JP2011514984A - 高コントラストバックライト - Google Patents
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Abstract
増加された視認性を有するディスプレイを提供する方法および装置が提供される。ディスプレイ組立体は、バックライト層と、バックライト層上に形成されたエレクトロクロミック層と、エレクトロクロミック層上に形成され、１以上の実質的に半透明な画像要素を含む表面層と、電力供給部とを備える。エレクトロクロミック層は、電力供給部からのスイッチ電圧の印加に応じて実質的な透過状態と実質的な反射状態との間で切替え可能であり、状態はディスプレイ組立体の照明条件に基づき選択される。
Description
本発明は、高コントラストバックライトに関する。
携帯端末または携帯電話の需要または利用は、２０年以上に亘り急増している。ばらつきが存在するが、これら装置の多くは、キーパッド、ＱＷＥＲＴＹキーボード等、何らかの形態の入力装置を含む。さらに、これらの装置は、しばしば、白熱照明または蛍光照明下の室内、直射日光下の屋外、暗闇等、様々な相異なる照明環境で利用または操作されるように設計されている。よって、キーまたはキー識別子の視認性は、装置が利用される照明条件に基づき異なりうる。
公知のキーボードとキーパッドは、一般的に、印刷されたキー識別子またはバックライトにより照らし出されたキーを含む。印刷キー識別子では、暗い環境でキーの視認を容易にする光源は利用されない。対照的に、バックライト照明されたキーまたはキーパッドは、一般的に、少なくとも所定期間に亘ってキー識別子を照らし出すために何らかの形態の光源を利用する。残念ながら、既存のバックライトシステムでは、強い光の環境ではキー識別子が効率的な視認のための十分なコントラストを欠く場合がある。
ある観点によれば、ディスプレイ組立体は、バックライト層と、バックライト層上に形成されたエレクトロクロミック層と、エレクトロクロミック層上に形成され、１以上の実質的に半透明な画像要素を含む表面層と、電力供給部とを備える。エレクトロクロミック層は、電力供給部からのスイッチ電圧の印加に応じて実質的な透過状態と実質的な反射状態との間で切替え可能であり、状態はディスプレイ組立体の照明条件に基づき選択される。
さらに、上記ディスプレイ組立体は、ディスプレイ組立体を制御するように構成されたロジック部をさらに備え、ロジック部は、エレクトロクロミック層を実質的な透過状態にし、かつ、バックライト層からの光により表面層上の画像要素の表示が改善されるように、光源を作動させる第１の操作モードを提供しうる。
さらに、ロジック部は、エレクトロクロミック層から反射した周辺光により表面層上の画像要素の表示が改善されるようにエレクトロクロミック層を実質的な反射状態にする第２の操作モードを提供するようにさらに構成されうる。
さらに、ロジック部は、第２の操作モードでバックライト層を非作動にするようにさらに構成されうる。
さらに、上記ディスプレイ組立体は、ディスプレイ組立体の周辺照明条件を判定する光センサをさらに備え、ディスプレイ組立体の照明条件は、周辺照明条件に基づいてもよい。
さらに、表面層はキーパッド表面層を含み、１以上の画像要素はキーパッド表面層上の複数のキーに対応しうる。
さらに、上記ディスプレイ組立体は、複数のキーに対応する複数の接点を含むプリント基板層と、プリント基板層上に形成され、複数の接点および複数のキーに対応する複数のスイッチ要素を含むスイッチ層とをさらに備え、複数のキーのうち選択されたキーの押下げは、選択されたキーに対応する接点とスイッチ要素との間の物理的な接触をもたらしうる。
さらに、バックライト層または表面層は、複数のスイッチ要素、複数の接点および複数のキーに対応する複数の突起を含み、複数の突起は、複数のキーと複数のスイッチ要素との間の接触を促進しうる。
さらに、表面層は、互いに区別された複数のキー要素でありうる。
さらに、エレクトロクロミック層は、反射性の遷移金属水素化物を含みうる。
さらに、反射性の遷移金属水素化物は、マグネシウムニッケル合金を含みうる。
さらに、エレクトロクロミック層は、第１の透明導体層と、第１の透明導体層上に形成されたイオン貯蔵層と、イオン貯蔵層上に形成されたイオン導体層と、イオン導体層上に形成された反射エレクトロクロミック層と、反射エレクトロクロミック層上に形成された第２の透明導体層とを備え、イオン貯蔵層および反射エレクトロクロミック層は、電力供給部からスイッチ電圧を受けるように構成されうる。
さらに、第１および第２のエレクトロクロミック層は、各々に、実質的な反射状態で約８０〜１００％の反射率を示し、実質的な透過状態で約８０〜１００％の透過率を示しうる。
ある観点によれば、キーパッド組立体と、プロセッサと、電力供給部とを備える装置が提供される。キーパッド組立体は、実質的に半透明な画像要素を含む複数の表面層と、表面層下に形成されたエレクトロクロミック層と、エレクトクロミック層下に形成されたバックライト層とを備える。エレクトロクロミック層は、電力供給部からエレクトロクロミック層にスイッチ電圧を印加するためのプロセッサからのコマンドに応じて、実質的な透過状態と実質的な反射状態との間で切替え可能であり、状態は装置の周辺照明条件に基づき選択される。
さらに、プロセッサは、エレクトロクロミック層が実質的な透過状態にある場合にバックライト組立体を作動させ、エレクトロクロミック層が実質的な反射状態にある場合にバックライト組立体を非作動にするように構成されうる。
さらに、エレクトロクロミック層は、少なくとも反射性の遷移金属水素化物層を含みうる。
さらに、上記装置は、装置の周辺条件を感知する光センサをさらに備え、プロセッサは、光センサが所定閾値以上の周辺光を感知する場合にエレクトロクロミック層を実質的な透過状態に切替え、光センサが所定閾値未満の周辺光を感知する場合にエレクトロクロミック層を実質的な反射状態に切替えるように構成されうる。
