CN101006383A - 用于恶劣环境应用的非耐震cots显示器包装 - Google Patents

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CN101006383A CNA2005800209285A CN200580020928A CN101006383A CN 101006383 A CN101006383 A CN 101006383A CN A2005800209285 A CNA2005800209285 A CN A2005800209285A CN 200580020928 A CN200580020928 A CN 200580020928A CN 101006383 A CN101006383 A CN 101006383A
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卢颂强
黄万诚
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Abstract

一种模块化显示器组件，包括光发射或发送显示板以及玻璃嵌板，其中：该显示器和玻璃嵌板利用框架组件相互分离；并且该显示器利用至少一个弹性隔离器被联接到框架组件。

Description

用于恶劣环境应用的非耐震COTS显示器包装
技术领域
本发明主要涉及适于并且含在用于军用和其它恶劣环境的组件中的平板(商用现货：Commercial-Off-The-Shelf)COTS显示器技术、结合这种组件的设备，以及用于形成和使用这种组件的方法。
背景技术
用于平板显示器领域，术语“耐震”通常指的是保护玻璃、扩散器、偏光板、加热器玻璃和其它层构成的多个层，这些层与平板显示器粘结到一起。环氧树脂、粘结剂、光化合物以及其它粘结材料的多个层用于联结这些层。“耐震”平板显示器过厚、沉重和昂贵。此外，显著的工艺控制和可生产性问题导致低产量和长期生产计划。此外，由于复杂的层叠式、粘结和多层方法所固有的设计问题，“耐震”平板显示器经常不能满足使用者要求。因此，为生产更轻的、更薄的、更简单的、更低廉的和更可靠的显示器组件提供一种途径的新的包装技术和设备是非常需要的。本发明内容涉及这种新的包装技术、设备和设计方法。
发明内容
一种模块化显示器组件包括光发射或透射显示器以及玻璃嵌板，其中利用框架组件而使得该显示器和玻璃嵌板相互分离或者保持相互接触，并且利用至少一个弹性隔离器将显示器联接到框架组件。
附图说明
结合附图通过考虑下面的说明易于理解本发明的实质及其目的和优点，其中在其所有图中相同的参考数字表示相同的部件并且其中：
图1是根据本发明的显示器组件的分解视图；
图2是图1显示器组件的剖视侧视图；
图3是包括三个图1所示显示器组件的典型飞机驾驶员座舱应用的示意图。
具体实施方式
现在参考本发明的优选实施例，其实例在附图中示意。虽然结合优选实施例描述本发明，应该理解这些实施例并非用于限制本发明。相反，本发明旨在涵盖可选形式、改变和等价形式，它们包含于如由所附权利要求限定的本发明范围中。在下面的详细描述中，给出多个具体细节从而提供对于本发明的详细理解。然而，本领域普通技术人员可以理解，本发明的实施可以不利用这些具体细节。在其它情形中，未对公知的方法、程序、构件和电路进行详细描述从而不会不必要的影响本发明重要方面的清晰程度。
在一个优选实施例中，一种模块化显示器组件包括任何薄的光发射或透射显示器，其中该显示器和玻璃嵌板或者稍微相互分离或者接触，它们利用框架组件和后板/底盘中被保持到一起，并且该显示器利用至少一个弹性隔离器联接到后板/底盘。
参考图1和2，显示器组件100包括显示板1、扩散器和背光组件3(仅当使用光透射显示器技术时需要)、板/底盘5、框架/槽框7、多个弹性隔离器15、玻璃嵌板/护罩9、电路板护罩11和13、电路板17和19，以及外部接口连接器23。隔壁21是显示器使用者的安装表面，通常是通常位于计算机操作者、驾驶员、副驾驶员、或舰、船、或车辆操作者前面的飞机、舰、船或陆上车辆或其它设备的操作者面板。
显示板1可包括任何类型的光发射或透射显示器。考虑到在这里描述的显示器设备可使用商用现货显示板形成，该显示板利用各种技术，包括液晶显示器(LCD)、发光二极管显示器(LED)、有机发光二极管(OLED)以及现在或在未来可以利用的其它平板显示器技术。也考虑到在这里描述的方法和设备特别适用于平面形式和/或平板显示器技术。
