TW201602706A

TW201602706A - 具有發射式顯示器及可拆式螢幕的以處理器為基礎之裝置

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Publication number: TW201602706A
Application number: TW104105360A
Authority: TW
Inventors: 保羅古恩; 馬克史布蘭格
Original assignee: 英特爾股份有限公司
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2015-02-16
Publication date: 2016-01-16
Also published as: WO2015148749A1; TWI657308B; US20150277219A1

Abstract

根據一些實施例，以處理器為基礎的裝置可與發射式投影顯示器一起來實施，發射式投影顯示器為可從該裝置拆下的。在一些實施例中僅螢幕可為可拆的，且在其他實施例中，螢幕連同發射式投影顯示器可為可從以處理器為基礎的裝置拆下的。

Description

具有發射式顯示器及可拆式螢幕的以處理器為基礎之裝置

本發明大致關於一種用於以處理器為基礎之裝置(像是電腦、手機和遊戲裝置)的顯示器。

發射式投影顯示器使用具有螢光粒子的堆疊膜層使得不同的顏色可被產生。例如，發射式投影顯示器以及被放置在車輛的擋風玻璃上的膜可被使用來製造抬頭顯示器(heads up display)。當暴露在處於各波段中的光中時，藍色螢光膜、綠色螢光膜、紅色螢光膜以及紫外光吸收膜的夾層可使得對應的膜在紅光、綠光、及藍光可見光波長中去產生顏色發射。吸收膜不是必須的。膜吸收不可見(UV)光的波長，其被調整為，且接著在360度的範圍內發射對應於其被調整為的顏色(紅色、綠色或藍色)的光的波長。

12‧‧‧基座

14‧‧‧螢幕

16‧‧‧彈簧槽

18‧‧‧加大端

20‧‧‧投影機

22‧‧‧柄

24‧‧‧發射器

26‧‧‧軸

30‧‧‧以處理器為基礎之裝置

32‧‧‧機架

34‧‧‧區域

35‧‧‧投影系統

36‧‧‧投影機

38‧‧‧側壁

40‧‧‧螢幕

42‧‧‧部分

44‧‧‧臂

46‧‧‧輸入按鈕

48‧‧‧槽

參照以下圖式說明一些實施例：圖1為具有位在以處理器為基礎的裝置上的螢幕的一個實施例的剖面圖；圖2為圖1所顯示的實施例在根據一個實施例之螢幕已從以處理器為基礎的裝置被拆下之後的側視圖；圖3為另一個實施例的剖面圖；圖4為圖3的實施例在螢幕已被拆下之後的側視圖；圖5為具有就位的螢幕的裝置之俯視平面圖；以及圖6為根據一個實施例之具有被舉起到以處理器為基礎的裝置的其他部分上方的螢幕之俯視平面圖。

【發明內容及實施方式】

根據一些實施例，以處理器為基礎的狀置可與發射式投影顯示器一起來實施，發射式投影顯示器為可從裝置拆下的。在一些實施例中僅螢幕可為可拆的，且在其他實施例中，螢幕連同發射式投影顯示器可為可從以處理器為基礎的裝置拆下的。

實施例可連接到行動電話、膝上型電腦、平板電腦、電子書(e-book)以及遊戲裝置來實施，以提到某些例子。

一般而言，發射式投影顯示器使用結合到實質上透明的基板當中的發光材料。基板可為，例如，玻璃、塑膠、聚合物、或其他實質上透明的材料。激發光可為，例如，來自投影機或雷射的紫外光或紅外光。所投影的光通常被基板中的發光材料所吸收。

發光材料在接收激發光的螢幕之兩側以360度發射可見光。一者可使用光吸收背景來強化顯示器的對比。結果，影像可藉由選擇性地以激發光照明基板而被產生。例如，在被投影的光為紫外光的實施例中，在基板中的粒子當暴露於紫外光時發射光，紫外光相較於可見光具有較短的波長及較高的能量。因此，當在螢幕中的發光材料吸收紫外光且發射較低能量的可見光時，因為紫外光的能階(energy level)被降低，紫外光係向下轉換成可見光。

