TWI497173B

TWI497173B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI497173B
Application number: TW103104140A
Authority: TW
Inventors: Chi Hsun Lin
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2015-08-21
Also published as: CN104008704B; TW201531770A; CN104008704A

Description

顯示裝置

本發明是關於一種顯示裝置，特別是一種具有散熱模組的顯示裝置。

近年來，由於液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，簡稱LCD)具有輕薄的優點，其係廣泛應用於電腦、電視以及行動電話等各種電子產品上以用於顯示圖像。詳細來說，液晶顯示裝置主要包含一背光模組(Backlight Module)以及一面板(Panel)。背光模組發出光線至面板，面板用以轉換光線而共同形成所欲之顏色以及圖像。其中，背光模組所使用之光源裝置，則直接影響背光模組之效能與組裝成本。而發光二極體(Light Emitting Diode，簡稱LED)由於具有亮度高、體積小以及耗能少等優勢，因此成為大多數液晶顯示器使用的光源之一。此外，相較於直下式背光模組，採用發光二極體的側光式背光模組因為可具有較薄之厚度，以使液晶顯示裝置達到高亮度以及窄邊框的特色而受到重視。

然而，發光二極體發光時亦會產生大量熱量。當液晶顯示裝置採用發光二極體作為光源時，發光二極體運作所產生的熱量會使整體液晶顯示裝置的溫度升高，容易影響液晶顯示裝置的正常運作，甚至導致損壞。

目前業者研發出一種散熱結構，以熱接觸的方式連接背光模組，用以排除背光模組運作時的熱量。當液晶顯示裝置畫面越大、亮度越高且邊框越窄的情況下，散熱結構連接背光模組的面積就越小，且背光模組所產生的熱量也越高，散熱結構則無法有效地排除熱量。若增加散熱結構的厚度以及延伸其長度，將導致散熱結構的成本大幅增加，且增加整體的厚度。

是以，目前急需一種散熱結構，在維持液晶顯示裝置具有高亮度、窄邊框以及薄厚度特徵的情況下，能有效排除液晶顯示裝置運作時所產生的熱量。

鑒於以上的問題，本發明揭露一種顯示裝置及其散熱模組，藉以解決顯示裝置運作時散熱的問題。

本發明的一實施例揭露一種顯示裝置，其包含一背框、一導光板、一面板模組、一光源模組以及一散熱模組。背框具有相對的一第一表面與一第二表面以及第一表面與第二表面之間的一側邊。導光板設置於第二表面並具有一入光面。面板模組設置於導光板上。光源模組位於背框的側邊，並面對入光面。散熱模組接觸於光源模組並包含一本體、一第一延伸板以及一第二延伸板。本體位於背框的側邊並接觸於光源模組，且本體具有沿側邊方向延伸的一縱向流道。第一延伸板自本體向外延伸並位於背框的第一表面。第二延伸板自本體向外延伸。第一延伸板介於第一表面以及第二延伸板之間，且第一延伸板以及第二延伸板之間相隔一距離以形成連通縱向流道的至少一橫向流道。

根據本發明揭露的顯示裝置中，當光源模組運作產生熱量時，熱量會經由熱傳導的方式傳遞至散熱模組的本體。而後，熱量可於本體的縱向流道沿著側邊方向而藉由熱對流的方式由縱向流道內的氣流由下往上移除。再者，傳遞至本體的其餘熱量亦會經由熱傳導的方式傳遞至第一延伸板與第二延伸板，再藉由熱傳導的方式向第一延伸板與第二延伸板的週遭以進行散熱。由於第一延伸板與第二延伸板之間具有與縱向流道夾角的橫向流道，氣流可自各橫向流道進入至縱向流道，加速縱向流道的氣流流動，進而提升熱傳導效率。如此，在不需要提升散熱模組的厚度以及長度的情況下，可加速散熱模組的整體散熱效率，進而節省生產材料成本。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

