CN207037304U - 散热结构、背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种散热结构、背光模组及显示装置，其中，散热结构包括散热板，散热板内形成有空腔，空腔内填充有传热工质，空腔形成有至少一蒸发管和多条冷凝管，蒸发管位于散热板的一侧，每一冷凝管一端连接蒸发管，另一端向散热板另一侧延伸，传热工质于蒸发管吸收热量产生相变并将热量沿着冷凝管向散热板另一侧传递。本实用新型技术方案提升背光模组的整体散热效率，延长显示装置的使用寿命。

Description

散热结构、背光模组及显示装置

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种散热结构、应用该种散热结构的背光模组及应用该种背光模组的显示装置。

背景技术

随着液晶显示的广泛应用，为了提高用户的视觉体验，HDR(High-Dynamic Range，高动态光照渲染图像)技术应用于高端高亮、千级nits亮度以上的背光模组，HDR技术其原理通过提高背光亮度来实现高对比度，可以智能增亮，白场更亮、黑场更黑，使得画质表现显著提高。但是与此同时，提升模组背光亮度需要增加LED灯珠的数量、提高灯源驱动电流，则会导致背光模组的温度大大升高，影响LED的使用寿命，存在安全性能的隐患。

如图1所示，现有背光模组200’主要采用传统散热板10’的散热金属条来散热，主要靠散热铝条的热传导散热，不足以满足如此高端高亮的散热需求，所以目前解决高亮背光模组的散热问题是实现高端高亮HDR技术、提升液晶显示的画质品质的其中一个重要课题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种散热结构，旨在提升背光模组的整体散热效率，延长显示装置的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提出的散热结构，包括散热板，散热板内形成有空腔，空腔内填充有传热工质，空腔形成有至少一蒸发管和多条冷凝管，蒸发管位于散热板的一侧，每一冷凝管一端连接蒸发管，另一端向散热板的另一侧延伸，传热工质于蒸发管吸收热量产生相变并将热量沿着冷凝管向散热板另一侧传递。

可选地，多条冷凝管均匀间隔设置。

可选地，每一冷凝管为在长度延伸方向呈波形设置或直线设置。

可选地，每一冷凝管的横截面为圆形或者多边形。

可选地，蒸发管和/或每一冷凝管的内壁设置有凸起。

可选地，传热工质包括水、甲醇、氨或者氟利昂制冷剂。

可选地，散热板的材质为金属。

本实用新型还提出一种背光模组，包括：

导光结构；

灯源，设于导光结构的一侧；及

散热结构，该散热结构包括散热板，散热板内形成有空腔，空腔内填充有传热工质，空腔形成有至少一蒸发管和多条冷凝管，蒸发管位于散热板的一侧，每一冷凝管一端连接蒸发管，另一端向散热板的另一侧延伸，传热工质于蒸发管吸收热量产生相变并将热量沿着冷凝管向散热板另一侧传递。

灯源连接于散热板具有蒸发管的一侧。

可选地，散热板包括呈夹角设置的第一板体部和第二板体部，第一板体部内形成有蒸发管，第二板体部内形成有多条冷凝管，导光结构设置于第二板体部的一侧。

本实用新型还提出一种显示装置，包括显示屏和背光模组，该背光模组包括：

导光结构；

灯源，设于导光结构的一侧；及

散热结构，该散热结构包括散热板，散热板内形成有空腔，空腔内填充有传热工质，空腔形成有至少一蒸发管和多条冷凝管，蒸发管位于散热板的一侧，每一冷凝管一端连接蒸发管，另一端向散热板的另一侧延伸，传热工质于蒸发管吸收热量产生相变并将热量沿着冷凝管向散热板另一侧传递。

本实用新型技术方案通过在散热板内形成空腔，空腔成为供传热工质相变传导的至少一蒸发管和多条冷凝管，每一冷凝管靠近蒸发管的一端与蒸发管相互连通，在将本散热结构应用于背光模组时，通过将灯源与散热板内具有蒸发管的一侧连接直接接触，灯源的热量迅速通过传热工质沿着冷凝管扩散到整个散热板，背光模组产生的热量迅速散发出去，因此本方案可以提高背光模组的散热效率，改善背光模组的整体散热效果，提升显示装置的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术中传统背光模组的散热方式示意图；

