專利名稱:直下式背光模組的制作方法
技術領域:
本發(fā)明關于一種直下式背光模組,尤其關于一種具有良好顯示效果及散熱效果的直下式背光模組。
背景技術:
由于液晶顯示器面板中的液晶本身不具發(fā)光特性,因而,為達到顯示效果,須給液晶顯示器面板提供一光源,如背光模組。
背光模組是液晶顯示產品的關鍵零組件之一,目前已普遍應用于數(shù)碼相機、個人數(shù)碼助理(PDA)、衛(wèi)星導航系統(tǒng)、計算機監(jiān)視器以及平面電視上。一般而言,背光模組均設置在一顯示屏下方,并具有一光源以及一擴散板,以提供亮度充分且分布均勻的平面光至該顯示屏,再通過控制顯示屏上的像素電極來形成適當?shù)挠跋瘛F渲?,背光模組可根據(jù)光源所在位置,分成光源產生自顯示屏正下方的直下式(Direct Illuminance)背光模組或是光源來自顯示屏側邊附近的側光式(Edge Light)背光模組。而由于直下式背光模組系將光源產生器設置在顯示屏的正下方, 因此可應用于較高亮度或較大尺寸的顯示屏,例如計算機監(jiān)視器以及平面電視機等。
請參閱圖1,是現(xiàn)有技術直下式背光模組剖面示意圖。背光模組10位于一顯示屏20下方,并包括至少一光源產生器(LightSource Generator)11、一設置在光源產生器11與顯示屏20之間的擴散板(Diffuser Plate)12、一設置在光源產生器11與擴散板12之間的導光板(Light Guide Plate)13,以及設置在光源產生器11下方并固定在外殼(Housing)15上的反射板(ReflectingSheet)14。其中,光源產生器11用來提供一光源至顯示屏20,反射板14用來將光源產生器11所產生的光線向上反射,以增加光使用率,進而提供一較佳的亮度輸出,導光板13用來將光源產生器11產生的該光源散射(Scatter)至擴散板12,擴散板12可將通過其的光線進一步散射,以提供顯示屏20均勻分布的光線。而設置在反射板14下方并包覆反射板14周圍的外殼15,則是用來固定擴散板12、導光板13、反射板14以及光源產生器11。此外,一般在擴散板12上方通常另設至少一棱鏡(PrismSheet)16,以進一步修正光照強度的差異,使顯示屏20接收到的光線能有一較均勻的光強照度分布。
背光模組10中的光源11是由多個冷陰極熒光燈管(ColdCathode Fluorescent Lamp,CCFL)構成,各燈管為線性光源,以平行方式排列。冷陰極熒光燈管系依靠管內產生的陰極射線激發(fā)管壁的熒光物質而發(fā)光。請參閱圖2,是該背光模組顯示效果示意圖。因燈管附近區(qū)域亮度較高,而兩根燈管間的區(qū)域亮度較低,造成顯示暗區(qū)17,圖中虛線為燈管。因此對于背光模組10的整體顯示效果而言,亮度及色度的均勻性差,造成顯示缺陷。
另,為滿足高亮度以及輕量化的要求,上述背光模組10中的光源11往往都安裝在一個窄小的密閉空間,工作時所產生的熱量往往無法順利散發(fā)出去而會不斷累積。工作時間稍長就會造成燈管附近的溫度過高,不但會影響顯示屏20正常運作,而且會造成顯示品質降低,如,部份區(qū)域的畫面容易產生晃動或閃爍等現(xiàn)象,容易大幅縮減周圍元件的使用壽命。因此如何改善背光模組10的散熱能力,以增加顯示品質與延長組件壽命,是當前的重要課題。
有鑒于此,提供一種具有良好顯示效果及散熱效果的直下式背光模組實為必要。
發(fā)明內容以下,將以若干實施例說明一種具有良好顯示效果及散熱效果的直下式背光模組。