如果选定的显示器技术要求例如通过扩散器和背光组件3的照明，这种照明设备可包括适用于所选定显示器技术的任何类型的照明设备。当使用光透射显示器技术(例如LCD)时，扩散器和背光组件3优选地包括商用现货背光装置、灯、LED和/或其它光源，以及商用现货扩散片材料。
当使用光透射显示器技术(例如LCD)时，显示板1优选地利用子框架(未示出)松散地联接到扩散器和背光组件3从而显示板邻近扩散器和背光组件3定位。除了由于邻近组件3或板/底盘5定位而从组件3或板/底盘5获得的支撑，联接显示板1的该子框架是提供给显示板1的唯一支撑件位置。
板/底盘5优选地是导电和导热的从而它形成围绕显示板1的法拉第氏(Faraday)罩的一部分，并且能够从或者向显示板1和/或背光组件3传递热量。
显示板1，以及如果需要的话还有背光组件3(仅光透射显示器技术需要)，以及任何子框架或将显示板1联接到背光组件3的其它结构部件是显示器子组件的一部分。对于光发射显示器技术，该显示器子组件仅为显示板1。该显示器子组件优选地经由一个或多个弹性隔离器15联接到板/底盘5。隔离器15操作用于对显示器组件关于冲击和振动进行缓冲。隔离器15优选地是导热的从而从显示器组件传递热量。隔离器15优选地以如图所示的条形施加；但是其它模式也可使用。在一些情形中，可以使用单独的隔离器15。隔离器15优选地包括任何粘结化合物、胶带、或其它形式的聚合物，它们足够柔软以提供冲击和振动吸收性能并且填充有热传导化合物以促进热传递。
框架7可包括任何材料或材料组合，并且可以是单一件或者零部件的组件。在一个优选实施例中，它是强化的或充注的塑料或金属框架，以提供结构、热传导、电连续性、和柔性，可靠地将玻璃罩9在各种环境中紧固到框架/玻璃组件中。其尺寸和大小适于保持在玻璃罩9和显示板1之间的空气间隙或者允许玻璃罩9和显示板1形成接触。玻璃罩9优选地经由配合斜边缘、柔性粘结材料，角夹，或框架7部件中的接合凹槽而联接到框架7。
组件100由于在这里所述的结构能够经受恶劣环境极端条件，包括根据MIL-STD-810从-55C到100C的连续操作和存储温度、根据MIL-STD-810达40g′s的持续3-轴冲击和振动、根据MIL-STD-810的典型军舰环境湿度和盐雾、根据MIL-STD-810的典型沙漠环境沙尘、根据MIL-STD-810的达60,000ft的高度、菌类生长气候，并且能够满足根据MIL-STD-461、MIL-STD-462的严厉传导和辐射EMI/EMC，以及风暴要求，它们对于预期应用而言都是典型的。
在优选实施例中，玻璃罩9将包括多个层，这些层包括防反射层、铟锡氧化物(ITO)层、折射率匹配层和其它层，如在通过引用结合在这里的名称为“Optical Compensation of Cover Glass-airGap-DisplayStack for High Ambient Lighting”的共同未决专利申请中描述的。
护罩11和13优选地适于封装和屏蔽电路板17和19。连接器23提供可向和从电路板17，19、背光组件3，和显示板1发送电信号的装置，同时完全保持传导和辐射电磁屏蔽。
在飞机、车辆、船或其它设备中，组件100优选地经由框架7和板/底盘5安装到使用者隔壁21。如图3所示，组件100可以是用于飞机、舰、陆上车辆或其它恶劣环境设备中的多个显示器组件中的一个。优选的是，在这里描述的使用平板COTS显示器技术的显示器设备可靠地经受恶劣环境条件。这种条件其中可与操作温度、存储温度、温度骤变、湿度、冲击、振动、沙尘、盐雾、电磁干扰、暴雨、操作压力、压力变化、菌类生长和风暴(TEMPEST)有关。
如前所述，考虑到在这里描述的该显示器设备可使用商用现货(COTS)显示板形成。因此，一种形成如在这里描述的显示器设备的方法可包括：获得COTS平面形式和/或平板显示器；将显示器置于子框架中，并且，对于光透射技术，使用框架以将显示器联接到扩散器和背光组件；经由一个或多个弹性隔离器将装框的显示器联接到板/底盘；将装框的显示器封装在由金属后板/底盘和传导性涂覆的护罩玻璃以及传导性涂覆的或金属槽框构成的完全传导性的外罩中；并且将控制电路联接到板/底盘并且经由一个或多个传导性涂覆的或金属护罩封装它们。通过将后板/底盘联接到在飞机、舰、陆上车辆或其它设备中的任何隔壁或面板，这种显示器设备可被安装在具体应用中。
