增强型显示器的制作方法
专利名称：增强型显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示装置，更具体而言，涉及提供增强的信息显示机密性及显示装置功能。
背景技术：
在过去10年中，随着无线装置、个人电脑、互联网、以及宽带网络的广泛应用，技术、媒体及电信(Technology, Media and Telecommunication ；TMT)业已增长成为目前全球超过3万亿美元的价值链，其中包括内容供应商、广告业者、电信公司以及电子供应商(((White Paper Wireless Social Networking》，iSuppli, 2008 年 7 月)。根据 iSuppli (新闻发布，2008 年6 月 4 H ,http://www. isuppli.com/NewsDetail.aspx ID = 12930),在未来十年中，无线社交网络产品、应用、组件、及广告到2020年将产生大于2. 5万亿美元的收益。在未来十年中，预期例如移动电话、智能电话、个人数字助理(personal digitalassistant ；PDA)等移动装置将变成供消费者观看来自互联网(World Wide Web)的内容或访问互联网(World Wide Web)的主要途径，且预期许多应用(例如社交网络、电子邮件、以及金融交易等)将大部分转入无线领域，从而提供消费者所需的无处不在的联接程度及类型。同时，预期与此种演变相伴地将产生新一代应用，这些新一代应用将大大增强这些装置的吸引力及实用性。现在，基本上存在三种等级的用户，即紧密的家庭成员及密友、扩展性的朋友、以及享有共同兴趣的群体。现在，用户通过游戏、化身(avatar)、以及一般的更新与信息来与扩展性的朋友偶尔但强烈地互动。具有共同兴趣的用户以延伸至商业的方式进行交流。在商业中，社交网络在交易、网上协作以及虚拟会议方面的流行也有可能刺激用于观看及分享内容的移动装置的进步，并因此刺激移动装置在其他应用(包括金融、电子邮件、信息传送、音乐等)中的优势地位。因此，未来十年中，当用户转至此种无线装置作为其进行通信、访问内容、以及使用各种应用的主要途径时，在全球的半导体及显示器工业中也将必须出现技术革新。当便携式无线装置的制造商通过优异的显示器技术而不是迄今为止一直颇为重要的包括电池寿命、重量、尺寸、完整的关键字等特征来强调区别时，越来越多的显示器将作为移动装置价值链的最有价值的部分而出现。在移动装置上的大量应用中，其中用户通常在其住所、办公室或对其来说基本上为私人性的其他空间的外面，需要增强信息的安全性。此种信息可为向用户提供或显示的信息，并可包括例如来自家庭成员、朋友、商业伙伴、金融机构的消息，或作为另一选择，可为图像、Flash影片或其他可视媒体。类似地，此种数据可为由用户提供/输入的信息，并可包括例如给家庭成员、朋友、商业伙伴、或金融机构的消息，与基于网络的服务提供商相关的用户名，与基于网络的服务提供商相关的密码，用于访问当前被锁定的移动装置的密码等。在历史上，与在两个用户(个人、企业、网络服务等)之间交换的信息的安全性相关的开发一直着重于一个或多个实际传输过程以及确保不受到例如“中继攻击(relayattack) ”、“生日攻击(birthday attack) ”或“中间人攻击(man-in-the-middle attack)”等攻击。因此，其中的活动一直着重于密码技术，从而使包括“对称密钥”、“非对称密钥”、“公开密钥”、以及“专用密钥”的术语在许多情形中已变成在金融机构等中出现安全泄漏时普通人所知道的知识的一部分。因此，例如传输层安全性(Transport Layer Security ；TLS)及其处理器、保密插口层(Secure Sockets Layer ;SSL)等密码协议为通过网络(例如互联网)进行的通信提供安全与数据完整性。TLS与SSL在传输层以端对端的方式对网络连接的各个段进行加密。这些协议的若干版本广泛用于如网络浏览、电子邮件、互联网传真、即时传信以及网络电话(voice-over-IP ；VoIP)等应用中。
除了此种通信应用，还存在对在移动装置中使用的新兴的电子商务(e-co_erce)应用的安全需要。在2009年4-6月期间(Q22009)电子商务为324亿美元，但仍然仅占Q22009零售市场总额9000亿美元的约3. 6% (由美国人口调查局发布于2009年8月17日的《2009年第二季度电子商务零售报告(2nd Quarter 2009 Retail E-Commerce SalesReport)》中)。因此，电子商务将扩大例如验证及认证、授权及访问控制、数据完整性、机密性、不可否认性、信托、以及管理开拓技术等安全需要，所述管理开拓技术例如为互联网安全、防火墙、密码系统、数字签名、安全电邮、公钥构架、知识产权保护以及水印、Java安全，数据库安全、安全电子付款(例如安全电子交易(secure electronic transaction ;SET)、数字现金、数字支票等)、以及智能卡技术。