专利名称：显示设备及与之结合使用的电子器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示设备，其包括可伸缩的显示器，该显示器可以存在于第一位置和第二位置中，其中在第一位置该显示器至少围绕壳体中的轴至少大地被卷起，并且在第二位置该显示器的至少一部分是可见的，该显示设备提供有包括可折叠支臂的支撑装置，该支臂围绕第一铰接点是可折叠的，并且当所述显示器在第一位置时可以沿所述轴折叠，该支臂在第二位置支撑所述显示器。
本发明还涉及适于在显示设备上显示信息的电子器件。
这种显示设备从US2002/0070910A1中可以了解到。该已知的显示设备是用于移动通信的设备，包括被称为阵列波导显示器的显示器。此外，存在用于在壳体卷起显示器的缠绕工具。用户可以从壳体中拉出显示器以显示信息。为了在第二延伸位置支撑显示器，存在可折叠支臂。在这方面，应当观察到第二位置并不局限于显示器被完全延伸并完全可视的位置。第二位置为显示器至少部分例如25％，40％或80％可视的位置。
所述支臂的一端附到包含显示器将被移动通过的槽的壳体的边缘。另一端附到显示器上。这样的结果是即使是当显示器在第二位置时，用户也可以仅用一只手就可以握住显示器。所述缠绕工具包括弹簧和与用在投影仪屏幕中的一样的凸轮。为了拉出显示器，仅需要拉动把手。为了卷起显示器，用户要轻微地拉起所述把手以释放凸轮。随后，由于弹簧的操作，显示器自动卷起。可选择的是，也可以存在用于释放显示器的按钮。
现有显示器的缺陷是当该设备被频繁拉出和推入时缠绕工具可能表现出非常快的磨损。这会导致当显示器被完全抽出时凸轮不再提供足够的阻力。另外还会导致这样的事实，即由于抽出缠绕工具不再起作用，所述显示器只有非常用力才能被推入。
因此，本发明的一个目的是提供一种在开始的段落中所定义的类型的显示设备，其中与现有的缠绕工具相比对于拉出和拉入显示器实现了更为坚固的机构。
此目的这样实现，所述显示设备包括延伸装置，促使显示器延伸到第二位置，其抵消了显示器自动从第二位置返回到第一位置的趋势。本发明的延伸装置在当显示器在第二位置，特别是当整个都被抽出时，特别处在更加释放的状态。理想地，第二位置因此而形成其中力均衡的位置。凸轮则可以被完全省略。除了第二位置，还可以提供第三和另外的位置，其中在每个位置都实现力均衡。力均衡最好在每个位置中都实现。将显示器从第一位置拉到第二位置可以通过延伸装置帮助。这些装置还可以促使从处在第一和第二位置之间的第三位置(例如在20％)延伸到第二位置(例如在50％)或另外的位置(例如在90％)。
本发明的优点在于显示器因某些方向上的震动、碰撞或显示器的移动而意外卷起的机会更加少了。显示器当然会轻微地回卷，但是由于内在的反作用力，这会发生的相对较慢并且仅在有限的范围内发生。其优点是这无疑尤其是对年轻用户和老年用户来说更为安全。另外的优点是当显示器被意外卷起时没有任何可以损坏显示器的笔可以卷入。
显示器自动卷起的趋势也可由根据本发明的显示设备中存在的弹簧引起。另一方面，摩擦力可以起作用，或者当制造显示器时，显示器的基底-更特别的是具有电光层的基底可以以横向被拉出。其结果是在该材料中包含了张力。反作用力最好用弹力例如通过拉伸弹簧等来实现。但是，另一方面，反作用力也可以通过例如压电元件、气压、电动机或这些装置的组合来实现。其中弹簧最好附到壳体中，压电元件最好安装在载体例如印刷电路板上。这种载体以已知的方式依次安装在壳体上。
