KR20050036787A - Heat spreader for display device - Google Patents

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KR20050036787A
KR20050036787A KR1020040082298A KR20040082298A KR20050036787A KR 20050036787 A KR20050036787 A KR 20050036787A KR 1020040082298 A KR1020040082298 A KR 1020040082298A KR 20040082298 A KR20040082298 A KR 20040082298A KR 20050036787 A KR20050036787 A KR 20050036787A
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KR1020040082298A
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Korean (ko)
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쥴리안 놀리
마틴 데이비드 스말크
조셉 파울 캡
티모시 클로베스코
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어드밴스드 에너지 테크놀로지 인코포레이티드
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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 발광 다이오드(LED) 또는 액정 표시 장치(LCD)와 같은 디스플레이 장치용 열 확산기(10)는 더 고온의 국부 영역이 생성되는 디스플레이 장치의 배면 부분의 표면 영역보다 더 큰 표면 영역을 갖는 박리된 그래파이트의 압축된 입자로 이루어진 하나 이상의 쉬트를 포함한다. The heat spreader 10 for a display device, such as a plasma display panel (PDP), a light emitting diode (LED) or a liquid crystal display (LCD), has a larger surface area than the surface area of the back portion of the display device where a hotter localized area is created. One or more sheets of compressed particles of exfoliated graphite having regions.

Description

디스플레이 장치용 열 확산기{HEAT SPREADER FOR DISPLAY DEVICE}Heat spreader for display devices {HEAT SPREADER FOR DISPLAY DEVICE}

미국 44070 오하이오, 노스 옴스테드, 콜롬비아 로드 5250 아파트먼트 407, 에 거주하는 미국 국적의 티모시 클로베스코; 미국 44023 오하이오, 챠그린 펠스, 플럼 크릭 트레일 17635에 거주하는 미국 국적의 쥬리안 놀레이; 미국 44129 오하이오, 팔마, 엘리 비스타 드라이브 5608에 거주하는 미국 국적의 마틴 데이비드 스마렉; 그리고 미국 44136 오하이오, 스트롱스빌레, 쥬니퍼 코트 10094에 거주하는 미국 국적의 조셉 파울 캡은 새롭고 유용한 "디스플레이 장치용 열 확산기"를 발명하였다. United States Timothy Clovesco of 44200 Ohio, North Olmsted, Columbia Road 5250 Apartment 407, USA; Julian Nolay, an American national, living at Chagrin Greens, Plum Creek Trail 17635, 44023, Ohio; Martin David Smarek, an American national, residing in El Vista Drive 5608, 44129 Ohio, USA; And Joseph Foul Cap, a US national who lives in 44136 Ohio, Strongsville, and Juniper Court 10094, invented a new and useful "heat spreader for display devices."

본 출원은 2003년 10월 14일자로 놀레이, 스마렉, 캡 및 클로베스코의 이름으로 출원되어 "플라즈마 디스플레이 패널용 열 확산기"로 명명되었으며 공통으로 양도되고 현재 계류중인 미국 특허 출원 제10/685,103호와 2004년 5월 12일자로 클로베스코, 놀레이, 스마렉 및 캡의 이름으로 출원되어, "발광형 디스플레이 장치용 열 확산기"로 명명되었으며, 공통으로 양도되고 현재 계류중인 미국 특허 출원 제10/844,537호의 일부 연속 출원이다. This application was filed on October 14, 2003, in the name of Nolay, Smarek, Cap and Clovisco, entitled “Thermal Diffuser for Plasma Display Panels” and is commonly assigned and currently pending US Patent Application No. 10 / 685,103 US Patent Application No. 10, filed May 12, 2004, under the names Clovesco, Nolay, Smarek and Cap, entitled “Thermal Diffuser for Light-Emitting Display Devices”; / 844,537, which is part of a series of applications.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 등과 같은 디스플레이 장치와 상기 장치에 의해 발생하는 열적인 문제에 대하여 유용한 열 확산기에 관한 것이다. The present invention relates to display devices such as plasma display panels (PDPs), liquid crystal displays (LCDs), light emitting diodes (LEDs), and the like and to heat spreaders useful for thermal problems caused by such devices.

플라즈마 디스플레이 패널은 다수개의 방전 셀로 이루어지고, 전극 방전 셀을 지나 전압을 공급하여, 그 결과 원하는 방전 셀이 발광하도록 함으로써 이미지를 표시하도록 구성되는 디스플레이 장치이다. 플라즈마 디스플레이 패널의 주요 부분인 패널 유닛은 두개의 유리 베이스 플레이트들 사이에 다수개의 방전 셀들을 끼워넣는 방식으로 상기 두개의 유리 베이스 플레이트를 결합함으로써 제작된다.A plasma display panel is a display device composed of a plurality of discharge cells, and configured to display an image by supplying a voltage across an electrode discharge cell, thereby causing a desired discharge cell to emit light. The panel unit, which is the main part of the plasma display panel, is manufactured by joining the two glass base plates in such a manner as to sandwich a plurality of discharge cells between the two glass base plates.

플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 이미지를 형성하기 위해 발광하도록 유도되는 방전 셀 각각은 열을 생성하고, 따라서, 각각은 열원을 구성하며, 이는 플라즈마 디스플레이 패널의 온도가 전체적으로 상승하도록 한다. 상기 방전 셀에서 생성된 열은 베이스 플레이트를 형성하는 유리로 전달되지만, 유리 베이스 플레이트 소재의 특성 때문에 패널 면에 평행한 방향으로의 열 전도가 어렵다.In a plasma display panel, each of the discharge cells induced to emit light to form an image generates heat, and thus each constitutes a heat source, which causes the temperature of the plasma display panel to rise as a whole. Heat generated in the discharge cell is transferred to the glass forming the base plate, but due to the properties of the glass base plate material, heat conduction in a direction parallel to the panel plane is difficult.

게다가, 광 발산을 위해 활성화되는 방전 셀의 온도는 현저하게 증가하고, 이때 활성화되지 않는 방전 셀의 온도는 많이 증가하지 않는다. 이 때문에, 플라즈마 디스플레이 패널의 패널 면 온도는 이미지가 생성되는 장소에서 국부적으로 증가한다. 추가적으로, 흰색 또는 더 밝은 색의 스펙트럼에서 활성화되는 방전 셀은 검은 색 또는 더 어두운 색의 스펙트럼에서 활성화되는 것보다 더 많은 열을 생성한다. 따라서, 패널 면의 온도는 이미지를 만들어 낼 때 생성되는 색깔에 따라 국부적으로 달라진다. 만일 온도차를 개선하기 위한 장치가 고려되지 않는다면, 이러한 국부적인 온도 편차는 영향받는 방전 셀의 열적인 저하를 가속화시킬 수 있다. 추가적으로, 디스플레이 위의 이미지의 상태가 변하면, 국부적인 열 생성 위치도 이미지와 함께 변한다.In addition, the temperature of the discharge cells that are activated for light divergence increases significantly, and the temperature of the discharge cells that are not activated does not increase much. For this reason, the panel surface temperature of the plasma display panel increases locally at the place where the image is generated. In addition, discharge cells that are activated in the white or lighter spectrum produce more heat than are activated in the black or darker spectrum. Thus, the temperature of the panel face depends locally on the color produced when the image is produced. If a device for improving the temperature difference is not considered, this local temperature deviation can accelerate the thermal deterioration of the affected discharge cell. Additionally, as the state of the image on the display changes, the local heat generation location also changes with the image.

또한, 활성화된 방전 셀과 활성화되지 않은 방전 셀 사이의 온도차가 클 수 있고, 백색광을 발생시키는 방전 셀과 암색을 발생시키는 방전 셀 사이의 온도차 또한 클 수 있기 때문에, 스트레스가 패널 유닛에 가해져, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널이 파손되고 크랙의 발생이 유발될 수 있다.In addition, since the temperature difference between the activated discharge cell and the non-activated discharge cell can be large, and the temperature difference between the discharge cell generating white light and the discharge cell generating dark color can also be large, stress is applied to the panel unit. The plasma display panel may be damaged and cracks may be caused.

방전 셀의 전극에 인가된 전압이 증가될 때, 방전 셀의 휘도는 증가하고 이러한 셀 내에서 발생되는 열의 양 또한 증가한다. 그러므로, 활성화를 위해 큰 전압이 인가되는 이러한 방전 셀은 열적 저하에 보다 민감하게 되고 플라즈마 디스플레이 패널의 패널 유닛의 파손 문제점을 악화시키는 경향이 있다. LED도 PDP와 마찬가지로 열 발생에 관한 유사한 문제를 가지고 있다. LCD와 같은 발광형 디스플레이 장치와 다른 디스플레이 장치에서도 유사한 문제들이 발생하는데, 여기에서 열점들(hot spot)이 상기 장치의 효율성 및 수명을 제한할 수 있다. When the voltage applied to the electrodes of the discharge cells is increased, the brightness of the discharge cells is increased and the amount of heat generated in these cells is also increased. Therefore, such discharge cells, to which a large voltage is applied for activation, tend to be more sensitive to thermal degradation and to exacerbate the problem of breakage of the panel unit of the plasma display panel. Like PDPs, LEDs also have similar problems with heat generation. Similar problems arise with light emitting display devices such as LCDs and other display devices, where hot spots can limit the efficiency and life of the device.

패널의 배면과 열 소멸 장치 사이의 공간을 채우고 국부적인 온도차를 균일하게 하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널용 열 인터패이스 재료(thermal interface material)로서, 소위 "고 배향 그래파이트 필름(high orientation graphate film)"을 사용하는 것이 모리타, 이치야나기, 이케다, 니시키, 이노우에, 콤요지 및 카와시마에 의해 미국 특허 제 5,831, 374호에서 제안되었으나, 가요성 그래파이트 쉬트의 사용 또는 특징적인 이점에 대하여는 언급되지 않았다. 추가적으로, 트젱(Tzeng)에게 허여된 미국 특허 제 6,482,520호는 전기 요소와 같은 열원에 대하여 (열 인터페이스(thermal interface)로서 특허에서 언급되는) 열 확산기로서 박리된 그래파이트의 압축된 입자의 쉬트를 사용하는 것을 개시하고 있다. 실제로, 그러한 소재들은 eGraf?700 스프레더쉴드 클래스로서 오하이어, 레이크우드, 어드밴스드 에너지 테크놀로지 아이엔씨로부터 상업적으로 이용되고 있다. As a thermal interface material for plasma display panels to fill the space between the back of the panel and the heat dissipation device and to equalize the local temperature difference, a so-called "high orientation graphate film" is used. It was proposed in US Pat. Nos. 5,831, 374 by Morita, Ichiyanagi, Ikeda, Nishiki, Inoue, Komsey and Kawashima, but no mention was made of the use or characteristic advantages of flexible graphite sheets. Additionally, U. S. Patent No. 6,482, 520 to Tzeng uses a sheet of compressed particles of graphite peeled off as a heat spreader (referenced in the patent as a thermal interface) for a heat source such as an electrical element. It is starting. Indeed, such materials are commercially available from O'Hare, Lakewood, Advanced Energy Technology INC as the eGraf®700 spreader shield class.

그래파이트는 탄소 원자의 망상 구조 또는 육방 배열의 층 평면들로 구성되어 있다. 육방으로 배열된 탄소 원자의 이들 층 평면들은 실질적으로 편평하고, 서로 실질적으로 평행하고 동일 거리에 있도록 배향(orient) 또는 정렬(order)된다. 일반적으로 그래팬(graphene)층 또는 바탕면(basal planes)으로 지칭되는, 실질적으로 편평하고 평행한 동일 거리의 탄소 원자의 쉬트 또는 층은 서로 링크되거나 결합되며 이들 그룹은 결정 상태로 배열된다. 잘 정렬된 그래파이트는 상당한 크기의 미세결정으로 구성되고, 미세결정은 서로 잘 정렬되거나 배향되며 잘 정렬된 탄소층을 갖는다. 즉, 잘 정렬된 그래파이트는 매우 바람직한 미세결정 방향을 갖는다. 그래파이트가 이방성 구조를 가져 열전도도 및 전기전도도와 같은 높은 방향성을 갖는 많은 특성을 나타내거나 가짐을 주목해야 한다.Graphite consists of layer planes of a network structure or hexagonal arrangement of carbon atoms. These layer planes of hexagonally arranged carbon atoms are substantially flat and are oriented or ordered to be substantially parallel and equidistant from each other. Sheets or layers of substantially flat, parallel equidistant carbon atoms, generally referred to as graphene layers or basal planes, are linked or bonded to one another and these groups are arranged in a crystalline state. Well ordered graphite consists of significant sizes of microcrystals, which microcrystals are well aligned or oriented with each other and have a well aligned carbon layer. That is, well aligned graphite has a very preferred microcrystalline direction. It should be noted that graphite has an anisotropic structure and exhibits or has many properties with high directivity such as thermal conductivity and electrical conductivity.

요컨대, 그래파이트는 탄소의 층상 구조를 특징으로 하며, 즉 상기 구조는 약한 반데르발스 힘에 의해 서로 결합된 탄소 원자의 중첩된 층 또는 층상(laminae)으로 구성된다. 그래파이트 구조를 고려할 때, 두 개의 축 또는 방향, 즉 "c" 축 또는 방향과 "a" 축 또는 방향이 일반적으로 언급된다. 단순히, "c" 축 또는 방향은 탄소 층에 수직한 방향으로 간주될 수 있다. "a" 축 또는 방향은 탄소 층에 평행한 방향 또는 "c" 방향에 수직한 방향으로 간주될 수 있다. 가요성 그래파이트 쉬트를 제조하는데 적절한 그래파이트는 매우 높은 방향성을 갖는다.In short, graphite is characterized by a layered structure of carbon, ie the structure consists of an overlapping layer or laminae of carbon atoms bonded to each other by weak van der Waals forces. In view of the graphite structure, two axes or directions are generally mentioned, namely the "c" axis or direction and the "a" axis or direction. Simply, the "c" axis or direction can be considered as a direction perpendicular to the carbon layer. The "a" axis or direction may be considered a direction parallel to the carbon layer or a direction perpendicular to the "c" direction. Graphite suitable for making flexible graphite sheets has a very high orientation.

전술한 것처럼, 탄소 원자의 평행한 층을 서로 유지시키는 결합력은 단지 약한 반데르발스 힘이다. 천연 그래파이트는 중첩된 탄소 층 또는 층상 사이의 공간이 다소 개방되어 층에 수직한 방향, 즉 "c" 방향으로 현저한 팽창을 제공하여, 탄소 층의 층 특성이 실질적으로 유지되는 팽창된 또는 부푼 그래파이트 구조를 형성하도록 처리될 수 있다.As mentioned above, the bonding force that holds the parallel layers of carbon atoms together is only a weak van der Waals force. Natural graphite is an expanded or swollen graphite structure in which the space between the overlapped carbon layers or layers is somewhat open to provide significant expansion in the direction perpendicular to the layer, i.e., the "c" direction, so that the layer properties of the carbon layer are substantially maintained. It can be processed to form.

매우 팽창된, 보다 구체적으로 초기 "c" 방향 치수보다 약 80배 이상 큰 "c" 방향 치수 또는 최종 두께를 갖도록 팽창된 그래파이트 플레이크(expanded graphate flake)는 바인더의 사용 없이 예를 들어 웹, 종이, 스트립, 테이프, 호일, 매트 등(일반적으로 "가요성 그래파이트"로 지칭됨)과 같은 팽창된 그래파이트의 접착성 쉬트 또는 일체식(integrated) 쉬트로 형성될 수 있다. 소정의 바인딩 재료의 사용 없이 압축에 의해 일체식 가요성 쉬트로 초기 "c" 방향 치수 보다 약 80배 이상 큰 "c" 방향 치수 또는 최종 두께를 갖도록 팽창된 그래파이트 입자의 형성은 큰 부피로 팽창된 그래파이트 입자 사이에서 달성되는 기계적 결합, 또는 접착으로 인해 가능하다고 믿어진다.Highly expanded, more specifically expanded graphate flakes having a final thickness or "c" direction dimension that is at least about 80 times larger than the initial "c" direction dimension can be used without the use of binders, for example, web, paper, It may be formed from an adhesive sheet or an integrated sheet of expanded graphite, such as a strip, tape, foil, mat, etc. (commonly referred to as "flexible graphite"). The formation of graphite particles expanded to a "c" directional dimension or final thickness that is about 80 times larger than the initial "c" directional dimension by an integral flexible sheet by compression without the use of any binding material is expanded to a large volume. It is believed that this is possible due to the mechanical bonding, or adhesion, achieved between the graphite particles.

