TWI459090B - 發光二極體背光模組與包含發光二極體背光模組結構的顯示器 - Google Patents

發光二極體背光模組與包含發光二極體背光模組結構的顯示器 Download PDF

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Description

發光二極體背光模組與包含發光二極體背光模組結構的顯示器
本發明涉及一種LED背光模組。
液晶顯示器(Liquid Crystal Display，以下簡稱為LCD)由背光模組(Back Light Unit，以下簡稱為BLU)和液晶面板構成，LCD本身不具備發光的特性，因此需要光源。提供上述光源的結構稱為BLU。以往BLU部件之一的燈管中發射的光線下產生的發熱量並不多，而採用發光二極體(Light Emitted Diode：LED)光源的LCD面板，其發熱嚴重，使得附著有LED的邊緣(edge)部分的溫度與導光板(Light Guide Plate，以下簡稱為LGP)中央部分的溫度差很大。由此發生的薄板(Sheet)不良現象，導致出現漏光不良、BLU部件的彎曲或扭曲等問題。
本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的在於，提供一種能夠減少附著有LED的邊緣部分溫度與導光板中央部分溫度差的具有薄板不良改善效果的LED背光模組。
為了達到上述目的，本發明提供一種在LED棒與擠壓棒之間形成包含散熱塗料的散熱層的LED BLU。
並且，本發明提供一種包含上述LED BLU結構的顯示裝置。
本發明提供一種在LED棒與擠壓棒之間形成包含散熱塗料的散熱層的LED BLU，由此具有如下優點：減少附著有LED的邊緣部分的溫度與導光板中央部分的溫度差，進而呈現薄板不良改善現象。因此，能夠解決漏光不良、LED背光模組部件的彎曲或扭曲等問題。
以下，將對本發明進行詳細說明。
根據本發明的一個實施例，提供一種在LED棒與擠壓棒之間具備包含散熱塗料的散熱層的LED(Light Emitted Diode)背光模組(Back Light Unit：以下簡稱為BLU)。
其中，散熱層是指以熱的傳導、對流、輻射的原理，幫助釋放發熱源產生的熱的結構。
根據本發明的一個實施例，優選的是，上述散熱層應以0.5kgf/25mm以上的粘合力固定LED棒與擠壓棒。當粘合力不足0.5kgf/25mm時，粘合力較弱，將無法固定LED棒與擠壓棒。
在本發明的一個實施例中，能夠由多個緊固裝置對上述LED棒與擠壓棒進行固定。
在本發明的一個實施例中，上述LED棒與擠壓棒之間存在由於採用緊固裝置而產生的縫隙，散熱層形成於上述縫隙之間，上述散熱層設在未採用緊固裝置的部位。對於以往的BLU中存在的問題，即，由於不具備散熱層並且由於LED棒與擠壓棒之間採用緊固裝置而產生的縫隙導致的彎曲、扭曲問題，通過在未採用緊固裝置的部位形成散熱層，能夠減少背光模組的彎曲、扭曲問題。並且散熱層能夠將由LED棒生成的熱，傳導至擠壓棒，進而有效地發揮散熱功能。
在本發明的一個實施例中，提供在上述擠壓棒的另一側面具備包含散熱塗料的散熱層的LED BLU。這種情況下，LED棒與擠壓棒之間具備包含散熱塗料的散熱層，並且在擠壓棒的另一側面也具備包含散熱塗料的散熱層，由此散熱效果進一步得到改善。
並且，LED棒與擠壓棒之間存在由於採用緊固裝置而產生的縫隙，散熱層形成於上述縫隙之間，上述散熱層設在未採用緊固裝置的部位，上述擠壓棒的另一側面具備包含散熱塗料的散熱層，使得散熱效果進一步得到改善。
以往的散熱原理是將發熱源生成的熱，沿著水準方向發散，使得將熱擴散至發熱源的周邊，進而降低發熱部位的溫度。但根 據本發明的內容，由LED棒產生的熱，通過散熱層，並以程度及垂直方向傳導至擠壓棒，再次通過散熱層，以程度及垂直方向傳導並釋放於空氣中，能夠有效降低發熱部位的溫度。當散熱層是包含散熱塗料與粘合層的單面或雙面膠帶的情況下，產生的熱將通過散熱塗料層與粘合層，向程度及垂直方向傳導。
在本發明的一個實施例中，對於上述散熱塗料的選擇不進行限制，例如，能夠使用類似有機矽的橡膠(Rubber)系列、類似泡棉膠帶(Foam tape)的丙烯酸系列或石墨(Graphite)，優選地使用熱傳導性能優秀的石墨。石墨存在易碎易破損的問題，因此包含石墨的同時應具備塗料的液性。在物理性質方面，由於具有塗料的液性，可以採用塗層的方法形成散熱層或製作散熱帶，具有能夠調整厚度的優點。本發明中將(DYBRID CAB-02，Dajin Kemis)用作散熱塗料。
