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一种LED芯片保护膜及其制备方法


技术摘要:
本发明属于真空镀膜产品技术领域,具体公开一种LED芯片保护膜及其制备方法,其具体步骤是:(1)抽真空处理:(2)表面放电预处理清洗;(3)重新抽真空;(4)等离子体化学气相沉积方式制备氧化硅薄膜;(5)真空室恢复大气压后,取出完成制备有纳米透明氧化硅薄膜的LED芯片。本  全部
背景技术:
LED照明与传统的白炽灯照明相比,由于其节能、高效、环保、亮度高、使用寿命长 等优点,广泛地应用于照明领域和显示领域。 LED制备工艺过程中,LED芯片作为LED的核心部件,为了防止外界环境的酸碱腐蚀 和氧化,通常在LED的芯片表面涂布一层透明环氧树脂,经固化后形成致密透明保护层,避 免外界腐蚀氧化所造成的LED芯片老化,保证LED的正常工作。但是在LED使用过程中,特别 在室外使用环境下,高功率LED长时间使用所产生的高温,容易造成LED芯片表层透明环氧 树脂保护层的破坏,使得环氧树脂保护层在高温作用下产生皲裂,进而导致LED芯片的氧化 老化,最终LED损坏。此外,LED表面的极性性质容易吸附灰尘,水滴容易在LED表面附着,从 而影响的LED的照明显示效果,也对后续LED表面的清洗造成一定困难。 为此,有人做出了相应的技术研发,例如公开号为CN105914280A,发明名称为“一 种LED芯片的保护层的制备方法以及一种LED芯片”的发明专利,该专利申请提出了在真空 镀膜工艺中采用硅烷SiH4,在辅助反应气体的作用下在LED芯片表面制备二氧化硅薄膜保 护层。该工艺中所采用的硅烷SiH4具有不稳定性和危险性,对设备要求较高。并且所制备的 二氧化硅薄膜较脆,缺乏热胀冷缩时LED芯片变形所需的保护薄膜的柔韧性,在高温使用过 程中容易出现裂纹等缺陷。而对于其他真空镀膜工艺中常用的硅烷前驱体,例如二氯硅烷, 三氯硅烷等,由于卤素元素的存在,在镀膜过程会对LED芯片造成一定程度的腐蚀和破坏。 因此,亟需提出一种安全稳定高效的适用LED芯片所制备氧化硅透明的真空镀膜 工艺技术。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种LED芯片保护膜及其制备方法,通过该真空薄膜制备 工艺,使用具有稳定饱和蒸汽压的有机硅烷前驱体,在辅助反应气体的反应下,可以实现 LED芯片表面透明纳米氧化硅保护层薄膜的制备,具有一定柔韧性能的透明氧化硅薄膜保 护层提高LED芯片的耐高温使用性能,同时采用该工艺制备的保护层薄膜使得LED芯片具有 优良的耐酸碱腐蚀性和自清洁性能。 为了达到上述技术目的,本发明是按以下技术方案实现的: 本发明所述的一种LED芯片保护膜的制备方法,其具体步骤是: (1)抽真空处理:将包覆有环氧树脂层的LED芯片放置真空室中的支架上,通过真 空泵组对真空室进行抽真空,以达到设定的真空度; (2)表面放电预处理清洗:达到设定真空度后,将LED芯片表面在低真空度条件下 进行高压放电的表面放电预处理清洗; 3 CN 111554791 A 说 明 书 2/4 页 (3)重新抽真空:LED芯片高压放电处理后,将真空室重新抽至本底真空; (4)等离子体化学气相沉积方式制备氧化硅薄膜:将有机硅前驱体放置于独立的 不锈钢金属容器中,通过不锈钢管道与真空室连接,向真空室内通入有机硅烷单体和辅助 放电气体氩气,采用等离子体化学气相沉积的方法,在高压功率源的作用下,使得有机硅烷 单体裂解,在LED芯片表面沉积纳米氧化硅薄膜SiOx-CH(其中x为硅氧原子数比,x的数值范 围是1.22-1.32); (5)真空室恢复大气压后,取出完成制备有纳米透明氧化硅薄膜的LED芯片。 作为上述技术的进一步改进,上述步骤(1)中的抽真空处理的真空度为2-10Pa,所 述真空度优选为3Pa。 作为上述技术的更进一步改进,上述步骤(2)中的高压放电预处理常温条件下放 电处理5-15分钟,采用的是高压中频电源或者射频电源进行放电。 作为上述技术的更进一步改进,上述步骤(3)本底真空的真空度是2.0×10-3Pa— 8.0×10-3Pa,该本底真空的真空度优选为5.0×10-3Pa。 作为上述技术的更进一步改进,上述步骤(4)中等离子体化学气相沉积方式制备 氧化硅薄膜中,真空度为0.5Pa-100Pa,采用的是高压中频电源或者射频电源进行放电,优 选气压为10Pa, 作为上述技术的更进一步改进,上述步骤(4)中所采用的有机硅烷单体,为四乙氧 基硅烷或六甲基二硅氧烷或者八甲基环四硅氧烷。 作为上述技术的更进一步改进,上述步骤(4)中纳米氧化硅薄膜厚度为100- 1000nm,优选纳米氧化硅薄膜的厚度为300nm。 作为上述技术的更进一步改进,上述步骤(4)中不锈钢金属容器和不锈钢管道的 工艺温度范围为30-80℃,优选温度为50℃。 本发明还公开了根据上述LED芯片保护膜的制备方法制得的LED芯片保护膜,包括 基片、LED芯片,以及依次包裹在LED芯片外层的环氧树脂层和透明纳米氧化硅保护膜,所述 透明纳米氧化硅保护膜通过有机硅烷前驱体的真空工艺制备而成。 与现有技术相比,本发明的有益效果是: (1)本发明所述的LED芯片保护膜,采用真空镀膜的方式,使用具有稳定饱和蒸汽 压和安全的有机硅烷单体作为前驱体,制备具有一定柔韧性的透明氧化硅薄膜,目的是在 LED芯片表面沉积透明纳米氧化硅保护层薄膜,用于保护LED芯片的表面。 (2)本发明所述的LED芯片保护膜制备方法制得的纳米氧化硅薄膜,由于采用的是 真空环境下制备,有机硅前驱体在工艺温度中具有稳定的饱和蒸气压,保证镀膜工艺的稳 定性和重复性,所制备的透明氧化硅薄膜由于掺杂有碳氢成分,具有一定的柔韧性,能够很 好的覆盖于LED芯片表面,保护薄膜与LED芯片表面的附着力好,与LED芯片表面具有较好的 结合力,提升透明纳米氧化硅薄膜保护层在LED芯片的防护阻隔效果。 (3)本发明所述的LED芯片保护膜制备方法,整个真空镀膜工艺过程简单,操作简 便安全,此外,整个制备过程对镀膜设备没有特殊要求,可以在LED表面制得致密柔韧的透 明纳米氧化硅防护阻隔层。 4 CN 111554791 A 说 明 书 3/4 页 附图说明 下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明: 图1是本发明所述的LED芯片保护膜结构示意图。
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