CN108878631A - 图案化绝缘层的led基板及其制备方法和应用 - Google Patents

图案化绝缘层的led基板及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及LED技术领域，公开了图案化绝缘层的LED基板及其制备方法和应用，该LED基板包括从下到上依次层叠的金属层、图案化绝缘层、印刷导电层和保护层；还公开了制备上述图案化绝缘层的LED基板的方法，该方法包括以下步骤：(1)提供金属基板作为金属层，并可选地在金属基板上形成氧化物层；(2)在步骤(1)得到的板材上印刷在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的图案化绝缘层，然后进行第一热处理；(3)在经过热处理的图案化绝缘层上，通过印刷形成印刷导电层，然后进行第二热处理；(4)在经过热处理的印刷导电层上形成保护层。双重改善了LED基板的散热性，提高了LED的使用寿命，该制备方法还具有工艺简单和环境友好的优点。

Description

图案化绝缘层的LED基板及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及LED技术领域，具体地，涉及图案化绝缘层的LED基板及其制备方法和应用。
背景技术
从诺贝尔奖得主中村修二的蓝光LED材料的研制成功开始，LED照明技术快速进步，如今已经获得了广泛的应用，比如LED在照明领域的应用越来越多样化，LED照明明显优于传统照明，因其具有节能，安全，寿命长，响应快等特点，但LED的散热性能是制约其发展的主要因素，因为大功率LED的光转换效率较低，仅为15～20％，工作过程中会产生大量的热量，这些热量需要从基板和散热器快速的传导并散开，才能使LED在较为合理的工作温度更长寿命的工作。因此开发散热性能优良的LED基板势在必行。
目前市面常用的导热基板主要有四层：金属层、导热绝缘层、导电层和阻焊与字符层。在LED基板上面，即阻焊与字符层上面，会预留焊点，通过将LED芯片组装到预留的焊点上，便完成了LED特定功能的电路模块的组装。在LED工作过程中，将产生大量的热，其中导热绝缘层的导热性能是制约散热的主要瓶颈层，绝缘性能越好，导热性能越差，在既要求绝缘性又要求导热性(即散热性)的情况下，如何处理两者之间的关系将是解决问题的关键点。在现有技术中，通常采用绝缘层为一层完整的电气隔离层，上面附加蚀刻的铜箔电路层，为了增强导电性，会在LED芯片的底部加工一个相应大小的导热铜箔。此外，在现有技术中，也有在与LED芯片底部对应的基板内的绝缘层位置，先钻孔挖去绝缘层材料，然后再植入一个复合金属层来增强散热性。然而，这两种设计的加工工艺均较为繁琐。
此外，现有的导热绝缘层主要使用环氧树脂、聚烯烃树脂或者聚酰亚胺树脂通过与氧化铝、氮化铝等无机材料颗粒填料粘结混合而成，这些树脂或高分子材料虽然有很好的绝缘和粘合固化的作用，但其导热性能差导致了散热性低的缺点，极大的限制了这种铝基板的导热性能的应用；而且，传统基板的导电层主要应用蚀刻铜的传统工艺来制造，需要经过一系列成膜、曝光、显影、蚀刻、洗脱等工艺步骤，本领域俗称“减法工艺”，这些工艺中往往需要大量的酸等，传统工艺不仅存在化学污染，而且整个工艺流程繁复。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中存在的为了改善LED基板的散热性导致其绝缘层的制备工艺复杂，以及在制备导电层时不环保，且工艺流程繁复的问题，提供一种图案化绝缘层的LED基板及其制备方法和应用，该LED基板的图案化绝缘层形成有孔洞图案，结合其图案化绝缘层是由高导热无机材料形成的特点，双重改善了LED基板的散热性，提高了LED的使用寿命，同时，该制备方法还具有工艺简单和环境友好的优点。
为了实现上述目的，本发明提供一种图案化绝缘层的LED基板，其中，该LED基板包括从下到上依次层叠的金属层、图案化绝缘层、印刷导电层和保护层。
本发明还提供了一种制备上述图案化绝缘层的LED基板的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供金属基板作为金属层，并可选地在金属基板上形成氧化物层；
(2)在步骤(1)得到的板材上印刷在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的图案化绝缘层，然后进行第一热处理；
(3)在经过热处理的图案化绝缘层上，通过印刷形成印刷导电层，然后进行第二热处理；
(4)在经过热处理的印刷导电层上形成保护层。
