專利名稱：微穿孔照明的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請大體上涉及可視顯示器，并且更特別地，涉及被背光照明的可視顯示元件。
背景技術(shù)：
電子設(shè)備普遍存在于社會中，并且存在于從家用電器到計算機(jī)的所有事物中。許多電子設(shè)備包括可用于各種目的的可視顯示元件，例如與用戶輸入設(shè)備等結(jié)合用于指示設(shè)備的狀態(tài)的可視指示器等。在一些情況下，輸入設(shè)備(例如鍵盤、鼠標(biāo)等等)可以是選擇性地或完全地被背光照明的，從而也用作顯示元件。其它可視顯示元件可以具有純粹美學(xué)功倉泛。雖然為用戶提供有吸引力的可視顯示元件和指示器在許多電子設(shè)備中是非常重要的，但是如果可視顯示元件不能傳輸足夠的光從而讓用戶充分察覺到的話，那么設(shè)備的大部分美學(xué)作用會很快被妥協(xié)。在“關(guān)閉”狀態(tài)時，如果閑置(inactive)的可視顯示元件仍然可被用戶察覺，那么設(shè)備的美學(xué)作用也會被減少。另外，許多可視顯示元件需要的光源會快速地消耗電子設(shè)備的電源，這在例如電子設(shè)備以電池電源或一些其它可耗竭電源運(yùn)行時可能是一個問題。。而且，不均勻或不充分的發(fā)光可能使顯示元件難以閱讀。雖然用于在電子和個人設(shè)備上提供顯示、光和其他可視指示器的許多設(shè)計在過去通常適用，但是總是希望提供新的和改進(jìn)的設(shè)計或技術(shù)，從而得到甚至更具有美學(xué)舒適度且功率有效的可視顯示元件。特別地，如下能力是所希望的，即，以產(chǎn)生足以實(shí)現(xiàn)目的的光量的方式在電子和個人設(shè)備上提供可視顯示元件，同時節(jié)約空間和功率。

發(fā)明內(nèi)容
在此公開的方法和裝置涉及被背光照明的可視顯示元件。被背光照明的可視顯示元件可以被設(shè)置在電子設(shè)備的外殼中。更特別地，在此公開的被背光照明的可視顯示元件包括微穿孔的基底層以及被設(shè)置為鄰近該微穿孔的基底層的光導(dǎo)。顯示元件還可以包括與光導(dǎo)的一側(cè)I禹接的光源。在一些實(shí)施例中，輸入設(shè)備可以與光源I禹接。輸入設(shè)備可以是半透明或完全透明的，并且在一些實(shí)施例中可以被設(shè)置在光導(dǎo)和基底層之間。一些實(shí)施例可以采取如下可視顯示元件的形式，所述可視顯示元件包括限定一個或多個微穿孔的基底層和與光源耦接的光導(dǎo)。光導(dǎo)可以被設(shè)置為鄰近基底層，并包括沿至少一個垂直軸與一個或多個微穿孔對齊的一個或多個凹型微透鏡。其它實(shí)施例可以采取另一可視顯示元件的形式。所述可視顯示元件可以包括限定第一微穿孔的基底層。第一微穿孔包括限定第一梯度的第一微穿孔壁。所述可視顯示元件還可以包括與光源耦接的光導(dǎo)。光導(dǎo)可以包括第一微透鏡。第一微透鏡可以包括限定第二梯度的第一透鏡壁。第一梯度可以基本上等于第二梯度。另外其他實(shí)施例可以采取可視顯示元件的制造方法的形式。所述方法可以包括在基底層的表面上形成一個或多個微穿孔。所述方法還可以包括設(shè)置被配置為傳輸來自光源的光并包括一個或多個微透鏡的光導(dǎo)。另外，所述方法可以包括將一個或多個微透鏡與一個或多個微穿孔對齊，使得由光導(dǎo)傳輸?shù)墓獗灰龑?dǎo)通過一個或多個微穿孔。


圖IA示出了處于關(guān)閉位置且在其蓋子上具有可視顯示元件的筆記本計算機(jī)的俯視圖。圖IB示出了處于開啟位置的圖IA的筆記本計算機(jī)的側(cè)面透視圖?！?br> 圖IC示出了在圖IA的筆記本計算機(jī)上的可視顯示元件的特寫的局部剖面圖。圖2示出了沿著圖IC的線2-2截取的圖IA的可視顯示元件的特寫的局部側(cè)剖面截面圖。圖3示出了沿著類似于圖IC的線2-2的線截取的可視顯示元件的第二實(shí)施例的特寫的局部側(cè)剖面截面圖。圖4示出了沿著類似于圖IC的線2-2的線截取的可視顯示元件的第三實(shí)施例的特寫的局部側(cè)剖面截面圖。圖5是示出可視顯示元件的制造方法的操作流程圖。在不同的附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示類似或相同的項(xiàng)目。
