JP2004087626A

JP2004087626A - 放熱シートおよびそれを用いたプラズマディスプレイパネル

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Publication number: JP2004087626A
Application number: JP2002244195A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Okumura; 奥村　智之; Hiroshi Nemoto; 根本　洋
Original assignee: Fuji Polymer Industries Co Ltd
Current assignee: Fuji Polymer Industries Co Ltd
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）とアルミ冷却パネルとを、密着一体化できる放熱シートを提供する。
【解決手段】２枚の両面粘着シート２ａ、２ｂの間に、複数の帯状の熱伝導性シリコーンゲルシート１を相互に一定の距離をおいて並列的に配置し、前記三者を一体化する。前記熱伝導性シリコーンゲルシート１は、付加反応型シリコーンゲル前駆体（液状）に、酸化アルミニウム等の金属酸化物およびシランカップリング剤を混合し、これを前記両面粘着シート２ａ、２ｂの間に、断続的に供給し、加圧して帯状に成型し、加熱加硫すれば形成できる。この加熱加硫により、前記２つの両面粘着シート２ａ、２ｂと前記熱伝導性シリコーンゲルシートとが、シランカップリング剤の効果により強固に接着し、一体化する。この放熱シートは、優れた密着接着性を有するから、ＰＤＰと冷却パネルとを接着できる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱伝導性シートおよびそれを用いたプラズマディスプレイパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、消費電力が大きく、ＰＤＰ自体から多くの熱が発生する。ＰＤＰ表面の温度は、ＰＤＰの表示状態によって部位的に温度差があるので、そのＰＤＰ面の温度差を少なくし、かつＰＤＰ面の温度を均一にする目的で、ＰＤＰ背面には熱伝導性の良いアルミ冷却パネルが配置されている。ＰＤＰとアルミ冷却パネルとの間には、約１〜２ｍｍの一定の間隙があり、この間隙を埋めて、前記両者を密着一体化させるために、アクリル系接着シート、ゴム系接着シートに熱伝導性シリコーンゲルシートが併用され、前記両者の間隙に配置されるのが一般的である。熱伝導性シリコーンゲルシートは、シリコーンゲルに、熱伝導性が高い金属酸化物粉や酸化ケイ素粉を高い割合で配合し、シート状に成型したものである。
【０００３】
しかし、前記熱伝導性シリコーンゲルシートは、放熱性に優れるものの、それ自体にＰＤＰとアルミ冷却パネルとを密着一体化する機能がないため、ＰＤＰとアルミ冷却パネルは、上記の方法により固定されている。また、従来のアクリル系接着シートもしくはゴム系接着シートと熱伝導性シリコーンゲルシートとを併用する方法では、大面積のＰＤＰとアルミ冷却パネルとを張り合わせる場合、シートが部分的に密着せず、その結果、ＰＤＰやアルミ冷却パネルの部分的な浮き上がりが生じ、充分に放熱できない場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ＰＤＰと冷却パネルとを密着一体化させることができる放熱シートの提供を、第１の目的とし、大面積のＰＤＰであっても、部分的な浮き上がりを生じることなく冷却パネルと均一に密着一体化できる放熱シートの提供を、第２の目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するために、本発明の第１の放熱シートは、熱伝導性シリコーンゲルシートの上下両面の全部若しくは一部に両面粘着シートが貼着されている放熱シートである。
【０００６】
この放熱シートによれば、前記両面粘着シートにより、ＰＤＰと冷却パネルとを密着一体化できる。
【０００７】
前記第２の目的を達成するために、本発明の第２の放熱シートは、前記第１の放熱シートにおいて、前記熱伝導性シリコーンゲルシートが複数あり、これらが相互に一定の距離をおいて配置されているシートである。
【０００８】