ある観点によれば、実質的に半透明な複数の画像要素を有する表面層を含むディスプレイに関連する照明条件を識別し、識別された照明条件に基づき、表面層下に形成されたエレクトロクロミック層を実質的な透過状態または実質的な反射状態にすることを含む方法が提供される。
さらに、上記方法は、識別された照明条件は、強い光の条件または強くない光の条件を含み、識別された照明条件が強くない光の条件である場合にエレクトロクロミック層を実質的な透過状態にし、識別された照明条件が強い光の条件である場合にエレクトロクロミック層を実質的な反射状態にすることをさらに含みうる。
さらに、上記方法は、エレクトロクロミック層を実質的な透過状態にする場合に、実質的に半透明な複数の画像要素を照らし出すために、エレクトロクロミック層下に形成されたバックライト組立体を作動させ、エレクトロクロミック層を実質的な透過状態にする場合に、バックライト組立体を非作動にすることをさらに含みうる。
添付図面が参照される。添付図面中で同一の参照番号を有する要素は、同一または類似の要素を表している。
本発明に係る方法およびシステムを実施可能な携帯端末の一例を示す正面図である。
図１の本発明に係る実施例による携帯端末の部品を示すブロック図である。
代替の操作モードでの図１のキーパッド組立体を示す側面図である。
代替の操作モードでの図１のキーパッド組立体を示す側面図である。
図１のキーパッド組立体の他の実施例を示す側面図である。
図１のキーパッド組立体のさらに他の実施例を示す側面図である。
図１のキーパッド組立体のさらに他の実施例を示す側面図である。
図３Ａから図６のエレクトロクロミック層の実施例を示す側面図である。
ここで説明される実施形態に係る携帯端末の切替え可能なキーパッド・バックライト・システムを提供するための処理の実施例を示すフロー図である。
以下の本発明の詳細な説明は、添付図面を参照している。相異なる図面中の同一の参照符号は、同一または類似の要素を特定している。また、以下の詳細な説明は、本発明を限定しない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に記載された発明と、その均等物に及ぶ。
図１は、本発明に係る方法およびシステムを実施可能な携帯端末装置１００の一例を示す正面図である。ここで、本発明は、携帯端末との関連で説明される。ここで用いられるように、用語「携帯端末（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）」は、マルチラインディスプレイの有無に拘らずセルラー無線電話；データ処理、ファクシミリおよび通信の能力を有しうるセルラー無線電話である個人通信システム（ＰＣＳ）端末；無線電話、ページャ、インターネット／イントラネットアクセス、ウェブブラウザ、オーガナイザ、カレンダおよび／またはＧＰＳ受信機を含みうる携帯情報端末（ＰＤＡ）；従来のラップトップ型またはパームトップ型の受信機、または無線電話送受信機を含む他の機器を含みうる。携帯端末は、「広汎性計算（ｐｅｒｖａｓｉｖｅ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」装置とも称されうる。携帯端末１００は、選択的にカメラも含みうる。さらに、携帯端末は、キャンディバー型、クラムシェル型、フリップ型、スライダ型、スイベル型、ピボット型を含む広範な形状因子を含みうる。当然のことながら、本発明の原理的は、形状因子に拘らず携帯端末に適用可能である。
図１を参照して、携帯端末１００は、筐体またはカバー１０５、キーパッド組立体１２０、操作キー１２５、ディスプレイ１３０、マイクロホン１３５、スピーカ１４０および光センサ１４５を含みうる。筐体１０５は、携帯端末１００で利用される装置および部品を保持するように構成された構造を含みうる。例えば、メイン筐体１０５は、プラスティック、金属または合成物により形成され、キーパッド組立体１２０、操作キー１２５、ディスプレイ１３０、マイクロホン１３５、スピーカ１４０および光センサ１４５、ならびに充電可能バッテリまたは電源、無線送受信機、および複数の回路または携帯端末１００の操作を容易にするように構成されたプロセッサ要素等、図１に示されていない追加の要素を支持するように構成されうる。
キーパッド組立体１２０は、携帯端末１００を操作するために利用可能な装置および／またはロジックを含みうる。キーパッド組立体１２０は、さらに、直接的に、または携帯端末１００に情報を入力するためのスタイラス等の他の装置を介して、ユーザ入力を受付けるように適合されうる。一実施では、携帯端末１００の通信機能は、キーパッド組立体１２０のキーを作動させることにより制御されうる。キーは、番号、文字、記号等、キーに関連するキー情報を有しうる。ユーザは、電話をし、数字、コマンドおよびテキストメッセージを携帯端末１００に入力するためにキーパッド組立体１２０のキーを操作しうる。キーの指定された機能は、ディスプレイ１４０および／またはディスプレイ１５０に表示されうる映像を形成し、および／または操作しうる。キー情報は、ある実施ではキーに設けられ、他の実施では関連するキーに近接または隣接して設けられうる。
操作キー１２５は、ディスプレイ１３０、１５０とのインタラクション等の指示された動作を通信装置１００に実行させるために、通信装置１００とのインタラクションをユーザに可能にするボタンを含みうる。例えば、操作キー１２５のユーザ操作は、ディスプレイ１４０上に設けられたユーザインターフェイスの要素を強調表示させ、または選択させうる。これにより、選択された要素との間でユーザ操作に続くインタラクションが可能となる。
