专利名称：用于显示组件和显示装置的温度控制机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种室内和室外两用的大尺寸显示装置，更准确地说，涉及一种显示组件和显示装置的温度控制机构，用于管理控制显示组件中的显示管和显示管驱动器的控制单元的温度。
通常，一种室内和室外两用的大尺寸显示装置的显示组件装有三个荧光放电管，例如说用于发射红色、绿色或兰色光的冷阴极荧光管。
如
图11所示，荧光放电管的表面的温度在70℃左右时表现出最大的光强。因而，如果一个荧光放电管在长时间关断之后接通，就会光强不足且对显示管的寿命有不良的影响。接通显示管并在显示管不受冷却的条件下经过一段时间之后，显示管便放出热量，显示管的表面温度逐步升高，例如说上升到高于100℃的温度，由是光强下降。
在这种情况下，人们提出了一种通过为显示管供应空气来冷却显示管的机构。
对安装在显示管旁边用于控制显示的印刷线路板不断散热或冷却使得印刷线路板周围的温度不致围上升到超过执行所需控制操作的预定温度也是必要的。
但是，按照用于常规显示机构的冷却系统，向显示管供应空气只不过是通过向储放显示管的灯箱提供空气而间接冷却显示管，还有一个方法是向显示管的一个零件(例如说是装在显示管的一端的一个电极供应空气，但都不是一个直接冷却显示管的方法。因而，这不是冷却显示机构或控制显示管在预定温度的有效方法。
再者，常规的温度控制系统仅对显示管冷却或加热，而不控制其上面安装有显示控制电路等等的印刷线路板的温度。
但是大尺寸的显示机构要求较小的厚度。某些机构在罩着显示管的灯箱后面装有用于控制接通和关断显示管的控制电路板。特别是，当控制电路板安装得与灯箱的后背平行时，显示管与控制电路板的温度控制可同时进行。但是，常规的温度控制机构并不包括这类的温度控制机构或系统。
在上述情况下，本发明的目的在于当显示管的表面温度等于或低于最佳温度时预热显示管，使得在接通显示管之前就能得到最佳温度，在于当显示管的表面温度由于接通显示管之后显示管本身发出的热量而超过最佳温度时把显示管冷却到最佳温度，以及在于冷却用于控制显示管显示的控制单元的印刷线路板或从它放出的热量，直至线路板表明温度等于或低于预定的温度为止。
本发明的目的还在于甚至对其结构中用于控制显示管驱动器的控制电路板紧密连接至显示管(至显示管的灯箱)的显示装置提供用于能同时控制显示管和控制电路板的温度的温度控制机构。
其目的还在于提供显示组件和显示装置的温度控制机构，通过给显示组件安装导热体和将导热体连接到机构本体机壳的一个零件上，经由机构的机壳冷却显示管来有效散热以达到有效地控制温度。
为了就使用显示管的显示机构做到这一点，显示管要用一个循环经由例如说发热板之类的加热单元的预定温度的热空气的通气扇管道预热，一个温度传感器之类的温度检测单元，以及一个例如说是风扇的通气扇单元，使得在接通显示管之前就能在显示管的表面得到接通显示管的最佳温度。如果温度传感器检测出表面温度由于接通显示管之后显示管放出的热量而超过最佳温度，则显示管冷却单元停止例如上述发热板之类的加热单元的工作，循环预定温度热空气的通气扇管道中的空气被排掉，并且吸进较低温度的外部空气，把显示管的表面冷却至最佳温度。
用于控制显示管显示的零件在控制单元中产生相当高温度的热量，装有这些零件的印刷线路板要放出热量，并通过控制单元冷却部份使用装在温度控制机构上的风扇吸进的外部空气或用显示管预热单元内使用的预定温度的热空气冷却。
本发明可应用到这样的显示机构上，其结构中用于控制显示管显示的控制单元在罩着显示管的灯箱后部安装到显示管上。例如，向迂回在装着电路元件的控制电路板上的风道供应的冷空气或热空气使被控的显示/控制单元的温度进入最佳状态。
例如，当显示管和控制线路板的温度低于起动显示机构的预定温度(例如70℃)时，由一个诸如发热器等等之类的发热单元加热的热空气供给空气通道。于是，显示/控制单元被加热到预定的温度。当单元以差不多像在显示机构工作期间的预定温度被驱动时，由显示/控制单元加热的空气再次供应给显示/控制单元。于是，显示/控制单元被控制来指示此预定温度。
