专利名称：散热结构和显示单元的制作方法
技术领域：
本公开涉及驱散或者冷却由电子部件或者发光器件等生成的热的散热结构以及包括该散热结构的显示单元。
背景技术：
电子部件或者发光器件等在操作时生成大量热。因此，为了避免由于高温引起的特性恶化等，所发的热应该被驱散和冷却。例如，在日本未审查专利申请2007-163620号公报中，提出了将作为散热构件的导热性双面胶带粘结至安装有发光二极管光源的电路板的后表面，并固定至下框体。在前述现有构造中，为了提高传热性能，重要的是通过在其间进行加压或者插入粘结构件来确保作为热源的电路板与散热构件之间的接触或者作为热源的电路板与主散 热构件和副散热构件(如果存在主散热构件和副散热构件的话)之间的接触。然而，存在依赖于加压结构或者粘结结构的缺点，这在其间形成间隙，并使得传热效率降低。
发明内容
希望提供ー种能够提高传热性能的散热结构和包括该散热结构的显示单元。根据本公开ー实施例，提供了ー种散热结构，其包括处于高温部与低温部之间的散热构件，其中，所述散热构件包括由柔性材料制成的缓冲部，和设置在所述缓冲部的部分或者整个表面中、并且与所述高温部和所述低温部两者接触的传热部。根据本公开ー实施例，提供了一种显示単元，其包括处于包括有显示器件的高温部与低温部之间的散热构件，其中，所述散热构件包括由柔性材料制成的缓冲部，和设置在所述缓冲部的部分或者整个表面中、并且与所述高温部和所述低温部两者接触的传热部。在根据本公开的实施例的散热结构或者显示单元中，传热部与高温部之间的接触以及传热部与低温部之间的接触通过缓冲部的弾性得到确保，并且热经由传热部从高温部传向低温部。在根据本公开的实施例的散热结构或者显示单元中，散热构件包括处于由柔性材料制成的缓冲部的部分或者整个表面中的传热部，并且传热部与高温部和低温部两者接触。因此，缓冲部的弹性确保传热部与高温部和低温部确实地接触，使得传热部的传热效率能得到提闻。应该明白的是，以上概略描述和以下详细描述均是示例性的，并且g在对所要求的技术提供进ー步的说明。
附图被包括以提供对本公开的进一歩理解，并被组入而构成说明书的一部分。附图示出了实施例，并与说明书一起，用于说明本技术的原理。图I示意性地示出了根据本公开ー实施例的散热结构的构造。
图2是透视图，示出了图I所示散热构件的外观。图3是示出了图I所示散热构件的变型例的视图。图4是示意性地示出第一变型例的散热结构的构造的视图。图5是示意性地示出第二变型例的散热结构的构造的视图。图6A-6E是透视图，示出了第三变型例至第六变型例的散热构件的外观。图7是透视图，示出了图6A-6E所示散热构件发生崩溃后的形状。图8是透视图，示出了第七变型例的散热构件的外观。图9是透视图，示出了从前表面侧看见的具有图I所示散热结构的显示单元的构 造。图10是沿图9的线X-X所取的截面图。图11是透视图，示出了从后表面侧看见的具有图I所示散热结构的显示单元的构造。图12是沿图11的线XII-XII所取的截面图。图13是俯视图，示出了根据本公开的实施例的一个示例中的真实测量系统的构造。图14是截面图，示出了第一示例的散热结构。图15是截面图，示出了比较示例I的散热结构。图16是截面图，示出了比较示例2的散热结构。