本发明还提供了一种上述的图案化绝缘层的LED基板作为照明的基材的应用。
根据本发明所述的图案化绝缘层的LED基板，通过在与芯片中心相对应位置处设置具有孔洞图案的图案化绝缘层，有效地改善了LED基板的散热性，且制备工艺简便。此外，通过使用高导热无机材料代替传热性较差的树脂或高分子材料制备的图案化绝缘层，更有利于LED的散热，提高了LED的使用寿命，而且该图案化绝缘层还可以满足LED基板基本的绝缘性能，且可以满足油墨在印刷时的耐温稳定性和浸润性的要求，使得在印刷时油墨不会浸润到金属表面，从而保证了LED基板的质量及使用安全。由此，采用本发明的方法双重改善了LED基板的散热性，更适用于较大功率的LED照明装置，为LED应用提供了更多的选择。
根据本发明所述的图案化绝缘层的LED基板的制备方法，通过印刷的方式形成印刷导电层，无需经过一系列成膜、曝光、显影、蚀刻、洗脱等工艺步骤，本发明的方法可以称之为“加法工艺”，只需将导电层印刷到基板上即可，工艺步骤简便，对环境污染小，节能环保。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述的图案化绝缘层的LED基板的结构示意图。
附图标记说明
1金属层 2氧化物层
3图案化绝缘层 4印刷导电层
5保护层
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种图案化绝缘层的LED基板，如图1所示，该LED基板包括从下到上依次层叠的金属层1、图案化绝缘层3、印刷导电层4和保护层5。
在优选的情况下，所述图案化绝缘层3形成有孔洞图案。具体地，在使用过程中，图案化绝缘层上具有孔洞，该孔洞位置与安装在LED基板表面的芯片中心位置相对应。因为LED芯片的正下方位置是无需导电的，该改进方法可以显著增大基板的散热性和导热性。
所述孔洞的个数没有特别的限定，一个芯片的正下方设置可以设置一个或多个孔洞。
在优选的情况下，该LED基板还包括位于所述金属层1和所述图案化绝缘层3之间的氧化物层2。所述氧化物层2可以是在金属层1的表面原位生长的具有纳米级或微米级的孔洞结构的氧化膜。该氧化膜可以防止因金属表面过于光滑而出现的上层与金属层滑脱的现象，能够显著增强金属层1与图案化绝缘层3之间的结合力。
在本发明中，氧化物层2的材质可以为金属层1原位生长的任何氧化物，例如铝氧化物、硅氧化物、钛氧化物和镁氧化物中的一种或多种。氧化物层2还可以起到部分基础绝缘的作用，因此可以相应地减少图案化绝缘层3的厚度。
在优选情况下，所述氧化物层2的厚度为50nm～50μm，优选为10～50μm，更优选为15～35μm。
在本发明中，所述金属层1的材质可以为本领域各种常规的金属板材，例如铝板、铜板、铁板、不锈钢板、锌板或铝合金板。为了兼顾高导热和轻密度的物理性质且具有较低的制作成本，优选地，所述金属层1的材质为铝板或铝合金板。
在本发明中，所述图案化绝缘层3的材质可以为高导热有机材料或高导热无机材料。由于有机材料的传热性能不如无机材料，为了使形成的图案化绝缘层3具有较好的传热性，优选地，所述图案化绝缘层3的材质为高导热无机材料。在制备过程中，需要将图案化绝缘层3在高温条件下进行固化，为了使图案化绝缘层3可以耐受高温，较优选地，所述高导热无机材料为无机氧化物，更优选地，所述高导热无机材料为磷的氧化物、硼的氧化物、硅的氧化物、矾的氧化物、铋的氧化物、钡的氧化物、铜的氧化物、锌的氧化物、钙的氧化物、钾的氧化物和钠的氧化物中的三种或三种以上。
在优选的情况下，所述高导热无机材料为磷的氧化物、硼的氧化物、硅的氧化物、矾的氧化物、钡的氧化物和锌的氧化物中的三种及三种以上。
在本发明中，在含有至少三种上述氧化物的无机氧化物中，通过对它们的混合比例进行调整，使得所述印刷功能调节层能够耐受高温。在优选的情况下，所述无机氧化物的组成和混合比例如：40～70重量％磷的氧化物、10～30重量％硼的氧化物和20～30重量％硅的氧化物；50～70重量％磷的氧化物、20～30重量％矾的氧化物和10～20重量％钡的氧化物；50～75重量％硼的氧化物、15～25重量％钡的氧化物和10～25重量％锌的氧化物；40～70重量％硅的氧化物、10～30重量％钡的氧化物和20～30重量％锌的氧化物；40～65重量％磷的氧化物、20～40重量％矾氧化物和15～20重量％锌的氧化物；40～70重量％磷的氧化物、10～30重量％矾氧化物和20～30重量％锌的氧化物。
在优选情况下，所述图案化绝缘层3的厚度可以为20～220μm，优选为30～200μm，更优选为50～150μm。
