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一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜及其制备方法和应用实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及CSP技术领域,具体为一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜及其制备方法和应用。

相关背景技术

[0002] 随着LED显示应用产业的发展,RGB LED虚拟影棚的拍摄效果已无法满足高品质影视剧的制作要求。目前的RGB LED虚拟影棚只能显示红绿蓝三种颜色,无法调节白光的亮度和色温,导致真实场景和虚拟场景的光照条件不一致,影响肤色的还原度和自然感。为了解决现阶段RGB LED虚拟影棚的问题,行业技术人员在倒装RGB LED灯珠上加入一颗高显色指数的倒装的白光CSP灯珠,开发出RGBW虚拟影棚。
[0003] 目前大部分白光CSP灯珠是采用蓝光芯片激发黄色荧光粉获得的,为满足白光灯珠的低光衰要求,行业内通常采用有机硅树脂材料封装蓝光芯片。然而由于有机硅树脂的硬度低,经过振动分选后,封装层容易破坏,大大降低了白光灯珠的产品良率。为避免显示屏因外力碰撞而导致死灯的问题,RGB虚拟影棚优先采用硬度更大的环氧树脂材料封装芯片,在这个前提下,若采用有机硅胶水封装白光CSP灯珠,将会出现环氧‑有机硅界面剥离的问题,因为有机硅树脂与环氧树脂的粘接力较低,PCT老化(高压加速老化)后,有机硅白光灯珠与外层的环氧树脂很容易出现剥离。如中国专利(公开号为CN 113659053 A)公开了一种CSP灯珠封装结构的制作工艺,采用硅胶、有机硅或环氧树脂进行封装,无法有效解决上述问题。

