CN211630694U - 基于相变抑制传热散热器的led图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，包括：显示面板；后盖，位于显示面板的背面；相变抑制传热散热器，位于显示面板与后盖之间，相变抑制传热散热器包括竖直部和弯折部，弯折部与竖直部的下端相连接且向显示面板的方向弯折，竖直部内形成有热超导管路，热超导管路为封闭管路，热超导管路内填充有传热工质；LED灯条，位于弯折部上；导热板，位于弯折部上且与LED灯条和竖直部相贴置；及导光板，位于显示面板和相变抑制传热散热器之间。本实用新型的LED图像显示装置适用解决高热流密度和大热量LED灯条的散热需求，可以满足高端图像显示装置的大屏幕、高清晰度、超薄和轻量化等发展趋势的要求。

Description

基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，特别是涉及一种基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置。

背景技术

近年来随着LED平板显示技术的飞速发展和人们生活水平的日益提高，超薄、高清、大尺寸和曲面屏LED电视机已逐步成为发展的趋势，而采用LED灯条的侧光式背光模组已成为LED电视机行业的主流。随着LED封装技术和效能的不断提升，以及基于减少LED光源的封装成本的需要，单颗LED功率不断增大，晶粒的体积不断减小，进而对散热的要求也是越来越高。特别是最近50寸以上的超薄4K高清和曲面屏高端LED电视机采用单根LED灯条，因LED灯条的体积小、发热量大、热量集中，而传统的铝型材散热板中铝的导热系数为200W/m℃，散热板上温差较大，散热板的散热能力小，难以将热量及时导出散掉，导致LED平板电视机的散热差、散热不均，并由此引发图像显示质量下降，电视机的使用寿命缩短等问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，用于解决现有技术中的LED电视机使用传统的铝型材散热板时因铝的导热系数为200W/m℃，散热板上温差较大，散热板的散热能力小，无法满足LED平板电视机的散热需求，使得LED平板电视的散热差、散热不均，由此引发图像显示质量下降，电视机的使用寿命缩短等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，所述基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置包括显示面板、后盖、相变抑制传热散热器、LED灯条、导热板及导光板；所述后盖位于所述显示面板的背面；所述相变抑制传热散热器位于所述显示面板与所述后盖之间，所述相变抑制传热散热器包括竖直部和弯折部，所述弯折部与所述竖直部的下端相连接且向所述显示面板的方向弯折，所述竖直部内形成有热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质；所述LED灯条位于所述弯折部上；所述导热板位于所述弯折部上且与所述LED灯条和所述竖直部相贴置；所述导光板位于所述显示面板和所述相变抑制传热散热器之间。

可选地，所述导热板的厚度小于3mm，所述导热板的高度小于等于所述竖直部高度的四分之一。

可选地，所述基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置还包括灯条垫板，位于所述弯折部的上表面，所述LED灯条位于所述灯条垫板的上表面。

在一可选方案中，所述竖直部和所述弯折部为一体结构且所述竖直部和所述弯折部相垂直，所述导热板为竖直板。

在另一可选方案中，所述竖直部和所述弯折部为一体结构且所述竖直部和所述弯折部的连接面为曲面；所述导热板和所述灯条垫板通过连接部相连接，所述连接部为曲面状且所述连接部与所述竖直部和所述弯折部的连接面相贴置。

可选地，所述灯条垫板和所述导热板均包括铝板。

在一可选方案中，所述相变抑制传热散热器为复合板式结构，所述相变抑制传热散热器包括第一板材及第二板材，所述相变抑制传热散热器呈单面胀形态，所述热超导管路凸出于所述竖直部与所述后盖相邻的表面。

在另一可选方案中，所述相变抑制传热散热器为复合板式结构，所述相变抑制传热散热器包括第一板材及第二板材，所述相变抑制传热散热器呈单面胀形态，所述热超导管路凸出于所述竖直部与所述LED灯条相邻的表面。

可选地，所述后盖的周向上具有向所述显示面板方向延伸的外延部，所述外延部覆盖所述相变抑制传热散热器及所述导光板。

可选地，所述基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置还包括扁平热管，所述扁平热管位于所述弯折部背离所述LED灯条的表面。