ある実施では、キーパッド組立体１２０および／または操作キー１２５は、容量式の接触キーパッドを含みうる。容量式の接触キーパッドは、表面領域に亘ってキャパシタンスまたはインダクタンスを測定または監視することによりユーザの接触に応答する表面層を含む。容量式の接触キーパッドは、ユーザ選択可能なキー、アイコンまたは他の画像要素の様々な構成を備える設定可能なディスプレイを含みうる。ユーザによる画像要素の選択は、スイッチ組立体または他のボタン等の要素の物理的な操作を不要にしうる。
ここで説明される一実施によれば、キーパッド組立体１２０および／または操作キー１２５には、様々な照明条件での可読性を向上するために改良されたバックライトメカニズムが設けられうる。キーパッド組立体１２０および操作キー１２５に関連する追加の要素は、図３Ａから図５に関する以下の追加詳細により説明される。
ディスプレイ１３０は、視覚映像または視覚情報をユーザに提供する１以上の装置を含みうる。例えば、ディスプレイ１３０は、電話の着信／発信、テキストメッセージ、ゲーム、電話帳、現在日時、音量設定等に関する画像情報を携帯端末１００のユーザに提供しうる。ディスプレイ１３０は、白黒またはカラーのフラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等として実施されうる。
マイクロホン１３５は、会話や他の音響信号を携帯端末１００による利用のための電気信号に変換する装置を含みうる。マイクロホン１３５は、入力アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器も含みうる。マイクロホン１３５は、携帯端末１００上の任意の位置に配置され、例えば、会話中の言葉または文を携帯端末１００による利用のための電気信号に変換するように構成されうる。
スピーカ１４０は、聞取り可能な情報または警告を携帯端末１００のユーザに提供する装置を含みうる。スピーカ１４０は、携帯端末１００上の任意の位置に配置され、例えば、ユーザが携帯端末１００を用いて通信する場合にイヤホンとして機能しうる。スピーカ１４０は、携帯端末１００内の様々な位置に設けられた複数のスピーカ要素を含みうる。スピーカ１４０は、デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換器も含みうる。スピーカ１４０は、電話の着信が通信装置１００により受信されていることを示す呼出し信号のための出力装置としても機能しうる。さらに、スピーカ１４０は、テキストもしくはマルチメディアメッセージ、電子メールまたはインスタントメッセージの受信を示す聞取り可能な警告、ならびにリマインダ等の発生を示す警告のための出力装置としても機能しうる。
光センサ１４５は、周辺光または光センサ１４５に向けられた光を検出するための装置を含みうる。一実施では、光センサ１４５は、光ダイオードまたは他の光電子部品等の任意の適切な技術を用いて、検出された光の変化を感知しうる。
図２は、説明された実施形態に係る実施例による携帯端末１００の部品を示す図である。携帯端末１００は、処理ロジック２１０、メモリ２２０、入力装置２３０、電源供給部２４０およびディスプレイ組立体２５０を含みうる。当業者であれば、携帯端末１００は、多くの他の方法により構成可能であり、１以上の無線周波数（ＲＦ）アンテナ、送受信機、変調器／復調器、エンコーダ／デコーダ、スピーカ等の他の要素または異なる要素を含みうることを認識するであろう。
処理ロジック２１０は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）等を含みうる。処理ロジック２１０は、携帯端末１００の動作を制御するために、ソフトウェアプログラムまたはデータ構造を実行しうる。メモリ２２０は、処理ロジック２１０による実行のための情報および指令を格納する、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）または他の形式の動的記憶装置、処理ロジック２１０による利用のための静的情報および指令を格納する、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）または他の形式の静的記憶装置、および／または磁気記録媒体または光記録媒体と、これらに対応するドライブを含みうる。処理ロジック２１０により利用される指令は、選択的に、処理ロジック２１０によりアクセス可能な他の形式のコンピュータ読取り可能な媒体に格納されてもよい。コンピュータ読取り可能な媒体は、１以上のメモリ装置および／または搬送波を含みうる。
入力装置２３０は、携帯端末１００に情報を入力することを操作者に可能にする、マイクロホン（マイクロホン１３５等）、キーボード、キーパッド（キーパッド１２０および操作キー１２５等）、マウス、ペン、スタイラス、タッチスクリーンディスプレイ、音声認識および／または生態認証メカニズム等、任意のメカニズムを含みうる。入力装置２３０は、例えばディスプレイ組立体２５０に関連する選択肢のメニューを受付けることをユーザに可能にする１以上のボタンも含みうる。簡単に前述したように、入力装置２３０は、透過型のバックライトと反射型のバックライトとの間を動的に切替えるためのバックライト組立体を含みうる。ここで説明する実施形態に係る一実施例では、入力装置２３０は、相異なる照明環境でキーパッド、キーボードまたは他の入力装置の改良された視認性を提供するように構成されうる。入力装置２３０の特徴は、以下で詳細に説明される。
電力供給部２４０は、ディスプレイ組立体２５０、入力装置２３０等、携帯端末１００の部品に電力を供給しうる。ディスプレイ組立体２５０は、ディスプレイ１３０に関連するハードウェアおよび／またはソフトウェア部品を含みうる。例えば、ディスプレイ組立体２５０は、例えば、通話情報、電話帳またはアドレス帳の情報等、様々な形式の情報のユーザに対する表示を容易にするための１以上のディスプレイを含みうる。さらに、ディスプレイ組立体２５０は、インタラクティブメニュー、ウェブブラウザ、写真等を視認するための１以上の高解像度インターフェイスを設けられうる。