具體實(shí)施例方式在此描述的實(shí)施例涉及可被背光照明的美學(xué)上的可視顯示元件。特別地，這樣的可視顯示器可包括微穿孔且比被背光照明的顯示器。這樣的顯示器可以在例如諸如個人計算機(jī)(例如筆記本計算機(jī)或臺式計算機(jī))、電視、媒體播放機(jī)、移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)等的電子設(shè)備上使用。此外，如將容易意識到的，一些實(shí)施例還可以用于可能不是電子設(shè)備的其他物體上的可視顯示器，并且所有這樣的其它使用被明確地預(yù)料到。在此使用的術(shù)語“水平”被定義為與限定可視顯示元件的基底層的面或表面相平行的面，而無論其方向。術(shù)語“豎直”指的是與剛剛定義的水平方向垂直的方向。諸如“在……上面”、“在……下面”、“底部”、“頂部”、“側(cè)面(side) ” (例如，如在“側(cè)壁”中)、“更高”、“更低”、“上面的”、“在……之上”和“在……之下”之類的術(shù)語是相對于水平面定義的。在各種實(shí)施例中，提供微穿孔且被背光照明的顯示器。對于這樣的顯示器在基底(base)物體中形成的微型孔或“微穿孔”優(yōu)選地足夠小以使得不能通過裸眼在基底材料表面處容易地區(qū)分它們，但是足夠大以使得光能夠從其中穿過并被裸眼看見。一般說來，這種微穿孔應(yīng)該從基底材料的一側(cè)延伸到另一側(cè)，從而使得光能夠穿過其中。在一些實(shí)施例中，微穿孔可以用諸如玻璃、塑料和/或一些其它材料之類的透明材料填充，從而使得光能夠穿過微穿孔，同時防止例如由灰塵、油等腐蝕和污染微穿孔通道。在一些實(shí)施例中,基底層(base layer)可以是電子設(shè)備的外殼的一部分。例如，在圖1A-1C所示的實(shí)施例中，基底層可以是筆記本計算機(jī)的蓋子的頂部或最外層表面。雖然在此公開的實(shí)施例中的一個或多個參考特定電子設(shè)備被詳細(xì)描述，但是所公開的實(shí)施例不應(yīng)該被解釋為限定包括權(quán)利要求的本公開的范圍，除非另有說明。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解以下描述具有廣泛的應(yīng)用。因此，任何實(shí)施例的討論僅僅意味著是示例性的，并不意欲暗示包括權(quán)利要求的本公開的范圍受限于這些實(shí)施例。圖IA在俯視圖中示 出了處于關(guān)閉位置且在其蓋子11上具有設(shè)計的實(shí)例筆記本計算機(jī)10。如所示出的，頂部蓋子11包括具有實(shí)例設(shè)計的形狀的可視顯示元件100?？梢曪@示元件100可以是例如被背光照明的微穿孔圖案，并且還可以具有與頂部蓋子11的其他部分不同的表面光潔度，如以下更詳細(xì)描述的。在其他實(shí)施例中，可視顯示元件可以被設(shè)置在不同的電子設(shè)備上?？梢曪@示元件可以是包括多種形狀、大小和類型的任意設(shè)計，并不限于圖1A-1D所示的設(shè)計。圖IB僅在開啟位置和側(cè)面透視圖中示出了圖IA所示的相同實(shí)例筆記本計算機(jī)10。筆記本計算機(jī)10還可以包括下部部分12，該下部部分12可以包括鍵盤13。此外，頂部蓋子11可以包括可視顯示元件100。可視顯示元件100可以包括形成在頂部蓋子11的材料中的許多微穿孔的圖案。微穿孔圖案可以被形成在任何實(shí)際上不透明的希望具有可視顯示元件的基底層上，所述基底層包括但不限于圖1A-1C所示的筆記本計算機(jī)蓋子11上。在一個實(shí)施例中，形成基底層的基底材料可以是例如諸如不銹鋼、鋁、鈦、銅、鎂等的金屬材料。然而，可以使用可被容易地修改以形成這樣的微穿孔的任何基底材料。繼續(xù)圖1C，為了著重強(qiáng)調(diào)微穿孔的存在，圖IA和IB的可視顯示元件100在特寫的局部剖視圖中被示出。頂部蓋子11的特寫部分150是實(shí)際描繪形成可視顯示元件100的各個微穿孔101的示圖。