可选地，如在这里描述的显示器设备可由任何平面形式和/或平板显示器以及在该申请中描述的构件和子组件的任何组合形成。
安装如在这里描述的显示器设备可包括机架、面板、基架、隔壁，或用于在恶劣环境应用中支撑显示器的其它结构。
虽然不限于任何具体应用，考虑到如在这里描述的显示器设备特别适用于军用和其它恶劣的室内和室外环境中，其中商用现货平面形式和/或平板显示器技术将不能完全满足、正确操作和/或承受更恶劣的应用要求。
在这里描述的本发明实施例包括多个新颖的特征，并且每个所述实施例具有或者单独的这种特征或者这种特征的组合。被考虑的其它实施例包括未在这里明确描述的一个或多个这种新颖特征的组合，因为这种组合易于从所述实施例中看出。根据所考虑的各个实施例，本发明实施例特征在于多种方式，其中下面的内容提供这种表征的一些的实例。
在一些情形中，本发明的一个实施例特征在于，一种模块化显示器组件，包括光发射或透射显示器子组件和玻璃嵌板，其中：该显示器子组件包括光发射显示器或透射显示器和背光的组合；该显示器子组件和玻璃嵌板利用框架组件相互分离或保持相互接触；并且该显示器子组件利用至少一个弹性隔离器联接到框架组件。在一些情形中，这种实施例特征也在于，其弹性隔离器具有这样的热传导性、厚度和接触框架组件的截面面积，从而足以将由显示器产生的热量传导到框架组件从而该显示器在正常操作期间保持在操作温度极限中。在一些情形中，这种实施例特征也在于，满足下面条件的一个或多个：(a)该显示器是商用现货平面形式和/或平板显示器；(b)该玻璃嵌板和框架经由相配合的配合斜边缘、柔性粘结材料、角夹或接合凹槽而联接到一起；(c)该框架组件包括板/底盘和框架，并且该显示器经由该板联接到该框架，并且该框架联接到该玻璃嵌板；(d)该板、框架和玻璃嵌板形式都是传导性的并且围绕显示器形成法拉第氏罩；(e)该显示器利用该框架而关于玻璃嵌板定位；(f)该显示器子组件经由至少一个塑料隔离器被紧固到该板；(g)该显示器子组件经由至少一个塑料隔离器紧固到该框架；(h)包括用于显示器的控制电路的一个或多个电路板在与显示器子组件相对的一侧上联接到该板/底盘；(i)该组件具有1英寸的厚度；(j)该组件具有0.021bs每立方英寸的包装密度；以及(k)该组件能够经受根据MIL-STD-810的从-55C到100C的连续操作和存储温度以及根据MIL-STD-810达40g′s的持续3-轴冲击和振动。
在一些情形中，本发明的一个实施例具体如此特征，一种模块化显示器组件包括光发射或透射显示器子组件以及玻璃嵌板，该组件如此形成：获得COTS平面形式和/或平板显示器；将显示器置于子框架中，并且，对于光透射技术，使用该子框架以将显示器联接到扩散器和背光组件；经由一个或多个弹性隔离器将该装框的显示器联接到该板/底盘；在完全传导性的外罩中封装该装框的显示器，该外罩包括金属后板/底盘、传导性涂覆的护罩玻璃、以及传导性涂覆的或金属框架/槽框；并且将控制电路联接到该板/底盘并且经由一个或多个传导性涂覆的或金属护罩封装它们。在一些情形中，其特征也在于，能够经受根据MIL-STD-810的从-55C到100C的连续操作和存储温度以及根据MIL-STD-810达40g′s的持续3-轴冲击和振动。
在一些情形中，本发明的实施例特征在于，一种形成包括光发射或透射显示器子组件和玻璃嵌板的模块化显示器的方法，该方法包括：获得COTS平面形式和/或平板显示器；将显示器置于子框架中，并且，对于光透射技术，使用该子框架以将显示器联接到扩散器和背光组件；经由一个或多个弹性隔离器将该装框的显示器联接到该板/底盘；在完全传导性的外罩中封装该装框的显示器，该外罩包括金属后板/底盘、传导性涂覆的护罩玻璃以及传导性涂覆的或金属框架/槽框；并且将控制电路联接到该板/底盘并且经由一个或多个传导性涂覆的或金属护罩封装它们。在一些情形中，其特征也在于，满足下面中的一条或多条：该装框的显示器经由一个或多个弹性隔离器联接到板/底盘，包括选择和布置该一个或多个隔离器以使其热传导性、厚度和与装框显示器接触的截面面积足以将显示器产生的任何热量传导至后板/底盘从而显示器保持在操作温度限制中；该显示器安装在车辆中；该显示器，当联接到车辆时，能够经受根据MIL-STD-810的从-55C到100C的连续操作和存储温度以及根据MIL-STD-810达40g′s的持续3-轴冲击和振动。
