CN101413655B

CN101413655B - led灯背光装置的散热结构

Info

Publication number: CN101413655B
Application number: CN2008102362162A
Authority: CN
Inventors: 应少炯; 魏贤国
Original assignee: NANJING LANDMORE TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Nanjing New Landmore Display Technology Co., Ltd.
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2028-11-18
Also published as: CN101413655A

Abstract

本发明的目的是提供一种led灯背光装置的散热结构，带有该散热结构的led灯可延长其使用寿命，提高发光效率，保证液晶显示板成像质量。该led灯背光装置的散热结构，led灯背光装置包括至少设置有一个led灯的灯条，灯条上设置用于向led灯供电的正负极引脚，所述散热结构是将正负极引脚通过导热但绝缘的材料与导热部件连接。

Description

led灯背光装置的散热结构

技术领域

本发明涉及一种led灯背光装置的散热结构。

技术背景

目前，液晶电视的背光源主要为冷凝式灯管，以led灯作为背光源的液晶电视也开始出现。led灯作为背光源有两种形式：侧背光(led灯设置在背光板的侧部)和底背光(led灯设置在背光板的底面)。led灯较冷凝式灯管节能、寿命长、体积小、温升低，被看做是液晶电视未来发展的趋势。

尽管如此，led灯背光装置在使用时，仍有温度升高现象，尤其在靠近led灯附近处温升更为明显。温升不但减低了led的发光效率，也使得由led灯为其提供背光的液晶显示板温度不均，在靠近led灯附近处液晶显示板温度较高而出现泛红现象，影响了成像质量。更重要的是，led温升会大大降低其使用寿命。但目前市场上还未出现对led灯背光装置进行散热的散热装置或结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种led灯背光装置的散热结构，带有该散热结构的led灯可延长其使用寿命，提高发光效率，保证液晶显示板成像质量。

该led灯背光装置的散热结构，led灯背光装置包括至少设置有一个led灯的灯条，灯条上设置用于向led灯供电的正负极引脚，所述散热结构是将正负极引脚通过导热但绝缘的材料与导热部件连接。

我们知道，LED的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。与正负极引脚相连的pn结是产生热量的根源。本发明将正负极引脚与导热部件相连，使得pn结经正负极引脚将热量主要通过热传导的方式传递给导热部件，以减低温升。本发明从产生热量的根源出发，将其热量通过该散热结构散发出去。但是由于正负极引脚是导电引脚，而以导热性能较好的材料制成的导热部件一般都是导电的，所以需要用导热但绝缘的材料(如硅脂)将正负极引脚与导热部件相连，使得正负极引脚与导热部件之间电绝缘，但是正负极引脚的热量又可以传导给导热部件。led灯主要通过热传导的方式将热量传递给导热部件，以减低温升，延长了使用寿命，提高了发光效率，保证了液晶显示板成像质量。本发明可以用于led灯侧背光或底背光装置。

作为改进，led灯背光装置还包括控制led灯的印制线路板，印制线路板与正负极引脚电连接，所述导热部件包括印制线路板上去除阻焊膜敷铜层。

印制线路板(Printed Circuie Board，简称pcb)属于现有技术。印制线路板所用的基材是由纸基(常用于单面)或玻璃布基(常用于双面及多层)，预浸酚醛或环氧树脂，表层一面或两面粘上覆铜簿(层)再层压固化而成。这种线路板覆铜簿板材，我们就称它为刚性板。再用它制成印制线路板，我们就称它为刚性印制线路板。单面有印制线路图形我们称单面印制线路板。双面有印制线路图形，再通过孔的金属化进行双面互连形成的印制线路板，我们就称其为双面板。目前常见的是环氧树脂玻璃布基双面印制线路板，其有一面是插装元件另一面为元件脚焊接面，这些焊点的元件脚分立焊接面我们就叫它为焊盘。需要锡焊的焊盘等部分外，其余部分的表面有一层耐波峰焊的阻焊膜。其表面阻焊膜多数为绿色，所以在PCB行业常把阻焊油叫成绿油。绿油作用是防止波焊时产生桥接现象，提高焊接质量和节约焊料等作用；它也是印制板的永久性保护层，不但外观比较好看，还能起到防潮、防腐蚀、防霉和机械擦伤等作用。本发明以现有的印制线路板上部分去除阻焊膜的敷铜层作为导热部件，散热面积大，热传导效率高，起到了良好的散热效果。led灯通过电连接pcb，由pcb为其提供电能和控制信号。最好所述敷铜层包括在印制线路板两侧面上的敷铜层。通过两侧面的敷铜层散热，散热面积更大，散热效果更好。优选地，它还包括通过金属紧固件(如螺钉)将印制线路板固定在其上的金属壳体，所述敷铜层通过金属紧固件与金属壳体连接；所述导热部件包括敷铜层、金属紧固件、金属壳体。这样，灯条的热量即通过敷铜层、金属紧固件向温度更低的金属壳体(如不锈钢壳体)传导，完全保证了散热可靠性。