如所示出的，可視顯示元件100以設(shè)計的形狀被形成。這設(shè)計由多個微穿孔的集合組成，所述多個微穿孔的范圍從幾個到幾十個、成百個、甚至上千個。通過在一側(cè)提供光源，可以使得這樣的微穿孔域(field)或圖案在另一側(cè)可見。圖2示出了沿著圖IC的線2-2截取的具有微穿孔且被背光照明的可視顯示元件的基底層的例子的局部剖面圖。如圖2所示，基底層包括從基底層211的底部表面215延伸到頂部表面216的多個微穿孔101，基底層可以是例如電子設(shè)備的外殼，諸如圖IA-ICK示的筆記本計算機(jī)蓋子11。配置為傳輸來自光源222的光的光導(dǎo)220可以被設(shè)置在基底層211的下面，并且被包裹在外殼中。在其它實(shí)施例中，光導(dǎo)和/或光源可以不完全被包裹在外殼中。從而，光源可以在X或Y方向上將光發(fā)射到光導(dǎo)中。當(dāng)光到達(dá)微透鏡時，它被透鏡聚焦為準(zhǔn)直(collimated)(或部分準(zhǔn)直)光束，并被重定向?yàn)閆方向。以這種方式,光可被聚焦并被傳輸?shù)轿⒋┛字?。在一個實(shí)施例中，光源222可以鄰近基底層211的一部分。光導(dǎo)220可以與多種光源222耦接，所述光源包括但不限于發(fā)光二極管、液晶元件、電致發(fā)光燈或用于這樣的目的的任何其它合適的光源。如將在下面進(jìn)一步討論的，光導(dǎo)200可以是具有平面表面230和一個或多個凹型微透鏡225以折射和/或反射光的光導(dǎo)面板(LGP)。在一個實(shí)施例中，當(dāng)組裝電子設(shè)備時，光導(dǎo)面板中限定的微透鏡225的圖案可以與基底層211中限定的微穿孔101的圖案垂直對齊并相匹配。因此，在完全組裝的電子設(shè)備的一個實(shí)施例中，每個微透鏡225可以與微穿孔101垂直對齊，直接位于它的下面。
可以使用粘合劑226將光導(dǎo)220粘貼到基底層的底部表面215。例如，粘合劑可以是在光學(xué)上清晰的雙面粘合劑230，使得光能夠穿過該粘合劑。諸如液體粘合劑的其它粘合劑也可與所述的實(shí)施例結(jié)合使用。對于基底層211可以使用各種厚度。在一個實(shí)施例中，例如，基底層的厚度Tl可以是大約250-400微米。如將容易意識到的，其他應(yīng)用可以取決于情況而使它們自己具有不同的厚度。例如，較小的厚度對于較小的事物(例如對于手持式或其他設(shè)備)可能是優(yōu)選的，或者較小的厚度對于減少設(shè)備的重量是優(yōu)選的。微穿孔101可以具有錐形配置，使得每個微穿孔向一端逐漸變窄。例如，如圖2所示，微穿孔向基底層211的頂部表面216逐漸變細(xì)。在一個實(shí)施例中，微穿孔101可以具有截短的圓錐配置，使得微穿孔的頂端(即，面向用戶的一端)具有比微穿孔的底端的直徑Dl小的直徑D2。微穿孔的頂端的直徑D2可以足夠小，以當(dāng)微穿孔處于關(guān)閉或非照亮狀態(tài)時用裸 眼難以察覺或難以分辨。例如，微穿孔的頂端的直徑可以大約為100微米或更小，并且可以甚至更小，例如，大約30微米或更小。在一些實(shí)施例中，微穿孔的頂端的直徑可以在大約20微米到大約50微米的范圍內(nèi)。相反，微穿孔的底端的直徑Dl可以大于微穿孔的頂端D2，直徑為大約200微米或更小，或者可以甚至更小，直徑為120微米或更小。上述討論的測量值僅僅是實(shí)例測量值，并且在其它實(shí)施例中，微穿孔的任一端可以更大或更小。也可以使用其它更大或更小的微穿孔直徑，如對于特定可視顯示器實(shí)施方式可以希望的那樣。例如，具有更大的頂端直徑的微穿孔可以允許發(fā)送來自光導(dǎo)的更多的光，但是即便當(dāng)相應(yīng)的光源處于關(guān)閉或未照亮的狀態(tài)時也可能對于裸眼更可見。相反地，更小的頂端直徑可以阻礙發(fā)射來自光導(dǎo)的光，但是當(dāng)背光處于關(guān)閉或未照亮的狀態(tài)時可能較難以察覺。在另一實(shí)施例中，微穿孔的頂端的直徑可以大于微穿孔的底端的直徑，使得微穿孔向基底層211的底部表面215逐漸變細(xì)。在再一實(shí)施例中，微穿孔可以具有上下基本一致的直徑，使得微穿孔在本質(zhì)上呈圓柱形。