TW200924627A - Backlight module for liquid crystal displays - Google Patents

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200924627 九、發明說明： 【發明所屬之技術領城】 發明領域 一本發明係有關用於液晶顯示器（LCDs)的背光模組，該 5背光換組包含一光源及—散熱器具有冷却錯片等。本發明 亦有關於包含該背光模組的LCD。 發明背景 一般而言，液晶顯示器可依其光源而被分類為反射式 10 [CD，透射式LCD，及透反射式LCD。一透射式或透反射 射式LCD主要包含一液晶面板與一背光模組。該液晶面板 具有一結構包含一液晶層中夾於一對透明基板之間。該背 光模組會以一平面光源照亮該液晶面板，而使資料能在該 液晶顯示器螢幕上被清楚地看到。 15 但是’除了產生光之外，該背光模組内的光源亦會產 生熱。ϊ έ亥熱散發於邊液晶面板中時，其顯示品質會受影 響。又因為由該光源向該液晶面板的熱傳導並不見得一 致，故在該液晶面板内的液晶層會受到不同程度的加熱。 除了影響該顯示器内部的液晶分子之外，該不一致的熱分 20佈亦可能影響該液晶顯示器内部的薄膜電晶體之切換。最 後，該液晶面板的整體顯示品質將會劣化。 一種能夠限制進入液晶面板中的熱量之用於LCD的背 光模組係可由US-2005/0041411-A1專利案中得知。此已知 的背光模組包含一框，一反射板，一光源，一凹陷的透光 5 200924627 板，一擴散板，及一光學膜。在該US-2005/0041411-A1專 利案之背光模組中的光源係為一燈管、燈泡、一發光二極 體陣列或一螢光燈，且係置設於該框内。為限制進入該液 晶面板中之由該光源所產生的熱量，及造成一不一致的顯 5 示，該US-2005/0041411-A1專利案提供該背光模組具有一 凹陷的透光板，設於該光源與擴散板之間。該凹陷的透光 板係使用一透光材料例如壓克力所製成。該擴散板係組設 在該凹陷透光板上，而使一間隙形成於該擴散板與該凹陷 透光板之間。透過該間隙則熱傳導將會受阻礙，而使傳導 10 至該液晶面板的熱量會甚大地減少。 在US 2006/0227554 A1專利案中有一發光總成和使用 該發光總成的背光裝置曾被揭露。該發光總成包含一金屬 電路板及一具有鰭片的冷却模組，兩者皆由金屬製成。針 對該等冷却鰭片，銅或鋁或一化合的合金曾被提及。 15 另一背光模組係可由US-2006/0138951-A1專利案中得 知。此已知的背光模組包含一發光二極體(L E D)發光系統作 為其光源，並能被使用於LCDs中來照亮要被顯示的資訊。 此背光模組係具有一高L E D封裝密度以達到一高光密度。 該等LEDs係被包含在大致垂直於一光學面板置設的各光 20 板中。該等LEDs會發射光而大致平行於該光學面板運行， 並被該光學面板所包含的光學凸體所反射。為更加強該 LED光源的性能並增加其使用壽命，其會與一散熱器一起 使用。該光板包含一散熱核心板，及一電路層連接於該散 熱核心板。該散熱核心板可由一材料製成，其係選自介電 200924627 材料、導電材料和熱導體。除了有一圖式概略地示出一散 熱器，以其一面置設於一光學面板的背面，並具有推想是 被冷却的凸肋由該散熱器的另一面突出之外，並沒有關於 該散熱器的其它細節被揭露。 5 最近的發展包括高功率的LEDs可適用於作為螢幕之 大尺寸的LCDs之照明系統和背光單元。