专利名称：薄型热阴极多灯丝液晶电视背光灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液晶电视背光灯，尤其涉及一种薄型热阴极多灯丝液晶电视 背光灯，英文缩写T_HCFL。
背景技术：
随着液晶平板电视(包括等离子平板电视)的屏幕越来越大，其功耗也越来越大。 以一台47英寸——52英寸液晶电视为例，其功耗已经达到200-300瓦，这对于大多数家庭 来说确实大了点，一个月的电费不可细算，也不符合节能减排政策。如果屏幕再增大到55、 60英寸，其功耗还要大大增加！因而各大电视生产厂商都采用了许多新技术来减低背光源 的功耗，如采用冷阴极背光灯(CCFL)亮度可调技术，08、09年三星相继推出了 RGB-LED、白 色发光二极管液晶电视，立即得到索尼、夏普及国内众多电视生产厂商的响应，但LED背光 源目前成本很高，制约了液晶电视的销售量，许多电视厂商把重点寄托于LED的批量生产 降低成本上，加大投资力度，期望几年之后将成本降到冷阴极背光灯(CCFL)水平，国内，清 华同方筹划建设国内规模最大的LED产业基地，其他生产LED的厂家也加紧扩大生产规模。 液晶电视在高清、高亮、高对比度、色彩还原等图像质量方面已经达到尽善尽美的程度，可 以说今后的主攻方向将转移到降低整机功耗方面，特别是更大屏幕液晶电视的功耗方面。 在大多数液晶电视采用冷阴极背光灯(CCFL)时，索尼公司独辟蹊径，采用热阴极灯(HCFL) 作背光源，结果大大提高了背光能效，不久前新推出上市的46英寸46TO5液晶电视功耗竟 只有160瓦！比CCFL灯节约功耗40%左右！液晶电视是一种被动发光的电视，它需要背光源才能显示图像。目前大多数液晶 电视都采用冷阴极背光灯(CCFL)，其特点是灯管直径小，只有2mm到4mm，还有它的寿命长， 成本低，作液晶电视的背光源非常适合，至今一直垄断着液晶电视的背光源。但阴极背光灯 (CCFL)的缺点是亮度低，发光效率低。而热阴极灯(HCFL)的亮度高，光效高，但寿命短、直 径大，直径在15mm到20mm，因而只适合于民用照明，难于用于液晶电视背光源。索尼46TO5 液晶电视采用双螺旋灯丝技术，使热阴极灯(HCFL)减少到4mm超细直径，成功用于液晶电 视背光源，相比前期46时同类液晶电视能效达到225%，并采用“节能开关技术”使待机功 耗只有0. 12W，关机功耗只有0.06W，称为“关机不耗电”的液晶电视。并且由于单只热阴极 灯(HCFL)亮度的提高，可以减少灯管的数量。但CCFL工作于1000伏高压，灯管细效率高； HCFL工作于160伏低压，灯管粗效率高，显然索尼将HCFL作成4mm细管不太合适。节能日光灯是一种成熟的照明光源，中国是节能日光灯生产大国。一般，LED背光 板成本是CCFL背光板成本的4倍！近几年内取代CCFL背光灯不太可能。可见，热阴极灯 (HCFL)作为液晶电视的背光源相比发光二极管有着显著的成本优势。这正是索尼公司采用 热阴极灯作液晶电视背光源的绝妙之处！
