专利名称：具有散热装置的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明总的构思涉及一种液晶显示器(LCD)，尤其涉及一种将LCD的背光单元产生的热发散到LCD外部区域的散热装置。
背景技术：
LCD包括液晶面板，液晶面板具有薄膜晶体管基板、滤色器基板和注入于两基板之间的液晶。LCD还包括向液晶面板提供光的背光单元，因为液晶面板是不发光装置。从背光单元发射的光的透射率由液晶的排列状态控制。
根据光源的位置，这种背光单元被称为直射型背光单元和边缘型背光单元。
边缘型背光单元通常用于诸如膝上电脑的监视器、台式计算机的监视器或便携式终端的监视器的小型LCD中。这样的背光单元包括设置于液晶面板背面的导光板；灯单元，至少沿着导光板的侧表面设置并将光供应给液晶面板；以及光学片，其设置在导光板的上部并漫射或收集由导光板引导向液晶面板的光。在此，灯单元可以使用电致发光(EL)单元、冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)、外部电极荧光灯(EEFL)、发光二极管(LED)等。利用这种构造，在光路由导光板和光学片改变时，从灯单元发出的光可能进入液晶面板。
不过，在这种常规LCD中，由于在灯单元处产生的热在导光板或光学片处产生和形成闪烁，使得亮度劣化并产生色移。
发明内容
本发明的总构思提供了一种液晶显示装置，其高效地将背光单元产生的热散发到背光单元之外的区域。
本发明的总构思的其他方面和优点将部分地在以下的描述中阐述，其部分将从描述中明了，或者可以通过实践本发明而得知。
本发明的总构思的上述和/或其他方面可以通过提供一种液晶显示装置而实现，其包括液晶面板，用以形成图像；背光单元，设置于所示液晶面板的背部并向所示液晶面板供应光；底架，用以容纳所述背光单元；以及热管，用于将所述背光单元产生的热散发到所述底架之外的区域。
所述背光单元可以包括导光板和LED单元，所述导光板具有至少一个入射平面，所述LED单元沿所述导光板的入射平面设置并向所述液晶面板供应光。
所述热管可以包括至少一个其区域和至少一个端部，所述至少一个区域接触所述LED单元的前表面，所述至少一个端部暴露于所述底架之外的区域。
所述导光板的入射平面提供为一对入射平面，且每个入射平面彼此相对设置，且所述热管提供为一对对应于每个入射平面的热管。
所述导光板的入射平面可以包括垂直设置的上入射平面和下入射平面，且提供于所述上入射平面侧的热管以大致并行的方式与所述LED单元耦接。
提供于所述下入射平面侧的热管可以包括第一导热部分，与所述LED单元的前表面接触以传导从所述LED单元产生的热；第二导热部分，从所述第一导热部分向上延伸并接触与所述导光板的每个入射平面邻接的表面；以及第三导热部分，从所述第二导热部分延伸并暴露于所述底架之外的区域。
所述导光板提供为矩形形状，且所述第二导热部分提供为一对第二导热部分，其接触邻接每个入射平面的两个侧表面，且所述第三导热部分提供为一对第三导热部分，其对应于每个第二导热部分。
所述液晶显示装置还可以包括多个散热鳍，所述散热鳍与每个热管的两个端侧耦接。
所述液晶显示装置还可以包括至少一个热通风风扇，其邻接至少一个所述散热鳍安装。
本发明的总构思的上述和/或其他方面还可以通过提供一种液晶显示装置而实现，其包括导热构件，与背光单元的具有多个LED的LED单元热接触；冷却导管，与所述导热构件热接触并容纳热传导流体；散热器，与所述冷却导管连接以接收热；以及循环泵，在所述冷却导管和所述散热器之间循环所述热传导流体。
所述液晶显示装置还可以包括冷却所述散热器的通风风扇。
所述导热构件可以包括热管。
所述冷却导管、所述散热器和所述循环泵每个均至少提供两个。
所述液晶显示装置还可以包括模块支撑，用以相对于所述LED单元支撑所述热管；以及管架，设置于所述热管和所述LED单元以及所述模块支撑之一之间，并凹陷以压配合所述热管，以增大与所述热管之间传导热的面积。
本发明的总构思的上述和/或其他方面还可以通过提供一种液晶显示装置而实现，其包括背光单元，其具有包括多个LED的LED单元；至少一个导热构件，与所述LED单元热接触；至少一组散热鳍，与所述导热构件热接触以散发由所述LED单元产生的热；至少一个通风风扇，与所述至少一组散热鳍相邻设置以流通空气并将热散发到所述液晶显示装置之外。
