专利名称：具有声学噪声抑制的显示器装置的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种电子器件的显示器，更具体地，本公开涉及显示 器的声学噪声抑制。
背景技术：
随着更多部件被添加到移动通信装置上，技术的便利性使得无线 通信更加普及。除了音频通信，无线通信装置(例如蜂窝式电话)可以以 更高的数据传输速率接收并发射。例如，图片甚至视频可以在移动通 信装置上显示。并且，可以在移动通信装置上显示许多图标，使得更 多的应用可以运行。更大的显示器提供改进的图像和视频的视图。因 此，大显示器成为移动通信装置的共同的主要特征。
已研发出许多移动通信装置。这类装置包括，例如，蜂窝式电话、
寻呼机、收音机、个人数字助理(PDA)、并入无线调制解调器的笔记型 和膝上型计算机、移动数据终端、专用游戏装置、并入无线调制解调 器的视频游戏装置等。
随着移动通信装置技术不断改进，装置特别是蜂窝式电话日益变 得更加小巧，而显示器占据装置的至少一面的较大百分比。尽管面积 更大，但显示器却变得更轻且更薄，在显示器装置中使用的玻璃也相 应变得更薄。此外，移动通信装置设计通常将听筒设置在该显示器之 上，因此当接听电话时，使用者将该显示器置于一只耳朵旁。尽管装 置设计和技术都有所发展，但仍可听到从显示器装置发出的令人讨厌 的音调。移动通信装置的新设计可提供占据移动通信装置相对大部分
表面的显示器的所希望的特性，然而，由显示器进入人耳的噪声会有 害地增加。音频噪声可能由玻璃振动引起，并且如上所述，可以随着
玻璃厚度的逐渐减小变得更加显著。简而言之，这一效应由当激发显 示器中的不同像素时施加在玻璃的顶层和底层之间的电压的改变引 起。显示电压的合成机械效应会引起在音频范围内的小振动。g卩，建 立振动力，其可以导致玻璃层在法线方向上弯曲。当玻璃不接触硬表 面自由振动时，音频级别通常低。然而，当玻璃接触硬物体时，音频 效应极大地增强，这是形成显示器的多个元件，例如光导、接触面板、 保护透镜等的情况。
各个视图中相同的附图标记表示相同或功能相似的元件并且与下 述的具体描述一起并入和形成说明书的一部分的附图，用于进一步阐 述各个实施方案以及解释根据本发明的所有各种原理和优点。
图l示出了根据一个实施方案的包括复合背光(composite backlight) 的用于电子器件的显示器；
图2是图1的复合背光的更详细的图3示出了具有小突起以在显示器中实现声阻尼的表面的示意以及
图4示出了根据另一个实施方案的用于电子器件的显示器。
本领域的技术人员应当意识到附图中的元件是为了简化和清楚而 图示的，并没有必要按比例绘制。例如，附图中一些元件的直径相对 于其它元件可以被放大，以帮助理解本发明的实施方案。
具体实施例方式
在液晶型显示器中，液晶层结合玻璃表面。随着移动通信装置朝 着更小的设计发展，较薄的显示器需要较薄的玻璃片。电压施加在玻 璃表面的顶层和底层，从而激发液晶显示器中的像素。受到施加电压 的影响，该玻璃层可能会弯曲。像素被激发的速率非常高，约是60kHz。 如果能够自由振动，当较薄的玻璃与显示器的其它表面碰撞时，可以
产生令使用者讨厌的音调。
本发明中公开了电子器件中的多种显示器。显示器包括显示层、 光导层和耦合在该光导层与显示层之间的阻尼材料层。在一个实施方 案中的该显示层是液晶显示层，但是也可以使用其它类型的显示层。 该光导层可以充当该显示层的背光，并且其厚度可以为约0.05 mm至 2.0 mm，优选为0.05mm和0.6mm之间的厚度。