发明内容一种薄型热阴极多灯丝液晶电视背光灯(T-HCFL)，灯管的截面为超薄扁型结构，既保证热阴极灯管有较大的管径和工作电流，发挥其高光效、高亮度优势，又减薄热阴极灯 管的厚度；为提高工作寿命，采用多灯丝热阴极方式，即工作时，多支灯丝共同工作，但每 一支灯丝都处于降额工作状态；或者由一支灯丝工作其余灯丝处于待机状态，在背光灯电 子控制器的监控下，发现正在工作的灯丝一旦断丝时，立即转换到第2支、第3支……灯丝 工作；可以在每只灯管背面镀一层反光膜，而不必另设反光板，进一步减薄背光源整体厚 度，由于光效高于冷阴极背光灯，减少灯管数量，成本将低于现有冷阴极背光源，更远低于 白光LED发光二极管背光源，并明显降低液晶电视耗电量。本实用新型的技术方案是1、采用热阴极背光灯(HCFL)取代冷阴极背光灯(CCFL)，提高光效和亮度，在相同 亮度时减少灯管数量，成本将低于现有冷阴极背光源，更远低于白光LED发光二极管背光 源。2、灯管的截面改常用标准圆形为超薄扁形，以限制背光源的厚度，达到液晶电视 超薄的空间要求，也发挥了高光效、高亮度优势，并明显降低液晶电视耗电量。3、采用多灯丝阴极，工作时，多支灯丝共同工作，但每一支灯丝都处于降额工作状 态；或者由一支灯丝工作其余灯丝处于待机状态，在灯管启辉、监控电子控制器的监控下， 发现正在工作的灯丝一旦断丝时，立即转换到第2支、第3支……灯丝使其工作，以提高多 阴极薄型背光灯使用寿命。4、灯管控制器具有电子启辉、工作监控、过流、过压保护、每支灯丝断丝监控、切换 功能。本实用新型的有用效果是1、与索尼公司不同的是，本热阴极灯(T-HCFL)在厚度允许范围内可制作成超薄 扁形灯管，如矩形、或椭圆形、半圆、半椭圆……等，而不必制作成直径只有到4mm左右的 超细圆形灯管，降低其制作难度，也避免了超细灯管所引起的光效和亮度降低的问题。由于 同等厚度的扁形灯管截面积远大于标准圆形灯管，其发光效率将远大于标准圆形灯管。以 同样厚度为4mm灯管为例，一只厚度4mm，宽6mm的矩形灯管的横截面积是直径为4mm热阴 极圆形灯管的2倍；宽度为IOmm时为它的3. 3倍！由于灯管宽度增加，以及单只灯管亮度 增加，使背光源的灯管数量减少，材料和制作成本降低，安装更容易，整机功耗更少。采用超薄扁形光照面，使灯管与灯管之间的间距比超细圆形灯管大大缩小，只要 间距安排恰当，则不会出现圆形灯管在黑画面时可能看到的一条、条黑、白相间的“斑马 线”。2、基本不影响现有液晶电视的内部结构、电子元器件、驱动电路、变压器的改变， 即可短期内改冷阴极灯(CCFL)为薄型热阴极灯(T-HCFL)。3、采用多灯丝阴极，工作时，所有灯丝共同工作，但每一支灯丝都处于降额工作状 态；或者由一支灯丝工作其余灯丝处于待机状态，在灯管启辉、监控电子控制器的监控下， 若发现正在工作的灯丝一旦断丝时，立即转换到第2支、第3支……灯丝使其工作，提高多 阴极薄型背光灯使用寿命，从根本上解决热阴极灯(HCFL)工作寿命短的问题。理论上讲， 如果一只灯管内有η支灯丝，则该灯管寿命为单支灯丝的η倍，因为日光灯大多数是由于 灯丝烧断造成的，而日光灯本身的发光使用寿命远远没有结束。4、在平板电视屏幕越来越大、厚度越来越薄的发展趋势下，灯管的厚度占有较重要的比例。通常，液晶电视的背光源都安装有反光板使全部光源投射到液晶面板上去。为 了省去反光板材料的厚度，可以在每只灯管背面镀一层几微米厚的反光膜，而不必另设反 光板，进一步减薄背光源整体厚度。5、热阴极灯(HCFL)有着相当成熟的技术，成本也相当的低，可以参照普通节能日 光灯加工工艺制作，灯丝方面可以采用显像管的灯丝制作工艺，这在过去显像管电视机时 代已经非常完善、成熟，成本很低。所以，选用薄型热阴极灯(HCFL)作液晶电视背光源是非 常适宜的。一旦白光LED背光源成本降下来，再改成LED背光源也不为迟，没有好大的难度 和侵权纠纷。6、同样，冷阴极灯(CCFL)现有的亮度调节技术、待机开关技术也可以移植到本热 阴极灯(HCFL)背光源上来，进一步降低光源功耗，节能。
