CN102135269A - 散热钣金件及该散热钣金件的应用 - Google Patents

Abstract

一种散热钣金件及该散热钣金件的应用，该散热钣金件包含一对折部、二第二片体、二第三片体及二第四片体。对折部一体成型地包含二第一片体，该二第一片体分别朝一相同方向延伸。第二片体分别连结该二第一片体的一侧，且分别朝二相反方向延伸。第三片体分别一体成型地位于第二片体远离第一片体的一侧，且分别朝该相同方向延伸。第四片体分别一体成型地位于第三片体远离第二片体的一侧，且分别朝该些相反方向水平地延伸。本发明还公开了具有该散热钣金件的散热模块、背光模块及显示器。

Description

散热钣金件及该散热钣金件的应用

技术领域

本发明涉及一种散热片，特别是一种散热钣金件及该散热钣金件的应用。

背景技术

发光二极管在工作时会伴随产生高温，先前技术常使用风扇、散热片、散热鳍片，以降低发光二极管热量的累积。然而，随着尺寸微小化与效能提升的需求下，发光二极管需要更有效及方便的散热方式。

举例而言，输入发光二极管的能量中，大约只有30％的电能会被转换成光源，而其它70％的电能则会被转换成热量。当发光二极管在工作时，若没有适时将热量导出，则会造成发光二极管的温度升高，进而减弱了发光二极管的发光亮度，甚至会造成发光二极管的损坏，也会缩短发光二极管的使用寿命。

根据平面显示器的市场趋势，背光模块采用发光二极管为背光源已成为主流，未来发光二极管电视会朝向大尺寸且薄型化发展，所以侧光式(side viewtype)发光二极管的背光模块将是未来的研发重点。

通常而言，上述背光模块的发光二极管所产生的废热会过于集中于平面显示器的一侧，严重时，将导致发光二极管的P-N接面的温度过高，进而造成发光二极管的损坏，也会缩短发光二极管的使用寿命。

因此，针对上述问题提供两种背光模块的现有技术散热结构。请参阅图1所示，图1为一种现有技术散热结构10的示意图。图1的现有技术散热结构10提到一背板11、一发光组件12(Light bar)、一散热块13及一导热管组14。发光组件12放置于散热块13的一侧，且两者同时放置于背板11的一面上。导热管组14放置于背板11的另一面。导热管组14包含导热管15及导热管支架16。如此，当发光组件12工作时，发光组件12的热能可经由散热块13传递至背板11，背板11再将发光组件12的热能传至导热管15，以便导热管15将发光组件12的热能传送出去，进而产生散热效果。

然而，该种散热结构10仍需要提供导热管支架16来支撑并固定导热管16，才能使导热管组14安装至背板11的另面，不仅组装程序繁杂，同时需另外准备导热管支架16，也增加材料成本及储存成本。

请参阅图2所示，图2为另一种现有技术散热结构20的示意图。图2的现有技术散热结构20提到一背板21、一发光组件22(Light bar)、一L型散热块23及一导热管25。发光组件22放置于L型散热块23的一端，且L型散热块23的另端与导热管25均放置于背板21的同面上。如此，当发光组件22工作时，发光组件22的热能可经由L型散热块23传递至背板21，背板21再将发光组件22的热能传至导热管25，以便导热管25将发光组件22的热能传送出去，进而产生散热效果。

相较于图1所提到的散热结构10，由于图2的发光组件22所产生的热能不需从背板21的一面完全通过背板21的另面才能被传递至导热管25，故，图2所提到的散热结构20提供了较低的热阻，以致提供较佳的散热效率。

为了提高更佳的散热效果，业内仍积极寻找更佳化的散热结构，以同时兼顾热传性、结构强度及低成本的特性，实属当前重要研发课题之一，也成为当前相关领域亟需改进的目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种散热钣金件及该散热钣金件的应用，用以提供更佳的散热效果，以降低发光二极管的P-N接面的温度，进而降低发光二极管导致损坏的机率。

