CN112566439B - 散热器、散热器制作方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热器、散热器制作方法及显示装置，其中，所述散热器包括：散热板，所述散热板上间隔设置有若干个空腔；多个翅片，多个所述翅片一一对应地与所述空腔相邻设置，且多个所述翅片均设置在散热板的同侧并沿着远离散热板的方向延伸；其中，所述翅片的高度为10‑20毫米，所述翅片的厚度为2.4‑2.8毫米。本发明通过对散热器的设置方式及参数进行合理调整，使得散热器在保证散热性能的同时用料减少，避免了材料的浪费。

Description

散热器、散热器制作方法及显示装置

技术领域

本发明涉及显示领域，特别涉及一种散热器、散热器制作方法及显示装置。

背景技术

显示装置高音质和高画质一直深受消费者青睐，也是做极致体验电视所追寻的方向。高画质就要求显示装置亮度高，色域高。其中，高音质就要求喇叭功率大，致使电视整体功率变大，这就对显示装置的散热提出了更高的要求。

然而，目前的散热器的结构，还有待改进和提高。

发明内容

发明人发现，目前市面常用的散热器为基于AL6063铝合金挤出工艺制备的散热器，其在设计时，只考虑了散热效率，对用料多少及结构合理程度并不考究，从而导致散热器的宽度、厚度，翅片的高度等参数搭配不合理。具体的，挤出的散热器厚度不一，散热物理结构单一，生产成本高。

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种散热器、散热器制作方法及显示装置，合理地对散热器的用料进行计算，对散热器的结构进行合理地调整，在保证散热器散热性能的同时，减少了散热器用料，避免了材料的浪费。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

本发明提供一种散热器，所述散热器包括散热板，所述散热板上间隔设置有若干个空腔；所述散热器还包括多个翅片，多个所述翅片一一对应地与所述空腔相邻设置，且多个所述翅片均设置在散热板的同侧并沿着远离散热板的方向延伸，其中，所述翅片的高度为10-20毫米，所述翅片的厚度为2.4-2.8毫米。本发明实施例中，合理地对散热器的用料进行计算，对散热器的结构进行合理地调整，在保证散热器散热性能的同时，使得散热器用料合理，避免了材料的浪费。

可选的，本发明实施例中，相邻的所述翅片的距离为25-35毫米。

可选的，本发明实施例中，所述翅片是基于所述散热板进行冲压处理而形成的。

可选的，本发明实施例中，形成所述散热器的材料包括1100铝板。

可选的，本发明实施例中，所述散热板的边缘设置有连续的弯折部，所述弯折部沿着远离所述翅片的方向延伸，且所述弯折部所在的平面与所述翅片在水平面上延伸的方向相垂直。

可选的，本发明实施例中，所述散热板上还设置有若干个卡槽，所述卡槽间隔设置在所述弯折部与所述散热板的连接处。

可选的，本发明实施例中，所述散热板的厚度为1.6-3毫米。

可选的，本发明实施例中，所述散热板的宽度为100-220毫米。

基于上述散热器，本发明还提供一种用于制作前面所述的散热器的方法，包括步骤：预先获取散热板预制件；对所述预制件进行冲压处理，以形成所述散热板以及多个翅片。

一种显示装置，包括如前面所述的散热器。

相较于现有技术，本发明提供的一种散热器、散热器制作方法及显示装置，其中，所述散热器包括：散热板，所述散热板上间隔设置有若干个空腔；多个翅片，多个所述翅片一一对应地与所述空腔相邻设置，且多个所述翅片均设置在散热板的同侧并沿着远离散热板的方向延伸；其中，所述翅片的高度为10-20毫米，所述翅片的厚度为2.4-2.8毫米。本发明通过对散热器的设置方式及参数进行合理调整，使得散热器在保证散热性能的同时用料减少，避免了材料的浪费。

附图说明：

图1为根据本发明一个实施例的散热器的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的散热器的局部放大结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的散热器的结构示意图；

