CN102749741A - 一种液晶显示装置以及散热方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制并调整显示设备温度的器件以及方法，更具体地说，本发明指一种可调节其内温度梯度的液晶显示装置以及采用这种显示装置的散热方法。该液晶显示装置具有高传热性、无运动部件，流体热容大，热管传热效率是同体积铝的100倍以上，因此LED产生的热量得以迅速排出LED灯条组件，平衡分布在模组内，延缓了膜片材料及电子元件的老化，增加了产品的寿命和安全性。其快速的将LED产生的热量分布在整个LED液晶模组，平衡模组温度梯度并在工作中可以平衡液晶模组内温度，降低整个背光系统的温度分布梯度，改善“热漏光”等问题。该液晶显示装置的散热组件无额外功耗，不需要电源，体积紧凑，安全性好。

Description

一种液晶显示装置以及散热方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制并调整显示设备温度的器件以及方法，更具体地说，本发明指一种可调节其内温度梯度的液晶显示装置以及采用这种显示装置的散热方法。

背景技术

随着大尺寸轻薄化的发展，要提升液晶显示器的亮度，增加背光单元的LED光源数量或者提高LED电流是增加亮度最直接的办法，而LED发光源数量越多，电流越大，产生的总热量也就越高，随着LED光源电量时间的增长，整个液晶显示模组的温度也会越来越高，而由于侧边LED液晶模组的特殊结构，非常容易造成产品局部过热(LED灯在工作时表面温度可能超过100摄氏度)，会引起显示性能恶化(造成热漏光等问题)，同时，由于温度梯度过大，会造成膜片的不均匀变形，加速了材料的老化，甚至造成电子元件过热而无法工作，导致当机，同时也存在严重的安全隐患。因此LED液晶模组的散热和消除温度梯度显得越发重要。因此研究人员提出不同的技术方案来避免现有技术中导致整个液晶显示器的缺陷。

例如，公开号为CN1763886，名称为“闭回路循环式散热装置及应用该散热装置的荧幕模组”的中国发明专利就公开了一种闭回路循环式散热装置，包含一条或复数条金属导管以及复数个散热鳍片，该金属导管从一荧幕模组的壳体的上方出口将该壳体内的热气导出，而连接于该金属导管的散热鳍片则进行热交换，热气靠该散热鳍片外表面的热对流或热辐射向大气散热，使该金属导管内的热气冷却后再导回该荧幕模组的壳体的下方入口，藉以形成一个闭回路式散热循环，从而有效降低该荧幕模组内部温差与温度。虽然专利技术中的散热装置应用于液晶荧幕或其它发光发热的灯管等产品，提供了一定的散热能力，但是该现有技术空气热容小，散热形式复杂，效率低，不能有效的平衡温度梯度的分布。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的发明目的在于提供一种快速的将LED产生的热量分布在整个LED液晶模组，平衡模组温度梯度的液晶显示装置。其在工作中可以平衡液晶模组内温度，降低整个背光系统的温度分布梯度，改善“热漏光”等问题的出现。该液晶显示装置无额外功耗，不需要电源，体积紧凑，安全性能好。

本发明的另一个发明目的在于提供一种应用上述的液晶显示装置的散热方法。

为了实现上述的发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括液晶模组，该液晶模组包括LED灯条，所述的液晶显示装置的LED灯条与液晶模组之间还设置有散热装置，所述的散热装置包括一个热管，所述的热管的蒸发端与所述的LED灯条的基板接触设置，从而将LED灯条的基板上的热量导入热管内部，所述的热管的冷凝端设置在所述的液晶模组的背板上，优选设置在背板的中心处，进一步将由LED灯条中吸取的热量平均传送给液晶模组的背板上，使得整个液晶模组的温度梯度分布均匀。

具体地说，所述的热管包括管壳，设置在管壳端部的端盖以及设置在管壳内的吸液芯，所述的热管包括设置在该吸液芯上的腰板。其中吸液芯加速热量在导热管中的流动，而腰板主要连接密封件。

更近一步地，为了保证热管与LED灯条以及背板之间接触面积，所述的热管蒸发端和冷凝端的截面为圆缺形或者矩形，所述的蒸发端与所述的LED灯条接触部分设置为接触面，同样所述的冷凝端与所述的背板接触部分设置有接触面，所述接触面的宽度与LED灯条宽度比为大于等于2/3小于等于1。并且为了保证整个液晶电视的厚度足够薄，优选地所述的圆缺形或者矩形的截面直径不大于5mm。更优选地，所述的蒸发端与面积至少50％的所述LED灯条基板接触设置，以保证热管与所述的LED灯条基板以及背板均有足够的接触面积，使得LED灯条的热量能够迅速传递到所述的背板。