然而，尽管有政府、金融机构、以及其他企业在资源、创造力、基础设施等方面的巨大投资来保护个人及企业，但仍然存在出现安全泄漏的可能，这是因为用户证书在例如访问其账户、特定交易或其电子移动装置时，可被恶意的个人单独地或与其他人协作地获得。例如，恶意的个人可在一系列用户通过自动取款机访问其金融机构时将其键盘输入拍摄下来，他们可以在零售店中建立虚设的终端机来获取用户信息，或者当乘坐公共汽车、火车或其他形式的大众交通工具、坐在咖啡店、饭馆、图书馆或其他公共空间里或者站在街上时，他们可以只是紧挨用户个人并在用户输入其用户名或密码例如以从其移动装置访问其金融机构时从侧面朝用户看。同样地，恶意的个人或窥探的个人可看到用户移动装置的LCD显示器上所显示的任何信息，这些信息可为私人的、商业的、金融的、成人的内容等。通常，用户的移动装置(便携式电脑、掌上电脑、移动电话、个人数字助理(PDA))上的显示器为液晶显示器(liquid crystal display ;IXD)。对于用户向其移动装置输入访问信息(例如用户名、密码等)来说不幸的是，TMT商业中的历史驱动力一直试图增大LCD显示器的视角以便将其用于电视机、计算机、移动装置等。因此，逐渐使得恶意的用户能够更好地看到用户移动装置上所显示、输入及产生的信息。因此，限制移动装置上的IXD显示器的外视角将是有利的。然而，尽管出现了高容量市场，移动装置的LCD显示器通过将通常的设计及平台与电视机或计算机的LCD显示器相结合来促使制造规模改变。例如，用于便携式电脑的单一 18" LCD显示器等价于用于Apple iPhone 或Blackberry Curve 的22个2· 5" LCD显不器，且相比之下，单一42" LCD电视机等价于用于典型移动装置的120个2. 5" IXD显示器。因此，出售200万台电视机需要与2亿4千万台移动装置相同的IXD总体制造容量。因此，为维持对此种制造规模的利用，有利的是将对移动装置视角的限制作为要素加入到IXD显示器中，或将其作为可在不改变总体制造工艺流程的情况下而引入的设计要素的变型。因此，期望提供一种限制移动装置的LCD显示器的视角的方法，以减小紧邻移动装置用户的其他个人看到LCD显示器上所显示的信息的可能性。
发明内容
本发明的目的是避免或减轻现有技术的至少一个缺点。根据本发明的实施例，提供一种方法，其包括提供包含用于呈现视觉信息的显示表面的显示器；以及提供与所述显示器结合使用以减小显示器的预定特征的光学元件。根据本发明的另一实施例，提供一种方法，其包括提供至少包括显示器的装置，其中所述显示器包括用于呈现视觉信息的显示表面以及透明度可控制的多个像素的像素；提供与所述显示器结合使用的光学元件，以减小所述显示器的预定特征；以及至少根据所述显示器的用户选择所述装置上的预定应用与所述装置上的预定按钮至少其中之一，来将所述像素的透明度调整至预定设置。通过结合附图阅读以下对本发明具体实施例的说明，本发明的其他方面及特征对于所属领域的普通技术人员将一目了然。
现在将通过参照附图而仅以举例方式来说明本发明的实施例，其中图IA至图IF描绘IXD显示器中的IXD元件的工作原理； 图2为半透半反射式IXD显示器的剖视图；图3A描绘如何确定IXD显示器的视角；图3B显示目前商业移动装置中的LCD的视角有多大；图4描绘现有技术IXD显示器中的光的传播；图5A描绘根据本发明实施例的IXD显不器中的光的传播；图5B描绘本发明的实施例；图6描绘根据本发明实施例的显示器覆盖物的范围；图7描绘根据本发明实施例的IXD显示器中的光的传播；图8描绘根据本发明实施例的IXD显示器中的光的传播；图9A描绘利用根据本发明实施例的LCD显示器的受限视角来提供反射镜的应用；以及图9B描绘应用的实施例，其中采用可编程的发光元件来提供低光照水平的反射
镜应用。
具体实施例方式本发明涉及在向包括显示器的装置的用户显示信息时增强机密性。以下将提及根据附图进行编号的具体元件。以下讨论应被视为实例性的，且不应被视为限制本发明的范围。本发明的范围界定于权利要求书中，且不应被视为受限于以下所说明的实施细节，所属领域的技术人员将理解，可通过将各元件替换为等价功能的元件而进行修改。参照图1A，其描绘根据现有技术的反射式IXD显示器100的分解示意图。相应地，图中显示第一偏光板101、电极片102、液晶层103以及接地层104，其中电极片102包括具有透明氧化铟锡(ITO)电极的玻璃载体，接地层104包括具有连续的ITO电极的第二玻璃基板。在此后面接着是第二偏光板105及反射镜106。相应地，在使用中，电极片102上的 电极与接地层104之间使加的电场界定由液晶103引起的由第一偏光板101所传递的偏振光的旋转量，以及其中有多少光被第二偏光板105传递及其中有多少光自反射镜106反射。类似地，参照图1B，其显示现有技术的透射式IXD显示器110的分解示意图。相应地，图中显示第一偏光板101、电极片102、液晶层103以及接地层104，其中电极片102包括具有透明氧化铟锡(ITO)电极的玻璃载体，接地层104包括具有连续的ITO电极的第二玻璃基板。在此后面接着是第二偏光板105及光源106。