图4为根据本发明一个实施例的散热器的局部放大结构示意图；

图5为根据本发明一个实施例的散热器制作方法的流程示意图；

图6为根据本发明一个实施例的散热器制作方法的部分流程示意图；

图7为根据本发明一个实施例的回归分析过程示意图；

图8为根据本发明一个实施例的散热器制作方法的流程图。

附图标记：

100：散热板；200：翅片；300：空腔；101：卡槽。

具体实施方式

本发明提供一种散热器、散热器制作方法及显示装置，通过对散热器的设置方式及参数进行合理调整，使得散热器在保证散热性能的同时用料减少，避免了材料的浪费。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

发明人发现，目前市面常用的散热器为基于AL6063铝合金挤出工艺制备的散热器，其在设计时，只考虑了散热效率，对用料多少并不考究，从而导致散热器的宽度、厚度，翅片的高度等参数搭配不合理。具体的，挤出的散热器厚度不一，散热物理结构单一，生产成本高。

基于上述问题，请参阅图1～4，本发明提供一种散热器，所述散热器包括散热板100，所述散热板100上间隔设置有若干个空腔300；所述散热器还包括多个翅片200，多个所述翅片200一一对应地与所述空腔300相邻设置，且多个所述翅片200均设置在散热板100的同侧并沿着远离散热板100的方向延伸。

具体实施时，本实施例中，该散热板100可以用于显示装置中并对显示装置进行散热。例如，显示装置可以包括：背光模组、显示面板以及散热器。其中，显示面板设置在背光模组上，该散热板100可以设置在背光模组的背面，即设置在背光模组远离显示面板的一侧，散热板100中的多个翅片200沿着远离背光模组的一侧延伸。由此，散热板100中的多个空腔300，使得背光模组中的热量可以从空腔300中散热，避免散热板100封闭面积过大而热量累积，提高了散热效率；其中，每个空腔300相邻地设置有一个翅片200，通过翅片200增加散热器与空气的接触面积，增强散热效果，且散热板100上仅设置有翅片200，散热器的结构精简。其中，所述翅片200的高度为10-20毫米，所述翅片200的厚度为2.4-2.8毫米；具体的，所述翅片200高度为翅片200朝远离散热板100的方向延伸的高度，所述翅片200厚度为空腔300间隔方向上的厚度。

需要说明的是，若翅片200高度超过20毫米，翅片200厚度超过2.8，虽然能够提升散热效率，但是在相同增量的高度下，提升的散热量较少，性价比过低，浪费了材料；而翅片200高度低于10-20毫米，翅片200厚度低于2.4，那么就不能够满足散热器的散热要求。

本发明实施例中，合理地对散热器的用料进行计算，对散热器的结构进行合理地调整，在保证散热器散热性能的同时，使得散热器用料合理，避免了材料的浪费。

可选的，本发明实施例中，相邻的所述翅片200的距离为25-35毫米；该距离下，能够使空腔300及翅片200为显示装置提供良好的散热效果，也使得空腔300数量及翅片200数量的设置更加合理。

可选的，本发明实施例中，所述散热板100的边缘设置有连续的弯折部，所述弯折部沿着远离所述翅片200的方向延伸，且所述弯折部所在的平面与所述翅片200在水平面上延伸的方向相垂直；所述散热板100上还设置有若干个卡槽101，所述卡槽101间隔设置在所述弯折部与所述散热板100的连接处。具体的，散热板100通过若干个所述卡槽101与所述显示装置中背光模组上的若干个卡扣一一结合安装在所述背光模组上。

可选的，本发明实施例中，所述散热板100的厚度为1.6-3毫米；所述散热板100的宽度为100-220毫米。具体的，在上述厚度及宽度范围内的散热板100，在保证散热效率的同时，用料是相对较少，避免了材料浪费；若大于或小于上述范围，则用料更多或者不能满足散热要求。需要说明的是，所述散热板100的长度在此并不作限定，所述长度可根据实际需求进行选择。

