專利名稱：具有雙面液晶顯示器的通信裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信系統，具體涉及用于通信裝置的用戶界面顯示界面。
很多便攜式通信裝置(例如蜂窩電話)包括具有較薄側面的、限定相對大的前、后表面的外殼。這種裝置可以足夠薄以適于放到衣服口袋內或者利用皮帶或皮套攜帶。通常，通信裝置具有包括一個或多個諸如鍵盤或顯示器的部件的用戶界面。當如上所述攜帶通信裝置時，用戶界面可能不適于用戶觀看。例如，當用戶在皮帶上攜帶該通信裝置時，用戶界面可能全部或部分地被遮擋，而不能被用戶看到。
此外，為了免受諸如灰塵或雨雪等的侵襲或者為了其他一些諸如避免對鍵盤的非故意觸動的原因，某些裝置具有覆蓋用戶界面的翻蓋。這種翻蓋雖然非常有利，但是可能會同樣地或進一步地防礙對用戶界面的觀看。例如，會部分或全部覆蓋顯示器和鍵盤，防礙用戶識別該裝置的狀態，除非將該裝置從其夾套中取出并打開翻蓋。
因此，需要一種通信裝置，其具有一個更適于用戶的用戶界面，和另外一個不顯著增加能耗、驅動電路、或該通信裝置成本的用戶界面。
圖1是根據本發明的具有顯示器的通信裝置處于打開位置時的正視圖；圖2是圖1的通信裝置的側面剖視圖；圖3是根據本發明的具有顯示器的通信裝置處于關閉位置時的正視圖；圖4是圖3的通信裝置的側面剖視圖5是根據本發明的通信裝置的顯示器的優選實施例的簡化側視圖。
本發明提供一種無線通信裝置，其提供提供雙面顯示器，以允許用戶具有通信活動的免提狀態的選項。該雙面顯示器使用單個LCD板和單個驅動電路。這減小了尺寸、重量、電路復雜性和成本。
本發明可以有除了此處所述優選實施例以外的應用，這里的說明僅用于解釋和描述本發明，而不應被認為是對本發明的限制。雖然說明書以權利要求為結論來限定被認為是新穎的本發明的特征，但是應認為通過結合附圖考慮以下說明可以對本發明有更好的理解，在附圖中相同標號表示相同的單元。無線電話是一種使用射頻范圍內的電磁波與基站進行信息通信的通信裝置。無線電話可以綁縛或者以其它方式固定在用戶的皮帶或其它夾套上。
通信裝置的無線電話部分最好是適于個人通信的蜂窩無線電話，但是也可以是尋呼機，無繩無線電話，或者個人通信服務(PCS)無線電話。無線電話部分可以根據模擬通信標準或數字通信標準構造。無線電話部分通常包括射頻(RF)發射機，RF接收機，控制器，天線，電池，雙工濾波器，頻率合成器，信號處理器，和至少包括鍵盤、控制開關、麥克風之一的用戶界面。無線電話部分還可以包括尋呼接收機。集成到蜂窩電話，雙向無線電或選擇性無線電接收機(例如尋呼機)中的電子部件在本領域中是已知的，并且可以被組裝到本發明的通信裝置中。
圖1-5表示根據本發明的通信裝置。在此以實例方式，將通信裝置體現為具有本領域中已知的常規蜂窩無線電收發信機(為簡單起見此處不作說明)的蜂窩電話。該蜂窩電話包括常規蜂窩電話硬件(為簡單起見不作說明)，例如電池，處理器，和集成到一個緊湊外殼中的用戶界面，還包括根據本發明的雙面顯示器。
本發明包括具有雙面液晶顯示器12的通信裝置10。本發明包括用于容納顯示器12的外殼14。外殼14包括具有第一視口18的第一側16和具有第二視口22的第二側20。優選地，外殼14的視口18，22被基本上透明的透鏡24覆蓋以防止灰塵和污物。優選地，外殼14包括通信裝置10的可移動部分，其中如圖3,4所示，當外殼14關閉到通信裝置10上而覆蓋了第一視口18時，第二視口22是可見的。當外殼14處于打開位置時，兩個視口18,22都是可見的，其中第一視口18在外殼14的第一側16上可見，第二視口22在外殼14的第二側20上可見。雖然所示的顯示器位于通信裝置的可移動翻蓋外殼部分中，應該理解本發明也可以組裝到具有單個殼體的合適厚薄的通信裝置中。
