CN1715741B - 光源装置及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的光源装置包括放电管(24)、反射从放电管(24)发射的光的反射镜(26)、用来将放电管(24)支持在反射镜(26)上的支持材料(25)。防止放电管(24)的电极附近的部分的温度低下那样地以隔热性的结构形成支持材料(25)或放电管(24)。通过这样的结构，能够延长放电管的寿命。

Description

光源装置及显示装置
本申请是申请号为02806925.0、申请日为2002年3月19日、发明名称为“光源装置及显示装置”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及具有通过在稀薄的气体中放电而发光的放电管的光源装置。
背景技术
作为液晶显示装置等显示装置的光源的背照灯使用由1个或多个放电管和反射镜构成的光源装置。放电管是冷阴极管，将水银密封进稀薄的气体(Ar、Ne等)中，并将荧光物质涂抹在管壁上。在放电管的两端部分设置电极。放电管由支持材料支持在反射镜上，支持材料被配置在放电管的电极附近的位置。背照灯还包含导光板，光源装置被配置在导光板的侧面。
如果向放电管的电极施加高电压，则从电极放出电子，该电子与放电管内的水银气体发生冲撞。水银气体产生紫外线，紫外线碰到荧光物质而产生可视光。如果放电管内的水银气体的量变少，则放电管的发光量减少，直到寿命结束。通常，将充分量的水银密封进放电管内，来使放电管具有充分的寿命，但在其中，也有寿命极短的放电管。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种能够延长放电管的寿命的光源装置。
本发明的第1特征的光源单元，其特征在于包括：放电管；反射从该放电管发射的光的反射镜；配置在该放电管中的电极附近的部分的、用来将该放电管支持在该反射镜上的由硅构成的支持材料；以及配置在该放电管和该支持材料之间或该支持材料和该反射镜之间的、由间位型芳族聚酰胺纤维材料构成的隔热材料的层，其中，上述隔热材料的层是膜状的结构。
本发明的第2特征的显示单元，其特征在于：具有光源单元，其中该光源单元包括：放电管；反射从该放电管发射的光的反射镜；配置在该放电管中的电极附近的部分的、用来将该放电管支持在该反射镜上的由硅构成的支持材料；以及配置在该放电管和该支持材料之间或该支持材料和该反射镜之间的、由间位型芳族聚酰胺纤维材料构成的隔热材料的层，其中，上述隔热材料的层是膜状的结构。
本发明的第3特征的显示装置，其特征在于：具有显示单元，其中该显示单元内置有光源单元，该光源单元包括：放电管；反射从该放电管发射的光的反射镜；配置在该放电管中的电极附近的部分的、用来将该放电管支持在该反射镜上的由硅构成的支持材料；以及配置在该放电管和该支持材料之间或该支持材料和该反射镜之间的、由间位型芳族聚酰胺纤维材料构成的隔热材料的层，其中，上述隔热材料的层是膜状的结构。
本发明的第4特征的信息处理装置，其特征在于：具有显示单元，其中该显示单元内置有光源单元，该光源单元包括：放电管；反射从该放电管发射的光的反射镜；配置在该放电管中的电极附近的部分的、用来将该放电管支持在该反射镜上的由硅构成的支持材料；以及配置在该放电管和该支持材料之间或该支持材料和该反射镜之间的由间位型芳族聚酰胺纤维材料构成的隔热材料的层，其中，上述隔热材料的层是膜状的结构。
在上述结构中，一般如果消耗完放电管内的水银，则放电管会达到寿命。水银消耗的发生是由于在放电管内气化了的水银与被电子喷溅了的电极的金属(例如Ni)的微粒化合，而附着在电极附近的放电管的管壁上。一般由于向放电管内密封进了充分量的水银，所以在到放电管内的水银消耗完为止的时间内，能够在一定程度上保证放电管的寿命。