可选的，本发明实施例中，形成所述散热器的材料包括1100铝板；所述翅片200是基于所述散热板100进行冲压处理而形成的。具体的，用1100铝板材料按照上述任一项所述的散热器参数范围，经过冲压处理得到的散热器相较于现有的基于AL6063铝合金挤出工艺制备的散热器，成本降低约15％。

具体的，本发明实施例中的散热器的参数通过数据统计获得，其中，筛选过程包括步骤：

S10、获取不同规格散热器的工况数据以及对应的LED芯片温度；

S20、对所获取的工况数据进行回归分析，得到LED芯片温度与工况数据中各参数的函数关系；

S30、根据所得到的函数关系生成新散热器模型；

S40、根据所生成的新散热器模型制造散热器。

具体实施时，请一并参阅图7和表1，本发明实施例中，首先由质量管理统计软件(minitab)获取不同规格散热器的工况数据以及对应的LED芯片温度，每一种规格得到一组数据并生成表1，表1的内容包括标准序、运行序、中心点、区组、散热器厚度、散热器宽度、翅片高度、散热器导热系数和LED芯片温度；其中，工况数据包括：散热器厚度、散热器宽度、翅片高度、散热器导热系数。对表格中的数据进行回归分析，得到LED芯片温度与散热器厚度、散热器宽度、翅片高度、散热器导热系数之间的函数关系，进而根据该函数关系得到最优的回归方程(即最佳散热公式)，并生成新散热器模型。向所述计算机按照一定的规则输入数据，并通过所述函数关系得到所要制作的散热器具体参数，并生成新散热器模型，该参数为同一散热性能下的用料最少的参数，进而根据所述新散热器模型制作散热器。本发明通过对工况数据及对应的LED芯片温度进行数据统计和分析得到工况数据和LED芯片温度之间的函数关系，再通过该函数关系得到新散热器模型，进而根据所述新散热器模型制作出具有最佳散热性能且低成本的散热器，实现了自动生成散热器模型并制造散热器的目的。

如表1所示，罗列不同因子对散热器散热的影响，一并结合图5，对表1中的数据进行回归分析得最佳散热公式，所述函数关系的公式为：LED芯片温度＝98.1-2.76*散热板厚度-0.0601*散热板宽度-0.298*翅片高度-0.0456*散热器导热系数；所述散热器导热系数为散热器所使用的材料的导热系数。其中，LED芯片温度指显示装置运行时，LED芯片在散热器工作时维持的温度；散热板厚度即表1中的料厚，指散热板在与背光模组接触面的垂直方向上的高度；散热板宽度即表1中的宽度，所述散热板宽度与背光模组宽度方向一致；散热器导热系数指散热板所用材料的导热系数；98.1、2.76、0.0601、0.298、0.0456均为常数；需要说明的是，表1中的料厚、宽度、翅片高度的单位为毫米，导热系数的单位为W/mK，LED芯片温度的单位为摄氏度。

表1

需要说明的是，根据不同的需要，可得到不同的函数关系公式；例如，以散热板长度、翅片厚度、翅片长度和宽度等条件，能够得到与其相关的函数关系公式，本实施例仅详细描述一种以解释本发明的公式得到方法，并不用作限定。

请参阅图6，可选的，本发明实施例中，所述步骤S300具体包括：

S31、接收用户输入的四个指定参数的参数值，并根据所接收的参数值计算待确认参数的参数值，所述指定参数为LED芯片温度、散热板厚度、散热板宽度、翅片高度及导热系数中的任意四个；

S32、根据所述指定参数的参数值及所述待确认参数的参数值生成新散热器模型。

具体实施时，本发明实施例中，由于所述函数关系中的参数值一共有五个，因此，只需用户确定四个指定参数并输入计算机中，由计算机通过该函数关系公式计算，即可得到第五个参数(即待确认参数)，所述第五个参数与四个指定参数一起生成的新散热器模型为该散热性能下用料最少的一组参数的散热器模型；通过该组参数制作的散热器既保证了散热性能，又节省了材料，降低了生成成本。