在本發明的一個實施例中，上述散熱層是通過粘貼包含有粘合層的散熱帶而形成，上述散熱帶的粘合層直接與上述LED棒或擠壓棒接觸。
上述散熱帶可以是單面膠帶或雙面膠帶。僅在散熱層的一面形成粘合層的單面膠帶的情況下，應以多個緊固裝置固定LED棒與擠壓棒。
在本發明的一個實施例中，上述散熱帶其散熱層與粘合層之間還包含金屬基材，上述金屬基材不受限制，但有可能是網狀結構。
上述金屬基材不受限制，優選地應採用選自由鎳、鐵、鋁、錫、鋅、鎢、金、銅以及銀組成的群中的一種純金屬或兩種以上的合金。
在本發明的一個實施例中，上述粘合層由包含粘合性樹脂及散熱塗料的熱傳導性粘合劑形成。上述粘合性樹脂不受限制，優選地應採用選自由丙烯酸系粘合劑、聚氨酯系粘合劑及有機矽系粘合劑組成的群中的一種或以上。
本發明的一個實施例是包含上述LED BLU的顯示裝置。上述顯示裝置，由於邊緣(edge)部分與中央(center)部分的溫度差有所減少，呈現LED BLU的薄板不良改善效果。
以下，將參照本發明的實施例對本發明進行詳細說明。本發明所屬技術領域的普通技術人員應該瞭解，本實施例只用于完善本發明的公開內容，本發明的範圍並不局限於以下所述的實施例。
試驗例1：散熱效果的測定
使用螺栓固定LED棒與擠壓棒之間，未進行散熱處理的情況(比較例1)，LED棒與擠壓棒之間不進行散熱處理，僅在擠壓棒外部粘合以往散熱帶(SPREADEFSHIELD，美國E-Graft公司產品)的情況(比較例2)，經過1小時後，測定背光模組邊緣部分與顯示裝置中央部分的溫度，進行散熱程度測試。
附著有LED的鋁底盤LED棒與鋁底盤擠壓棒上形成散熱層，經過一小時後，測定背光模組邊緣部分與顯示裝置中央部分的溫度，進行散熱程度測試(實施例1~8)。
LED棒與擠壓棒之間，以10cm間隔，固定螺栓，螺栓之間粘合以往的散熱帶(SPREADEFSHIELD，美國E-Graft公司產品)(實施例1)。LED棒與擠壓棒之間，以10cm間隔，固定螺栓，每個螺栓之間對LED棒與擠壓棒塗層散熱塗料(DYBRID CAB-02，Dajin Kemis)，形成散熱層(實施例2)。LED棒與擠壓棒之間，以10cm間隔，固定螺栓，每個螺栓之間對LED棒與擠壓棒粘合單面散熱帶，形成散熱層。上述單面散熱帶，在鎳網器材的雙面，將散熱塗料以25μm的厚度，利用凹印塗層機進行凹印塗層，在一面的散熱塗料層以20μm的厚度進行逗號刀塗層形成粘合層。上述粘合層使用將丙烯酸樹脂50重量%與散熱塗料50重量%混合製造而成的熱傳導性粘合劑進行塗層(實施例3)。LED棒與擠壓棒之間不使用螺栓，在實施例3的散熱帶中，以粘合層進行雙面塗層而製造的雙面散熱帶形成散熱層，僅以粘合力固定 LED棒與擠壓棒(實施例4)。
上述實施例1中，將散熱帶(SPREADEFSHIELD，美國E-Graft公司產品)粘合於擠壓棒的另一側面(實施例5)。上述實施例2中，將散熱塗料塗層於擠壓棒的另一側面(實施例6)。上述實施例3中，將單面散熱塗料塗層於擠壓棒的另一側面(實施例7)。上述實施例4中，將單面散熱帶粘合於擠壓棒的另一側面(實施例8)。
下表1為上述BLU邊緣部分與顯示裝置中央部分的溫度測定結果。
試驗例2：薄板不良改善程度
表2為比較例1~2及實施例1~8的薄板改善效果。
X：薄板不良發生50%以上
△：薄板不良發生30%以上
○：薄板不良發生15%以上
◎：薄板不良發生15%以下
以上對本發明的特定部分進行了詳細說明，但應當指出，對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，上述說明僅為本發明的優選實施例，本發明的範圍不局限於所述實施例。因此，本發明要示保護的範圍由權利要求書及其等同替換來決定。
10‧‧‧LED
20‧‧‧LED棒
30‧‧‧擠壓棒
40‧‧‧散熱層
50‧‧‧緊固裝置
60‧‧‧散熱層
圖1為表示在LED棒與擠壓棒之間具備散熱層的LED BLU側面的一部分的概略圖。
圖2及圖3為表示LED棒與擠壓棒之間具備緊固裝置及散熱層的LED BLU側面的一部分的概略圖。
圖4及圖5為在LED棒與擠壓棒之間具備散熱層，並在擠壓棒的另一側面具備散熱層的LED BLU側面的一部分的概略圖。
10‧‧‧LED
20‧‧‧LED棒
30‧‧‧擠壓棒
40‧‧‧散熱層