가요성 외에, 전술된 쉬트 재료는 팽창된 그래파이트 입자와 큰 압축으로부터 야기된 사이트의 대향면에 실질적으로 평행한 그래파이트 층의 방향성으로 인해 열전도도에 대해 큰 이방성을 가져, 열 확산 분야에 특히 유용하다고 알려져 있다. 그렇게 제조된 쉬트 재료는 우수한 가요성, 양호한 강도 및 높은 방향성을 갖는다.In addition to flexibility, the sheet materials described above are particularly useful in thermal diffusion applications because they have large anisotropy for thermal conductivity due to the orientation of the graphite layer substantially parallel to the opposite surface of the expanded graphite particles and the site resulting from the large compression. Known. The sheet material so produced has excellent flexibility, good strength and high orientation.

요컨대, 예를 들어 웹, 종이, 스트립, 테이프, 호일, 매트 등과 같은 가요성이 있고 바인더가 없는 이방성 그래파이트 쉬트 재료를 제조하는 방법은 실질적으로 편평하고, 가요성이 있는 일체식 그래파이트 쉬트를 형성하기 위해 소정의 하중 하에서 바인더 없이 초기 입자의 "c" 방향 치수 보다 약 80배 이상 큰 "c" 방향 치수를 갖는 팽창된 그래파이트 입자를 압축하는 단계를 포함한다. 일반적으로 외형이 벌레 모양인 팽창된 그래파이트 입자는 일단 압축되면, 압축 상태를 유지하고 쉬트의 대향 주 표면과 정렬된다. 쉬트 재료의 밀도와 두께는 압축 정도를 조절함으로써 변할 수 있다. 쉬트 재료의 밀도는 약 0.04g/cc 내지 약 2.0g/cc 범위 내에 있을 수 있다. In short, the process for producing flexible, binderless anisotropic graphite sheet materials, such as, for example, webs, paper, strips, tapes, foils, mats, etc., is intended to form a substantially flat, flexible integral graphite sheet. Compressing expanded graphite particles having a "c" directional dimension that is at least about 80 times greater than the "c" directional dimension of the initial particles without a binder under a predetermined load. Expanded graphite particles, which are generally worm-shaped in appearance, once compressed, remain compacted and aligned with the opposite major surface of the sheet. The density and thickness of the sheet material can be varied by controlling the degree of compression. The density of the sheet material may be in the range of about 0.04 g / cc to about 2.0 g / cc.

가요성 그래파이트 쉬트 재료는 쉬트의 대향하고 평행한 주 표면에 평행한 그래파이트 입자의 정렬로 인해 상당한 정도의 이방성을 나타내며, 이방성의 정도는 방향성을 증가시키기 위해 쉬트 재료의 압축시 증가한다. 압축된 이방성 쉬트 재료에서, 두께, 즉 대향하고 평행한 쉬트 표면에 수직한 방향은 "c" 방향을 나타내고, 길이 및 폭을 따른, 즉 대향된 주 표면을 따른 또는 대향된 주 표면에 평행한 방향은 "a" 방향을 나타내며, 쉬트의 열적 및 전기적 특성은 "c" 및 "a" 방향에 대한 크기 만큼 상이하다.Flexible graphite sheet materials exhibit a significant degree of anisotropy due to the alignment of the graphite particles parallel to the opposite and parallel major surfaces of the sheet, the degree of anisotropy increasing upon compression of the sheet material to increase the orientation. In the compressed anisotropic sheet material, the thickness, ie the direction perpendicular to the opposing and parallel sheet surfaces, represents the "c" direction and is along the length and width, i.e. along the opposing major surfaces or parallel to the opposing major surfaces. Represents the "a" direction, and the thermal and electrical properties of the sheet differ by magnitude for the "c" and "a" directions.

그러나, 일반적으로 전자 산업에서는 그래파이트 기초 소재를 사용할 때 그래파이트 입자가 조각조각 떨어져 나갈 수 있어, 상기 조각들이 기계적으로 (즉, 먼지 입자들과 같은 방법으로) 장치의 작동 및 기능을 제한할 수 있으며, 보다 상세하게는, 그래파이트의 전도 특성 때문에 그래파이트 조각들은 전기적으로 발광형 디스플레이 장치의 작동을 방해할 수 있다고 알려져 왔다. 비록 이러한 생각들이 틀렸다는 사실이 증명되어 왔지만, 그들은 여전히 존재한다. In general, however, in the electronics industry, graphite particles can fall off when using graphite based materials, which can mechanically limit the operation and function of the device (ie in the same way as dust particles), More specifically, it has been known that graphite fragments can interfere with the operation of an electroluminescent display device due to the conductive properties of graphite. Although these ideas have been proven wrong, they still exist.

또한, 발광형 디스플레이 장치에 그래파이트 열 확산기를 부착하기 위한 접착제의 사용은 때때로 유용하지 않을 수 있다. 더욱 상세하게는, 재가공(열 확산기의 제거 또는 재배치)이 필요한 경우, 접착제 결합은 그래파이트 쉬트의 구조적인 결합성보다 더 강할 수 있다; 이러한 경우에, 그래파이트 쉬트는 스크레이퍼와 같은 도구 등을 사용하지 않고서는 패널로부터 깨끗하게 분리시킬 수 없기 때문에, 이는 시간적으로도 소모적이고 그래파이트 쉬트, 패널 또는 둘 모두에 잠재적인 손상을 가져올 수 있다. In addition, the use of an adhesive for attaching a graphite heat spreader to a light emitting display device may sometimes not be useful. More specifically, when reworking (removal or removal of the heat spreader) is required, the adhesive bond can be stronger than the structural bond of the graphite sheet; In this case, since the graphite sheet cannot be cleanly separated from the panel without using a tool such as a scraper, this is time consuming and can potentially cause damage to the graphite sheet, the panel, or both.

따라서, 무게가 가볍고 비용 효율적인 발광형 디스플레이 장치용 열 확산기가 요구되며, 특히 그래파이트 입자가 떨어져 나가는 것을 막기 위해 절연되고, 필요할 때 장치로부터 효율적으로 제거가 가능한 열 확산기가 요구된다. 요구되는 확산기는 확산기에 의해 접촉되는 장치의 영역에 걸친 온도 차이의 균형을 맞출 수 있어, 그렇지 않았더라면 패널이 노출되는 곳에서 발생하는 열적인 스트레스를 줄일 수 있어야 하고, 열점의 위치가 고정되지 않는 곳에서조차 열점을 줄일 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있어야 한다. Accordingly, there is a need for a light weight and cost effective heat spreader for light emitting display devices, particularly a heat spreader that is insulated to prevent graphite particles from falling off and that can be efficiently removed from the device when needed. The required diffuser must be able to balance the temperature difference across the area of the device that is in contact by the diffuser, otherwise it must be able to reduce the thermal stress occurring where the panel is exposed, and the hot spot location is not fixed. It should be possible to perform a function that can reduce hot spots even in places.

발명의 요약Summary of the Invention

따라서, 본 발명의 목적은 플라즈마 디스플레이 패널, 발광 다이오드 또는 액정 디스플레이와 같은 디스플레이 장치용 열 확산기를 제공하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to provide a heat spreader for a display device such as a plasma display panel, a light emitting diode or a liquid crystal display.

본 발명의 또다른 목적은 사용하는 동안 발생하는 온도차이를 개선하기 위해 디스플레이 장치에 사용될 수 있는 열 확산 소재를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a heat spreading material that can be used in a display device to improve the temperature difference that occurs during use.

본 발명의 또다른 목적은 플라즈마 디스플레이 패널의 하나 또는 그 이상의 셀과 같은 열원에 열 확산 소재를 제공하여, 본 발명에 따른 열 확산기를 사용하지 않는 패널과 비교하여 볼 때 패널 상의 어느 두 위치 사이의 온도차를 줄일 수 있도록 하는 것이다. It is a further object of the present invention to provide a heat spreading material in a heat source, such as one or more cells of a plasma display panel, so as to provide a heat spreading material between any two positions on the panel as compared to a panel without the heat spreader according to the invention. It is to reduce the temperature difference.

본 발명의 또다른 목적은 플라즈마 디스플레이 패널 또는 발광 다이오드와 같은 열원의 집합체 또는 열원에 적용될 수 있고, 열 확산기와 상기 장치 사이에서 좋은 열 접촉을 제공할 수 있는 열 확산 소재를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a heat spreading material which can be applied to a heat source assembly or heat source such as a plasma display panel or a light emitting diode, and can provide a good thermal contact between the heat spreader and the apparatus.

본 발명의 또다른 목적은 그래파이트 입자가 조각으로 떨어져 나가는 것을 막거나 또는 그 가능성을 줄이기 위해 절연되는 열 확산 소재를 제공하는 것이다. It is yet another object of the present invention to provide a heat spreading material that is insulated to prevent or reduce the chance of graphite particles falling into pieces.

본 발명의 또다른 목적은 확산기 또는 열원에 최소한의 손상을 주면서 열원에 접착되고 제거될 수 있는 열 확산기를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a heat spreader that can be adhered to and removed from a heat source with minimal damage to the diffuser or heat source.

본 발명의 목적은 충분한 부피를 갖고 가격적인 부분에서도 효과적으로 생산가능한 열 확산기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a heat spreader having sufficient volume and being able to produce effectively even in the cost part.

다음의 설명을 읽는 당업자에게 명백한 상기 목적들은 디스플레이 장치의 배면을 향하는 배출 셀 부분의 표면 영역보다 더 큰 표면 영역을 갖는 박리된 그래파이트의 압축된 입자로 이루어진 하나 이상의 쉬트를 포함하는 디스플레이 장치용 열 확산기를 제공함으로써 달성될 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널 또는 발광 다이오드 패널과 같은 발광형 디스플레이 장치와 액정 디스플레이 장치와 같은 또다른 형태의 디스플레이 장치일 수 있다. 더욱 상세하게는 박리된 그래파이트의 압축된 입자로 이루어진 하나 이상의 쉬트는 상기 장치의 배면을 향하는 다수개의 배출 셀 부분의 표면 영역보다 더 큰 표면 영역을 구비하고 있다. 바람직하게는 열 확산기는 박리된 그래파이트의 압축된 입자로 이루어진 다수의 쉬트를 포함하고 그로부터 그래파이트 입자의 조각조각 떨어짐을 방지하도록 그 위에 보호코팅을 구비한다. 바람직한 실시예에서, 열 확산기의 밀봉과 재가공의 용이함을 위해, 열 확산기의 표면은 그 위에 알루미늄 또는 구리 쉬트와 같이 대향하는 쉬트를 구비한다.The above objects which are apparent to those skilled in the art upon reading the following description are heat spreaders for display devices comprising at least one sheet of compressed particles of exfoliated graphite having a surface area larger than the surface area of the discharge cell portion facing the back of the display device. Can be achieved by providing The display device may be a light emitting display device such as a plasma display panel or a light emitting diode panel and another type of display device such as a liquid crystal display device. More specifically, at least one sheet of compressed particles of exfoliated graphite has a larger surface area than the surface area of the plurality of discharge cell portions facing the back of the device. Preferably, the heat spreader comprises a plurality of sheets of compressed particles of exfoliated graphite and has a protective coating thereon to prevent fragmentation of the graphite particles therefrom. In a preferred embodiment, for ease of sealing and reworking of the heat spreader, the surface of the heat spreader has an opposing sheet such as an aluminum or copper sheet thereon.

바람직한 실시예에서, 열 확산기는 접착제 및 제거 소재를 구비하고, 상기 접착제는 상기 열 확산기와 제거 소재의 사이에 삽입되도록 위치한다. 상기 제거 소재 및 접착제는 상기 열 확산기에 바람직하지 않은 손상을 야기하지 않는 제거 소재의 소정의 제거율을 허용하도록 선택된다. 실제로, 접착제와 제거 소재는 초당 1미터의 제거 속도에서 센티미터당 약 40그램 이하의 평균 제거 부하를 제공하고, 초당 1미터의 제거 속도에서 센티미터당 약 10그램 이하인 것이 보다 바람직하다. In a preferred embodiment, the heat spreader has an adhesive and a removal material, the adhesive is positioned to be inserted between the heat spreader and the removal material. The removal material and adhesive are selected to allow a predetermined removal rate of the removal material that does not cause undesirable damage to the heat spreader. In practice, the adhesive and removal material provide an average removal load of less than about 40 grams per centimeter at a removal rate of one meter per second, and more preferably less than about 10 grams per centimeter at a removal rate of one meter per second.

추가적으로, 접착제는 제곱 센티미터당 약 125 그램 이상의 최소 랩 전단 접착 강도를 달성하는 것이 바람직하며, 제곱 센티미터당 약 700 그램 이상의 최소 랩 전단 접착 강도를 달성하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 접착제는 열 확산기 그 자체와 비교할 때, 약 35% 이하인 접착/열 확산 소재의 전체 두께 열 저항 증가를 가져온다. 접착제의 두께는 약 0.015 밀리미터(mm) 이하이어야 하며, 더욱 바람직하게는 0.005mm이하이어야 한다. Additionally, the adhesive preferably achieves a minimum wrap shear adhesive strength of at least about 125 grams per square centimeter, and more preferably achieves a minimum wrap shear adhesive strength of at least about 700 grams per square centimeter. The adhesive results in an increase in the overall thickness heat resistance of the adhesive / heat spreading material that is less than about 35% when compared to the heat spreader itself. The thickness of the adhesive should be about 0.015 millimeters (mm) or less, more preferably 0.005 mm or less.

앞서 설명한 일반적인 설명 및 하기하는 상세한 설명은 본 발명의 실시예를 제공하고, 청구되어지는 본 발명의 특징 및 성격 그리고 이해를 위한 내용 또는 구조들을 제공하기 위한 것임이 이해될 수 있을 것이다. 첨부된 도면은 본 발명의 추가적인 이해를 제공하기 위한 것으로, 본 명세서의 일부를 구성한다. 상기 도면은 본 발명의 다양한 실시예를 도시하고 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 작동 및 원리를 설명하는 것을 돕는다.It is to be understood that the foregoing general description and the following detailed description are intended to provide embodiments of the invention and to provide the features and nature of the invention as claimed and the content or structures for understanding. The accompanying drawings are intended to provide a further understanding of the invention and are a part of this specification. The drawings illustrate various embodiments of the invention and together with the description serve to explain the principles and operations of the invention.

그래파이트는 평면들 사이에서 약한 결합을 갖는 편평한 층 평면 내에 공유 결합된 원자를 포함하는 탄소의 결정 구조이다. 그래파이트의 가요성 쉬트와 같은 원료를 얻을 때, 천연 그래파이트 플레이크와 같은 그래파이트 입자는 예를 들어 황산과 질산의 용액의 유기화제(intercalant)와 일반적으로 처리되어, 그래파이트의 결정 구조가 그래파이트와 유기화제의 화합물을 형성하도록 반응한다. 처리된 그래파이트의 입자는 "인터카레이트(intercalated)된 그래파이트 입자"로 지칭된다. 그래파이트 내의 유기화제(intercalant)가 고온에 노출될 때, 유기화제는 분해되고 기화되어, 인터카레이트된 그래파이트 입자가 "c" 방향, 즉 그래파이트의 결정면에 수직한 방향으로 아코디언 형태로 초기 치수 보다 약 80배 이상 큰 치수로 팽창한다. 팽창된(그렇지 않으면 박리한으로 지칭됨) 그래파이트 입자는 외형이 벌레 모양이어서, 통상 벌레(worms)로 지칭된다. 벌레는 가요성 쉬트 내에 압축될 수도 있고, 초기의 그래파이트 플레이크(graphate flake)와 달리 다양한 형태로 형성 및 절단될 수 있고 변형된 기계적 충격에 의해 작은 횡단 개구를 가질 수 있다.Graphite is a crystalline structure of carbon that contains atoms covalently bonded in a flat layer plane with weak bonds between planes. When obtaining raw materials such as flexible sheets of graphite, graphite particles such as natural graphite flakes are generally treated with an intercalant of, for example, a solution of sulfuric acid and nitric acid, so that the crystal structure of graphite React to form a compound. Particles of treated graphite are referred to as "intercalated graphite particles". When the intercalant in graphite is exposed to high temperatures, the organic agent decomposes and vaporizes so that the intercalated graphite particles are less than their initial dimensions in accordion form in the "c" direction, ie perpendicular to the crystal plane of the graphite. Expands to 80 times larger dimensions. Expanded (otherwise referred to as exfoliated) graphite particles are commonly referred to as worms because they are worm-shaped in appearance. The worm may be compressed in a flexible sheet, and unlike earlier graphite flakes, may be formed and cut in various forms and may have small transverse openings by deformed mechanical impact.