作为另一种改进，led灯背光装置还包括背光板，灯条连接在背光板的侧面；所述散热结构还包括在背光板的靠近灯条的端面处设置的用于散去背光板热量的散热层。led灯背光装置一般都有背光板(如有机玻璃板)，此属于现有技术。灯条的热量的一部分会传递给背光板，尤其是靠近灯条处的背光板温升较大。为了对背光板降温，在背光板靠近灯条的端面处设置的用于散去背光板热量的散热层，以散去背光板的热量。散热层材料优选为紫铜。

作为第三种改进，所述导热部件包括连接在灯条表面的导热层。通过该导热层可以将灯条的热量散发。最好led灯设置在灯条的同一端面上，导热层连接在没有led灯的灯条另一端面上。之所以将导热层连接在没有led灯的灯条另一端面上，是因为一般情况下，灯条的设置led灯的端面一般与背光板接触；如果在设置led灯的端面连接导热层，散热效果可能不理想，另外，也可能将灯条的热量传导给背光板。

作为第四种改进，led灯背光装置还包括与led灯电连接的印制线路板，印制线路板通过金属紧固件固定在金属壳体上；在灯条表面设置导热层，导热层与印制线路板上部分的敷铜层相连；敷铜层通过金属紧固件与金属壳体连接；所述导热部件为导热层、敷铜层、金属紧固件、金属壳体。这样，灯条的热量主要通过导热层、敷铜层、金属紧固件依次向温度低的金属壳体进行传导散热，散热效果十分好。

上述各方案中，导热层的材料为紫铜，当然，也可以是铝、银、金等，紫铜是热传导效率很高同时价格适中的金属。

附图说明

图1是本发明实施例的主视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的左视图。

图4是实施例3的主视图。

图5是图4的俯视图。

图6是图4的左视图。

图7是实施例2的主视图。

图8是图7的俯视图。

图9是实施例4的主视图。

图10是图9的俯视图。

图11是图7的仰视图(局部)。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

参见图1-3所示，led灯背光装置包括灯条1，灯条1的左端面2上设置有三个led灯3，灯条1的下侧面上设置两个突出灯条下侧面的连接部4，连接在灯条右端面和连接部右端面上的导热层5，正负极引脚6分别设置在两个连接部4左端面上正负极引脚6。导热层的材料为紫铜。连接部4下端的硅脂33将正负极引脚6与导热层5相连。正负极引脚6上热量主要以热传导的方式通过硅脂和灯条本体向导热层传递热量。

实施例2：

参见图1-3、7、8，led灯背光装置包括灯条1、背光板30以及与led灯电连接(图中未示出)的印制线路板10。灯条1的左端面2上设置有三个led灯3，灯条1的下侧面上设置两个突出灯条下侧面的连接部4，连接在灯条右端面和连接部右端面上的导热层5，正负极引脚6分别设置在两个连接部4左端面上。

灯条连接在背光板的侧面31上。在靠近灯条的背光板上下端面上设置用于散去背光板热量的散热层32。

印制线路板10包括基材11、在基材上下表面上的敷铜层12、在敷铜层12外表面上的阻焊膜13。

把在靠近灯条处的印制线路板上下侧面上的部分阻焊膜13去掉露出部分敷铜层121(当然，也可在生产印制线路板时不要在需要露出敷铜层的部分涂阻焊膜)。

灯条和背光板放置在印制线路板的上侧面上。背光板下端面上的散热层32与印制线路板上侧面上的露出的敷铜层121接触；连接部4穿过印制线路板上的孔14。导热层5的下端与印制线路板下侧面上的露出部分敷铜层121接触。正负极引脚6的下端与印制线路板下侧面上的露出部分敷铜层121通过硅脂33形成导热但绝缘的连接，正负极引脚6的上端与印制线路板上侧面上的露出部分敷铜层121及背光板下端面上的散热层32通过硅脂33形成导热但绝缘的连接。

