CN100385313C - 背光单元及液晶显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背光单元和LCD器件，其中LED(发光二极管)用作背光单元的光源，并且将由LED发出的热量快速地释放到外界。该背光单元包括在一实施方式中的底盖；位于该底盖上的至少一个热管；以及以固定间隔设置于至少一热管上的光源；反射片，用于向上反射从所述光源发出的光；以及石墨扩散板，形成于所述反射片的下表面上并且用于释放光源产生的热量，其中所述反射片和石墨扩散板具有多个孔，用于容纳所述光源并且围绕所述光源的周围。

Description

背光单元及液晶显示器件
本申请要求享有2004年10月29日在韩国递交的申请号为10-2004-0087194和2005年2月28日在韩国递交的申请号为10-2005-0016992的申请的权益，在此引用其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件，尤其涉及包括发光二极管(LED)的背光单元以及其上安装有该背光单元的LCD器件。
背景技术
作为平板显示器件其中之一的阴极射线管(CRT)已经广泛的应用于诸如电视机、测量装置和信息终端的器件的显示器中。但是，由于CRT体积大和重量重，因此其在小型化和重量轻方面具有一定的局限性。因此，已经开始积极地研究诸如采用电光效应的液晶显示(LCD)器件、采用气体放电的等离子显示面板(PDP)和采用电致发光效应的电致发光显示(ELD)器件的显示器件，这些显示器件可以替代CRT。
在这些显示器件中，LCD器件得到最为积极的研究。积极研发具有功耗低、体积小和重量轻等优点的LCD器件将其用于台式机显示器和大尺寸显示器件以及便携式计算机。因此对于LCD器件的需求正在不断提高。
LCD器件包括用于显示图像的LCD面板，用于向LCD面板施加驱动信号的驱动部件，以及用于向LCD面板提供光源的背光单元。LCD面板具有以预定间隔彼此粘结的第一和第二玻璃基板，以及形成在第一和第二玻璃基板之间的液晶层。
在第一基板(TFT阵列基板)有以固定间隔沿第一方向排列的多条栅线，以固定间隔沿垂直于栅线的方向的第二方向排列的多条数据线，以矩阵形式在由栅线和数据线限定的各像素区域中的多个像素电极，以及响应于栅线上的信号用于向像素电极传输数据线上的信号的可开关的多个薄膜晶体管(TFT)。
第二玻璃基板(滤色片基板)具有用于遮蔽像素区域以外区域的光的黑矩阵层，用于显示颜色的滤色片层(R，G，B)，以及用于实现图像的公共电极。
第一玻璃基板通过衬垫料与第二基板间隔预定的距离。通过具有液晶注入孔的密封剂彼此粘结第一基板和第二基板。然后，通过液晶注入孔注入液晶。
同时，LCD器件控制环境光的透光率以显示图像。在这方面，该LCD器件需要诸如背光单元的附加光源。根据灯的布置可以将背光单元分为直下型和边缘型。
LCD器件使用诸如电致发光(EL)、发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)或者热阴极荧光灯(HCFL)的光源。在那些光源中，将具有寿命长、功耗低和体积小等优点的CCFL用作大尺寸彩色TFT LCD器件的光源。
在CCFL作为光源的情况，荧光放电管利用通过在低温下注入包含氩(Ar)和氖(Ne)的水银气体形成的彭宁效应。此外，在该荧光放电管的两端形成电极，并且以平板形形成阴极。当在其上施加电压时，荧光放电管内部的电荷以类似溅射态与平板形阴极碰撞，从而产生二次电子。因此，通过二次电子激发周围的元素，从而产生等离子体。而且，周围元素发射强烈的紫外光，然后该紫外光激发荧光物质，从而发出可见光。
在边缘型背光单元中，灯单元形成在导光板一侧。边缘型通常应用于相对小尺寸的LCD器件诸如便携式计算机或台式计算机的显示器。边缘型背光单元用于在LCD器件中获得均匀亮度、长使用寿命以及薄外形。
以下，将参考附图说明现有技术的背光单元。
图1所示为根据现有技术包括的荧光灯的边缘型背光单元的截面图。
如图1所示，现有技术边缘型背光单元包括荧光灯11，灯罩12，导光板13，反射片14，散光板15，棱镜片16，保护片17，和主支架18。在用于发光的荧光灯11的内表面涂敷有荧光物质。而且，该灯罩12固定荧光灯11，并向一个方向聚集从荧光灯11发出的光。该导光板13向LCD面板上侧面提供从荧光灯11发出的光，并且在导光板13下设置反射片14以将在LCD面板对面一侧泄漏的光导向导光板13。在导光板13上方形成散光板15以均匀的传播由导光板13导向后的光。此外，在散光板15上形成棱镜片16以聚集散光板15散射的光，并向LCD面板发送该聚集后的光。在棱镜片16上侧面上形成保护片17以保护棱镜片16。该主支架18容纳并固定上述元件。
