CN1849050A - 显示模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种散热改善的显示模块。该显示模块包括适于显示图像的显示面板；适于支撑所述显示面板的底板；布置在所述底板上、适于产生驱动所述显示面板的电信号的驱动电路单元；布置在信号发送单元上的集成电路，该集成电路适于控制在所述驱动电路单元与显示面板之间的信号传输；以及布置在底板的与所述显示面板相反一侧上的至少一个热导管，所述热导管适于将集成电路芯片产生的热量传递到所述底板。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示模块，更具体而言涉及具有改进散射器的显示模块。
背景技术
等离子体显示装置是一种广泛使用的显示装置，因为其厚度小和具有一定视角的高质量宽屏幕。显示模块是显示装置的关键部件，其包括显示面板，用于驱动显示面板的驱动电路单元，和用于支撑驱动电路单元和显示面板的底板。等离子体显示装置中所使用的显示模块包括通过气体放电产生图像的等离子体显示面板(PDP)，用于驱动PDP的驱动电路单元，和用于支撑PDP和驱动电路单元的底板。
PDP包括第一面板和第二面板。PDP的底板具有用于增强其刚性的凸形元件。驱动电路单元具有信号发送单元，和用于产生驱动PDP的电信号的电路。PDP包括处于彼此分隔的一对面对基板之间的多个放电单元。寻址电极在放电单元上延伸到该对基板的一端或两端。使用寻址电极来选择通过引发寻址放电而放电的放电单元。
驱动电路单元包括产生用于驱动寻址电极的电信号的寻址电极驱动器，和上面安装有集成电路(IC)芯片、以便控制在寻址电极与寻址电极驱动器之间的信号传输的多个信号发送单元。信号发送单元可以为载带封装(tapecarrier package，TCP)。在底板上或者在用于增强底板刚性的凸形单元上，信号发送单元沿底板的下和/或上边缘排列成一行。信号发送单元的一端通过底板的下部与PDP相连，另一端与寻址电极驱动器相连。
在等离子体显示器中，在等离子体显示模块工作期间，安装在信号发送单元上的IC芯片产生大量热。为了增大IC芯片的散热面积，在IC芯片上设置导热散热片，并且按压盖板，使其附着到散热片上。在另一种散热装置中，在IC芯片周围设置洗槽型模子(washer-type mold)。不过，这种散热装置不能有效地散失IC芯片所产生的热量。为了改善散热性，可另外将一个散热板安装到盖板上，或者将散热风扇安装在给定位置处，以便改善IC芯片的散热效果。不过，这些装置极大地增加了显示模块的制造成本。此外，由于设置信号发送单元的区域(如TCP)非常小，难以安装多个散热板或风扇。因而，难以显著地改善IC芯片的散热效果。因此，显示模块需要一种更有效和更实用的散热部件。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种用于显示模块的改进的散热器。
本发明的另一目的在于提供一种用于显示模块的易于制造的实用散热器。
本发明的又一目的在于提供一种使用热导管的显示模块，该热导管能迅速地将IC芯片处产生的热量传递到底板，以便将热量散失到周围空气中，从而具有改善的散热效果。
本发明的再一目的在于提供一种使用简单且廉价的热导管的显示模块，能改善散热，并能使电路驱动器保持在较低操作温度下，无需散热板和/或散热风扇。
这些和其他目的可通过一种显示模块来实现，该显示模块包括适于显示图像的显示面板，适于支撑显示面板的底板，布置在底板上且适于产生驱动所述显示面板的电信号的驱动电路单元，布置在信号发送单元上的集成电路，该集成电路适于控制在驱动电路单元与显示面板之间的信号传输，以及布置在底板的与显示面板相反一侧上的至少一个热导管，该热导管适于将IC芯片产生的热量传递给底板。
热导管可以填充冷却剂。冷却剂可以为酒精。冷却剂也可以为氟利昂气或高纯度铁气(Puron gas)。热导管可包括加热部分和冷凝部分。热导管可包括至少一个布置在热导管冷凝部分处的散热针(heatsink pin)。热导管可以为U形，热导管也可以具有平坦的底面。热导管的直线形加热部分的两端可以分别与直线形冷凝部分的底部相连，加热部分可以基本上垂直于冷凝部分。至少一部分热导管可以为蛇行式(serpentine)形状。至少一部分冷凝部分可以为蛇行式形状。
