CN103216766A - 背光组件及包含它的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高散热性能并简化了结构的背光组件及包含它的显示装置，背光组件包括：光源单元，生成光线；收纳容器，收纳光源单元并形成有开口部；中间框架，与收纳容器结合并且收纳光源单元；LED固定框架，连接光源单元并且与收纳容器结合，至少一部分通过开口部暴露。

Description

背光组件及包含它的显示装置
技术领域
本发明涉及一种背光组件及包含它的显示装置(Back-light assembly anddisplay device having the same)，尤其是一种提高散热性能并简化了结构的背光组件及包含它的显示装置。
背景技术
最近，作为低碳绿色成长的一环而在全世界逐渐使用发光二极管(LED)作为各种液晶显示背光，该发光二极管被公认为是减少能源使用量并减排温室气体的低公害环保产品。
液晶显示装置(Liquid Crystal Display：LCD)是目前最普及的平板显示装置(Flat Panel Display：FPD)之一，该显示装置由形成有电极的两枚基板及插入其间的液晶层构成，为电极施加电压重新排列液晶层的液晶分子而调节所透射的光量。
显示装置作为被动发光装置，包括显示画面的显示面板、为显示面板供应光线的背光组件。背光组件根据光源位置而分为直下式(direct type)与侧光式(edge type)。
最近，要求显示装置轻薄短小化及提升色域(Color Gamut)的声浪日益增高。为此，人们正在研究以LED(Light Emitted Diode)之类的点光源作为背光组件所含光源。尤其是，为了提升显示装置的性能并防止光源劣化，必须提高散热性能。
为此，产业界考虑到高效率、高集约、高功能、轻薄短小化等因素而把发光二极管(LED)设计成元件、模块(Module)、组套(Set)等。各领域的设计人员符合上述所列举技术倾向地进行设计时，所放出的热有时候会比现有设计技术所放出的热还多，这些热量将引起系统性能下降之类的问题。因此，相关产业界持续不断地研究如何才能有效率地处理发热所造成的热问题(亦即，散热、热扩散、热分散、热收集、热传达等)。
基于发光二极管(LED)的背光包括：能源效率较高的发光二极管(LED)元件；供应给发光二极管(LED)元件的电源的稳定化装置；把上述两个部分所发生的热排放到大气的散热部。
作为化合物半导体，发光二极管(LED)在工作温度较高时由于原子的热振动而使得电子流动受到妨碍并降低亮度，温度更高时半导体的扩散层发生扩散而使得亮度急剧下降并且急剧缩短使用寿命。
而且，电源稳定化装置的不稳定将以电击方式作用在发光二极管(LED)，电源稳定化装置进行AC/DC变换时大量发热而在高温下动作，使得构成电源稳定化装置的半导体元件性能下降而缩短液晶显示背光的寿命。
而且，随着液晶显示背光的使用环境而需要具备防水、防尘、防暴等各种性能。
在现有发光二极管(LED)中作为散热件被广泛应用的材料主要为铜或铝等热传导性良好的金属。一般认知为，铜的热传导率是300W/mk，铝的热传导率是175W/mk，金属结合的特性使得热与电的传导体或热与电的传导方向凭借自由电子而具备各向同性，在高温下由于晶格的热振动而使得热与电传导性降低，而金属材质的散热件只是通过各向同性的热扩散把热源所放出的热加以散热，因此会形成热点(hot spot)之类的温度分布而减弱了散热效果。为了解决该问题，把热扩散较快的铜或铝制散热板机构的厚度变厚或增加表面积以增加对流面(空气或水)接触面，或者在散热板表面沿着上下方向形成槽，但这样会使得形状复杂而增加了工艺复杂程度，重量也会增加。而且，由于金属资源的有限性而提高了其价格并且对于世界经济景气非常敏感，其供应不是很顺畅，精炼原矿时也会消耗较多能源。
发明内容
【发明需要解决的技术课题】
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种背光组件及包含它的显示装置，该电子元件用基板包含作为散热件而具有优异性能的膨胀石墨片。
【解决课题的技术方案】
本发明一实施例的背光组件包括：电路板，贴装有相当于热源的电子元件；及膨胀石墨片，层叠在电路板下端并作为进行热扩散的散热件使用。
本发明一实施例的背光组件包括：电路板，按照指定的图案安装发光二极管；固定框架，固定电路板；及石墨片，位于电路板与固定框架之间；石墨片包括具有1.0～2.0g/cm3密度的石墨层、层叠在石墨层的至少一面的支撑膜、涂敷在支撑膜的至少一个表面的粘结层，石墨片在水平方向具有400W/mK～1900W/mK的热传导率而在垂直方向具有3W/mK～20W/mK的热传导率。
本发明一实施例的石墨层包括膨胀石墨及粒径为10nm～110nm的非晶质碳微粒子，以相对于膨胀石墨与非晶质碳微粒子的总重量的5～30wt％包含非晶质碳微粒子。
本发明一实施例的背光组件还包括结合构件与结合槽，该结合构件配置在电路板与固定框架中的某一个，该结合槽配置在电路板与固定框架中的另一个。
结合构件包括：突出部；及结合突起，从突出部的至少一侧延伸。结合槽包括：插入部，插入结合构件；及结合槽部，从插入部沿着电路板的延伸方向延伸而使得结合构件滑动并紧固。
电路板与固定框架中的一个在对应于结合构件的位置还具有凹陷部。
较佳地，结合突起的宽度大于突出部的宽度，插入部的宽度大于结合突起的宽度。较佳地，突出部小于或等于结合槽部的最狭窄的部位。