本发明的总构思的上述和/或其他方面还可以通过提供一种显示装置而实现，其包括一个或多个盖；显示模块，设置于由所述一个或多个盖提供的内部空间之内，具有产生光的背光单元和利用所述光形成图像的面板，所述背光单元具有用以发光的光源和用于将所发射的光导引到所述面板的光导板；以及冷却单元，设置于所述背光单元周围，以将从所述光源和所述光导板中至少一个产生的热排放到所述显示模块之外。
结合附图通过以下对实施例的描述，本发明的总构思的这些和/或其他方面和优点将变得明显并更容易地理解，在附图中图1为示出了根据本发明的总构思的实施例的LCD的透视图。
图2为示出了图1的LCD的液晶(LC)模块的透视图。
图3为示出图2的LC模块的横截面图。
图4为示出图2的LC模块的导光板和热管的透视图。
图5为示出根据本发明总构思的实施例的LCD的液晶模块中的导光板和热管的透视图。
图6为示出了根据本发明的总构思的实施例的背光单元的透视图。
图7为示出图6的背光单元的透视图。
图8为示出图6的背光单元的通风风扇的透视图。
图9为示出图6的背光单元的热管的透视图。
具体实施例方式
现在将详细参考本发明的总构思的实施例，其示例在附图中示出，其中类似的附图标记在通篇中指示类似的元件。以下参考附图描述实施例以解释本发明的总构思。
图1到4展示了根据本发明的总构思的实施例的液晶显示器(LCD)。参考图1到4，该LCD包括前盖80、液晶模块1、主基板2和后盖90。液晶模块1具有液晶面板10以形成图像。背光单元20设置在液晶面板10的背部，以向液晶面板10供应光。底架30设置在背光单元20的下部并容纳光单元20，顶架37设置在液晶面板10的上部并与底架30耦接。LCD还包括热管40和50，以将来自背光单元20的热散发到底架30的外部区域。主基板2将信号施加到液晶模块1。前盖80设置在液晶模块1前面以覆盖液晶模块1，后盖90设置在主基板2的背部以覆盖主基板2。
液晶面板10包括薄膜晶体管基板11、滤色器基板12和注入于两基板11和12之间的液晶层(未示出)。液晶面板10根据液晶的分布形成图像，并需要背光单元20提供光源，因为液晶面板10是不发光装置。在此，液晶面板10设置有源极印刷电路板(PCB)13和栅极PCB14以驱动液晶面板10。
从源极PCB13和栅极PCB14供应的驱动信号被分别施加到数据柔性电路膜15和栅极柔性电路膜16，然后再被施加到液晶面板10。数据驱动芯片15a和栅极驱动芯片16a分别安装在数据柔性电路膜15和栅极柔性电路膜16中，以将从源极PCB13和栅极PCB14供应的驱动信号施加到液晶面板10。
参考图2和3，背光单元20包括设置于液晶面板10的背部并具有入射平面21a和21b的导光板21，不过在操作背光单元20时可能仅需要一个入射平面。背光单元20还包括LED单元22和23以及光学片25，LED单元22和23沿着导光板21的入射平面21a和21b提供并将光供应给液晶面板10，光学片25设置在导光板21的上部以漫射或收集从LED单元22和23被导引向导光板21的光。背光单元20容纳在设置于LCD模块的下部的底架30中。底架30的底部分中容纳有反射片35，反射片35将从LCD单元22和23发射的光中从液晶面板10的反方向泄漏的光向导光板21反射。
导光板21具有大致为矩形的板状。导光板21包括一对彼此相对设置的入射平面21a和21b，使它们分别面对LED单元22和23的相应者以接收从LED单元22和23发射的光；以预定角度面对反射片35的反射平面21d，以反射来自入射平面21a和21b的入射光；以及面对液晶面板10的后表面的出光平面21e，使得光可以朝着液晶面板10离开。
导光板21的一对入射平面21a和21b可以被称为上入射平面21a和下入射平面21b。上入射平面21a相对着LED单元22设置，下入射平面21b相对着LED单元23设置，LED单元22可以被称为上LED单元，LED单元23可以被称为下LED单元。