显示模块可进一步包括布置在底板上的凸形单元，凸形单元适于支撑信号发送单元。可将热导管的加热部分的一个表面布置成与凸形单元直接接触，或者通过布置在其间的分隔元件与凸形单元接触。热导管的加热部分的内部厚度基本上与凸形单元的内部宽度相同。加热部分的与凸形单元相接触的表面面积可以与凸形单元面对加热部分的表面面积基本相同。热导管的冷凝部分的一个表面或者与底板的面对冷凝部分的表面直接接触，或者通过布置在其间的分隔元件与底板表面接触。
热导管可包括适于密封热导管的端盖。端盖可以布置在热导管的两端。端盖可包括环氧树脂，并且可通过环氧树脂模塑工艺来制造。热导管可具有四边形管形状的截面。热导管可具有弓形截面。信号发送单元可以为载带封装(TCP)。显示面板可以为通过气体放电产生图像的等离子体显示面板。
附图说明
由于参照下面结合附图进行的详细描述能更好地理解本发明，本发明更完全的理解以及其附加优点将更加显而易见，在附图中相同附图标记表示相同或相似部件，其中：
图1为根据本发明第一实施例的显示模块的透视图；
图2为沿图1中线II-II作出的剖面图；
图3为图1的底板上布置有散热器时底板的平面图；和
图4为根据本发明第二实施例的显示模块的底板的平面图。
具体实施方式
现在参照附图，图1为根据本发明一个实施例的显示模块100的透视图，图2为沿图1中线II-II作出的剖面图，图3为图1的底板上布置有散热器时底板的平面图。参照图1到3，显示模块100包括用于产生图像的PDP 110。PDP 110可以为多种PDP中的任何一种。例如，PDP 110可以为3电极AC表面放电PDP。
PDP 110包括彼此面对的第一面板111和第二面板112。尽管图1中没有示出，不过第一面板111包括设置在第一基板上的多个维持电极对，覆盖维持电极对的第一介电层，和涂覆在第一介电层上的保护层。维持电极对包括条形公共电极和扫描电极。尽管图中未示出，不过第二面板112包括设置在第二基板上与维持电极对相交的多个寻址电极，覆盖寻址电极的第二介电层，在第二介电层上形成的用于限定放电单元并防止串扰的障壁，以及涂覆在障壁所限定的放电单元内部的红(R)、绿(G)和蓝(B)荧光层。放电单元充满放电气体，并且与维持电极和寻址电极彼此相交的区域相应。
底板130设置在PDP 110的一侧。底板130支撑PDP 110，并将从PDP110接收到的热量散失掉，从而防止PDP 110具有高于预定大小的温度。底板130还防止PDP 110热变形或因外部碰撞而损坏。底板130必须具有足够的刚度，以防止PDP 110变形或损坏。显示模块100还包括设置在底板130的与PDP 110相反一侧上的凸形元件160，以增强底板130的刚度。
包括用于产生驱动寻址电极(未示出)的电信号的寻址电极驱动器121的驱动电路单元120，安装在底板130的面对PDP 110的一侧上。驱动电路单元120用于驱动PDP 110。驱动电路单元120安装有多个电子部件(未示出)，将电能和电压信号输送给PDP 110，以便产生可视图像。
驱动电路单元120通过信号发送单元131和132与PDP 110电连接。信号发送单元131和132用于将驱动电路单元120产生的信号发送给PDP 110。可使用柔性印刷电缆(FPC)、载带封装(TCP)和/或薄膜上芯片(COF)实现信号发送单元131和132。信号发送单元132上安装有控制在寻址电极与寻址电极驱动器121之间的信号传输的IC芯片133。
在第一实施例中，如图1到3中所示，将至少一个热导管150设置在底板130的一个表面上。具体而言，将热导管150设置在底板130的与PDP 110相反的一侧，用于将IC芯片130产生的热量传递到底板130。通过铝熔焊将热导管150固定到底板130。热导管150是充满工作液体的密封的抽真空管。当加热热导管150的一端时，工作液体蒸发，并通过压力差朝另一端运动。蒸汽将热释放到周围空气，然后冷凝，并返回热导管的加热部分150a。在需要时，还可以将产生毛细作用力的材料，如毛细结构***热导管150中。
