[發明專利]一種LED鋁基板用散熱涂層的制作方法

有效

• 申請號: 201410340205.4
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104087113A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 譚彬;蘭育輝
• 申請（專利權）人: 湖南元素密碼石墨烯研究院（有限合伙）
• 主分類號: C09D151/10
• 分類號: C09D151/10;C09D161/00;C09D5/00;C09D5/25;C08F292/00;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/58;C08F220/56;B05D7/14;B05D7/24;F21V29/00;F21Y101/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種LED鋁基板用散熱涂層的制作方法。

背景技術

LED照明產品由于能量轉化效率非常高，能耗理論上僅有白熾燈的10%，相比熒光燈，可以達到50%的節能效果，因而具有節能、環保和長壽命的優勢，可廣泛應用于景觀照明、安全照明、特種照明和普通照明光源等照明領域，市場潛力巨大。?

一般情況下，LED的發光波長隨溫度變化為0.2-0.3nm/℃，光譜寬度隨之增加，影響顏色鮮艷度。另外，當正向電流流經pn結，發熱性損耗使結區產生溫升時，在室溫附近，溫度每升高1℃，LED的發光強度會相應地減少1%左右，LED發熱的原因是因為所加入的電能并沒有全部轉化為光能，而是一部分轉化成為熱能。LED的光效目前只有100lm/W，其電光轉換效率大約僅20~30%左右，也就是說大約70%的電能都變成了熱能。因此，影響大功率LED照明的核心突破點是散熱技術。

目前國外和臺灣已經能夠生產一種“全膠鋁基板”。而采用全膠鋁基板的熱阻可以做到0.05℃/W，市場出售的商品也可以低至0.2-0.5℃/W。

幾乎絕大多數的LED燈具中都采用了鋁基板。而下面一層絕緣體則要求其絕緣性能很好，而且還要導熱性能很好。然而這兩個性能是矛盾的，通常都是導體的導熱性能好，而絕緣體的導熱性能差。滿足既導熱性好同時又絕緣性好是很難做到的。

未來發展的可撓曲基板是期望應用在汽車導航的LCD?背光模塊薄型化需求而開發，以及高功率LED可以完成立體封裝要求，基本上可撓曲基板以鋁為材料，利用鋁的高熱傳導性與輕量化特性，制成高密度封裝基板，透過鋁質基板薄板化后達到可撓曲特性，并且也能夠具高熱傳導特性，但同樣受到大功率LED封裝散熱問題限制。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種可靠性高、散熱效率高的LED鋁基板用散熱涂層的制作方法，使得LED鋁基板既滿足導熱性好同時又絕緣性好。

本發明的技術方案是：一種LED鋁基板用散熱涂層的制作方法，包括以下步驟：

（1）稱取一定量的多種結構的丙烯酸酯類單體與絕緣石墨烯,?采用單體共聚接枝合成方法，在丙烯酸酯類單體共聚過程中引入絕緣石墨烯，獲得高分子量的聚合體，制成含絕緣石墨烯散熱共聚樹脂的復配基料；

（2）使用涂膠機和PCB線路板印刷裝置將絕緣石墨烯散熱共聚樹脂印刷成LED燈具用PCB散熱涂層鋁基板經表面烘干、或者使用柔性基板涂膠機和PCB線路板印刷機，將絕緣石墨烯散熱共聚樹脂均勻涂覆在以鋁為材料的可撓曲基板表面，再經烘干，即可制得涂層厚度可控的LED鋁基板用散熱涂層。

進一步，所述多種結構的丙烯酸酯類單體由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羥甲基丙烯酰胺?、丙烯酰胺單體中的三種以上組成。

進一步，所述絕緣石墨烯為單層片或者多層片，所述單層片的厚度為0.33nm，長度為3~5um。

進一步，所述絕緣石墨烯散熱共聚樹脂的組成成份及占單體總量的百分比為：所述甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羥甲基丙烯酰胺?、丙烯酰胺單體中的三種以上組成的單體總量為100%，引發劑0.25~0.55%，乙醇200~650%，絕緣石墨烯5~320%。

進一步，所述采用單體共聚接枝合成方法制成絕緣石墨烯散熱共聚樹脂，包括以下步驟：??????????????????????????

a.?稱取乙醇總量3/4用于溶解N-羥甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺復合單體,邊攪拌邊加入至乙醇中充分溶解；隨后邊攪拌邊加入全部用量的絕緣石墨烯，均勻分散并充分攪拌1.5小時；

b.?稱取其余單體,溶入引發劑總量的3/5；

c.?將步驟a與步驟b所得的溶液混合均勻，稱取混合溶液總量的一半加入至共聚合成裝置中，加熱開動攪拌器，冷凝回流系統，待混合溶液溫度達到75℃~85℃出現回流時，開始計時，在維持回流溫度的條件下，將混合溶液剩余的一半追加至共聚合成裝置中，控制時間在30~45分鐘內加完；

d.?繼續反應3~5小時后將剩余的1/4乙醇和剩余1/5引發劑混合液追加至共聚合成裝置中，控制時間在10~15分鐘內加完；

e.?繼續反應1.5~2.5小時后，停止加熱攪拌，冷卻至30℃~40℃時出料即可制得絕緣石墨烯散熱共聚樹脂。