CN201293295Y - 散热结构 - Google Patents

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刘卫东
乔明胜
张留朝
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Abstract

本实用新型实施例公开了一种散热结构，涉及背光模组，用以对基于普通印刷电路板的背光模组进行有效散热。本实用新型实施例提供的散热结构，包括光源、散热垫以及印刷电路板，所述光源封装在所述散热垫上，所述散热垫固定于所述印刷电路板上；在所述印刷电路板设有光源的一侧设置散热层以及在所述印刷电路板的相对侧设置导热绝缘层，在所述散热层和所述印刷电路板上设有贯穿所述散热层和所述印刷电路板的散热通孔。本实用新型适用于液晶显示装置中背光模组的散热。

Description

散热结构
技术领域
本实用新型涉及背光模组，尤其涉及一种背光模组的散热结构。
背景技术
由于LED(Light Emitting Diode，发光二极管)背光模组不含有毒物质汞，并且具有色域显示极佳、机械震动稳定性好等优点，因此采用LED背光模组作为光源成为液晶显示装置发展的主流趋势之一。不过，多组LED同时使用的时候，光源的发热现象会很明显。
尤其是直下式背光模组，其光源在液晶显示器件的下方，LED发出的大量热量积存于液晶显示器件和背光模组之间难以散发，会直接影响到液晶显示装置的色平衡以及使用寿命。
在LED背光模组的散热这一问题上，现有技术中存在以下解决方案：
1)采用铝基背板(MCPCB)等特殊电路板，LED产生的热量通过PCB板直接传递到金属外壳，实现散热，但是该方案的成本较高而且布线复杂；
2)采用风扇等装置，对LED产生的热量实行强制排热，但是该方案会使得液晶显示装置的厚度太大。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种散热结构，用以对基于普通印刷电路板的背光模组进行有效散热。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
一种散热结构，包括光源、散热垫以及印刷电路板，所述光源封装在所述散热垫上，所述散热垫固定于所述印刷电路板上；其中，在所述印刷电路板设有光源的一侧设置散热层以及在所述印刷电路板的相对侧设置导热绝缘层，在所述散热层和所述印刷电路板上设有贯穿所述散热层和所述印刷电路板的散热通孔。
进一步地，本实用新型实施例提供的散热结构具有如下特点：在所述印刷电路板与所述导热绝缘层之间设置散热层。
进一步地，本实用新型实施例提供的散热结构具有如下特点：在所述散热层的外侧设置保护层。
进一步地，本实用新型实施例提供的散热结构具有如下特点：所述散热层的材料为金属材料；优选地，所述散热层的材料为铜或锡。
进一步地，本实用新型实施例提供的散热结构具有如下特点：所述保护层的材料为锡或者有机可焊性保护层。
进一步地，本实用新型实施例提供的散热结构具有如下特点：所述导热绝缘层的材料为高导热系数软性硅胶。
进一步地，本实用新型实施例提供的散热结构具有如下特点：所述散热通孔中充满导热介质。
进一步地，本实用新型实施例提供的散热结构具有如下特点：所述导热介质为金属或者高导热系数软性硅胶。
进一步地，本实用新型实施例提供的散热结构具有如下特点：本实用新型实施例提供的散热结构还包括金属外壳，上述各部件设置在所述金属外壳内。
本实用新型实施例提供的散热结构，通过在现有背光模组的结构基础上添置散热层、散热通孔以及导热绝缘层，使得光源产生的热量依次经过散热层、散热通孔和导热绝缘层，从而迅速传递到液晶显示装置的金属外壳，提高了液晶显示装置中背光模组的散热效率；相对于现有技术，本实用新型实施例提供的散热结构具有成本低、容易布线且可有效减小液晶显示装置的厚度尺寸等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
图1为本实用新型提供的LED背光模组散热结构实施例的第一示意图；
图2为本实用新型提供的LED背光模组散热结构实施例的第二示意图；
图3为本实用新型提供的LED背光模组散热结构实施例的第三示意图。
具体实施方式
为了对基于普通印刷电路板的LED背光模组进行有效散热，本实用新型实施例提供了一种可用于LED背光模组的散热结构。下面结合附图对本实用新型实施例提供的散热结构进行详细描述。
如图1所示，本实用新型提供的LED背光模组的散热结构主要包括：LED8、散热垫1和PCB板(印刷电路板)5，以及散热层3、导热绝缘层6和散热通孔4。
首先，LED8设置在散热垫1上，使LED管芯的热量通过散热垫1散发出去。
散热垫1固定在PCB板5上，在PCB板5设有LED8的一侧设置散热层3，该散热层3位于散热垫1的下方且铺满PCB板表面，由散热垫1散发出来的热量大部分可直接流入散热层3，经散热层3的传递继续向外散发；对于散热层3，可以但不限于选用金属材料来作为散热层的材料，当然还可以是其它高导热系数的介质；一般情况下，散热层3可以选用银、铜、铝、锡等金属作为散热层的材料，不过银的造价较高而铝的散热效果较差，因此这里优选地以铜或者锡作为散热层3的制作材料。