此等高功率的leDs 會發出大量的熱’故需要優良的散熱性能和整體顯示器的 良好熱管理能力。 另一種最近的發展係將LEDs使用於載客車輛中的 10 LCD系統内。該等所使用的[(::以會被裝設於陰極螢光燈 (CCFL)背光系統，其亦會產生熱但較泛散化而較不集中， 故會造成比LEDs更少的熱問題，且容許該等模組的框被以 塑膠來製成。但是，作為LCDs之光源的LEDs具有一些優於 傳統之CCFLs的優點，譬如增加色彩頻譜，沒有拖影效應， 15對比的改良’較長的操作壽命，及較少環境危害（沒有汞）。 的另重大優點係為每單位光輸出的低功耗。不幸的 是用於車輛中之LCD系統的背光模組係被限制於非常小 的空間内，而受限於不可能使用強制冷却來避免不良的生 2〇熱。此會更強化有關熱管理的問題。在一早先的方法中’ 使用於W述CFFL背光系統中的塑膠框係被以Is取代來改 良几ED者光系統的性能。此會產生所需的散熱性能，但 ,、'、。成重里的大為增加。另一種金屬的銅亦會顯示一良 卜但其會更重且甚至更貴。以-高熱傳導性的塑膠 ;來取代金屬並不會產生一適佳的散熱性能。此乃與其 7 200924627 它的觀察結果相符合，在許多情況下熱導性塑膠散熱器不 能提供充分的熱傳導來達到所需的熱移轉能力。 在LCD系統的背光模組中使用LEDs作為光源的逐增 趨勢係正進行中。此亦需要一有成本效益的方案來解決該 5 熱管理問題。 【發明内容】 發明概要 本發明的目的係為提供一種具成本效益的方案用於解 決LCD系統中的熱管理問題，以產生一令人滿意的散熱效 10 能，而不會實質地增加該LCD系統之重量者。 此目標已被以一用於液晶顯示器（LCDs)的背光模組來 達成，該背光模組包含至少一光源及一散熱器含有冷却縛 片作為一整體部份，其特徵在於該含有冷却鰭片的散熱器 係由一熱塑性材料製成，其具有一 1至10W/mK的穿面導熱 15 性，且該等冷却鰭片具有高度(H)和厚度(T)的尺寸，而該 Η/T的比例係為至少3 : 1。 本發明亦有關於一種包—液晶面板及該背光模組的 液晶顯示器（LCD)。 本發明係更有關於該LCD的不同使用。 20 本發明的背光模組會獨特地結合高散熱效果，低重 量，及良好的機械強度。令人驚訝地，一充分高的散熱效 果將能被達到而不須要使用具有較高熱導性的材料。依據 本發明的背光模組係更優異於某些背光模組，它們包令— 散熱器具有該等纖細的冷却鰭片，但係由一具有較高熱導 200924627 性的熱塑性材料所製成，而會使該等背光模組造成較高的 重量值和有瑕疫地成型及/或機械性不佳的冷却鰭片。加強 該等冷却^的厚度而來減少前將會導致更增加重 量，且其熱消散並不會增加至相同程度。故令該等散熱器 5由具有-較高熱傳導性的材料來製成，其效能仍會比依據 本發明之由僅具有-適度熱傳導性的熱塑性材料所製成的 背光模組之散熱器更差。 圖式簡單說明 依據本發明之背光模組的設計會藉W圖中所示的非 0 限制性實施例來舉例說明。 第1圖係為一依據本發明的LCD之截面示意圖，包含一 夜曰曰面板6及彳光模組係由以下各元件所構成：一散熱器 U又體）卜冷却鰭片2 ’ 一光導3，一咖陣列4安裝在一印刷 ^包路板（PCB)8上，及一反射板5。該液晶面板6係被一疊層 的光學薄膜7所覆蓋。 C ^ 較佳實施例之詳細說明 依據本發明的背光模組之基本構件係為至少一光源及 丨〇匕s該等冷却轉片的散熱器。