CN115574303B - 一种具有高散热性的大尺寸led背光源 - Google Patents

一种具有高散热性的大尺寸led背光源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有高散热性的大尺寸LED背光源，包括：背光模组和安装组件；所述背光模组设置在所述安装组件上，所述安装组件内设置有自流通道为所述背光模组提供散热支持，所述背光模组用于为车载显示模组提供背光源。背光模组可以采用超高亮度的LED背光源来进行亮度的补充，超高亮度的背光模组会带来巨大的发热量，其产生的热量一部分会通过安装组件进行扩散，另一部分随着热量的逐步攀升会使得自流通道内产生气流，从而将背光模组产生的热量携带并排放至安装组件外部，进而达到主动散热的效果，从而实现在不使用外接设备的情况下，能够反向利用背光模组的自发热产生气流实现主动散热的效果。

Description

一种具有高散热性的大尺寸LED背光源
技术领域
本发明涉及非便携式照明装置技术领域，更具体地说，本发明涉及一种具有高散热性的大尺寸LED背光源。
背景技术
现有新能源车辆搭载的显示模组在启动时需要保持常亮，随着一体黑以及镀膜盖板的应用，导致背光模组的亮度有较大损失，因此需要大幅提高背光源的亮度，亮度提升会同步带来功耗和发热量的增加，传统压铸件的散热效率有限，在长时间使用的时候会出现温度过高烧屏的情况出现，尤其对于新能源汽车而言，显示模组常量且温度持续升高会影响车辆性能，尤其在高温天气，对车辆整体性能影响更大，如何能让大功率背光模组快速降温是目前亟待解决的问题之一。因此，有必要提出一种具有高散热性的大尺寸LED背光源，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种具有高散热性的大尺寸LED背光源，包括：背光模组和安装组件；所述背光模组设置在所述安装组件上，所述安装组件内设置有自流通道为所述背光模组提供散热支持，所述背光模组用于为车载显示模组提供背光源。
优选的是，所述安装组件为压铸件。
优选的是，所述安装组件包括背光板和固定板；所述背光板的外侧设置有安装槽，所述背光模组设置在所述安装槽内，所述背光板上设置有流通口，所述固定板上设置有排气口，所述背光板的内侧和所述固定板的内侧连接，所述流通口和所述排气口的位置对称设置，所述自流通道位于所述背光板和所述固定板之间，所述自流通道的两端分别为所述流通口和所述排气口连通。
优选的是，所述背光板的内侧壁上设置有第一凸起，所述第一凸起靠近所述流通口的一侧，所述第一凸起与所述固定板的内侧壁之间留有第一距离，构成第一通道，所述固定板的内侧壁上设置有第二凸起，所述第二凸起靠近所述排气口的一侧，所述第二凸起与所述背光板的内侧壁之间留有第二距离，构成第二通道，所述第一凸起和所述第二凸起之间留有第三距离，构成第三通道，所述流通口、所述第一通道、所述第三通道、所述第二通道和所述排气口构成所述自流通道。
优选的是，所述背光板的端部设置有若干个第一气孔，所述固定板的端部设置有若干个第二气孔，所述第一气孔和所述第二气孔位置相适应，构成进气口，所述进气口与所述流通口连通。
优选的是，所述背光板的内侧壁上设置有导热板和支撑导热件，所述支撑导热件包括导热柱、支撑件和限位销，所述背光板的内侧壁上设置有限位通槽，所述限位通槽的内壁上设置有导热卡槽，所述支撑件的端部与所述导热卡槽卡接，所述导热卡槽通过导热片与所述导热板连接，所述导热柱设置在所述支撑件上，并且所述导热柱的底部与所述背光模组抵接，所述导热柱上设置有限位孔，所述限位销与所述限位孔插接，并且所述限位销与所述限位通槽的底部搭接。
优选的是，所述支撑件包括支撑片和若干条支撑腿，所述导热柱设置在所述支撑片上，所述支撑片与所述固定板的内侧壁抵接，所述支撑腿呈圆周状设置在所述支撑片的边缘处，所述支撑腿的底部弯曲形成卡头，所述卡头与所述导热卡槽卡接，所述限位孔上对称设置有应急滑槽，所述应急滑槽的宽度小于所述限位孔的直径。
优选的是，所述排气口设置有若干个引流扇，所述引流扇包括外壳和叶轮，所述叶轮设置在所述外壳内部，所述外壳的侧壁设置有进风口，所述进风口与所述排气口连通，所述外壳上还设置有出风口，所述出风口的位置与所述叶轮相适应，所述外壳的侧壁上设置有反转提示器，所述反转提示器的位置与所述叶轮相适应。
