具有内部和外部显示器的移动电子设备的显示器层叠的制作方法

专利名称：具有内部和外部显示器的移动电子设备的显示器层叠的制作方法
技术领域：
本公开通常涉及移动电子设备，尤其涉及在具有诸如内部和外部 显示器的双显示器的移动电子设备中的显示器层叠结构。
背景技术：
现在使用的大多数翻盖型移动电子设备使用两个显示器。这两个 显示器包括外部显示器和内部显示器。外部显示器通常具有比内部显 示器更低的可视信息内容，并且当例如用在移动电话中时外部显示器
有时被称作呼叫者线路识别(CLI)显示器。通常以显示器背对背叠放 的层叠结构来使用这两个显示器。这种层叠需要背光来照亮显示器。
在一些结构中，在内部显示器和外部显示器之间夹入两个背光单 元。在这样的结构中，两个背光单元中的每一个为一个显示器提供必 需的光。在其他结构中，可以在两个显示器之间夹入单个背光单元。 在又一结构中，可以在两个背光单元之间夹入单个双面显示器。
上述显示器层叠结构相当的厚。外部显示器比内部显示器更小， 因此外部显示器具有较小的工作区域。此外，在上述提到的所有结构 中，背光单元所需要的功率是相当大的。


在附图中，同样的附图标记在所有独立的视图中指相同的或功能 上相似的元件，这些附图连同下面的详细描述一起被并入说明书并形 成说明书的一部分，用于进一步说明各个实施例并解释根据这里公开 的各个实施例的所有的各种原理和优点。图l示出了处于打开位置并具有根据各个实施例的显示器的翻盖 型移动电子设备的剖视图。
图2示出了处于闭合位置的图1中的移动电子设备。
图3是说明根据各个实施例的显示器的结构图。
图4示出了根据各个实施例的外部显示器的透射光学状态。
图5示出了根据各个实施例的外部显示器的反射光学状态。 图6是说明根据各个实施例的具有内部显示器设备和外部显示器 设备的移动电子设备中的显示器的操作方法的流程图。
本领域技术人员应当理解，为了简单和清楚起见示出了图中的元 件，并不必要按比例绘制这些元件。例如，附图中一些元件的尺寸可 以相对于其他元件被放大，以有助于理解各个实施例。
此外，附图仅仅是出于示例性和说明性的目的，并不意在是对用 于实施多个实施例中的任何一个所必需的所有元件和/或组件的完全的 示意性表示，因为本领域技术人员很容易理解这些未被表示的元件和/ 或组件。
具体实施例方式
这里公开的各个实施例提供了一种包括外部显示器设备，和内部 显示器设备以及背光的显示器层叠。在各个实施例中，外部显示器设 备包括双稳定光学状态。外部显示器设备的光学状态包括透射光学状 态和反射光学状态。外部显示器设备与背光单元相接触地放置，从而 与所述背光单元光学地耦合。该显示器层叠还包括内部显示器设备， 其与所述外部显示器设备相接触地放置，从而与所述外部显示器设备 光学地耦合。
此外，在各个实施例中，包括内部显示器设备、具有双稳定光学 状态的外部显示器设备和背光的移动电子设备可以进一步包括控制组 件，该控制组件耦合到内部显示器设备、外部显示器设备和背光。
7各个实施例还提供了一种使用如此处公幵的显示器的移动电子设 备的操作方法。该方法包括将外部显示器设备切换到反射光学状态并 且从背光向外部显示器设备供给光。该方法进一步包括反射从背光向 外部显示器设备供给的光。而且，该方法包括将外部显示器设备切换 到透射光学状态，其依次将来自背光的光透射到内部显示器设备。
应当理解，这里使用的关系术语，例如，但并不限制于，"第一" 和"第二"等等，仅仅是用来将一个实体或动作与另一个实体或动作区分 开，而不必要求或暗指在这些实体或动作之间的任何实际的这种关系 或顺序。
图l示出了处于打开位置并且具有根据各个实施例的显示器的移 动电子设备100。根据各个实施例的移动电子设备100的示例包括无线