在上述背光单元中，将从荧光灯11发出的光聚集到导光板13的入射表面，然后该聚集后的光顺序穿过导光板13、散光板15和棱镜片16，从而将光发送给LCD面板。然而，采用现有技术的背光单元由于光源的发光特性导致具有较低的色彩再现率。此外，由于荧光灯的尺寸和性能的限制导致很难获得具有高亮度的背光单元。
随着大尺寸LCD器件向20英寸或更大的发展趋势，积极的研究直下型背光单元，其中在散光板下表面上以线形设置多个灯，从而LCD面板的整个表面直接照射有光。和边缘型背光单元比较具有更大发光效率的直下型背光单元用于需要高亮度的大尺寸LCD器件。
同时，边缘型和直下型背光单元使用荧光灯作为光源。然而，该荧光灯问题在于其需要有害气体。即，该荧光灯会造成环境污染。因此，近来已经开始在研发可以防止环境污染的新光源。在新开发的多种光源中，LED(发光二极管)在不会产生环境污染、可以显示多种颜色以及降低功耗方面吸引了广泛的关注。
图2所示为根据现有技术包括LED的背光单元的平面图。图3所示为沿图2的I-I’线提取的其上安装有背光单元的LCD器件的截面图。如图2所示，根据现有技术包含LED的背光单元包括底盖20(如图3所示)，多个金属PCB(印刷电路板)75，多个红R LED、绿G和蓝B 70a、70b和70c，以及多个光学片50(如图3所示)。
在底盖20上彼此平行的形成金属PCB 75。然后，在各金属PCB 75上以固定间隔布置红R、绿G和蓝B LED 70a、70b和70c。在红R、绿G和蓝B LED70a、70b和70c上形成光学片50。
如图2所示，以直下型形成包括LED的背光单元，其中在LCD面板40下形成LED 70a、70b和70c(如图3所示)。如图3所示，包括根据现有技术的包含LED的背光单元的LCD器件包括底盖20、金属PCB 75、红R、绿G和蓝B LED 70a、70b和70c、光学片50、LCD面板40、导板60和顶盖30。
在底盖20上方形成金属PCB 75，其中该金属PCB平行形成。然后，在各金属PCB 75上以固定间隔形成红R、绿G和蓝B LED 70a、70b和70c。然后在LED 70上形成光学片50，在光学片50上形成LCD面板40。该导板60支撑LCD面板40和光学片50。此外，在LCD面板40的上边缘、导板60和底盖20的侧面设置顶盖30。每个LED 70包括主体73和发光部件71。在主体73和发光部件71之间形成反射片25。
导板60具有凸出图案。该导板60的凸出图案位于光学片50和LCD面板40之间，从而在光学片50和LCD面板40之间形成预定间隔。此外，底盖20位于距离光学片50下表面预定间隔。因此，可以在底盖20和光学片50之间提供用于容纳金属PCB 75和LED 70的空间。以固定间隔形成金属PCB 75。该金属PCB 75帮助释放从LED 70发出的热量。
LCD面板40包括以预定间隔彼此粘结的上下基板，以及分别形成于上下基板外表面的上下偏振片，其中在上下基板之间形成有液晶层(未示出)。该光学片50由第一和第二棱镜片以及散光片形成。
为了在LCD面板40上显示图像，该背光单元开启LED 70。这样，可以将电压施加给红R、绿G和蓝B LED 70a、70b和70c的全部，或者选择性地施加给红R、绿G和蓝B LED 70a、70b和70c。因此，从红R、绿G和蓝B LED发射的光在光学片50和LED 70之间的空间混色，从而用混和后的光照射LCD面板40的背面。
在包括LED的背光单元中，在每个金属PCB上安装LED 70，并且每个金属PCB均与底盖20连接。和CCFL(冷阴极荧光灯)比较，LED 70具有较低的发光效率。因此，为了在LCD面板的整个表面获得所需的亮度，必须提高功耗。即，LED 70比CCFL产生更多的热量。
在上述的结构中，由LED 70产生的热量主要传导并扩散到金属PCB 75上，然后通过底盖20释放到外界。这样，金属PCB 75由铝形成，并且底盖20由铝、铝合金或微聚乙二醇醚酞(MCPET)形成。
