TWI280795B - Non-ruggedized cots display packaging for severe environment applications - Google Patents

Description

1280795 ； 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本餐月般係關於平面式的COTS(commercial-off-the- shelf商業上準軍用的）顯示器技術，該等技術可適應於且 置入仏軍用與其它嚴苛環境使用的裝配件之中。本發明還 關方、併入此等裝配件的設備，以及關於形成與使用此等裝 配件的方法。 【先前技術】 • 於平面顯示器的背景中，「加固（ruggedized)」一詞通 常意謂著含有正面玻璃層、散光板層、偏光板層、加熱玻 璃層及其他許多層與平面顯示器黏結在一起。環氧樹脂 層、黏著層、光化合物層、以及其它黏結材料層等許多層 則用來黏著上面各層。「加固」平面顯示器的厚度極厚、 . 重量很重、而且價格昂貴，讓人無法接受。此外，大量的 製程控制與生產能力問題則會導致極低的產量以及超長的 前置生產排程。此外’「加固」平面顯示器通常會因為複 ♦雜的堆疊、黏結、以及層疊方式所固有的設計問題而無法 滿足使用者要求。因此，吾人非常需要新型的封裝技術與 設備，以提供用於製造更輕、更薄、更簡單、價格更低廉、 而且更可靠的顯示器裝配件的方法。本發明便係關於此等 新型的封裝技術、設備、以及設計方法。 【發明内容】 本發明提供一種模組式顯示器裝配件，1 . ，、匕枯一發光 或透光顯示器與-玻璃面板’其中會以一框架裝配件巾咖 .1280795 、 ， assembly)讓該顯示器與玻璃面板互相隔離或固；^在-起彼 此JL觸而且该顯示器會藉由至少一個彈性隔絕體被耦合 至該框架裝配件。 【實施方式】 西己 口下面的圖式來討論下文的詳細說明將更容易瞭解 本發明的真實特性及其目的與優點，其中於所有圖式中， 相同的元件符號均代表相同的部件。 ^卜見在將苓考本發明的較佳實施例，該等較佳實施例的 •範二均圖解於附圖之中。雖然本文將配合該等較佳實施例 來^兒月本發明，不過應該瞭解的係，該些實施例並非希望 限制本發明。相反地，本發明希望涵蓋隨附申請專利範圍 斤疋義之本發明的精神與範疇内可能包含的所有替代例、 $正例、以及等效例。下文的詳細說明中提出許多特定細 節以便更徹底地瞭解本發明。不過，熟習本技藝的人士將 ^奢解，即使沒有該些特定細節仍可實行本發明。於其它 φ Μ形中並未詳細說明眾所熟知的方法、程序、組件、以及 电路，俾使不會對本發明的重要觀點造成不必要的混淆。 於一較佳貫施例中，提供一種模組式顯示器裝配件， 一包括任何薄型的發光或透光顯示器，其中會以一框架裝 配件與一背板/底座將該顯示器與玻璃面板固定在一起，使 该顯示器與玻璃面板兩者互相略為隔離或互相碰觸，而且 該顯示器會藉由至少一個彈性隔絕體被耦合至該背板/底 座。 現在參考圖1與圖2，一顯示器裝配件100包括一顯 1280795 反/、月先衣配件3(僅有當使用透光顯示 技術時才會需要）、一 千板7底座5、一框架/嵌座7、複數 早币隔絕體15、_玻璃面板/蓋板9、電路板蓋板"與 、電路板i7與19、以及外部介面連接器23。隔板η 係該顯示器使用去& —壯& π ^ 、 、女衣表面，八通常係飛機、輪船、遊 艇、或是地面汽直 + θ # “。 或疋其匕設施的操作面板，其通常位 方；笔腦操作員、播她；^丄σ 氣栈駕駛貝、飛機副駕駛員、或是輪船、 迦艇、汽車等之操作員的前方。 ^示面板1可包括任何類型的發光或透絲示器 發明所涵蓋者，太+ β 1 本文所述之顯示設備可能係㈣各種技術 之商業上準軍用的顯 ^ ”板斤構成，其包含液晶顯示器 (LCD)技術、發光二極 ^r〇Tpnw+ 颂下印（LED)技術、有機發光二極 M ^ 卜”禾不T知用之其它平面顯示器 技術。本發明還涵芸 用於的係，本文所述之方法與設備特別適 用於千面型及/或面板顯示器技術。 假使所選用的顯示器技術需要照明的話，例如可利用 散光板與背光罗阶A Q + 丨^ J矛〗用 衣配件3來照日月，那麼此照明便可能包括適 用於該所選用之顯+突斗^ 月b匕括適 不时技術的任何照明類型。當使用透光 鮮員不σσ技術時（例如Lrr> & η、 配件3計Λ )，那麼該散光板與背光裝 配仔3則較佳的係包 Α㈣、.盾 ⑬两業上準軍用的背光、燈泡、及/或 其匕先源、以及商業上準軍用的散光板材料。 當使用透光顯示器技術時（例如lcd的技術），那 不面板 1 較佳的在i *”、 合至散子框架（圖中未顯示）被鬆散地搞 致使δ亥⑨員不面板1位於散光 1280795 ·.板與背光裝配件3的旁邊。由於位於裝配件3或平板/底座 5的旁邊的關係’用於_合顯示面板】的子框架係該顯示 面板1僅有的支擇，而非顯示面牙反1獲取自該裝配件3或 平板/底座5的支撐。 平板/底座5較佳的係可導電與導熱，俾使其構成顯示 面板1周圍的法拉第盒（Faraday cage)的—部份，並且能夠 傳熱至該顯示面板1及/或背光裝配件3以及從該顯示面板 1及/或背光裝配件3處傳出熱。 ❿顯示面板！ ’必要時還有背光裝配件3(僅有在利用透 光顯示器技術時才會需要）以及用於將顯示面板丨耦合至背 光裝配件3的任何子框架或是其它結構性部件，均為一顯 2器子裝配件的-部份。對發光顯示器技術來說，該顯示 器子裝配件即為顯示面板i。該顯示器子裝配件較佳的係 透過一或多個彈性隔絕體15被耦合至平板/底座5。隔絕 體15可運作用以減緩該顯示器子裝配件受到衝擊與震動 的影響。隔絕Μ 15較佳的係可導熱，以便從該顯示器裝 攀配件處傳熱。隔絕體15較佳的係鋪設成圖中所示之條狀 形式；不過亦可使用其它圖案。於部份實例中可僅使用單 -個隔絕體15。隔絕體15較佳的係包括任何黏著化合物、 爆Τ或疋其它形式的聚合物，其柔軟足以提供衝擊與震動 及收特性，並且充滿導熱化合物以幫助進行熱傳輸。 ^ 。框架7可包括任何材料或是任何材料組合，而且可能 係單的一7^式部件或是一由複數個部件所組成的裝配 件。於較佳實施例中，其係-種強化式或填充式塑膠或金 、1280795 -I ' '屬框架，其可提供結構體、導熱性、電連續性、以及彈性， 於各種環境中將該玻璃蓋板9穩固地扣入一整合式的框架/ 玻璃I配件之中。其大小與尺寸均經過設計以於玻璃蓋板 9與顯示面板丨之間保有_空氣間隙，或是允許玻璃蓋板 9與顯示面板！互相碰觸。玻璃蓋板"交佳的係透過下面 部分被•馬合至框架7 :該等框架？部件中的互相匹配的斜 邊、舞性的黏結材料、有角度的鉗止體、或是謎樣溝紋。 由於本文所述之結構的關係，裝配件〗〇〇能夠耐受嚴 籲苛的環境性極端條件，其包含依據MIL_STD_8i〇從_饥 至100°c的連續操作溫度以及儲存溫度條件；依據MIL· STD-810高達40g的持續性3軸衝擊與震動條件；依據 MIL-STD-810海軍船艦環境的標準濕度與鹽霧條件；依據 MIL-STD-810沙漠環境的標準沙塵條件；依據mil_std_8i〇 咼達60,000英尺的高度條件；可產生菌類的氣候條件；而 且裝配件1〇〇還能夠符合依據μιι^Τ]0-46^μιι^ΤΙ)_462 之嚴厲的傳導與輻射EMI/EMC的規格；以及暴風雪規格。 •上述條件均為預期應用的標準條件。 於較佳實施例中，玻璃蓋板9將包括多重層，其包含 抗反射層、氧化銦錫（ΙΤΟ)層、折射率匹配層、以及其它層， 如標喊為「Optical Compensation of Cover Glass-Air Gap-

