JP2007316571A

JP2007316571A - 平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール

Info

Publication number: JP2007316571A
Application number: JP2006184891A
Authority: JP
Inventors: Ginju Ko; 銀樹洪; Masaharu Miyahara; 雅晴宮原; Te-Chen Liu; ▲徳▼真劉
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2007-12-06
Also published as: US20070274051A1; DE102006034337A1; TW200743862A; KR20070113068A

Abstract

【課題】少なくとも一個の放熱基板の一方の側に少なくとも一個の収容空間を提供してバックライトユニットを収容することにより、バックライトの放熱構造を簡単にし、さらに全体の組立の厚さを低く抑えることができる。
【解決手段】放熱基板１１の一方の側には複数個の放熱フィン１１１と複数個の放熱通路１１０が設けられ、もう一方の側には少なくとも一個の収容空間１１２が提供される。バックライトユニット１２は収容空間１１２の内に収容され、バックライトユニット１２には少なくとも一個の光源１２１が設けられることにより、平面ディスプレイ２に向かって光線を発射する。放熱フィン１１１と放熱通路１１０は放熱基板１１に相対して縦方向へ延伸するように形成され、放熱通路１１０は空気を導引して下から上へ縦方向へ流動するように用いられ、放熱フィン１１１の表面の熱エネルギーを駆除するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールに関するもので、特に少なくとも一個のバックライトユニットを少なくとも一個の放熱基板に一方の側に設け、さらに上記放熱基板のもう一方の側によりエアクーリングによる放熱を行うことができる平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールに係るものである。

従来の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールとしては、図６を参考すると、バックライト板９１、放熱基板９２、少なくとも二個の放熱フィン９３と少なくとも二個の放熱ファン９４が含まれる。バックライト板９１の一方の側には複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ，図示せず）が排列するように設置され、バックライト板９１は平面ディスプレイ９０（flat panel display）の背面に結合するのに用いられることにより、バックライトを提供することができる。放熱基板９２はアルミまたは銅などの導熱金属により製成され、そして放熱基板９２には循環管路９２０が埋設され、循環管路９２０の内には冷却液（coolant）が収容される。放熱基板９２の一方の側はバックライト板９１のもう一方の側に結合するのに用いられることにより、上記導熱金属の材質そのもののおよび上記冷却液により上記発光ダイオードから生じる熱エネルギーを吸収する。また、少なくとも二個の放熱フィン９３はそれぞれ放熱基板９２に左右の両端に設けられ、放熱フィン９３にはそれぞれ複数個の放熱通路９３０が横方向へ設置される。少なくとも二個の放熱ファン９４はそれぞれ少なくとも二個のフィン９３の上に固設され、放熱ファン９４にはそれぞれファンホイール９４０が設けられることにより、気流を駆動して放熱フィン９３の放熱通路９３０に沿って横方向へ流動するように形成される。

また、バックライト板９１の発光ダイオードが白光を発して平面ディスプレイ９０に影像を形成するように提供する場合、上記発光ダイオードが生じる熱エネルギーは先ず放熱基板９２の導熱金属の材質により吸収され、それから再び循環管路９２０の冷却液により熱エネルギーを携帯し、すなわち液体クーリングによる放熱を行う。上記熱エネルギーを携帯する冷却液が循環管路９２０に沿って放熱フィン９３に到達すると、放熱ファン９４によりエアクーリングによる放熱を行う。上記冷却液は液体加熱で体積が膨張し密度が低くなり、および液体冷却で体積が縮小し密度が高くなるという原理を利用し、相対的に比較的熱いと比較的冷たい冷却液を循環管路９２０の内において主動的に循環して流動させるようにとしたものがある。

上記のような従来の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールにおいては、一般として下記の問題点を有しており、例えば、現今の平面ディスプレイ９０の設計では全体の厚さを低く抑えることを目指しているが、放熱フィン９３と放熱ファン９４を設置することで反って相対的に全体的な厚さを増やしてしまう。また、放熱フィン９３の放熱通路９３０は横方向へ設置するように形成されることにより、放熱ファン９４を導引して横方向から放熱通路９３０に進入するため、熱気上昇という空気対流の原理を適切に利用して放熱を行っていない。その他に、バックライト板９１はただ左右の両端で放熱ファン９３と放熱ファン９４を設置するだけで、そしてバックライト板９１の中央部位には放熱基板９２と循環管路９２０しか有しないため、バックライト板９１の左右両端と中央部位の放熱効果が不一致になり、上記中央部位の放熱効果は明らかに低くなり、さらに相対的に過熱による故障率が高くなるという問題点があった。このように、上記のような従来の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールをさらに改良しなければならない。

