用于等离子显示屏散热材料的组合物、由其获得的散热板、等离子显示屏及电视机

摘要

本发明提供了一种用作等离子显示屏散热材料的组合物，其主要包括以质量计40～90％的无机粉末部分A和10～60％的有机载体部分B，其中，部分A由质量百分比50～98％的石墨粉和2-50％的低熔点金属粉组成，部分B由质量百分比70～96％的稀释剂和4～30％的粘结剂组成。本发明还涉及由该组合物形成的等离子显示屏用散热板。本发明组合物及由此形成的散热板具有较低的成本，原料易得，工艺简单，生产周期短，得到的散热涂层具有较高的导热率，较好的结合力。

说明书

技术领域

发明涉及等离子显示器件领域，具体地，涉及一种等离子显示屏散热材料组合物、利用其制备的散热板、等离子显示屏及电视机。 

背景技术

等离子显示屏是由两张玻璃封接在一起，玻璃中间分割成很多个放电单元。可以通过在放电单元两端的电极施加电压，促使不同的放电单元放电发光。从而在屏幕上显示出不同的图像。 

放电单元的发光是由于，放电单元两端的高压激发放电单元内惰性气体成为等离子体，进而促使荧光粉发光。惰性气体激发成为等离子体的过程将产生大量的热量，这些热量将传递给由两张玻璃组成的等离子屏。由于受到激发的放电单元产生大量的热量，而未受到激发的放电单元不产生热量，所以等离子屏表面的温度不相同。并且玻璃的导热系数较低，热量很难在等离子屏表面传递，导致等离子屏表面有温度差，这样等离子屏表面就产生应力，容易导致等离子屏的变形和破裂。所以需用散热材料使等离子屏表面不同区域的热量互相传递，并使等离子屏上的热量向空气中传递。 

通常采用的解决上述问题的方法是在屏背面贴附一层厚度在0.5-2mm的石墨层材料，这种石墨层材料是将沥青进行高温处理，形成石墨片材，该片材通过粘接剂层粘接在屏背面。在石墨材料层 上还贴附一层铝背板。采用这种散热方式需要使用较多的石墨片材，由于制备石墨层需要高温，制造成本较高，因此大量消耗石墨片材不是生产厂家所希望的；另一方面，由于石墨层与屏之间有粘结剂的存在，造成导热性能下降，从而影响均热和散热的性能。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成本较低、散热性能较好的散热材料及其制备方法。 

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用作等离子显示屏散热材料的组合物，其主要包括以质量计40～90％的无机粉末部分A和10～60％的有机载体部分B，其中，部分A由质量百分比50～98％的石墨粉和2-50％的低熔点金属粉组成，部分B由质量百分比70～96％的稀释剂和4～30％的粘结剂组成。 

在具体实施例中，上述低熔点金属粉为铝粉、锡粉、镁粉、铋粉或其混合物。 

优选地，在上述等离子显示屏散热材料的制备方法中，稀释剂包括以下至少一种：松油醇、异丙醇、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚、苯甲醇、二甲苯、石油醚。 

优选地，在上述等离子显示屏散热材料的制备方法中，粘结剂为无机酸类和有机粘合剂类。 

优选地，在上述等离子显示屏散热材料的制备方法中，混合粉末，其中石墨粉的的平均粒径在10微米～20微米，最大粒径在25微米～30微米，含碳量不低于98％。 

本发明还涉及一种等离子显示屏用散热板，其通过将上述组合物施加在金属薄材上，然后烧结得到。 

本发明通过使用利用混合粉末和有机载体组成的浆料涂覆制备得到散热涂层，使得到的散热涂层具有较高的导热率，较好的结合力，并且成本较低，原料易得，工艺简单，生产周期较短。 

