专利名称：具有双面液晶显示器的通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统，具体涉及用于通信装置的用户界面显示界面。
很多便携式通信装置(例如蜂窝电话)包括具有较薄侧面的、限定相对大的前、后表面的外壳。这种装置可以足够薄以适于放到衣服口袋内或者利用皮带或皮套携带。通常，通信装置具有包括一个或多个诸如键盘或显示器的部件的用户界面。当如上所述携带通信装置时，用户界面可能不适于用户观看。例如，当用户在皮带上携带该通信装置时，用户界面可能全部或部分地被遮挡，而不能被用户看到。
此外，为了免受诸如灰尘或雨雪等的侵袭或者为了其他一些诸如避免对键盘的非故意触动的原因，某些装置具有覆盖用户界面的翻盖。这种翻盖虽然非常有利，但是可能会同样地或进一步地防碍对用户界面的观看。例如，会部分或全部覆盖显示器和键盘，防碍用户识别该装置的状态，除非将该装置从其夹套中取出并打开翻盖。
因此，需要一种通信装置，其具有一个更适于用户的用户界面，和另外一个不显著增加能耗、驱动电路、或该通信装置成本的用户界面。
图1是根据本发明的具有显示器的通信装置处于打开位置时的正视图；图2是图1的通信装置的侧面剖视图；图3是根据本发明的具有显示器的通信装置处于关闭位置时的正视图；图4是图3的通信装置的侧面剖视图5是根据本发明的通信装置的显示器的优选实施例的简化侧视图。
本发明提供一种无线通信装置，其提供提供双面显示器，以允许用户具有通信活动的免提状态的选项。该双面显示器使用单个LCD板和单个驱动电路。这减小了尺寸、重量、电路复杂性和成本。
本发明可以有除了此处所述优选实施例以外的应用，这里的说明仅用于解释和描述本发明，而不应被认为是对本发明的限制。虽然说明书以权利要求为结论来限定被认为是新颖的本发明的特征，但是应认为通过结合附图考虑以下说明可以对本发明有更好的理解，在附图中相同标号表示相同的单元。无线电话是一种使用射频范围内的电磁波与基站进行信息通信的通信装置。无线电话可以绑缚或者以其它方式固定在用户的皮带或其它夹套上。
通信装置的无线电话部分最好是适于个人通信的蜂窝无线电话，但是也可以是寻呼机，无绳无线电话，或者个人通信服务(PCS)无线电话。无线电话部分可以根据模拟通信标准或数字通信标准构造。无线电话部分通常包括射频(RF)发射机，RF接收机，控制器，天线，电池，双工滤波器，频率合成器，信号处理器，和至少包括键盘、控制开关、麦克风之一的用户界面。无线电话部分还可以包括寻呼接收机。集成到蜂窝电话，双向无线电或选择性无线电接收机(例如寻呼机)中的电子部件在本领域中是已知的，并且可以被组装到本发明的通信装置中。
图1-5表示根据本发明的通信装置。在此以实例方式，将通信装置体现为具有本领域中已知的常规蜂窝无线电收发信机(为简单起见此处不作说明)的蜂窝电话。该蜂窝电话包括常规蜂窝电话硬件(为简单起见不作说明)，例如电池，处理器，和集成到一个紧凑外壳中的用户界面，还包括根据本发明的双面显示器。
本发明包括具有双面液晶显示器12的通信装置10。本发明包括用于容纳显示器12的外壳14。外壳14包括具有第一视口18的第一侧16和具有第二视口22的第二侧20。优选地，外壳14的视口18，22被基本上透明的透镜24覆盖以防止灰尘和污物。优选地，外壳14包括通信装置10的可移动部分，其中如图3,4所示，当外壳14关闭到通信装置10上而覆盖了第一视口18时，第二视口22是可见的。当外壳14处于打开位置时，两个视口18,22都是可见的，其中第一视口18在外壳14的第一侧16上可见，第二视口22在外壳14的第二侧20上可见。虽然所示的显示器位于通信装置的可移动翻盖外壳部分中，应该理解本发明也可以组装到具有单个壳体的合适厚薄的通信装置中。
