OFweek半導體照明網訊 LED(發光二極管) 具有節能環保、壽命長、使用電壓低、開關時間短等特點，廣泛應用于照明、顯示、背光等諸多領域。目前正朝更高亮度、高色彩性、高耐氣候性、高發光均勻性等方向發展。LED 產業鏈可分為上、中、下游，分別是LED 外延芯片、LED 封裝及LED 應用。作為LED 產業鏈中承上啟下的LED 封裝，在整個產業鏈中起著重要作用。LED 由芯片、導線、支架、導電膠、封裝材料等組成，其中，封裝材料是影響LED 性能和使用壽命的關鍵因素之一。目前，封裝材料由于其對透光性的特殊要求，目前市面上使用的主要有環氧樹脂、有機硅、聚碳酸酯、玻璃、聚甲基丙烯酸酯等高透明度材料。但由于這些材料多數硬度較大且加工不方便，故基本上用于外層透鏡材料。傳統的LED 環氧樹脂封裝材料存在內應力大、耐熱性差、容易老化等缺陷，不能滿足LED 封裝材料性能上日益發展的需求，正逐步被有機硅材料或者有機硅改性材料取代。有機硅材料是一種具有高耐紫外線和高耐老化能力、低應力的材料，成為LED 封裝材料的理想選擇。硅樹脂的透光率與LED 器件的發光強度和效率成正比，透光率越高，有利于增加LED 器件的發光強度和效率。由于氮化鎵芯片具有高的折射率(約為2.2) ，一般有機硅材料的折光率只有1.4，所以，提高有機硅材料的折光率可以減少與芯片折光率之差，減少界面反射和折射帶來的光損失，增強LED 器件的取光效率。
1、LED 封裝用改性環氧樹脂
環氧樹脂具有較高的折射率和透光率，并且力學性能和粘接性能相當不錯，所以市場上仍有一定產品在采用。通過引入有機硅功能團改性環氧樹脂，可提高環氧樹脂的高溫使用性能和抗沖擊性能，降低產品的收縮率和熱膨脹性，提高產品的應用范圍。按反應機理，有機硅改性環氧樹脂可分為物理共混和化學共聚兩種方法。如果純粹依靠單純的物理共混，由于有機硅與環氧樹脂的溶解度系數相差較大，微觀相結構容易呈分離態，改性效果不佳，一般需要通過添加過渡相容基團的方法來改進其相容性能。S. S. Hou等使用含氫聚硅氧烷與烯丙基縮水甘油醚進行硅氫加成反應，制備出含有環氧基的聚硅氧烷，然后與雙酚A型環氧樹脂共混。其實驗結果表明： 改性產品的微觀相結構較好，沒有相分離。
化學共聚方法是利用有機硅聚合物上的活性基團，如羥基，烷氧基等，與環氧樹脂上的環氧基等活性基團反應，生成共聚物達到改性的目的。早在2007 年國外就有人采用該方法開展了用有機硅共聚改性環氧封裝材料用于LED 產品的研究，其實驗證明該方法能夠使該封裝材料的抗沖擊性能和耐高低溫性能得到明顯提高、收縮率和熱膨脹系數顯著降低。Deborah等采用縮合反應，將4—乙烯基環氧乙烷分別與二(二甲基硅烷) 四苯基環四硅氧、三(二甲基硅烷) 苯基硅氧烷等多種硅烷進行混合反應，制成了耐沖擊性優良和耐UV 老化性強、透光率高、熱膨脹系數滿足芯片產品要的改性環氧樹脂產品。黎學明等采用UV 固化技術，將聚有機硅倍半氧烷和環氧樹脂原位交聯雜化，得到了具有高透光、熱穩定性強和耐UV 老化、抗沖擊性優良和高附著力的環氧聚有機硅倍半氧烷雜化膜材料，可用來取代目前使用的高溫固化環氧材料，用于LED、電子封裝等行業。Seung Cheol Yang等用脂環族環氧樹脂與二苯二羥基和三苯羥基反應，制得高折光率(1.58) ，熱穩定性好，耐紫外線的有機硅環氧改性材料。黃云欣等首先合成了不同分子量的低聚倍半硅氧烷，分別用合成的聚有機硅氧烷來改性雙酚A 型環氧樹脂，結果顯示三種聚硅氧烷均能提高環氧樹脂產品的韌性和彎曲強度。楊欣等通過2— ( 3，4—環氧環已烷基)乙基甲基二乙氧基硅烷的水解縮合反應制備了多官能度有機硅環氧樹脂，采用甲基六氫苯酐做固化劑，得到的產品具有透光率和耐熱老化性能都有很大的改善，有望在LED 封裝材料領域得到推廣應用。Crivello. J等用含有雙鍵的環氧單體有烯丙基縮水甘油醚以及4—乙烯基環氧環己烷，與含氫聚硅氧烷進行硅氫加成反應，合成有機硅改性環氧樹脂，具有較好的透明度和耐熱性。
