CN112226135B - 防水散热涂覆材料和led显示屏 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种防水散热涂覆材料，包括以下质量百分含量的原料：氟硅树脂：15％‑40％；红外辐射材料：5％‑15％；溶剂：40％‑65％；分散剂：1％‑5％；偶联剂：1％‑5％；消泡剂：0.5％‑2％；其中，红外辐射材料的辐射率在0.7以上，防水散热涂覆材料的透光率大于或等于80％。采用该防水散热涂覆材料能够形成具有良好防水和散热性能的涂层，应用于LED显示屏中，一方面能有效避免LED显示屏由于浸水、受潮等原因造成的零件损坏，另一方面能使LED显示屏模组产生的热量快速散发，降低显示屏的温度，从而延长LED显示屏的使用寿命。本申请还提供了采用该防水散热涂覆材料的LED显示屏。

Description

防水散热涂覆材料和LED显示屏
技术领域
本申请涉及LED显示屏技术领域，具体涉及一种防水散热涂覆材料和LED显示屏。
背景技术
LED(Light Emitting Diode)显示屏具有高亮度发光、色彩鲜艳、发光效率高、对比度高、响应时间短、工作温度范围广、能耗低等特点，广泛应用于舞台显示设备、广告显示设备、数据可视化显示设备以及商业显示设备。LED显示屏模组是构成LED显示屏的主要部件，LED显示屏模组包括LED灯珠、PCB(Printed Circuit Board)板、驱动IC、电阻、电容和塑料套件。LED显示屏在潮湿的环境下使用时，水分或湿气会渗入LED显示屏模组中造成PCB板短路、LED灯珠死灯等问题；同时，由于LED灯珠在使用的过程中会发热，若不能及时将LED显示屏的热量散发，将导致LED显示屏模组的元器件损坏、材料老化以及LED灯珠发光量降低等问题，影响LED显示屏的显示效果和使用寿命。因此，LED显示屏的防水和散热是LED显示屏领域急需解决的两大问题。
发明内容
为解决上述问题，本申请提供了一种防水散热涂覆材料，采用该防水散热涂覆材料能够形成具有良好防水和散热性能的涂层，应用于LED显示屏中，一方面能有效隔绝水汽，避免LED显示屏由于浸水、受潮等原因造成的零件损坏，另一方面能及时有效地将LED显示屏模组的热量散发到外界环境中，降低显示屏的温度，延长LED显示屏的使用寿命。
本申请第一方面提供了一种防水散热涂覆材料，所述防水散热涂覆材料包括以下质量百分含量的原料：
氟硅树脂：15％-40％；
红外辐射材料：5％-15％；
溶剂：40％-65％；
分散剂：1％-5％；
偶联剂：1％-5％；
消泡剂：0.5％-2％；
其中，所述红外辐射材料的辐射率在0.7以上；所述防水散热涂覆材料的透光率大于或等于80％。
本申请中的防水散热涂覆材料采用氟硅树脂为主体材料，并加入适量的红外辐射材料，通过偶联剂将有机的氟硅树脂和无机的红外辐射材料有效联结形成致密的防水散热涂层。其中，氟硅树脂具有良好的疏水性，能提高防水散热涂层的防水性能；红外辐射材料能够将LED显示屏模组的热量辐射到外界环境，有效降低LED显示屏的温度；本申请中的防水散热涂覆材料可以同时解决LED显示屏的防水和散热问题。
另外，适量溶剂的加入可以调节防水散热涂覆材料的流动性，保证防水散热涂覆材料能均匀涂覆在LED显示屏模组表面；适量分散剂能够保证各组分在体系中的均匀分布；消泡剂能够减少气泡产生的概率，提高防水散热涂层的可靠性。
可选的，所述氟硅树脂由丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体和硅氧烷单体在引发剂的作用下共聚反应得到的。含氟丙烯酸酯类单体能够降低防水散热涂层的表面能，使防水散热涂层具有疏水效果，从而防止水汽进入显示屏模组内部造成零件损坏；丙烯酸酯类单体能够提高防水散热涂覆材料的粘接性能，使防水散热涂覆材料牢固地附着在LED显示屏模组表面；硅氧烷单体能够提高防水散热涂覆材料的交联密度，形成致密的防水散热涂层，有效防止腐蚀介质的渗入；三者的配合使防水散热涂层具有优异的防水性，同时增强了防水散热涂层的粘接性能和耐腐蚀性。
可选的，所述含氟丙烯酸酯类单体的结构通式为：
Figure BDA0002697931270000031
其中，所述R3为H或CH3，所述R4为直链或具有支链的含氟烷基，所述R4中氟原子的个数大于或等于6。含氟丙烯酸酯类单体中的氟原子个数大于或等于6时，能够使防水散热涂层具备较好的防水效果，并且氟原子的个数越多涂层的防水性能越好，能够更有效的保障LED显示屏模组内部零件不受潮。
可选的，所述丙烯酸酯类单体、所述含氟丙烯酸酯类单体、所述硅氧烷单体的质量比为(2-4):(4-5):(2-3)。通过控制丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体和硅氧烷单体的配比能够保证防水散热涂覆材料对LED显示屏模组具有牢固的粘结力，以及干燥后的防水散热涂层具有良好的防水性和耐腐蚀性。