本发明中公开的装置包括在对振动敏感的显示层和靠近该显示层 的硬层之间的至少一个声学和/或机械能吸收材料，在本发明中也称为 阻尼材料或声阻尼材料的插入层。本发明中描述的该阻尼材料可以减 小音频噪声。能量吸收层可采取插入在显示器的多层之间的音频能量 吸收片的形式。
提供本公开从而以能够实现的方式进一步解释制造和使用根据本
发明的各个实施方案的最佳模式。还进一步提供本公开以增强对于本 发明原理和其优点的理解和认识，而不是以任何方式限定本发明。本 发明只由所附的权利要求书限定，其包括本申请的任何修改以及所公 告的那些权利要求的所有等价物。
可以进一步理解，关系术语(，如果有的话)，例如第一和第二、顶 部和底部等的使用都只是用来将一个实体或者动作与另一个区分开 来，而不必在这些实体或动作之间要求或者包含任何实际的这种关系 或者次序。术语"包括"或者任何其它变形，都是为了覆盖非排除的 包括，因此包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不只是包括 那些要素，而是可以包括没有清楚地列出的或者是这些过程、方法、 物品或者设备本身固有的要素。没有更多限制的话，位于"包括...(一 个)"后的要素，不排除在过程、方法、物品或者设备中有附加的相同 要素的存在。词语"一个(a或an)"表示至少一个。
发明的大部分功能和原理最好地体现在软件程序或者指令和集成 电路(IC)例如专用ic中。预期本领域的技术人员在此处公开的概念和 原理的引导下，通过较少的实验将能够容易获得这种软件指令、程序 和IC，尽管存在由例如可能的时间、现有技术和经济方面的考虑而推 动的可能的大量的努力以及许多设计选择。因此，为了简洁和使模糊 根据本发明的原理和概念的任何风险最小化，如果有的话，对于这种 软件和IC，的进一步讨论将限于优选实施方案中的原理和概念的基本 要素。
图1示出了包括根据实施方案的已公开的阻尼层的电子器件的显
示器100。在显示器100中示出的多层为显示器所共有的，在这里示出 是为了说明性目的。显示器100包括液晶显示器，其由两个玻璃片102 和104的玻璃双平面形成。液晶材料可以夹在玻璃片102和104之间。 该显示器一般还包括偏振材料片。
沉积在临近液晶材料的玻璃片102和104的内表面上的透明电极 可以接收所施加的电压以激发显示器的像素。该透明电极也可以制造 在分隔开的材料层上而不是在玻璃片本身上。通常，施加的电压在很 短时间的范围内变化，以提供用于显示的足够的刷新速率。如上所述， 可以预期60kHz数量级的频率。
施加的电压产生静电力，其作用于玻璃片102和104中的一个或 两个上。由于玻璃层薄，所以静电力会引起片弯曲。可能导致由于快 速改变的施加电压引起的各片的振动。
背光组件106可以为显示器IOO提供照明。如图所示，背光组件 106可以包括两层，光导层108和所公开的阻尼材料层110。该光导层 在这里也被称作光导。通常，光导由具有预定的光学指数(optical index)， 例如在一个示例性实施方案中约为1.5的折射率的透明的无色固体材 料制成。显示器中的其它材料层也可以具有预定的光学指数。
所描述的插入阻尼材料层110可具有吸收材料片、施加在表面上 的吸收材料膜或者任何其它层结构的形式。插入阻尼材料层可以由透 明的无色材料制成，其折射率与光导层的折射率紧密匹配。在本示例 性实施方案中，紧密匹配是指折射率的差小于0.2。紧密匹配构成该两 层的材料的折射率可以改进通过光导层和阻尼材料层之间界面的透光 率，并且减小在该界面处的透光率损耗。
在一个实施方案中，该阻尼材料层还可以具有与显示器的光学指 数不匹配的相当大的光学指数。在另一个实施方案中，在阻尼材料层 和显示器之间具有大的空气间隙或空间。该空气间隙或空间是阻尼材 料层和显示器的分隔距离。