另外，为了更好的将热量平均散布在背板上，所述的热管冷凝端设置有用于使得散热平均化的散热组件。

具体地说，所述的散热组件为与所述的冷凝端可拆卸连接的散热片或散热格栅，所述的散热组件的面积小于所述背板的面积，所述的散热组件的边缘不超出所述的背板的边缘。所述的热管蒸发端与所述的LED灯条的基板之间，以及所述的热管冷凝端与所述的液晶模组的背板之间均填充有导热材料基材，这样可以进一步提高散热效率。

而所述的导热材料基材优选为硅胶、聚甲基丙烯酸酯或改性聚丙烯酸酯，所述的导热材料基材内的填充物为银、铝、氧化铝、碳化硅或氮化硼。。

为了方便维修或者更换，所述的热管蒸发端与LED灯条基板，以及所述的热管冷凝端与背板之间均通过粘结、卡锁或螺钉固定连接。

下面说明一种采用上述的液晶显示装置的散热方法，所述的热管蒸发端与LED灯条基板接触接收所述LED灯条的热量，LED灯条的热量通过热管内由热管蒸发端传导至热管的冷凝端，所述的热管冷凝端将热量传导至液晶模组的背板上，将热量平均传导至整个液晶模组的背板上，平衡整个液晶显示装置的温度梯度。

通过采用上述的技术方案，本发明提供的液晶显示装置具有高传热性、无运动部件，流体热容大，热管传热效率是同体积铝的100倍以上，因此LED产生的热量得以迅速排出LED灯条组件，平衡分布在模组内，延缓了膜片材料及电子元件的老化，增加了产品的寿命和安全性。该液晶显示装置快速的将LED产生的热量分布在整个侧入光式LED液晶模组，平衡模组温度梯度。其在工作中可以平衡液晶模组内温度，降低整个背光系统的温度分布梯度，改善“热漏光”等问题的出现。该液晶显示装置无额外功耗，不需要电源，体积紧凑，安全性能好。

附图说明

图1中显示的是本发明的显示装置的第一实施例的结构示意图；

图2中显示的是本发明的显示装置的第二实施例的结构示意图；

图3中显示的是本发明的显示装置的第三实施例的结构示意图；

图4中显示的是本发明的显示装置的第四实施例的结构示意图。

图中各标号代表的组件名称说明如下：

1LED灯条     2热管        3背板      4蒸发端

5冷凝端      6螺钉        7导热胶    8散热片

9液晶模组    10散热格栅

具体实施方式

本发明在于提供一种能够快速的将LED产生的热量分布在整个侧入光式LED液晶模组，平衡模组温度梯度的液晶显示装置。其在工作中可以平衡液晶模组内温度，降低整个背光系统的温度分布梯度，改善“热漏光”等问题的出现。该液晶显示装置内的散热组件无额外功耗，不需要电源，体积紧凑，安全性能好。本发明的另一个发明目的在于提供一种应用上述的液晶显示装置的散热方法。

本发明的液晶显示装置内主要采用热管进行热量的传导，热管的主要零部件为管壳、端盖、吸液芯、腰板四部分。不同类型的热管对这些零部件有不同的要求。

具体地说，热管的管壳大多为金属无缝钢管，根据不同需要可以采用不同材料，如铜、铝、碳钢、不锈钢、合金钢等。管子可以是标准圆形，也可以是异型的，如椭圆形、正方形、矩形、扁平形、波纹管等。管径可以从2mm到200mm，甚至更大。长度可以从几毫米到100m以上。低温热管换热器的管材在国外大多采用铜、铝作为原料。采用有色金属作管材主要是为了满足与工作液体相容性的要求。

热管的端盖具有多种结构形式，它与热管连接方式也因结构形式而异。端盖外圆尺寸可稍小于管壳。配合后，管壳的突出部分可作为氩弧焊的熔焊部分，不必再填焊条，焊口光滑平整、质量容易保证。旋压封头是国内外常采用的一种形式，旋压封头是在旋压机上直接旋压而成，这种端盖形式外型美观，强度好、省材省工，是一种良好的端盖形式。

