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TWI286721B - Heat-dissipating apparatus for a back light module of a liquid crystal display - Google Patents

Heat-dissipating apparatus for a back light module of a liquid crystal display Download PDF

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TWI286721B
TWI286721B TW095128911A TW95128911A TWI286721B TW I286721 B TWI286721 B TW I286721B TW 095128911 A TW095128911 A TW 095128911A TW 95128911 A TW95128911 A TW 95128911A TW I286721 B TWI286721 B TW I286721B
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TW
Taiwan
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heat
backlight
circuit board
panel display
substrate
Prior art date
Application number
TW095128911A
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English (en)
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TW200809713A (en
Inventor
Alex Horng
Te-Chen Liu
Original Assignee
Sunonwealth Electr Mach Ind Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Sunonwealth Electr Mach Ind Co filed Critical Sunonwealth Electr Mach Ind Co
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Priority to JP2007011265A priority patent/JP2008041638A/ja
Priority to GB0701544A priority patent/GB2440748A/en
Priority to DE102007006594A priority patent/DE102007006594A1/de
Priority to FR0753815A priority patent/FR2904749A1/fr
Application granted granted Critical
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Publication of TW200809713A publication Critical patent/TW200809713A/zh

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Description

1286721 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種平面顯示器之背光源散熱裝置， 特別是關於在一電路板開設至少一組裝孔，且至少一背光 單元之一導熱部係經由該組裝孔直接貼接於一散熱基板之 背面’以提升散熱效率之平面顯示器之背光源散熱裝置。 【先前技術】 習用平面顯示器之背光源散熱裝置，請參照第i圖 所示，其包含數個背光單元6、一電路板7、一支撐框架 J及一散熱基板9。該背光單元6設置於該電路板7之一 侧，且與該電路板7電性連接，以便藉由該電路板7控制 該背光單元ό提供一背光源。該背光單元6具有一基座61 、一發光元件62及至少二極片63。該基座61係設有一 容置空間〔未標示〕，以便容置定位該發光元件62及極 片63。該發光元件62係選自一發光二極體〔led〕，以 提供足夠之光源。該極片63係由一導電金屬材質製成， 該極片63係穿設於該基座61之側面，且該極片63與該 發光元件62電性連接。 請再參照第1圖所示，該電路板7係選自一軟性印 刷電路板，該背光單元6利用該極片63電性連接於該電 路板7之一側。該支撐框架8設有一容置空間80，以供 容置該背光單元6及電路板7。