WO2011119007A2 - 방열 테이프 및 그 제조 방법 - Google Patents

방열 테이프 및 그 제조 방법 Download PDF

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WO2011119007A2
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강한준
이성호
김지희
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율촌화학 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a heat dissipation tape and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a heat dissipation tape for dissipating heat generating portions of a part or device of an electronic product, a part of a vehicle, or a device.
  • components and devices for modern electric, electronic, or automobiles such as televisions, videos, computers, medical devices, office machines, and communication devices, have increased in complexity.
  • electronic components become more complex, the size of the components themselves continues to be miniaturized while the number of electronic components to be assembled increases as the area becomes smaller due to miniaturization and high performance. Therefore, there is a growing need to effectively remove heat generated to prevent failures or defects caused by an increase in heat generated in each electronic component.
  • Conventional heat dissipation tape uses a substrate, such as plastic, paper, non-woven fabric, they have a low thermal conductivity has a disadvantage in that the heat dissipation effect of the heat dissipation tape is reduced.
  • the conventional heat dissipation tape used a graphite member, but excellent thermal conductivity, but because the graphite member itself was a sheet shape, there was a problem in handling that was broken or damaged when assembling to construct a heat dissipation mechanism. In the horizontal direction, there was a problem that the heat conduction efficiency is lowered.
  • liquid crystal display panels have introduced products with light-emitting diodes with excellent color reproducibility and excellent contrast ratios as backlights.
  • liquid crystal display panels that used cold cathode fluorescent lamps as backlights are used. Since the heat generation amount is very high as compared with this, failure to remove the generated heat may shorten the lifespan or cause a defect in the product. Therefore, a heat dissipation means having excellent heat dissipation effect and thin thickness was required.
  • An object of the present invention is to provide a heat dissipation tape having a thin thickness and dissipating heat in a vertical and horizontal direction from a heat source and having excellent heat dissipation effect and excellent adhesive force, and a method of manufacturing the same.
  • a metal mesh substrate a metal mesh substrate; And a heat dissipation paint layer, wherein the heat dissipation paint layer is provided on one side or both sides of the metal mesh substrate.
  • a metal mesh substrate Heat dissipation paint layer; And an adhesive layer, wherein the heat dissipation paint layer is formed on one side or both sides of the metal mesh substrate, and the adhesive layer provides a heat dissipation tape.
  • forming a first heat dissipation paint layer on one side of the metal mesh substrate Forming a second heat dissipation paint layer on the other surface of the metal mesh substrate; Forming an adhesive layer made of a thermally conductive adhesive on the other surface of the first heat dissipation paint layer; And it provides a method for producing a heat-radiating tape comprising the step of laminating on one side so that the release layer is in direct contact with the adhesive layer.
  • forming a first heat dissipation paint layer on one side of the metal mesh substrate Forming a second heat dissipation paint layer on the other surface of the metal mesh substrate; Forming an adhesive layer made of a thermally conductive adhesive on the other surface of the first heat dissipation paint layer; Forming an adhesive layer made of a thermally conductive adhesive on the other surface of the second heat dissipation paint layer; And it provides a method for producing a heat-radiating tape comprising the step of laminating on both sides so that the release layer is in direct contact with the adhesive layer.
  • the heat dissipation tape of the present invention since the heat conduction and dispersion proceed in the horizontal as well as the vertical direction, the heat conductivity is excellent, and effective heat dissipation is possible only by the heat dissipation tape having a small area.
  • the heat dissipation tape of the present invention can obtain an excellent heat dissipation effect when used in an electronic product that requires a slimmer because of the thickness advantage. Therefore, PCBs or semiconductor memory modules in which heat generating parts such as CPUs of a slim laptop or PC, heat generating parts such as a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), and a light emitting diode (LED), and heat generating elements are connected in parallel. This is useful when applied to.
  • heat generating parts such as CPUs of a slim laptop or PC
  • heat generating parts such as a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), and a light emitting diode (LED), and heat generating elements are connected in parallel. This is useful when applied to.
  • PDP plasma display panel
  • LCD liquid crystal display
  • LED light emitting diode
  • FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a single-sided heat-radiating tape according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the structure of a double-sided heat-radiating tape according to an embodiment of the present invention.
  • the metal mesh substrate 10 is formed on both sides of the first heat dissipation paint layer 20 and the second heat dissipation paint layer 30 with the metal mesh substrate interposed therebetween,
  • the adhesive layer 40 may be a single-sided heat dissipation tape formed in contact with the first heat dissipation paint layer on one surface of the metal mesh substrate with the first heat dissipation paint layer interposed therebetween.