在一个特别有利的实施例中可折叠支臂是中空的，并且所述延伸装置包括电缆和第一枢轴，该枢轴位于第一铰接点并且具有外边缘。电缆在中空的可折叠支臂中延伸并且被连接到壳体中或壳体上的悬挂点。此外，所述电缆至少包括一个弹性部分。最后，当显示器在第一位置时所述电缆沿着第一枢轴的外边缘的的至少一部分存在于第一铰接点。通过引导电缆沿着所述枢轴的外边缘，当所述支臂被折叠时在所述支臂的第一和第二端之间由电缆桥接的长度会比当支臂被展开时长。所述电缆更特别的是其弹性部分在第一位置因而是处在延伸状态。
该电缆可以是单一材料的电线电缆，也可以是包含各种材料的密封电线。包含内部金属线的电缆是有利的。电缆的悬挂点最好位于壳体的印刷电路板上，但是也可以位于壳体本身上。所述枢轴最好连接到可折叠支臂上。此外，也可以有多余一个的可折叠支臂，该可折叠支臂具有不同的铰接点。中空的可折叠支臂最好成波束形状(beam-shaped)以提供尽可能好的支撑。但是一种可选择的形式是圆柱形。可以观察到在中空的可折叠支臂中的空处可以仅包含用于电缆的凹槽。
在又一个实施例中，所述弹性部分是弹簧，其位于悬挂点与第一铰接点之间的电缆中。由于可以选择具有期望弹性的弹簧，因此这是有利的。弹簧与电缆之间的连接例如通过围绕弹簧的一端缠绕电缆来实现，而弹簧的另一端固定到悬挂点上。由于在支臂中使用了电缆，弹簧不必必须作为支臂的延长部分。这给设备的设计提供了更大的自由。
另一个实施例包括锁定装置，通过该锁定装置，显示器可以被锁定在至少一个位置上。这种锁定装置的第一个有利的例子是通过其用户可以将显示器锁定在第一位置的旋转盘。这种旋转盘最好位于壳体内部，该旋转盘的部分边缘伸出通过壳体中的槽状开口。这种旋转盘在与作为电缆的弹性部分的弹簧结合时特别有利。然后电缆的悬挂点位于旋转盘上，即在其偏心点上。在第一位置处在延伸状态的弹簧通过旋转盘的旋转而进入较少延伸或不延伸的状态。没有由于延伸的驱动力。当同时存在卷起显示器的驱动力时，显示器将自动卷起。锁定装置的另一个有利的实施例是操作装置例如在显示设备的另一个显示器上的菜单中的键或功能。该操作装置可以与具有旋转盘的相同机构或其他的机构连接以减少或扩大对弹簧或电缆的力。本文中另一个实施例使用电动机。这是一个使用电子控制装置的例子，可滚动显示器的使用可以通过识别码来进行控制。
在另一个实施例中，旋转盘具有非统一的直径。其第一个例子是具有椭圆形的旋转盘，电缆围绕其缠绕。这可以提供拉出和卷起显示器的力在整个显示器的卷动宽度内是均衡的。这提供了显示器可以以一种简单的方式在整个宽度范围内被转出。其第二个例子是沿着旋转盘的边缘具有一个或多个局部凸出部分的旋转盘。这种旋转盘的半径的局部变动会产生中间位置。
在又一个实施例中，可以使用读取装置来确定显示器在第二位置所延伸的程度。此外，存在驱动装置，一旦确定了显示器的延伸程度，利用该驱动装置就可以仅在显示器的可视部分再现图像。该实施例在当显示器还可以存在于不同于第一和第二位置的位置时特别适合。这会导致这样一个事实，即如果一个人想要获得某种信息，并不需要转出整个显示器。这在用户不具备完全拉出显示器的空间例如在火车上的情况下是有利的。当用户想要将显示器搁在手上并且仅看少许数据时这也是有利的。阅读装置包括例如一个或多个光传感器，其位于旋转盘(如果可用)上或其附近。然后旋转盘的位置决定对每个传感器的入射光。该阅读装置也可以连接至齿轮，例如电动机中的齿轮。将会明白对此也可以进行多种变动。驱动装置特别是驱动电路，其无论如何都可以用在每个显示设备中。然后驱动电路被编程，以便依靠来自阅读装置的信号调整图像格式并扩展要显示的信息到此格式。
在另一个变型中，可伸缩显示器被细分成与轴平行方向的多个段，其中每个段具有一个载体层。存在这种载体层是有利的，因为其提供了对显示器在延伸状态下的改进支撑。所述载体层最好在面向用户的显示器的那一侧可用。在该实施例中载体层是透明的。其优点在于显示器可以更好的经受住局部的压力。当显示器具有所谓的触摸屏功能时这是特别有利的。利用此功能，用户可以通过触摸显示器来调用该显示设备或与之合作使用的器件的功能。这种触摸屏功能对于专业人员来说是已知的。
