负热膨胀填料磷酸钨锆填充LED环氧复合材料的制备及性能研究

LED由于具有使用时间长、节约能源、绿色环保等优点,广泛应用于显示和照明领域,例如大规模显示屏和白光照明等。目前LED器件广泛使用环氧树脂作为封装材料,但由于其较大的热膨胀系数,在LED使用中容易因芯片发热与LED内部的芯片及金属部件热膨胀行为不一致,从而可能损坏LED芯片,导致器件失效等问题。为降低LED封装材料的热膨胀系数,以微波水热法制备的负热膨胀材料磷酸钨锆(ZWP)粉末为填料,填充到双酚A环氧树脂中制备ZWP/环氧复合材料,同时探究微波水热反应条件对ZWP粉末的形态和结构的影响,并测试了不同填料含量时封装材料的热膨胀效应和光学、热机械性能等。研究结果表明,与普通水热法相比,微波水热法制备的ZWP粉末的尺寸小,粒径分布均匀,具有更优良的负热膨胀性能;ZWP粉末对环氧树脂复合材料的热膨胀性能有显著的改善,且随ZWP粉末含量的增加,改善效果逐渐增强,其中40%ZWP含量的复合材料在玻璃态(30~90℃)时热膨胀系数下降约42.7%(约30.5×10^(-6)/℃),10%ZWP含量的环氧复合材料的综合性能较优。