本实用新型的LED图像显示装置利用导热板将LED灯条产生的热量迅速传导到散热器进行散热，且散热器为相变抑制传热散热器，其内部形成有热超导管路，热超导管路内充入传热工质并封闭，具有导热速率快、均温好、热超导管路与板材之间热阻小、结构灵活多样，散热能力强，可以解决高热流密度和大热量LED灯条的散热需要，可以满足高端图像显示装置的大屏幕、高清晰度、超薄和轻量化等发展趋势的要求，从而使得本实用新型的LED图像显示装置的散热性能可以极大提升，有助于提升图像显示质量和延长器件使用寿命。

附图说明

图1显示为本实用新型提供的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置的爆炸结构示意图。

图2显示本实用新型的相变抑制传热散热器的竖直部的局部结构示意图。

图3-6显示为本实用新型的相变抑制传热散热器于不同示例中的结构示意图。

图7显示为本实用新型的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置于另一示例中的局部结构示意图。

元件标号说明

1 显示面板

2 后盖

3 相变抑制传热散热器

31 竖直部

32 弯折部

311 第一板材

312 第二板材

313 热超导管路

314 传热工质

4 LED灯条

5 导热板

6 导光板

7 灯条垫板

8 扁平热管

9 接线开口

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1至图7，本实用新型提供一种基于相变抑制传热散热器3的LED图像显示装置，所述基于相变抑制传热散热器3的LED图像显示装置包括显示面板1、后盖2、相变抑制传热散热器3、LED灯条4、导热板5及导光板6；所述后盖2位于所述显示面板1的背面(显示面板1的正面为图像显示面)；所述相变抑制传热散热器3位于所述显示面板1与所述后盖2之间，所述相变抑制传热散热器3包括竖直部31和弯折部，所述弯折部与所述竖直部31的下端相连接且向所述显示面板1的方向弯折，所述竖直部31内形成有热超导管路313，所述热超导管路313为封闭管路，所述热超导管路313内填充有传热工质314；所述LED灯条4位于所述弯折部上；所述导热板5位于所述弯折部上且与所述LED灯条4和所述竖直部31相贴置；所述导光板6位于所述显示面板1和所述相变抑制传热散热器3之间。本实用新型的LED图像显示装置利用导热板5将LED灯条4产生的热量迅速传导到散热器进行散热，且散热器为相变抑制传热散热器3，其内部形成有热超导管路313，热超导管路313内充入传热工质314并封闭，具有导热速率快、均温好、热超导管路313与板材之间热阻小、结构灵活多样，散热能力强，可以解决高热流密度和大热量LED灯条4的散热需要，可以满足高端图像显示装置的大屏幕、高清晰度、超薄和轻量化等发展趋势的要求，从而使得本实用新型的LED图像显示装置的散热性能可以极大提升，有助于提升图像显示质量和延长器件使用寿命。

相变抑制(PCI phase change Inhibition)传热技术是通过控制密闭体系中传热介质微结构状态而实现高效传热的技术，是一种高效的散热技术。所述LED灯条4产生的热量直接或间接传导到所述竖直部31的热超导管路313内，依靠所述热超导管路313内的传热工质314工作将热量快速传导至整个相变抑制传热散热器3的表面，再通过背板和/或导光板等散发到外界环境中。

所述LED灯条4包括多个间隔排布的LED灯珠，多个LED灯珠固定在导线板上，而导线板则可以通过导热胶或导热胶带粘贴固定于所述弯折部上，也可以通过高热硅脂或导热胶及螺丝固定于所述弯折部上且与导热板5紧密贴置，因而LED灯珠产生的热量不仅可以通过位于其下部的弯折部传导到所述竖直部31进行散发，而且可以经由所述导热板5传导到所竖直部31进行散发，由此可以大大提高散热效率，改善散热效果。