具体实施例方式下面将參考附图来详细描述本公开的实施例。图I示意性地示出了根据本公开ー实施例的散热结构的概略构造。散热结构用于驱散或者冷却配置在例如显示单元等各种电子装置中的电子部件或者发光器件的热量。散热结构包括位于高温部10与低温部20之间的散热构件30。高温部10是安装有作为热源的电子部件或者发光器件(未示出)的基板，或者是与电子部件或者发光器件直接接触或相邻的构件。低温部20是中间隔着高温部10和散热构件30地配置在电子部件或者发光器件上的构件。在电子部件或者发光器件中生成的热首先传至高温部10，然后，如箭头Al、A2所示地经由散热构件30从高温部10驱散至低温部20。通常，低温部20具有宽的散热面积。从低温部向大气等的散热对于冷却热源来说是重要的。高温部10和低温部20可以通过螺丝、粘结剂或者类似物彼此固定。替代地，其中一个可以相对于另一个相对移动。后一情况的具体示例包括这样ー种情况，其中高温部10由于热而发生膨胀或者收缩，从而沿高温部10与低温部20之间的分界线移动(滑动)，如箭头A3所示。在该情况下，最好在高温部10与低温部20之间的分界线中设置间隙G，以促进高温部10的相对移动。图2示出了图I所示散热构件30的外观。散热构件30例如在由柔性材料制成的缓冲部31的表面上具有传热部32。传热部32与高温部10和低温部20两者均接触。由此，在该散热结构中，传热性能得到提高。也就是说，过去，为了冷却电子部件等，设置的是具有电绝缘性和高传热性的材料，例如由氨基甲酸こ酯基材料制成的散热片(或者散热垫)等。然而，在现有散热片中，材料组成需要被改变以改变缓冲特性(弾性)，缓冲特性不能独立于传热性得到调节。此夕卜，为了对现有散热片给予缓冲特性，需要向其中充入空气，因此使传热性降低。另ー方面，在本实施例的散热构件30中，主要起缓冲作用的缓冲部31与主要起传热作用的传热部32是分别存在的，因此缓冲特性和传热性能分别得到独立的控制。缓冲部31的缓冲特性确保了传热部32与高温部10和低温部20确实地接触，因此传热部32的传热效率能得到提高。应该注意的是，缓冲部31的缓冲特性能通过例如25%压缩负载等得到调节。这种缓冲部31由例如橡胶片和氨基甲酸こ酯泡沫(例如,可从Rogers inoac公司获得的“ PORON(注册商标)”)等柔性材料制成。对于缓冲部31的截面形状，例如，除图2所示的椭圆外，还可以采用诸如后述第三至第七变型例之类的各种变形形状。缓冲部31的长度可以根据需要确定。此外，缓冲部31可以由具有缓冲特性和传热性的材料制成，例如前述具有高传热 性的材料，例如由氨基甲酸こ酯基材料制成的散热片等。由此，如图3所示，形成了经由传热部32(箭头A1、A2)的散热路径和经由缓冲部31 (箭头A4)的散热路径，从而使传热性能进一步得到提闻。传热部32由诸如石墨片、铜(Cu)箔和铝(Al)箔之类的高传热构件制成。传热部32通过例如双面胶带(未示出)粘结至缓冲部31。在传热部32的表面上优选设置有减小表面摩擦阻力的覆盖层33(见图2)。作为覆盖层33，例如，可以向传热部32的表面粘结例如由约O. Imm厚的PET (聚对苯ニ甲酸こニ醇酷)制成的塑料膜。应该注意的是，覆盖层33在除图2外的图中未示出。该散热结构可以例如按如下方式制造。准备好缓冲部31和传热部32，将传热部32缠绕在缓冲部31上，通过使用双面胶带将传热部32粘结至缓冲部31，从而形成散热构件30。接下来，将散热构件30配置在高温部10与低温部20之间。在该散热结构中，在电子部件或者发光器件中生成的热首先传至高温部10，然后，如箭头A1、A2所示地经由散热构件30从高温部10驱散至低温部20。在该情况下，传热部32与高温部10之间的接触以及传热部32与低温部20之间的接触通过缓冲部31的缓冲特性得到确保，并且热经由传热部32从高温部10传至低温部20。此外，在高温部10沿箭头A3的方向滑动的情况下，散热构件30与高温部10 —起滑动，同时散热构件30与高温部10和低温部20两者接触，从而促进传热。