具有一壳体及一其中安置之平面灯的照明系统

技术领域

本发明涉及一个具有一壳体及一其中安置之平面灯(Flachlampe)的照明 系统。这种照明系统作为所谓的照明箱被应用于多种多样的照明任务，还特别 地应用于液晶显示屏(LCD)的背景照明-在那里也称为背景照明单元-以及作 为一般照明中的照明设备。对于背景照明任务特别地被称之为大规格的LCD- 电视设备，它们在最近时期获得了越来越大的关注。

背景技术

关于名称“平面灯”在此处是-特别的荧光灯-被认为具有一个平面几何形 状的灯，它们发射白的或颜光以及用于特殊应用的UV-光。

除了传统的用水银和/或惰性气体填充物的平面灯外，本发明特别地针对 具有条带形-或线条形电极的介电势垒(Barriere)-放电灯型的平面灯，它们(电 极)通常被安置在该平面放电容器的一个或两个相反对置的壁结构上。此外， 一个极性的电极或者而是所有电极也就是说两个极性借助一个介电层以与放电 分开(一侧的或两侧的介电阻隔的放电)。这种电极则在以后也被缩称为“介 电电极”。另外还应清楚的是，该介电层不必是专门为此目的被设置到一电极 上的层，而是可以如此构成亦即当电极被安置在一放电容器壁之外侧面上或该 壁之范围内时例如通过一个放电容器壁构成。

这种介电势垒-放电灯型的平面灯已经证明，当它们以在US5604410中描 述的脉冲的运行方法被驱动时可作为特别有效的扁平光源并因此特别好地适合 于应用在一个光箱或一个背景照明单元中。

在US6034470B1中公开了一个平面灯具有在一个放电容器壁之内側面上 安置地电极线路(-bahnen)，其为了一个LCD-监视器之背景照明的目的被建造 在一个公共的壳体中(见图7)。然而关于该平面灯在壳体内部的固定却没有 到细节。从图7仅仅看出，该平面灯似乎以一个离开该壳体之背壁的确定间距 “被夹紧”在其側壁之间。在LCD的背景照明情况下一个通常的问题在于， 平面灯在运行时产生不希望的散热，但是该LCD对于高温却相当的敏感，因 此这要求一个相应高效的热力管理措施。为此目的该US6034470B1建议，在 壳体背壁的外側面上设置一个冷却体。但是关于该平面灯向壳体背壁的热传输 却没有看到细节。

发明内容

本发明的任务是，设置一个具有一壳体和其中安置之平面灯的关于热力特 性被改进的照明系统。一个另外的方面是，实现一个尽可能简单的和因此成本 低廉的结构方案，其确保一个可靠的和防止断裂的使平面灯在壳体内部的固定。

这一任务如此解决即通过一个照明系统，特别地用于液晶显示屏的背景照 明，具有：一个平面灯，其具有一个为了光发射设置的前侧面和一个与其相反 对置的背侧面，一个扁平壳体具有一个平面背壁以及4个側壁，其中该平面灯 被安置在壳体内部的背壁上，一个框架，其一方面至少部分地包围该壳体的侧 壁并另一方面至少延伸到该平面灯的边缘处。

为了实现在平面灯的运行中产生热量的一个尽可能好的排放，已经证明有 利的是，将该平面灯直接固定在该壳体之热传导性的例如金属的背壁之内侧面 上或者在平面灯之背侧面和壳体之背壁之间仅仅安置一个薄弹性支承结构。对 此优选地应用双侧面的粘接条，因为这样已经实现该平面灯在壳体中于两个振 荡方向上也就是说在朝背壁去的方向上以及在从其离开的方向上的一个固定。 在这个方面优选方式是该灯的一个尽可能平面的支承结构，其中该薄弹性的支 承结构然而并非必须是一件式结构，而是例如也可以借助多个条件或其他任何 成形的分件来实现。决定性的是，应该避免该平面灯例如在运输时的一个挠曲 及在两侧面的来和回的振荡，并(避免)与此相关的应力，其在不希望的情况 下可能导致平面灯的断裂。可能作用在平面灯上的加速力则因此就被分配在较 大的表面上和被强烈地阻尼。优选方式是，多个双侧面的粘接条被以均匀分配地 平行于该平面灯之背侧面的一个或两个側边缘地安置，这样，该粘接条就将位 于该平面灯之背側面和壳体之背壁之间的空间分隔为多个想像的等大的扁平 (flache)空腔。这个措施的目标是，-特别当该平面灯在运行中具有一个垂直 位置时-抑制在该平面灯的背侧面和该壳体的背壁之间的空间中的一个对流作 用，以便确保沿着该平面灯的背側面一个尽可能均匀的温度分布。这个可以通 过适当小的空腔亦即最终通过一个足够数目之均布的双侧面粘接条实现。