可以根据其吸收声学和机械能量的能力选择阻尼材料。例如，阻
尼材料可以由聚碳酸酯或PMMA丙烯酸制成。可以理解的是，任何用 于与如此处所述的相同目的的阻尼材料都包括在本讨论中。
下面将更具体地讨论，阻尼材料可以用在显示器IOO的其它部分。 例如，几层材料层可以插入在背光组件106和玻璃片104之间，以增 强显示器的光学特性和行为。一对双重增亮膜112和114可以用来校准 光并将特定偏振组分的光反射回到光导内，以改进显示器亮度。可设 置附加的扩散片116以更均匀地分布来自光导的光。这些层中的一个 或多个可由阻尼材料构成，或者可以有插入在它们之间的阻尼材料层， 并且它们的表面可构造成提供阻尼效应。
背光组件106可包括不具有阻尼材料层110的光导108。可替代的， 阻尼材料层可以插入在上述的显示器的其它各层之间。例如，如图1 中的虚线轮廓所示，阻尼材料层118可以插入在双重增亮膜112和玻璃 片114之间。
图2是图1的背光106，在下文中称为复合背光的更详细的视图。
具体地，图2示出了光导层108和阻尼材料层110之间的界面202的 细节。此处的复合背光106指的是两层软顶光导。阻尼材料层110可 以提供有回弹力的、声学和/或机械能量吸收软顶层。
在又一个实施方案中，声学噪声的抑制可以通过制造具有小突起 的一个或多个显示器的内表面来实现。图3示出了具有小突起以在显 示器中实现声阻尼的表面的示例性示意图。通过这种方式，显示器中 各层之间的接触面积可以减小，因此在各层之间的能量传输的机械耦 合可以减小。图3的实施方案中示出了一个表面上具有小突起的两个 表面302和304的结构。图3的视图不是按照比例绘制的，而是示意 性的。在具体的实施方案中，例如，图1中的膜112可以替换为制造 有与图3中的示例性绘图304相似的突起的增亮膜。那么，图3的表 面302可以对应于图1中的玻璃片104的表面。如果表面304是阻尼 层110，则在表面304和阻尼材料层110与光导层108之间具有空气间 隙以防止光从突起漏出。
图4示出了根据另一个实施方案的电子器件的显示器。在图4的 实施方案中，阻尼材料层402可以被置于液晶显示器的上玻璃片102' 的顶上。显示透镜404可以覆盖阻尼材料层。在一个实施方案中，该 上玻璃片102可以是偏振层。作为选择，触摸屏可以覆盖阻尼材料层。 因此，在具有触摸屏的实施方案中，阻尼材料层可以耦合在显示层和 触摸屏之间。
在选择性实施方案中，显示器还包括前光，其从显示屏的前方提 供照明。前光，是第一层并且可以具有与第二层基本上不匹配的光学 指数，其是阻尼材料层。第三层是显示层，在本实施方案中其是玻璃 层。可以理解的是，显示层可以是玻璃或者其它例如塑料或类似的材 料。
在此描述的阻尼材料可以减少或消除来自器件的较大显示器的可 听噪声。该阻尼材料可以在任何插入位置耦合到显示玻璃上，以消除 其与硬表面的接触并且抑制其它方面的导致的振动。
本公开意在解释如何根据此技术形成和使用各种实施方案，而不 是限制其真正的、预期的、公平的范围和主旨。前面的描述并不意欲 穷举或限定于所公开的确切形式。根据上述教导，改进或者变形都是 可行的。选择和描述实施方案，以提供对所述技术的原理及其实际应 用的最佳阐述，并且使得本领域的普通技术人员可以在各种实施方案 中利用该技术以及作出各种改进以适应于预期的特定用途。当根据权 利要求书被公平地、合法地和公正地授权的幅度解释时，所有的这些 改进和变形都在所附的权利要求书所确定的本发明的范围之内，可以 在本专利申请悬而未决期间对权利要求书进行修改。
权利要求