一実施形態では、携帯端末１００は、例えば、入力装置２３０（図１Ａ、１Ｂのキーパッド組立体１２０および／または操作キー１２５等）のバックライト設定を動的に変更することに関連する処理を実行しうる。携帯端末１００は、メモリ２２０等のコンピュータ読取り可能な媒体に格納された指令シーケンスを実行する処理ロジック２１に応答して、および選択的に入力装置２３０を通じたユーザインタラクションに応答して、これらの動作を行う。当然ながら、コンピュータ読取り可能な媒体は、１以上のメモリ装置を含みうる。メモリ２２０に格納された指令シーケンスの実行は、ここで説明する動作を処理ロジック２１０および／または入力装置２３０に実行させる。以下で説明するように、以下で説明する実施形態に係る処理を実施するために、ソフトウェア指令に代えて、またはソフトウェア指令とともに配線回路が利用されてもよい。よって、ここで説明する実施形態に係る実施は、ハードウェア回路とソフトウェアとの特定の組合せに限定されない。
図３Ａは、第１の操作モードでの一実施による図１のキーパッド組立体１２０を示す側面図である。図３Ｂは、第２の操作モードでの一実施による図１のキーパッド組立体１２０を示す側面図である。図３Ａ、３Ｂに示すように、キーパッド組立体１２０は、キーパッド表面層３０５、エレクトロクロミック層３１０、導光層３１５、光源３２０、スイッチ層３２５およびキーパッド印刷回路基板（ＰＣＢ）３３０を含みうる。簡単に前述したように、キーパッド組立体１２０は、図１に示すように、携帯端末１００の筐体１０５内に含まれてもよく、組み込まれてもよい。
キーパッド表面層３０５は、導光層３１５およびエレクトロクロミック層３１０上に形成され、１以上の接触性のキーまたはボタンを組み込んだユーザインターフェイスを提供するための任意の構造または材料を含みうる。ある実施では、キーパッド表面層３０５は、キーパッド表面層３０５の上面に画像的に区別された個々のキーを伴う一様な薄層を含みうる。このような実施では、キーパッド組立体１２０の個々のキーは、キーパッド表面層３０５で互いに物理的に区別されなくてもよい。しかし、キーパッド表面層３０５の適当な領域の押圧は、スイッチ層３２５の適当なスイッチの押圧に対応しうる。
代替的な実施では、キーパッド表面層３０５は、エレクトロクロミック層３１０および／または導光層３１５により支持された複数の個別のキー要素を含みうる。この実施では、筐体１０５の一部は、キーパッド表面層３０５上のキーの間に物理的な区別を提供するために、キーパッド表面層３０５のキー要素の間に設けられてもよい。
キーパッド表面層３０５の各キー領域またはキー要素は、その上に透明または半透明の１以上の画像要素を含みうる（図１に例示されている）。例えば、キーパッド表面層３０５は、携帯端末１００とのインタラクションに利用される様々な英数字または記号文字を含みうる。画像要素は、キーパッド表面層３０５の適当な領域内に透明または半透明な挿入物の形式で設けられうる。このような方法で、導光層３１５を通過した光源３２０からの光は、画像要素を通過しうる。これにより、弱い光の環境で画像要素が照らし出される。
一実施では、英数字は、キーパッド表面層３０５の他の部分（つまり、キーパッド表面層３０５のうち画像要素を表示しない部分）の色と対照をなす色の材料で設けられうる。例えば、キーパッド表面層３０５の大部分は、黒または暗色で設けられ、画像要素は、半透明な白または明るい色で設けられうる。
一実施例では、導光層３１５は、光源３２０からの光を一様に分配するように構成された光拡散層を含みうる。例えば、導光層３１５は、プリズム型の光拡散要素を含みうる。一実施では、光源３２０は、１以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）または蛍光もしくはエレクトロルミネセンス光源を組み込んだサイドエッジ型のバックライト装置を含みうる。他の実施では、光源３２０は、導光層３１５内に形成された１以上の有機発光ダイオードを含みうる。
図３Ａ、３Ｂに示すように、導光層３１５は、キー表面層３０５上の各キー領域／ボタンに対応する複数の突起３３５を含みうる。スイッチ層３２５は、金属もしくは他の導体の複数のドーム３４０、または各突起３３５に対応する他の適切なスイッチ要素を含みうる。ＰＣＢ層３３０は、その上に、突部３２５およびドーム３４０に対応するように形成された複数の接点（不図示）を含みうる。キー表面層３０５上のキー領域／ボタンを押圧すると、選択されたキー領域／ボタンに対応する突起３３５は、スイッチ層３２５上の対応するドーム３４０に向けて下方に屈曲しうる。スイッチ層３２５上のドーム３４０の屈曲は、ドーム３４０の上面をＰＣＢ３３０上の対応する接点に物理的に接触させ、選択されたキーが押圧されたことを示す処理ロジック２１０に対する信号をもたらす。キーパッド組立体１２０の代替的な実施形態は、図４から図６に関連して以下で説明される。
ここで説明する実施形態と整合して、エレクトロクロミック層３１０は、層３１０に対する（電力供給部２４０等からの）適切な電圧（または電流）の印加に応じて、実質的な反射状態と実質的な透過状態との間で選択的に遷移するように構成された構造および材料を含みうる。図示するように、一実施例では、エレクトロクロミック層３１０は、導光層３１５の上、かつキー表面層３０５の下に形成されうる。よって、透過状態では、導光層３１５からの光は、エレクトロクロミック層３１０を通過し、キー表面層３０５上の半透明な画像要素を通過しうる。一方、反射状態では、キー表面層３０５に入射して半透明な画像要素を通過する照明光は、エレクトロクロミック層３１０により反射され、キー表面層３０５を通じて戻り、キー表面層３０５上の画像要素を照らし出す。エレクトロクロミック層３１０に関する特徴は、以下で追加詳細について説明される。