Claims (9)

  1. 一種發光二極體背光模組，包含有：一擠壓棒；一發光二極體棒，與所述擠壓棒組裝，包含有複數發光二極體；複數緊固裝置，設置於所述發光二極體棒及所述擠壓棒之間鎖固所述發光二極體棒及所述擠壓棒並令所述發光二極體棒與所述擠壓棒之間形成一縫隙；以及一散熱層，設置於所述縫隙中，包含有至少一粘合層，一散熱帶，以及一在所述散熱帶與每一所述粘合層之間並呈網狀結構的金屬基材，其中一所述粘合層接觸所述擠壓棒。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體背光模組，其中，所述散熱層以0.5kgf/25mm以上的粘合力對發光二極體棒及擠壓棒進行固定。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體背光模組，其中，所述散熱層包含有另一所述粘合層，另一所述粘合層接觸所述發光二極體棒。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體背光模組，其中，所述擠壓棒的另一側面具備包含散熱塗料的散熱層。
  5. 如申請專利範圍第1至4中任一項所述的發光二極體背光模組，其中，所述散熱塗料包含石墨。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體背光模組，其中，所述金屬基材是選自由鎳、鐵、鋁、錫、鋅、鎢、金、銅以及銀組成的群中的一種純金屬或兩種以上的合金。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體背光模組，其中，所述粘合層由包含粘合性樹脂及散熱塗料的熱傳導性粘合劑形 成。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體背光模組，其中，所述粘合性樹脂是選自由丙烯酸系粘合劑、聚氨酯系粘合劑及有機矽系粘合劑組成的群中的一種以上。
  9. 一種顯示裝置，包含申請專利範圍第1至4中任一項的發光二極體背光模組結構。
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