CN100570451C - 背光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种背光模块,此背光模块包含一平面灯板、一平板、以及一位于平面灯板与平板间的通道。平板包含复数个孔洞与至少一开口,其中上述孔洞设于平板的周边,而开口则位于平板的中间区域,且开口处设置一风扇,该通道做为一空气冷却通道,其中该平板的中间区域则利用该风扇形成一负压,使得空气经由该孔洞流入该通道,再经由该风扇所在的该开口处排出,而使经由该孔洞进入该通道的冷空气可流经该平面灯板的周围,并且均匀地通过整个该平面灯板的表面,而上述孔洞与开口间的距离大抵相等。本发明可有效降低灯板温度,使灯板温度分布均匀,并藉此提升灯板的稳定性,增强显示效果,使灯板的寿命得以延长。

Description

背光模块
技术领域
本发明有关于一种背光模块及液晶显示装置,且特别有关于一种具有散热结构的背光模块及液晶显示装置。
背景技术
由于液晶显示器(Liquid crystal display,LCD)具有省电、高画质、空间利用效率佳,且相较于阴极射线管显示器(Cathode ray tube display,CRT)更具有低輻射的优点,因此近年来液晶显示器已广泛应用于众多具有成长潜力的电子产品,例如监视器(monitor)、笔记型计算机、数字相机、以及投影机等等。
由于液晶显示器为非自发光,因此背光模块可谓为液晶显示器的关键零部件,其主要功能在于提供亮度且分布均匀的光源,以使液晶显示器能够正常显示影像。
图1为一已知的利用平面灯板的液晶显示装置10的剖面示意图。液晶显示装置10包含一液晶显示面板11、以及一背光模块12。背光模块12包含一背板121、一平面灯板122、以及一扩散板123,其中平面灯板122乃置于背板121上,并可为一平面光源,具有全面发光的特性,而扩散板123则设于平面灯板122之上,以将平面灯板122产生的光源散射至液晶显示面板11。
然而平面灯板122乃经电极放电而与气体形成等离子,再放出电子激发萤光粉而发光,输入的电能除转换为光源外,其余皆以热能的形式发射,而当面板尺寸越来越大,需要的显示辉度越来越亮时,平面灯板122的发热量也越来越高。原始的平面灯板散热设计乃于平面灯板后方设计一自然对流冷却通道,并且提供复数个通气孔以供气体进出,然而单靠自然对流进行冷却的效果有限,且在自然对流情况下的进风口温度较低,而出风口温度较高,如此将使得平面灯板玻璃的热膨胀不均,最后导致玻璃严重变形,甚至破裂。有鉴于此,寻求一种平面灯板的有效散热结构,以符合液晶显示器的高画质、高可靠度、以及高使用寿命...等需求,已成为一重要的课题。
发明内容
有鉴于上述液晶显示装置具有散热效能不佳以及温度分布不均等情形,本发明的目的之一是提供一种具有散热结构的背光模块及液晶显示装置,设计一空气冷却通道,并且利用风扇达至强制对流,以降低平面灯板的温度,延长使用寿命。
而本发明的另一目的乃提供一种具有散热结构的背光模块及液晶显示装置,利用进风口与出风口的相对摆设方式,使得平面灯板的温度分布均匀,进而可维持高画质,更可避免灯板变形或破裂等问题。
为达上述与其它目的,本发明乃提供一种背光模块,包含:一平面灯板、一平板、以及一位于平面灯板与平板间的通道。平板包含复数个孔洞与至少一开口,其中上述孔洞设于平板的周边,而开口则位于平板的中间区域,且开口处设置一风扇以及一通道,位于该平面灯板与该平板之间,以做为一空气冷却通道,其中该平板的中间区域则利用该风扇形成一负压,使得空气经由该孔洞流入该通道,再经由该风扇所在的该开口处排出,而使经由该孔洞进入该通道的冷空气可流经该平面灯板的周围,并且均匀地通过整个该平面灯板的表面。
另外,本发明亦提供一种液晶显示装置,包含:一显示面板及一背光模块,该显示面板位于该背光模块的上方,该背光模块包含一平面灯板、一平板、以及一位于平面灯板与平板间的通道。平板包含复数个孔洞与至少一开口,其中上述孔洞设于平板的周边,而开口则位于平板的中间区域,且开口处设置一风扇。