另外，在另一實(shí)施例中，該微穿孔可以以某一角度延伸，使得微穿孔的頂端可以從微穿孔的底端垂直偏移或水平偏移。微穿孔的側(cè)壁的梯度還可以變化以產(chǎn)生不同的可視效果。例如，微穿孔的底端的直徑Dl和微穿孔的頂端的直徑D2之間的較大差異可以導(dǎo)致較低的側(cè)壁梯度，而微穿孔的底端的直徑Dl和微穿孔的頂端的直徑D2之間的較小差異可以導(dǎo)致較陡的側(cè)壁梯度。這也可以影響穿過微穿孔的光量。例如，較陡的側(cè)壁梯度可以導(dǎo)致發(fā)射更高強(qiáng)度的光束，而較小的梯度可以導(dǎo)致更少的聚焦光束和/或更少的光射出微穿孔。微穿孔可以通過多種適合的技術(shù)來形成。在一個實(shí)施例中，微穿孔可以通過激光切削。例如，微穿孔可以通過如下形成，即，將激光光束投射在基底層211的底部表面215上并且以螺旋圖案旋轉(zhuǎn)該光束以產(chǎn)生微穿孔的圓錐配置。特別地，激光光束可以最初在具有較寬直徑Dl的圓周路徑上盤旋以限定微穿孔的底部的邊緣，然后以逐漸減少的直徑盤旋以朝著基底層211的頂部表面216減小微穿孔的直徑。從而軌道逐漸并且連續(xù)地減少，直到在孔形成的結(jié)束時達(dá)到微穿孔的底端的直徑D2。激光可以由計算機(jī)數(shù)控激光工具來提供，并且可以具有用于切穿基底層211的任何合適的波長。例如，取決于微穿孔的希望尺寸和形狀，激光可以是紫外線激光、綠光激光或YAG激光。上述的激光螺旋切削技術(shù)僅僅是用于形成微穿孔的一種技術(shù)。因此，如已知的，用于形成微穿孔的其它方法可能需要使用其它技術(shù)和/或機(jī)器。光導(dǎo)可以由用于傳輸并且擴(kuò)散光通過光導(dǎo)的任何合適的材料組成，所述材料包括塑料、丙烯酸塑料、二氧化硅、玻璃等等。另外，光導(dǎo)可以包括反射材料、高度透明材料、光吸收材料、不透明材料、光敏膜、光分散材料、金屬材料、光學(xué)材料、偏振材料和/或用于提供光學(xué)性能的額外修改的任何其他功能材料的組合。另外，光導(dǎo)可以采取膜、面板、板或具有適當(dāng)厚度的任何其它適合結(jié)構(gòu)的形式。對于光導(dǎo)可以使用各種厚度。例如，光導(dǎo)的厚度T2可以是大約300-400微米。如將容易意識到的，其他應(yīng)用可以取決于情況而使它們自己具有不同的厚度。光導(dǎo)可以包括凹型微透鏡225的陣列。如圖2所示，微透鏡225均具有逐漸變細(xì)的配置。在一個實(shí)施例中，微透鏡可以具有基本上為圓錐狀的配置，其中每個微透鏡的底端是尖端。在其它實(shí)施例中，微透鏡可以限定截短的圓錐，其中微透鏡的底形成基本上平坦的表面。另外，在一些實(shí)施例中，微透鏡可以包括彎曲的凹面。微透鏡可以限定或不限定穿透光導(dǎo)的孔。在一些實(shí)施例中，微透鏡可以變厚、更密集或者是光導(dǎo)的相同材料的成型部分。 因此，微透鏡可以由光導(dǎo)材料制成，而不是表現(xiàn)為材料中的孔或材料的缺失。如已知的，微透鏡225可以使用包括激光切削技術(shù)和/或微細(xì)加工技術(shù)(例如金剛石車削(diamond turning))的多種技術(shù)形成。在形成微透鏡225后,可使用電化學(xué)精加工技術(shù)來涂敷和/或精加工微透鏡，以增加它們的壽命和/或提高或增加任何希望的光學(xué)性能。如已知的，用于形成微透鏡的其它方法可能需要使用其它技術(shù)和/或機(jī)器。在一個實(shí)施例中，微透鏡的直徑D3可以基本上等于微穿孔101的底端直徑Dl。因此，微透鏡225的直徑D3可以是100微米或更小，并且可以甚至更小，例如，大約30微米或更小。在一些實(shí)施例中，微透鏡的頂端的直徑可以在大約20微米到大約50微米的范圍內(nèi)。也可以使用其他更大或更小的微穿孔直徑，如對于特定可視顯示器實(shí)現(xiàn)方式可以希望的那樣。例如，微透鏡225的直徑D3可以大于或小于微穿孔101的底端的直徑D1。參考圖2所示的實(shí)施例，來自側(cè)面耦接的光導(dǎo)的光可以在不同的方向上被折射并沿著水平平面被發(fā)射來背光照明其他微穿孔。