CN1211690C - 柔性的显示器 - Google Patents

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Abstract

一种显示器，其包括多个具有磁可控反射性的像素。所述像素在一对柔性不导电薄板之间形成。每个磁可控像素包括位于不导电的柔性薄板之间的柔性环。每一磁可控像素还包括放在柔性环内的磁性粒子。磁性粒子相对于柔性不导电薄板的位置决定像素的反射性。该显示器特别适合与便携电子装置结合使用。

Description

柔性的显示器
技术领域
本发明涉及一种信息显示器，特别说，涉及一种柔性的信息显示器。
背景技术
在信息驱动的社会中，个人和公司都需要信息来工作和进行业务。日益增加的是个人和公司都表示出喜欢通过便携电子装置实时接收信息。实时接收信息使用的便携电子装置的例子包括蜂窝电话、寻呼机、个人数字助手、地理定位系统、和掌上计算机。通常，这些便携电子装置具有小的信息显示区域。例如，个人数字助手通常有一个平板显示器，上面有6或7平方厘米的信息显示区域。便携电子装置的多数用户喜欢大的信息显示区域。遗憾的是，当平板显示器增大并与便携电子装置结合时会产生几个问题。
随着平板显示器的显示区域增大，用于显示的电子装置的表面区域也增大。因为便携电子装置还包括数据输入部件，例如输入键，其占用装置的一部分表面区域，因此，便携装置用于电子显示的表面区域的任何增加都会减少可用于数据输入部件的区域。因为在便携装置中的趋向是在每一装置中包括更多的功能，因此不希望在一个特别的装置中减少数据输入部件，以便增加可用于信息显示的区域。
平板显示器的第二个问题是大的平板显示器消耗大量功率。增加显示区域就增加为驱动该显示器所需要的功率量。例如，具有1000像素的平板显示器比具有100像素的平板显示器需要更多的功率。另外，依赖磷光像素的显示器需要额外的功率来激励像素中的磷。给显示器提供额外的功率需要增加便携电子装置中电源的大小，这也增加便携装置的大小。因为便携电子装置通常设计为放在衬衫口袋内，所以该装置的体积的任何增加都会降低该装置的便携性。
因此，增大平板显示器不是解决增大便携电子装置的显示区域的问题的好的解决方案。
因为这些以及其它原因，存在着对本发明的需要。
附图说明
图1表示包括一柔性显示器的通信装置的示例实施例；
图2A表示一柔性显示器的示例实施例的前视图；
图2B表示图2A所示柔性显示器的示例实施例的后视图；
图2C表示图2A和图2B所示柔性显示器的示例实施例的横断面视图；
图3A表示一像素在关闭状态下的分解视图的示例实施例；和
图3B表示一像素在打开状态下的分解视图的示例实施例。
具体实施方式
在下面对优选实施例的详细的说明中，参考形成本说明的一部分附图，在这些附图中以图示方式表示了可以实现本发明的特定的优选实施例。这些实施例以足够的细节说明，以使本领域的普通技术人员能够实现本发明，并且应该理解，可以使用其它实施例，和可以进行逻辑的、机械的和电子的改变而不离开本发明的精神和范围。因此，下面的详细说明不应该认为有限制的意义，而本发明的范围仅由权利要求限定。
这里说明的显示器是柔性的显示器，其包括具有磁可控的反射性的像素。像素在一对柔性非导电的薄板之间形成。显示器中的每一像素包括一柔性的环，它提供了显示器的柔性。每一像素还包括磁性粒子。这些粒子在像素内的位置决定像素的反射性。下面详细说明的显示器特别适合与便携电子装置结合使用。
图1表示信息处理单元101的示例实施例，它包括电子装置103、显示器105、和收紧杆107。收紧杆107连接到电子装置103上，显示器105围绕收紧杆107缠绕。显示器105是柔性的显示器，它能从收紧杆107展开以观看。显示器105电连接到电子装置103上并能够从电子装置103接收信息来显示。在操作时，信息由电子装置103提供给显示器105，显示器103在从收紧杆105展开后可观看。把柔性显示器105装在收紧杆107上允许电子装置103既具有紧凑的外壳又有大的显示区域。大的显示区域在结合用于观看电子邮件的装置时特别有用。
