JP2016523734A - 熱放散シート - Google Patents
熱放散シート Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016523734A JP2016523734A JP2016510722A JP2016510722A JP2016523734A JP 2016523734 A JP2016523734 A JP 2016523734A JP 2016510722 A JP2016510722 A JP 2016510722A JP 2016510722 A JP2016510722 A JP 2016510722A JP 2016523734 A JP2016523734 A JP 2016523734A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- graphene
- heat dissipation
- dissipation sheet
- contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/02—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/09—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
- C09J7/29—Laminated material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/20—Inorganic coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
- C09J2203/326—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
- C09J2400/10—Presence of inorganic materials
- C09J2400/16—Metal
- C09J2400/163—Metal in the substrate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F2013/005—Thermal joints
- F28F2013/006—Heat conductive materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Adhesive Tapes (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
熱放散シートが提供される。この熱放散シートは、第1表面及び第2表面を有する金属層、第1表面及び第2表面を有する少なくとも1つのグラフェン層であって、このグラフェン層の第2表面が、金属層の第1表面と接触しているグラフェン層、(a)第1表面及び第2表面を有する基材層であり、基材層の第2表面がグラフェン層の第1表面と接触している基材層と、(b)基材層の第1表面と接触している顔料層とを含む保護層、第1表面及び第2表面を有する接着剤層であって、接着剤層の第1表面が、金属層の第2表面と接触している接着剤層、及び接着剤層の第2表面に接触している剥離層、を含み、熱放散シートが、水平方向約70W/m・K以上の熱伝導率を有する。【選択図】 図1
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、韓国特許出願第10−2013−0046988号(2013年4月26日出願)に対する優先権及び利益を主張するものであり、その開示は本明細書において参考としてその全体が組み込まれる。
本出願は、韓国特許出願第10−2013−0046988号(2013年4月26日出願)に対する優先権及び利益を主張するものであり、その開示は本明細書において参考としてその全体が組み込まれる。
(発明の分野)
本発明は、電子機器において発生する熱を放散するための熱放散シートに関する。
本発明は、電子機器において発生する熱を放散するための熱放散シートに関する。
近年、テレビ(TV)、ノートブックコンピューター、
携帯電話、及び同様物などの電子機器により生じる熱の量は、高性能かつ小型の電子機器の開発に伴い、増大してきている。電子機器により生じる熱は、当該電子機器の機能不全(すなわち急停止又は故障)を引き起こす原因となるため、電子機器により生じる熱を効果的に放散する技術の需要がある。
携帯電話、及び同様物などの電子機器により生じる熱の量は、高性能かつ小型の電子機器の開発に伴い、増大してきている。電子機器により生じる熱は、当該電子機器の機能不全(すなわち急停止又は故障)を引き起こす原因となるため、電子機器により生じる熱を効果的に放散する技術の需要がある。
韓国特許公開第2012−0003676号は、電子機器内で生じる熱を放散するための、金属層にグラファイトをコーティングした熱放散シートを開示している。グラファイトは優れた熱伝導率を有しているが、その構造が単結晶構造に近いため、破裂強さ及び引張り強さに乏しい。よって、金属層にグラファイトコーティングを有する熱放散シートは、電子機器に適用されているときの不良な取り扱いによって、容易に破壊又は損傷し得るという問題を有する。
更に、熱放散シートが電子機器に適用され使用されているとき、外部環境に曝されているグラファイトコーティング層が物理的又は化学的要因によって損傷することがあり、これが、耐久性の低下と、熱放散シートの熱を放散する能力の低減をもたらす。