具体实施方式

[0038] 实施例1本发明的实施例1一方面提供了一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜,所述荧光环氧
胶膜的制备原料包括:透明液态环氧胶、荧光粉;按重量份计,所述透明液态环氧胶的制备原料包括:环氧树脂溶液100份、固化剂75.25份、消泡剂1.50份、抗氧剂1.00份、抗沉淀剂
1.50份、催化剂0.50份;
所述环氧树脂溶液包括有机硅改性环氧树脂、三官能团环氧化合物、含有脂环结
构的环氧树脂; 所述有机硅改性环氧树脂、三官能团环氧化合物、含有脂环结构的环氧树脂的质量比为1:1:3;所述环氧树脂溶液在150℃下熔融粘度为600±50 Pa.s。
[0039] 所述有机硅改性环氧树脂为陶氏EP2601有机硅改性环氧树脂,所述三官能团环氧化合物为三(2,3‑环氧丙基)异氰脲酸酯,型号为Tepic‑s(日产化学),所述含有脂环结构的环氧树脂为CELLOXIDE 2021P液态脂肪族环氧树脂。
[0040] 所述荧光环氧胶膜中荧光粉的添加量为60wt%。
[0041] 所述固化剂为甲基四氢苯酐。
[0042] 所述消泡剂为BYK‑024消泡剂。
[0043] 所述抗氧剂为抗氧剂1010。
[0044] 所述抗沉淀剂为H‑18抗沉淀粉。
[0045] 所述催化剂为三苯基膦。
[0046] 所述荧光粉为英特美YAG‑04荧光粉。
[0047] 本发明的实施例另一方面提供了一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜制备方法,包括以下步骤:(1)将有机硅改性环氧树脂、三官能团环氧化合物、含有脂环结构的环氧树脂在
150℃的条件下间歇性搅拌2h获得环氧树脂溶液;
(2)向环氧树脂溶液中依次加入消泡剂、抗氧剂、抗沉淀剂、固化剂,在100℃的条件下连续搅拌90min后,降温至80℃后加入催化剂,保温手动搅拌10min后,采用转速600rpm的分散盘搅拌5min,最后控制真空度为‑98Kpa,在转速为1000rpm的条件下搅拌3min获得透明液态环氧胶;
(3)向透明液态环氧胶中加入荧光粉,手持玻璃棒搅拌5min,然后置于双行星真空脱泡机中,在‑98KPa的真空度和1000rpm下搅拌3min获得荧光环氧胶;
(4)将荧光环氧胶涂覆于PET离型膜上,置于80℃的鼓风干燥箱中,烘烤30min后,得到B‑stage状态下的荧光环氧胶膜(尺寸为55×55mm、厚度为287μm)。
[0048] 参见图1,本发明的实施例1第三方面提供了一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜的应用,应用于环氧CSP灯珠的制备,所述环氧CSP灯珠结构包括芯片1、粘结层2、固晶板3、荧光环氧胶膜4,固晶板3上表面贴附粘接层2,粘接层2上表面固定芯片1,荧光环氧胶膜4包覆芯片1外漏表面。
[0049] 所述芯片的厚度为80μm,芯片尺寸为4×8mil。
[0050] 所述环氧CSP灯珠的制备工艺,包括以下步骤:S1、固晶:将粘接层粘附在基板上,将芯片按照0.7*0.4mm的步进进行固晶,固晶区域为35*24mm;
S2、压合:将荧光环氧胶膜置于固晶板上,在荧光环氧胶膜上面放置厚度为238μm、功能区尺寸为60*60mm的正方形垫片,将其置于温度为150℃真空压合机中,压合时间为
300s,完成芯片的封装。
[0051] S3、后固化:之后置于150℃烘箱中,烘烤4小时,完成荧光环氧胶膜的后固化;S4、灯珠后处理:采用100um厚度的刀,在80mm/s的刀速下切割,获得0.6*0.3mm的白光环氧CSP灯珠。
[0052] 实施例2本发明的实施例2提供了一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜及其制备方法和应用,
其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述荧光环氧胶膜中荧光粉的添加量为45wt%。
[0053] 实施例3本发明的实施例3提供了一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜及其制备方法和应用,
其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述芯片的厚度为120μm,芯片尺寸为6×
20mil。
[0054] 对比例1本发明的对比例1提供了一种CSP灯珠用荧光胶膜及其制备方法和应用,其具体实
施方式同实施例1,不同之处在于,所述透明液态环氧胶替换为Dow Corning® OE‑7842有机硅胶。
[0055] 对比例2本发明的对比例2提供了一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜及其制备方法和应用,
其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜制备方法:
(1)将有机硅改性环氧树脂、三官能团环氧化合物、含有脂环结构的环氧树脂在
150℃的条件下间歇性搅拌2h获得环氧树脂溶液;
(2)向环氧树脂溶液中依次加入消泡剂、抗氧剂、抗沉淀剂、固化剂,在100℃的条件下连续搅拌30min,其它步骤与实施例1相同。
对比例3
本发明的对比例3提供了一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜及其制备方法和应用,
其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜制备方法:
(1)将有机硅改性环氧树脂、三官能团环氧化合物、含有脂环结构的环氧树脂在
150℃的条件下间歇性搅拌2h获得环氧树脂溶液;
(2)向环氧树脂溶液中依次加入消泡剂、抗氧剂、抗沉淀剂、固化剂,在100℃的条件下连续搅拌60min,其它步骤与实施例1相同。
对比例4
本发明的对比例4提供了一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜及其制备方法和应用,
其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜制备方法:
(1)将有机硅改性环氧树脂、三官能团环氧化合物、含有脂环结构的环氧树脂在
150℃的条件下间歇性搅拌2h获得环氧树脂溶液;
(2)向环氧树脂溶液中依次加入消泡剂、抗氧剂、抗沉淀剂、固化剂,在100℃的条件下连续搅拌120min,其它步骤与实施例1相同。
性能测试方法
1、硬度测试:将实施例、对比例提供的荧光环氧胶制备成直径为25mm、厚度为4mm的样品,固化完全后,采用邵D硬度计测试样品的硬度,实施例1提供的荧光环氧胶进行硬度测试时的样品实物图参见图1,实施例和对比例提供的荧光环氧胶硬度测试结果参见表1。
[0056] 表1
[0057] 通过比较实施例1和对比例1的硬度测试数据,说明环氧材料的硬度明显高于有机硅胶;通过比较实施例1和实施例2 ,说明荧光粉含量对材料本身的硬度影响较小,胶水骨架对材料的硬度起着决定性作用。
[0058] 2、光学测试:将实施例和对比例中切割获得的单颗0.6*0.3mm的环氧CSP灯珠焊接在六角基板上,采用10mA电流测试CSP的光通量与色温,结果参见表2。
[0059] 表2
[0060] 通过比较实施例1和对比例1可知,材料的差异对光通量和色温有轻微的影响,通过微调配方,可实现二者光电参数的一致。通过比较实施例1和实施例2,说明在一定的色温下,随着荧光粉含量的增加,光通量可以提升,色温降低。通过比较实施例1和实施例3,说明同样的荧光粉含量和测试电流,芯片尺寸越大,亮度越低,色温越高。
[0061] 3、光衰测试方法:(1)将实施例和对比例获得的白光CSP灯珠焊接在六角基板上,采用积分球测试初始光通量;
(2)将(1)中的灯珠放入灯珠老化台上;
(3)将(2)中的老化台置于双85老化箱内,采用10mA电流持续点亮168h;
(4)通过公式计算光衰(光衰=(老化前光通量‑老化后光通量) /老化前光通量*
100%)。
[0062] (5)测试结果参见表3。
[0063] 表3
[0064] 通过对比光衰数据可知,本发明人的环氧树脂封装材料的光衰性能与有机硅树脂材料基本一致。
[0065] 4、粘接力测试方法:将实施例1和对比例1获得的白光CSP灯珠封装成RGBW灯珠置于PCT老化箱内;在121℃下老化24小时,取出RGBW灯珠,观察界面处是否有异常,测试结果参见图3、图4,图3和图4均为RGBW灯珠, PCT老化测试后,图3的表面正常,图4的表面出现了气泡,说明图3的粘接力更加优良。
[0066] 5、胶水体系的稳定性测试:(1)同时将实施1、对比例2透明胶水冷却至30℃;
(2)观察胶水体系内是否有固态树脂析出。
[0067] 测试结果参见图5、图6,通过对比可知,实施例1胶水最稳定,无树脂析出。对比例2透明胶水体系不稳定,有明显的树脂析出。由此可知,通过控制胶水的预反应时间,将固态树脂与液态酸酐固化剂进行初步反应,可提升胶水的稳定性。

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