為實現(xiàn)上述內容,提供一種直下式背光模組,其包括一反射板、一光源模組及一散熱模組,該光源模組位于該反射板的一側,該散熱模組位于該反射板的另一側,其包括多個熱管,該熱管的一端與反射板相接,該光源模組為冷陰極熒光燈管,其包括至少一彎曲部及至少一線性部。
該散熱模組還包括一散熱鰭片及一風扇,該熱管的另一端與散熱鰭片連接,風扇位于散熱鰭片一側。
該熱管內壁采用納米介孔結構。
該光源模組為連續(xù)的蛇形管。
該光源模組包括多個U形管。
該反射板靠近光源模組一側的表面有一第一覆膜。
該反射板遠離光源模組一側的表面有一第二覆膜。
與現(xiàn)有技術相比,本案直下式背光模組實施例的有益效果在于該光源模組為冷陰極熒光燈管,其包括至少一彎曲部及至少一線性部,可消除現(xiàn)有技術兩直線型燈管間的顯示暗區(qū),并形成連續(xù)光,使光亮度及色度的均勻度均達到最優(yōu),該反射板靠近光源模組一側的第一覆膜,用以反射光源模組所發(fā)的光線至液晶面板,達到良好顯示效果。
同時,本發(fā)明的熱管采用具有較好毛細性能的納米介孔結構,其毛細作用力能使工作流體沿管殼內壁往各個方向擴散,因此散熱均勻,納米級尺寸使得熱管管殼內表面的傳熱面積增大,增強了熱管傳熱能力,因此可利用熱管的熱轉移機制將熱由背光模組內部導至散熱鰭片。風扇的設計,可借助物理作用將熱量散至外界。并且,該反射板遠離光源模組一側表面的第二覆膜,用以更好地傳熱,將光源模組產生的熱量傳導至與其相連的散熱模組。因此,本發(fā)明直下式背光模組具有良好的散熱性能。
圖1是現(xiàn)有技術直下式背光模組剖面示意圖。
圖2是圖1所示的背光模組顯示效果示意圖。
圖3是本發(fā)明直下式背光模組的第一實施方式示意圖。
圖4是反射板上的凹槽示意圖。
圖5是圖3所示的直下式背光模組的光源模組示意圖。
圖6是圖3所示的熱管結構示意圖。
圖7是圖6中VII區(qū)域的局部放大示意圖。
圖8是表面形成有微小凹陷的基板示意圖。
圖9是圖8中基板IX區(qū)域的局部放大示意圖。
圖10是本發(fā)明直下式背光模組第二實施方式的光源模組示意圖。
圖11是本發(fā)明直下式背光模組第三實施方式的光源模組示意圖。
圖12是本發(fā)明直下式背光模組第四實施方式的光源模組示意13是本發(fā)明直下式背光模組的第五實施方式示意圖。
具體實施方式
請一并參閱圖3至圖5,圖3是本發(fā)明直下式背光模組的第一實施方式示意圖。該直下式背光模組100包括一反射板110、一位于該反射板110一側的光源模組120以及一位于該反射板110另一側并與該反射板110相接的散熱模組130。
該反射板110的材質為銅或鋁,優(yōu)選銅,其遠離光源模組120一側的表面設置有多個均勻分布的凹槽111,如圖4所示是凹槽111示意圖,該凹槽111的形狀為圓柱形、圓錐形及半球形等,本實施例中為圓柱形。該反射板110靠近光源模組120一側的表面有一第一覆膜140,用以反射光源模組120所發(fā)的光線至液晶面板(圖未示),其材質為銀或鋁,優(yōu)選銀。該第一覆膜140采用直流磁控(Direct Current Magnetron)濺鍍而成,厚度為100nm~1,000nm。該反射板110遠離光源模組120一側的表面有一用以更好地傳熱的第二覆膜150,其材質為銅,是采用直流磁控濺鍍而成,其厚度為100nm~1,000nm。
