CN113917727A - 一种适用于大尺寸液晶屏的散热装置及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液晶显示技术领域，具体公开了一种适用于大尺寸液晶屏的散热装置及其生产方法，包括冷却板，所述冷却板至少正面与背面对应设置有透光区，液晶屏至少一面上贴合设置有冷却板，所述透光区不小于所述液晶屏的大小，所述液晶屏位于透光区内，所述冷却板内部开设有容纳空间，所述容纳空间内设置有用于降温的透明液体介质，通过液晶屏局部发热的特点，使得冷却板内产生了温差，从而在冷却板内液体形成自然对流，有效保证了冷却效果并且不会产生噪音，从而有效提高了观影体验。

Description

一种适用于大尺寸液晶屏的散热装置及其生产方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种适用于大尺寸液晶屏的散热装置及其生产方法。

背景技术

液晶屏是以液晶材料为基本组件，在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排在列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象。液晶屏在透光时，大量的光能会无法透过液晶屏，导致液晶屏温度上升，尤其是液晶屏的中心位置，此处温度通常高于液晶屏的边缘，当液晶屏的温度在50-75度以上性质时会发生变化，无法透光。

现有技术有通过设置风扇散热的，但存在体积大，噪音大的缺点。

在专利号为CN202110747331.1的专利文件中公开了通过在液晶屏上叠加蓝宝石来增强散热效果的技术方案，但该技术方案成本高，为了透光性要求，蓝宝石要尽量薄，而蓝宝石薄的话，导热效果会下降。因此，该技术方案无法同时满足透光和散热要求，另有技术方案通过在液晶屏外设置空心铝框来散热，但由于边框散热效果有限，该技术方案不适用两寸以上的大屏液晶，并且生产工艺较为困难，要求较高。

发明内容

本发明提供了一种降温效果好、不会产生噪音的适用于大尺寸液晶屏的散热装置及其生产方法。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种适用于大尺寸液晶屏的散热装置；包括冷却板，液晶屏至少一面上贴合设置有冷却板，所述冷却板至少相对液晶屏在正面与背面设置有透光区，所述液晶屏位于透光区内，所述冷却板内部开设有容纳空间，所述容纳空间内设置有用于降温的透明液体介质。

有益效果：在实际的使用过程中，液晶屏在显示画面的时候，部分光能无法透过液晶屏，导致液晶屏温度上升，液晶屏发热时，一般中心温度相较于边缘更高，冷却板内有了温差，中心位置吸收了大量热的介质将向上流动散热，周围温度较低的介质补充至中心位置对液晶屏进行持续降温，通过冷却板内的介质产生了自然对流的方式，带走液晶屏温度最高的中心位置的热量，以避免局部高温的出现，以保证液晶屏良好的显示效果，同时通过该结构的设置，体积更小、占用空间更少并且不会产生噪音，对于液晶屏的成像不会造成影响，从而有效提高了观影体验。

所述冷却板包括散热框以及贴合于散热框设置的透光板。

有益效果：通过散热框与透光板的配合，在散热框的两侧安装透光板的方式，组合形成容纳介质的空间，简化安装过程，并且使得产品的生产更加方便，有效节约生产成本。

所述散热框与透光板之间垫设有密封条。

有益效果：散热框与透光板之间垫设密封条的方式，有效提高了容纳空间的密闭效果，避免了内部的介质泄露的情况发生，有效保证了对于液晶屏降温效果的稳定性。

所述散热框的两侧分别设置有用于固定透光板的第一压板。

有益效果：通过压板的方式配合密封条对透光板进行固定，提高了固定效果的同时，对透光板挤压将使密封条进一步变形以提高了密闭效果，进一步提高了产品的稳定性。

所述第一压板上设置有用于固定液晶屏的第二压板。

有益效果：通过第二压板的设置，将液晶屏固定在透光板上，提高液晶屏的稳定性，并使得液晶屏与透光板之间可相互拆卸便于修理及维护，更便于生产，提高产品生产安装的效率。

所述散热框上开设有连通容纳空间的进液孔，所述进液孔的最大孔径与介质的表面张力呈正比。

有益效果：由于在散热框安装完成后内部的容纳空间形成仅有进液孔与外界相连通的空间，在内部灌满介质时，由于外界的气压以及液体本身的表面张力，液体将无法通过小孔，从而有效降低了漏液的可能，有效提高了设备的稳定性以及降温效果，提高了产品的使用寿命。