所述图案化绝缘层3与所述氧化物层2的厚度之和可以为10μm以上，优选为30μm以上，较优选为50μm以上，更优选为80μm以上，最优选为100～185μm。
在本发明中，所述印刷导电层4可以由含有银粉、树脂和玻璃粉的混合物形成。
在本发明中，以所述混合物的总重量为基准，银粉的含量为40～98重量％，优选为50～95重量％，较优选为60～90重量％，例如可以为60重量％、62重量％、65重量％、68重量％、70重量％、73重量％、75重量％、78重量％、80重量％、82重量％、85重量％、87重量％、90重量％以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
在本发明中，以所述混合物的总重量为基准，树脂的含量为1～25重量％，优选为2.5～20重量％，较优选为5～15重量％，例如可以为5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
在本发明中，以所述混合物的总重量为基准，玻璃粉的含量为1～35重量％，优选为2.5～30重量％，较优选为5～25重量％，例如可以为5重量％、8重量％、10重量％、12重量％、15重量％、17重量％、20重量％、22重量％、25重量％以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
在本发明中，所述银粉可以为纳米银粉或微米银粉。在使用过程中，在使用丝网印刷方法制备印刷导电层4的情况下，优选地，选用价格相对低廉的微米银粉；在使用喷墨方法制备印刷导电层4的情况下，优选地，选用纳米银粉。
在本发明中，所述树脂可以是本领域常规的树脂，例如可以为聚甲基丙烯酸脂、乙基纤维素、硝基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮等。在印刷过程中树脂可以增加粘度和流平性，使油墨在承印物上流平均匀且呈现足够光泽。
在本发明中，所述玻璃粉可以是本领域常规的玻璃粉，例如可以为低熔点玻璃粉，其熔点可以为250～580℃。
在优选情况下，所述印刷导电层4的厚度可以为10～120μm，优选为10～100μm，更优选为25～50μm。
在本发明中，所述保护层5用于减少基板表面的印刷导电层4与空气的接触，起到保护基板的作用。所述保护层5可以由本领域常规的材料形成。优选地，所述保护层5由阻焊油墨和字符油墨形成。
本发明还提供了一种制备上述的图案化绝缘层的LED基板的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供金属基板作为金属层1，并可选地在金属基板上形成氧化物层2；
(2)在步骤(1)得到的板材上印刷在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的图案化绝缘层3，然后进行第一热处理；
(3)在经过热处理的图案化绝缘层3上，通过印刷形成印刷导电层4，然后进行第二热处理；
(4)在经过热处理的印刷导电层4上形成保护层5。
根据本发明所述的方法，在步骤(1)中，形成氧化物层2的方法可以选自微弧氧化法、阳极氧化法、酸碱腐蚀法、热水法和溶胶凝胶法中的一种。
在优选的情况下，铝板材或铝合金板材选用微弧氧化法或阳极氧化法。
在选用铜板、锌板或不锈钢板的情况下，优选地，使用溶胶凝胶法。
在选用铁板的情况下，优选地，使用酸碱腐蚀法或溶剂凝胶法。
根据本发明所述的方法，在步骤(2)中，形成图案化绝缘层3的方法可以为本领域常规的方法，例如丝网印刷法、喷墨印刷法、凹版印刷法、胶版印刷法、喷涂法、旋转涂膜法、刷涂法和刮涂法。在优选的情况下，形成图案化绝缘层3的方法选自丝网印刷法、喷墨印刷法、凹版印刷法和胶版印刷法中的一种。为了使图案化绝缘层3能够具有均一性和良好平整度的效果，形成图案化绝缘层3的方法优选为丝网印刷法。
具体地，在形成图案化绝缘层的过程中，使用在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的模板。该制备方法简便，也更利于LED基板的散热。
根据本发明所述的方法，在步骤(2)中，所述第一热处理的操作条件并无特别限制，以能够使图案化绝缘层3平整成膜即可。优选地，所述第一热处理的操作条件包括：温度为400～600℃，时间为5～180min，较优选地，温度为450～570℃，时间为15～40min。
根据本发明所述的方法，在步骤(3)中，形成印刷导电层4的方法可以按照本领域常规的印刷方法实施。在优选情况下，形成印刷导电层4的方法为喷墨印刷法或丝网印刷法。