該等光源會直接或間接地與 錢熱器熱接觸，以容許熱由該等光源傳導至該散熱器。 典型地，該背光模組包含一殼體以容納該等光源和其它的 可擇構件。較好是，該散熱器會構成該殼體之—整體部份。 更好是忒政熱器會構成該殼體，即，除了其散熱功效 外，該散熱器亦會形成一殼體。 9 200924627 在本發明之一較佳實施例中，該背光模組更包含一反 射板。典型地，該反射板係被設在該殼體之一底部區域。 /、主要係作為一反射表面以將光由該液晶面板偏轉導開， 俾使该等光源的利用效率能增加。 5 15 °亥光源可為一燈管，一燈泡，一發光二極體陣列，或 螢光燈，例如一直管，一 U形管，或一扁平的螢光光源。 ;上述的LEDs之一些優點，故依據本發明的背光模組之 光源較好係包含或由多數的LEDs所構成，典型安裝在一母 或P刷電路板上。該板可適當地包含一金屬本體或金屬 乂〜。在該金屬核心印刷電路板(MC-PCB)中的金屬核心能 有利地作為熱傳導構件來將熱由該等LEDs傳導至該散熱器。 現該等光源的位置而定，本發明的背光模組可更包含 光導用以擴展所發射的光而來均勻地照亮該液晶面板。 可擇地’該背光模組可包含一擴散板，亦習稱為擴散 片 υ ^其典型係設在該殼體之一上部區域’並朝該液晶面板 ° °邊擴散板通常係為一薄層的透明聚合物，譬如一亞 克力細月曰或聚碳酸酯。其可被以一或更多的光學薄膜塗層 子覆。當光直接由該光源及/或光導射出，並被反射通過該 '散板之後’該擴散板會均勻地擴散該光來形成一平面狀 的光。 Λ °亥等冷却鰭片係為該散熱器之一整體部份，而可促進 ‘、、、除了冷却轉片之外，該散熱器包—主體，其係構 ^基底而冷却鰭片會由之突出。該等鰭片的高度Η係由該 ’’、、器的主體測量算起。該散熱器亦可包含其它元件。該 20 200924627 等凡件可為結構性元件，譬如凸肋，其可能被用來例如增 加機械強度，或用以防止該散熱器在受熱時的翹曲。該等 冷却鰭片的尺寸係為本發明之一主要特徵。其高度對厚度 之比（Η/T比）必須為至少3 :】，以確保一充分的散熱效果。 °亥厚度若在其厚度不均一例如推拔形狀的情況下係指單 一韓片的平均厚度。應請瞭解該Η/T比並不須要所有的單一 韓片皆為相同，即，每—鰭片的Η/Τ比係可互不相同。若， 除了該等滿足該Η/T要件的鰭片之外，該散熱器亦包含另外 的鰭片具有—在該指定範圍之外的Η/T比，則亦無損於本發 1〇明。當然，該等另外的鰭片會對散熱效果具有一較小的貢 獻。但是’該等另外鰭片的存在並不被申請專利範圍中的 文義所排除。 β亥鰭片的“厚度”係指該鰭片的最小尺寸。該鰭片的“高 度係指由該籍片的遠端測量至該散熱器之主體表面的尺 15寸。該轉片的“長度，，係指該鰭片的第三尺寸。 β雖然該等冷却鰭片之一較高的Η/τ比能改良其散熱效 疋大致確實的’但實務上的考量亦可能限制該Η/T比。具 高度的鰭片並不會提供該散熱效果的進一步改良； 本發明的材料並不能針對非常高的雜片充分地熱傳導來將 = 至頂部。由機械穩定性和製造容㈣觀點論 j等令却鰭片的較佳Η/T比係在3: 1至1〇: 1的範圍内； 更好以咐比係在5 : 1至8 : 1的範圍内。 片:了有關生產技術和機械穩定性的原因，該等冷却鰭 】厚度係較好為〇.2mm，更好為0.3mm，又更好為 11 200924627 〇.5mm。最好是，兮 ^ °豕等冷却鰭片的厚度係約為1mm。 視Λ:光模組和完成的LCD之預定用途而定，該等冷 曰 田大呵度係較好為20mm。典型地，該等冷却鳍片 的最小長度係為10mm。 