1‧‧‧顯示裝置

11‧‧‧背框

111‧‧‧第一表面

112‧‧‧第二表面

113‧‧‧側邊

12‧‧‧導光板

121‧‧‧入光面

122‧‧‧出光面

13‧‧‧面板模組

14‧‧‧光源模組

141‧‧‧發光件

142‧‧‧電路板

15、25、35‧‧‧散熱模組

151、251、351‧‧‧本體

1511、2511、3511‧‧‧縱向流道

1512‧‧‧主板

1512‧‧‧側面

1513‧‧‧第一板件

1514‧‧‧第二板件

1515‧‧‧第三板件

152‧‧‧第一延伸板

1521‧‧‧第三表面

1522‧‧‧第四表面

153‧‧‧第二延伸板

1531、2531、3531‧‧‧橫向流道

1531a‧‧‧入風口

1531b‧‧‧出風口

1532‧‧‧第三表面

1533‧‧‧第四表面

154、254‧‧‧肋條

16‧‧‧固定件

17‧‧‧殼體

18‧‧‧光學層膜

A、B‧‧‧氣流

D1‧‧‧第一距離

D2‧‧‧第二距離

X、Y、Z‧‧‧軸向

θ、θ1‧‧‧角度

第1圖係為根據本發明一實施例的顯示裝置的正視示意圖。

第2圖係為第1圖的顯示裝置沿著線段2-2的剖切示意圖。

第3圖係為第2圖的顯示裝置沿著線段3-3的剖切示意圖。

第4圖係為根據本發明另一實施例的顯示裝置的剖切示意圖。

第5圖係為根據本發明又一實施例的顯示裝置的剖切示意圖。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

本發明提供一種顯示裝置，用於接收電能以從其顯示區域發出特定光線，進而顯示特定之圖像供使用者觀看。

以下介紹本案顯示裝置的結構，請共同參照『第1圖』以及『第2圖』，其中『第1圖』係為根據本發明一實施例的顯示裝置的正視示意圖，『第2圖』係為第1圖的顯示裝置沿著線段2-2的剖切示意圖。本發明之顯示裝置1包含一背框11、一導光板12、一面板模組13、一光源模組14以及一散熱模組15。在本實施例中，顯示裝置1更包含一殼體17，用以包覆上述的背框11、導光板12、面板模組13、光源模組 14以及散熱模組15。

背框11具有一第一表面111、一第二表面112以及一側邊113，第一表面111與第二表面112彼此相對，而側邊113位於第一表面111與第二表面112之間，且側邊113連接第一表面111與第二表面112。

光源模組14位於背框11的側邊113。在本實施例以及部分的其他實施例中，光源模組14包含一電路板142以及一發光件141，發光件141固定設置並電性連接於電路板142。發光件141用以發射光線。電路板142用以傳輸並處理訊號。在本實施例以及部分其他實施例中，發光件141是點光源，例如一發光二極體，但發光件141的類型非用以限定本發明。在其他實施例中，發光件141是一有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，簡稱OLED)。

導光板12設置於背框11的第二表面112，且導光板12具有一入光面121、底面(未標示，可視為其與背框11第二表面112鄰近之表面)以及一出光面122。底面(未標示)與出光面122彼此相對，入光面121位於底面(未標面)與出光面122之間，入光面121連接出光面122與底面(未標示)，意即出光面122係位於導光板12遠離於背框11之第二表面112的一側。發光件141面對入光面121。導光板12用以自入光面121接收發光件141所發出的光線，並且光線在導光板12內部進行反射後，再自出光面122射出光線。在本實施例以及部分的其他實施例中，顯示裝置1更包含一反光層(未繪示)，設於導光板12以及背框11的第二表面112之間。當導光板12內部的光線射至反光層後，可藉由反光層進行反射而自出光面122射出。

面板模組13設置於導光板12的出光面122上。面板模組13用以接收來自於出光面122所射出的光線，並藉由面板模組13其內的機制而改變光線的特性，而再自面板模組13射出，以使光線形成特定的圖像，供使用者觀看。在本實施例以及部分的其他實施例中，顯示裝置1更包含多個光學膜層18，設置於面板模組13以及導光板12的出光面122之間，用以調整光線。面板模組13可稱為顯示面板，其包含一對基板以及一夾設於該對基板間之顯示介質層。其中，顯示介質層包含非自發光材料(例如：液晶、電泳、電濕潤、或其它合適的材料、或上述之組合)、自發光材料(例如：有機材料、無機材料、或其它合適的材料、或上述之組合)、或其它合適的材料、或上述之組合。基板的材料可為玻璃、石英、塑膠、藍寶石、或其它合適的材料、或上述之組合。再者，該對基板會區分有多個子畫素區，每個子畫素區包含至少一電晶體，其源極連接一資料線、其汲極連接一畫素電極、其閘極連接一掃描線。此外，面板模組13亦可整合其它至少一個電子元件，例如：觸控元件、光感測元件、光伏打元件(Photovoltaic)、或其它合適的元件、或上述之組合，上述的至少一個電子元件，可以外貼於顯示面板之外或內建於顯示面板之內。