在LED背光模块的PCB板5与金属外壳7之间设置导热绝缘层6，该导热绝缘层6一般采用高导热系数软性硅胶作为导热绝缘材料；因为硅胶具有良好的导热性能和绝缘性能，所以导热绝缘层6具有以下作用：一是填充在PCB板5和金属外壳7之间以减少空气热阻抗，以便快速将热量导入金属外壳7；二是在PCB板5和金属外壳7之间形成绝缘层，防止发生短路和触电事故。
为了使散热层3中的热量能够顺利地传导到导热绝缘层6上，因此在散热层3和PCB板5上设置均匀排布的散热通孔4；散热通孔4贯穿散热层3和PCB板5，下端连接到导热绝缘层6的表面，使得PCB板5上方的散热层3中的热量通过散热通孔4直接传导到导热绝缘层6中。
由于需要在PCB板5上设置散热通孔，因此在PCB板制作过程中要注意电路的排布，以便在PCB板上留出合适的位置设置散热通孔；不过，在本实用新型实施例中，由于PCB板的作用主要是用于为LED供电，因此电路结构比较简单，散热通孔4的设置不会影响到PCB板上电路的排布。
就LED背光模组的整个散热过程而言，热量是顺着温度高处往温度低处这样的方向散发的；上述散热方式主要的散热路径是：LED8→散热垫1→散热层3→散热通孔4→导热绝缘层6→金属外壳7→环境空气。通过上述散热路径，本实用新型提供的散热结构能够将LED产生的热量迅速地排出到外界，提高了LED背光模组的散热效率。
为了增进散热结构的散热效率，本实用新型实施例提供的散热结构在图1的基础上又做了以下改进：
如图2所示，为了提高散热效率，可以在PCB板5的另外一侧，即PCB板5和导热绝缘层6之间，也设置一层散热层3；这样，经由散热通孔4向外传导的热量一部分可以通过PCB板5和导热绝缘层6之间的散热层3进入导热绝缘层6，比直接由散热通孔4向导热绝缘层6传导会更快一些。
由于散热层3中的材料接触空气容易被氧化，因此在散热层3的外表面上添加一层保护层2，如图3所示。该保护层可以选用但不限于金属锡或者OSP(Organic solderability preservative，有机可焊性保护层)作为制作材料，当然还可以是其它导热系数较高且不易被氧化的材料。
为了增进散热通孔4的导热效果，还可以在散热通孔4中灌注导热介质，该导热介质可以是但不限于金属、高导热系数软性硅胶或者其它固体导热材料。
上述各部件均设置在金属外壳7的内部，背光模组产生的热量通过金属外壳7传递到外界；另外，该金属外壳7对设置在其内部的各部件还具有一定的保护作用。
对采用LED作为光源的背光模组进行散热只是本实用新型应用中的一个优选实施例。背光模组中的光源可以选用但不限于LED光源，还可以是CCFL(ColdCathode Fluorescent Lamp，冷阴极萤光灯管)光源，当然也还可以是其它的任何可应用于液晶显示装置中的光源。只要是应用本实用新型提供的散热结构对液晶显示装置中背光模组进行散热，都应该属于本实用新型的保护范围。
本实用新型实施例提供的散热结构，通过在现有背光模组的结构基础上添置散热层、散热通孔以及导热绝缘层，利用散热层、散热通孔和导热绝缘层的结合，将光源产生的热量迅速传递到液晶显示装置的金属外壳，提高了液晶显示装置中背光模组的散热效率。
本实用新型主要是对基于普通PCB板的LED背光模组进行有效散热，与采用铝基背板的LED背光模组相比，具有成本低、容易布线等优点；而且，由于本实用新型实施例提供的散热结构未采用风扇等器件，有效地减小了液晶显示装置的厚度尺寸。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种散热结构，包括光源、散热垫以及印刷电路板，所述光源封装在所述散热垫上，所述散热垫固定于所述印刷电路板上；其特征在于，在所述印刷电路板设有光源的一侧设置散热层以及在所述印刷电路板的相对侧设置导热绝缘层，在所述散热层和所述印刷电路板上设有贯穿所述散热层和所述印刷电路板的散热通孔。
2、根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，在所述印刷电路板与所述导热绝缘层之间设置散热层。
3、根据权利要求1或2所述的散热结构，其特征在于，在所述散热层的外侧设置保护层。
4、根据权利要求1或2所述的散热结构，其特征在于，所述散热层的材料为金属材料。
5、根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述散热层的材料为铜或锡。
6、根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述保护层的材料为锡或者有机可焊性保护层。
7、根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述导热绝缘层的材料为高导热系数软性硅胶。
8、根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热通孔中充满导热介质。
9、根据权利要求8所述的散热结构，其特征在于，所述导热介质为金属或者高导热系数软性硅胶。
10、根据权利要求1或2，或5至9中任一项所述的散热结构，其特征在于，该散热结构还包括金属外壳，上述各部件设置在所述金属外壳内。
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