5 10 15 20 限制°亥等絕對尺寸可容許每單位表面積有大量的冷却 =片（.错片的密集列設），且因此，該散熱器之每單位重量的 T却表面積乃可較〶’而該散熱器的整體尺寸可被保持受 艮制的itb對只有有限空間來供設置該背光模組的情況會 特別地有利’譬如用於内建式LCD導航系統的背光模組， 及在載客車輛之儀錶板巾的車輛資訊處理系統等。為能最 大化-亥政熱放果’其較好係儘可能緊密地列設該等鰭片； ，是，該等.鳍片之間有-特定的最小距離係由-值來決 定’若低於魏職熱龍75可齡受擾亂 ，且該等鳍片 的表面區域將會不能再被流動的冷却空氣進入。 °亥等冷却鰭片典型係從該散熱器之主體的外表面突 出。匕們残糾自地分佈在整個散鮮上。而是較有利 係將本發明之背光模組的散熱mt成使該等冷却,讀片主 要位於它們會最有效的地方，即靠近於該等將會發出須被 消散之熱的光源處。 5亥散熱器的冷却鰭片之位置、數目和實際尺寸（包括厚 度、向度和長度）乃可由製造散熱零件之專業人士依據經驗 和慣常的測試來決定。料變數的微調係屬於所需散熱效 果及3亥散熱器之製造方法和材料所管控的其它事項。 依據本發明之背光模組的散熱器係可藉任何適於處理 12 200924627 熱塑性材料的 出成型來製備 的冷却鳍片。 習知方法來製備。較好是，該散熱器係以射 ，因該製造方法係特別適合於形成該等纖細 5

10 型性以製備該散熱器之熱塑性材料的可射出成 敎塑性性材料減有良好的流動性f。較好是，該 ‘才枓具有-至少麵的螺旋流動長度，更好為至少 80mm > ^ 又t馮至夕 w 奸為至少靡咖。該螺旋流動長度係如下地被 :壯將^叫熱祕㈣以—尺寸為28GXl5Xl_的長 二法、道孔穴中，而該材料所造成的流動長度即為其螺 卜動長度4材料係使用一22mm Engel 45BL/d= 19的射 出成里機來射出，其在缸筒溫度係高於該主聚合物成分的 炼』’而模溫為120C，且射出壓力為i〇c)Mpa的條件 下，會具有一38Cm3的理論射出體積。

見X老光抵組的預定用途而定，該背光模組可能需要 特定的機n尤其是包含該等纖細冷却鰭#的散熱器 者八垔地，该散熱器係由一熱塑性材料製成，其具有一 抗拉強度為至少伽Pa，較好為至少60MPa，且更好為至少 70MPa。典型地，該散熱器係由一熱塑性材料製成，其具 有斷W伸長率為至少〇·5%，較好為至少1 .〇%，更好為至 20少1.5%，且最好為至少18%。典型地該散熱器係由一熱 』性材料製成’其具有一楊氏模數(Young’s modulus)為至少 6000MPa $好為至少9QGQMpa。抗拉模數抗拉強度及破 裂伸長率係依據18〇 527在23。〇)及51]1]11/111丨11來決定；該要被 測試之熱塑性材料的乾料粒會被射出成型來形成符合IS Ο 13 200924627 527類型1A之具有4mm厚度之用於拉伸測試的測試條。 該散熱器的熱塑性材料具有一穿面熱傳導率在i至 10W/mK的範圍内，較好為1至5W/mK，更好為1至4\v/mK， 且最好為2至3W/mK。其中，該熱傳導率係由以雷射閃光技 5 術依據ASTM E1461-01在80x80x2mm的射出成型樣本上於 穿透平面方向所測得的熱擴散率(D)，和鬆密度(p)，及比熱 塑性(Cp)，在2(TC，使用“聚合物測試’’(“Polymer Testing” 2005, 628-634)中所述的方法來被獲得。 