본 발명에 사용되기에 적절한 가요성 쉬트용 그래파이트 초기 재료는 할로겐화물 뿐만 아니라 유기산 및 무기산을 인터카레이트시킬 수 있고 열에 노출될 때 팽창할 수 있는 고도의 그래파이트 탄소질 재료(highly graphitic carbonaceous material)를 포함한다. 이들 고도의 그래파이트 탄소질 재료는 가장 바람직하게 약 1.0의 흑연화도(a degree of graphitization)를 갖는다. 본원에서 사용되는 것처럼, "흑연화도"란 용어는 g = [[3.45-d(002)]/0.095] 에 따른 값 g를 지칭하며, 여기서 d(002)는 옹스트롱 단위로 측정된 결정 구조 내의 탄소의 그래파이트 층 사이의 거리이다. 그래파이트 층 사이의 거리는 표준 X-선 회절 기술에 의해 측정된다. (002), (004) 및 (006) 밀러 지수에 대응하는 회절 피크의 위치가 측정되고, 이들 모든 피크에 대한 전체 에러를 최소화시키는 거리를 유도하기 위해 표준 최소 자승법 기술이 이용된다. 고도의 그래파이트 탄소질 재료의 예로는 다양한 소스로부터의 천연 그래파이트 뿐만 아니라 화학 기상 증착, 폴리머의 고온 열분해, 또는 용융 금속 용액으로부터의 결정화 등에 의해 준비된 그래파이트와 같은 다른 탄소질 재료를 포함한다. 천연 그래파이트가 가장 바람직하다.Graphite initial materials for flexible sheets suitable for use in the present invention are highly graphitic carbonaceous materials that can intercalate not only halides but also organic and inorganic acids and expand when exposed to heat. Include. These highly graphite carbonaceous materials most preferably have a degree of graphitization of about 1.0. As used herein, the term “graphitization degree” refers to the value g according to g = [[3.45-d (002)] / 0.095], where d (002) is in the crystal structure measured in Angstrom units. The distance between graphite layers of carbon. The distance between the graphite layers is measured by standard X-ray diffraction techniques. The location of the diffraction peaks corresponding to the (002), (004) and (006) Miller indices is measured, and standard least squares techniques are used to derive the distance that minimizes the overall error for all these peaks. Examples of highly graphite carbonaceous materials include natural graphite from various sources, as well as other carbonaceous materials such as graphite prepared by chemical vapor deposition, high temperature pyrolysis of polymers, or crystallization from molten metal solutions or the like. Natural graphite is most preferred.

본 발명에 사용되는 가요성 쉬트용 그래파이트 초기 재료는 초기 재료의 결정 구조가 요구된 흑연화도를 유지하고 초기 재료가 박리될 수 있는 한 비-그래파이트 성분을 함유할 수도 있다. 일반적으로, 결정 구조가 요구된 흑연화도를 소유하고 박리될 수 있는 탄소 함유 재료는 본 발명에 사용되기에 적절하다. 이러한 그래파이트는 바람직하게 20중량% 이하의 애시(ash) 함량을 갖는다. 보다 바람직하게, 본 발명에 사용된 그래파이트는 약 94% 이상의 순도를 가질 것이다. 가장 바람직한 실시예에서, 사용된 그래파이트는 약 98% 이상의 순도를 가질 것이다.The graphite initial material for the flexible sheet used in the present invention may contain a non-graphite component as long as the crystal structure of the initial material maintains the required degree of graphitization and the initial material can be peeled off. In general, carbon-containing materials capable of peeling and possessing the degree of graphitization required for the crystal structure are suitable for use in the present invention. Such graphite preferably has an ash content of 20% by weight or less. More preferably, the graphite used in the present invention will have a purity of at least about 94%. In the most preferred embodiment, the graphite used will have a purity of at least about 98%.

그래파이트 쉬트를 제조하는 방법은 본원에 참조되고 쉐인(Shane) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,404, 061호에 개시되어 있다. 쉐인 등에게 허여된 특허의 방법의 실행에서, 천연 그래파이트 플레이크는 예를 들어 질산과 황산의 혼합물을 함유하는 용액 내에 유리하게 100 중량부의 그래파이트 플레이크(pph)당 약 20 내지 약 300 중량부의 유기화제 용액 레벨로 플레이크를 분산킴으로써 인터카레이트된다. 인터카레이션 용액은 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 산화제와 다른 삽입성 물질(intercalating agent)을 함유한다. 그 예로는 예를 들어 농축된 질산 및 클로레이트, 크롬산 및 인산, 황산 및 질산과 같은 혼합물, 또는 강 유기산 예를 들어 트리플루오로아세트산의 혼합물 또는 질산, 칼륨 클로레이트, 크롬산, 과망간산 칼륨, 칼륨 크로메이트, 칼륨 디크로메이트, 과염소산 등을 함유하는 용액 및 유기산에 용해가능한 강 산화제와 같은 산화제 및 산화 혼합물을 함유하는 것을 포함한다. 대안적으로, 전기 포텐셜이 그래파이트의 산화를 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 전해질 산화를 이용하여 그래파이트 결정에 유입될 수 있는 화학종은 황산 뿐만 아니라 다른 산들을 포함한다.Methods of making graphite sheets are disclosed in US Pat. No. 3,404, 061, which is incorporated herein by reference to Shane et al. In the practice of the method of the patent granted to Shane et al., Natural graphite flakes are advantageously contained in a solution containing, for example, a mixture of nitric acid and sulfuric acid in an amount of about 20 to about 300 parts by weight of an organic agent per 100 parts by weight of graphite flake (pph). It is intercalated by dispersing the flakes into levels. Intercalation solutions contain oxidizing agents and other intercalating agents known in the art. Examples are for example mixtures of concentrated nitric acid and chlorate, chromic acid and phosphoric acid, sulfuric acid and nitric acid, or mixtures of strong organic acids such as trifluoroacetic acid or nitric acid, potassium chlorate, chromic acid, potassium permanganate, potassium chromate And solutions containing potassium dichromate, perchloric acid and the like and oxidizing agents such as strong oxidants and oxidizing mixtures which are soluble in organic acids. Alternatively, electrical potential can be used to cause oxidation of the graphite. Chemical species that can be introduced into graphite crystals using electrolyte oxidation include sulfuric acid as well as other acids.

바람직한 실시예에서, 삽입성 물질은 황산, 또는 황산과 인산, 및 산화제, 즉 질산, 과염소산, 크롬산, 과망간산 칼륨, 과산화수소, 요오드산 또는 과옥소산 등의 혼합 용액이다. 덜 바람직할 수도 있지만, 인터카레이션 용액은 염화제1철(ferric chloride), 및 황산과 혼합된 염화제1철과 같은 금속 할로겐화물, 또는 브롬 용액으로서의 브롬 및 유기 용매 내의 황산 또는 브롬과 같은 할라이드를 함유할 수도 있다.In a preferred embodiment, the intercalating material is sulfuric acid, or a mixed solution of sulfuric acid with phosphoric acid and an oxidizing agent, ie nitric acid, perchloric acid, chromic acid, potassium permanganate, hydrogen peroxide, iodic acid or peroxoic acid and the like. Although less preferred, intercalation solutions are metal halides such as ferric chloride and ferric chloride mixed with sulfuric acid, or bromine as bromine solution and halides such as sulfuric acid or bromine in organic solvents. It may contain.

인터카레이션 용액의 양은 약 20 내지 약 350 pph 그리고 보다 일반적으로 약 40 내지 약 160 pph 범위일 수도 있다. 플레이크가 인터카레이트된 후에, 과잉 용액은 플레이크로부터 유출되고 플레이크는 수세척된다.The amount of intercalation solution may range from about 20 to about 350 pph and more generally from about 40 to about 160 pph. After the flakes are intercalated, excess solution flows out of the flakes and the flakes are washed.

대안적으로, 인터카레이션 용액의 양은 약 10 내지 약 40 pph 범위로 제한될 수도 있는데, 이로 인해 본원에 참조된 미국 특허 제 4,895,713호에 개시되고 설명된 것처럼 세척 단계가 제거될 수 있다.Alternatively, the amount of intercalation solution may be limited in the range of about 10 to about 40 pph, which may eliminate the washing step as disclosed and described in US Pat. No. 4,895,713, which is referenced herein.

인터카레이션 용액으로 처리된 그래파이트 플레이크 입자는 예를 들어 25℃ 내지 125℃ 범위의 온도에서 산화 인터카레이팅 용액의 표면 필름과 반응하는 알코올, 설탕, 알데히드 및 에스테르로부터 선택되는 유기 환원제와 혼합됨으로써 선택적으로 접촉될 수 있다. 적절한 특정 유기제로는 헥사데카놀, 옥타데카놀, 1-옥탄올, 2-옥탄올, 데실알코올, 1,10 데칸디올, 데실알데히드, 1-프로판올, 1,3프로판디올, 에틸렌글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 덱스트로스, 프럭토스, 락토스, 수크로스, 포테이토 스타치, 에틸렌 글리콜 모노스테아레이트, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 프로필렌 글리콜 모노스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 디메틸 옥실레이트, 디에틸 옥실레이트, 메틸 포르메이트, 에틸 포르메이트, 아스코르빈산 및 소듐 리그노술페이트와 같은 리그린 유도 화합물을 포함한다. 유기 환원제의 양은 적절하게 그래파이트 플레이크 입자의 약 0.5 내지 4 중량%이다.The graphite flake particles treated with the intercalation solution are optionally selected by mixing with an organic reducing agent selected from alcohols, sugars, aldehydes and esters, which react with the surface film of the oxidative intercalating solution, for example, at temperatures ranging from 25 ° C. to 125 ° C. Can be contacted. Suitable specific organic agents include hexadecanol, octadecanol, 1-octanol, 2-octanol, decyl alcohol, 1,10 decandiol, decylaldehyde, 1-propanol, 1,3 propanediol, ethylene glycol, polypropylene Glycol, dextrose, fructose, lactose, sucrose, potato starch, ethylene glycol monostearate, diethylene glycol dibenzoate, propylene glycol monostearate, glycerol monostearate, dimethyl oxylate, diethyl oxylate, Ligrin derivatives such as methyl formate, ethyl formate, ascorbic acid and sodium lignosulfate. The amount of organic reducing agent is suitably about 0.5 to 4 weight percent of the graphite flake particles.

인터카레이션 전에, 중에 또는 직후에 적용된 팽창 보조제의 이용이 또한 개선점을 제공할 수 있다. 이들 개선점에 따라 박리 온도는 감소될 수 있고 팽창된 부피(또한 "벌레 부피"로 지칭됨)는 증가될 수 있다. 본원에서 팽창 보조제는 유리하게 팽창 개선을 달성하기 위해 인터카레이션 용액 내에 충분히 용해 가능한 유기 재료일 것이다. 보다 좁게, 탄소, 수소 및 산소를 함유하는 이러한 형태의 유기 재료가 바람직하게 배타적으로 이용될 수도 있다. 카르복실산이 특히 효과적이라고 알려져 있다. 팽창 보조제로서 유용한 카르복실산은 1 개 이상의 탄소 원자, 바람직하게 약 15개 까지의 탄소 원자를 갖는 방향족, 지방족 또는 지환족, 직쇄 또는 분지쇄의, 포화 및 불포화 모노카르복실산, 디카르복실산 및 폴리카르복실산으로부터 선택될 수 있고, 박리에 대한 하나 이상의 양상의 개선을 제공하기에 효과적인 양으로 인터카레이션 용액에 용해 가능하다. 적절한 유기 용매는 인터카레이션 용액 내의 유기 팽창 보조제의 용해성을 개선시키기 위해 사용될 수 있다.The use of inflation aids applied before, during or immediately after intercalation can also provide improvements. With these improvements the peel temperature can be reduced and the expanded volume (also referred to as the "worm volume") can be increased. The expansion aid herein is advantageously an organic material that is sufficiently soluble in the intercalation solution to achieve expansion improvement. More narrowly, organic materials of this type containing carbon, hydrogen and oxygen may preferably be used exclusively. Carboxylic acids are known to be particularly effective. Carboxylic acids useful as expansion aids include aromatic, aliphatic or cycloaliphatic, straight or branched, saturated and unsaturated monocarboxylic acids, dicarboxylic acids and one or more carbon atoms, preferably up to about 15 carbon atoms and It may be selected from polycarboxylic acids and is soluble in the intercalation solution in an amount effective to provide an improvement in one or more aspects of exfoliation. Suitable organic solvents can be used to improve the solubility of the organic expansion aid in the intercalation solution.

포화 지방족 카르복실산의 대표적인 예는 화학식 H(CH2)nCOOH와 같은 산이고, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 낙산, 펜탄산, 헥산산 등을 포함하며, 여기서 n은 0에서 약 5까지의 수이다. 카르복실산을 대신하여, 무수물 또는 알킬 에스테르와 같은 반응성 카르복실산 유도체가 또한 사용될 수 있다. 알킬 에스테르의 대표적인 예는 메틸 포르메이트 및 에틸 포르메이트이다. 황산, 질산 및 다른 공지된 수용성 유기화제는 포름산을 궁극적으로 물과 이산화탄소로 분해시킬 수 있다. 이 때문에, 포름산 및 다른 민감한 팽창 보조제는 바람직하게는 수용성 유기화제 내에 플레이크를 주입시키기 전에 그래파이트 플레이크와 접촉된다. 대표적인 디카르복실산은 2-12 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 디카르복실산, 특히 옥살산, 푸마르산, 말론산, 말레산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 1,5-펜탄디카르복실산, 1,6-헥산디카르복실산, 1,10-데칸디카르복실산, 시클로헥산-1,4-디카르복실산 및 프탈산 또는 테레프탈산과 같은 방향족 디카르복실산이다. 대표적인 알킬 에스테르는 디메틸 옥실레이트 및 디에틸 옥실레이트이다. 대표적인 지환족 산은 시클로헥산 카르복실산이고 대표적인 방향족 카르복실산은 벤조산, 나프토산(naphthoic acid), 안트라닐산, p-아미노벤조산, 살리실산, o-, m-, 및 p-토릴산, 메톡시 및 오톡시 벤조산, 아세토아세트아미도벤조산 및, 아세트아미도벤조산, 페닐아세트산 및 나프토산이다. 대표적인 하이드록시 방향족 산은 하이드록시 벤조산, 3-하이드록시-1-나프토산, 3-하이드록시-2-나프토산, 4-하이드록시-2-나프토산, 5-하이드록시-1-나프토산, 5-하이드록시-2-나프토산, 6-하이드록시-2-나프토산 및 7-하이드록시-2-나프토산이다. 폴리카르복실산 중에는 구연산이 대표적이다.Representative examples of saturated aliphatic carboxylic acids are acids such as the formula H (CH 2 ) n COOH and include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, pentanoic acid, hexanoic acid, and the like, where n is a number from 0 to about 5 to be. Instead of carboxylic acids, reactive carboxylic acid derivatives such as anhydrides or alkyl esters may also be used. Representative examples of alkyl esters are methyl formate and ethyl formate. Sulfuric acid, nitric acid and other known water soluble organic agents can ultimately break down formic acid into water and carbon dioxide. For this reason, formic acid and other sensitive expansion aids are preferably contacted with the graphite flakes before injecting the flakes into the water-soluble organic agent. Representative dicarboxylic acids are aliphatic dicarboxylic acids having 2-12 carbon atoms, in particular oxalic acid, fumaric acid, malonic acid, maleic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 1,5-pentanedicarboxylic acid, 1,6-hexanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid such as phthalic acid or terephthalic acid. Representative alkyl esters are dimethyl oxylate and diethyl oxylate. Representative alicyclic acids are cyclohexane carboxylic acids and representative aromatic carboxylic acids are benzoic acid, naphthoic acid, anthranilic acid, p-aminobenzoic acid, salicylic acid, o-, m-, and p-toryl acid, methoxy and o Oxy benzoic acid, acetoacetamidobenzoic acid and acetamidobenzoic acid, phenylacetic acid and naphthoic acid. Representative hydroxy aromatic acids are hydroxy benzoic acid, 3-hydroxy-1-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, 4-hydroxy-2-naphthoic acid, 5-hydroxy-1-naphthoic acid, 5 -Hydroxy-2-naphthoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid and 7-hydroxy-2-naphthoic acid. Citric acid is typical among polycarboxylic acids.