根据本发明所述的方法，在步骤(3)中，所述第二热处理的操作条件并无特别限制，以能够使印刷导电层4固化即可。优选地，第二热处理的操作条件包括：温度为300～500℃，时间为5～60min，优选地，温度为350～480℃，时间为10～30min。
在优选的情况下，为了防止图案化绝缘层3软化，步骤(2)中的第一热处理温度大于步骤(3)中的第二热处理温度。
在本发明中，步骤(2)和步骤(3)中的热处理各自可以在本领域常规的设备中实施。在一种实施方式中，步骤(2)的第一热处理过程和步骤(3)的第二热处理过程均在马弗炉中实施。
根据本发明所述的方法，在步骤(4)中，形成保护层5的方法可以为本领域常规的操作方法实施。优选地，形成保护层5的方法为丝网印刷法。
根据本发明所述的方法，在金属层1上形成氧化物层2或图案化绝缘层3之前，可以对金属层1进行清洁或者抛光处理。具体地，可以使用去离子水、乙醇或丙酮对金属层1进行清洁。抛光处理可以按照本领域常规的操作方法实施。
本发明还提供了一种上述的图案化绝缘层的LED基板作为照明的基材的应用。
以下将通过实施例对本发明作进一步详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1-8用于说明本发明提供的图案化绝缘层的LED基板及其制备方法。
实施例1
制备如图1所示的LED基板：准备尺寸为10cm×20cm的长方形铝板作为金属层1，使用去离子水对铝板进行清洗，然后将铝板置于含有草酸溶液(浓度为0.2mol/L)的阳极氧化池中进行阳极氧化处理，在10℃恒温槽进行240min，以形成20μm厚度的氧化物层2。
将5g含有60重量％磷的氧化物、20重量％硼的氧化物和20重量％硅的氧化物的混合物通过使用在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的丝网网版，用丝网印刷法印制绝缘层材料，再将其放入马弗炉中，在500℃下加热40min，以形成100μm厚度的图案化绝缘层3。
将4g含有75重量％微米银粉(颗粒直径为3μm)、10重量％聚甲基丙烯酸脂(数均分子量为8000)和15重量％低熔点玻璃粉(熔点为300℃)的混合物通过丝网印刷法印制导电层材料，再将其放入马弗炉中，在420℃下加热30min，以形成40μm厚度的印刷导电层4。
使用阻焊油墨和字符油墨，通过丝网印刷法在印刷导电层4的表面形成保护层5。
得到如图1所示的LED基板，按照ASTM D5470稳态热流法测得该LED基板的导热系数为20W/m·K。
实施例2
制备如图1所示的LED基板：准备尺寸为10cm×20cm的长方形铝合金板作为金属层1，对铝合金板进行抛光，然后将铝合金板置于含有Na3PO4/NaOH电解液(浓度为10.0/2.0g/L)的控温微弧氧化槽中进行微弧氧化处理，在电流密度10.5A/dm2下进行30min，以形成15μm厚度的氧化物层2。
将7.5g含有60重量％磷的氧化物、30重量％矾的氧化物和10重量％钡的氧化物的混合物通过使用在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的丝网网版，用丝网印刷法印制绝缘层材料，再将其放入马弗炉中，在450℃下加热25min，以形成150μm厚度的图案化绝缘层3。
将5g含有10重量％纳米银粉(颗粒直径为30nm)、15重量％聚乙烯基吡咯烷酮树脂(数均分子量为5000)和75重量％低熔点玻璃粉的混合物通过喷墨印刷法印制导电层材料，再将其放入马弗炉中，在350℃下加热30min，以形成50μm厚度的印刷导电层4。
使用阻焊油墨和字符油墨，通过丝网印刷法在印刷导电层4的表面形成保护层5。
得到如图1所示的LED基板，按照实施例1的检测方法对其进行检测，测得该LED基板的导热系数为18W/m·K。
实施例3
制备如图1所示的LED基板：准备尺寸为10cm×20cm的长方形铝板作为金属层1，使用乙醇溶剂对铝板进行清洗，然后将铝板置于含有Na3PO4/NaOH电解液(浓度为10.0/2.0g/L)的控温微弧氧化槽装置中进行微弧氧化处理，在电流密度10.5A/dm2下进行90min，以形成35μm厚度的氧化物层2。
将2.5g含有55重量％硼的氧化物、25重量％钡的氧化物和20重量％锌的氧化物的混合物通过使用在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的丝网网版，用丝网印刷法印制绝缘层材料，再将其放入马弗炉中，在570℃下加热35min，以形成50μm厚度的图案化绝缘层3。
将2.5g含有30重量％纳米银粉、20重量％聚乙烯基吡咯烷酮和50重量％乙醇的混合物通过喷墨印刷法印制导电层材料，再将其放入马弗炉中，在480℃下加热15min，以形成25μm厚度的印刷导电层4。
