一种LED灯的封装材料的制作方法

文档序号:12641706阅读:526来源:国知局

本发明涉及封装材料技术领域,具体涉及一种LED灯的封装材料。



背景技术:

半导体发光二极管(简称LED)由于其使用寿命长、节能、体积小等一系列优点,已经在装饰照明、汽车照明、背光源等各种照明领域,LED已被公认为21世纪最有价值的新光源。但市场上常用的白光LED一般用蓝光LED产生的蓝光激发荧光粉产生混合白光,由于这个原理,很多厂家为了提高LED灯的亮度,直接提高蓝光的强度,使得产生的黄光也增加,从而提高白光LED的亮度。因此实际的LED光谱里含有很强的蓝光成分。

根据普朗克辐射定律E = hc/l,波长越短,则能量越大,所以蓝光对人体的伤害很大。人的眼睛中用来接收光的组织叫做视网膜,如果光源中的400–500 nm蓝光波段亮度过高,眼睛长时间直视光源后可能引起视网膜的光化学损伤。引起视疲劳、视力损伤、结膜炎、角膜炎,甚至会破坏眼睛的晶状体引起白内障和视网膜产生黄斑病变。过量的蓝光还混乱人体的生物钟,减少夜间褪黑激素的减少,对人体的睡眠造成影响。

因此如何将LED灯的蓝光进行过滤,从而保护人体免受伤害,是一个在LED灯领域急需解决的问题。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决上述问题,提供一种LED灯的封装材料。

为了达到上述发明目的,本发明采用以下技术方案:

一种LED灯的封装材料,按重量份数计包括:高苯基硅橡胶70-80份,有机硅改性环氧树脂10-15份,丙烯酸甲酯共聚物3-5份,荧光粉5-20份,改性或未改性的黑色素0.1-3份,顺丁烯二酸酐5-10份,改性钛酸钡1-3份,其它助剂1-5份。

本发明的核心在于添加黑色素粉进行紫外和蓝光的吸收过滤,同时利用改性钛酸钡对体系进行改性复合,首先对钛酸钡进行了表面改性,改性后的钛酸钡具有较大的比表面积和较强的吸附能力,可以用于对黑色素的吸附,从而配合提高封装材料的紫外吸收效果。

通过对钛酸钡的改性,可以提高其分散能力,进而延长封装材料的使用寿命。

作为优选,按重量份数计包括:高苯基硅橡胶80份,有机硅改性环氧树脂10-12份,丙烯酸甲酯共聚物3-5份,荧光粉5-10份,改性或未改性的黑色素0.1-1份,顺丁烯二酸酐5-6份,改性钛酸钡1-3份,其它助剂1-5份。

作为优选,所述改性黑色素的制备方法具体如下:

(1)将2-5份黑色素粉末均匀分散于100份二甲基亚砜中,并在其中加入5-10份的1,2-环氧丙烷和0.3-0.5份的柠檬酸,然后在,在30-50℃下搅拌反应2-5h;

(2)再在系统中加入20-30份的正丁醇,1-5份的十二烷基溴,110℃下搅拌30min,然后加入20-30份的聚二甲基硅氧烷和3-5份的乙二胺四乙酸二钠,然后在120℃下搅拌30-60min;过滤、洗涤并干燥;干燥温度为70-80℃;

(3)将得到的产物1-3份加入到10-30份二甲基甲酰胺中,然后加入2-5份的马来酸酐和1-3份的富马酸,于60℃下搅拌20-30min,并在其中加入柠檬酸0.5-1份。

未改性的黑色素的紫外和蓝光的吸收效果容易受到高温后的老化降低,因此需要对黑色素进行改性,通过改性可以提高黑色素的耐高温老化性能,延长其有效使用寿命。

作为优选,所述改性钛酸钡的制备工艺具体如下:将钛酸钡在800-850℃下煅烧30-40min,粉碎并过筛;然后混合分散于35%的二甲基甲酰胺溶液中,搅拌均匀后,向其中加入酸溶液并搅拌混匀后,超声处理10-20min,过滤,并洗涤,然后在100-120℃下真空干燥含水量小于3%;然后采用质量浓度为2-3%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液进行分散混合后,搅拌10-20min,然后再加入5-6%的硅烷偶联剂无水乙醇溶液混合10-30min,然后80-100℃下真空干燥30-60min,得改性钛酸钡。

未改性的钛酸钡由于粒径教习,容易团聚,不利于后续的加工,同时也影响材料的性能。因此,发明人对钛酸钡进行了研究改性,通过两次的表面改性处理,能够有效解决钛酸钡的团聚问题,从而使得钛酸钡在体系中更容易分散,形成的复合材料成分均匀,力学性能和其它性能能够得到更好的提高。

