排熱片和包括排熱片的顯示裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種排熱片和包括排熱片的顯示裝置。該排熱片包括：排熱層，該排熱層具有第一表面和第二表面；粘合層，該粘合層布置于排熱層第一表面上，該粘合層被結(jié)合到熱源；和保護(hù)層，該保護(hù)層布置于排熱層第二表面上，其中粘合層和保護(hù)層中的至少一個(gè)包括導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料或石墨烯中的至少一種。
【專(zhuān)利說(shuō)明】排熱片和包括排熱片的顯示裝置
[0001]本申請(qǐng)要求于2013年I月18日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.10-2013-0005836的優(yōu)先權(quán)，該韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)引用而并入本文，如同在此完全闡述。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種排熱片，更具體地涉及一種排熱片和包括排熱片的顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]包含碳原子的物質(zhì)包括富勒烯、碳納米管、石墨烯和石墨。其中，石墨烯是單原子層，其結(jié)構(gòu)是碳原子的二維平面陣列。
[0004]特別地，石墨烯具有相當(dāng)穩(wěn)定和優(yōu)良的電氣、機(jī)械和化學(xué)特性且具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，因此比硅樹(shù)脂更快地?cái)y帶電子，能比銅適用更大的電流，自從其通過(guò)基于2004年發(fā)現(xiàn)的從石墨中分離石墨烯的方法的實(shí)驗(yàn)證實(shí)以來(lái)，這已經(jīng)被活躍地研究。
[0005]因?yàn)槠淇杀淮竺娣e地生產(chǎn)，并且具有電氣、機(jī)械、化學(xué)穩(wěn)定性以及優(yōu)良的導(dǎo)電性，所以這種石墨烯作為電路的基礎(chǔ)材料而獲得大量關(guān)注。
[0006]而且，石墨烯的電氣特性可根據(jù)具有預(yù)定厚度的石墨烯的晶體方向而改變。由此原因，電氣特性可在由用戶選擇的方向上體現(xiàn)，因此裝置能易于設(shè)計(jì)。因此，石墨烯有效地用于碳基電子或電磁裝置。
[0007]同樣地，由于優(yōu)良的導(dǎo)熱率，石墨烯可應(yīng)用到排熱(heat discharge)材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明涉及一種排熱片和包括該排熱片的顯示裝置，其大體上避免由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)而產(chǎn)生的一個(gè)或更多個(gè)問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明的目的是提供一種將由熱源產(chǎn)生的熱量有效地轉(zhuǎn)移和排出的排熱片以及一種包括該排熱片的顯示裝置。
[0010]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目的和特征部分將在下面的描述中闡明，而部分將對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研究下面內(nèi)容的情況下變得清楚或可從本發(fā)明的實(shí)踐中領(lǐng)會(huì)。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)，可通過(guò)其書(shū)面描述和權(quán)利要求以及附圖特別指出的結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)和獲得。
[0011]如同這里實(shí)施和寬泛描述的，為了獲得這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)和根據(jù)本發(fā)明的意圖，一種排熱片包括:排熱層，該排熱層具有第一表面和第二表面；粘合層，該粘合層布置于排熱層第一表面上，該粘合層被結(jié)合到熱源且包括導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料；和保護(hù)層，該保護(hù)層布置于排熱層第二表面上，該保護(hù)層包括導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種排熱片包括:排熱層，該排熱層具有第一表面和第二表面；粘合層，該粘合層布置于排熱層第一表面上，該粘合層被結(jié)合到熱源；和保護(hù)層，該保護(hù)層布置于排熱層第二表面上，其中粘合層和保護(hù)層中的至少一個(gè)包括導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料或石墨烯中的至少一種。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種具有排熱片的顯示裝置包括:驅(qū)動(dòng)芯片；金屬框架該金屬框架布置于驅(qū)動(dòng)芯片上；顯示器，該顯示器布置于金屬框架上；和排熱片，該排熱片布置于金屬框架和顯不器之間。