  • the metal mesh substrate 10 is formed on both sides of the first heat dissipation paint layer 20 and the second heat dissipation paint layer 30 between the metal mesh substrate,
  • the adhesive layer 40 may be a double-sided heat dissipation tape formed by contacting the first and second heat dissipation paint layers on both surfaces of the metal mesh substrate with the first and second heat dissipation paint layers interposed therebetween.
  • it may further include a release layer 50 formed to contact the adhesive layer on one side or both sides of the heat dissipation tape.
  • the release layer has the effect of protecting the adhesiveness of the adhesive layer, and can be used as a detachable free material, such as a vinyl material film, polyester film, coated with a release coating, a soft material such as cloth, removable material
  • a detachable free material such as a vinyl material film, polyester film, coated with a release coating, a soft material such as cloth, removable material
  • the present invention is not limited thereto, and may be used depending on the choice of the producer or the producer.
  • any metal having thermal conductivity can be used without limitation, and includes a pure metal or an alloy.
  • a pure metal which is one selected from the group consisting of nickel, iron, aluminum, copper, tin, zinc, tungsten and silver or two or more alloys selected from the above metals may be used.
  • nickel, iron or aluminum can be used, more preferably nickel can be used.
  • the size of the metal mesh can be used appropriately selected depending on the product used, but is not limited. Preferably it is 1-20 micrometers. If the thickness is less than 1 ⁇ m, the advantages of the mesh structure do not appear.
  • the thickness of the metal mesh may be appropriately selected and used depending on the product in which the heat radiation tape is used.
  • the metal mesh substrate Since the metal mesh substrate has a mesh structure, the metal part transfers heat by the principle of heat conduction, while the heat dissipation is easy through the pore portion of the mesh, and thus heat can be transferred by the principle of heat convection and radiation. .
  • the temperature of the heat generating site is lowered on the basis of the heat transmitted from the heat generating source dissipating horizontally and spreading heat to the periphery of the heat generating source.
  • the heat transmitted from the heat generating source is vertically transmitted and radiated into the air to lower the temperature of the heat generating portion. This vertical heat transfer principle provides much better heat dissipation than horizontal transfer.
  • the heat transfer efficiency is much higher than that of the conventional plastic, paper, and nonwoven fabrics, and thus, the heat dissipation effect is also increased. great.
  • the heat dissipating paint is not limited to its composition as long as it has a heat dissipating paint.
  • it may be a paint including graphite.
  • it is preferable to have the liquidity of the paint to facilitate coating on the metal mesh.
  • it since it is a paint, it can form in a metal mesh by the method of coating, and therefore there exists an advantage that thickness can be made thin.
  • the thickness of the heat dissipation paint layer formed on the metal mesh substrate may be appropriately adjusted according to the electrical product to be used, and preferably may be in the range of 10 ⁇ 90 ⁇ m. More preferably, the thickness may be in the range of 35 to 60 ⁇ m. If the thickness is less than 10 ⁇ m, there is a decrease in partial heat dissipation effect due to the surface scratching phenomenon caused by an external impact.
  • the adhesive layer may be made of a thermally conductive adhesive.
  • the thermally conductive adhesive may include an adhesive resin and a heat dissipating paint, and in this case, the mixing ratio of the adhesive resin: heat dissipating paint is preferably 10 to 90% by weight: 10 to 90% by weight, more preferably 50% by weight. %: 50 weight%.
  • the heat dissipation paint is less than 10% by weight, there is little heat dissipation effect due to the lack of thermal conductivity, and when the heat dissipation paint is more than 90% by weight, the adhesive force is almost lost.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is preferably a thickness in the range of 5 ⁇ 60 ⁇ m, more preferably may be a thickness in the range of 10 ⁇ 40 ⁇ m. If the thickness is less than 5 ⁇ m the adhesive force is insufficient because the adhesive strength is less than 60 ⁇ m If the adhesive is relatively low thermal conductivity compared to the metal mesh substrate or heat-resistant paint, the heat dissipation effect is reduced when the adhesive layer is thick.
  • the adhesive resin can be used without limitation so long as it is a resin having adhesiveness.
  • an acrylic adhesive, a urethane type adhesive, or a silicone type adhesive can be used, Preferably an acrylic adhesive can be used.
  • the thermally conductive adhesive of the present invention may use a dispersant to increase the dispersing effect of the heat dissipating paint.
  • thermally conductive adhesive of the present invention may further include any crosslinking agent to adjust the adhesive properties.
  • the thermally conductive adhesive of the present invention may be a photoinitiator, pigment, antioxidant, brightener, ultraviolet stabilizer, antifoaming agent, thickener, plasticizer, flame retardant, coupling agent, foaming agent, polymer micro hollow sphere, etc. as long as it does not affect the effect of the present invention. It may include an additive of. The additive is not limited as long as it is commonly used in the art.
