CN115857229A - 背光模组及显示装置 - Google Patents

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CN115857229A CN202310176628.6A CN202310176628A CN115857229A CN 115857229 A CN115857229 A CN 115857229A CN 202310176628 A CN202310176628 A CN 202310176628A CN 115857229 A CN115857229 A CN 115857229A
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Abstract

本申请涉及显示领域,具体公开了一种背光模组及显示装置,所述背光模组包括灯板和散热结构,所述灯板上阵列排布有多个发光单元,所述散热结构包括第一控制层和第二控制层,所述第一控制层设置于所述灯板远离所述发光单元的一侧,且与所述第二控制层相对设置,所述第一控制层和所述第二控制层之间具有间隙,所述间隙内具有冷却液滴;当所述发光单元满足第一发热条件时,所述第一控制层和所述第二控制层控制所述冷却液滴移动至所述发光单元的下方,当所述发光单元满足第二发热条件时,所述第一控制层和所述第二控制层控制所述冷却液滴离开所述发光单元的下方。本申请通过以上方式,能够对mini LED在较短时间内产生的局部热量进行快速降温。

Description

背光模组及显示装置
技术领域
本申请涉及显示领域,尤其涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
随着miniLED的灯珠的分区设计越来越多,LED灯珠、芯片的数量也变得更多,高亮度分区处的mini LED灯珠功率大、亮度高,发热严重,将会使显示面板局部变热,引起显示面板产生色偏。
而目前通常采用在灯珠处增加散热风扇或增加散热孔,以及在灯珠表面进行散热结构的设计来对灯珠进行散热,但是这些散热方式都为被动式散热,无法排出LED芯片局部位置或单个mini LED发光单元在较短时间内产生的高密度热量,同时固定结构的散热方式也无法对mini LED这种发热不均匀的结构进行局部针对性的快速降温。
因此,如何能够对mini LED在较短时间内产生的局部热量进行快速降温,成为了本领域亟需解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种背光模组及显示装置,能够对mini LED在较短时间内产生的局部热量进行快速降温。
本申请公开了一种背光模组,所述背光模组包括灯板和散热结构,所述灯板上阵列排布有多个发光单元,所述散热结构设置在所述灯板远离所述发光单元的一侧;所述散热结构包括第一控制层和第二控制层,所述第一控制层设置于所述灯板远离所述发光单元的一侧,且与所述第二控制层相对设置,所述第一控制层和所述第二控制层之间具有间隙,所述间隙内具有冷却液滴;当所述发光单元满足第一发热条件时,所述第一控制层和所述第二控制层控制所述冷却液滴移动至所述发光单元的下方,当所述发光单元满足第二发热条件时,所述第一控制层和所述第二控制层控制所述冷却液滴离开所述发光单元的下方。
可选的,所述第一控制层包括依次堆叠设置的第一疏水层和第一控制电极层,所述第二控制层包括依次堆叠的基板、第二控制电极层和第二疏水层,所述第二控制电极层包括多个第二控制电极,每个所述第二控制电极与每个所述发光单元的位置对应;且当每个所述第二控制电极与所述第一控制电极层之间形成电压差时,所述第一疏水层和所述第二疏水层对应所述第二控制电极的位置均具有亲水性,当每个所述第二控制电极与所述第一控制电极层之间形成零电压差时,所述第一疏水层和所述第二疏水层对应所述第二控制电极的位置均具有疏水性。
可选的,所述散热结构还包括低温冷却液储存区、高温冷却液储存区和冷却装置,所述低温冷却液储存区和所述高温冷却液储存区分别设置在所述第一控制层和所述第二控制层的不同侧,所述低温冷却液储存区、所述高温冷却液储存区、所述冷却装置之间通过冷却管道连接;所述冷却管道上设置有单向阀,控制所述高温冷却储存区的冷却液向所述低温冷却液储存区流动;所述低温冷却液储存区对应所述第一控制层和所述第二控制层之间的间隙处设置有多个第一通孔,所述高温冷却液储存区对应所述第一控制层和所述第二控制层之间的间隙处设置有多个第二通孔,每个所述第一通孔和所述第二通孔的位置均与每行或列的所述第二控制电极的位置对应;其中,所述低温冷却液储存区所在的方向为第一方向,所述高温冷却液储存区所在的方向为第二方向,所述第一控制电极层和所述第二控制电极层控制所述冷却液滴由所述第一方向向所述第二方向移动。