可选的，所述红外辐射材料包括SiC/SiO2/TiO2复合材料、TiO2/SiO2/Al2O3复合材料、ZrO2/SiO2/TiO2复合材料和Al2O3/电气石复合材料中的一种或多种。红外辐射材料能够将LED显示屏模组的热量辐射到外界环境，从而使防水散热涂层具有散热的功能，有效的降低LED显示屏的温度；同时，添加红外辐射材料还能够降低防水散热涂层的孔隙率，提高防水散热涂层的致密性，进而增强防水散热涂层的防腐蚀性能。
可选的，所述红外辐射材料的粒径为1nm-100nm。粒径在1nm-100nm的红外辐射材料能够保证防水散热涂层具有较高的透光率，使涂层涂覆在LED显示屏表面时不影响显示效果。
本申请第一方面提供的防水散热涂覆材料具有良好的稳定性和流动性，并且组分均一，易于涂覆；该防水散热涂覆材料对LED显示屏模组具有良好的粘接性能，涂覆后不易脱落；该防水散热涂覆材料干燥后所形成的防水散热涂层具有良好的防水性和散热性，一方面能有效避免LED显示屏由于浸水、受潮等原因造成的内部零件损坏，另一方面能有效散发LED显示屏模组的热量，降低显示屏的温度，延长LED显示屏的使用寿命。采用本申请提供的防水散热涂覆材料可以同时解决LED显示屏的防水和散热问题。
第二方面，本申请提供了一种防水散热涂覆材料的制备方法，包括如下步骤：
将以下质量百分含量的原料混合均匀后，得到防水散热涂覆材料；
氟硅树脂：15％-40％；
红外辐射材料：5％-15％；
溶剂：40％-65％；
分散剂：1％-5％；
偶联剂：1％-5％；
消泡剂：0.5％-2％。
本申请第二方面提供的防水散热涂覆材料制备方法操作简便，适合工业化量产。
第三方面，本申请提供了一种防水散热涂层，该防水散热涂层是由第一方面的防水散热涂覆材料干燥后得到。
可选的，所述防水散热涂层的厚度为5μm-20μm。在上述厚度范围内，防水散热涂层能够完整覆盖LED显示屏模组，在保证透光性的前提下获得较好的防水和散热效果。
可选的，所述防水散热涂层的水接触角大于或等于120°。防水散热涂层的水接触角大于或等于120°时表明防水散热涂层具有较强的疏水性，能够有效隔绝水汽，保护LED显示屏模组内部零件。
可选的，所述防水散热涂层的辐射系数大于或等于0.80ε。防水散热涂层的辐射系数大于或等于0.80ε表明防水散热涂层具有优异的热辐射性能，能够有效散发LED显示屏模组的热量，降低显示屏的温度。
本申请第四方面提供了一种LED显示屏，包括本申请第三方面所述的防水散热涂层。
该防水散热涂层具有良好的防水性和散热性，一方面能有效防止水汽进入LED显示屏模组，保护显示屏模组内部零件不受潮；另一方面能有效的将LED显示屏模组的热量散发到外界环境中，降低显示屏的温度，延长LED显示屏的使用寿命。采用本申请提供的防水散热涂层可以不用再额外设置散热装置和排水装置，降低了LED显示屏的生产成本，提高了生产效率。
附图说明
图1为本申请实施例的LED显示屏的结构示意图；
图2为本申请一实施例的LED显示屏散热性能测试示意图；
图3为本申请另一实施例的LED显示屏散热性能测试示意图。
具体实施方式
以下所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
本申请提供了一种防水散热涂覆材料，防水散热涂覆材料包括以下质量百分含量的原料：
氟硅树脂：15％-40％；
红外辐射材料：5％-15％；
溶剂：40％-65％；
分散剂：1％-5％；
偶联剂：1％-5％；
消泡剂：0.5％-2％；
其中，所述红外辐射材料的辐射率在0.7以上；所述防水散热涂覆材料的透光率大于或等于80％。
本申请中，通过控制氟硅树脂的含量，能够使防水散热涂覆材料形成的防水散热涂层有效地隔绝水汽，防止LED显示屏模组内部零件受潮。本申请实施方式中，氟硅树脂在防水散热涂覆材料中的质量百分含量为15％-40％。具体可以但不限于为15％、17％、19％、20％、25％、28％、30％、35％、37％或40％。
本申请实施方式中，氟硅树脂是由丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体和硅氧烷单体在引发剂的作用下共聚反应得到的。丙烯酸酯类单体能够提高防水散热涂覆材料的粘接性能，使防水散热涂覆材料牢固的附着在LED显示屏模组表面；含氟丙烯酸酯类单体能够降低防水散热涂层的表面能，使防水散热涂层具有疏水效果；硅氧烷单体能够提高防水散热涂覆材料的防水和耐腐蚀性。
本申请实施方式中，丙烯酸酯类单体的结构通式为：
Figure BDA0002697931270000061