  • the total thickness of the heat dissipation tape is 0.05 ⁇ 0.35mm, when using the heat dissipation tape can exhibit the effect of reducing the temperature of the heat source 5 ⁇ 7 °C.
  • the heat dissipation tape of the present invention is a heat generation site such as a CPU of a slim laptop or PC, heat generation such as a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), and the like. It can be used in parts of electronic products such as PCB, semiconductor memory module, etc. in which parts, heating elements are connected in parallel, or parts of automobiles, and can be preferably used in backlight units including light sources.
  • the backlight unit may be used in a display device (LCD) including a liquid crystal panel displaying an image by using light.
  • LCD display device
  • the backlight unit (hereinafter referred to as "BLU") is positioned under the liquid crystal display panel (LCD panel) and provides light, for example, white light, to the LCD panel.
  • the BLU of the present invention includes both a direct method in which a light source is positioned below the liquid crystal panel, and an edge-light method in which the light source is located laterally.
  • the heat dissipation tape of the present invention can be cut to an appropriate size.
  • a plurality of cold cathode fluorescent lamps CCFLs
  • light emitting diodes LEDs
  • EFLs external electrode fluorescent lamps
  • the LED can be composed of red, green and blue or a single color of white light.
  • the BLU using the LED as a light source it is possible to maintain the uniformity of the light while miniaturizing the BLU and improving the light efficiency.
  • the heat generation amount is large and the need for heat dissipation is greater, it is more effective when using the heat dissipation tape of the present invention.
  • One embodiment of the present invention forming a first heat dissipation paint layer 20 on one side of the metal mesh substrate 10; Forming a second heat dissipation paint layer (30) on the other surface of the metal mesh substrate; Forming an adhesive layer 40 formed of a thermally conductive adhesive on the other surface of the first heat dissipation paint layer; And it provides a method of manufacturing a heat dissipation tape comprising the step of laminating on one side such that the release layer 50 is in direct contact with the adhesive layer.
  • One embodiment of the present invention forming a first heat dissipation paint layer 20 on one side of the metal mesh substrate 10; Forming a second heat dissipation paint layer (30) on the other surface of the metal mesh substrate; Forming an adhesive layer 40 formed of a thermally conductive adhesive on the other surface of the first heat dissipation paint layer; Forming an adhesive layer 40 formed of a thermally conductive adhesive on the other surface of the second heat dissipation paint layer; And it provides a method of manufacturing a heat-radiating tape comprising the step of laminating on both sides so that the release layer 50 is in direct contact with the adhesive layer.
  • the first heat dissipation paint layer, the second heat dissipation paint layer, and the adhesive layer may be formed of gravure coating, micro gravure coating, kis gravure coating, comma knife, or comma. Knife Coating, Roll Coating, Spray Coating, Meyer Bar Coating, Slot Die Coating, Reverse Coating, Flexo and Offset One selected from may be used, and preferably, a gravure coating method may be used.
  • the lamination method is not limited, but may be formed using, for example, wet lamination or non-solvent dry lamination.
  • the heat dissipation tape of the present invention After the heat dissipation tape of the present invention is completed, such a series of steps, it can be cut and used to a suitable size, or can be stored by winding using a roll winder. This can be done in a conventional manner.
  • the degree of heat dissipation was tested by attaching a heat dissipation tape to an LED bar composed of an aluminum chassis to which the LEDs were attached.
  • Both surfaces of the nickel mesh substrate were coated with a gravure coating machine using a gravure coating machine at a thickness of 35 ⁇ m, and then the adhesive layer was gravure coated with a thickness of 15 ⁇ m.
  • the pressure-sensitive adhesive layer was coated using a thermally conductive adhesive prepared by blending 50% by weight of acrylic resin and 50% by weight of heat dissipating paint. The heat dissipation tape thus prepared was attached to the LED bar, and after 1 hour, the temperature of the LED bar was measured (Example 1).
  • the temperature of the LED bar was measured 1 hour after attaching it to the conventional heat-radiating tape (SPREADERSHIELD , USA-Graft Co. , Ltd. product) (comparative example 1).
  • PET substrate SH71D , SKC
  • Heat-resistant paints DYBRID CAB-02, chopped chemistry
  • a heat-radiating tape was prepared by using a general adhesive (CMT-42A, Cosmotech) and attached to the LED bar, and after 1 hour, the temperature of the LED bar was measured (Comparative Example 2). And only the heat-dissipating paint was coated on the LED bar and after 1 hour the temperature of the LED bar was measured (Comparative Example 2).
  • the heat dissipation tape of Example 1 showed a heat dissipation effect of lowering the temperature of the LED bar by 5 to 7 ° C.
  • the temperature of the LED bar was lowered by 2 to 3 ° C and in the Comparative Example 2 to 3 to 4 ° C.