图2为本实用新型背光模组一实施例的平面结构示意图；

图3为图2中的A-A截面剖视示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	散热结构	305	膜片
10	散热板	50	灯源
				101	第一板体部	51	导电线路层
103	第二板体部	53	绝缘导热层
				111	蒸发管	55	金属基层
113	冷凝管	57	相变层
				30	导光结构	200	背光模组
301	导光板	200’	现有背光模组
				303	反射片	10’	传统散热板

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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；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实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种散热结构100。

请参照图2，在本实用新型实施例中，该散热结构100包括散热板10，该散热板10内形成有空腔，空腔内填充有传热工质，空腔形成有至少一蒸发管111和多条冷凝管113，蒸发管111位于散热板10的一侧，每一冷凝管113一端连接蒸发管111，另一端向散热板10另一侧延伸，传热工质于蒸发管111吸收热量产生相变并将热量沿着冷凝管113向散热板10另一侧传递。

本实施例中，通过将常用的散热板10的内腔增加开设有一条蒸发管111和与蒸发管111一端连通的多条冷凝管113，另也可以在散热板10的两侧均设置有蒸发管111，并设置与两条蒸发管111相互连通的多条冷凝管113。将散热板10内的空腔密封形成真空环境并充入适量的传热工质，在散热板10靠近蒸发管111的一侧边缘处设置有一孔(未图示)，通过该孔将传热工质注入散热板10的空腔内，再通过硅胶或者密封件(未图示)将该孔封上，确保密封真空环境。本实施例中蒸发管111和冷凝管113的结构与热管类似，多条冷凝管113靠近蒸发管111的一端与蒸发管111的同一侧互相连通，如同一主干管的一侧延伸出多条分支管的结构。在使用过程中，将灯源50靠近蒸发管111设置，热量直接传递至空腔中的传热工质，加热使得传热工质在蒸发管111处发生相变变为气态工质上升流动至延伸的冷凝管113处，当相变后的气态传热工质遇冷凝管113的内壁遇冷降温冷凝为液态传热工质又回流到蒸发管111处，传热工质循环往复发生相变在散热板10的内腔中传导热量。

本实用新型技术方案通过采用将传统的散热板100的内腔开设有供传热工质相变传导的至少一蒸发管111，利用传热工质在冷凝管111内流动带走多余的热量达到散热的效果，节约制造经济成本的前提下，直接接触散热板10可提高热量的传递效率，传热工质循环多次使用，环保节能。

请参照图3，多条冷凝管113均匀间隔设置。

本实施例中将一条蒸发管111和多条冷凝管113互通连接开设为如同多条管束“山”形状，另也可以设置两条蒸发管111和多条冷凝管113互通连接如同多条“目”形状。散热板10的一端为蒸发管111，互相连通的蒸发管111为主干集流管11，蒸发管111主干的同一侧沿着同一方向远离散热板10的方向延伸形成多条分支的冷凝管113。在传递热量的过程中，液态的传热工质可回流至互通的蒸发管111，然后被加热的传热工质逐渐在冷凝管113内发生相变为气态传热工质，多条分支的冷凝管113充分利用了传热空间，气态传热工质上升至接触到冷凝管11的内壁时遇冷凝结为液态的传热工质又流经多条分支冷凝管113回流至互通的蒸发管111，如此循环散热。

该多条分支冷凝管113的设置，结构简单，而且充分利用了传热空间，多条冷凝管113也就增大了散热面积，提高散热板10的整体传递热量的效率。

进一步地，请参照图3，每一冷凝管113为在长度延伸方向呈波形设置或直线设置。

本实施例中将冷凝管113设置呈直线形，还可以将冷凝管113设置呈弯曲的波形如同波形管的形状均匀间隔地布置于散热板10的内腔中，另波形的幅度大小可以根据传热工质的流体性质具体决定。

