散热涂料及其制备方法与使用方法技术

本发明专利技术提供一种散热涂料及其制备方法与使用方法。本发明专利技术采用导热材料包裹的导热球作为填料，混合在导热材料分散溶液中，形成散热涂料，所述导热材料包括碳纳米管与石墨烯中的至少一种，由于碳纳米管与石墨烯均具有极高的导热系数，使得所述散热涂料具有优异的导热能力；使用时，将所述散热涂料分别喷涂在LED灯条与散热板的表面上形成导热涂层，由于碳纳米管与石墨烯均具有高比表面积并且相互之间存在范德华力，导热涂层能够紧密的贴附在LED灯条与散热板的表面，有效地填充LED灯条和散热板的凹凸表面，增强LED灯条与散热板的接触效果，同时导热涂层中的导热球架构出Z轴热量传输路径，有效地提高导热效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种散热涂料及其制备方法与使用方法。
技术介绍
液晶显示装置（LiquidCrystalDisplay，LCD）具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如：移动电话、个人数字助理（PDA）、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括壳体、设于壳体内的液晶面板及设于壳体内的背光模组（Backlightmodule）。传统的液晶面板的结构是由一彩色滤光片基板（ColorFilter）、一薄膜晶体管阵列基板（ThinFilmTransistorArraySubstrate，TFTArraySubstrate）以及一配置于两基板间的液晶层（LiquidCrystalLayer）所构成，其工作原理是通过在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示装置的关键组件之一。背光模组依照光源入射位置的不同分成侧入式背光模组与直下式背光模组。直下式背光模组是将发光光源（例如阴极萤光灯管（ColdCathodeFluorescentLamp，CCFL）或发光二极管（LightEmittingDiode，LED））设置在液晶面板后方，直接形成面光源提供给液晶面板。而侧入式背光模组是将背光源LED灯条（Lightbar）设于液晶面板侧后方的背板边缘处，LED灯条发出的光线从导光板（LightGuidePlate，LGP）一侧的入光面进入导光板，经反射和扩散后从导光板出光面射出，再经由光学膜片组，以形成面光源提供给液晶面板。随着人们对高亮度大屏显示器的追求，对背光模组的要求也越来越高。为了达到窄边框的目的，背光模组通常采用侧入式设计，即将发光源LED集合在灯条上，并与散热板（铝挤）固定，置于背光架构的一侧，然后通过散热板与背板相连，达到散热导热的目的。但是，由于LED灯条与散热板均是金属材料，而且表面粗糙，二者之间通过简单的低导热系数的导热胶或者导热膏连接后，比如常见的导热膏的导热系数在1～5W/m·K之间，并不能够有效地传导热量，使LED的热量无法有效地传导到背板上实现散热。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种散热涂料的制备方法，制备方法简单，制得的散热涂料具有优异的导热能力。本专利技术的目的还在于提供一种散热涂料，具有优异的导热能力。本专利技术的目的又在于提供一种散热涂料的使用方法，通过将上述散热涂料应用于背光模组的LED灯条与散热板之间，可有效提高二者之间的导热效果。为实现上述目的，本专利技术提供一种散热涂料的制备方法，包括如下步骤：步骤1、提供导热球与导热材料分散溶液；所述导热球包括球形支撑体以及包裹于所述球形支撑体表面的导热材料；所述导热材料分散溶液包括溶剂与分散于溶剂中的导热材料；所述导热材料包括碳纳米管与石墨烯中的至少一种；步骤2、将所述导热球与所述导热材料分散溶液混合均匀，制得散热涂料。所述步骤1中，所述导热球中的球形支撑体包括有机聚合物微球与无机物微球中的至少一种；所述有机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树脂微球中的至少一种；所述无机物微球包括二氧化硅微球。所述步骤1中，所述导热球中的球形支撑体的直径为50nm～30μm。所述步骤1中，所述导热材料分散溶液中，所述溶剂包括水、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种。所述步骤1中，所述导热材料分散溶液中，所述导热材料的浓度为0.05～10mg/ml。所述步骤2中，将所述导热球与所述导热材料分散溶液按照导热球：导热材料分散溶液中的导热材料=0.1～200:1的质量比进行混合。所述步骤2中，采用超声处理的方法对所述导热球与所述导热材料分散溶液进行混合。本专利技术还提供一种采用上述散热涂料的制备方法制得的散热涂料。本专利技术还提供一种散热涂料的使用方法，包括如下步骤：步骤1、提供LED灯条、散热板、及由上述散热涂料的制备方法制得的散热涂料；步骤2、将所述散热涂料分别涂布于所述LED灯条与散热板的表面，形成导热涂层，之后将所述LED灯条与散热板上分别设有导热涂层的一面贴合在一起，同时将所述LED灯条与散热板固定连接在一起。所述步骤2中，分别涂布于所述LED灯条与散热板表面的导热涂层的厚度范围为50nm～1mm。