电子设备的具有可配置观察区域的可视界面的制作方法

专利名称：电子设备的具有可配置观察区域的可视界面的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及可视显示技术，更具体地涉及具有适用于便携 电子设备的可配置观察区域的可视界面。
背景技术：
除了其它设备之外，尤其在移动社会中，包括蜂窝电话手机、个
人数字助理(PDA)、手持游戏机以及膝上型电脑的便携电子设备， 已经变得日益流行。消费者需要便携性，然而却又不一致地期望大的 显示界面，因为小的设备严格地限制了合并在这种设备中的显示器的 尺寸。
已经有人努力解决关于小的外形因素和大的显示区域的竞争性的 需要。例如，名为"Display Expansion Method and Apparatus (显示器扩 展方法和装置)"的美国专利No.7，095，387公开了可扩展的显示器，其 在手持计算设备中具有多个可折叠部分，其中，当展开多个显示器部 分时，该显示器可扩展。可选择的实施例包括可收回电子纸(e-paper) 显示屏，该显示屏由可扩展的折叠面板支撑。该'387专利也指导的是， 基于显示器的配置来重新格式化所显示的图像，从而保持恒定显示器 分辨率，而不管显示器的配置。
在利用下面描述的附图仔细考虑本发明的下列详细描述后，本发 明的各个方面、特征和优点对本领域技术人员而言将变得更加明显。 出于清楚的目的，对附图进行了简化，并且其不必按照比例来描绘。


图l表示具有第一区域配置的可视界面或显示器。图2表示具有第二区域配置的显示器。
图3表示具有可配置观察表面区域的显示器。
图4表示具有第一区域配置的显示器的截面图。
图5表示具有第二区域配置的显示器的截面图。 图6表示具有第一区域配置的另一个显示器的截面图。 图7表示具有第二区域配置的另一个显示器的截面图。 图8表示可视界面。
图9表示包括可视界面的便携电子设备。
具体实施例方式
在图1中，可视界面100包括衬底110，衬底110具有形成限定表 面维度(dimension)的可观察显示区域102的面。该衬底一般地包括 多个例如以阵列来布置在其形成可观察显示区域的面上的可寻址像素 (像素)112。可视界面可实现为显示器，其提供文本和图形信息。该 可视界面也可是显示器和用户输入界面的组合。该可视界面适用于便 携电子设备和非便携设备。
在图1中，尽管示出的可视界面仅仅包括四个像素，该显示器也 包括相对大数目的这样的元件。通过下面讨论的控制器可以对该像素 寻址。同时，尽管每个像素包括至少一个组元，但是可以将单独的像 素聚集来定义合成像素。换言之，像素包括多个构成像素。例如，在 图1中，三个像素112可被聚集来形成红、蓝和绿(RGB)的彩色像 素。在其它实施例中，可以增加白色像素来形成RGBW像素。这样， 在图1中，三个或四个单独的像素112可构成单个彩色像素。对于相 邻彩色像素也能共享单独的像素。该像素可以是设置在衬底上的分立 元件，或者该像素可以是衬底的整体的部分。下面讨论示范性的衬底。
通常，衬底包括在至少两个不同可观察显示区域配置之间的可配 置结构。该可观察显示区域是对于用户可视的可视界面或者显示器的 一部分。该可观察显示区域也具有通常由设置在衬底上的像素限定的表面维度。在一个实施例中，该显示器的表面维度是平面。然而，在 其它实施例中，该显示器的表面维度是曲面，例如凹面或凸面。根据 本发明的一个方面，可视界面，并且特别是其可观察显示区域的尺寸 禾口/或形状是可配置的。在一个应用中，可视界面的第一和第二可观察 显示区域配置具有不同尺寸的可观察显示区域。在另一个应用中，第 一和第二可观察显示区域配置具有不同的形状，但具有相同尺寸的面 积。如将在下面更充分地讨论地，可观察显示区域的尺寸和/或形状可 由应用或用户来配置。