该铝或者铝合金具有低于100W/mK的热导系数，并且MCPET具有0.2W/mK的热导系数。因此，不可能在短时间内向外界释放由LED 70产生的热量。而且，由LED 70产生的热量通过背光单元的下侧(PCB和底盖)向外界释放。即，通过背光单元的下侧只能释放少量的热量。因此，在LCD器件的操作中不可能实现LED的热可靠性。
即，根据现有技术包括LED的背光单元具有以下缺点。
在根据现有技术的背光单元中，LED位于各PCB上，其中该PCB由铝形成。即，由LED产生的热量通过PCB向外界释放。如果长时间驱动该背光单元，由于铝的热导系数的局限性导致不可能在短时间内将从LED产生的热量释放到背光单元的外侧。
而且，从LED产生的热量通过PCB和底盖释放到外界。因此，不可能在短时间内将产生的热量释放到外界。
而且，该热量主要产生在LED芯片中。然而，由于对应于LED芯片形成反射片因此该LED芯片没有用于释放热量的空间。因此，很难在短时间内将产生的热量释放当外界。因此，在每个LED之间的节点温度升高，从而破坏了LED操作中的可靠性。
发明内容
因此，本发明提供一种背光单元和LCD器件，其基本上克服了由于现有技术的局限和缺点所导致的一个或多个问题。
本发明的目的在于提供一种背光单元和LCD器件，其中LED(发光二极管)用作背光单元的光源，并且将由LED产生的热量快速地释放到外界。
本发明的附加优点和特征将在后面的描述中得以阐明，通过以下描述，将使它们在某种程度上显而易见，或者可通过实践本发明来认识它们。本发明的这些目的和优点可通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和得到。
为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种背光单元包括：底盖；位于底盖上的至少一个热管；位于底盖上并且以固定间隔位于至少一个热管上的多个光源；反射片，用于向上反射从所述光源发出的光；以及石墨扩散板，形成于所述反射片的下表面上并且用于释放光源产生的热量，其中所述反射片和石墨扩散板具有多个孔，用于容纳所述光源并且围绕所述光源的周围。
在本发明的另一方面，背光单元包括：底盖；位于底盖上彼此平行排列的多个印刷电路板(PCB)；以固定间隔位于各PCB上的多个光源；用于向上反射由光源发出的光的反射片；以及形成于反射片的下表面用于释放由多个光源产生的热量的石墨扩散板，其中所述反射片和石墨扩散板具有多个孔，用于容纳所述光源并且围绕所述光源的周围。
在本发明的另一方面，一种LCD器件包括：底盖；在底盖上彼此平行排列的多个PCB；以固定间隔位于PCB上的多个LED；设置于LED的周围用于向上反射从LED发出的光的反射片；形成于反射片的下表面用于释放由多个LED产生的热量的石墨扩散板；以及位于多个LED上方的LCD面板，其中所述反射片和石墨扩散板具有多个孔，用于容纳所述LED并且围绕所述LED的周围。
在本发明的另一方面，一种LCD器件包括：底盖；位于所述底盖上的至少一个热管；以固定间间隔位于至少一个热管上的多个LED；形成于LED的周围用于向上地反射从LED发出的光的反射片；形成于所述反射片下表面用于向外界释放由多个LED产生的热量的石墨扩散板；以及位于所述多个LED上的LCD面板，其中所述反射片和石墨扩散板具有多个孔，用于容纳所述光源并且围绕所述光源的周围。
应该理解，上面的概括性描述和下面的详细描述都是示意性和解释性的，意欲对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
本申请所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，并且包括在该申请中并且作为本申请的一部分，示出了本发明的实施方式并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1所示为根据现有技术包括荧光灯的背光单元的截面图；
图2所示为根据现有技术包括LED的背光单元的平面图；
图3所示为沿图2的I-I’提取的包括背光单元的LCD器件的截面图；
图4所示为根据本发明第一实施方式的背光单元的平面图；
图5所示为沿图4的II-II’线提取的根据本发明第一实施方式的其上安装有背光单元的LCD器件的截面图；
图6所示为表示根据本发明第一实施方式的热管的热导效率的比较图；
图7所示为根据本发明第一实施方式中图4热管的截面图；
图8所示为根据本发明第一实施方式的热管的热传输过程的截面图；
图9所示为根据本发明第一实施方式中图4LED的截面图；
