JP2001272661A - 液晶ディスプレイのための温度安定化方法および装置 - Google Patents
液晶ディスプレイのための温度安定化方法および装置Info
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Abstract
ための受動的手段および方法を提供する。 【解決手段】 電気回路部品から過度の熱を吸収する工
程、熱伝導性媒体に沿って前記吸収された熱を誘導する
工程、および前記吸収された熱を前記熱伝導性媒体から
液晶ディスプレイの表面へ移送する工程を備える液晶デ
ィスプレイ温度安定化方法。
Description
(以下、LCDという)、およびより詳細にはLCDの
温度安定化方法および装置に関する。さらに詳しくは、
本発明はたとえば携帯電話のような装置において使用さ
れるタイプのLCDの温度安定化を取り扱う。
ディスプレイ(LCD)は、製品の使用者に製品の作動
状態を示すために数多くの様々な製品において一般に使
用されている。これらの製品は、典型的にはたとえば携
帯情報端末(パーソナルデジタルアシスタント)、スキ
ャナーおよび携帯電話のような携帯型のバッテリー作動
装置である。これらの製品におけるLCDの性能は、製
品が低い環境温度で使用された場合には悪化するので、
英数字およびグラフィックスの表示は周囲温度が低下す
るにつれてより遅くなる。
は、携帯電話の使用者および携帯電話の性能の両方にと
ってとくにやっかいである。携帯電話使用者が遭遇する
とくにやっかいな様相は、使用者が氷点下または低い環
境温度へさらされていた携帯電話を使用して携帯電話の
機能をアクセスするかまたは移動体通信を処理すること
を試みたときのLCDの遅い反応である。携帯電話にお
けるLCDの遅い反応は容認できず、さらにバッテリー
の消費電力が制約されるために、低い環境温度において
信頼できる性能を保証する目的でLCDを充分に暖める
ためにバッテリーの電力を使用することは不可能であ
る。
者がLCD表示が作動可能になるのを待つときに追加の
バッテリー電力が消費されること、したがってバッテリ
ー寿命の短縮が生じることである。携帯電話は「最高技
術」通信デバイスとして市販されており、これらのデバ
イスが進化した「最高技術」製品としてのマーケティン
グイメージを維持できるためには、とくにアウトドアの
ようなあらゆる典型的な使用者の環境において機能性を
維持しなければならない。
よって明白になるもう1つの問題は、製品内において電
気部品によって発生する過度の熱(excessive heat)に
起因する。この過度の熱はプリント回路基板への部品の
電気的および/または機械的接続に影響を及ぼす膨張お
よび収縮を惹起することがある。過度の熱はさらにまた
部品自体の性能および信頼性を劣化させる可能性があ
り、これは決して容認できない製品作動を生じさせる。
携帯電話は電話回路によって発生する過度の熱およびと
くに無線周波数(以下、RFという)部品区域において
発生する過度の熱の結果として生じるそうした信頼性の
問題の影響を受けやすい。
力段階における無線周波数部品は部品の非効率性に起因
する過度の熱エネルギーを発生して放射することがよく
知られている。典型的にはGSM(汎欧州デジタル移動
電話方式)携帯電話における送信効率は30〜40パー
セント(%)の範囲内である。熱エネルギーへ変換され
る電力損を推定するための例示目的で、GSM携帯電話
の最高送信電力が2ワットであり、パルス負荷サイクル
が1/8であるとする。その場合、平均送信電力は0.