Display Stack for High Ambient Lighting 」 之 共同待 審專利 申請案中所述，本文以引用的方式將該案併入。 蓋板11與13較佳的係被調適成用以圍住與遮蔽電路 板1 7與1 9。連接益2 3則提供讓電氣信號可被傳送至電路 1280795 • =、17、背光震配件3、以及顯示面板1以及從電路板 57:19、背光裝配件3、以及顯示面板1處傳回電氣信號， 同％可於所有位置保持傳導與輻射電磁遮蔽。 ^於飛機、汽車、輪船、或是其它設施中，裝配件1〇〇 較佳的係透過框架7與平板/底座5裝設至使用者隔板& ^ 3所示’裝配件⑽可能係飛機、輪船、地面汽車、 或疋其匕嚴苛環境設施中所使用之複數顯示器裝配件中其 日中-者。較佳的係’本文所述之顯示設備係利用平面c〇ts 響顯示器技術，其能可靠地耐受嚴苛的環境條件。就其中而 言’此等條件可能係關於操作溫度、儲存溫度、溫度衝擊、 濕度、衝擊、震動、沙塵、鹽霧、電磁干擾、吹雨、操作 &力壓力變化、菌類成長、以及暴風雨雪。 如别面所述，本文所述之顯示設備涵蓋商業上準軍用 (COTS)顯示面板所構成者。因此，用於形成本文所述之顯 :設備的方法可包括：取得COTS平面型及/或面板顯示 將該顯#器置放於—子框架之中’而對透光技術來說， 可利用該子框架將該顯示器耦合至一散光板與背光裝配 件；透過一或多個彈性隔絕體將該已裝框的顯示器耦合至 平板/底座，將該已裝框的顯示器封閉於一完全導電的外 殼之中，該外殼係由一金屬背板/底座、經過導電塗=的蓋 玻璃、以及經過導電塗佈或金屬之嵌座所製成，·以及透過 一或多個經過導電塗佈或金屬之蓋板將控制電路耦合至該 平板/底座並且圍住該等控制電路。藉由將 合至飛機、輪船、地面汽車、或是其它設施中二=

