專利名稱：具有多個(gè)光閘的光開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉經(jīng)示器，并且特別涉及具有多個(gè)光閘的顯示器，其^"個(gè)是整 個(gè)顯示器的一個(gè)重要部分，并且其本身不顯示信息但是提高被顯示信息的清晰 度。
術(shù)語
^E所^fM的，"顯示器"是給M^者提供視覺形式信息的裝置。 "圖形，，可以是^、符號、任意形城者它們的一些組合。圖形可以是半 透明的、擴(kuò)散的、畫有陰影線的、有顏色的、剪影或輪廓，或者是它們的一些
組合。圖形可以U片(黑在白上)或者負(fù)片(白在黑上)，ii^白是擴(kuò)散的、 陰影的等等。
"像素"是在單個(gè)邊界內(nèi)的圖形單元。
"EL:)T，^f膜、電容'f錄置，其包括在兩個(gè)電極之間包含電lt^t熒M 的層。當(dāng)電i^口到電極上時(shí)熒ife^發(fā)光。
"厚膜"EL燈指一種類型的EL燈并且"薄膜"EL燈指另一種類型的EL燈。 術(shù)^^僅寬B涉及真實(shí)厚度并且實(shí)際上限定了不同的要求。薄的厚膜EL燈 在術(shù)語上不矛盾，并JLil種燈比薄膜EL燈明顯要厚。
"不透明，，不意味著沒有絲過，僅^l:iijt量絲上被減小到例如A^光 的百分之十。
"熒光體"不P艮于一種類型的熒^^摻雜劑，并且不排除用于顏色增強(qiáng)的 層疊焚iWil顏料。
"上層的"或"下層的，，不意味方向，并且僅僅描述一種情況，其中材料層具 有較大的W目面對的錄面，接觸或者;^^觸。表面不必是平面。
背景技術(shù)：
存在已經(jīng)被用于顯示信息的多種技術(shù)。 一種類型，液晶，最初限于以相對
大的段的七^a^示數(shù)字。醋技術(shù)的 說，不但e^和以前相同的區(qū)域中填 入更多的信息，而且可得到彩色。為了狄單調(diào)，設(shè)計(jì)圖標(biāo)以傳達(dá)^4簡單、
"fi4和漂亮的信息。結(jié)果是，I /RJ:示可以是大量數(shù)據(jù)、 一些符號、 一些文字，
用戶很大程JLh必須通迚忽儲中 一些而適應(yīng)。
已^JL現(xiàn)一些數(shù)椐當(dāng)以圖形表見時(shí)更容易理解，例d(4梨以時(shí)鐘或直方圖， 而不是作為大量數(shù)字進(jìn)行數(shù)字#示。包含^it種圖形顯示中的信息對目對小， 紐被稱作叫錄量"信息，但是容易賄并能^ii理解。
在一些顯示器中，^j ]變化來吸引注意力。變化可以是圖形的明顯運(yùn)動或 者開開關(guān)關(guān)地閃爍圖形。對于一些液晶顯示器，關(guān)狀態(tài)不是真正的黑，特別是 那些將周圍環(huán)境光的反射用于背光的顯示器。當(dāng)下層圖形關(guān)閉時(shí)開啟it^能 改善外斷比度。
在最近二十年，被稱作聚^4勿^li^晶(polymer dispersed liquid crystals) 的一類特殊材料已經(jīng)被開發(fā)出來用于顯示器；例如，參見美國專利4992201 (Peralman )。使用這些材料的裝置工作在60 -120伏的峰-峰電壓下，不像早 期液晶材料工作在低得多的電壓下，并且不需M振片來提供對比度。有時(shí)稱 作"光閘"的聚^^^| 晶已經(jīng)應(yīng)用到顯示領(lǐng)域"卜。
美國專利6842170 (Akins等人)/^開了一種與電^J6 (EL)背#觸 ^^相結(jié)合的液晶顯示器。該液晶顯示器是鍵區(qū)的一部分，包含具有電話上的 按鈕(0-9， *輛)和其它控制按鈕的圖像的itt層。還公開了該液晶顯示器 和EL背光能共用公共J^1。
國際Z/Hf WO2005/121878公開了在基板同側(cè)的液晶顯示器和EL背光。位 于^S^目對兩側(cè)的裝置的其它布置在本領(lǐng)域中是已知的；例如參見美國專利 5121234 (Kucera)和6441551 (Abe等人)。影響光學(xué)性能，例如顏色、M