但是，在许多的放电管中，也有寿命极短的放电管。通过发明者的研究，已知放电管寿命变得极短的理由如下。即，放电管的电极附近的部分本来是发热量最多，温度最高的部分，在通过支持材料将放电管支持在反射镜上的结构中，放电管的热经由支持材料被传导到反射镜，从反射镜再传导到显示装置的外壳，因而放电管的电极附近的部分的温度成为放电管内最低的。另外，支持材料被配置在放电管的电极附近的位置，而反射镜一般由金属制成，支持材料由于要耐受施加在电极上的高电压而由硅制成。金属和硅的热传导性都很好，所以放电管的热容易经由支持材料传导到反射镜。
水银作为气体状态和非气体状态(液体或固体)存在于放电管内。液体水银集中在放电管内的温度最低点(由于因温度差引起的饱和蒸汽压的差异的原因能够调配浓度，因而通过扩散而被传送过去)。在这样集中在放电管的电极附近的部分上的液体水银上，附着了被电子喷溅了的电极的金属微粒，在液体水银上形成了薄被覆膜。该被覆膜阻碍水银的蒸发，减少了放电管内的水银气体的量。如果水银气体的量减少，则放电管变暗，而缩短了寿命。
所以，在本发明中，通过采用上述结构，使放电管的电极附近的部分不成为温度最低点，使被喷溅了的电极的金属微粒不封闭液体水银，由此不使水银气体的量减少，防止放电管寿命的缩短。
可以将上述光源装置作为便携信息处理装置和显示装置的光源装置使用。
进而，本发明提供以下这样的信息处理装置：具备光源装置、接收从该光源装置照射的光的光阀，该光源装置包含放电管、反射从该放电管发射的光的反射镜、用来将该放电管支持在反射镜上的支持材料、被设置在该放电管和该支持材料之间或该支持材料和该反射镜之间的隔热材料的层。
进而，本发明提供以下这样的显示装置：具备光源装置、接收从该光源装置照射的光的光阀，该光源装置包含放电管、反射从该放电管发射的光的反射镜、用来将该放电管支持在反射镜上的支持材料、被设置在该放电管和该支持材料之间或该支持材料和该反射镜之间的隔热材料的层。
进而，本发明提供以下这样的光源装置：具备放电管、反射从该放电管发射的光的反射镜、用来将该放电管支持在反射镜上的支持材料，该反射镜由树脂作成。
附图说明
图1是展示包含本发明的光源装置的笔记本型个人计算机的图。
图2是展示包含本发明的光源装置的显示装置的图。
图3是展示图1的显示器的导光板和光源装置的平面图。
图4是展示图3的导光板和光源装置的截面图。
图5是展示放电管的截面图。
图6是展示由放电管、反射镜构成的光源装置的截面图。
图7是沿图6的线VII-VII的光源装置的截面图。
图8是展示由放电管、反射镜构成的光源装置的另一个例子的截面图。
图9是展示图8的支持材料的截面图。
图10是展示由放电管、反射镜构成的光源装置的另一个例子的截面图。
图11是展示由放电管、反射镜构成的光源装置的另一个例子的截面图。
图12是展示由放电管、反射镜构成的光源装置的另一个例子的截面图。
图13是展示由放电管、反射镜构成的光源装置的另一个例子的截面图。
图14是展示由放电管、反射镜构成的光源装置的另一个例子的截面图。
图15是展示由放电管、反射镜构成的光源装置的另一个例子的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。图1展示了包含本发明的光源装置的笔记本型个人计算机，图2展示了包含本发明的光源装置的显示装置。
在图1中，笔记本型个人计算机1由包含键盘2和电子线路的本体部分3、包含液晶显示装置等显示器4的显示部分5构成。在显示部分5中设置有光源装置18。在显示部分5中设置有光源装置18。在图1的笔记本型个人计算机1中设置有一个光源装置18，但也可以如图2的显示装置6那样地设置2个光源装置18。
在图2中，显示装置6由液晶显示装置等显示器7和包含电子线路的本体部分8构成。在本体部分8中，设置有光源装置18。在图2的显示装置6中设置有2个光源装置18，但也可以如图1的笔记本型个人计算机1那样地设置1个光源装置18。