該熱塑性材料的熱傳導率應請瞭解為一種材料性質， 10 其可為與走向有關的，且其亦有關於成分的歷史。為決定 一熱塑性材料的熱傳導率，該材料必須被成形為一適於進 行熱傳導率測量的形狀。視該熱塑性材料的組成成分，用 於該測量的形狀類型，其成形製程以及該成形製程中所施 用的條件等而定，該塑膠成分可能顯示出一各向相同的熱 15傳導率，或一各向相異即與走向相關的熱傳導率。假使該 熱塑性材料係被成形為一扁平的矩形形狀’則該與走向相 關的熱傳導率一般可用三個參數來描述：八1 ’八//及八±。 是該穿透平面熱傳導率，Λ//係為沿最大的平面中熱傳導率 之方向的平面中熱傳導率，而Λ±係為沿最小的平面中熱傳 20導率之方向的平面中熱傳導率。請注意該穿透平面熱傳導 率在別處亦被示為“橫貫，，熱傳導率。 該等參數的數目可被滅成二個或甚至一個，乃取決於 該熱傳導率是否僅在該三個方向之一者係為各向相異的， 或甚至各向相同的。假使/熱塑性材料在—定向具有熱導 14 200924627 性纖維之—主要的單方向走向，則Λ"會比八±更高甚多，而 Λ±可能非常接近或甚至等於Λ。假使一熱塑性材料在具有 X板之平面定向的平面中具有一板狀粒子的主要平行走 向則6亥塑膠成分可能顯示一各向相同的平面中熱傳導 5率，即八〃等於八±。假使一熱塑性材料具有一整體各向相同 的熱傳導率，則Λι、Λ//、及Λ±皆全部相等，且相同於各向 相同的熱傳導率八。 要測量Λ時，尺寸為80x80x2mm的樣本會由所要測試 的材料使用一射出成型機以射出成型來製備，該成型機設 10有一方形模具有適當的尺寸，並有一80mm寬及imm高的薄 閘a又在s亥方形模的一面上。該lmm厚之射出成型的板片之 熱擴散率D、密度(p)和熱容量（Cp)將會被決定。該熱擴散 率係依據ASTM E1461-01以Netzsch LFA 447雷射閃光設備 穿透平面（D」）來決定。

15 該等板片的熱容量（CP)係藉使用同樣的Netzsch LFA 447雷射閃光5又備’並利用Nunes d〇s Santos, P. Mummery and A. Wallwork, Polymer Testing 14 (2005), 628-634中所述的程序來相較於一具有已知熱容量的參考 樣本(Pyroceram 9606)而被決定。由該等熱擴散率(D )、密 20度(P)和熱容量(Cp)，則該等成型板片的熱傳導率將會依下 列公式沿-垂直於該等板片之平面的方向（Λ)來被決定： Λ = D xpxCp 典型地，该散熱器的熱塑性材料包含一熱塑性聚合物 與一熱傳導性填料。 15 200924627 適合的熱塑性聚合物係為一非結晶的、半結晶的、或 一液晶聚合物，一似橡膠彈性物，或其組合物。液晶聚合 物會較適佳，因其有高度結晶本性，且能為該填料提供一 良好基質。液晶聚合物之例乃包括熱塑性芳香族聚酯。 5 能被使用於該基質的適當熱塑性聚合物係例如：聚乙 烯、聚丙烯、丙烯酸、丙烯腈、乙烯、聚碳酸酯、聚酯、 聚醯胺、聚苯硫化物、聚苯氧化物、聚颯、聚丙烯酸酯、 聚醯亞胺、聚醚乙醚酮、聚醚醯亞胺、及其混合物和共聚物。 適當的熱塑性彈性物包括例如：苯乙烯丁二烯共聚 10 物，聚氯丙烯，亞硝酸鹽橡膠，丁基橡膠，聚硫化物橡膠， 乙烯丙烯三元共聚物，聚矽氧烷(矽酮），及聚胺酯等。 較好是，該熱塑性聚合物係選自下列組群：聚酯、聚 醯胺、聚苯硫化物、聚苯氧化物、聚颯、聚丙烯酸酯、聚 醯亞胺、聚醚乙醚酮、聚醚醯亞胺、及其混合物和共聚物。 15 適當的聚醯胺包括非結晶和半結晶的聚醯胺。