具体实施方式

本发明的散热材料组合物由无机粉末和有机载体组成，其中无机粉末由质量百分比50～98％的石墨粉和2-50％的低熔点金属粉组成，有机载体由质量百分比70％～96％的稀释剂和4％～30％的粘结剂组成，并且，在本发明的散热材料组合物中，包含10～60％的有机载体和40～90％的无机粉末。 

用于本发明的无机粉末的平均粒径为0.1-25微米，优选在10-20微米范围。当此平均粒径小于0.1微米的时候，微粒的聚集性变强，在涂膜中易于产生缺陷；另一方面，当此平均粒径超过20微米的时候，在涂膜内部处的填充率降低，易于产生缺陷。作为一种优选方案，无机粉末的最大粒径在30微米以下，石墨粉的含碳量不低于98％。 

术语“低熔点金属”是指熔点小于700℃的金属，例如铝粉、锡粉、镁粉、铋粉，或者它们的混合物。 

可以用于本发明的稀释剂包括但不限于α/β/γ-松油醇等萜烯类、乙二醇一烷基醚类、乙二醇二烷基醚类、二乙二醇一烷基醚类、二乙二醇二烷基醚类、乙二醇一烷基醚二乙酸酯类、乙二醇二烷基醚二乙酸酯类、二乙二醇一烷基醚二乙酸酯类、二乙二醇二烷基醚二乙酸酯类、丙二醇一烷基醚类、丙二醇二烷基醚类、丙二醇一烷基醚二乙酸酯类、丙二醇二烷基醚二乙酸酯类、甲醇、乙醇、异丙 醇、1-丁醇、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚、苯甲醇、二甲苯、石油醚等。 

对用于本发明的粘结剂没有特别的限定，只要具有足够的粘结力且不会对显示屏的其他材料产生不利影响(例如腐蚀)即可。例如，该粘结剂可以为硝基纤维，乙基纤维素，羟乙基纤维素等纤维系树脂，聚丙烯酸丁酯，聚甲基丙烯酸盐等丙烯酸系树脂，丙烯酸系聚合体，聚乙烯醇，聚乙烯醇缩丁醛等中的一种或一种以上的混合物。通过使用这些粘结剂，可以使混合粉末粒子在有机溶剂中均匀分散，并能够防止在将涂料涂覆、干燥以后涂层形状的倒塌。 

作为优选，可以向本发明的组合物中添加分散剂，该分散剂可以是有硅酸盐类，三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等碱金属磷酸盐类，三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等有机分散剂类。 

作为优选，还可以向本发明的组合物中添加消泡剂，例如乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚等高碳醇类，聚醚类或有机硅类。 

上述组合物最好分开包装，将粘结剂和至少部分稀释剂包装在一起，将无机粉末单独包装，或者与部分稀释剂在一起包装。 

可以将上述组合物施加在金属薄材上，形成散热板，例如铝散热板。在本发明的具体实施例中，采用铝板作为涂层承载材料，但是采用其他金属材料显然也是可以的，这些皆应视为等同替换。 

为了形成铝散热板，将各材料按比例混合在一起，制成均匀的分散体，再使用三轴辊扎机辊扎得到黑色石墨散热浆料。再将浆料采用涂覆的方式制备于铝背板上，在100～400℃(优选150～250 ℃)的温度烧结，使浆料牢固结合于铝背板上，形成散热涂层。最终涂层的厚度通常大于10微米。如果厚度过低，则起不到散热作用。该涂层厚度通常不超过2000微米。 

涂覆浆料可以采用喷枪喷涂、手工刷涂、辊涂、刮涂、绕线棒刮涂或丝网印刷的方式。烧结气氛和温度因浆料成分和特性而不同，但在空气、氮气等气氛中进行烧结为好。烧结炉可以使用间歇式烧结炉和带式、步进式的连续烧结炉，最终形成铝载散热板。 

