一种环氧CSP灯珠用荧光环氧胶膜及其制备方法和应用与流程

本发明涉及csp，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。

背景技术：

1、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。

2、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。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种环氧csp灯珠用荧光环氧胶膜，克服了现有有机硅胶水在实际封装时存在的硬度低以及与后续环氧树脂之间的粘结力低的问题，提高后续制备的csp灯珠的产品良率的同时保证其耐老化性能。

2、本发明一方面提供了一种环氧csp灯珠用荧光环氧胶膜，其制备原料至少包括：透明液态环氧胶、荧光粉；所述透明液态环氧胶的制备原料至少包括：环氧树脂溶液、固化剂、消泡剂、抗氧剂、抗沉淀剂、催化剂；

3、所述环氧树脂溶液至少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；所述环氧树脂溶液在150℃下熔融粘度为400-1000 pa.s。

4、作为一种优选的技术方案，所述环氧树脂溶液在150℃下熔融粘度为500-800pa.s，优选为600±50 pa.s。

5、作为一种优选的技术方案，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：（0.5-2）：（2-5），优选为1:1：（2-4），最优选为1:1:3。

6、作为一种优选的技术方案，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。

7、作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述透明液态环氧胶的制备原料至少包括：环氧树脂溶液80-120份、固化剂60-90份、消泡剂1-2份、抗氧剂0.5-2份、抗沉淀剂1-3份、催化剂0.1-1份。

8、作为一种优选的技术方案，所述荧光环氧胶膜中荧光粉的添加量为20-80wt%，优选为45-60wt%。

9、本发明通过优化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，进一步优化环氧树脂溶液在150℃下熔融粘度为400-1000pa.s，配合其他原料，同时满足后续csp灯珠制备时的高硬度、低光衰和高粘结力的应用需求，且具有优异的稳定性。进一步的，通过控制透明液态环氧胶、荧光粉的质量比获得可调节的光通量和色温，提高透明液态环氧胶中荧光粉的含量，提高光通量、降低色温，尤其是控制荧光环氧胶膜中荧光粉的添加量为45-60wt%，保证荧光环氧胶膜后续在环氧csp中的应用性。

10、作为一种优选的技术方案，所述固化剂为甲基四氢苯酐、顺丁烯二酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸二酐中的至少一种，优选为甲基四氢苯酐。

11、作为一种优选的技术方案，所述消泡剂为有机硅消泡剂，优选为byk-024消泡剂。

12、作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂1135中的至少一种，优选为抗氧剂1010。

13、作为一种优选的技术方案，所述抗沉淀剂为h-18抗沉淀粉。

14、作为一种优选的技术方案，所述催化剂为三苯基膦。

15、作为一种优选的技术方案，所述荧光粉为英特美yag-04荧光粉。

16、本发明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，至少包括以下步骤：

17、（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140-160℃的条件下间歇性搅拌1-3h获得环氧树脂溶液；

18、（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90-110℃的条件下连续搅拌60-120min后，降温至70-80℃后加入催化剂，保温手动搅拌5-15min后，采用转速为500-800rpm的分散盘搅拌3-8min，最后控制真空度在转速为800-1200rpm的条件下搅拌3-5min获得透明液态环氧胶；

19、（3）向透明液态环氧胶中加入荧光粉，搅拌、脱泡后获得荧光环氧胶；

20、（4）将荧光环氧胶涂覆于离型膜上，置于70-90℃的鼓风干燥箱中，烘烤20-40min后，得到b-stage状态下的荧光环氧胶膜。

21、本发明中获得的荧光环氧胶置于50℃的恒温加热套中保存备用，确保其在3-5小时内使用完毕。

22、关于本发明中“b-stage状态”的解释，热固性树脂的固化反应可分成a/b/c三个阶段：

23、a stage：树脂处于反应的初期，因低聚合程度因此分子量还是很低，材料呈现液体的态状。

24、b stage：树脂持续反应，大部份结构呈现线性及部份交联(cross-link)状态，分子量较大到呈现半固化状况，此阶段材料可以被特定溶剂溶解，在特定温度下材料可以流动或熔化，此阶段在某些树脂反应并不明显。

25、c stage：此阶段为树脂反应后期，分子结构呈现网状交联结构，材料无法再加热熔化，亦无法被溶剂所溶解，为材料固化反应后最后状态，表面通常无黏著性，具有稳定的tg。

26、环氧csp灯珠的制备，所述环氧csp灯珠结构包括芯片、粘结层、固晶板、荧光环氧胶膜，固晶板上表面贴附粘接层，粘接层上表面固定芯片，荧光环氧胶膜包覆芯片外漏表面。

27、作为一种优选的技术方案，所述芯片的厚度为50-150μm，芯片尺寸为（4-10）×（5-20）mil。优选的，所述芯片的厚度为80-120μm，芯片尺寸为（4-6）×（8-20）mil。

28、所述环氧csp灯珠的制备工艺，至少包括以下步骤：

29、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；

30、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140-160℃真空压合机中，压合时间为240-360s，完成芯片的封装。

31、s3、后固化：之后置于140-160℃烘箱中，烘烤3-5小时，完成荧光环氧胶膜的后固化，经切割、倒模后即得。

32、本发明提供的低光衰、高硬度的环氧csp灯珠，提升了rgbw灯珠的整体稳定性，进而提升虚拟拍摄的画面质量和视觉效果，且生产工艺简单，易于实现大规模工业化生产，具有较高的市场推广价值。

33、本发明提供的环氧csp灯珠，通过调节芯片尺寸、厚度获得不同亮度和色温的环氧csp灯珠，且芯片尺寸、厚度越大，环氧csp灯珠亮度越低，色温越高。

34、有益效果

35、1、本发明提供一种环氧csp灯珠用荧光环氧胶膜，克服了现有有机硅胶水在实际封装时存在的硬度低以及与后续环氧树脂之间的粘结力低的问题，提高后续制备的csp灯珠的产品良率的同时保证其耐老化性能。

36、2、本发明通过优化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，进一步优化环氧树脂溶液在150℃下熔融粘度为400-1000pa.s，配合其他原料，同时满足后续csp灯珠制备时的高硬度、低光衰和高粘结力的应用需求，且具有优异的稳定性。

37、3、本发明通过控制透明液态环氧胶、荧光粉的质量比获得可调节的光通量和色温，提高透明液态环氧胶中荧光粉的含量，提高光通量、降低色温，尤其是控制荧光环氧胶膜中荧光粉的添加量为45-60wt%，保证荧光环氧胶膜后续在环氧csp中的应用性。

38、4、本发明提供的低光衰、高硬度的环氧csp灯珠，提升了rgbw灯珠的整体稳定性，进而提升虚拟拍摄的画面质量和视觉效果，且生产工艺简单，易于实现大规模工业化生产，具有较高的市场推广价值。

39、5、本发明提供的环氧csp灯珠，通过调节芯片尺寸、厚度获得不同亮度和色温的环氧csp灯珠，且芯片尺寸、厚度越大，环氧csp灯珠亮度越低，色温越高。