相应地，在使用中，电极片102上的电极与接地层104之间使加的电场界定由液晶103引起的从光源116经第二偏光板115传递的偏振光的旋转量，以及其中有多少光被第一偏光板111传递以及其中有多少光到达用户。参照图1C，其显示现有技术的IXD显示器120的彩色像素的分解示意图。相应地，图中显示第一偏光板122、电极片123、液晶层124、以及接地层125，其中电极片123包括具有透明氧化铟锡(ITO)电极的玻璃载体，接地层125包括具有连续的ITO电极的第二玻璃基板。在此后面接着是第二偏光板126，从而如果在第二偏光板的后面设置光源则提供透射式LCD，而如果设置反射镜则被实施成反射式LCD。在第一偏光板122的前方为滤色片121。通过此种方式，LCD无论为反射式还是透射式均能对在其前方具有滤色片121的LCD显示器(为清晰起见，未在图中显示)的特定部分的强度进行电气控制。因此，通过利用与红色、绿色及蓝色滤色片在空间上相组合的三种像素，此组合能向人眼提供任意颜色。图ID中的第一彩色显示器130中显示此种彩色IXD显示器的实例。如图所示，第一彩色显示器130包括以网格图案在第一彩色显示器130中重复出现的红色滤色片131、蓝色滤色片132以及红色滤色片133。第一彩色显示器130例如用于“每个孩子一台膝上型电脑(One Laptop Per Child ;0LPC) ”X0_1计算机中。现在,参照图IE,其显示第二彩色显示器140，例如在许多计算机、膝上型电脑及电视机中采用的薄膜晶体管(thinfilm transistor ;TFT)IXD。此外,第二彩色显示器140包括像素阵列,像素阵列随后被红色滤色片141、蓝色滤色片142及绿色滤色片143覆盖。图IF中进一步显示至今尚未利用的LCD的替代设计，其描绘第三彩色显示器150包括由这三种滤色片以六角形紧密聚集式设计形成的重复群组155。现在，参照图2，其显示半透半反射式IXD显示器200的剖面。相应地，图中显示前罩250设置于第一偏光板240上且电极基板290已设置有控制电极阵列280。设置在控制电极280之上的是滤色片,其显示为红色滤色片262、绿色滤色片264、以及蓝色滤色片266。电极基板290下方是液晶层230。在此下方的是半反射镜220、第二偏光板295、以及背光210。在工作中，进入半透半反射式IXD显示器200的光(例如第一光学信号276)穿过光学滤色片(例如绿色滤色片264)、电极基板290、以及控制电极280，然后穿过液晶并由半反射镜220反射。在自半反射镜220反射之后，此被反射的光学信号278向回穿过半透半反射式LCD显示器200的各个层并到达观看者。在背光210中产生的光学信号(例如第二光学信号272)穿过第二偏光板295、半反射镜220，然后通过液晶、控制电极280、电极基板290、第一偏光板240、以及光学滤色片(例如红色滤色片262或蓝色滤色片266)传播，最后传播至观看者。因此，半透半反射式IXD显示器200既可利用环境光也可利用从背光210发出的光工作。因此，半透半反射式IXD显示器200在比例如上述图IA中的传统反射式设计更宽范围的光照范围内工作，且与例如上述图IB中的标准透射式设计相比具有更小的功率消耗。参照图3A，其描绘包括IXD显示器320 (例如上述关于图2的半透半反射式IXD)的移动装置310。显示器320由移动装置的用户所将熟悉的许多参数(例如其分辨率或像 素数目等)来表征。然而，IXD显示器320的另一通常不被熟知但在使用移动装置310时对用户尤为明显的参数为视角，其由代表不垂直的视角的Ω330及Ω2340来描绘。通常将视角规定为对观看者来说反衬率下降至10 I时所处的视角。目前，Ω1330 &Ω2340的典型视角分别为70°至80°。尽管此反衬率可意味着颜色可看起来有点不同，但显示器上的信息仍对恶意的观看者可见，尤其在内容例如简单文本的情况下，在安全登录等时通常为此种情形。近来，例如夏普(Sharp)等公司已报道了高达88°的视角。如此宽的视角以前一直被视为移动装置制造商的销售优势。参照图3B，其显示此种IXD显示器，在中心图像350中显示垂直地观看、在上部图像352中显示自高于垂直的方向以高的非垂直视角观看、在下部图像358中显示自低于垂直的视角观看、在左侧图像354中显示自垂直视角的左边观看、以及在右侧图像356中显示自垂直视角的右边观看。在这些图像中显而易见的是，现在的LCD显示器提供极好的非垂直观看性。然而，对于坐着持有其移动装置的普通用户而言，问题是此种宽视角在牺牲其所显示的信息的安全性与机密性的情况下会有多大的益处。参照图4，其描绘现有技术的IXD显示器中的光传播示意图400。如图所示，示意图400描绘包括第一至第四彩色群组420、430、440及450的半透半反射式设计，所述彩色群组包括与上部透明ITO膜上的电极相关的红色、绿色及蓝色滤色片元件。现在，考虑光从远离用户的点进入IXD显示器。第一光460A传播并进入第四彩色群组450，经半反射镜410反射，并从半反射镜410被反射为穿过第四彩色群组450的第二光460B。类似地，第三光470A通过第四彩色群组450传播，经半反射镜410反射为第四光470B并通过第三彩色群组440而离开IXD显示器。