具有基本白屏關閉狀態(tài)的電子顯示投影組件的制作方法
【專利摘要】此處教導的方法和裝置的一個或更多個實施方式提供了一種電子顯示投影組件(10)，所述電子顯示投影組件包括配置為顯示圖像的電子顯示器(12)，和位于顯示圖像的電子顯示器(12)的一面上的透明玻璃層(14)。投影層(17)位于所述玻璃層的表面上。投射層(16)位于所述電子顯示器(12)和玻璃層(14)之間，并包括多個微透鏡，用于將所顯示的圖像投射至投影層上。所述投影層和投射層可以位于透明玻璃層的相對的兩面上，或位于玻璃層下面的同一面上。還公開了從電子顯示器提供圖像的相應方法。
【專利說明】具有基本白屏關閉狀態(tài)的電子顯示投影組件

【背景技術】
[0001] 本發(fā)明大體上涉及電子顯示器，特別是一種具有白屏關閉狀態(tài)的電子顯示投影組 件。
[0002] 大多數(shù)現(xiàn)有的用于掌上設備的電子顯示技術呈現(xiàn)黑屏關閉狀態(tài)，這樣一來，這些 電子顯示器在關閉時還保持黑色外觀。例如，這樣的電子顯示器包括液晶顯示器（LCD)，其 被用在諸如智能電話、筆記本電腦、電視機、媒體播放器、計算機顯示器以及很多其它設備 的很多電子設備中。黑屏關閉狀態(tài)迫使工業(yè)設計師將黑色容納進他們的產(chǎn)品中，其結果是 大量黑色外觀的產(chǎn)品占據(jù)了市場。
[0003] 這種顯示器所呈現(xiàn)出的另一種特性是，在設備的表面以下一定深度處生成所顯示 的圖像，透過透明的玻璃表面觀看該圖像。這導致了不理想的效果，比如，降低了用戶身臨 其境的感覺，且對于觸摸屏設備而言，會引起視差效應，造成手指的實際觸摸和意圖觸摸區(qū) 域之間的偏差。
[0004] 這些現(xiàn)有技術的顯示器的另一個問題在于，由于這些顯示器無法將所顯示的圖像 延伸至其屏幕的外邊緣，所以這些顯示器要求具有包圍顯示區(qū)域的邊框。因此，例如，如果 現(xiàn)有技術的智能電話具有玻璃顯示表面，則所顯示的圖像無法完全延伸至顯示器表面的外 邊緣，而必須被邊框包圍以覆蓋顯示器表面的非顯示區(qū)域。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 電子顯示投影組件包括電子顯示器和透明玻璃層，所述電子顯示器配置為顯示圖 像，所述透明玻璃層位于顯示圖像的電子顯示器的一面上。投影層位于透明玻璃層的表面 上。投射層位于電子顯示器和玻璃層之間，并且包括多個微透鏡，用于將所顯示的圖像投射 至投影層上。所述投射層和投影層可以位于所述透明玻璃層的相對的兩面上，也可以位于 玻璃層下面的同一面上。
[0006] 還公開了從電子顯示器提供圖像的相應方法。根據(jù)該方法，來自電子顯示器的圖 像被顯示在包括多個微透鏡的投射層上。透過所述多個微透鏡將所顯示的圖像投射至透明 玻璃層上的投影層上。所述投射層和投影層可以位于透明玻璃層的相對的兩面上，也可以 位于玻璃層的下面的同一面上。
[0007] 所述投射層可以是半透明的，當電子顯示器處于關閉狀態(tài)時，其可以被處理為大 體上反射白光，并可以具有所應用的抗反射涂層。
[0008] 所述電子顯示器可以是液晶顯示器（LCD)，可以包括準直背光。所述透明玻璃層可 以包括觸摸屏輸入裝置。
[0009] 所述投射層可以被設置為將所投射的圖像拉伸至玻璃面板的外邊緣處，且可以由 多個塑料層構成，這些塑料層排被設置以形成微透鏡。
[0010] 在一個或更多個實施方式中，所述電子顯示器具有多個像素，每個像素包括至少 三個子像素，且每個微透鏡的面積小于每個子像素的面積。
[0011] 當然，本發(fā)明不局限于上述特征和優(yōu)勢。通過閱讀以下【具體實施方式】以及瀏覽附 圖，本領域技術人員將認識到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1示出示例性電子顯示投影組件的橫截面。
[0013] 圖2示出電子顯示投影組件的另一實施方式的橫截面。