本発明は、熱伝導率、耐久性、及び熱放散などの優れた物理的特性を有する熱放散シートを目的とする。
本発明の一態様により、熱放散シートが提供され、この熱放散シートは、第1表面及び第2表面を有する金属層、第1表面及び第2表面を有する少なくとも1つのグラフェン層であって、このグラフェン層の第2表面が、金属層の第1表面と接触しているグラフェン層、(a)第1表面及び第2表面を有する基材層であり、この基材層の第2表面が、グラフェン層の第1表面と接触している基材層と、(b)基材層の第1表面と接触している顔料層とを含む保護層、第1表面及び第2表面を有する接着剤層であって、この接着剤層の第1表面が、金属層の第2表面と接触している、接着剤層、及び接着剤層の第2表面に接触している剥離層、を含む。この場合、熱放散シートは、水平方向に約70W/m・K以上の熱伝導率を有する。
ここで、グラフェン層は、グラフェン及び結合剤を含み得る。
また、グラフェンは、ラマン分光法で分析したときに、約2,500〜約2,800cm−1の周波数範囲内に単一のピークを呈し得る。
加えて、グラフェンは、約0.1〜約2μmの粒径を有し得る。
更に、基材層は、絶縁材料からなっていてよい。
本発明の別の一態様により、熱放散シートを含む電子機器が提供される。
本発明の上述及び他の、目的、特徴及び利点は、当業者には、その例示的実施形態を添付の図面を参照しながら詳細に説明することによって、より明らかになるであろう。
本発明の一実施形態による熱放散シートを示す断面図である。
本発明の一実施形態による熱放散シートを示すための参照図である。
本発明の別の実施形態による熱放散シートを示す断面図である。
本発明の実験実施例を示すための参照図である。
本発明の実験実施例を示すための参照図である。
図面中の部分の簡単な説明
10:金属層
11:金属層の第1表面
12:金属層の第2表面
20:グラフェン層
20a:第1グラフェン層
20b:第2グラフェン層
21:グラフェン層の第1表面
22:グラフェン層の第2表面
30:保護層
30a:顔料層
30a1:顔料層の第1表面
30a2:顔料層の第2表面
30b:基材層
30b1:基材層の第1表面
30b2:基材層の第2表面
40:接着剤層
41:接着剤層の第1表面
42:接着剤層の第2表面
50:剥離層
100a、100b:熱放散シート
10:金属層
11:金属層の第1表面
12:金属層の第2表面
20:グラフェン層
20a:第1グラフェン層
20b:第2グラフェン層
21:グラフェン層の第1表面
22:グラフェン層の第2表面
30:保護層
30a:顔料層
30a1:顔料層の第1表面
30a2:顔料層の第2表面
30b:基材層
30b1:基材層の第1表面
30b2:基材層の第2表面
40:接着剤層
41:接着剤層の第1表面
42:接着剤層の第2表面
50:剥離層
100a、100b:熱放散シート
本発明の例示的な実施形態が、図面を参照して以下に詳細に記載される。本発明は、これらの実施形態に関連して示され記述されているが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な改変を行うことが可能であることが、当業者には明らかであろう。
別段具体的な記述がない限り、本明細書に使用されている技術及び科学用語はすべて、本発明が属する関連分野の当業者が一般に理解する意味と同じ意味を有する。一般に、本明細書及び後述の実験方法に使用されている専門用語は、関連技術分野で広く知られており一般的に使用されているものである。
以下、本発明をより詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態による熱放散シート100aを示す断面図である。本発明の熱放散シート100aは、第1表面11及び第2表面12を有する金属層10と、第1表面21及び第2表面22を有する少なくとも1つのグラフェン層20と、保護層30と、第1表面41及び第2表面42を有する接着剤層40と、剥離層50とを含む。本発明のこのような熱放散シートは、熱放散シートの水平方向に、約70W/m・K以上、特に約70W/m・K〜約400W/m・Kの全体的な熱伝導率を有する。よって、この熱放散シートが熱放散を必要とする領域に適用されると、この熱放散シートは熱放散を大幅に可能にし得る。
本発明において、用語「第1表面」は各層の上面を指し、用語「第2表面」は各層の下面を表わす。
本発明の熱放散シート100aに含まれる金属層10は、第1表面11及び第2表面12を有し、熱伝導を呈する材料から製造される金属層10で、熱を放散する役割をする。例えば、金属層10は、薄い金属フィルム及び/又は金属メッシュからなっていてよい。金属層10の材料は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、マグネシウム(Mg)、タングステン(W)、及び鉄(Fe)、並びにこれらの合金からなるが、これらに特定されない群から選択することができる。これらの中で、銅は、安価でかつ高い熱伝導率を有し、この金属層30を形成するのに使用できる。金属層10の厚さは特に限定されないが、熱放散シート100aの望ましい熱放散特性、耐久性、可撓性などを考慮して、約8〜約50μmの範囲であり得る。
本発明の熱放散シート100aに含まれるグラフェン層20は、金属層10の第1表面11と接触している。より具体的には、グラフェン層20の第2表面22が、金属層10の第1表面11と接触している。グラフェン層20は、金属層10の熱放散特性を強化する役割をする。グラフェン層20の厚さは特に限定されないが、熱放散シート100aの望ましい熱放散特性、耐久性、可撓性などを考慮して、約2〜約20μmの範囲であり得る。