請參閱圖5,是圖3所示的直下式背光模組的光源模組示意圖。該光源模組120為連續(xù)的蛇形管,其包括至少一彎曲部121及至少一線性部122,該彎曲部121可補充其所對應的線性部122間的顯示亮度,從而消除如圖2所示的顯示暗區(qū),并形成連續(xù)光,使光亮度及色度的均勻度均達到最優(yōu)。
為得到更均勻的亮度及色度,還可在該光源模組120遠離反射板110一側設置一擴散板160。
該散熱模組130包括多個熱管(Heat Pipe)131、一散熱鰭片(Heat Sink)132以及一風扇133。為增大受熱面積,該熱管131的熱端(未標示)可設置成凸塊結構。該熱管131的熱端與該反射板110垂直相接,并嵌入其凹槽111內。該熱管131的冷端(未標示)與散熱鰭片132垂直相接,風扇133設置在該散熱鰭片132的一側,用以加速散熱,如圖3所示。
請一并參閱圖6與圖7所示,是本發(fā)明熱管131結構示意圖。圖7是圖6所示的VII區(qū)放大示意圖。該熱管131采用納米介孔技術制作而成,管殼內壁形成有多個均勻排列的微小凹陷1311。該微小凹陷1311的軸向截面包括矩形、V形、U形、弧形或梯形。該凹陷1311的直徑、深度均具有納米級尺寸,均為2~50納米,優(yōu)選10~40納米。該凹陷1311在管殼內壁排布均勻,各個方向上每相鄰兩個微小凹陷1311間距為納米級尺寸,為2~50納米,優(yōu)選10~40納米,具有較好毛細性能,其毛細作用力能使工作流體沿管殼內壁往各個方向擴散,因此散熱均勻,納米級尺寸使得熱管131管殼內表面的傳熱面積增大,增強熱管131傳熱能力。另外,該微小凹陷1311作為毛細吸液結構與管殼作為一整體,結構牢固,毛細性能穩(wěn)定。進一步地,該形成有微小凹陷1311的管殼內表面上形成一層納米粉體材料1312,能增強管殼內壁的毛細作用,如圖7所示。該納米粉體材料1312包括二氧化硅、三氧化二鋁或其組合,其厚度為1~20納米,優(yōu)選2~10納米。該納米粉體材料1312采用濺鍍(Sputtering)或蒸鍍(Evaporation)技術沉積而成。該熱管131是真空密封結構,其內部密封有工作流體,該工作流體包括純水、氨水、甲醇、丙酮、庚烷等液態(tài)物質,還包括懸浮在液態(tài)工作流體中的導熱材料微粒,如銅粉、納米碳管、納米碳球或內部填充有納米級銅粉的納米碳管、納米碳球。
以下結合
本發(fā)明所提供的熱管131的制備方法
請參閱圖8及圖9,提供一基板102,并在該基板102一表面上形成多個均勻排列的微小凹陷1311。該基板102為一金屬薄板,如銅板、鋁板、鐵板、不銹鋼板等。微小凹陷1311的軸向截面可以為矩形、V形、U形、弧形、梯形等,該微小凹陷1311的直徑、深度具有納米級尺寸,在基片102表面排布均勻,且各個方向上每相鄰兩個微小凹陷1311的間距為納米級尺寸。圖9所示為圖8中IX區(qū)域局部放大圖,其中凹陷1311的軸向截面為弧形,其深度H、直徑D以及間距L均為2~50納米,其中直徑D及間距L均優(yōu)選為10~40納米。
在基板102表面形成微小凹陷1311的方法包括納米壓印技術,其包括制模及壓印步驟,其中制??砂ú襟E設計圖案,并制備具有該圖案的掩模,該圖案及圖案尺寸與本發(fā)明所需蝕刻的微小凹陷1311對應;提供一硅基片,在該硅基片上涂覆一光阻層;采用上述掩模覆蓋在該硅基片上曝光顯影;去除掩模,在顯影后的硅基片上形成一層金膜;在金膜上電鑄一層鎳;用氫氧化鉀等堿液溶解去除硅;再用反應性離子蝕刻方法去除殘留的光阻層,得到復制有預定圖案且表面附有一層金膜的鎳模。