也就是说，传热部32与高温部10之间的接触以及传热部32与低温部20之间的接触通过缓冲部31的缓冲特性得到确保，并且热经由传热部32从高温部10传至低温部20。因此，在不抑制高温部10的滑动特性的情况下，进行传热和散热。另ー方面，过去，通过进行使用螺丝等的加压固定来确保待冷却构件与散热片之间的接触。这种加压固定不可避免地导致损失位置自由度。因此，在发生滑动的位置，不能进行充分的加压或者充分的粘结来确保位置自由度，传热效率发生恶化，并且位置自由度(滑动特性)与传热效率不兼容。如上所述，在本实施例中，散热构件30包括由柔性材料制成的缓冲部31和传热部32，所述传热部32设置在缓冲部31的部分或者整个表面中，并且与高温部10和低温部20两者接触。因此，缓冲部31的缓冲特性确保传热部32与高温部10和低温部20确实地接触，从而提闻传热部32的传热效率。此外，在高温部10因热发生膨胀或者收缩，并且高温部10和低温部20发生相对移动(滑动)情况下，同样确保了传热性能，并且位置自由度(滑动特性)与传热效率兼容。特别地，在包括例如电子部件和发光器件等热源的高温部10发生滑动的情况下，热源的散热效率得到提高，并且器件能够在较高能量中操作，器件的性能得到提高。此外，热源的数量能得到減少，能够使用高能量的热源，并且成本能得到降低。应该注意的是，在前述实施例中，描述的情况是传热部32设置在缓冲部31的整个表面中。然而，传热部32设置在缓冲部31的部分或者整个表面中是足够的(散热构件与高温部10或者低温部20接触的区域，或者散热构件能够通过按压カ与高温部10或者低温部20接触的区域)。在以下第一变型例和第二变型例中，将描述的情况是传热部32设置在缓冲部31的部分表面中。
图4示出了第一变型例的散热结构的概略构造。在该变型例中，设置有两个缓冲部31A、31B，并且传热部32在位于ー个缓冲部31A的高温部10侧的表面与位于另ー缓冲部31B的低温部20侧的表面之间设置成S形。该变型例特别适合于这样的情況，即由于尺寸小，传热部32难以缠绕在缓冲部31A、31B上。在该变型例中，传热部32的剥离得到抑制。除上述特性外，该散热结构的构造、功能和效果类似于前述实施例的，并且能够与前述实施例中一样地制造。在该散热结构中，在电子部件或者发光器件(未示出)中生成的热首先传至高温部10，然后，如箭头A5所示地经由散热构件30从高温部10驱散至低温部20。在该情况下，传热部32与高温部10之间的接触以及传热部32与低温部20之间的接触通过缓冲部31的缓冲特性得到确保，并且热经由传热部32从高温部10传至低温部20。此外，在高温部10沿箭头A3的方向滑动的情况下，散热构件30与高温部10 —起滑动，同时散热构件30与高温部10和低温部20两者接触，从而促进传热。也就是说，传热部32与高温部10之间的接触以及传热部32与低温部20之间的接触通过缓冲部31的缓冲特性得到确保，并且热经由传热部32从高温部10传至低温部20。因此，在不抑制高温部10的滑动特性的情况下，进行传热和散热。[第二变型例]图5示出了第二变型例的散热结构的概略构造。在该变型例中，传热部32的一端覆盖位于缓冲部31的高温部10侧的表面，而传热部32的另一端通过例如双面胶带等固定部34固定至低温部20。与第一变型例中一祥，该变型例特别适合于这样的情況，即由于尺寸小，传热部32难以缠绕在缓冲部31A、31B上。在该变型例中，与第一变型例中一祥，传热部32的剥离能得到抑制。除上述特性外，该散热结构的构造、功能和效果类似于前述实施例的，并且能够与前述实施例中一样地制造。在该散热结构中，在电子部件或者发光器件(未示出)中生成的热首先传至高温部10，然后，如箭头A6所示地经由散热构件30从高温部10驱散至低温部20。在该情况下，传热部32与高温部10之间的接触通过缓冲部31的缓冲特性得到确保，并且热经由传热部32从闻温部10传至低温部20。
