[发明专利]用于热控制电子显示器的系统和方法

说明书

技术领域

示例性实施方式总体上涉及用于电子显示器的加热/冷却系统。

背景技术

电子显示器通常在室内、温控环境中使用。尽管显示器周围的温度可能相对稳定(接近室温)，但显示器的元件可产生大量热量。如果不能适当消除这些热量，这样的热量可能损害显示器或缩短其寿命。传统上，传导和对流传热系统已用于通过显示器的尽可能多的侧壁从显示器中的电子元件消除热量。在前述传热系统在过去已一定程度成功的同时，当前的电子显示器要求更大的冷却(在一些情形下，及加热)能力。

现代电子显示器现在正在室外环境及周围温度可能高于和低于室温的其它情形中使用。除了来自周围空气的传热之外，穿过显示器表面的、来自太阳的辐射传热也成为主要因素。在一些应用和位置中，200瓦或更大的功率穿过前述显示器表面很普遍。此外，市场日益需要更大及更亮的、有时甚至需要高分辨率的显示器。随着电子显示器尺寸的增加，将从太阳吸收更多的热量，及更多的热量将传入显示器。为战胜来自太阳的环境光及周围表面的反射，显示器必须产生更多的光，这通常也导致显示器和/或其背光组件产生更多的热量。

此外，在一些应用中，温度可能下降到远低于室温。电子显示器的一些元件因暴露在这样的低温中而可能出现故障或者永久毁坏。例如，液晶显示器(LCD)中的液晶材料的性能可能受低温影响。

发明内容

示例性实施方式可包含在此公开的一个或多个热控制部件。公开了多个热控制部件，及这些部件可单独或按任何组合进行使用。部件的精确组合将依赖于所涉及显示器的具体冷却/加热需要，这取决于显示器的类型、显示器的大小及其具体环境。实施例可以任何形式的电子显示器进行实施，包括但不限于：LCD、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、场致发射显示器(FED)、阴极射线管(CRT)、等离子体、及投影显示器。示例性实施例将用LCD显示器进行实施。

一个热部件涉及隔离气体冷却系统。气体冷却系统优选为包括具有透明前板的第一气室和具有冷却送气系统的第二气室的闭合回路。第一气室在电子显示器的看得见的面的前面并与之同延。透明前板置放在电子显示器表面的前面，形成第一气室的深度。冷却室风扇或等效装置可位于冷却送气系统内并可用于绕隔离气体冷却室回路推进气体。随着气体经过第一气室，其接触电子显示器表面，从而从显示器表面吸收热量。由于第一气室的气体和相应表面透明，图像质量保持极好。在气体已通过透明的第一气室之后，气体可导入后面的冷却送气系统并在那里进行冷却。

另一热部件可将隔离气体系统使用为加热装置，代替其冷却能力或除冷却能力之外。隔离气体加热系统也是具有显示器表面前面的第一气室及包括加热送气系统或冷却/加热送气系统的第二室的闭合回路系统。加热元件可放在送气系统内以加热第二室内的气体。随着气体被逼入第一室，其可将其热量传给显示器表面。之后，气体可返回到送气系统进行另一加热循环。送气系统可仅用作冷却送气系统、仅用作加热送气系统或用作加热和冷却送气系统的组合；所有这些均取决于特定显示器及其特定工作环境。

一些实施方式可将用于操作电子显示器的电子元件放在隔离气体室的送气系统内。电子元件可包括但不限于：变压器、电路板、处理器、电阻器、电容器、电池、电机、电源、照明装置、接线和线束、及开关。如果送气系统用作冷却送气系统，送气系统内的冷气体可进一步有助于冷却在工作期间自然产生热量的电子元件。此外，如果送气系统用作显示器的热源，来自电子元件的自然热量也可加热送气系统中的气体，从而减少需要施加到加热元件的能量。

在一些实施方式中可使用线性起偏器以进一步减少加载在电子显示器上的日光。该起偏器可结合隔离气体室使用，或可简单地放在电子显示器的前面但起偏器和显示器之间有隔热间隙。隔热间隙减少起偏器和显示器之间传递的热量。

一些电子显示器如LCD需要背光组件以在显示器表面上产生图像。背光组件通常为显示器的大热源。因此，一些实施方式可利用受限对流系统来冷却显示器的背光单元。受限对流系统可包括受限对流板，该对流板放置成与背光组件非常靠近以形成间隙。气体被迫使穿过间隙以有助于更有效地冷却背光组件。在优选实施例中，送气系统的壁可构成受限对流板。

一些实施方式也可使用气帘装置，该气帘装置将(热或冷)空气强加在显示器组件的外表面上。

最后，一些实施方式可使用液体组件，该液体组件使液体接触显示器表面以对其进行冷却。液体可以是实质上清澈形式的冷却剂液体，该液体通过包括显示器表面的前腔泵入。

附图说明