图10所示为根据本发明第二实施方式的背光单元的平面图；
图11所示为沿图10的III-III’线提取的根据本发明第二实施方式的其上安装有背光单元的LCD器件的截面图；以及
图12A到图12C所示为根据本发明第二实施方式用于安装反射片、石墨片以及LED的工序的透视图。
具体实施方式
现在将对本发明的优选实施方式做详细说明，其实施例在附图中说明。尽可能的，将在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。
在下文中，将参考附图说明根据本发明的背光单元和LCD器件。
图4所示为根据本发明第一实施方式的背光单元的平面图。图5所示为沿图4的II-II’线提取的根据本发明第一实施方式其上安装有背光单元的LCD器件的截面图。如图4所示，根据本发明第一实施方式的背光单元包括底盖120(如图5所示)，多个热管180，多个红R、绿G和蓝B LED，以及多个光学片150(如图5所示)。
在底盖120上彼此平行形成热管180。然后，以固定间隔设置红R、绿G和蓝B LED，其中在每个热管180上形成多个红R、绿G和蓝B LED。而且，在红R、绿G和蓝B LED上设置光学片150。热管180以固定间隔设置，并且在各热管180上以固定间隔形成LED 170。如图4所示，以直下型形成包括LED的背光单元，其中在LCD面板140下以阵列形式形成LED 170。
以图7所示的板形形成各热管180。该热管180由以预定间隔设置的两金属板形成。在两个金属板之间的空间中设置有大潜热的工作流体(workingfluid)。即，该热管180通过该工作流体传输热量。
如图5所示，根据本发明第一实施方式包含LED的LCD器件包括底盖120，热管180，红R、绿G和蓝B LED 170，光学片150，LCD面板140，导板160以及顶盖130。
在顶盖120上彼此平行的形成热管180。然后，以固定的间隔定位红R、绿G和蓝B LED，其中该红R、绿G和蓝B LED形成在各热管180上。此外，在该红R、绿G和蓝B LED上设置光学片(图5中150)。在该光学片150上形成LCD面板140，并且导板160支撑LCD面板140和光学片150。然后，在LCD面板的上边缘、导板160和底盖120的侧面设置顶盖130。
这样，导板160具有凸出图案。导板160的凸出图案设置在光学片150和LCD面板140之间，因此在光学片150和LCD面板140之间形成预定间隔。
而且，在光学片150的下表面以预定间隔设置底盖120。因此，可以在底盖120和光学片150之间提供用于容纳热管180和LED170的空间。
此外，多个PCB形成在LCD器件的适当位置并电连接到LED170。例如，如图11所示，PCB可以直接设置于LED170下。PCB还可以设置热管180下、热管180和LED170之间、或者相邻的热管180之间。
以固定间隔形成热管180。该热管180帮助释放从LED170发出的热量。此外，热管180还可以帮助反射从LED170发出的光。例如，在热管表面上进行特殊处理以提供热管的反射表面使得从LED170发出的光可以反射向LCD面板140。附加或作为热管反射表面的替代物的反射片可以设置在如图11所示的LED的周围，用于向上反射LED170发出的光。
LCD面板140包括以预定间隔彼此粘结的上下基板，在上下基板之间形成的液晶层(未示出)，以及分别形成于上下基板外表面的上下偏振片。光学片150由第一和第二棱镜片以及散光片形成。
为了在LCD面板140上显示图像，背光单元开启LED170。这样，将电压施加给所有的红R、绿G和蓝B LED，或选择性地施加给红R、绿G和蓝B LED。因此，从红R、绿G和蓝B LED发出的光在光学片150和LED170之间的空间进行混色，从而LCD面板140的背面受到混合光的照射。
图6所示为表示根据本发明第一实施方式的热管的热导效率的比较图。即，当每个材料图案(热管、铜和铝)具有50CM的长度和直径1.27CM的圆形截面，图6示出了用于传输20W的热量所需的温差。
参照图6，在传输20W的热量时，铝需要460℃的温差，铜需要250℃的温差，而热管需要6℃的温差。因此，该热管比其他诸如铝和铜的金属图案具有更大的热导性能。