適當的 聚醯胺係為精習於該領域之人士所習知的所有聚醯胺類， 包含可熔化處理的半結晶和非結晶性聚醯胺。依據本發明 之適當的聚醯胺之例係為脂肪族聚醯胺，比如PA-6， PA-n，PA-12，PA-4，6，PA-4，8，PA-4，10，PA-4，12， 20 PA-6，6，PA-6，9，PA-6，10，PA-6，12，PA-10，10，PA-12， 12，PA-6/6，6-共聚醯胺，PA-6/12-共聚醯胺，ΡΑ-6Π1-共 聚醯胺，PA-6，6/11-共聚醯胺，PA-6，6/12-共聚醯胺， PA-6/6，10-共聚酸胺，PA-6，6/6，10-共聚酸胺，PA-4， 6/6-共聚醯胺，PA-6/6，6/6，10-EEE元共聚醢胺，及由1,4- 16 200924627 壞己烷二羧酸及2,2,4-和2,4,4-三甲基己二胺，芳香族聚醯 胺#所獲得的共聚醞胺’例如PA-6，1，pa-6，1/6，6-共聚 醯胺 ’ PA-6，T ’ PA-6 ’ T/6-共聚醯胺，pA_6 ’ τ/6，6 共聚 醯胺，ΡΑ-6 ’ 1/6，Τ-共聚醯胺，ΡΑ_6，6/6，τ/6，1共聚醯 5 月女，ΡΑ-6，Τ_2_ΜρΜ〇Τ-共聚酿胺（2_MpMDT-2-甲基戊二 胺），A-9T ;由對一狄酸，2,2,4_和2,4,4_三甲基己二胺所獲 知的共聚醯胺，由異酞酸，月桂内醯胺和3,5_二甲基_4,4_ 二胺基-二環己甲賴獲得的共聚酿胺；由異酜酸，壬二酸 及/或癸二酸和4,4_二胺基二環己甲燒所獲得的共聚酿胺； 10由己内醯胺’異酞酸及/或對一醜酸和认工胺基二環己甲 烧所獲得的共聚醯胺；Φ己内醯胺，魏酸及/或對_狄酸和 異佛爾酮二賴觀的絲賴；由級酸及/或對-酜酸及 /或其它芳香《脂肪族二紐，可擇姚基置換的環己二 胺和烧基置換的4,4-二胺基二環己胺所獲得的共聚酿胺；以 15 及前述之聚醯胺的共聚醯胺和混合物等。 更好是，該熱塑性聚合物包含—種半結晶聚醯胺。半 結晶聚醯胺的優點係具有良好的熱性質和填模特性。又較 好是，該熱塑性聚合物包含一種半結晶聚醯胺，其熔點係 為至少200°C，更好為至少22CTC、24(TC或甚至26〇t，且 20最好為至少280°C。具有較高熔點的半結晶聚醯胺乃具有熱 性質會更改良的優點。於此所述的熔點應請瞭解係藉dsc 以5°C的加熱速率所測得之落在熔解範圍内並顯示出最高 熔解速率時的溫度。較好該半結晶聚醯胺係選自下列組 群：PA-6 ’ PA-6 ’ 6 ’ PA—6，1〇，PA_4，6，PA_U，pA l2 , 17 200924627 PA-12 ’ 12，PA-6，1，PA_6，τ，PA_6 , τ/6，6_共聚酿胺， PA-6 ’ T/6-共聚醯胺，PA_6/6，6_共聚醯胺，pA 6，6/6， T/6 ’ 1-共聚酸胺 ’ PA-6，τ/2-MPMDI-共聚醯胺，PA-9，τ， PA-4，6/6-共聚醯胺，及前述之聚醯胺的混合物和共聚醯 胺。更好是，PA-6，卜 ΡΑ_6，τ，PA_6，6，pA 6，6/6τ， PA-6 ’ 6/6 ’ T/6 ’ 1-共聚醯胺 ’ pA_6，T/2_MpMDT 共聚醯 胺’ PA-9 ’ T ’ PA-4，6或其混合物或共聚酿胺係被選作該 聚酿胺。又更好是，該半結晶聚醯胺包含pA_4，6。 10 15 20 在本發明的意義中’ 一“熱傳導性填料，，乃包含任何能 被散佈於該熱籠聚合財，且纽㈣熱塑性成分之孰 傳導率的材料。