図３Ａに示すように、携帯端末１００が第１の操作モードにある場合（例えば、光センサ１３５が所定閾値未満の周辺光を感知する場合）、エレクトロクロミック層３１０は、実質的な透過状態にあり、または実質的な透過状態に遷移しうる。ある実施では、この設定は、携帯端末１００に関連するデフォルト設定である。これにより、ユーザによるインタラクションまたは処理ロジック２１０からの状態変更コマンドを必要とせずに、弱い光の条件で外側のディスプレイ１５０の最高の視認性を提供しうる。他の実施では、前述した遷移を引き起こすために、光センサ１３５から受けた情報等の周辺条件情報が利用されうる。
図示するように、図３Ａに示す第１の操作モードでは、光源３２０からの光および導光層３１５により拡散した光（図３Ａでは、矢印ＬＢにより指定される。）は、画像要素を照らし出すために、エレクトロクロミック層３１０およびキー表面層３０５上の半透明な画像要素を通過しうる。
図３Ｂに示すように、携帯端末１００が第２の操作モードにある場合（例えば、光センサ１３５が所定閾値以上の周辺光を感知する場合）、エレクトロクロミック層３１０は、実質的な反射状態にあり、または実質的な反射状態に遷移しうる。第２の操作モードでは、キー表面層３０５に入射した周辺光（図３Ｂでは、矢印ＬＩにより指定される。）は、キー表面層３０５上の半透明な画像要素を通過し、エレクトロクロミック層３１０で反射されうる。反射された光（図３Ｂでは、矢印ＬＲにより指定される。）は、キー表面層３０５上の画像要素を通過しうる。これにより、照明光の強い条件（明るい日の光）で画像要素の視認性を増加させうる。
ここで説明する観点と整合する実施では、処理ロジック２１０は、第２の操作モードへの遷移に際して光源３２０を消灯しうる。これにより、周辺光がキー表面層３０５上の画像要素を適切に照らし出すために十分である期間に亘って携帯端末１９９の電力を節約しうる。
図４は、ここで説明する実施形態に係る他の実施による図１のキーパッド組立体１２０を示す側面図である。図４に示すように、キーパッド組立体１２０は、キーパッド表面層３０５、エレクトロクロミック層３１０、導光層３１５、光源３２０、スイッチ層３２５およびキーパッド印刷回路基板（ＰＣＢ）３３０を含みうる。簡単に前述したように、キーパッド組立体１２０は、図１に示すように、携帯端末１００の筐体１０５内に含まれてもよく、組み込まれてもよい。
図３Ａ、３Ｂで前述した実施形態と比べて、図４の実施形態は、スイッチ作動突起３３５を含まない実質的に平面の導光層３１５を含みうる。代わりに、各導体ドーム３４０は、その上に設けられ、キー表面層３０５上のキー領域／ボタンに対応するアクチュエータ要素４０５を含みうる。
キー表面層３０５上のキー領域／ボタンを押下げると、エレクトロクロミック層３１０および導光層３１５の対応する部分が下方に屈曲し、対応するアクチュエータ要素４０５をスイッチ層３２５上の対応するドーム３４０に向けて下方に移動させうる。スイッチ層３２５上のドーム３４０の屈曲は、ドーム３４０の上面をＰＣＢ３３０上の対応する接点に物理的に接触させ、選択されたキーが押圧されたことを示す処理ロジック２１０に対する信号をもたらしうる。
図５は、ここで説明する実施形態に係る他の実施による図１のキーパッド組立体１２０を示す側面図である。図５に示すように、キーパッド組立体１２０は、キーパッド表面層３０５、エレクトロクロミック層３１０、導光層３１５、光源３２０、スイッチ層３２５およびキーパッド印刷回路基板（ＰＣＢ）３３０を含みうる。簡単に前述したように、キーパッド組立体１２０は、図１に示すように、携帯端末１００の筐体１０５内に含まれてもよく、組み込まれてもよい。
図３Ａ、３Ｂで前述した実施形態と比べて、図５の実施形態は、スイッチ作動突起３３５を含まない実質的に平面の導光層３１５を含みうる。代わりに、キー表面層３０５は、キー表面層３０５上のキー領域/ボタンに対応する作動突起５０５を設けられうる。
キー表面層３０５上のキー領域／ボタンを押下げると、対応する作動突起５０５は、エレクトロクロミック層３１０および導光層３１５の一部を下方に屈曲させる。この屈曲は、スイッチ層３２５上の対応するドーム３４０を同様に屈曲させうる。スイッチ層３２５上のドーム３４０の屈曲は、ドーム３４０の上面をＰＣＢ３３０上の対応する接点に物理的に接触させ、選択されたキーが押圧されたことを示す処理ロジック２１０に対する信号をもたらしうる。
図６は、ここで説明する実施形態に係る他の実施による図１のキーパッド組立体１２０を示す側面図である。図６に示すように、キーパッド組立体１２０は、筐体表面層６０５、キー要素６１０、エレクトロクロミック層３１０、導光層３１５、光源３２０、スイッチ層３２５およびキーパッド印刷回路基板（ＰＣＢ）３３０を含みうる。簡単に前述したように、キーパッド組立体１２０は、図１に示すように、携帯端末１００の筐体１０５内に含まれてもよく、組み込まれてもよい。
図６に示すように、キーパッド組立体１２０は、筐体表面層６０５から突出する個別の複数のキー要素６１０を含みうる。この実施では、各キー要素６１０に関連する画像要素または識別子は、筐体表面層６０５のうち各キー要素６１０に関連する部分に設けられうる。
例えば、筐体表面層６０５は、携帯端末１００とのインタラクションに利用される様々な英数字または記号文字を含みうる。画像要素は、近接するキー要素６１０に対応して、筐体表面層６０５の適当な領域内に透明または半透明の挿入物の形式で設けられうる。