一方、グラフェン層20は、グラフェン、結合剤及び溶媒を含むグラフェン組成物で、金属層10の第1表面11をコーティングすることにより、形成することができる。溶媒は、グラフェン層20の形成中に除去される。よって、グラフェン層20は、グラフェン及び結合剤からなる。
グラフェン組成物に含まれるグラフェンは、ラマン分光法で分析したときに、約2,500〜2,800cm−1の周波数範囲内に単一のピークを示す。グラフェンとグラファイトをラマン分光法で分析した場合、グラフェンとグラファイトは、周波数約1,500cm−1付近と、周波数範囲約2,500〜2,800cm−1に、共にピークを有する。ここで約2,500〜2,800cm−1の周波数範囲に観察されるピークを参照すると、グラファイトは、約2,670〜2,680cm−1の周波数範囲及び約2,720cm−1の周波数でピークを示し、一方グラフェンは、約2,670〜2,680cm−1の周波数範囲のみにピークを示す(図2を参照)。すなわち、グラファイトは約2,500〜2,800cm−1の周波数範囲に2つのピークを示すが、本発明で使用されるグラフェンは単一のピークを示す。
そのようなグラフェンは2次元の平坦な構造を有し、これは銅よりも約100倍の電流を取り扱い、また従来型の半導体に使用される単結晶ケイ素より約100倍も速く電子を伝達し得る。また、グラフェンは、鉄より約200倍も高い強度と、ダイヤモンドより2倍も高い熱伝導率を有する。
本発明による熱放散シート100aは、上述のように高い熱伝導率と高強度を有するグラフェンで形成されたグラフェン層20を含むため、本発明の熱放散シートは、高い熱伝導率により優れた熱放散特性と、改善された耐久性による良好な取り扱い特性とを有する。また、グラフェンはグラファイトよりも安価であるため、本発明による熱放散シートは、グラファイトを適用した従来型の熱放散シートよりも経済的である。
グラフェン組成物に含まれるグラフェンは粉末状態であり、粉末状態のグラフェン粒子の粒径は特に限定されないが、約0.1〜約2μmの範囲であり得る。グラフェン粒子の粒径が約0.1μm未満の場合、グラフェン粒子は容易に分散しない可能性がある。一方、グラフェン粒子の粒径が約2μmを超える場合、グラフェン層の厚さを調節するのが難しくなり、また、グラフェン層の表面が均一に形成されない可能性がある。
また、使用するグラフェンの量は特に限定されないが、金属層10上のコーティング特性と、熱放散シートの熱放散特性とを考慮して、グラフェン組成物の100重量%を基準として約10〜約40重量%の範囲であり得る。
グラフェン組成物に含まれる結合剤は、グラフェン粒子間、及び/又はグラフェン粒子と金属層との間の結合強度を促進する。結合剤は、接着性を呈する限り、特に限定されない。本明細書で使用されるとき、結合剤の非限定的な例としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、及び尿素樹脂が挙げることができる。使用する結合剤の量は特に限定されないが、金属層10のコーティング特性を考慮して、グラフェン組成物の100重量%を基準として約5〜約20重量%の範囲であり得る。
グラフェン組成物に含まれる溶媒は、当該技術分野において既知の有機溶媒である限り、特に限定されない。本明細書で使用され得る溶媒の非限定的な例としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、二塩基酸エステル、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、エチルセロソルブ、及びブチルセロソルブを挙げることができ、これらは単独で又は組み合わせて使用され得る。使用する溶媒の量は特に限定されないが、金属層10のコーティング特性を考慮して、グラフェン組成物の100重量%を基準として約30〜約85重量%の範囲であり得る。
本発明によるグラフェン組成物は更に、グラフェン層20の物理的特性に影響しない含有量範囲内で、光開始剤、硬化剤、分散剤、酸化防止剤、消泡剤、及び難燃剤などの添加剤を含み得る。
一方、グラフェン組成物から形成されたグラフェン層20は、金属層10の第1表面11上に単層として形成されてよく、あるいは、この形成プロセスを繰り返し実施することにより多層で形成されてもよい。すなわち、図3に示すように、第1グラフェン層20aが金属層10の第1表面11上に形成され、また第2グラフェン層20bが、形成された第1グラフェン層20aの上に形成される。グラフェン層20a及び20bが上述のように多層構造で形成された場合、熱放散シート100bの熱伝導率は改善する可能性があり、これにより、熱放散シートの熱放散特性の更なる改善をもたらす。
本発明の熱放散シート100aに含まれる保護層30は、グラフェン層20上に形成され、グラフェン層20を保護する役割をする。グラフェン層20が外部環境に曝されているとき、グラフェン層20は物理的又は化学的要因により損傷する可能性がある。グラフェン層20が上述のように損傷すると、熱放散シート100aの熱伝導率は低下する可能性があり、これにより、熱放散シートの熱放散能力の低下をもたらす。しかしながら、本発明において、グラフェン層20の損傷は、グラフェン層20の上に保護層30を配置することにより、防止することができる。
そのような保護層30には、第1表面30b1及び第2表面30b2を有する基材層30bと、第1表面30a1及び第2表面30a2を有し、基材層30bの第1表面30b1と接触する顔料層30aとが含まれる。