本发明的另一目的是提供一种散热钣金件及该散热钣金件的应用，以方便组装程序，也免除增加材料成本及储存成本的机会。

为了实现上述目的，本发明提供了一种散热钣金件，用以接触一发热体，包含至少一对折部、二第二片体、二第三片体及二第四片体。对折部一体成型地包含二第一片体，该些第一片体的一侧相互连接，该些第一片体的另侧分别朝一相同方向延伸，且该些第一片体相互紧贴。该些第二片体分别位于该些第一片体的另侧，且该些第二片体分别朝二相反方向水平地延伸。该些第三片体分别一体成型地位于该些第二片体远离该些第一片体的一侧，且分别朝该相同方向延伸。该些第四片体分别一体成型地位于该些第三片体远离第二片体的一侧，且分别朝该些相反方向水平地延伸。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种散热模块。散热模块包含一上述散热钣金件及一发光模块。发光模块位于散热钣金件的一侧，包含一基板及多个发光二极管。基板包含一第一表面、一第二表面与一第三表面。第一表面接触其中一第一片体，第二表面接触其中一第二片体，第三表面对应于第一表面。该些发光二极管排列于基板的第三表面上。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种具上述散热钣金件的背光模块。背光模块包含一背板、一上述的散热模块、至少一导热管、一反射片、一导光板及至少一光学膜片。散热模块中的散热钣金件的该些第四片体分别固定于背板上，且背板、第二片体及第三片体共构成一容置空间。一导热管部分地位于容置空间中，且接触背板及第二片体。反射片配置于其中一第二片体及背板上。导光板配置于反射片上，且对应于发光模块的该些发光二极管。光学膜片叠设于导光板远离背板的一侧。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种具上述散热钣金件的显示器。显示器包含一上述的背光模块及一液晶显示面板。液晶显示面板位于光学膜片远离导光板的一侧。

本发明的技术效果在于：本发明散热钣金件及该散热钣金件的应用中，通过散热钣金件的设计，可引导发光模块所发出的热能，不需经由背板，直接传递至导热管，以提供更件的散热途径。同时，通过散热钣金件的设计，不仅支撑发光模块，也可支撑反射片、导光板及光学膜片，降低另设支撑反射片、导光板及光学膜片的组件的成本。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为一种现有技术散热结构的示意图；

图2为另一种现有技术散热结构的示意图；

图3为本发明散热钣金件于一实施例中的外观示意图；

图4为本发明应用该散热钣金件的散热模块于一实施例中的侧视图；

图5为本发明该散热钣金件于另一实施例的侧视图；

图6为本发明该散热钣金件于又一实施例的侧视图；

图7为本发明应用该散热钣金件的背光模块于一实施例中的示意图；

图8为本发明应用该散热钣金件的显示器于一实施例中的侧视图；

图9为本发明该散热钣金件与图2的散热结构的散热效能示意图。

其中，附图标记

10、20散热结构              11、21背板

12、22发光组件              13、23散热块

14导热管组                  15、25导热管

16导热管支架                100、100’、200散热钣金件

110、210对折部              111、211第一片体

112穿孔                     120、220第二片体

130、230第三片体            140、240第四片体

141容置空间                 150锁固强化凸块

151螺栓孔                   250连接片体

251通气孔                   252间隔空间

300散热模块                 310发光模块

311基板                     312第一表面

313第二表面                 314第三表面

315发光二极管               320锁固螺栓

400背光模块                 410背板

411背板主体                 412放置平台

420导热管                   421第一管体

422第二管体                 430光学叠层

431反射片                   432导光板

433光学膜片                 434入光面

500显示器                   510液晶显示面板

A、B曲线                    C中心线

D1方向                      D2、D3相反方向

X延伸方向

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图3。图3为本发明散热钣金件100于一实施例中的外观示意图。

本发明提出一种散热钣金件100。该实施例中，该散热钣金件100呈立体状，可由一狭长金属板经反折多次所制成。该散热钣金件100至少分为一对折部110、二第二片体120、二第三片体130及二第四片体140。对折部110、第二片体120、第三片体130及第四片体140与上述的狭长金属板具有相同的延伸方向X。

对折部110为狭长金属板对折后所形成的二第一片体111，该些第一片体111的一侧一体成型地相互连接，该些第一片体111的另侧分别共同朝一方向D1延伸，且该些第一片体111相互紧贴，使该些第一片体111之间实质上保持零间隙。

该些第二片体120分别一体成型地位于该些第一片体111的另侧，且分别背对地朝二相反方向D2、D3水平地延伸。该些第二片体120可与该些第一片体111可大致垂直，但本发明不限于此。该些第三片体130分别一体成型地位于该些第二片体120远离第一片体111的一侧，且分别共同朝该方向D1延伸。该些第四片体140分别一体成型地位于该些第三片体130远离第二片体120的一侧，且分别背对地朝该些相反方向D2、D3水平地延伸。

请参阅图4。图4为本发明应用该散热钣金件100的散热模块300于一实施例中的侧视图。

本发明的一实施例中，上述散热钣金件100用以放置、接触一发热体，例如发光模块310。发光模块310放置于散热钣金件100的一侧，并接触散热钣金件100，故发光模块310与散热钣金件100合称为一散热模块300。如此，当发光模块310工作时，发光模块310所产生的热能可经由散热钣金件100散布至空气中，以达散热的效果。