キー要素６１０は、キー要素６１０の押下げが対応する接点ドーム３４０の下方への屈曲をもたらすように、対応する接点ドーム３４０上に設けられうる。スイッチ層３２５上のドーム３４０の屈曲は、ドーム３４０の上面をＰＣＢ３３０上の対応する接点に物理的に接触させ、選択されたキーが押圧されたことを示す処理ロジックに対する信号をもたらしうる。
図６に示すように、キーパッド組立体１２０のうちキー要素６１０に近接する領域またはキー要素６１０を囲む領域は、移動不能な要素として設けられうる。より具体的に、筐体表面層６０５、エレクトロクロミック層３１０および導光層３１５は、キーパッド組立体１２０の非屈曲領域に設けられうる。よって、この実施では、キーパッド組立体１２０では、これらの要素のために屈曲スペースが必要とされないので、ＰＣＢ層３３０と筐体表面層６０５の上面との間を最小厚とすることができる。
図７は、ここで説明される実施に係るエレクトロクロミック層３１０の一実施例を示している。図７に示すように、エレクトロクロミック層３１０は、基板７０５、第１の透明導体層７１０、イオン貯蔵層７１５、イオン導体／電解層７２０、エレクトロクロミック層７３０、第２の透明導体層７３５および透明基板７４０を含みうる。ある実施では、基板７０５は、実質的に透明でもよく、導光層３１５に含まれてもよい。このような実施では、層７１０〜７４０は、１以上のフィルムとして導光層３１５上に貼り付けられてもよい。
ある実施形態では、透明導体層７１０、７３５は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の任意の適切な透明導体材料を含みうる。導体層７１０、７３５は、層７０５、７３０上でのスパッタリング等の任意の適切な処理により各々に形成されうる。イオン貯蔵層７１５は、イオン注入され、水和されたニッケル酸化物、五酸化バナジウム等、実質的に透明な材料を含みうる。エレクトロクロミック層７３０中のイオンの存在は、光特性の所望の変化をもたらす。例えば、イオン貯蔵層７１５は、リチウム、ソジウム、銀、カリウム、マグネシウムまたは水素などの原子を注入されうる。
エレクトロクロミック層７３０は、ニッケルマグネシウム合金等の反射性遷移金属水素化物（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔａｌ ｈｙｄｒｉｄｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）または合金を含みうる。自然状態では、層７３０の反射性遷移金属水素化物は、反射状態で存在する。しかし、イオン貯蔵層７１５およびエレクトロクロミック層７３０に適切な電圧または電流を印加すると、イオン貯蔵層７１５に当初存在したイオンの少なくとも一部は、イオン導体／電解層７２０を横切ってエレクトロクロミック層７３０に伝達されうる。例えば、イオン貯蔵層７１５に存在する水素イオン（Ｈ＋）またはリチウムイオン（Ｌ＋）は、導体／電解層７２０を横切ってエレクトロクロミック層７３０に伝達されうる。これらのイオンを適切な数で注入すると、エレクトロクロミック層７３０は、実質的な透過状態に遷移しうる。印加する電圧または電流の反転は、イオン貯蔵層７１５にイオンを戻す逆の流れをもたらし、エレクトロクロミック層７３０を実質的な反射状態に遷移させうる。一方の方向でのイオンの注入が一旦完了すると、エレクトロクロミック層７３０を現在の状態（つまり、反射または透過）に維持するための維持電圧は必要とされない。いいかえれば、遷移は、不揮発性である。
よって、電圧の適当な印加に基づき、エレクトロクロミック層７３０は、携帯端末１００の操作モードに応じて、反射状態または透過状態に選択的に操作されうる。一実施形態では、エレクトロクロミック層３１０は、反射性の遷移金属水素化物層（エレクトロクロミック層７３０等）を含み、約５００〜２５００ナノメートルの厚さを有しうる。さらに、エレクトロクロミック層３１０は、反射状態で約８０〜１００％の反射率を有し、透過状態で約８０〜１００％の透過率を有しうる。切替え時間は、５０〜２０００ミリ秒のオーダーであり、スイッチ電圧は、０．２５〜３．０ボルトのオーダーでありうる。
図８は、ここで説明される実施形態に係る携帯端末の切替え可能なキーパッド・バックライト・システムを提供するための処理の一実施例を示すフロー図である。処理は、例えば光センサ１３５により受光した周辺光のレベルが所定閾値レベル未満であるか所定閾値レベル以上であるかを周期的に判定すること（ブロック８００）を含みうる。例えば、一実施では、処理ロジック２１０は、光センサ１３５に入射する周辺光の現在量に対応する値を光センサ１３５に周期的にポーリングしうる。処理ロジック２１０は、取得した値を強い光の条件に対応する閾値と比較しうる。ある実施では、処理ロジック２１０は、光の短いバーストの存在によるキーパッドバックライトに対する操作モードの変更を回避するために、所定期間に亘り強い光の条件の判定を必要としうる。
強い光の条件が存在しないと判定されると（ブロック８００でＮｏ）、処理ロジック２１０は、キーパッド組立体１２０が現時点で第１の操作（透過）モード（つまり、強い光のモードでない）にあるか、第２の操作（反射）モード（つまり、強い光モードである）にあるかを判定しうる（ブロック８１０）。ある実施では、キーパッド組立体１２０の現在の状態に関する情報は、メモリ２２０等に格納されているテーブルまたはレジスタ中の値として保持されうる。
キーパッド組立体１２０が現時点で第１の操作（透過）モードにあると判定されると（ブロック８１０で第１のモード）、動作が行われず、処理は、次のポーリング周期のためにブロック８００に復帰する。しかし、キーパッド組立体１２０が現時点で第２の操作（反射）モードにあると判定されると（ブロック８１０で第２のモード）、処理ロジック２１０は、エレクトロクロミック層３１０を透過状態にするために、適切な電圧をエレクトロクロミック層３１０に印加させうる（ブロック８２０）。そして、処理は、次のポーリング周期のためにブロック８００に復帰しうる。