微透鏡225側(cè)壁的梯度可以在不同的實(shí)施例中被調(diào)整，以增加或減少在垂直方向上傳輸?shù)墓饬亢臀⒋┛?01的相應(yīng)亮度。因此，可以通過選擇增強(qiáng)在垂直方向上折射并通過微穿孔101的頂端的光的量的側(cè)壁梯度來增加由微穿孔101發(fā)射的光的強(qiáng)度?？商娲?，可以通過選擇減少在垂直方向上折射的光的量的側(cè)壁梯度來減小由微穿孔101發(fā)射的光的強(qiáng)度。在光導(dǎo)220上使用微透鏡225可以向相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備提供許多益處。例如，微透鏡225可以引起功率節(jié)省。更特別地，微透鏡225通過更有效地將來自光源222的光傳輸穿過微穿孔101，可以允許低功率光源的使用(或者以更低的功率操作光源)。另外，微透鏡225還可以節(jié)省電子設(shè)備內(nèi)的空間，從而允許更緊湊的設(shè)計。例如，因?yàn)槲⑼哥R225減少由于散射和/或衍射在光導(dǎo)的長度上損失的光量，所以光源222可以側(cè)面耦接到光導(dǎo)220而不是底部耦接或頂部耦接到光導(dǎo)220，并輸出類似的通過微穿孔的光。因此，耦接到光導(dǎo)的基底層的厚度可以低于I毫米。在一個實(shí)施例中，微透鏡的梯度可以具有與微穿孔的截面輪廓類似或相同的截面輪廓。更特別地，微透鏡側(cè)壁的梯度可以基本上等于微穿孔側(cè)壁的梯度，微透鏡的頂端的直徑D3可以基本上等于微穿孔101的底端的直徑D1。例如，由微透鏡側(cè)壁限定的角度可以在由微穿孔側(cè)壁限定的角度的±5度以內(nèi)。這樣的配置可以允許微透鏡反射最大量的光通過微穿孔，因?yàn)樯⑸涞墓?如果有的話)的至少一部分可以被微透鏡和微穿孔壁捕獲并傳輸通過微穿孔。其它實(shí)施例可以改變微穿孔和微透鏡的截面輪廓。如圖2所示,微透鏡225的陣列可以關(guān)于垂直軸與微穿孔101垂直對齊。例如,在一個實(shí)施例中，微透鏡225和微穿孔101可以是同心的。通過增強(qiáng)傳輸通過微穿孔101的光的量并減少光散射和折射，微透鏡225與微穿孔101對齊可以進(jìn)一步促進(jìn)來自光源222的光通過微穿孔101的頂端的有效傳輸。雖然所公開的實(shí)施例利用凹型或圓錐型的微透鏡，但是也可以利用凸型微透鏡。另外，在其它實(shí)施例中，光導(dǎo)的底部表面也可以包括凸透鏡和/或凹透鏡，酌情產(chǎn)生所希望的光學(xué)效果。如上述提到的，可以改變微透鏡和微穿孔的參數(shù)以產(chǎn)生不同的可視效果。在一個實(shí)施例中，可以改變微透鏡和微穿孔的參數(shù)，以增強(qiáng)由遠(yuǎn)離光源的微穿孔傳輸?shù)墓獠⒃黾佑煽梢曪@示元件發(fā)射的光的均勻性。該實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式如圖3所示，圖3示出了可視顯示元件的另一例子的局部剖視圖，在該可視顯示元件中微穿孔301和微透鏡325的尺寸相對于距光源222的距離而增加。參考圖3，微穿孔301的頂端直徑和底端直徑W1-W8可以相對于它們距光源222的距離而逐漸增大，以抵消當(dāng)光沿著光導(dǎo)320傳輸時光的損失。因此，遠(yuǎn)離光源222的微穿孔301可以被配置為發(fā)射與接近光源222的微穿孔301基本上相同的光量。如圖3所示，遠(yuǎn)離光源222的微透鏡325的直徑W5-W8類似地被增大，以捕獲更多的來自光源222的光。增加由遠(yuǎn)離光源222的微穿孔301發(fā)射的光量可以增加特定顯示元件上的光的均勻性，同時還減少用于補(bǔ)償沿著光導(dǎo)長度的光強(qiáng)度損失所需的光源數(shù)目。在其它實(shí)施例中，僅僅微穿孔的頂端直徑和/或底端直徑可以相對于它們距光源222的距離而逐漸增大，微透鏡的直徑可以是均勻的?？商娲兀⑼哥R325的直徑可以增力口，微穿孔的頂端直徑和/或底端直徑可以是均勻的。在其它實(shí)施例中，可以調(diào)節(jié)微穿孔301和/或微透鏡325的側(cè)壁梯度，以進(jìn)一步使由遠(yuǎn)離光源的微穿孔傳輸?shù)墓庾畲蠡?