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种散热涂料的制备方法，采用导热材料包裹的导热球作为填料，混合在导热材料分散溶液中，形成散热涂料，所述导热材料包括碳纳米管与石墨烯中的至少一种，由于碳纳米管与石墨烯均具有极高的导热系数，使得所述散热涂料具有优异的导热能力。本专利技术提供的一种散热涂料的使用方法，通过将所述散热涂料分别喷涂在LED灯条与散热板的表面上形成导热涂层，由于碳纳米管与石墨烯均具有高比表面积并且相互之间存在范德华力，导热涂层能够紧密的贴附在LED灯条与散热板的表面，有效地填充LED灯条和散热板的凹凸表面，增强LED灯条与散热板的接触效果，减少低导热系数空气在导热过程中的参与，同时导热涂层中的导热球架构出Z轴热量传输路径，有效地提高导热效率。为了能更进一步了解本专利技术的特征以及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图说明下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案及其它有益效果显而易见。附图中，图1为本专利技术的散热涂料的制备方法的流程图；图2A与图2B均为导热球与石墨烯分散溶液混合后制得的散热涂料的扫描电镜图片；图3为本专利技术的散热涂料的使用方法的流程图；图4为本专利技术的散热涂料的使用方法的步骤1的示意图；图5-6为本专利技术的散热涂料的使用方法的步骤2的示意图；图7为LED灯条或散热板表面涂布导热涂层后表面粗糙度改善示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术所采取的技术手段及其效果，以下结合本专利技术的优选实施例及其附图进行详细描述。请参阅图1，本专利技术首先提供一种散热涂料的制备方法，包括如下步骤：步骤1、提供导热球与导热材料分散溶液；所述导热球包括球形支撑体以及包裹于所述球形支撑体表面的导热材料；所述导热材料分散溶液包括溶剂与分散于溶剂中的导热材料；所述导热材料包括碳纳米管（CNT，carbonnanotube）与石墨烯（Graphene）中的至少一种。目前在背光模组中常用的导热膏的导热系数在1～5W/m·K之间，常见的金属铝与金属铜的导热系数分别为203W/m·K与386W/m·K，而碳纳米管与石墨烯的导热系数可分别高达1000W/m·K与5300W/m·K。本专利技术通过采用导热系数极高的碳纳米管与石墨烯材料来制作散热涂料，可显著提高散热涂料的导热能力。具体的，所述导热球中的球形支撑体包括有机聚合物微球与无机物微球中的至少一种；所述有机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树脂微球中的至少一种；所述无机物微球包括二氧化硅（SiO2）微球。具体的，所述导热球中的球形支撑体的直径为50nm～30μm。具体的，所述导热材料分散溶液中，所述溶剂包括水、乙醇、丙酮、N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提供导热球与导热材料分散溶液；所述导热球包括球形支撑体以及包裹于所述球形支撑体表面的导热材料；所述导热材料分散溶液包括溶剂与分散于溶剂中的导热材料；所述导热材料包括碳纳米管与石墨烯中的至少一种；步骤2、将所述导热球与所述导热材料分散溶液混合均匀，制得散热涂料。

【技术特征摘要】
1.一种散热涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提供导热球与导热材料分散溶液；所述导热球包括球形支撑体以及包裹于所述球形支撑体表面的导热材料；所述导热材料分散溶液包括溶剂与分散于溶剂中的导热材料；所述导热材料包括碳纳米管与石墨烯中的至少一种；步骤2、将所述导热球与所述导热材料分散溶液混合均匀，制得散热涂料。2.如权利要求1所述的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述导热球中的球形支撑体包括有机聚合物微球与无机物微球中的至少一种；所述有机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树脂微球中的至少一种；所述无机物微球包括二氧化硅微球。3.如权利要求1所述的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述导热球中的球形支撑体的直径为50nm～30μm。4.如权利要求1所述的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述导热材料分散溶液中，所述溶剂包括水、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种。5.如权利要求1所述的散热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述导热材料分散溶液中，所述导热材料的浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡韬，刘刚，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44