本発明はこのような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、少なくとも一個の放熱基板の一方の側からその縦方向に沿って複数個の放熱フィンと放熱ファンを形成し、さらにもう一方の側において少なくとも一個の収容空間を提供することにより、少なくとも一個のバックライトユニットを収容する。上記バックライトユニットは上記収容空間に嵌設され、そして生じる熱エネルギーを上記放熱基板まで直接伝導し、上記放熱フィンと放熱通路により空気対流の原理を利用して縦方向でのエアクーリングによる放熱を行うことにより、確実にバックライトの放熱構造を簡単にし、全体の組立の厚さを低く抑え、バックライトの放熱の効率を高め、さらに平面ディスプレイの使用寿命を延ばすことができる平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールを提供しようとするものである。

本発明の第一の目的は、少なくとも一個の放熱基板の一方の側に少なくとも一個の収容空間を提供してバックライトユニットを収容することにより、バックライトの放熱構造を簡単にし、さらに全体の組立の厚さを低く抑えることができる平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールを提供しようとするものである。

本発明の第二の目的は、少なくとも一個のバックライトユニットを少なくとも一個の放熱基板の一方の側に結合し、さらに上記放熱基板のもう一方の側に設けられる複数個の放熱フィンと複数個の放熱ファンにより縦方向でのエアクーリングによる放熱を行うことにより、バックライトの放熱の効率を高めることができる平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールを提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明による平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールは、下記のようになるものである。すなわち、
少なくとも一個の放熱基板および少なくとも一個のバックライトユニットにより構成される。少なくとも一個の放熱基板の一方の側には複数個の放熱フィンと複数個の放熱通路が設けられ、さらに放熱基板のもう一方の側には少なくとも一個の収容空間が提供される。少なくとも一個のバックライトユニットは収容空間の内に収容され、バックライトユニットには少なくとも一個の光源が設けられることにより、光源は平面ディスプレイに向かって光線を発射する。

本発明による平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールは、放熱フィンと放熱通路は放熱基板に相対して縦方向へ延伸するように形成され、放熱通路は空気を導引して下から上へ縦方向へ流動するように用いられることにより、放熱フィンの表面の熱エネルギーを駆除することもできる。また、収容空間は放熱基板の横方向に相対して放熱基板のもう一方の側に直接凹むように設けられ、そして各収容空間の周囲には複数個の支持脚が形成されることにより、平面ディスプレイに結合することもできる。また、収容空間は放熱基板の縦方向に相対して放熱基板のもう一方の側に直接凹むように設けられ、そして各収容空間の周囲には複数個の支持脚が形成されることにより、平面ディスプレイに結合することもできる。また、他に支持フレームが含まれ、少なくとも一個の収容空間は支持フレームと放熱基板のもう一方の側との間に形成され、支持フレームの一方の側は放熱基板と結合するのに用いられ、さらにもう一方の側は平面ディスプレイと結合するのに用いられることもできる。また、バックライトユニットは全体的に完全に収容空間の内に収容されることもできる。また、少なくとも一個の光源は直接収容空間の内底面に設けられることもできる。また、バックライトユニットには少なくとも一個の導接部材が設けられることにより、光源を外部の電源回路まで電気的連接することもできる。また、導接部材は印刷回路または絶縁被覆層を有する導線から選択することもできる。また、バックライトユニットには連接基板が設けられ、少なくとも一個の光源は連接基板の上に設けられ、そして連接基板は収容空間の内底面に設けられることもできる。また、連接基板は軟性印刷回路板または硬性印刷回路板から選択することもできる。また、光源は発光ダイオードからなることもできる。また、平面ディスプレイには枠体が設けられ、枠体の内には少なくとも一個の放熱ファンが設けられ、少なくとも一個の放熱ファンは放熱基板の下方に位置するように形成されることもできる。

本発明の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールによれば、少なくとも一個の放熱基板の一方の側に少なくとも一個の収容空間を提供してバックライトユニットを収容することにより、バックライトの放熱構造を簡単にし、さらに全体の組立の厚さを低く抑えるという利点がある。

本発明の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールによれば、少なくとも一個のバックライトユニットを少なくとも一個の放熱基板の一方の側に結合し、さらに上記放熱基板のもう一方の側に設けられる複数個の放熱フィンと複数個の放熱ファンにより縦方向でのエアクーリングによる放熱を行うことにより、バックライトの放熱の効率を高めることができるという利点がある。