1.一种显示器，包括显示层；光导层，具有约0.05毫米和约2毫米之间的厚度并且具有预定的光学指数；和耦合在所述光导层和所述显示层之间的阻尼材料层，所述阻尼材料具有与所述光导层的光学指数基本上匹配的光学指数，并且存在空气间隙或与所述显示器的光学指数不匹配的相当大的光学指数。
2. 如权利要求l所述的显示器，进一步包括 所述显示器的多个其它层；其中所述多个其它层的第一层与所述阻尼材料层耦合。
3. 如权利要求l所述的显示器，其中所述预定的光学指数是基本 上为1.5的折射率。
4. 如权利要求l所述的显示器，其中所述阻尼材料层具有基本上 为95%的透射率。
5. 如权利要求l所述的显示器，其中所述阻尼材料的表面包括小 突起。
6. 如权利要求5所述的显示器，进一步包括多个其它层，其中所述多个其它层的第一层与所述阻尼材料层耦合，并且所述 阻尼材料表面的所述小突起实现阻尼材料和所述多个其它层中所述第 一层之间的空气间隙。
7. 如权利要求l所述的显示器，其中所述阻尼层包括下述组中的 物质，所述组由聚碳酸酯和PMMA丙烯酸组成。
8. 如权利要求l所述的显示器，其中所述光导层包括所述显示器 的外表面。
9. 如权利要求l所述的显示器，其中所述显示器是移动通信装置 的部件。
10. 如权利要求1所述的显示器，其中所述显示器是液晶显示器。
11. 一种显示器，包括第一层，具有硬表面和预定的光学指数； 第二层，是与所述第一层耦合的阻尼材料层；和 第三层，具有与所述第二层耦合的硬表面。
12. 如权利要求ll所述的显示器，其中所述第一层是前光，该前 光具有与所述第二层的光学指数基本上不匹配的光学指数。
13. 如权利要求ll所述的显示器，包括所述第一层和所述第二层 之间的空气间隙。
14. 如权利要求ll所述的显示器，其中所述第一层和所述第三层 包括触摸板。
15. 如权利要求12所述的显示器，其中所述光导层具有约0.05毫 米和2毫米之间的厚度。
16. 如权利要求ll所述的显示器，其中所述第二层包括下述组中 的物质，所述组由聚碳酸酯和PMMA丙烯酸组成。
17. 如权利要求ll所述的显示器，其中所述第二层的表面包括小 突起。
18. 如权利要求11所述的显示器，其中所述液晶显示器是移动通 信装置的部件。
19. 如权利要求11所述的显示器，其中所述显示器是液晶显示器。
20. —种显示器，包括光导层，具有约0.05毫米和2毫米之间的厚度； 显示层；和与所述显示层耦合的阻尼材料层， 其中所述阻尼材料包括所述显示层的外表面。
21. 如权利要求20所述的显示器，其中所述光导层具有预定的光 学指数，并且其中所述阻尼层具有与所述光导层的光学指数基本上不 匹配的光学指数，或者在显示器和光导之间存在空气间隙。
22. 如权利要求20所述的显示器，其中所述显示器是移动通信装 置的部件。
23. 如权利要求20所述的显示器，其中所述显示器是液晶显示器。
全文摘要
本发明公开了电子器件的多种显示器，其包括显示层、光导层和耦合在该光导层与显示层之间的阻尼材料层。一个实施方案中的显示层是液晶显示层，但是也可以使用其它类型的显示层。该光导层可以充当该显示层的背光，并且厚度可以为约0.05mm至2mm。本发明中所描述的装置包括在对振动敏感的显示层和靠近该显示层的硬层之间的至少一个声学和/或机械能吸收材料，在本发明中也称为阻尼材料的插入层。本发明中描述的该阻尼材料可以减小音频噪声。能量吸收层可以采取插入在显示器的层之间的音频能量吸收片的形式。
文档编号G02F1/1335GK101375201SQ200680044628
公开日2009年2月25日 申请日期2006年11月21日 优先权日2005年11月29日
发明者庄志明, 森 杨, 约翰·W·克勒, 陈绍海 申请人:摩托罗拉公司