  • the heat dissipation effect is lowered.
  • Comparative Example 3 there is an effect of falling to 7 ⁇ 8 °C, in this case, the coating is not easily peeled off or poor adhesion, the heat dissipation effect was not sustained.

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Abstract

본 발명은 각종 전자제품에 방열을 목적으로 적용되는 방열 테이프 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 금속 메쉬 기재; 및 방열 도료층을 포함하는 방열 테이프로서, 상기 방열 도료층은 금속 메쉬 기재의 한 면 또는 양 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 테이프 및 그 제조 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 금속 메쉬 기재; 방열 도료층; 및 점착층을 포함하는 방열 테이프로서, 상기 방열 도료층은 금속메쉬 기재의 한 면 또는 양 면에 형성되고, 상기 점착층은 열전도성 점착제로 이루어진 것을 특징으로 하는 방열 테이프 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 방열 테이프는 두께가 얇으면서도 발열원으로부터 수직 방향으로 방열시켜서 방열 효과가 우수하고, 점착력도 우수한 특성을 가진다.

Description

방열 테이프 및 그 제조 방법
본 발명은 방열 테이프 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 전자 제품의 부품이나 장치, 자동차의 부품이나 장치의 발열 부위를 방열시키기 위한 방열 테이프 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근에는 텔레비젼, 비디오, 컴퓨터, 의료 기구, 사무 기계, 통신 장치 등, 최신 전기, 전자용 또는 자동차용의 부품이나 장치는 복잡성이 증가하고 있다. 전자 부품 등이 복잡해질수록 소형화, 고성능화로 인해 점점 면적이 축소되면서 조립되는 전자 부품의 개수는 증가하면서 부품 자체의 형상도 계속해서 소형화되고 있다. 그래서, 각각의 전자 부품에서 발생하는 열이 증가함으로 인해 일어나는 고장이나 불량을 방지하기 위해 발생하는 열을 효과적으로 제거해야 할 필요성이 커지고 있다.
종래의 방열 테이프는 기재를 플라스틱, 종이, 부직포 등을 사용하였고, 이들은 열전도도가 낮아서 방열 테이프의 방열 효과가 떨어뜨리는 단점이 있었다.
또한, 종래의 방열 테이프는 그라파이트 부재를 사용하였는데, 열전도성은 우수하나 그라파이트 부재 자체가 시트 형상이었기 때문에 방열 메카니즘을 구성하기 위해 조립할 때에 부서지거나 훼손되는 취급상의 문제가 있었고, 열 확산원리에 의해 열전달이 수평방향으로 이루어져, 열전도 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
종래의 방열 테이프는 열전도가 수평방향으로 진행되었기 때문에 두께가 두꺼울수록 열전도율이 우수하였다. 따라서, 방열 테이프의 두께를 얇게 하면 열전도율이 떨어지므로, 슬림화가 요구되는 전자 제품의 개발에 있어 한계가 있었다.
특히 액정 디스플레이용 패널에서는 백라이트로서 색 재현율이 우수하고, 명암 대비비가 우수한 발광 다이오드가 적용된 제품을 출시하고 있는데, 발광 다이오드를 사용하게 되면 기존에 사용하던 냉음극 형광램프를 백라이트로 사용하던 액정 디스플레이 패널에 비하여 발열량이 매우 높기 때문에, 발생된 열을 제거하지 못하면 수명이 짧아지거나 제품에 불량이 발생하기 쉽다. 그러므로 방열 효과가 우수하면서도 두께가 얇은 방열 수단이 필요하였다.
본 발명의 목적은 두께가 얇으면서도 발열원으로부터 수직 및 수평 방향으로 방열시켜서 방열 효과가 우수하고, 점착력도 우수한 방열 테이프 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 금속 메쉬 기재; 및 방열 도료층을 포함하는 방열 테이프로서, 상기 방열 도료층은 금속 메쉬 기재의 한 면 또는 양 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 테이프를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 금속 메쉬 기재; 방열 도료층; 및 점착층을 포함하는 방열 테이프로서, 상기 방열 도료층은 금속 메쉬 기재의 한 면 또는 양 면에 형성되고, 상기 점착층은 열전도성 점착제로 이루어진 것을 특징으로 하는 방열 테이프를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 금속 메쉬 기재의 한 면에 제 1 방열 도료층을 형성하는 단계; 상기 금속 메쉬 기재의 타 면에 제 2 방열 도료층을 형성하는 단계; 상기 제 1 방열 도료층의 타 면에 열전도성 점착제로 이루어진 점착층을 형성하는 단계; 및 상기 점착층에 이형층이 직접 접하도록 한 면에 라미네이션 하는 단계를 포함하는 방열 테이프의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 금속 메쉬 기재의 한 면에 제 1 방열 도료층을 형성하는 단계; 상기 금속 메쉬 기재의 타 면에 제 2 방열 도료층을 형성하는 단계; 상기 제 1 방열 도료층의 타 면에 열전도성 점착제로 이루어진 점착층을 형성하는 단계; 상기 제 2 방열 도료층의 타 면에 열전도성 점착제로 이루어진 점착층을 형성하는 단계; 및 상기 점착층에 이형층이 직접 접하도록 양면에 라미네이션 하는 단계를 포함하는 방열 테이프의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 방열 테이프에 따르면, 열전도 및 분산이 수평 뿐만 아니라 수직방향으로 진행되므로 열전도율이 우수하고, 좁은 면적의 방열 테이프만으로도 효과적인 방열이 가능하다.
