CN201539840U - 散热模块及使用该散热模块的背光模组 - Google Patents

Abstract

一种散热模块，包括一散热基板，还包括至少一散热弹片，所述散热弹片上具有一突起部。本实用新型还提供了一种使用该散热模块的背光模组，背光模组包括具有至少一贯穿孔的电路板；至少一产热装置，对应该贯穿孔设置于电路板上方；以及一散热模块，散热模块的突起部经由该贯穿孔接触于该产热装置的底部。本实用新型的优点在于：散热模块直接与发光二极管等产热装置相接触，减少传热过程中非金属的低导热媒介影响整体的散热效能。

Description

散热模块及使用该散热模块的背光模组

【技术领域】

本实用新型是关于一种液晶显示器的零部件，特别是一种LED(液晶显示器)散热模块及使用该散热模块的背光模组。

【背景技术】

随着科技日新月异，各种智能型信息产品已经充斥于现代人的生活中，而液晶显示器在信息产品中也扮演了相当重要的角色。由于液晶显示器具有外型轻薄、耗电量少以及无辐射污染等特性，因此已被广泛地应用在笔记型计算机(notebook)、个人数字助理(PDA)及手机等各种携带式信息产品上，并逐渐取代传统阴极射线管(Cathode-RayTube，CRT)显示器，而成为平面薄型化显示器的主流。

一般液晶显示器包含一背光模组与一液晶显示面板，其中背光模组用来提供液晶显示面板在显示画面时所需要的光源。传统液晶显示器使用冷阴极萤光灯管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)或外部电极萤光灯管(ExternalElectrode Fluorescent Lamp，EEFL)作为背光模组中的光源，但以萤光灯管为光源的液晶显示器限制了色彩规格的改进，因其4800K左右的色温严重影响了液晶显示器的色彩表现，而仅能达到美国国家电视标准委员会(NationalTelevision System Committee，NTSC)制定的彩色电视广播标准所规范色域表现的70～80％，所以已逐渐无法满足使用者对于显示画面的要求，而且萤光灯管还具有不符合绿色产品要求与尺寸较大等缺点。因此目前业界便研发具有高细腻度、高辉度、无水银、低电压、高色彩再现性、高色彩饱和度、反应速度快与体积小等优势的发光二极管(light emitting diode，LED)来取代萤光灯管，应用于中、小尺寸的液晶显示器的背光模组中。

然而，使用LED作为背光模组的光源仍有其需要改良的缺点，其一不可忽略之处即在于背光模组的散热问题。由于LED装设于近似于封闭空间的背光模组中，因此随着液晶显示器的操作时间增长，背光模组的内部温度也会因LED所产生热量而逐渐上升，影响到LED的使用寿命以及液晶显示器的整体稳定度。目前业界的处理方法是在背光模组的LED设置处附近增设散热装置，以降低LED所产生的高温。

请参考图1，图1所示为美国专利第6,966,674号所揭露的散热装置。如图1所示，发光二极管20设于液晶显示器的背光模组内的一电路板10上，电路板10具有一贯穿孔12，一热传导柱300设置于贯穿孔12中，并透过一导热体500连接于发光二极管20下方，而热传导柱300下方另设置一散热片400。然而，此种设置的散热装置却存在有成本提高与组装不便等缺点，因为需逐个在电路板的各贯穿孔中涂布或贴覆导热体，程序复杂且操作不易。此外，目前业界泛用的导热体，例如其所揭露的导热垫(thermal conductive pad)或散热膏(thermal conductive paste)，导热数多仅介于1～10瓦/米·度(W/m·℃)之间，与纯铝具有大于220的导热数或纯铜具有高达385的导热数相比，相差很多。换句话说，这种使用导热体来增加接触面贴合的散热方式，效果有限。

因此如何设计出成本低廉且具有良好散热效果的背光模组与散热模块，仍为液晶显示产业的一重要课题。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题的一在于提供一种成本低廉且具有良好散热效果的散热模组。

本实用新型所要解决的技术问题的二在于提供一种使用上述散热模组的背光模组。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题之一的：一种散热模块，包括一散热基板，还包括至少一散热弹片，所述散热弹片是固定在散热基板上的悬臂结构，所述散热弹片上具有一突起部。

所述突起部的高度小于该散热弹片厚度的两倍。

所述散热弹片的根部连接散热基板的部分具有一弹性结构。

所述弹性结构为一圆弧凹槽，且所述圆弧凹槽的深度小于该散热弹片厚度的一半。

所述散热基板与所述散热弹片为金属。

所述散热基板与所述散热弹片为一体成形。

所述散热基板具有一机械冲压的破孔部份环绕所述散热弹片的周围。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题之二的：一种背光模组，所述背光模组包括：