由于该散热钣金件100是由一狭长金属板经反折多次而成，散热钣金件100具有较多与空气相接触的表面积，而且金属板的厚度有限(可仅达数毫米)，故，相较于图1的散热块12与图2的L型散热块23的厚度可达数厘米不等，散热钣金件100使发光模块310的热能可快速地沿散热钣金件100的表面进行传递，以便将热能散布至空气中，进而提供更好的散热效果。

具体而言，发光模块310包含一基板311及多个发光二极管315。基板311呈板状，包含一第一表面312、多个第二表面313与一第三表面314。第一表面312与第三表面314相互对应，该些第二表面313环绕第一表面312与第三表面314，且任一第二表面313同时邻接第一表面312与第三表面314的一侧。此外，第一表面312与第三表面314的面积均大于任一第二表面313的面积。该些发光二极管315间隔地排列于基板311的第三表面314上。基板311的第一表面312与第二表面313分别接触散热钣金件100同侧的第一片体111及第二片体120。如此，发光模块310的热能可同时由散热钣金件100同侧的第一片体111及第二片体120传入散热钣金件100，还可提高散热模块300的热传输效能。

需了解的是，本发明不限制发光模块310的基板311的种类，例如可为硬式印刷电路板(printed circuit board，PCB)、金属基极(metal core printedcircuit board，MCPCB)或软式印刷电路板(flexible printed circuit board，FPC)。本发明不限发光模块310与散热钣金件100的固定方式，例如可通过锁固螺栓，将基板311锁固于散热钣金件100的第一片体111上；或者，例如可通过粘着胶，将基板311贴合于散热钣金件100的第一片体111的表面上，或锁固螺栓与粘着胶的组合。此外，本发明不限制发光二极管315所采用的发光材料的种类，例如可为有机材料、无机材料或有机材料与无机材料的组合。

请参阅图5。图5为本发明该散热钣金件100’于又一实施例的侧视图。

当该又一实施例选择以锁固螺栓320而将发光模块310的基板311锁固于散热钣金件100的其中一第一片体111时，该散热钣金件100还包含多个穿孔112及多个锁固强化凸块150。该些穿孔112间隔地位于上述散热钣金件100的对折部110，且沿该散热钣金件100的一延伸方向X设置(图3)。各穿孔112均同时贯穿该二第一片体111。该些锁固强化凸块150分别贯设有一螺栓孔151。各锁固强化凸块150分别间隔地固设于散热钣金件100的另一第一片体111的表面上，且该些螺栓孔151分别一一对准穿孔112。

如此，当各锁固螺栓320自发光模块310的基板311经对折部110的第一片体111的穿孔112而伸入螺栓孔151时，各锁固螺栓320将发光模块310的基板311锁固于散热钣金件100上。由于锁固强化凸块150可强化对折部110的结构，故，锁固螺栓320便可更确实地让发光模块310锁固于散热钣金件100上。

此外，本发明例如可通过冲压、焊接或嵌入的方式，将锁固强化凸块150固设于第一片体111上，然而，本发明不仅限于此。

请参阅图6。图6为本发明该散热钣金件200于另一实施例的侧视图。该另一实施例中，散热钣金件200具有二个对折部210、一连接片体250、二第二片体220、二第三片体230及二第四片体240。各对折部210对折后各自形成二第一片体211，每一对折部210的该二第一片体211的一侧一体成型地相互连接，其另侧共同朝一方向D1延伸，且该些第一片体211相互紧贴，使该些第一片体211之间实质上保持零间隙。

连接片体250位于该二对折部210之间，且连接片体250的两相对侧并分别一体成型地连接该二对折部210较邻近的二第一片体211。该些第二片体220分别一体成型地连接该二对折部210较远离的二第一片体211，且该些第二片体220分别背对地朝二相反方向D2、D3水平地延伸。该些第三片体230分别一体成型地位于该些第二片体220远离该些第一片体211的一侧，且分别共同朝该方向D1延伸。该些第四片体240分别一体成型地位于该些第三片体230远离第二片体220的一侧，且分别背对地朝该些相反方向D2、D3水平地延伸。

如此，当二上述的发光模块310分别背对地设置于该二对折部210较远离的二第一片体211时，由于该二对折部210之间具有一间隔空间252，各发光模块310所产生的热能可另外与间隔空间252的空气进行热交换，以提高散热的效果。