示例一

所述函数关系公式为：LED芯片温度＝98.1-2.76*散热板厚度-0.0601*散热板宽度-0.298*翅片高度-0.0456*散热器导热系数。

根据表2中的多组实验得到的参数，LED温度随着翅片高度增加而降低，而在翅片高度大于20mm时，LED温度降幅很少，翅片高度30mm时比无翅片状态降温约2.2度，考虑到翅片太高，该散热器用于显示装置时，会使显示装置的后壳变厚，优选翅片高度为15mm。

选择的四个指定参数为：LED芯片温度66度，翅片高度15毫米，散热板厚度2.6毫米，散热器导热系数222W/mK(材料为AL1100纯铝)；由本实施例中的函数关系生成新散热器模型，并由计算机获取上述四个指定参数，并通过所述函数关系公式计算得到散热板宽度为180毫米，得到新散热器模型。

由此可知，需要在显示装置工作时，通过散热器将LED芯片温度降至66度，在保证其散热性能的情况下，最优的散热器参数组合为：翅片高度15毫米，散热板厚度2.6毫米，散热器导热系数222W/mK，散热板宽度180毫米；通过称重得到该组参数的散热器的用料为1854克。

而在该散热性能下的其他散热器参数组合，例如，(1)散热板厚度2.4毫米，散热板宽度200毫米的组合连同15毫米的翅片整个散热器的料重约为1896克，(2)散热板厚度2.2毫米，散热板宽度220毫米的组合连同15毫米的翅片整个散热器的料重约为1906克；这些组合均比所述最佳组合用料多；因此，保证LED芯片温度降至66度的最优的散热器参数组合为：翅片高度15毫米，散热板厚度2.6毫米，散热器导热系数222W/mK，散热板宽度180毫米。

表2

翅片高度(毫米)	LED芯片温度(度)
		0	71.2
5	70.4
		10	69.9
15	69.5
		20	69.2
25	69.1
		30	69

示例二

所述函数关系的公式为：LED芯片温度＝98.1-2.76*散热板厚度-0.0601*散热板宽度-0.298*翅片高度-0.0456*散热器导热系数。

选择的四个指定参数为：LED芯片温度66度，翅片高度15毫米，散热板厚度2.6毫米，散热器导热系数201W/mK(材料为AL6063铝合金)；由本实施例中的函数关系生成新散热器模型，由计算机获取上述四个指定参数，并通过所述函数关系公式计算得到散热板宽度为190毫米，得到新散热器模型。

由此可知，需要在显示装置工作时，通过散热器将LED芯片温度降至66度，在保证其散热性能的情况下，最优的散热器参数组合为：翅片高度15毫米，散热板厚度2.6毫米，散热器导热系数201W/mK，散热板宽度190毫米；通过称重得到该组参数的散热器的用料为1879克。

示例三

所述函数关系的公式为：LED芯片温度＝98.1-2.76*散热板厚度-0.0601*散热板宽度-0.298*翅片高度-0.0456*散热器导热系数。

选择的四个指定参数为：LED芯片温度68度，翅片高度15毫米，散热板厚度2.6毫米，散热器导热系数222W/mK(材料为AL1100纯铝)；由本实施例中的函数关系生成新散热器模型，由计算机获取上述四个指定参数，并通过所述函数关系公式计算得到散热板宽度为140毫米，得到新散热器模型。

由此可知，需要在显示装置工作时，通过散热器将LED芯片温度降至68度，在保证其散热性能的情况下，最优的散热器参数组合为：翅片高度15毫米，散热板厚度2.6毫米，散热器导热系数222W/mK，散热板宽度140毫米；通过称重得到该组参数的散热器的用料为1442克。

示例四

所述函数关系的公式为：LED芯片温度＝98.1-2.76*散热板厚度-0.0601*散热板宽度-0.298*翅片高度-0.0456*散热器导热系数。

选择的四个指定参数为：LED芯片温度68度，翅片高度15毫米，散热板厚度2.6毫米，散热器导热系数201W/mK(材料为AL6063铝合金)；由本实施例中的函数关系生成新散热器模型，由计算机获取获取上述四个指定参数，并通过所述函数关系公式计算得到散热板宽度为155毫米，得到新散热器模型。