인터카레이션 용액은 수용성이고 바람직하게 약 1 내지 10%의 팽창 보조제를 함유하며, 이 양은 박리를 향상시키는데 효과적이다. 팽창 보조제가 수용성 인터카레이션 용액 내에 주입되기 전 또는 주입된 후에 그래파이트 플레이크와 접촉되는 실시예에서, 팽창 보조제는 일반적으로 그래파이트 플레이크의 약 0.2중량% 내지 약 10중량% 범위의 양으로 V-블렌더와 같은 적절한 수단에 의해 그래파이트와 혼합될 수 있다.The intercalation solution is water soluble and preferably contains about 1 to 10% expansion aid, and this amount is effective to enhance exfoliation. In embodiments in which the dilation aid is contacted with the graphite flakes before or after infusion into the aqueous intercalation solution, the dilation aid is generally associated with the V-blender in an amount ranging from about 0.2% to about 10% by weight of the graphite flake. It may be mixed with graphite by such suitable means.

그래파이트 플레이크를 인터카레이트하고, 그 후 인터카레이트된 그래파이트 플레이크와 유기 환원제를 혼합한 후에, 상기 혼합물은 25℃ 내지 125℃ 범위의 온도에 노출되어 환원제와 인터카레이트된 그래파이트 플레이크의 반응을 촉진시킬 수 있다. 가열 기간은 약 20시간까지이며, 전술한 범위 보다 높은 온도에 대해서는 보다 짧은 가열 기간, 예를 들어 적어도 약 10분이다. 30분 이하의 시간, 예를 들어 10 내지 25분 정도가 보다 높은 온도에서 사용될 수 있다.After intercalating the graphite flakes and then mixing the intercalated graphite flakes with the organic reducing agent, the mixture is exposed to a temperature in the range of 25 ° C. to 125 ° C. to promote the reaction of the reducing agent and the intercalated graphite flakes. You can. The heating period is up to about 20 hours, with shorter heating periods, for example at least about 10 minutes, for temperatures above the aforementioned range. A time of up to 30 minutes, for example on the order of 10 to 25 minutes can be used at higher temperatures.

그래파이트 플레이크를 인터카레이트시키고 박리시키는 전술한 방법은 흑연화 온도, 즉 약 3000℃ 범위의 온도에서 그래파이트 플레이크의 예비 처리 및 유기화제에 유연성 첨가제의 함유에 의해 유리하게 향상될 수도 있다.The aforementioned method of intercalating and exfoliating graphite flakes may be advantageously improved by pretreatment of the graphite flakes at a graphitization temperature, ie, in the range of about 3000 ° C. and by the inclusion of flexible additives in the organic agent.

그래파이트 플레이크의 예비처리, 또는 어닐링은 플레이크가 후속적으로 인터카레이션 및 박리될 때 상당히 증가된 팽창(즉, 300% 까지의 또는 그 이상의 팽창 부피 증가)을 야기한다. 사실, 바람직하게, 팽창의 증가는 어닐링 단계가 없는 유사한 프로세싱과 비교할 때 약 50% 이상이다. 어닐링 단계에 사용되는 온도는 3000℃ 보다 상당히 낮아서는 않되는데, 이는 100℃ 보다 더 낮은 온도에서 조차 실질적으로 감소된 팽창을 야기하기 때문이다.Pretreatment, or annealing, of graphite flakes results in significantly increased expansion (ie, an increase in expansion volume of up to 300% or more) when the flakes are subsequently intercalated and peeled off. In fact, preferably, the increase in expansion is at least about 50% compared to similar processing without the annealing step. The temperature used in the annealing step should not be significantly lower than 3000 ° C., since it results in substantially reduced expansion even at temperatures lower than 100 ° C.

본 발명의 어닐링은 인터카레이션 및 후속적인 박리 시에 향상된 정도의 팽창을 갖는 플레이크를 야기하기에 충분한 시간 동안 수행된다. 일반적으로 요구된 시간은 1 시간 이상이며, 바람직하게는 1 내지 3시간이고, 가장 바람직하게는 불활성 분위기에서 진행한다. 최대의 유익한 결과를 위해, 어닐링된 그래파이트 플레이크는 팽창 정도를 향상시키기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 다른 프로세스, 즉 유기 환원제, 유기 산과 같은 인터카레이션 보조제, 및 인터카레이션 후 계면활성제 세척제의 존재 하에서의 인터카레이션을 거칠 것이다. 더욱이, 최대의 유익한 결과를 위해, 인터카레이션 단계는 반복될 수도 있다.Annealing of the present invention is carried out for a time sufficient to cause flakes with an improved degree of swelling upon intercalation and subsequent exfoliation. Generally the required time is at least 1 hour, preferably 1 to 3 hours, most preferably in an inert atmosphere. For maximum beneficial results, annealed graphite flakes may be prepared by other processes known in the art to improve the degree of expansion, namely organic reducing agents, intercalation aids such as organic acids, and surfactant cleaning agents after intercalation. Will undergo intercalation in the presence of Moreover, for maximum benefit, the intercalation step may be repeated.

본 발명의 어닐링 단계는 흑연화 분야에서 공지되고 인식된 유도로 또는 다른 유사한 장치에서 수행되고, 여기서 사용되는 온도는 3000℃ 범위이고, 흑연화 프로세스에서 일어날 수 있는 높은 범위의 온도이다.The annealing step of the present invention is carried out in induction furnaces or other similar apparatuses known and recognized in the field of graphitization, where the temperature used is in the 3000 ° C. range and the high range of temperatures that can occur in the graphitization process.

예비 인터카레이션 어닐링을 거친 그래파이트를 이용하여 생성된 벌레는 종종 "응집(clump)"되어, 충격 면적 중량 균일성에 악영향을 줄 수 있다고 관찰되었기 때문에, "자유 유동" 벌레의 형성을 보조하는 첨가제가 매우 바람직하다. 인터카레이션 용액에 유연성 첨가제를 첨가하면 압축 장치(그래파이트 벌레를 가요성 그래파이트 쉬트로 압축(또는 "칼랜더링")하는데 통상적으로 사용되는 칼랜더 스테이션의 베드와 같은)의 베드를 가로질러 벌레의 보다 균일한 분포가 용이하게 된다. 그러므로 결과적인 쉬트는, 심지어 초기 그래파이트 입자가 종래 사용된 것보다 작을 때에도, 보다 큰 면적 중량 균일성과 인장 강도를 갖는다. 유연성 첨가제는 바람직하게 장쇄(long chain) 탄화수소이다. 다른 작용기가 존재하지만, 장쇄 탄화수소기를 갖는 다른 유기 화합물이 또한 사용될 수 있다.Worms produced using graphite after preliminary intercalation annealing were often observed to “clump”, adversely affecting impact area weight uniformity, so additives that assisted in the formation of “free flowing” worms were Very preferred. Adding a flexible additive to the intercalation solution results in more uniformity of the worm across the bed of the compression device (such as the bed of the calendar station commonly used to compress (or “calender”) the graphite worm into a flexible graphite sheet). One distribution is easy. The resulting sheet therefore has greater area weight uniformity and tensile strength, even when the initial graphite particles are smaller than those previously used. The flexible additive is preferably a long chain hydrocarbon. While other functional groups are present, other organic compounds having long chain hydrocarbon groups can also be used.

보다 바람직하게, 유연성 첨가제는 오일이며, 광유(mineral oil)가 특히 장기간 저장에 있어 중요한 고려사항인 악취 및 냄새가 덜 하다는 사실을 고려할 때 가장 바람직하다. 전술한 소정의 팽창 보조제가 유연성 첨가제의 정의를 충족시킴을 주목한다. 이들 재료가 팽창 보조제로 사용될 때, 유기화제 내에 별도의 유연성 첨가제를 포함할 필요가 없다.More preferably, the flexible additive is an oil and is most preferred given the fact that mineral oil is less odor and odor which is an important consideration especially for long term storage. Note that any of the aforementioned expansion aids meet the definition of the flexible additive. When these materials are used as expansion aids, there is no need to include a separate flexible additive in the organic agent.

유연성 첨가제는 약 1.4pph 이상, 보다 바람직하게 약 1.8pph 이상의 양으로 유기화제 내에 존재한다. 유연성 첨가제 함유의 상한이 하한 보다 중요하진 않지만, 약 4pph 정도 이상 유연성 첨가제를 함유한다고 하여 상당한 추가적인 장점이 있는 것은 아니다.The flexible additive is present in the organicating agent in an amount of at least about 1.4 pph, more preferably at least about 1.8 pph. Although the upper limit of the content of the flexible additive is not more important than the lower limit, the inclusion of the flexible additive of about 4 pph or more does not have a significant additional advantage.

이렇게 처리된 그래파이트 입자는 종종 "인터카레이트된 그래파이트"로 지칭된다. 고온, 예를 들어 약 160℃ 이상의 온도 및 특히 약 700℃ 내지 1000℃ 이상의 온도에 노출될 때, 인터카레이트된 그래파이트의 입자는 "c" 방향, 즉 구성성분인 그래파이트 입자의 결정면에 수직한 방향으로 아코디언 형태로 초기 부피 보다 약 80배 내지 1000배 이상 팽창한다. 팽창된, 즉 박리된 그래파이트 입자는 외형이 벌레 모양이어서, 통상 벌레로 지칭된다. 벌레는 초기 그래파이트 플레이크와 달리 전술한 것처럼 다양한 형태로 형성 및 절단될 수 있는 작은 횡단 개구를 갖는 가요성 쉬트로 압축 성형될 수도 있다.Graphite particles thus treated are often referred to as "intercarated graphite". When exposed to high temperatures, such as at least about 160 ° C. and particularly at temperatures of about 700 ° C. to 1000 ° C. or higher, the particles of intercalated graphite are in the “c” direction, ie the direction perpendicular to the crystal plane of the component graphite particles And expands in an accordion form about 80 to 1000 times more than the initial volume. Expanded, ie exfoliated, graphite particles are commonly referred to as worms because they are worm-shaped in appearance. The worms may be compression molded into flexible sheets with small transverse openings that can be formed and cut into various shapes as described above, unlike the initial graphite flakes.

대안적으로, 본 발명의 가요성 그래파이트 쉬트는 새로이 팽창된 벌레 보다 재형성(reground)된 가요성 그래파이트 쉬트 입자를 이용할 수도 있다. 쉬트는 새로 형성된 쉬트 재료, 재활용된 쉬트 재료, 스크랩 쉬트 재료, 또는 소정의 다른 적절한 소스일 수도 있다.Alternatively, the flexible graphite sheet of the present invention may utilize flexible graphite sheet particles that are regrounded rather than newly expanded worms. The sheet may be a newly formed sheet material, recycled sheet material, scrap sheet material, or any other suitable source.

또한 본 발명의 방법은 초기 재료와 재활용된 재료의 혼합물, 또는모두 재활용된 재료룰 이용할 수도 있다.The method of the present invention may also utilize a mixture of initial and recycled materials, or both recycled materials.

재활용된 재료의 소스 재료는 전술한 것처럼 압축 성형된 쉬트 또는 쉬트의 마무리부분, 또는 예를 들어 예비 칼랜더링 롤로 압축된 쉬트일 수 있다. 더욱이, 소스 재료는 수지가 스며들었지만 아직 경화되지 않은 쉬트 또는 쉬트의 마무리부분, 또는 수지가 스며들고 경화된 쉬트 또는 쉬트의 마무리부분일 수도 있다. 소스 재료는 유동 필드 플레이트 또는 전극과 같은 재활용된 가요성 그래파이트 PEM 연료 전지 성분일 수도 있다. 다양한 그래파이트 소스 각각은 그대로 또는 천연 그래파이트 플레이크와 혼합된 채로 사용될 수도 있다.The source material of the recycled material may be a press-formed sheet or finish of the sheet, as described above, or a sheet compressed with a pre-calendering roll, for example. Furthermore, the source material may be a finish of a sheet or sheet that has been permeated with resin but not yet cured, or a finish of a sheet or sheet that has been permeated with resin and cured. The source material may be a recycled flexible graphite PEM fuel cell component such as a flow field plate or electrode. Each of the various graphite sources may be used as is or mixed with natural graphite flakes.

가요성 그래파이트 쉬트의 소스 재료가 이용가능하면, 입자를 생성하기 위해 제트 밀, 에어 밀, 블렌더 등과 같은 공지된 프로세스 또는 장치와 연결될 수 있다. 바람직하게, 대부분의 입자는 20 U.S. 메쉬를 통과하고 보다 바람직하게 대부분(약 20% 이상, 보다 바람직하게 약 50% 이상)이 80 U.S. 메쉬를 통과하지 않는 지름을 갖는다. 가장 바람직하게 입자는 약 20 메쉬 이하의 입자 크기를 갖는다. If the source material of the flexible graphite sheet is available, it can be connected with known processes or devices such as jet mills, air mills, blenders, etc. to produce particles. Preferably, most of the particles are 20 U.S. Pass through the mesh and more preferably the majority (at least about 20%, more preferably at least about 50%) are 80 U.S. It has a diameter that does not pass through the mesh. Most preferably the particles have a particle size of about 20 mesh or less.

분쇄된 입자의 크기는 요구된 열적 특성과 그래파이트 입자의 기계가공성 및 성형성을 균형맞추도록 선택될 수도 있다. 그러므로, 보다 작은 입자는 기계가공 및/또는 성형을 용이하게 하는 그래파이트 입자를 야기하는 반면, 보다 큰 입자는 보다 큰 이방성 및 보다 큰 인-플레인(in-plane) 전기전도도 및 열전도도를 야기할 것이다.The size of the ground particles may be chosen to balance the required thermal properties with the machinability and formability of the graphite particles. Therefore, smaller particles will result in graphite particles that facilitate machining and / or forming, while larger particles will result in greater anisotropy and greater in-plane electrical and thermal conductivity. .

소스 재료가 분쇄되고, 필요한 경우에 소정 수지가 제거되면, 이는 재팽창된다. 재팽창은 인터카레이션과 박리 프로세스 및 Greinke 등에게 허여된 미국 특허 제 4,895,713호 및 Shane에게 허여된 미국 특허 제 3,404,061호에 개시된 내용을 이용하여 수행될 수 있다.When the source material is ground and the desired resin is removed if necessary, it is re-expanded. Re-expansion can be performed using the intercalation and exfoliation process and the disclosures in US Pat. No. 4,895,713 to Greinke et al. And US Pat. No. 3,404,061 to Shane.

일반적으로, 인터카레이션 후의 입자는 노 내에서 인터카레이트된 입자를 가열함으로써 박리된다. 이러한 박리 단계 중에, 인터카레이트된 천연 그래파이트 플레이크는 재활용되고 인터카레이트된 입자에 추가될 수도 있다. 바람직하게, 재팽창 단계 중에 입자는 약 100cc/g 이상 그리고 약 350cc/g까지 또는 그 이상까지의 범위의 비부피를 갖도록 팽창된다. 마지막으로, 재팽창 단계 후에, 재팽창된 입자는 전술한 것처럼 가요성 쉬트로 압축될 수도 있다.Generally, the particles after intercalation are peeled off by heating the intercalated particles in the furnace. During this exfoliation step, intercalated natural graphite flakes may be added to the recycled and intercalated particles. Preferably, during the re-expansion step the particles are expanded to have a specific volume in the range of at least about 100 cc / g and up to about 350 cc / g or more. Finally, after the re-expansion step, the re-expanded particles may be compressed into a flexible sheet as described above.