通过上述技术特征,本发明的结果显示,未加装风扇而仅利用自然对流进行冷却的温度分布较不均匀,其温度分布范围介于50-70℃之间,且高温集中于灯板中央;加装3颗风扇的灯板的温度则较为均匀,而加装6颗风扇的灯板的整面温度分布区间不仅缩减至50-60℃之间,且其最高温度相较于利用自然对流的方式而言亦下降了约10℃。
本发明利用简单的几何设计通道,让空气均匀的流过灯板背面,降低灯板温度,并使得灯板温度分布均匀,藉此提升灯板的稳定性,增强显示效果,并使得灯板的寿命得以延长。
附图说明
图1为一已知利用平面灯板的液晶显示装置的剖面示意图;
图2A~图2B为本发明一实施例中一种液晶显示装置的概略示意图;
图3A~图3C为具有复数个散热鳍片的散热板的概略示意图;
图4为本发明另一实施例中一种液晶显示装置的背面俯视图;
图5为本发明又一实施例中一种液晶显示装置的背面俯视图。
图中符号说明
10液晶显示装置
11液晶显示面板
12背光模块
121背板
122平面灯板
123扩散板
20液晶显示装置
22液晶显示面板
30背光模块
32平面灯板
321上板
322下板
323电极
34平板
36通道
38散热板
381散热鳍片
40扩散片
42光学膜片
50孔洞
52开口
54风扇
56支撑部
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举出较佳实施例,并配合所示附图,作详细说明如下:
具体实施方式
本发明举列一些实施例详述如下。首先,本发明以一平面灯板背光模块为例,以说明本发明所提供的散热结构。图2A显示本发明一实施例中一种液晶显示装置20的剖面示意图。液晶显示装置20包含一液晶显示面板22、以及一背光模块30,其中背光模块30可例如为一直下式背光模块。背光模块30包含一平面灯板32、一平板34、以及一位于平面灯板32和平板34间的通道36。平面灯板32包含一上板321、一下板322、以及电极323,其中上板321和下板322可例如为玻璃的材质。
背光模块30更包含一扩散片40位于液晶显示面板22和平面灯板32之间,用来将平面灯板32所产生的平面光源散射至液晶显示面板22,以及至少一光学膜片42位于扩散片40与液晶显示面板22之间,以增加视角的亮度。
图2B显示此实施例中的液晶显示装置20的背面俯视图。其中,平板34包含有复数个孔洞50、以及一开口52,而一风扇54则位于平板34的开口52处,其可藉由一支撑部56将此风扇54固定于平板34上。孔洞50、以及开口52乃作为空气进出的门户,其中开口52乃较佳位于平板34的中间区域,而孔洞50则位于平板34的周边,且上述孔洞50与开口52间的距离大抵相等。值得注意的是,本发明上述的孔洞50、以及开口52的形状、大小、间距、和数量可根据实际不同需要而改变,本发明乃并非以此为限。
在此实施例中,位于平板34周边的孔洞50乃较佳作为进风孔,而平板34的中间区域则利用风扇54形成一负压,使得空气经由孔洞50流入平面灯板32与平板34两平面之间的通道36,再经由风扇54所在的开口52处排出。如此一来,经由孔洞50进入通道36的冷空气可流经平面灯板32的周围,并且均匀地通过整个平面灯板32的表面,使得平面灯板32的表面温度分布平均。通道36乃作为一空气冷却通道,其平面灯板32与平板34两平面夹层之间的高度可约介于5-10毫米之间,而风扇54所在的开口52处则较佳作为出风口,然而本发明乃并非以此为限,亦即此技艺人士可根据其它不同需求和考量,例如依照风压大小或面板尺寸而改变平面灯板32与平板34两平面夹层之间的通道36高度,亦或者将平板34中间区域的开口52作为进风口。
由于平面灯板32的下板322可为一玻璃材质,为加强散热效果,可于平面灯板32的下板322处设置一散热板38,其可为一散热材质,例如铝或铜。此外,参照图3A~图3C,此散热板38亦可具有复数个锯齿形、倒弓形、倒S形的散热鳍片381,以增加散热的面积。
另外,随着面板尺寸不断增加,单颗风扇的风压不够足以抵抗通道36中的阻力导致无法抽出空气,此时可以配置较多的风扇,以顺利将通道中的热空气排出。图4为本发明另一实施例中,一种液晶显示装置的背面俯视图,其中,相同功能的构件以相同的符号表示,而前述中已说明的功能则于此处省略,不再赘述。