类似地，第五光480A及第六光490A分别经第四彩色群组450及第三彩色群组440进入IXD显示器，且自半反射镜410被分别反射为第七光480B及第八光490B，然后分别通过第二彩色群组430及第一彩色群组420而离开IXD显示器。如果将图4中所示的半透半反射式显示器用于高亮环境光的环境中，则与光来自提供第一、第三、第五及第七光460A、470A、480S及490A的源相比，显示会轻微地降低，其中第一、第三、第五及第七光460A、470A、480S及490A分别经所有四个彩色群组420至450返回至观看者。在每一情形中，沿路径传播的光均是多个彩色群组的液晶偏振旋转量的组合，而不是指定的单一彩色群组。尽管用户在正常操作条件下可能不会注意到，但是来自离轴的单一点的光在LCD中及离开而到达观看者时所通过的多个路径在考虑以下一些可能的应用时会变得显而易见对所显示的光的分布敏感的应用(例如显示对比度非常高的信息)，或其中向用户呈现的图像是基于周围环境的应用、或甚至其中背光为多功能装置的应用。目前的移动装置的应用实例例如包括向用户提供反射镜。形成IXD显示器400的一部分的多功能装置的实例包括采用固态半导体发光二极管(light emitting diode;LED),其在正向偏压下用作发射器、而在反向偏压下用作探测器。因此，可考虑其中用户可同时观看信息并记录视听内容的应用。参照图5A，其描绘根据本发明实施例的LCD显示器500内的光的传播示意图。如图所示，IXD显示器500是具有光元件515及半反射镜510的半透半反射式设计。光学元件510C设置于罩510D的前方，且在IXD显示器500内显示有第一至第四子结构520至550，第一至第四子结构520至550包括位于电极基板510E的上侧上的滤色片(红色、绿色、蓝色)及位于电极基板510E的下侧上的电极触点。如图所示，示意图左手侧的四个光路径分别为第一至第四路径560A至590A，其定 位于罩510D的前方。第一至第四路径560A至590A中每一个分别穿过光学元件510C并如第五至第八路径560B至590B所示分别变成几乎垂直于IXD显示器500。因此通过自半反射镜510反射，第五至第八路径560B至590B分别被光学元件510C重新定向为沿第一至第四路径560A至590A。类似地，第九至第十二路径560C至590C分别通过光学元件510C传播而分别变成第十三至第十六路径560D至580D。以类似的方式，来自半反射镜510的反射使得第十三至第十六路径560D至590D分别被光学元件510C重定向为沿第九至第十二路径 560C 至 590C。参照图5B，其描绘根据本发明实施例的另一 IXD显示器5000A，其中在光元件5300与半反射镜5100之间插入第一光学元件5200。光学元件5200用于为光元件5300射出的光(分别如第一及第二光路径群组5400B及5400D所示)提供准直度。然后，位于IXD显示器5000的罩5600前方的第二光学兀件5500作用于这些部分准直或准直的光路径上，以分别为光路径群组5400B及5400D中的每一组提供光路径群组5400A及5400C的聚焦集合。图5C中进一步描绘根据本发明实施例的IXD显示器5000B，其中在半反射镜5700与光元件5800的上方插入光学元件5600。所属领域的技术人员将明白，由第二光学元件所实施的聚焦不必具有高的光学功率，这是因为第二光学元件旨在减小IXD显示器5000的有效视角。现在参照图6，其显示多个覆盖物，分别为第一至第四覆盖物610至640，其可作为根据本发明实施例的光学元件，例如图5B的第二光学元件5500及图5A的光学元件510C。如图所示，第一覆盖物610包括光学元件615的重复图案，其可例如以一定距离重复而成形，该距离与LCD显示器中的三种滤色片的距离相匹配或与单色显示器中的像素群组的距离相匹配。因此，当与例如图IF中第三彩色显示器150 (其中采用三种滤色片的圆形结构)等LCD显示器一起使用时，光学元件615可为圆形对称的。作为另外一种选择，例如以图ID中的第一彩色显示器130或图IE中的第二彩色显示器140中的单个或多个滤色片群组工作时，光学元件615可为非对称的。类似地，第二覆盖物620包括光学结构的重复阵列620，在本例中，每一光学结构均基于菲涅耳透镜，使得LCD显示器中的三种像素彩色群组或像素的预定子集分别可耦合至背光中的单一发光元件而不是分布式背光。以此种方式，第二覆盖物620允许背光设计基于垂直的发光二极管的半导体基板。第三覆盖物630包括与两个外围光学兀件634及638相配合的中心光学元件635。以此种方式，根据基于IXD显示器中的像素与名义中心点或区域分离的关系，光学元件的设计可有所不同。图中还显示第四覆盖物640，其包括相同光学兀件644的重复序列,光学兀件644的尺寸适合于IXD显不器中的不分颜色的每一像素，或适合于显示器像素的彩色群组或预定子集。所属领域的技术人员将明白，例如如上关于图5B及5C所示，也可分别采用第一至第四覆盖物610至640作为IXD显示器中的光学元件。所属领域的技术人员将进一步明白，IXD显示器可组合多个光学元件，包括例如位于背光与半反射镜或背光与下部偏光板之间的光学元件、以及位于罩板前方的另一光学元件。