下文，热管的结构描述如下。图7所示为根据本发明第一实施方式中图4热管的截面图。图8所示为根据本发明第一实施方式的热管的热传输过程的截面图。如图7所示，每个热管180包括第一板和第二板181和182，第一和第二管芯183和184，密封层185，以及工作流体186。第一板和第二板181和182以预定间隔彼此相对地设置。在第一板和第二板181和182相对的表面分别形成第一和第二管芯183和184。然后，密封层185密封第一板和第二板181和182之间的预定空间。此后，将工作流体设置于由密封层185密封的第一板和第二板181和182之间的空间内。
第一板和第二板181和182由诸如铜或者其他材料的金属形成。以网状形成第一和第二管芯183和184，其中网的内部为空的。密封层185防止工作流体流出热管180。此外，为了使第一平板和第二平板181和182之间的空间内部的工作流体186平滑流动，该密封层185密封第一板和第二板之间的空间。
工作流体186为具有大潜热的液体材料，其中该工作流体的潜热与水的潜热近似或更大，在本发明第一实施方式中，工作流体186由水形成。
参照图8，如果热管180的一端接收热量，则热管180内部的工作流体186产生循环。假设该工作流体由水形成，当热量施加给热管180的一端时，位于热管180一端的工作流体变为蒸汽。该蒸汽移动到热管180的另一端，从而该热管的另一端用作冷却器。然后，该蒸汽通过状态转变变为液体。因此，蒸汽和液体在热管180内部循环。这样，如果热管180的另一端接地，则该另一端用作用于将热量释放到外界的冷却器。
根据本发明第一实施方式的背光单元中，热管180位于底盖120上。即，由热管180上的LED170产生的热量通过热管180释放到外界。根据现有技术的背光单元的情况中，LED位于金属PCB上，因此其在热量释放方面具有局限性。
根据本发明第一实施方式的背光单元中，热导效率高的热管180设置于LED下方。因此，可以将由LED170产生的热量快速地释放到外界。
即，由LED170产生的热量不会停留在LED170和热管180之间的连接处。将由LED170产生的热量传输给底盖120并释放到外界，从而提高了操作中的可靠性。因此，可以实现高发光效率同时提高操作中可靠性，从而提高了亮度。
图9所示为根据本发明第一实施方式图4中LED的截面图。参照图9，每个LED170包括芯片170a、透明模(mold)或者透镜1170b、支架170c以及芯片基座170d。此时，芯片170a发光，并且在芯片170a的表面涂覆透明模或者透镜170b。然后，支架170c支撑芯片170a和透明模或者透镜170b。此外，在主体170c的两端下面形成芯片基座170d。
芯片基座170d通过焊接粘结到热管180上。此外，将具有低热导系数的绝缘层插入支架170c和热管180之间。
图10所示为根据本发明第二实施方式的背光单元的平面图。图11所示为沿图10的III-III’线提取的根据本发明第一实施方式的其上安装有背光单元的LCD器件的截面图。如图10所示，根据本发明第二实施方式的背光单元包括底盖120、多个PCB(印刷电路板)190、多个红R、绿G和蓝B LED170、反射片125、石墨散热板(图11的127)以及光学片150(图11所示)。
在底盖120上彼此平行形成PCB190。然后，在每个PCB190上以固定间隔形成红R、绿G和蓝B LED170。反射片125将发射自LED170的光向上反射。此外，在反射片125下面形成该石墨扩散板127，其中该石墨扩散板127释放产生于LED170的热量。该光学片150位于LED170上。
在根据本发明第二实施方式的背光单元中，由LED170产生的热量通过石墨扩散板127分布到上部和下部。集中在LED170的芯片的热量传送给反射片125、LED170的透镜上部以及底盖(图11的120)的下部，并然后通过释放到外界。石墨扩散板127具有强散热能力，从而使产生于LED170内部芯片的热量在短时间内扩散到周围。此外，由LED170产生的热量通过对流和传导扩散到LED170上部和下部，从而实现热扩散的最大化。
详细的说，石墨扩散板的热导系数为400W/mK到800W/mK。和现有技术形成于反射片下面的PCB与底盖的结构比较，根据本发明包括石墨扩散板的上述结构具有更高的热扩散效率。因此，根据本发明的背光单元可以实现操作中的可靠性。
同时，该底盖120由MCPET(微聚乙二醇醚酞)形成，其中MCPET(微聚乙二醇醚酞)具有0.2W/mK的热导系数。此外。该PCB190由ALSET(铝和E60L的合金)形成，其中ALSET具有100W/mK的热导系数。即，各MCPET和ALSET的热导系数均小于石墨扩散板127的热导系数。因此，热量大部分扩散到临近于LED170的石墨扩散板127内。