[0014] 圖3示出包括電子顯示器的現(xiàn)有技術的智能電話。
[0015] 圖4至圖5示出實施圖1或圖2中的電子顯示投影組件的智能電話。
[0016] 圖6示出電子顯示器提供圖像的方法。

【具體實施方式】
[0017] 圖1示出示例性電子顯示投影組件10的橫截面，其解決了現(xiàn)有技術的電子顯示器 的上述問題。組件10包括電子顯示器12、透明玻璃層14、投射層（projecting layer) 16以 及投影層（projection layer) 17。在圖1的示例中，電子顯示器12包括液晶顯示器（LCD)。 由于LCD在本領域中是被熟知的，因而以下對LCD電子顯示器12的操作將僅做簡單描述。
[0018] IXD 12包括液晶顯不模塊18,液晶顯不模塊18設置在一對偏光層（即后偏光器 20和前偏光器22)之間。液晶顯示模塊18包括液晶層19,該液晶層19夾在薄膜晶體管 (TFT)陣列玻璃層24和濾色器玻璃層30之間。液晶層19可以包括，例如，扭曲向列（TN) 液晶或超扭曲向列（STN)液晶。TFT陣列玻璃層24設置在液晶層19和后偏光器20之間， 且包括非?？拷壕?9的多個晶體管。當LCD 12關閉時，液晶被定向以阻止來自背光 系統(tǒng)23的光透過偏光器20、22。在現(xiàn)有技術的設備中，這導致IXD具有黑色外觀。
[0019] 然而，能夠可選擇性地驅(qū)動晶體管以向液晶中的一個或更多個提供電壓，使晶體 旋轉并允許光透過偏光器20、22。提供給某一液晶的電壓量控制該晶體的旋轉程度，從而 控制透過偏光器20、22的光的量。多個像素26中的每個像素（圖1中的放大視圖示出多 個像素的子集）包括三個單獨的子像素28 (如，圖1中的陰影所示的紅色、綠色和藍色子像 素）。通過選擇性的控制每個子像素28后的晶體管，可以控制子像素28經(jīng)由濾色器玻璃30 顯示色彩。同樣的，TFT陣列玻璃層24控制電子顯示器12的每個像素26的色彩。電子顯 示器12操作TFT陣列玻璃24以控制多個像素26在前偏光器22上顯示圖像。當然，盡管 圖示中的電子顯示器12包括IXD，但可以理解的是，IXD僅為可用于所發(fā)明的投影組件10 的電子顯示器的一個非限制性示例。
[0020] 圖1示出示例性電子顯示投影組件10的橫截面。圖1的發(fā)明的組件10利用投射 層16將電子顯示器12的單個像素26透過玻璃層14投射到投影層17上以顯示像素34 (這 些像素34轉而包括相應的子像素36)。透明玻璃層14位于上面顯示圖像的電子顯示器12 的一面（即毗連前偏光器22的最外層表面）上。投射層16位于電子顯示器12和玻璃層 14之間。在圖1中，投射層16和投影層17位于玻璃層14的相對的兩面上。投射層16包 括多個微透鏡用于將來自電子顯示器12的所顯示的圖像透過玻璃層14投射到投影層17 上。投射層16可以是包括多個塑料層的塑料薄膜，如Rolling Optics提供的那些（http:// www. rollingoptics. com/)〇
[0021] 在一個或更多個實施方式里，投影層17可以是半透明的，其中，投影層17可以透 過一些光但不是完全透明的。投影層17可以是用于玻璃層14上的薄膜。當電子顯示器處 于關閉狀態(tài)的時候，投影層17可以被處理為大體上反射白光，從而使電子顯示器12能夠具 有白屏關閉狀態(tài)而不是黑屏關閉狀態(tài)。當然，白色只是示例性的顏色，當電子顯示器12處 于關閉狀態(tài)時，投影層17可以被處理為反射另一種顏色。
[0022] 如上所述，每個像素26包括多個子像素28 (在圖1的示例中，每個像素26有三個 子像素28)。對于每個子像素28,在TFT陣列玻璃層24上至少有一個相應的晶體管。可以 形成微透鏡以使得每個微透鏡的面積小于每個子像素28的面積。此外，每個微透鏡的面積 可以小于相鄰的像素26之間的空間面積（即圖1的像素26之間的空間的面積）或相鄰的 子像素28之間的面積。利用上述大小的微透鏡可以通過防止模糊以便于保持圖像清晰，否 貝IJ，如果單個微透鏡與相鄰的像素26或子像素28重疊，則會產(chǎn)生模糊。當然，盡管在描述 中大量微透鏡被運用到投射層16中，但在一些實施方式中，多個較大的透鏡甚或單個大透 鏡也可以取代多個較小的微透鏡被應用在層16中。