該散熱基板9係由鋁或銅 等高導熱能力之金屬材質製成，其結合於該支撐框架8之 一侧，以便該電路板7經由該容置空間80與該散熱基板 —5 — C:\Limta\lt Pnt\PKI0134.doc 06/08/07/01:37 P« 1286721 9相互貼接。 當該背光單元6之發光元件62產生一背光源供一平 面顯示器〔未繪示，flat panel display〕形成影像時，該發 光元件62產生之熱能經由熱傳導方式傳遞至該電路板7 ，接著再由該散熱基板9之金屬材質間接吸收該電路板7 上之熱能。由於該高導熱能力之散熱基板9之一側設有數 個鰭片構造〔未標示〕，進而增加該散熱基板9與空氣之 熱交換面積，以便快速將所吸收之熱能釋放至大氣中，進 一步達到快速冷卻降溫之功效。 一般而言，上述習用平面顯示器之背光源散熱裝置
散熱基板9進行一熱交換動作，而必須間接透過該電路板 7將該背光單元6產生之減傳導魏散熱基板9進行散 熱，以致大幅降低該背光單元6之散熱效率。再者，該電 路板7大部分係選自-雛印刷f路板，其構造之材質必 d 3有導熱旎力較低之材質〔例如··玻璃纖維等〕，導致 降低該電路板7之導熱效率，進而造成該f光單元6之散 熱效率低^。基於上述原因，其確實有必要進—步改良上 述習用平面顯示器之背光源散熱裴置。 夕電路板開設至少一組裝孔， 之一導熱部經由該組裝孔直接貼 面，以提升散熱效率。再者，該 小^於此’本發明改良上述之缺點，其储由在至 且分別將至少一背光單元 設於至少一散熱基板之背 一基座的底部具有一預定高度差， w亥導熱部相對該背光單元之 差’該預定高度差不小於於 一 6 —
M/0«/07/01:37 W 1286721 … 該組裝孔之厚度，以便該導熱部經由該組裝孔緊密的貼設 於該散熱基板之背面，進一步增進組裝可靠度。藉此，本 發明確實能有效提升背光源散熱效率，進而延長平面顯示 器之使用壽命。 ^ 【發明内容】 本發明之主要目的係提供一種平面顯示器之背光源 散熱裝置，其係藉由在至少一電路板開設至少一組裝孔， 且分別將至少一背光單元之一導熱部經由該組裝孔直接貼 • 設於至少一散熱基板之背面，使得本發明具有提升背光源 散熱效率之功效。 I々 本發明之次要目的係提供一種平面顯示器之背光源 散熱裝置，其中至少一背光單元之一導熱部相對該背光單 元之一基座的底部具有一預定高度差，以便該背光單元之, 導熱部得以經由該組裝孔緊密的貼設於該散熱基板之背面 ，使彳于本發明具有提升背光源散熱效率及組裝可靠度之功 效。 籲 根據本發明之平面顯示器之背光源散熱裝置，其包 3至少一背光單元、至少一電路板及至少一散熱基板。該背 光單元及電路板共同構成一背光源模組。該背光單元設有一 發光元件及一導熱部，該導熱部係設置於該發光元件之一 端，以吸收該發光元件產生之熱能。該電路板設置於該散 熱基板之背面，且該發光單元之導熱部係通過該電路板之 ^ 至少一組裝孔直接貼設於談散熱基板之背面，以便該散熱 基板直接吸收及驅散該背光源模組產生之熱能。 —7 — C:\Linda\K Pttt\PKI0|34. doc 0β/08/07/0|：37 Ρ« 1286721 【實施方式】 為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明 顯易懂’下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式 ，作詳細說明如下：
請參照第2及4圖所示，本發明第一實施例之平面 顯示器之背光源散熱裝置較佳係用以結合於一平面顯示器 a〔 flat panel display，FPD〕之背面，該平面顯示器a較 佳可選自液晶顯示器〔liquid crystal display，LCD〕或電 漿顯示器〔plasma display panel，PDP〕等，以便提供背 光之光線，同時進行散熱動作。 請參照第2及3圖所示，本發明第一實施例之平面 顯示器之背光源散熱裝置其係包含至少一背光源模組工、 一支撐框架2及至少一散熱基板3，該背光源模組丨與該 支撑框架2係緊密貼設於該散熱基板3之背面，以便對該 平面顯示器a進行散熱動作。該背光源模組丨具有至少一 背光單元11及-電路板12，該f光單元u係與該電路 板12電性連接，藉由該電路板12控制該背光單元u之 發光動作，以提供一背光源。該電路板12較佳選自一軟 性印刷電路板，但亦可選自—硬性印刷電路板。該電路板 12開設至少-組裝孔⑵’以供該背光單元u透過該組 裝孔121與該散熱基板3相貼接。 =參照第2及3圖所示，本發明第—實施例之支 擇框架2具有至少—容置空間2()，且該 侧可用以結合該散熱基板3，及其另―側可用^Μ平 —8 一 C:\Linda\PK Pat\PII0i3Cdoc 1286721 3不$ a。更詳言之，該支撐购2較佳係選擇由一高 了、性金屬或合金所製成，例純、銅、金、銀或其合金 該#仁亦可選擇由非金屬材料製成，例如塑膠或泡棉等。 2置工間2G係對應該背光賴組1之雜開設形成在 二擇框架2上，該容置空間2〇用以組裝容置該背光源 m ’以便該背光源模組1不致凸出至該支撐框架2外 0 埶π再參照帛2及3圖所示，本發明第一實施例之散 了基板3係由—高導熱性金屬或合金所製成，例如銘、銅 為，：掉金銀或其合金等。