所述散热框设置为铝材质。

有益效果：当介质在内部进行自然对流时，中心部位的高温介质将向着边缘部分移动，并在接触到散热框后，热量传导到铝边框上进行散热，通过该结构的设置，利用了铝良好的导热能力，有效保证了内部介质的散热能力，以保证介质对于液晶屏的降温效果。

所述散热框上设置有散热件。

有益效果：通过设置散热件的方式，进一步对散热框进行散热，保证了散热框的散热效果，以进一步增强散热性能。

所述透光板为玻璃材质。

有益效果：透光板采用玻璃材质，玻璃的透明度高，透光能力强，能保证显示的亮度，同时玻璃的硬度高表面更加不容易被刮伤，避免表面划痕影响使用者的观影体验，同时延长了设备的使用寿命，减少维护成本。

一种用于制作适用于大尺寸液晶屏的散热装置的生产方法，包括以下步骤：

(1)测量：量取液晶屏的尺寸，按照不小于1：1的比例计算出需要生产的散热装置的尺寸；

(2)备料：准备用于制作散热框、第一压板和第二压板的金属以及用于制作制作透光板的板材；

(3)制作配件：通过模具制做散热框、第一压板和第二压板，在散热框的侧壁上打孔形成进液孔；

(4)切割：将透光板切割至与散热框尺寸对应的大小；

(5)安装：先在散热框的正面上铺设一圈密封条，随后将透光板安装在散热框上，在透光板两侧边缘上安装第一压板将透光板固定在散热框上，以同样的方式在散热框的背面上安装透光板，使散热框与两面透光板之间形成相对密闭的空间；

(6)灌液：将安装有透光板的若干散热框没入盛有介质的箱体内，随后将箱体内位于介质上方的空间抽至真空，静置，待液体介质流入并填充满容纳空间后，取出，密封进液孔；

(7)安装：先将液晶屏贴合在透光板上，再将第二压板放置在透光板的对称边上，将第二压板固定在散热框上，最终完成散热装置与液晶屏的固定。

有益效果：通过该方法制造冷却装置效率更高，加工更加方便，有利于大批量的生产，生产成本更低，最终获得产品质量更加优秀，其中在本方法中，先将散热框和透光板进行安装，从而形成容纳空间，在将冷却板浸没在箱体内的介质后，容纳空间内部存在空气，此时由于气压的存在，箱体内的介质在常压下将无法进入容纳空间内，采用将箱体抽至真空对冷却板灌水的方式，一方面能够一次性将大批量的冷却板进行同步灌装，节约人工成本，操作更加方便，效率更高，另一方面，使得在灌装的过程中容纳空间内的介质不会产生气泡，保证了冷却板在灌装完成后的透光效果，同时介质能够尽可能的充满容纳空间，在使用时，内部介质能够更大面积的接触到散热框，以保证良好的降温效果，以保证液晶屏的显示效果，提高使用者的观影体验。

附图说明

图1为所述散热装置的正面立体结构示意图；

图2为所述散热装置的背面立体结构示意图；

图3为所述散热装置的剖面立体示意图；

图4为图3的局部放大示意图；

图5为图1隐去第二压板后的立体结构示意图；

图6为图5隐去第一压板后的立体结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：液晶屏1、容纳空间2、散热框3、透光板4、密封条5、凹槽6、嵌槽7、第一压板8、第二压板9、进液孔10、管槽11。

实施例1：

如图1-6所示，一种适用于大尺寸液晶屏的散热装置，包括冷却板，液晶屏1至少一面上贴合设置有冷却板，所述冷却板可以包括但不限于塑料、玻璃、钻石以及蓝宝石，在本发明中仅在液晶屏1的背部贴合冷却板，所述冷却板至少相对液晶屏在正面与背面设置有透光区，所述透光区均不小于所述液晶屏1的大小，所述液晶屏1位于透光区内，所述冷却板内部开设有容纳空间2，所述容纳空间2内设置有用于降温的透明液体介质，所述介质可以是任何可导热和透明度高的液体，在本发明中，介质选用透明度高，比热容大的水，所述冷却板包括散热框3以及贴合于散热框3设置的透光板4，所述透光区为所述透光板4不受到散热框3阻挡视线的部分，正面与背面的透光区在竖直平面上的重叠部分至少不小于液晶屏1的尺寸大小，所述散热框3与透光板4之间垫设有一圈密封条5，所述散热框3可以由银铜铝或者合金等构成，所述透光板4可以是高透明度的材质制成，在本发明中，所述散热框3设置为空心铝框结构，空心铝框结构一体成型，透光板4选用玻璃材质，为两块大小一致的玻璃，两块玻璃安装在散热框3上时互相平面，如图1-2所示，铝框的正反面均向内凹陷设置有用于容纳透光板4的凹槽6，透光板4安置在凹槽6内，所述透光板4边缘与凹槽6之间间隙配合，两面的凹槽6槽底均设置有一圈嵌槽7，密封条5安装在嵌槽7内，密封条5为橡胶或者塑料材质。