基材層30bは、基材層30bの第2表面30b2がグラフェン層20の第1表面21と接触していて、かつグラフェン層20を保護する役割をするように構成される。基材層30bは絶縁材料からなっていてよく、これによって、グラフェン層20を保護し、更に、熱放散シート100aを外部環境から絶縁する。これは、基材層30bが絶縁材料からなっており、これによって、電子機器内の回路との意図しない接続により生じる電気的短絡を防ぐことができるからである。より具体的には、熱放散シート100aは、熱放散シート100aが適用されている電子機器をユーザーが使用している間に、電子機器内の回路内に電気的に導入されるが、回路の電気的短絡は、熱放散シート100aの基材層30bによって防止され、これによって、電子機器の損傷を低減することができる。絶縁材料は、特に限定されない。本明細書で使用され得る絶縁材料の非限定的な例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などを挙げることができる。
顔料層30aは、基材層30bの第1表面30b1上に形成され、熱放散シート100aに対する光入射又は光漏れを防ぐ役割をする。よって、本発明の熱放散シート100aがディスプレイ装置に適用された場合、熱放散効果をもたらすだけでなく、顔料層30aによってバックライトからの光漏れを防ぐ効果もある。顔料層30aは、基材層30bの第1表面30b1を、顔料及び溶媒を含む顔料組成物でコーティングすることにより形成される。この場合、光入射及び光漏れを防ぐ望ましい効果は、顔料層が黒色である場合に、より良くなる。よって、黒色顔料(例えばカーボンブラック)をこの顔料として使用することができる。また、当該技術分野において既知である限り、特に限定なしに、溶媒を使用することができる(例えば、メチルエチルケトン)。一方、顔料組成物のコーティング方法は特に限定されないが、スロットダイコーティング、コンマコーティング、スプレーコーティングなどを本明細書において使用することができる。
本発明の熱放散シート100aに含まれる接着剤層40は、第1表面41及び第2表面42を有する。接着剤層40の第1表面41は、金属層10の第2表面12と接触するよう構成され、これによって、熱放散シート100を電子機器(又は電子部品)に接着させることができる。接着剤層40などを構成する材料は、接着性を呈するものである限り、特に限定されない。例えば、本明細書で使用され得るこの材料の非限定的な例としては、アクリル系、ウレタン系、及びシリコーン系接着剤を挙げることができる。
本発明の熱放散シート100aに含まれる剥離層50は、接着剤層40の第2表面42と接触し、接着剤層40を保護する役割をする。剥離層50は、熱放散シート100aを電子機器に適用する(取り付ける)ときに、接着剤層40から分離され除去される。そのような剥離層50を構成する材料は、接着剤層40から容易に分離され得るものである限り、特に限定されない。例えば、本明細書で使用され得るこの材料の非限定的な例としては、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、及びシリコーンを挙げることができる。
本発明による熱放散シート100aは、金属層10の第1表面11をグラフェン組成物でコーティングしてグラフェン層20を形成し、次に、形成されたグラフェン層20の第1表面21上に保護層30を積層し、金属層10の第2表面12上に接着剤層40及び剥離層50を積層することによって、製造することができる。
ここで、金属層10の第1表面11をグラフェン組成物でコーティングする方法は特に限定されるものではないが、グラビアコーティング、マイクログラビアコーティング、コンマナイフコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、スロットダイコーティングなどが挙げることができる。
上述のように、本発明による熱放散シートは、熱放散を必要とするゾーンに適用される限り、特に制限なしに使用することができる。より具体的には、本発明による熱放散シートは、ノートブックコンピューター、携帯電話、テレビ及びコンピューターなどの電子機器、又は電子機器を構成する電子部品に使用することができる。すなわち、本発明は、上述の熱放散シートを含む電子機器を提供し得る。
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は本発明の説明目的でのみ提供されるものであり、本発明の範囲を制限することを意図したものではないことが理解されよう。
(実施例1)
1)グラフェン組成物の調製
結合剤(商品名EP1001としてKukdo chemical Co.,LTD(Seoul、South Korea)から入手可能)、溶媒、及び硬化剤(商品名G5022X70としてKukdo chemical Co.,LTD(Seoul、South Korea)から入手可能)を1時間混合し、平均粒径1.5μmのグラフェン粒子(商品名C500として(XG Science(Lancing、Michigan)から入手可能)をこれに加え、更に1時間混合した。混合が完了した後、混合物を粉砕し、分散させ、濾過して、グラフェン組成物を調製した。この構成成分、例えば、結合剤、溶媒及びグラフェン粒子とその含有量を下記の表1に示す。
1)グラフェン組成物の調製
