專利名稱：用于顯示組件和顯示裝置的溫度控制機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種室內(nèi)和室外兩用的大尺寸顯示裝置，更準確地說，涉及一種顯示組件和顯示裝置的溫度控制機構，用于管理控制顯示組件中的顯示管和顯示管驅(qū)動器的控制單元的溫度。
通常，一種室內(nèi)和室外兩用的大尺寸顯示裝置的顯示組件裝有三個熒光放電管，例如說用于發(fā)射紅色、綠色或蘭色光的冷陰極熒光管。
如

圖11所示，熒光放電管的表面的溫度在70℃左右時表現(xiàn)出最大的光強。因而，如果一個熒光放電管在長時間關斷之后接通，就會光強不足且對顯示管的壽命有不良的影響。接通顯示管并在顯示管不受冷卻的條件下經(jīng)過一段時間之后，顯示管便放出熱量，顯示管的表面溫度逐步升高，例如說上升到高于100℃的溫度，由是光強下降。
在這種情況下，人們提出了一種通過為顯示管供應空氣來冷卻顯示管的機構。
對安裝在顯示管旁邊用于控制顯示的印刷線路板不斷散熱或冷卻使得印刷線路板周圍的溫度不致圍上升到超過執(zhí)行所需控制操作的預定溫度也是必要的。
但是，按照用于常規(guī)顯示機構的冷卻系統(tǒng)，向顯示管供應空氣只不過是通過向儲放顯示管的燈箱提供空氣而間接冷卻顯示管，還有一個方法是向顯示管的一個零件(例如說是裝在顯示管的一端的一個電極供應空氣，但都不是一個直接冷卻顯示管的方法。因而，這不是冷卻顯示機構或控制顯示管在預定溫度的有效方法。
再者，常規(guī)的溫度控制系統(tǒng)僅對顯示管冷卻或加熱，而不控制其上面安裝有顯示控制電路等等的印刷線路板的溫度。
但是大尺寸的顯示機構要求較小的厚度。某些機構在罩著顯示管的燈箱后面裝有用于控制接通和關斷顯示管的控制電路板。特別是，當控制電路板安裝得與燈箱的后背平行時，顯示管與控制電路板的溫度控制可同時進行。但是，常規(guī)的溫度控制機構并不包括這類的溫度控制機構或系統(tǒng)。
在上述情況下，本發(fā)明的目的在于當顯示管的表面溫度等于或低于最佳溫度時預熱顯示管，使得在接通顯示管之前就能得到最佳溫度，在于當顯示管的表面溫度由于接通顯示管之后顯示管本身發(fā)出的熱量而超過最佳溫度時把顯示管冷卻到最佳溫度，以及在于冷卻用于控制顯示管顯示的控制單元的印刷線路板或從它放出的熱量，直至線路板表明溫度等于或低于預定的溫度為止。
本發(fā)明的目的還在于甚至對其結構中用于控制顯示管驅(qū)動器的控制電路板緊密連接至顯示管(至顯示管的燈箱)的顯示裝置提供用于能同時控制顯示管和控制電路板的溫度的溫度控制機構。
其目的還在于提供顯示組件和顯示裝置的溫度控制機構，通過給顯示組件安裝導熱體和將導熱體連接到機構本體機殼的一個零件上，經(jīng)由機構的機殼冷卻顯示管來有效散熱以達到有效地控制溫度。
為了就使用顯示管的顯示機構做到這一點，顯示管要用一個循環(huán)經(jīng)由例如說發(fā)熱板之類的加熱單元的預定溫度的熱空氣的通氣扇管道預熱，一個溫度傳感器之類的溫度檢測單元，以及一個例如說是風扇的通氣扇單元，使得在接通顯示管之前就能在顯示管的表面得到接通顯示管的最佳溫度。如果溫度傳感器檢測出表面溫度由于接通顯示管之后顯示管放出的熱量而超過最佳溫度，則顯示管冷卻單元停止例如上述發(fā)熱板之類的加熱單元的工作，循環(huán)預定溫度熱空氣的通氣扇管道中的空氣被排掉，并且吸進較低溫度的外部空氣，把顯示管的表面冷卻至最佳溫度。
用于控制顯示管顯示的零件在控制單元中產(chǎn)生相當高溫度的熱量，裝有這些零件的印刷線路板要放出熱量，并通過控制單元冷卻部份使用裝在溫度控制機構上的風扇吸進的外部空氣或用顯示管預熱單元內(nèi)使用的預定溫度的熱空氣冷卻。