壓模還可以通過下列步驟得到設計圖案,并制備具有該圖案的掩模,該圖案及圖案尺寸與本發(fā)明所需蝕刻的微小凹陷1311對應;提供一鎳基片,在該鎳基片上涂覆一光阻層;采用上述掩模覆蓋在該鎳基片上曝光顯影;采用反應性離子蝕刻方法去除殘留的光阻層,得到復制有預定圖案的鎳模。
本實施方式采用熱壓印方法在金屬基板102上形成微小凹陷1311。
微小凹陷1311形成之后,可在該形成有凹陷的基片表面上形成一層納米粉體材料1312(參閱圖7),該納米粉體材料1312包括二氧化硅、三氧化二鋁或其組合等,厚度為1~20納米,優(yōu)選為2~10納米。
請參閱圖6,將表面形成有微小凹陷1311的基板102成型成管131,形成有凹陷1311的表面為管131的內表面,如圖7所示。成型方法包括將基板102卷起成管狀并焊接。
將如圖6所示的管131內抽成真空,再充入適量熱管工作流體,并將其密封在管體中,則制備出熱管。其中工作流體包括包括純水、氨水、甲醇、丙酮、庚烷等液態(tài)工作流體,也可以進一步在液態(tài)工作流體中添加懸浮在液態(tài)工作流體中的導熱材料微粒,增強工作流體的傳熱性能。其中該導熱材料微粒包括銅粉、納米碳管、納米碳球或內部填充有納米級銅粉的納米碳管、納米碳球。
圖10所示是本發(fā)明直下式背光模組第二實施方式的光源模組示意圖。其與第一實施方式不同之處在于,該光源模組120a包括多個U形管,各U形管的開口向同一方向并順次排列。
圖11所示是本發(fā)明直下式背光模組第三實施方式的光源模組示意圖。其與第一實施方式不同之處在于,該光源模組120b包括多個U形管,相鄰U形管的開口向相反方向并順次排列。
圖12所示是本發(fā)明直下式背光模組第四實施方式的光源模組示意圖。其與第一實施方式不同之處在于,該光源模組120c包括多個U形管,相鄰U形管的開口向相反方向并交叉排列。
請參閱圖13,是本發(fā)明直下式背光模組的第五實施方式示意圖。與第一實施方式不同之處在于,該直下式背光模組200中,凹槽211設置于反射板210的側端,熱管231的熱端(未標示)垂直在該反射板210的側端,并嵌入其上的凹槽211內。該熱管231的冷端(未標示)與散熱鰭片232垂直連接,風扇233設置于散熱鰭片232的一側,如圖所示。
本發(fā)明直下式背光模組的第六實施方式與第五實施方式不同之處在于,其光源模組包括多個U形管,各U形管的開口向同一方向并順次排列。
本發(fā)明直下式背光模組的第七實施方式與第五實施方式不同之處在于,該光源模組包括多個U形管,相鄰U形管的開口向相反方向并順次排列。
本發(fā)明直下式背光模組的第八實施方式與第五實施方式不同之處在于,該光源模組包括多個U形管,相鄰U形管的開口向相反方向并交叉排列。
相較于現(xiàn)有技術,本發(fā)明直下式背光模組的光源模組為連續(xù)的蛇形管或U形管,其包括至少一彎曲部,可補充其所對應的兩線性部間的顯示亮度,從而消除先前技術兩直線型燈管間的顯示暗區(qū),并形成連續(xù)光,使光亮度及色度的均勻度均達到最優(yōu),達到良好顯示效果。
相較于現(xiàn)有技術,本發(fā)明直下式背光模組的熱管采用具有較好毛細性能的納米介孔結構,其毛細作用力能使工作流體沿管殼內壁往各個方向擴散,因此散熱均勻,納米級尺寸使得熱管管殼內表面的傳熱面積增大,增強了熱管傳熱能力,因此,可利用熱管的熱轉移機制將熱由背光模組內部導至散熱鰭片。且風扇的設計,可借助物理作用將熱量散至外界。因此,本發(fā)明直下式背光模組具有良好的散熱性能。
權利要求