两个螺钉通过两个金属化通孔15将印制线路板固定在不锈钢壳体(未示出)上；印制线路板上下侧面上的露出的敷铜层121通过螺钉与金属壳体连通。

正负极引脚6上热量以热传导的方式通过硅脂向导热层、敷铜层、螺钉向金属壳体传递热量，灯条还以传导方式经硅脂或者直接向背光板传递热量，背光板再通过散热层散热。背光板下端面上的散热层还以热传导的方式通过敷铜层、螺钉向金属壳体传递热量。

导热层和散热层材料均为紫铜。

实施例3：

参见图4-6所示，led灯背光装置包括灯条1，灯条1的左端面2上设置有三个led灯3，导热部件为连接在灯条右端面、上侧面和下侧面上的导热层5。导热层的材料为铜。正负极引脚6从下侧面上引出。正负极引脚6与导热层之间是硅脂33。正负极引脚6上热量主要以热传导的方式通过硅脂和灯条本体向导热层传递热量。

实施例4：

参见图4-6、9、10，led灯背光装置包括灯条1、背光板30以及与led灯电连接(图中未示出)的印制线路板10。灯条1的左端面2上设置有三个led灯3，连接在灯条右端面、上侧面和下侧面上的导热层5。正负极引脚6从下侧面上引出。正负极引脚6与导热层之间是硅脂33。

灯条连接在背光板的侧面31上。在靠近灯条的背光板上端面上设置用于散去背光板热量的散热层32。

把在靠近灯条处的印制线路板下侧面上的部分阻焊膜13去掉露出部分敷铜层121(当然，也可在生产印制线路板时不要在需要露出敷铜层的部分涂阻焊膜)。

灯条和背光板放置在印制线路板的上侧面上。背光板下端面与印制线路板上侧面接触；灯条的下端穿过印制线路板上的孔14。正负极引脚6通过硅脂33与灯条下侧面上的导热层5、印制线路板下侧面上的露出的敷铜层121连接。在灯条上侧面上的导热层5与背光板上端面上的散热层直接接触。

两个螺钉(未示出)通过两个金属化通孔15将印制线路板固定在不锈钢壳体(未示出)上；印制线路板下侧面上的露出的敷铜层121通过螺钉与金属壳体连通。

灯条主要以热传导的方式经硅脂33通过导热层、敷铜层、螺钉向金属壳体传递热量，灯条还以传导方式向背光板传递热量，背光板再通过散热层散热。

导热层和散热层材料均为紫铜。

Claims

1.led灯背光装置的散热结构，led灯背光装置包括至少设置有一个led灯的灯条，其特征是：led灯背光装置还包括控制led灯的印制线路板；用于向led灯供电的正负极引脚设置在灯条上并从灯条的一侧伸出；印制线路板侧面的至少一部分为去除阻焊膜敷铜层；供正负极引脚穿出的孔设置在去除阻焊膜敷铜层上，所述散热结构是将正负极引脚通过设置在所述孔内的导热但绝缘的材料与去除阻焊膜敷铜层连接，导热部件包括去除阻焊膜敷铜层。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征是：所述敷铜层包括在印制线路板两侧面上的敷铜层。

3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征是：它还包括通过金属紧固件将印制线路板固定在其上的金属壳体，所述敷铜层通过金属紧固件与金属壳体连接；所述导热部件包括敷铜层、金属紧固件、金属壳体。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征是：led灯背光装置还包括背光板，灯条连接在背光板的侧面；所述散热结构还包括在背光板靠近灯条的端面处设置的用于散去背光板热量的散热层。

5.根据权利要求1所述的散热结构，其特征是：导热但绝缘的材料为硅脂。

6.根据权利要求1所述的散热结构，其特征是：所述导热部件包括连接在灯条表面的导热层。

7.根据权利要求6所述的散热结构，其特征是：led灯设置在灯条的同一端面上，导热层连接在没有led灯的灯条另一端面上。

8.根据权利要求1所述的散热结构，其特征是：印制线路板通过金属紧固件固定在金属壳体上；在灯条表面设置导热层，导热层与印制线路板上部分的敷铜层相连；敷铜层通过金属紧固件与金属壳体连接；所述导热部件为导热层、敷铜层、金属紧固件、金属壳体。

9.根据权利要求6-8所述的任一散热结构，其特征是：导热层的材料为紫铜。