可选的,所述第二控制电极还包括第一电极和第二电极,所述第一电极设置在所述低温冷却液储存区内,靠近所述第一通孔的位置,所述第二电极设置在所述高温冷却液储存区内,靠近所述第二通孔的位置,所述第一控制电极层在垂直于所述基板方向上的正投影覆盖所述第一电极和所述第二电极在垂直于所述基板方向上的正投影。
可选的,所述低温冷却液储存区和所述高温冷却液储存区相邻设置,所述第二控制电极还包括设置在所述基板上方的多个第三电极,多个所述第三电极在所述第一电极和所述第二电极之间呈L型排布。
可选的,所述低温冷却液储存区和所述高温冷却液储存区对置设置,所述第二控制电极还包括设置在所述基板上方的多个第三电极,多个所述第三电极在所述第一电极和所述第二电极之间呈直线排布。
可选的,每个所述第二控制电极和每个所述发光单元之间均具有所述冷却液滴;当一个所述发光单元由第一发热条件到达第二发热条件时,所述第一控制电极层与满足第二发热条件的所述发光单元下方的所述第二控制电极之间的电压差为零,与其相邻的多个由第一方向向第二方向排布的所述第二控制电极,与所述第一控制电极层之间在相同间隔时间内具有电压差。
可选的,仅在满足第一发热条件的所述发光单元下方具有所述冷却液滴;当所述发光单元由第一发热条件到达第二发热条件时,多个由第二发热条件的所述发光单元位置处向所述第二方向排布的所述第二控制电极,与所述第一控制电极层之间在相同间隔时间内具有电压差。
可选的,多个相邻设置的所述发光单元组成一个发光区域,每个发光区域与其对应的多个所述第二控制电极之间均具有冷却液滴,所述冷却液滴的面积与所述发光区域的面积相同;当一个所述发光区域由第一发热条件到达第二发热条件时,所述第一控制电极层与达到第二发热条件的所述发光区域下的所述第二控制电极之间的电压差为零,且与其相邻的多个由第一方向向第二方向排布的所述发光区域下的所述第二控制电极,与所述第一控制电极层之间在相同间隔时间内具有电压差。
本申请还公开了一种显示装置,包括显示面板,所述显示装置还包括上述的所述背光模组,所述显示面板设置在所述背光模组出光面的一侧。
本申请通过在灯板下方设置散热结构,利用散热结构的第一控制层和第二控制层控制位于第一控制层和第二控制层之间的冷却液滴进行移动,当所述发光单元满足第一发热条件时,第一控制层和第二控制层控制冷却液滴移动至发光单元的下方,此时,冷却液滴会吸收发光单元产生的热量,并将发光单元的温度降低至第二发热条件,当发光单元满足第二发热条件时,第一控制层和第二控制层控制所述冷却液滴离开发光单元的下方,并由冷却液滴带走热量,这样可以通过控制高发热量的发光单元下冷却液滴的停留或补充以对发光单元进行散热,这样能够控制背光的温度均一性,防止背光局部过热,能够对mini LED在较短时间内产生的局部热量进行快速降温。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步地理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本申请的实施方式,并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1为本申请背光模组的一实施例的示意图;
图2为本申请背光模组中散热结构的第一实施例的俯视图;
图3为本申请背光模组中散热结构的第二实施例的俯视图;
图4为本申请背光模组中散热结构的第三实施例的俯视图;
图5为本申请背光模组中散热结构的第四实施例的俯视图;
图6为本申请背光模组中散热结构的第五实施例的示意图;
图7为本申请散热结构工作过程中的某一瞬间工作状态的示意图;
图8为本申请背光模组中散热结构的第六实施例的俯视图;
图9为本申请背光模组中散热结构的第七实施例的示意图;
图10为本申请显示装置的一实施例的示意图。
其中,10、显示装置;100、背光模组;300、显示面板;110、灯板;111、发光单元;120、散热结构;121、第一控制层;122、第一疏水层;123、第一控制电极层;125、第二控制层;126、基板;127、第二控制电极层;128、第二控制电极;129、第一电极;130、第二电极;131、第二疏水层;132、第三电极; 140、驱动芯片;150、支撑柱;160、低温冷却液储存区;170、高温冷却液储存区;180、第一通孔;181、第二通孔;190、冷却装置;200、冷却管道;210、单向阀;220、发光区域;230、冷却液滴。
具体实施方式
需要理解的是,这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节,仅仅是为了描述具体实施例,是代表性的,但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现,不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。