類似地，在其它實(shí)施例中，可以增加或者減少微穿孔和/或微透鏡的直徑以產(chǎn)生其它可視效果。例如，可以增加或者減少微穿孔和/或微透鏡中的一些的直徑，使得可視元件當(dāng)被點(diǎn)亮?xí)r可以包括更亮的和/或更暗的部分。圖4示出了包括輸入/輸出接口的具有微穿孔并被背光照明的可視顯示元件的基底層的另一實(shí)施例的局部剖視圖。該實(shí)施例可以包括限定多個微穿孔401的基底層411以及限定一個或多個微透鏡425的光導(dǎo)420。光導(dǎo)420可以側(cè)面耦接到光源422?；讓?11、微穿孔401、光導(dǎo)420、光源422和微透鏡425可以與上面關(guān)于圖1A-3所不的實(shí)施例描述的那些類似。如圖4所示，該實(shí)施例還可以包括設(shè)置在電子設(shè)備內(nèi)的一個或多個輸入元件440，例如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板等。在所示的實(shí)施例中，所述一個或多個輸入元件440可以被設(shè)置在基底層411和光導(dǎo)420之間。然而，在其它實(shí)施例中，所述一個或多個輸入元件可以被設(shè)置在光導(dǎo)420下面(如圖4中的虛框(phantom)所示)、設(shè)置在電子設(shè)備的外部等?；讓印⒐鈱?dǎo)420和/或輸入元件440可以使用粘合劑(未示出)結(jié)合。外殼輸入元件440可以被廣泛變化。例如，在圖4所示的實(shí)施例中，外殼輸入元件440可以是基于電容耦合作用檢測接近度、位置等的電容性傳感元件。在其它實(shí)施例中，夕卜殼輸入元件440可以對應(yīng)于觸摸傳感器、壓力傳感器、接近度傳感器等。外殼輸入元件440可以單獨(dú)操作或結(jié)合其它傳感器和/或輸入設(shè)備操作，以從電子設(shè)備或用戶輸入設(shè)備的環(huán)境提取信息。外殼輸入元件440可以被配置為在基底層411的外圍之外或者外部部分處起交互作用并產(chǎn)生與交互有關(guān)的電信號。由外殼輸入元件440產(chǎn)生的電信號通常被提供給控制器442，該控制器442被配置為將電信號解釋為到電子設(shè)備的輸入?？刂破?42可以響應(yīng)于該輸入產(chǎn)生輸出信號。輸出信號可以被提供給用作輸出元件的光源425。例如，光源425可以被配置為根據(jù)控制器442經(jīng)由外殼輸入兀件440接收的電信號傳輸光。如上所述，外殼輸入兀件440可以是包括一個或多個電容性傳感器的電容性傳感層。如已知的，傳感器可以由許多不同的材料構(gòu)成，例如銦錫氧化物(ITO)、銅、油墨等。在一個實(shí)施例中，外殼輸入元件440可以是包括透明ITO的半透明或全透明的電容性傳感層，使得來自光導(dǎo)425的光可以通過外殼輸入兀件440可見。 因?yàn)橥鈿ぽ斎朐?40被設(shè)置在基底層411的下面，所以輸入元件不會影響基底層411的外部部分，從而保持輸入元件基本上被隱藏。從而，外殼輸入元件440可以限定可在基底層411的延伸表面之上的有效區(qū)域，所述延伸表面即包圍物的整個表面、整個底部表面和/或選擇區(qū)域(即，關(guān)于外殼的表面的特定位置)。此外，有效區(qū)域可以是局部化的或近距離的(例如，觸摸或靠近觸摸)、延伸的、或者長距離的(例如，基本上遠(yuǎn)離表面)。具體地，外殼輸入元件440可以被配置為經(jīng)由基底層411接收外部數(shù)據(jù)。外殼輸入元件440可以被實(shí)現(xiàn)在多種電子設(shè)備中，所述電子設(shè)備包括但不限于便攜式計算設(shè)備、手機(jī)、電視、個人計算機(jī)、智能電話、個人數(shù)字助理、媒體播放機(jī)、家電設(shè)備(例如冰箱、微波爐等)以及任何其它適合的電子設(shè)備。