图1表示的是，具有第一尺寸配置的显示器100具有比图2所示 的显示器200的第二尺寸配置大的区域。图1和2中所示的显示器重 新配置为2维，以便图1中的显示区域大于图2的显示区域。在图1 和2中，如箭头所示，可视界面的面积通过衬底的扩展和收缩在一个 或多个方向上被配置或改变。然而，在其它实施例中，衬底区域可能 仅仅沿一个方向扩展或收縮，例如，衬底可仅仅横向或纵向地延伸和 收缩。同时，在没有改变可观察显示区域的尺寸的情况下，可以变化 衬底的配置。例如，可以在风景和人像配置之间来配置可视界面，其 中两种配置具有相同的可观察显示区域。
在一个实施例中，衬底包括可扩展和收縮的弹性组件。在图1和2 中，显示器通过扩展和收缩弹性组件来重新配置，其中，如箭头表示 地，衬底的扩展和收縮的主要成分基本上平行于可观察显示区域的表 面维度。因此，在一个实施例中，衬底在第一可观察显示区域配置中 拉伸，并且衬底在第二可观察显示区域配置中收縮。
在更具体的实施例中，弹性组件是衬底本身。适合形成弹性衬底 的示例性弹性材料包括其它具有弹性性质的自然和合成材料中的弹性 聚合物。该弹性衬底也可体现为能够被伸长或缩短，以增加和减小衬 底的尺寸和/或形状的弹性织物。在这些应用中，该弹性衬底平行于可 观察显示区域的表面维度而扩展和收縮。在该应用中，也可以认为衬
7底位于可观察显示区域的表面内。在一些应用中，当衬底被拉伸时， 弹性衬底的高度或垂直尺寸趋于减小。还可以期望的是，衬底能够是 三维的，其将在三维方向拉伸。
在另一个实施方式中，衬底包括通过弹性元件互连的重叠元件形
成的结构。图3表示包括可扩展褶状材料300的衬底，该可扩展褶状 材料300具有通过一个或多个弹性绳310互连的部分。同时，该一个 或多个弹性绳被表示为通过褶状材料300的中间部分延伸，绳也可以 设置在其顶部和/或底部。该褶状材料偏向于(biased)更加折叠或更加 收缩的配置，并且在拉伸弹性绳时可以延伸从而增加可观察显示面积， 由此展开褶状材料。在该实施例中，弹性组件包括一个或多个弹性绳， 该弹性绳基本上平行于可观察显示区域的表面被拉伸和收縮。根据像 素位于衬底的位置，该绳也可被认为在可观察显示区域的平面或表面 内。在该实施例中，可观察显示区域可在至少一维内拉伸和收缩。更 复杂的衬底折叠布局将需要使用正交定向的弹性绳，在两维中扩展和 收縮可观察显示区域。
在另一个未示出的实施例中，衬底结构包括通过弹性绳互连的交 叉或重叠的鹅卵石状元件。该鹅卵石状元件可由弹性材料或非弹性材 料形成。该鹅卵石状元件可以是分立元件，或者其可以通过可变形的 网互连。在一个应用中，该伸长的鹅卵石状元件通过弹性绳互连，该 弹性绳将元件偏置于部分重叠重叠的配置。通过拉伸弹性绳，该元件 可以散开来增加可观察显示面积。延伸显示器的全部长度或宽度，并 通过弹性绳或其他弹性元件互连的单阵列重叠鹅卵石状元件可在一个 方向上拉伸和折叠。通过正交弹性绳互连的重叠鹅卵石状元件的阵列 能够在二维方向上延伸或折叠。该衬底和像素也可由具有弹性的电子 纸实现，或者由设置在弹性衬底上的电子纸的岛状物实现。在一个实 施例中，电子墨水沉积在传导弹性体上。
在一个实施例中，像素被体现为设置在衬底上的发光二极管(LED)。例如，LED可利用导电粘合剂、或者通过焊接或者通过其它 适合方式紧固到衬底上。可选择地，LED可利用印刷和/或平面印刷技 术与衬底整体形成，或形成在衬底上。衬底和像素的整体实现可被体 现为塑料半导体。像素也可与如TFT中的晶体管实施，或者与设置在 弹性衬底上的用作遮门或镜子的MEMs来实施。例如，图I中的像素 112可以是设置在弹性衬底上的LCD像素串或者岛状物。在图3中， 像素312可位于褶状材料的槽或者脊上，或者二者之间。在鹅卵石状 衬底的例子中， 一个或多个像素可位于每个元件上。像素可以使用导 电胶水或焊料来耦合到弹性导体上，或者它们至少能够被印刷在一些 示例性的衬底材料上。
