CN102628566A - 背光模组、液晶显示装置及背光模组的光源 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种背光模组、液晶显示装置及背光模组的光源，所述背光模组包括LED芯片以及散热件，所述LED芯片及其线路直接设置在所述散热件上。本发明由于将背光模组的LED芯片及其上的线路直接设置在散热件上，使得LED芯片所发出的热量能够及时通过该散热性良好的散热件传导出去，降低背光模组内部的温度，提高了背光模组的散热效率。

Description

背光模组、液晶显示装置及背光模组的光源

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，更具体的说，涉及一种背光模组、液晶显示装置及背光模组的光源。

背景技术

背光模组为液晶显示装置的关键组件之一，其主要用于提供足够的亮度与分布均匀的光源，使液晶显示装置能正常显示影像。

如图1所示为一种液晶显示装置的背光模组，包括：背板100、固定于背板100侧壁上的灯条140、置于背板100之上的反射板110、置于反射板110之上并与灯条140对置的导光板120、设置在背板100之外并压合导光板120的胶框150以及外框200，光学膜片130设置在导光板120的出光面上，液晶面板300由胶框150、外框200等组件固定在背光模组的上方。该种结构的灯条140是固定在背板100上的，在背光模组的内部空腔中，灯条140所发出的热通过背板100的侧壁往背板100的板面上导去，然后通过空气对流进行散热，然而其热传导路径较长，使得热量长时间积累在背光模组的内部空腔中，对背光模组内的组件造成一定的危害，使背光模组内的组件如反射板110以及导光板120等在长期热量集中的区域内工作而发生变化造成背光模组内部的组件稳定性及寿命受到影响，以及影响到液晶面板的稳定性，进而降低液晶显示装置的显示效果的降低。

另外，如图2所示，灯条140主要包括LED141以及PCB142，而LED141是发光源，发光时同时会产生大量的热量，热量通过PCB142传导到背板100上，也有传导到设置在PCB背面的铝挤上的(图中未示出)，并最终通过背板100将热量传导出去。而PCB由于其材质原因，本身不是热的良好导体，因而将使大部分热量长时间集中在灯条140上，并使灯条140所在的空腔内的温度长时间处于高数值，进而影响到背光模组内部组件及LED本身的安全性及使用寿命，还有可能使背光模组内部组件受到影响而降低背光模组的光学品味。

如图3所示，美国专利文件US2010/0002418A1公开了另一种背光模组，包括：背板100、与背板100紧密贴合的导热板190固定于背板100侧壁上的灯条140、与灯条140上的LED141对置的导光板120、置于导光板120之下的反射板110、设置在背板100之外的外框200，光学膜片130设置在导光板120的出光面上，液晶面板300设置在背光模组的上方，此外，该种背光模组还设置有支持件170，用于将反射板110及其上的导光板120等组件垫起，进而在导热板190及反射板110之间形成空气腔180，起到隔热作用。该种结构的背光模组的灯条由PCB板以及LED141组成，PCB板设置在背板100或是铝挤上。然而该种设置下虽然在热量传递中尽量避免热量对反射片110等组件的影响，但是其热传导路径依然是通过导热板190将热量传至背板100，并通过背板100与空气接触实现散热，其传热路径依然较长，这样热量仍然会长时间积聚在背光模组内部，从而影响到背光模组内部的组件的使用寿命、安全以及液晶显示装置的液晶面板的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种散热性好的背光模组、液晶显示装置及背光模组的光源。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种背光模组，包括LED芯片以及散热件，所述LED芯片及其线路直接设置在所述散热件上。

优选的，所述散热件为金属材料，所述散热件表面附有一层绝缘层，所述线路布置在所述绝缘层上。金属材料的散热性能较好。

优选的，所述绝缘层的材料为导热性良好的材料。避免绝缘层降低散热件的散热性能。

优选的，所述LED芯片直接焊接到所述散热件上，所述LED芯片外不设封装。相对于普通的背光模组来说，如相对于将灯条设置在铝挤上的背光模组来说，铝挤可以由散热件代替，而灯条则节省了PCB板的厚度，同时将LED芯片直接焊接在散热件上，而不设置封装，这样可以节省了封装的厚度，有利于提高背光模组的A值。