1.一種直下式背光模組,其包括一反射板;一光源模組,位于該反射板的一側;及一散熱模組,位于該反射板的另一側,其包括多個熱管;其特征在于該熱管的一端與反射板相接,該光源模組為冷陰極熒光燈管,其包括至少一彎曲部及至少一線性部。
2.如權利要求1所述的直下式背光模組,其特征在于該反射板的材質為銅或鋁。
3.如權利要求1所述的直下式背光模組,其特征在于該反射板遠離光源模組一側的表面設置多個凹槽,該熱管的一端通過該凹槽與該反射板連接。
4.如權利要求1所述的直下式背光模組,其特征在于該反射板的側面設置多個凹槽,該熱管的一端通過該凹槽與該反射板連接。
5.如權利要求3或4所述的直下式背光模組,其特征在于該凹槽為圓柱形、圓錐形或半球形。
6.如權利要求3或4所述的直下式背光模組,其特征在于該散熱模組還包括一散熱鰭片及一風扇,該熱管的另一端與散熱鰭片連接,風扇位于散熱鰭片一側。
7.如權利要求1所述的直下式背光模組,其特征在于該熱管的內壁采用納米介孔結構。
8.如權利要求1所述的直下式背光模組,其特征在于該反射板靠近光源模組一側的表面有一第一覆膜。
9.如權利要求8所述的直下式背光模組,其特征在于該第一覆膜的材質為銀或鋁。
10.如權利要求8所述的直下式背光模組,其特征在于該第一覆膜的厚度為100nm~1,000nm。
11.如權利要求8所述的直下式背光模組,其特征在于該第一覆膜采用直流磁控濺鍍而成。
12.如權利要求1所述的直下式背光模組,其特征在于該反射板遠離光源模組一側的表面有一第二覆膜。
13.如權利要求12所述的直下式背光模組,其特征在于該第二覆膜的材質為銅。
14.如權利要求12所述的直下式背光模組,其特征在于該第二覆膜的厚度為100nm~1,000nm。
15.如權利要求12所述的直下式背光模組,其特征在于該第二覆膜采用直流磁控濺鍍而成。
16.如權利要求1所述的直下式背光模組,其特征在于該光源模組遠離反射板一側設置一擴散板。
17.如權利要求1所述的直下式背光模組,其特征在于該光源模組為連續(xù)的蛇形管。
18.如權利要求1所述的直下式背光模組,其特征在于該光源模組包括多個U形管。
19.如權利要求18所述的直下式背光模組,其特征在于該光源模組的各U形管開口向同一方向并順次排列。
20.如權利要求18所述的直下式背光模組,其特征在于該光源模組中相鄰U形管開口向相反方向并順次排列。
21.如權利要求18所述的直下式背光模組,其特征在于該光源模組中相鄰U形管開口向相反方向并交叉排列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種直下式背光模組,其包括一反射板、一光源模組及一散熱模組,該光源模組位于該反射板的一側,該散熱模組位于該反射板的另一側,其包括多個熱管,該熱管的一端與反射板相接,該光源模組為冷陰極熒光燈管,其包括至少一彎曲部及至少一線性部。該散熱模組還包括一散熱鰭片及一風扇,該熱管的另一端與散熱鰭片連接,風扇位于散熱鰭片一側。該熱管的內壁采用納米介孔結構。該光源模組為連續(xù)的蛇形管或包括多個U形管。該反射板靠近光源模組一側的表面有一第一覆膜。該反射板遠離光源模組一側的表面有一第二覆膜。
文檔編號G02B1/10GK1866094SQ20051003471
公開日2006年11月22日 申請日期2005年5月17日 優(yōu)先權日2005年5月17日
發(fā)明者陳杰良 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司