所述散热框3的两侧分别设置有用于固定透光板4的第一压板8，所述第一压板8上设置有用于固定液晶屏1的第二压板9，本发明中，所述散热框3的两侧贯穿开设有8个通孔，如图5所示，两侧的第一压板8通过螺接的方式固定连接在散热框3上，两侧的第一压板8的内侧开设有开槽，用于固定液晶屏1，液晶屏1贴合背面的透光板4，如图1所示，第二压板9通过螺钉固定，螺钉贯穿于第一压板8螺接在通孔内。

所述散热框3上开设有连通容纳空间2的进液孔10，所述进液孔10的最大孔径与介质的表面张力呈正比，在本实施例中，所述进液孔10仅开设有一个，进液孔10靠近散热框外壁侧开设有扩孔，扩孔内壁设置有内螺纹，扩孔处还螺纹连接有用于封闭进液孔10的密封螺钉。

所述散热框上设置有散热件，所述散热件可选择为各类导热效果良好的金属管、金属片以及风扇等，在本实施例中，所述散热框3顶部开设有管槽11，管槽11内铺设有一根散热铜管，所述散热铜管上套设有散热片，优选的，在散热片上安装加速散热的风扇，所述散热铜管、散热片以及风扇均为现有技术，此处不再赘述。

一种用于制作所述的适用于大尺寸液晶屏的散热装置的生产方法，包括以下步骤：

(1)测量：量取液晶屏的尺寸，按照不小于1：1的比例计算出需要生产的散热装置的尺寸；

(2)备料：准备用于制作散热框、第一压板和第二压板的铝材以及用于制作制作透光板的玻璃板材。

(3)制作配件：通过模具制做符合尺寸要求的散热框3、第一压板8和第二压板9，制作方法可为铸造、锻造和浇筑的其中一种或多种；并在散热框3上打孔，在侧壁上形成进液孔10以及贯穿散热框3正方两面的第一通孔，并在第一通孔内攻内螺纹，第一压板8及第二压板9上钻出与第一通孔相对应的第二通孔。

(4)切割：将透光板4的原材进行切割至与散热框3尺寸对应的大小；

(5)安装：将散热框3和透光板4进行安装，安装时，先在散热框3的正面上铺设一圈密封条5，随后将透光板4安装在散热框3上，在透光板4两侧边缘上安装第一压板8将透光板4固定在散热框3上，以同样的方式在散热框3的背面上安装透光板4，使散热框与两面透光板之间形成相对密闭的空间；

(6)灌液：将若干安装好透光板4后的散热框3没入盛有介质的箱体内，随后将箱体内位于介质上方的空间抽至真空，静置12小时，待液体介质流入并填充满容纳空间后，密封进液孔；

(7)安装：将液晶屏1贴合在透光板4上，并通过第二压板固定，用螺钉将第二压板与散热框3或者第一压板固定，先将液晶屏1贴合在透光板4上，再将第二压板9放置在透光板的对称边上，通过螺钉将第二压板9固定，螺钉贯穿第一压板8螺接在散热框上；

(8)组装：将装有散热装置的液晶屏1安装在投影机或其他显示设备。

具体操作流程如下：

先测量液晶屏1的尺寸，并规划散热装置的尺寸大小；通过模具铸造、锻造或者浇筑制成符合尺寸要求的一体式铝框、第一压板8和第二压板9；并在散热框3上打孔，在侧壁上形成进液孔10以及贯穿散热框3正方两面的第一通孔，并在第一通孔内攻内螺纹，第一压板8及第二压板9上钻出与第一通孔相对应的第二通孔。将玻璃板材进行切割至与散热框3尺寸对应的大小。