率和色散的&ft中間層或外層^M頁域中也是已知的。
EL裝置不是適用于背光型液晶顯示器唯一裝置。*到各神光源的光導(dǎo) ^^頁域中是已知的；例如公開的申請2006/0254894 (Jung等人)公開了由發(fā) i^l管照亮的光導(dǎo)端面并且該光導(dǎo)具有^a光M出光導(dǎo)平面的特征。光導(dǎo)的 難點(diǎn)是一旦背光形成就不能改變輸出。例如，光導(dǎo)肯樹一片區(qū)^a供相當(dāng)均勻 的照明或者^^1^#征以照亮選擇的區(qū)域。在兩者任一情況下，結(jié)果都是固定 的并且tt的M高。對于特定顯示器技術(shù)的選擇是竟?fàn)幚娴钠胶猓皇悄囊粋€(gè)最便宜。就 移動電話來說，選,?；诋?dāng)^^電話時(shí)用戶在室內(nèi)或者至少不在陽光直射 處的假定。換句話說，在亮光下顯示的內(nèi)容幾乎消失不見，因?yàn)闉榱丝梢娦裕?顯示依賴于明亮的背光。多種液晶顯示皿靠的^f背光。這樣，背光隨著環(huán) 境光的變化而增加或減小，并且顯示的內(nèi)容##可見。 一些顯示器試圖兩種情
;;Up最好而在背光和液晶^^之間具有"it^)""層。
盡管顯示的內(nèi)容可以 ，但一些信息可肯樹用戶產(chǎn)生直接的并且持續(xù)的
興趣，例如電池壽命。這樣，希望一些信,y^續(xù)可見而不管環(huán)境光的7JC平:M可。
也希望顯示器能使重要信息顯著突出。而且希望有能以^A^f^改變的顯示器。
考慮上述內(nèi)容，本發(fā)明的目的是在至少一種IMt模式下通過才執(zhí)月一些信息
來簡4級示的內(nèi)容并JL^至少一種其它模式下顯示這些信息。
發(fā)明的另一個(gè)目的是提^-種^^量信息的顯示器，其最^M立于系統(tǒng)中
并且能隨意^^^或清晰。
發(fā)明的另外的目的是提f種背光，甚至當(dāng)^^光導(dǎo)時(shí)該背ib^^fet擇
性的照明。
發(fā)明的另 一個(gè)目的是對EL背光的絲^^^^棒1"生控制。 發(fā)明的另外的目的是提^-種能以^^^^改變的顯示器。 發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有多個(gè)光閘的光開關(guān)，其^^示器f^勤以動畫
或運(yùn)動o

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)前述目的，其中顯示器包括位于背^Lh^并且具有至少兩個(gè)光 閘的光開關(guān)，光閘本身不由其形狀傳遞信息。背光照亮的區(qū)域等于或大于該區(qū) 域中光閘區(qū)域的總和。該顯示器可以進(jìn)一步包括在光開關(guān)Ji^的圖形層。通過 改變該圖形層而M該顯示器的信息內(nèi)容。


通it^合附圖考慮下面詳細(xì)的說明育y^得對本發(fā)明更全面的理解，其中 圖1是4 本發(fā)明構(gòu)造的具有背后照明區(qū)域的移動電話的透視圖2是本發(fā)明構(gòu)造的具有背后照明區(qū)域的折疊的移動電話的前視圖4是4財(cái)居本發(fā)明構(gòu)造的包括背后照明區(qū)域的仫^Jt的前浮見圖5是##本發(fā)明構(gòu)造的包括背后照明區(qū)域的便攜式計(jì)#4幾的艦圖； 圖6是如^4頁域中已知的構(gòu)造的厚膜電I^Lit燈的截面圖； 圖7是如; M頁域中已知的構(gòu)造的聚*，良晶顯示器的截面圖； 圖8是以被適當(dāng)?shù)墓庠凑樟恋墓鈱?dǎo)端面形式的背光的截面圖； 圖9是才 本發(fā)明他逸實(shí)施例構(gòu)造的包括具有多個(gè)光閘的光開關(guān)的顯示器 的截面圖10示出了圖9中所示的顯示器的操怍；