[0014]可以理解，本發(fā)明的上面的一般描述和下面的具體描述兩者都是示例性和解釋性的，并且旨在對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]為了對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容提供進(jìn)一步的理解而被包括、被引入并組成本申請(qǐng)一部分的附圖，圖示了本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例，與本說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本公開(kāi)內(nèi)容的原理。在附圖中:
[0016]圖1是圖示了使用石墨烯的排熱片的示例的剖面圖；
[0017]圖2是圖示了形成石墨烯的示例的剖面圖；
[0018]圖3是圖示了通過(guò)結(jié)合到熱源的排熱片來(lái)排熱的示意圖；以及
[0019]圖4示出了使用排熱片的顯示裝置的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的具體實(shí)施例，其示例在附圖中說(shuō)明。
[0021]但是，本發(fā)明允許多種修改和變化并且其特定實(shí)施例在附圖中描述并將詳細(xì)描述。本發(fā)明不應(yīng)該被視為對(duì)在此闡述的實(shí)施例進(jìn)行限制，本發(fā)明包括遵從由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神或范圍的修改、變化、等同物和替代物。
[0022]可以理解，當(dāng)元件諸如層、面積或基板被提到在另一個(gè)元件“上”時(shí)，其能直接地在該元件上，或還可存在一個(gè)或更多個(gè)中間元件。
[0023]而且，可以理解，盡管術(shù)語(yǔ)諸如“第一”和“第二”在此可用于描述元件、組件、面積、層和/或區(qū)域，但是該元件、組件、面積、層和/或區(qū)域不應(yīng)該限于這些術(shù)語(yǔ)。
[0024]圖1是圖示了排熱片的示例的剖面圖。如圖1所示，排熱片100設(shè)置有排熱層10，排熱層10具有第一表面12和第二表面11。排熱層10轉(zhuǎn)移或排出熱量。
[0025]結(jié)合到熱源200的粘合層30 (參見(jiàn)圖3)布置于排熱層10的第一表面12上。
[0026]而且，保護(hù)排熱層10的保護(hù)層20布置于排熱層10的第二表面11上。
[0027]粘合層30可包含石墨烯31。而且，粘合層30可包含導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料32。S卩，粘合層30可包含石墨烯31和導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料32中的至少一種。
[0028]包含在粘合層30中的石墨烯31和導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料32中的至少一種提高了通過(guò)粘合層30的導(dǎo)熱率。
[0029]因此，粘合層30用于在提高與熱源的粘合并最小化與熱源的距離的同時(shí)轉(zhuǎn)移熱量。
[0030]聚合物可用作用于粘合層30的基礎(chǔ)材料，但本發(fā)明不限于此。
[0031]用作用于粘合層30的基礎(chǔ)材料的聚合物的示例包括聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂和各種聚合物樹(shù)脂。
[0032]如上所述，粘合層30包含石墨烯31和導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料32中的至少一種，因此更有效地將由熱源產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到排熱層10。
[0033]導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料32可包括金屬、無(wú)機(jī)物和碳素材料中的至少一種。
[0034]更具體地，導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料32可包括銅、鋁、氮化硼(Bn)、氮化鋁(AlN)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鎂(MgO)、石墨和碳納米管(CNT)中的至少一種。
[0035]同時(shí)，當(dāng)石墨烯31包含在粘合層30中時(shí)，石墨烯31以10到90wt%的量與聚合物材料混合。
[0036]而且，導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料32可以以10到90wt%的量與聚合物材料混合。
[0037]這里，粘合層30可具有數(shù)十納米到數(shù)百微米的厚度，并且可具有5到20微米的厚度，以有效地排熱并且粘合到熱源。
[0038]更具體地，當(dāng)其具有5到20微米的厚度時(shí)，粘合層30發(fā)揮最佳效果。
[0039]保護(hù)層20可包含石墨烯21。而且，保護(hù)層20可包含導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料22。S卩，保護(hù)層20可包含石墨烯21和導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料22中的至少一種。
[0040]包含在保護(hù)層20中的石墨烯21和導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料22中的至少一種提高了通過(guò)保護(hù)層20的導(dǎo)熱率。
[0041]因此，石墨烯21或?qū)崧试鰪?qiáng)材料22排出或交換通過(guò)保護(hù)層20的熱量。