吸液芯是热管的一个重要组成部分。吸液芯的结构形式将直接影响到热管和热管换热器的性能。近年来随着热管技术的发展，一个性能优良的管芯应具有：(1)足够大的毛细抽吸压力，或较小的管芯有效孔径；(2)较小的液体流动阻力，即有较高的渗透率；(3)良好的传热特性，即有小的径向热阻；(4)良好的工艺重复性及可靠性，制造简单，价格便宜。

下面结合说明书附图对本发明的具体实施例进行详细的说明。

图1中显示的是本发明的第一实施例的具体结构示意图。图中显示的本发明的液晶显示装置的，该液晶显示装置包括液晶模组9，以及设置在该液晶模组9侧边的LED灯条1，所述的液晶显示装置的LED灯条1与液晶模组9之间还设置有散热装置，所述的散热装置包括一个热管2，所述的热管2的蒸发端4与所述的LED灯条1的基板接触设置，从而将LED灯条1的基板上的热量导入热管2内部，所述的热管2的冷凝端5设置在所述的液晶模组9的背板3中心处，进一步将由LED灯条1中吸取的热量平均传送给液晶模组9的背板3上，使得整个液晶模组9的温度梯度分布平衡。本实施例中的热管2为铜一水热管，该热管2的蒸发端4通过螺钉6与LED灯条1固定在一起，将热管冷凝端5与液晶模组9的背板3相连接。为了保证热管2充分获得所述的LED灯条1上的热量，需要保证热管2的蒸发端与所述的LED灯条1基板的接触面积不小于其总面积的50％，当LED灯条1基板的正反面面积远大于LED灯条侧面积时，在本发明中的LED灯条1基板的总面积可以只计算LED灯条1的正反面的面积。

图2中显示的是本发明的第二实施例的具体结构示意图。图中显示的本发明的液晶显示装置与上述说明的液晶显示装置的第一具体实施例的结构基本相同。其中的热管2为锈钢-水热管2，该热管2的蒸发端4通过型号为3M8815的导热胶7与LED灯条1粘结固定在一起，将热管2的冷凝端5与液晶模组9的背板3相连接。同样与第一具体实施例相同的，热管2的蒸发端与所述的LED灯条1基板的接触面积不小于其总面积的50％，当LED灯条1基板的正反面面积远大于LED灯条侧面积时，在本发明中的LED灯条1基板的总面积可以只计算LED灯条1的正反面的面积。

图3中显示的是本发明的第三实施例的具体结构示意图。图中显示的本发明的液晶显示装置的第三具体实施例与上述说明的液晶显示装置的第一具体实施例以及第二具体实施例的结构基本相同。其中的热管2为铝-丙酮热管，该热管2的蒸发端4通过型号为3M8815的导热胶7与LED灯条1粘结固定在一起，同时将热管2的冷凝端5的铜箔散热片8与液晶模组9的背板3也通过型号为3M8815的导热胶7粘结固定在一起。这样就能够加速整个液晶显示装置的热量的传导。同样与第一具体实施例相同的，热管2的蒸发端与所述的LED灯条1基板的接触面积不小于其总面积的50％，当LED灯条1基板的正反面面积远大于LED灯条侧面积时，在本发明中的LED灯条1基板的总面积可以只计算LED灯条1的正反面的面积。

图4中显示的是本发明的第四实施例的具体结构示意图。图中显示的本发明的液晶显示装置的第四具体实施例与上述说明的液晶显示装置的第三具体实施例基本相同。唯一不同的是将热管2的冷凝端5的铜箔散热片8换成散热栅格10，该散热栅格10同样能够达到与上述第三具体实施例中的铜箔散热片8的散热效果。同样与第一具体实施例相同的，热管2的蒸发端与所述的LED灯条1基板的接触面积不小于其总面积的50％，当LED灯条1基板的正反面面积远大于LED灯条侧面积时，在本发明中的LED灯条1基板的总面积可以只计算LED灯条1的正反面的面积。

更近一步地，针对上述所有的本发明的具体实施例，为了保证热管与LED灯条1以及背板3之间接触面积，所述的热管2蒸发端4和冷凝端5的截面为圆缺形或者矩形，所述的蒸发端4与所述的LED灯条1接触部分设置为接触面，同样所述的冷凝端5与所述的背板3接触部分设置有接触面，所述接触面的宽度与LED灯条1宽度比为大于等于2/3小于等于1。并且为了保证整个液晶电视的厚度足够薄，所述的圆缺形或者矩形的截面直径不大于5mm。更优选地，所述的蒸发端与面积至少50％的所述LED灯条1基板接触设置，以保证热管2与所述的LED灯条1基板以及背板3均有足够的接触面积，使得LED灯条1的热量能够迅速传递到所述的背板3。保证热量传输的效率。