一电路板，具有至少一贯穿孔；至少一产热装置，对应该贯穿孔而设置于该电路板上方；以及一散热模块，所述散热模块包括一散热基板，其特征在于：所述散热模块还包括至少一散热弹片，所述散热弹片是固定在散热基板上的悬臂结构，所述散热弹片上具有一突起部，突起部的高度大于该电路板的厚度，该突起部经由该贯穿孔实质上接触于该产热装置的底部，使得该散热弹片弹性抵接于该产热装置的底部。

所述产热装置是发光二极管。

所述突起部的高度小于该散热弹片厚度的两倍。

所述散热弹片的根部连接散热基板的部分具有一弹性结构。

所述弹性结构为一圆弧凹槽，且所述圆弧凹槽的深度小于该散热弹片厚度的一半。

所述散热基板与所述散热弹片为金属。

所述散热基板与所述散热弹片为金属。

所述散热基板与所述散热弹片为一体成形。

所述散热基板具有一机械冲压的破孔部份环绕所述散热弹片的周围。

本实用新型散热模块及使用该散热模块的背光模组的优点在于：散热模块利用散热弹片的突起部直接与发光二极管等产热装置相接触，而成为一导热、散热一体化架构，成本低廉且具有良好散热效果，大幅减少传热过程中任何非金属等外加低导热数的传热媒介对于散热模块本身所增加的热阻，更有效克服了电路板受热翘曲变形而可能造成的导热效果不佳的状态。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为现有背光模组散热模块的示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的背光模组的散热模块的示意图。

图3与图4为本实用新型较佳实施例散热模块的散热弹片立体示意图。

图5为图4沿着切线V-V’所示的剖面图。

图6为将本实用新型散热模块应用于直下式背光模组的剖面图。

【主要组件符号说明】

10    电路板                12    贯穿孔

20    发光二极管            300   热传导柱

400   散热片                500   导热体

100   电路板                120   贯穿孔

200   发光二极管            40    散热基板

42    散热弹片              44    突起部

46    圆弧凹槽              50    背框板

60    背光模组              70    散热模块

【具体实施方式】

本实用新型中的散热模块可应用于各种直下式背光模组或侧光式背光模组，而这些背光模组内可包含至少一个光源等产热装置，例如发光二极管。请参考图2，图2为本实用新型较佳实施例的背光模组的示意图。为了方便说明，仅示以单一发光二极管与散热模块的背光模组的构造示意图，但本实用新型并不以此为限。

如图2所示，背光模组70包含一电路板100，至少一发光二极管200，至少一贯穿孔120以及一散热模块60。贯穿孔120设置在电路板100中，散热模块60包含一散热基板40以及至少一散热弹片42。发光二极管200设置于电路板100上方对应于贯穿孔120的位置，并电连接电路板100内的电路(未显示)。而散热模块60中的散热基板40与散热弹片42置于电路板100的下方。本实用新型的散热弹片42具有一突起部44，且突起部44透过贯穿孔120弹性抵接于发光二极管200的底部下方，以确保发光二极管200实质上接触突起部44，进而可使发光二极管200在发光时产生的废热可以透过突起部44而有效地经由散热弹片42传导至散热基板40发散掉。此外，本实用新型的散热基板40底面更可以直接利用切割、喷砂、蚀刻、机械加工等的表面处理，或是结合散热鳍片等结构设计，以产生更大散热表面积，帮助废热传导。

请参阅图3与图4所示，为散热模块的散热弹片立体示意图。在本实用新型的较佳实施例中，设置于散热基板40上的散热弹片42，是利用冲压破孔等机械式加工直接破坏散热基板40所产生的悬臂结构，也即散热弹片42为散热基板40的一部分，散热弹片42与散热基板40为一体成型，但不限于此，散热弹片42也可以为独立制作的部件，再嵌合于散热基板40上。并且如图3所示，散热弹片42利用散热基板40金属材料本身具备延展性的物理特性施予冲压压力，并进一步于此悬臂结构上形成凸点，成为突起部44。另外，为了增加散热弹片42的弹性，如图4所示，在散热弹片42的悬臂结构的根部可以选择性的增加一弹性结构，例如圆弧凹槽46。此外，散热弹片42的悬臂结构也可以为其它形状，例如螺旋形、半圆形等非图标的直条形构造。

请参考图5，图5为图4沿着切线V-V’所示的剖面图。由于要确保散热弹片42的传热散热功效，本实用新型散热模块60的突起部44的高度不超过散热弹片42厚度的两倍，且突起部44的高度需超过电路板100的厚度，使突起部44能够经过贯穿孔120弹性抵接于发光二极管200的底部，如图2所示，以确保发光二极管200实质上接触突起部44。另外，如前所述，在散热弹片42悬臂的根部可选择性增加一圆弧凹槽46，以加强散热弹片42的弹性。然而，由于金属除了弹性变形的性质外也有塑性变形的性质，因此给予机械加工的外力产生圆弧凹槽46又要保持金属本身的弹性时，此圆弧凹槽46深度需小于散热弹片42厚度的二分之一。