散熱模組15接觸於光源模組14，用以移除光源模組14所產生的熱量。詳細來說，散熱模組15包含一本體151、一第一延伸板152以及一第二延伸板153。第一延伸板152以及第二延伸板153彼此間隔並皆自本體151向外延伸。因此，第一延伸板152以及第二延伸板153之間形成中空狀。

以下介紹本體的詳細結構。請共同參照『第2圖』以及『第3圖』，其中『第3圖』係為『第2圖』的顯示裝置沿著線段3-3的剖切示意圖。在本實施例以及部分的其他實施例中，本體151位於背框11的側邊113並接觸於光源模組14的電路板142，且本體151具有沿側邊113方向(本實施例之軸向Z)延伸的一縱向流道1511。在本實施例中，本體151係以黏貼的方式熱接觸於電路板142，但非用以限定本發明，在其他實施例中，可運用固定的方式來彼此固定，例如：螺絲、鉚釘、焊接、或其它合適的固定方式。在本實施例以及部分的其他實施例中，本體151包含一主板1512、一第一板件1513、一第二板件1514以及一第三板件1515。第一板件1513及第二板件1514係自主板1512的同一側面1512a向外延伸(沿本實施例之軸向X)，而第三板件1515自第二板件1514遠離主板1512的一端朝第一板件1513延伸(沿本實施例之軸向Y)。第一板件1513之一端連接第一延伸板152，第一板件 1513之另一端連接主板1512，第三板件1515之一端連接第二延伸板153，第三板件1515之另一端連接第二板件1514之一端，且第二板件1514之另一端連接主板1512。因此，主板1512、第一板件1513、第二板件1514以及第三板件1515共同圍繞形成中空狀之縱向流道1511。在本實施例中，由於光源模組14以及散熱模組15皆設置於背框11的側邊，縱向流道1511的延伸方向(軸向Z)係實質上平行於重力方向。此外，縱向流道1511的延伸方向與於第一延伸板152自本體151向外延伸的延伸方向交錯，較佳地，上述二者延伸方向係正交。而第一板件1513以及第二板件1514之間相隔而具有第一距離D1，意即第一板件1513以及第二板件1514之間呈現中空狀。

第一延伸板152自本體151向外延伸並位於背框11的第一表面111上，且第一延伸板152介於第一表面111以及第二延伸板153之間。第一延伸板152具有彼此相對的一第三表面1521以及一第四表面1522，第三表面1521面對背框11的第一表面111。第二延伸板153具有彼此相對的一第五表面1532以及一第六表面1533，第五表面1532面對第一延伸板152的第四表面1522。在本實施例以及部分的其他實施例中，顯示裝置1更包含一固定件16，散熱模組15的第一延伸板152藉由固定件16固定設置於背框11的第一表面111上。其中，固定件16包含螺絲、鉚釘、焊接、或其它合適的固定件。在本發明中，第一延伸板152以及第二延伸板153 之間相隔第二距離D2以形成連通縱向流道1511的多條橫向流道1531。其中，橫向流道1531也呈現中空狀。散熱模組15可選擇性地更包含多條肋條154，分別介於第一延伸板152與第二延伸板153之間，以將第一延伸板152與第二延伸板153之間區隔出多個橫向流道1531，且也可以防止第一延伸板152以及第二延伸板153發生凹陷，並以支撐維持第二距離D2，來讓橫向流道1531暢通。橫向流道1531各具有相對的一入風口1531a以及一出風口1531b，出風口1531b連通縱向流道1511。同時，橫向流道1531以及縱向流道1511之間分別夾有一角度θ，此角度θ可小於或等於九十度且大於零度。