例如，像素可通过弹性导体而相互电连接到电接口或者其它元件。 弹性导体可包括导电芯和绝缘套。该芯可以是注银橡胶或者一些其它 具有导电掺杂或导电性质的弹性材料。该绝缘套可以是任何具有合适 绝缘性质的适宜的弹性材料。在一个实施例中，该弹性导体与衬底整 体形成，例如，通过将其编织成弹性织物或者将分立的衬底组件与弹 性导体集成。在另一个实施例中，衬底可由弹性绳编织或产生，至少 它们的一些是导体，这样形成如上所述的可拉伸衬底片或者弹性织物。 在弹性半导体整体形成衬底和像素的实施例中，导线也可使用平面印 刷技术印刷。
图4是衬底400的侧视图或剖视图，该衬底具有以收縮配置设置 在其上的多个像素410。在图5中，衬底500是扩展配置，其中与图4 中的间距相比，像素510之间的间距相对远。在该实施方式中，衬底 上的像素的密度依赖于衬底的配置。然而，在其它实施例中，衬底上 像素的密度不必改变。如将在下面进一步讨论地，在一些应用中，随 着衬底被配置而改变的像素的密度可提供不同地控制和/或寻址像素的 机会。
在一些实施例中，多个像素具有弹性特征，其中，每个像素的尺寸与下面的衬底的尺寸成比例地变化。在图6中，衬底收縮，并且在
图7中，衬底延伸或扩展。在图6和图7中，像素包括弹性特征，其
中，当衬底扩展时像素扩展，当衬底收縮时，像素收缩。这样，因为
图7中的像素已经被扩展或延伸，所以图6中的的像素610相比于图7 中的像素710具有小的宽度。衬底上像素的密度也依赖于衬底的配置。 当使用弹性像素时，像素之间的节距或距离不会像其用于非弹性元件 变化那么多。同时，在一些实施方式中，因为像素在一个或多个维度 上延伸，对于像素的高度或垂直维度，存在减小的倾向。
图8表示适合集成在电子设备内的可视界面或显示组件SOO。该显 示器包括捕获或保持在可扩展框架内的可配置衬底810。嵌入在衬底内 的像素830电耦合到电接口 840。在一个实施例中，该接口包括机械连 接器，其确保电连接到匹配接口。在另一个实施例中，该接口是与另 一个实体通信的无线接口，该另一个实体可以是显示控制器的主机。 可选择地，显示控制器850可与可视界面集成，其中，该界面840将 控制器耦合到另一个实体，例如，耦合到位于主机设备上的实体。在 该后面的实施例中，显示控制器电耦合到像素，并驱动像素。
在一个实施例中，通过配置或重新配置可调整的框架，可视界面 的配置可以改变。该框架可以手动或自动配置。在一个实施例中，框 架的尺寸和形状可以液压地改变或者使用伺服电动机来改变。该显示 器可基于打开或关闭特定软件程序而自动配置。例如，当观察视频片 段或图像时，期望增加可视界面的尺寸。也期望以横向观察特定内容， 或者以16: 9的模式观察电影内容。在关闭程序后，该显示器配置可 变化到默认配置，或者当设备断电时，变化到默认配置。同时，也能 够使用户最终控制显示器的配置，或者允许用户不考虑任何自动显示 器配置。这样的控制在主机设备的控制界面下由用户执行。
在另一个实施例中，该显示器包括响应施加的电信号而改变尺寸 和/或形状的材料。例如，在一个实施例中，该衬底包括电活化聚合物(EAP)。在一个应用中，通过向EAP施加功率来改变显示器的显示尺 寸和/或形状。EAP材料也用于检测衬底尺寸和/或形状的变化。例如， 由于当EAP成形时EAP电特性的变化，延伸跨过衬底的一个或多个 EAP带可用于检测衬底配置的变化。在另一个实施例中，显示器包括 形状记忆塑料，其基于施加到其上的电压而改变尺寸和/或形状。在另 一个实施例中，例如由于由用户或可配置框架而引入的外力导致的显 示器形状和/或尺寸的变化，可通过监视EAP内的电变化而检测。显示 器配置变化的检测可由显示器控制器使用来控制显示器，例如，如在 下面讨论地，用来寻址像素。