由此可知，需要在显示装置工作时，通过散热器将LED芯片温度降至68度，在保证其散热性能的情况下，最优的散热器参数组合为：翅片高度15毫米，散热板厚度2.6毫米，散热器导热系数201W/mK，散热板宽度155毫米；通过称重得到该组参数的散热器的用料为1533克。

综上所述，当选材为AL1100的纯铝时，根据生成的新散热器模型可制作满足工作时LED芯片温度保持在66度的散热要求的、且用料最少的显示装置散热器，该散热器的参数具体为：翅片高度15毫米，散热器厚度2.6毫米，散热器宽度180毫米；在保证的性能的同时降低了生产的成本。

基于上述散热器，本发明实施例中还提供一种用于制作上述散热器的方法，包括步骤：

S100、预先获取散热板预制件；

S200、对所述预制件进行冲压处理，以形成所述散热板以及多个翅片。

具体实施时，本实施例中，预先获取散热板预制件，所述散热板预制件为1100铝板，基于上述散热板的参数，对所述1100铝板进行冲压处理，得到结构合理、用料适中的散热板及设置在散热板上的多个翅片。由于冲压处理过程为现有技术，在此不再详述。

本发明还提供一种显示装置，包括背光模组、显示面板以及前面描述的散热器100。其中，显示面板设置在背光模组上，所述散热器100设置在背光模组远离显示面板的一侧，散热板100中的多个翅片200沿着远离背光模组的一侧延伸。该散热板100用于对显示装置进行散热。由于所述散热器已在上文进行了详细描述，在此不再赘述。

综上所述，本发明提供的一种散热器、散热器制作方法及显示装置，其中，所述散热器包括：散热板，所述散热板上间隔设置有若干个空腔；多个翅片，多个所述翅片一一对应地与所述空腔相邻设置，且多个所述翅片均设置在散热板的同侧并沿着远离散热板的方向延伸；其中，所述翅片的高度为10-20毫米，所述翅片的厚度为2.4-2.8毫米。本发明通过对散热器的设置方式及参数进行合理调整，使得散热器在保证散热性能的同时用料减少，避免了材料的浪费。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种散热器，其特征在于，所述散热器包括：

散热板，所述散热板上间隔设置有若干个空腔；

多个翅片，多个所述翅片一一对应地与所述空腔相邻设置，且多个所述翅片均设置在所述散热板的同侧并沿着远离所述散热板的方向延伸；

所述散热器的参数范围通过数据统计获得，其中，通过对工况数据及对应的LED芯片温度进行数据统计和分析得到工况数据和LED芯片温度之间的函数关系，再通过该函数关系得到新散热器模型，进而根据所述新散热器模型制作出具有最佳散热性能且低成本的散热器；

所述函数关系的公式为：LED芯片温度=98.1-2.76*散热板厚度-0.0601*散热板宽度-0.298*翅片高度-0.0456*散热器导热系数。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，相邻的所述翅片的距离为25-35毫米。

3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述翅片是基于所述散热板进行冲压处理而形成的。

4.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，形成所述散热器的材料包括1100铝板。

5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热板的边缘设置有连续的弯折部，所述弯折部沿着远离所述翅片的方向延伸，且所述弯折部所在的平面与所述翅片在水平面上延伸的方向相垂直。

6.根据权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述散热板上还设置有若干个卡槽，所述卡槽间隔设置在所述弯折部与所述散热板的连接处。

7.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热板的厚度为1.6-3毫米。

8.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热板的宽度为100-220毫米。

9.一种用于制作权利要求1-8任一项所述的散热器的方法，其特征在于，包括步骤：

预先获取散热板预制件；

对所述预制件进行冲压处理，以形成所述散热板以及多个翅片。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的散热器。

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