图1为本申请背光模组的一实施例的示意图,本申请公开了一种背光模组100,背光模组100包括灯板110和散热结构120,灯板110上阵列排布有多个发光单元111,散热结构120设置在灯板110远离发光单元111的一侧;散热结构120包括第一控制层121和第二控制层125,第一控制层121设置于灯板110远离发光单元111的一侧,且与第二控制层125相对设置,第一控制层121和第二控制层125之间具有间隙,间隙内具有冷却液滴230;当发光单元111满足第一发热条件时,第一控制层121和第二控制层125控制冷却液滴230移动至发光单元111的下方,当发光单元111满足第二发热条件时,第一控制层121和第二控制层125控制冷却液滴230离开发光单元111的下方。
本申请通过在灯板110下方设置散热结构120,利用散热结构120的第一控制层121和第二控制层125控制位于第一控制层121和第二控制层125之间的冷却液滴230进行移动,当发光单元111满足第一发热条件时,第一控制层121和第二控制层125控制冷却液滴230移动至发光单元111的下方,此时,冷却液滴230会吸收发光单元111产生的热量,并将发光单元111由第一发热条件降低至第二发热条件,当发光单元111满足第二发热条件时,第一控制层121和第二控制层125控制冷却液滴230离开发光单元111的下方,并由冷却液滴230带走热量,这样可以通过控制高发热量的发光单元111下冷却液滴230的停留或补充对发光单元111进行散热,这样能够控制背光的温度均一性,防止背光局部过热,能够对miniLED在较短时间内产生的局部热量进行快速降温。
需要注意的是,本申请中提及的第一发热条件为发光单元111在短时间内到达的高温度,第二发热条件为发光单元111正常状态下的温度,而研究表明,mini LED的工作环境温度为30℃时的工作寿命比70℃长20倍,因此,可以设定但不限于第一发热条件的范围在60℃至80℃,此范围属于发光单元111短时间内达到的高温度范围,第二发热条件的范围在20℃至40℃,此范围属于发光单元111正常状态下的温度范围,当然,本申请仅以示例性的数据进行解释说明第一发热条件和第二发热条件的关系以便于理解,实际的第一发热条件和第二发热条件的温度范围,可以在实际背光模组100的使用过程中根据实际情况设定。
此外,本申请不同于传统针对mini LED局部区域进行散热的方式,而是可以仅针对具体某一个或多个发光单元111在短时间内到达高温度时进行点对点精确散热。
具体的,第一控制层121包括依次堆叠设置的第一疏水层122和第一控制电极层123,第二控制层125包括依次堆叠的基板126、第二控制电极层127和第二疏水层131,第二控制电极层127包括多个第二控制电极128,每个第二控制电极128与每个发光单元111的位置对应;散热结构120还包括驱动芯片140,第二控制电极层127和第一控制电极层123同时与驱动芯片140电连接,驱动芯片140控制每个第二控制电极128与形成第一控制电极层123之间形成电压差或零电压差;且当每个第二控制电极128与第一控制电极层123之间形成电压差时,第一疏水层122和第二疏水层131对应第二控制电极128的位置均具有亲水性,当每个第二控制电极128与第一控制电极层123之间形成零电压差时,第一疏水层122和第二疏水层131对应第二控制电极128的位置均具有疏水性。
其中,第一控制电极层123和第二控制电极层127均与驱动芯片140进行电连接,可以由散热结构120自身设置驱动芯片140进行控制,也可以由外部的驱动芯片140控制第一控制电极层123和第二控制电极层127的电性,使得第二控制电极128与第一控制电极层123之间形成电压差或零电压差。
而第二控制电极128的尺寸大小可根据发光单元111或发光区域220分区的大小来设定;第二控制电极128可以为方形也可以为其他形状,例如圆形,菱形等,同时,一个散热结构120中的第二控制电极128的形状可以不只为一种形状,也可以为多种形状第二控制电极128的组合排列,具体组合方式可以根据具体的需求进行设计。