图9表示便携式电子设备900，其包括显示器910和显示控制器 920。然而，在其它应用中，该设备900不必是便携式的。例如，该设 备可集成到另一个系统，例如汽车中。在一个实施例中，该显示控制 器与可视界面集成。在另一个实施例中，该控制器是设备的一部分， 并通过接口耦合到显示器。该显示控制器可以是专用控制器或者可以 是通用控制器。该显示器典型地被实现为软件控制器数字设备，除了 本领域技术人员公知的其他显示功能之外，其寻址像素并控制亮度和 对比度。
根据本发明的另一个方面，基于可观察显示区域的配置，例如， 基于可观察显示区域的形状和/或尺寸，控制器控制可视界面的一个或 多个特性。在一个实施例中，处理器包括像素寻址模块920，其基于可 视界面的配置，尤其基于其可观察显示区域的配置寻址像素。在一个 特殊应用中，当可观察显示区域的尺寸特性相对大时，控制器使能较 多数目的像素，并且当尺寸特征相对小时，控制器使能较少数目的像 素。
在另一个实施方式中，控制器寻址作为单个像素的相邻像素组， 其中，该组中相邻像素的数目依赖于可观察显示区域的尺寸。例如， 当显示器的尺寸特性较小时，控制器可寻址该组中较少数目的相邻像
11素，当显示器的尺寸特性较大时，控制器可寻址该组中较大数目的相 邻像素。当可观察显示区域配置在大区域和小区域之间时，这样的寻 址方案可提供均匀像素密度。例如，当像素密度相对高时， 一些像素 可以被关闭或者不被寻址。
在另一个实施例中，处理器包括控制显示器亮度的亮度控制模块 922。在一个实施方式中，基于可观察显示区域的尺寸特性控制可视界 面的亮度。例如，相对于当显示器具有相对小尺寸时的亮度，当可视 截面具有相对大尺寸的配置时，可以提高像素的亮度。当可观察显示
区域从一个配置改变到另一个时，这样的亮度控制方案可用于保持显 示器的每单位的恒定流明。
在另一个实施例中，处理器包括能够检测可观察显示区域的配置
内的变化的检测模块924。响应于检测可观察显示区域的配置，该控制
器然后控制可视界面的另一个特性，例如，亮度或寻址方案。在一个 实施例中，该检测模块从一个或多个传感器接收输入，例如，所述传
感器为检测捕捉(capture)可视界面的可调整框架的尺寸或配置上的 变化的传感器。在另一个实施例中，通过检测衬底的电特性的变化， 例如，基于EAP衬底的电特性的变化，检测模块检测可观察显示区域 的配置。
在图9中，控制器也包括显示器配置模块926，其控制配置，尤其 是可观察显示区域的尺寸和/或形状。例如，通过向EAP施加电压，模 块926可控制基于EAP显示器的可观察显示区域的配置。基于来自用 户的输入、或者在应用程序的开放、或者一些其它事件之后，该显示 配置模块可以提示可观察显示区域的配置。在一个实施例中，基于在 可视界面上显示的内容，配置可观察显示区域。例如，为了适应由视 频应用提供的内容，该显示器可被配置为16: 9纵横比，或者为了显 示由文字处理应用产生的文本，显示器可配置为人像配置。尽管己经以建立拥有权(possession)的方式描述本公开及其最佳 模式，并使得本领域技术人员能制造和使用本公开，应当理解和认识 到，在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以得到在此公开的具体 实施例的等价变换以及修改和变形，其不由示例性实施例限制而是由 附加的权利要求限定。
权利要求