在装配等离子显示器时，将得到的铝载散热板压合到显示屏的玻璃板上，使二者之间密切接触即可。 

通过使用利用混合粉末和有机载体组成的浆料涂覆制备得到散热涂层，使得到的散热涂层具有较高的导热率，较好的结合力，并且成本较低，原料易得，工艺简单，生产周期较短。 

实施例1 

先称取质量百分比为50％的石墨粉和质量百分比为50％的铝粉，混合后搅拌均匀，形成混合粉末。 

称取质量百分比为10％的乙基纤维素和质量百分比为90％的松油醇，混合后搅拌均匀，形成有机载体。 

称取质量百分比为60％的有机载体和质量百分比为40％的混合粉末，混合后搅拌均匀，形成石墨-铝浆料。 

在浆料中加入分散剂三聚磷酸钠和消泡剂聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，其中，分散剂和消泡剂的质量百分比为2％，浆料的质量百分比为98％。 

再用三辊扎机辊扎使浆料颗粒平均粒径为25微米。 

采用喷枪喷涂的方式把浆料涂覆在铝背板上，烧结(120℃)、冷却后得到散热涂层。 

实施例2 

先称取质量百分比为70％的石墨粉和质量百分比为30％的锡粉，混合后搅拌均匀，形成混合粉末。 

称取质量百分比为30％的硝基纤维和质量百分比为70％的苯甲醇，混合后搅拌均匀，形成有机载体。 

称取质量百分比为50％的有机载体和质量百分比为50％的混合粉末，混合后搅拌均匀，形成石墨-铝浆料。 

在浆料中加入分散剂十二烷基硫酸钠和消泡剂聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚，其中，分散剂和消泡剂的质量百分比为0.5％，浆料的质量百分比为99.5％ 

再用三辊扎机辊扎使浆料颗粒平均粒径为25微米。 

采用刮涂的方式把浆料涂覆在铝背板上，烧结(400℃)、冷却后得到散热涂层。 

实施例3 

先称取质量百分比为90％的石墨粉和质量百分比为10％的镁粉，混合后搅拌均匀，形成混合粉末。 

称取质量百分比为4％的羟乙基纤维素和质量百分比为96％的石油醚，混合后搅拌均匀，形成有机载体。 

称取质量百分比为40％的有机载体和质量百分比为60％的混合粉末，混合后搅拌均匀，形成石墨-铝浆料。 

在浆料中加入分散剂甲基戊醇和消泡剂聚氧丙烯甘油醚，其中，分散剂和消泡剂的质量百分比为1％，浆料的质量百分比为99％。 

再用三辊扎机辊扎，使浆料颗粒平均粒径为20微米。 

采用手工刷涂的方式把浆料涂覆在铝背板上，烧结(250℃)、冷却后得到铝载散热板。 

实施例4 

先称取质量百分比为98％的石墨粉和质量百分比为2％的镁粉，混合后搅拌均匀，形成混合粉末。 

称取质量百分比为40％的羟乙基纤维素和质量百分比为60％的石油醚，混合后搅拌均匀，形成有机载体。 

称取质量百分比为90％的有机载体和质量百分比为10％的混合粉末，混合后搅拌均匀，形成石墨-铝浆料。 

在浆料中加入分散剂甲基戊醇和消泡剂聚氧丙烯甘油醚，其中，分散剂和消泡剂的质量百分比为1％，浆料的质量百分比为99％。 

再用三辊扎机辊扎，使浆料颗粒平均粒径为20微米。 

采用手工刷涂的方式把浆料涂覆在铝背板上，烧结温度200℃，冷却后得到铝载散热板。 

本发明可以明显降低成本，以50英寸PDP计，成本约降低2倍。同时，由于石墨材料可以直接和等离子屏接触，同时直接和铝背板接触，因此减少了因为石墨层表面的粘结剂对导热性能的影响，从而提高均热和导热性能。在制备过程中，不需要高温烧结制备散热板，烧结温度控制在100-400℃之间，降低了生产制备工艺中的能源消耗，节约了成本。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。