在其他實施例中，被投影的光可為紅外光。由於紅外光相較於可見光具有較長的波長及較低的能量，當發光材料吸收紅外光時，因為紅外光的能階在其被轉換為可見光時向上提升，紅外光係向上轉換成可見光。

投影機可為任何包括微鏡陣列(micro mirror array)的數位投影機，例如，數位光學處理投影機。在其他實施例中，投影機可為液晶顯示投影機。其他投影機亦可被使用，包括微型投影機(pico projector)。

在一些實施例中，發光粒子可能被結合到基板中，且在其他的實施例中，它們可能被塗佈於基板上。一般而言，發光材料可為在暴露於電磁輻射(electromagnetic radiation)之下時發出可見光的螢光材料，例如暴露於具有不同於所發出的可見光之波長的可見光、紫外光或紅外光。一般而言，粒子的尺寸可為小於可見光的波長，其藉由粒子來減少或消除可見光散射。例如，在一個實施例中，粒子可為奈米粒子或具有小於400奈米的直徑之分子。不同的粒子通常被使用來產生不同顏色的光。

在向下轉換的實施例中，發出紅光的發光粒子可能包括銪(Europium)，發出綠光的發光粒子包括鋱(Terbium)，且發出藍或黃光的發光粒子可能為鈰(Cerium)及/或銩(Thulium)。在向上轉換的實施例中，發出紅光的發光粒子可能包括鐠(Praseodymium)，發出綠光的發光粒子可能包括鉺(Erbium)，且發出藍光的發光粒子可能包括銩(Thulium)。發光粒子為發出不同顏色的光的螢光分子之實施例，它們包括純有機或有機金屬的染料。

用於螢光幕的玻璃可包括無機固體，其對於可見光為透明或半透明的。這種無機固體的例子包括氧化物及鹵化物。玻璃可包括矽酸鹽、硼矽酸鹽、含鉛的晶體、鋁、二氧化矽、熔融二氧化矽、石英、玻璃陶瓷、金屬氟化物及其它類似材料。用於螢光及螢幕的塑膠可包括有機和聚合固體，其對於可見光為透明或半透明的。用於螢光幕的熱塑性塑膠可包括特殊的熱組固體，像是透明凝膠。塑膠的一些例子包括聚丙烯酸、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、矽、以及其他材料。

玻璃或塑膠螢幕可具有螢光染料。螢光染料為有機分子或材料，其吸收高能量光子並發射較低能量的光子。為了發出可見光，這些分子吸收紫外光、或是在190-590奈米的波長範圍內或在300-450奈米的波長範圍內的較低波長的可見光。螢光染料的例子可包括可從包括Lambda Physik及Exciton的供應商獲得的商用染料分子。可被用在透明顯示器中的螢光染料包括Pyrromethene、Courmarin、Rhodamine、Fluorescein和其他的芳香族烴及其衍生物。此外，含有不飽和鍵的聚合物可為螢光材料，螢光材料可被使用在透明顯示器中，包括已被使用在像是聚合物發光二極體的光電子裝置(optoelectronic device)中的聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)對苯乙炔(poly[2-methoxy-5-(2’-ethylhexyloxy)-p-phenylene vinylene])(MEH-PPV)。玻璃或塑膠可藉由將其與磷光體材料(phosphor material)結合而被作成為螢光的。向下轉換的磷光體包括無機和陶瓷粒子或奈米粒子，其包括但不侷限於金屬氧化物、金屬鹵化物、金屬硫屬化物或其混合物，例如，金屬氧鹵化物及金屬氧硫屬化物。這些無機磷光體被使用在螢光燈及電子監視器中，且已被應用在將較短波長的光轉換為較高波長的光。其可被分散或塗佈在螢幕上，且由對應之較短波長的射出光來激發。

螢光磷光體或染料分子可藉由從紫外光到藍光範圍的射出光而被激發到可見光範圍內。用於這些投影機的光源可發出在這些波長的範圍內的光。這些光源包括鹵素燈、白熾燈和電弧蒸汽燈(arc vapor lamp)。