优选的，所述散热件为散热鳍片，所述LED芯片及其线路设置在所述散热鳍片的基板上。散热鳍片的散热效果优秀。

优选的，所述背光模组包括有背板，所述背板的侧壁上设置有嵌孔，所述散热鳍片嵌入所述嵌孔内。使LED芯片距离胶框的内沿的距离增大，从而增大A值。

优选的，所述背光模组包括背板，所述背板的侧壁上设置有相对于导光板入光面向背光模组外部延伸的凹陷，所述散热件设置在所述凹陷内。

优选的，所述背板的侧壁上的凹陷为设置在所述背板的侧壁上的通孔。通孔较为容易加工，且有定位、限位作用。

优选的，所述背光模组包括有胶框以及外框，所述胶框的侧壁上也设置有通孔，所述散热件设置在所述外框上。可以利用外框进行散热，减小散热路径。

优选的，所述外框上设置有用于避让所述散热件使所述散热件与外部空气接触的开口，所述散热件嵌入所述开口内。使外部空气直接与散热件接触，提高散热件的散热效率。

优选的，所述散热件的厚度大于所述外框的厚度。提高散热件与空气的接触面积。

优选的，所述外框上固定所述散热件的位置设置有向背光模组内部延伸的凸台，所述灯条固定在所述凸台上。利用凸台定位，可提高背光模组的组装精度和效率。

优选的，所述散热件为散热鳍片，所述散热鳍片的高度小于或等于所述凸台的深度。使散热鳍片处于凸台内，进而使得液晶显示装置周边结构的平整度。

优选的，所述背光模组包括有背板以及胶框，所述背板的侧壁上的凹陷为设置在背板侧壁上的弯折结构，所述胶框的侧壁上设置有通槽，所述弯折结构没入所述通槽内，所述散热件设置在所述弯折结构上。可增大背光模组的A值。

一种液晶显示装置，包括上述的背光模组。

一种用于背光模组的光源，包括LED芯片和散热件，所述LED芯片及其线路直接设置在所述散热件上。

本发明由于将背光模组的LED芯片及其上的线路直接设置在散热件上，使得LED芯片所发出的热量能够及时通过该散热性良好的散热件传导出去，散热件的散热效率优于常用的PCB板，这样避免了背光模组中光源的设置区域热量过渡集中，因而避免热量长时间积累而损坏LED芯片，同时也由于热量得到及时散发出去，降低了背光模组内部的温度，提高了背光模组的散热效率。

另外，相对于普通的背光模组来说，如相对于将灯条设置在铝挤上的背光模组来说，铝挤可以由散热件代替，而灯条则节省了PCB板的厚度，有利于增大背光模组的A值。

附图说明

图1是现有一种背光模组的结构简图，

图2是现有背光模组的灯条结构简图，

图3是现有另一种背光模组的结构简图，

图4是本发明实施例一灯条的结构简图，

图5是本发明实施例二背光模组的结构简图，

图6是本发明实施例三背光模组的结构简图，

图7是本发明实施例四背光模组的结构简图，

图8是本发明实施例五背光模组的结构简图，

图9是本发明机构实施例中A值的情况示意图。

其中：100、背板，101、弯折结构，110、反射板，120、导光板，130、光学膜片，140、灯条，150、胶框，170、支持件，180、空气腔，190、导热板，141、LED，142、PCB，144、散热鳍片，145、LED芯片，1441、基板，1442、鳍片，151、内沿，210、凸台。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

如图5-8所示为本发明所述的液晶显示装置的背光模组，其包括：背板100、置于背板100之上的反射板110、置于反射板110之上并与灯条140对置的导光板120、设置在背板100之外并压合导光板120的胶框150以及外框200，光学膜片130设置在导光板120的出光面上，液晶面板300由胶框150、外框200等组件固定在背光模组的上方；其中，灯条140设置在导光板120的入光面一侧，该灯条140包括LED芯片145以及散热件144，所述LED芯片145及其线路直接设置在所述散热件144上。

光源作为背光模组的发光来源，以下首先通过一较佳实施例介绍本发明所使用的光源：

实施例一

如图4所示为本发明的实施例一，如图中所示为背光模组的灯条140，该灯条140包括：LED芯片145以及散热件144，所述散热件144包括：基板1441、设置在基板1441背面的散热鳍片1442，所述LED芯片145焊接在所述基板1441上，而线路则通过蚀刻的方式布置到基板1441上的。其中，基板1441采用的是散热性良好的金属材质制作，如铝、铜等材质均可以，其线路布置面上附有一层绝缘层避免线路短路，所述绝缘层也是为散热性良好的导热性绝缘层，这样灯条140的热量可以及时的散热件144传导到相应的地方去，如传导到铝挤、背板上，通过及时将灯条140上的LED芯片145所发出的热量传导出去，降低灯条140的温度，从而降低背光模组的温度。

对于金属类的基板，灯条140的线路直接蚀刻在散热件144的基板1441上，该基板1441上设置有避免线路短路的绝缘层。LED芯片145则直接焊接到基板1441上，不需要进行封装，节省了封装材料以及封装工艺。散热件144增大了灯条140的散热面积，更进一步提高灯条140的散热效率，散热件144采用散热性良好的材质如铜、铝等金属材质。