또한, 본 발명의 방열 테이프는 두께적 이점 때문에 슬림화가 요구되는 전자 제품에 사용할 때 우수한 방열 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 슬림화된 노트북이나 PC의 CPU 등의 발열 부위, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 액정 표시 장치(LCD), 발광 다이오드(LED) 등의 발열부위, 발열 소자가 병렬로 연결되는 PCB나 반도체 메모리 모듈 등에 적용시 유용하다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 단면 방열 테이프의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 양면 방열 테이프의 구조를 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예를 설명한다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 금속 메쉬 기재(10)는 제 1 방열 도료층(20) 및 제 2 방열 도료층(30)이 상기 금속 메쉬 기재를 사이에 두고 양면으로 형성되고, 상기 점착층(40)은 제 1 방열 도료층을 사이에 두고 상기 금속 메쉬 기재의 한 면에서 제 1 방열 도료층과 접하여서 형성되는 단면 방열 테이프일 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 상기 금속 메쉬 기재(10)는 제 1 방열 도료층(20) 및 제 2 방열 도료층(30)이 상기 금속 메쉬 기재를 사이에 두고 양면으로 형성되고, 상기 점착층(40)은 제 1 방열 도료층 및 제 2 방열 도료층을 사이에 두고 상기 금속 메쉬 기재의 양면에서 제 1 방열 도료층 및 제 2 방열 도료층과 접하여서 형성되는 양면 방열 테이프일 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 방열 테이프의 일면 또는 양면에서 점착층과 접하도록 형성되는 이형층(50)을 더 포함할 수 있다.
상기 이형층은 점착층의 점착성이 보호되도록 하는 효과가 있으며, 착탈이 자유로운 것으로서 비닐재 필름, 폴리에스터 필름, 이형성 피복물이 코팅된 종이, 천 등과 같은 연성의 재질이 사용될 수 있고, 착탈이 자유로운 재질이면 한정되지 않고, 제작자나 생산자의 선택에 따라 사용될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 금속 메쉬는 방열 도료로 코팅될 경우 피막이 형성되어 공기와의 접촉이 차단되므로 녹이 슬 염려가 없다. 그러므로 열전도성을 갖는 금속이면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 순수금속 또는 합금을 포함한다. 예를 들면, 니켈, 철, 알루미늄, 구리, 주석, 아연, 텅스텐 및 은으로 이루어진 군에서 선택되는 하나인 순수 금속이거나 상기 금속들 중에서 선택되는 2종 이상의 합금이 사용될 수 있다. 바람직하게는 니켈, 철 또는 알루미늄이 사용될 수 있고, 더욱 바람직하게는 니켈이 사용될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 금속 메쉬의 크기는 사용제품에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 제한되지는 않는다. 바람직하게는 1~20 ㎛ 범위의 것이 좋다. 1 ㎛ 미만이면 메쉬 구조상의 이점이 나타나지 않고 20 ㎛ 초과이면 방열 도료의 코팅이 잘 되지 않아 가공성이 떨어진다.
상기 금속 메쉬의 두께는 방열 테이프가 사용되는 제품에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
상기 금속 메쉬 기재는 메쉬의 구조를 가지기 때문에 금속 부분에서는 열 전도의 원리에 의해 열을 전달하는 한편, 메쉬의 공극 부분을 통해 열 발산이 용이하여 열 대류 및 복사의 원리에 의해 열을 전달할 수 있다. 기존의 열전도율이 떨어지는 기재 사용하는 경우에는 발열원에서 전달된 열이 수평으로 발산되어 열을 발열원의 주변으로 퍼뜨리는 원리로 발열 부위의 온도를 낮추었던 것에 비해, 본 발명의 금속 메쉬 기재를 사용하는 경우에는 발열원에서 전달된 열이 수직으로 전달되어 공기 중으로 발산되는 원리로 발열 부위의 온도를 낮추게 된다. 이러한 수직 열전달 원리는 수평 전달에 비해 훨씬 방열 효과가 좋다.
