[發明專利]用于電子設備顯示器的光學涂層

無效

• 申請號: 201110449011.4
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102565886A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: F·F·梁;P·L·墨特;A·J·赫里斯因;J·S·尼根;S·普拉喀什;J·P·特納斯;C·皮特森;B·M·拉波波特
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G02B1/10
• 分類號: G02B1/10;B32B9/00;G06F1/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張陽

技術領域

本發明主要涉及計算和電子設備，尤其涉及用于這種計算和顯示設備的視覺顯示和呈現。

背景技術

諸如膝上型計算機、媒體播放器、蜂窩電話、PDA等的個人計算和電子設備正變得無處不在。在保持或提升對此類設備的性能、工作速度和美觀訴求的同時，以可負擔的成本和越來越小的尺寸來向消費者提供這類設備的能力極大地助長了這種趨勢。不幸的是，更小、更輕和更強的便攜式計算設備的趨勢在這些設備的實際制造方面提出了持續不斷的設計挑戰，尤其是在此類設備具有相對較大的顯示屏的情況下。與這類便攜式電子設備相關聯的一些設計挑戰包括如下能力：提供清楚魯棒的視覺顯示器、最小化功耗、以及散熱而無需犧牲大小、處理能力或用戶便利性。

舉個例子，很多用戶希望實際能在任何時間使用他們的便攜式電子設備，例如在出行或者單純處于戶外的時候。然而，正如很多消費者所知，在將便攜式電子設備暴露于直射陽光或是周圍環境過于明亮時，便攜式電子設備的使用不總是理想的。在一些情況下，這種環境有可能導致電子設備的視覺顯示器的不期望眩光。雖然眩光減小處理可以涉及著色處理或其他顯示考慮因素，但是這些特征可能導致需要提高設備內部的背光水平。這不但會增大功耗，而且還會導致必須在設備設計中加以考慮的額外產熱。

另舉一例，對具有強大處理系統的便攜式設備來說，其相對較小的尺寸本身可能會導致產生相當大的熱量。很多消費者證明，如果暴露于直射陽光或是處于戶外，那么這種設備發熱狀況能會被惡化。如果在直射陽光的情況下使用電子設備，那么設備具有的大顯示屏將會允許太陽能迅速進入設備內部，并且將會進一步加速便攜式電子設備的迅速發熱或過熱。

由于這些以及其他可能因素中的一個或多個因素，在戶外或是其他那些具有直射陽光或其他強光源的環境中，很多便攜式電子設備會在結合魯棒視覺顯示器來完全發揮作用的能力方面存在限制。特別地，雖然總的設備功能未必始終受損，但是仍有可能因為眩光、功耗提升、電池壽命縮短或設備過熱而產生不便。

雖然在過去使用了很多設計和技術來提供通常工作良好的計算和電子設備，但是始終希望在此類設備中提供更進一步的改進。特別地，如果電子設備能在日照或明亮的周圍環境中為視覺顯示器提供魯棒功能，同時具有較少的眩光、降低的功耗、更長的電池壽命以及改進的散熱，那么將會是非常理想的。

發明內容

本發明的一個優點在于提供了用于電子設備的視覺顯示器，所述視覺顯示器更為清晰，具有減小的眩光，便于設備散熱，并且減少歸因于直射陽光或其他紅外源而從設備外部吸收的熱量。這可以至少部分通過為視覺顯示屏使用專用光學涂層來實現。這種“ART”(吸收-反射-透射)光學涂層被適配成反射大多數的紅外和紫外波長，透射可見頻譜中的大多數電磁波長，以及吸收、分布和放射來自設備內部的相當量的黑體輻射。

在各個實施例中，電子設備可以包括被適配成其內包含一個或多個內部電子設備部件的殼體，位于殼體內部的處理器，具有與處理器通信的一個或多個用戶接口部件的至少一個用戶接口區域，以及與處理器通信的顯示設備，其中顯示設備可以包括各種項以及專用ART光學涂層。在一些實施例中，設備顯示器可以包括：被適配成向關聯于電子設備顯示器的電子設備用戶提供視覺顯示的視覺顯示單元，處于緊鄰視覺顯示單元的位置的透明顯示器蓋片，以及專用ART光學涂層。各種進一步的實施例可以只包括專用ART光學涂層以及透明顯示器蓋片之類的一個或多個可選部件。

在各個實施例中，專用ART光學涂層可以內在地部署于顯示器蓋片與視覺顯示單元之間，其中光學涂層包括具有不同材料和厚度的多個光學層。光學涂層可以被適配成共同地透射所有可見波長光中的至少90％，以及共同反射所有不可見波長光中的至少80％，此外它還可以進一步被適配成大幅吸收相關聯的電子設備內部產生的黑體輻射。在更完善的實施例中，光學涂層可以被適配成共同地透射所有可見波長光中的至少95％，以及共同反射所有不可見波長光中的至少88％。

在各個詳細實施例中，光學涂層可以具有多個光學層，這些光學層由兩種不同材料(例如二氧化硅和五氧化二鉭)交替的層組成。所述多個層可以包括18層、36層或是更多層，并且多個層中的每一層的單獨厚度的范圍可以是從約10納米到約400納米。在一些實施例中，所述多個層的排列和厚度是基于透明顯示器蓋片的厚度和光學性質而設計的。在一些實施例中，所述專用內部光學涂層可以被設計成使得單獨的內部抗反射涂層不有益于電子設備顯示器。在一些實施例中，在內部抗反射涂層與視覺顯示單元之間提供有氣隙。