圖11是才財(cái)居本發(fā)明可選實(shí)施例構(gòu)造的包括光開關(guān)的顯示器的截面圖12是圖9中所示的光閘的平面圖13是才條本發(fā)明構(gòu)造的顯示器的it^見圖14是說明圖13實(shí)施例的,的時(shí)序圖；并且
圖15是示出圖13中所示顯示器的一個(gè)狀態(tài)的平面圖。
M實(shí)施方式
圖l是移動電話的i^f見圖，^13<^^打開或以某種方式折疊的/^可個(gè)人電 子裝置。電話10包括顯示器12，其JJt常顯示與電甜目關(guān)聯(lián)的信息。另外，背 后照明區(qū)域17和18不是顯示器12或鍵區(qū)14的一部分。這些顯示器能用于低 容量信息，例如信號強(qiáng)度、電池壽命或漫游。背后照明區(qū)域的數(shù)量是設(shè)計(jì)的內(nèi) 容，部分取決于特定便攜式電子設(shè)備的'1^。
圖2是才緣本發(fā)明構(gòu)造的包括背后照明區(qū)域的折疊移動電話的前視圖并代 表4封可具有折疊結(jié)構(gòu)的便攜式電子裝置。電話20包絲成在殼26之上、之中 或之下的背后照明區(qū)域23、 34和25。同圖1的實(shí)施例一樣，這些顯示器能用于 條量顯示。
圖3是^^本發(fā)明構(gòu)造的包括背后照明區(qū)域的展開的移動電話的前視圖并 ^^封可為了，而展開的便攜式電子裝置。電話30包括顯示器31和鍵區(qū)32。 電話30還包括背后照明區(qū)域34和35。
圖4是本發(fā)明構(gòu)造的包括背后照明區(qū)域的4^盤的平面圖。仫4J:能用于
任意類型的交通工具中，例如汽車、飛機(jī)、摩絲或重型設(shè)備。^4Juo包括 適合于特^i用的測量儀器和顯示器。才娥本發(fā)明，^4^:40包括背后照明區(qū)
域43、 44和45。這些顯示器提側(cè)^1量信息，例力喊向、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、電池情況 或^^裝置的狀態(tài)。
圖5是本發(fā)明構(gòu)造的包括背后照明區(qū)域的便攜式計(jì)#^幾。計(jì)算機(jī)50包括背 后照明區(qū)域53和54。這些顯示器提側(cè)^:量信息，例3嫌測無線網(wǎng)絡(luò)或電池情 況。 一個(gè)或更多背后照明區(qū)域可位于計(jì)脅50 0卜，如在圖2的實(shí)施例中的。
圖6是如;^頁域中已知的構(gòu)造的厚膜電ft^t燈的截面圖。在一幅圖中或 圖與圖之間，都不是按比例繪制的。例如氧^4^賜的某些層非常薄，在埃量級。 其它層非常厚，例如絲61,在千分之一英寸(0.025mm)量級。
在圖6中，透明前電極62絲明絲61的Ji^并Jbi氧^4B^ (ITO ) 或氧化銦的薄層。熒光體層63在前電極的Ji^并且介電層64在熒ib^層的上 層。在一些應(yīng)用中層63和64可*。在介電層64上層的是不透明后電極65。 例如為了隔離后電極，也可以提供可選擇的背襯層(沒有示出)。為了消除對密 封層的需要，^^涂覆的熒iWa子。
為了進(jìn)行顏色^iL，熒ib^層或者附加層可以包含添加劑，以確保當(dāng)燈關(guān) 閉時(shí)a光的顏色接近當(dāng)燈開啟時(shí)由燈發(fā)出的光的顏色。^1*明 61發(fā) 出。電極62或電極65或者兩者負(fù)W皮構(gòu)圖，把背光60分為多個(gè)EL燈，旨作 EL面板。
熒ib^P介電層可以互換，^ii種情況下后電極65必須透明。對于這種結(jié) 構(gòu)，M^電M出。
圖7是如;^頁域中已知的構(gòu)造的聚#，良晶模塊的截面圖。模塊70 包括基k71，其具有在主要表面上層的透明導(dǎo)電層，比如rro。 pdlc材料在
電極73的Jl^t并且透明電極74在PDLC材料的上層。層75 A^il保護(hù)層。 如絲明電極之一或兩;^^皮適當(dāng)構(gòu)圖，則該^^示由該圖案所4議的信息。