其中，R1为H或CH3，R2为烷基或羟烷基。本申请一些实施方式中，丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丙酯中的一种或多种。
本申请实施方式中，含氟丙烯酸酯类单体的结构通式为：
Figure BDA0002697931270000062
其中，R3为H或CH3，R4为直链或具有支链的含氟烷基，其中，氟原子的个数大于或等于6。进一步地，R4中氟原子的个数大于或等于12。本申请一些实施方式中，含氟丙烯酸酯类单体包括1H,1H,2H,2H-全氟辛基甲基丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H-全氟辛醇丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或多种。
本申请实施方式中，硅氧烷单体的结构通式为：
Figure BDA0002697931270000063
其中，R5-10为烷基。本申请一些实施方式中，硅氧烷单体包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷和丙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
本申请中，通过将丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体和硅氧烷单体在引发剂作用下共聚反应得到氟硅树脂，可以使防水散热涂层具有优异的防水性，同时增强了防水散热涂层的粘接性能和耐候性。本申请实施方式中，丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体和硅氧烷单体的质量比可以是(1-5):(2-5):(1-3)。进一步地，丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体和硅氧烷单体的质量比可以是(2-4):(4-5):(2-3)。更进一步地，丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体和硅氧烷单体的质量比可以是(2.5-3.5):(4-5):(2-3)。
本申请中，引发剂的作用是引发丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体和硅氧烷单体进行共聚反应。本申请实施方式中，引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化2-乙基己基酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯和过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种。本申请实施方式中，引发剂的质量百分含量为0.5％-2.0％。具体可以但不限于为0.5％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.2％、1.5％、1.8％或2.0％。
本申请中，红外辐射材料能够将LED显示屏模组的热量辐射到外界环境，从而使防水散热涂层具有散热的功能，有效的降低LED显示屏的温度。本申请实施方式中，红外辐射材料的辐射率大于或等于0.7。进一步地，红外辐射材料的辐射率为0.8-0.98。具体可以但不限于为0.7、0.75、0.8、0.83、0.85、0.88、0.90、0.92、0.95或0.98。本申请实施方式中，红外辐射材料的质量百分含量为5％-15％。具体可以但不限于为5％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％或15％。本申请实施方式中，红外辐射材料包括SiC/SiO2/TiO2复合材料、TiO2/SiO2/Al2O3复合材料、ZrO2/SiO2/TiO2复合材料和Al2O3/电气石复合材料中的一种或多种。其中，SiC/SiO2/TiO2复合材料中SiC、SiO2和TiO2的质量比可以是1:(0.5-2):(2-5)，TiO2/SiO2/Al2O3复合材料中TiO2、SiO2和Al2O3的质量比可以是1:(1-2):(0.3-1.5)，ZrO2/SiO2/TiO2复合材料中ZrO2、SiO2和TiO2的质量比可以是1:(0.5-2):(2-5)，Al2O3/电气石中Al2O3和电气石的质量比可以是1:(2-5)。本申请一些实施方式中，复合型红外辐射材料(例如SiC/SiO2/TiO2复合材料)的制备过程具体可以是：将SiC、SiO2和TiO2混合研磨0.5h-2h，再将混合物压制为块体；在惰性气体保护下，将块体在900℃-1200℃下烧结2h-4h，将烧结后的材料进行粉碎即可得到SiC/SiO2/TiO2复合材料。本申请一些实施方式中，混合研磨过程是在玛瑙研钵中进行，混合研磨的时间为1h。本申请一些实施方式中，烧结过程所使用的惰性气体包括氮气和氩气中的一种或多种。本申请一些实施方式中，粉碎过程使用的设备可以是机械冲击式粉碎机、气流粉碎机、球磨机、振动磨、搅拌磨中的一种或多种。