值得注意的是，当散热基板40与散热弹片42跟发光二极管200与电路板100进行组装时，散热基板40另外可以通过透过螺丝固锁、卡栓等方式固定于电路板100的下方，以确保电路板100与散热基板40能面对面贴合。因此当突起部44通过贯穿孔120抵接于发光二极管200的底部时，由于突起部44的高度超过电路板100的厚度，所以会使散热弹片42受到发光二极管200的抵触所施加的一向下作用力而产生一弹性应变。也即，散热弹片42因受到突起部44被发光二极管200压迫的影响会向下变形，然后再通过散热弹片42本身为弹性构造以及设计上采用干涉配合的设计概念，使散热弹片42在向下变形的同时也会通过自身的弹性恢复力向发光二极管200所在的上方施以一反作用力，进而确保散热弹片42的突起部44与发光二极管200底面的间隙保持为0，而不会受散热基板40与电路板100的状况所影响。因此可解决现有背光模组中电路板因为不良制程或过热产生翘曲变形等等其它因素而造成与散热基板之间产生空隙，导致无法有效导热、散热的问题。此外，本实用新型的散热模块也不限于位于发光二极管200等光源的产热装置下方，例如也可设置于其它光源驱动器等的产热装置下方，然后再利用本实用新型弹性作用的设计来确保这些产热装置与具备良好热传导性的散热弹片42直接接触，有效将热传导出去。

图6为将本实用新型散热模块应用于直下式背光模组的剖面图。如图6所示，背光模组具有复数个发光二极管200作为其光源。发光二极管200电连接于一电路板100上，散热基板40固定于电路板100的下方，其上具有冲压产生的复数个散热弹片42以及复数个相对应的突起部44，且各突起部44弹性抵接于各发光二极管200的下方，以确保发光二极管200与散热弹片42的突起部44能紧密结合。

由于本实用新型散热模块是利用散热弹片直接与光源等产热装置，例如发光二极管，相接触，为一导热、散热一体化架构，所以可有效减少传热过程中任何非金属低导热数的传热媒介降低整体散热装置的散热效能。此外，散热弹片本身具有弹性的设计可以确保产热装置与散热模块的接触面贴合状态良好，也能克服现有技术中电路板受热变形翘曲后，发光二极管与散热装置接触面被破坏甚至于相互分离，而造成的导热效果不佳的状态。同时本实用新型又可减少现有散热模块需逐个于电路板的各贯穿孔中涂布散热膏或贴覆导热垫等导热体的复杂程序，此一体成型的散热架构设计大幅降低材料以及组装散热模块的工时成本，所以本实用新型改善了目前背光模组散热普遍遇到的困境。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (16)

1.一种散热模块，包括一散热基板，其特征在于：还包括至少一散热弹片，所述散热弹片是固定在散热基板上的悬臂结构，所述散热弹片上具有一突起部。

2.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于：所述突起部的高度小于该散热弹片厚度的两倍。

3.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于：所述散热弹片的根部连接散热基板的部分具有一弹性结构。

4.如权利要求3所述的散热模块，其特征在于：所述弹性结构为一圆弧凹槽，且所述圆弧凹槽的深度小于该散热弹片厚度的一半。

5.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于：所述散热基板与所述散热弹片为金属。

6.如权利要求1所述的散热模块，其特征在于：所述散热基板与所述散热弹片为一体成形。

7.如权利要求6所述的散热模块，其特征在于：所述散热基板具有一机械冲压的破孔部份环绕所述散热弹片的周围。

8.一种背光模组，所述背光模组包括：

一电路板，具有至少一贯穿孔；至少一产热装置，对应该贯穿孔而设置于该电路板上方；以及一散热模块，所述散热模块包括一散热基板，其特征在于：所述散热模块还包括至少一散热弹片，所述散热弹片是固定在散热基板上的悬臂结构，所述散热弹片上具有一突起部，突起部的高度大于该电路板的厚度，该突起部经由该贯穿孔实质上接触于该产热装置的底部，使得该散热弹片弹性抵接于该产热装置的底部。

9.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：所述产热装置是发光二极管。

10.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：所述突起部的高度小于该散热弹片厚度的两倍。

11.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：所述散热弹片的根部连接散热基板的部分具有一弹性结构。

12.如权利要求11所述的背光模组，其特征在于：所述弹性结构为一圆弧凹槽，且所述圆弧凹槽的深度小于该散热弹片厚度的一半。

13.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：所述散热基板与所述散热弹片为金属。

14.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：所述散热基板与所述散热弹片为金属。

15.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于：所述散热基板与所述散热弹片为一体成形。

16.如权利要求15所述的背光模组，其特征在于：所述散热基板具有一机械冲压的破孔部份环绕所述散热弹片的周围。

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