在便攜式電子裝置中，EL燈由驅(qū)動驗(yàn)電，驅(qū)動^Mt自電池的低電壓 直流電流轉(zhuǎn)換為高電壓交流電流。為了讓EL燈充分n，超過大約一百伏特 的峰-峰電壓是必須的。il^和，PDLC顯示器所需的電S^目同的電壓。這 使得對兩個(gè)裝置能^fM同樣的驅(qū)動器，簡化了結(jié)構(gòu)并且斷氐了絲。
圖8是如^M頁域中已知的構(gòu)造的背光的截面圖。光導(dǎo)81是例如聚碳酸酯的
透明片。光源82，例如一個(gè)或多個(gè);lit^l管，發(fā)出itiiA^導(dǎo)81的端面，如 圖8中所示，光導(dǎo)Jj^Jiit過內(nèi)儲貫穿地引導(dǎo)光。提供可選輛船84和85 以增進(jìn)全內(nèi)a。在光導(dǎo)81的一個(gè)主要表面處的構(gòu)造87和88干M內(nèi)^j",
4^M目對的主;^表面發(fā)出。；uft不同的光源x ^^頁^已知的。
圖9是4財(cái)居本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的包括具有多個(gè)光閘的光開關(guān)的顯示器 截面圖。光開關(guān)卯包括背光91，其可以是如圖6中所示的EL燈或者如圖8中 所示的光導(dǎo)。如果4狄如圖6中所示構(gòu)造的EL燈，則燈被垂直翻轉(zhuǎn)以^^t 過PDLC層92向Ji^出。
光開關(guān)92包括多個(gè)激活區(qū)域或光閘，例如光閘93和光閘94。這些是在電 極之間的區(qū)域。 一個(gè)電極育^^上完全似背光91。相對的電極被構(gòu)圖，例如 如圖12中所示，因此限定激活區(qū)域。
層92的Ji^是圖形層95。 jtb^包^^i4擇照亮的多個(gè)圖形。層92不包 舍信息。層92在關(guān)閉或不透明狀態(tài)中^地減少來自背光91的光，不管背光 91 A^Jeil^的。如圖10中所示，光鬧93是開啟的或者可it^j"的而光閘94 是關(guān)閉或不透明的。
盡管圖形被示出為貫穿圖形層的厚度，^it僅^l^了清楚。#于圖形 的l鍾，圖形可以在層92的錄面Ji4者包含在層的厚度之內(nèi)。
圖11是才財(cái)居本發(fā)明的脊氏實(shí)施例構(gòu)造的包括具有多個(gè)光閘的光開關(guān)的顯 示器的截面圖。與圖9的實(shí)施例相t嫩，層的順序改變，在背光111和PDLC 層115之間具有圖形層U2。光開關(guān)110的操怍與光開關(guān)90的,相同?？梢?使用圖形層112作為其它兩層的皿。
圖12是才 本發(fā)明的具有多個(gè)光閘的光開關(guān)的平面圖。每個(gè)電極121、 122、 123、 124、 125和126通過它們自己的母線連接到連接器區(qū)域131并且限定光閘 的激活區(qū)域。照亮區(qū)域134和135 M過母線(未示出)連接到連接器區(qū)域131。
電擬jU疊明的并位于透明片129上。電極121和122在照亮區(qū)域134中。 電極123、 124、 125和126在照亮區(qū)域135中。電極121和122的面積總和等 于或小于照亮區(qū)域134的面積。電極123、 124、 125和126的面積總和等于或 小于照亮區(qū)域135的面積。
每個(gè)光閘可以是但不必須是獨(dú)立于其它電極而工作的。^個(gè)照亮區(qū)域可以 是^必須是獨(dú)立于其它區(qū)域而工作的。同辨d(口圖12中所示，>#^#線最好沿
電極的長ii^f申以減小壓降。
圖13示出了才Mt本發(fā)明構(gòu)造的顯示器的例子^^勤Wt動。顯示器140包括 例如EL燈的背光141、多個(gè)光閘142和圖形層143。圖形層包括iL^區(qū)域151 和153與符號154、 155、 156和157。圖形可以Ai^片或負(fù)片或者正片與負(fù)片的 ^給。光閘層142包^f皮^i己為A到H的光閘。光閘是可a目獨(dú)立工作的。