上下LED单元22和23作为一对LED单元而提供。上LED单元22向上入射平面21a发光，下LED单元23向下入射平面21b发光。在每个LED单元22和23中排列有LED部分，其可以用红(R)、绿(G)和蓝(B)色混合以沿着每个入射平面21a和21b发射白光。
图4示出了分别对应于每个LED单元22和23的一对热管40和50。上热管40接触上LED单元22，下热管50接触下LED单元23。
上热管40包括上LED接触部分41和上暴露部分42和43，上LED接触部分41可以接触上LED单元22的前表面，上暴露部分42和43从上LED接触部分41的两个端侧延伸并暴露于底架30之外。上热管40可以平行于上LED单元22设置并与上LED单元22并行连接。从上LED单元22产生的热沿着上LED接触部分41传输到上暴露部分42和43，并被排放到底架30的外部。
上热管40的端侧(即，上暴露部分42和43)可以分别耦接到多个散热鳍60和61。因此，上暴露部分42和43和/或用来散热的散热鳍60和61的截面积增大，使得通过多个散热鳍60和61可以更为高效地实现散热。
参考图4，下热管50包括第一导热部分51，第一导热部分51可以接触下LED单元23的前表面并传导从下LED单元23产生的热。下热管50还包括一对第二导热部分52和53以及第三导热部分54和55，第二导热部分52和53从第一导热部分51的端侧延伸，以接触与导光板21的每个相应入射平面21a和21b相邻的侧部21c，第三导热部分54和55从每个第二导热部分52和53延伸并暴露于底架30之外。因此，从下LED单元23产生的热被从第一导热部分51和第二导热部分52和53传递到第三导热部分54和55，由此将热散发到底架30之外的区域。下热管50的第二导热部分52和53沿大致垂直方向向上弯曲，于是下热管50内的流体可以相对平滑地流动。亦即，如果下热管50吸收来自下LED单元23的热，下热管50之内的流体可以变成气体。此时，气体可以沿着由第二导热部分52和53导引的向上方向平稳运动，以将热散发到底架30之外，而流体然后可以通过重力立即返回到第一导热部分51，由此提高了导热效率。
第二导热部分52和53与邻接导光板21的各入射平面21a和21b的侧面21c接触，于是可以将导光板21的侧面21c中的热有效地排放到外部。
下热管50的端侧(即，第三导热部分54和55)可以耦接到多个散热鳍60和61的相应者。因此，其截面积随着接近散热鳍60和61而增大，于是可以通过多个散热鳍60和61更有效地散热。
多个散热鳍60和61的每个都形成有上侧通过孔(未示出)和下侧通过孔(未示出)，使得上热管40和下热管50能够穿过散热鳍60和61。热管40和50以及散热鳍60和61可以被统称为冷却单元，以将从LED22和/或导光板21产生的热排放到LC模块1的外部，即液晶面板的外部。
如图1所示，LCD还包括通风风扇70和71，其可以设置得邻接散热鳍60和61。通风风扇70和71通过迫使来自散热鳍60和61的传导热通风，从而将热更为高效地散发到其外部。后盖90形成有气孔90a和90b，其允许空气进入和/或离开LCD并对应于通风风扇70和71的位置。而且，通风风扇70和71允许空气接触散热鳍60和61之间的区域。
参考图3，光学片25包括漫射膜26，漫射膜26设置在导光板21的上部并形成有珠状涂层，以漫射来自导光板21的入射光，光学片25还可以包括两个或三个重叠的片、棱镜膜27和保护膜28，棱镜膜27设置在漫射膜26的上部并收集垂直于液晶面板10的板表面的方向中的光，保护膜28提供在液晶面板10和棱镜膜27之间，保护着液晶面板10。
当棱镜膜27包括两片时，直射棱镜膜和反向棱镜膜可以被用作该两片。在每个棱镜膜上以预定角度形成微棱镜。因此，在相对于液晶面板10的位置的垂直方向上处理来自漫射膜26的入射光，由此保持了均匀的亮度。
参考图2，底架30具有矩形形状，并容纳液晶面板10和背光单元20。底架30形成有暴露孔30a和30b，其允许上热管40的上暴露部分42和43以及下热管50的第三导热部分54和55暴露于底架30的外部，如图2所示。