本発明者等は、大面積の場合に、ＰＤＰ等が部分的に浮き上がる原因の解明を目的に一連の研究を重ねたところ、貼りあわせの際に、内部にある空気がうまく抜けないことが原因であることを突き止めた。そして、この空気を抜くことを中心に、さらに研究を続けた結果、前記熱伝導性シリコーンゲルシートを複数に分断し、これらの間に間隙を設けることによって、ＰＤＰと冷却パネル間に設置した前記熱伝導性シリコーンゲルシート接着面から空気が抜け、かつ、ＰＤＰと冷却パネル双方のわずかな歪みを吸収でき、かつ、ＰＤＰ等の浮き上がりが防止できることを見出し、本発明の第２の放熱シートに到達した。これにより、大面積のＰＤＰと冷却パネルであっても、浮き上がりが生じることなく、両者を均一に密着一体化できる。
【０００９】
つぎに、本発明のＰＤＰは、例えば、その背面に冷却パネルを有するＰＤＰであって、さらに、前記両者の間に、本発明の放熱シートを有し、これによって前記冷却パネルと一体化しているＰＤＰである。前記冷却パネルとしては、例えば、アルミ冷却パネル等がある。なお、本発明の放熱シートは、ＰＤＰに最適であるが、これには限定されず、その他の用途に使用してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を、さらに詳しく説明する。
【００１１】
本発明の第２の放熱シートにおいて、前記複数の熱伝導性シリコーンゲルシートのそれぞれの形状が帯状であり、これらが相互に一定の距離をおいて並列的に配置されていることが好ましい。このようにすれば、大面積のＰＤＰと冷却パネルとを貼りあわせる際、さらに効率良く空気を抜くことができ、よりいっそう効果的に浮き上がりを防止できる。
【００１２】
本発明において、前記熱伝導性シリコーンゲルシートは、例えば、シリコーンゲルおよび熱伝導性充填剤を含む。
【００１３】
前記シリコーンゲルは、例えば、付加反応型シリコーンゲル、縮合反応型シリコーンゲル等が使用でき、好ましくは、付加反応型シリコーンゲルである。
【００１４】
前記熱伝導性充填剤として、例えば、金属酸化物粉、酸化ケイ素粉、窒化ホウ素粉、窒化ケイ素粉および炭化ケイ素粉等がある。このなかで好ましいのは、金属酸化物粉および酸化ケイ素粉である、金属酸化物粉としては、例えば、酸化アルミニュウム粉、水酸化アルミニュウム粉、酸化亜鉛粉、酸化チタン粉等があり、このなかで好ましいのは、酸化アルミニュウムである。これらの熱伝導性充填剤は、単独で使用してもよいし、２種類以上併用してもよい。熱伝導性充填剤の配合割合は、シリコーンゲル１００重量部に対し、例えば、１００〜３０００重量部であり、より好ましくは２００〜１７００重量部である。
【００１５】
本発明において、熱伝導性シリコーンゲルシートは、シランカップリング剤により、前記両面粘着シートとさらに強固に密着一体化していることが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、アルキルシラン、アミノアルキルシラン、エポキシアルキルシラン、メタクリロキシアルキルシラン、メルカプトアルキルシラン等があり、より好ましいのは、アルキルシランであるメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシランである。シランカップリング剤の配合割合は、シリコーンゲル前駆体（液状シリコーン）１００重量部に対し、例えば、０．１〜５．０重量部、より好ましくは０．５〜４．０重量部である。
【００１６】
本発明において、前記両面粘着シートは、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等を、不織布等のシート基材の両面に塗布したものが使用できる。このなかでも、アクリル系両面粘着シートが好ましい。
【００１７】
つぎに、本発明の第２の放熱シートの一例を、図１に示す。同図において、（ａ）は、前記放熱シートの平面図であり、（ｂ）は、その側面図である。図示のように、この放熱シートは、２つの両面粘着シート２ａ、２ｂの間に、複数の帯状の熱伝導性シリコーンゲル１が並列的に配置され、前記三者は、一体化されている。同図において、１１は、熱伝導性シリコーンゲル１間の間隙である。また、この放熱シートでは、使用前であるため、前記二つの両面粘着シートの各表面に離型紙３ａ、３ｂが貼着されている。使用にあたっては、これらの離型紙は剥がされる。