在根据本发明第二实施方式的背光单元中的热导效率是根据现有技术仅包括PCB和底盖的背光单元中的热导效率的4倍到4000倍。
在下表中示出不同材料以及石墨扩散板的热导系数。
表1
  材料   热导系数(W/mK)
  石墨扩散板   400～800
  MCPET   0.2
  ALSET   ≤100
如表1所示，石墨扩散板的热导系数大于MCPET或ALSET的热导系数。
如图10所示，以直下型形成包括LED的背光单元，其中在LCD面板(如11的140)下以阵列形成LED170。
以平板型形成石墨扩散板127，其可以粘结到反射片125的下表面，或可以距离反射片125的下表面以预定间隔形成。
为了形成石墨扩散板127，在喷涂石墨颗粒以后，通过压力以平板型固化喷涂后的石墨颗粒。和底盖120和PCB190比较，该石墨扩散板127具有较大的热扩散效率(热导率)。
如图11所示，在根据本发明第二实施方式包含背光单元的LCD器件包括底盖120、PCB190、红R、绿G和蓝B LED170、反射片125、石墨扩散板127、光学片150、LCD面板140、导板160以及顶盖130。
在底盖120上彼此平行形成PCB190。然后，在每个PCB190上以固定间隔形成红R、绿G和蓝B LED170。反射片125将发射自LED170的光发射到上部。此外，在反射片125下面形成该石墨扩散板127，其中该石墨扩散板127释放产生于LED170的热量。该光学片150位于LED170上。在光学片150上形成LCD面板140，导板160支撑LCD面板140和光学片150。此外，顶盖130设置在LCD面板140的上边缘、导板160和底盖120的侧面。
这样，导板160具有凸出图案。该导板160的凸出图案位于光学片150和LCD面板140之间，从而在光学片150和LCD面板140之间形成预定间隔。
此外，在距离光学片150的下表面以预定间隔设置底盖120。因此，可以在底盖120和光学片150之间提供用于容纳PCB190和LED170的空间。以固定间隔形成PCB190。该PCB190有助于均匀释放由LED170发出的热量。
LCD面板140包括以预定间隔彼此粘结的上下基板，以及分别形成于上下基板外表面的上下偏振片，其中在上下基板之间形成有液晶层(未示出)。该光学片150由第一和第二棱镜片以及散光片形成。
为了在LCD面板140上显示图像，该背光单元开启LED 170。这样，可以将电压施加给所有的红R、绿G和蓝B LED，或者选择性地施加给红R、绿G和蓝B LED。因此，从红R、绿G和蓝B LED发射的光在光学片150和LED 170之间的空间进行混色，从而由混和光照射LCD面板140的背面。
下面说明用于组装石墨扩散板127的方法。
图12A到图12C所示为根据本发明第二实施方式用于安装反射片、石墨扩散板以及LED的工序的透视图。如图12A所示，首先，将石墨扩散板127粘结到反射片125的下表面。此时，通过固化石墨颗粒以平板型形成石墨扩散板127。
参照图12B，在反射片152和石墨扩散板127内形成多个孔128，其中孔128分别对应于LED170设置。通过该孔128，露出LED 170的各个透镜。这样，石墨扩散板127的孔反射片125的孔相对应地形成。
通过在其中间设置附加粘结层将反射片125粘结到石墨扩散板127上。以另一种方式不必形成附加粘结层，该反射片125可以层迭在石墨扩散板127上。如果在将反射片125粘结到石墨扩散板127上以后形成所述孔，则可以简化的工序形成各个孔并且防止在反射片125和石墨扩散板127之间的孔偏移(hole-shifting)的问题。
参照图12C，通过孔128露出LED170。在图9中示出LED的结构。通过焊接将LED170粘结到PCB190上。该LED的透镜170b覆盖芯片170a并且该透镜170b传输从LED170的芯片170a发出的光。如图9所示，该透镜170b具有曲面。然后，对应于LED透镜170b的下表面和LED的支架170c的上表面分别形成反射片125和石墨扩散板127。因此，从LED170发出的光反射给上部。从而产生于LED170的热量可以均匀扩散。
在根据本发明第二实施方式的背光单元和采用该背光单元的LCD器件中，PCB190位于底盖120上，并且该石墨扩散板127围绕LED170的周围形成。因此，由LED170产生的热量通过石墨扩散板127、PCB190和底盖120释放到外界。
