CN110602933A - 用于显示屏幕的散热片、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出了用于显示屏幕的散热片、电子设备。该散热片包括：石墨片；热辐射调节膜，该热辐射调节膜设置在石墨片的一个表面上，且热辐射调节膜远离石墨片的表面设置有多个微腔体。本申请所提出的散热片，在石墨片的上表面增设热辐射调节膜，并且，热辐射调节膜的上表面具有多个微腔体，如此，可以增加起到隔热作用的热辐射调节膜上表面的面积，从而降低散热片在厚度方向上的导热。

Description

用于显示屏幕的散热片、电子设备

技术领域

本申请涉及散热技术领域，具体的，本申请涉及用于显示屏幕的散热片、电子设备。

背景技术

如今随着手机不断向超薄型和高性能的方向发展，手机内部的电路板因性能的增强和散热空间的减小而带来的高热流密度问题，已严重影响到手机的工作性能、稳定性及使用寿命，甚至可能会威胁到使用者的人身安全。特别是，手机在充电、玩游戏或播放视频时，会产生大量的热量而导致芯片和机体过热，不仅对手机内部元件性能和寿命损伤巨大，同时也极大地影响用户体的验，长时间的过热使用甚至会出现电池自燃、爆炸等危险。

通讯行业对手机散热的问题一直保持着较高的关注度，现阶段主要通过石墨片、超薄微热管或均热板来解决智能手机等电子产品的散热问题。但是，采用上述的散热结构虽然能将热量均匀地散开，降低热点温度，并通过外壳将热量散发到空气中，不过，还是会有部分的手机内部芯片热量被屏幕吸收。

发明内容

本申请实施例的一个目的在于提出一种在石墨片上表面设置热辐射调节膜的散热片、以及应用该散热片的电子设备，可以实现散热效果更好、显示装置表面温度更低的技术效果。

在本申请实施例的第一方面，提出了一种散热片。

根据本申请的实施例，所述散热片包括：石墨片；热辐射调节膜，所述热辐射调节膜设置在所述石墨片的一个表面上，且所述热辐射调节膜远离所述石墨片的表面设置有多个微腔体。

本申请实施例的散热片，在石墨片的上表面增设热辐射调节膜，并且，热辐射调节膜的上表面具有多个微腔体，如此，可以增加起到隔热作用的热辐射调节膜上表面的面积，从而降低散热片在厚度方向上的导热。

在本申请的第二方面，提出了一种电子设备。

根据本申请的实施例，所述电子设备包括：中板，所述中板的一个表面设置有凹槽，所述凹槽中放置有上述的散热片；显示装置，所述显示装置覆盖所述凹槽，且所述石墨片设置在所述热辐射调节膜远离所述显示装置的表面；热源，所述热源设置在所述中板远离所述凹槽的表面。

本申请实施例的电子设备，其热源和显示装置之间的散热板，在厚度反向上的导热低而在水平反向上的导热高，从而使显示装置表面的温度更低，进而使该电子设备的长期使用稳定性更高、使用寿命更长且安全性能更高。本领域技术人员能够理解的是，前面针对散热片所描述的特征和优点，仍适用于该电子设备，在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例的散热片的截面结构示意图；

图2是本申请一个实施例的OLED显示装置的红外透过光谱图

图3是本申请一个实施例的金属铝表面刻蚀出的多个微凹槽的电镜照片；

图4是本申请一个实施例的散热片发出热辐射的辐射强度与波长的关系图；

图5是本申请一个实施例的电子设备的截面结构示意图；

图6是本申请另一个实施例的电子设备的截面结构示意图。

附图标记

100 石墨片

200 热辐射调节膜

201 微腔体

10 散热片

11 空气间隙

20 中板

21 凹槽

30 显示装置

40 热源

41 热界面层

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本申请，而不应视为对本申请的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。

在本申请实施例的一个方面，提出了一种用于显示屏幕的散热片。

根据本申请的实施例，参考图1，散热片10包括石墨片100和热辐射调节膜200，其中，热辐射调节膜200设置在石墨片100的一个表面上，且热辐射调节膜200远离石墨片100的表面设置有多个微腔体201。