[0023] 在圖1的實施方式中，層16和層17位于透明玻璃層14的相對的兩面上。在投影 層17位于組件10的外部顯示面上的情況下，透過將所顯示的圖像投射得更靠近顯示面，以 可以實現(xiàn)從玻璃14的表面到投影層17上的圖像的零距離（或基本上零距離），從而減輕上 述視差效應。在該實施方式中，宜在投影層17外部使用防反射涂層以防止不需要的反射， 和/或包括硬涂層或防指紋涂層以分別防止損壞和指紋對投影層17的影響。
[0024] 圖2示出組件（標示為10)的可選實施方式，其中投射層16和投影層17位于玻 璃層的同一面（即在玻璃層14和電子顯示器12之間）上。在該實施方式中，投影層17非 常接近投射層16,甚至與投射層16相接觸。在該實施方式中，由于玻璃層14可以保護層 17防止用戶接觸，因此可以省略上述的一些涂層（如，硬涂層，防指紋涂層等）。
[0025] 再次參見圖1，在一個示例中，層14、16、17的厚度（標示為"A"）大約是0. 5毫米， 前偏光器22和濾色器玻璃30的厚度（標示為"B"）合起來大約也是0. 5毫米。相比之下， 投射層16的厚度大約是250微米。當然，這些只是示例值，也可使用其它厚度。
[0026] 可以調(diào)節(jié)投射層16以幫助將圖像投射到玻璃層14的外邊界形狀上，以使得有效 像素可以在整個玻璃層14上顯示，而不需要顯示器邊框。這可以通過調(diào)整層16中的微透 鏡的角度來實現(xiàn)，使大多數(shù)微透鏡在垂直于表面17的方向上延伸，但沿著玻璃層14的相對 的面、也可能是四面（例如，參見區(qū)域32)的最外圍的微透鏡以向外的角度向投影層17的 表面延伸，從而有效的彎曲所投射的圖像的外圍部分。盡管這會引起投影層17外圍部分的 輕微圖像失真，但有效像素可以有利的填充玻璃窗口 14的整個區(qū)域。在一個示例中，微透 鏡的角度方向是通過將層16向背光23彎曲并在最外圍邊緣（如區(qū)域32)處向遠離層17 的方向彎曲來實現(xiàn)的。
[0027] 圖3示出現(xiàn)有技術的智能電話電子設備40,該智能電話電子設備40包括在顯示區(qū) 域42上投射的電子顯示器（未示出），當該設備處于關閉狀態(tài)時，顯示區(qū)域42具有黑色外 觀（示為交叉陰影）。尤其是，顯示區(qū)域42沒有一直延伸至手機42的外部邊界處，而是在 狹窄的邊緣上由邊框44包圍。
[0028] 與之相比，圖4-5中的智能電話電子設備50采用了電子顯示投影組件10。如圖4 中所示，當設備50處于關閉狀態(tài)時，該設備50的顯示區(qū)域52大體上反射白光以具有白色 外觀（參見圖4)。當設備50處于開啟狀態(tài)時，圖像被投射至顯示區(qū)域50的層17上（參見 圖5)。
[0029] 通過實施上述教導，設備10能夠縮小設備40的邊框44,并將其圖像延伸至設備 50的最外邊緣，有助于去除邊框44。另外，設備10能夠大體上呈現(xiàn)白色關閉狀態(tài)，并能在 更接近其顯示面處顯示其圖像，從而提供更好的身臨其境的用戶感受。
[0030] 圖6示意性示出從圖1-2中的電子顯示器12提供圖像并顯示在電子顯示器12上 (步驟102)的相應方法100。透過包括多個微透鏡的投射層16將所顯示的圖像投射到投 影層17上（步驟104)。
[0031] 在一個或更多個實施方式中（參見圖1)，層16和層17位于玻璃層14的相對的兩 面上，在步驟104中，所顯示的圖像經(jīng)過多個微透鏡并經(jīng)過透明的玻璃層14被投射至投影 層17上?？蛇x的，在其它實施方式中（參見圖2)，層16和層17在玻璃層14的同一面上， 以使得投影層17透過玻璃層14是可見的。