1.一种可视界面，包括衬底，所述衬底形成可观察显示区域，所述衬底具有弹性组件，多个可寻址像素，所述多个可寻址像素设置在形成可观察显示区域的衬底面上，所述衬底在第一可观察区域配置内拉伸，并且所述衬底在第二可观察显示区域配置内收缩；电接口，所述电接口耦合到所述衬底。
2. 如权利要求l所述的可视界面，所述可观察显示区域具有表面 维度，所述衬底的所述弹性组件主要在基本上平行于可观察显示区域 的所述表面维度的方向上扩展和收縮。
3. 如权利要求2所述的可视界面，在所述可观察显示区域上的所 述多个可寻址像素的密度在所述第一和第二可观察显示区域配置内不 同。
4. 如权利要求2所述的可视界面，所述多个可寻址像素的每个包 括弹性材料，其中，每个像素随着所述衬底的所述第一和第二可观察 显示区域配置而改变其的区域配置。
5. 如权利要求2所述的可视界面，所述多个可寻址像素通过弹性 电导体互连到所述电接口。
6. 如权利要求1所述的可视界面，所述第一和第二可观察显示区 域配置具有不同的可观察显示区域。
7. 如权利要求1所述的可视界面，所述第一和第二可观察显示区 域具有不同的形状而具有相同的面积。
8. 如权利要求l所述的可视界面，进一步包括可调节框架，基于 所述框架的配置，所述衬底可配置在所述第一和第二可观察显示区域 配置内。
9. 一种电子设备，包括-控制器；可视界面，所述可视界面通信地耦合到所述控制器，所述可视界面包括弹性衬底，所述弹性衬底具有形成具有表面维 度的可观察显示区域的面，所述衬底在第一可观察显示区域配置内拉伸，并且所述衬底在第 二可观察显示区域配置内收縮；所述可视界面包括设置在形成所述可观察显示区域的所述衬底的 所述面上的多个可寻址像素。
10. 如权利要求9所述的设备，所述弹性衬底主要平行于可观察 显示区域的表面维度扩展和收縮。
11. 如权利要求9所述的设备，在所述可观察显示区域上的所述 多个可寻址像素的密度在所述第一和第二可观察显示区域配置内不 同。
12. 如权利要求9所述的设备，所述多个可寻址像素的每个包括 弹性材料，其中，每个像素随着所述衬底的所述第一和第二可观察显 示区域配置而改变其区域配置。
13. 如权利要求9所述的设备，所述可视界面进一步包括电接口， 所述多个可寻址像素通过弹性电导体而互连到所述电接口。
14. 如权利要求9所述的设备，所述第一和第二可观察显示区域配置具有不同的可观察显示区域。
15.如权利要求9所述的设备，所述第一和第二可观察显示区域 配置具有不同的形状而具有相同的面积。
16.如权利要求9所述的设备，所述可视接口进一步包括可调节框架，基于所述框架的配置，所述衬底可配置在所述第一和第二可观 察显示区域配置内。
17. 如权利要求9所述的设备，所述控制器基于所述衬底的所述 可观察显示区域配置，对所述多个像素进行寻址。
18. 如权利要求9所述的设备，根据所述衬底的可观察显示区域 配置，所述控制器对作为单个像素的不同数目的相邻像素进行寻址。
19. 如权利要求9所述的设备，根据所述衬底的可观察显示区域 配置，所述控制器禁止不同数目的相邻像素作为单个像素。
20. 如权利要求9所述的设备，当所述可观察显示区域的面积增 加时，所述控制器增加所述像素的亮度。
全文摘要
一种可视显示界面(910)，其适用于电子设备(900)，包括弹性衬底，该弹性衬底具有多个设置在形成可观察显示区域的其一侧上的可寻址像素。通过扩展或收缩主要平行于可观察显示区域的表面维度的衬底，可以配置可观察显示区域的尺寸和/或形状。
文档编号G09F9/33GK101636776SQ200880008547
公开日2010年1月27日 申请日期2008年1月21日 优先权日2007年3月16日
发明者小威廉·P·阿尔伯斯 申请人:摩托罗拉公司