所述导热板5、弯折部和竖直部31的具体结构及大小可以根据所述LED灯条4的结构和大小而定，优选大于等于所述LED灯条4的平面尺寸，即确保所述LED灯条4和所述弯折部以及所述导热板5完全接触以实现良好的导热及散热。所述弯折部与所述竖直部31可以为一体成型结构，也可以是分体结构而通过螺丝等机械方式固定在一起，本实施例中并不严格限制，但优选为一体成型结构。

作为示例，所述竖直部31上设置有接线开口9，用于供LED灯条4的导线通过，所述接线开口9优选与所述弯折部相接触。当然，在其他示例中，所述接线开口9也可以位于所述弯折部上且与所述竖直部31相接触。

如图2所示，在一示例中，所述相变抑制传热散热器3为复合板式结构，所述相变抑制传热散热器3包括第一板材311及第二板材312，所述热超导管路313通过轧制吹胀工艺或模具成型钎焊工艺形成，所述第一板材311和所述第二板材312的材质均为导热性良好的金属材料，具体可以包括但不仅限为铜、铜合金、铝、铝合金、钛、钛合金或任一种以上的任意组合，即所述第一板材311和所述第二板材312可以是单层材料层或多层材料层，但内层优选为铝材料层。比如在一示例中，所述第一板材311及所述第二板材312可以为包括铜材料层与铝材料层的铜铝复合板材、也可以为包括不锈钢材料层与铝材料层的不锈钢铝复合板材、也可以为包括铁材料层与铝材料层的铁铝复合板材，还可以为包括铝合金材料层与铝材料层的铝合金铝复合板材；所述第一板材311及所述第二板材312中的所述铝材料层相接触，即所述第一板材311中的所述第二材料层为铝材料层，所述第二板材312中的所述第二材料层为铝材料层。将所述第一板材311及所述第二板材312的内层设定为铝材料层，当所述第一板材311及所述第二板材312为铝铜复合板材时，可以确保所述铜材料层位于外侧，即所述相变抑制传热散热器3的外表面为铜层，可以直接进行钎焊或锡焊，便于操作，质量稳定，可以解决相变抑制传热散热器3与发热器件间的焊接问题。(图2中虽然以所述竖直部31的结构为例，但所述弯折部同样可以为包括第一板材311和第二板材312的复合结构。)

本实施例中，所述热超导管路313仅凸出于所述竖直部31的一个表面，即所述竖直部31为单面胀结构而另一面成平面状，这样有利于其体积的减小，便于与其他器件结构相匹配。所述竖直部31的厚度可以小于2.5mm，使得所述相变抑制传热散热器3不会占据较大的空间。

所述热超导管路313可以为图3所示的六边形蜂窝网格状，也可以是矩形网格状，还可以是首尾串联的多个U形，或者是纵横交错的网状、菱形、三角形、圆环形以及前述形状的任意组合，本实施例中不做严格限制，但优选为图3中所示的六边形蜂窝网格状结构，有助于增大散热面积及提高散热均匀性。

作为示例，所述相变抑制传热散热器3的表面可以做阳极氧化处理，以在所述相变抑制传热散热器3的表面形成氧化膜(未示出)，即在所述竖直部31和所述弯折部的表面形成所述氧化膜，由此可以提高所述相变抑制传热散热器3的耐腐蚀性能，又可以提高所述相变抑制传热散热器3的辐射率，增强其与周围空气的热交换。

所述导热板5的材质为导热性良好的金属材料，比如为铝材、铜材或多种金属材料的复合，优选铝或铜板，以尽量减少和所述相变抑制传热散热器3之间的热阻。所述导热板5的厚度优选小于3mm，比如为1～3mm，以使其在满足导热功能的同时具有良好的机械加工性能，便于加工成所需形状。所述导热板5的高度可以根据需要设置，但优选大于等于所述LED灯条4的侧面高度且优选小于等于所述竖直部31高度的四分之一。