CS 10 1280795 或面板，便可於某種特 士本. ^用中安裝此類顯示設備。 ^ ^ φ ^ ^ , 千面型及/或面板顯示器以及本申 清案中所述之組件與子裝 所述之顯示設備。 ·件的任何組合方式來構成本文 本文所述之顯示設 (,,^ χ 備的女裝結構可能包括機架 (rack)、面板（panel)、 η 用以仏 口口― w 庄（Pedestal)、隔板（bulkhead)、或 疋用以於嚴可壤境應用中 _ 〒I支撐顯不器的其它結構。 本發明雖然並未受 ϋ 1 _ π π 、任何特殊應用，不過，本文所 述之頒不设備特別適用 、軍事及其匕嚴苛的室内鱼室外環 境中，於該等環境中，商孝 -哭# m ^ 系上羊軍用的平面型及/或面板顯 於更嚴厲的應㈣格之中。&正確運作、及/或無法存活 j文所述之本發明的實施例包括多項新穎特點，每項 已述貫施例均包含單一頊此井 丄 、 早項此颏特點或是此等特點的組合。 文所a盍的其它實施例則包含本文未明確說明之一或多 項此類新穎特點的所有組合，因為從本文所述的實施例中 便可輕易地發現此等組合。依照本文所涵蓋的各項實施 例：本發明實施例的特徵在於數種方式，下面段落提供的 便係此等特徵的部份範例。 於部份情形甲，本發明實施例的特徵為一種包括一發 光或透光顯示器子裝配件與一玻璃面板的模組式顯示哭1 料’其中：該顯示器子裝配件包括_發光顯示器，:是（ 一透光式顯示器與一背光的組合；以一框 一 2 # 化木哀配件讓該顯 …衣配件與玻璃面板互相隔離或固定在—起彼此碰