图1是薄型热阴极多灯丝液晶电视背光灯的外观图。其中，1——玻璃外壳；4—— 灯丝引脚；5——灯管控制器(13)，6——反光镀膜层；图2是薄型热阴极多灯丝液晶电视背光灯的内部结构图。其中，1——玻璃外壳； 2阴极；3——灯丝；4——灯丝引脚；图3是薄型热阴极多灯丝液晶电视背光灯的灯管电子控制工作原理图。其中， 3——灯丝；4——灯丝引脚，5——灯管控制器，7——灯管插件，8——断丝检测单元1， 9——断丝检测单元2，10——启辉电路，11——控制单元，12——连线，。
具体实施方式
1、图1，灯管玻璃外壳(1)作成扁形，其左右两端各安装有灯丝引脚G)，而其中灯 管一端安装有灯管控制器(5)，在灯管玻璃外壳(1)的其中一面镀有一层反光镀膜(6)，而 另一面成为光源的发射面，投向液晶面板。2、图2中，灯管玻璃外壳⑴左右两端外各安装有灯丝引脚G)，在玻璃外壳⑴ 内部左右两端各安装有灯丝(3)，灯丝为多组的，两端灯丝数量相等，引脚的数量也相等； 阴极⑵包围在灯丝⑶的外面。3、图3中，灯管两端的灯管插件(7)分别与两端灯丝引脚⑷对接插入，两端连线 (12)分别接入灯管控制器(5)，再进入断丝监控单元1(8)和断丝监控单元2 (9)，断丝监控 单元1(8)和断丝监控单元2(9)各自独立工作，独立检测所连接的灯丝，一旦两端任意灯丝 断丝，断丝监控单元1(8)或断丝监控单元2 (9)即判断、切换到正常灯丝工作，全部工作程 序由控制单元(11)操控。
权利要求1.一种薄型热阴极多灯丝液晶电视背光灯，灯管左右两端各安装有灯丝引脚，其 中灯管的一端还安装有灯管控制器(5)，在反光板的作用下将光反射到液晶面板，其特征在 于，在玻璃外壳(1)内部左右两端各安装有灯丝(3)，灯丝为多组的，两端灯丝数量相等，引 脚的数量也相等；阴极( 包围在灯丝C3)的外面，灯管两端的灯管插件(7)分别与两端灯 丝引脚(4)对接插入，两端连线(1 分别接入灯管控制器(5)，再进入断丝监控单元1(8) 和断丝监控单元2 (9)，断丝监控单元1 (8)和断丝监控单元2 (9)各自独立工作，独立检测所 连接的灯丝，一旦两端任意灯丝断丝，断丝监控单元1(8)或断丝监控单元2(9)即判断、切 换到正常灯丝工作，全部工作程序由控制单元(11)操控进行。
2.根据权利要求1所述的薄型热阴极多灯丝液晶电视背光灯，其特征在于，灯管的截 面为超薄扁形结构，它的玻璃外壳(1)可以制作成矩形或椭圆形、半圆形。
3.根据权利要求1所述的薄型热阴极多灯丝液晶电视背光灯，其特征在于，在灯管玻 璃外壳(1)的其中一面镀有一层反光镀膜(6)，作为反光面，而另一面成为光源的发射面， 投向液晶面板。
专利摘要一种薄型热阴极多灯丝液晶电视背光灯(英文缩写T-HCFL)，灯管的截面为超薄扁形结构，既保证热阴极灯管有较大的管径和工作电流，发挥其高光效、高亮度优势，又减薄热阴极灯管的厚度；为提高寿命，采用多灯丝热阴极方式，即工作时，多支灯丝共同工作，但每一支灯丝都处于降额工作状态；或者由一支灯丝工作其余灯丝处于待机状态，在灯管控制器的监控下，发现正在工作的灯丝一旦断丝时，立即切换到第2支、第3支……灯丝工作；为进一步减薄背光源整体厚度，可以在每只灯管背面镀一层反光膜，而不必另设反光板；由于光效高于冷阴极背光灯，灯管数量减少，成本低于现有冷阴极背光源，更远低于白光LED发光二极管背光源，并明显降低液晶电视耗电量。
文档编号G02F1/13357GK201844289SQ201020100739
公开日2011年5月25日 申请日期2010年1月25日 优先权日2010年1月25日
发明者陈友余 申请人:陈友余