本发明一实施例的背光组件还包括收纳容器，其收纳固定框架并形成有开口部。较佳地，固定框架的一部分通过开口部暴露于收纳容器的外面。
本发明另一实施例的背光组件包括：电路板，按照指定的图案安装发光二极管；固定框架，固定电路板；及热传导性粘结层，位于电路板与固定框架之间；热传导性粘结层包括高分子树脂与充填剂，该高分子树脂是硅(silicon)系、丙烯酸(acryl)系及氨酯(urethane)系所组成的群中的某一个；该充填剂是氧化金属、氢氧化金属、氮化金属、碳化金属、硼化合物及石墨所组成的群中的至少某一个。
丙烯酸系树脂是由甲基丙烯酸酯系单体与极性单体共聚合的高分子，该甲基丙烯酸酯系单体是具有碳数为1～12的烷基的甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异壬酯所组成的群中的某一个；该极性单体能够和单体进行共聚合，是含有羧基的甲基丙烯酸(metha acrylic acid)、马来酸、富马酸的单体与丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基己内酰胺的单体所组成的群中的某一个。
较佳地，甲基丙烯酸酯系单体与极性单体的比率为99～80∶1～20的重量比。
较佳地，石墨具有3wt％～40wt％重量比。
本发明一实施例的显示装置包括：显示面板，显示映像；电路板，按照指定的图案安装发光二极管；固定框架，固定电路板；及石墨片，位于电路板与固定框架之间；石墨片包括具有1.0～2.0g/cm3密度的石墨层、层叠在石墨层的至少一面的支撑膜、涂敷在支撑膜的至少一个表面的粘结层，石墨层包括膨胀石墨及粒径为10nm～110nm的非晶质碳微粒子，石墨片在水平方向具有400W/mK～1900W/mK的热传导率而在垂直方向具有3W/mK～20W/mK的热传导率。
本发明另一实施例的显示装置包括：显示面板，显示映像；电路板，按照指定的图案安装发光二极管；固定框架，固定电路板；及热传导性粘结层，位于电路板与固定框架之间；热传导性粘结层包括高分子树脂与充填剂，该高分子树脂是硅系、丙烯酸系及氨酯系所组成的群中的某一个，该充填剂是氧化金属、氢氧化金属、氮化金属、碳化金属、硼化合物及石墨所组成的群中的至少某一个。
【有益效果】
本发明背光组件能够提高电路板与固定框架的结合力，在电路板与固定框架之间配置热传导性粘贴剂或石墨片而改善固定框架与电路板结合的可靠性与散热特性，能够实现显示装置的袖珍化。
附图说明
图1是本发明一实施例的显示装置的分解斜视图。
图2是沿着A-A′线剖切图1所示显示装置的剖视图。
图3是图1所示显示装置所包含的下收纳容器的局部斜视图。
图4是图1所示显示装置所包含的LED固定框架的局部斜视图。
图5是图3所示下收纳容器与图4所示LED固定框架的局部结合斜视图。
图6是图3所示下收纳容器与图4所示LED固定框架的局部结合俯视图。
图7是图1所示显示装置所包含的下收纳容器、中间框架、LED固定框架及上收纳容器的局部剖切斜视图。
图8是电路板与固定框架的结合结构的分离斜视图。
图9是电路板的结合槽斜视图。
图10是电路板与固定框架的结合剖视图。
图11是石墨片的斜视图。
图12是沿着B-B′剖切石墨片的剖视图。
主要图形标记的说明
1：显示装置    10：背光组件
110：显示面板    111：第一基板
112：第二基板    113、114：偏光板
116：栅极驱动部    117：柔性膜
120：显示面板组件    130：光源单元
131：电路板    132：点光源
140：导光板    150：反射片
180：上收纳容器    200：中间框架
210：突起部    220：插入槽
300、301：LED固定框架  310：水平部
320：垂直部    330：延伸部
340：固定突起    350：第一固定槽
360：第二固定槽    400、401：下收纳容器
410：底部    420：侧墙部
430：第一开口部    440：第一曲折部
450：第二曲折部    460：第二开口部
470：突出部
具体实施方式
结合附图详细说明的后述实施例将有助于明确了解本发明的优点、特征及其实现方法。但，本发明不限于下面所揭示的实施例。本发明可以通过各种互不相同的形态实现，本实施例只是有助于本发明的完整揭示，其主要目的是向本发明所属领域中具有通常知识者完整地说明本发明的范畴，本发明的范畴只能由权利要求书定义。因此在若干实施例中，将不针对广为人知的工艺阶段、广为人知的元件结构及广为人知的技术进行说明以避免本发明被模糊地解释。整个说明书中具有同一图形标记者代表同一构成要素。
在空间上属于相对术语的“下面(below)”、“之下(beneath)”、“下部(lower)”、“之上(above)”、“上部(upper)”等术语可以如图示地为了简单地记述一个零件或构成要素与其它零件或构成要素之间的相关关系而使用。空间上的相对术语应该被理解为除了所图示的方向以外，还包括使用或动作时的零件的相异方向的术语。例如，把图形所图示的零件翻转时，被记载为处于其它零件的“下面(below)”或“之下(beneath)”的零件可能会位于其它零件的“之上(above)”。因此，例示型术语“之下”可以包括之上与之下的方向。零件可以定向(orientation)成其它方向，因此空间上的相对术语可以根据定向而解释。