該散熱基板3之正面設有數個散熱 及數個散熱鰭片32。該散熱鰭片係相對於該 散熱基板3之縱向凸設排列於該散熱基板3之正面，且各 相4該散熱鰭片32之間係形成該散熱槽道31，該散熱 :道31、亦相對於該散熱基板3之縱向排列形成。藉由該 、槽道31及政熱鰭片32增加該散熱基板3與空氣之熱 交換面積，以驅散該散熱基板3所吸收之熱能。 、…咕再參照第2及3圖所示，本發明第一實施例之背 光疋件11各設有一基座lu、一發光元件112、至少二導 ，件113及-導熱部114。該基座ln之中心位置具有〆 容置空間〔未標示〕，其可供容設定位該發光元件112及 該導熱部114。該發光元件112較佳選自一發光二極體〔 LEf〕’特別是-白光發光二極體。該導接件113係由一 :、同導電忐力之金屬材質製成，例如銅、銀或其合金等， 該導接件113係穿設於該基座lu之側面，其一端與位於 C:\Linda\PK P«mi0l34. doc
0β/0«/Ο7/ΟΙ:37 W —9 — I2S6721 該基座111内之發光元件112電性連接，而該導接件113 之另一端用以電性連接該電路板12。該導熱部114係, 自一具咼導熱月b力之金屬或合金材質製成，例如銘、銅、 金、銀或其合金等。該導熱部114選擇設置於該基座ηι 之底部’且其一端與該發光元件112相接觸。另外，該導 熱部114之另一端相對該基座ln之底部凸出且裸露於外 部，該導熱部114與該基座in之底部形成一預定高度差 〔未標示〕，該預定高度差不小於該電路板12之組裝孔 121之厚度，且該組裝孔121之直徑係大於該導熱部H4 之直徑，以便該導熱部114恰可透過該組裝孔121貼接於 該散熱基板3之背面。 二二》‘請再參照第2至4圖所示，當使用本發明第一實施 例之平面顯示器之背光源散熱裝置時，將該支撐框架2之 一侧結合於該平面顯示器a之背面。該背光單元u之發 光元件112發射一背光源供該平面顯示器a形成影像，同 時該發光元件112亦產生廢熱。由於該背光單元η之導 熱部114對應穿過該電路板12之組裝孔121直接貼設於 該散熱基板3之背面，以致該背光單元u之導熱部114 藉由熱傳導方式吸收該廢熱之熱能，且經由該導熱部114 本身之高導熱能力，直接將熱能傳導至該散熱基板3。藉 此，本發明確實可有效提升該背光源模組1之散熱效率。 再者，請參照本案第5及6圖所示，本發明第一實 轭例係另設有數個散熱風扇b,由於該散熱槽道31及散 熱鰭片32係相對該散熱基板3形成縱向排列，因此有利 C:\Linda\ft ΡΜΜΤΕΙΟ丨％ joe —10 — 0β/0β/07/0!:37 Μ 1286721 於藉由熱空氣上升之對流原理產生熱對流，以增進散熱效 率。藉此，該散熱風扇b較佳係選擇設置於該散熱基板3 之下方，且該散熱風扇b之出風口〔未標示〕亦相對該散 熱槽道31之通道方向設置，以便藉由該扇熱風扇b加速 該散熱槽道31内之空氣對流，進而提昇該散熱基板3之 散熱效率。 請參照第7至8圖所示，其揭示本發明第二實施例 多平面顯示器之背光源散熱裝置。相較於第一實施例，第 三實施例之電路板12係進一步選擇直接成型於該散熱基 板3之背面，且該電路板12預留至少一組裝孔121，該 散熱基板3之背面經由該電路板12之組裝孔121而可供 該背光單元11之導熱部114直接貼設，藉此有效提昇該 背光源模組1之散熱效率。 另外，當本發明第一實施例或第二實施例之背光單 元11經由該組裝孔121貼設於該散熱基板3之背面時， 該該背光單元11之導熱部114的結合侧可預設一焊料層 〔未、、、日示〕’透過一表面黏著技術〔Surface M〇unt Technology，SMT〕製程加熱熔融該焊料層，藉此將該背 光單元11穩m的結合於該散熱基板3之背面，以提升該 背光源模組1與該散熱基板3間之結合可靠度。另外，該 焊料層之材f較佳係選自—具高導熱能力之焊料〔例如Γ 錫膏等〕’進而增_背光源模組1與該散熱基板3間之 熱傳導效率。 如上所述才目較於第i圖之習用平面顯示器之背光 C:\Limk\PK Pftt\PK1013idoc °6/Οβ/〇7/〇|：37 η 〜11 — 1286721
源散熱裝置必賴接豸過一電路板7#-背光單元6所產 生之熱能傳導至—散熱基板9進行熱交換動作，以致大幅 降低該發光單元6之散熱效率等缺點，第2圖之本發明藉 由在該電路板12開設該組裝孔121，且分別將該背光^ 兀11之導熱部114係經由該組裝孔121直接貼接於該散 熱基板3之背面，以提升該發光單元u之散熱效率。再 者，該導熱部114相對該背光單元u之基座ln的底部 具有一預定高度差，該預定高度差不小於於該組裝孔ΐ2ι 之厚度，以便該導熱部114經由該組裝孔121緊密的貼接 缝該散熱基板3之背面，增進崎可靠度。藉此，本發明 讀實能有效提升背絲散熱料，進而延長平面顯示器之 使用壽命。 雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非 用以限定本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍之内，當可作各種更動與修改，因此本發明之 保護範圍當視後附之t請專·圍所界定者為準。 C:\Linda\PK Pftt\PX10I34.doc