为了进一步地改善散热，可以有利的方案是，将壳体之背壁的外側面涂黑， 以便因此提高该发射系数。

虽然原则上说将平面灯在壳体之背壁上如前所述的一个单独固定是可能的 并一般也是足够的，但作为选择可以有优点的是，通过框架设置一个补充的平 面灯固定。为此目的该框架被如设置，即它稍稍覆盖住该平面灯的边缘。因此 还可以避免尘土，湿气等向该壳体中的一个渗透。另外可以优选的方式是，在框 架和该平面灯的边缘之间设置一个弹性条件例如由泡沫橡胶构成，其例如借助 形状卡锁连接将平面灯固持并同时补偿可能的应力和因此减小了平面灯的断裂 危险。

此外该框架优选地被如此成形，以使它具有一个在平面灯之前側面的边缘 上邻接的、环绕的表面，其被配置为反射器、特别地用于可见光并且被朝平面 灯之前側面去地倾斜设置。

对于‘这个所应用的平面灯被设有在其背側面上配置了线条形外电极的’ 情况，该平面灯的背側面包括该线条形的外电极必须被一个电隔绝的保护层所 覆盖，以便可靠地避免在外电极和背壁之间的一个电短接。作为选择该外电极 可以被组合一体在一个薄膜形的层压塑料中，其已经包括一个这样的保护层 了。对于另外的细节可参见实施例。

附图说明

下面应该借助一个实施例详细地解释本发明。该附图表明：

图1a是本发明具有一壳体和其中安置之平面灯的照明系统之一俯视图，

图1b是沿着线AA通过图1a之照明系统的一横截面图，

图1c是图1b之照明系统的横截面图中单元X的一个放大视图，

图2是在图1a-1c中描述之照明系统的该平面灯，

图3是在图2之平面灯的背侧面上粘接的电极-保护膜-层压塑料。

具体实施方式

下面参考图1a-1c，它们示意地表明了一个本发明照明系统1的一个俯视图， 一个沿着线AA的横截面图和其之单元X的一个放大图，其规定用于液晶显示 屏(LCD)的背景照明(背景光单元)。该照明系统1基本由一个单侧敞开的 壳体2和一个框架3-两者由铝构成-以及这种介电势垒-放电灯型的一个平面灯 4所组成。该壳体2包括一个背壁5，它被垂直的侧壁6所包围。该平面灯4 在壳体2内借助薄的弹性的、双侧面可粘接的支承条7被固定在其(2)背壁5 上。该支承条7(例如本公司3M的“Double Coated Foam Tapes-双面涂层泡沫 带”)，厚度约1-2mm，一方面沿着该平面灯4的背侧面之边缘延伸。另一方面 4个支承条7以格栅形式均匀分配地被安置在该平面灯4的背侧面上。以此方 式该灯背侧面之总共9个想像的部分通过支承条7被包围(见图1a)，它们与 背壁5一起构成扁平的空腔8。这个以它的基本形状为矩形的框架3包括4个 侧壁9和与其分别以夹角相连接的4个内壁10，它的外側面被设置为反射器表 面11。在图1c之放大的截面图中该框架3具有一个类似于‘V’的角状型廓。 该框架3被如此插置到壳体2上，以便该框架3的外壁9压紧接合地包围着该 壳体2的侧壁6。因此该框架3的内壁10倾斜地伸到该壳体2的内部中。在框 架3之内壁10的下侧面上设置一个环绕的海绵橡胶条12，它如此被成形，以 便它形状卡合(联锁)地握持该平面灯4的边缘。以上述的方式该平面灯4被 可靠的和防止断裂地定位在框架3和壳体2之背壁5之间。