本發(fā)明可應用到這樣的顯示機構上，其結構中用于控制顯示管顯示的控制單元在罩著顯示管的燈箱后部安裝到顯示管上。例如，向迂回在裝著電路元件的控制電路板上的風道供應的冷空氣或熱空氣使被控的顯示/控制單元的溫度進入最佳狀態(tài)。
例如，當顯示管和控制線路板的溫度低于起動顯示機構的預定溫度(例如70℃)時，由一個諸如發(fā)熱器等等之類的發(fā)熱單元加熱的熱空氣供給空氣通道。于是，顯示/控制單元被加熱到預定的溫度。當單元以差不多像在顯示機構工作期間的預定溫度被驅(qū)動時，由顯示/控制單元加熱的空氣再次供應給顯示/控制單元。于是，顯示/控制單元被控制來指示此預定溫度。
當顯示/控制單元的溫度大大超過預定溫度時，顯示/控制單元就例如說由外部空氣供給并被冷卻。當顯示/控制單元的溫度接近預定溫度時，顯示/控制單元的溫度就由通過顯示/控制單元的空氣再次供應給顯示/控制單元來控制。通過上面所述的控制，顯示管和控制單元就能穩(wěn)穩(wěn)地控制在最佳溫度，使顯示管以高光強發(fā)光。
顯示管的溫度可通過將導熱橡膠和金屬連到顯示/控制單元的顯示管上作為導熱材料而得到控制。也就是說，可借助于把上述橡膠或金屬連到鄰接顯示管的電極處并用上述通氣扇單元加熱或冷卻所用導熱材料的一端而容易地通過導熱材料控制顯示管的溫度。
再者，顯示管的熱量通過將導熱材料連接到一個零件例如說機構本體機殼的一個平板上而釋放到機殼上，從而輕松有效地散出顯示管的熱量。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的整個結構；圖2示出沿圖3中A-A線的截面視圖；圖3示出顯示模塊的外觀和結構；圖4A示出顯示組件的外觀；圖4B是一個顯示組件的側視圖；圖4C是一個顯示組件的正視圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的顯示模塊的頂視圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的顯示裝置的側向截面視圖；圖7示出顯示模塊的結構；
圖8是顯示組件的一個斜視圖；圖9是顯示組件的一個截面視圖；圖10示出導熱片24的結構；以及圖11示出指明熒光放電管的表面溫度與光強度之間的關系的特性曲線。
現(xiàn)在參照附圖敘述應用本發(fā)明的三個實施例(第一至第三實施例)。第一實施例介紹一種以獨立系統(tǒng)的方式控制每個要預熱的顯示管和要冷卻的控制單元的溫度的方法。第二實施例介紹一種通過單一系統(tǒng)供應空氣來預熱顯示單元和冷卻控制單元的方法。
根據(jù)第三實施例，溫度由通氣扇單元供給顯示裝置的空氣控制，在其結構中用于控制顯示管顯示的控制電路板被放在顯示管燈箱的后部。
(第一實施例)圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的顯示機構，是顯示機構的一個側向截面視圖。在圖1中，顯示單元1包括32個排成矩陣形狀例如說4行×8列的顯示模塊。整個顯示機構則由整體提供若干上述組合的顯示單元構成。
顯示單元1在反面裝有一個用于將顯示單元1里的熱量散發(fā)到機構外面的排氣扇3以及一個用于吸進外部空氣的外部空氣進入口4。通過外部空氣進入口4吸進的外部空氣借助循環(huán)風扇5在顯示單元之內(nèi)循環(huán)。
圖2是一個截面視圖，示出顯示模塊2的內(nèi)部結構(一個顯示單元1的結構)，一個顯示單元1含有32個顯示模塊2，并由4行顯示模塊2組合構成。顯示單元1還包括一個位于單元前部具有一個熒光放電管的燈泡單元以及一個用于控制熒光放電管顯示的控制單元控制單元位于后部，以隔熱材料9插在兩個單元間，如圖2所示。
