201231869 1 ▼» ί 1暴尊/里 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種光源模組及面光源模組，且特別 是有關於一種增加散熱片之散熱能力的光源模組及面光 源模組。 【先前技術】 一般而言，發光元件係以導熱膠貼附於散熱片的吸熱 Φ 面。為了減少導熱膠的熱阻，係以高導熱係數的銀膠為 主，因此很快地將熱由發光元件傳導至散熱片，而比較不 會囤積在導熱膠上。另外，散熱片通常以螺絲鎖固或是以 低導熱係數的導熱膠接合而固定於光源模組的背板上，但 使用導熱膠接合的方式將會造成發光元件所產生的熱仍 囤積在此導熱膠上而無法將熱傳導至光源模組的背板及 外界，影響發光元件的使用壽命及發光元件的發光效率。 為了改善散熱的問題，可行的做法是不需將熱由散熱 •=傳導至光源模組的背板，而是將發光元件的熱直接經由 散熱片快速發散，以避免熱囤積在導熱膠上。 【發明内容】 ^本發明係有關於一種光源模組及面光源模組，藉由至 ^個熱導官來增加散熱片的散熱能力’以使發光元件所 ，生的熱直接經由至少一個導熱管導出於散熱片之外。此 =埶面t源模組可經由至少一熱導管的放熱端將散熱片上 、…、傳‘至大面積的金屬背板，使熱更迅速地被移除。 201231869
TW7410PA 根據本發明之一方面，提出一種光源模組，其包括一 發光元件、一散熱片以及一第一熱導管。散熱片配置於發 光元件的底部。散熱片具有一第一凹槽。第一熱導管連接 於散熱片之一側面，第一熱導管具有一第一吸熱端以及一 第一放熱端。第一熱導管以第一吸熱端插入於第一凹槽 中，並經由第一放熱端將熱導出於散熱片之外。 根據本發明之另一方面，提出一種面光源模組，其包 括一發光元件、一散熱片、一第一熱導管、一金屬背板以 及一導光板。散熱片配置於發光元件的底部，散熱片具有 一第一凹槽。第一熱導管連接於散熱片之一第一側面，第 一熱導管具有一第一吸熱端以及一第一放熱端。第一熱導 管以第一吸熱端插入於第一凹槽中，並經由第一放熱端將 熱導出於散熱片之外。金屬背板具有一第一側以及一第二 側，散熱片配置於第一側，第一熱導管由第一側延伸至第 二側，以將熱經由第一放熱端連接至金屬背板。導光板配 置於金屬背板上，其中發光元件配置於導光板之一側，並 朝導光板入射光線。 為了對本發明之上述及其他方面有更佳的暸解，下文 特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 本實施例之光源模組及面光源模組，係將熱導管的一 端連接散熱片並吸收散熱片的熱，而熱導管的另一端由散 熱片向外延伸並放熱。熱導管内的冷卻液可於吸熱端受熱 之後，蒸發向上並往放熱端移動。等到蒸氣凝結放熱之 201231869 * τ* / -τ 1 ΧΊ 後，變為液體向下並經由虹吸流動至吸熱端，如此不斷地 週期性循環，即可快速地藉由冷卻液將散熱片所吸收的熱 導出，以達到冷卻的效果。 清參考第1、2Α、2Β及2C圖，其中第1圖繪示依照 =實施例之光源模組的示意圖，第^、沈及沈圖分別繪 :不同型悲之凹槽的剖面示意圖。光源模組1〇〇包括一發 光元件lio、一散熱片120以及一熱導管13〇。散熱片 贏1己ί於發光元件U〇的底部。散熱片120具有一凹槽122。 • 請連接於散熱片12〇之一侧面ΐ2ι，熱導管Η。 端132 Γ、端132以及—放熱端134。熱導管13G以吸熱 = 槽122中’並經由放熱端-將熱導出於 在一實施例中，散熱片12〇之 散熱片m為長條狀負„铭或其合金。 二長側L。凹槽122由盆中侧w以及相對之 以形成一管狀，如第i^ 面121向内延伸 •係位於散熱片12〇的中:°^一實施例中，凹槽122a 封閉的曲面，如第2A ’並於散熱片120内形成- 片⑽其中—短側凹槽⑵a的開口位於散熱 7丑顶』w的側面12〗，w， 可經由開口插入於凹#199」以使第1圖之熱導管130 凹槽122b係靠近於散埶 内此外’在另一實施例中， 片120内形成_半封閉的㈣^中—長侧L，並於散熱 槽122a除了於散熱片I〗並^ ’如第2B圖所示。凹 -圓形開口之外，‘更，中-短伯"的側面121形成 、‘、、、片120其中-長側L的側面形 201231869 ·