[0042]同時(shí)，保護(hù)層20可涂覆在排熱層10上，以便防止用于排熱層10的材料的脫離。但是，保護(hù)層20還提高絕緣或排熱特性。
[0043]聚合物質(zhì)可用作用于保護(hù)層20的材料，但本發(fā)明不限于此。
[0044]用于保護(hù)層20的聚合物質(zhì)的示例包括聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂和各種聚合樹(shù)脂諸如PET和PT。
[0045]同時(shí)，考慮到保護(hù)排熱層10和將熱量排出到外部，保護(hù)層20可具有數(shù)十納米到數(shù)百微米的厚度，并且可具有5到100微米的厚度，以便有效地排熱并且有效地將排熱層10結(jié)合到熱源。
[0046]更具體地，當(dāng)其具有5到20微米的厚度時(shí)，保護(hù)層20發(fā)揮最佳效果。
[0047]如上所述，保護(hù)層20可包含石墨烯21或?qū)崧试鰪?qiáng)材料22。而且，當(dāng)使用聚合材料形成保護(hù)層20時(shí)，石墨烯21以10到90wt%的量與用于保護(hù)層的聚合物材料混合。
[0048]而且，導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料22可以以10到90wt%的量與聚合物材料混合。
[0049]同時(shí)，排熱層10通過(guò)粘合層30結(jié)合到熱源并排出熱量，更具體地主要在橫向方向上排出所轉(zhuǎn)移的熱量。
[0050]排熱層10可包含石墨烯、金屬和石墨中的至少一種。即，包含石墨烯、金屬和石墨中的至少一種的排熱層10可構(gòu)造為在橫向方向上排出熱量。
[0051]可包含在排熱層10、保護(hù)層20或粘合層30中的石墨烯可通過(guò)在催化劑金屬層14上形成石墨烯層13而產(chǎn)生，如圖2所示。
[0052]可通過(guò)將石墨烯層13層壓到預(yù)定厚度而產(chǎn)生排熱層10。排熱層10的厚度可以是5到100微米，可將石墨烯層13層壓到該厚度，以構(gòu)成排熱層10。
[0053]石墨烯具有大約3000到大約5000W/mK的高導(dǎo)熱率，因此有效地將從熱源轉(zhuǎn)移的熱量通過(guò)排熱層10排出，具體地在橫向方向上。
[0054]同時(shí)，可通過(guò)還原氧化石墨烯來(lái)生產(chǎn)石墨烯。
[0055]氧化石墨烯是用酸來(lái)氧化的碳粒子?？赏ㄟ^(guò)使用強(qiáng)酸諸如硫酸來(lái)氧化石墨而產(chǎn)生氧化石墨烯。如果需要，硫酸與充氧水的混合物可用于氧化反應(yīng)。
[0056]石墨具有片結(jié)構(gòu)，當(dāng)加入強(qiáng)酸時(shí)石墨被氧化?？赏ㄟ^(guò)將該石墨化學(xué)地制成小粒子來(lái)獲得氧化石墨烯。[0057]之所以氧化石墨烯有效地轉(zhuǎn)移由熱源產(chǎn)生的熱量，是因?yàn)槠渚哂胁辉试S電子流動(dòng)的不導(dǎo)電性，并且具有大約3000到大約5000W/mK的導(dǎo)熱率。
[0058]如上所述，可通過(guò)還原反應(yīng)將氧化石墨烯生成石墨烯，并且石墨烯被添加到排熱層10、保護(hù)層20或者粘合層30。
[0059]圖3是圖示了通過(guò)結(jié)合到熱源的排熱片來(lái)排熱的示意圖。
[0060]如上所述，將排熱片100結(jié)合到熱源200，以有效地排出由熱源200產(chǎn)生的熱量。
[0061]將排熱層10結(jié)合到熱源200，以排出由熱源200產(chǎn)生的熱量。在這種情況下，將粘合層30結(jié)合到熱源200，以有效地將由熱源200產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到排熱層10。
[0062]當(dāng)粘合層30包含石墨烯31和導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料32中的至少一種時(shí)，由于石墨烯31或?qū)崧试鰪?qiáng)材料32的優(yōu)良導(dǎo)熱率，由熱源200產(chǎn)生的熱量能更有效地轉(zhuǎn)移到排熱層10。
[0063]之所以排熱層IO更有效地排出由熱源200產(chǎn)生的熱量，是因?yàn)槠湓跈M向方向上排出熱量。
[0064]轉(zhuǎn)移到保護(hù)層20的熱量能通過(guò)保護(hù)層20排出到外部。而且，當(dāng)保護(hù)層20包含石墨烯21和導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料22中的至少一種時(shí)，由于石墨烯21或?qū)崧试鰪?qiáng)材料22的優(yōu)良導(dǎo)熱率，熱量能有效地通過(guò)保護(hù)層20排出。
[0065]而且，與空氣的熱交換還可通過(guò)保護(hù)層20發(fā)生。
[0066]通常，保護(hù)層20和粘合層30可包含氧化物填料，以便提高導(dǎo)熱率。但是，必須大量地添加氧化物填料，以便由于高重量(weight)和低導(dǎo)熱率而將導(dǎo)熱率提高到期望的水平，因此不適于用在具有數(shù)微米到數(shù)十微米厚度的產(chǎn)品中。
[0067]但是，包含石墨烯21和31以及導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料22和32中的至少一種的保護(hù)層20或粘合層30能更有效地轉(zhuǎn)移或排出熱量，而沒(méi)有產(chǎn)生這樣的問(wèn)題。
[0068]圖4示出了包括利用作為使用排熱片的示例的排熱片100的顯示裝置諸如蜂窩電話的產(chǎn)品。