圖3是顯示模塊2的一個正視圖(一個顯示單元1的結構)。如圖3所示，顯示模塊2包括32個排成4行×8列矩陣形式的顯示組件6。正如下面要敘述的，每個顯示組件6包括一個用于發(fā)射三種彩色-紅色(R)、綠色(G)和蘭色(B)的光發(fā)射單元。
圖4示出一個顯示組件的結構；圖4A是顯示組件6的一個斜視圖；圖4B是顯示組件6的一個側視圖；以及圖4C是顯示組件6的一個正視圖、顯示組件6包括兩塊用于將包含每個元件的燈室隔成三等分的隔板，三個熒光放電管8各自置于一個三等分的柵格的中心，以及一個用于將分布和發(fā)自熒光放電管8的側面的光有效地向前方反射的燈室10、三個熒光放電管8各自用熒光漆著上紅色(R)、綠色(G)和蘭色(B)，并以熒光放電管8的縱方向順著燈室的前后方向布置安裝。
參照圖1敘述顯示機構的溫度控制。
圖2是圖3沿A-A′線的截面視圖，如圖2所示燈泡單元包括熒光放電管8；一個諸如發(fā)熱板等等的加熱器11；一個溫度傳感器12，以及一個包含顯示模塊中的循環(huán)風扇A等的顯示模塊中的循環(huán)通風道13。
當溫度傳感器12檢測出熒光放電管的環(huán)境溫度等于或低于熒光放電管的光強度為最大值時的最佳溫度(下文稱為最佳溫度)時，由加熱器11加熱的空氣通過使用顯示模塊中的循環(huán)風扇A的顯示模塊的循環(huán)風道13沿箭頭方向循環(huán)，于是如上所述，顯示管的熒光放電管8被預熱到溫度達到例如說能獲得最大光強度的70℃為止。如已達到最佳溫度，則熒光放電管接通，用于預熱熒光放電管8的加熱器11停止對它加熱。并且當熒光放電管的表面溫度由于熒光放電管本身產(chǎn)生的熱量而進一步上升超過最佳溫度時，則顯示模塊中的循環(huán)風扇B排出顯示模塊的循環(huán)空氣通道13中的已加熱空氣，使熒光放電管的表面溫度在吸進低溫的外部空氣之后降下來。
如此，熒光放電管8的表面的溫度便由溫度傳感器12、加熱器11、顯示模塊中的循環(huán)風扇A、顯示模塊中的循環(huán)風扇B以及顯示模塊中的循環(huán)空氣通道13控制，結果便能獲得適于最大光強的最佳溫度。
圖1所示控制單元的印刷控制電路板14由單元里的吸氣風扇4吸進的外部空氣冷卻。
如此，熒光放電管便能調(diào)到最佳溫度，并且熒光放電管8能夠有效地發(fā)出光來。印刷控制線路板14也能運用在最佳溫度并且能夠在熒光放電管和印刷控制線路板14上有效地執(zhí)行溫度控制。
(第二實施例)圖5示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的顯示模塊。圖5A是一個頂視圖，而圖5B則是一個側向截面視圖。
使用圖5所示的結構，當燈室10里的溫度傳感器12檢測出熒光放電管的環(huán)境溫度等于或低于使熒光放電管的光強能達到最大值的最佳溫度時，一個設在單元后部的吸氣排氣風扇15通過進/排氣口16將外部的空氣吸進腔室17內(nèi)。
被吸進的空氣，受加熱器18加熱并循著兩端的空氣通道19(順著空心箭頭指出的方向)送到顯示模塊，以便能夠有效地預熱燈室10內(nèi)的熒光放電管8。
若熒光放電管的表面的溫度達到接通熒光放電管的最佳值，則接通熒光放電管，加熱器18停止對熒光放電管預熱，并且若溫度傳感器12檢測出顯示模塊的溫度由于熒光放電管本身產(chǎn)生的熱量而等于或高于熒光放電管的最佳溫度，則吸氣/排氣風扇15通過吸進外部空氣和排出顯示模塊的內(nèi)部空氣而降低內(nèi)部的溫度。
