CN1721946A - 冷阴极荧光管装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷阴极荧光管装置。当冷阴极荧光管装置的管电流或放电管数目增加时，抑制管壁温度上升，它包括：由高散热性材料组成的管座(1)、有靠管座(1)支持的两端部的荧光管(2)、安装在向荧光管(2)两端部(3)之间延伸的中间部(4)上、且与管座(1)牢固附着的导热性托板(5)。荧光管(2)所生的热通过与托板(5)及与之热接合的管座(1)向外部放出，阻止荧光管(2)的温度上升。

Description

冷阴极荧光管装置

技术领域

本发明涉及一种冷阴极荧光管(灯)装置，特别是一种使冷阴极荧光管所生的热良好放出，而达成高亮度化和长寿命化的冷阴极荧光管装置。

背景技术

例如下述专利文献1中公开的背光照明是众所周知的。此背光照明装置把冷阴极荧光管配置在平板导光体的侧端部，从荧光管导入的光，借助导光体下面形成的反射板的反射从导光体上面放出。此装置备有包围着荧光管的反射罩，荧光管与导光体侧端部之间形成的第1间隙，跟荧光管与反射罩弯曲面之间形成的第2间隙几乎相同。而且第1间隙与第2间隙之和大于荧光管的直径，借助反光罩使荧光管所发的光顺利反射，透过导光体。备有反光罩的背光照明装置也公开在下述其它专利文献中。

下述专利文献2中公开的面光源装置，为了不减向导光体的入射光总量，防止降低由电极附近的入射光量，使涉及出射端面全体成为均匀的亮度分布。此面光源装置备有：荧光管的直线型光源、邻近直线光源入射端部配置的导光体、设于导光体出射面一侧的漫射部件、设于导光体出射面和背侧的反光部件、覆盖直线型光源的灯管管座。把灯管管座内面中央部作为漫射反射面其它部分作为正反射，借助导光体的入射端面能够提高入射时的入射效率。

下述专利文献3公开的归还用电线的焊接部设于光源反射体的强化背光照明。下述专利文献4公开的达成背光照明薄型化的平面玻璃发光装置，组合一对有直角三形角截面的透光板，从透光板端面导入光的大部分照射网点向照射方向反射提高光利用效率，利用两个透光板能够达成背光照明的薄型化。

专利文献1  特开平6-67025

专利文献2  特开平8-271895

专利文献3  特开平10-12026

专利文献4  特开200-268617

例如电视监视器使用冷阴极荧光管时，对高亮度化的要求高。为荧光管的高亮度化，可考虑增加荧光管的管电流或者增加配置在导光体侧端部的荧光管数目。但是，冷阴极荧光管的特性是当其玻璃管管壁温度超过某温度时，荧光管的亮度就下降。故而尽管增加管电流或管数目，玻管管壁温度还会增加，结果得不到高亮度。所以，需要抑制玻管管壁温度的上升，在最合适的温度点亮，冷阴极荧光管的亮度才能提高。

发明内容

于是，本发明的目的在于提供一种尽管增加荧光管数目或增大管电流也抑制了玻管管壁温度的上升而达成高亮度化和长寿命化的冷阴极荧光管装置。

按照本发明的冷阴极荧光管装置配备着管座1和有玻管2a的冷阴极荧光管2，冷阴极荧光管2的两端部靠管座1支持着。多个导热性托板5安装在冷阴极荧光管2的玻管2a上，使多个托板5与管座1可导热地接触。由于发自冷阴极荧光管2的热，通过托板5及与其热接合的管座1向外部放出，冷阴极荧光管2的温度上升得到抑制。而且，在玻管2a因散热而发生局部冷却的状态下长时间通电时，水银在冷却部位集中，在其它部位枯竭，有亮度下降的缺点。但由于玻管2a与托板5多处接触，由于玻管2a至少其发光区的纵向整体均匀散热，荧光管的亮度不会局部下降。靠托板5稳固支持的冷阴极荧光管2玻管2a的移动或变形不会发生。而且，外力导致的管座1变形也因托板5而不致发生。