在一個實(shí)施例中，跟蹤板(trackpad)可以是微穿孔并被背光照明的。這樣，雖然這里包括的描述可以包括一些特定實(shí)施例并可能與特定功能相關(guān)，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，外殼輸入/輸出接口可以被實(shí)現(xiàn)在各式各樣的設(shè)備中，并可以執(zhí)行超過這里具體描述的實(shí)施例的多種功能。圖5示出了用于圖示可視顯示元件的制造方法的操作500的流程圖。在操作501中，該方法可以包括在基底層的表面上形成一個或多個微穿孔。如上所述，基底層可以是電子設(shè)備的外殼。微穿孔可以朝著基底層的頂部表面逐漸變細(xì)。在操作503中，該方法可以包括設(shè)置被配置為傳輸來自光源的光并包括一個或多個微透鏡的光導(dǎo)。在一個實(shí)施例中，光導(dǎo)可以是一個光導(dǎo)面板。微透鏡可以具有與微穿孔的底端相同的直徑。在操作505中，該方法可以包括將一個或多個微透鏡與一個或多個微穿孔對齊，使得由光導(dǎo)傳輸?shù)墓獗灰龑?dǎo)通過一個或多個微穿孔。如上所述，微透鏡可以被配置為在垂直方向上傳輸光，以使通過微穿孔傳輸?shù)墓饬孔畲蠡＿@可以通過調(diào)整微透鏡側(cè)壁的梯度以在垂直方向上折射光來完成。在其它實(shí)施例中，微穿孔的頂端和/或底端的直徑可以被增大，以允許更多的光被傳輸穿過微穿孔。類似地，微透鏡的直徑可以被增大，以在垂直方向上傳輸更多的來自光源的光。其它實(shí)施例可以包括使用諸如電容性傳感器的輸入設(shè)備。電容性傳感器可以被設(shè)置在基底層和光導(dǎo)之間，并且可以是半透明或全透明的，以便光可以被傳輸通過電容性傳感器。
一些實(shí)施例可以使用諸如側(cè)發(fā)光LED的側(cè)發(fā)光光源。在一個例子中，兩個側(cè)發(fā)光光源可以被設(shè)置在光導(dǎo)的相對側(cè)。其它實(shí)施例可以利用不同顏色的光源。例如，一個實(shí)施例可以使用不同顏色的多個光源以傳達(dá)狀態(tài)和/或輸入設(shè)備信息。另外，在其它實(shí)施例中，環(huán)境光傳感器可以連接到光源，并且可以基于該光傳感器探測到的環(huán)境光的量來改變光源的脈沖寬度調(diào)制。這可以為電子設(shè)備提供額外的功率節(jié)省。在又一實(shí)施例中，光導(dǎo)可以包含在不同方向上引導(dǎo)光的成角度的微透鏡。例如，微穿孔的頂端可以與微穿孔的底端偏移，以聚焦成角度的光束中的光。這可以增強(qiáng)根據(jù)微穿孔設(shè)計的光的均勻性，并減少由于結(jié)構(gòu)單元、距光導(dǎo)的距離等導(dǎo)致的光差異和/或不均勻的光分布?！?br> 權(quán)利要求
1.一種可視顯示元件，包括 基底層，所述基底層限定一個或多個微穿孔；以及 與光源耦接的光導(dǎo)，所述光導(dǎo)被設(shè)置為鄰近所述基底層，并包括沿著至少一個垂直軸與所述一個或多個微穿孔對齊的一個或多個凹型微透鏡。
2.如權(quán)利要求I所述的可視顯示元件，其中所述光導(dǎo)包括 面向所述基底層的第一表面； 與所述第一表面相對的第二表面；以及 在所述第一表面和所述第二表面之間延伸的第三表面，其中 所述光源與所述光導(dǎo)的該第三表面耦接。
3.如權(quán)利要求I所述的可視顯示元件，其中所述基底層包括 面向所述光導(dǎo)的第一表面；以及 與所述第一表面相對的第二表面；其中 所述一個或多個微穿孔的截面朝著所述第二表面逐漸變細(xì)。
4.如權(quán)利要求I所述的可視顯示元件，其中所述微透鏡被配置為在基本上與所述基底層垂直的方向上傳輸光。