利用重力和对流的热导管称作热虹吸器，不需要毛细结构。在热虹吸器中，冷凝器的已冷凝工作液体通过重力返回加热部分。因此，加热部分必须位于冷凝器下面。除了该限制之外，热虹吸器在工作原理和应用领域方面与普通热导管相同。
热导管具有以下优点。首先，热导管与金属相比可以沿轴向更迅速地传递大量热，这是因为热导管使用潜热进行热传递。第二，可简单地通过控制倾角来控制热虹吸器中的热流速，因为热阻随倾角的改变而改变。第三，热导管重量轻且结构简单。最后，热导管需要很少维护。
热导管150可充满冷却剂。冷却剂为在热导管150中变成液体或气体以便散热的热传递介质。通常，可使用任何种类的液体作为冷却剂。为了稳定性和经济性，广泛使用酒精、氟利昂气、氨水或水作为冷却剂。
热导管150可包括加热部分150a和冷凝部分150b。IC芯片133产生的热量被传递到加热部分150a，使冷却剂蒸发。蒸发的冷却剂通过对流迅速地运动到冷凝部分150b。运动的冷却剂将热量释放到周围空气，然后冷凝，并通过重力返回加热部分150a。根据上述工作原理，IC芯片133产生的热可以被有效地散失到外部。
在冷凝部分150b处可设置至少一个散热针152。通过包括散热针152，使冷凝部分150b的与周围空气相接触的面积最大，以便使已蒸发冷却剂的冷凝速度加倍，使散热效果改善。散热针152可以为任何类型，优选为图1中所示的盘形。本发明无论如何也不局限于使用散热针，因为可以不使用散热针152，并且也处于本发明范围之内。
热导管150可具有底部平坦的U形形状。加热部分150a可具有直线形。优选的是，加热部分150a的两端分别与直线形冷凝部分150b的底部相连，使得加热部分150a垂直于冷凝部分150b或者相对于冷凝部分150b倾斜。加热部分150a可以水平地设置在IC芯片133下面。当按照这种方式设置时，热导管150可利用重力工作。因而，毛细结构不再必需，可降低热导管150的安装成本。本发明不限于上述结构，热导管150可具有其他多种形状和结构。
可将支撑信号发送单元132的凸形单元160设置在底板130上面。凸形单元160可以与底板130形成一个整体。或者，可将分离的凸形单元160通过螺钉连接到底板130。
加热部分150a的一个表面可以与凸形单元160的面对加热部分150a的表面直接接触，使热能够在它们之间传递。或者，加热部分150a可通过设置在中间的分离元件(未示出)与凸形单元160的表面间接地接触，使热能够在它们之间传递。在第二种情况下，所述分离元件可以为导热介质(未示出)，诸如导热油脂和导热片。
在图2中，加热部分150a的外部厚度H1(参见图2)基本上等于凸形单元160的内部宽度H2(参见图2)。因而，当热导管150仅仅设置在底板130上时，加热部分150a可以与凸形部分160接触，不必使用分离元件。或者，加热部分150a的外部高度H1可小于凸形单元160的内部高度H2。在第二种情况下，必须使用具有高导热率的分离元件(未示出)，如散热片，从而使高度H1与H2彼此相近，以便使单元160与加热部分150a接触。
加热部分150a与凸形单元160相接触的面积基本上等于凸形单元160的面对加热部分150a的表面的面积。即，可按照这样一种方式形成加热部分150a，这种方式使加热部分150a与凸形部分160之间的接触面积最大。当接触面积最大时，从IC芯片133传递到凸形单元160的热，可以被迅速地传递给热导管150的加热部分150a。应该理解本发明不限于上述结构，还可以为其他设计，诸如通过改变加热部分150a与凸形单元160之间的接触面积。