第一疏水层122和第二疏水层131通过第一控制电极层123和第二控制电极128之间电性的改变,使冷却液滴230满足疏水状态或亲水状态,并通过第一控制电极层123和第二控制电极128之间电性的改变控制冷却液滴230的亲疏水性,从而控制冷却液滴230流动,即当第一控制电极层123和第二控制电极128之间的压差为零时,冷却液滴230在第一疏水层122和第二疏水层131对应第二控制电极128的位置处呈疏水性,此时,冷却液滴230会在第一疏水层122和第二疏水层131之间流动,当第一控制电极层123和第二控制电极128之间的压差不为零时,冷却液滴230在第一疏水层122和第二疏水层131对应第二控制电极128的位置处呈亲水性,此时冷却液滴230会类似“粘贴”的方式固定在第一疏水层122和第二疏水层131之间;而当相邻的两个第二控制电极128分别满足电压差和零电压差时,冷却液滴230就会由满足零电压差的第二控制电极128的位置移动到有电压差的第二控制电极128的位置,即形成了冷却液滴230在一个发光单元111下方向另一个发光单元111位置的移动。
而作为主要用于散热的冷却液可以为常规的冷却液,也可以是液态金属或液态合金;冷却液滴230被放置于第一疏水层122和第二疏水层131之间的表面,当驱动芯片140不通电时,冷却液滴230为疏水状态,通电时液滴为亲水状态。通过冷却液滴230的亲疏水状态的改变,即可控制冷却液滴230的行为。
进一步的,如图1所示,第一疏水层122和第二疏水层131之间还设置有支撑柱150,支撑柱150的一端与第一疏水层122抵接,另一端与第二疏水层131抵接,支撑柱150支撑第一疏水层122和第二疏水层131形成间隙,且支撑柱150为高分子材料制成。支撑柱150可以采用类似于显示面板300内部隔垫柱的高分子材料,通过光刻的形式制作在散热结构120内,用于支撑第一疏水层122和第二疏水层131之间形成稳定的盒内结构,使得冷却液滴230能够较容易的进行移动,不容易受到阻碍,进一步保证了冷却液滴230的散热效果。
图2为本申请背光模组中散热结构的第一实施例的俯视图,如图2所示,散热结构120还包括低温冷却液储存区160、高温冷却液储存区170和冷却装置190,低温冷却液储存区160和高温冷却液储存区170分别设置在第一控制层121和第二控制层125的不同侧,低温冷却液储存区160、高温冷却液储存区170、冷却装置190之间通过冷却管道200连接;冷却管道200上设置有单向阀210,控制高温冷却液储存区170的冷却液向低温冷却液储存区160流动;低温冷却液储存区160对应第一控制层121和第二控制层125之间的间隙处设置有多个第一通孔180,高温冷却液储存区170对应第一控制层121和第二控制层125之间的间隙处设置有多个第二通孔181,每个第一通孔180和第二通孔181的位置均与每行或列的第二控制电极128的位置对应;其中,低温冷却液储存区160所在的方向为第一方向D1,高温冷却液储存区170所在的方向为第二方向D2,第一控制电极层123和第二控制电极层127控制冷却液滴230由第一方向D1向第二方向D2移动。
本申请中的低温冷却液储存区160用于储存正常温度下的冷却液;高温冷却液储存区170用于储存已经吸收了发光单元111热量的冷却液;冷却装置190通过冷却管道200分别与低温冷却液储存区160和高温冷却液储存区170进行连接,用于将高温冷却液储存区170中的冷却液冷却后传输到低温冷却液储存区160,冷却管道200的单向阀210可以为特斯拉单向阀或其他单向阀结构。
而为了较好的控制低温冷却液储存区160和高温冷却液储存区170内的冷却液的流动,将第一通孔180和第二通孔181的孔径范围均设置在50um至100um之间,例如,当第一通孔180和第二通孔181的孔径均为70um时,由于第一通孔180和第二通孔181的孔径较小,因此低温冷却液储存区160和高温冷却液储存区170内的冷却液在自然状态下由于液体的表面张力,不会从第一通孔180和第二通孔181内外流。
以低温冷却液储存区160的第一通孔180进行举例说明,当第一通孔180附近的第二控制电极128和第一控制电极层123不通电时,低温冷却液储存区160内的冷却液滴230因为液体表面张力不会外流,当第一通孔180附近的第二控制电极128和第一控制电极层123通电时,第二控制电极128上方的第二疏水层131对应位置处的亲水性增强,低温冷却液储存区160的冷却液便会从低温冷却液储存区160的第一通孔180内流出至亲水性的第二控制电极128上,再通过驱动芯片140控制相邻第二控制电极128的电性来引导冷却液滴230进行流动。
具体的,如图1结合图2所示,每个第二控制电极128和每个发光单元111之间均具有冷却液滴230;当一个发光单元111由第一发热条件到达第二发热条件时,第一控制电极层123与满足第二发热条件的发光单元111下方的第二控制电极128之间的电压差为零,与其相邻的多个由第一方向D1向第二方向D2排布的第二控制电极128,与第一控制电极层123之间在相同间隔时间内具有电压差。