本申请中，使用较小粒径的红外辐射材料能够保证防水散热涂层具有较高的透光率，使涂层不影响LED显示屏的显示效果。本申请实施方式中，红外辐射材料的粒径为1nm-100nm。具体可以但不限于为1nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、55nm、60nm、70nm或100nm。本申请实施方式中，红外辐射材料还可通过表面活性剂(如十二烷基苯磺酸钠、月桂酸钠等)和/或偶联剂进行表面改性，以避免红外辐射材料团聚。本申请一些实施方式中，表面改性的方法具体为：将红外辐射材料和表面活性剂/偶联剂混合并进行超声波搅拌。其中，表面改性后的红外辐射材料的粒径为1nm-100nm。
本申请中，溶剂能够调节防水散热涂覆材料的粘度，保证防水散热涂覆材料的流动性。本申请实施方式中，溶剂可以为酯类有机溶剂。使用酯类有机溶剂能够促进引发剂、消泡剂和偶联剂的溶解，并且酯类有机溶剂易挥发，有利于防水散热涂覆材料快速干燥形成防水散热涂层。本申请一些实施方式中，溶剂包括乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、丁酸乙酯、乙二醇乙醚醋酸酯和碳酸二甲酯中的一种或多种。本申请实施方式中，溶剂的质量百分含量为40％-65％。具体可以但不限于为40％、45％、50％、55％、60％或65％。
本申请中，偶联剂能够改善红外辐射材料和氟硅树脂的界面性能，使红外辐射材料在氟硅树脂中具有较好的相容性。本申请实施方式中，偶联剂包括硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂中的一种或多种。进一步地，偶联剂包括氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、2-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、三异硬酯酸钛酸异丙酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯中的一种或多种。本申请实施方式中，偶联剂的质量百分含量为1％-5％。具体可以但不限于为1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％。
本申请中，添加分散剂能够保证防水散热涂覆材料中各组分均匀分散，提升涂覆材料的稳定性。本申请实施方式中，分散剂可以是丙烯酸酯类分散剂、聚氨酯类分散剂和聚酯类分散剂中的一种或多种。本申请一些实施方式中，分散剂为聚酯类分散剂。进一步地，分散剂为改性聚己内酯。本申请实施方式中，分散剂的质量百分含量为1％-5％。具体可以但不限于为1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％。本申请实施方式中，分散剂在25℃下的粘度为40000mPa·s-60000mPa·s。具体可以但不限于为40000mPa·s、45000mPa·s、50000mPa·s、55000mPa·s或60000mPa·s。
本申请中，消泡剂能够有效降低防水散热涂覆材料在制备和使用过程中产生气泡的概率，提高防水散热涂层的可靠性。本申请实施方式中，消泡剂包括有机硅消泡剂和非有机硅消泡剂中的一种或多种。本申请一些实施方式中，消泡剂包括聚醚改性有机硅消泡剂。进一步地，消泡剂可以包括聚醚改性聚硅氧烷。以上消泡剂的抑泡能力强并且无毒、分散性好。本申请实施方式中，消泡剂的质量百分含量为0.5％-2％。具体可以但不限于为0.5％、0.7％、0.8％、1％、1.2％、1.4％、1.5％、1.8％或2％。本申请实施方式中，消泡剂的pH值为6-8。本申请实施方式中，消泡剂的粘度为10cs-2000cs。进一步地，消泡剂的粘度为50cs-1000cs。
防水散热涂覆材料的透光率会直接影响LED显示屏的显示效果。本申请实施方式中，防水散热涂覆材料的透光率大于或等于80％，具体可以但不限于为80％、85％、87％、90％、92％、95％、97％、98％或99％。本申请实施方式中，防水散热涂覆材料的涂-4杯粘度为8s-25s，具体可以但不限于为8s、10s、13s、15s、20s或25s。