如圖5所示，如本領域已知的，本發明的液晶顯示器包括具有相關驅動電路52的液晶板50。液晶板50包括一層夾在兩個基本上透明的板56之間和偏光鏡(polarizer)58之間的液晶材料54。偏光鏡58具有垂直的偏振軸。透明電極(未示出)被附著在透明板56的內表面，以改變液晶板50的液晶材料54的光傳輸特性。以此方式，這些電極限定了構成顯示器的像素。這里所說的像素是指液晶板中的區域，當激勵或去激勵液晶板的這些區域中的相關電極時，從側面看時，這些區域呈現明或暗的效果。可以將這些像素排成矩陣形式，形成圖形顯示器或者通常使用的用于字母數字符號的8字形布置。在本發明中，液晶板50具有用于從第一視口18觀看顯示器12的頂部62的第一側60，和用于從第二視口22觀看顯示器12的底部66的第二側64。
在不施加電場的情況下，允許偏振光通過一個偏光鏡并由液晶材料層54重定向，通過相對的偏光鏡，從而使液晶板透明并產生用于顯示器的明亮像素。但是，當在像素的每一側上的電極之間施加電位時，這改變了液晶材料層54，防止光通過液晶板，從而在液晶板中產生不透明的區域，這種區域表現為暗的像素。通過選擇性地將電流施加到電極，可以單獨地把各個像素在透明或明亮狀態和不透明或暗狀態之間進行切換。雖然液晶板50通過局部改變每個像素中的光傳輸產生了一個顯示，但其并沒有產生觀看該顯示所需的光。有兩種方法可以提供用于顯示的光。
在本發明第一實施例中，使用環境光來照亮顯示器。頂部反射層68位于液晶板50的第二側64上的液晶板頂部62。底部反射層70位于液晶板50的第一側60上的液晶板底部66。反射層68,70與它們各自的視看部分62,66相對面向液晶板的反面。在透明區域，環境光通過第一偏光鏡被過濾，穿過液晶板50，由相關的反射層發射回來，并再次穿過液晶板，產生亮的像素。當然，在不透明區域，光不穿過液晶板，產生暗的像素。
在本發明第二實施例中，光源72,74照射視看部分62,66的背面，來自光源72,74的光由后偏光鏡掩蔽并穿過液晶板的透明區域，產生亮的像素。優選地，光源是本領域公知的電致發光板。反射層和電致發光板提供其大小被調整為基本覆蓋其相關視口18,22的頂部和底部顯示區62,64。還可以優選將第一實施例組合到第二實施例中。以此方式，可以使用交替光源來得到其各自的最佳效果，即在強環境光線中最好使用第一實施例的反射特性，在光線較暗的環境中最好使用上述實施例的透射特性。為了達到此效果，反射層68,70必須是透射反射性的(transflective)，以便使來自光源72,74的光通過。具體地說，頂部光源72耦合到頂部反射層68，底部光源74耦合到底部反射層70，其中反射層68,70被夾在液晶板和其相關光源72,74之間。由于反射層實際上是透射反射性的，因此光源提供通過它們相關的反射層并進入液晶板的背景照明。
透射反射層反射環境光并透射來自光源的光。但是，必須通過增加透射特性來降低反射效率。例如，透射反射層可以透射來自光源的光的50％和反射環境光的50％，使得在每種模式中可視光的比例都降低。因此，反射層68,70最好是光學耦合到液晶板50的全息元件，使得從第一側60穿過液晶板50的頂部62到達第二側64上的反射層68的光被反射回到第一側60，從第二側64穿過液晶板50的底部66到達第一側60上的反射層70的光被反射回到第二側64。
具體地說，如本領域中公知的，反射性全息元件在關于構成優選視角的一個優選軸的收縮反射圖形(constricted reflection patterns)中對光進行重定向，從而增加反射光的量。而且，可以由驅動電路電氣地開關全息元件，以進一步增強反射或透射模式的操作。而且，可以在光源與它們相關的反射層之間插入附加的材料層，使得該材料層被選擇為僅通過由該光源產生的頻譜，從而提供顯示器的顏色優化。Chen等的美國專利5,663,816中描述了合適的全息材料及其應用，在此引用該專利作為參考。
在優選實施例中，環繞液晶板50和在液晶板50與外殼14之間設置了遮光板80，以便光學地隔離顯示器12的頂部和底部62,66。遮光板可以用于吸收LCD板內和液晶板頂部與底部之間的漫射光，但這不是必須的。而且，優選使遮光板安裝在顯示器與外殼之間，以進一步隔離反射光并為在外殼中安裝顯示器提供附加的機械強度。