具体工作原理为:当背光模组100开始工作时,通过驱动芯片140对第一控制电极层123和第二控制电极层127进行供电,并通过时序控制电压输出,在间隔时间内驱动改变第二控制电极128的电性,使冷却液滴230从低温冷却液储存区160的第一通孔180处流出,按照预设的流动路径到达每一个发光单元111下方位置;而冷却液滴230在发光单元111位置停留一段时间吸热(停留的时间可以预先设定好,通过驱动芯片140时序控制),冷却液滴230吸收热量将满足第一发热条件的发光单元111降温至第二发热条件后又按照预设的路线移动至高温冷却液储存区170。
例如,在一列连续的多个冷却液滴230中,当第一滴冷却液滴230离开已经降至第二发热条件的发光单元111位置处后,第二滴冷却液滴230又会在一定的时间内补充到第一滴冷却液滴230的位置对发光单元111进行散热,周而复始,这样便可对灯板110上的各个发光单元111进行持续有效的散热,还可以通过控制高发热量的发光单元111下冷却液滴230的停留或补充对发光单元111进行散热,这样能够控制背光的温度均一性,防止背光局部过热,能够对miniLED在较短时间内产生的局部热量进行快速降温。
通过第二控制电极128的摆放设计以及第二控制电极128的时序设置,能够使mL、uL甚至pL的冷却液或冷却液体金属合金等按照指定的路线进行移动,同时根据驱动芯片140对第二控制电极128和第一控制电极层123在不同时间施加电压还能够完成对冷却液滴230的合并、分割等操作。
进一步的,第一控制电极层123和第二控制电极128均为导电金属材料制成,例如Cu,Au,Ag,Al等,第一控制电极层123所用金属需具有良好的热传导性能,这样可以进一步提升对发光单元111的散热效果,并且能够通过驱动芯片140较为迅速控制第一控制电极层123和第二控制电极128之间的电压变化,来控制冷却液滴230的移动,较为迅速的冷却液滴230移动至需要进行降温的发光单元111的下方,或将已经吸收足够热量将高温的发光单元111降温至正常温度后的冷却液滴230移离目标发光单元111,通过冷却液滴230连续的补充、停留,带走发光单元111产生的大量热量,这样能够控制背光的温度均一性,防止背光局部过热,能够对mini LED在较短时间内产生的局部热量进行快速降温。
图3为本申请背光模组中散热结构的第二实施例的示意图,如图7所示,第二控制电极128还包括第一电极129和第二电极130,第一电极129设置在低温冷却液储存区160内,靠近第一通孔180的位置,第二电极130设置在高温冷却液储存区170内,靠近第二通孔181的位置,第一控制电极层123在垂直于基板126方向上的正投影覆盖第一电极129和第二电极130在垂直于基板126方向上的正投影。
通过在低温冷却液储存区160和高温冷却液储存区170内部靠近第一通孔180和第二通孔181的位置分别设置第一电极129和第二电极130,在第一通孔180的位置处通过改变第一电极129电性来分割冷却液,使得冷却液主动以液滴的方式流出,并且能够使冷却液滴230更为均匀地从冷却液储存区域内流出,在第二通孔181的位置通过改变第二电极130的电性使得朝高温冷却液储存区170流入的冷却液滴230更容易进入到第二通孔181到达高温冷却液储存区170内。
而冷却液滴230从低温冷却液储存区160流出后,经过吸收发光单元111的热量后,再流入高温冷却液储存区170,冷却液滴230的流动方向主要是由低温冷却液储存区160和高温冷却液储存区170的安装位置决定,为更好的作出解释说明,本申请提供了以下几种示例性说明:
图4为本申请背光模组中散热结构的第三实施例的俯视图,如图3所示,A为从低温冷却液储存区160流出后未到达散热位置,正在移动中的冷却液滴230;B为到达指定位置正在进行吸热的冷却液滴230;C为在指定位置完成吸热后(热饱和状态)的冷却液滴230,正在向高温冷却液储存区170移动。
低温冷却液储存区160和高温冷却液储存区170对置设置,第二控制电极128还包括设置在基板126上方的多个第三电极132,多个第三电极132在第一电极129和第二电极130之间呈直线排布。
低温冷却液储存区160内的冷却液首先通过第一电极129进行主动分割形成冷却液滴230,从第一通孔180流出,在多个第三电极132的控制下进行移动,移动至满足第一发热条件下的发光单元111下方进行停留吸热,当发光单元111温度降至第二发热条件时,多个第三电极132控制冷却液滴230离开发光单元111,朝第二通孔181的方向移动,直至由第二通孔181进入到高温冷却液储存区170内,整个冷却液滴230的移动轨迹为一条直线。
图5为本申请背光模组中散热结构的第四实施例的俯视图,如图4所示,A为从低温冷却液储存区160流出后未到达散热位置,正在移动中的冷却液滴230;B为到达指定位置正在进行吸热的冷却液滴230;C为在指定位置完成吸热后(热饱和状态)的冷却液滴230,正在向高温冷却液储存区170移动。