图3是展示图1的显示器4的导光板和光源装置的平面图，图4是展示图3的导光板和光源装置的截面图。在图3和图4中，显示器4包含液晶板12、背照灯14。背照灯14由导光板16、被配置在导光板16的侧面的光源装置18、被配置在导光板16的下侧的散射反射板20、被配置在导光板16的上侧的散射板22。
光源装置18由放电管24、反射镜26构成。放电管24的出射光的一部分直接入射到导光板16，放电管24的出射光的另一部分被反射镜26反射，入射到导光板16。光前进到导光板16内，被散射反射板20反射后，从导光板16朝向液晶板12射出，被散射板22散射而入射到液晶板12。液晶板12形成图象，由从背照灯14供给的光照明在液晶板12上形成的图象，观察者就能够看到明亮的图象了。
图5是展示放电管24的截面图，图6是展示由放电管24、反射镜26构成的光源装置18的截面图。图7是展示沿图6的线VII-VII的光源装置18的截面图。放电管24是被称为荧光灯的冷阴极管。在放电管24的两端部分设置有用Ni或W等金属制作的电极24A。在放电管24的内部密封入了稀薄的气体(Ar、Ne等)和水银28，在放电管24的内壁上涂抹了荧光物质。反射镜26是例如氧化铝镜，具有覆盖放电管24那样的U字状等的截面形状。
支持材料25被配置在放电管24的端部的电极附近的部分，将放电管24支持在反射镜26上。支持材料25的内面紧贴在放电管24上，其外面紧贴在反射镜26上。电极24A的一部分处于放电管24的内部，电极24A的另一部分通过放电管24和支持材料25的端部突出到支持材料25的外部。
支持材料25为了防止放电管24的电极24A附近的部分温度低下而构成为隔热性结构。在该实施例中，支持材料25用隔热性高，并且耐电性高的材料制作。例如，支持材料25用芳族聚酰胺纤维制作。支持材料25也可以用玻璃棉制作。
在放电管24由支持材料25支持在反射镜上的结构中，放电管24的热经由支持材料25被传导到反射镜26，再从反射镜25传导到显示装置的外壳，因而放电管24的电极24A附近的部分温度变低。
现有的支持材料由于要耐受施加在电极上的高电压而用硅制作，由于硅的热传导性好，所以放电管24的热经由支持材料25被很好地传导到反射镜26，放电管24的电极24A附近的部分的温度成为最低。因此，液体水银集中到了作为放电管24内的温度最低点的放电管24的电极24A附近的部分，而如上述那样地成为了水银气体的量减少的原因，缩短了放电管24的寿命。
在本发明中，由于支持材料25由隔热性高的材料形成，所以放电管24的热几乎不经由支持材料25传导到反射镜26，放电管24的电极24A附近的部分的温度不会变成最低。放电管24的电极24A附近的部分本来是发热量最多，温度最高的部分，因而放电管24的温度最低的位置成为比支持材料25延续的范围更靠放电管24中央的位置。因此，液体水银不会集中到放电管24的电极24A附近的部分。
另一方面，放电管24的电极24A的金属伴随着放电而被电子喷溅，电极24A的金属微粒附着到放电管24的内壁上。电极24A的金属微粒附着到放电管24的内壁上的范围只限于从放电管24的端部的有限的距离内。例如，在直径5mm的放电管24的情况下，放电管24A的金属微粒附着到放电管24的内壁上的范围为从放电管24的端部以内约10mm，或者从电极24A的前端以内约5mm。
由于液体水银并不集中在金属微粒所附着的放电管24的范围内，所以液体水银不会被金属微粒封闭。所以，通过本发明，能够持续地蒸发放电管24内的许多液体水银，而放电管24内的水银气体的量并不减少，因而放电管24的寿命不会缩短了。