冷凝部分150b的一个表面可以与底板130的一个表面直接接触，以便在它们之间进行热传递。或者，冷凝部分150b的一个表面可以通过设置在中间的一个分离元件与底板130的一个表面间接地接触，以便在它们之间进行热传递。此处，所述分离元件可以为导热介质(未示出)，如导热油脂和导热片。当不需要分离元件时，IC芯片133产生的热相继通过凸形单元160，加热部分150a，冷却剂(未示出)和冷凝部分150b，传递到与冷凝部分150b接触的底板130，或者传递到这些部件周围的外界空气，从而将所产生的热散失到外部。
热导管150还可以具有密封热导管150的端盖151。端盖151可防止热导管150中填充的冷却剂泄漏。可将固定到热导管150的端盖151设置成，覆盖冷凝部分150b的与连接加热部分150a的冷凝部分150b一端相反的一端。当端盖151设置在加热部分150a附近时，端盖151与热导管150之间的接触部分可能会由于高温和高压而发生降质或松懈，导致冷却剂在气态或液态下都有很高的可能发生泄漏。如果冷却剂泄漏到外部，则散热效果显著降低，维护成本(重封端盖151和重新充入冷却剂)显著增加。另外，当发生泄漏时，如果不及时采取必要措施，则IC芯片133会发生降质，从而显示模块100的整个寿命会缩短。
可通过环氧树脂模塑来形成端盖151。端盖151可由多种材料形成，只要能实现相同效果即可。
如图1中所示，热导管150可具有四边形管形状的截面。由此，在热导管150从IC芯片133接收热时或者热导管150将接收到的热传递给底板130时，可使热传递面积最大。不过，本发明不限于上述横截面，因为热导管150可具有其他横截面，如弓形、半圆形，只要实现相同效果即可。
此处，信号发送单元132可以为载带封装(TCP)，不过本发明不限于此。热导管150可应用于多种信号发送单元，而与信号发送单元的结构或性质无关。
现在将详细描述具有热导管150的显示模块100的操作。当显示模块100操作时，驱动电路单元120用于将电压施加给PDP 110。施加给PDP 110的电压导致发生寻址放电和维持放电。在维持放电期间，受激发的放电气体的能级下降，导致发射出紫外线。所发射出的紫外线激发涂覆在放电单元(未示出)内部的荧光层(未示出)内的荧光体。之后，受激发荧光体的能级下降，导致发射出可见光。所发射出的可见光通过PDP 110的第一基板(未示出)投射，从而形成观察者可识别的图像。
当产生这些图像时，设置在信号发送单元132上的IC芯片133产生热量，热量被传递到温度比IC芯片133的温度更低的凸形元件160。传递到凸形元件160的热量的一部分通过对流直接传递到周围空气，其余热量通过热传递迅速地直接传递给热导管150，或者通过导热介质(未示出)、诸如导热油脂和导热片，迅速地传递给热导管150。具体而言，热量迅速地传递给热导管150的加热部分150a。
传递到热导管150的加热部分150a的热量将填充在热导管150内的冷却剂加热并使之蒸发。已蒸发的冷却剂通过压力差迅速地移动到较加热部分150a而言压力相对较低的冷凝部分150b，从而可通过对流迅速实现热传递。传递到冷凝部分150b的热量的一部分通过对流散失到冷凝部分150b附近的空气中，其余部分热量或者直接传递到与冷凝部分150b直接接触的底板130，或者通过设置在中间的分离元件间接地传递给底板130。然后，传递到底板130的这部分热量被散失掉。
因此，由于IC芯片133产生的热量有效地散失到热导管150和底板130，热量不会集中在IC芯片133处，从而IC芯片133的温度保持较低。利用这种散热结构，不仅可保护IC芯片133的性能，而且可延长IC芯片133的寿命，从而可显著延长显示模块100的寿命。
由于仅通过热导管150就可实现预定的散热效果，不再需要散热板(未示出)或散热风扇(未示出)，就可保持IC芯片133的温度不会升高到过高。另外，热导管150的上述结构易于制造，保持显示模块100的成本下降。
现在参照图4，图4为根据本发明第二实施例的显示模块的底板的平面图。在图4中，相同附图标记表示相同元件，因而此处不再对其进行重复讨论。除了将至少一部分热导管250形成为具有蛇行式形状之外，本发明的第二实施例与第一实施例相同。此处，形成具有蛇行式形状的热导管250表明，形成弯曲的、之字形热导管250。通过具有蛇行式形状热导管250，可使热导管250与底板130和凸形元件160之间的接触面积最大，因而热导管250的热传递面积显著增大。