低温冷却液储存区160和高温冷却液储存区170相邻设置,第二控制电极128还包括设置在基板126上方的多个第三电极132,多个第三电极132在第一电极129和第二电极130之间呈L型排布。
低温冷却液储存区160内的冷却液首先通过第一电极129进行主动分割形成冷却液滴230,从第一通孔180流出,在多个第三电极132的控制下进行移动,移动至满足第一发热条件下的发光单元111下方进行停留吸热,当发光单元111温度降至第二发热条件时,多个第三电极132控制冷却液滴230离开发光单元111,朝第二通孔181的方向移动,直至由第二通孔181进入到高温冷却液储存区170内,而整个冷却液滴230的移动轨迹为L型。
而为了能够提高冷却液滴230循环利用的效率,本申请还针对冷却液储存区进行了设计,具体如下:
图6为本申请背光模组中散热结构的第五实施例的俯视图,如图6所示,本申请中采用两个对置设置的低温冷却液储存区160和两个对置设置的高温冷却液储存区170,并且采用两个冷却装置190分别设置在高温冷却液储存区170和低温冷却液储存区160之间的对角上,并通过冷却管道200分别将低温冷却液储存区160和高温冷却液储存区170进行连接。
上侧的低温冷却液储存区160分管上半侧发光单元111的冷却液滴230分配,下侧低温冷却液储存区160分管下半侧发光单元111的冷却液滴230分配,左右两侧的高温冷却液储存区170分管左右两侧热饱和冷却液滴230的存储,能够进一步提升冷却效率。
此外,为了较好的提升高温冷却液储存区170循环流入低温冷却液储存区160的冷却液的效率,还可以增加冷却装置190的数量,多个冷却装置190同时对冷却管道200内的冷却液进行降温冷却,能够使的高温冷却液迅速降温至可以再次循环利用的冷却液温度,并储存在低温冷却液储存区160内,以便于冷却液的高效使用,实现对发光单元111的迅速降温。
图7为本申请散热结构工作过程中的某一瞬间工作状态的示意图,如图7所示,A为从低温冷却液储存区160流出后未到达散热位置,正在移动中的冷却液滴230;B为到达指定位置正在进行吸热的冷却液滴230;C为在指定位置完成吸热后(热饱和状态)的冷却液滴230,正在向高温冷却液储存区170移动。该种驱动方式仅为一种示例,还可以有其他类型的移动规则,不做局限。
此外,本申请中的散热结构120还可以搭配灯板110上设置的温度检测装置进行协同工作,灯板110上的温度检测装置对mini LED背光的各分区或各个发光单元111的温度进行监控,对该温度检测装置设置一个或多个阈值温度,当检测到某一或多个分区或某个发光单元111的温度超过阈值温度后,便将超温信号反馈给散热结构120的驱动芯片140,使超温区域处的冷却液更换频率加快,加速该超温分区或发光单元111热量的散失,降低温度,使mini LED温度均匀化,防止局部温度过高。
其中,温度检测装置可由mini LED灯板110内的温度检测层组成,该温度检测层包括多个热敏电阻,该热敏电阻的阻值能够随着背光模组100中的温度变化而发生变化,从而实现对背光模组100中的温度进行监控。可以理解的,温度检测层中的热敏电阻可以为正温度系数热敏电阻(PTC)、负温度系数热敏电阻(NTC)或其他类型的热敏电阻,本申请不作具体限定。
以正温度系数热敏电阻为例,正温度系数热敏电阻随着温度升高,电阻值越大。温度检测层的检测方式具体为对每个发光单元111/分区进行温度监控,某个发光单元111/分区温度超温时,则温度检测层中对应的热敏电阻的电阻越大,温度检测层将信号放大后反馈至散热结构120的驱动芯片140中,控制冷却液滴230在该超温区域的更换频率。除此之外还可以为其他的分区温度监控方式,例如全局测温装置,本申请仅以温度检测装置作举例说明。
图8为本申请背光模组中散热结构的第六实施例的俯视图,如图8所示,仅在满足第一发热条件的发光单元111下方设置冷却液滴230;当发光单元111由第一发热条件到达第二发热条件时,多个由第二发热条件的发光单元111位置处向第二方向D2排布的第二控制电极128,与第一控制电极层123之间在相同间隔时间内具有电压差。
本实施例与上一个实施例不同的是,本实施例仅针对一个或多个在短时间内达到较高温度的发光单元111的下方具有冷却液滴230进行散热,其他正常温度或没有达到较高温度的发光单元111下方并没有冷却液滴230,形成点对点更具有针对性的散热方式。