在本实施例中，如图1到4所示，上热管40和下热管50的两个端侧均暴露于底架30的外部区域。或者，根据本发明的总构思的实施例，如图5所示，散热鳍60和61可以只有一个端侧暴露于底架230的外部。参考图5，液晶模块1提供了与底架230接触的顶架37、暴露部分240以及从液晶模块1的一侧延伸的导热部分250。暴露部分240和导热部分250与一组散热鳍60热接触，这为液晶模块1中的LED单元(未示出)提供了散热。
在本实施例中，LED单元22和23以及热管40和50设置在导光板21的上部和下部，或者，LED单元22和23以及热管40和50可以设置在导光板21的侧面。
如图6和8所示，根据本发明的总构思的实施例的LCD包括背光单元20，其具有LED单元25a和25b，LED单元25a和25b具有多个LED27；与LED单元25a和25b热接触的导热构件(未示出)；与导热构件热接触并且其中具有热传导流体的冷却导管81；与冷却导管81连接的散热器83，以接收由LED单元25a和25b产生的热；以及在冷却导管81和散热器83之间循环热传导流体的循环泵85。此外，如图8所示，LCD还包括通风风扇91以冷却散热器83。
导热构件将LED单元25a和25b产生的热传递到冷却导管81。导热构件的材料可以由多种具有适于从LED单元25a和25b传导热的传热特性的材料构成，例如，具有良好导热性的铝。导热构件可以是多种类型之一，其将贴附有凸出的散热鳍，以展宽散热面积。这样的导热构件可以是与LED单元25a和25b热接触的热管45，热管45具有圆形或椭圆形截面的管路。
冷却导管81与热管45热接触并容纳有导热流体。冷却导管81通过与热管45的热接触接收从热管45传导的热并冷却热管45的温度。因此，冷却导管81使热管45中产生的热冷却，且热管45内部的导热流体循环并持续将LED单元25a和25b保持在较低的温度。因此，由冷却导管81冷却的热管45处于比LED单元25a和25b更低的温度，并使LED单元25a和25b保持在较低温度，由此高效地冷却了LED单元25a和25b。
散热器83与冷却导管81连接并冷却导热流体，导热流体在与热管45热接触时温度升高。散热器83由优良的导热材料构成，以容易地排放由LED单元25a和25b产生的热，该材料即具有良好导热性的铝材料或其他材料。散热器83装备有多个散热鳍(未示出)，以增大与空气的接触面积，散热器83可以采用常规的多种不同类型的散热器以实现高效冷却。如图8所示，散热器83装备有至少一个通风风扇91。散热器83可以提供设置有通风风扇91的壳体93，形成壳体93以提供空气通路。
循环泵85提供于冷却导管81和散热器83之间，以使热传导流体循环。循环泵85安装在背光单元20的背部。循环泵85能够在LED27的电源关闭后的预定时间内工作。
如图8所示，通风风扇91设置在散热器83的壳体93的侧面。通风风扇91向散热器83通入空气，以冷却从热管45传导的热。亦即，通风风扇91通过迫使对流气流来冷却散热器83，由此将热管45处产生的热快速传导。可以提供多个对应于多个散热器83的通风风扇91。通风风扇91能够在LED27的电源关闭后的预定时间内工作。
利用这种构造，将如下描述根据本发明的总构思的实施例的传热过程和LCD的冷却。
多个LED27发光并因此发热。从LED27产生的热被传导到提供于LED27的背部中的LED单元25a和25b，由此散发所生成的热。此刻，LED单元25a和25b被热管45冷却。此外，冷却导管81容纳由散热器83中的通风风扇91所冷却的热传导流体，冷却的热传导流体被循环泵85循环以冷却热管45。
因此，热传导流体冷却热管45以及与热管45热接触的LED27，由此提高LED27的效率并减小温差，以保持LED的单色性。LED单元25a和25b的每一个还可以包括热传感器(未示出)和控制器(未示出)，热传感器感测LED单元25a和25b的温度，而控制器控制安装于每个散热器83中的通风风扇91来鼓动空气。亦即，热传感器和控制器可以在LED单元25a和25b之间保持均匀温度。
如图7所示，根据本发明的总构思的实施例的LCD可以包括安装在液晶面板10的背部的多个LED单元25，其具有多个LED27；与LED单元25a和25b热接触的导热构件(未示出)；与每个LED单元25热接触的导热构件(未示出)；与导热构件热接触并容纳热传导流体的冷却导管81a和81b；与冷却导管81a和81b连接并且接收有LED单元25产生的热的散射器83a和83b，在冷却导管81a和81b以及散射器83a和83b之间循环热传导流体的循环泵85。如图8所示，LCD还包括通风风扇91以冷却散热器83。
