散熱涂料及其制備方法與使用方法技術

本發明專利技術提供一種散熱涂料及其制備方法與使用方法。本發明專利技術采用導熱材料包裹的導熱球作為填料，混合在導熱材料分散溶液中，形成散熱涂料，所述導熱材料包括碳納米管與石墨烯中的至少一種，由于碳納米管與石墨烯均具有極高的導熱系數，使得所述散熱涂料具有優異的導熱能力；使用時，將所述散熱涂料分別噴涂在LED燈條與散熱板的表面上形成導熱涂層，由于碳納米管與石墨烯均具有高比表面積并且相互之間存在范德華力，導熱涂層能夠緊密的貼附在LED燈條與散熱板的表面，有效地填充LED燈條和散熱板的凹凸表面，增強LED燈條與散熱板的接觸效果，同時導熱涂層中的導熱球架構出Z軸熱量傳輸路徑，有效地提高導熱效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及涂料
，尤其涉及一種散熱涂料及其制備方法與使用方法。
技術介紹
液晶顯示裝置（LiquidCrystalDisplay，LCD）具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點，得到了廣泛的應用，如：移動電話、個人數字助理（PDA）、數字相機、計算機屏幕或筆記本電腦屏幕等。現有市場上的液晶顯示裝置大部分為背光型液晶顯示裝置，其包括殼體、設于殼體內的液晶面板及設于殼體內的背光模組（Backlightmodule）。傳統的液晶面板的結構是由一彩色濾光片基板（ColorFilter）、一薄膜晶體管陣列基板（ThinFilmTransistorArraySubstrate，TFTArraySubstrate）以及一配置于兩基板間的液晶層（LiquidCrystalLayer）所構成，其工作原理是通過在兩片玻璃基板上施加驅動電壓來控制液晶層的液晶分子的旋轉，將背光模組的光線折射出來產生畫面。由于液晶面板本身不發光，需要借由背光模組提供的光源來正常顯示影像，因此，背光模組成為液晶顯示裝置的關鍵組件之一。背光模組依照光源入射位置的不同分成側入式背光模組與直下式背光模組。直下式背光模組是將發光光源（例如陰極螢光燈管（ColdCathodeFluorescentLamp，CCFL）或發光二極管（LightEmittingDiode，LED））設置在液晶面板后方，直接形成面光源提供給液晶面板。而側入式背光模組是將背光源LED燈條（Lightbar）設于液晶面板側后方的背板邊緣處，LED燈條發出的光線從導光板（LightGuidePlate，LGP）一側的入光面進入導光板，經反射和擴散后從導光板出光面射出，再經由光學膜片組，以形成面光源提供給液晶面板。隨著人們對高亮度大屏顯示器的追求，對背光模組的要求也越來越高。為了達到窄邊框的目的，背光模組通常采用側入式設計，即將發光源LED集合在燈條上，并與散熱板（鋁擠）固定，置于背光架構的一側，然后通過散熱板與背板相連，達到散熱導熱的目的。但是，由于LED燈條與散熱板均是金屬材料，而且表面粗糙，二者之間通過簡單的低導熱系數的導熱膠或者導熱膏連接后，比如常見的導熱膏的導熱系數在1～5W/m·K之間，并不能夠有效地傳導熱量，使LED的熱量無法有效地傳導到背板上實現散熱。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種散熱涂料的制備方法，制備方法簡單，制得的散熱涂料具有優異的導熱能力。本專利技術的目的還在于提供一種散熱涂料，具有優異的導熱能力。本專利技術的目的又在于提供一種散熱涂料的使用方法，通過將上述散熱涂料應用于背光模組的LED燈條與散熱板之間，可有效提高二者之間的導熱效果。為實現上述目的，本專利技術提供一種散熱涂料的制備方法，包括如下步驟：步驟1、提供導熱球與導熱材料分散溶液；所述導熱球包括球形支撐體以及包裹于所述球形支撐體表面的導熱材料；所述導熱材料分散溶液包括溶劑與分散于溶劑中的導熱材料；所述導熱材料包括碳納米管與石墨烯中的至少一種；步驟2、將所述導熱球與所述導熱材料分散溶液混合均勻，制得散熱涂料。所述步驟1中，所述導熱球中的球形支撐體包括有機聚合物微球與無機物微球中的至少一種；所述有機聚合物微球包括聚苯乙烯微球、聚苯胺微球、聚吡咯微球、聚噻吩微球及聚丙烯酸樹脂微球中的至少一種；所述無機物微球包括二氧化硅微球。所述步驟1中，所述導熱球中的球形支撐體的直徑為50nm～30μm。所述步驟1中，所述導熱材料分散溶液中，所述溶劑包括水、乙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮及氮氮二甲基甲酰胺中的至少一種。所述步驟1中，所述導熱材料分散溶液中，所述導熱材料的濃度為0.05～10mg/ml。所述步驟2中，將所述導熱球與所述導熱材料分散溶液按照導熱球：導熱材料分散溶液中的導熱材料=0.1～200:1的質量比進行混合。所述步驟2中，采用超聲處理的方法對所述導熱球與所述導熱材料分散溶液進行混合。本專利技術還提供一種采用上述散熱涂料的制備方法制得的散熱涂料。本專利技術還提供一種散熱涂料的使用方法，包括如下步驟：步驟1、提供LED燈條、散熱板、及由上述散熱涂料的制備方法制得的散熱涂料；步驟2、將所述散熱涂料分別涂布于所述LED燈條與散熱板的表面，形成導熱涂層，之后將所述LED燈條與散熱板上分別設有導熱涂層的一面貼合在一起，同時將所述LED燈條與散熱板固定連接在一起。所述步驟2中，分別涂布于所述LED燈條與散熱板表面的導熱涂層的厚度范圍為50nm～1mm。