如图5所示，如本领域已知的，本发明的液晶显示器包括具有相关驱动电路52的液晶板50。液晶板50包括一层夹在两个基本上透明的板56之间和偏光镜(polarizer)58之间的液晶材料54。偏光镜58具有垂直的偏振轴。透明电极(未示出)被附着在透明板56的内表面，以改变液晶板50的液晶材料54的光传输特性。以此方式，这些电极限定了构成显示器的像素。这里所说的像素是指液晶板中的区域，当激励或去激励液晶板的这些区域中的相关电极时，从侧面看时，这些区域呈现明或暗的效果。可以将这些像素排成矩阵形式，形成图形显示器或者通常使用的用于字母数字符号的8字形布置。在本发明中，液晶板50具有用于从第一视口18观看显示器12的顶部62的第一侧60，和用于从第二视口22观看显示器12的底部66的第二侧64。
在不施加电场的情况下，允许偏振光通过一个偏光镜并由液晶材料层54重定向，通过相对的偏光镜，从而使液晶板透明并产生用于显示器的明亮像素。但是，当在像素的每一侧上的电极之间施加电位时，这改变了液晶材料层54，防止光通过液晶板，从而在液晶板中产生不透明的区域，这种区域表现为暗的像素。通过选择性地将电流施加到电极，可以单独地把各个像素在透明或明亮状态和不透明或暗状态之间进行切换。虽然液晶板50通过局部改变每个像素中的光传输产生了一个显示，但其并没有产生观看该显示所需的光。有两种方法可以提供用于显示的光。
在本发明第一实施例中，使用环境光来照亮显示器。顶部反射层68位于液晶板50的第二侧64上的液晶板顶部62。底部反射层70位于液晶板50的第一侧60上的液晶板底部66。反射层68,70与它们各自的视看部分62,66相对面向液晶板的反面。在透明区域，环境光通过第一偏光镜被过滤，穿过液晶板50，由相关的反射层发射回来，并再次穿过液晶板，产生亮的像素。当然，在不透明区域，光不穿过液晶板，产生暗的像素。
在本发明第二实施例中，光源72,74照射视看部分62,66的背面，来自光源72,74的光由后偏光镜掩蔽并穿过液晶板的透明区域，产生亮的像素。优选地，光源是本领域公知的电致发光板。反射层和电致发光板提供其大小被调整为基本覆盖其相关视口18,22的顶部和底部显示区62,64。还可以优选将第一实施例组合到第二实施例中。以此方式，可以使用交替光源来得到其各自的最佳效果，即在强环境光线中最好使用第一实施例的反射特性，在光线较暗的环境中最好使用上述实施例的透射特性。为了达到此效果，反射层68,70必须是透射反射性的(transflective)，以便使来自光源72,74的光通过。具体地说，顶部光源72耦合到顶部反射层68，底部光源74耦合到底部反射层70，其中反射层68,70被夹在液晶板和其相关光源72,74之间。由于反射层实际上是透射反射性的，因此光源提供通过它们相关的反射层并进入液晶板的背景照明。
透射反射层反射环境光并透射来自光源的光。但是，必须通过增加透射特性来降低反射效率。例如，透射反射层可以透射来自光源的光的50％和反射环境光的50％，使得在每种模式中可视光的比例都降低。因此，反射层68,70最好是光学耦合到液晶板50的全息元件，使得从第一侧60穿过液晶板50的顶部62到达第二侧64上的反射层68的光被反射回到第一侧60，从第二侧64穿过液晶板50的底部66到达第一侧60上的反射层70的光被反射回到第二侧64。
具体地说，如本领域中公知的，反射性全息元件在关于构成优选视角的一个优选轴的收缩反射图形(constricted reflection patterns)中对光进行重定向，从而增加反射光的量。而且，可以由驱动电路电气地开关全息元件，以进一步增强反射或透射模式的操作。而且，可以在光源与它们相关的反射层之间插入附加的材料层，使得该材料层被选择为仅通过由该光源产生的频谱，从而提供显示器的颜色优化。Chen等的美国专利5,663,816中描述了合适的全息材料及其应用，在此引用该专利作为参考。
在优选实施例中，环绕液晶板50和在液晶板50与外壳14之间设置了遮光板80，以便光学地隔离显示器12的顶部和底部62,66。遮光板可以用于吸收LCD板内和液晶板顶部与底部之间的漫射光，但这不是必须的。而且，优选使遮光板安装在显示器与外壳之间，以进一步隔离反射光并为在外壳中安装显示器提供附加的机械强度。