如图7所示，LED27将在背光单元20的背部产生的光供应到液晶面板10。LED27设置在背光单元20的背面且安装在多个LED单元25中。
LED单元25设置在液晶面板10的背面。LED单元25装备有纵向板状的LED板(未示出)，以支撑多个LED27并与其耦接，LED单元25还装备有电路图案(未示出)，以驱动在LED板表面的LED27。每个LED27设置在LED单元25处，彼此隔开。多个LED单元25彼此隔开，并由导热性良好的材料构成以散发从LED27所产生的热，所述材料即铝或具有良好导热性的不同材料。
导热构件(未示出)可以根据本实施例以多种材料和形状来提供，且可以作为热管45来提供。
如图9所示，将热管45压配合到凹形管架95中，使得热管45与凹形管架95热接触的面积增大。管架95在支撑LED单元25的LED模块支撑97处凹陷，允许压配合热管45。热管45被提供为圆形或椭圆形管子，其包括管内的工作流体以及密封件，以防止工作流体不泄漏到管外。热管45在LED单元25的后部对应于每排LED单元25。亦即，可以提供多个热管45。因此，热管45接触LED单元25，同时被压配合到管架95中，由此来均匀地冷却LED单元25。
虽然图9所示的该实施例将LED27和热管45设置和排列得与图6和8所示的实施例不同，但是根据图8的实施例的散热过程类似于图6和8的实施例，将不再进一步描述该过程。
如上所述，本发明的总构思提供了采用LED27的背光单元20，但其不受限于此，本发明的总构思可以用于能够散热的不同类型的光源的其他类型的电气装置。
根据本发明的总构思，多个散热鳍60和61耦接到热管40和50的两个端侧，从而当用于散热的热管40和50和/或散热鳍60和61的截面积增大时，可以更高效地完成散热，并且通风风扇70和71迫使LED单元23和25传导的热流通到散热鳍60和61，由此高效地散热。
此外，本发明的总构思提供了冷却导管81、散热器83以及与热管45热接触的循环泵85，并且热管45与LED单元25热接触，以散发由LED27产生的热，由此迅速而均匀地散热，提高LED27的效率，并减小温差以保持单色性和温度。
虽然已经展示和描述了本发明的总构思的一些实施例，本领域的技术人员将要理解的是，可以在这些实施例中做出变化，而不背离本发明总构思的原理和精神，本发明是范围在权利要求及其等价要件中加以界定。
本申请要求在韩国知识产权局于2005年4月29日提交的韩国专利申请No.2005-0036097、以及于2005年6月14日提交的韩国专利申请No.2005-0050970的权益，在此将其全文引入以做参考。
权利要求
1.一种液晶显示装置，其包括液晶面板，用以形成图像；背光单元，设置于所述液晶面板的背部并向所述液晶面板供应光；底架，用以容纳所述背光单元；以及热管，用于将所述背光单元产生的热散发到所述底架之外。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述背光单元包括导光板，其具有至少一个入射平面；以及发光二极管单元，沿着所述导光板的入射平面设置并向所述液晶面板供应光。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述热管包括其至少一个区域，该区域接触所述发光二极管单元的前表面；以及至少一个端部，其暴露于所述底架之外。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中所述导光板的所述入射平面包括相对于所述导光单元的中心部分彼此相对设置的一对入射平面；且所述热管包括对应于所述相应入射平面的一对热管。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中所述导光板的所述入射平面包括垂直设置的上入射平面和下入射平面；以及所述热管，其提供于所述上入射平面的侧面并以大致并行的方式与所述LED单元耦接。