CN207869576U - 应用于近眼显示终端的热量传导装置及近眼显示终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种应用于近眼显示终端的热量传导装置及近眼显示终端，所述热量传导装置包括：散热组件以及用于覆盖在热源上方的石墨烯涂层；所述散热组件固定设于所述石墨烯涂层上方的一侧；所述石墨烯涂层的厚度为0.008mm至0.13mm。本申请提高了导热效率，从而实现了帮助热源快速散热的技术效果，进而解决了由于热源产生的热量无法及时散热造成电路烧坏的技术问题。

Description

应用于近眼显示终端的热量传导装置及近眼显示终端

技术领域

本申请涉及散热组件领域，具体而言，涉及一种应用于近眼显示终端的近眼显示终端的热量传导装置及近眼显示终端。

背景技术

石墨烯是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光；导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率*超过15000cm²/V·s，又比纳米碳管或硅晶体的电子迁移率*高，而电阻率只约10^-6Ω·cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同，是碳原子以sp2混成轨域呈蜂巢晶格(honeycombcrystallattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。石墨烯的结构非常稳定，碳碳键(carbon-carbonbond)仅为石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。

目前VR/AR近眼显示终端逐渐成为了主流的工作辅助设备和/或娱乐设施，也在很多方面有其他运用，比如建筑军事展览等等。

VR/AR近眼显示终端是利用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉，其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。VR/AR近眼显示终端能够在这些方面给使用者提供沉浸感的体验。

VR/AR近眼显示终端为了给使用者提供沉浸式的体验，会对大量的图像、音频、文字等数据进行处理，在对这些数据进行处理时，由于处理器高速运转，处理器发热，长时间发热会导致处理速度变慢。

相关技术中采用散热硅胶或者在设备上增加风扇和散热孔对电路板中的热源进行散热，但是，实用新型人认为，采用此种方法进行散热，具有导热效率低，散热效果差，极易造成电路烧坏的缺点。

针对相关技术中如何进一步提高导热效率加快散热的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种应用于近眼显示终端的近眼显示终端的热量传导装置及近眼显示终端，以解决导热效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种近眼显示终端的热量传导装置，包括：散热组件以及用于覆盖在热源上方的石墨烯涂层；

所述散热组件固定设于所述石墨烯涂层上方的一侧；

所述石墨烯涂层的厚度为0.008mm至0.13mm。

进一步的，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层的厚度为0.07mm至0.13mm。

进一步的，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层的厚度为0.055mm至0.085mm。

进一步的，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层的厚度为0.035mm至0.055mm。

进一步的，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层的厚度为0.028mm至0.052mm。

进一步的，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层的厚度为0.015mm至0.035mm。

进一步的，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层的厚度为0.0165mm至0.0175mm。

进一步的，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层的厚度为0.008mm至0.012mm。

本实用新型还提供一种近眼显示终端，包括如前所述的热量传导装置。

在本申请实施例中，采用的在热源上表面覆盖石墨烯涂层的方式，通过散热组件以及用于覆盖在热源上方的石墨烯涂层；所述散热组件固定设于所述石墨烯涂层上方的一侧；所述石墨烯涂层的厚度为0.008mm至0.13mm。本实用新型达到了提高导热效率的目的，从而实现了帮助热源快速散热的技术效果，进而解决了由于热源产生的热量无法及时散热造成电路烧坏的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一种实施例中热量传导装置的结构图；

图2是无石墨烯涂层时的CPU热量图

图3是有石墨烯涂层时的CPU热量图；

图4是石墨烯涂层不同厚度时的特性表；以及

图5为石墨烯和现有惯用技术中用的硅胶片的热阻值特性对比图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“垂直”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本申请涉及一种近眼显示终端的热量传导装置，包括：散热组件2以及用于覆盖在热源3上方的石墨烯涂层1；其中热源3包括但不限于：电路板，电池模块等电子元件；

所述散热组件2固定设于所述石墨烯涂层1上方的一侧；

所述石墨烯涂层1的厚度为0.008mm至0.13mm。

所述散热组件2及热源3分别设于所述石墨烯涂层1的上下两侧，且所述热源3的正上方只设置石墨烯涂层1，能够快速将热源3的温度进行导出，所述散热组件2与所述热源3设于分别设于所述石墨烯涂层1左右两侧，因而散热器可以将所述热源3产生的热气从一侧导出，且散热器不设于所述热源3的正上方，因而其本身不会影响所述热源3热气的从所述石墨烯涂层1上方导出。石墨烯涂层1的耐热温度最高达400℃，弯曲性能(R5/180°)达到30000次及以上，因此能够有良好的耐热性及耐用性。其中图1中热源3上方的箭头所指方向为热量向上的传输方向。