TW7410PA 成一長條狀的開口，以使第1圖之熱導管13〇可經由圓形 開口插入於凹槽122中，並顯露出熱導管13〇之部分吸熱 端132於長條狀的開口中。 另外，凹槽122的管徑實質上略大於熱導管13〇的管 徑’使凹槽122的内壁與熱導管130的外壁緊密接觸，且 間隙越小越好，以減少熱阻。在本實施例中，雖以能容納 一個=狀的熱導管130為設計參考的尺寸。但在實際應用 上，若為了增加散熱量，亦可於同一個凹槽122内容納多 個管徑較小的熱導管130。請參考第2(：圖，凹槽12&的 垂直剖面不限定為第2A&2B圖之圓形設計，亦可為長條 形，以使多條熱導管（以兩個圓表示）可橫向地插入於長 條形的凹槽122内。 在第1圖中，發光元件110例如為多個發光二極體所 組成的光源，其排.列在散熱片12〇的其中一長側[上。此 些發光二極體沿著散熱片120的延伸方向排列，以形成一 陣列光源。在本實施例中，雖以多個發光元件11〇為設計 的參考，但在實際應用上，熱導管13〇亦可用在單個或非 直線排列（例如環狀排列）的發光元件11〇上，且散熱片 120的形狀可根據發光元件11〇的數量及排列的方式加以 調整，例如為盤狀，因此散熱片120不限定為長條狀。 接著，請參考第3圖，其繪示依照一實施例之光源模 組的示思圖。光源模組200包括一發光元件21〇、一散熱 片220、一第一熱導管230以及一第二熱導管24〇〇散熱 片220配置於發光元件21〇的底部。散熱片22〇具有一第 一凹槽222a以及一第二凹槽222b。第一熱導管230連接 201231869 於散熱片220之一第一側面221，第一熱導管230具有一 第一吸熱端232以及一第一放熱端234。第一熱導管23〇 以第吸熱知> 232插入於第一凹槽222a中，並經由第一 放熱端234將熱導出於散熱片220之外。此外，第二熱導 管240連接於散熱片220之一第二側面223。第二熱導管 240具有一第二吸熱端242以及一第二放熱端2料。第二 熱導管240以第二吸熱端242插入於第二凹槽222a中， 並經由第二放熱端244將熱導出於散熱片220之外。 本實施例與上述實施例不同的是，第一熱導管23〇與 第二熱導管240分別由相對的第一側面22 面 挪延伸出散熱片22〇之外。因此，散熱片220 == 時由相對的兩側向夕卜導出，減少熱傳輸的呈， ==發光元件別的冷卻效果。為了増加散熱片22()的 、”、、月匕力熱導皆的數量不限^為二個，亦可三個或三個 =上’、且熱導管的位置可根據發光元件210的數量及排列 、方式加以調整，例如為放射狀，因此第-及第二孰導管 定由相對的第一側面221與第二側面二 伸出散熱片220之外。 的側面向内:伸:：22::第-凹槽222b由散熱片22° 丰具库、度’例如小於或等於散熱片220的- “at省製程的時間及成本。在一實施例中，第- 刻^^第二凹槽2 2 2 b之形狀例如以銑削、鑽孔絲 狀’其垂直剖面如第2A圖所示之 管23〇以及第H =不之+封閉曲面，以使第一熱導 …、官240可分別插入於散熱片22〇中。 201231869
TW7410PA 另外，第一凹槽222a及第二凹槽222b的管徑實質上 略大於第一熱導管230與第二熱導管240的管徑，使各個 凹槽的内壁與對應之熱導管的外壁緊密接觸，且間隙越小 越好，以減少熱阻。在本實施例中，各個凹槽雖以能容納 一個管狀的熱導管為設計參考的尺寸。但在實際應用上， 若為了增加散熱量，亦可於同一個凹槽内容納多個管徑較 小的熱導管。請參考第2C圖，各個凹槽122c的垂直剖面 不限定為第2A及2B圖之圓形，亦可為長條形，以使多條 熱導管（以兩個圓表示）可橫向地插入於長條形的各個凹 槽122c内。 在第3圖中，發光元件210例如為多個發光二極體所 組成的光源，其排列在散熱片220的其中一長侧L上。此 些發光二極體沿著散熱片220的延伸方向排列，以形成一 陣列光源。在本實施例中，雖以直線排列的發光元件210 為設計的參考，但在實際應用上，熱導管亦可用在非直線 排列（例如環狀排列）的發光元件210上，且散熱片220 的形狀可根據發光元件210的數量及排列的方式加以調 整，例如為盤狀，因此散熱片220不限定為長條狀。 請參考第4A及4B圖，其中第4A圖繪示依照一實施 例之面光源模組的示意圖，第4B圖繪示第4A圖中區域A 的另一視角的放大示意圖。雖然本實施例繪示第一熱導管 330以及第二熱導管340分別由相對的兩側面延伸出散熱 片320之外，但亦包括單一熱導管由散熱片320的其中一 側延伸出散熱片320之外的情形，如第1圖所示。因此， 第一熱導管330及第二熱導管340的數量及配置的方式可 201231869 a »» t ~τ ι i & 依照實際的情形調整。 請參考第4Α及4Β圖，面光源模組3〇〇至少包括一發 光元件310、一散熱片32〇、一第一熱導管33〇、一金屬^ 板350以及一導光板360。有關發光元件31〇、散熱片犯〇 以及第-熱導管330的說明如第1圖所示之光源模組 100，在此不再詳述。