5.如權(quán)利要求4所述的可視顯示元件，其中所述光導(dǎo)包括 面向所述基底層的第一表面；以及 與所述第一表面相對的第二表面；其中 所述一個或多個微透鏡具有圓錐構(gòu)造并且朝著所述光導(dǎo)的第二表面逐漸變細(xì)。
6.如權(quán)利要求4所述的可視顯示元件，其中 所述一個或多個微穿孔的第一端具有第一直徑； 所述一個或多個微穿孔的第二端具有大于所述第一直徑的第二直徑；以及 所述一個或多個微穿孔的第二直徑基本上等于所述一個或多個微透鏡的直徑。
7.如權(quán)利要求I所述的可視顯示元件，其中 所述一個或多個微穿孔包括第一微穿孔，所述第一微穿孔具有第一端和第二端，所述第一端限定第一直徑，所述第二端限定大于所述第一直徑的第二直徑；以及 所述一個或多個微穿孔還包括第二微穿孔，所述第二微穿孔具有第三端和第四端，所述第三端具有第三直徑，所述第四端限定大于所述第三直徑的第四直徑； 所述第二微穿孔比所述第一微穿孔距離所述光源更遠(yuǎn)，以及 所述第二微穿孔的第三直徑大于所述第一微穿孔的第一直徑。
8.如權(quán)利要求I所述的可視顯示元件，還包括耦接到所述光源的輸入設(shè)備。
9.如權(quán)利要求8所述的可視顯示元件，其中所述輸入設(shè)備被設(shè)置在所述基底層和所述光導(dǎo)之間。
10.如權(quán)利要求9所述的可視顯示元件，其中所述輸入設(shè)備是包括銦錫氧化物的電容性傳感器。
11.一種可視顯示元件,包括 基底層，所述基底層限定第一微穿孔，所述第一微穿孔包括限定第一梯度的第一微穿孔壁；以及 與光源耦接的光導(dǎo)，所述光導(dǎo)包括第一微透鏡，所述第一微透鏡包括限定第二梯度的第一透鏡壁； 其中所述第一梯度基本上等于所述第二梯度。
12.如權(quán)利要求11所述的可視顯示元件，其中所述第一微透鏡被配置為在基本上與所述基底層垂直的方向上傳輸光。
13.如權(quán)利要求11所述的可視顯示元件，其中所述第一微穿孔呈截短的圓錐的形狀。
14.如權(quán)利要求13所述的可視顯示元件，其中所述第一微透鏡是凹型的。
15.如權(quán)利要求11所述的可視顯示元件，其中所述第一微穿孔具有第一端和第二端，所述第一端具有第一直徑，所述第二端與所述第一端相對并且具有大于所述第一直徑的第二直徑，所述微透鏡具有第三直徑，以及所述第一微穿孔的第二直徑基本上等于所述第一微透鏡的第三直徑。
16.如權(quán)利要求15所述的可視顯示元件，其中所述第一微透鏡沿著至少一個垂直軸基本上與所述第一微穿孔的第二端對齊。
17.一種可視顯示元件的制造方法，包括 在基底層的表面上形成一個或多個微穿孔； 設(shè)置被配置為傳輸來自光源的光并包括一個或多個微透鏡的光導(dǎo)；以及 將所述一個或多個微透鏡與所述一個或多個微穿孔對齊，使得由所述光導(dǎo)傳輸?shù)墓獗灰龑?dǎo)通過所述一個或多個微穿孔。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括 在所述光導(dǎo)和所述基底層之間設(shè)置輸入設(shè)備。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中輸入-輸出設(shè)備至少是半透明的。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述基底層包括電子設(shè)備的外殼。
全文摘要
在此公開的方法和裝置涉及被背光照明的可視顯示元件?？梢曪@示元件可以包括限定一個或多個微穿孔的基底層以及與光源耦接的光導(dǎo)。光導(dǎo)可以被設(shè)置為鄰近基底層，并且包括沿著至少一個垂直軸與一個或多個微穿孔對齊的一個或多個微透鏡。
文檔編號G02B6/00GK102884457SQ201180017249
公開日2013年1月16日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者A·潘瑟, G·L·泰斯 申請人:蘋果公司