按照本发明的实施方式，使冷阴极荧光管2玻管2a的纵向整体与导热性托板5接触，使托板5与管座1可导热地接触。

按照本发明，可获得下述效果：

[1]借助散热性托板防止冷阴极荧光管管壁温度上升，能使管壁保持最合适的温度。

[2]所以，尽管冷阴极荧光管数目增加或管电流增大，也能使冷阴极荧光管高效发光，达成高亮度化。

[3]由于冷阴极荧光管能够纵向均匀散热而冷却，就能使水银保持一种涉及荧光管全发光区的均匀分散状态，能获得均匀的亮度。

[4]尽管给灯管长时间通电，水银枯竭状态不出现，灯管寿命加长，使用期限内亮度不下降，高可靠性冷阴极荧光管装置能够实现。

附图说明

图1  按照本发明的荧光管装置透视图；

图2  用于图1的荧光管装置的托板的透视图；

图3  图1的荧光管装置的截面图；

图4  使用图1的荧光管装置的背光照明透视图；

图5  本发明托板的另一实施方式的截面图；

图6  设置有反光镜的另一实施方式的截面图

图7  流体成型成托板的另一实施方式的截面图；以及

图8  用间隔棒成型成整体的托板的另一实施方式截面图。

符号说明

1  管座；2  荧光管；2a  玻管；3  端部；4  中间部；

5  托板；6  反光镜；1e  开口面；12  外部散热板

具体实施方式

下面，参照图1～图8，就背光照明系统适用的按照本发明的冷阴极荧光管装置的实施方式进行说明。

如图1所示，按照本发明的冷阴极荧光管装置设置着：管座1、设于管座1两端的接线盒7、有玻管2a的冷阴极荧光管2。冷阴极荧光管2的两端部3由接线盒7支持。玻管2a形成内径2mm、全长310mm的直进式圆筒状，内部填充惰性气体及水银蒸气予以密封，设置有(均未图示)：一对对置于玻管2a两端固定的电极、形成于玻管2a内壁的荧光膜、从与电极“电连接”的冷阴极荧光管2两端导出的一对端子。一对端子与接线盒7内导线8连接，由于通过导线8与荧光管点亮用逆变器电路(未图示)连接，荧光管点亮用逆变器电路发生的高电压就施加到各冷阴极荧光管2的一对端子上。由上面1b、侧面1c及底面1d形成的管座1的内壁面1a构成反光面，反射来自冷阴极荧光管2的一部分光。

管座1是由高导热性、良散热性的下列金属或其合金材料形成的：

金属	热导率(kcal/m·h·℃)
		铜(Cu)	332
铝(Al)	196
		镁(Mg)	147
锌(Zn)	96

如图1所示，冷阴极荧光管2靠6个配置在管座1的托板5得到保持。希望能兼有优秀导热性和良好透光性的托板6，是由例如约3mm厚的有机硅树脂矩形板材形成的。各个托板5，如图2所示，设有作为缺口的安装一对构成冷阴极荧光管2玻管2a的贯通孔15。一对贯孔15与构成冷阴极荧光管2玻管2a的截面形状大致相同。贯通孔15截面内径与构成冷阴极荧光管2玻管2a的外径实质上相同，例如为约2mm，把冷阴极荧光管2装到托板5的贯通孔15中时，向冷阴极荧光管2两端部3延伸的中间部4，即玻管2a发光区域的外壁就与贯通孔15的内壁接触。借此，把冷阴极荧光管2稳固保持在管座1内规定位置的同时，能把玻管2a所发的热传导给托板5。如图1所示，管座1内在一端与它端之间大致等间隔地安装有6个托板5，几乎涉及全长范围支持着插入贯通孔15的冷阴极荧光管2中间部。托板5的顶面5a、内侧面5b及底面5c分别与管座1的上面1b、侧面1c、及底面1d接触，托板5稳固附着在管座1上。托板5的外侧面5d暴露在管座1的开口面1e。

按照本实施方式，一对接线盒7之间形成的开口面1e的间隙长度(一对接线盒的对置间隔)L为298mm，托板5的厚度为3mm。一对接线盒7之间等间隔配置的托板5的相邻间隔及两端配置的托板5和接线盒7的间隔各为40mm。

用作液晶显示器光源的背光照明，如图4所示，设置着由透光性树脂构成的板状导光体10和配置在导光体10两端的上述冷阴极荧光管装置。一对冷阴极荧光管分别配置在导光体10的一方端部10c和另一方端部10d，各冷阴极荧光管装置的管座1沿着导光体10的一方端面10c和另一方端面10d延伸，接线盒7及6个托板5的外侧面5d分别与导光体10一方端面10c和另一方端面10d妥当接合。所以，冷阴极荧光管2被导光体10的端面10c、10d和管座1包围。导光体10优选由各种透光性及耐热性极好的树脂材料例如丙烯酸类树脂形成。

导光体10的另一方主面10e上，贴着反光片(未图示)。并且，如图4所示，配置在导光体10另一方主面10e侧的外部散热板12的两端，由于与管座1的底面1d接合，冷阴极荧光管2，与通过多个托板5的管座1、外部散热板12可导热地接合。外部放热板12是由例如锌(Zn)、铝(Al)、铜(Cu)等导热性良好的金属材料形成的，具有把经托板5及管座1传导的冷阴极荧光管2的热向外部放出的功能。

管座1的内壁1a上涂有白色涂料或镀铬，形成一个反光面，反射冷阴极荧光管2发出的光。可是，在管座1材料本身的光反射率高的场合就未必需要在内壁1a上做涂层或镀层。由于管座1的内壁1a成为反光面，管座1就形成一个把光导向导光体10的反光镜。这样，从冷阴极荧光管2辐射状发出的光中导光体10发出光从端面10c、10d直接向导光体10入射，从冷阴极荧光管2辐射状发出的光中管座1侧发出的光在管座1内壁1c反射后从端面10c、10d向导光体10入射。射入透光板10的光，在透光板10内部边重复反射边传送，从透光板10一侧主面10f成面状发光。