可伸缩显示器可以是如在US2002/0070910中所述的AWD型。但是，该可伸缩显示器最好具有可伸缩晶体管，其上涂有光电层。利用电泳光电层和具有链状分子结构的半导体材料的可伸缩晶体管可以获得有利的结果。这种例子有实质上对于本领域技术人员已知的半导体硬连线和有机半导体。
所述显示设备可以进一步包括用于传输信号至可调外部器件的装置。这些装置例如是天线、放大器、收发器和移动电话的另外的部件，利用这些装置根据所需的协议(GSM，CDMA，W-CDMA，蓝牙，W-Lan)可以实现信号传输。可选择的是，它们也可以是用于电缆的连接，显示设备通过其连接到计算机或计算机网络或电信网络。
所述显示设备还可以有利的与电子器件结合使用。则该显示设备可以独立建立，在电子器件和显示设备之间通过有线或以无线方式发送信号。显示设备还可以可释放地连接到电子器件上。电子器件的例子包括移动电话和计算机。有利的应用也可以是用于与大量人群的视频会议。这种组合此外还在非正式出版前的申请EP02079131.5(PHNL020942)中有所说明。该申请进一步解释了驱动单元所处的位置。
本发明的这些和其他方面参照后面描述的实施例进行阐述，将更加明显。
附图中
图1示出了在移动通信应用中显示设备的使用；图2示出了显示设备壳体的图解剖面；图3表示显示设备的仰视图；图4表示显示设备的显示器的图解剖面；图5表示在另一个变型中图4的图解剖面。
所述附图没有按比例绘制，仅仅是示意表示。在不同的附图中相同的参考数字是指相同或相似的部分。这些附图仅仅表示示例，并不决定保护的范围。
图1表示根据本发明在第一应用中的显示设备的使用。在图1a中，示出了在移动电话1中的使用。这种移动电话1包括具有大约2×2cm大小的显示器2，而移动电话本身具有4×10cm的大小。这里具有显示器3的显示设备在壳体4，5中提供，并且可以通过互连插头电连接到移动电话1。在该例子中壳体包括两个不同的部分4，5。这里显示器以卷起的形式存在于部分5中，而部分4包含另外的驱动元件和电池。附图1b表示包括其中显示器3被卷起的显示设备的移动电话1。
图2图示示出了显示器3的一部分如何在第一壳体部分5中提供。在该例子中壳体部分5包含通过铰链51互连的第一和第二部分5a，5b。该壳体部分5具有缠绕设备17，利用该缠绕设备显示器3可以被卷起。存在弹簧102以提供反作用力，该反作用力啮合(engage)盘100的转动轴17。该盘具有带一个或多个钩27的凹槽101，显示器3通过其可以被挂起。支撑、可折叠或可铰接的支臂16增强了整个结构的机械稳定性。在可铰接的支臂16与显示器3之间示出的距离最好约为几微米到几毫米。也可以是支臂16不位于壳体部分4a，5a的外部而是其内部。
此外，该例子示意说明了锁定装置19。利用该锁定装置19，壳体部分4和5可以相互固定。存在按钮18以释放该锁定装置。壳体部分4包括印刷电路板20，其容纳驱动电路21和到键18及其他控制装置的电子连接22。其还容纳到一系列可以接触到接触表面37的接触表面38的电子连接22。所述接触表面在显示器两侧中的任一侧或仅在一侧上找得到。该壳体部分还可以包括其他集成电路、分立的半导体元件、电池、天线、扬声器、照相机等。代替插头型连接25，天线可以在器件1与显示设备2之间提供无线连接。更特别的是，驱动电路21或其他电路元件可用于实现(标准)数据传输协议，也就是说，如何在不同类型的器件中使用不同的显示器(具有不同数量的线、行和列等)。