电子装置103不限于一种特定类型的电子装置。能够给显示装置105提供信息的任何装置都适合与本发明结合使用。在一个实施例中，电子装置103是蜂窝电话。在另一个可选的实施例中，电子装置103是个人数字助手。在另一个可选的实施例中，电子装置103是计算器。在再一个可选的实施例中，电子装置103是地理定位系统。在又一个可选的实施例中，电子装置103是一个掌上计算装置。在另一个可选的实施例中，电子装置103是一便携的网络浏览器。
图2A表示显示器105的示例实施例的前视图。在一个实施例中，显示器105包括一对柔性的薄板201，共包括第一柔性薄板203和第二柔性薄板205。显示器105还包括位于在该对柔性薄板201之间的一像素层208中的像素207。
柔性薄板203和205优选用柔性电介质材料制造。例如，在一个实施例中，柔性薄板203和205由薄聚酰胺薄板制成。该对柔性薄板201中的每一个具有一厚度，它允许该对柔性薄板201在特定应用中是柔性的。例如，对于适合结合手持装置使用的显示器105，其中柔性薄板203和205由聚酰胺制成，该对柔性薄板201的每一个厚度在大约25微米和大约125微米之间。小于25微米的厚度可能不足以提供足够的结构以保证柔性薄板203和205的长寿命。大于125微米的厚度可能不允许该对柔性薄板201的足够的柔性。该对电介质薄板201中的一个的至少一部分是半透明的。通过反射来自该对电介质薄板201中的一个的后表面处的材料的光，半透明薄板允许作为像素以显示信息。
在一个实施例中，像素层208作为单一薄板由柔性材料制成，其上有多个孔，这些孔对应于像素207的位置。在一个实施例中这些孔中的每一个孔的内表面形成一个圆柱。另外可选，每一个这些孔的内表面形成一截锥体。像素层208的柔性通过使一些孔的内表面形成截锥体而改善。像素层208可以使用注塑模制的工艺来制造。在注塑模制操作前，制造一用于具有一些孔的薄板的模具。通过使用注塑机在模具内注入诸如Capton的材料来制造像素层208。本发明的制造不限于注塑模制工艺。任何能够生产一个柔性像素层208的工艺也适合结合本发明使用。
像素207布置在在第一柔性薄板203和第二柔性薄板205之间的像素层208内，以形成一个信息显示区域。在一个实施例中，像素207布置成行和列，以形成一矩形信息显示区域。矩形信息显示区域可以映射到一阵列数据结构，其简化在信息显示区域中的单个像素的状态的跟踪。在一个实施例中，在信息显示区域中的每一个像素207是单独可控的或者可寻址的，并可以呈现一“开”状态或一“关”状态。在“关”状态，像素207呈现第一图像底纹，在“开”状态，像素207呈现不同于第一图像底纹且优选为与之相反的第二图像底纹。在一个实施例中，第一图像底纹是白的，第二图像底纹是黑的。
操作时，像素207“打开”或“关断”来形成图像。例如，8个像素207“打开”，形成显示器105上的方形209。在另一个例子中，7个像素207“打开”，形成显示器105上的字母“I”211。
图2B表示在图2A所示柔性显示器的一个示例实施例的后视图。在该示例实施例中，第一柔性薄板203和第二柔性薄板205都是半透明的。通过比较图2A和图2B可以看出，对于都是半透明的该对薄板201，在图2B上显示了图2A上显示的信息的负像。
图2C表示图2A和图2B所示的柔性显示器的一个示例实施例的横断面侧视图。包括像素207的像素层208在该对柔性薄板201之间形成。每一像素207包括一导电轨线(trace)213，一不导电环215，一第二导电轨线217，和磁性粒子219。导电轨线213和217在柔性薄板203和205上形成。不导电环215装配在柔性薄板203和205之间并与导电轨线213和217对齐。不导电环215与柔性薄板203和205结合，从而包容磁性粒子219并形成柔性显示器105。