另外，为了更好的将热量平均散布在背板3上，上述所有具体实施例中所述的热管2的冷凝端5均设置有用于使得散热平均化的散热组件。具体地说，所述的散热组件为与所述的冷凝端5可拆卸连接的散热片8或散热格栅10，更具体地说，所述的散热组件的面积小于所述背板3的面积，所述的散热组件的边缘不超出所述的背板3的边缘。所述的热管2的蒸发端4与所述的LED灯条1的基板之间，以及所述的热管2的冷凝端5与所述的液晶模组9的背板3之间均填充有导热材料基材，这样可以进一步提高散热效率。

而所述的导热材料基材优选为硅胶、聚甲基丙烯酸酯或改性聚丙烯酸酯，或者所述的导热材料基材也可以优选为银、铝、氧化铝、碳化硅或氮化硼。

为了方便维修或者更换，所述的热管2的蒸发端4与LED灯条1基板，以及所述的热管2的冷凝端5与背板3之间均通过粘结、卡锁或螺钉固定连接。

上面详细的说明了整个采用液晶显示装置的具体实施方案，下面则基于上述说明的液晶显示装置的结构说明一种采用上述的液晶显示装置的散热方法，所述的热管蒸发端与LED灯条基板接触接收所述LED灯条的热量，LED灯条的热量通过热管内由热管蒸发端传导至热管的冷凝端，所述的热管冷凝端将热量传导至液晶模组的背板上，将热量平均传导至整个液晶模组的背板上，平衡整个液晶显示装置的温度梯度。

通过采用上述的技术方案，本发明提供的液晶显示装置具有高传热性、无运动部件，流体热容大，热管传热效率是同体积铝的100倍以上，因此LED产生的热量得以迅速排出LED灯条组件，平衡分布在模组内，延缓了膜片材料及电子元件的老化，增加了产品的寿命和安全性。该液晶显示装置快速的将LED产生的热量分布在整个侧入光式LED液晶模组，平衡模组温度梯度。其在工作中可以平衡液晶模组内温度，降低整个背光系统的温度分布梯度，改善“热漏光”等问题的出现。该液晶显示装置无额外功耗，不需要电源，体积紧凑，安全性能好。

本发明的保护范围并不局限于具体实施方式中公开的具体实施例，而是只要满足本发明权利要求中技术特征的组合就落入了本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括液晶模组，该液晶模组包括LED灯条，所述的液晶显示装置的LED灯条与液晶模组之间还设置有散热装置，其特征在于，所述的散热装置包括热管，所述的热管的蒸发端与所述的LED灯条的基板接触设置，所述的热管的冷凝端设置在所述的液晶模组的背板上。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述的热管包括管壳，设置在管壳端部的端盖以及设置在管壳内的吸液芯，所述的热管包括设置在该吸液芯上的腰板。

3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述的热管蒸发端和冷凝端的截面为圆缺形或者矩形，所述的蒸发端与所述的LED灯条接触部分设置为接触面，同样所述的冷凝端与所述的背板接触部分设置有接触面，所述接触面的宽度与LED灯条宽度比为大于等于2/3小于等于1。

4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述的蒸发端与面积至少50％的所述LED灯条基板接触设置。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述的热管冷凝端设置有用于使得散热平均化的散热组件。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述的散热组件为与所述的冷凝端可拆卸连接的散热片或散热格栅，所述的散热组件的面积小于所述背板的面积，所述的散热组件的边缘不超出所述的背板的边缘。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述的热管蒸发端与所述的LED灯条的基板之间，以及所述的热管冷凝端与所述的液晶模组的背板之间均填充有导热材料基材。

8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述的导热材料的基材为硅胶、聚甲基丙烯酸酯或改性聚丙烯酸酯，所述的导热材料基材内的填充物为银、铝、氧化铝、碳化硅或氮化硼。

9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述的热管蒸发端与LED灯条基板，以及所述的热管冷凝端与背板之间均通过粘结、卡锁或螺钉固定连接。

10.一种采用如权利要求1-9所述的液晶显示装置的散热方法，其特征在于，所述的热管蒸发端与LED灯条基板接触接收所述LED灯条的热量，LED灯条的热量通过热管内由热管蒸发端传导至热管的冷凝端，所述的热管冷凝端将热量传导至液晶模组的背板上，将热量平均传导至整个液晶模组的背板上，平衡整个液晶显示装置的温度梯度。

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