25ワットになる。熱エネルギーへ変換される電力損は
2×0.25ワットまたは0.5ワットである。事実
上、実際の電力損は話すことにおける休止のためにいく
らか小さく、典型的には0.1〜0.2ワットの範囲内
である。2つの直接的な利点が、無線周波数部品から無
駄なまたは過度の熱エネルギーを取り去ることによって
達成される。第1に、RF部品の作動温度は低くなり、
したがってRF部品をより安定性にし、さらに第2に、
LCDを通して廃熱エネルギーを向けさせることによっ
てその作動温度はRF部品とは対照的に高くなり、した
がってLCDの反応時間を短縮させるであろう。
プレイ(LCD)の温度安定化のための受動的手段およ
び方法を提供することである。
気回路部品によって発生させられる過度の熱エネルギー
または熱、とくにRF部品の作動温度を低下させるため
にRF部品区域において発生した過度の熱を分散させる
ことである。
における反応時間を短縮させる目的でLCDを暖めるた
めにRF部品によって発生した過度の熱を向けることで
ある。
デバイスのための温度安定化装置は電気回路部品から過
度の熱エネルギーまたは熱を吸収するが、このとき熱伝
導性媒体が吸収された熱をLCDの表面へ移送するため
に誘導する。
は、電磁遮蔽包囲体が電気回路部品を被覆して電気回路
部品によって生成かつ放射された熱エネルギーまたは熱
を吸収する。LCDデバイスは包囲体の上方に配置さ
れ、吸収された熱はLCDを暖めるために空気対流によ
って移送される。
包囲体のすぐ上方以外に配置することのできるLCDへ
吸収された熱を伝導するための一体として結合された熱
伝導性誘導部材を含有する。
磁遮蔽包囲体はより低い温度で作動するRF部品を生じ
させるRF部品によって生成かつ放射された過度の熱エ
ネルギーまたは熱を吸収するために携帯電話内のRF部
品区域を被覆する。吸収された熱は、誘導部材と物理的
に接触していて包囲体のすぐ上方以外に配置することの
できる熱伝導性誘導部材に沿ってLCDを暖めるために
伝導される。
および長所は以下の実施態様の詳細な説明および添付の
図面に照らして見ればより明白になるであろう。
する部分が同様の参照番号で示されている添付の図面を
参照しながら説明する。
ディスプレイ表面14を有する液晶ディスプレイ(LC
D)デバイス10が示されている。電気部品16、16
はプリント基板(PCB)18上に取り付けられてい
る。製品の設計がLCD10を電気部品16、16のき
わめて近くに配置できる、または逆の場合のようなもの
であったら、部品によって発生する熱エネルギーまたは
熱の少なくとも一部分は矢印20、20によってあらわ
されるようにLCD10の電気部品16、16から非デ
ィスプレイ表面14へ放射線または空気対流によって運
ばれる。
気部品16、16は無線信号の送信に使用されるRF
(高周波)部品である。RF部品は、擬似信号が製品か
ら放射されて他の電子装置に干渉することを防止するた
めに、典型的には図2において示されているように電磁
遮蔽包囲体22によって被覆されている。電磁遮蔽包囲
体22は、製品からRF信号が放射されるのを防止する
ことに加えて、RF部品によって生成された熱エネルギ
ーまたは熱を吸収する上面24を有するが、その熱エネ
ルギーまたは熱は矢印20、20によって示されるよう
にRF部品16、16から電磁遮蔽包囲体22へ伝導さ
れる。同様に、図1に関連して説明したように、LCD
10を電磁遮蔽包囲体22の上面24のきわめて近くに
配置できるように製品が設計される場合には、矢印2
6、26によって示される吸収された熱エネルギーまた
は熱は包囲体22からLCD10の非ディスプレイ表面
14へ空気対流によって伝導される。
いので、より効率的な熱エネルギー移送は図3に示され
ているようにLCD10を電磁遮蔽包囲体22と物理的
に接触させて配置することによって達成されるであろ
う。好ましくは、熱伝導性ペースト層28がLCD10
の非ディスプレイ表面14と電磁遮蔽包囲体22の表面
24とのあいだに置かれる。熱伝導性ペースト層28は
LCD10への熱エネルギー移送を高めるものであり、