本專利技術的有益效果：本專利技術提供的一種散熱涂料的制備方法，采用導熱材料包裹的導熱球作為填料，混合在導熱材料分散溶液中，形成散熱涂料，所述導熱材料包括碳納米管與石墨烯中的至少一種，由于碳納米管與石墨烯均具有極高的導熱系數，使得所述散熱涂料具有優異的導熱能力。本專利技術提供的一種散熱涂料的使用方法，通過將所述散熱涂料分別噴涂在LED燈條與散熱板的表面上形成導熱涂層，由于碳納米管與石墨烯均具有高比表面積并且相互之間存在范德華力，導熱涂層能夠緊密的貼附在LED燈條與散熱板的表面，有效地填充LED燈條和散熱板的凹凸表面，增強LED燈條與散熱板的接觸效果，減少低導熱系數空氣在導熱過程中的參與，同時導熱涂層中的導熱球架構出Z軸熱量傳輸路徑，有效地提高導熱效率。為了能更進一步了解本專利技術的特征以及
技術實現思路
，請參閱以下有關本專利技術的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本專利技術加以限制。附圖說明下面結合附圖，通過對本專利技術的具體實施方式詳細描述，將使本專利技術的技術方案及其它有益效果顯而易見。附圖中，圖1為本專利技術的散熱涂料的制備方法的流程圖；圖2A與圖2B均為導熱球與石墨烯分散溶液混合后制得的散熱涂料的掃描電鏡圖片；圖3為本專利技術的散熱涂料的使用方法的流程圖；圖4為本專利技術的散熱涂料的使用方法的步驟1的示意圖；圖5-6為本專利技術的散熱涂料的使用方法的步驟2的示意圖；圖7為LED燈條或散熱板表面涂布導熱涂層后表面粗糙度改善示意圖。具體實施方式為更進一步闡述本專利技術所采取的技術手段及其效果，以下結合本專利技術的優選實施例及其附圖進行詳細描述。請參閱圖1，本專利技術首先提供一種散熱涂料的制備方法，包括如下步驟：步驟1、提供導熱球與導熱材料分散溶液；所述導熱球包括球形支撐體以及包裹于所述球形支撐體表面的導熱材料；所述導熱材料分散溶液包括溶劑與分散于溶劑中的導熱材料；所述導熱材料包括碳納米管（CNT，carbonnanotube）與石墨烯（Graphene）中的至少一種。目前在背光模組中常用的導熱膏的導熱系數在1～5W/m·K之間，常見的金屬鋁與金屬銅的導熱系數分別為203W/m·K與386W/m·K，而碳納米管與石墨烯的導熱系數可分別高達1000W/m·K與5300W/m·K。本專利技術通過采用導熱系數極高的碳納米管與石墨烯材料來制作散熱涂料，可顯著提高散熱涂料的導熱能力。具體的，所述導熱球中的球形支撐體包括有機聚合物微球與無機物微球中的至少一種；所述有機聚合物微球包括聚苯乙烯微球、聚苯胺微球、聚吡咯微球、聚噻吩微球及聚丙烯酸樹脂微球中的至少一種；所述無機物微球包括二氧化硅（SiO2）微球。具體的，所述導熱球中的球形支撐體的直徑為50nm～30μm。具體的，所述導熱材料分散溶液中，所述溶劑包括水、乙醇、丙酮、N本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種散熱涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1、提供導熱球與導熱材料分散溶液；所述導熱球包括球形支撐體以及包裹于所述球形支撐體表面的導熱材料；所述導熱材料分散溶液包括溶劑與分散于溶劑中的導熱材料；所述導熱材料包括碳納米管與石墨烯中的至少一種；步驟2、將所述導熱球與所述導熱材料分散溶液混合均勻，制得散熱涂料。

【技術特征摘要】
1.一種散熱涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1、提供導熱球與導熱材料分散溶液；所述導熱球包括球形支撐體以及包裹于所述球形支撐體表面的導熱材料；所述導熱材料分散溶液包括溶劑與分散于溶劑中的導熱材料；所述導熱材料包括碳納米管與石墨烯中的至少一種；步驟2、將所述導熱球與所述導熱材料分散溶液混合均勻，制得散熱涂料。2.如權利要求1所述的散熱涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，所述導熱球中的球形支撐體包括有機聚合物微球與無機物微球中的至少一種；所述有機聚合物微球包括聚苯乙烯微球、聚苯胺微球、聚吡咯微球、聚噻吩微球及聚丙烯酸樹脂微球中的至少一種；所述無機物微球包括二氧化硅微球。3.如權利要求1所述的散熱涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，所述導熱球中的球形支撐體的直徑為50nm～30μm。4.如權利要求1所述的散熱涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，所述導熱材料分散溶液中，所述溶劑包括水、乙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮及氮氮二甲基甲酰胺中的至少一種。5.如權利要求1所述的散熱涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，所述導熱材料分散溶液中，所述導熱材料的濃度為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡韜，劉剛，
申請(專利權)人：深圳市華星光電技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44