在这里描述的方法和设备特别适于结合在共同未决申请＿＿中描述的方法和设备，该申请具有相同的发明人并且在本申请的申请日提交或者大约在该日提交，名称为“Optical Compensation of CoverGlass-airGap-Display Stack for High Ambient Lighting”，其整体通过引用而被结合在这里。

Claims (19)

1.一种模块化显示器组件，包括光发射或透射显示器子组件和玻璃嵌板，其中：
该显示器子组件包括光发射显示器或透射显示器和背光的组合；
该显示器子组件和玻璃嵌板利用框架组件相互分离或保持相互接触；并且
该显示器子组件利用至少一个弹性隔离器联接到框架组件。
2.根据权利要求1的组件，其中该至少一个弹性隔离器具有这样的热传导性、厚度、和接触框架组件的截面面积，从而足以将由显示器产生的任何热量传导到框架组件从而该显示器保持在操作温度极限中。
3.根据权利要求2的组件，其中该显示器是商用现货平面形式和/或平板显示器。
4.根据权利要求3的组件，其中该玻璃嵌板和框架经由相配合的配合斜边缘、柔性粘结材料、角夹或接合凹槽而联接到一起。
5.根据权利要求4的组件，其中该框架组件包括板/底盘和框架，并且该显示器经由该板联接到该框架，并且该框架联接到该玻璃嵌板。
6.根掘权利要求5的显示器组件，其中该板、框架和玻璃嵌板形式都是传导性的并且围绕显示器形成法拉第氏罩。
7.根据权利要求6的组件，其中该显示器利用该框架而关于玻璃嵌板定位。
8.根据权利要求6的显示器组件，其中该显示器子组件经由至少一个塑料隔离器被紧固到该板。
9.根据权利要求6的显示器组件，其中该显示器子组件经由至少一个塑料隔离器被紧固到该框架。
10.根据权利要求6的显示器组件，其中包括用于显示器的控制电路的一个或多个电路板在与显示器子组件相对的一侧上联接到该板/底盘。
11.根据权利要求10的显示器组件，其中该组件具有1英寸的厚度。
12.根据权利要求1的显示器组件，其中该组件具有0.02磅每立方英寸的包装密度。
13.根据权利要求1的显示器组件，其中该组件能够经受根据MIL-STD-810的从-55C到100C的连续操作和存储温度以及根掘MIL-STD-810达40g′s的持续3轴冲击和振动。
14.一种模块化显示器组件，包括光发射或透射显示器子组件以及玻璃嵌板，该组件如此形成：
获得COTS平面形式和/或平板显示器；
将显示器置于子框架中，并且，对于光透射技术，使用该子框架以将显示器联接到扩散器和背光组件；
经由一个或多个弹性隔离器将该装框的显示器联接到板/底盘；
在充分传导性的外罩中封装该装框的显示器，该外罩包括金属后板/底盘、传导性涂覆的护罩玻璃以及传导性涂覆的或金属框架/槽框；并且
关于该板/底盘联接控制电路并且经由一个或多个传导性涂覆的或金属护罩封装它们。
15.根据权利要求14的显示器组件，其中该组件能够经受根据MIL-STD-810的从-55C到100C的连续操作和存储温度以及根据MIL-STD-810达40g′s的持续3轴冲击和振动。
16.一种形成包括光发射或透射显示器子组件和玻璃嵌板的模块化显示器的方法，该方法包括：
获得COTS平面形式和/或平板显示器；
将显示器置于子框架中，并且，对于光透射技术，使用该子框架以将显示器联接到扩散器和背光组件；
经由一个或多个弹性隔离器将该装框的显示器联接到板/底盘；
在充分传导性的外罩中封装该装框的显示器，该外罩包括金属后板/底盘、传导性涂覆的护罩玻璃以及传导性涂覆的或金属框架/槽框；并且
关于该板/底盘联接控制电路并且经由一个或多个传导性涂覆的或金属护罩封装它们。
17.根据权利要求16的方法，其中将该装框的显示器经由一个或多个弹性隔离器联接到板/底盘包括选择和布置该一个或多个隔离器以使其热传导性、厚度和与装框显示器接触的截面面积足以将显示器产生的任何热量传导至后板/底盘从而显示器保持在操作温度极限中。
18.根据权利要求17的方法，包括将显示器安装在车辆中。
19.根据权利要求18的方法，其中当被联接到车辆时，该显示器能够经受根据MIL-STD-810的从-55C到100C的连续操作和存储温度以及根据MIL-STD-810达40g′s的持续3轴冲击和振动。
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