图8是展示由放电管24、反射镜26构成的光源装置18的另一个例子的截面图。图9是展示图8的支持材料的截面图。支持材料25被配置在放电管24的电极24A附近的部分，将放电管24支持在反射镜26上。支持材料25为了防止放电管24的电极24A附近的部分温度低下而被形成为隔热性结构。在该实施例中，支持材料25与现有技术一样用硅制作，但支持材料25具有中空部分25B的隔热结构。该实施例的作用与前面的实施例的作用一样。
图10是展示由放电管24、反射镜26(在图10中省略了反射镜26)构成的光源装置18的另一个例子的截面图。在该实施例中，放电管24为了防止放电管24的电极24A附近的部分温度低下而被形成为隔热性结构。即，放电管24的端部被形成为由外管部分24o和内管部分24i构成的二重管结构，在外管部分24o和内管部分24i之间有由空气层或真空层构成的隔热部分。支持材料25被配置在外管部分24o的周围，将放电管24支持在反射镜26上。该实施例的作用与前面的实施例的作用一样。
图11是展示由放电管24、反射镜26构成的光源装置18的另一个例子的截面图。在该实施例中，支持材料25为了防止放电管24的电极24A附近的部分温度低下而被配置在从放电管24的端部靠内的位置。如上所述，电极24A的金属微粒附着在放电管24的内壁上的范围被限制在从放电管24的端部的有限的距离内。支持材料25被设置在电极24A的金属微粒附着到放电管24的内壁上的范围的外侧(即靠内的位置)。
在这种情况下，支持材料25也可以不特别用隔热性高的材料制作，例如，支持材料25用热传导良好的硅制作。这样一来，如上所述，由于通过支持材料25的热传导，放电管24的支持材料25的位置上的部分成为温度最低点。但是，放电管24的温度最低点在金属微粒附着到放电管24的内壁上的范围以外，因而液体水银不会被金属微粒所封闭。所以，通过本发明，能够持续地蒸发放电管24内的许多液体水银，而放电管24内的水银气体的量不减少，不会缩短放电管24的寿命。
图12是展示由放电管24、反射镜26构成的光源装置18的另一个例子的截面图。在该实施例中，光源装置18具备为了将放电管24支持在反射镜26上而配置在放电管24的电极24A附近的位置的支持材料25、与放电管24的中央部分接触的导热材料32。支持材料25用硅制作。导热材料32用散热性更高的硅制作。或者，在导热材料32设置散热风扇，或用风扇输送冷却空气。
导热材料32也与反射镜26接触，将放电管24的中央部分的热扩散到反射镜26，在放电管24的中央部分作成温度最低点。所以，放电管24的电极24A附近的部分不会成为温度最低点。所以，液体水银不集中在放电管24的电极24A附近的部分，液体水银不被电极24A的金属微粒封闭，水银气体的量不减少，因而放电管24的寿命不减少。
另外，通过在放电管24的中央部分作成温度最低点，水银28主要在温度低的部分蒸发，产生的水银气体扩散到放电管24的所有部分。扩散了的水银气体也返回到温度低的部分。这样，水银气体在放电管24的所有部分的分布几乎一样，水银气体的温度和压力在放电管24的所有部分几乎相等。即，通过作成放电管24的温度低的部分，能够控制水银气体的温度。从放电管24射出的光的亮度在最佳的水银气体浓度和与其对应的最佳的管内温度下成为最大，不管水银气体浓度比最佳值高还是低，管内温度比最佳值高还是低，从放电管24射出的光的亮度都比最大值低。在该例子中，通过作成放电管24的温度低的部分，使管内温度成为最佳值或接近最佳值，能够使从放电管24射出的光的亮度最大。
图13是展示由放电管24、反射镜26构成的光源装置18的又一个例子的截面图。支持材料25被配置在放电管24的电极24A附近的部分，将放电管24支持在反射镜26上。隔热材料的层(隔热膜)34被配置在支持材料25和反射镜26之间。在隔热材料的层34贴在支持材料25上的状态下，将放电管24安装到反射镜26上。支持材料25用与现有技术一样的硅制作，隔热材料的层34用例如间位型芳族聚酰胺纤维(例如帝人牌的康纳克斯)制作。支持材料25可以具有热传导性，由于隔热材料的层34隔断了热，所以防止了热从放电管24的端部扩散到反射镜26。由此，防止在放电管24的电极24A附近的部分的温度低下。该实施例的作用与前面的实施例的作用相同。