가요성 그래파이트 쉬트 및 포일은 좋은 취급 강도로 밀착되고, 바람직하게는 세제곱 센티미터(g/cc)당 약 0.1 에서 1.5 그램의 전형적인 밀도 및 약 0.025 mm 에서 3.75mm의 두께로, 예를 들어, 압축 성형에 의해 압축된다. 비록 항상 바람직한 것은 아니지만, 가요성 그래파이트 쉬트는 또한, 때때로 수지 및 흡수된 수지와 함께 다루어지는 것이 바람직할 수 있으며, 경화후에 상기 쉬트의 조직 "고정" 뿐 아니라, 가요성 그래파이트 쉬트의 습기 저항 및 취급 강도, 즉 강성이 향상된다. 사용되는 경우, 적합한 수지 내용물은 중량의 약 5%이상이 바람직하고, 중략의 약 10% 내지 35%가 더욱 바람직하고, 중략의 약 60%까지 인 것이 적합하다. 본 발명의 실시예에서 특히 유용한 것으로 판단되는 수지들은 아크릴-, 에폭시- 및 페놀에 기초한 수지 시스템, 또는 그 혼합물이다. 적합한 에폭시 수지 시스템은 디글리시딜 이더 또는 비스페놀 A (DGEBA) 및 다른 다기능성 수지 시스템에 기초한 것을 포함한다; 적용될 수 있는 페놀 수지는 리소울 및 노보락 페놀을 포함한다. Flexible graphite sheets and foils are adhered to good handling strength and are preferably compression molded, for example at a typical density of about 0.1 to 1.5 grams per cubic centimeter (g / cc) and a thickness of about 0.025 mm to 3.75 mm Is compressed by Although not always preferred, flexible graphite sheets may also be desirable to be sometimes handled with resins and absorbed resins, and the moisture resistance and handling of flexible graphite sheets, as well as tissue "fixing" of the sheets after curing. Strength, that is, rigidity is improved. When used, suitable resin contents are preferably about 5% or more by weight, more preferably about 10% to 35% of the weight, and preferably up to about 60% of the weight. Resins deemed particularly useful in the embodiments of the present invention are resin systems based on acrylic-, epoxy- and phenol, or mixtures thereof. Suitable epoxy resin systems include those based on diglycidyl ether or bisphenol A (DGEBA) and other multifunctional resin systems; Phenolic resins that may be applied include lithopoules and novolak phenols.

도 4를 참고하면, 시스템은 수지가 스며든 가요성 그래파이트 쉬트의 연속적인 생산을 위하여 개시된 것으로, 그래파이트 플레이크 및 액체 삽입성 물질이 반응기(104) 안에 채워진다. 더욱 상세하게는, 액체 삽입성 물질를 담기 위해 용기(101)가 제공된다. 바람직하게는 스테인리스 스틸로 만들어진 용기(101)에는 연속적으로 도관(106)을 경유하여 액체 유기화제가 공급될 수 있다. 용기(102)는 용기(101)로부터 온 삽입성 물질과 함께, 반응기(104) 안으로 안내되는 그래파이트 플레이크를 담고 있다. 삽입성 물질 및 그래파이트 플레이크의 반응기(104) 안으로의 각각의 입력 비율이 밸브(108, 107)에 의해서 조절된다. 용기(102) 안의 그래파이트 플레이크는 연속적으로 도관(109)을 경유하여 공급될 수 있다. 예를 들어 트레이스 산과 같은 인터카레이션 증강제와 같은 첨가물, 그리고 유기 화학물이 밸브(111)에 의해 그 출구에서 측정되는 디스펜서(110)를 경유하여 추가될 수 있다. Referring to FIG. 4, the system is disclosed for the continuous production of resin impregnated flexible graphite sheets, in which graphite flakes and liquid insertable material are filled into reactor 104. More specifically, a container 101 is provided to contain a liquid insertable substance. The container 101, preferably made of stainless steel, can be supplied with a liquid organizing agent via the conduit 106 continuously. The vessel 102 contains graphite flakes that are guided into the reactor 104 with insertable material from the vessel 101. Each input ratio of insertable material and graphite flakes into the reactor 104 is controlled by valves 108 and 107. The graphite flakes in the vessel 102 may be supplied via the conduit 109 continuously. Additives such as, for example, intercalation enhancers such as trace acids, and organic chemicals may be added via dispenser 110 measured at its outlet by valve 111.

결과적으로 인터카레이트된 그래파이트 입자들은 흠뻑 젖고, 산이 코팅되고, 바람직하게는, 116, 118에서 세척 탱크로 들어가고 나오는 물로 입자들이 세척되는 세척 탱크(114)로 (도관(112)을 통해서) 유입된다. 그 후 세척되고 인터카레이트된 그래파이트 플레이크는 도관(120)을 통하여 건조 챔버(122)를 지난다. 팽창 및 사용동안 박리와 같은 표면 화학 작용을 조절하고, 팽창을 야기하는 가스 발산을 조절하기 위해, 버퍼, 산화 방지제, 오염 감소 화학물과 같은 첨가제가 인터카레이트된 그래파이트 플레이크의 유동으로 용기(119)로부터 추가될 수 있다.As a result, the intercalated graphite particles are soaked, acid coated, and preferably enter (through conduit 112) wash tank 114 where the particles are washed with water entering and exiting the wash tanks at 116, 118. . The washed and intercalated graphite flake then passes through drying chamber 122 through conduit 120. In order to control surface chemistry such as exfoliation during use and swelling, and to control gas evolution causing swelling, additives such as buffers, antioxidants, pollution reducing chemicals, etc. ) May be added.

인터카레이트된 그래파이트 플레이크는, 바람직하게는 약 75℃에서 약 150℃의 온도에서, 일반적으로 인터카레이트되는 그래파이트 플레이크의 팽창 또는 부풀어오름을 회피하기 위해 건조기(122)에서 건조된다. 건조 후에, 인터카레이트된 그래파이트 플레이크는, 예를 들어, 도관(126)을 통해 수집 용기(124)에 연속적으로 공급됨으로써, 플레임(200) 안으로 스트림으로서 공급되고, 그 후 2에서 지적한 것과 같이 팽창 용기(128)에서 플레임(200) 안으로 스트림으로서 공급된다. 분해된 쿼트 글래스 피버, 탄소 및 그래파이트 피버, 지르코니아, 보론 니트라이드, 실리콘 카바이드 및 마그네시아 피버 등으로 형성된 세라믹 피버 입자 및 칼숩 메타실리케이트 피버, 칼슘 알루미늄 실리케이트 피버, 알루미늄 옥사이드 피버와 같은 자연 발생한 무기물 피버 첨가제는 127에서 안내되는 비-반응성 가스에서 유입에 의해 추진되는 인터카레이트된 그래파이트 입자의 스트림으로 용기(129)로부터 추가될 수 있다. Intercalated graphite flakes are dried in dryer 122, preferably at a temperature of about 75 ° C. to about 150 ° C., to avoid swelling or swelling of generally intercalated graphite flakes. After drying, the intercalated graphite flake is fed as a stream into the flame 200, for example by feeding it continuously to the collection vessel 124 via a conduit 126, and then expanding as indicated in 2. It is supplied as a stream into the flame 200 in the vessel 128. Ceramic fever particles formed from decomposed quart glass fever, carbon and graphite fever, zirconia, boron nitride, silicon carbide and magnesia fever, and naturally occurring inorganic fever additives such as Calcium metasilicate fever, calcium aluminum silicate fever, and aluminum oxide fever It can be added from the vessel 129 into a stream of intercalated graphite particles that are driven by inflow in the non-reactive gas guided at 127.

팽창 챔버(201)에서 플레임(200)을 통과하는 경로에서, 인터카레이트된 그래파이트 입자(2)는 "c" 방향으로 80배 이상 팽창하고, "벌레 모양으로" 팽창된 형태(5)를 띠게 된다; 129로부터 안내되어 인터카레이트된 그래파이트 입자의 스트림에 혼합된 첨가제는 본질적으로 플레임(200)을 통하는 경로에 의해 영향을 받지 않는다. 팽창된 그래파이트 입자(5)는 중력 분리기(130)를 지날 수 있고, 이때 무거운 애쉬 천연 미네랄 입자는 팽창된 그래파이트 입자로부터 분리되고, 그 후 넓은 상부 하퍼(132)안으로 들어간다. 분리기(130)는 필요하지 않을 때 생략될 수 있다. In the path through the flame 200 in the expansion chamber 201, the intercalated graphite particles 2 expand more than 80 times in the "c" direction and have an "inworm shape" expanded shape (5). do; Additives guided from 129 and mixed in the stream of intercalated graphite particles are essentially unaffected by the path through flame 200. Expanded graphite particles 5 may pass through gravity separator 130, where heavy ash natural mineral particles are separated from expanded graphite particles and then enter into wide upper hopper 132. Separator 130 may be omitted when not needed.

팽창된, 즉 박리한 그래파이트 입자(5)는 하퍼(132)에서 다른 첨가제와 함께 자유롭게 떨어지고, 자유분방하게 흩어져 통로(134)를 통해서, 압축 스테이션(136) 안으로 지나간다. 압축 스테이션(136)은 박리되고, 팽창된 그래파이트 입자(5)를 수용하기 위해 이격된, 마주보며 수렴하는 이동 다공성 벨트(157, 158)를 포함한다. 마주보는 이동 벨트(157, 158) 사이의 수렴하는 공간으로 인해, 박리되고 팽창된 그래파이트 입자는 예를 들어 약 25.4로부터 0.075mm, 특별하게는 약 25.4로부터 2.5mm까지의 두께와 약 0.08에서2.0g/㎤의 밀도를 갖는, 148에서 지시되는, 가요성 그래파이트의 매트로 압축된다. 가스 세정기(149)는 팽창 챔버(201)와 하퍼(132)로부터 발산하는 가스를 제거하고 정화하도록 사용될 수 있다. The expanded, ie exfoliated graphite particles 5 freely fall off with the other additives in the hopper 132 and scatter freely and pass through the passage 134 into the compression station 136. Compression station 136 includes exfoliated, oppositely converging moving porous belts 157, 158 to receive expanded graphite particles 5. Due to the converging space between the opposing moving belts 157 and 158, the exfoliated and expanded graphite particles are for example thick from about 25.4 to 0.075 mm, particularly from about 25.4 to 2.5 mm and from about 0.08 to 2.0 g Compressed to a mat of flexible graphite, indicated at 148, with a density of / cm < 3 >. The gas scrubber 149 can be used to remove and purge the gas emanating from the expansion chamber 201 and the hopper 132.

매트(148)는 용기(150)를 지나, 스프레이 노즐(138)로부터 액체 수지가 스며들고, 상기 수지는 바람직하게는 진공 챔버(139)에 의해 "매트를 통해 당겨지는 것"이 바람직하고, 상기 수지는 그 후 건조기(160)에서 건조되어 수지의 찌꺼기가 감소되고, 그 후에 수지가 스며든 매트(143)는 캘린더 밀(170)에서 롤 압축된 가요성 그래페이트 쉬트(147)로 고밀도화된다. 용기(150)과 건조기(160)로부터 온 가스 및 연기는 가스 세정기(165)안에서 모여서 정화되는 것이 바람직하다. The mat 148 passes through the container 150 and seeps into the liquid resin from the spray nozzle 138, which is preferably " pulled through the mat " by the vacuum chamber 139, The resin is then dried in the dryer 160 to reduce the residue of the resin, after which the mat 143 into which the resin is soaked is densified with the rolled flexible graphite sheet 147 in the calender mill 170. Gas and smoke from the vessel 150 and dryer 160 are preferably gathered and purified in gas scrubber 165.

고밀도화 과정 후에, 가요성 그래파이트 쉬트(147)안의 수지는 건조 오븐(180)에서 적어도 부분적으로 경화된다. 대안적으로, 부분적인 경화는 비록 고밀도화 과정 후가 바람직하지만 고밀도화 과정 전에 효과를 미칠 수도 있다. After the densification process, the resin in the flexible graphite sheet 147 is at least partially cured in the drying oven 180. Alternatively, partial curing may have an effect before the densification process, although after the densification process is preferred.

그러나, 바람직한 실시예에서, 가요성 그래파이트 쉬트는 수지가 스며들지 않은 것이며, 이러한 경우 용기(150), 건조기(160) 및 건조 오븐(180)은 생략될 수 있다. However, in a preferred embodiment, the flexible graphite sheet is free of resin, in which case the container 150, dryer 160 and drying oven 180 may be omitted.

플라즈마 디스플레이 패널은 현재 (모서리로부터 모서리까지) 1m 및 그 이상의 크기로 생산되고 있다. 따라서, 그러한 패널에서 열점(hot spot)의 효과를 개선하고 냉각하기 위해 사용되는 열 확산기는 약 270mm ×약 500mm의 크기로 또한 상대적으로 크게 요구되고, 또는 약 800mm ×500mm 만큼 큰 크기로, 또는 더 크게 요구된다. 상기에서 논의한 플라즈마 디스플레이 패널에서, 플라즈마 가스를 각각 담고있는, 수천 수만개의 셀이 존재한다. 전압이 각각의 셀에 공급되는 경우, 상기 플라즈마 가스는 각각의 셀에서 색깔을 띤 빛을 생성하도록 인광체와 반응한다. 플라즈마를 생산하기 위한 가스를 이온화시키기 위해 충분한 전력이 필요하기 때문에, 플라즈마 디스플레이는 매우 뜨거워지기 쉽다. 게다가, 패널의 특정한 영역에서의 색깔에 따라, 패널 자체에서의 열적인 스트레스를 야기할 뿐 아니라 디스플레이의 수명을 짧게 하는 인광체의 조숙한 파손을 야기할 수 있는 스크린에서의 열점이 생성될 수 있다. 따라서, 열 확산기는 이러한 열점의 영향을 줄이는 것이 필요하다.Plasma display panels are currently being produced in sizes of 1 m and more (from corner to edge). Accordingly, the heat spreader used to improve and cool the effect of hot spots in such panels is also required relatively large in size of about 270 mm by about 500 mm, or as large as about 800 mm by 500 mm, or more. Greatly required. In the plasma display panel discussed above, there are tens of thousands of cells, each containing a plasma gas. When a voltage is applied to each cell, the plasma gas reacts with the phosphor to produce colored light in each cell. Plasma displays tend to be very hot because sufficient power is needed to ionize the gas to produce the plasma. In addition, depending on the color in a particular area of the panel, hot spots in the screen can be created that not only cause thermal stress in the panel itself, but also cause premature failure of the phosphor, which shortens the life of the display. Therefore, heat spreaders need to reduce the effects of these hot spots.

박리된 그래파이트의 압축 입자로 이루어진 쉬트, 특별하게는 박리된 그래파이트의 압축된 입자의 쉬트의 적층물은 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 디스플레이 장치용 열 확산기로 특별하게 사용될 수 있다는 것이 발견되었다. 보다 상세하게는, 여기에서 가요성 그래파이트 쉬트로서 언급되는, 박리된 그래파이트의 압축 입자로 이루어진 하나 또는 그 이상의 쉬트는 플라즈마 디스플레이 패널의 배면에 열 접촉하도록 위치하고, 그 결과 가요성 그래파이트 쉬트는 패널에서 다수개의 열원(즉, 방전 셀)을 덮고 있다. 다른 말로 말하면, 가요성 그래파이트 쉬트 영역의 표면 영역은 플라즈마 디스플레이 패널의 배면에 있는 방전 셀의 표면 영역보다 크다; 실제로, 가요성 그래파이트 쉬트의 표면 영역은 플라즈마 디스플레이 패널의 배면의 다수개의 방전 셀의 표면 영역보다 크다. 따라서 본 발명에 따른 열 확산기가 형성되는 가요성 그래파이트 소재의 특성때문에, 패널에 의해서 디스플레이되는 이미지가 변할 때, 플라즈마 디스플레이 패널 위의 다른 위치에서 발생하는 열점으로부터 열이 퍼질 것이다. It has been found that sheets composed of compressed particles of exfoliated graphite, especially stacks of sheets of compressed particles of exfoliated graphite, can be specifically used as heat spreaders for display devices such as plasma display panels. More specifically, one or more sheets of compressed particles of exfoliated graphite, referred to herein as flexible graphite sheets, are placed in thermal contact with the back side of the plasma display panel, with the result that the flexible graphite sheets are plural in the panel. Two heat sources (ie, discharge cells). In other words, the surface area of the flexible graphite sheet area is larger than the surface area of the discharge cell at the back of the plasma display panel; In practice, the surface area of the flexible graphite sheet is larger than the surface area of the plurality of discharge cells on the back of the plasma display panel. Therefore, due to the nature of the flexible graphite material on which the heat spreader is formed according to the invention, when the image displayed by the panel changes, heat will spread from hot spots occurring at other locations on the plasma display panel.