更佳地，该另一实施例中，连接片体250可穿设有一通气孔251，通气孔251可使该间隔空间252与一由第二片体220及第三片体230所围出的容置空间141相互接通，有助间隔空间252的空气与容置空间141的空气的相互对流，加强散热的效果，另外，通气孔251也可使温度较为均匀，不会局部过热。

请参阅图7及图8。图7为本发明应用该散热钣金件100的背光模块400于一实施例中的示意图，为了方便解释，于图中省略光学叠层。图8为本发明应用该散热钣金件100的显示器500于一实施例中的侧视图。

本发明的另一实施例中，该散热钣金件100可应用于一背光模块400上。背光模块400可包含一背板410、一上述的散热钣金件100、一上述的发光模块310、一或多个导热管420及一光学叠层430。

散热钣金件100的第四片体140分别固定于背板410上，使得背板410、第二片体120及第三片体130之间可共构成一容置空间141。各导热管420容纳于容置空间141中，且至少接触背板410及第二片体120。光学叠层430依序可包含一反射片431(reflective sheet)、一导光板432(light guide)及一或多个光学膜片433(例如增光膜、扩散片或其组合等等)。反射片431同时配置于其中一第二片体120及背板410上。导光板432叠设于反射片431远离背板410的一侧，且其入光面434对应于发光模块310的发光二极管315。光学膜片433叠设于导光板432远离背板410的一侧。

如此，相较于图1的散热块13与图2的L型散热块23，本发明散热钣金件100不仅可供放置发光模块310，也可兼提供放置光学叠层430，以便省略另设置支撑光学叠层430的架体。

实际操作上，由于散热钣金件100的一第二片体120需具有较大的面积以放置光源模块及光学叠层430，故，散热钣金件100的与发光模块310同侧的第二片体120的面积可大于与发光模块310不同侧的第二片体120的面积，然而本发明不限于此。

此外，散热钣金件100的该些第四片体140例如可以通过锁固螺栓(图中未示)而固定于背板410上，但，本发明不限于此。

除了导热管420分别接触背板410及第二片体120外，其它实施例中，导热管420也可同时接触其两侧的第三片体130，还增加热能传导至导热管420的途径。此外，一可选择的选项中，各导热管420还可通过导热胶(图中未示)分别接触散热钣金件100。

具体而言，该另一实施例中，背板410包括一背板主体411及多个放置平台412(例如凸包)。背板主体411由金属材料所制成，较佳地，由具高热传导系数的金属材料所制成，例如铜(398W/mK)、铝(170W/mK)等。放置平台412分别间隔地且并列地凸设于背板主体411上，且该些放置平台412共同支撑该光学叠层430(图8)。放置平台412可与背板主体411为一体成型，但是本发明不限于此。另外，该些放置平台412与跟发光模块310同侧的第二片体120可共同支撑该光学叠层430。

如此，当发光模块310工作时，发光模块310所产生的热能可经由散热钣金件100的第四片体140传导至背板410，使得热能可由背板410传递至导热管420或传递至空气中。

此外，各导热管420可呈L字型，在此仅以虚线表示其大致范围。各导热管420包含第一管体421与第二管体422。第一管体421位于容置空间141中，且至少接触背板410及第二片体120。第二管体422可位于背板主体411上，其一端连接第一管体421，另端并穿出散热钣金件100靠近放置平台412的第三片体130。

该些导热管420的第一管体421分别线性地排列于容置空间141中，且该些导热管420的第一管体421彼此可不相接触，有助于散热。该些导热管420的第二管体422分别相互平行地位于任二放置平台412之间。

如此，当发光模块310工作时，发光模块310所产生的热能可经由散热钣金件100的第二片体120传导至导热管420，使得热能可由导热管420的第一管体421、第二管体422而传递出去。需说明的是，导热管420内可含有微量液体，微量液体可因为在导热管420的第一管体421吸热而成气体，进而达到散热的效果，气体在第二管体422冷却成液体，液体因为导热管420内部构造的作用原理(如毛细现象)可又回到第一管体421协助散热。另外，第二管体422可往远离发光模块310方向延伸，有助于提供良好的冷却效果。第二管体422的长度可依实际需求作调整。

此外，本发明的上述的背光模块400也可应用于一光电装置上。光电装置的类型包括可携式产品(如手机、摄影机、照相机、笔记型计算机、游戏机、手表、音乐播放器、电子信件收发器、地图导航器、数字相片或类似的产品)、影音产品(如影音放映器或类似的产品)、显示器500、电视、广告牌、投影机内的面板等。

任举一例来说，当上述的背光模块400应用于一显示器500时，显示器500包含一上述的背光模块400及一液晶显示面板510。液晶显示面板510位于光学膜片433远离导光板432的一侧。