本申请的发明人经过研究发现，常规的石墨、石墨烯或均热板都是借助均热作用降低热点温度，即通过外壳将芯片等热量散发到空气中，具体的，热源的热量先传递到石墨、石墨烯或均热板，然后对外辐射的热量被外壳和显示屏幕吸收，最后散发到空气中，这种散热结构设计缺乏将芯片热量直接散发到空气中的通路。所以，发明人在石墨片100的上表面增设一层热辐射调节膜200，而热辐射调节膜200的上表面有许多微腔体201，这些微腔体201不仅能增加表面积，还可以将石墨的热辐射直接散发到空气中，从而使散热片的散热效果更好。

在本申请的一些实施例中，参考图3，微腔体201可以为微凹槽，且多个微腔体201还可以呈阵列排布，如此，可以通过光刻或湿法刻蚀的方式在热辐射调节膜200的上表面直接制作出呈周期排列的微纳结构。

并且，发明人还发现有机发光二极管(OLED)的显示屏幕，对于热源辐射7微米以上的波长有强烈的吸收，具体参考图2，而热红外很难穿透OLED显示屏幕。所以，在本申请的一些实施例中，微腔体201的开口比可以为0.5～0.9，即单位面积的热辐射调节膜200表面上多个微腔体201的总面积占50～90％，而每个微腔体201的纵横比可以大于3.3，即一个微腔体201的长度与宽度之比大于3.3。如此，通过调整微腔体201的开口比和纵横比，可以实现散热片的热辐射中的强辐射大部分在7微米以下，具体的可以参考图4。

在本申请的一些实施例中，形成热辐射调节膜200的材料可以包括金属和石墨，且金属可以采用铝，如此，采用金属铝或石墨材料的热辐射调节膜200，可进一步使散热膜的散热效果更好。在一些具体事例中，可以选择金属铝的热辐射调节膜200，如此，可通过光刻或湿法刻蚀的方式在热辐射调节膜200的上表面制作出排列排布的微纳结构。

根据本申请的实施例，热辐射调节膜200的厚度可以为50～150微米，且微腔体201的深度可以为0.1～10微米，如此，微腔体201不会贯穿热辐射调节膜200，在增加表面积的同时，还可使散热板的散热效果更均匀。

在本发明的一些实施例中，参考图4，散热片的红外热辐射在波长为7微米以下的辐射率可以高于0.8，且散热片的红外热辐射在波长为7微米以上的辐射率可以低于0.2。如此，在石墨层上形成热辐射调节膜层，且热辐射调节膜层的上表面具有微结构，微结构的形状可以令散热片的红外热辐射在波长为7微米以下的辐射率高于0.8，且7微米以上的辐射率低于0.2。由此，可以简便地获得散热片，且该散热片可以在保证将热量从热源处快速向外热传导的同时对外进行辐射，且热辐射的主要能量不会被显示屏幕吸收，进而可以防止散热片热辐射出的热量在显示屏幕上集中，从而可以缓解显示屏幕局部过热的问题，提高利用该散热片的电子设备的散热性能。综上所述，根据本申请的实施例，提出了一种散热片，在石墨片的上表面增设热辐射调节膜，并且，热辐射调节膜的上表面具有多个微腔体，如此，可以增加起到隔热作用的热辐射调节膜上表面的面积，从而降低散热片在厚度方向上的导热。

在本申请实施例的另一个方面，提出了一种电子设备。

根据本申请的实施例，参考图5，电子设备包括散热片10(图5中未标出)、中板20、显示装置30和热源40；其中，中板20的一个表面设置有凹槽21，凹槽21中放置有上述的散热片10；显示装置30覆盖凹槽21，且散热片10的石墨片100设置在散热片10的热辐射调节膜200远离显示装置30的表面；而热源40设置在中板20远离凹槽21的表面。如此，热辐射调节膜的上表面有许多微腔体，不仅能增加隔热作用的表面积，还可以将石墨片的热辐射直接散发到空气中，从而使散热片的散热效果更好。