在操作中，处理器82被连接到驱动电路52，其中处理器82通过驱动电路52控制显示器12以提供用于操作通信装置10的用户界面信息。优选地，处理器与通信装置10共享，并提供通信装置10的无线电话操作。处理器82驱动显示器12的底部66以通过外壳14的第二视口18提供字母数字信息，包括由日期、时间、和呼叫方ID电话号码组成的组中的至少一个信息。优选地，处理器82驱动显示器的底部66以根据用户偏好以两种取向之一显示字母数字信息。例如，如图3所示，可以在显示器中以号码读数正面朝上的方式显示呼叫方ID号码(即号码数字的顶部最靠近通信装置的铰链)或者以号码数字的底部最靠近通信装置的铰链的方式显示呼叫方ID号码。在前者情况下，当通信装置为手持状态时最容易观看呼叫方ID号码。在后者情况下，当通信装置位于用户皮带或夹套中时可以快速地以颠倒的方向观看呼叫方ID号码。处理器82驱动显示器12的顶部62以提供表示通信装置10的操作条件的图形或字母数字信息。
在上述所有实施例中，优选将如图5所示的各个结构(不包括驱动电路52和处理器82)层叠到液晶板50上，形成一种集成结构。
本发明提供多个优点。首先，由于双面显示器仅需要一个LCD板，其比背对背显示器薄，节省尺寸、重量和成本。其次，仅需要单个驱动电路，节省功率、尺寸、重量和成本。第三，可以使用不同尺寸的显示器，而在背对背显示器的情况下，必须插入某种类型的遮光板以防止来自光源的光泄漏到每个显示器中。
应该理解，此处采用的措词和术语是为了说明的目的而不是为了限制。因此，本发明意欲涵盖落入所附权利要求的宽广范围内的所有替换、修改、等同和变型。
权利要求
1．一种具有双面液晶显示器的通信装置，包括外壳，用于容纳该显示器，该外壳包括具有第一视口的第一侧和具有第二视口的第二侧；具有相关驱动电路的液晶板，该液晶板具有用于从第一视口观看显示器的顶部的第一侧和用于从第二视口观看显示器的底部的第二侧；顶部反射层，位于液晶板的第二侧上的液晶板顶部；底部反射层，位于液晶板的第一侧上的液晶板底部；连接到驱动电路的处理器，其中处理器通过驱动电路控制显示器以提供用于操作通信装置的用户界面信息。
2．根据权利要求1的通信装置，其中反射层是透射反射性的，并且进一步包括耦合到顶部反射层的顶部光源和耦合到底部反射层的底部光源，其中反射层被夹在液晶板与其相关的光源之间，该光源提供通过它们的相关反射层并进入液晶板的背景照明。
3．根据权利要求2的通信装置，其中光源是电致发光板，并且反射层和电致发光板提供其尺寸被调整为基本覆盖其相关视口的顶部和底部显示区。
4．根据权利要求1的通信装置，其中反射层是光学地耦合到液晶板的全息元件，使得从第一侧穿过液晶板的顶部到达第二侧上的反射层的光被反射回到第一侧，而从第二侧穿过液晶板的底部到达第一侧上的反射层的光被反射回到第二侧。
5．根据权利要求1的通信装置，进一步包括遮光板，其环绕液晶板并位于液晶板与外壳之间以光学地隔离显示器的顶部和底部。
6．根据权利要求5的通信装置，其中遮光板用于吸收液晶板内和液晶板的顶部与底部之间的漫射光。
7．根据权利要求1的通信装置，其中外壳的视口由基本透明的透镜覆盖。
8．根据权利要求1的通信装置，其中外壳包括通信装置的可移动部分，其中当外壳相对于通信装置关闭从而覆盖了第一视口时，第二视口是可视的。
9．根据权利要求1的通信装置，其中处理器驱动显示器的底部以通过外壳的第二视口提供字母数字信息，这些信息包括由日期、时间、呼叫方ID电话号码组成的组中的至少一种信息。
10．根据权利要求9的通信装置，其中处理器驱动显示器的底部以根据用户偏好以两种取向中的一种显示字母数字信息。
全文摘要
通信装置具有位于外壳中的双面液晶显示器,具有两个视口。显示器包括具有相关驱动电路的液晶板。液晶板具有用于从第一视口观看显示器的顶部的第一侧和用于从第二视口观看显示器的底部的第二侧。顶部反射层位于液晶板的第二侧上的液晶板顶部。底部反射层位于液晶板的第一侧上的液晶板底部。处理器连接到驱动电路,通过驱动电路控制显示器以提供用于操作通信装置的用户界面信息。本发明使用一个驱动电路在单个LCD板上提供双面显示器。
文档编号H04Q7/32GK1310569SQ0110910
公开日2001年8月29日 申请日期2001年2月22日 优先权日2000年2月23日
发明者史蒂文W·史密斯, 迈克尔J·萨瓦德斯基, 史蒂文C·埃默特 申请人:摩托罗拉公司