此外，在高温部10沿箭头A3的方向滑动的情况下，散热构件30与高温部10 —起滑动，同时散热构件30与高温部10和低温部20两者接触，从而促进传热。也就是说，传热部32与高温部10之间的接触以及传热部32与低温部20之间的接触通过缓冲部31的缓冲特性得到确保，并且热经由传热部32从高温部10传至低温部20。因此，在不抑制高温部10的滑动特性的情况下，进行传热和散热。虽然未示出，但是传热部32的一端可以覆盖位于缓冲部31的低温部20侧的表面，而传热部32的另一端可以通过例如双面胶带等固定部34固定至高温部10。[第三变型例至第六变型例]图6A-6E示出了第三变型例至第六变型例的散热构件30的外观。除图2所示的椭圆形或者图6B所示的椭圆形外，散热构件30 (具体说，缓冲部31)的截面形状还可以是图6A所示的圆形或者图6C所示的矩形等。可以采用在如图6D所示的矩形的中心设置有矩形孔31C的矩形管、在如图6E所示的圆形的中心设置有方孔31C的圆筒等。 为了提高传热特性，有效的是増大高温部10与散热构件30之间的接触面积以及低温部20与散热构件30之间的接触面积。因此，希望的是考虑向散热构件30施加的压カ，并且使缓冲部31形成为使前述接触面积的尺寸在被施加预定压力时变成最大的形状。在这些变型例中，通过调节缓冲部31的形状，由于压カ引起的崩溃量以及散热构件30发生崩溃后的形状是可控的。图7示出了图6A-6E所示散热构件30 (缓冲部31)发生崩溃后的形状。从图7的(A)、(B)、(E)可看出，在散热构件30的截面形状是椭圆形、圆形或者中空圆形的情况下，其崩溃量能够大于散热构件30的截面形状是矩形时的崩溃量。此外，在图7的(C)与图7的(D)相比的情况下，可以发现在散热构件30的截面形状是中空矩形的情况下，其崩溃量能够大于散热构件30的截面形状是实心矩形时的崩溃量。[第七变型例]图8示出了第七变型例的散热构件30的外观。在该变型例中，散热构件30(具体说，缓冲部31)的截面形状呈I字形，其中在矩形的两个侧面设置有切ロ 31D。在该变型例中，通过调节缓冲部31的切ロ 3ID的形状和尺寸，由于压カ引起的崩溃量以及散热构件30发生崩溃后的形状是可控的，这与第三至第六变型例中是ー样的。[应用示例]下面将描述在前述实施例中描述的散热结构的应用示例。在第ー应用示例中，散热结构设置在液晶显示器的背光中。在第二应用示例中，散热结构设置在液晶显示器的电路板的后侧。[第一应用]图9示出了从前表面侧看见的具有图I所示散热结构的显示单元(电视单元)的构造。显示单元I具有这样ー种构造，其中由液晶显示面板形成的本体部2被支座3支承。图10示出了沿图9的线X-X所取的截面构造。显示单元I从前表面侧(观察者侦1J)观察时依次具有前表面板41、液晶单兀42、光学片43、反射构件44、导光板45、热源46、反射片47、热扩散器48和后机壳49。前述实施例的散热构件30配置在热扩散器48与后机壳49之间。前表面板41旨在确保液晶单元42的强度，并且由例如玻璃板制成。光学片43包括漫射片、辉度增强膜或者类似物。反射构件44是保持光学片43等的框状构件(所谓的中间机壳)，并且由例如白色聚碳酸酯等具有高反射率的树脂制成。导光板45由例如丙烯酸(PMMA)制成。