LED显示屏封装用改性环氧树脂的制备及其抗紫外老化性能研究

摘要

环氧树脂被广泛应用于LED显示屏的封装中，但其受紫外线照射易变黄老化进而影响显示屏的使用寿命，废弃的显示屏会造成资源浪费和环境污染，因此需要对其进行改性。目前利用有机紫外屏蔽剂和单一无机粒子改性的报道较多，利用两种或两种以上复合粒子改性的较少。由于某些无机粒子较强的光催化活性会使有机物降解，而无机包膜处理能够有效降低其光催化活性，目前用于改性环氧树脂的报道也较少。本论文中分别利用单一粒子、复合粒子和硅包膜TiO2对环氧树脂进行改性，改性环氧树脂主要应用于LED显示屏的封装，主要研究内容包括以下几方面:
　　(1)采用纳米TiO2、纳米ZnO和TiO2/ZnO复合粒子分别对环氧树脂进行改性，对其可见光透过率、紫外吸收、黄度系数及结构进行表征。研究发现经0.06％TiO2、0.06％ ZnO、0.02％ TiO2+0.04％ ZnO改性的环氧树脂紫外线屏蔽作用和抗紫外老化性能最好，同时能保持较高的可见光透过率。
　　(2)针对TiO2和ZnO光催化作用会促使环氧树脂老化降解这一弊端，选用TiO2进行硅包膜处理以提高其光催化屏蔽能力。利用XRD、SEM、粒度仪、红外光谱、亚甲基蓝的降解率表征包覆效果，研究包覆量、包覆次数及热处理温度对包覆膜的影响。研究发现经10wt％ SiO2包覆两次100℃热处理的TiO2其光催化屏蔽能力最强，同时具有较强的紫外线吸收和屏蔽能力。然后利用硅包膜TiO2对环氧树脂进行改性，发现经0.06％硅包膜TiO2改性环氧树脂其紫外线屏蔽作用和抗紫外老化性能较好，同时能保持较高的可见光透过率。
　　(3)为了满足工业生产和实际应用要求，对改性环氧树脂的防水性、亲水性和封装条件进行研究。发现改性环氧树脂具备防水性好（防水级别可达IPX8）、较大接触角、封装过程中的可操作时间较长（约为0.5小时）等优点。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 LED封装材料的研究进展

1．2 环氧树脂抗紫外老化性能的改性研究

1．2．1 老化机理

1．2．2 常用抗老化改性方法及改性机理

1．3 纳米粒子抗老化改性环氧树脂的研究进展

1．3．1 纳米粒子的特性

1．3．2 紫外线屏蔽机理

1．3．3 纳米粒子改性环氧树脂的方法

1．3．4 国内外研究进展

1．4 纳米粒子的表面处理研究

1．4．2 TiO2的无机包膜处理

1．4．3 国内外研究进展

1．5 论文的选题依据及目的

第二章 TiO2、ZnO和TiO2／ZnO改性环氧树脂的抗紫外老化性能研究

2．1 引言

2．2 改性环氧树脂的制备与表征

2．2．1 主要实验材料和设备

2．2．2 制备过程

2．2．3 表征手段

2．3 结果与讨论

2．3．1 TiO2改性环氧树脂的抗紫外老化性能研究

2．3．2 ZnO改性环氧树脂的抗紫外老化性研究

2．3．3 TiO2／ZnO复合粒子改性环氧树脂的抗紫外老化性能研究

2．4 本章小结

第三章 硅包膜TiO2改性环氧树脂的抗紫外老化性能研究

3．1 引言

3．2 改性环氧树脂的制备与表征

3．2．1 硅包膜TiO2的制备与表征

3．2．2 硅包膜TiO2改性环氧树脂的制备与表征

3．3 硅包膜TiO2的表征结果与讨论

3．3．1 包覆机理分析

3．3．2 XRD分析

3．3．3 SEM分析

3．3．4 红外光谱分析

3．3．5 粒度分析

3．3．6 光催化屏蔽性能分析

3．3．7 热处理温度对硅包膜TiO2的性能影响

3．4 硅包膜TiO2改性环氧树脂的表征结果与讨论

3．4．1 紫外-可见光光谱(UV-vis)分析

3．4．2 老化过程中环氧树脂黄度系数的变化

3．4．3 老化前后的红外光谱分析

3．5 本章小结

第四章 改性环氧树脂在LED显示屏封装中的应用

4．1 引言

4．2 改性环氧树脂的防水性研究

4．2．1 IP防水等级的划分

4．2．2 改性环氧树脂的防水等级

4．3 改性环氧树脂的亲水性研究

4．3．1 样品制备与表征

4．3．2 结果与讨论

4．4 封装条件的研究

4．4．1 影响因素分析

4．4．2 封装条件的确定

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 论文创新点

5．3 展望

参考文献

作者简介

致谢