가요성 그래파이트 쉬트 소재의 특성 때문에, 그들이 다른 소재들, 그래파이트의 다른 형태들보다 더 적합하다는 점에서, 열 확산기와 플라즈마 디스플레이 패널 사이의 접촉 저항은 감소되고, 동일한 적용 압력이 적용된 선행 기술에 따른 열 확산기를 사용할 때 보다 더 나은 열적 접촉이 달성된다. Because of the properties of flexible graphite sheet materials, the contact resistance between the heat spreader and the plasma display panel is reduced in that they are more suitable than other materials, other forms of graphite, and according to the prior art applied with the same applied pressure. Better thermal contact is achieved when using a diffuser.

본 발명에 따른 가요성 그래파이트 쉬트 열 확산기는 디스플레이 패널 위 지역들 사이의 열 차이(즉, △T)를 줄이도록 작용한다. 다른 말로 말하면, 흰색 이미지가 생성되는 지역과 같은 패널 위의 열점과 어두운 이미지가 생성되는 근접 영역과 같은 플라즈마 디스플레이 패널 위의 열점 사이의 온도 차이가, 가요성 그래파이트 쉬트가 존재하지 않는 경우의 △T 와 비교할 때, 본 발명에 따른 가요성 그래파이트 열 확산기를 사용함으로써 감소될 수 있다. 따라서, 그렇지 않았더라면 플라즈마 디스플레이 패널이 노출되는 열적 스트레스가 감소되고, 패널 수명과 효과가 연장된다. 게다가, 열점(즉, 열 스파이크)이 줄어들기 때문에, 전체 유닛이 보다 높은 온도에서 작동할 수 있고 이는 이미지 향상을 가져온다. The flexible graphite sheet heat spreader according to the present invention works to reduce the thermal difference (ie, ΔT) between the areas on the display panel. In other words, the difference in temperature between the hot spots on the panel, such as the area where the white image is created, and the hot spots on the plasma display panel, such as the proximal area, where the dark image is created, ΔT when no flexible graphite sheet is present. Compared with, it can be reduced by using a flexible graphite heat spreader according to the present invention. Thus, otherwise, the thermal stress to which the plasma display panel is exposed is reduced, and the panel life and effect are extended. In addition, since hot spots (i.e. heat spikes) are reduced, the entire unit can operate at higher temperatures, resulting in image enhancement.

사실상, 이는 특히 플라즈마 디스플레이 패널 조립 프로세스 중에, 열 확산기를 플라즈마 디스플레이 패널에 접착시키는 접착층을 갖고 그래파이트 열 확산기가 제조되는 것이 바람직할 수 있다. 보효용 이면지(release liner)는 접착제를 덮도록 사용되어야 하고, 접착제는 보호용 이면지와 그래파이트 쉬트 사이에 끼워져 플라즈마 디스플레이 패널에 접착되기 전에 그래파이트 열 확산기의 저장 및 선적을 허용한다.In fact, it may be desirable to have a graphite heat spreader manufactured with an adhesive layer that adheres the heat spreader to the plasma display panel, especially during the plasma display panel assembly process. A release liner should be used to cover the adhesive, which is sandwiched between the protective backing paper and the graphite sheet to allow for storage and shipping of the graphite heat spreader before being adhered to the plasma display panel.

보호용 이면지와 함께 접착제로 코팅된 그래파이트 쉬트(또는 쉬트의 라미네이트)의 이용은 대규모 디스플레이 장치 제조 프로세스에 실용적일 것을 충족시켜야 하는 요구사항을 갖는다. 보다 구체적으로, 보호용 이면지는 그래파이트가 얇은 층으로 갈라짐이 없이 고속으로 쉬트로부터 제거될 수 있어야 한다. 얇은 층으로 갈라지는 현상은 보호용 이면지가 접착제를 당길 때 발생하고 보호용 이면지가 제거될 때 쉬트로부터 벗겨진 소정의 그래파이트는 그래파이트의 손실, 그래파이트 쉬트 자체의 손상, 및 그래파이트 쉬트를 디스플레이 장치에 접착시키는데 필요한 접착제의 감소 뿐만 아니라 보기 흉하고 불쾌한 외형을 야기한다.The use of graphite sheets (or laminates of sheets) coated with an adhesive with protective backing paper has the requirement to meet practical needs for large scale display device manufacturing processes. More specifically, the protective backing paper should be able to be removed from the sheet at high speed without breaking the graphite into thin layers. Thin layer cracking occurs when the protective backing paper pulls the adhesive and any graphite peeled off the sheet when the protective backing paper is removed causes loss of graphite, damage to the graphite sheet itself, and the need for the adhesive to bond the graphite sheet to the display device. Not only decrease, but also cause unsightly and unpleasant appearance.

그러나, 그래파이트가 얇은 층으로 갈라지는 현상 없이 접착제/그래파이트 쉬트로부터 보호용 이면지의 제거를 허용하도록 접착제 및 보호용 이면지가 선택되어야 함에도 불구하고, 접착제는 패널이 다양한 배향을 가지면서 디스플레이 장치 상의 위치에 그래파이트 쉬트를 유지시키고 열 확산기와 장치 사이의 양호한 열 접촉을 보장하도록 충분히 강해야 한다.However, although adhesives and protective backing papers should be selected to allow removal of the protective backing paper from the adhesive / graphite sheet without breaking the graphite into thin layers, the adhesive does not allow the graphite sheet to be placed in position on the display device with the panel in various orientations. It must be strong enough to maintain and ensure good thermal contact between the heat spreader and the device.

게다가, 열 확산기의 열적 성능의 상당한 감소는 접착제에 의해 야기되어서는 않된다. 즉, 상당한 두께의 층에 도포된 접착제는, 플라즈마 디스플레이 패널 또는 다른 디스플레이 장치로부터 열 확산기로 열 전도를 방해하기 때문에, 열 확산기의 열적 성능을 방해할 수 있다.In addition, a significant reduction in the thermal performance of the heat spreader should not be caused by the adhesive. That is, the adhesive applied to a layer of considerable thickness may interfere with the thermal performance of the heat spreader because it interferes with the heat conduction from the plasma display panel or other display device to the heat spreader.

그러므로, 접착제 및 보호용 이면지의 조합은 예를 들어 ChemInstruments HSR-1000 고속 제거 테스터에서 측정될 때 약 1m/s의 제거 속도에서, 약 40g/cm 이하, 보다 바람직하게 약 20g/cm 이하 및 가장 바람직하게 약 10g/cm 이하의 제거 하중을 제공하도록 균형을 달성해야 한다. 예를 들어, 플라즈마 디스플레이 장치와 같은 디스플레이 장치의 대규모 제조 요구사항을 충족시키기 위해 약 1m/s의 속도에서 보호용 이면지를 제거하는 것이 바람직하다면, 보호용 이면지의 평균 제거 하중은 상기 제거 속도에서 그래파이트가 갈리지는 현상을 야기함이 없이 보호용 이면지의 제거를 허용하도록 약 40g/cm 이하, 보다 바람직하게는 약 20g/cm 이하, 및 가장 바람직하게는 약 10g/cm 이하이어야 한다. 이를 달성하기 위해, 접착제의 두께는 약 0.015mm 이하이어야 하고, 가장 바람직하게는 두께에 있어 0.005mm 이하이어야 한다.Therefore, the combination of adhesive and protective backing paper is at most about 40 g / cm, more preferably at most about 20 g / cm and most preferably at a removal rate of about 1 m / s as measured, for example, in a ChemInstruments HSR-1000 fast removal tester. Balance must be achieved to provide a removal load of about 10 g / cm or less. For example, if it is desirable to remove the protective backing paper at a speed of about 1 m / s to meet the large manufacturing requirements of display devices such as plasma display devices, the average removal load of the protective backing paper is that the graphite is ground at the removal rate. It should be about 40 g / cm or less, more preferably about 20 g / cm or less, and most preferably about 10 g / cm or less to allow removal of the protective backing paper without causing loss. To achieve this, the thickness of the adhesive should be about 0.015 mm or less, most preferably 0.005 mm or less in thickness.

균형 맞추어져야 하는 또다른 인자는 전술한 것처럼 제조 프로세스 중에 디스플레이 장치 상의 위치에 열 확산기를 유지시키고 열 확산기와 장치 사이의 양호한 열 접촉을 보장하기에 충분한 접착제의 접착 강도이다. 요구된 접착을 달성하기 위해, 접착제는 예를 들어 ChemInstruments TT-1000 인장 시험기에서 측정될 때 약 125g/㎠ 이상의 최소 랩 전단 접착 강도, 보다 바람직하게 약 700g/㎠의 평균 랩 전단 접착 강도를 가져야 한다.Another factor that must be balanced is the adhesive strength of the adhesive sufficient to maintain the heat spreader at a location on the display device during the manufacturing process and to ensure good thermal contact between the heat spreader and the device, as described above. In order to achieve the required adhesion, the adhesive should have a minimum lap shear bond strength of at least about 125 g / cm 2, more preferably an average lap shear bond strength of about 700 g / cm 2, as measured, for example, on a ChemInstruments TT-1000 tensile tester. .

이와 같이 전술한 것처럼 접착제는 열 확산기의 열적 성능을 실질적으로 방해해서는 않된다. 이는 접착제의 존재가 접착제 없이 열 확산기 자체와 비교할 때 열 확산기의 약 100% 이상의 전체 두께 열 저항 증가를 야기해서는 않됨을 의미한다. 사실, 보다 바람직한 실시예에서, 접착제는 접착제 없는 열 확산기 재료와 비교할 때 약 35% 이상의 열 저항 증가를 야기하지 않을 것이다. 그러므로, 접착제는 바람직하지 않은 열 저항의 상당한 증가를 피하기에 충분히 얇으면서 제거 하중 요구사항 및 평균 랩 전단 접착 강도 요구사항을 충족시켜야 한다. 이를 위해서, 접착제는 약 0.015mm, 보다 바람직하게 약 0.005mm 보다 얇아야 한다.As described above, the adhesive should not substantially interfere with the thermal performance of the heat spreader. This means that the presence of the adhesive should not cause an increase in the overall thickness thermal resistance of more than about 100% of the heat spreader compared to the heat spreader itself without the adhesive. In fact, in a more preferred embodiment, the adhesive will not cause an increase in thermal resistance of about 35% or more as compared to the heat spreader material without the adhesive. Therefore, the adhesive must meet the removal load requirements and the average lap shear bond strength requirements while being thin enough to avoid a significant increase in undesirable thermal resistance. For this purpose, the adhesive should be thinner than about 0.015 mm, more preferably about 0.005 mm.

열 확산기가 약 2.0mm 이하의 두께와 약 1.6 내지 약 1.9g/cc 범위의 밀도를 갖는 박리된 그래파이트의 압축된 입자 쉬트 또는 쉬트의 라미네이트인, 대규모 제조 프로세스에서 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 디스플레이 장치에 도포되는데 유용한 열 확산기의 제조를 위해 요구되는 전술한 균형을 달성하기 위해, Technicote Inc.의 분사인 Sil Tech로부터 제조되어 이용되는 L2 또는 L4보호용 이면지와 같은 실리콘 코팅된 크라프트 종이로 제조된 보호용 이면지와 함께 소정 두께의 Ashland Chemical 사로부터 제조되어 상업적으로 이용되는 압력 민감 아크릴 접착제가 바람직한 결과를 달성할 수 있다. 그러므로, 접착제가 열 확산기 재료와 제거 재료 사이에 샌드위치되도록 제거 층이 위치되고, 열 확산기의 열적 성능이 실질적으로 손상되지 않는 두께의 접착제를 갖는, 박리된 그래파이트의 압축된 입자의 쉬트 또는 쉬트의 적층물과 같은 열 확산기 재료를 포함하는 열 확산기 복합재료가 제공된다. 작업 중에, 제거 재료는 열 확산기/접착제 조합으로부터 제거될 수 있고 접착제가 열 확산기 재료를 플라즈마 디스플레이 패널에 접착시키도록 열 확산 재료/접착제 조합이 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 디스플레이 장치에 도포될 수 있다. 더욱이, 다수의 플라즈마 디스플레이 패널이 제조될 때, 하나 이상의 열 확산기/접착제 조합이 다수의 플라즈마 디스플레이 패널 각각에 도포된다.The heat spreader is applied to a display device such as a plasma display panel in a large scale manufacturing process, wherein the heat spreader is a compressed particle sheet of exfoliated graphite or a laminate of sheets having a thickness of about 2.0 mm or less and a density in the range of about 1.6 to about 1.9 g / cc. With protective backing paper made of silicone coated kraft paper, such as L2 or L4 protective backing paper, made and used from Sil Tech, a spray of Technicote Inc., to achieve the balance required for the manufacture of heat spreaders useful for Commercially available pressure sensitive acrylic adhesives manufactured from Ashland Chemical, Inc., of desired thickness, may achieve the desired results. Therefore, the removal layer is positioned so that the adhesive is sandwiched between the heat spreader material and the removal material, and the sheet or sheet of compressed particles of exfoliated graphite has a thickness of adhesive that substantially does not impair the thermal performance of the heat spreader. A heat spreader composite is provided that includes a heat spreader material such as water. During operation, the removal material may be removed from the heat spreader / adhesive combination and the heat spreader / adhesive combination may be applied to a display device such as a plasma display panel such that the adhesive adheres the heat spreader material to the plasma display panel. Moreover, when multiple plasma display panels are manufactured, one or more heat spreader / adhesive combinations are applied to each of the multiple plasma display panels.

가요성 그래파이트 적층물이 본 발명에 따른 열 확산기로서 채용될 때, 다른 적층물 층들이 또한 포함될 수 있고, 이는 상기 적층물의 기계적인 또는 열적인 성능을 향상시킨다. 예를 들어, 알루미늄 또는 구리와 같은 열적으로 전도성인 금속의 적층물 층들은 그래파이트에 의해서 존재하는 낮은 접촉 저항을 희생시키지 않고 상기 적층물의 열 확산 특성을 증가시키기 위해 가요성 그래파이트 층들 사이에 끼워질 수 있다; 폴리머와 같은 다른 소재들이 또한 적층물의 강도의 향상 또는 증강을 위해서 채용될 수 있다. 추가적으로, 그래파이트 소재는 단일 쉬트 또는 적층물일 수 있는데, 본 발명의 열 확산기의 열 확산 성능을 손상함이 없이, 디스플레이 장치에 적용 또는 선적되는 동안 쉬트에 손상을 줄이고 및/또는 소재의 취급을 향상하기 위해, 예를 들어, 얇은 플라스틱 쉬트 또는 대안적으로, 건조된 수지의 얇은 코팅의 배면이 제공될 수 있다. 절연 소재의 층이 또한 채용될 수 있다. When a flexible graphite laminate is employed as the heat spreader according to the invention, other laminate layers may also be included, which improves the mechanical or thermal performance of the laminate. For example, laminate layers of thermally conductive metals, such as aluminum or copper, can be sandwiched between flexible graphite layers to increase the thermal diffusion properties of the laminate without sacrificing the low contact resistance present by graphite. have; Other materials, such as polymers, may also be employed to enhance or enhance the strength of the laminate. Additionally, the graphite material may be a single sheet or laminate, which may reduce damage to the sheet and / or improve material handling during application or shipment to the display device without compromising the heat spreading performance of the heat spreader of the present invention. For example, a back of a thin plastic sheet or, alternatively, a thin coating of dried resin can be provided. Layers of insulating material may also be employed.