本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。

図１を参照すると、本発明の実施例１の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールには放熱基板１１および少なくとも一個のバックライトユニット１２が含まれ、放熱基板１１と少なくとも一個のバックライトユニット１２は共同でバックライト放熱モジュール１を組成し、平面ディスプレイ２（flat panel display，ＦＤＰ）の背面に結合することにより、背光の光線を提供すると同時に、バックライトユニット１２に対して放熱を行うことができる。平面ディスプレイ２は好ましくは液晶ディスプレイ（liquid crystal display，ＬＣＤ）またはプラズマディスプレイ（plasma display panel，ＰＤＰ）などから選択することができる。

図１、２を参照すると、本発明の実施例１の放熱基板１１は導熱性の高い金属または合金により製成され、例えばアルミ、銅、金、銀またはその合金などにより製成される。放熱基板１１には複数個の放熱通路１１０、複数個の放熱フィン１１１、少なくとも一個の収容空間１１２と少なくとも二個の支持脚１１３が設けられる。放熱フィン１１１は放熱基板１１の縦方向に相対して放熱基板１１の一方の側に突出して排列するように設けられ、そして各隣接する二個の放熱フィン１１１の間には放熱通路１１０が形成され、放熱通路１１０も放熱基板１１に相対して縦方向で排列するように形成される。放熱フィン１１１と放熱通路１１０は放熱基板１１が吸収する熱エネルギーを駆除するのに用いられる。また、収容空間１１２は選択的に放熱基板１１の横方向（または縦方向）に相対して放熱基板１１のもう一方の側に直接凹むように設けられ、そして各収容空間１１２の周囲には対応するように支持脚１１３が形成される。収容空間１１２はバックライトユニット１２を組み立てて収容するのに用いられることにより、バックライトユニット１２は放熱基板１１の外まで突出することがない。すなわち、バックライトユニット１２は全体的に完全に収容空間１１２の内に収容される。また、支持脚１１３の端面は平面ディスプレイ２の背面に当接して結合するのに用いられ、さらに放熱基板１１の構造の強度を増加するのに用いられることができる。

再び図１、２を参照すると、本発明の実施例１のバックライトユニット１２はそれぞれ放熱基板１１の各収容空間１１２の内に組み立てられる。バックライトユニット１２にはそれぞれ連接基板１２０、少なくとも一個の光源１２１と少なくとも一個の導接部材１２２が設けられる。連接基板１２０は好ましくは軟性印刷回路板から選択し、しかし硬性印刷回路板から選択することもできる。連接基板１２０は貼接または螺合などの方式を利用して収容空間１１２の内底面に固設することができる。光源１２１は連接基板１２０の一方の側に固設され、そして光源１２１は好ましくは発光ダイオード（ＬＥＤ）から選択し、特に白光の発光ダイオードから選択する。連接基板１２０が軟性または硬性の印刷回路板から選択する場合、導接部材１２２は好ましくは印刷回路から選択し、導接部材１２２により光源１２１を外部の電源回路（図示せず）まで電気的連接する。また、製品の需要性に応じて、導接部材１２２は絶縁の被覆層を有する導線から選択することもできる。

図２を参照すると、本発明の実施例１の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールを使用する時、バックライト放熱モジュール１は予め放熱基板１１の支持脚１１３の端面から平面ディスプレイ２の背面に結合する。平面ディスプレイ２に影像が現れると、バックライトユニット１２の光源は白光を発して平面ディスプレイ２に影像を形成するように提供すると共に、光源１２１にも廃熱が生じる。この時、放熱基板１１の収容空間１２の収容空間１１２の内表面は上記廃熱の熱エネルギーを吸収し、そして放熱基板１１の支持脚１１３も平面ディスプレイ２が生じる廃熱の熱エネルギーを吸収することができる。それから、放熱基板１１そのものの金属の材質により、上記熱エネルギーを放熱フィン１１１と放熱通路１１０まで伝導する。放熱フィン１１１と放熱通路１１０は放熱基板１１の縦方向に相対して排列されるため、熱気上昇という空気対流の原理を利用して放熱を行うのに役立つことができる。