热源46由例如发光二极管(发光器件)等发光器件制成。热扩散器48由例如铝(Al)制成。后机壳49由例如铝(Al)板制成。热扩散器48相当于前述实施例的高温部10的具体不例。另ー方面,后机壳49相当于前述实施例的低温部20的具体示例。此外,热源46、热扩散器48和反射构件44固定至导光板45,并且根据导光板45的膨胀和收缩而滑动。因此，高温部10沿高温部10与低温部20之间的分界线在箭头A3的方向上滑动。例如，在热扩散器48与后机壳49之间设置有O. 2mm-0. 3mm(包括两个端值)长的间隙G，以促进滑动。散热构件30容纳在例如设置于热扩散器48中的用于配置散热构件的凹部48A中。此外，散热构件30可以通过使用双面胶带(未示出)等粘结至凹部48A的底面，以防止脱落。 在该显示单元中，在热源46中生成的热首先传至热扩散器48 (高温部10)，然后如箭头Al、A2所示地经由散热构件30从热扩散器48 (高温部10)驱散至后机壳49 (低温部20)。在该情况下，传热部32与热扩散器48 (高温部10)之间的接触以及传热部32与后机壳49(低温部20)之间的接触通过缓冲部31的缓冲特性得到确保，并且热经由传热部32从热扩散器48 (高温部10)传至后机壳49 (低温部20)。此外，在热扩散器48 (高温部10)沿箭头A3的方向滑动的情况下，散热构件30与热扩散器48 (高温部10) —起滑动，同时散热构件30与热扩散器48 (高温部10)和后机壳49 (低温部20)两者接触，从而促进传热。也就是说，传热部32与热扩散器48 (高温部10)之间的接触以及传热部32与后机壳49 (低温部20)之间的接触通过缓冲部31的缓冲特性得到确保，并且热经由传热部32从热扩散器48 (高温部10)传至后机壳49 (低温部20)。因此，在不抑制热扩散器48 (高温部10)的滑动特性的情况下，进行传热和散热。[第二应用]图11示出了从后表面侧看见的具有图I所示散热结构的显示单元(电视单元)的构造。本体部2的后表面被后盖2A覆盖。在后盖2A的内侧，在后机壳49(见图10)的后侧设置有例如电源基板和信号基板等电路板50。图12示出了沿图11的线XII-XII所取的截面构造。在电路板50的前表面(表面A)上安装有例如IC(集成电路)芯片等电子部件51。前述实施例的散热构件30配置在电路板50的后表面(表面B)与后机壳49之间。电路板50相当于前述实施例的高温部10的具体示例。另ー方面，后机壳49相当于前述实施例的低温部20的具体示例。例如，如图11所示，电路板50在四个角部处通过螺丝52固定至后机壳49。高温部10或者低温部20的相对移动(滑动)不易发生。可以通过使用双面胶带(未示出)等，在安装于电路板50上的电子部件51的正下方的位置，将散热构件30粘结至电路板50的后表面或者后机壳49，以防止脱落。在该显示单元中，在电子部件51中生成的热首先传至电路板50 (高温部10)，然后如箭头Al、A2所示地经由散热构件30从电路板50 (高温部10)驱散至后机壳49 (低温部20)。在不存在散热构件30的情况下，在远离电路板通过使用螺丝52得到固定的位置的位置，在一些情况下，可能生成间隙，导致从高温部10向低温部20的传热降低。另ー方面，在存在散热构件30的情况下，传热部32与电路板50 (高温部10)之间的接触以及传热部32与后机壳49 (低温部20)之间的接触通过缓冲部31的缓冲特性得到确保，并且热经由传热部32从电路板50 (高温部10)传至后机壳49 (低温部20)。