추가적으로 디스플레이 장치에 접하도록 예정되는 열 확산기의 표면은 본 발명의 열 확산기를 재가공하기 위하여 열적 성능 및/또는 능력을 향상하도록 소재의 면을 구비할 수 있다. 가장 바람직한 것은 알루미늄 또는 구리와 같은 금속인데, 이중 알루미늄이 가장 적합하다. (그러한 면이 사용될 때, 적합한 그래파이트 표면이 상기 장치의 표면에 접하지 않기 때문에) 비록 더 큰 접촉 저항의 면에서 다소의 열적인 손실이 있지만, 이는 금속 면의 열적인 등방성에 의해 만들어질 수 있다. 그러나, 이와 같은 점에 더하여, 이것은 상기 장치의 표면에 접착되는 면이기 때문에, 재가공 또는 다른 작업을 위해 본 발명의 열 확산기를 제거하는 것이 용이하게 되고, 금속 면의 구조가 접착 결합보다 강하기 때문에, 상기 디스플레이 장치 표면으로부터 상기 열 확산기를 빠르고 손상없이 제거하는 것이 가능하다. In addition, the surface of the heat spreader, which is intended to be in contact with the display device, may have a facet of material to enhance thermal performance and / or ability to rework the heat spreader of the present invention. Most preferred are metals such as aluminum or copper, of which double aluminum is most suitable. Although there is some thermal loss in terms of greater contact resistance (because such a face does not come into contact with the surface of the device when such face is used), this can be made by the thermal isotropy of the metal face. . However, in addition to this, since this is a surface that is adhered to the surface of the device, it is easy to remove the heat spreader of the present invention for reworking or other operations, and because the structure of the metal surface is stronger than the adhesive bond It is possible to remove the heat spreader quickly and without damage from the display device surface.

도 1에 도시된 바와 같이, 10으로 지시된, 본 발명의 열 확산기로써 사용되기 위해 일단 형성된 가요성 그래파이트 쉬트 또는 적층물은 필요한 모양으로 잘려질 수 있으며, 대부분의 경우에는 정사각형이다. 만일 (도시된 바와 같이, 열 확산기(10)는 사각형 모양과 다른 곡선형이나 또는 보다 복잡한 형태로 잘려질 수 있으며, 이는 다른 수의 모서리 표면(16)을 갖게 될 것이다.) 열 확산기(10)가 정사각형이라면 열 확산기(10)는 하나 이상의 모서리 표면(16), 일반적으로는 4개의 모서리 표면(16a, 16b, 16c, 16d) 뿐 만아니라 두 개의 주 표면(12 및 14)을 갖는다. As shown in FIG. 1, the flexible graphite sheet or laminate, once formed for use as the heat spreader of the present invention, indicated at 10, can be cut into the required shape, and in most cases is square. If shown (as shown, the heat spreader 10 may be cut into a curved or more complex shape that is different from the square shape, which will have a different number of corner surfaces 16). If is square, the heat spreader 10 has one or more corner surfaces 16, generally four corner surfaces 16a, 16b, 16c, 16d, as well as two major surfaces 12 and 14.

도 1 내지 3을 참조하면, 열 확산기(10)는 또한 보호 코팅(20)을 포함하는 것이 바람직한데, 이는 열 확산기(10)를 만드는 가요성 그래파이트 쉬트 또는 적층물로부터 그래파이트 입자가 떨어져 나가거나 또는 다른 형태로 분리되는 가능성을 방지하기 위함이다. 보호 코팅(20)은 또한 전기장치에서 전기적으로 전도성 소재(그래파이트)가 포함됨으로써 야기되는 전기적인 방해를 피하기 위해서, 열 확산기(10)를 효과적으로 절연시키는 것이 바람직하다. 보호 코팅(20)은 폴리에틸렌, 폴리에스테르 또는 폴리이미드와 같은 열가소성 소재, 왁스 및/또는 니스 소재와 같은 전기적으로 그래파이트을 절연시키거나 및/또는 그래파이트 소재의 떨어져나감을 막기에 충분히 적합한 소재를 포함할 수 있다. 실제로, 전기적으로 절연되는 것과 반대의 접지가 요구될 때, 보호 코팅(20)은 알루미늄과 같은 금속을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1-3, the heat spreader 10 also preferably includes a protective coating 20, in which graphite particles are separated from the flexible graphite sheet or laminate that makes the heat spreader 10, or This is to prevent the possibility of separation in other forms. The protective coating 20 also preferably insulates the heat spreader 10 effectively to avoid electrical interference caused by the inclusion of an electrically conductive material (graphite) in the electrical device. The protective coating 20 may comprise a material that is sufficiently suitable to electrically insulate graphite and / or prevent the graphite material from falling off, such as thermoplastic materials such as polyethylene, polyester or polyimide, waxes and / or varnish materials. have. Indeed, when grounding is required as opposed to being electrically insulated, the protective coating 20 may comprise a metal, such as aluminum.

바람직하게는, 요구되는 박리-저항 및/또는 전기 절연을 달성하기 위해서, 보호코팅(20)은 약 0.001mm 두께 이상인 것이 바람직하다. 비록 이것이 보호 코팅(20)을 위한 실제 최대 두께는 아닐지라도, 보호 코팅(20)은 약 0.025mm 이하이어야 하며, 바람직하게는 효과적으로 기능하기 위해 약 0.005mm 두께 이하이어야 한다. Preferably, in order to achieve the required peel-resistance and / or electrical insulation, the protective coating 20 is preferably at least about 0.001 mm thick. Although this is not the actual maximum thickness for the protective coating 20, the protective coating 20 should be about 0.025 mm or less, preferably about 0.005 mm or less to function effectively.

열 확산기(10)가 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 디스플레이 장치에 적용될 때, 열 확산기(10)의 주 표면(12)은 패널에 작동적으로 접촉하는 면이다. 많은 실시예에서, 이와 같기 때문에, 주 표면(12)과 패널 사이의 접촉은 그래파이트 박리에 대하여 주 표면(12)을 '밀봉'하는 기능을 하고, 그 결과 보호 코팅(20)과 더불어 주표면(12)을 코팅할 필요를 제거한다. 이와 마찬가지로, 전기적으로 주표면(12)을 절연하는, 열 확산기(10)가 위치하는 전기적 장치의 잔여분으로부터 전기적으로 주표면(14)이 절연되도록 하는 것이 필요하지 않다. 그러나, 취급 또는 다른 고려사항을 위해서, 어떤 실시예에서는, 보호 코팅(20)이 (도시되지 않은) 플라즈마 디스플레이 패널에 열 확산기(10)를 접착하기 위하여 주 표면(12)에 사용되는 어떤 접착제와 그래파이트 쉬트 사이에 들어가는 열 확산기(10)의 양 주 표면(12, 14) 사이에 코팅될 수 있다. When the heat spreader 10 is applied to a display device such as a plasma display panel, the major surface 12 of the heat spreader 10 is the side that is in operative contact with the panel. In many embodiments, as such, the contact between the major surface 12 and the panel functions to 'seal' the major surface 12 against graphite exfoliation, resulting in a major surface (in addition to the protective coating 20). Eliminate the need to coat 12). Similarly, it is not necessary to electrically insulate the major surface 14 from the remainder of the electrical device in which the heat spreader 10 is located, which electrically insulates the major surface 12. However, for handling or other considerations, in some embodiments, a protective coating 20 may be used with any adhesive used on the major surface 12 to adhere the heat spreader 10 to a plasma display panel (not shown). It may be coated between both major surfaces 12 and 14 of the heat spreader 10 that enters between the graphite sheets.

열 확산기(10)는 다양한 다른 과정에 의해 보호 코팅(20)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 일단 가요성 그래파이트 쉬트 또는 적층물이 열 확산기(10)를 형성하도록 크기와 형태로 잘라지면, 보호 코팅(20)이 형성되는 소재가 개별적인 열 확산기(10)에 코팅되어, 거의 주 표면(14)과 모서리 표면(16) 등에 완벽하게 흘러 도 1 에 도시된 것과 같이, 거의 열 확산기(10)의 보호 박리 경계를 형성하도록 모서리 표면(16)등을 지나 연장한다. 그 결과, 보호 코팅(20)이 스프레이 코팅, 롤러 코팅 및 고온 적층 프레스와 같은 당업자에게 친숙한 방식의 다양한 코팅에 의해 적용될 수 있다. Heat spreader 10 may be provided to protective coating 20 by a variety of different processes. For example, once the flexible graphite sheet or laminate is cut to size and shape to form the heat spreader 10, the material from which the protective coating 20 is formed is coated on the individual heat spreader 10, thereby almost predominantly. It flows seamlessly into the surface 14 and the edge surface 16 and the like and extends beyond the edge surface 16 and the like to form a protective peel boundary of the heat spreader 10 almost as shown in FIG. 1. As a result, the protective coating 20 can be applied by various coatings in a manner familiar to those skilled in the art such as spray coating, roller coating and hot lamination presses.

대안적인 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 보호 코팅(20)이 열 확산기(10)에 적용되어, (예를 들어, 노출된 것에 따라 전기적인 방해를 야기하거나 및/또는 잠재적으로 박리되기 쉬운) 하나 또는 그 이상의 모서리 표면(16a, 16b, 16c, 16d)을 커버한다. In an alternative embodiment, as shown in FIG. 2, a protective coating 20 is applied to the heat spreader 10 to cause electrical interference and / or potentially peel off (eg, as exposed). One or more corner surfaces 16a, 16b, 16c, 16d).

본 발명의 또다른 실시예에서, 도 3에 보여지는 바와 같이, 보호 코팅(20)이 열 확산기(10)에 적용되어 단지 주 표면(14)만을 코팅할 수 있다. 열 확산기(10)를 이와 같이 제조하는 방식의 실시예의 특별한 장점은, 롤러 코팅, 접착제를 사용한 적층, 또는 고온 프레스식 적층과 같은 보호 코팅(20)으로 가요성 그래파이트 쉬트 또는 적층물을 코팅하고, 그 후 원하는 열 확산기(10) 모양으로 가요성 그래파이트 쉬트 또는 적층물을 절단하는 것이다. 이와 같은 방식으로, 제조 효율은 최대화되고 보호 코팅(20)의 낭비가 제조과정 중에 최소화된다. In another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a protective coating 20 can be applied to the heat spreader 10 to coat only the major surface 14. A particular advantage of this embodiment of the manner in which the heat spreader 10 is produced is that the flexible graphite sheet or laminate is coated with a protective coating 20 such as roller coating, lamination with an adhesive, or hot press lamination, It then cuts the flexible graphite sheet or laminate into the shape of the desired heat spreader 10. In this way, manufacturing efficiency is maximized and waste of the protective coating 20 is minimized during the manufacturing process.

일반적으로, 열 확산기(10)에 보호 코팅(20)을 접착하는 코팅 과정은대부분의 실시예에서 충분한 강도를 갖는다. 그러나, 만일 필요하다면, 또는 상대적으로 (델라웨어, E.I du Pont de Nemours and Company of Wilmington으로부터 상업적으로 이용되는) Mylar?폴리에스터 소재 및 켑톤 폴리아미드 소재와 같은, 보호 코팅(20)에 대하여는, 접착제의 층(30)이 도 3에 도시된 바와 같이, 열 확산기(10)와 보호 코팅(20) 사이에 적용될 수 있다. 적합한 접착제는 아크릴 또는 라텍스 접착제와 같은, 열 확산기(10)에 보호 코팅의 접착을 용이하게 할 수 있는 것이다. 접착제의 층(30)은 열 확산기(10) 및 보호 코팅(20) 중 어느 하나 또는 양쪽에 코팅될 수 있다. 접착제의 층(30)은 보호 코팅(20)과 열 확산기(10) 사이에서 접착을 유지하는 동안 가능한 얇은 것이 바람직하다. 접착제의 층(30)은 두께에 있어 약 0.015mm 이하인 것이 바람직하다.In general, the coating process of adhering the protective coating 20 to the heat spreader 10 has sufficient strength in most embodiments. However, if necessary, or relative to the protective coating 20, such as Mylar® polyester material and Hommon polyamide material (commercially available from EI du Pont de Nemours and Company of Wilmington), A layer 30 of can be applied between the heat spreader 10 and the protective coating 20, as shown in FIG. Suitable adhesives are those that can facilitate the adhesion of the protective coating to the heat spreader 10, such as an acrylic or latex adhesive. The layer of adhesive 30 may be coated on either or both of the heat spreader 10 and the protective coating 20. The layer of adhesive 30 is preferably as thin as possible while maintaining adhesion between the protective coating 20 and the heat spreader 10. The layer 30 of adhesive is preferably about 0.015 mm or less in thickness.

추가적으로, 다른 실시예에서, 열 확산기(10)는 열 확산기의 표면(12)과 디스플레이 장치의 표면 사이에 끼워지는 면 층(40)을 포함할 수 있다. 상기에서 논의된 바와 같이, 면 층(40)은 바람직하게는 알루미늄과 같은 금속이고, 이는 도 1에 도시된 바와 같이, 면 층(40)과 열 확산기의 표면(12)사이에 적용된 접착제의 층(50)을 사용함으로써 표면(12)에 접착될 수 있다. 적합한 접착제는 아크릴 또는 라텍스 접착제이고, 이는 면 층(40)과 열 확산기 표면(12) 중 어느 하나 또는 양 쪽에 코팅될 수 있다. 물론 접착제(50)는 면 층(40)과 표면(12)상의 접착을 유지하는 동안 가능한 얇게 적용되어, 두께에 있어 약 0.015mm 이하인 것이 바람직하다. Additionally, in other embodiments, the heat spreader 10 may include a surface layer 40 sandwiched between the surface 12 of the heat spreader and the surface of the display device. As discussed above, the face layer 40 is preferably a metal, such as aluminum, which is a layer of adhesive applied between the face layer 40 and the surface 12 of the heat spreader, as shown in FIG. 1. By using 50 it can be adhered to the surface 12. Suitable adhesives are acrylic or latex adhesives, which may be coated on either or both of the cotton layer 40 and the heat spreader surface 12. The adhesive 50 is, of course, applied as thinly as possible while maintaining the adhesion on the surface layer 40 and the surface 12, preferably about 0.015 mm or less in thickness.

추가적으로, 도 1에서 보여지는 바와 같이, 면 층(40)은 면 층(40)과 보호 코팅(20) 사이의 그래파이트 열 확산기(10)를 밀봉하기 위한 보호 코팅(20)과 결합할 수 있다. 더욱 상세하게는, 만일 면 층(40)이 확산기(10)의 모서리(16) 등을 지나 연장한다면, 보호 코팅은 거의 열 확산기(10) 및 면 층(40)에 코팅될 수 있다. 대안적으로, 알루미늄 테잎과 같은 소재가 면 층(40)과 보호 코팅(20) 사이의 모서리(16) 등을 밀봉하기 위해 적용될 수 있다. Additionally, as shown in FIG. 1, the face layer 40 can be combined with a protective coating 20 for sealing the graphite heat spreader 10 between the face layer 40 and the protective coating 20. More specifically, if the face layer 40 extends beyond the edge 16 of the diffuser 10 or the like, a protective coating can be applied to the heat spreader 10 and the face layer 40 substantially. Alternatively, a material such as aluminum tape may be applied to seal the edges 16 and the like between the cotton layer 40 and the protective coating 20.

비록 본 실시예가 플라즈마 디스플레이 패널에 열 확산기를 적용하는 점에서 서술되었으나, 본 발명적인 방법 및 열 확산기는 동일하게 액정 디스플레이와 같은, 국부적으로 고온의 지역 또는 열점을 생성하는 또다른 디스플레이 장치 뿐 아니라 발광 다이오드와 같은 (플라즈마 디스플레이 패널을 만드는 개별적인 배출 셀의 집합으로 개별적인 기능을 하는 것과 동일한 )다른 발광형 디스플레이 장치 열원, 또는 열원 집합체에도 동일하게 적용이 가능하다. Although the present embodiment has been described in terms of applying a heat spreader to a plasma display panel, the inventive method and heat spreader are equally luminescent as well as another display device that generates locally hot spots or hot spots, such as liquid crystal displays. The same applies to other light emitting display device heat sources, or heat source assemblies (such as diodes, which function individually as a set of individual discharge cells that make up a plasma display panel).