圖14是說明光閘工作的圖。光閘D和E在圖中被省略，因?yàn)樗麄冊诒彻?"開"的任何時(shí)刻都"開啟"或"打開"。光閘D和E允許背光141透it^L本區(qū)域151 和152發(fā)光。在圖14中，當(dāng)代4^閘的線*時(shí)，如箭頭161所指示的，光閘 "開啟"或"打開"。如圖14中所示，光閘A首先開啟，然后是光閘B和F，然后 ;U6閘C和G,然后M閘H。
如圖14中所示，在光閘打開序列中沒有交疊。例如，光閘A隨著光閘B 打開而關(guān)閉。取決于試圖產(chǎn)生的光學(xué)效果，可育^在交疊。在光閘H關(guān)閉和以 光閘A開啟為開始的周期之間存在縫隙或延遲A。同樣取決于試圖產(chǎn)生的光學(xué) 該^i^可以是M者和所期望的秒數(shù)一樣多。
圖15示出了在圖14中線162所指示的時(shí)刻顯示器140的狀態(tài)。虛線不是 顯示的部^a是供參考包^!t。
于是本發(fā)明通:^預(yù)定時(shí)間才餅月或顯現(xiàn)信息簡化了顯示內(nèi)容。j^:量信息 的顯示器能^i^W立于系統(tǒng)中并且隨意i^莫糊或清晰。本發(fā)明即使在4M光導(dǎo) 時(shí)^^供了選棒f^it，并且提供了對EL背it^率的選棒&控制。通過不 對EL背光構(gòu)圖，能進(jìn)一步剩線本。通過簡單改變圖形層容易^i5di地改變 圖形。
這樣已經(jīng)描述了本發(fā)明，對于^J頁域內(nèi)的普通技#員而言顯而易見的是， 肯t ^^發(fā)明的范圍內(nèi)作出樹修改。例如，附加層、濾色片、涂層、絲網(wǎng)印刷、 附加圖形等f^脅到^f可層，或者在層之間，以影響光開關(guān)的光學(xué)特性。在一 些應(yīng)用中，可以省略圖形層；在這種情況下， 一個(gè)或多個(gè)光閘育^C供裝飾^t^。 盡管對于光開關(guān)PDLC是優(yōu)選的，但是能使用電致變色材料代替。相^i屯，將 濺射ITO ^W!^作為透明導(dǎo)本，但是能使用其它材料代替；比如PEDOT: PSS、 毫微險(xiǎn)ITO或者針狀I(lǐng)TO。差淑材^il是PET但是也肯t^其它材料中4M 聚碳酸酯或者聚氨酯代替。
權(quán)利要求
1、一種顯示器包括具有照亮區(qū)域的背光；在背光上層并且具有至少兩個(gè)光閘的光開關(guān)，光閘本身不利用其形狀傳達(dá)信息；其中背光的照亮區(qū)域大于在所述照亮區(qū)域內(nèi)的光閘的面積總和。
2、 如權(quán)利要求1所述的顯示器，還包括 在所iiit開關(guān)上層的圖形層。
3、 如權(quán)矛決求2所述的顯示器，其中所述圖形層包^fi^斤述光閘的， 選擇顯示的信息。
4、 如權(quán)牙'澳求2所述的顯示器，其中所述圖形錄于所述背脈所絲開 關(guān)之間。
5、 如權(quán)矛決求2所述的顯示器，其中所述圖形a于光開關(guān)的與背ibNl對 的U上。
6、 如權(quán)利要求l所述的顯示器，其中所述光閘包括PDLC。
全文摘要
一種顯示器，包括在背光上層并且具有至少兩個(gè)光閘的光開關(guān)，光閘本身不利用其形狀傳達(dá)信息。背光的照亮區(qū)域等于或大于在照亮區(qū)域中的光閘的面積總和。該顯示器還可以包括在光開關(guān)上層的圖形層。通過改變圖形層改變顯示器的信息內(nèi)容。
文檔編號G09G3/34GK101393359SQ20081017696
公開日2009年3月25日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者A·C·托馬斯, 沃爾特·J·帕西歐萊克 申請人:世界產(chǎn)權(quán)公司