さらに詳しく言えば、図２を参照すると、放熱基板１１の下方の冷たい空気は先ず放熱フィン１１１の表面に接触し、上記冷たい空気は熱エネルギーを吸収して温度が上昇して密度が小さくなる。これにより、冷たい空気は段々と放熱通路１１０に沿って上昇し、そして絶えずに放熱フィン１１１の表面の熱エネルギーを吸収し続けるため、光源１２１、連接基板１２０、放熱基板１１、放熱フィン１１１と放熱通路１１０の空気との間に単一方向への熱エネルギーの流動の傾向を形成させる。実際に使用すると、本発明においては単一方向への熱エネルギーの流動の作用だけを利用し、そして放熱通路１１０の空気対流の作用に合わせるだけで、有効的にバックライトユニット１２の光源１２１に対して迅速な放熱を行うことができる。特に、一般の平面ディスプレイ２の枠体（図示せず）の内においては、通常として先ず少なくとも一個の放熱ファン（図示せず）を内設することにより、上記枠体の内部に対して熱空気の排除を行い、さらに冷たい空気を吸入することにより、内外の空気を対流させる。組立時において、本発明においては選択的に枠体の放熱ファンを相対的に本発明の放熱基板１１の下方の位置に設置することにより、さらに空気の縦方向への対流の放熱効果を高めることができる。また、本発明においてバックライト放熱モジュール１そのものは余分に放熱ファンを設置することなく、さらにバックライトユニット１２は全体的に放熱基板１１の内に嵌設されるため、バックライトの放熱構造を大幅に簡単にし、さらに全体の組立の厚さを低く抑えることができる。

図３を参照すると、本発明の実施例２の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールが掲示される。実施例１と比較してみると、実施例２においてバックライトユニット１２には連接基板１２０の設置が省かれ、そして光源１２１を放熱基板１１の収容空間１１２の内底面に直接固設させ、さらに導接部材１２２は好ましくは絶縁の被覆層を有する導線から選択する。また、製品の需要性に応じて、光源１２１は選択的に粘着、係止または嵌設などの方式で収容空間１１２の内底面に固設することができる。これにより、本発明においては連接基板１２０が占用する厚さの空間をさらに省くことができ、そしてその節約される空間はさらに大きいサイズの光源１２０を設置することができ、或いは全体的な組立の厚さをさらに低く抑えることができる。

図４、５を参照すると、本発明の実施例３の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールが掲示される。実施例１、２と比較してみると、実施例３においてバックライト放熱モジュール１には少なくとも一個の放熱基板１１と少なくとも一個のバックライトユニット１２が設置される他に、さらに少なくとも一個の支持フレーム１３が含まれる。支持フレーム１３には少なくとも一個の収容空間１３０が形成され、そして支持フレーム１３の一方の側は放熱基板１１と結合するのに用いられ、さらにもう一方の側は平面ディスプレイ２と結合するのに用いられる。さらに詳しく言えば、支持フレーム１３は好ましくは導熱性の高い金属または合金により製成され、例えばアルミ、銅、金、銀またはその合金などにより製成されることができるが、非金属の材料により製成されることもでき、例えばプラスチックまたは発泡スチロールなどにより製成されることができる。収容空間１３０は支持フレーム１３と放熱基板１１のもう一方の側との間に形成され、収容空間１３０はバックライトユニット１２を組み立てて収容するのに用いられ、さらにバックライトユニット１２を支持フレーム１３の外まで突出しないように形成させる。複数個の放熱基板１１を使用する時、各隣接する二個の放熱基板１１は好ましくは相互に当接するように形成されることにより、各隣接する二個の放熱基板１１の放熱フィン１１１と放熱通路１１０は縦方向上において相互に連結するように形成されるため、縦方向上においてスムースに熱空気を上昇するように導引するのに役立つことができる。また、バックライトユニット１２の連接基板１２０は好ましくは支持フレーム１３の収容空間１３０の内に収容され、そして放熱基板１１の一方の側（放熱フィン１１１と放熱通路１１２を有しない側）の表面上に固設される。これにより、本発明においては同様に空気対流の原理を利用してバックライトの放熱効率を高めることができ、さらにバックライトユニット１２を収容空間１３０の内に嵌設させることにより、バックライトの放熱構造を簡単にし、さらに全体的な組立の厚さを低く抑えることができる。