하기하는 실시예는 본 발명의 실시예의 작동 및 효과를 도시한 것이지만, 이는 단지 도시를 위한 것이며, 본 발명이 청구하는 범위 및 넓이를 제한하지 않는다. The following examples illustrate the operation and effects of the embodiments of the invention, but are for illustration only and do not limit the scope and breadth of the invention claimed.

실시예 1Example 1

플라즈마 디스플레이 패널의 배면에 부착된 아크릴 열 확산기를 이용하여 파나소닉 플라즈마 TV 모델 번호 TH42PA20의 열적 특성이 다음의 상이한 스크린 조건 하에서 분석된다. 백색 및 흑색의 패턴이 디스플레이 상에 발생되고 스크린 표면 온도가 적외선 카메라를 이용하여 측정된다. 모든 경우에 배경은 흑색이다. 패턴은 1) 스크린을 가로질러 수평으로 균일하게 이격된 세 개의 백색 라인(23.9%의 스크린 조명) 및 2) 균일하게 이격된 백색 도트의 4 ×3 어레이(4% 스크린 조명)로 구성된다. 종래의 아크릴 열 확산기를 갖는 유닛을 시험한 후에, 아크릴 확산기는 제거되고 두께가 1.4mm이고 인-플레인 열 전도도가 약 260W/m°K인 가요성 그래파이트 열 확산기로 대체된다. 플라즈마 디스플레이는 그 후 전술한 것과 동일한 조건 하에서 재시험되고, 그 결과가 표 1에 나타난다.The thermal properties of Panasonic plasma TV model number TH42PA20 using an acrylic heat spreader attached to the back of the plasma display panel are analyzed under the following different screen conditions. White and black patterns are generated on the display and the screen surface temperature is measured using an infrared camera. In all cases the background is black. The pattern consists of 1) three white lines spaced horizontally across the screen (23.9% screen illumination) and 2) a 4 × 3 array of white dots evenly spaced (4% screen illumination). After testing the unit with the conventional acrylic heat spreader, the acrylic diffuser was removed and replaced with a flexible graphite heat spreader having a thickness of 1.4 mm and an in-plane thermal conductivity of about 260 W / m ° K. The plasma display is then retested under the same conditions as described above, and the results are shown in Table 1.

패턴pattern 열 확산기Heat spreader T최대 T max 백색 패턴 T범위White pattern T range 주위around 백색 라인패턴White line pattern 아크릴acryl 49.349.3 3030 24.124.1 백색 라인패턴White line pattern 가요성그래파이트Flexible Graphite 48.648.6 34.434.4 23.523.5 백색 도트어레이 패턴White dot array pattern 아크릴acryl 51.851.8 30.430.4 24.324.3 백색 도트어레이 패턴White dot array pattern 가요성그래파이트Flexible Graphite 39.339.3 28.328.3 23.423.4

실시예 2Example 2

플라즈마 디스플레이 패널의 배면에 부착된 알루미늄/실리콘 열 확산기를 이용하여 NEC 플라즈마 디스플레이 모델 Plasmasync 42" 42XM2 HD의 열적 특성이 다음의 상이한 조건 하에서 분석된다. 백색 및 흑색의 패턴이 디스플레이 상에 발생되고 스크린 표면 온도가 적외선 카메라를 이용하여 측정된다. 모든 경우에 배경은 흑색이다. 패턴은 1) 스크린을 가로질러 수평으로 균일하게 이격된 세 개의 백색 라인(23.9%의 스크린 조명) 및 2) 균일하게 이격된 백색 도트의 4 ×3 어레이(4% 스크린 조명)로 구성된다. 종래의 알루미늄/실리콘 열 확산기를 갖는 유닛을 시험한 후에, 알루미늄/실리콘 열 확산기는 제거되고 두께가 1.4mm이고 열 전도도가 약 260W/m°K인 가요성 그래파이트 열 확산기로 대체된다. 디스플레이는 그 후 전술한 것과 동일한 조건 하에서 재시험되고, 그 결과가 표 2에 나타난다.The thermal properties of the NEC plasma display model Plasmasync 42 "42XM2 HD are analyzed under the following different conditions using an aluminum / silicone heat spreader attached to the back of the plasma display panel. White and black patterns are generated on the display and the screen surface. The temperature is measured using an infrared camera, in all cases the background is black The pattern is: 1) three white lines (23.9% screen illumination) that are evenly spaced horizontally across the screen and 2) evenly spaced It consists of a 4 × 3 array of white dots (4% screen illumination) After testing the unit with a conventional aluminum / silicon heat spreader, the aluminum / silicone heat spreader is removed and the thickness is 1.4 mm and the thermal conductivity is about 260 W. replaced with a flexible graphite heat spreader of / m ° K. The display was then retested under the same conditions as described above. And the result is shown in Table 2.

패턴pattern 열 확산기Heat spreader T최대 T max 백색 패턴 T범위White pattern T range 주위around 백색 라인패턴White line pattern 알루미늄/실리콘Aluminum / silicone 61.461.4 32.932.9 25.225.2 백색 라인패턴White line pattern 가요성그래파이트Flexible Graphite 55.155.1 33.933.9 24.924.9

이들 실시예는 최대 온도(T최대)와 관찰된 온도 범위(T범위) 모두에서 종래의 열 확산기 기술에 대한 가요성 그래파이트 열 확산기의 이용 장점을 설명한다.These embodiments illustrate the advantages of using a flexible graphite heat spreader over conventional heat spreader techniques, both at the maximum temperature (T max ) and the observed temperature range (T range ).

본원에서 언급된 모든 인용특허와 공보는 본원에 참조된다.All cited patents and publications mentioned herein are incorporated herein by reference.

그러므로 본 발명은 설명된 것처럼, 다양한 방식으로 변경될 수도 있음이 명백하다. 이러한 변형은 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어난다고 간주되지 않고 당업자에게 명백한 이러한 모든 수정예는 다음의 청구범위에 포함된다고 의도된다. It is therefore evident that the present invention may be modified in various ways, as described. Such modifications, which are not considered to depart from the spirit and scope of the present invention and are apparent to those skilled in the art, are intended to be included in the following claims.

따라서, 본 발명에 따르면 목적은 플라즈마 디스플레이 패널, 발광 다이오드 또는 액정 디스플레이와 같은 디스플레이 장치용 열 확산기가 제공된다. 또한 본 발명에 따르면 사용하는 동안 발생하는 온도차이를 개선하기 위해 디스플레이 장치에 사용될 수 있는 열 확산기 소재가 제공된다. 또한 본 발명에 따르면 플라즈마 디스플레이 패널의 하나 또는 그 이상의 셀과 같은 열원에 열 확산기 소재가 제공되어, 본 발명에 따른 열 확산기를 사용하지 않는 패널과 비교하여 볼 때 패널 상의 어느 두 위치사이의 온도차가 줄어들게 된다. 또한 본 발명에 따르면 플라즈마 디스플레이 패널 또는 발광 다이오드와 같은 열원의 집합체 또는 열원에 적용될 수 있고, 열 확산기와 상기 장치 사이에서 좋은 열 접촉을 제공할 수 있는 열 확산 소재가 제공된다. 또한 본 발명에 따르면 그래파이트 입자가 조각으로 떨어져 나가는 것을 막거나 또는 그 가능성을 줄이기 위해 고립되는 열 확산기 소재가 제공된다. 또한 본 발명에 따르면 확산확산는 열원에 최소한의 손상을 갖도록 열원에 접착되고 제거될 수 있는 열 확산기가 제공된다. 또한 본 발명에 따르면 충분한 부피를 갖고 가격적인 부분에서도 효과적으로 생산가능한 열 확산기가 제공된다.Accordingly, according to the present invention, an object is provided for a heat spreader for a display device such as a plasma display panel, a light emitting diode or a liquid crystal display. The present invention also provides a heat spreader material that can be used in a display device to improve the temperature difference that occurs during use. In addition, according to the present invention, a heat spreader material is provided in a heat source such as one or more cells of the plasma display panel, so that the temperature difference between any two positions on the panel as compared with the panel without the heat spreader according to the present invention is reduced. Will be reduced. According to the present invention, there is also provided a heat spreading material which can be applied to an aggregate or heat source of a heat source such as a plasma display panel or a light emitting diode, and can provide good thermal contact between the heat spreader and the device. The invention also provides an isolated heat spreader material to prevent or reduce the likelihood of graphite particles falling into pieces. Further, according to the present invention, the diffusion diffusion is provided with a heat spreader that can be adhered to and removed from the heat source with minimal damage to the heat source. According to the present invention there is also provided a heat spreader having sufficient volume and being able to produce effectively even at a costly part.

도 1은 본 발명에 따른 열 확산기의 실시예의 부분 절개 상부 개략도이다. 1 is a partial cutaway top schematic view of an embodiment of a heat spreader according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 열 확산기의 또다른 실시예의 부분 절개 상부 개략도이다.2 is a partial cutaway top schematic view of another embodiment of a heat spreader according to the present invention.

도 3은 본 발명의 열 확산기의 또다른 실시예의 측면도이다. 3 is a side view of another embodiment of a heat spreader of the present invention.

도 4는 수지가 스며든 가요성 그래파이트 쉬트의 연속 생산을 위한 시스템을 도시한다.4 shows a system for the continuous production of a resin-infused flexible graphite sheet.

Claims (20)

디스플레이 장치용 열 확산기로서, 상기 디스플레이 장치의 배면 중 더 높은 온도의 국부 영역이 생성되는 부분의 표면 영역보다 더 큰 표면 영역을 가지며, 박리된 그래파이트의 압축된 입자로 이루어진 하나 이상의 쉬트를 포함하는, 디스플레이 장치용 열 확산기.A heat spreader for a display device, the heat spreader having a larger surface area than the surface area of the portion at which a higher temperature localized area of the display device is created and comprising one or more sheets of compressed particles of exfoliated graphite, Heat spreader for display devices. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 발광형 디스플레이 장치이고, 상기 박리된 그래파이트의 압축된 입자의 하나 이상의 쉬트는 상기 발광형 디스플레이 장치의 배면을 향하는 배출 셀 부분의 표면 영역보다 더 큰 표면 영역을 구비한 디스플레이 장치용 열 확산기.The display device of claim 1, wherein the display device is a light emitting display device, and wherein at least one sheet of compressed particles of exfoliated graphite has a surface area larger than the surface area of the discharge cell portion facing the back of the light emitting display device. Heat spreader for display device provided. 제 2항에 있어서, 상기 발광형 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치용 열 확산기.The heat spreader of claim 2, wherein the light emitting display device comprises a plasma display panel. 제 3항에 있어서, 상기 박리된 그래파이트의 압축된 입자로 이루어진 하나 이상의 쉬트는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 배면을 향하는 다수개의 배출 셀 부분의 표면 영역보다 더 큰 표면 영역을 갖는 디스플레이 장치용 열 확산기.4. The heat spreader of claim 3, wherein the at least one sheet of compressed particles of exfoliated graphite has a larger surface area than the surface area of the plurality of discharge cell portions facing the back of the plasma display panel. 제 1항에 있어서, 상기 열 확산기는 상기 박리된 그래파이트의 압축 입자로 이루어진 다수개의 쉬트를 포함하는 적층물을 포함하는 디스플레이 장치용 열 확산기.The heat spreader of claim 1, wherein the heat spreader comprises a stack including a plurality of sheets of compressed particles of exfoliated graphite. 제 5항에 있어서, 상기 적층물은 비-그래파이트 소재의 층을 포함하는 디스플레이 장치용 열 확산기.6. The heat spreader of claim 5, wherein the stack comprises a layer of non-graphite material. 제 1항에 있어서, 상기 열 확산기는 접착제와 제거 소재를 포함하고, 상기 접착제는 상기 열 확산기와 상기 제거 소재의 사이에 삽입되는 디스플레이 장치용 열 확산기.The heat spreader of claim 1, wherein the heat spreader comprises an adhesive and a removal material, and the adhesive is inserted between the heat spreader and the removal material. 제 7항에 있어서, 상기 제거 소재 및 상기 접착제는 상기 열 확산기에 바람직하지 않은 손상을 야기함이 없이 상기 제거 소재의 소정의 제거 비율을 허용하도록 선택되는 디스플레이 장치용 열 확산기.8. The heat spreader of claim 7, wherein the removal material and the adhesive are selected to allow a predetermined removal rate of the removal material without causing undesirable damage to the heat spreader. 제 8항에 있어서, 상기 접착제 및 상기 제거 소재는 초당 1미터의 제거 속도에서 센티미터당 약 40그램 이하인 평균 제거 부하를 제공하는 디스플레이 장치용 열 확산기.The heat spreader of claim 8, wherein the adhesive and the removal material provide an average removal load of less than about 40 grams per centimeter at a removal rate of one meter per second. 제 9항에 있어서, 상기 접착제는 제곱 센티미터당 약 125그램 이상의 최소 랩 전단 접착 강도를 달성하는 디스플레이 장치용 열 확산기.10. The heat spreader of claim 9, wherein the adhesive achieves a minimum wrap shear adhesive strength of at least about 125 grams per square centimeter. 제 10항에 있어서, 상기 접착제는 제곱 센티미터당 약 700그램 이상의 평균 랩 전단 접착 강도를 달성하는 디스플레이 장치용 열 확산기.The heat spreader of claim 10, wherein the adhesive achieves an average wrap shear adhesive strength of at least about 700 grams per square centimeter. 제 11항에 있어서, 상기 접착제의 두께는 약 0.015mm 이하인 디스플레이 장치용 열 확산기.The heat spreader of claim 11, wherein the adhesive has a thickness of about 0.015 mm or less. 제 1항에 있어서, 상기 표면 영역 중 주 표면의 하나 이상은 그래파이트의 입자의 박리를 방지하기에 충분한 보호 코팅으로 코팅되는 디스플레이 장치용 열 확산기.The heat spreader of claim 1, wherein at least one of the major surfaces of the surface area is coated with a protective coating sufficient to prevent delamination of particles of graphite. 제 13항에 있어서, 상기 보호 코팅은 금속 또는 열가소성 소재를 포함하는 디스플레이 장치용 열 확산기.The heat spreader of claim 13, wherein the protective coating comprises a metal or thermoplastic material. 제 14항에 있어서, 상기 보호 코팅은 두께가 약 0.025mm 이하인 디스플레이 장치용 열 확산기.The heat spreader of claim 14, wherein the protective coating has a thickness of about 0.025 mm or less. 제 15항에 있어서, 상기 보호 코팅은 상기 박리된 그래파이트의 압축된 입자의 하나 이상의 쉬트의 코팅된 상기 주 표면을 전기적으로 절연하기에 효과적인 디스플레이 장치용 열 확산기. The heat spreader of claim 15, wherein the protective coating is effective to electrically insulate the coated major surface of at least one sheet of compressed particles of exfoliated graphite. 제 12항에 있어서, 상기 박리된 그래파이트의 압축된 입자로 이루어진 하나 이상의 쉬트는 모서리 표면들을 구비하고, 상기 하나 이상의 모서리 표면들은 그래파이트의 입자의 박리를 막기에 충분한 보호 코팅으로 코팅되는 디스플레이 장치용 열 확산기.The display device of claim 12, wherein the one or more sheets of extruded graphite compressed particles have edge surfaces, the one or more edge surfaces being coated with a protective coating sufficient to prevent exfoliation of the particles of graphite. Diffuser. 제 12항에 있어서, 상기 보호 코팅과 상기 박리된 그래파이트의 압축된 입자로 이루어진 하나 이상의 쉬트의 사이에 삽입된 접착제의 층을 더 포함하는 디스플레이 장치용 열 확산기. 13. The heat spreader of claim 12, further comprising a layer of adhesive interposed between the protective coating and one or more sheets of compressed particles of exfoliated graphite. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 장치와 상기 박리된 그래파이트의 압축된 입자로 이루어진 쉬트 사이에 삽입되도록 상기 표면 영역에 접착된 면 층을 더 포함하는 디스플레이 장치용 열 확산기.The heat spreader of claim 1, further comprising a surface layer adhered to the surface area to be inserted between the display device and a sheet of compressed particles of exfoliated graphite. 제 19항에 있어서, 상기 면 층은 금속을 포함하는 디스플레이 장치용 열 확산기.20. The heat spreader of claim 19, wherein said face layer comprises a metal.
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