結合剤(商品名EP1001としてKukdo chemical Co.,LTD(Seoul、South Korea)から入手可能)、溶媒、及び硬化剤(商品名G5022X70としてKukdo chemical Co.,LTD(Seoul、South Korea)から入手可能)を1時間混合し、平均粒径1.5μmのグラフェン粒子(商品名C500として(XG Science(Lancing、Michigan)から入手可能)をこれに加え、更に1時間混合した。混合が完了した後、混合物を粉砕し、分散させ、濾過して、グラフェン組成物を調製した。この構成成分、例えば、結合剤、溶媒及びグラフェン粒子とその含有量を下記の表1に示す。
2)熱放散シートの製造
このように調製されたグラフェン組成物を、厚さ25μmの銅層の一表面にコーティングし、150℃で3分間乾燥させ、硬化剤(商品名G5022X70としてKukdo Chemical Co.,LTD(Seoul、South Korea)から入手可能)により硬化させて、厚さ12μmのグラフェン層を形成した。厚さ4.5μmのポリエチレンテレフタレート(基材層)に、黒色顔料組成物(カーボンブラック30重量%及びメチルエチルケトン70重量%を含む)でプリントコーティングをしたものを、形成されたグラフェン層上に積層した。この後、下記の表2に示す組成を有する接着剤溶液(商品名SA−832LとしてHansung Polytech(Gyunggi、South Korea)から入手可能)を、厚さ45μmのポリエチレンテレフタレート(剥離層)の上にコーティングし、110℃で1分間乾燥させて、厚さ10μmの接着剤層を形成した。この後に、ポリエチレンテレフタレートが取り付けられている接着剤層を、銅層の反対側の表面に積層して、熱放散シートを製造した。
このように調製されたグラフェン組成物を、厚さ25μmの銅層の一表面にコーティングし、150℃で3分間乾燥させ、硬化剤(商品名G5022X70としてKukdo Chemical Co.,LTD(Seoul、South Korea)から入手可能)により硬化させて、厚さ12μmのグラフェン層を形成した。厚さ4.5μmのポリエチレンテレフタレート(基材層)に、黒色顔料組成物(カーボンブラック30重量%及びメチルエチルケトン70重量%を含む)でプリントコーティングをしたものを、形成されたグラフェン層上に積層した。この後、下記の表2に示す組成を有する接着剤溶液(商品名SA−832LとしてHansung Polytech(Gyunggi、South Korea)から入手可能)を、厚さ45μmのポリエチレンテレフタレート(剥離層)の上にコーティングし、110℃で1分間乾燥させて、厚さ10μmの接着剤層を形成した。この後に、ポリエチレンテレフタレートが取り付けられている接着剤層を、銅層の反対側の表面に積層して、熱放散シートを製造した。
比較例1
実施例1と同様に、ただしグラフェン層を形成せずに、熱放散シートを製造した。
実施例1と同様に、ただしグラフェン層を形成せずに、熱放散シートを製造した。
比較例2
実施例1と同様に、ただし、表1に記載されるグラフェン粒子の代わりに、グラファイト粒子(商品名CB−100としてNippon Graphite Industries、Co.,Ltd.(Otsu−shi、Shiga−ken、Japan)から入手可能)を含有量40重量%で使用して、熱放散シートを製造した。
実施例1と同様に、ただし、表1に記載されるグラフェン粒子の代わりに、グラファイト粒子(商品名CB−100としてNippon Graphite Industries、Co.,Ltd.(Otsu−shi、Shiga−ken、Japan)から入手可能)を含有量40重量%で使用して、熱放散シートを製造した。
比較例3
実施例1と同様に、ただし、グラフェン粒子の代わりに、比較例2のグラファイト粒子を30重量%の量で使用し、表1に記載される結合剤及び溶媒(酢酸エステル混合物43.3重量%及び二塩基酸エステル11.7重量%を含む)をそれぞれ15重量%及び55重量%の量で使用して、熱放散シートを製造した。
実施例1と同様に、ただし、グラフェン粒子の代わりに、比較例2のグラファイト粒子を30重量%の量で使用し、表1に記載される結合剤及び溶媒(酢酸エステル混合物43.3重量%及び二塩基酸エステル11.7重量%を含む)をそれぞれ15重量%及び55重量%の量で使用して、熱放散シートを製造した。
実験実施例1:熱伝導率の測定
保護層、ポリエチレンテレフタレートを、実施例1及び比較例1で製造された熱放散シートそれぞれから除去した。この後、剥離層のない熱放散シートの熱伝導率を、レーザーフラッシュ装置LFA447を用いてASTM 1461基準に準拠して測定した。結果を図4に示す。
保護層、ポリエチレンテレフタレートを、実施例1及び比較例1で製造された熱放散シートそれぞれから除去した。この後、剥離層のない熱放散シートの熱伝導率を、レーザーフラッシュ装置LFA447を用いてASTM 1461基準に準拠して測定した。結果を図4に示す。
図4を参照すると、実施例1で製造されたグラフェン層を含む熱放散シートは、比較例1で製造されたグラフェン層なしの熱放散シートよりも、高い熱伝導率を有したことがわかる。
実験実施例2:熱伝導率の測定
実施例1並びに比較例2及び3で製造された熱放散シートから、保護層、接着剤層及び剥離層をそれぞれ除去した。この後、熱放散シートの熱伝導率を、レーザーフラッシュ装置LFA447を用いてASTM 1461基準に準拠して測定した。結果を図5に示す。
実施例1並びに比較例2及び3で製造された熱放散シートから、保護層、接着剤層及び剥離層をそれぞれ除去した。この後、熱放散シートの熱伝導率を、レーザーフラッシュ装置LFA447を用いてASTM 1461基準に準拠して測定した。結果を図5に示す。