本申请提供防水散热涂覆材料对LED显示屏模组具有良好的粘接性能，并且防水散热涂覆材料组分均匀，稳定性好；该防水散热涂覆材料干燥后所形成的防水散热涂层具有良好的防水性和散热性，一方面能有效防止水汽进入LED显示屏模组，保护显示屏模组内部零件不受潮，另一方面能有效散发LED显示屏模组的热量，降低显示屏的温度，延长LED显示屏的使用寿命。
本申请还提供了一种防水散热涂覆材料的制备方法，包括以下步骤：
将以下质量百分含量的原料混合均匀后，得到防水散热涂覆材料；
氟硅树脂：15％-40％；
红外辐射材料：5％-15％；
溶剂：40％-65％；
分散剂：1％-5％；
偶联剂：1％-5％；
消泡剂：0.5％-2％。
本申请实施方式中，制备防水散热涂覆材料的具体步骤为：
S01：将丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体、硅氧烷单体和引发剂加入到反应釜中进行混合，得到氟硅树脂。
S02：将氟硅树脂、红外辐射材料、溶剂、分散剂、偶联剂和消泡剂混合均匀，得到防水散热涂覆材料。
本申请实施方式中，步骤S01中，混合具体可以是搅拌混合。本申请实施方式中，搅拌混合过程中的搅拌速率为30r/min-1000r/min，搅拌时间为1h-12h。本申请一些实施方式中，搅拌速率为50r/min-500r/min，搅拌时间为2h-8h。本申请中，混合的温度条件具体为：加入原料后，缓慢升温到70℃-170℃进行共聚反应，待反应液褪色后降温至40℃-60℃并恒温1h-3h，得到氟硅树脂。本申请中，共聚反应的温度具体可以但不限于为70℃、80℃、90℃、100℃、115℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃或170℃。本申请一些实施方式中，共聚反应过程中，反应液的颜色先逐渐变深，一段时间后颜色逐渐变淡，反应液的粘度增加，随后加入适量的溶剂，继续反应至反应液褪色再进行降温处理。添加溶剂的目的是调节反应液的粘度，使体系充分反应。
本申请实施方式中，步骤S02中，将氟硅树脂、红外辐射材料、溶剂、分散剂、偶联剂和消泡剂混合具体可以是搅拌混合。本申请实施方式中，搅拌混合过程中的搅拌速度为100r/min-2000r/min，搅拌时间为20min-120min。本申请一些实施方式中，搅拌混合物的搅拌速度为400r/min-1000r/min，搅拌时间为60min-80min。本申请实施方式中，混合过程的温度小于或等于45℃。本申请一些实施方式中，混合温度为15℃-45℃。具体可以但不限于为45℃、40℃、37℃、30℃、25℃或15℃。将各原料在适宜的温度下混合，能够保证防水散热涂覆材料中的有机组分不易挥发，并且各组分均匀分散。
本申请还提供了一种防水散热涂层，该防水散热涂层是由上述防水散热涂覆材料制得。
本申请实施方式中，防水散热涂层的水接触角大于或等于120°，具体可以但不限于为120°、125°、126°、130°、135°、140°、145°、147°、150°、159°或160°。本申请实施方式中，防水散热涂层的辐射系数大于或等于0.80ε，具体可以但不限于为0.80ε、0.85ε、0.90ε、0.93ε、0.95ε或0.99ε。本申请实施方式中，防水散热涂层的透光率大于或等于80％，具体可以但不限于为80％、85％、87％、90％、92％、95％、97％或99％。本申请实施方式中，防水散热涂层的线膨胀系数小于或等于40×10-6/℃，具体可以但不限于为8×10-6/℃、15×10-6/℃、20×10-6/℃、25×10-6/℃、30×10-6/℃、35×10-6/℃或40×10-6/℃。本申请实施方式中，防水散热涂覆材料可根据实际需要形成不同厚度的防水散热涂层。例如，本申请一些实施方式中，防水散热涂覆材料可用于形成厚度为5μm-20μm的防水散热涂层。具体地，可以但不限于是5um、8um、9um、10um、12um、13um、14um、15um、20um。上述厚度范围内的防水散热涂层能够完全覆盖LED显示屏模组表面，在保证透光性的前提下达到良好的防水和散热效果。
本申请实施方式中，在LED显示屏模组表面涂覆防水散热涂覆材料的方式为喷涂。进一步地，喷涂过程为将防水散热涂覆材料均匀喷涂在LED显示屏模组表面，喷涂机的喷涂压力为0.1MPa-0.5MPa，喷涂距离为5cm-30cm，干燥处理后得到防水散热涂层。申请实施方式中，干燥过程可在烘箱中进行，干燥温度为90℃-110℃，干燥时间为30min-50min。
请参见图1，本申请还提供了一种LED显示屏100，LED显示屏100包括LED显示屏模组10和设置在LED显示屏模组10上的防水散热涂层20，防水散热涂层20完整的覆盖LED显示屏模组10的表面，防水散热涂层20采用本申请实施例提供的防水散热涂覆材料涂覆形成。