是以，藉由散熱模組15接觸於光源模組14，當光源模組14運作發光而產生熱量時，熱量會經由熱傳導的方式傳遞至散熱模組15的本體151。而後，熱量可於本體151的縱向流道1511沿著側邊方向(例如本實施例之軸向Z)藉由熱對流的方式由縱向流道1511內的氣流A由下往上帶走，例如：第3圖所示的顯示裝置1中的右下角往右上角或左下角往左上角流動，但不限於此。再者，傳遞至本體151的熱量亦會經由熱傳導的方式傳遞至第一延伸板152與第二延伸板153，再藉由熱傳導的方式向第一延伸板152與第二延伸板153的週遭以進行散熱。由於第一延伸板152與第二延伸板153之間具有多個與縱向流道1511夾有角度θ的橫向流道1531，氣流B可自各橫向流道1531的入風口1531a進入，再從出風口1531b流至縱向流道1531。藉由煙囪效應(Stack Effect，或Chimney Effect)，橫向流道1531的氣流B進入縱向流道1511，加速縱向流道1511的氣流A從下往上(『第3圖』所示方向)流動，進而提升熱傳導效率。如此，可加速散熱模組15的整體散熱效率。

在本實施例以及部分的其他實施例中，第一板件1513以及第二板件1514之間的第一距離D1大於第一延伸板152以及第二延伸板153之間的第二距離D2。進一步來說，橫向流道1531的截面積係盡可能小於縱向流道1511的截面積。如此，以令截面積較大的縱向流道1511內所產生的氣流A成為主氣流，而利於牽引截面積較小的橫向流道1531內之氣流B，藉以加速氣流流速，以提升熱傳導的效果。

在本實施例以及部分的其他實施例中，本體151及第一延伸板152的材質是金屬或合金。當本體151及第一延伸板152的材質是金屬或合金時，可有效提升熱傳導的速度。而第二延伸板153以及肋條154的材質是塑膠，肋條154以及第二延伸板153係一體成型，且肋條154遠離第二延伸板153的一端係貼合於第一延伸板152。於其它實施例時，肋條154可組裝於第二延伸板153上。再者，當第二延伸板153的材質是塑膠時，可減輕重量並有效降低成本。此外，第一延伸板152與第二延伸板153之間的第二距離D2的長度約是1公釐至2公釐，而散熱模組15的寬度約略等於面板模組13寬度的五分之一。然而，上述的材質、尺度以及製造組成關係非用以限定本發明。

此外，本實施例的散熱模組15係位於整體顯示裝置1的側端，以使縱向流道1511的延伸方向實質上平行於重力方向。然而，於其他實施例中，散熱模組15係可位於顯示裝置1的頂端或底端，以接觸位於頂端或底端的光源模組14。此時，橫向流道1531係沿軸向Z延伸，而縱向流道1511沿軸向X延伸。如此，散熱模組15亦可藉由橫向流道1531以及縱向流道1511的氣流導引而進行散熱。

請參照『第4圖』，其係為根據本發明另一實施例的顯示裝置的剖切示意圖。本實施例與上述實施例類似，其差異在於本實施例的散熱模組25中，本體251形成的橫向流道2531以及縱向流道2511之間分別夾有一角度θ1，此角度θ1約等於九十度。是以，氣流B亦可經由肋條254之間的橫向流道2531而自外界進入縱向流道2511，以提升縱向流道2511的氣流A速率，進而提升熱傳導速率，提升整體散熱效率。

請參照『第5圖』，其係為根據本發明又一實施例的顯示裝置的剖切示意圖。本實施例與上述實施例類似，其差異在於散熱模組35不具有肋條，而本體351的橫向流道3531僅具有一橫向流道3531。橫向流道3531內的氣流B可不需要藉由肋條導引而直接流動至縱向流道3511。如此，亦可加速縱向流道3511的氣流A流動。

綜合上述，本發明揭露的顯示裝置中，當光源模組運作產生熱量時，熱量會經由熱傳導的方式傳遞至散熱模組的本體，而後，熱量可於本體的縱向流道沿著側邊方向而藉由熱對流的方式由縱向流道內的氣流由下往上移除。再者，傳遞至本體的其餘熱量亦會經由熱傳導的方式傳遞至第一延伸板與第二延伸板，再藉由熱傳導的方式向第一延伸板與第二延伸板的週遭以進行散熱。由於第一延伸板與第二延伸板之間具有多個與縱向流道夾角的橫向流道，氣流可自各橫向流道進入至縱向流道，加速縱向流道的氣流流動，進而提升熱傳導效率。如此，在不需要提升散熱模組的厚度以及長度的情況下，可加速散熱模組的整體散熱效率，進而節省生產材料成本。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。