导电轨线213和217用导电材料制造，诸如铜、铝、银或金或者铜、铝、银或金的合金。为制造导电轨线213和217，在柔性薄板203和205的表面上形成一层导电材料。该导电材料形成图案并被腐蚀，留下导电轨线213和217。为容易制造和打包密度选择导电轨线213和217的形状。在一个实施例中，轨线213和217为环形。环形容易制造，不导电环215优选配合轨线213和217的形状，作为圆柱也容易制造。在另一可选的实施例中，导电轨线213和217为六边形。导电轨线213和217具有足以维持电流的横断面区域，不致过热，所述电流产生磁场，该磁场能够迫使磁性粒子219从形成导电轨线的表面离开。
不导电环215将柔性薄板201和柔性薄板203分开并包容磁性粒子219。不导电环215的柔性影响柔性薄板203的柔性，因此不导电环215优选由柔性材料制造。在一个实施例中，不导电环215由Capton制造。选择不导电环215的高度以使得像素207在“开”状态和“关”状态之间对比。选择不导电环215的壁厚以为柔性显示的投射寿命提供结构完整性。在制造柔性薄板203时，通常使不导电环215与导电轨线213和217对齐，优选的是，不导电环215的中心线与导电轨线213和217的中心线对齐。
磁性粒子219提供改变像素207的状态的介质，通过为处于“开”状态的像素反射来自第一柔性薄板203的背表面的光。因此，磁性粒子219优选用反射材料制造。磁性粒子219还能够响应磁场，所以磁性粒子219用磁性材料制造。在一个实施例中，磁性粒子219由铁制成。在一个实施例中，磁性粒子219是铁刮屑。在另一可选的实施例中，磁性粒子219是铁粉。为“打开”像素207，强迫磁性粒子219至柔性薄板203的后表面。为“关断”像素207，强迫磁性粒子219至柔性薄板205的后表面。
图3A和3B分别表示像素207在“关”状态和“开”状态的分解视图的示例实施例。像素207包括在一对柔性薄板201上形成的导电轨线213和217。非导电环215位于该对柔性薄板201之间。磁性粒子219封装在不导电环215和该对柔性薄板201之间。图3A还表示在导电轨线213中流动的电流303的磁场线301。与磁场线301关联的磁场将磁性粒子219固定在柔性薄板205的内表面。因为磁性粒子219固定在柔性薄板205的内表面，所以进入柔性薄板203的像素207的光不从柔性薄板203的后表面反射，并且像素207看上去是暗的。图3B表示在导电轨线217中流动的电流309的磁场线307。与磁场线307关联的磁场将磁性粒子219固定在柔性薄板203的内表面。因为磁性粒子219固定在柔性薄板203的内表面，所以进入柔性薄板203的像素207的光从柔性薄板203的后表面反射，并且像素207看上去是亮的。
这里说明了一显示器和制造显示器的方法。在一个实施例中，所述显示器包括一对柔性薄板和多个放置在该柔性薄板之间的像素。这些像素具有磁可控的反射性。在一个实施例中，制造显示器的方法包括通过制造轨线、绝缘环、和在一对柔性的不导电薄板之间的磁性粒子，从而形成多个像素。
虽然这里表示和说明了特定的实施例，但是本领域的普通技术人员应当理解，任何经过计算可以实现同样目的的结构可以代替所表示的特定实施例。本申请意图覆盖本发明的任何变形和改变。因此，本发明仅由权利要求或其等价物限定。

Claims (28)

1.一种显示器，其包括：
一对柔性薄板，其包括第一不导电薄板和第二不导电薄板；和
多个在所述一对柔性薄板之间形成的像素，其中，多个像素中的至少一个具有磁可控的反射性，并包括：
在第一不导电薄板上形成的第一导电轨线；
在第二不导电薄板上形成的第二导电轨线；和
在第一导电轨线和第二导电轨线之间形成的环，该环包围多个具有磁性的粒子。
2.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于，该对柔性薄板中的至少一个由聚酰胺制成。
3.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于，该对柔性薄板中的每一柔性薄板由半透明电介质制成。
4.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于，多个像素中的至少一个包括一围绕多个磁性粒子的绝缘环。
5.根据权利要求4所述的显示器，其特征在于，磁性粒子为粉状。
6.一种像素，其包括：