這樣，熒光放電管的表面的溫度就通過溫度傳感器12、加熱器18、吸氣/排氣扇15以及空氣通道19控制得保持在獲得最大光強的最佳溫度上。
被加熱的空氣穿過燈室10，吸收印刷控線路板14的熱量、沿圖5所示箭頭B的方向流通，并被排放到單元的外面。
這時，由于已穿過燈室10的加熱空氣表現(xiàn)出一個低于裝有相當熱的零件的印刷控制線路板的溫度，因而印刷控制線路板14能充分冷卻。
使用這樣一種結構，熒光放電管就能調(diào)整在最佳溫度，并且印刷控制線路板14能夠運用在最佳溫度，從而有效地控制熒光放電管和印刷控制線路板14二者的溫度。
(第三實施例)圖6示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的顯示裝置，是該裝置的一個側向截面視圖，在圖6中，顯示單元20包括32個排成4行×8列的矩陣形式的顯示模塊21，若干個顯示單元20整體構成顯示裝置。
顯示單元20在后側面裝有一個排氣扇20a，用于排出顯示單元20內(nèi)部的熱量，它還裝有一個作為加熱單元的加熱器20b，外部空氣進入口20′設在顯示單元20的后側面上，通過外部空氣進入口20′吸進的外部空氣借助于循環(huán)風扇20C而在顯示單元20內(nèi)循環(huán)。顯示單元20內(nèi)的循環(huán)空氣冷卻被顯示模塊21加熱了的空氣。顯示單元20內(nèi)的空氣被加熱器20b加熱并供給顯示模塊21去加熱顯示模塊21里的熒光放電管和控制電路板。
圖7示出顯示模塊21的結構，每個顯示模塊21包括4×8個顯示組件，圖7是一個截面視圖，每個顯示組件22包括一個燈室23和一個連接器22′。連接器22′裝有一個控制電路板30，熒光放電管通風道31設在燈室23的后部，在熒光放電管通風道31中，顯示模塊中的一個循環(huán)風扇32使顯示單元20里的空氣循環(huán)。循環(huán)在熒光放電管通風道31中的氣流由圖7中的實線箭頭示出。
圖8是一個斜視圖，詳細示出顯示組件的結構，如圖8所示，顯示組件包括兩塊用于將內(nèi)部隔成三等分的隔板22″(三個熒光放電管即三個顯示管22a至22c，各裝在一個三等分倉中)以及導熱片24和25，熒光放電管22a至22c用熒光漆著成紅色(R)、綠色(G)和蘭色(B)并安在例如說燈室的面上。
導熱片24和25由彈性導熱材料例如經(jīng)過處理或加工的硅等等構成，設在顯示管空氣通道31中的導熱片25受顯示管空氣通道31中的循環(huán)氣流加熱或冷卻。
導熱片24穿過形成在燈室23頂面上的孔(在附圖中未示出)向上伸出燈室23，圖9是一個詳細示出其結構的截面視圖，用剖面線表示的導熱片24固定在熒光放電管22a(22b，22C)的一個電極周圍的面上，并穿過附圖中未曾示出的孔向上伸出燈室23。圖10示出一個導熱片24的結構。
如上所述，由于導熱片24是有彈性的，所以當它接觸固定在顯示裝置機殼上的金屬27時，很容易彎曲成如圖9所示形狀，以增大導熱片24和金屬27之間的接觸面積。從而，熒光放電管22a產(chǎn)生的熱量能很容易地通過硅導熱片24釋放到顯示裝置的機殼上。
下面敘述根據(jù)本實施例的顯示裝置的溫度控制動作。
如果溫度傳感器(示于附圖中)檢測出熒光放電管的環(huán)境溫度等于或低于熒光放電管的光強為最大值的最佳溫度，則受圖6所示加熱器20b加熱的空氣借助于顯示模塊中的循環(huán)風扇32沿實線或虛線指示的方向循環(huán)，并且熒光放電管22a至22c被預熱到能獲得最大光強的70℃。在熒光放電管22a至22c在最佳溫度的啟動接通動作之后，用于預熱熒光放電管的加熱器18便停止對它加熱。