[0032] 上述說明和附圖展示了本發(fā)明教導的方法和裝置的非限制性示例。因此，本發(fā)明 不局限于上述說明和附圖。本發(fā)明僅由以下權利要求及其同等的法律效應來限定。
【權利要求】
1. 一種電子顯示投影組件，包括： 電子顯示器，所述電子顯示器被配置為顯示圖像； 透明玻璃層，所述透明玻璃層位于其上顯示圖像的所述電子顯示器的一面上； 投影薄膜層，所述投影薄膜層在前玻璃層的表面上；以及 投射薄膜層，所述投射薄膜層位于所述電子顯示器和玻璃層之間，并且包括多個微透 鏡，這些微透鏡用于透過所述玻璃層將所顯示的圖像投射至所述投影薄膜層上，或?qū)⑺@ 示的圖像投射至投影層上以透過所述玻璃層觀看。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電子顯示投影組件，其中所述投影薄膜層是半透明的。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的電子顯示投影組件，其中，當所述電子顯示器處于關閉狀 態(tài)時，所述投影薄膜層被處理為大體上反射白光。
4. 根據(jù)以上任一權利要求所述的電子顯示投影組件，其中所述電子顯示器是液晶顯示 器 LCD。
5. 根據(jù)以上任一權利要求所述的電子顯示投影組件，其中所述透明玻璃層包括觸摸屏 輸入裝置。
6. 根據(jù)以上任一權利要求所述的電子顯示投影組件，其中所述投射薄膜層被配置為將 所投射的圖像拉伸至玻璃面板的外邊緣。
7. 根據(jù)以上任一權利要求所述的電子顯示投影組件，其中所述電子顯示器包括準直背 光。
8. 根據(jù)以上任一權利要求所述的電子顯示投影組件，其中所述電子顯示器具有多個像 素，每個像素包括至少三個子像素，且其中每個微透鏡的面積小于每個子像素的面積。
9. 根據(jù)權利要求8所述的電子顯示投影組件，其中每個微透鏡的面積還小于相鄰像素 之間的空間面積，或小于相鄰子像素之間的空間面積。
10. 根據(jù)以上任一權利要求所述的電子顯示投影組件，其中所述投射層包括用于形成 所述微透鏡的多個塑料層。
11. 一種從電子顯示器提供圖像的方法，包括： 將來自電子顯示器的圖像顯示在包括多個微透鏡的投射薄膜層上；并且 透過所述多個微透鏡，并且透過透明玻璃層將所顯示的圖像投射到所述透明玻璃層上 的投影薄膜層上，或透過所述多個微透鏡將所顯示的圖像投射到投影層上以透過所述透明 玻璃層觀看。
12. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述投影薄膜層是半透明的。
13. 根據(jù)權利要求11或12所述的方法，其中，當所述電子顯示器處于關閉狀態(tài)時，所述 投影薄膜層被處理為大體上反射白光。
14. 根據(jù)以上任一權利要求所述的方法，其中所述電子顯示器是液晶顯示器IXD。
15. 根據(jù)以上任一權利要求所述的方法，其中所述透明玻璃層包括觸摸屏輸入裝置。
16. 根據(jù)以上任一權利要求所述的方法，其中所述投射薄膜層被配置為將所投射的圖 像拉伸至玻璃面板的外邊緣。
17. 根據(jù)以上任一權利要求所述的方法，其中所述電子顯示器包括準直背光。
18. 根據(jù)以上任一權利要求所述的方法，其中所述電子顯示器具有多個像素，每個像素 包括至少三個子像素，并且其中每個微透鏡的面積小于每個子像素的面積。
19. 根據(jù)權利要求18所述的方法，其中每個微透鏡的面積還小于相鄰的像素之間的空 間面積，或小于相鄰的子像素之間的空間面積。
20. 根據(jù)以上任一權利要求所述的方法，其中所述投射層包括用于形成所述微透鏡的 多個塑料層。
【文檔編號】G02F1/1333GK104094167SQ201280068326
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年2月28日 優(yōu)先權日:2012年1月30日
【發(fā)明者】馬丁·艾克 申請人:索尼移動通訊有限公司