使用阻焊油墨和字符油墨，通过丝网印刷法在印刷导电层4的表面形成保护层5。
得到如图1所示的LED基板，按照实施例1的检测方法对其进行检测，测得该LED基板的导热系数为25W/m·K。
实施例4
制备如图1所示的LED基板：准备尺寸为10cm×20cm的长方形铜板作为金属层1，使用乙醇溶剂对铜板进行清洗，然后将铜板浸入硅溶胶溶液中，进行溶胶凝胶处理5min，以形成10μm厚度的氧化物层2。
将3.5g含有50重量％硅的氧化物、30重量％钡的氧化物和20重量％锌的氧化物的混合物使用在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的模板，通过喷墨印刷法印制绝缘层材料，再将其放入马弗炉中，在550℃下加热40min，以形成70μm厚度的图案化绝缘层3。
将4g含有70重量％微米银粉、10重量％乙基纤维素和20重量％低熔点玻璃粉的混合物通过丝网印刷法印制导电层材料，再将其放入马弗炉中，在450℃下加热25min，以形成40μm厚度的印刷导电层4。
使用阻焊油墨和字符油墨，通过丝网印刷法在印刷导电层4的表面形成保护层5。
得到如图1所示的LED基板，按照实施例1的检测方法对其进行检测，测得该LED基板的导热系数为23W/m·K。
实施例5
制备如图1所示的LED基板：准备尺寸为10cm×20cm的长方形铁板作为金属层1，使用去离子水对铁板进行清洗，然后将铁板放入浓硝酸溶液中，进行酸碱腐蚀处理10min，以形成50nm厚度的氧化物层2。
将1.5g含有40重量％磷的氧化物、40重量％矾的氧化物和20重量％锌的氧化物的混合物使用在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的模板，通过凹版印刷法印制绝缘层材料，再将其放入马弗炉中，在600℃下加热15min，以形成30μm厚度的图案化绝缘层3。
将1g含有95重量％纳米银粉、2.5重量％聚乙二醇和2.5重量％低熔点玻璃粉的混合物通过丝网印刷法印制导电层材料，再将其放入马弗炉中，在500℃下加热10min，以形成10μm厚度的印刷导电层4。
使用阻焊油墨和字符油墨，通过丝网印刷法在印刷导电层4的表面形成保护层5。
得到如图1所示的LED基板，按照实施例1的检测方法对其进行检测，测得该LED基板的导热系数为21W/m·K。
实施例6
制备如图1所示的LED基板：准备尺寸为10cm×20cm的长方形铝板作为金属层1，使用去离子水对铝板进行清洗，然后将铝板放入75℃的热水中，进行热水法处理25min，以形成200nm厚度的氧化物层2。
将10g含有40重量％磷的氧化物、30重量％矾的氧化物和30重量％锌的氧化物的混合物使用在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的模板，通过胶版印刷法印制绝缘层材料，再将其放入马弗炉中，在400℃下加热180min，以形成200μm厚度的图案化绝缘层3。
将10g含有50重量％纳米银粉、20重量％硝基纤维素和30重量％低熔点玻璃粉的混合物通过丝网印刷法印制导电层材料，再将其放入马弗炉中，在300℃下加热60min，以形成100μm厚度的印刷导电层4。
使用阻焊油墨和字符油墨，通过丝网印刷法在印刷导电层4的表面形成保护层5。
得到如图1所示的LED基板，按照实施例1的检测方法对其进行检测，测得该LED基板的导热系数为22W/m·K。
实施例7
制备如图1所示的LED基板：准备尺寸为10cm×20cm的长方形不锈钢板作为金属层1，使用乙醇溶剂对不锈钢板进行清洗，然后将不锈钢板浸入硅溶胶溶液中，进行溶胶凝胶处理5min，以形成10μm厚度的氧化物层2。
将1.5g含有40重量％磷的氧化物、40重量％矾的氧化物和20重量％锌的氧化物的混合物使用在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的模板，通过喷墨印刷法印制功能调节层材料，再将其放入马弗炉中，在600℃下加热5min，以形成30μm厚度的印刷功能调节层3。
将1g含有95重量％纳米银粉、2.5重量％聚乙烯醇和2.5重量％低熔点玻璃粉的混合物通过丝网印刷法印制导电层材料，再将其放入马弗炉中，在500℃下加热5min，以形成10μm厚度的印刷导电层4。
使用阻焊油墨和字符油墨，通过丝网印刷法在印刷导电层4的表面形成保护层5。
得到如图1所示的LED基板，按照实施例1的检测方法对其进行检测，测得该LED基板的导热系数为20W/m·K。
实施例8