移动电话、膝上型电脑、个人数字助理(PDA)等等。对于本领域技 术人员来说显而易见的是，移动电子设备100可以具有与附图中所示 的不同的尺寸和形状。
移动电子设备100包括第一壳体元件102和第二壳体元件104。第 一壳体元件102和第二壳体元件104可以由像金属、塑料、玻璃和/或 它们的混合物这样的材料制成。第一壳体元件102和第二壳体元件104 彼此铰链式地连接在一起，并且可配置的处于打开和闭合位置。换句 话说，第一壳体元件102和第二壳体元件104通过铰链彼此连接，使 得当被配置处于打开位置时，两者之间的角度大约为1S0。或小于180°， 并且当被配置处于闭合位置时，最小角度大约为0。或稍大于0°。
第一壳体元件102进一步包括外部显示器开口 101和内部显示器 开口 103，通过这些开口分别可以看到外部显示器设备IIO和内部显示 器设备106。显示器本身包括由第一壳体元件102包裹的三个主要设备。在图1
的剖视图中，以"层叠"结构显示了这三个设备，所述层叠结构具有内部
显示器设备106、外部显示器设备IIO和背光设备108。在一些实施例 中，背光设备108可以通过第一壳体元件102的外部显示器开口 101 被物理地暴露，或者在其他实施例中，通过在组成第一壳体元件102 的外部显示器开口 IOI上的涂层或其他保护层可见。
同样，在一些实施例中，内部显示器开口 103可以在内部显示器 设备106的表面上提供保护塑料层或涂层，或者在其他实施例中，内 部显示器设备106可以通过内部显示器开口 103直接暴露。应当理解， 图1和图2仅仅是出于说明的目的，并且为了便于理解各个实施例的 显示器层叠结构，而并不意在穷举各个实施例所使用的具体实施方法。
在闭合位置，如图2所示，第一壳体元件102和第二壳体元件104 以下述方式被配置即内部显示器设备106与第二壳体元件104相对 平行。此外，在闭合位置，如图2所示，第一壳体元件102的至少一 部分与第二壳体元件104相接触。
在如图1所示的打开位置，第一壳体元件102和第二壳体元件104 以下述方式被配置即除了在通过铰链连接的部分外，第一壳体元件 102没有任何部分与第二壳体元件104相接触，并且内部显示器设备 106通过内部显示器开口 103可见。当第一壳体元件102和第二壳体元 件104被配置处于如图1所示的打开位置时，内部显示器设备106被 用来显示可视信息。可视信息可以是文本、视频、图形、图像等等。
当第一壳体元件102和第二壳体元件104被配置处于如图2所示 的闭合位置时，外部显示器设备110被用来显示可视信息。在外部显 示器上显示的信息可以仅仅是在内部显示器上显示的信息的子集。换 句话说，在外部显示器设备110上显示的可视内容少于在内部显示器 设备106上显示的可视内容。当移动电子设备ioo在操作时，即当其接通电源时，外部显示110 将被激活，并且被设置到适当的光学状态，当移动电子设备100被配 置处于如图2所示的闭合位置时，内部显示器设备106将被停用。当 移动电子设备100处于如图1所示的打开位置时，从功率消耗方面考 虑，外部显示器设备110通常是不活动的，但是被设置到适当的光学 状态，而内部显示器设备106将是活动的。
在外部和内部显示器之间切换，以及进一步将外部显示器设备110 切换到适当的光学状态可以通过下述多种方式实现例如检测第一壳 体元件102相对于第二壳体元件103的位置。这种位置检测可以通过 位于第一壳体元件102或第二壳体元件104上的物理传感器或开关来 进行，从而当移动电子设备100被配置处于闭合位置时，物理传感器 或开关被激活。可选择地，传感器或开关可以在壳体元件的一个的内 部，以确定移动电子设备100是处于打开位置还是闭合位置。而且， 传感器或开关不必是物理传感器或开关，而可以是基于壳体元件位置 的改变而改变状态的电子设备。无论如何，在各个实施例的任何一个 中存在一些检测和控制电路，从而可以确定第一壳体元件102相对于 第二壳体元件104的位置，以便相对于打开和闭合位置进一步确定何 时激活和停用内部显示器设备106和外部显示器设备110。