本申请一些实施方式中，防水散热涂层20的厚度为5μm-20μm。具体可以但不限于为5um、8um、9um、10um、12um、13um、14mm、15um或20μm。通过在LED显示屏模组表面设置上述厚度的防水散热涂层，能够完全覆盖LED显示屏，在保证透光性的前提下使LED显示屏具有良好的防水性能和散热性能，可以有效保护LED显示屏模组内部的零件不受潮以及降低LED显示屏的温度，延长LED显示屏的使用寿命，具有很好的实用性。本申请实施方式中，LED显示屏的防水功能达到IPX7级，表现出优异的防水性能。
下面分多个实施例对本申请实施方式进行进一步的说明。
实施例1
一种防水散热涂覆材料及其制备方法，该防水散热涂覆材料由表1和表2所示质量配比的原料组成。
表1实施例1氟硅树脂原料组成
丙烯酸甲酯：19.8％ 丙烯酸羟乙酯：9.9％
1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯：49.5％ 乙烯基三乙氧基硅烷：19.8％
过氧化苯甲酰：1.0％
表2实施例1防水散热涂覆材料原料组成
氟硅树脂：20％ SiC/SiO<sub>2</sub>/TiO<sub>2</sub>复合材料：3％
TiO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料：3％ 碳酸二甲酯：55％
乙二醇乙醚醋酸酯：14％ 改性聚己内酯分散剂：2％
氨丙基三乙氧基硅烷：2％ 聚醚改性聚硅氧烷消泡剂：1％
注：SiC/SiO2/TiO2复合材料中SiC、SiO2和TiO2的质量比为1:1:3；TiO2/SiO2/Al2O3复合材料中TiO2、SiO2和Al2O3的质量比为3:5:2。
防水散热涂覆材料的制备方法为：
(1)按氟硅树脂所含组分以及含量称取各原料。
(2)将称取的丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷和过氧化苯甲酰加入到反应釜中，搅拌温度为110℃，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为4h，待反应液褪色后降温至60℃恒温2h，得到氟硅树脂。
(3)按防水散热涂覆材料所含组分以及含量称取各原料。
(4)将氟硅树脂、SiC/SiO2/TiO2复合材料、TiO2/SiO2/Al2O3复合材料、碳酸二甲酯、乙二醇乙醚醋酸酯、改性聚己内酯分散剂、氨丙基三乙氧基硅烷和聚醚改性聚硅氧烷消泡剂在搅拌机中搅拌均匀，搅拌温度为35℃，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为60min，得到防水散热涂覆材料。
一种防水散热涂层的制备方法：
使用喷涂机将防水散热涂覆材料喷涂在LED显示屏表面，将防水散热涂覆材料在90℃温度条件下干燥40min，干燥后得到设置有防水散热涂层的LED显示屏，涂层的厚度为6μm。
实施例2
一种防水散热涂覆材料及其制备方法，该防水散热涂覆材料由表3和表4所示质量配比的原料组成。
表3实施例2氟硅树脂原料组成
丙烯酸甲酯：15.2％ 甲基丙烯酸丙酯：11.8％
1H,1H,2H,2H-全氟辛醇丙烯酸酯：56.4％ 丙烯基三乙氧基硅烷：15.6％
过氧化2-乙基己基酸叔丁酯：1％
表4实施例2防水散热涂覆材料原料组成
氟硅树脂：25％ TiO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料：3％
SiC/SiO<sub>2</sub>/TiO<sub>2</sub>复合材料：2％ 乙酸乙酯：52％
乙酸正丁酯：12％ 改性聚己内酯分散剂：3％
氨丙基三甲氧基硅烷：2％ 聚醚改性聚硅氧烷消泡剂：1％
注：TiO2/SiO2/Al2O3复合材料中TiO2、SiO2和Al2O3的质量比为1:2:1.5；SiC/SiO2/TiO2复合材料中SiC、SiO2和TiO2的质量比为1:1:3。
防水散热涂覆材料的制备方法为：
(1)按氟硅树脂所含组分以及含量称取各原料。
(2)将称取的丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、1H,1H,2H,2H-全氟辛醇丙烯酸酯、丙烯基三乙氧基硅烷、过氧化2-乙基己基酸叔丁酯加入到反应釜中，搅拌温度为65℃，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为8h，待反应液褪色后降温至40℃恒温3h，得到氟硅树脂。
(3)按防水散热涂覆材料所含组分以及含量称取各原料。
(4)将氟硅树脂、SiC/SiO2/TiO2复合材料、TiO2/SiO2/Al2O3复合材料、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、改性聚己内酯分散剂、氨丙基三甲氧基硅烷和聚醚改性聚硅氧烷消泡剂在搅拌机中搅拌均匀，搅拌温度为43℃，搅拌速度为1200r/min，搅拌时间为40min，得到防水散热涂覆材料。