将两块玻璃材质的透光板4嵌在凹槽6内，使玻璃的边缘与凹槽6之间间隙配合，随后通过第一压板8对玻璃进行挤压固定，随后通过螺钉，将第一压板8固定在框架上，随着第一压板8的固定，玻璃将对密封条5进行挤压，使密封条5微微变形，从而增加密闭效果，将液晶屏1贴合在背面玻璃上并通过第二压板9进行固定，即可完成液晶屏1与散热装置之间的固定，将若干安装好透光板后的散热框没入盛有水的箱体内，将箱体内抽至真空后，静置12小时，在内部填充满水后取出，水通过进液孔10进入由散热框3与两块玻璃之间共同形成的容纳空间2内，并使水充斥整个容纳空间2。

在进行工作时，液晶屏1透光，大部分光能无法透过液晶屏1，导致液晶屏1温度上升，尤其是液晶屏1的中心位置，当中心位置的温度高于边缘位置时，冷却板内的水存在了一定的温差，温差的作用下，中心位置温度较高的水的将向着边缘位置流动并通过与为空心铝框结构的散热框3相接触，将热能传导至铝矿进行散热，而边缘处相对温度较低的水将流动补充至中心位置，使得内部的水始终保持在一个较低的温度，通过实验，在该技术方案的加持下显示器的温度有效控制在40度，低于50-70度，从而避免高温导致液晶屏1性质改变，影响透光，从而有效保证了液晶屏1的观影效果，提高了观影体验。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种适用于大尺寸液晶屏的散热装置，其特征在于：包括冷却板，液晶屏至少一面上贴合设置有冷却板，所述冷却板至少相对液晶屏在正面与背面设置有透光区，所述液晶屏位于透光区内，所述冷却板内部开设有容纳空间，所述容纳空间内设置有用于降温的透明液体介质。

2.根据权利要求1所述的适用于大尺寸液晶屏的散热装置，其特征在于：所述冷却板包括散热框以及贴合于散热框设置的透光板。

3.根据权利要求2所述的适用于大尺寸液晶屏的散热装置，其特征在于：所述散热框与透光板之间垫设有密封条。

4.根据权利要求3所述的适用于大尺寸液晶屏的散热装置，其特征在于：所述散热框的两侧分别设置有第一压板。

5.根据权利要求4所述的适用于大尺寸液晶屏的散热装置，其特征在于：所述第一压板上设置有第二压板。

6.根据权利要求2所述的适用于大尺寸液晶屏的散热装置，其特征在于：所述散热框上开设有连通容纳空间的进液孔，所述进液孔的最大孔径与介质的表面张力呈正比。

7.根据权利要求2所述的适用于大尺寸液晶屏的散热装置，其特征在于：所述散热框设置为铝材质。

8.根据权利要求2所述的适用于大尺寸液晶屏的散热装置，其特征在于：所述散热框上设置有散热件。

9.根据权利要求8所述的适用于大尺寸液晶屏的散热装置，其特征在于：所述透光板为玻璃材质。

10.一种用于制作适用于大尺寸液晶屏的散热装置的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)测量：量取液晶屏的尺寸，按照不小于1：1的比例计算出需要生产的散热装置的尺寸；

(2)备料：准备用于制作散热框、第一压板和第二压板的金属以及用于制作制作透光板的板材；

(3)制作配件：通过模具制做散热框、第一压板和第二压板，在散热框的侧壁上打孔形成进液孔；

(4)切割：将透光板切割至与散热框尺寸对应的大小；

(5)安装：先在散热框的正面上铺设一圈密封条，随后将透光板安装在散热框上，在透光板两侧边缘上安装第一压板将透光板固定在散热框上，以同样的方式在散热框的背面上安装透光板，使散热框与两面透光板之间形成相对密闭的空间；

(6)灌液：将安装有透光板的若干散热框没入盛有介质的箱体内，随后将箱体内位于介质上方的空间抽至真空，静置，待液体介质流入并填充满容纳空间后，取出，密封进液孔；

(7)安装：先将液晶屏贴合在透光板上，再将第二压板放置在透光板的对称边上，将第二压板固定在散热框上，最终完成散热装置与液晶屏的固定。

Images