在根据本发明第二实施方式的背光单元中，将热导效率高的石墨扩散板127设置为临近LED170的芯片170a。结果，由LED170产生的热量被释放到外界。因此，热量不会存留于LED170和石墨扩散板127之间的连接处。即，由LED170产生的热量通过石墨扩散板127传输给底盖120和上部的空气层，从而在操作中获得可靠性。
在根据本发明第二实施方式的背光单元中，在底盖120上彼此平行地形成热管180，在每个热管180上形成红R、绿G和蓝B LED170。在根据本发明第二实施方式的背光单元中，反射片125和石墨扩散板127设置于LED170的周围。
在另一实施方式中，结合第一实施方式和第二实施方式使得第一实施方式中的热管180和第二实施方式中的石墨扩散板127同时释放由LED170产生的热量。在该实施方式中，由于既使用热管180又使用石墨扩散板127，因此可以比第一和第二实施方式更快的释放热量。
如上所述，根据本发明的实施方式的背光单元和LCD器件具有如下优点。
在根据本发明第一实施方式的背光单元中，在LED下设置有热管，其中热管材料的热导系数比铝或铜的热导系数大几百到几千。即，根据本发明第一实施方式可以改善背光单元中的热释放效率。而且，降低了LED和热管之间连接点的温度，从而可以改善根据本发明第一实施方式的包括LED的背光单元以及采用背光单元的LCD器件的热可靠性。
根据本发明第二实施方式的背光单元包括石墨扩散板以及热管。因此，实现较大热释放效率是可行的。即，将LED芯片和LED透镜粘结到该石墨扩散板上，从而提高热释放效率。还可以快速地释放汇集于LED的热量。此外，热量传送到LED的上部和周围的侧面。因此，通过降低热释放的负载提高热释放效率。
在短时间内将产生于LED的热量释放到外界。因此，在背光单元工作时LED的温度被降低。因此，可以实现高发光效率同时提高操作中可靠性，从而提高了亮度。
对本领域的普通技术人员，显然可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，对本发明做出各种改进和变型。因而，本发明意欲覆盖所有落入所附权利要求及其等效物范围内的本发明的改进和变型。

Claims (32)

1.一种背光单元，包括：
底盖；
位于底盖上的至少一个热管；
位于底盖上并且以固定间隔位于至少一个热管上的多个光源；
反射片，用于向上反射从所述光源发出的光；以及
石墨扩散板，形成于所述反射片的下表面上并且用于释放光源产生的热量，
其中，所述反射片和石墨扩散板具有多个孔，用于容纳所述光源并且围绕所述光源的周围。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述多个光源包括红R、绿G和蓝B发光二极管。
3.根据权利要求2所述的背光单元，其特征在于，各所述发光二极管包括：
发光二极管芯片；
其上安装有发光二极管芯片的支架；
用于将支架连接到至少一个热管的芯片基座；以及
用于覆盖发光二极管芯片的透明模或者透镜。
4.根据权利要求3所述的背光单元，其特征在于，所述芯片基座与至少一热管接触以将由发光二极管产生的热量传输给至少一热管。
5.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述多个光源与至少一个热管粘结。
6.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述至少一个热管包括在所述至少一个热管中的工作流体。
7.根据权利要求6所述的背光单元，其特征在于，所述至少一个热管包括彼此相对的第一板和第二板，所述工作流体位于第一板和第二板之间。
8.根据权利要求7所述的背光单元，其特征在于，所述至少一个热管还包括位于面向第二板相对表面的第一板表面上的第一管芯以及位于第二板相对表面的第二管芯。
9.根据权利要求8所述的背光单元，其特征在于，所述至少一个热管还包括用于在第一板和第二板之间提供密封空间的密封层，所述工作流体位于第一板和第二板之间的密封空间中。
10.根据权利要求6所述的背光单元，其特征在于，所述工作流体由液体材料形成。
11.根据权利要求10所述的背光单元，其特征在于，所述工作流体由水形成。
12.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，由所述光源的至少其中之一产生的热量传导给石墨扩散板。