本说明书所使用的术语仅为说明实施例而非限定本发明。除非特别明确指出，否则本说明书中的单数型句子也包括复数型。说明书中所使用的“包括(comprise)”及/或“包括的(comprising)”并不排除所言及的构成要素、步骤、动作及/或零件以外另外添加一个以上的其它构成要素、步骤、动作及/或零件或其存在。
除非另外给予不同的定义，否则此处所使用的一切术语(包括技术或科学术语)所表示的意义和本发明所属技术领域中具有一般知识的人们通常了解的意义相同。除非在本申请中明确地给予定义，否则不得异常地或过度地解释一般辞典中有所定义的术语的意义。
本发明的包含有作为散热件的膨胀石墨片的背光组件包括印刷电路板与膨胀石墨片。
印刷电路板是贴装包括LED在内的相当于热源的电子元件的部分，膨胀石墨片层叠在电路板的下端并且能够把LED所发生的热加以扩散。
而且，本发明的液晶显示背光包括电子元件用基板，该电子元件用基板包含作为散热件的膨胀石墨片。
本发明所使用的膨胀石墨可以按照下列方法制造。
本发明利用硫酸与过氧化氢的混合溶液对天然片状石墨(Natural flakeGraphite)进行插层(Intercalation)而形成层间化合物，在高温炉使其瞬间膨胀制成石墨烯(Graphene)后滚轧制成膨胀石墨片。
现有石墨片把膨胀到180ml/g～250ml/g左右的石墨进行辊轮(roller)压缩成型压缩30％以上后制成。辊轮压缩成型后的片密度可以达到0.8～1.25g/cm3，并且可以通过膨胀的粒子与辊轮所承受的压力加以调节，厚度可以制成0.1～6.0mm，但厚度变厚时将无法避免密度下降。
因此与现有技术不同地，本发明的膨胀石墨片把膨胀到250ml/g以上的石墨压缩后制成，为了在膨胀石墨片的制造过程中减少作为抵抗介质的孔隙(空气的热传导率0.028W/mK)的量而利用振动冲压方式或添加纳米致密非晶碳。
辊轮压缩成型时表面密度的增加通常比内部快，因此表面或下部面比较难以排放空气，留在内部的空气朝压缩滚压(rolling)的片的两侧面或片行进方向的相反侧排放而使得片密度增加，但厚度变厚时内部密度显著地小于表层部而难以进行热扩散，从而降低了散热性能。虽然可以使用薄片层叠方法解决该问题，但层叠时片层间存在有空气层或者因为使用了非热传导体的粘贴剂而无可避免地降低散热性能。
而且为了尽量减少膨胀石墨片内部的孔隙，在膨胀石墨片的压缩过程中根据片厚度而把纳米致密非晶碳或石墨微粒子粉末作为充填剂充填到膨胀的石墨后压缩。
一般石墨的理论密度为2.28g/cm3左右，利用该石墨按照现有方法的压缩辊轮制成的膨胀石墨层的密度为0.8～1.25g/cm3，因此一般石墨理论密度的45～65％左右的孔隙留在石墨片内。
该非晶质碳微粒子可以在辊轮压缩成型制程中提高成型体的密度而得以提升热扩散及热传导率。非晶质碳微粒子把理论密度的45～65％孔隙至少减少到15～55％的孔隙并且根据密度控制热传导率性能。
在此，虽然没有对纳米致密非晶碳或石墨微粒子粉末的粒子尺寸进行特殊限制，但其粒径以10到110nm较佳。利用该范围的非晶质碳微粒子时可以尽量发挥出散热效果，石墨压缩成型时容易进入石墨粒子与粒子之间。而且，在整体膨胀石墨混合5～30wt％纳米致密非晶碳后进行辊轮压缩成型时，孔隙量减少而使其密度增加到1.0～2.0g/cm3，石墨片在水平方向具有400W/mK～1900W/Mk的热传导率而在垂直方向具有3W/mK～20W/mK的热传导率，可以大幅改善背面散热与水平面的热扩散。
下面说明本发明的膨胀石墨片的结构。
对于电子产品的电路板的各种集体电路上端、显示装置的光源等生成的热，本发明的膨胀石墨片直接或间接接触面板与作为机构构件的外壳进行热扩散而提供散热解决方案(solution)。
本发明的膨胀石墨片包括膨胀石墨层、层叠在膨胀石墨层的至少一面的支撑膜。支撑膜由选自PET、PE及PI所组成的群中的高分子膜或金属膜构成。金属膜由铝、铜之类的材质构成。支撑膜的至少一个表面包含粘结层。位于膨胀石墨层与支撑膜之间的粘结层能够把膨胀石墨与支撑膜加以结合。尤其是，可以在支撑膜与电子元件接触的面包含粘结层。粘结层与高分子膜为了避免热变性而需要具备80～180℃的耐热性。
本发明的石墨片可以在支撑膜上包含有使用时予以清除的隔离纸，隔离纸的厚度以30～130μm的厚度较佳。较佳地，膨胀石墨层的密度为0.8～2.0g/cm3。
本发明的膨胀石墨片具有良好的异向性热与电传导性、耐高温性、耐腐蚀性，其摩擦系数低，自我润滑性良好，接受中子，能够承受长时间的β线与γ线照射，具备柔软性而得以轻易地压缩制成弯曲形状，压缩后的复原力为9％以上，制造LED照明灯时让其被压缩地安装就能防止液体或气体的渗透。
请参阅下列表1，从表1可知本发明实施例的使用膨胀石墨片制成的LED背光的内部温度低于没有使用膨胀石墨片的比较例的LED背光的内部温度。这表示本发明的热扩散效果优异。因此本发明不仅是可以廉价制造的发明，其热扩散效率也比其它任何产品优秀。
【表1】
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下面结合图1到图8详细说明本发明一实施例的背光组件及显示装置。图1是本发明一实施例的显示装置的分解斜视图，图2是沿着A-A′线剖切图1所示显示装置的剖视图。
显示装置1包括显示映像的显示面板组件120、为显示面板组件120供应光线的背光组件10。
显示面板组件120是从背光组件10接收光线后显示映像的部分。只要是能够从背光组件10接收光线后显示映像的面板形态的结构，显示面板组件120就能采取任何结构，本说明书虽然以液晶显示面板为实施例进行说明，但不限于此。