シリコンであってよく、または熱エネルギー移送を高め
るための熱伝導性フレーク(flake)を含有していてよ
い。図3に示された実施態様は所望の結果を生じさせる
が、製品内におけるLCDデバイス10の配置および場
所に関する制約が大きいので、製品設計が制限される。
計上の限界は、図4に示される実施態様を用いて克服さ
れる。図4では、電磁遮蔽包囲体22は、包囲体22の
上面24から間隔をあけてそれに実質的に平行である軸
方向に伸長する脚部分32を有する、一体として結合さ
れた熱伝導性誘導部材30を含有している。包囲体22
によって吸収された熱エネルギーまたは熱は包囲体に沿
って矢印34によって示されている方向にある、一体と
して結合された熱伝導性脚部分32へ伝導される。この
方法では、熱エネルギーまたは熱は包囲体22から脚部
分32へ向けられる。熱伝導性ペースト層28は、LC
Dへの熱エネルギーまたは熱の移送を高めるためにLC
D10の非ディスプレイ表面14と脚部分32の上面3
6とのあいだに置かれる。
2の一部としての一部分品として作られてもよく、また
は吸収された熱が包囲体22から脚部分32へ向けられ
て誘導されるように半剛性金属材料から打抜加工されて
包囲体22に固定されてもよい。熱伝導性誘導部材30
は打抜金属、金属箔またはその他の技術において知られ
ている半剛性の熱伝導性金属であってよい。好ましく
は、熱伝導性誘導部材は製作公差を補正するためおよび
製品の組立て中のLCD10のポジショニングに適応す
るためにいくらか柔軟である。
すぐ上方以外に配置することを許容することによって製
品設計における柔軟性および汎用性を可能にするための
本発明のさらにもう1つの実施態様は図5に示されてい
る。図5に示されるように、熱伝導性誘導部材38は電
磁遮蔽包囲体22に一体として結合されており、プリン
ト基板18の表面から間隔をあけて実質的に平行である
軸方向に細長い延長脚部材40を形成している。プリン
ト基板18に実質的に平行であるように示されている
が、熱伝導性誘導部材38および延長脚部材40は製品
設計に適応するように相違する方向に配置されてもよ
い。包囲体22によって吸収された熱エネルギーまたは
熱は一体として結合された熱伝導性誘導部材38に向か
って矢印42によって表された方向で包囲体22の表面
部分によって限定された経路に沿って向けられる。誘導
部材38は順に矢印44によって示されているような方
向で誘導部材38の表面46によって限定された経路に
沿って熱エネルギーまたは熱を誘導する。以上で説明さ
れたように、熱伝導性ペースト層28はLCDへの熱エ
ネルギーまたは熱の移送を高めるためにLCD10の下
面14と熱伝導性誘導部材38の脚部材40の表面46
のあいだに配置される。
めの温度安定化装置が数種の実施態様で説明されてい
る。本発明の精神および範囲から逸脱することなく数多
くの修正および置換が可能であることは理解されるであ
ろう。このために、本発明は限定するためではなく例示
する目的で説明されている。
CD)の温度安定化のための受動的手段および方法を提
供することができる。また、携帯電話において電気回路
部品によって発生させられる過度の熱エネルギーまたは
熱、とくにRF部品の作動温度を低下させるためにRF
部品区域において発生した過度の熱を分散させることが
できる。さらに、低い環境温度における反応時間を短縮
させる目的でLCDを暖めるためにRF部品によって発
生した過度の熱を向けることができる。
装置の一実施の形態であって、プリント基板上に取り付
けられた電気部品によって生成かつ放射された熱を空気
対流によって受け入れるように配置されたLCDを概略
的に示した断面図である。
装置の他の実施の形態であって、電気部品を被覆してい
る電磁遮蔽包囲体によって吸収された熱を空気対流によ
って受け入れるように配置されたLCDデバイスを概略
的に示した断面図である。
装置のさらに他の実施の形態であって、図2に示されて
いる電磁遮蔽包囲体の外面と物理的に接触して配置され
た非ディスプレイ表面を有するLCDデバイスを概略的