当显示/控制单元的温度大大超过预定温度时，显示/控制单元就例如说由外部空气供给并被冷却。当显示/控制单元的温度接近预定温度时，显示/控制单元的温度就由通过显示/控制单元的空气再次供应给显示/控制单元来控制。通过上面所述的控制，显示管和控制单元就能稳稳地控制在最佳温度，使显示管以高光强发光。
显示管的温度可通过将导热橡胶和金属连到显示/控制单元的显示管上作为导热材料而得到控制。也就是说，可借助于把上述橡胶或金属连到邻接显示管的电极处并用上述通气扇单元加热或冷却所用导热材料的一端而容易地通过导热材料控制显示管的温度。
再者，显示管的热量通过将导热材料连接到一个零件例如说机构本体机壳的一个平板上而释放到机壳上，从而轻松有效地散出显示管的热量。
图1示出根据本发明第一实施例的整个结构；图2示出沿图3中A-A线的截面视图；图3示出显示模块的外观和结构；图4A示出显示组件的外观；图4B是一个显示组件的侧视图；图4C是一个显示组件的正视图；图5A是根据本发明第二实施例的显示模块的顶视图；图6示出根据本发明第三实施例的显示装置的侧向截面视图；图7示出显示模块的结构；
图8是显示组件的一个斜视图；图9是显示组件的一个截面视图；图10示出导热片24的结构；以及图11示出指明荧光放电管的表面温度与光强度之间的关系的特性曲线。
现在参照附图叙述应用本发明的三个实施例(第一至第三实施例)。第一实施例介绍一种以独立系统的方式控制每个要预热的显示管和要冷却的控制单元的温度的方法。第二实施例介绍一种通过单一系统供应空气来预热显示单元和冷却控制单元的方法。
根据第三实施例，温度由通气扇单元供给显示装置的空气控制，在其结构中用于控制显示管显示的控制电路板被放在显示管灯箱的后部。
(第一实施例)图1示出根据本发明第一实施例的显示机构，是显示机构的一个侧向截面视图。在图1中，显示单元1包括32个排成矩阵形状例如说4行×8列的显示模块。整个显示机构则由整体提供若干上述组合的显示单元构成。
显示单元1在反面装有一个用于将显示单元1里的热量散发到机构外面的排气扇3以及一个用于吸进外部空气的外部空气进入口4。通过外部空气进入口4吸进的外部空气借助循环风扇5在显示单元之内循环。
图2是一个截面视图，示出显示模块2的内部结构(一个显示单元1的结构)，一个显示单元1含有32个显示模块2，并由4行显示模块2组合构成。显示单元1还包括一个位于单元前部具有一个荧光放电管的灯泡单元以及一个用于控制荧光放电管显示的控制单元控制单元位于后部，以隔热材料9插在两个单元间，如图2所示。
图3是显示模块2的一个正视图(一个显示单元1的结构)。如图3所示，显示模块2包括32个排成4行×8列矩阵形式的显示组件6。正如下面要叙述的，每个显示组件6包括一个用于发射三种彩色-红色(R)、绿色(G)和兰色(B)的光发射单元。
图4示出一个显示组件的结构；图4A是显示组件6的一个斜视图；图4B是显示组件6的一个侧视图；以及图4C是显示组件6的一个正视图、显示组件6包括两块用于将包含每个元件的灯室隔成三等分的隔板，三个荧光放电管8各自置于一个三等分的栅格的中心，以及一个用于将分布和发自荧光放电管8的侧面的光有效地向前方反射的灯室10、三个荧光放电管8各自用荧光漆着上红色(R)、绿色(G)和兰色(B)，并以荧光放电管8的纵方向顺着灯室的前后方向布置安装。
参照图1叙述显示机构的温度控制。
图2是图3沿A-A′线的截面视图，如图2所示灯泡单元包括荧光放电管8；一个诸如发热板等等的加热器11；一个温度传感器12，以及一个包含显示模块中的循环风扇A等的显示模块中的循环通风道13。