이와 같이 발열체에서 발생하는 열을 금속 메쉬 기재를 통해 전도, 대류 및 복사의 원리로 전달하기 때문에 기존의 플라스틱, 종이, 부직포 등을 기재로 사용했을 경우보다 열 전달 효율이 훨씬 높으며, 따라서 방열 효과 또한 우수하다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 방열 도료는 방열성을 가진 도료이면 그 조성에 제한이 없다. 예를 들어, 그라파이트를 포함하는 도료일 수 있다. 다만, 물성에 있어서는 금속 메쉬에 코팅이 용이하도록 도료의 액성을 가지는 것이 좋다. 이 경우 도료이기 때문에 금속 메쉬에 코팅의 방법으로 형성시킬 수 있고, 따라서 두께를 얇게 할 수 있는 이점이 있다. 또한, 기존 시트 형상의 그라파이트 방열 부재에서 부서지거나 훼손되는 현상이나, 이형지 박리시 그라파이트 부재가 부서져서 묻어나오는 현상도 극복되는 이점이 있다.
상기 금속 메쉬 기재에 형성된 상기 방열 도료층의 두께는 사용하는 전기 제품에 따라 적절히 조절할 수 있고, 바람직하게는 10~90㎛ 범위의 두께일 수 있다. 더욱 바람직하게는 35~60 ㎛ 범위의 두께일 수 있다. 10㎛ 미만이면 외부 충격에 의한 표면 긁힘 현상에 따라 부분적인 방열 효과의 저하가 있고 90㎛ 초과이면 제조 경비의 상승에 따른 비효율성이 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 점착층은 열전도성 점착제로 이루어질 수 있다. 상기 열전도성 점착제는 점착성 수지 및 방열 도료를 포함한 것일 수 있고, 이 경우 상기 점착성 수지 : 방열 도료의 배합비는 바람직하게는 10~90중량% : 10~90 중량%인 것이고, 더욱 바람직하게는 50중량% : 50 중량% 인 것이다. 방열 도료가 10 중량% 미만인 경우 열전도성이 나타나지 않아 방열 효과가 거의 없으며, 90 중량% 초과인 경우 점착성이 떨어져 점착력을 거의 상실하게 된다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 점착층은 바람직하게는 5~60㎛ 범위의 두께이고, 더욱 바람직하게는 10~40㎛ 범위의 두께일 수 있다. 5㎛ 미만인 경우 점착제의 양이 충분치 않아서 점착력이 떨어지고 60㎛ 초과인 경우 점착제가 금속 메쉬 기재나 방열 도료에 비해 상대적으로 열 전도성이 낮기 때문에 점착층이 두꺼워지면 방열 효과가 떨어진다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 점착성 수지는 점착성을 갖는 수지이면 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제 또는 실리콘계 점착제를 사용할 수 있고, 바람직하게는 아크릴계 점착제를 사용할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 본 발명의 열전도성 점착제는 방열 도료의 분산효과를 증가시키기 위하여 분산제를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 열전도성 점착제는 점착 특성을 조절하기 위하여 임의의 가교제를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 열전도성 점착제는 본 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 한 광개시제, 안료, 산화 방지제, 광택제, 자외선 안정제, 소포제, 증점제, 가소제, 난연제, 커플링제, 발포제, 또는 고분자 미소중공구 등의 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 제한되지 않는다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 방열 테이프의 총 두께는 0.05~0.35mm이고, 상기 방열 테이프를 사용할 경우 열원의 온도를 5~7℃ 감소시키는 효과를 보일 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 본 발명의 방열 테이프는 슬림화된 노트북이나 PC의 CPU 등의 발열 부위, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 액정 표시 장치(LCD), 발광 다이오드(LED) 등의 발열부위, 발열 소자가 병렬로 연결되는 PCB나 반도체 메모리 모듈 등의 전자제품의 부품 또는 자동차의 부품 등에 사용할 수 있고, 바람직하게는 광원을 포함하는 백라이트 유니트에 사용할 수 있고,방열 테이프 및 광원을 포함하는 백라이트 유니트는 빛을 이용하여 이미지를 표시하는 액정 패널을 포함하는 디스플레이 장치(LCD)에 사용할 수 있다. 상기 백라이트 유니트(Back Light Unit, 이하 "BLU"라 함.)는 액정 표시 장치 패널(LCD 패널)의 하부에 위치하며, LCD 패널에 빛, 예를 들어 백색광을 제공한다. 본 발명의 BLU는 광원이 액정 패널의 아래에 위치하는 직하 방식(Direct method)과 광원이 측면에 위치하는 에지-라이트 방식(Edge-light method) 모두를 포함한다.