请参阅图2、图7及图9所示。图9为本发明该散热钣金件100与图2的散热结构的散热效能示意图。图9的曲线A及B分别是依据图2的散热结构以及图7的散热结构所做的试验结果。图9的曲线A中的每一符号“▲”代表着一发光模块310的各发光二极管315经图2散热结构的作用后所仍存有的温度。图9的曲线B中的每一符号“□”代表着一发光模块310上的各发光二极管315经图7散热结构的作用后所仍存有的温度。

由图9可知，采用图2散热结构下的各发光二极管315的温度大致平均处于摄氏66-69度之间，反观，采用本发明散热钣金件100的散热结构下的各发光二极管315的温度大致平均处于摄氏64-67度之间。如此，由图9可知，采用本发明散热钣金件100的散热结构下的各发光二极管315的温度大致较采用图2散热结构下的各发光二极管315的温度低于摄氏2度。故，由此可推论，本发明的散热钣金件100相较于图2散热结构下可提供较佳的散热效果，同时，也可推论本发明该散热钣金件100的散热效果优越于图1的散热结构的散热效果。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种散热钣金件，用以接触一发热体，其特征在于，该散热钣金件包含：

至少一对折部，该对折部一体成型地包含二第一片体，该些第一片体的一侧相互连接，该些第一片体的另侧分别朝一相同方向延伸，且该些第一片体相互紧贴；

二第二片体，分别位于该些第一片体的另侧，且该些第二片体分别朝二相反方向水平地延伸；

二第三片体，分别一体成型地位于该些第二片体远离该些第一片体的一侧，且分别朝该相同方向延伸；以及

二第四片体，分别一体成型地位于该些第三片体远离该第二片体的一侧，且分别朝该些相反方向水平地延伸。

2.如权利要求1所述的散热钣金件，其特征在于，该至少一对折部为单个，该些第二片体分别一体成型地位于该单个对折部的该些第一片体的另侧。

3.如权利要求1所述的散热钣金件，其特征在于，该至少一对折部为二个，该散热钣金件还包含：

一连接片体，位于该些对折部之间，该连接片体的两相对侧并分别一体成型地连接该些对折部的该些第一片体其中之一，且该些第二片体分别一体成型地连接该些对折部的该些第一片体其中另一。

4.如权利要求3所述的散热钣金件，其特征在于，还包含一通气孔，该通气孔位于该连接片体上。

5.一种散热模块，其特征在于，包含：

一如权利要求1至权利要求4中任一项所述的散热钣金件；以及

一发光模块，位于该散热钣金件的一侧，该发光模块包含：

一基板，包含一第一表面、一第二表面与一第三表面，该第一表面接触该些第一片体其中之一，该第二表面接触该些第二片体其中之一，该第三表面对应于该第一表面；以及

多个发光二极管，排列于该基板的该第三表面上。

6.如权利要求5所述的散热模块，其特征在于，该散热钣金件还包含：

一锁固强化凸块，固设于该些第一片体其中另一，该锁固强化凸块具有一螺栓孔，其中通过一锁固螺栓穿过该基板、该些第一片体及该螺栓孔，该发光模块被固定于该散热钣金件上。

7.一种背光模块，其特征在于，包含：

一背板；

一如权利要求5所述的散热模块，该些第凹片体分别固定于该背板上，且该背板、该些第二片体及该些第三片体共构成一容置空间；

至少一导热管，部分位于该容置空间中，且接触该背板及该些第二片体；

一反射片，配置于该些第二片体其中之一及该背板上；

一导光板，配置于该反射片上，且对应于该发光模块的该些发光二极管；以及

至少一光学膜片，叠设于该导光板远离该背板的一侧。

8.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于，该背板包括：

一背板主体；以及

多个放置平台，分别并列地凸设于该背板上体上，且支撑该反射片、该导光板与该光学膜片。

9.如权利要求8所述的背光模块，其特征在于，该导热管呈L字型，包含：

一第一管体，位于该容置空间中，且接触该背板及该些第二片体；以及

一第二管体，连接该第一管体，并穿出该些第三片体其中之一。

10.如权利要求9所述的背光模块，其特征在于，该第二管体往远离该些发光模块方向延伸。

11.如权利要求9所述的背光模块，其特征在于，该至少一导热管为多个，该些导热管的该些第一管体彼此不接触，该些导热管的该些第二管体分别相互平行地位于任二该些放置平台之间。

12.一种显示器，其特征在于，包含：

一如权利要求7所述的背光模块；以及

一液晶显示面板，位于该光学膜片远离该导光板的一侧。

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