所属领域的技术人员还将明白，此种光学元件可设置于LCD显示器中的其他位置以获得相同的效果。 所属领域的技术人员还将明白，根据光学元件在总体显示器中的位置以及其是否整合于总体的LCD制造序列中，光学元件的实施可有所不同。例如，通过在对背光的透明钝化层中形成例如二氧化娃、氮化娃、旋涂玻璃(spin-on glass ；S0G)及聚合物等结构,可在基于半导体的背光中实施例如图6所示第二及第四覆盖物620及640所分别显示的经过修改的菲涅尔型透镜或简单的透镜。类似地，这些结构及关于本发明不同实施例描述的其他结构可由硅石基板制造，硅石基板可用于形成LCD显示器的罩板或电极基板，例如如上图2中的罩250、电极基板290、以及半反射镜220。作为另外一种选择，例如图5所示，光学元件可设置于IXD显示器的上方，其中光学元件可同样形成于基板材料(例如玻璃或硅石)中，也可通过对聚合物材料进行模制或冲压而形成。在一实施例中，可考虑使光学元件形成于包括LCD显示器的移动装置的保护壳的透明窗中。以此种方式，对视角的限制可作为现有移动装置的售后服务选项来出售。现在参照图7，其显示关于根据本发明实施例的具有光学元件720的IXD显示器710的光传播实例性示意图700。如图所示，IXD显示器710包括背光(为清晰起见，未单独标示)且为半透半反射式设计，以允许在高亮的环境光照条件下以减小的功率消耗进行工作。因此，考虑低的光照水平情况下，可使用背光，且因此光学信号750自背光通过液晶、偏振器、以及滤色片而进行耦合，以产生移动装置响应于用户的动作所决定的显示。然后，这些光学信号750照射于光学元件720上，其中光学信号750分别作为用户信号731至736朝用户衍射。以此种方式，显示器的图像对位于远离LCD显示器710的垂直轴的恶意用户(为清晰起见，图中未显示)不可见。现在，考虑用户周围高亮环境光照水平的情形，则背光将会关闭或发光水平大大减小。现在，用户信号731至736代表处于与IXD显示器710的垂直轴相关的周围环境中的光学信号，且其中在正常的工作条件下，在LCD显示器与用户的脸之间有一条假想的线。用户信号731至736在照射于光学元件720上时被衍射而变成显示信号760，显示信号760通过IXD显示器710传播并被反射为光学信号750。然后这些反射的信号沿与用户信号731至736相同的路径传播回至用户。周围信号742及746分别代表以大的入射角自周围环境入射至IXD显示器710及光学元件720的信号，其以大的入射角分别作为反射信号744及748而反射回。因此，位于IXD显示器710侧面的恶意用户及包括IXD显示器710的移动装置的用户将看到用户另一侧的环境的反射图像，而不会收到来自LCD显示器710的光学信号。应明白，现实中的装置会出现缺陷，因此IXD显示器710对具有大的入射角的信号的增大的反射率用于减小源自LCD显示器710的信息的任何反衬率，从而使恶意的用户更加难以得逞。参照图8，其描绘关于根据本发明实施例的具有光学元件820的IXD显示器810的光传播的实例性示意图800。如图所示，LCD显示器810包括背光(为清晰起见，未单独标识)且为半透半反射式设计，以允许在高亮的环境光照条件下以减小的功率消耗工作。因此，考虑在低的光照水平的情况下，可使用背光，因此光学信号850自背光通过液晶、偏光板、以及滤色片而耦合，以产生移动装置响应于用户的动作而决定的显示。然后，这些光学信号850照射于光学元件820上，其中光学信号850分别作为用户信号831至836朝用户衍射。以此种方式，显示器的图像对位于远离IXD显示器810的垂直轴的恶意用户(为清晰起见，图中未显示)不可见。
现在，考虑用户周围的高的环境光照水平的情形，则背光将会关闭或发光水平大大减小。现在，用户信号831至836代表处于与IXD显示器810的垂直轴相关的周围环境中的光学信号，且其中在正常的工作条件下，在LCD显示器与用户的脸之间有一条假想的线。用户信号831至836通过照射于光学元件820上而被衍射并变成显示信号860，显示信号860通过IXD显示器810传播并被反射为光学信号850。然后这些反射的信号沿与用户信号831至836相同的路径传播回至用户。周围信号842及846分别代表以大的入射角自周围环境入射至IXD显示器810及光学元件820的信号，其以大的入射角分别作为反射信号844及848而反射回。因此，位于IXD显示器810侧面的恶意用户及包括IXD显示器810的移动装置的用户将看到用户另一侧的环境的反射图像，而不会收到来自LCD显示器810的光学信号。现在参照图9A，其描绘利用根据本发明实施例的LCD显示器的受限视角来向用户提供反射镜的应用。如图所示，用户920正面朝向包括根据本发明实施例的显示器930的移动装置910。因此，如上关于图7及图8所述，在高的环境光照水平下，则仅在用户的受限角度范围内产生的信号将传播至显示器930并被反射回至用户。现在，如果显示器930中的控制电极全部被设定为允许实现最大透射率，则返回至用户的光将会是其周围产生的光，因此用户将在显示器930上看到他们的脸950。参照图9B，其描绘了本发明的另一实施例，其中显示器930包含背光，背光可针对所打开的显示器的预定部分进行编程。因此，光940在低的环境光照条件下打开，其通过再次将此区域内的所有电极设定至最大透射率而实质上为白光，并将用于为用户照明(为清晰起见，图中未显示)，使得自用户脸部反射至显示器930的光将再次反射至用户，从而即使在低的光照水平下他们也会看到其图像950。本发明的上述实施例仅用作举例。所属领域的技术人员可在不背离仅由随附权利要求书界定的本发明范围的情况下，对具体的实施例进行替代、修改或改变。