該熱傳導性填充材料具有一至少彻她的 本負…、傳導率’較好為至少1〇w/mK。熱傳導性填料的非限 :例乃包括.氮化硼、氮化矽 '氮化鋁、氧化鋁、氧化鈣、 减鈦、氧化鋅、碳材料譬如石墨、膨脹的石墨 '碳黑、 紹纖維例如'歷月和硬土類的碳纖維；陶究纖維和金屬例如 5鎂H銅。该填料顆粒可具有任何形狀，例如它 們可呈球體、橢破㉟ n 體、，、田片 '細條、多面體、和纖維包括 ^糸等之形狀。不同的填充材料和形狀之齡物亦可被使 熱傳導性填料係為氮化硼及/或石墨。 傳導它因素之外’視所擇的熱傳導性填料本身的熱 ，赦湖、Χ最後的熱塑性材料之所需物理性質而定，依據 料包括填料和其它選擇的成分之總重量，該： 性填^典型包含㈣㈣，較好為15至偏％的熱傳導 18 200924627 用以製造本發明的背光模組之散熱器的熱塑性材料， 除了該熱塑性聚合物和熱導性填料之外，亦可包含其它的 成分，於此稱為添加劑。 至於添加劑，該熱塑性材料可包含精習於該技術者所 5 習知之慣常使用於聚合物成分的任何輔助添加劑。較好 是，該等其它添加劑不會有損於本發明，或不會損及太大 程度。一添加劑是否適用於本發明的散熱器中，可由精習 製造用於散熱器之聚合物成分的專業人士以慣常的實驗和 簡單的測試來決定。此等其它添加劑尤其包括不考慮熱傳 10 導性的其它填料，譬如非傳導性的補強填料；色素；分散 助劑；處理助劑例如潤滑劑和脫模劑等；衝擊修正劑；塑 化劑；結晶化加速劑；成核劑；UV穩定劑；抗氧化劑；及 熱穩定劑。尤其是，該非傳導性填料包含非傳導性無機填 料。適合用作非傳導性無機填料者係為所有的填料，譬如 15 補強及延展填料，其乃為精習該技術者所習知，例如石綿、 雲母、黏土、鍛燒的黏土、撲粉、矽酸鹽比如鈣矽石和二 氧化矽，尤其是玻璃纖維。在本文中，“非熱傳導性”或“非 傳導性”係用來描述該填料具有一小於5 W/mK的本質熱傳 導率，而可使該等材料區別於上段所述的熱傳導性填料。 20 應請瞭解各種該等熱傳導性填料亦會具有一些補強效果。 但是，它們的熱傳導率令它們被分類成本發明之意義中的 熱傳導性填料。 在一較佳實施例中，該散熱器的熱塑性材料包含玻璃 纖維，依據該熱塑性材料包括填料和其它選擇成分的總重 19 200924627 量，典型有5至20wt%的玻璃纖維。 本發明亦有關一種液晶顯示器（LCD)包含一液晶面板 及一如上所述的背光模組。 該液晶面板可為任何習知的液晶顯示面板，例如一普 5 通的主動矩陣液晶顯示器典型包含一薄膜電晶體(TFT)陣 列，一彩色滤、光基板及一液晶層。該液晶面板可選擇地包 含一或多數光學薄膜，或被其所覆蓋。該液晶面板的設計 和類型並非本發明的重點。 當然，該背光模組和該LCD兩者皆可包含未被述及的 10 其它選擇性元件，譬如支撐元件和安裝裝置。 依據本發明的LCD可被使用於例如平板電視機、電腦 螢幕、筆記型電腦、可攜式資訊終端機、個人數位助理 (PDAs)、行動電話、鐘錶、數位電視攝影機、數位相片照 像機，及載客車輛之儀錶板中的LCD系統，譬如導航系統 15 和資訊處理系統。 本案之發明人等已特別成功地解決一背光系統的散熱 性能問題，其中該CCFL背光系統係被一LED式的背光系統 所取代。前者的方法係以鋁來取代原先散熱器的塑膠材料 雖可解決生熱問題，但亦會導致重量甚大地增加。該原先 20 散熱器並無任何冷却鰭片，而可使用一高熱傳導性的塑膠 材料來妥當地製成，但是，其散熱效能並不足以防止該液 晶面板之不能被接受的發熱。