作为优选,所述酸溶液为质量浓度为5-10%的硝酸溶液与质量浓度为10-15%的乙酸溶液按照1:2体积比的混合物。

作为优选,所述钛酸酯偶联剂的用量为钛酸钡重量的0.5-1倍,硅烷偶联剂的用量为钛酸钡重量的1-1.5倍。

作为优选,所述钛酸钡的粒径为50-200nm。

作为优选,改性或未改性的黑色素的粒径为50-150nm。

本发明与现有技术相比,有益效果是:能够降低灯光中的蓝光和紫外光比例,从而在不降低其它颜色光的前提下,有效降低蓝光对人眼的伤害。同时,该封装材料的耐老化性能优良。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。

如果无特殊说明,本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料,实施例中所采用的方法,均为本领域的常规方法。

其中黑色素既包括由动植物体内提取的天然黑色素,也包括合成获得的人工黑色素。其主要成分为酪氨酸或3,4-二羟苯丙氨经过一连串化学反应所形成的聚合物。或者为晶体色素(OLP,Ocular Lense Pigment),化学成分为:3-Hydroxykynurenine (3-OHKyn),3-羟基犬尿氨酸的氧化聚合产物。

一种LED灯的封装材料,按重量份数计包括:高苯基硅橡胶70-80份,有机硅改性环氧树脂10-15份,丙烯酸甲酯共聚物3-5份,荧光粉5-20份,改性或未改性的黑色素0.1-3份,顺丁烯二酸酐5-10份,改性钛酸钡1-3份,其它助剂1-5份。所述钛酸钡的粒径为50-200nm。改性或未改性的黑色素的粒径为50-150nm。

具体的,所述改性黑色素的制备方法具体如下:

(1)将2-5份黑色素粉末均匀分散于100份二甲基亚砜中,并在其中加入5-10份的1,2-环氧丙烷和0.3-0.5份的柠檬酸,然后在,在30-50℃下搅拌反应2-5h;

(2)再在系统中加入20-30份的正丁醇,1-5份的十二烷基溴,110℃下搅拌30min,然后加入20-30份的聚二甲基硅氧烷和3-5份的乙二胺四乙酸二钠,然后在120℃下搅拌30-60min;过滤、洗涤并干燥;干燥温度为70-80℃;

(3)将得到的产物1-3份加入到10-30份二甲基甲酰胺中,然后加入2-5份的马来酸酐和1-3份的富马酸,于60℃下搅拌20-30min,并在其中加入柠檬酸0.5-1份。

具体的,所述改性钛酸钡的制备工艺具体如下:将钛酸钡在800-850℃下煅烧30-40min,粉碎并过筛;然后混合分散于35%的二甲基甲酰胺溶液中,搅拌均匀后,向其中加入酸溶液并搅拌混匀后,超声处理10-20min,过滤,并洗涤,然后在100-120℃下真空干燥含水量小于3%;然后采用质量浓度为2-3%的钛酸酯偶联剂无水乙醇溶液进行分散混合后,搅拌10-20min,然后再加入5-6%的硅烷偶联剂无水乙醇溶液混合10-30min,然后80-100℃下真空干燥30-60min,得改性钛酸钡。所述酸溶液为质量浓度为5-10%的硝酸溶液与质量浓度为10-15%的乙酸溶液按照1:2体积比的混合物。所述钛酸酯偶联剂的用量为钛酸钡重量的0.5-1倍,硅烷偶联剂的用量为钛酸钡重量的1-1.5倍。

实施例1:

一种LED灯的封装材料,具体配比如下:高苯基硅橡胶70-80份,有机硅改性环氧树脂10-15份,丙烯酸甲酯共聚物3-5份,荧光粉5-20份,改性黑色素0.1份,顺丁烯二酸酐5-10份,改性钛酸钡1-3份,其它助剂1-5份。

实施例2:

一种LED灯的封装材料,具体配比如下:高苯基硅橡胶70-80份,有机硅改性环氧树脂10-15份,丙烯酸甲酯共聚物3-5份,荧光粉5-20份,改性黑色素0.5份,顺丁烯二酸酐5-10份,改性钛酸钡1-3份,其它助剂1-5份。

实施例3:

一种LED灯的封装材料,具体配比如下:高苯基硅橡胶70-80份,有机硅改性环氧树脂10-15份,丙烯酸甲酯共聚物3-5份,荧光粉5-20份,改性黑色素1份,顺丁烯二酸酐5-10份,改性钛酸钡1-3份,其它助剂1-5份。

实施例4:

一种LED灯的封装材料,具体配比如下:高苯基硅橡胶80份,有机硅改性环氧树脂10-12份,丙烯酸甲酯共聚物3-5份,荧光粉5-10份,改性黑色素3份,顺丁烯二酸酐5-6份,改性钛酸钡1-3份,其它助剂1-5份。

实施例5:

一种LED灯的封装材料,具体配比如下:高苯基硅橡胶70-80份,有机硅改性环氧树脂10-15份,丙烯酸甲酯共聚物3-5份,荧光粉5-20份,未改性的黑色素1份,顺丁烯二酸酐5-10份,改性钛酸钡1-3份,其它助剂1-5份。

实施例1-5的性能测试数据具体见下表:

由上表可知,黑色素的加入能够有效降低蓝光的透光率,同时,经过改性后的黑色素能够具有更好的耐高温老化性能。

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