図5に示すように、グラフェン粒子を用いた実施例1の熱放散シートは、グラファイト粒子を用いた比較例2及び3の熱放散シートよりも優れた熱伝導率を示したことがわかる。
本発明による熱放散シートは、グラフェンを含むグラフェン層が金属層上に形成されているため、従来型の熱放散シートに比べ、優れた熱放散性及び取り扱い特性を有する。また、本発明による熱放散シートは、グラフェン層の損傷を防ぐためにグラフェン層上に保護層が形成されているため、優れた耐久性も示す。
本発明の範囲から逸脱することなく本発明の上述の例示的な実施形態に対して様々な変更が可能であることは、当業者には自明であろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内となるそのような変更すべてを包含することを意図する。
Claims (9)
- 第1表面及び第2表面を有する金属層、
第1表面及び第2表面を有する少なくとも1つのグラフェン層であって、前記グラフェン層の前記第2表面が、前記金属層の前記第1表面と接触しているグラフェン層、
(a)第1表面及び第2表面を有する基材層であり前記基材層の前記第2表面が前記グラフェン層の前記第1表面と接触している基材層と、(b)前記基材層の前記第1表面と接触している顔料層とを含む保護層、
第1表面及び第2表面を有する接着剤層であって、前記接着剤層の前記第1表面が、前記金属層の前記第2表面と接触している接着剤層、及び
前記接着剤層の前記第2表面に接触している剥離層、
を含み、
水平方向に約70W/m・K以上の熱伝導率を有する、熱放散シート。 - 前記グラフェン層が、グラフェン及び結合剤を含む、請求項1に記載の熱放散シート。
- グラフェンが、ラマン分光法で分析したときに、約2,500〜約2,800cm−1の周波数範囲内に単一のピークを呈する、請求項2に記載の熱放散シート。
- グラフェンが、約0.1〜約2μmの粒径を有する、請求項2に記載の熱放散シート。
- 前記グラフェン層が、約2〜約20μmの厚さを有する、請求項1に記載の熱放散シート。
- 前記基材層が、絶縁材料からなる、請求項1に記載の熱放散シート。
- 前記金属層が、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、マグネシウム(Mg)、タングステン(W)、及び鉄(Fe)からなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の熱放散シート。
- 前記グラフェン層が、前記金属層の第1表面上にコーティングされた1つ以上のグラフェンの層を含む、請求項1に記載の熱放散シート。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の熱放散シートを含む、電子機器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130046988A KR20140128158A (ko) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 방열 시트 |
KR10-2013-0046988 | 2013-04-26 | ||
PCT/US2014/034858 WO2014176185A1 (en) | 2013-04-26 | 2014-04-22 | Heat dissipating sheet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016523734A true JP2016523734A (ja) | 2016-08-12 |
Family
ID=51792323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016510722A Pending JP2016523734A (ja) | 2013-04-26 | 2014-04-22 | 熱放散シート |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160076829A1 (ja) |
EP (1) | EP2989172A4 (ja) |
JP (1) | JP2016523734A (ja) |
KR (2) | KR20140128158A (ja) |
CN (1) | CN105143381A (ja) |
TW (1) | TW201502265A (ja) |
WO (1) | WO2014176185A1 (ja) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI684002B (zh) * | 2014-11-19 | 2020-02-01 | 美商瑞西恩公司 | 用於產生黑體光譜的裝置、薄膜及方法 |
KR20160070243A (ko) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | (주)엘지하우시스 | 방열시트 |
WO2016133233A1 (ko) * | 2015-02-16 | 2016-08-25 | 조종수 | 초박막 열확산시트 및 그 제조방법 |
KR101706756B1 (ko) * | 2015-04-21 | 2017-02-15 | 한국교통대학교산학협력단 | 방열 점착 테이프 및 이의 제조방법 |
CN104918468B (zh) * | 2015-06-29 | 2018-06-19 | 华为技术有限公司 | 导热片和电子设备 |