以具有本發明之高度和厚度 尺寸的冷却鰭片來修正該框，並使用一依據本發明的適當 熱傳導性材料，乃可解決該發熱問題。在該修正的散熱器 20 200924627 中使用一高度熱傳導性的塑膠材料將會造成有瑕疵地成型 及/或機械性不佳的冷抑鰭片。 【_式簡單説明】 第1圖係為一依據本發明的LCD之截面示意圖，包含一 5 液晶面板6及一背光模組係由以下各元件所構成：一散熱器 (殼體）1，冷刼鰭片2，一光導3，一LED陣列4安裝在一印刷 電路板(PCB)8上，及一反射板5。該液晶面板6係被一疊層 的光學薄膜7所覆蓋。 曰 【主要元件符號說明】 i···散熱器 2.. .冷却縛片 3.. .光導 4.. ‘LED 陣列 1...勒敲哭 5. · ·反射板 6· · ·液晶面板 7.-.光學薄膜 8···印刷電路板 21

Claims (1)

1. 200924627 十、申請專利範圍： 1. 一種用於液晶顯示器(LCDs)的背光模組，該背光模組包含： 至少一光源； 及一散熱器含有冷却鰭片作為一整體部份； 5 其特徵在於：該散熱器包括該等冷却鰭片係由一熱 塑性材料所製成，其具有一穿透平面傳導率係在1至 10W/mK的範圍内，且該等冷却鰭片具有高度(H)和厚度 (T)尺寸，其中該Η/T比係為至少3 : 1，而該熱傳導率係 由以雷射閃光技術依據ASTM E1461-01在80x80x2mm 10 的射出成型樣本上於穿透平面方向所測得的熱擴散 (D)，和鬆密度（p)，及比熱(cP)，在20。(：，使用在“聚合 物測試’’(“Polymer Testing” 2005，628-634)中所述的方 法來被獲得。 2. 如申清專利範圍第1項之背光模組，其中該光源包含多 15 數的發光二極體(LEDs)安裝在一印刷電路板上，較好為 一金屬核心印刷電路板(MC-PCB)。 3. 如申請專利範圍第1或2項之背光模組，更包含一光導。 4. 如申請專利範圍第1或2項之背光模組，其中該等冷却鰭 片的Η/T比係為3: 1至1〇: 1的範圍内，較好為5: n i。 20 5.如申請專利範圍第1或2項之背光模組，其中該等冷却鳍 片的厚度係為至少〇.2mm及/或其中該等冷却鰭片的高 度為最多20mm。 6 ·如申請專利範圍帛i或2項之背光模組，其中該散熱器係 被以射出成型來製備。 22 200924627 7. 如申請專利範圍第丨或2項之背光模組，其中該熱塑性材 料具有一至少6〇mm的螺旋流動長度及/或該熱塑性材 料具有一至少4〇MPa的的抗拉強度，一至少0.5%的破裂 伸長率’及一至少6〇〇〇MPa的揚氏模數（Young’s modulus) ° 8. 如申請專利範圍第1或2項之背光模組，其中該熱塑性材 料的穿透平面傳導率係在1至5^¥/1111<：的範圍内，較好為2 至 3W/mK。 9. 如申請專利範圍第1或2項之背光模組，其中該熱塑性材 料包含一熱塑性聚合物與一熱傳導性填料，及選擇性的 玻璃纖維。 10. 如申請專利範圍第9項之背光模組，其中依據該熱塑性 材料的成重量，該熱塑性材料包含5至2〇wt%的玻璃纖維。 U.—種液晶顯示器（LCD)，包含一液晶面板及一依據申請 專利範圍第1至1 〇項之任一項的背光模組。 12.將申請專利範圍第11項之該液晶面板(LCD)使用於平板 電視機，電腦螢幕，筆記型電腦，可攜式資訊終端機， 個人數位助理(PDAs)，行動電話，鐘錶，數位電視攝影 機’數位相片照像機，及在載客車輛之儀錶板中的 系統等之用途。 23