상기 직하 방식과 에지 라이트 방식 모두 본 발명의 방열 테이프를 적당한 크기로 재단하여 사용할 수 있다.
상기 BLU에서 광원은 복수의 냉음극형광램프(Cold Cathod Fluorescent Lamp : CCFL), 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED) 또는 외부전극형광램프(External Electrode Flourscent Lamp : EEFL) 가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 LED를 사용할 수 있다. 상기 LED는 적색, 녹색 및 청색으로 구성되거나 백색광의 단일색으로 구성될 수 있다. 상기 LED를 광원으로 사용하는 BLU의 경우 BLU의 소형화 및 빛의 효율성을 향상시킬 수 있으면서 빛의 균일성을 유지할 수 있다. 그러나, LED의 경우 발열량이 많아서 방열의 필요성이 더욱 크므로, 본 발명의 방열 테이프를 사용할 경우 더욱 효과적이다.
본 발명의 하나의 실시예는, 금속 메쉬 기재(10)의 한 면에 제 1 방열 도료층(20)을 형성하는 단계; 상기 금속 메쉬 기재의 타 면에 제 2 방열 도료층(30)을 형성하는 단계; 상기 제 1 방열 도료층의 타 면에 열전도성 점착제로 이루어진 점착층(40)을 형성하는 단계; 및 상기 점착층에 이형층(50)이 직접 접하도록 한 면에 라미네이션 하는 단계를 포함하는 방열 테이프의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 하나의 실시예는, 금속 메쉬 기재(10)의 한 면에 제 1 방열 도료층(20)을 형성하는 단계; 상기 금속 메쉬 기재의 타 면에 제 2 방열 도료층(30)을 형성하는 단계; 상기 제 1 방열 도료층의 타 면에 열전도성 점착제로 이루어진 점착층(40)을 형성하는 단계; 상기 제 2 방열 도료층의 타 면에 열전도성 점착제로 이루어진 점착층(40)을 형성하는 단계; 및 상기 점착층에 이형층(50)이 직접 접하도록 양면에 라미네이션 하는 단계를 포함하는 방열 테이프의 제조 방법을 제공한다.
상기 방열 테이프의 제조 방법에서 제 1 방열 도료층 및 제 2 방열 도료층, 점착층의 형성은 그라비아(Gravure) 코팅, 마이크로 그라비아(Micro Gravure) 코팅, 키스 그라비아(Kiss Gravure) 코팅, 콤마 나이프(Comma Knife) 코팅, 롤(Roll) 코팅, 스프레이(Spray) 코팅, 메이어 바(Meyer Bar) 코팅, 슬롯 다이(Slot Die) 코팅, 리버스(Reverser) 코팅, 플렉소 방식 및 오프셋(offset) 방식으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용할 수 있고, 바람직하게는 그라비아 코팅 방식을 사용할 수 있다.
상기 방열 테이프의 제조 방법에서 상기 라미네이션 방식은 제한되지는 않으나, 예를 들어 웨트 라미네이션(wet lamination) 또는 논-솔벤트 드라이 라미네이션(non-solvent dry lamination) 방식을 사용하여 형성시킬 수 있다.
본 발명의 방열 테이프는 이와 같은 일련의 공정을 마친 이후, 적당한 크기로 재단하여 사용하거나, 롤 와인더를 이용하여 권취시켜서 보관할 수 있다. 이는 통상적인 방식에 의하여 수행될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
[실험 1] 방열 정도의 측정
LED가 부착되어 있는 알루미늄 샤시로 구성된 LED 바(bar)에 방열 테이프를 붙여서 방열 정도를 시험하였다.
니켈 메쉬 기재의 양면에 방열 도료를 35㎛ 두께로 그라비아 코팅 기계를 이용하여 그라비아 코팅한 후 한 면의 방열도료층에 점착층을 15㎛ 두께로 그라비아 코팅하였다. 점착층은 아크릴계 수지 50 중량%와 방열 도료 50 중량%를 배합하여 제조한 열전도성 점착제를 사용하여 코팅하였다. 이와 같이 제조한 방열 테이프를 LED 바에 붙이고 1시간 후에 LED 바의 온도를 측정하였다(실시예 1).
종래의 방열 테이프(SPREADERSHIELD, 미국 이-그라프트사 제품) LED 바에 붙이고 1시간 후에 LED 바의 온도를 측정하였다(비교예 1). 또한, PET 기재(SH71D, SKC); 방열 도료(DYBRID CAB-02, 다진케미스); 일반적인 점착제(CMT-42A, 코스모텍)로 방열 테이프를 제조하여 LED 바에 붙이고 1시간 후에 LED 바의 온도를 측정하였다(비교예 2). 그리고, 방열 도료만 LED 바에 코팅하고 1시간 후에 LED 바의 온도를 측정하였다(비교예 2).