以下是本发明的液晶显示装置的背光模组的几个较佳实施例：

实施例二

如图5所示为本发明的实施例二，如图中所示，液晶显示装置的背光模组包括：背板100、置于背板100之上的反射板110、置于反射板110之上并与灯条140对置的导光板120、设置在背板100之外并压合导光板120的胶框150以及外框200，光学膜片130设置在导光板120的出光面上，液晶面板300由胶框150、外框200等组件固定在背光模组的上方；其中，灯条140设置在背板100上，所述灯条140为实施例一中所述的光源。如图5中所示，背板100的侧壁上设置有嵌孔，灯条140安装在背板100上并且其散热件144嵌入该嵌孔内。所述嵌孔可以是一与散热件144形状大小相当的开孔，这样，导热性能良好的散热件144可以直接将热量传导到背板上，提高了背光模组的散热效率；所述嵌孔也可以是多个排列并与灯条140上的每一片散热鳍片对应的开槽，类似栅状，也就是说，每一片散热鳍片可以对应的插入相应的开槽内，形成与背板100的紧密贴合，这样散热件144与背板100之间的热传导性能将更好，更有利于散热件144及时将LED芯片145所发出的热量传导到背板100上，利用背板100进行散热，提高散热效率。

另外，由于散热件144嵌入了背板100侧壁上的嵌孔内，使得背光模组内的A值增加(A值即为LED到液晶显示装置显示区域即AA区的长度，即如图1所示为LED141到胶框150的内沿151的距离)，避免由于窄边框化的进行带来的A值减小而产生的萤火虫现象(hotspot)，所述萤火虫现象为LED光源发出的光线是以一定角度出射的，LED与LED之间会出现光线照不到的区域则形成暗带，一亮一暗交替的从上往下排布，形似类似萤火虫现象。如图5中所示，本实施例二中背光模组的A值S1相对于图1所示现有背光模组的A值S0，约增大了ΔS1＝S1-S0＝d2+d11，其中，d2为PCB的厚度，d11为LED的封装厚度。同样的，在此情况下，如图9所示，灯条140上的LED芯片与LED芯片之间所形成的暗带出现在了液晶显示装置的显示区域(即AA区)外，从而提高背光模组的光学品味以及液晶显示装置的显示效果。

在本实施例中，散热鳍片也可以是有散热性能良好的板形散热件构成，也就是说所述板件上可以没有散热鳍片，只是利用散热性良好的板件替换PCB以达到提高散热效率的作用。

在本实施例中，热量通过散热件144传导到背板100上，并通过背板100与外部空气进行热交换达到散热效用，因此本发明的背板100优选散热性良好的铝材、铜材或其它材料。

实施例三：

如图6所示为本发明的实施例三，在本实施例中，胶框150对应于灯条140的安装位置处设置有通槽，背板100在该位置处设置有弯折结构101形成凹陷，该弯折结构101没入胶框150上的通槽内，而灯条140在则直接安装在背板100的弯折结构101上，同样的，该弯折结构101上也设置有用于安装灯条140的嵌孔，灯条140的散热件144没入该嵌孔内，这样就在灯条140距离胶框150的内沿151的距离就增大，使得A值得以增大，从而避免萤火虫现象在液晶显示装置的显示区域(即AA区)内发生。如图6中所示，本实施例三中背光模组的A值S2相对于图1所示现有背光模组的A值S0，约增大了ΔS2＝S2-S0＝d3+d2+d11，其中，d3为背板的厚度，d2为PCB的厚度，d11为LED的封装厚度。同样的，在此情况下，如图9所示，灯条140上的LED芯片与LED芯片之间所形成的暗带出现在了液晶显示装置的显示区域(即AA区)外，从而提高背光模组的光学品味以及液晶显示装置的显示效果。

在本实施例中，灯条140安装在了背板100上，为了提高背光模组的散热性能，背板100可使用散热性能良好的铝材或其他材料，而外框200由于与背板100直接接触，也可以使用散热性能良好的材料如铝材，增加背光模组的散热途径，从而提高散热效率。

实施例四：

如图7所示为本发明的实施例四，如图中所示，与实施例三不同的是，灯条140设置在外框200上，其主要在于背板100的侧壁以及胶框150的侧壁都设置了通孔形成凹陷，使得灯条140可以设置在外框200上；同时，外框200上也设置有用于避开灯条140是其散热件144上的鳍片能够与外部空气接触的开口，灯条140的散热件144没入该开口内，并且，所述鳍片伸出外框200外，这样可以尽量与空气大面积接触，提高散热效率。所述开口可以是一与散热件144的外形形状大小相当的开孔，这样，导热性能良好的散热件144可以与空气大面积接触提高散热效率；所述开口也可以是多个排列并与散热件144上的每一片鳍片对应的开槽，类似栅的结构，也就是说，每一片散热鳍片可以对应的插入相应的开槽内，形成与外框200的紧密贴合，此种情况下外框200最好是散热性良好的材质制作而成，这样散热鳍片与外框200之间的热传导性能将更好，可以利用外框200进行辅助散热，更有利于散热件144及时将LED芯片145所发出的热量传导到外框200上，提高散热效率。另外，由于散热件144没入了外框200上的开口内，使得背光模组内的A值增加，如图7中所示，本实施例四中背光模组的A值S3相对于图1所示现有背光模组的A值S0，约增大了ΔS5＝S5-S0＝d3+d4+d11。同样的，在此情况下，如图9所示，灯条140上的LED与LED之间所形成的暗带出现在了液晶显示装置的显示区域(即AA区)外，从而提高背光模组的光学品味以及液晶显示装置的显示效果。