具体的，如图2和图3所示，图1中电子元件以CPU为例进行说明，散热组件以散热槽为例进行说明，但并不以此对本实用新型中涉及的电子元件和散热组件种类进行限制。具体的，CPU上方覆盖有所述石墨烯涂层1，且所述CPU设于所述石墨烯涂层1的一侧，所述散热组件2固定设于所述石墨烯涂层1上方，一般的，所述散热组件2设置于主控模块的正上方的周围，以不影响所述石墨烯涂层1垂直方向散热并能快速带走CPU上方热气为准。具体的，所述散热组件2包括但不限于：散热槽、散热风扇等能够达到散热目的的装置。

如图2及图3所示，图2为无石墨烯涂层1的CPU热量图，图3为有石墨烯涂层1的CPU热量图，箭头所指方向为CPU所处位置，且灰度越深温度越高。

图5为石墨烯和现有惯用技术中用的硅胶片的热阻值特性对比图，热阻值特性：热阻表示阻止热传导，热阻值越小，热量越容易传导。实际使用中，硅胶片有易老化，不易降解的缺点，石墨烯涂层更耐用，而且石墨烯由碳原子构成，相较于硅胶片而言更环保。

在一些实施例中，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层1的厚度为0.07mm至0.13mm。石墨烯涂层1采用该厚度时其平面方向的热传导率为600～800W/m·K，，热扩散率为8～10cm²/s，密度为0.85g/cm³。

在一些实施例中，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层1的厚度为0.055mm至0.085mm。石墨烯涂层1采用该厚度时其平面方向的热传导率为900～1100W/m·K，，热扩散率为8～10cm²/s，密度为1.21g/cm³。

在一些实施例中，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层1的厚度为0.035mm至0.055mm。石墨烯涂层1采用该厚度时其平面方向的热传导率为600～800W/m·K，，热扩散率为8～10cm²/s，密度为1.70g/cm³。

在一些实施例中，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层1的厚度为0.028mm至0.052mm。石墨烯涂层1采用该厚度时其平面方向的热传导率为600～800W/m·K，，热扩散率为9～10cm²/s，密度为1.80g/cm³。

在一些实施例中，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层1的厚度为0.015mm至0.035mm。石墨烯涂层1采用该厚度时其平面方向的热传导率为600～800W/m·K，，热扩散率为9～10cm²/s，密度为1.95g/cm³。

在一些实施例中，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层1的厚度为0.0165mm至0.0175mm。石墨烯涂层1采用该厚度时其平面方向的热传导率为600～800W/m·K，，热扩散率为10～11cm²/s，密度为2.10g/cm³。

在一些实施例中，如前述的近眼显示终端的热量传导装置，所述石墨烯涂层1的厚度为0.008mm至0.012mm。石墨烯涂层1采用该厚度时其平面方向的热传导率为600～800W/m·K，，热扩散率为10～12cm²/s，密度为2.13g/cm³。

综上所述，且如图4所示，在相同温度下，随着石墨烯涂层1厚度的增加，其密度反而降低，随着密度的降低，热扩散率也降低，由此可见石墨烯具有在超薄状态下具有导热效率高的特点。

本实用新型将石墨烯涂层运用在近眼显示终端中相应的电路板上，利用石墨烯的特性达到快速散热的目的。结合图1，图2，图3可知，石墨烯涂层铺满了整个电路板，从而增大了接触面积，当CPU发热时，热量扩散的速度加快，最终加快了散热速度。

本实用新型还提供一种近眼显示终端，包括如前所述的热量传导装置。在本实用新型中，所述石墨烯涂层还可以涂在近眼显示终端中的内壁和各个连接件上，从而与已经涂抹有石墨烯的电路板合为一体，形成了整体的散热结构。用户在佩戴并使用上述近眼显示终端的过程中，当终端由于长时间使用发热时，由于终端内有石墨烯涂层，使用者不会感到局部热度明显升高，提升了使用感受。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用于近眼显示终端的热量传导装置，其特征在于，包括：散热组件以及用于覆盖在热源上方的石墨烯涂层；

所述散热组件固定设于所述石墨烯涂层上方的一侧；

所述石墨烯涂层的厚度为0.008mm至0.13mm。

2.根据权利要求1所述的近眼显示终端的热量传导装置，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度为0.07mm至0.13mm。

3.根据权利要求1所述的近眼显示终端的热量传导装置，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度为0.055mm至0.085mm。

4.根据权利要求1所述的近眼显示终端的热量传导装置，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度为0.035mm至0.055mm。

5.根据权利要求1所述的近眼显示终端的热量传导装置，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度为0.028mm至0.052mm。

6.根据权利要求1所述的近眼显示终端的热量传导装置，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度为0.015mm至0.035mm。

7.根据权利要求1所述的近眼显示终端的热量传导装置，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度为0.0165mm至0.0175mm。

8.根据权利要求1所述的近眼显示终端的热量传导装置，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度为0.008mm至0.012mm。

9.一种近眼显示终端，其特征在于，包括如权利要求1～8所述的热量传导装置。