此外，在热导管250的各部分中，至少可将冷凝部分250b形成为蛇行式形状。即，在第二实施例中，热导管250的加热部分250a具有与第一实施例相同的形状和结构(即与蛇行式形状不同的直线部分)。其原因在于，由于加热部分250a与凸形元件160的接触空间非常狭窄和有限，加热部分250a最多只能与凸形元件160的支撑IC芯片133的一个表面接触。因此，加热部分250a不需要具有蛇行式形状。仅热导管250的冷凝部分250b需要具有蛇行式形状。如同第一实施例，可进一步设置端盖251和散热针252。
本发明不限于具有PDP的等离子体显示模块中的热导管，而可以应用于具有显示装置、而该显示装置具有发射出大量热的部件的任何显示模块。
根据本发明，可提供一种显示模块，该显示模块使用能够将产热IC芯片的热量迅速传递到底板，以便散失到周围空气的热导管，导致IC芯片处的散热效果得到改善。此外，本发明提供一种使用简单和廉价热导管的显示模块，其中热导管能改善散热效果，无需散热板和/或散热风扇，导致制造成本下降。
参照本发明实施例具体表示和描述了本发明，本领域普通技术人员可以想到，在不偏离所附权利要求限定的本发明精神和范围的条件下，可对形式和细节进行多种改变。
Claims (21)
1、一种显示模块，包括：
适于显示图像的显示面板；
适于支撑所述显示面板的底板；
布置在所述底板上、适于产生驱动所述显示面板的电信号的驱动电路单元；
布置在信号发送单元上的集成电路，该集成电路适于控制在所述驱动电路单元与显示面板之间的信号传输；以及
布置在底板的与所述显示面板相反一侧上的至少一个热导管，所述热导管适于将集成电路芯片产生的热量传递到所述底板。
2、如权利要求1所述的显示模块，其中所述热导管填充有冷却剂。
3、如权利要求2所述的显示模块，其中所述冷却剂包括酒精。
4、如权利要求2所述的显示模块，其中所述冷却剂包括氟利昂气。
5、如权利要求1所述的显示模块，其中所述热导管包括加热部分和冷凝部分。
6、如权利要求5所述的显示模块，还包括布置在所述热导管的冷凝部分处的至少一个散热针。
7、如权利要求1所述的显示模块，其中所述热导管为U形，所述热导管具有平坦底面。
8、如权利要求7所述的显示模块，其中所述热导管的直线形加热部分的两端分别与直线形冷凝部分的底部相连，所述加热部分基本上垂直于冷凝部分。
9、如权利要求1所述的显示模块，其中所述热导管的至少一部分具有蛇行式形状。
10、如权利要求5所述的显示模块，其中所述冷凝部分的至少一部分具有蛇行式形状。
11、如权利要求1所述的显示模块，还包括布置在所述底板上的凸形单元，所述凸形单元适于支撑所述信号发送单元。
12、如权利要求11所述的显示模块，其中所述热导管的加热部分的一个表面布置成与凸形单元直接接触，或者通过布置在其间的分离元件与所述凸形单元相接触。
13、如权利要求12所述的显示模块，其中所述热导管的加热部分的内部厚度基本上与凸形单元的内部宽度相同。
14、如权利要求12所述的显示模块，其中所述加热部分的与所述凸形单元相接触的表面的面积基本上等于该凸形单元的面对加热部分的表面的面积。
15、如权利要求5所述的显示模块，其中所述冷凝部分的一个表面与所述底板的面对该冷凝部分的表面直接接触，或者通过布置在其间的分离元件与所述底板的表面相接触。
16、如权利要求1所述的显示模块，其中所述热导管包括适于密封该热导管的端盖。
17、如权利要求16所述的显示模块，其中所述端盖布置在热导管的两端。
18、如权利要求1所述的显示模块，其中所述热导管具有四边形管形状的截面。
19、如权利要求1所述的显示模块，其中所述热导管具有弓形截面。
20、如权利要求1所述的显示模块，其中所述信号发送单元为载带封装TCP。
21、如权利要求1所述的显示模块，其中所述显示面板为适于通过气体放电产生图像的等离子体显示面板。
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