然后，如果溫度傳感器檢測出熒光放電管的表面的溫度由于熒光放電管22a至22c產(chǎn)生的熱量而上升超過最佳溫度，則排氣風扇20a排出顯示單元中的已加熱空氣，并通過外部空氣進入口20′吸進外部的冷空氣，如此，吸進的空氣借助于顯示模塊中的循環(huán)風扇32便在顯示管空氣通道31中循環(huán)，并降低熒光放電管22a至22c的表面的溫度，使得熒光放電管22a至22c的表面的溫度保持在光強度能達到最大值時的最佳溫度附近，并且控制電路板的溫度能是最佳值。
加熱的空氣在經(jīng)過顯示管空氣通道31之后，被排入顯示單元20并被顯示模塊中的循環(huán)風扇32吸進顯示管空氣通道31，即使是未接通的熒光放電管22a至22c，也穩(wěn)定維持著最佳溫度。因而，即使是尚未接通的熒光放電管22a至22c，也會在管子接通時，立即在最佳溫度下發(fā)光。
根據(jù)本發(fā)明，通過如此預熱熒光放電管，使得熒光放電管的表面的溫度能達到接通熒放電管的最佳水平，對熒光放電管來說，最大的光強度是能夠得到的。管子在接通之前通過熒光顯示管預熱單元預熱。在熒光放電管接通之后，熒光放電管的表面的溫度由于熒光放電管本身產(chǎn)生的熱量而升高，當此溫度超過最佳值時，它便通過熒光放電管冷卻單元冷卻，并且已接通的熒光放電管的表面的溫度維持在最佳的數(shù)值上。
熒光放電管的顯示可以通過控制單元冷卻單元冷卻用于控制熒光放電管的顯示的控制單元來正確控制。
印刷控制線路板能同時控制到最佳溫度，并且能有效地控制該溫度。
通氣扇能控制顯示/控制單元在最佳溫度，其顯示裝置的結構中用于控制熒光放電管的顯示的控制單元安裝到熒光放電管上或者是安在罩著熒光放電管的燈箱的后側面上。
權利要求
1.一種用于具有控制顯示管顯示的控制單元的顯示裝置的溫度控制機構，包括顯示管預熱機構，用于在接通之前預熱顯示管，使得顯示管的表面溫度能達到接通顯示管的最佳數(shù)值；顯示管冷卻機構，用于冷卻顯示管以保持接通的顯示管的表面溫度處于最佳值；以及用于冷卻控制單元的控制單元冷卻機構。
2.根據(jù)權利要求1的溫度控制機構，其中所述顯示管通過使用一個加熱機構、溫度檢測機構以及用來循環(huán)已被加熱到一定溫度的空氣的通氣扇管道的所述顯示管預熱機構進行預熱。
3.根據(jù)權利要求1的溫度控制機構，其中所述控制單元通過所述控制單元冷卻機構使用加熱到一定溫度并被所述顯示管預熱機構使用過的空氣進行冷卻。
4.根據(jù)權利要求1的溫度控制機構，其中所述顯示管預熱機構對顯示管加熱以保持顯示管的表面溫度在顯示裝置工作的時期內(nèi)處于最佳數(shù)值；以及所述顯示管冷卻機構冷卻顯示管以保持在顯示裝置工作的時期內(nèi)顯示管的表面溫度為最佳數(shù)值。
5.根據(jù)權利要求4的溫度控制機構，其中所述顯示管冷卻機構使用空氣冷卻顯示裝置中的顯示管控制機構以保持顯示管的表面溫度為最佳數(shù)值。
6.一種用于具有控制顯示管顯示的控制單元的顯示裝置的溫度控制機構，包括一個顯示管；用于加熱所述顯示管至一定溫度的加熱機構；以及一個空氣通道，裝在所述加熱機構和所述顯示管之間，構成控制單元的一部分。
7.根據(jù)權利要求6的溫度控制機構，其中所述空氣通道包括一個功能如像所述控制單元一樣的印刷控制線路板。
8.根據(jù)權利要求6的溫度控制機構，其中由所述加熱機構加熱到一定溫度的空氣流過所述空氣通道。
9.根據(jù)權利要求6的溫度控制機構，其中通過外部空氣進入口吸進的外部空氣流過所述空氣通道。
10.根據(jù)權利要求6的溫度控制機構，其中經(jīng)由所述空氣通道流過顯示管的加熱空氣也流過所述印刷控制線路板上面的各個電子元件。