如图4所示，在一示例中，所述竖直部31和所述弯折部为一体成型结构且所述竖直部31和所述弯折部相垂直，所述导热板5为竖直板。

作为示例，所述基于相变抑制传热散热器3的LED图像显示装置还包括灯条垫板7，位于所述弯折部的上表面，所述LED灯条4位于所述灯条垫板7的上表面，所述灯条垫板7的表面积优选大于等于所述LED灯条4的表面积。比如在如图4所示的结构中增加所述灯条垫板7，所述灯条垫板7可以与所述导热板5为一体结构或各自独立的结构，所述灯条垫板7优选与所述导热板5接触，此时所述导热板5的高度优选大于等于所述LED灯条4的高度与灯条垫板7的高度之和。所述灯条垫板7的材质同样为导热性良好的金属材料，比如为铝材、铜材或多种金属材料的复合，优选为铜板或铝板，以尽量减少和所述相变抑制传热散热器3之间的热阻。所述灯条垫板7的厚度同样优选小于3mm，比如为1～3mm，以使其在满足导热功能的同时具有良好的机械加工性能，便于加工成所需形状。通过所述灯条垫板7可以将所述LED灯条4产生的热量快速传导到所述相变抑制传热散热器3，提高散热效率。

如图5所示，在另一示例中，所述竖直部31和所述弯折部为一体结构且所述竖直部31和所述弯折部的连接面为曲面，比如为S曲面；所述导热板5和所述灯条垫板7通过连接部相连接，所述连接部为曲面状且所述连接部与所述竖直部31和所述弯折部的连接面相贴置。通过将所述竖直部31和所述弯折部的连接面设置为曲面，所述连接部同样设置为曲面，有助于增大所述导热板、灯条垫板和所述相变抑制传热散热器之间的接触面积，不仅有助于相互之间的固定，同时有助于增大导热面积，提高散热效率。

在一示例中(如图3-5中所示)，所述热超导管路313凸出于所述竖直部31与所述后盖2相邻的表面，也即凸出于所述竖直部31远离所述导热板5的表面，则所述竖直部31与所述导热板5相接触的表面为平面，有利于所述导热板5和所述竖直部31更紧密地贴置。

在另一示例中(如图6及7中所示)，所述热超导管路313凸出于所述竖直部31与所述LED灯条4相邻的表面，也即凸出于与所述导热板5相接触的表面，所述导热板5直接与所述热超导管路313接触，同样有助于提高散热效果。

作为示例，如图7所示，所述基于相变抑制传热散热器3的LED图像显示装置还包括扁平热管8，所述扁平热管8位于所述弯折部背离所述LED灯条4的表面。即如图7中所示，如果将所述弯折部与所述LED灯条4相邻的表面定义为上表面，则所述扁平热管8位于所述弯折部的下表面，且所述扁平热管8优选与位于所述接线开口9处的折弯部的下部并与其相接触。由于LED灯条4的插线端口要穿过所述相变抑制传热散热器3与控制系统相连，因此在所述相变抑制传热散热器3上形成对应的所述接线开口9，但接线开口9处线路密集容易成为热传导的盲区，导致在所述接线开口9处的折弯部局部高温，此部位附近的灯珠温度将远高于其他位置的灯珠温度，对整个LED灯条4的寿命会产生严重影响。而本实施例中通过增加所述扁平热管8，通过所述扁平热管8使所述接线开口9处的折弯部热量扩散到其他位置，避免局部高温区的形成，有助于改善散热效果。所述扁平热管8优选铝烧结热管，铜烧结热管等，其扁平热管8的宽度不大于相变抑制传热散热器3弯折部的宽度，此时所述扁平热管8内部的传热工质工作，将局部热量快速均布到整个扁平热管，通过与相变抑制传热散热器3弯折部的结合面处传到给相变抑制传热散热器3从而进一步提高散热效率，减小局部高温区域和热点。

作为示例，所述后盖2的周向上具有向所述显示面板1方向延伸的外延部，所述外延部覆盖所述相变抑制传热散热器3及所述导光板6，即所述相变抑制传热散热器3及所述导光板6嵌入到所述后盖2中，且所述后盖2的外延部可以进一步延伸到所述显示面板1的周向上，有助于整个装置的小型化，所述后盖2优选为金属盖。当然，在其他示例中，所述显示面板1、导光板6、相变抑制传热散热器3及后盖2还可以通过其他方式固定，本实施例中不做严格限制。本实用新型提供的LED图像显示装置可以是LED电视机，亦可以是LED显示屏，通过改善其散热，有助于提高图像显示质量，延长其使用寿命。