【００１８】
本発明の放熱シートの全体および各部の大きさは、ＰＤＰ等の大きさにより適宜決定される。本発明の放熱シートの全体の大きさは、例えば、縦２００〜９００ｍｍ、横１０００〜１５００ｍｍであり、好ましくは、縦５５０〜７００ｍｍ、横９００〜１２００ｍｍである。また、前記両面粘着シートの厚みは、例えば、０．０３〜２．０ｍｍであり、より好ましくは０．１〜１．０ｍｍである。前記熱伝導性シリコーンゲルシートの厚みは、例えば、０．５〜５．０ｍｍであり、より好ましくは１．０〜２．０ｍｍである。また、前記熱伝導性シリコーンゲルが、帯状で複数ある場合、これらの間隙は、例えば、１〜３０ｍｍであり、より好ましくは５〜２０ｍｍであり、前記帯状の熱伝導性シリコーンゲルの幅は、例えば、１〜１００ｍｍであり、より好ましくは１０〜３０ｍｍである。
【００１９】
つぎに、本発明の第２の放熱シートは、例えば、図２に示すようにして、製造方法される。すなわち、まず、供給ロール４ａ、４ｂから、両面粘着シート２ａ、２ｂを、一定の空隙をもって互いに対面させた状態で加圧ロール８に供給する。他方、シリコーンゲル前駆体（液状物）に、熱伝導性充填剤および必要に応じてシランカップリング剤を配合し、攪拌機で十分に攪拌混合した後、脱泡機を用いて脱泡し、これを、複数の吐出ノズル６を有する吐出機５に供給する。そして、図示のように、前記各吐出ノズル６から、加圧ロール８に供給前の前記両面粘着シート２ａ、２ｂの間に、複数の円柱状の配合物７ａを連続的に供給する。この状態を図３に示す。なお、同図において、図２と同じ部分には、同じ符号を付している。図示のように、複数の吐出ノズル６から円柱状の配合物７ａが連続的に供給され、両面粘着シート２ｂの上に筋状に配置される。この円柱状配合物７ａは、加圧ロール８によって加圧されて所定厚みの帯状配合物７ｂとなる。そして、この帯状の配合物７ｂは、連続加熱炉９に導入され、ここで、前記配合物中のシリコーンゲル前駆体（液状物）が、加熱加硫されて熱伝導性シリコーンゲルシート１になり、これと前記両面粘着シート２ａ、２ｂとが密着一体化する。なお、シランカップリング剤が配合されている場合は、この作用により、熱伝導性シリコーンゲルシート１と両面粘着シート２ａ、２ｂとは、より強固に密着一体化する。そして、出来上がった放熱シートは、巻き取りロール１０に巻き取られる。このようにして、図１に示すような、２つの両面粘着シート２ａ、２ｂの間に、複数の帯状熱伝導性シリコーンゲルが相互に一定の距離をおいて並列的に配置された放熱シートが製造できる。なお、本発明の第２の放熱シートは、この製造方法以外で製造してもよい。
【００２０】
本発明の第１の放熱シートは、例えば、前記第２の放熱シートの例において、２つの両面粘着シート２ａ，２ｂの間に、シリコーンゲル前駆体（液状物）に、熱伝導性充填剤および必要に応じてシランカップリング剤を配合して混合したもの（さらに脱泡することが好ましい）を、連続的に供給し、その他の操作、条件等は前記と同様にすることにより、製造できる。なお、本発明の第１の放熱シートは、この製造方法以外の方法で製造してもよい。
【００２１】
【実施例】
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されない。
【００２２】
（実施例１）
付加反応型シリコーンゲル前駆体（液状物、東レダウコーニング社製、製品名ＣＦ−５０３８、以下同じ）１００重量部、酸化アルミニュウム（平均粒子径５μｍ、昭和電工社製、以下同じ）３００重量部およびシランカップリング剤（東レダウコーニング社製、商品名ＳＺ６０７２、以下同じ）２重量部を、攪拌機で均一に攪拌混合した後、この混合物を、脱泡機を用いて脱泡した。そして、図２に示すように、この混合物を、複数の吐出ノズル６から、２つのアクリル系両面粘着シート２ａ、２ｂ（製品名＃５００、日東電工社製、以下同じ）の間に、円柱状（直径約８ｍｍ）に連続的（各間隙が約３５ｍｍになるように）に供給し、これを加圧ローラ８で加圧し、続いて連続加熱炉９で加熱加硫した。その結果、２つのアクリル系粘着シートの間に、複数の帯状熱伝導性シリコーンゲルシートが一定の距離をおいて並列的に配置され、かつ前記三者が強固に密着一体化した放熱シートを得た。
【００２３】
（実施例２）