具体工作原理为:当背光模组100开始工作时,通过驱动芯片140对第一控制电极层123和第二控制电极层127进行供电,通过温度检测装置实时检测每一个发光单元111的温度,当某个发光单元111的温度达到第一发热条件时,温度检测装置将信号反馈给驱动芯片140,而驱动芯片140接收到信号以后,通过时序控制电压输出,在间隔时间内驱动改变第二控制电极128的电性,使冷却液滴230从低温冷却液储存区160的第一通孔180处流出,按照预设的流动路径对达到第一发热条件的发光单元111进行散热,而冷却液滴230在发光单元111位置停留一段时间吸热(停留的时间可以预先设定好),吸收热量后又按照预设的路线移动至高温冷却液储存区170。这样可以合理的优化散热资源的配置,提高点对点针对性散热的效率,能够对mini LED在较短时间内产生的局部热量进行快速降温。
图9为本申请背光模组中散热结构的第七实施例的示意图,如图9所示,多个相邻设置的发光单元111组成一个发光区域220,每个发光区域220与其对应的多个第二控制电极128之间均设置有冷却液滴230,冷却液滴230的面积与发光区域220的面积相同;当一个发光区域220由第一发热条件到达第二发热条件时,第一控制电极层123与达到第二发热条件的发光区域220下的第二控制电极128之间的电压差为零,且与其相邻的多个由第一方向D1向第二方向D2排布的发光区域220下的第二控制电极128,与第一控制电极层123之间在相同间隔时间内具有电压差。
本实施例利用多个发光单元111组成一个发光区域220,并通过一个冷却液滴230对一个发光区域220进行散热,形成对背光模组100的分区局部散热。
具体工作原理为:当背光模组100开始工作时,通过驱动芯片140对第一控制电极层123和第二控制电极层127进行供电,并通过时序控制电压输出,在间隔时间内驱动改变第二控制电极128的电性,使冷却液滴230从低温冷却液储存区160的第一通孔180处流出,按照预设的流动路径对达每一个发光区域220下方位置;而冷却液滴230在发光区域220位置停留一段时间吸热(停留的时间可以预先设定好,通过驱动芯片140时序控制),冷却液滴230吸收热量将满足第一发热条件的发光区域220降温至第二发热条件后又按照预设的路线移动至高温冷却液储存区170。这样能够控制背光的温度均一性,防止背光局部过热,能够对miniLED在较短时间内产生的局部热量进行快速降温。
图10为本申请显示装置的一实施例的示意图,如图10所示,本申请还公开了一种显示装置10,包括显示面板300,显示装置10还包括上述的背光模组100,显示面板300设置在背光模组100出光面的一侧。显示面板300本身不发光,由背光模组100为显示面板300提供正常发光的光源,以保证显示面板300的正常显示。
本申请的显示装置10可以是电视机、电脑、平板等可以进行显示的设备,本申请不作具体限制,而本申请的显示装置10中的背光模组100主要针对具有mini LED灯板110的背光模组100。
由于miniLED背光模组100包含大量的微米级的发光单元111,对于含有多个分区的mini LED,当显示面板300开启HDR时,不同分区间发光单元111功率不同,将会导致不同分区间的产热量有巨大差异,高亮显示区域的热量聚集更多,低亮区域热量聚集更少,这将会导致整个灯板110的温度不均匀,长时间使用容易使局部发光单元111的寿命降低,同时也可能会使显示面板300的显示出现异常。
针对上述问题,本申请对显示装置10中的背光模组100进行了改进,本申请通过在背光模组100中的灯板110下方设置散热结构120,利用散热结构120的第一控制层121和第二控制层125控制位于第一控制层121和第二控制层125之间的冷却液滴230进行移动,当发光单元111满足第一发热条件时,第一控制层121和第二控制层125控制冷却液滴230移动至发光单元111的下方,此时,冷却液滴230会吸收发光单元111产生的热量,并将发光单元111的温度降低至第二发热条件,当发光单元111满足第二发热条件时,第一控制层121和第二控制层125控制冷却液滴230离开发光单元111的下方,并由冷却液滴230带走热量,这样可以通过控制高发热量的发光单元111下冷却液滴230的停留或补充对发光单元111进行散热,这样能够控制背光的温度均一性,防止背光局部过热,能够对miniLED在较短时间内产生的局部热量进行快速降温,进一步提升显示装置10的品质,延长显示装置10的使用寿命。
需要说明的是,本申请的发明构思可以形成非常多的实施例,但是申请文件的篇幅有限,无法一一列出,因而,在不相冲突的前提下,以上描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例,各实施例或技术特征组合之后,将会增强原有的技术效果。
以上内容是结合具体地可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明,不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种背光模组,其特征在于,所述背光模组包括灯板和散热结构,所述灯板上阵列排布有多个发光单元,所述散热结构设置在所述灯板远离所述发光单元的一侧;