本实用新型将冷凝管113设置呈直线，结构简单，满足目前散热板10的传热需求；也可设置呈波形，能进一步地增大散热面积，提高散热结构100的传递效率。

具体地，集流管11的横截面为圆形或者多边形。

本实施例中，集流管11的横截面既可以是圆形、三边形、四边形或者其他多边形均可，可以根据实际的使用需求进行选取最合适的横截面积，进一步提高散热的接触面积，从而提升热量传递的热效率。

此外，本实施例中，蒸发管111和/或每一冷凝管113的内壁设置有凸起。

在散热管束的内壁设置折皱的凸起为较常采用的提高传热效率的措施，此设置可以进一步地增大散热面积，提高散热板10的整体散热效率。

可选地，传热工质为气液相变的传热工质，传热工质包括水、甲醇、氨或者氟利昂制冷剂。

通常在实际选用中，多采用注有含易吸热挥发的散热液体，即包括水、甲醇、氨或者氟利昂制冷剂，该散热液体在蒸发管111吸收热量挥发成气体后，流至冷凝管113后，上升接触内壁遇冷又冷凝成液体再次沿着冷凝管113的内壁回流至蒸发管111，如此可以反复使用。另传热工质的选取不一定限制，本实施例的传热工质满足气液相变的要求即可。

传热工质初始状态为液态，在其中注入易吸热挥发的液体，可缩短相变循环的时间，提高热量传递的效率，从而进一步改善散热结构100的散热效果。

可选地，散热板10的材质为金属。

因本实施例中传热工质发生相变后流至冷凝管113需要接触集流管11的内壁遇冷相变冷凝成液态，金属散热板10的热膨胀系数，热传导能力，强度，硬度，重量，表面状态和成本等条件的综合考虑，可以选择铜、不锈钢或者铝金属材料。一般情况下，从成本和技术性能等条件来考虑，铝板是比较理想的选择。可供选择的铝板有6061，5052，1060等。如果有更高的热传导性能、机械性能、电性能和其它特殊性能的要求，铜板、不锈钢板、铁板和硅钢板等亦可采用。本实用新型一实施例中选用的为铝基材料的散热板，常用于LED照明产品中，有正反两面，白色的一面为焊接LED引脚的，另一面呈现铝本色，一般会涂抹导热凝浆后与导热部分接触，该铝基材板通过将灯源50直接设置于一侧，可以直接接触散热板10的蒸发管111，省去了现有传统的将灯源50、传统散热板10’及背板(未图示)三者依次连接的模组结构，充分接触提高散热板10的散热效率。

本实用新型还提出一种背光模组200，该背光模组200包括导光结构30；灯源50，设于导光结构30的一侧；及散热结构100，该散热结构100包括散热板10，散热板10内形成有空腔，空腔内填充有传热工质，空腔形成有至少一蒸发管111和多条冷凝管113，蒸发管111位于散热板10的一侧，每一冷凝管113一端连接蒸发管111，另一端向散热板10另一侧延伸，传热工质于蒸发管111吸收热量产生相变并将热量沿着冷凝管113向散热板10另一侧传递。灯源50连接于散热板10具有蒸发管111的一侧。该散热结构100的具体结构参照上述实施例，由于本背光模组200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

另请结合参照图1，相较于现有技术的散热方式，将LED灯源连接于散热金属条上，散热金属条再将热量传导至散热板10’或者大气环境中，对于普通亮度的LED液晶显示器，该种散热方式简单有效，但是对于本实用新型致力解决的高亮、HDR千级nits背光模组200的散热问题。

请参照图2，本实施例中采用两灯条构成的灯源50直接焊接于散热板10具有蒸发管111的一侧，同样地，也可以采用多个灯珠连接构成的灯源50。本实施例的导光结构30还包括导光板301、反射片303及膜片305，灯源50的光线射入导光板301，导光板301对光线有聚集作用并导出至反射,303再反射出膜片305或者直接射出膜片305，形成各种光效的显示效果。