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中提供于所述下入射平面侧的所述热管包括第一导热部分，与所述发光二极管单元的前表面接触以传导从所述发光二极管单元产生的热；第二导热部分，从所述第一导热部分向上延伸并接触邻接所述导光板的每个入射平面的发光二极管单元的表面；以及第三导热部分，从所述第二导热部分延伸并暴露于所述底架之外。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中所述导光板提供为矩形形状；且所述第二导热部分包括一对第二导热部分，其接触与相应入射平面相邻接的两个侧表面；且所述第三导热部分包括一对第三导热部分，其对应于相应的所述第二导热部分。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，还包括多个散热鳍，与相应的热管的两个端侧耦接。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，还包括至少一个热通风风扇，邻接至少一个所述散热鳍安装。
10.一种液晶显示装置，其包括背光单元，其具有包括一个或多个发光二极管的发光二极管单元；导热构件，与所述背光单元的所述发光二极管单元热接触；冷却导管，与所述导热构件热接触并容纳热传导流体；散热器，与所述冷却导管连接以从所述冷却导管接收热；以及循环泵，在所述冷却导管和所述散热器之间循环所述热传导流体。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，还包括通风风扇，冷却所述散热器。
12.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中所述导热构件包括热管。
13.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中所述冷却导管、所述散热器和所述循环泵每个均至少提供两个。
14.根据权利要求12所述的液晶显示装置，还包括模块支撑，用以相对于所述发光二极管单元支撑所述热管；以及管架，设置于所述热管和所述发光二极管单元以及所述模块支撑之一之间，并凹陷以压配合所述热管，以增大与所述热管之间传导热的面积。
15.根据权利要求10所述的液晶显示装置，还包括管架，形成有凹陷，以压配合所述导热构件并增大与所述热管进行热传导的面积。
16.一种液晶显示装置，其包括背光单元，其具有包括多个发光二极管的发光二极管单元；至少一个导热构件，与所述发光二极管单元热接触；至少一组散热鳍，与所述导热构件热接触以散发由所述发光二极管单元产生的热；至少一个通风风扇，与所述至少一组散热鳍相邻设置以流通空气并将热散发到所述液晶显示装置之外。
17.一种显示装置，其包括一个或多个盖；显示模块，设置于由所述一个或多个盖提供的内部空间之内，具有产生光的背光单元和利用所述光形成图像的面板，所述背光单元具有用以发光的光源和用于将所发射的光导引到所述面板的光导板；以及冷却单元，设置于所述背光单元周围，以将从所述光源和所述光导板中至少一个产生的热排放到所述显示模块之外。
18.如权利要求17所述的显示装置，其中所述显示模块包括用以容纳所述背光单元的机架，且所述冷却单元包括第一冷却构件和第二冷却构件，所述第一冷却构件设置于所述背光单元和所述机架之间以接收热，所述第二冷却构件从所述第一冷却构件延伸并设置于所述显示模块之外以释放热。
19.如权利要求17所述的显示装置，其中所述冷却单元包括从所述显示模件凸出的部分，以将热排放到所述显示模块之外。
20.如权利要求19所述的显示装置，还包括气孔，形成于所述一个或多个盖上；以及风扇，设置于所述气孔和所述部分之间，使得来自所述部分的热通过所述气孔被排放到所述显示装置之外。
全文摘要
一种液晶显示装置，包括液晶面板；背光单元，设置于所示液晶面板的背部并向所示液晶面板供应光；底架，用以容纳所述背光单元；以及热管，用于将来自所述背光单元的热散发到所述底架之外。
文档编号H01L33/00GK1854833SQ20061007735
公开日2006年11月1日 申请日期2006年4月29日 优先权日2005年4月29日
发明者金元年 申请人:三星电子株式会社