图14是展示由放电管24、反射镜26构成的光源装置18的又一个例子的截面图。支持材料25配置在放电管24的电极24A附近的部分，将放电管24支持在反射镜26上。隔热材料的层(隔热膜)34被配置在放电管24和支持材料25之间。支持材料25用与现有技术一样的硅制作，隔热材料的层34用例如间位型芳族聚酰胺纤维(例如帝人牌的康纳克斯)制作。支持材料25可以具有热传导性，由于隔热材料的层34隔断了热，所以防止了热从放电管24的端部扩散到反射镜26。由此，防止在放电管24的电极24A附近的部分的温度低下。该实施例的作用与前面的实施例的作用相同。
图15是展示由放电管24、反射镜26构成的光源装置18的又一个例子的截面图。在该实施例中，反射镜26用隔热性的树脂制作。反射镜26用例如聚碳酸脂的隔热性树脂制作。聚碳酸脂是碳酸和多价乙醇的聚脂。聚碳酸脂由于使用芳香族乙醇，所以具有熔点高(热稳定性好)，机械强度大，电绝缘性好的特点。将铝等的反射膜26A与支持材料25不重叠地涂抹在反射镜26的内面。因而，由于即使支持材料25具有热传导性，反射镜26也隔断了热，所以防止了热从放电管24的端部经由支持材料25扩散到反射镜26。由此，防止在放电管24的电极24A附近的部分的温度低下。该实施例的作用与前面的实施例的作用相同。
如以上说明的那样，通过本发明，能够获得具有长寿命的放电管的光源装置。

Claims (4)

1.一种光源单元，其特征在于包括：
放电管；
反射从该放电管发射的光的反射镜；
配置在该放电管中的电极附近的部分的、用来将该放电管支持在该反射镜上的由硅构成的支持材料；以及
配置在该放电管和该支持材料之间或该支持材料和该反射镜之间的、由间位型芳族聚酰胺纤维材料构成的隔热材料的层，
其中，上述隔热材料的层是膜状的结构，设为能够防止上述放电管的电极附近成为温度的最低点。
2.一种显示单元，其特征在于：
具有光源单元，其中
该光源单元包括：
放电管；
反射从该放电管发射的光的反射镜；
配置在该放电管中的电极附近的部分的、用来将该放电管支持在该反射镜上的由硅构成的支持材料；以及
配置在该放电管和该支持材料之间或该支持材料和该反射镜之间的、由间位型芳族聚酰胺纤维材料构成的隔热材料的层，
其中，上述隔热材料的层是膜状的结构，设为能够防止上述放电管的电极附近成为温度的最低点。
3.一种显示装置，其特征在于：
具有显示单元，其中
该显示单元内置有光源单元，
该光源单元包括：
放电管；
反射从该放电管发射的光的反射镜；
配置在该放电管中的电极附近的部分的、用来将该放电管支持在该反射镜上的由硅构成的支持材料；以及
配置在该放电管和该支持材料之间或该支持材料和该反射镜之间的、由间位型芳族聚酰胺纤维材料构成的隔热材料的层，
其中，上述隔热材料的层是膜状的结构，设为能够防止上述放电管的电极附近成为温度的最低点。
4.一种信息处理装置，其特征在于：
具有显示单元，其中
该显示单元内置有光源单元，
该光源单元包括：
放电管；
反射从该放电管发射的光的反射镜；
配置在该放电管中的电极附近的部分的、用来将该放电管支持在该反射镜上的由硅构成的支持材料；以及
配置在该放电管和该支持材料之间或该支持材料和该反射镜之间的、由间位型芳族聚酰胺纤维材料构成的隔热材料的层，
其中，上述隔热材料的层是膜状的结构，设为能够防止上述放电管的电极附近成为温度的最低点。
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