在本实施例中，散热件144的鳍片高度要大于外框200的厚度，即散热件144的鳍片要伸出外框200外形成与空气的直接接触，从而提高散热的效率。

在本实施例中，外框200与散热件144直接接触，为了增加散热途径，提高散热效率，外框200可以使用散热性能良好的材料如铝材制作。

实施例五

如图8所示为本发明的实施例五，与实施例四不同的是，如图8所示，在本实例中，外框200上的灯条140安装处，设置有一向背光模组内部延伸的凸台210，该凸台210与背板100以及胶框150上的通孔所形成的凹陷相对应，这样做的目的是为了在背光模组组装的时候便于定位，提高组装的精确性以及组装的效率。同时将散热件144的伸出外框的鳍片高度设置与凸台210的深度相等或是小于凸台210的深度，这样散热件144上的鳍片就完全没入凸台210内，保证了散热件144与空气的大面积接触的同时，也避免了鳍片在外框200的两侧突出来，影响到液晶显示装置外框的平整性，此外，凸台210的深度小于背板100的侧壁及胶框150的侧壁的厚度之和。在本实施例中，根据需要设定凸台210的深度，可以使背光模组的A增加ΔS4＝S4-S0＝d11+d2。这样，可以消除液晶显示装置的萤火虫现象，提高液晶显示装置的显示效果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。如，如果不考虑制作难度等方面的问题，甚至可以将LED芯片和电路直接设置在背板的对应位置上，以取得较好的散热效果，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种背光模组，其特征在于，包括LED芯片以及散热件，所述LED芯片及其线路直接设置在所述散热件上。

2.如权利要求1所述的一种背光模组，其特征在于，所述散热件为金属材料，所述散热件表面附有一层绝缘层，所述线路布置在所述绝缘层上。

3.如权利要求2所述的一种背光模组，其特征在于，所述绝缘层的材料为导热性良好的材料。

4.如权利要求1所述的一种背光模组，其特征在于，所述LED芯片直接焊接到所述散热件上，所述LED芯片外不设封装。

5.如权利要求1所述的一种背光模组，其特征在于，所述散热件包括基板及设于基板上的散热鳍片，所述LED芯片及其线路设置在所述散热鳍片的基板上。

6.如权利要求5所述的一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括有背板，所述背板的侧壁上设置有嵌孔，所述散热鳍片嵌入所述嵌孔内。

7.如权利要求1所述的一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括背板，所述背板的侧壁上设置有相对于导光板入光面向背光模组外部延伸的凹陷，所述散热件设置在所述凹陷内。

8.如权利要求7所述的一种背光模组，其特征在于，所述背板的侧壁上的凹陷为设置在所述背板的侧壁上的通孔。

9.如权利要求8所述的一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括有胶框以及外框，所述胶框的侧壁在背板侧壁通孔位置上也设置有通孔，所述散热件通过胶框通孔与背板通孔而设置在所述外框上。

10.如权利要求9所述的一种背光模组，其特征在于，所述外框上设置有用于避让所述散热件使所述散热件与外部空气接触的开口，所述散热件嵌入所述开口内。

11.如权利要求10所述的一种背光模组，其特征在于，所述散热件的厚度大于所述外框的厚度。

12.如权利要求11所述的一种背光模组，其特征在于，所述外框上固定所述散热件的位置设置有向背光模组内部延伸的凸台，所述灯条固定在所述凸台上。

13.如权利要求12所述的一种背光模组，其特征在于，所述散热件为散热鳍片，所述散热鳍片的高度小于或等于所述凸台的深度。

14.如权利要求7所述的一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括有背板以及胶框，所述背板的侧壁上的凹陷为设置在背板侧壁上的弯折结构，所述胶框的侧壁上设置有通槽，所述弯折结构没入所述通槽内，所述散热件设置在所述弯折结构上。

15.一种液晶显示装置，包括如权利要求1-14任一所述的背光模组。

16.一种用于背光模组的光源，其特征在于，包括LED芯片和散热件，所述LED芯片及其线路直接设置在所述散热件上。

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