显示面板组件120包括：显示面板110，包含第一基板111、第二基板112、配置在这些基板表面的偏光板113、114；液晶(未图示)；栅极驱动部116；柔性膜117及印刷电路板118。
显示面板110包括：第一基板111，其包含栅极线(未图示)、数据线(未图示)及像素电极等；第二基板112，包含黑色矩阵(black matrix)、彩色滤光片(color filter)及共同电极等，与第一基板111相向地配置；及配置在第一基板111下部的偏光板113与配置在第二基板112上部的偏光板114。彩色滤光片或共同电极可以根据显示面板110的种类而配置在第一基板111。
显示面板110由上述平板形状的基板层叠并安置在后述的中间框架200上。
背光组件10包括光源单元130、导光板140、光学片120、中间框架200、上收纳容器180、反射片150、下收纳容器400及LED固定框架300。
光源单元130由多个点光源132配置在电路板131上并配置在导光板140的侧面。作为一例，点光源132可以使用LED光源。作为一例，电路板131由印刷电路板(PCB：Printed Circuit Board)或金属印刷电路板(metalPCB)构成。如前所述的光源单元130可以视需要而配置在导光板140的至少一个侧面。亦即，光源单元130可以考虑显示面板110的尺寸、亮度均匀性等因素后形成于导光板140的一侧面、两侧面或四个侧面。
而且，光源单元130的本体由金属板构成时，该模块电路板在上表面上形成绝缘层，为各发光二极管供应电源的电极线按照指定的图案形成于该绝缘层上，在该电极线上安装驱动发光二极管的元件。
光源单元130为了快速地散热而可以把LED固定框架300结合在下收纳容器400。把光源单元130固定到LED固定框架300上的方式包括螺丝(screw)结合、钩结合等各种方式。
光源单元130与LED固定框架300的结合例将在后面详细说明。
导光板140把来自光源单元130的光线均匀地供应给显示面板110。在导光板140的至少一侧配置光源单元130并且被下收纳容器400收纳。作为一例，导光板140可以像显示面板110一样地形成为四角形的板状。但并不限定于此，使用LED之类的点光源132时可以根据点光源132的位置而形成为包括指定槽或突起等在内的各种图案。
虽然为了说明方便而把导光板140记载为板(plate)，但也可以为了显示装置1的袖珍化而形成为片或膜形态。亦即，导光板140的概念包括导引光线的板及膜。
导光板140可以使用具有透光性的材料制成以便高效率地导引光线，例如可以使用PMMA(PolyMethylMethAcrylate)之类的丙烯酸树脂，聚碳酸酯(PC：PolyCarbonate)等材料。
可以在导光板140的至少某一个面形成图案。例如，下表面上可以形成漫射图案(未图示)而使得被导引的光线出射到上部。
光学片120配置在导光板140的上部而把来自导光板140的光线加以扩散并集光。光学片125可以包括扩散片、棱镜片、保护片等。扩散片把来自导光板140的入射光线加以分散而得以防止光线局部性地聚集。棱镜片可以在其一面由三角柱状的棱镜形成一定排列，配置在扩散片上并且把扩散片所扩散的光线集光到垂直于显示面板110的方向。保护片可形成于棱镜片上，其能够保护棱镜片的表面并扩散光线而使得光线均匀分布。
中间框架200与下收纳容器400结合并且在中间框架200与下收纳容器400之间收纳光学片125、导光板140、光源单元130、反射片150及LED固定框架300。中间框架200沿着下收纳容器400的边缘形成，中央则具备有暴露光学片120的开放窗口。
而且，在中间框架200的上部安置显示面板110。该中间框架200可以由塑料之类的柔软材质形成以避免显示面板110破损。
反射片150配置在导光板140与下收纳容器400之间并且把朝向导光板140下部的光线反射而使其朝向显示面板110，从而提高光线效率。
作为一例，反射片150可以由聚乙烯对苯二甲酸酯(PET：PolyEthyleneTerephthalate)构成而具备反射性，例如，其一侧表面可以涂敷成含有二氧化钛的扩散层。另一方面，反射片150可以由包含Ag之类金属的材质形成。
作为一例，下收纳容器400可以由具备刚性的不锈钢之类金属材质构成或者由铝或铝合金等散热特性良好的材质构成。本实施例的下收纳容器400能够维持显示装置1的骨架并且保护收纳在内部的各种构成要素。
LED固定框架300配置在下收纳容器400的一侧并且能够把光源单元130所生成的热快速地排放到下收纳容器400的外部。如前所述的LED固定框架300不仅具备散热功能，还能与下收纳容器400结合而维持显示装置1的骨架。
LED固定框架300的至少一部分暴露于下收纳容器400的一侧，光源单元130传导过来的热迅速地朝显示装置1外面(更具体地说，朝下收纳容器400的外侧)排放。
关于下收纳容器400、中间框架200及LED固定框架300的具体形状及结合关系，将在后面结合附图进行说明。
上收纳容器180与中间框架200及下收纳容器400结合以覆盖安置在中间框架200上的显示面板110。上收纳容器180的中央部形成有暴露显示面板110的开放窗口。
上收纳容器180可以通过钩结合及/或螺纹结合而紧固在中间框架200及下收纳容器400。不仅如此，上收纳容器180与下收纳容器400的结合可以变形为各种形态。