此外，检测和控制电路确定何时进行切换，并根据移动电子设备 100是处于打开还是闭合结构来将外部显示器设备110确实切换到适当 的光学状态。下面进一步详细描述外部显示器设备110的光学状态的 切换。
图3是说明图1和图2的剖视图中所示的显示器层叠的更多细节 的结构图。如上参考图1和图2的讨论，显示器层叠300被封装在移 动电子设备100的第一壳体元件102中，并且包括背光设备108、外部 显示器设备IIO和内部显示器设备106，所有这些都是光学地耦合的。背光设备108进一步包括光源112，它们一起形成完整的背光单元114。 在各个实施例中，背光单元114 一般将如此发光使得光发射的大多数 相对于背光单元114的法线大约成30。。这种发射方式为内部显示器设 备106提供了较好的亮度，并且也有助于减小移动电子设备100的能 量消耗。
外部显示器设备110夹在背光108和内部显示器设备106之间。 背光108是透明的且具有相当高的光学透射性。在各个实施例中，背 光108使来自光源112的光能够透射到外部显示器设备110.
此外，在各个实施例中，外部显示器设备IIO至少是光学双稳定 的，从而外部显示器设备110在至少两个状态中是光学稳定的，并且 可以在它们之间切换。因此，在各个实施例中，外部显示器设备110 至少具有透射和反射光学状态。
在透射光学状态中，外部显示器设备UO允许光透过它，从而外 部显示器设备110实质上是透明的。在一些实施例中，透射光学状态 可以是，例如，胆甾型显示器设备的焦锥态。在反射光学状态中，外 部显示器设备110防止光的透射，其实质上像镜面一样。同样地，在 一些实施例中，反射光学状态可以是，例如，胆甾型显示器设备的平 面态。此外，在一些实施例中，外部显示器设备110在处于透射或焦 锥态时可以是光学扩散的，并且因此抑制了过白的显示特性获得较好 的视觉清晰度。
外部显示器设备110需要施加电源或移除电源，以在透射光学状 态和反射光学状态之间切换。该电源通常由移动电子设备102中的电 池供给，但是在一些实施例中也可以由电池充电设备或太阳能电池提 供。
内部显示器设备106具有高分辨率并且可以是，例如高分辨率彩
11色有源矩阵显示器。有源矩阵显示器由薄膜晶体管或薄膜二极管制成， 并且提供明亮和锐利的显示。此外，在一些实施例中内部显示器设备 106还可以具有与外部显示器设备110相似的双稳定光学特性，或者相 反，具有固定的彩色光学状态，从而当内部显示器设备106关断时，
其为外部显示器设备110提供对比背景，这将在后面进一步详细讨论。
图4示出了根据各个实施例，当外部显示器设备110处于透射光 学状态400时，显示器层叠300的操作。如上所述，移动电子设备IOO 的检测和控制电路(未示出)确定移动电子设备100被配置处于打开 位置。因而该检测和控制电路将外部显示器设备110切换到它的透射 光学状态，将内部显示器设备106切换到开启状态并且将外部显示器 设备110切换到关断状态。来自光源112的光然后通过背光设备108 并且穿过外部显示器设备IIO透射到内部显示器设备106。
图5示出了根据各个实施例，当外部显示器设备110处于反射光 学状态500时显示器层叠300的操作。移动电子设备100的检测和控 制电路(未示出)确定移动电子设备100被配置处于闭合位置。因而 该检测和控制电路将外部显示器设备110切换到它的反射光学状态， 将内部显示器设备106切换到关断状态并且将外部显示器设备110切 换到开启状态。来自光源112的光通过背光设备108透射并且照亮外 部显示器设备110，该外部显示器设备IIO将光反射回去穿过背光设备 108并且因此穿过移动电子设备IOO的外部显示器开口 101。因此外部 显示器设备110可见。