权利要求
1.一种方法，包括 提供显示器，其包括用于呈现视觉信息的显示表面；以及 提供光学元件，其与所述显示器结合使用，以减小所述显示器的预定特征。
2.如权利要求I所述的方法，其中， 所述预定特征为如下至少其中之一所述显示器的视角，以及当以高于预定阈值的不垂直于所述显示器的角度观看时所述显示器上所显示的视觉信息的反衬率。
3.如权利要求I所述的方法，其中， 所述光学元件为所述显示器的至少一部分，安装于也包括所述显示器的装置中，且被设置成近似平行于所述显示器的表面。
4.如权利要求I所述的方法，其中， 所述光学元件包括所述显示器的一部分的预定部分。
5.如权利要求I所述的方法，其中， 所述光学元件设置于所述显示器的至少两个元件之间，所述显示器的所述元件选自下述组背光，罩，局部反射性元件，第一偏光板，第二偏光板，所述显示器中控制所呈现的视觉信息的电极结构，以及滤色片。
6.如权利要求I所述的方法，其中， 所述光学元件是通过如下制造工艺而形成其中所述工艺的预定步骤包括从包含冲压、模制、蚀刻、以及沉淀的组中选择的工艺。
7.如权利要求I所述的方法，其中， 所述光学元件的预定部分是由选自下列组中的材料形成陶瓷，玻璃，聚合物，以及塑料；其中所选择的材料在人的可见光谱内具有预定的吸收作用。
8.一种装置，包括 显示器，包括用于呈现视觉信息的显示表面；以及 光学元件，与所述显示器结合使用，以减小所述显示器的预定特征。
9.如权利要求8所述的装置，其中， 所述预定特征为至少如下其中之一所述显示器的视角，以及当以高于预定阈值的不垂直于所述显示器的角度观看时所述显示器上所显示的视觉信息的反衬率。
10.如权利要求8所述的装置，其中， 所述光学元件为所述显示器的一部分，安装于也包括所述显示器的组件内，且被设置成近似平行于所述显示器表面。
11.如权利要求8所述的装置，其中， 所述光学元件包括所述显示器的一部分的预定部分。
12.如权利要求8所述的装置，其中， 所述光学元件设置于所述显示器的至少两个元件之间，所述显示器的所述元件选自下述组背光，罩，局部反射性元件，第一偏光板，第二偏光板，所述显示器中控制所呈现的视觉信息的电极结构，以及滤色片。
13.如权利要求8所述的装置，其中， 所述光学元件是通过如下制造工艺而形成其中所述工艺的预定步骤包括从包含冲压、模制、蚀刻、以及沉淀的组中选出的工艺。
14.如权利要求8所述的装置，其中， 所述光学元件的预定部分是由选自包含下列中的材料形成陶瓷，玻璃，聚合物，以及塑料；其中所选择的材料在人的可见光谱内具有预定的吸收作用。
15.—种方法,包括 提供至少包括显示器的装置，其中所述显示器包括用于呈现视觉信息的显示表面以及透明度可控制的多个像素的像素； 提供光学元件，其与所述显示器结合使用，以减小所述显示器的预定特征；以及 至少根据所述显示器的用户选择所述装置上的预定应用与所述装置上的预定按钮至少其中之一，来将所述像素的透明度调整至预定设置。
16.如权利要求15所述的方法，其中， 通过与所述光学元件结合调整所述多个像素的透明度，向所述用户提供所述用户及其紧邻周围环境的反射的预定部分。
17.如权利要求15所述的方法，还包括 提供背光作为所述装置的一部分； 响应于所述用户选择所述装置上的所述预定应用与所述装置上的所述预定按钮至少其中之一，操作所述背光的预定部分。
18.如权利要求15所述的方法，其中， 所述预定特征为如下至少其中之一所述显示器的视角、以及当以高于预定阈值的不垂直于所述显示器的角度观察时所述显示器上所显示的视觉信息的反衬率。
全文摘要
使用移动装置的用户之间的通信安全性迄今为止一直着重于确保信息的完整性、防止受到攻击、以及对欲获得信息的用户进行验证/认证。同时，电子装置(尤其是移动装置)内所用的LCD显示器的制造商已着重于扩大这些显示器的视角、提高其亮度及对比度。因此，以安全的方式进行加密、递送以及解密的内容在用户访问此内容时会被用户周围的恶意个人或组织看到。因此，安全信息、证书等可在用户没有意识到的情况下被泄漏。因此，本发明用于限制LCD显示器的外视角，以减少机密信息的泄漏。本发明的实施例可在制造期间与LCD显示器相整合，在组装时加入移动装置中或形成售后服务选项的一部分。
文档编号G09F9/35GK102713739SQ201080044855
公开日2012年10月3日 申请日期2010年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者彼得·多布里奇 申请人:彼得·多布里奇
技术领域：
本发明涉及显示装置，更具体而言，涉及提供增强的信息显示机密性及显示装置功能。