参照图4,以一长宽比为16比9单位的背光模块为例,于平板34中段位置设计3个开口52以摆置风扇54,而复数个孔洞50则位于平板34长度较长的上下两侧边,且每一孔洞50与邻近风扇54的相对距离乃大抵相等。如此一来,当每一组风扇54抽出的空气流量相等,则每一孔洞50的空气进量也大致相同,空气将均匀地流经平面灯板32的下表面,使温度分布平均。
图5显示本发明又一实施例中一种液晶显示装置的背面俯视图。在此实施例中,以一长宽比为16比9单位的背光模块为例,当面板尺寸增加时,可于平板34中段位置设计6个开口52以摆置风扇54,并以3x2对称的形式排列,而复数个孔洞50则位于平板34长度较长的上下两侧边、以及中段处,位于平板34中段处的孔洞50亦介于上下两列开口52之间,且上述孔洞50与邻近风扇54的距离大抵相等。进风口的位置可位于平板的周边或环绕风扇的周围,其形状、大小、间距和数量可根据不同需求或实际情况而改变,本发明乃并非以此为限。
以32时灯板实际进行试验,在室温为25℃下,分别利用红外线热显像仪比较未加装风扇而仅利用自然对流进行冷却(散热孔位于平板上下两侧边)、加装3颗风扇(参照图4)、以及加装6颗风扇(参照图5)的灯板正面的温度分布。结果显示,未加装风扇而仅利用自然对流进行冷却的温度分布较不均匀,其温度分布范围介于50-70℃之间,且高温集中于灯板中央;加装3颗风扇的灯板的温度则较为均匀,而加装6颗风扇的灯板的整面温度分布区间不仅缩减至50-60℃之间,且其最高温度相较于利用自然对流的方式而言亦下降了约10℃。
本发明利用简单的几何设计通道,让空气均匀的流过灯板背面,降低灯板温度,并使得灯板温度分布均匀,藉此提升灯板的稳定性,增强显示效果,并使得灯板的寿命得以延长。
虽然本发明以一液晶平面显示装置为例,并已揭露数个较佳实施例如上,然其非用以限定本发明,任何熟习此技艺者,在未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰,均应包含在所述的申请专利范围内。

Claims (13)

1.一种背光模块,包含:
一平面灯板;
一平板,位于该平面灯板的下方,该平板包含复数个孔洞与至少一开口,其中这些孔洞设于该平板的周边,该开口位于该平板的中间区域,且该开口处设置一风扇;以及
一通道,位于该平面灯板与该平板之间,以做为一空气冷却通道,其中该平板的中间区域则利用该风扇形成一负压,使得空气经由该孔洞流入该通道,再经由该风扇所在的该开口处排出,而使经由该孔洞进入该通道的冷空气可流经该平面灯板的周围,并且均匀地通过整个该平面灯板的表面。
2.如权利要求1所述的背光模块,其中这些孔洞与该开口间的距离相等。
3.如权利要求1所述的背光模块,其中该风扇将该通道内的气体经由该开口抽出至外界。
4.如权利要求3所述的背光模块,其中该孔洞包含一进风口。
5.如权利要求1所述的背光模块,其中该通道的高度介于5-10毫米。
6.如权利要求1所述的背光模块,其中该平面灯板包含一上板、一下板、以及一由该上板和该下板所夹层的电极,而该平面灯板的该下板面向该通道。
7.如权利要求6所述的背光模块,更包含一散热板设置于该下板和该通道之间,并与该下板的表面接触。
8.如权利要求7所述的背光模块,其中该散热板更包含复数个散热鳍片位于该散热板的表面。
9.如权利要求1所述的背光模块,其中该开口包括位于该平板的中段处的3个开口,而该孔洞则位于该平板的两侧边。
10.如权利要求1所述的背光模块,其中该开口包括位于该平板的中段处的6个开口,此6个开口以3x2对称的方式排列,而该孔洞则位于该平板长度较长的两侧边和中段处,且这些位于该平板长度较长的中段处的孔洞介于上述两列开口之间。
11.如权利要求1所述的背光模块,更包含一支撑部位于该平板上,以将该风扇固定于该平板的该开口处。
12.如权利要求1所述的背光模块,其中更包含一扩散片位于该平面灯板的上方。
13.如权利要求12所述的背光模块,其更包含一光学膜片位于该扩散片的上方。
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