本实施例中的背光模组200还包括导电线路层51、绝缘导热层53和金属基层55，灯源50焊接于导电线路层51上，导电线路层51再连接于绝缘导热层53上，绝缘导热层53最终直接接触于金属基层55，常采用铝基材层，最终通过铝基材层中具有的蒸发管111和冷凝管113进行传热工质相变传导热量。

本实施例通过将灯源50直接与蒸发管111连接接触，灯源50的热量迅速传导至延伸的多条冷凝管113、散热板10或者大气环境中。因此本方案可以提高对高亮度灯源50的散热效率，改善背光模组200的整体散热效果，提升显示装置的使用寿命。

请参照图2，散热板10包括呈夹角设置的第一板体部101和第二板体部103，第一板体部101内形成有蒸发管111，第二板体部103内形成有多条冷凝管113，导光结构30设置于第二板体部103的一侧。

本实施例中，采用将铝基材层的散热板10的一端折弯形成呈“L”形的蒸发管111和冷凝管113，蒸发管111和冷凝管113之间的夹角为90°设置。“L”的短边为蒸发管111，即为背光模组200的厚度，在使用过程中，将灯源50直接焊接于蒸发管111；“L”的长边则为冷凝管113靠近蒸发管111的一端，蒸发管111和冷凝管113形成半包围的卡持空间，导光结构30则设置于该卡持空间内。

通过折弯该散热板10的结构设置，不仅节约生产经济成本，而且更充分利用安装空间，使得背光模组200的整体结构紧凑，能让显示装置更加轻薄，同时也利于使用过程中对导光结构30的安装与拆卸。

在实际使用过程中，本实施例的背光模组200采用侧入式背光模组。因直下式背光模组的厚度较厚，而且在长时间使用后容易导致模组整体升温过高，故本实施例中采用将多个灯源50均直接连接于散热板10具有蒸发管111的一端，并位于导光板301的一侧进行单侧发光，可满足背光模组200的厚度较轻薄，且一定程度上减弱温度升高的问题。

本实用新型还提出一种显示装置，包括显示屏和背光模组200，该背光模组200包括导光结构30；灯源50，设于导光结构30的一侧；及散热结构100，该散热结构100包括散热板10，散热板10内形成有空腔，空腔内填充有传热工质，空腔形成有至少一蒸发管111和多条冷凝管113，蒸发管111位于散热板10的一侧，每一冷凝管113一端连接蒸发管111，另一端向散热板10另一侧延伸，传热工质于蒸发管111吸收热量产生相变并将热量沿着冷凝管113向散热板10另一侧传递。由于本显示装置也采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种散热结构，其特征在于，包括散热板，所述散热板内形成有空腔，所述空腔内填充有传热工质，所述空腔形成有至少一蒸发管和多条冷凝管，所述蒸发管位于所述散热板的一侧，每一所述冷凝管一端连接所述蒸发管，另一端向所述散热板另一侧延伸，所述传热工质于所述蒸发管吸收热量产生相变并将热量沿着所述冷凝管向所述散热板另一侧传递。

2.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，多条所述冷凝管均匀间隔设置。

3.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，每一所述冷凝管为在长度延伸方向呈波形设置或直线设置。

4.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，每一所述冷凝管的横截面为圆形或者多边形。

5.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述蒸发管和/或每一所述冷凝管的内壁设置有凸起。

6.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述传热工质包括水、甲醇、氨或者氟利昂制冷剂。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的散热结构，其特征在于，所述散热板的材质为金属。

8.一种背光模组，其特征在于，包括：

导光结构；

灯源，设于所述导光结构的一侧；及

如权利要求1至7中任意一项所述的散热结构，所述灯源连接于所述散热板具有所述蒸发管的一侧。

9.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述散热板包括呈夹角设置的第一板体部和第二板体部，所述第一板体部内形成有所述蒸发管，所述第二板体部内形成有多条所述冷凝管，所述导光结构设置于所述第二板体部的一侧。

10.一种显示装置，其特征在于，包括显示屏和如权利要求8或9所述的背光模组。