含有金屬氧化物主體、金屬氧鹵化物、氧硫化物、金屬鹵化物、金屬硫化物及硫屬化物的磷光體可被應用於投影螢光顯示器。作為例子，摻雜有鈰的石榴石系列磷光體 (Y_m,A_1-m)₃Al_n,B_1-n),₅O₁₂，其中，0m，n1；A包括其他稀土元素，B包括硼及/或鎵。此外，作為螢光活化物的含有在過渡或主族元素中的一般稀土元素之磷光體可被施加到投影顯示器。一些未摻雜的材料(例如，金屬、鈣、鋅、鎘和氧化鋅)亦為發光材料且可被使用。有機染料及無機磷光體可被填入到玻璃或塑膠基板中、或塗佈在玻璃或塑膠基板上。若溶解於塗佈的玻璃或塑膠材料上，染料分子將不會散布可見光。較大的磷光體粒子散布影響基板的光學透光性(optical transparency)之可見光。在一些實施例中，磷光體粒子的尺寸可被縮小。在一些實施例中，磷光體粒子的濃度被降低且甚至被分散在基板上。在一些實施例中，基板被選擇為具有接近於磷光體的折射率之折射率，以減少散射，或者，磷光體被選擇為具有接近於基板的折射率之折射率。

參照圖1，膝上型電腦的例子可具有本體或基座12，其可具有包括處理器(未示)的電子元件。基座12可被可拆地連接到透明的顯示螢幕14。藉由將螢幕以與其在拆下之前被連接的相同的方式再連接，螢幕可在外殼上被替換。螢幕14可具有塗佈於其上的層的夾層，使得當光被投射到螢幕上時，其以適當的波長發出螢光，以產生藍色、綠色及紅色的影像。

投影機20可包括發射器24，在一個實施例中，發射器24可被安裝在柄22上，柄22可在基座12中被一體地模製。螢幕可經由軸26被安裝在柄上，使得發射器24可在軸上繞著基座12樞轉。因此，發射器可使得光在當前螢幕位置的大致方向上被發射。如圖所示，螢幕可被旋轉，且發射器24可被旋轉，以將影像投影到在各個位置的螢幕上。

經由如圖2所示之扣合到彈簧槽16中的加大端18，螢幕可具有對於基座12的可拆式連接。在一個實施例中，彈簧槽16藉由使用來形成基座12之塑膠材料的自然彈性來形成。加大端接著被簡單地推入到基座中的溝槽內，且被可拆地保持於其中，用來相對於基座旋轉。

可拆式及可替換式的附接裝置之其他形式可被使用，包括磁性連接以及閂鎖連接(latched connection)。

因此，當螢幕14被旋轉時，發射器24可被旋轉使得顯示畫面能夠被定位在顯示螢幕上的中心位置。投影機輸出係不對稱地螺合，使得光圖案產生到顯示器的光路徑，以將光放置在正確的位置(亦即，光並非垂直於顯示器)。

接著，若較佳的，可藉由強行分離螢幕而將簡單地將顯示螢幕從其對基座12的連接處移除。接著，顯示螢幕可被放置在投影機的範圍內的任何其他位置處。例如，當從對一個使用者顯示轉換為對一群使用者顯示(例如，用於發表)時，可能需要去將螢幕定位成使得發表的參與者可觀看到螢幕。因此，螢幕可被拆下並保持或安裝在任何期望的位置。光源依據於此被重新導向。

一般而言，如同發射式投影顯示器，顯示材料本身為透明的，使得其從兩側同樣地被觀看，只要未受到光的干擾。

圖3的實施例不同於圖2所顯示的實施例之處在於，整個投影系統與螢幕係安裝在裝置本身內，或與裝置本身為一體的。因此，螢幕40簡單地坐落在以處理器為基礎之裝置30的本體的頂部。投影機36可被可拆地安裝於以處理器為基礎之裝置30的機架32之底部。其可包括有角度的側壁38，側壁38可被塗佈為純黑的，且避免外來的反射。

由投影機所投射的光接著從以處理器為基礎之裝置30之外部被觀看到，如同在傳統顯示器的情況下。圍繞發射式投影機的區域34可被使用來容納以處理器為基礎之裝置(例如，行動電話)的傳統構件，傳統構件包括處理器、記憶體、加速計及其他的裝置。機架32的部分42可包括開和關的按鈕以及其他的電子設備(未示)。