KR102377116B1 (ko) * | 2015-06-29 | 2022-03-22 | 엘지디스플레이 주식회사 | 방열 회로장치 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 |
CN105235307B (zh) * | 2015-09-01 | 2016-04-27 | 山东安诺克新材料有限公司 | 一种导热膜石墨复合材料 |
KR101596645B1 (ko) * | 2015-09-11 | 2016-02-23 | 김문배 | 전류흐름 개선장치 |
US10139287B2 (en) | 2015-10-15 | 2018-11-27 | Raytheon Company | In-situ thin film based temperature sensing for high temperature uniformity and high rate of temperature change thermal reference sources |
KR101870644B1 (ko) * | 2016-03-22 | 2018-06-25 | 주식회사 솔루에타 | 방열특성이 우수한 방열시트 및 이의 제조방법 |
EP3488669B1 (en) | 2016-10-03 | 2022-09-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Multilayer housings |
TWI612270B (zh) * | 2017-02-10 | 2018-01-21 | 慧隆科技股份有限公司 | 石墨材料散熱片 |
CN109868117A (zh) * | 2017-12-02 | 2019-06-11 | 宜兴市乐华冶金辅助材料有限公司 | 一种高性能散热片材料 |
KR102100381B1 (ko) * | 2018-04-26 | 2020-04-16 | 대전대학교 산학협력단 | 그래핀을 이용한 금속 방열판 및 제조방법 |
WO2020070183A1 (en) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | Ventus Engineering GmbH | Layered structure with multiple layers, use of and method therefore |
EP3632676A1 (en) * | 2018-10-02 | 2020-04-08 | Ventus Engineering GmbH | Layered structure with multiple layers, use of and method therefore |
KR20210056798A (ko) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 현대자동차주식회사 | 차량용 열교환기 및 이를 포함한 차량 전방구조 |
KR102332416B1 (ko) | 2019-11-29 | 2021-11-30 | 주식회사 피톡 | 열전도도가 향상된 고방열 신축 유연필름 |
CN111117506B (zh) * | 2019-12-09 | 2022-04-08 | 深圳昌茂粘胶新材料有限公司 | 一种具有优良导热性能的铜箔胶带及其制备方法 |
US12004308B2 (en) * | 2021-05-18 | 2024-06-04 | Mellanox Technologies, Ltd. | Process for laminating graphene-coated printed circuit boards |
US11963309B2 (en) | 2021-05-18 | 2024-04-16 | Mellanox Technologies, Ltd. | Process for laminating conductive-lubricant coated metals for printed circuit boards |
CN114675475B (zh) * | 2022-02-25 | 2024-05-14 | 歌尔光学科技有限公司 | 一种光机板以及投影光机 |
CN114675476B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-04-25 | 歌尔光学科技有限公司 | 一种光机板以及投影光机 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5755405B2 (ja) * | 2009-11-02 | 2015-07-29 | 恵和株式会社 | 太陽電池モジュール裏面用放熱シート及びこれを用いた太陽電池モジュール |
JP2011165792A (ja) * | 2010-02-08 | 2011-08-25 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | 放熱性二軸延伸フィルム |
SG186696A1 (en) * | 2011-02-09 | 2013-02-28 | Incubation Alliance Inc | Method for producing multilayer graphene coated substrate |
KR20110099190A (ko) * | 2011-07-13 | 2011-09-07 | 장동원 | 그래핀 그라파이트 시트를 활용한 모바일 이동통신 휴대전화기의 열 방출을 위한 기술방법 및 활용기술. |