当温度传感器12检测出荧光放电管的环境温度等于或低于荧光放电管的光强度为最大值时的最佳温度(下文称为最佳温度)时，由加热器11加热的空气通过使用显示模块中的循环风扇A的显示模块的循环风道13沿箭头方向循环，于是如上所述，显示管的荧光放电管8被预热到温度达到例如说能获得最大光强度的70℃为止。如已达到最佳温度，则荧光放电管接通，用于预热荧光放电管8的加热器11停止对它加热。并且当荧光放电管的表面温度由于荧光放电管本身产生的热量而进一步上升超过最佳温度时，则显示模块中的循环风扇B排出显示模块的循环空气通道13中的已加热空气，使荧光放电管的表面温度在吸进低温的外部空气之后降下来。
如此，荧光放电管8的表面的温度便由温度传感器12、加热器11、显示模块中的循环风扇A、显示模块中的循环风扇B以及显示模块中的循环空气通道13控制，结果便能获得适于最大光强的最佳温度。
图1所示控制单元的印刷控制电路板14由单元里的吸气风扇4吸进的外部空气冷却。
如此，荧光放电管便能调到最佳温度，并且荧光放电管8能够有效地发出光来。印刷控制线路板14也能运用在最佳温度并且能够在荧光放电管和印刷控制线路板14上有效地执行温度控制。
(第二实施例)图5示出根据本发明第二实施例的显示模块。图5A是一个顶视图，而图5B则是一个侧向截面视图。
使用图5所示的结构，当灯室10里的温度传感器12检测出荧光放电管的环境温度等于或低于使荧光放电管的光强能达到最大值的最佳温度时，一个设在单元后部的吸气排气风扇15通过进/排气口16将外部的空气吸进腔室17内。
被吸进的空气，受加热器18加热并循着两端的空气通道19(顺着空心箭头指出的方向)送到显示模块，以便能够有效地预热灯室10内的荧光放电管8。
若荧光放电管的表面的温度达到接通荧光放电管的最佳值，则接通荧光放电管，加热器18停止对荧光放电管预热，并且若温度传感器12检测出显示模块的温度由于荧光放电管本身产生的热量而等于或高于荧光放电管的最佳温度，则吸气/排气风扇15通过吸进外部空气和排出显示模块的内部空气而降低内部的温度。
这样，荧光放电管的表面的温度就通过温度传感器12、加热器18、吸气/排气扇15以及空气通道19控制得保持在获得最大光强的最佳温度上。
被加热的空气穿过灯室10，吸收印刷控线路板14的热量、沿图5所示箭头B的方向流通，并被排放到单元的外面。
这时，由于已穿过灯室10的加热空气表现出一个低于装有相当热的零件的印刷控制线路板的温度，因而印刷控制线路板14能充分冷却。
使用这样一种结构，荧光放电管就能调整在最佳温度，并且印刷控制线路板14能够运用在最佳温度，从而有效地控制荧光放电管和印刷控制线路板14二者的温度。
(第三实施例)图6示出根据本发明第三实施例的显示装置，是该装置的一个侧向截面视图，在图6中，显示单元20包括32个排成4行×8列的矩阵形式的显示模块21，若干个显示单元20整体构成显示装置。
显示单元20在后侧面装有一个排气扇20a，用于排出显示单元20内部的热量，它还装有一个作为加热单元的加热器20b，外部空气进入口20′设在显示单元20的后侧面上，通过外部空气进入口20′吸进的外部空气借助于循环风扇20C而在显示单元20内循环。显示单元20内的循环空气冷却被显示模块21加热了的空气。显示单元20内的空气被加热器20b加热并供给显示模块21去加热显示模块21里的荧光放电管和控制电路板。
图7示出显示模块21的结构，每个显示模块21包括4×8个显示组件，图7是一个截面视图，每个显示组件22包括一个灯室23和一个连接器22′。连接器22′装有一个控制电路板30，荧光放电管通风道31设在灯室23的后部，在荧光放电管通风道31中，显示模块中的一个循环风扇32使显示单元20里的空气循环。循环在荧光放电管通风道31中的气流由图7中的实线箭头示出。
图8是一个斜视图，详细示出显示组件的结构，如图8所示，显示组件包括两块用于将内部隔成三等分的隔板22″(三个荧光放电管即三个显示管22a至22c，各装在一个三等分仓中)以及导热片24和25，荧光放电管22a至22c用荧光漆着成红色(R)、绿色(G)和兰色(B)并安在例如说灯室的面上。