在该例子中，所述壳体包括两个部分4a，4b，在其之间显示器可以被夹住。这样，传导部分6可以接触到接触表面(在该例子中示出了双面接触)。接触表面通过引导部分利用校准插头或凹槽(在此情况下的开口24)或光学或机械反馈的形式进行对准。由于显示器最好仅包含几个接触表面，它们可以较大，并且大致对准要充分。
此外，壳体4可以仅包含一个供显示器3通过的插槽。应当观察到在此上下文中显示器的宽度(即，垂直于其被卷在其上的轴的距离)并不受插槽大小的限制。至少在此例中，其是确定显示器3的最大宽度的壳体部分的大小。但是，显示器3不仅是可滚动的而且还可以在垂直于宽度的方向(卷起的方向)上可折叠。
图3给出了图2示出截面图的显示设备2的示意仰视图。显示器3和可折叠支臂16位于该设备的第一和第二壳体部分4、5之间。这里支臂包括四个支臂部分161，162，163，164，但这并不是必须的。它们通过在支臂16的铰接点的枢轴171，172，173，174相互连接。在支臂16中，其是中空的，穿过电缆30。电缆在这种情况下为被绝缘材料包围的金属线。电缆30从第一和第二悬挂点33，34被悬挂，并且具有第一和第二弹性部分31，32，在本例中弹性部分为弹簧。第一悬挂点33具有一个可变位置，因为其位于旋转盘40上。因而旋转盘40的外边缘部分位于壳体部分5的外部。
由于弹簧31，32，可折叠支臂16具有用于卷起显示器3的驱动力。电缆30在枢轴171，172，173，174的外部蔓延。电缆30沿枢轴171，172，173，174的长度取决于支臂部分之间的角度α。该长度为(180-α/180)*π.r，其中r为枢轴的半径。以0.25cm的半径和三个半枢轴(如在此例中的)，第一位置与最大的第二位置之间在长度上的差异因此为2.75cm。弹簧27的反作用力可以通过选择弹簧31、32来设置。如果期望较大的差异，则可以选择枢轴174以较大的直径进行设计。
专业人员将会明白，图3仅示出了可能的实施例。可折叠支臂16也可以具有较少的支臂部分161-164。此外，代替两个壳体部分4，5，可以仅存在单个壳体。也可以完全没有弹簧27。代替此电缆在所需程度上可以是弹性的。同时可以存在电动机。虽然原则上一个电动机就足够了，但最好是使用多个电动机，例如在每个壳体部分中有一个，它们都可以与电缆连接。通过选择具有期望硬度的电缆，并不严格需要连接一个或多个电动机到可折叠支臂本身。可选择的是，实现与现有技术中提出的这样相同的方法并不是不可能的。
图4以图解剖面图更加详细的示出了显示器3的一个实施例。在此该显示器包括可伸缩叠层10，并且被细分成多个与轴平行方向的段11。每个段11包括一个载体层，例如对于专业人员是已知的玻璃层或类似玻璃的聚合物层，而可伸缩叠层10是连续的。段11通过段11之间的铰链或通过叠层10相互连接。段例如通过提供在硬基底上的切割来得到。具有段11的显示器3的优点是显示器3可以仅在一个方向上弯曲。在其他方向上弯曲致使与显示器3交互困难，而这被得到抑制。这使得也可以通过一端握住卷出的显示器，同时仍然保持平坦。因此，支臂的数量最好限制为1。这是有利的，因为从悬挂点延伸到铰接点或两个铰接点之间或铰接点与一端之间的支臂部分可以在整个显示器3的高度内延伸。
在叠层中存在用于象素的晶体管和以期望的方式耦接到晶体管的传导链路，并且它们都受驱动电路的驱动。此外，存在电光层以及与晶体管连接的阳极和电光层两侧中任一侧上的阴极。更可取的是，该显示器包含具有有机材料，例如并五苯、3聚己基噻吩(poly-3-hexylthiophene)、聚亚噻吩次亚乙烯基(polythienylene-vinylene)、聚亚苯次亚乙烯基(polyphenylene-vinylene)或聚芳基胺(polyarylamine)半导体的薄膜晶体管。光电层最好是电泳或液晶电光层。