付加反応型シリコーンゲル前駆体１００重量部、酸化ケイ素粉（平均粒子径５０μｍ、旭工業社製）４００重量部およびシランカップリング剤３重量部を、攪拌機で均一に攪拌混合した後、この混合物を、脱泡機を用いて脱泡した。そして、図２に示すように、この混合物を、複数の吐出ノズル６から、２つのアクリル系両面粘着シート２ａ、２ｂの間に、円柱状（直径約８ｍｍ）に連続的（各間隙が約３５ｍｍになるように）に供給し、これを加圧ローラ８で加圧し、続いて連続加熱炉９で加熱加硫した。その結果、２つのアクリル系粘着シートの間に、複数の帯状熱伝導性シリコーンゲルシートが一定の距離をおいて並列的に配置され、かつ前記三者が強固に密着一体化した放熱シートを得た。
【００２４】
（比較例１）
アクリル系接着シート（商品名ＶＨＢテープ、住友３Ｍ社製）単体を放熱シートとして用いた。
【００２５】
（比較例２）
熱伝導性シリコーンゲルシート単体を放熱シートとして用いた。
【００２６】
このようにして得られた実施例１、２および比較例１、２の放熱シートを用い、ＰＤＰおよびアルミ冷却パネルを実際に接着して一体化し、その密着有効面積を調べた。その結果を、下記の表１に示す。密着有効面積は、目視観察により、密着部と浮き上がり部とを判定して、これらの面積を測定し、全面積に対する密着面積の割合（％）で示した。
【００２７】

【００２８】
前記表１の結果から明らかなように、本発明の実施例の放熱シートは、従来の放熱シート（比較例）に比べ、優れた密着性であった。
【００２９】
（実施例３）
付加反応型シリコーンゲル前駆体１００重量部、酸化アルミニュウム３００重量部およびシランカップリング剤２重量部を、攪拌機で均一に攪拌混合した後、この混合物を、脱泡機を用いて脱泡した。そして、この混合物を、吐出ノズル６から、２つのアクリル系両面粘着シート２ａ、２ｂの間に、連続的に供給し、これを加圧ローラ８で加圧し、続いて連続加熱炉９で加熱加硫した。その結果、一枚の帯状熱伝導性シリコーンゲルシートの両面のそれぞれにアクリル系両面粘着シートが貼着された放熱シートを得た。この放熱シートにより、ＰＤＰとアルミ冷却パネルとを、密着一体化することができた。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の放熱シートは、これ自身が両面粘着性を有するため、従来のように相互接着のためのアクリル系接着シートと熱伝導のためのシリコーンゲルシートとを併用した方法と比較して、ＰＤＰと冷却パネルとを高い有効面積で密着一体化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放熱シートの一例を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】本発明の放熱シートの製造方法の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の放熱シートの製造の一例における配合物７ａの供給方法の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　熱伝導性シリコーンゲルシート
２ａ，２ｂ　両面粘着シート
３ａ、３ｂ　離型紙
４ａ、４ｂ　供給ロール
５　吐出機
６　吐出ノズル
７ａ　円柱状の配合物
７ｂ　帯状の配合物
８　加圧ロール
９　連続加熱炉
１０　巻き取りロール
１１　間隙

Claims

熱伝導性シリコーンゲルシートの上下両面の全部若しくは一部に両面粘着シートが貼着された放熱シート。
前記熱伝導性シリコーンゲルシートが複数あり、これらが互いに一定の距離をおいて配置されている請求項１記載の放熱シート。
前記複数の熱伝導性シリコーンゲルシートのそれぞれの形状が帯状であり、これらが一定の距離をおいて並列的に配置されている請求項２記載の放熱シート。
前記熱伝導性シリコーンゲルシートが、シリコーンゲルおよび熱伝導性充填剤を含む請求項１から３のいずれかに記載の放熱シート。
前記熱伝導性シリコーンゲルシートと前記両面粘着シートとが、シランカップリング剤によって強固に密着一体化している請求項４記載の放熱シート。
前記両面粘着シートが、アクリル系両面粘着シートおよびゴム系両面粘着シートの少なくとも一方である請求項１から５のいずれかに記載の放熱シート。
その背面に冷却パネルを有するプラズマディスプレイパネルであって、さらに、前記両者の間に、請求項１から６のいずれかに記載の放熱シートを有し、これによって前記冷却パネルと一体化しているプラズマディスプレイパネル。