一种防水散热涂层的制备方法：
使用喷涂机将防水散热涂覆材料喷涂在LED显示屏表面，将防水散热涂覆材料在100℃温度条件下干燥35min，干燥后得到设置有防水散热涂层的LED显示屏，涂层的厚度为17μm。
实施例3
一种防水散热涂覆材料及其制备方法，该防水散热涂覆材料由表5和表6所示质量配比的原料组成。
表5实施例3氟硅树脂原料组成
甲基丙烯酸甲酯：32.13％ 乙烯基三乙氧基硅烷：14.3％
1H,1H,2H,2H-全氟辛基甲基丙烯酸酯：53.07％ 过氧化苯甲酸叔戊酯：0.5％
表6实施例3防水散热涂覆材料原料组成
氟硅树脂：30％ ZrO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>/TiO<sub>2</sub>复合材料：3％
TiO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料：3％ 丁酸乙酯：45％
二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷：2％ 改性聚己内酯分散剂：3.5％
碳酸二甲酯：12.5％ 聚醚改性聚硅氧烷消泡剂：1％
注：TiO2/SiO2/Al2O3复合材料中TiO2、SiO2和Al2O3的质量比为3:5:2；ZrO2/SiO2/TiO2复合材料中ZrO2、SiO2、TiO2的质量比为1:1:3。
防水散热涂覆材料的制备方法为：
(1)按氟硅树脂所含组分以及含量称取各原料。
(2)将称取的甲基丙烯酸甲酯、乙烯基三乙氧基硅烷1H,1H,2H,2H-全氟辛基甲基丙烯酸酯和过氧化苯甲酸叔戊酯加入到反应釜中，搅拌温度为150℃，搅拌速度为700r/min，搅拌时间为2h，待反应液褪色后降温至50℃恒温1h，得到氟硅树脂。
(3)按防水散热涂覆材料所含组分以及含量称取各原料。
(4)将氟硅树脂、ZrO2/SiO2/TiO2复合材料、TiO2/SiO2/Al2O3复合材料、丁酸乙酯、改性聚己内酯分散剂、碳酸二甲酯、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷和聚醚改性聚硅氧烷消泡剂在搅拌机中搅拌均匀，搅拌温度为25℃，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为80min，得到防水散热涂覆材料。
一种防水散热涂层的制备方法：
使用喷涂机将防水散热涂覆材料喷涂在LED显示屏表面，将防水散热涂覆材料在95℃温度条件下干燥50min，干燥后得到设置有防水散热涂层的LED显示屏，涂层的厚度为10μm。
实施例4
一种防水散热涂覆材料及其制备方法，该防水散热涂覆材料由表7和表8所示质量配比的原料组成。
表7实施例4氟硅树脂原料组成
丙烯酸乙酯：26.81％ 丙烯基三甲氧基硅烷：20.59％
1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯：50.6％ 过氧化苯甲酸叔丁酯：2％
表8实施例4防水散热涂覆材料原料组成
氟硅树脂：15％ Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/电气石复合材料：3％
TiO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料：3％ 乙酸正丁酯：72.5％
2-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷：2％ 改性聚己内酯分散剂：3.5％
聚醚改性聚硅氧烷消泡剂：1％
注：TiO2/SiO2/Al2O3复合材料中TiO2、SiO2和Al2O3的质量比为1:1.5:1；Al2O3/电气石复合材料中Al2O3和电气石的质量比为1:3。
防水散热涂覆材料的制备方法为：
(1)按氟硅树脂所含组分以及含量称取各原料。
(2)将称取的丙烯酸乙酯、丙烯基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯和过氧化苯甲酸叔丁酯加入到反应釜中，搅拌温度为90℃，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为8h，待反应液褪色后降温至55℃恒温2.5h，得到氟硅树脂。
(3)按防水散热涂覆材料所含组分以及含量称取各原料。