按照实施例1的方法，不同的是，不形成氧化物层，将得到的LED基板按照实施例1的检测方法进行检测，测得其导热系数为29W/m·K。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，图案化绝缘层的模板不具有孔洞图案。
将得到的LED基板按照实施例1的检测方法进行检测，测得其导热系数为10W/m·K。
对比例2
采用传统的LED基板，即采用传统的环氧树脂粘结氧化铝颗粒的方法形成导热绝缘层，以及采用传统蚀刻的方法形成导电层。测得其导热系数为1W/m·K。
通过对比实施例1-8和对比例1-2的数据可知，在形成图案化绝缘层过程中，通过在与芯片中心相对应位置处形成孔洞图案和使用高导热无机材料，双重改善了LED基板的散热性，其导热系数能够达到18W/m·K以上。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种图案化绝缘层的LED基板，其特征在于，该LED基板包括从下到上依次层叠的金属层(1)、图案化绝缘层(3)、印刷导电层(4)和保护层(5)。
2.根据权利要求1所述的图案化绝缘层的LED基板，其中，所述图案化绝缘层(3)形成有孔洞图案。
3.根据权利要求1或2所述的图案化绝缘层的LED基板，其中，该LED基板还包括位于所述金属层(1)和所述图案化绝缘层(3)之间的氧化物层(2)。
4.根据权利要求3所述的图案化绝缘层的LED基板，其中，所述氧化物层(2)的材质为铝氧化物、硅氧化物、钛氧化物和镁氧化物中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的图案化绝缘层的LED基板，其中，所述金属层(1)的材质为铝板、铜板、铁板、不锈钢板、锌板或铝合金板。
6.根据权利要求1或2所述的图案化绝缘层的LED基板，其中，所述图案化绝缘层(3)的材质为高导热无机材料；
优选地，所述高导热无机材料为磷的氧化物、硼的氧化物、硅的氧化物、矾的氧化物、铋的氧化物、钡的氧化物、铜的氧化物、锌的氧化物、钙的氧化物、钾的氧化物、钠的氧化物中的三种或三种以上。
7.根据权利要求1或2所述的图案化绝缘层的LED基板，其中，所述印刷导电层(4)由含有银粉、树脂和玻璃粉的混合物形成。
8.根据权利要求1或2所述的图案化绝缘层的LED基板，其中，所述保护层(5)由阻焊油墨和字符油墨形成。
9.一种制备权利要求1-8中任意一项所述的图案化绝缘层的LED基板的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供金属基板作为金属层(1)，并可选地在金属基板上形成氧化物层(2)；
(2)在步骤(1)得到的板材上印刷在与芯片中心相对应位置处具有孔洞图案的图案化绝缘层(3)，然后进行第一热处理；
(3)在经过热处理的图案化绝缘层(3)上，通过印刷形成印刷导电层(4)，然后进行第二热处理；
(4)在经过热处理的印刷导电层(4)上形成保护层(5)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤(1)中，形成氧化物层(2)的方法选自微弧氧化法、阳极氧化法、酸碱腐蚀法、热水法和溶胶凝胶法中的一种。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤(2)中，形成图案化绝缘层(3)的方法选自丝网印刷法、喷墨印刷法、凹版印刷法和胶版印刷法中的一种。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第一热处理的操作条件包括：温度为400～600℃，时间为5～180min，优选地，温度为450～570℃，时间为15～40min。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤(3)中，形成印刷导电层(4)的方法为喷墨印刷法或丝网印刷法。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述第二热处理的操作条件包括：温度为300～500℃，时间为5～60min，优选地，温度为350～480℃，时间为10～30min。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤(4)中，形成保护层(5)的方法为丝网印刷法。
16.权利要求1-8中任意一项所述的图案化绝缘层的LED基板作为照明的基材的应用。
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