因此，即使在螺丝52与电子部件51之间的距离大的情况下，散热构件30与电路板50 (高温部10)或者后机壳49 (低温部20)之间的接触面积也得到确保，从而使散热效率得到提高。[示例]下面将描述根据本公开的实施例的具体示例。[示例 I]制造好前述实施例的散热结构。首先，如图13所示，在光源基板(未示出)上安装作为热源的发光二极管11，将光源基板附接至热扩散器(光源基板的冷却构件)12，从而 形成高温部10。发光二极管的发热量约为7. 2W。此外，准备好由铝板制成的低温部20。接下来，准备由氨基甲酸こ酯制成的具有椭圆形截面的缓冲部31和由石墨片制成的传热部32。作为覆盖层33，将大约O. 05mm厚的PET膜粘结至传热部32的表面，以调节表面的接触阻力。将传热部32缠绕在缓冲部31上，并通过使用双面胶带(未示出)将传热部32粘结至缓冲部31，从而形成散热构件30(见图2)。然后，将高温部10配置在由铝板制成的低温部20上。这时，如图14所示，将散热构件30插入高温部10与低温部20之间。高温部10、低温部20和散热构件30彼此不固定。也就是说，高温部10被允许如箭头A3所示地沿高温部10与低温部20之间的分界线移动(滑动)。[比较示例I]与示例I中一样地制造散热结构，但例外的是如图15所示，将安装有发光二极管111的光源基板附接至热扩散器112以形成高温部110，并通过使用绝缘构件(未示出)在高温部Iio与低温部120之间生成大约O. 5mm长的间隙140。[比较示例2]与示例I中一祥地制造散热结构，但例外的是如图16所示，通过使用螺丝150将闻温部110固定至低温部120。[评价]对于示例I和比较示例1、2的所得散热结构，检查六个测量点1-6的温度和平均温度(単位对于所有情况均为摄氏度)。其结果在表I中示出。换算出的环境温度是25 °C。[表 I]
权利要求
1.一种散热结构，包括 处于高温部与低温部之间的散热构件， 其中，所述散热构件包括 由柔性材料制成的缓冲部，和 设置在所述缓冲部的部分或者整个表面中、并且与所述高温部和所述低温部两者接触的传热部。
2.如权利要求I所述的散热结构，其中，所述高温部和所述低温部中的一个相对于所述高温部和所述低温部中的另一个发生相对移动。
3.如权利要求2所述的散热结构，其中，在所述传热部的表面上设置有降低表面摩擦阻力的覆盖层。
4.如权利要求I所述的散热结构，其中，所述缓冲部由具有缓冲特性和传热性两者的材料制成。
5.如权利要求I所述的散热结构，其中， 设置有两个缓冲部，并且 所述传热部在第一缓冲部的位于高温部侧的表面与第二缓冲部的位于低温部侧的表面之间设置成S形。
6.如权利要求I所述的散热结构，其中， 所述传热部的第一端覆盖所述缓冲部的位于高温部侧和低温部侧中任一侧的表面，并且 所述传热部的第二端固定至高温部和低温部中的另一个。
7.—种显示单元,包括 处于包括有显示器件的高温部与低温部之间的散热构件， 其中，所述散热构件包括 由柔性材料制成的缓冲部，和 设置在所述缓冲部的部分或者整个表面中、并且与所述高温部和所述低温部两者接触的传热部。
全文摘要
本公开涉及散热结构和包括它的显示单元。所述散热结构包括处于高温部与低温部之间的散热构件，其中，所述散热构件包括由柔性材料制成的缓冲部，和设置在所述缓冲部的部分或者整个表面中、并且与所述高温部和所述低温部两者接触的传热部。
文档编号H05K7/20GK102833984SQ20121018862
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月8日 优先权日2011年6月17日
发明者平泽武明 申请人:索尼公司