优选的是，所述叶轮的叶片为扁平片状，并且相邻的两个叶片之间的夹角为锐角，所述反转提示器与所述外壳连通处的开口方向与所述叶轮的正转方向相适应。
优选的是，所述反转提示器包括风箱和降噪塞，所述风箱呈弧形贴附在所述外壳的侧壁，并且所述风箱的一端与所述外壳连通，并且连通处的位置与所述叶轮的位置相适应，所述降噪塞设置在所述风箱内，并且所述降噪塞将所述外壳与所述风箱的连通处密封，所述风箱内的预留有活动空间。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
背光模组可以采用超高亮度的LED背光源来进行亮度的补充，超高亮度的背光模组会带来巨大的发热量，其产生的热量一部分会通过安装组件进行扩散，另一部分随着热量的逐步攀升会使得自流通道内产生气流，从而将背光模组产生的热量携带并排放至安装组件外部，进而达到主动散热的效果，从而实现在不使用外接设备的情况下，能够反向利用背光模组的自发热产生气流实现主动散热的效果。
本发明所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源的结构示意图。
图2为本发明所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源背面的结构示意图。
图3为本发明所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源的内部结构示意图。
图4为本发明所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源的剖视图。
图5为本发明所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源中自流通道的剖视图。
图6为自流通道第二种实施方式的剖视图。
图7为本发明所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源中支撑导热件的爆炸图。
图8为本发明所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源中支撑导热件的剖视图。
图9为本发明所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源中引流扇的结构示意图。
图10为本发明所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源中引流扇的剖视图。
图中：1背光模组、2安装组件、21背光板、22固定板、23流通口、24排气口、25第一气孔、26第二气孔、27限位通槽、28导热卡槽、3自流通道、31第一通道、32第二通道、33第三通道、4进气口、5导热板、6支撑导热件、61导热柱、62限位销、63支撑片、64支撑腿、7引流扇、71外壳、72叶轮、73进风口、8反转提示器、81风箱、82降噪塞。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-图10所示，本发明提供了一种具有高散热性的大尺寸LED背光源，包括：背光模组1和安装组件2；所述背光模组1设置在所述安装组件2上，所述安装组件2内设置有自流通道3为所述背光模组1提供散热支持，所述背光模组1用于为车载显示模组提供背光源。
上述技术方案的工作原理及有益效果：背光模组1可以采用超高亮度的LED背光源来进行亮度的补充，超高亮度的背光模组1会带来巨大的发热量，其产生的热量一部分会通过安装组件2进行扩散，另一部分随着热量的逐步攀升会使得自流通道3内产生气流，从而将背光模组1产生的热量携带并排放至安装组件2外部，进而达到主动散热的效果，从而实现在不使用外接设备的情况下，能够反向利用背光模组1的自发热产生气流实现主动散热的效果。