上述の如く、図６に示す従来の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールによれば、放熱フィン９３と放熱ファン９４を設置することによって相対的に全体の厚さを増やし、さらにバックライト板９１の左右の両端と中央部位の放熱効果が不一致になるなどの問題点があったが、図１に示す本発明の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールの構造によれば、放熱基板１１の一方の側において縦方向に沿って放熱フィン１１１と放熱通路１１２を形成し、さらにもう一方の側において収容空間１１２を提供することにより、バックライトユニット１２を収容することができる。また、バックライトユニット１２を収容空間１１２の内に直接嵌設し、そして作動時に生じる熱エネルギーを放熱基板１１まで直接伝導し、さらに放熱フィン１１１と放熱通路１１０により空気対流の原理を利用して縦方向へのエアクーリングによる放熱を行うことにより、本発明において確実にバックライトの放熱構造を簡単にし、全体の組立の厚さを低く抑え、バックライトの放熱の効率を高め、さらに平面ディスプレイの使用寿命を延ばすことができる。

本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。

本発明の実施例１の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールを示す分解斜視図である。本発明の実施例１の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールによる組み立てられた状態を示す断面図である。本発明の実施例２の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールによる組み立てられた状態を示す断面図である。本発明の実施例３の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールを示す分解斜視図である。本発明の実施例３の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールによる組み立てられた状態を示す断面図である。従来の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールによる組み立てられた状態を示す斜視図である。

符号の説明

１バックライト放熱モジュール
１１放熱基板１１０放熱通路
１１１放熱フィン１１２収容空間
１１３支持脚
１２バックライトユニット１２０連接基板
１２１光源１２２導接部材
１３支持フレーム１３０収容空間
２平面ディスプレイ
９０平面ディスプレイ９１バックライト板
９２放熱基板９２０循環管路
９３放熱フィン９３０放熱通路
９４放熱ファン９４０ファンホイール

Claims

少なくとも一個の放熱基板（１１）および少なくとも一個のバックライトユニット（１２）により構成される平面ディスプレイのバックライト放熱モジュールであって、少なくとも一個の放熱基板（１１）の一方の側には複数個の放熱フィン（１１１）と複数個の放熱通路（１１０）が設けられ、さらに放熱基板（１１）のもう一方の側には少なくとも一個の収容空間（１１２）が提供され、少なくとも一個のバックライトユニット（１２）は収容空間（１１２）の内に収容され、バックライトユニット（１２）には少なくとも一個の光源（１２１）が設けられることにより、光源（１２１）は平面ディスプレイ（２）に向かって光線を発射することを特徴とする平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
放熱フィン（１１１）と放熱通路（１１０）は放熱基板（１１）に相対して縦方向へ延伸するように形成され、放熱通路（１１０）は空気を導引して下から上へ縦方向へ流動するように用いられることにより、放熱フィン（１１１）の表面の熱エネルギーを駆除することを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
収容空間（１１２）は放熱基板（１１）の横方向に相対して放熱基板（１１）のもう一方の側に直接凹むように設けられ、そして各収容空間（１１２）の周囲には複数個の支持脚（１１３）が形成されることにより、平面ディスプレイ（２）に結合することを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
収容空間（１１２）は放熱基板（１１）の縦方向に相対して放熱基板（１１）のもう一方の側に直接凹むように設けられ、そして各収容空間（１１２）の周囲には複数個の支持脚（１１３）が形成されることにより、平面ディスプレイ（２）に結合することを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
他に支持フレーム（１３）が含まれ、少なくとも一個の収容空間（１３０）は支持フレーム（１３）と放熱基板（１１）のもう一方の側との間に形成され、支持フレーム（１３）の一方の側は放熱基板（１１）と結合するのに用いられ、さらにもう一方の側は平面ディスプレイ（２）と結合するのに用いられることを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
バックライトユニット（１２）は全体的に完全に収容空間（１１２）の内に収容されることを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
少なくとも一個の光源（１２１）は直接収容空間（１１２）の内底面に設けられることを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
バックライトユニット（１２）には少なくとも一個の導接部材（１２２）が設けられることにより、光源（１２１）を外部の電源回路まで電気的連接することを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
導接部材（１２２）は印刷回路または絶縁被覆層を有する導線から選択することを特徴とする請求項８記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
バックライトユニット（１２）には連接基板（１２０）が設けられ、少なくとも一個の光源（１２１）は連接基板（１２）の上に設けられ、そして連接基板（１２０）は収容空間（１１２）の内底面に設けられることを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
連接基板（１２０）は軟性印刷回路板または硬性印刷回路板から選択することを特徴とする請求項１０記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
光源（１２１）は発光ダイオードからなることを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。
平面ディスプレイ（２）には枠体が設けられ、上記枠体の内には少なくとも一個の放熱ファンが設けられ、上記少なくとも一個の放熱ファンは放熱基板（１１）の下方に位置するように形成されることを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイのバックライト放熱モジュール。