11.根據(jù)權利要求6的溫度控制機構，其中經(jīng)由所述空氣通道流過顯示管的所述外部空氣也流過所述印刷控制線路板上面的各個電子元件。
12.一種用于具有一個顯示管的顯示裝置的溫度控制機構，包括一個包括有顯示管和一個安在緊靠顯示管后面的控制單元的顯示/控制單元，用于控制顯示管的顯示；以及用于通過向所述顯示/控制單元供應熱空氣或冷空氣來控制所述顯示/控制單元在最佳溫度的通氣扇機構。
13.根據(jù)權利要求12的溫度控制機構，其中所述通氣扇機構向所述顯示/控制單元供給由所述加熱機構加熱的空氣。
14.根據(jù)權利要求12的溫度控制機構，其中所述通氣扇機構再向所述顯示/控制單元供給被所述顯示/控制單元加熱過的空氣。
15.根據(jù)權利要求12的溫度控制機構，其中所述通氣扇機構向所述顯示/控制單元供給外部空氣。
16.根據(jù)權利要求12的溫度控制機構，其中所述通氣扇機構再向所述顯示/控制單元供給已經(jīng)通過了所述顯示/控制單元的空氣。
17.根據(jù)權利要求12的溫度控制機構，其中所述顯示/控制單元包括一個通向顯示管的通氣道以及另一個通向控制單元的通氣道，使得來自所述通氣扇機構的空氣能夠被導向每一個通氣道。
18.根據(jù)權利要求12的溫度控制機構，其中一個導熱材料連接所述顯示/控制單元的所述顯示管。
19.根據(jù)權利要求12的溫度控制機構，其中所述導熱材料的一端設在顯示管的一個電極的鄰接處。
20.根據(jù)權利要求12的溫度控制機構，其中所述導熱材料接觸一個物理連接到顯示裝置機殼的散熱材料上。
21.根據(jù)權利要求20的溫度控制機構，其中所述散熱材料是一塊金屬板。
22.一種顯示組件，包括一個顯示管；一個連接到所述顯示管的導熱材料；以及一個物理連接到機構本體的機殼并接觸所述導熱材料的散熱材料。
23.根據(jù)權利要求22的顯示組件，其中所述導熱材料設在顯示管的一個電極的鄰接處。
24.根據(jù)權利要求22的顯示組件，其中所述導熱材料是有彈性的材料。
25.根據(jù)權利要求22的顯示組件，其中所述導熱材料是一塊金屬板。
26.一種用于具有控制顯示管顯示的控制單元的顯示裝置的溫度控制方法，包括的步驟是在接通之前預熱顯示管，使得顯示管的表面溫度能達到接通顯示管的最佳數(shù)值；冷卻顯示管，保持已接通顯示管的表面溫度在最佳數(shù)值；以及冷卻控制單元。
27.根據(jù)權利要求26的溫度控制方法，其中外部空氣借助于預熱機構調(diào)節(jié)到一個預定的溫度，并且外部空氣在所述顯示管加熱步驟中通過一個通氣扇管道流向顯示管。
28.根據(jù)權利要求26的溫度控制方法，其中依靠控制單元冷卻機構的所述控制單元冷卻步驟借助于在所述顯示管預熱步驟中使用過的預定溫度的熱空氣進行。
全文摘要
一個顯示管被預熱到最佳溫度，并且一個用于控制顯示管顯示運作的印刷控制線路板被冷卻，使得顯示機構的顯示管的光強達到最大值。一個溫度傳感器檢測熒光放電管的環(huán)境溫度。當它檢測出溫度低于最佳數(shù)值時，由諸如平板加熱器等等的加熱器加熱的空氣借助循環(huán)風扇在顯示模塊的環(huán)流通風道中循環(huán)。顯示管被預熱至顯示管的表面溫度達到最佳溫度，當達到最佳溫度時，顯示管接通并且加熱器停止加熱顯示管。
文檔編號G09F9/00GK1137126SQ9610297
公開日1996年12月4日 申請日期1996年3月28日 優(yōu)先權日1995年3月29日
發(fā)明者松原章, 馬場一城, 田口俊介 申請人:富士通機電株式會社