표 1
방열 테이프 부착 전 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
LED 바의 온도(℃) 61 54~56 58~59 57~58 53~54
실시예 1의 방열 테이프는 LED 바의 온도를 5~7℃ 낮추는 방열 효과를 보였고, 비교예 1에서는 LED 바의 온도가 2~3 ℃ 내려갔고 비교예 2에서는 3~4℃ 내려갔다. 이 때, PET 기재와 점착제가 열전도율이 낮으므로 방열 효과를 떨어뜨린다. 비교예 3의 경우 7~8 ℃ 내려가는 효과가 있으나, 이 경우 코팅이 쉽게 벗겨지거나 점착력이 좋지 않으므로 방열 효과가 지속적이지 않았다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 금속 메쉬 기재; 및 방열 도료층을 포함하는 방열 테이프로서,
    상기 방열 도료층은 금속 메쉬 기재의 한 면 또는 양 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  2. 금속 메쉬 기재; 방열 도료층; 및 점착층을 포함하는 방열 테이프로서,
    상기 방열 도료층은 금속 메쉬 기재의 한 면 또는 양 면에 형성되고,
    상기 점착층은 열전도성 점착제로 이루어진 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방열 도료층은 제 1 방열 도료층 및 제 2 방열 도료층이 상기 금속 메쉬 기재를 사이에 두고 양면으로 형성되고,
    상기 점착층은 제 1 방열 도료층을 사이에 두고 상기 금속 메쉬 기재의 한 면에서 제 1 방열 도료층과 접하여서 형성되는 단면 방열 테이프인 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 방열 도료층은 제 1 방열 도료층 및 제 2 방열 도료층이 상기 금속 메쉬 기재를 사이에 두고 양면으로 형성되고,
    상기 점착층은 제 1 방열 도료층 및 제 2 방열 도료층을 사이에 두고 상기 금속 메쉬 기재의 양면에서 제 1 방열 도료층 및 제 2 방열 도료층과 접하여서 형성되는 양면 방열 테이프인 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열 테이프의 일면 또는 양면에서 점착층과 접하도록 형성되는 이형층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 메쉬는 순수금속 또는 합금인 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 메쉬는 니켈, 철, 알루미늄, 구리, 주석, 아연, 텅스텐 및 은으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 2 이상의 합금인 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 메쉬의 크기는 1~20 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열 도료는 그라파이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열 도료층의 두께는 10~90㎛인 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  11. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열전도성 점착제는 점착성 수지 및 방열 도료를 포함한 것이며,
    상기 점착성 수지 : 방열 도료의 배합비는 10~90중량% : 10~90 중량%인 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 점착성 수지는 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제 및 실리콘계 점착제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 열전도성 점착제는 분산제, 가교제 및 광개시제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  14. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착층의 두께는 5-60㎛인 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열 테이프의 두께는 0.05~0.35mm 이고, 열원의 온도를 5~7℃ 감소시키는 것을 특징으로 하는 방열 테이프.
  16. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 방열 테이프; 및 광원을 포함하는 백라이트 유니트.
  17. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 방열 테이프를 포함하는 디스플레이 장치.
  18. 금속 메쉬 기재의 한 면에 제 1 방열 도료층을 형성하는 단계;
    상기 금속 메쉬 기재의 타 면에 제 2 방열 도료층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 방열 도료층의 타 면에 열전도성 점착제로 이루어진 점착층을 형성하는 단계; 및
    상기 점착층에 이형층이 직접 접하도록 한 면에 라미네이션 하는 단계를 포함하는 방열 테이프의 제조 방법.
  19. 금속 메쉬 기재의 한 면에 제 1 방열 도료층을 형성하는 단계;
    상기 금속 메쉬 기재의 타 면에 제 2 방열 도료층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 방열 도료층의 타 면에 열전도성 점착제로 이루어진 점착층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 방열 도료층의 타 면에 열전도성 점착제로 이루어진 점착층을 형성하는 단계; 및
    상기 점착층에 이형층이 직접 접하도록 양면에 라미네이션 하는 단계를 포함하는 방열 테이프의 제조 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 제 1 방열 도료층 및 제 2 방열 도료층, 점착층의 형성은 그라비아(Gravure) 코팅, 마이크로 그라비아(Micro Gravure) 코팅, 키스 그라비아(Kiss Gravure) 코팅, 콤마 나이프(Comma Knife) 코팅, 롤(Roll) 코팅, 스프레이(Spray) 코팅, 메이어 바(Meyer Bar) 코팅, 슬롯 다이(Slot Die) 코팅, 리버스(Reverser) 코팅, 플렉소 방식 및 오프셋(offset) 방식으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 방열 테이프의 제조 방법.
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