ブロック８００に戻って、強い光の条件が存在すると判定されると（ブロック８００でＹｅｓ）、処理ロジック２１０は、キーパッド組立体１２０が現時点で第１の操作（透過）モード（つまり、強い光モードでない）にあるか、第２の操作（反射）モード（つまり、強い光のモードである）にあるかを判定しうる（ブロック８３０）。
キーパッド組立体１２０が現時点で第２の操作（反射）モードにあると判定されると（ブロック８３０で第２のモード）、動作が行われず、処理は、次のポーリング周期のためにブロック８００に復帰する。しかし、キーパッド組立体１２０が現時点で第１の操作（透過）モードにあると判定されると（ブロック８３０で第１のモード）、処理ロジック２１０は、エレクトロクロミック層３１０を反射状態にするために、適切な電圧をエレクトロクロミック層３１０に印加させうる（ブロック８４０）。そして、処理は、次のポーリング周期のためにブロック８００に復帰しうる。
簡単に前述したように、ここで説明する観点に係る一実施では、光源３２０は、エレクトロクロミック層３１０を第１の操作（透過）モードにする場合／維持する場合に作動され、エレクトロクロミック層３１０を第２の操作（反射）モードにする場合／維持する場合に非作動にされうる。これにより、キーパッド組立体１２０を照らし出すためのバックライトが不要である場合に電力を節約することができる。
ここで説明する実施形態に係る実施は、入力装置に関連するエレクトロクロミック反射層の電子的な切替えにより、キーパッド、他のディスプレイまたは入力装置の視認性を増加させる。この方法では、入力装置のために最大限のバックライトをもたらすことができる。このことは、様々な照明条件で入力装置の利用性を向上させるという利点をもたらす。また、このことは、増加したバックライトの明るさにより強い周辺光が無効にされる実施形態では、これらの環境では人工的なバックライトを消灯または低減可能であるので、電流消費を低減させる。ある実施形態では、エレクトロクロミック反射層の電子的な切替え制御は、操作モード、物理的な設定、または入力装置に関連する照明条件に基づき、実質的にリアルタイムで実行されうる。
実施形態の前述した説明は、図示および説明を提供するが、開示された形態に本発明を限定することを意図してはいない。変更および変形は、上記教示を考慮した上で可能であり、本発明の実施を通じて得られてもよい。
例えば、前述した実施形態は、携帯電話等、主に携帯装置に関連するが、ここで説明する観点は、様々な光環境に適した他の技術にも適用可能である。例えば、屋外標識には、強いレベルの周辺光の存在下で標識の視認性を改善するように構成されたエレクトロクロミック層を有する半透過型ディスプレイ（ＬＣＤ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ等）が設けられてもよい。
さらに、図８では一連のブロックおよび／または処理が説明されたが、ブロックおよび／または処理の順序は、他の実施で変更されてもよい。
当業者であれば、様々な実施形態は、前述したように、セルラー通信装置／システム、方法および／またはコンピュータプログラム製品として実施可能であることは明らかであろう。よって、本発明は、ハードウェアおよび／またはソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等）として実施されてもよい。さらに、様々な実施形態は、指令実行システムにより利用されまたは指令実行システムに関連する、コンピュータ利用可能またはコンピュータ読取り可能なプログラムコードを有する、コンピュータ利用可能またはコンピュータ読取り可能な記憶媒体上のコンピュータプログラムの形式をとってもよい。ここで説明する実施形態に係る観点を実施するために利用される実際のソフトウェアコードまたは専用の制御ハードウェアは、本発明を限定しない。よって、観点の動作および挙動は、具体的なソフトウェアコードを参照せずに説明された。当然ながら、当業者であれば、ここでの説明に基づく観点を実施するためのソフトウェアおよび制御ハードウェアを設計することが可能である。
さらに、本発明の特定の部分は、１以上の機能を実行する「ロジック」として実施されうる。このロジックは、特定用途向け集積回路またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ等のハードウェア、ソフトウェア、または両者の組合せを含みうる。
本明細書中では、用語「からなる（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ／ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、明記された特徴、整数（ｉｎｔｅｇｅｒ）、ステップまたは部品の存在を特定するために用いられるが、１以上の他の特徴、整数（ｉｎｔｅｇｅｒ）、ステップ、部品またはこれらの組合せの存在または追加を排除してはいない。
本出願の説明で用いられた要素、動作、指令は、特に明記しない限り、本発明の必須事項であると理解されるべきではない。また、ここで用いられるように、冠詞「ａ」は、１以上の項目を含むことを意図している。単一の項目を意図する場合、「ｏｎｅ」または類似の言葉が用いられる。さらに、語句「〜に基づく」は、特に明記しない限り、「少なくとも一部で、〜に基づく」を意味している。
本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に記載された発明と、その均等物に及ぶ。
Claims (20)
- バックライト層と、
前記バックライト層上に形成されたエレクトロクロミック層と、
前記エレクトロクロミック層上に形成され、１以上の実質的に半透明な画像要素を含む表面層と、
電力供給部とを備え、