导热片24和25由弹性导热材料例如经过处理或加工的硅等等构成，设在显示管空气通道31中的导热片25受显示管空气通道31中的循环气流加热或冷却。
导热片24穿过形成在灯室23顶面上的孔(在附图中未示出)向上伸出灯室23，图9是一个详细示出其结构的截面视图，用剖面线表示的导热片24固定在荧光放电管22a(22b，22C)的一个电极周围的面上，并穿过附图中未曾示出的孔向上伸出灯室23。图10示出一个导热片24的结构。
如上所述，由于导热片24是有弹性的，所以当它接触固定在显示装置机壳上的金属27时，很容易弯曲成如图9所示形状，以增大导热片24和金属27之间的接触面积。从而，荧光放电管22a产生的热量能很容易地通过硅导热片24释放到显示装置的机壳上。
下面叙述根据本实施例的显示装置的温度控制动作。
如果温度传感器(示于附图中)检测出荧光放电管的环境温度等于或低于荧光放电管的光强为最大值的最佳温度，则受图6所示加热器20b加热的空气借助于显示模块中的循环风扇32沿实线或虚线指示的方向循环，并且荧光放电管22a至22c被预热到能获得最大光强的70℃。在荧光放电管22a至22c在最佳温度的启动接通动作之后，用于预热荧光放电管的加热器18便停止对它加热。
然后，如果温度传感器检测出荧光放电管的表面的温度由于荧光放电管22a至22c产生的热量而上升超过最佳温度，则排气风扇20a排出显示单元中的已加热空气，并通过外部空气进入口20′吸进外部的冷空气，如此，吸进的空气借助于显示模块中的循环风扇32便在显示管空气通道31中循环，并降低荧光放电管22a至22c的表面的温度，使得荧光放电管22a至22c的表面的温度保持在光强度能达到最大值时的最佳温度附近，并且控制电路板的温度能是最佳值。
加热的空气在经过显示管空气通道31之后，被排入显示单元20并被显示模块中的循环风扇32吸进显示管空气通道31，即使是未接通的荧光放电管22a至22c，也稳定维持着最佳温度。因而，即使是尚未接通的荧光放电管22a至22c，也会在管子接通时，立即在最佳温度下发光。
根据本发明，通过如此预热荧光放电管，使得荧光放电管的表面的温度能达到接通荧放电管的最佳水平，对荧光放电管来说，最大的光强度是能够得到的。管子在接通之前通过荧光显示管预热单元预热。在荧光放电管接通之后，荧光放电管的表面的温度由于荧光放电管本身产生的热量而升高，当此温度超过最佳值时，它便通过荧光放电管冷却单元冷却，并且已接通的荧光放电管的表面的温度维持在最佳的数值上。
荧光放电管的显示可以通过控制单元冷却单元冷却用于控制荧光放电管的显示的控制单元来正确控制。
印刷控制线路板能同时控制到最佳温度，并且能有效地控制该温度。
通气扇能控制显示/控制单元在最佳温度，其显示装置的结构中用于控制荧光放电管的显示的控制单元安装到荧光放电管上或者是安在罩着荧光放电管的灯箱的后侧面上。
权利要求
1.一种用于具有控制显示管显示的控制单元的显示装置的温度控制机构，包括显示管预热机构，用于在接通之前预热显示管，使得显示管的表面温度能达到接通显示管的最佳数值；显示管冷却机构，用于冷却显示管以保持接通的显示管的表面温度处于最佳值；以及用于冷却控制单元的控制单元冷却机构。
2.根据权利要求1的温度控制机构，其中所述显示管通过使用一个加热机构、温度检测机构以及用来循环已被加热到一定温度的空气的通气扇管道的所述显示管预热机构进行预热。
3.根据权利要求1的温度控制机构，其中所述控制单元通过所述控制单元冷却机构使用加热到一定温度并被所述显示管预热机构使用过的空气进行冷却。
4.根据权利要求1的温度控制机构，其中所述显示管预热机构对显示管加热以保持显示管的表面温度在显示装置工作的时期内处于最佳数值；以及所述显示管冷却机构冷却显示管以保持在显示装置工作的时期内显示管的表面温度为最佳数值。
5.根据权利要求4的温度控制机构，其中所述显示管冷却机构使用空气冷却显示装置中的显示管控制机构以保持显示管的表面温度为最佳数值。