背景技术：
在过去10年中，随着无线装置、个人电脑、互联网、以及宽带网络的广泛应用，技术、媒体及电信(Technology, Media and Telecommunication ；TMT)业已增长成为目前全球超过3万亿美元的价值链，其中包括内容供应商、广告业者、电信公司以及电子供应商(((White Paper Wireless Social Networking》，iSuppli, 2008 年 7 月)。根据 iSuppli (新闻发布，2008 年6 月 4 H ,http://www. isuppli.com/NewsDetail.aspx ID = 12930),在未来十年中，无线社交网络产品、应用、组件、及广告到2020年将产生大于2. 5万亿美元的收益。在未来十年中，预期例如移动电话、智能电话、个人数字助理(personal digitalassistant ；PDA)等移动装置将变成供消费者观看来自互联网(World Wide Web)的内容或访问互联网(World Wide Web)的主要途径，且预期许多应用(例如社交网络、电子邮件、以及金融交易等)将大部分转入无线领域，从而提供消费者所需的无处不在的联接程度及类型。同时，预期与此种演变相伴地将产生新一代应用，这些新一代应用将大大增强这些装置的吸引力及实用性。现在，基本上存在三种等级的用户，即紧密的家庭成员及密友、扩展性的朋友、以及享有共同兴趣的群体。现在，用户通过游戏、化身(avatar)、以及一般的更新与信息来与扩展性的朋友偶尔但强烈地互动。具有共同兴趣的用户以延伸至商业的方式进行交流。在商业中，社交网络在交易、网上协作以及虚拟会议方面的流行也有可能刺激用于观看及分享内容的移动装置的进步，并因此刺激移动装置在其他应用(包括金融、电子邮件、信息传送、音乐等)中的优势地位。因此，未来十年中，当用户转至此种无线装置作为其进行通信、访问内容、以及使用各种应用的主要途径时，在全球的半导体及显示器工业中也将必须出现技术革新。当便携式无线装置的制造商通过优异的显示器技术而不是迄今为止一直颇为重要的包括电池寿命、重量、尺寸、完整的关键字等特征来强调区别时，越来越多的显示器将作为移动装置价值链的最有价值的部分而出现。在移动装置上的大量应用中，其中用户通常在其住所、办公室或对其来说基本上为私人性的其他空间的外面，需要增强信息的安全性。此种信息可为向用户提供或显示的信息，并可包括例如来自家庭成员、朋友、商业伙伴、金融机构的消息，或作为另一选择，可为图像、Flash影片或其他可视媒体。类似地，此种数据可为由用户提供/输入的信息，并可包括例如给家庭成员、朋友、商业伙伴、或金融机构的消息，与基于网络的服务提供商相关的用户名，与基于网络的服务提供商相关的密码，用于访问当前被锁定的移动装置的密码等。在历史上，与在两个用户(个人、企业、网络服务等)之间交换的信息的安全性相关的开发一直着重于一个或多个实际传输过程以及确保不受到例如“中继攻击(relayattack) ”、“生日攻击(birthday attack) ”或“中间人攻击(man-in-the-middle attack)”等攻击。因此，其中的活动一直着重于密码技术，从而使包括“对称密钥”、“非对称密钥”、“公开密钥”、以及“专用密钥”的术语在许多情形中已变成在金融机构等中出现安全泄漏时普通人所知道的知识的一部分。因此，例如传输层安全性(Transport Layer Security ；TLS)及其处理器、保密插口层(Secure Sockets Layer ;SSL)等密码协议为通过网络(例如互联网)进行的通信提供安全与数据完整性。TLS与SSL在传输层以端对端的方式对网络连接的各个段进行加密。这些协议的若干版本广泛用于如网络浏览、电子邮件、互联网传真、即时传信以及网络电话(voice-over-IP ；VoIP)等应用中。
除了此种通信应用，还存在对在移动装置中使用的新兴的电子商务(e-co_erce)应用的安全需要。在2009年4-6月期间(Q22009)电子商务为324亿美元，但仍然仅占Q22009零售市场总额9000亿美元的约3. 6% (由美国人口调查局发布于2009年8月17日的《2009年第二季度电子商务零售报告(2nd Quarter 2009 Retail E-Commerce SalesReport)》中)。因此，电子商务将扩大例如验证及认证、授权及访问控制、数据完整性、机密性、不可否认性、信托、以及管理开拓技术等安全需要，所述管理开拓技术例如为互联网安全、防火墙、密码系统、数字签名、安全电邮、公钥构架、知识产权保护以及水印、Java安全，数据库安全、安全电子付款(例如安全电子交易(secure electronic transaction ;SET)、数字现金、数字支票等)、以及智能卡技术。然而，尽管有政府、金融机构、以及其他企业在资源、创造力、基础设施等方面的巨大投资来保护个人及企业，但仍然存在出现安全泄漏的可能，这是因为用户证书在例如访问其账户、特定交易或其电子移动装置时，可被恶意的个人单独地或与其他人协作地获得。