11 1280795 觸，以及該顯示器 合至嗲框加駐 "错由至^、一個彈性隔絕體被耦 件。於部份情形中，㈣實施例可能還且 有下面知·徵：該彈性隔絕體 /、 框芊#邴杜& ^ 、啕v熟性、厚度、以及與該 熱==二面面積足以將該顯示器所產生的任何 間保持在摔二俾使該顯示器可於正常運作期 能還且有、、^下皿Γ 於部份情形中，此等實施例可 商掌上進番或多種情況的特徵：⑷該顯示器係一 商業上準軍用的平面型及 盥框牟係1、A X囬板員不益，（b)該玻璃面板 :木係透過互相匹配的斜邊、彈性的黏結材料、有角产 :止二、或是謎樣溝紋等一起;(c)該框架裝= 合至該框^底座與一框架，而該顯示器係透過該平板被耦 口以1 ’而該框架則會被轉合至該玻璃面板；⑷該平 tr、、、與破璃面板外形全部係導體並且會構成該顯示 :\的法拉第盒；（e)利用該框架以該玻璃面板為基礎來 定位該顯示器· m、泰 ()透過至少一個彈性隔絕體將該顯示器子 t配件扣入該平你夕士 . 、 一 中，（g)透過該至少一個彈性隔絕體將 吕亥頒不裔子裝献杜4 • 扣入该框4之中；（h)將包含供該顯示器 使用之控制電路在内的一或多個電路板輕合至與該顯示器 j、牛相反的一側的平板/底座上；⑴該裝配件的厚度為 二寸⑴°亥裝配件的封裝密度為每立方英吋〇·〇2碎；以 及（k)孩衣配件能夠耐受依據mil_std^i〇從_55它至1㈧ C的連㈣作溫度與儲存溫度以及依據MIL-STD-810高達 4〇g的持續性3軸衝擊與震動。 於部份情形中，本發明實施例的特徵為一種含有一發 12 1280795 光或透光顯示器子裝配件以及—玻璃面板的模組式顯示器 4配件’其構成方法如下：取得c〇ts平面型及/或面板顯 不斋；將該顯示器置放於一子框架之中，而且對透光技術 來說·’利用該子框架將該顯示器搞合至一散光板與背光裝 配件，透過-或多個彈性隔絕體將該已裝框的顯示器搞合 至-平板/底座；將該已裝框的顯示器封閉於一完全導電的 外殼之中’該外殼包括一金屬背板/底座、經過導電塗佈的 蓋玻璃、以及經過導電塗佈或金屬之框架/嵌座；以及透過 -或多個經過導電塗佈或金屬之蓋板將控制電路耦合至該 平板/緑並且圍住料控制電路。於部份情料，它們的 特徵還包括能夠对受依據MIL_STD_81G從_饥至⑽。c的 連續操作溫度與儲存溫度以及依據mil_std_8ig高達4〇g 的持續性3軸衝擊與震動。 於部份情形中.，:本發明實施例的特徵為一種構成含有 ::光或透光顯示器子裝配件以及一玻璃面板的模組式顯 不器的方法，該方法包括：取得C0TS平面型及/或面板顯 示L顯示器置放於—子框架之中’而且對透光技術 來說’利用該子框架將該顯示器耦合至一散光板與背光裝 配件；透過-或多個彈性隔絕體將該已裝框的顯示器搞合 至一平板/底座’·將該已裝框的顯示器封閉於一完全導電的 外殼之中’該外殼包括一金屬背板/底座、經過導電塗佈的 蓋玻璃、以及經過導電塗佈或金屬之框架/嵌座；以及透過 -或多個經過導電塗佈或金屬之蓋板將控制電路搞合至該 平板/底座並且圍住該等控制電路。於部份情形中，盆可& 13

Claims (1)

1280795 十、申請專利範圍： 1 · 一種將一發光或透光顯示器子裝配件加以封閉的模 組式顯示器裝配件，其包括： 一由導電且導熱之材料所形成的實心底板； 一由提供抗衝擊和導熱導電之材料所形成的框架，其 圍繞著周邊而固定地黏結於該底板，同時形成腔穴，該框 架並具有開口； 一玻璃面板，其在開口處固定地黏結於該框架，而將 腔六加以封閉；以及 一具有導熱性的彈性隔絕體，其將顯示器子裝配件扣 入該實心底板。 2·如中請專利範圍帛丨項之裝配件，其中該彈性隔絕 體具有的導熱性、厚度、以及與該框架和底板接觸的剖面 面積足以將該顯示器子裝配件所產生的熱量傳導至該底 板，俾使该顯示器保持在操作溫度限制内。

3·如申請專利範圍第2項之裝配件，其中該顯示器子 裝配件係一商業上準軍用的平面顯示器。 4.如申請專利範圍第3項之裝配件，其中該玻璃面板 與框架透過互相匹配的斜邊、彈性的減材料、有角度的 鉗止體、或是謎樣溝紋而連結。 5 ·如申請專利範圍第4 架、與玻璃面板全部係導電 件周圍的法拉第盒。 項之裝配件，其中該底板、框 的’並且構成該顯示器子裝配 6·如申請專利範圍第 5項之裝配件，其中利用該框架 16 1280795 A

L 月曰陰正替： 中之該玻璃面板為基礎來定位該顯示器子 7.如申請專利範圍第5項之裝配件，其中透過該彈性 隔絕體將該顯示器子裝配件扣入該框架之中。 8 ·如申請專利範圍第5項之裝配件，其中將包含供該 顯示器裝配件使用之控制電路的一或多個電絡板耦合至與 该顯示器子裝配件相反的一側的底板上。 9·如申請專利範圍第2項之裝配件，其中該顯示器子 裝配件能夠耐受依據MIL-STD-810從-55°C至l〇0°C的連績 才呆作溫度與儲存溫度以及依據MIL-STD-810高達4〇g的3 轴衝擊與震動。 十一、圖式： 如次頁

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