下面结合图2到图6说明下收纳容器400及LED固定框架300的具体结构。图3是图1所示显示装置所包含的下收纳容器的局部斜视图，图4是图1所示显示装置所包含的LED固定框架的局部斜视图，图5是图3所示下收纳容器与图4所示LED固定框架的局部结合斜视图，图6是图3所示下收纳容器与图4所示LED固定框架的局部结合俯视图。
首先，请参阅图2及图3，下收纳容器400包括底部410及围绕底部410的侧墙部420。
下收纳容器400收纳导光板140及光源单元130等并维持显示装置1的刚性，可以选择性地形成底部410及侧墙部420。亦即，如果判断为足够维持显示装置1的刚性，则可以省略底部410及侧墙部420中一部分或全部。例如，凭借着结合在下收纳容器400的中间框架200或上收纳容器180足够维持刚性时，可以仅包含底部410。
下收纳容器400包括第一开口部430及第二开口部460而允许LED固定框架300的一部分暴露于下收纳容器400的外面。在此，暴露的LED固定框架300可以如图2所示地被上收纳容器180覆盖，也可以被显示装置的外壳(case)遮挡而无法从外面观看。第一开口部430可以由底部410中的至少一部分切开后形成，第二开口部460可以在侧墙部420中的至少一部分切开后形成。在此，第一开口部430可以在底部410中的一部分空间穿孔后形成，第一开口部430的边可以形成为互相连接的封闭空间形态，第二开口部460则清除侧墙部420中的一部分领域而以第二开口部460的边不互相连接的开放空间形态形成。
然而，第一开口部430及第二开口部460的位置与形状并不限定于此，可以视需要而变形为各种形状。
第一开口部430可以沿着光源单元130及侧墙部420的延伸方向较长地形成。作为一例，第一开口部430可以较长地形成为长方形形状，可以分割成多个区段地形成。
下收纳容器400可以包含曲折部以便让LED固定框架300与第一开口部430的边中至少一个结合。具体地说，下收纳容器400包括形成于第一开口部430的一边的第一曲折部440及形成于另一边的第二曲折部450。
第一曲折部440及第二曲折部450各自相对于底部410呈垂直方向及水平方向地固定LED固定框架300。
第一曲折部440由邻接于底部410中第一开口部430的部位曲折后形成，第一曲折部440的截面形状可以是“L”字形态。第一曲折部440平行于底部410地延伸并且可以插入后述的LED固定框架300的延伸部330与固定突起340之间。该第一曲折部440可以沿着LED固定框架300的邻接部连续地形成，也可以沿着LED固定框架300的邻接部断续地形成。
第二曲折部450由邻接于底部410中第一开口部430的部位曲折后形成。第二曲折部450垂直于底部410地曲折形成而其截面形状可以是“L”字形态。亦即，第二曲折部450在垂直于底部410的方向突出并且插入后述的LED固定框架300的第一固定槽350。该第二曲折部450可以沿着LED固定框架300的邻接部连续地形成或断续地形成。
第二开口部460可以切开侧墙部420中的至少一部分后形成，LED固定框架300的一端部可以通过第二开口部460暴露。该第二开口部460可以是侧墙部420的一端部被切开的形态，也可以是侧墙部420整体被清除的形态。亦即，只要其形态是形成侧墙部420的区段中至少一部分被清除后暴露LED固定框架300的形态就会被允许。
请参阅图2与图4，LED固定框架300包括：位于下收纳容器400内侧的水平部310、暴露于下收纳容器400外部的延伸部330及垂直部320。
水平部310是平行于下收纳容器400的底部410地配置的部分，水平部310的两端连接有垂直部320与延伸部330。垂直部320在水平部310的一端垂直于水平部310地延伸，是通过第二开口部460暴露于下收纳容器400的外部的部分。在此，水平部310及垂直部320是为了便利而使用的术语，水平部310与垂直部320不是一定要形成垂直关系，只要是在水平部310延伸并通过第二开口部460暴露的结构就允许采取任何形状形成垂直部320。
垂直部320可以平行于下收纳容器400的侧墙部420地形成，垂直部320可以延伸到低于下收纳容器400底部410地形成。垂直部320的面积可以考虑散热效果等因素后适当地形成。
延伸部330在LED固定框架300的水平部310的一端延伸，在平行于底部410的方向延伸。延伸部330通过第一开口部430暴露于下收纳容器400的外部，以至少一部分与底部410重叠地延伸。
延伸部330与底部410重叠，能够让LED固定框架300被下收纳容器400支持并固定。LED固定框架300与下收纳容器400的固定方式将在后面具体说明。
水平部310的一端形成有平行于延伸部330地延伸的固定突起340。固定突起340可以把LED固定框架300固定在下收纳容器400，下收纳容器400的第一曲折部440插入固定突起340与延伸部330之间。
为了让下收纳容器400的第一曲折部440能够插入固定突起340与延伸部330之间，固定突起340与延伸部330隔离地形成。固定突起340可以沿着延伸部330连续地或断续地形成。
另一方面，LED固定框架300包括允许下收纳容器400的第二曲折部450及中间框架200的突起部210插入的第一固定槽350与第二固定槽360。
第一固定槽350形成为凹陷形态以允许下收纳容器400的第二曲折部450插入，平行于垂直部320方向地弯入而让第二曲折部450平行于底部410方向地固定。
第二固定槽360呈凹陷形态弯入地形成以允许中间框架200的突起部210插入。如前所述的第一固定槽350及第二固定槽360可以沿着下收纳容器400的侧墙部420连续或断续地形成，第一固定槽350及第二固定槽360的尺寸与位置可以视需要而进行各种变形。