13.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述多个光源与至少一个热管接触以向至少一个热管传输由多个光源产生的热量。
14.一种背光单元，包括：
底盖；
在底盖上彼此平行形成的多个印刷电路板；
在每个印刷电路板上以固定间隔形成的多个光源；
用于向上反射由所述光源发出的光的反射片；以及
位于所述反射片下面的石墨扩散板，用于释放由所述多个光源产生的热量，
其中，所述反射片和石墨扩散板具有多个孔，用于容纳所述光源并且围绕所述光源的周围。
15.根据权利要求14所述的背光单元，其特征在于，由所述光源的至少其中之一产生的热量传导给石墨扩散板。
16.根据权利要求14所述的背光单元，其特征在于，所述多个光源包括发光二极管。
17.根据权利要求16所述的背光单元，其特征在于，所述每个发光二极管包括：
发光二极管芯片；
其上安装有发光二极管芯片的支架；
用于将支架连接到石墨扩散板上的引线端子；以及
用于覆盖发光二极管芯片并用于传输由发光二极管芯片发出的光的透镜。
18.根据权利要求17所述的背光单元，其特征在于，所述发光二极管的所述引线端子粘结到各印刷电路板上。
19.根据权利要求17所述的背光单元，其特征在于，所述反射片和所述石墨扩散板设置在所述发光二极管透镜下方。
20.根据权利要求14所述的背光单元，其特征在于，所述石墨扩散板具有比底盖更大的热导率。
21.根据权利要求14所述的背光单元，其特征在于，所述石墨扩散板通过连接石墨颗粒以平板形形成。
22.根据权利要求14所述的背光单元，其特征在于，所述石墨扩散板为平板。
23.根据权利要求14所述的背光单元，其特征在于，所述石墨扩散板具有400到800W/mK的热导系数。
24.一种液晶显示器件，包括：
底盖；
在底盖上彼此平行形成的多个印刷电路板；
在每个印刷电路板上以固定间隔形成的多个发光二极管；
设置于发光二极管的周围用于向上反射发光二极管发射的光的反射片；
形成于反射片底表面上的石墨扩散板，用于释放由发光二极管产生的热量；以及
位于多个发光二极管上的液晶显示面板，
其中，所述反射片和石墨扩散板具有多个孔，用于容纳所述发光二极管并且围绕所述发光二极管的周围。
25.根据权利要求24所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括：
形成于所述多个发光二极管上的多个光学片，所述液晶显示面板位于多个光学片上方；
用于支撑所述光学片和液晶显示面板的导板；以及
设置于所述液晶显示面板的上边缘、导板和底盖的侧面的顶盖。
26.一种液晶显示器件，包括：
底盖；
位于在底盖上的至少一个热管；
以固定间隔形成于所述至少一个热管上的多个发光二极管；
形成于所述发光二极管的周围用于向上反射发光二极管发射的光的反射片；
形成于所述反射片下表面上的石墨扩散板，用于将由发光二极管产生的热量释放到外界；以及
位于所述多个发光二二极管上方的液晶显示面板，
其中，所述反射片和石墨扩散板具有多个孔，用于容纳所述发光二极管并且围绕所述发光二极管的周围。
27.根据权利要求26所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括：
形成于多个发光二极管上的多个光学片，所述液晶显示面板位于多个光学片上；
用于支撑所述光学片和液晶显示面板的导板；以及
设置于所述液晶显示面板的上边缘、导板和底盖的侧面的顶盖。
28.根据权利要求26所述的液晶显示器件，其特征在于，所述发光二极管和至少一个热管接触以向所述至少一个热管传导由发光二极管产生的热量。
29.根据权利要求26所述的液晶显示器件，其特征在于，所述至少一个热管包括在所述至少一个热管中的工作流体。
30.根据权利要求29所述的液晶显示器件，其特征在于，所述至少一个热管包括彼此相对的第一板和第二板，所述工作流体位于所述第一板和第二板之间。
31.根据权利要求30所述的液晶显示器件，其特征在于，所述至少一个热管还包括位于面向第二板相对表面的第一板表面上的第一管芯以及位于第二板相对表面的第二管芯。
32.根据权利要求31所述的液晶显示器件，其特征在于，所述至少一个热管还包括用于在所述第一板和第二板之间提供密封空间的密封层，所述工作流体位于所述第一板和第二板之间的密封空间中。
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