JP2014531382A (ja) * | 2011-08-03 | 2014-11-27 | アンカー サイエンス エルエルシーAnchor Science Llc | 動的熱界面材料 |
KR101229058B1 (ko) * | 2011-09-23 | 2013-02-04 | 임동영 | 휴대폰 전자파 차단 및 방열용 필름 |
CN203353019U (zh) * | 2013-05-28 | 2013-12-18 | 东莞劲胜精密组件股份有限公司 | 一种石墨烯金属散热片和电子产品散热结构 |
-
2013
- 2013-04-26 KR KR1020130046988A patent/KR20140128158A/ko unknown
-
2014
- 2014-04-22 JP JP2016510722A patent/JP2016523734A/ja active Pending
- 2014-04-22 EP EP14787702.1A patent/EP2989172A4/en not_active Withdrawn
- 2014-04-22 KR KR1020157033364A patent/KR20160004326A/ko not_active Application Discontinuation
- 2014-04-22 US US14/785,651 patent/US20160076829A1/en not_active Abandoned
- 2014-04-22 WO PCT/US2014/034858 patent/WO2014176185A1/en active Application Filing
- 2014-04-22 CN CN201480022970.XA patent/CN105143381A/zh active Pending
- 2014-04-25 TW TW103115055A patent/TW201502265A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160076829A1 (en) | 2016-03-17 |
EP2989172A1 (en) | 2016-03-02 |
TW201502265A (zh) | 2015-01-16 |
EP2989172A4 (en) | 2016-12-14 |
KR20140128158A (ko) | 2014-11-05 |
KR20160004326A (ko) | 2016-01-12 |
WO2014176185A1 (en) | 2014-10-30 |
CN105143381A (zh) | 2015-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2016523734A (ja) | 熱放散シート | |
KR101181573B1 (ko) | 방열 시트 | |
US10044003B2 (en) | Metal encapsulant having good heat dissipation properties, method of manufacturing same, and flexible electronic device encapsulated in said metal encapsulant | |
TWI546823B (zh) | 導電性微粒及其製造方法、導電性樹脂組成物、導電性薄片、以及電磁波屏蔽薄片 | |
TWI476572B (zh) | 散熱帶及其製造方法 | |
CN203582791U (zh) | 一种泡棉基材电磁屏蔽胶带 | |
KR101832738B1 (ko) | 방열 시트 및 이의 제조 방법 | |
CN103144377A (zh) | 具有高导热效应的复合式电磁屏蔽铜箔基板及其制造方法 | |
JP2015053412A (ja) | 電磁波シールドシートおよびプリント配線板 | |
JP2008120065A (ja) | 放熱性フィルム | |
JP6368711B2 (ja) | 形状保持シールドフィルム、及びこの形状保持シールドフィルムを備えた形状保持型シールドフレキシブル配線板 | |
TW201121405A (en) | Electro-magnetic wave shielding film and wiring board | |
KR102001719B1 (ko) | 금속 복합시트 | |
TW201640631A (zh) | Cof型半導體封裝及液晶顯示裝置 | |
KR101361105B1 (ko) | 열전도성이 우수한 방열테이프 | |
JP6566008B2 (ja) | 電磁波シールドシートおよびプリント配線板 | |
KR101983673B1 (ko) | 방열 시트 | |
JP6408759B2 (ja) | 接着剤組成物、及びフィルム巻装体 | |
KR102669973B1 (ko) | 전자파 차폐 필름 | |
KR101856528B1 (ko) | 유기발광표시모듈용 복합 시트 | |
TW201811958A (zh) | 導電膠帶及其製備方法 | |
TWI605749B (zh) | 電磁干擾屏蔽膜 | |
KR20140104555A (ko) | 절연층과 도전성 접착층을 포함하는 구리 박막층을 이용한 복합 필름과 그 제조방법. | |
US20180017343A1 (en) | Metal heat dissipating plate | |
JP2021088645A (ja) | フィルム巻装体及び接続体の製造方法 |