综上所述，本实用新型提供一种基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，所述LED图像显示装置包括显示面板、后盖、相变抑制传热散热器、LED灯条、导热板及导光板；所述后盖位于所述显示面板的背面；所述相变抑制传热散热器位于所述显示面板与所述后盖之间，所述相变抑制传热散热器包括竖直部和弯折部，所述弯折部与所述竖直部的下端相连接且向所述显示面板的方向弯折，所述竖直部内形成有热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质；所述LED灯条位于所述弯折部上；所述导热板位于所述弯折部上且与所述LED灯条和所述竖直部相贴置；所述导光板位于所述显示面板和所述相变抑制传热散热器之间。本实用新型的LED图像显示装置利用导热板将LED灯条产生的热量迅速传导到散热器进行散热，且散热器为相变抑制传热散热器，其内部形成有热超导管路，热超导管路内充入传热工质并封闭，具有导热速率快、均温好、热超导管路与板材之间热阻小、结构灵活多样，散热能力强，可以解决高热流密度和大热量LED灯条的散热需要，可以满足高端图像显示装置的大屏幕、高清晰度、超薄和轻量化等发展趋势的要求，并且还通过扁平热管以避免形成局部热点，从而使得本实用新型的LED图像显示装置的散热性能可以极大提升，有助于提升图像显示质量和延长器件使用寿命。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，其特征在于，所述基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置包括：

显示面板；

后盖，位于所述显示面板的背面；

相变抑制传热散热器，位于所述显示面板与所述后盖之间，所述相变抑制传热散热器包括竖直部和弯折部，所述弯折部与所述竖直部的下端相连接且向所述显示面板的方向弯折，所述竖直部内形成有热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质；

LED灯条，位于所述弯折部上；

导热板，位于所述弯折部上且与所述LED灯条和所述竖直部相贴置；

导光板，位于所述显示面板和所述相变抑制传热散热器之间。

2.根据权利要求1所述的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，其特征在于：所述导热板的厚度小于3mm，所述导热板的高度小于等于所述竖直部高度的四分之一。

3.根据权利要求1所述的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，其特征在于：所述基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置还包括灯条垫板，位于所述弯折部的上表面，所述LED灯条位于所述灯条垫板的上表面。

4.根据权利要求3所述的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，其特征在于：所述竖直部和所述弯折部为一体结构且所述竖直部和所述弯折部相垂直，所述导热板为竖直板。

5.根据权利要求3所述的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，其特征在于：所述竖直部和所述弯折部为一体结构且所述竖直部和所述弯折部的连接面为曲面；所述导热板和所述灯条垫板通过连接部相连接，所述连接部为曲面状且所述连接部与所述竖直部和所述弯折部的连接面相贴置。

6.根据权利要求1所述的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，其特征在于：所述灯条垫板和所述导热板均包括铝板。

7.根据权利要求1所述的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，其特征在于：所述相变抑制传热散热器为复合板式结构，所述相变抑制传热散热器包括第一板材及第二板材，所述相变抑制传热散热器呈单面胀形态，所述热超导管路凸出于所述竖直部与所述后盖相邻的表面。

8.根据权利要求1所述的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，其特征在于：所述相变抑制传热散热器为复合板式结构，所述相变抑制传热散热器包括第一板材及第二板材，所述相变抑制传热散热器呈单面胀形态，所述热超导管路凸出于所述竖直部与所述LED灯条相邻的表面。

9.根据权利要求1所述的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，其特征在于：所述后盖的周向上具有向所述显示面板方向延伸的外延部，所述外延部覆盖所述相变抑制传热散热器及所述导光板。

10.根据权利要求1-9任一项所述的基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置，其特征在于：所述基于相变抑制传热散热器的LED图像显示装置还包括扁平热管，所述扁平热管位于所述弯折部背离所述LED灯条的表面。

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