に示した断面図である。
装置のさらに他の実施の形態であって、図2に示された
電磁遮蔽包囲体の上方に配置されて一体として結合され
た熱伝導性誘導部材の表面と物理的に接触して配置され
た非ディスプレイ表面を有するLCDデバイスを概略的
に示した断面図である。
装置のさらに他の実施の形態であって、図2に示されて
いる電磁遮蔽包囲体に一体として結合されているが離れ
て配置された熱伝導性誘導部材の表面と物理的に接触し
て配置された非ディスプレイ表面を有するLCDデバイ
スを概略的に示した断面図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 電気回路部品から過度の熱を吸収する工
程、熱伝導性媒体に沿って前記吸収された熱を誘導する
工程、および前記吸収された熱を前記熱伝導性媒体から
液晶ディスプレイの表面へ移送する工程を備える液晶デ
ィスプレイ温度安定化方法。 - 【請求項2】 さらに無線周波数部品から過度の熱を吸
収する工程を含む請求項1記載の液晶ディスプレイ温度
安定化方法。 - 【請求項3】 さらに電気回路部品を被覆する電磁遮蔽
包囲体を設ける工程を含む請求項1記載の液晶ディスプ
レイ温度安定化方法。 - 【請求項4】 さらに前記熱伝導性媒体と物理的に接触
させて液晶ディスプレイ表面を配置する工程を含む請求
項1記載の液晶ディスプレイ温度安定化方法。 - 【請求項5】 さらに前記液晶ディスプレイ表面と熱伝
導性媒体とのあいだに熱伝導性ペースト層を設ける工程
を含む請求項4記載の液晶ディスプレイ温度安定化方
法。 - 【請求項6】 さらに前記電磁遮蔽包囲体に一体として
結合された熱伝導性誘導部材を設ける工程を含む請求項
3記載の液晶ディスプレイ温度安定化方法。 - 【請求項7】 さらに前記熱伝導性誘導部材と物理的に
接触させて液晶ディスプレイ表面を配置する工程を含む
請求項6記載の液晶ディスプレイ温度安定化方法。 - 【請求項8】 さらに前記液晶ディスプレイ表面と熱伝
導性媒体とのあいだに熱伝導性ペースト層を設ける工程
を含む請求項7記載の液晶ディスプレイ温度安定化方
法。 - 【請求項9】 さらに半剛性材料から製造された熱伝導
性誘導部材を設ける工程を含む請求項6記載の液晶ディ
スプレイ温度安定化方法。 - 【請求項10】 さらに柔軟性熱伝導性材料から製造さ
れた熱伝導性誘導部材を設ける工程を含む請求項6記載
の液晶ディスプレイ温度安定化方法。 - 【請求項11】 さらに金属箔熱伝導性誘導部材を設け
る工程を含む請求項6記載の液晶ディスプレイ温度安定
化方法。 - 【請求項12】 電気回路部品によって分散された熱エ
ネルギーを吸収するための手段、所定の経路に沿って前
記吸収された熱エネルギーを液晶ディスプレイへ向ける
ための前記熱エネルギー吸収手段に一体として結合され
た熱伝導性誘導手段、および前記吸収された熱エネルギ
ーを前記熱伝導性誘導手段から液晶ディスプレイへ移送
するための手段を備える液晶ディスプレイ温度安定化装
置。 - 【請求項13】 無線周波数部品によって分散された熱
エネルギーを吸収するために携帯電話回路における無線
周波数部品から放射される擬似信号を防止する目的で携
帯電話で使用されるタイプの電磁遮蔽包囲体、前記吸収
された熱エネルギーを所定の経路に沿って前記電磁遮蔽
包囲体から液晶ディスプレイへ向けるために前記電磁遮
蔽包囲体に一体として結合された熱伝導性誘導部材、お
よび前記吸収された熱エネルギーを液晶ディスプレイへ
移送するために前記熱伝導性誘導部材の表面と接触させ
て液晶ディスプレイを配置するための手段を備える液晶
ディスプレイ温度安定化装置。 - 【請求項14】 液晶ディスプレイおよび過度の熱を発
生させる電気回路部品を有する装置であって、前記回路
部品および前記液晶ディスプレイが相互に関して前記装
置内で少なくとも前記過度の熱の一部分を前記回路部品
から前記液晶ディスプレイへ向けるように配置されてい
ることを特徴とする装置。
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