在操作中，處理器82被連接到驅動電路52，其中處理器82通過驅動電路52控制顯示器12以提供用于操作通信裝置10的用戶界面信息。優選地，處理器與通信裝置10共享，并提供通信裝置10的無線電話操作。處理器82驅動顯示器12的底部66以通過外殼14的第二視口18提供字母數字信息，包括由日期、時間、和呼叫方ID電話號碼組成的組中的至少一個信息。優選地，處理器82驅動顯示器的底部66以根據用戶偏好以兩種取向之一顯示字母數字信息。例如，如圖3所示，可以在顯示器中以號碼讀數正面朝上的方式顯示呼叫方ID號碼(即號碼數字的頂部最靠近通信裝置的鉸鏈)或者以號碼數字的底部最靠近通信裝置的鉸鏈的方式顯示呼叫方ID號碼。在前者情況下，當通信裝置為手持狀態時最容易觀看呼叫方ID號碼。在后者情況下，當通信裝置位于用戶皮帶或夾套中時可以快速地以顛倒的方向觀看呼叫方ID號碼。處理器82驅動顯示器12的頂部62以提供表示通信裝置10的操作條件的圖形或字母數字信息。
在上述所有實施例中，優選將如圖5所示的各個結構(不包括驅動電路52和處理器82)層疊到液晶板50上，形成一種集成結構。
本發明提供多個優點。首先，由于雙面顯示器僅需要一個LCD板，其比背對背顯示器薄，節省尺寸、重量和成本。其次，僅需要單個驅動電路，節省功率、尺寸、重量和成本。第三，可以使用不同尺寸的顯示器，而在背對背顯示器的情況下，必須插入某種類型的遮光板以防止來自光源的光泄漏到每個顯示器中。
應該理解，此處采用的措詞和術語是為了說明的目的而不是為了限制。因此，本發明意欲涵蓋落入所附權利要求的寬廣范圍內的所有替換、修改、等同和變型。
權利要求
1．一種具有雙面液晶顯示器的通信裝置，包括外殼，用于容納該顯示器，該外殼包括具有第一視口的第一側和具有第二視口的第二側；具有相關驅動電路的液晶板，該液晶板具有用于從第一視口觀看顯示器的頂部的第一側和用于從第二視口觀看顯示器的底部的第二側；頂部反射層，位于液晶板的第二側上的液晶板頂部；底部反射層，位于液晶板的第一側上的液晶板底部；連接到驅動電路的處理器，其中處理器通過驅動電路控制顯示器以提供用于操作通信裝置的用戶界面信息。
2．根據權利要求1的通信裝置，其中反射層是透射反射性的，并且進一步包括耦合到頂部反射層的頂部光源和耦合到底部反射層的底部光源，其中反射層被夾在液晶板與其相關的光源之間，該光源提供通過它們的相關反射層并進入液晶板的背景照明。
3．根據權利要求2的通信裝置，其中光源是電致發光板，并且反射層和電致發光板提供其尺寸被調整為基本覆蓋其相關視口的頂部和底部顯示區。
4．根據權利要求1的通信裝置，其中反射層是光學地耦合到液晶板的全息元件，使得從第一側穿過液晶板的頂部到達第二側上的反射層的光被反射回到第一側，而從第二側穿過液晶板的底部到達第一側上的反射層的光被反射回到第二側。
5．根據權利要求1的通信裝置，進一步包括遮光板，其環繞液晶板并位于液晶板與外殼之間以光學地隔離顯示器的頂部和底部。
6．根據權利要求5的通信裝置，其中遮光板用于吸收液晶板內和液晶板的頂部與底部之間的漫射光。
7．根據權利要求1的通信裝置，其中外殼的視口由基本透明的透鏡覆蓋。
8．根據權利要求1的通信裝置，其中外殼包括通信裝置的可移動部分，其中當外殼相對于通信裝置關閉從而覆蓋了第一視口時，第二視口是可視的。
9．根據權利要求1的通信裝置，其中處理器驅動顯示器的底部以通過外殼的第二視口提供字母數字信息，這些信息包括由日期、時間、呼叫方ID電話號碼組成的組中的至少一種信息。
10．根據權利要求9的通信裝置，其中處理器驅動顯示器的底部以根據用戶偏好以兩種取向中的一種顯示字母數字信息。
全文摘要
通信裝置具有位于外殼中的雙面液晶顯示器,具有兩個視口。顯示器包括具有相關驅動電路的液晶板。液晶板具有用于從第一視口觀看顯示器的頂部的第一側和用于從第二視口觀看顯示器的底部的第二側。頂部反射層位于液晶板的第二側上的液晶板頂部。底部反射層位于液晶板的第一側上的液晶板底部。處理器連接到驅動電路,通過驅動電路控制顯示器以提供用于操作通信裝置的用戶界面信息。本發明使用一個驅動電路在單個LCD板上提供雙面顯示器。
文檔編號H04Q7/32GK1310569SQ0110910
公開日2001年8月29日 申請日期2001年2月22日 優先權日2000年2月23日
發明者史蒂文W·史密斯, 邁克爾J·薩瓦德斯基, 史蒂文C·埃默特 申請人:摩托羅拉公司