所述安装组件2为压铸件。所述安装组件2包括背光板21和固定板22；所述背光板21的外侧设置有安装槽，所述背光模组1设置在所述安装槽内，所述背光板21上设置有流通口23，所述固定板22上设置有排气口24，所述背光板21的内侧和所述固定板22的内侧连接，所述流通口23和所述排气口24的位置对称设置，所述自流通道3位于所述背光板21和所述固定板22之间，所述自流通道3的两端分别为所述流通口23和所述排气口24连通。所述背光板21的内侧壁上设置有第一凸起，所述第一凸起靠近所述流通口23的一侧，所述第一凸起与所述固定板22的内侧壁之间留有第一距离，构成第一通道31，所述固定板22的内侧壁上设置有第二凸起，所述第二凸起靠近所述排气口24的一侧，所述第二凸起与所述背光板21的内侧壁之间留有第二距离，构成第二通道32，所述第一凸起和所述第二凸起之间留有第三距离，构成第三通道33，所述流通口23、所述第一通道31、所述第三通道33、所述第二通道32和所述排气口24构成所述自流通道3。所述背光板21的端部设置有若干个第一气孔25，所述固定板22的端部设置有若干个第二气孔26，所述第一气孔25和所述第二气孔26位置相适应，构成进气口4，所述进气口4与所述流通口23连通。
上述技术方案的工作原理及有益效果：本发明提供两种实施方式，
第一种实施方式为平置式(适用于吸顶式等平置光源)如图4、5所示，背光模组1启动后会产生大量的热量，热空气会从流通口23进入并向上运动至第一通道31处，第一通道31、第三通道33和第二通道32构成S形弯，所以热空气在第一通道31处运动受阻并聚集起来，导致自流通道3顶部的气压逐渐升高形成高压区，并最终大于第二通道32处的气压，在上下压差的推动下，热空气从第三通道33向第二通道32处流动，热空气进行了短暂的停留从而使温度降低，当其到达第二通道32的时候，温度会低于第二通道32内吸收背光板21热量的空气的温度(背光板21所传递的热量对第二通道32内原本空气的加热效果也不明显)，在从排气口24排出时，还可以再带走一部分背光模组1传递至背光板21的热量，因此在刚启动背光模组1的时候，热空气只能在第一通道31内进行降温、升压来辅助其进入第二通道32内(主要散热还是依靠背光板21在第二通道32内的热扩散)，当持续使用背光模组1的时候，背光板21会吸收热量并持续升温，从而使第二通道32处的空气加速受热膨胀，从而形成低压区，当热空气积聚在第一通道31内的时候，高压区和低压区会形成较大的压差，从而使热空气快速向低压区移动，高压区稍稍降温的热空气在到达第二通道32后会吸收并带走背光板21的热量，并且随着吸收热量后温度升高，热空气的密度降低、升力增加，最终从排气口24加速排出，形成热力环流效应，从而使热空气可以加速流动，进而加速背光模组1的降温效果，通过压差可以实现为热空气降温、加速的效果，然后通过低压区热空气的受热膨胀可以获得更大的排放速度。
第二种实施方式为竖置式(适用于竖置设置的中控台等)，如图6所示，降温原理与第一种实时方式相同，本实施例采用将自流通道3设置为竖直的S形弯，从而实现相同的降温效果。
为了进一步降低高压区内热空气的温度，还设置有进气口4，使得进入高压区的除了热空气，还有被负压裹挟进来的冷气，从而进一步加大高压区的降温效果，使高压区的热空气在到达低压区的时候有更低的温度，能够吸收更多的热量，从而达到更好的加速、降温的效果。
在一个实施例中，所述背光板21的内侧壁上设置有导热板5和支撑导热件6，所述支撑导热件6包括导热柱61、支撑件和限位销62，所述背光板21的内侧壁上设置有限位通槽27，所述限位通槽27的内壁上设置有导热卡槽28，所述支撑件的端部与所述导热卡槽28卡接，所述导热卡槽28通过导热片与所述导热板5连接，所述导热柱61设置在所述支撑件上，并且所述导热柱61的底部与所述背光模组1抵接，所述导热柱61上设置有限位孔，所述限位销62与所述限位孔插接，并且所述限位销62与所述限位通槽27的底部搭接。所述支撑件包括支撑片63和若干条支撑腿64，所述导热柱61设置在所述支撑片63上，所述支撑片63与所述固定板22的内侧壁抵接，所述支撑腿64呈圆周状设置在所述支撑片63的边缘处，所述支撑腿64的底部弯曲形成卡头，所述卡头与所述导热卡槽28卡接，所述限位孔上对称设置有应急滑槽，所述应急滑槽的宽度小于所述限位孔的直径。