在本申请的一些实施例中，凹槽21的深度可以大于散热片10的厚度，如此，不仅辐射调节膜200的上表面有许多微腔体210能填充空气，且参考图6，热辐射调节膜200远离石墨片100的表面可以与显示装置30之间形成有空气间隙11。如此，进一步降低散热片10的上表面对显示装置30的热辐射。在一些具体事例中，空气间隙11的厚度可以为30～150微米，如此，利用导热系数仅为0.027W/(k·m)的空气，可以更进一步隔离散热片10对显示装置30的热辐射，从而使显示装置30的上表面温度更低。

在本申请的另一些实施例中，参考图6，热源40与石墨片100之间还可以设置有热界面层41，如此，利用导热性良好的热界面层41，可以减少热源40的热量传递给中板20，而更多地将热量传导给石墨片进行水平方向的散热，从而能更进一步降低中板20对显示装置30的热辐射，而能使显示装置30的上表面温度进一步更低。

表1.铝基的热辐射调节膜与石墨片、均温板和铝片的散热效果对比

结构	屏幕表面温度	芯片温度
			铝基热辐射调节膜+石墨片	41.3	63.5
石墨片	42.6	64.8
			均热板	41.6	64.1
铝片+石墨片	43.4	65.2

具体的，本申请的散热结构与常规的石墨片相比，显示装置表面温度能降低1.3摄氏度，且芯片温度降低1.3摄氏度；与均热板比较，显示装置表面温度相当，但芯片温度降低0.6度。本申请的热辐射调节膜为铝膜上制作的周期性微纳结构，相对铝片，显示装置表面温度降低1.9摄氏度，芯片温度降低1.7摄氏度。如此，说明铝膜上的周期性维纳结构作用明显，有利于降低外壳温度，具体的数据参考表1。其中，表1中的数据都是在芯片的恒定功率在3W的条件下，将四种不同的散热结构放在显示屏幕与芯片之间，并等温度达到稳定后分别测试屏幕表面的温度和芯片的温度。从表1中可以说明，石墨片表面的具有微腔体的热辐射调节膜，可使散热片的热辐射中的强辐射大部分在7微米以下，从而对于强吸收在7微米以上的显示屏幕，能使显示屏幕的表面温度更低。

综上所述，根据本申请的实施例，提出了一种电子设备，其热源和显示装置之间的散热板，在厚度反向上的导热低而在水平反向上的导热高，从而使显示装置表面的温度更低，进而使该电子设备的长期使用稳定性更高、使用寿命更长且安全性能更高。本领域技术人员能够理解的是，前面针对散热片所描述的特征和优点，仍适用于该电子设备，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种用于显示屏幕的散热片，其特征在于，包括：

石墨片；

热辐射调节膜，所述热辐射调节膜设置在所述石墨片的一个表面上，且所述热辐射调节膜远离所述石墨片的表面设置有多个微腔体。

2.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述微腔体为微凹槽，且所述多个微腔体呈阵列排布。

3.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述微腔体的开口比为0.5～0.9。

4.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述微腔体的纵横比大于3.3。

5.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，形成所述热辐射调节膜的材料包括金属和石墨，且所述金属包括铝。

6.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述热辐射调节膜的厚度为50～150微米。

7.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述散热片的红外热辐射在波长为7微米以下的辐射率高于0.8。

8.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述散热片的红外热辐射在波长为7微米以上的辐射率低于0.2。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

中板，所述中板的一个表面设置有凹槽，所述凹槽中放置有权利要求1～8中任一项所述的散热片；

显示装置，所述显示装置覆盖所述凹槽，且所述石墨片设置在所述热辐射调节膜远离所述显示装置的表面；

热源，所述热源设置在所述中板远离所述凹槽的表面。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述凹槽的深度大于所述散热片的厚度。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述热辐射调节膜远离所述石墨片的表面与所述显示装置之间形成有空气间隙。

12.根据权利要求11述的电子设备，其特征在于，所述空气间隙的厚度为30～150微米。

13.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述热源与所述石墨片之间设置有热界面层。