所述散热结构包括第一控制层和第二控制层,所述第一控制层设置于所述灯板远离所述发光单元的一侧,且与所述第二控制层相对设置,所述第一控制层和所述第二控制层之间具有间隙,所述间隙内具有冷却液滴;
当所述发光单元满足第一发热条件时,所述第一控制层和所述第二控制层控制所述冷却液滴移动至所述发光单元的下方,当所述发光单元满足第二发热条件时,所述第一控制层和所述第二控制层控制所述冷却液滴离开所述发光单元的下方。
2.如权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述第一控制层包括依次堆叠设置的第一疏水层和第一控制电极层,所述第二控制层包括依次堆叠的基板、第二控制电极层和第二疏水层,所述第二控制电极层包括多个第二控制电极,每个所述第二控制电极与每个所述发光单元的位置对应;
且当每个所述第二控制电极与所述第一控制电极层之间形成电压差时,所述第一疏水层和所述第二疏水层对应所述第二控制电极的位置均具有亲水性,当每个所述第二控制电极与所述第一控制电极层之间形成零电压差时,所述第一疏水层和所述第二疏水层对应所述第二控制电极的位置均具有疏水性。
3.如权利要求2所述的背光模组,其特征在于,所述散热结构还包括低温冷却液储存区、高温冷却液储存区和冷却装置,所述低温冷却液储存区和所述高温冷却液储存区分别设置在所述第一控制层和所述第二控制层的不同侧,所述低温冷却液储存区、所述高温冷却液储存区、所述冷却装置之间通过冷却管道连接;所述冷却管道上设置有单向阀,控制所述高温冷却储存区的冷却液向所述低温冷却液储存区流动;
所述低温冷却液储存区对应所述第一控制层和所述第二控制层之间的间隙处设置有多个第一通孔,所述高温冷却液储存区对应所述第一控制层和所述第二控制层之间的间隙处设置有多个第二通孔,每个所述第一通孔和所述第二通孔的位置均与每行或列的所述第二控制电极的位置对应;
其中,所述低温冷却液储存区所在的方向为第一方向,所述高温冷却液储存区所在的方向为第二方向,
所述第一控制电极层和所述第二控制电极层控制所述冷却液滴由所述第一方向向所述第二方向移动。
4.如权利要求3所述的背光模组,其特征在于,所述第二控制电极还包括第一电极和第二电极,所述第一电极设置在所述低温冷却液储存区内,靠近所述第一通孔的位置,所述第二电极设置在所述高温冷却液储存区内,靠近所述第二通孔的位置,所述第一控制电极层在垂直于所述基板方向上的正投影覆盖所述第一电极和所述第二电极在垂直于所述基板方向上的正投影。
5.如权利要求4所述的背光模组,其特征在于,所述低温冷却液储存区和所述高温冷却液储存区相邻设置,所述第二控制电极还包括设置在所述基板上方的多个第三电极,多个所述第三电极在所述第一电极和所述第二电极之间呈L型排布。
6.如权利要求4所述的背光模组,其特征在于,所述低温冷却液储存区和所述高温冷却液储存区对置设置,所述第二控制电极还包括设置在所述基板上方的多个第三电极,多个所述第三电极在所述第一电极和所述第二电极之间呈直线排布。
7.如权利要求3所述的背光模组,其特征在于,每个所述第二控制电极和每个所述发光单元之间均具有所述冷却液滴;
当一个所述发光单元由第一发热条件到达第二发热条件时,所述第一控制电极层与满足第二发热条件的所述发光单元下方的所述第二控制电极之间的电压差为零,与其相邻的多个由第一方向向第二方向排布的所述第二控制电极,与所述第一控制电极层之间在相同间隔时间内具有电压差。
8.如权利要求3所述的背光模组,其特征在于,仅在满足第一发热条件的所述发光单元下方具有所述冷却液滴;
当所述发光单元由第一发热条件到达第二发热条件时,多个由第二发热条件的所述发光单元位置处向所述第二方向排布的所述第二控制电极,与所述第一控制电极层之间在相同间隔时间内具有电压差。
9.如权利要求3所述的背光模组,其特征在于,多个相邻设置的所述发光单元组成一个发光区域,每个发光区域与其对应的多个所述第二控制电极之间均具有冷却液滴,所述冷却液滴的面积与所述发光区域的面积相同;
当一个所述发光区域由第一发热条件到达第二发热条件时,所述第一控制电极层与达到第二发热条件的所述发光区域下的所述第二控制电极之间的电压差为零,且与其相邻的多个由第一方向向第二方向排布的所述发光区域下的所述第二控制电极,与所述第一控制电极层之间在相同间隔时间内具有电压差。
10.一种显示装置,包括显示面板,其特征在于,所述显示装置还包括如权利要求1至9任意一项所述的背光模组,所述显示面板设置在所述背光模组出光面的一侧。
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