按照本实施方式的冷阴极荧光管装置，可获得下述的作用、效果：

[1]经由托板5及与其热接合的管座1，荧光管2产生的热能够向外部放出，所以荧光管2的温度上升能够得到抑制。

[2]而且，经由与管座1接合的外部散热板12，荧光管2产生的热能够向外部顺利地放出。

[3]经由与冷阴极荧光管2多部位、等间隔接触的托板5，涉及冷阴极荧光管2纵向整体，能够大致均匀地放热。

[4]由于设置的托板5有透光性，阴影等暗部不会在托板5的周围形成。

[5]随意增减那些与冷阴极荧光管2多部位接触的托板5的数目，冷阴极荧光管2的放热量，就能随着管电流等的增减，轻易地得到调整。

[6]由于冷阴极荧光管2的中间部得到多个托板5的稳固支持，冷阴极荧光管2的移动或变形难以发生，能够实现可靠性高的冷阴极荧光管装置。

[7]借助管座1内配置的多个托板5，对管座1施加外力或热时，能够有效防止管座1的变形。

对本发明实施方式做种种变更是可能的。例如，如图5所示，在托板5的顶面5a和底面5c上与托板5一体形成的突起部5e分别镶嵌到形成在管座1内侧上面1b和内侧底面1d的凹部14内，而托板5可以离合随意地安装于管座上。当上述突起部5e与凹部14安装或拆卸时，可利用构成管座1的内侧上面1b和内侧底面1d自身的弹性变形。反之，也可把形成在管座1内侧上面1b和内侧底面1d的突起部离合随意地镶嵌到托板5上形成的凹部内。而且，如果在内侧面5b侧形成一个敞开的缺口部15代替贯通孔作缺口部，在把冷阴极荧光管2安装在管座1的接线盒7之后，能够从开口面1e插入托板5，安装在冷阴极荧光管2上。

而且，按照图6所示的实施方式，在管座1内侧安装着一个反光面与此不同的半椭圆截面、抛物线截面的反光镜6。反光镜6把冷阴极荧光管2所发的光反射到管座1的外部，托部5与构成管座1一部分的反光镜6接合。而且，如图7所示，也可把冷阴极荧光管2镶嵌到有机硅橡胶等流体成型成的托板5的缺口部15内。此时，托板5与构成冷阴极荧光管2的玻管2a近乎纵向整体接触。所以，构成冷阴极荧光管2的玻管2a，其近乎整体通过托板5与管座1接合。

而且，如图8所示，把配置各托板5之间的间隔棒16与托板5形成一个整体，能够整体操作多个托板5、借助间隔棒能把各个托板5保持在管座1内规定位置。

作为其另一方法，对没有导光板10的直下型背光照明系统，本发明的荧光管装置也是适用的。作为其它实施方式，能够适当选择托板(5)的数目及形状和材质。为防止构成冷阴极荧光管2玻管2a一部分的局部冷却，如图7那样，除在有机硅橡胶等流体成型成的托板5镶嵌冷阴极荧光管2的场合之外，优选的是，至少设置3个托板5且相邻托板5的间隔在80mm以下，优选在50mm以下。而且，也可由铜、铝、镁或锌等导电性极好的金属形成厚度为1mm左右的托板5。在此场合，优选的是，在托板5表面实施反光性良好的“镀铬”，使托板5成为反光面。

本发明适用于用作例如液晶显示器所用的背光照明等的光源。

Claims (7)

1.一种冷阴极荧光管装置，其特征在于配备有：管座和具有玻管的冷阴极荧光管，该冷阴极荧光管的两端部由上述管座支持，其中，在上述冷阴极荧光管的玻管上安装多个导热性托板，使多个上述托板可导热地与上述管座接触。

2.根据权利要求1所述的冷阴极荧光管装置，其特征在于，上述托板等间隔地与上述冷阴极荧光管的玻管接触。

3.一种冷阴极荧光管装置，其特征在于配备有：管座和具有玻管的冷阴极荧光管，该冷阴极荧光管的两端部由上述管座支持，使导热性托板与上述冷阴极荧光管玻管的纵向全体接触，使上述各托板与上述管座可导热地接触。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的冷阴极荧光管装置，其特征在于上述管座配备有把上述冷阴极荧光管所发的光反射到上述管座外部的反光镜，上述托板与上述反光镜可导热地接合。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的冷阴极荧光管装置，其特征在于外部散热板与上述管座接合。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的冷阴极荧光管装置，其特征在于上述托板有透光性。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的冷阴极荧光管装置，其特征在于一对上述冷阴极荧光管与上述管座的开口面保持平行且由上述管座保持规定的间隔。

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