上述技术方案的工作原理及有益效果：为了进一步加快背光板21在低压区的升温速度，在背光板21的内侧壁上设置有导热板5，在安装的时候导热柱61的底面抵接在背光模组1的背面吸收热量，然后将热量传递给支撑片63，通过支撑腿64传递至导热卡槽28内的导热片，并最终经由导热片将热量传递给导热板5，从而加大散热面积，在导热柱61的限位孔内插接有限位销62，限位通槽27与背光模组1连通，限位销62搭接在限位通槽27底部的平台上，从而在固定板22受压变形的时候，能够避免导热柱61将背光模组1压坏，应急滑槽可以在导热柱61发生移动的时候与限位销62之间具备缓冲空间，支撑片63可以增加与固定板22的接触面积，支撑腿64使得支撑片63在对固定板22的起到支撑作用的同时，进行热量传递，热空气在流动的时候，还可以带走支撑导热件6的热量，同时还可以从限位通槽27带走背光模组1的热量，从而提高背光模组1的散热效率。
在一个实施例中，所述排气口24设置有若干个引流扇7，所述引流扇7包括外壳71和叶轮72，所述叶轮72设置在所述外壳71内部，所述外壳71的侧壁设置有进风口73，所述进风口73与所述排气口24连通，所述外壳71上还设置有出风口，所述出风口的位置与所述叶轮72相适应，所述外壳71的侧壁上设置有反转提示器8，所述反转提示器8的位置与所述叶轮72相适应。所述叶轮72的叶片为扁平片状，并且相邻的两个叶片之间的夹角为锐角，所述反转提示器8与所述外壳71连通处的开口方向与所述叶轮72的正转方向相适应。所述反转提示器8包括风箱81和降噪塞82，所述风箱81呈弧形贴附在所述外壳71的侧壁，并且所述风箱81的一端与所述外壳71连通，并且连通处的位置与所述叶轮72的位置相适应，所述降噪塞82设置在所述风箱81内，并且所述降噪塞82将所述外壳71与所述风箱81的连通处密封，所述风箱81内的预留有活动空间。
上述技术方案的工作原理及有益效果：为进一步提升降温效率，在排气口24设有引流扇7，引流扇7可根据需要选择是否设置电机对叶轮72进行驱动(本实施例中采用无电机驱动进行说明，如图9、10)，外壳71采用圆形作为叶轮72的容置部分，进气部分采用与排气口24相适应的矩形设置，热空气通过进风口73进入并推动叶轮72转动，叶轮72采用扁平片状叶片，并且相邻的两个叶片之间的夹角为锐角，从而保证叶轮72上叶片的密度，扁平片状叶片具有更大的受力面积，从而避免热空气流动速度较小无法推动叶轮72的情况出现，出风口垂直进风口73设置，因为热空气的排放是需要根据压差变化一阵一阵的流动，所以当叶轮72被带动转动之后，其自身的惯性并不会停止而会继续转动，从而带动第二通道32内的空气流动，形成如压水机一样的虹吸效应，从而使热空气能够连续排放，提高背光模组1的散热速率，风箱81设置在外壳71圆形部分的侧壁上，并且通过降噪塞82将连接处圆滑过渡，当叶轮72正转的时候热空气不会对降噪塞82产生压力，采用柔性材质制成的降噪塞82可以有效吸附叶轮72旋转时，外壳71震动产生的噪音，当叶轮72损坏不转(或采用电机对叶轮72驱动时，叶轮72反转)的情况下，热空气一部分会从出风口排放，另一部分会沿着外壳71的圆形部分循环，并使外壳71内的压力逐渐增加，最终推动降噪塞82向风箱81内部移动，当降噪塞82移动至风箱81内部之后，风箱81和外壳71之间形成密封的管道，热空气从风箱81与外壳71的连接处吹过时会产生声音(原理与在玻璃瓶的瓶口吹气发声的原理相同)，从而提醒操作人员或用户叶轮72反转，应注意及时维修。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种具有高散热性的大尺寸LED背光源，其特征在于，包括：背光模组(1)和安装组件(2)；所述背光模组(1)设置在所述安装组件(2)上，所述安装组件(2)内设置有自流通道(3)为所述背光模组(1)提供散热支持，所述背光模组(1)用于为车载显示模组提供背光源；
所述安装组件(2)包括背光板(21)和固定板(22)；所述背光板(21)的外侧设置有安装槽，所述背光模组(1)设置在所述安装槽内，所述背光板(21)上设置有流通口(23)，所述固定板(22)上设置有排气口(24)，所述背光板(21)的内侧和所述固定板(22)的内侧连接，所述流通口(23)和所述排气口(24)的位置对称设置，所述自流通道(3)位于所述背光板(21)和所述固定板(22)之间，所述自流通道(3)的两端分别为所述流通口(23)和所述排气口(24)连通；