对于该平面灯4-其在图1c的示意截面图中只是很粗糙和无细节被描述-的 进一步解释则在下面参考图2的侧视图做出。

该平面灯4的放电容器-其具有一个对角线为21，3”和一个侧边比例为4∶3- 通过一个前板13，一个底板14和一个其间安置的放电容器框架15构成，其中 该放电容器框架15将两个板件13，14相互气密封地连接。为了实现一个尽可能 好的从平面灯离开并向壳体之背壁的热传导，优选方式是，该底板14是尽可能 的薄。

作为选择，也可以当底板和前板不是两个完全的平面，而是至少在边缘区 域内被如此地成形，以便该框架被似乎组合一体在该两个板件的至少一个中例 如通过该前板是波浪形构成的(未描述)时则放弃一个框架。另外这个变型方 案具有优点是，该底板可以被做得特别的薄而无有关于该放电容器之稳定性的 问题，这个-如前面提及的-对于朝壳体之背壁方向上一个良好热传导来说是很 有利的。关于此之另外的细节可参考文件US-A5994849和WO03/017312，它 的有关于此的公开内容通过引证被包含在此了。

在该平面灯4之放电容器的内部置有以一个部分填充压力为约10kPa及约 20kPa的氙(Xenon)和氖(Neon)。在该薄的底板14的外側面上粘接一个层 压塑料(Laminats)16。该层压塑料16之一个未被粘接的伸出部16’应用于作 为柔性的输入(电源)导线(对此细节见图3)。该层压塑料16的最外部层构 成一个约50μm厚度的PET(聚脂)载体膜，其同时应用于作为其上安置的约 15μm厚度的铜制电极线路(Elektrodenbahnen)的保护膜(细节见图3)。其上 最后是一个约80μm厚度的聚丙烯粘接层，借助它该层压塑料16被粘接到该 底板14的外側面上。

图3表明了在该平面灯4之底板14的外側面上粘接的层压塑料16的铜层 侧面之俯视图。该铜层侧面在细节上看包括29(条)相互平行的并以相对相互 的间距安置的电极线路17，它们是被规定用于一第一极以及同样的29电极线 路18，它们被规定用于一个第二极，其中该第一极的一个电极线路17与第二 极的一个电极线路18连续地交变设置。在相反对置的侧边上，一个极之每个 电极线路17，18的这对应的一个端部被集合到一个汇集线路19，20上。以此方 式该电极线路17，18与其所属的汇集线路19，20构成梳形的结构，其中两个极 的该结构似乎是相互交叉啮合的。这些单个的基本直线的电极线路17，18具有 相反方向的波纹形的亚结构，因此分别在两个直接相邻的电极线路17，18之间 构成多个较窄的位置21。在这些位置21之每个上，按照已引用的US-A5604410 之开头提及的脉冲式运行则在该放电容器内部产生一个单独放电(未描绘)。这个 电极布置是也特别地适合于已提到的按照WO03/017312之具有波纹形前板的平面 灯变型方案的。

因为该被粘接的层压塑料16之载体膜即是该平面灯4之背侧面的外侧面 也就是说，同时应用于作为电绝缘的保护膜，所以该平面灯4原则上可以直接 被安置在该壳体2的背壁5上，同时不存在该外电极17，18通过金属的背壁5 之一个电气短路的危险或者也不会在脉冲运行期间于电极上之相对高的电压而 引起在电极和背壁5之间的电火花。在平面灯4和壳体2背壁5之间的这个尽 可能的接近则在运行时将热量排放向外部送出，不仅是在运行时于平面灯内部 的(热)而且在外电极17，18中产生的损耗热。为支持这点可以有益的是，将 背壁5的外侧面涂黑，以便提高发射系数。

此外在框架3上还安置一个漫射器板25，以使这些被平面灯4在其前側面 上产生的光密度被进一步均匀化。该光密度的均匀度和水平可以通过在漫射器 板25和平面灯4之前侧面之间的距离被影响。为此例如该框架3被或多或少 深度地插置到壳体2之侧壁6上。另外因此至少是该框架3之倾斜的内壁10 必须作相应地适应性调节。