LED固定框架300可以由Al之类的热传导性良好的金属制作并且可以通过挤压加工、钣金加工等各种方式形成。
下面结合图2、图5及图6具体说明下收纳容器400与LED固定框架300的结合结构。
LED固定框架300固定在下收纳容器400的一端。此时，LED固定框架300的延伸部330与垂直部320各自通过第一开口部430及第二开口部460暴露于下收纳容器400的外部。
尤其是，延伸部330通过第一开口部430突出到下收纳容器400的外侧，以至少一部分与底部410重叠地延伸。此时，在平行于延伸部330地突出的固定突起340与延伸部330之间插入下收纳容器400的第一曲折部440。按照前述方式，LED固定框架300在下收纳容器400的垂直方向被固定。此时，第一开口部430可以让LED固定框架300的水平部310中的一部分暴露。
另一方面，下收纳容器400的第二曲折部450插入LED固定框架300的第一固定槽350并且在下收纳容器400的垂直方向固定LED固定框架300。
LED固定框架300的垂直部320通过第二开口部460暴露于下收纳容器400的外部，垂直部320则延伸到底部410的下部而提高LED固定框架300与下收纳容器400之间的水平结合力。
而且，即使LED固定框架300暴露于下收纳容器400的外面，为了不增加整体模块的厚度而可以让突出的LED固定框架300的垂直部320的高度等于或低于支撑电路板131的LED固定框架的固定墙315。
LED固定框架300可以通过螺丝结合方式和下收纳容器400结合。此时，LED固定框架300的延伸部330与下收纳容器400的底部410可以通过螺丝S1结合。
LED固定框架300与下收纳容器400的结合方式不限于螺丝结合，也可以通过焊接或堵缝(caulking)之类的方式结合。
下面结合图7具体说明上收纳容器180、中间框架200、下收纳容器400及LED固定框架300的结合关系。图7是图1所示显示装置所包含的下收纳容器、中间框架、LED固定框架及上收纳容器的局部剖切斜视图。
首先，中间框架200结合在下收纳容器400及LED固定框架300的上部。此时，中间框架200的一端部插入LED固定框架300的第二固定槽360，LED固定框架300的垂直部320的一部分则插入中间框架200的插入槽220。亦即，LED固定框架300与中间框架200互相进行凹凸结合。
在中间框架200上安置显示面板110，其上部结合上收纳容器180。上收纳容器180可以通过螺丝S2与下收纳容器400结合。螺丝S2从上收纳容器180分别贯通中间框架200与LED固定框架300后与下收纳容器400结合。
另一方面，下收纳容器400与LED固定框架300如前所述地利用螺丝S1结合。此时，螺丝S1可以结合在底部410的一部分朝外侧突出的突出部470内。
下面结合图2、图8到图10并且以钩结合为例说明在电路板131的下表面形成槽而在LED固定框架300上形成鸠尾榫突起后固定的结构。
LED固定框架300不仅支持液晶显示面板110与光源单元130，还能固定电路板131。而且，LED固定框架300还具备有能够把发光二极管所生成的热加以排放的散热构件80。
如图8到图10所示，结合槽133在电路板131的背面沿着长度方向形成，结合构件136为了与结合槽133结合而形成于和电路板131结合的LED固定框架300的水平部310。
结合构件136包括：突出部137，从LED固定框架300的水平部310的一面突出；结合突起138，从突出部137的至少一侧延伸地形成。
可以切削LED固定框架300后形成结合构件136，但此时由于构件损失及切削加工较难而使得制造成本提高。因此，可以在水平部310的一面安装能够形成结合构件136形状的模具(未图示)后对水平部310的另一面进行冲压(punching)而在水平部310的一面形成结合构件136。为此，水平部310的另一面可以在对应于结合构件136的位置具有凹陷部139。
而且，上述结合槽133在电路板131的背面形成有允许结合构件136插入的插入部134，从上述插入部134沿着电路板131的延伸方向延伸而形成让结合构件136的突出部137卡入的结合槽部135。
相互结合的结合槽133与结合构件136的截面形状可以形成为鸠尾榫形状、切头三角形、圆形、T字形、菱形形状、梯形中的一个形状。
如图10所示，结合构件136的突出部137与结合突起138具有鸠尾榫(dovetail)形状。结合构件136的截面为鸠尾榫形状时，结合突起138以锥拔(taper)结构形成于上侧面。附图虽然把结合突起138的上表面图示为矩形形态，但结合突起138的上表面也可以具有圆形形态。而且，结合构件136的截面虽然被图示为具有上表面平坦的结构，但某些实施例可以具有曲线形态。结合构件136中的结合突起138的截面可以是圆形或一侧被切维直线的圆形结构。而且，结合突起138的截面宽度大于突出部137的截面宽度。而且，结合突起138的上表面的宽度介于结合槽133所具有的内部宽度范围并且可以和其中的一个一致。
另一方面，结合槽133的结合槽部135的内面形成锥拔(taper)结构而与结合构件136紧固。因此，结合槽部135中暴露于电路板131背面的部分最狭窄而越接近电路板131内部越宽。
与此相反地，插入部134只要能够插入结合构件136即可而不需要紧固，因此不必具备锥拔结构。插入部134的宽度为了让结合构件136轻易地插入而大于结合构件136的结合突起138的宽度。结合构件136的上表面，即结合突起138的尺寸小于或等于结合槽部135中最宽的部分，但大于最狭窄的部分。而且，结合槽部135中最狭窄的部位大于或等于结合构件136的突出部137。