不同的是，金屬背板35〇具有相鄰 且彼此連接的第-側S1以及第二側S2，散熱片320配置 於金屬背板350的第一側S1，例如是底侧，且第一熱導管 • 330由金屬背板350的底側往金屬背板350的第二側S2(例 如是左侧）延伸，以使第一放熱端334能貼近於金屬背板 350的外侧，如第4B圖所示。如此，第一放熱端334可藉 由連接至金屬背板350的第二側S2來增加散熱面積，以 加速冷卻的效果。 在一實施例中’金屬背板350之第二側S2具有一第 一穿孔351，第一熱導管330由金屬背板35〇的内側穿過 第一穿孔351，以使第一放熱端334延伸至金屬背板350 • 的外側。如此，發光元件310所產生的熱將不會囤積在散 熱片3 2 0及面光源模組3 0 0的内侧，而是快速地傳導至面 光源模組300之外。 接著’請參考第4A圖，面光源模組300更包括一·第 二熱導管340，連接於散熱片320之另一侧面，如第3圖 所示，在此不再詳述。不同的是，第二熱導管340由金屬 背板350的底側往金屬背板350的第三側S3(例如是右侧） 延伸’以使第二放熱端344能貼近於金屬背板350的外 側，如第4A圖所示。如此，第二放熱端244可藉由連接 201231869
TW7410PA 至金屬背板350之第三侧S3，來增加散熱面積，以將熱快 速地導出於散熱片320之外。 在一實施例中，金屬背板350的第三側S3與第一側 S1平行相對，且第三侧S3具有一第二穿孔352。第二熱 導管340可由金屬背板350的内侧穿過第二穿孔352，以 使第二放熱端344延伸至金屬背板350的外側。如此，發 光元件310所產生的熱將不會囤積在散熱片320及面光源 模組300的内側，而是快速地傳導至面光源模組300之外。 在第4A圖中，導光板360配置於金屬背板350之底 面S4上，其具有一入光面362以及一出光面364。發光元 件310例如為多個發光二極體所組成的光源，其配置於導 光板360之一侧，並朝導光板360入射光線。此些發光二 極體沿著散熱片320的延伸方向排列，以形成一陣列光 源。當陣列光源由導光板360的入光面362入射後，可經 由導光板360的楔形底面向上折射而形成一面光源。在一 實施例中，面光源模組300可做為顯示器之背光源或是一 般照明用之面光源。 本發明上述實施例所揭露之光源模組或應用其之面 光源模組，係藉由至少一個熱導管來增加散熱片的散熱能 力，以使發光元件所產生的熱直接經由至少一個導熱管導 出於散熱片之外，以減少熱阻的產生，進而提高發光元件 的使用壽命及發光元件的發光效率。此外，面光源模組可 經由至少一熱導管的放熱端將散熱片上的熱傳導至大面 積的金屬背板，使熱更迅速地被移除。因此，本發明可避 免傳統因熱仍囤積在導熱膠上而無法將熱傳導至模組的 201231869 1 vv /n i vr rv 背板及外界的問題。 綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然 其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常 知識者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種之 更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專 利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖繪示依照一實施例之光源模組的示意圖。 ® 第2A、2B及2C圖分別繪示不同型態之凹槽的剖面示 意圖。 第3圖繪示依照一實施例之光源模組的示意圖。 第4A圖繪示依照一實施例之面光源模組的示意圖。 第4B圖繪示第4A圖中區域A的另一視角的放大示意 圖。 【主要元件符號說明】 100、200 :光源模組 110、210、310 :發光元件 120、220、320 :散熱片 121 :側面 122、122a、122b、122c :凹槽 130 熱導管 132 吸熱端 134 放熱端 201231869
TW7410PA W :短側 L :長側 221 : 第- -側面 223 : 第二 二侧面 222a :第 一凹槽 222b :第 二凹槽 230、 330 :第一熱導管 232 ： 第- -吸熱端 234、 334 :第一放熱端 240、 340 :第二熱導管 242 ： 第二吸熱端 244、 344 :第二放熱端 350 ： 金屬背板 351 : 第- -穿孔 352 ： 第二 二穿孔 360 ： 導光板 362 : 入光面 364 ： 出光面 S1 : 第一 側 S2 : 第二 侧 S3 : 第三 側 S4 :底面