(4)将氟硅树脂、Al2O3/电气石复合材料、TiO2/SiO2/Al2O3复合材料、乙酸正丁酯、改性聚己内酯分散剂、2-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷和聚醚改性聚硅氧烷消泡剂在搅拌机中搅拌均匀，搅拌温度为37℃，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为100min，得到防水散热涂覆材料。
一种防水散热涂层的制备方法：
使用喷涂机将防水散热涂覆材料喷涂在LED显示屏表面，将防水散热涂覆材料在90℃温度条件下干燥40min，干燥后得到设置有防水散热涂层的LED显示屏，涂层的厚度为13μm。
效果实施例
为验证本申请制得的防水散热涂覆材料的性能，本申请还提供了效果实施例：具体包括：对实施例1-4的防水散热涂覆材料的粒径和粘度进行测量，对实施例1-4的防水散热涂层的透光率、线膨胀系数、辐射系数、水接触角、防水等级以及散热性能进行测试，测试结果请参见表9。其中，散热性能测试的方法如下：
按照图2或图3的方式对实施例1-4的设置有防水散热涂层的LED显示屏进行散热性能测试，在相同测试条件下，按同样的测试方式对未设置防水散热涂层的LED显示屏进行散热性能测试，并将两种显示屏的温度进行对比。其中，设置有防水散热涂层的LED显示屏温度为T1，未设置防水散热涂层的LED显示屏温度为T2，二者的温度差值△T＝T1-T2。结果请参见表9。
图2中1-10为热电偶线，11为LED灯珠，12为PCB板。
图3中21-30为热电偶线，11为LED灯珠，33为PCB板，31为贴片电阻，32为驱动IC，34为接插件。
表9实施例1-4的防水散热性能参数表
Figure BDA0002697931270000171
通过表9的测试结果可以看出，本申请实施例提供的防水散热涂覆材料，粘度适中具有良好的流动性，便于均匀涂覆，材料的粒径大小适中，采用喷涂的方式涂覆时不会堵塞喷涂机。干燥后的防水散热涂层具有较高的透光率，不会影响LED显示屏的显示效果；线膨胀系数测试结果表明涂层具有良好的耐热性；辐射系数测试结果表明涂层具有优异的散热性；水接触角测试结果表明涂层具有良好的疏水性，防水等级测试表明涂层能够有效的保护LED显示屏，防止水进入LED显示屏模组内部；散热性能测试表明涂层能够有效的将LED显示屏模组的热量散发到外界环境中，降低LED显示屏的温度。

Claims (4)

1.一种LED显示屏，其特征在于，包括显示屏本体和设置在所述显示屏本体表面的防水散热涂层，所述防水散热涂层是采用防水散热涂覆材料制得；所述防水散热涂覆材料包括以下质量百分含量的原料：
氟硅树脂：15％-40％；
红外辐射材料：5％-15％；
溶剂：40％-65％；
分散剂：1％-5％；
偶联剂：1％-5％；
消泡剂：0.5％-2％；
其中，所述红外辐射材料的辐射率在0.7以上；所述红外辐射材料的粒径为1nm-100nm；所述红外辐射材料包括SiC/SiO2/TiO2复合材料，所述SiC/SiO2/TiO2复合材料的制备方法包括：将SiC、SiO2和TiO2混合研磨0.5h-2h，再将混合物压制为块体，在惰性气体保护下，将块体在900℃-1200℃下烧结2h-4h，将烧结后的材料进行粉碎即可得到SiC/SiO2/TiO2复合材料；
所述氟硅树脂由丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体和硅氧烷单体在引发剂的作用下共聚得到，所述丙烯酸酯类单体、所述含氟丙烯酸酯类单体、所述硅氧烷单体的质量比为(2-4):(4-5):(2-3)；所述防水散热涂覆材料的透光率大于或等于80％；
所述防水散热涂层的辐射系数大于或等于0.80ε。
2.如权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯类单体的结构通式为：
Figure FDA0003455304990000011
其中，所述R3为H或CH3，所述R4为直链或具有支链的含氟烷基，所述R4中氟原子的个数大于或等于6。
3.如权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述防水散热涂层的厚度为5μm-20μm；所述防水散热涂层的水接触角大于或等于120°。
4.如权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述防水散热涂覆材料的制备方法包括如下步骤：
将以下质量百分含量的原料混合均匀后，得到防水散热涂覆材料；
氟硅树脂：15％-40％；
红外辐射材料：5％-15％；
溶剂：40％-65％；
分散剂：1％-5％；
偶联剂：1％-5％；
消泡剂：0.5％-2％。
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