06/08/07/01:37 PN 〜12 — 1286721 【圖式簡單說明】 第1圖：習用平面顯示器之背光源散熱裝置之分解立 體圖。 第 2圖 第 3圖 .第 4圖 第 5圖 .扉第 6圖 第 7圖 第 8圖
••本發明第一實施例之平面顯示器之背光源散 熱裝置之分解立體及放大圖。 :本發明第一實施例之平面顯示器之背光源散 熱裝置之組合剖視圖。 :本發明第一實施例之平面顯示器之背光源散 熱裝置之分解立體圖。 ••本發明第一實施例之平面顯示器之背光源散 熱裝置及散熱風扇之分解立體圖。 ••本發明第一實施例之平面顯示器之背光源散 熱裝置及散熱風扇之組合剖視及示意圖。 :本發明第二實施例之平面顯示器之背光源散 熱裝置之分解立體圖。 :本發明第二實施例之平面顯示器之背光源散 熱裝置之組合剖視圖。 【主要元件符號說明】 1 背光源模組 111基座 113導接件 12 電路板 2 支撐框架 11背光單元 112發光元件 114導熱部 121組裝孔 20 容置空間
—13 — 06/08/07/01:37 PM 1286721 3 散熱基板 31 32 散熱鰭片 6 61 基座 62 63 極片 7 8 支撐框架 80 9 散熱基板 a b 散熱風扇 散熱槽道 背光單元 發光元件 電路板 容置空間 平面顯示器 CAUndaVPC Pat\PCIOI34. doc

Claims (1)

1286721 十、申請專利範圍： ’ 1、一種平面顯示器之背光源散熱裝置，其包含： 至少一背光單元，其設有一發光元件及一導熱部，該 導熱部用以吸收該發光元件產生之熱能； 一電路板，其設有至少一組裝孔，且該電路板與該背 光單元電性連接，以構成一背光源模組； 至少一散熱基板’其中該電路板設置於該散熱基板之 馨月面’且該發光皁元之導熱部係通過該電路板之組穿 孔直接貼設於該散熱基板之背面，以便該散熱基板吸 收及驅散該背光源模組產生之熱能。 2、 依申請專利範圍第1項所述之平面顯示器之背光源散 歸置，其中該背光單元另設有—基座，其用以容置 定位該發光元件及導熱部。 3、 依申請專利範圍第丨項所述之平面顯示器之背光源散 熱裝置，其中該背光單元另設有至少二導接件，該導 • 接件一端與該發光元件電性連接，其另一端與該電路 板電性連接，以便藉由該電路板控制該發光元件提供 一背光源。 ’、 4、 依申請專利範圍第2項所述之平面顯示器之背光源散 ”、、裝置其中該導熱部之一端相對該基座之底部凸出 • 路於外部，且該導熱部與該基座之底部形成一預 • 疋同度差，該預定高度差不小於該電路板之組裝孔的 厚度。 巾θ專利範圍第1項所述之平面顯示器之背光源散 C:\Linda\K Pkt\PKIOI34.tk)c 06/08/07/01:37 PM —15 — 1286721 • -· 熱裝置，其中該組裝孔之直徑大於該導熱部之直徑， ， 則更該導熱部恰可透過該組裝孔貼言史於該散熱基板之 背面。 6依申明專利範圍第i項所述之平面顯示器之背光源散 齡置另包含-讀框架，其對應該背統模組之形 狀開汉有至少一容置空間，以便組裝容置該背光源模 組。 7依申°月專利範圍第1項所述之平面顯示器之背光源散 熱裝置’其巾該f路板係直接成型於概熱基板之背 面。 8、 依申料鄕圍第1項所述之平面顯示器之背光源散 齡置，財該導熱部與該賴基板之結合侧係設有 一焊料層。 9、 依申料截圍第8項所述之平面顯示器之背光源散 熱裝置，其中該焊料層係選自一錫膏。 φ 1〇、依申請專利範圍第1項所述之平面顯示器之背光源散 熱裝置，其中該散熱基板之正面設有數個散熱鰭片及 數個散熱槽道，該散熱鰭片及散熱槽道相對該散熱基 板之縱向形成延伸，該散熱槽道用以導引空氣由下而 上縱向流動，以驅散該散熱鰭片表面之熱能。 .U、依申㈣利範圍第1項所述之平面顯示ϋ之背光源散 熱裝置，其中該電路板選自一軟性印刷電路板及一硬 ， 性印刷電路板之一。 12依申巧專利範圍第！項所述之平面顯示器之背光源散 C:\Linda\K Pat\PICIOI34. doc 0«/0β/07/01：37 Ρ« —16 — 1286721 熱裝置，其中該發光元件選自一發光二極體〔LED〕 應 〇 ’ 13、依申請專利範圍第6項所述之平面顯示器之背光源散 熱裝置，其中另設有數個散熱風扇，該散熱風扇設置 於該散熱基板之下方，以提昇該散熱基板之散熱效率 〇 14、依申請專利範圍第1項所述之平面顯示器之背光源散 熱裝置，其中該導熱部係設置於該發光元件之一端。 • 15、依申請專利範圍第1項所述之平面顯示器之背光源散 熱裝置，其中該導熱部之材質係選自銘、銅、金及銀 — 0
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