结合构件136被插入到插入部134后，沿着上述电路板131的延伸方向，亦即，沿着上述结合槽部135的延伸方向滑动后与结合槽部135咬合地紧固。
前文虽然记载了上述结合构件136位于LED固定框架300的水平部310而结合槽133形成于电路板131，但不限定于此，也可以让结合构件136形成于电路板131而让结合槽133形成于LED固定框架300的水平部310。为此，可以在电路板131的一面安装能够形成结合构件136形状的模具(未图示)后对电路板131的另一面进行冲压(punching)而在电路板131的一面形成结合构件136。为此，电路板131的另一面可以在对应于结合构件136的位置具有凹陷部139。
另一方面，利用钩、螺丝等紧固光源单元130与LED固定框架300时，由于加工精度而在光源单元130与LED固定框架300之间形成10μm～200μm左右的间隙而无法顺畅地传达热。
为此，为了快速地传达光源单元130所生成的热，较佳地，光源单元130在电路板131与LED固定框架300之间包含热传导性优异的热传导性粘结层或石墨片500。
本发明并没有特别限制热传导性粘结层所使用的粘结性高分子树脂的种类，可以使用本技术领域中作为粘贴剂使用的树脂。例如，可以使用硅系、丙烯酸系、氨酯系等的粘结性高分子树脂，较佳地，使用丙烯酸系树脂。
具体地说，上述丙烯酸系树脂的一例为甲基丙烯酸酯系单体与极性单体共聚合的高分子，该甲基丙烯酸酯系单体具有碳数为1～12的烷基，该极性单体能够和该单体进行共聚合。
下面是上述甲基丙烯酸酯系单体的非限制性举例，甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异壬酯等。
而且，下面是能够和上述甲基丙烯酸酯系单体进行共聚合的极性单体的非限制性举例，含有羧基的甲基丙烯酸(metha acrylic acid)、马来酸、富马酸等单体，或者丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基己内酰胺等含氮的单体等。如前所述的极性单体能够为粘结层赋予凝集力并提升粘结力。
上述粘结性高分子树脂虽然没有特别限定甲基丙烯酸酯系单体与上述极性单体的比率，但通常具有99～80∶1～20的重量比范围。在上述范围下，丙烯酸树脂能够呈现出作为粘结层所需要的粘结力。
本发明能够使用的热传导性充填剂包括氧化金属、氢氧化金属、氮化金属、碳化金属、硼化合物、石墨等，具体地说，能够使用Al(OH)3、石墨、BN、Al2O3碳化硅、铁硅铝(sendust；Al6wt％～Si9wt％～Fe85wt％)等，也可以把它们混合后使用。但不得把上述热传导性充填剂的种类限定于此。尤其是，石墨由于结构特征而具备良好的平面扩散特性并能够发挥出优异的平面热传达性，因此与其它热传导性充填剂混合使用时可以得到优异效果。粘结层虽然可以包含3wt％～60wt％重量的石墨，但为了提高粘结力而以包含3wt％～40wt％重量较佳。
如图11与图12所示，石墨片500包括石墨层510及层叠在石墨层510的至少一面上的支撑膜520、530，支撑膜520、530的至少一个表面包含粘结层540、550。支撑膜520、530是选自PET、PE及PI所组成的群的高分子膜或金属膜。作为一例，金属膜以包含铝、铜的膜较佳。位于膨胀石墨层510与支撑膜520、530之间的粘结层540可以把石墨层510与支撑膜520、530加以结合。
较佳地，支撑膜520、530具有5μm～50μm的厚度。
粘结层540、550虽然可以使用一般粘贴剂，但使用前面详细说明的热传导性高分子树脂所构成的粘贴剂较佳。
较佳地，粘结层540、550具有2μm～20μm的厚度。
位于电路板131或LED固定框架300与支撑膜520、530之间的粘结层550把石墨片500固定到LED固定框架300上。此时，石墨片500可以包含有其形状与结合槽133相同的贯通孔560。
较佳地，石墨片500具有10μm～200μm左右的厚度以填充光源单元130与LED固定框架300之间的间隙。
根据图8到图10所示结合槽133与结合构件136的紧固结构，其结构为结合构件136在结合槽133内部滑动并紧固的结构，为了避免粘结层550的粘结力妨碍滑动，较佳地，位于电路板131与LED固定框架300之间的石墨片500只在高分子膜520、530中的某一个涂敷粘结层550。为此，凭借着涂敷在石墨片500的高分子膜520、530中的某一个的粘结层550而使得石墨片500被固定在电路板131或LED固定框架300的水平部310中的某一个。
另一方面，目前为止虽然仅针对侧光式背光组件及包含它的显示装置进行了说明，但也能适用于直下式背光组件及包含它的显示装置。对于直下式背光组件及包含它的显示装置的说明如下。
较佳地，直下式背光组件为了减少其厚度而让下收纳容器与LED固定框架一体化，并且让下收纳容器发挥出LED固定框架的作用。亦即，电路板直接紧固在下收纳容器，在电路板与下收纳容器之间配置热传导性粘结层或石墨片较佳。
前文结合附图说明了本发明的实施例，但本发明所属领域中具有通常知识者当知，在没有变更本发明技术思想或必要特征的情形下可以出现其它各种具体形态的实施例。因此上述实施例在所有方面都只是例示而没有限定性。

Claims (21)

1.一种背光组件，包括：