图5示出了通过利用支撑显示器3和段11的可折叠支臂1如何实现刚性显示器。用户现在从由箭头指示的方向浏览载体层。该载体层因而是透明的。这使得可以利用触摸屏。
总之，提供的显示设备具有可伸缩显示器，其可以通过在第一和第二位置之间滚动而被推入或延伸。在第一位置，显示器主要以被卷起的形式在壳体中。在第二位置显示器至少部分可见。在其第二位置的显示器由可折叠支臂支撑。根据本发明，这种可折叠支臂包括促使显示器延伸到第二位置的装置。这些装置同时也抵消了显示器自动卷起的任何内在的趋势。
权利要求
1.一种显示设备，包括一可伸缩的显示器，该显示器可以存在于第一位置和第二位置中，在第一位置，该显示器至少围绕壳体中的轴至少大地被卷起，并且在第二位置显示器的至少一部分是可见的，该显示设备提供有包括可折叠支臂的支撑装置，该支臂围绕第一铰接点是可折叠的，并且当显示器在第一位置时可以沿所述轴折叠，该支臂在第二位置支撑所述显示器，其特征在于所述显示设备包括延伸装置，其促使显示器延伸到第二位置，同时抵消了显示器自动从第二位置返回到第一位置的趋势。
2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于可折叠支臂是空的，并且延伸装置包括电缆和第一枢轴，该枢轴位于第一铰接点上，并且具有外边缘，所述电缆在空的可折叠支臂中延伸，其连接到悬挂点或壳体上，包括至少一个弹性部分并且当显示器在第一位置时，其沿着第一枢轴的外边缘的至少一部分存在于第一铰接点。
3.如权利要求2所述的显示设备，其特征在于所述弹性部分为弹簧，其位于悬挂点与第一铰接点之间。
4.如权利要求1，2或3所述的显示设备，其特征在于存在锁定装置，利用该锁定装置显示器可以锁定在至少一个位置。
5.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于该锁定装置包括旋转盘，利用该旋转盘显示器可以在第一位置锁定。
6.如权利要求2所述的显示设备，其特征在于第一枢轴具有不一致的直径。
7.如权利要求1或4所述的显示设备，其特征在于存在读取装置以确定显示器在第二位置延伸到什么范围；存在驱动装置，一旦已确定显示器在第二位置延伸的程度，利用该装置仅在显示器的可视部分再现图像。
8.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于可伸缩显示器被细分为多个与轴平行方向的段，同时每个段具有一个载体层。
9.如权利要求8所述的显示设备，其特征在于所述载体层是透明的，并且在操作显示器期间图像的再现经过载体层发生。
10.如权利要求1所述的显示设备，进一步包括用于传输信号到可调外部器件的装置。
11.一种电子器件，适合用于在显示设备上再现信息，其特征在于存在如权利要求1-10中任何一项所述的显示设备。
全文摘要
本发明的显示设备包括可以在第一位置与第二位置之间以可滚动方式延伸的可伸缩显示单元。在第一位置所述单元存在于壳体中，在第二位置其至少是部分可见的。该显示单元在其第二位置通过可折叠支臂支撑。根据本发明，一个可折叠支臂包括促使显示器从第一位置到第二位置以及从第二位置到另外的位置延伸的装置。这些装置也可以抵消显示器自动从第二位置或任意另外的位置返回到第一位置的趋势。
文档编号G09F11/29GK1723483SQ200380105503
公开日2006年1月18日 申请日期2003年12月5日 优先权日2002年12月10日
发明者B·J·E·范伦斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司