如上面简要讨论的，在一些实施例中，内部显示器设备106可以 具有与外部显示器设备110相似的双稳定光学特性，或者相反，具有 固定的彩色光学状态，从而当内部显示106关断时，其可以为外部显 示器设备110提供对比背景。因此，例如，在一些实施例中，内部显 示器设备106可以是常态黑模式液晶显示器(NB-LCD)，从而当处于 关断状态时，它是黑的并且吸收大部分的入射光，由此当外部显示器设备110处于其反射状态500中时，提高外部显示器设备110的对比 度。
一些实施例还包括用于检测环境光状况的光传感器和控制电路。 因此，如果如测量所确定的存在充足的环境光，其超过了预定的发光 阈值，则当移动电子设备100闭合并因此外部显示器设备110开启并 且也处于反射状态500时，可以关断背光单元114的光源112。然后， 外部显示器设备110将接收穿过透射的背光设备108的环境光，并将 环境光穿过外部显示器开口 101反射回去用于外部显示器的可视性。
图6是说明如这里所公开的移动电子设备中的显示器的操作方法 的流程图。这样，在602中，移动电子设备100的检测和控制电路确 定移动电子设备IOO处于闭合位置。
在604中，响应于确定了移动电子设备100处于闭合位置，外部 显示器设备110被开启并且迸入反射光学状态中。在506中，从背光 108向外部显示器设备110供给光。背光108从光源112接收光或者在 一些实施例中接收如上所述的环境光。
在608中，光被外部显示器设备IIO反射，并且提供了可视信息。 在610中，响应于确定了移动电子设备100处于打开位置，外部显示 器设备110被关断并被切换到透射光学状态。在612中，从背光射备 108透射的光穿过外部显示器设备110，照亮内部显示器设备106。因 此，由内部显示器设备106提供了可视信息。当移动电子设备断电时， 如614中所示，该方法终止。否则，如果移动电子设备再次闭合，则 如果有必要，该方法返回602并重复。而且，当移动电子设备100最 初接通电源时，检测和控制电路将确定其是处于打开还是闭合位置， 且该方法将适当地在604或610开始。 '
尽管已经说明和描述了优选的实施例，但是应当理解，实施例并
13不限制于此。在不脱离由所附权利要求限定的精神和范围的前提下，本领域技术人员可以进行多种修改、改变、变化、替换和等效。
权利要求
1. 一种显示器层叠，包括背光单元；具有双稳定光学状态的外部显示器设备，所述状态包括透射光学状态和反射光学状态，其中所述外部显示器设备靠着所述透射背光层相接触地放置；以及内部显示器设备，其中所述内部显示器设备靠着所述外部显示器设备相接触地放置。
2. 权利要求l所述的显示器层叠，其中所述外部显示器设备是胆 甾型显示器。
3. 权利要求2所述的显示器层叠，其中处于所述透射光学状态的 所述外部显示器设备允许来自所述背光单元的光穿过所述外部显示器 设备透射到所述内部显示器设备，以及其中处于所述反射光学状态的 所述外部显示器设备将来自所述背光的光反射回去，穿过所述背光并 且远离所述内部显示器设备。
4. 权利要求3所述的显示器层叠，其中处于所述透射光学状态的 所述外部显示器设备具有光学扩散特性。
5. 权利要求l所述的显示器层叠，其中当所述内部显示器设备断 电时，所述内部显示器设备为所述外部显示器设备提供对比底板。
6. —种移动电子设备，包括 内部显示器设备；具有双稳定光学特性的外部显示器设备，所述外部显示器设备与所述内部显示器设备相接触；与所述外部显示器设备相接触的背光；以及控制组件，耦合到所述内部显示器设备、所述外部显示器设备和 所述背光。