电路板，按照指定的图案安装发光二极管；
固定框架，固定上述电路板；及
石墨片，位于上述电路板与上述固定框架之间；
上述石墨片包括具有1.0～2.0g/cm3密度的石墨层、层叠在上述石墨层的至少一面的支撑膜、涂敷在上述支撑膜的至少一个表面的粘结层，
上述石墨片在水平方向具有400W/mK～1900W/mK的热传导率而在垂直方向具有3W/mK～20W/mK的热传导率。
2.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，
上述石墨层包括膨胀石墨及粒径为10nm～110nm的非晶质碳微粒子，
上述石墨层以相对于上述膨胀石墨与上述非晶质碳微粒子的总重量的5～30wt％包含非晶质碳微粒子。
3.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，
还包括结合构件与结合槽，
该结合构件配置在上述电路板与上述固定框架中的某一个；
该结合槽配置在上述电路板与上述固定框架中的另一个。
4.根据权利要求3所述的背光组件，其特征在于，
上述结合构件包括：
突出部；及
结合突起，从上述突出部的至少一侧延伸；
上述结合槽包括：
插入部，能够让上述结合构件在紧固时插入；及
结合槽部，从上述插入部沿着上述电路板的延伸方向延伸而使得上述结合构件滑动并紧固。
5.根据权利要求3所述的背光组件，其特征在于，
上述电路板与上述固定框架中的一个在对应于上述结合构件的位置还具有凹陷部。
6.根据权利要求4所述的背光组件，其特征在于，
上述结合突起的宽度大于上述突出部的宽度，
上述插入部的宽度大于上述结合突起的宽度。
7.根据权利要求6所述的背光组件，其特征在于，
上述突出部上述小于或等于结合槽部的最狭窄的部位。
8.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，
还包括收纳容器，其收纳上述固定框架并形成有开口部，
上述固定框架的一部分通过上述开口部暴露于上述收纳容器的外面。
9.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，
上述支撑膜是选自PET、PE及PI所组成的群的高分子膜或金属膜。
10.一种背光组件，包括：
电路板，按照指定的图案安装发光二极管；
固定框架，固定上述电路板；及
热传导性粘结层，位于上述电路板与上述固定框架之间；
上述热传导性粘结层包括高分子树脂与充填剂，该高分子树脂是硅系、丙烯酸系及氨酯系所组成的群中的某一个；该充填剂是氧化金属、氢氧化金属、氮化金属、碳化金属、硼化合物及石墨所组成的群中的至少某一个。
11.根据权利要求10所述的背光组件，其特征在于，
丙烯酸系树脂是由甲基丙烯酸酯系单体与极性单体共聚合的高分子，
该甲基丙烯酸酯系单体是具有碳数为1～12的烷基的甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异壬酯所组成的群中的某一个；
该极性单体能够和上述单体进行共聚合，是含有羧基的甲基丙烯酸(metha acrylic acid)、马来酸、富马酸的单体与丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基己内酰胺的单体所组成的群中的某一个。
12.根据权利要求11所述的背光组件，其特征在于，
上述甲基丙烯酸酯系单体与上述极性单体的比率为99～80∶1～20的重量比。
13.根据权利要求11所述的背光组件，其特征在于，
上述石墨具有3wt％～40wt％重量比。
14.根据权利要求10所述的背光组件，其特征在于，
还包括结合构件与结合槽，
该结合构件配置在上述电路板与上述固定框架中的某一个；
该结合槽配置在上述电路板与上述固定框架中的另一个。
15.根据权利要求14所述的背光组件，其特征在于，
上述结合构件包括：
突出部；及
结合突起，从上述突出部的至少一侧延伸；
上述结合槽包括：
插入部，能够让上述结合构件在紧固时插入；及
结合槽部，从上述插入部沿着上述电路板的延伸方向延伸而使得上述结合构件滑动并紧固。
16.根据权利要求14所述的背光组件，其特征在于，
上述电路板与上述固定框架中的一个在对应于上述结合构件的位置还具有凹陷部。
17.根据权利要求15所述的背光组件，其特征在于，
上述结合突起的宽度大于上述突出部的宽度，
上述插入部的宽度大于上述结合突起的宽度。
18.根据权利要求17所述的背光组件，其特征在于，
上述突出部上述小于或等于结合槽部的最狭窄的部位。
19.根据权利要求10所述的背光组件，其特征在于，
还包括收纳容器，其收纳上述固定框架并形成有开口部；
上述固定框架的一部分通过上述开口部暴露于上述收纳容器的外面。
20.一种显示装置，包括：
显示面板，显示映像；
电路板，按照指定的图案安装发光二极管；
固定框架，固定上述电路板；及
石墨片，位于上述电路板与上述固定框架之间；
上述石墨片包括具有1.0～2.0g/cm3密度的石墨层、层叠在上述石墨层的至少一面的支撑膜、涂敷在上述支撑膜的至少一个表面的粘结层，
上述石墨片在水平方向具有400W/mK～1900W/mK的热传导率而在垂直方向具有3W/mK～20W/mK的热传导率。
21.根据权利要求20所述的显示装置，其特征在于，
上述支撑膜是选自PET、PE及PI所组成的群的高分子膜或金属膜。
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