接著，如圖4所示，整個投影系統35可藉由簡單地將其向外拉出並旋轉而從裝置的本體移開，使得可從顯示自裝置的內部的位置以一角度觀看到顯示器。在一個實施例中，臂44可被使用來支承投影系統35。在一個實施例中，其係可靠在以處理器為基礎之裝置30的機架32之頂表面上。在這個位置，投影螢幕的角度或定向可被改變為任何一個所欲的樣子。例如，其可被旋轉在臂44上完全地離開裝置的承座、或可從臂被移開並簡單地藉由線定位在連接到裝置的承座之表面上。

因此，如圖5所示，投影機在裝置30內部具有其投影系統35。部分42可包括開/關或傳統的輸入按鈕46。螢幕可具有形成於其中的一對槽48，使得其裝配齊平於以處理器為基礎之裝置的上部面中，以處理器為基礎之裝置可具有與槽48配合的一對隆起。在一個實施例中，當移到突出於機架的承座之位置時，如圖6所示，投影螢幕可坐落在這些隆起上。

螢幕可為可擴展的、或是較大的螢幕可被扣合定位。影像可被投影到具有應用於其上的膜之任何物件上(亦即，窗戶、櫃台、牆壁、或是投影螢幕)。

純黑的背景可造成透明顯示膜的使用，透明顯示膜包含發光粒子以及在其後方的黑色背景。這可用於在機殼內的投影機、或是用於從前方(使用者位置)投影到顯示器的投影機。同樣地，基本的薄型顯示器可為黑色背景以及在其頂部的發光膜的層、或是發光粒子可為直接地在不透明黑色背景的表面上。

以下的子句及/或例子涉及到進一步的實施例：一個例子實施例可為一種設備，其包括用於以處理器為基礎之裝置的外殼；可拆地耦接到外殼之實質上透明的螢幕，用於藉由從外殼拉動螢幕之拆卸；以及在外殼內的發射式投影顯示投影機。設備可包括其中螢幕被安裝到在外殼上的樞軸。設備可包括其中投影機被安裝到外殼上用於樞轉動作。設備可包括其中投影機可被使用者拉動到外殼外。設備可包括其中投影機為在外殼的內部。設備可包括其中投影機為至少部分地在外殼的外部。設備可包括外殼及螢幕之間的扣合連接(snap fit connection)。設備可包括其中螢幕包括具有不同的螢光材料之堆疊層。

另一個例子實施例可為一種設備，其包括以處理器為基礎的裝置之外殼；實質上透明的螢幕，可拆且可替換地耦接到外殼；以及在外殼內的發射式投影顯示投影機。設備可包括其中螢幕被安裝到在外殼上的樞軸。設備可包括其中投影機被安裝到外殼上用於樞轉動作。設備可包括其中投影機可被使用者拉動到外殼外。設備可包括其中投影機為在外殼的內部。設備可包括其中投影機為至少部分地在外殼的外部。設備可包括外殼及螢幕之間的扣合連接。設備可包括其中螢幕包括具有不同的螢光材料之堆疊層。

另一個例子實施例可為一種方法，其包括將發射式投影顯示螢幕可拆且可替換地耦接到外殼；以及將發射式投影顯式投影機安裝到外殼中。方法可包括將螢幕安裝到在外殼上的樞軸。方法亦可包括將投影機安裝到外殼上，用於樞轉動作。方法亦可包括使投影機能夠被使用者拉動到外殼外。方法亦可包括提供外殼及螢幕之間的扣合連接。方法亦可包括提供包括具有不同的螢光材料之堆疊層的螢幕。

本說明書中對於「一個實施例」或「實施例」的所有參考指的是連結到實施例所說明的特定特徵、結構或特性係包含在本揭露中所涵蓋的至少一個實施中。因此，語句「一個實施例」或「在實施例中」並非必然指的是相同的實施例。此外，此等特定特徵、結構或特性可以除了所說明的特定實施例之外的其他適合的形式來制定，且所有的這些形式可被涵蓋在本申請案的申請專利範圍內。

儘管已說明了有限數量的實施例，本領域技術人士將能夠從這些實施例理解到許多修改及變化。其意圖在於，只要落在本發明的真實精神及範圍內，所附的申請專利範圍涵蓋所有這種修改及變化。