前記エレクトロクロミック層は、前記電力供給部からのスイッチ電圧の印加に応じて実質的な透過状態と実質的な反射状態との間で切替え可能であり、前記状態はディスプレイ組立体の照明条件に基づき選択されるディスプレイ組立体。 - 前記ディスプレイ組立体を制御するように構成されたロジック部をさらに備え、
前記ロジック部は、前記エレクトロクロミック層を前記実質的な透過状態にし、かつ、前記バックライト層からの光により前記表面層上の前記画像要素の表示が改善されるように、光源を作動させる第１の操作モードを提供する、請求項１に記載のディスプレイ組立体。 - 前記ロジック部は、前記エレクトロクロミック層から反射した周辺光により前記表面層上の前記画像要素の表示が改善されるように前記エレクトロクロミック層を前記実質的な反射状態にする第２の操作モードを提供するようにさらに構成される、請求項２に記載のディスプレイ組立体。
- 前記ロジック部は、前記第２の操作モードで前記バックライト層を非作動にするようにさらに構成される、請求項３に記載のディスプレイ組立体。
- 前記ディスプレイ組立体の周辺照明条件を判定する光センサをさらに備え、
前記ディスプレイ組立体の照明条件は、前記周辺照明条件に基づく、請求項１に記載のディスプレイ組立体。 - 前記表面層はキーパッド表面層を含み、前記１以上の画像要素は前記キーパッド表面層上の複数のキーに対応する、請求項１に記載のディスプレイ組立体。
- 前記複数のキーに対応する複数の接点を含むプリント基板層と、
前記プリント基板層上に形成され、前記複数の接点および前記複数のキーに対応する複数のスイッチ要素を含むスイッチ層とをさらに備え、
前記複数のキーのうち選択されたキーの押下げは、前記選択されたキーに対応する前記接点と前記スイッチ要素との間の物理的な接触をもたらす、請求項６に記載のディスプレイ組立体。 - 前記バックライト層または前記表面層は、前記複数のスイッチ要素、前記複数の接点および前記複数のキーに対応する複数の突起を含み、前記複数の突起は、前記複数のキーと前記複数のスイッチ要素との間の接触を促進する、請求項７に記載のディスプレイ組立体。
- 前記表面層は、互いに区別された複数のキー要素である、請求項１に記載のディスプレイ組立体。
- 前記エレクトロクロミック層は、反射性の遷移金属水素化物を含む、請求項１に記載のディスプレイ組立体。
- 前記反射性の遷移金属水素化物は、マグネシウムニッケル合金を含む、請求項１０に記載のディスプレイ組立体。
- 前記エレクトロクロミック層は、
第１の透明導体層と、
前記第１の透明導体層上に形成されたイオン貯蔵層と、
前記イオン貯蔵層上に形成されたイオン導体層と、
前記イオン導体層上に形成された反射エレクトロクロミック層と、
前記反射エレクトロクロミック層上に形成された第２の透明導体層とを備え、
前記イオン貯蔵層および前記反射エレクトロクロミック層は、前記電力供給部から前記スイッチ電圧を受けるように構成される、請求項１に記載のディスプレイ組立体。 - 前記第１および第２のエレクトロクロミック層は、各々に、前記実質的な反射状態で約８０〜１００％の反射率を示し、前記実質的な透過状態で約８０〜１００％の透過率を示す、請求項１に記載のディスプレイ組立体。
- キーパッド組立体と、プロセッサと、電力供給部とを備える装置であって、
前記キーパッド組立体は、
実質的に半透明な画像要素を含む複数の表面層と、
前記表面層下に形成されたエレクトロクロミック層と、
前記エレクトクロミック層下に形成されたバックライト層とを備え、
前記エレクトロクロミック層は、電力供給部から前記エレクトロクロミック層にスイッチ電圧を印加するためのプロセッサからのコマンドに応じて、実質的な透過状態と実質的な反射状態との間で切替え可能であり、前記状態は前記装置の周辺照明条件に基づき選択される装置。 - 前記プロセッサは、前記エレクトロクロミック層が前記実質的な透過状態にある場合に前記バックライト組立体を作動させ、前記エレクトロクロミック層が前記実質的な反射状態にある場合に前記バックライト組立体を非作動にするように構成される、請求項１４に記載の装置。
- 前記エレクトロクロミック層は、少なくとも反射性の遷移金属水素化物層を含む、請求項１４に記載の装置。
- 前記装置の周辺条件を感知する光センサをさらに備え、
前記プロセッサは、前記光センサが所定閾値未満の周辺光を感知する場合に前記エレクトロクロミック層を前記実質的な透過状態に切替え、前記光センサが前記所定閾値以上の周辺光を感知する場合に前記エレクトロクロミック層を前記実質的な反射状態に切替えるように構成される、請求項１４に記載の装置。 - 実質的に半透明な複数の画像要素を有する表面層を含むディスプレイに関連する照明条件を識別し、
前記識別された照明条件に基づき、前記表面層下に形成されたエレクトロクロミック層を実質的な透過状態または実質的な反射状態にすること
を含む方法。 - 前記識別された照明条件は、強い光の条件または強くない光の条件を含み、
前記識別された照明条件が前記強くない光の条件である場合に前記エレクトロクロミック層を前記実質的な透過状態にし、前記識別された照明条件が前記強い光の条件である場合に前記エレクトロクロミック層を前記実質的な反射状態にすることをさらに含む、請求項１８に記載の方法。 - 前記エレクトロクロミック層を前記実質的な透過状態にする場合に、前記実質的に半透明な複数の画像要素を照らし出すために、前記エレクトロクロミック層下に形成されたバックライト組立体を作動させ、前記エレクトロクロミック層を前記実質的な透過状態にする場合に、前記バックライト組立体を非作動にすることをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
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