[0069]圖4示出了如下構(gòu)造，在該構(gòu)造中，排熱片100結(jié)合到熱源200，熱源200包括驅(qū)動(dòng)芯片210和布置于驅(qū)動(dòng)芯片210上的金屬框架220，并且顯示器300布置于排熱片100上。
[0070]驅(qū)動(dòng)芯片210可以是用于驅(qū)動(dòng)蜂窩電話的芯片或是用于驅(qū)動(dòng)顯示器300的半導(dǎo)體
-H-* I I
心/T O
[0071]布置于驅(qū)動(dòng)芯片210上的金屬框架220可以是鋁(SUS)框架220。
[0072]金屬框架220沒(méi)有在水平方向上有效地散發(fā)由驅(qū)動(dòng)芯片210產(chǎn)生的熱量，而在進(jìn)程(proceeding)方向上傳熱。因此，從金屬框架220轉(zhuǎn)移的熱量在水平方向上通過(guò)排熱片100散開(kāi)并排出。
[0073]S卩，熱量通過(guò)排熱片100的粘合層30而從金屬框架220轉(zhuǎn)移到排熱層10，在熱量在橫向方向上散開(kāi)的同時(shí)排熱層10將熱量排出到外部。
[0074]在圖4中示出的構(gòu)造中，排熱片100在橫向方向上而不是朝向顯示器300排熱。
[0075]在這種情況下，從顯示器300排出的熱量通過(guò)保護(hù)層20也轉(zhuǎn)移到排熱層10，然后被排出。
[0076]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不背離本發(fā)明精神或范圍的情況下本發(fā)明能進(jìn)行各種修改和變化。因此，意圖是，假如本發(fā)明的修改和變化在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)，本發(fā)明覆蓋該修改和變化。
【權(quán)利要求】
1.一種排熱片,包括: 排熱層，所述排熱層具有第一表面和第二表面； 粘合層，所述粘合層布置于所述排熱層的第一表面上，所述粘合層被結(jié)合到熱源；以及 保護(hù)層，所述保護(hù)層布置于所述排熱層的第二表面上， 其中，所述粘合層和所述保護(hù)層中的至少一個(gè)包括導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料或石墨烯中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排熱片，其中，包括在所述粘合層或所述保護(hù)層中的所述導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料包括金屬、無(wú)機(jī)物和碳素材料中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排熱片，其中，包括在所述粘合層或所述保護(hù)層中的所述導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料包括銅、鋁、氮化硼(Bn)、氮化鋁(AlN)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鎂(MgO)、石墨和碳納米管中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排熱片，其中，石墨烯以10到90wt%的量與構(gòu)成所述粘合層或所述保護(hù)層的聚合物材料混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排熱片，其中，所述粘合層和所述保護(hù)層中的至少一個(gè)具有5到100微米的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排熱片，其中，所述排熱層包括石墨烯、金屬和石墨中的至少一種。
7.一種具有排熱片的顯示裝置，包括: 驅(qū)動(dòng)芯片； 金屬框架，所述金屬框架布置于所述驅(qū)動(dòng)芯片上； 顯示器，所述顯示器布置于所述金屬框架上；以及 排熱片，所述排熱片布置于所述金屬框架和所述顯示器之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，所述排熱片包括: 排熱層，所述排熱層具有第一表面和第二表面； 粘合層，所述粘合層布置于所述排熱層的第一表面上，所述粘合層被結(jié)合到熱源；以及 保護(hù)層，所述保護(hù)層布置于所述排熱層的第二表面上， 其中，所述粘合層和所述保護(hù)層中的至少一個(gè)包括導(dǎo)熱率增強(qiáng)材料或石墨烯中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中，所述粘合層結(jié)合到所、述金屬框架。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中，石墨烯以10到90wt%的量與構(gòu)成所述粘合層或所述保護(hù)層的聚合物材料混合。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中，所述粘合層和所述保護(hù)層中的至少一個(gè)具有5到100微米的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中，所述排熱層包括石墨烯、金屬和石墨中的至少一種。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK103945675SQ201410038102
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月18日
【發(fā)明者】卞那美, 李東旭, 金泰亨, 李成國(guó) 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社