6.一种用于具有控制显示管显示的控制单元的显示装置的温度控制机构，包括一个显示管；用于加热所述显示管至一定温度的加热机构；以及一个空气通道，装在所述加热机构和所述显示管之间，构成控制单元的一部分。
7.根据权利要求6的温度控制机构，其中所述空气通道包括一个功能如像所述控制单元一样的印刷控制线路板。
8.根据权利要求6的温度控制机构，其中由所述加热机构加热到一定温度的空气流过所述空气通道。
9.根据权利要求6的温度控制机构，其中通过外部空气进入口吸进的外部空气流过所述空气通道。
10.根据权利要求6的温度控制机构，其中经由所述空气通道流过显示管的加热空气也流过所述印刷控制线路板上面的各个电子元件。
11.根据权利要求6的温度控制机构，其中经由所述空气通道流过显示管的所述外部空气也流过所述印刷控制线路板上面的各个电子元件。
12.一种用于具有一个显示管的显示装置的温度控制机构，包括一个包括有显示管和一个安在紧靠显示管后面的控制单元的显示/控制单元，用于控制显示管的显示；以及用于通过向所述显示/控制单元供应热空气或冷空气来控制所述显示/控制单元在最佳温度的通气扇机构。
13.根据权利要求12的温度控制机构，其中所述通气扇机构向所述显示/控制单元供给由所述加热机构加热的空气。
14.根据权利要求12的温度控制机构，其中所述通气扇机构再向所述显示/控制单元供给被所述显示/控制单元加热过的空气。
15.根据权利要求12的温度控制机构，其中所述通气扇机构向所述显示/控制单元供给外部空气。
16.根据权利要求12的温度控制机构，其中所述通气扇机构再向所述显示/控制单元供给已经通过了所述显示/控制单元的空气。
17.根据权利要求12的温度控制机构，其中所述显示/控制单元包括一个通向显示管的通气道以及另一个通向控制单元的通气道，使得来自所述通气扇机构的空气能够被导向每一个通气道。
18.根据权利要求12的温度控制机构，其中一个导热材料连接所述显示/控制单元的所述显示管。
19.根据权利要求12的温度控制机构，其中所述导热材料的一端设在显示管的一个电极的邻接处。
20.根据权利要求12的温度控制机构，其中所述导热材料接触一个物理连接到显示装置机壳的散热材料上。
21.根据权利要求20的温度控制机构，其中所述散热材料是一块金属板。
22.一种显示组件，包括一个显示管；一个连接到所述显示管的导热材料；以及一个物理连接到机构本体的机壳并接触所述导热材料的散热材料。
23.根据权利要求22的显示组件，其中所述导热材料设在显示管的一个电极的邻接处。
24.根据权利要求22的显示组件，其中所述导热材料是有弹性的材料。
25.根据权利要求22的显示组件，其中所述导热材料是一块金属板。
26.一种用于具有控制显示管显示的控制单元的显示装置的温度控制方法，包括的步骤是在接通之前预热显示管，使得显示管的表面温度能达到接通显示管的最佳数值；冷却显示管，保持已接通显示管的表面温度在最佳数值；以及冷却控制单元。
27.根据权利要求26的温度控制方法，其中外部空气借助于预热机构调节到一个预定的温度，并且外部空气在所述显示管加热步骤中通过一个通气扇管道流向显示管。
28.根据权利要求26的温度控制方法，其中依靠控制单元冷却机构的所述控制单元冷却步骤借助于在所述显示管预热步骤中使用过的预定温度的热空气进行。
全文摘要
一个显示管被预热到最佳温度，并且一个用于控制显示管显示运作的印刷控制线路板被冷却，使得显示机构的显示管的光强达到最大值。一个温度传感器检测荧光放电管的环境温度。当它检测出温度低于最佳数值时，由诸如平板加热器等等的加热器加热的空气借助循环风扇在显示模块的环流通风道中循环。显示管被预热至显示管的表面温度达到最佳温度，当达到最佳温度时，显示管接通并且加热器停止加热显示管。
文档编号G09F9/00GK1137126SQ9610297
公开日1996年12月4日 申请日期1996年3月28日 优先权日1995年3月29日
发明者松原章, 马场一城, 田口俊介 申请人:富士通机电株式会社