在第一不导电薄板上形成的第一导电轨线；
在第二不导电薄板上形成的第二导电轨线；和
在第一导电轨线和第二导电轨线之间形成的环，该环包围多个具有磁性的粒子。
7.根据权利要求6所述的像素，其特征在于，第一导电轨线由铜制成。
8.根据权利要求7所述的像素，其特征在于，第一导电轨线为环形。
9一种像素，其包括：
在第一不导电薄板上形成的第一导电轨线；
在第二不导电薄板上形成的第二导电轨线；和
在第一导电轨线和第二导电轨线之间形成的环，该环包围多个具有磁性的粒子，且其中所述环由绝缘材料制成。
10.根据权利要求9所述的像素，其特征在于，所述环由Capton制成。
11.根据权利要求10所述的像素，其特征在于，所述环为六角形。
12.根据权利要求6所述的像素，其特征在于，多个粒子中的至少一个是铁粒子。
13.一种制造柔性显示器的方法，所述方法包括：
选择第一柔性薄板和第二柔性薄板；和
在第一柔性薄板和第二柔性薄板之间形成多个具有磁可控反射性的显示元件，方式是：
在第一柔性薄板上形成第一导电轨线；
在第二柔性电薄板上形成第二导电轨线；和
在第一导电轨线和第二导电轨线之间形成环，该环包围多个具有磁性的粒子。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，选择第一柔性薄板和第二柔性薄板包括：
选择由电介质材料制造的第一柔性薄板；和
选择由电介质材料制造的第二柔性薄板。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在第一柔性薄板和第二柔性薄板之间形成多个显示元件包括：
在第一导电轨线和第二导电轨线之间插入一绝缘环；和
在绝缘环内放置多个磁性粒子。
16.一种计算机化的装置，其包括：
一处理器；和
一与所述处理器连接的柔性显示器，所述柔性显示器包括
一对柔性薄板，其包括第一不导电薄板和第二不导电薄板；和
多个在所述一对柔性薄板之间形成的像素，其中，多个像素中的至少一个具有磁可控的反射性，并包括：
在第一不导电薄板上形成的第一导电轨线；
在第二不导电薄板上形成的第二导电轨线；和
在第一导电轨线和第二导电轨线之间形成的环，该环包围多个具有磁性的粒子。
17.根据权利要求16所述的计算机化的装置，其特征在于，所述处理器是微处理器。
18.根据权利要求16所述的计算机化的装置，其特征在于，所述柔性显示器能够卷入一紧凑的圆柱内。
19.根据权利要求18所述的计算机化的装置，其特征在于，所述柔性显示器能够封装到所述计算机化的装置内。
20.根据权利要求16所述的计算机化的装置，其特征在于，所述柔性显示器具有一前侧和一后侧，并且多个磁像素中的每一个具有一状态，该状态通过观看柔性显示器的前侧或后侧可识别。
21.一种显示器，其包括：
由半透明介电材料形成的第一柔性薄板；
第二柔性薄板；和
多个在所述第一柔性薄板和所述第二柔性薄板之间形成的像素，其中，每个象素包括与所述第一柔性薄板接触的第一导电轨线，与所述第二柔性薄板接触的第二导电轨线，在所述第一导电轨线和所述第二导电轨线之间的不导电结构，以及封装在所述不导电结构中的磁性的粒子。
22.根据权利要求21所述的显示器，其特征在于，所述不导电结构由柔性材料制成。
23.根据权利要求21所述的显示器，其特征在于，所述不导电结构具有圆柱形截面的开口，磁性材料封装在所述开口内。
24.根据权利要求21所述的显示器，其特征在于，所述多个粒子包括铁。
25.根据权利要求21所述的显示器，其特征在于，在工作期间，由所述第一导电轨线或所述第二导电轨线载运的电流产生磁场，该磁场能够迫使磁性的粒子朝向所述第二柔性薄板或所述第一柔性薄板。
26.根据权利要求21所述的显示器，其特征在于，所述柔性显示器能够围绕收紧杆缠绕。
27.根据权利要求21所述的显示器，其特征在于，所述多个象素成行布置以形成矩形的信息显示区域。
28.根据权利要求27所述的显示器，其特征在于，多个象素中的每一个像素是单独可控的以呈现一“开”状态或一“关”状态。
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