7. 权利要求6所述的移动电子设备，进一步包括 具有内部表面和外部表面的第一壳体元件，所述第一壳体元件包含所述内部显示器设备、所述外部显示器设备和所述背光；以及铰链式地连接到所述第一壳体元件的第二壳体元件，所述第一和 所述第二壳体元件可配置处于打开和闭合位置，其中当所述第一壳体 元件和所述第二壳体元件被配置处于所述闭合位置时，所述内部表面 的至少一部分与所述第二壳体元件相接触。
8. 权利要求7所述的移动电子设备，其中所述内部显示器设备基 本上与所述内部表面平行并且穿过所述内部表面是可见的，以及其中 所述外部显示器设备基本上与所述外部表面平行并且穿过所述外部表 面是可见的。
9. 权利要求8所述的移动电子设备，进一步包括耦合到所述背光 的光源。
10. 权利要求8所述的移动电子设备，其中所述外部显示器设备 是胆甾型显示器。
11. 权利要求8所述的移动电子设备，其中所述内部显示器设备 是高分辨率彩色有源矩阵显示器。
12. 权利要求8所述的移动电子设备，其中所述控制组件被配置用于确定所述第一壳体元件和所述第二壳体元件被配置处于所述闭合位置；将所述外部显示器设备切换到反射光学状态；以及关断所述内部显示器设备。
13. 权利要求8所述的移动电子设备，其中所述控制组件被配置用于-确定所述第一壳体元件和所述第二壳体元件被配置处于所述打开 位置；将所述外部显示器设备切换到透射光学状态；以及 开启所述内部显示器设备。
14. 权利要求12所述的移动电子设备，其中处于所述反射光学状 态的所述外部显示器设备将来自所述背光的光反射穿过所述外部表 面。
15. 权利要求B所述的移动电子设备，其中处于所述透射光学状 态的所述外部显示器设备允许来自所述背光的光穿过所述外部显示器 设备透射到所述内部显示器设备。
16. 权利要求12所述的移动电子设备，其中当所述内部显示器设 备关断时，所述内部显示器设备处于固定的彩色光学状态，所述固定 的彩色光学状态为所述外部显示器设备提供对比背景。
17. —种用于在移动电子设备中提供可视信息的方法，所述移动 电子设备具有外部显示器和内部显示器，所述方法包括将所述外部显示器切换到反射光学状态； 从背光向所述外部显示器供给光； 由所述外部显示器反射来自所述背光的光； 将所述外部显示器切换到透射光学状态；以及 将来自所述背光的光穿过所述外部显示器透射到所述内部显示器。
18. 如权利要求17所述的方法，其中将所述外部显示器切换到反 射状态的步骤进一步包括临时将电源施加到所述外部显示器。
19. 如权利要求17所述的方法，其中将所述外部显示器切换到透 射状态的步骤进一步包括临时将电源施加到所述外部显示器。
20. 权利要求17所述的方法，其中将所述外部显示器切换到透射 状态的步骤进一步包括将所述外部显示器切换到焦锥态，以及其中 将所述外部显示器切换到反射状态的步骤进一步包括将所述外部显 示器切换到平面态。
全文摘要
提供了一种用于具有内部和外部显示器的移动电子设备(100)，例如翻盖型移动电话的显示器层叠(300)。所述显示器层叠包括背光单元(114)和具有双稳定光学状态的外部显示器设备(110)。所述外部显示器设备(110)与背光单元(114)相接触地放置并且光学地耦合到背光单元(114)。所述显示器层叠进一步包括内部显示器设备(106)，所述内部显示器设备(106)与所述外部显示器设备(110)相接触地放置并且光学地耦合到外部显示器设备(110)。
文档编号G09G5/00GK101484932SQ200780024746
公开日2009年7月15日 申请日期2007年3月24日 优先权日2006年6月30日
发明者罗伯特·D·波拉克 申请人:摩托罗拉公司