所述背光板(21)的内侧壁上设置有第一凸起，所述第一凸起靠近所述流通口(23)的一侧，所述第一凸起与所述固定板(22)的内侧壁之间留有第一距离，构成第一通道(31)，所述固定板(22)的内侧壁上设置有第二凸起，所述第二凸起靠近所述排气口(24)的一侧，所述第二凸起与所述背光板(21)的内侧壁之间留有第二距离，构成第二通道(32)，所述第一凸起和所述第二凸起之间留有第三距离，构成第三通道(33)，所述流通口(23)、所述第一通道(31)、所述第三通道(33)、所述第二通道(32)和所述排气口(24)构成所述自流通道(3)；
所述背光板(21)的端部设置有若干个第一气孔(25)，所述固定板(22)的端部设置有若干个第二气孔(26)，所述第一气孔(25)和所述第二气孔(26)位置相适应，构成进气口(4)，所述进气口(4)与所述流通口(23)连通。
2.根据权利要求1所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源，其特征在于，所述安装组件(2)为压铸件。
3.根据权利要求1所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源，其特征在于，所述背光板(21)的内侧壁上设置有导热板(5)和支撑导热件(6)，所述支撑导热件(6)包括导热柱(61)、支撑件和限位销(62)，所述背光板(21)的内侧壁上设置有限位通槽(27)，所述限位通槽(27)的内壁上设置有导热卡槽(28)，所述支撑件的端部与所述导热卡槽(28)卡接，所述导热卡槽(28)通过导热片与所述导热板(5)连接，所述导热柱(61)设置在所述支撑件上，并且所述导热柱(61)的底部与所述背光模组(1)抵接，所述导热柱(61)上设置有限位孔，所述限位销(62)与所述限位孔插接，并且所述限位销(62)与所述限位通槽(27)的底部搭接。
4.根据权利要求3所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源，其特征在于，所述支撑件包括支撑片(63)和若干条支撑腿(64)，所述导热柱(61)设置在所述支撑片(63)上，所述支撑片(63)与所述固定板(22)的内侧壁抵接，所述支撑腿(64)呈圆周状设置在所述支撑片(63)的边缘处，所述支撑腿(64)的底部弯曲形成卡头，所述卡头与所述导热卡槽(28)卡接，所述限位孔上对称设置有应急滑槽，所述应急滑槽的宽度小于所述限位孔的直径。
5.根据权利要求1所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源，其特征在于，所述排气口(24)设置有若干个引流扇(7)，所述引流扇(7)包括外壳(71)和叶轮(72)，所述叶轮(72)设置在所述外壳(71)内部，所述外壳(71)的侧壁设置有进风口(73)，所述进风口(73)与所述排气口(24)连通，所述外壳(71)上还设置有出风口，所述出风口的位置与所述叶轮(72)相适应，所述外壳(71)的侧壁上设置有反转提示器(8)，所述反转提示器(8)的位置与所述叶轮(72)相适应。
6.根据权利要求5所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源，其特征在于，所述叶轮(72)的叶片为扁平片状，并且相邻的两个叶片之间的夹角为锐角，所述反转提示器(8)与所述外壳(71)连通处的开口方向与所述叶轮(72)的正转方向相适应。
7.根据权利要求5所述的具有高散热性的大尺寸LED背光源，其特征在于，所述反转提示器(8)包括风箱(81)和降噪塞(82)，所述风箱(81)呈弧形贴附在所述外壳(71)的侧壁，并且所述风箱(81)的一端与所述外壳(71)连通，并且连通处的位置与所述叶轮(72)的位置相适应，所述降噪塞(82)设置在所述风箱(81)内，并且所述降噪塞(82)将所述外壳(71)与所述风箱(81)的连通处密封，所述风箱(81)内的预留有活动空间。
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