例如，恶意的个人可在一系列用户通过自动取款机访问其金融机构时将其键盘输入拍摄下来，他们可以在零售店中建立虚设的终端机来获取用户信息，或者当乘坐公共汽车、火车或其他形式的大众交通工具、坐在咖啡店、饭馆、图书馆或其他公共空间里或者站在街上时，他们可以只是紧挨用户个人并在用户输入其用户名或密码例如以从其移动装置访问其金融机构时从侧面朝用户看。同样地，恶意的个人或窥探的个人可看到用户移动装置的LCD显示器上所显示的任何信息，这些信息可为私人的、商业的、金融的、成人的内容等。通常，用户的移动装置(便携式电脑、掌上电脑、移动电话、个人数字助理(PDA))上的显示器为液晶显示器(liquid crystal display ;IXD)。对于用户向其移动装置输入访问信息(例如用户名、密码等)来说不幸的是，TMT商业中的历史驱动力一直试图增大LCD显示器的视角以便将其用于电视机、计算机、移动装置等。因此，逐渐使得恶意的用户能够更好地看到用户移动装置上所显示、输入及产生的信息。因此，限制移动装置上的IXD显示器的外视角将是有利的。然而，尽管出现了高容量市场，移动装置的LCD显示器通过将通常的设计及平台与电视机或计算机的LCD显示器相结合来促使制造规模改变。例如，用于便携式电脑的单一 18" LCD显示器等价于用于Apple iPhone 或Blackberry Curve 的22个2· 5" LCD显不器，且相比之下，单一42" LCD电视机等价于用于典型移动装置的120个2. 5" IXD显示器。因此，出售200万台电视机需要与2亿4千万台移动装置相同的IXD总体制造容量。因此，为维持对此种制造规模的利用，有利的是将对移动装置视角的限制作为要素加入到IXD显示器中，或将其作为可在不改变总体制造工艺流程的情况下而引入的设计要素的变型。因此，期望提供一种限制移动装置的LCD显示器的视角的方法，以减小紧邻移动装置用户的其他个人看到LCD显示器上所显示的信息的可能性。
发明内容
本发明的目的是避免或减轻现有技术的至少一个缺点。根据本发明的实施例，提供一种方法，其包括提供包含用于呈现视觉信息的显示表面的显示器；以及提供与所述显示器结合使用以减小显示器的预定特征的光学元件。根据本发明的另一实施例，提供一种方法，其包括提供至少包括显示器的装置，其中所述显示器包括用于呈现视觉信息的显示表面以及透明度可控制的多个像素的像素；提供与所述显示器结合使用的光学元件，以减小所述显示器的预定特征；以及至少根据所述显示器的用户选择所述装置上的预定应用与所述装置上的预定按钮至少其中之一，来将所述像素的透明度调整至预定设置。通过结合附图阅读以下对本发明具体实施例的说明，本发明的其他方面及特征对于所属领域的普通技术人员将一目了然。
现在将通过参照附图而仅以举例方式来说明本发明的实施例，其中图IA至图IF描绘IXD显示器中的IXD元件的工作原理； 图2为半透半反射式IXD显示器的剖视图；图3A描绘如何确定IXD显示器的视角；图3B显示目前商业移动装置中的LCD的视角有多大；图4描绘现有技术IXD显示器中的光的传播；图5A描绘根据本发明实施例的IXD显不器中的光的传播；图5B描绘本发明的实施例；图6描绘根据本发明实施例的显示器覆盖物的范围；图7描绘根据本发明实施例的IXD显示器中的光的传播；图8描绘根据本发明实施例的IXD显示器中的光的传播；图9A描绘利用根据本发明实施例的LCD显示器的受限视角来提供反射镜的应用；以及图9B描绘应用的实施例，其中采用可编程的发光元件来提供低光照水平的反射
镜应用。
具体实施例方式本发明涉及在向包括显示器的装置的用户显示信息时增强机密性。以下将提及根据附图进行编号的具体元件。以下讨论应被视为实例性的，且不应被视为限制本发明的范围。本发明的范围界定于权利要求书中，且不应被视为受限于以下所说明的实施细节，所属领域的技术人员将理解，可通过将各元件替换为等价功能的元件而进行修改。参照图1A，其描绘根据现有技术的反射式IXD显示器100的分解示意图。相应地，图中显示第一偏光板101、电极片102、液晶层103以及接地层104，其中电极片102包括具有透明氧化铟锡(ITO)电极的玻璃载体，接地层104包括具有连续的ITO电极的第二玻璃基板。在此后面接着是第二偏光板105及反射镜106。相应地，在使用中，电极片102上的 电极与接地层104之间使加的电场界定由液晶103引起的由第一偏光板101所传递的偏振光的旋转量，以及其中有多少光被第二偏光板105传递及其中有多少光自反射镜106反射。类似地，参照图1B，其显示现有技术的透射式IXD显示器110的分解示意图。相应地，图中显示第一偏光板101、电极片102、液晶层103以及接地层104，其中电极片102包括具有透明氧化铟锡(ITO)电极的玻璃载体，接地层104包括具有连续的ITO电极的第二玻璃基板。在此后面接着是第二偏光板105及光源106。相应地，在使用中，电极片102上的电极与接地层104之间使加的电场界定由液晶103引起的从光源116经第二偏光板115传递的偏振光的旋转量，以及其中有多少光被第一偏光板111传递以及其中有多少光到达用户。参照图1C，其显示现有技术的IXD显示器120的彩色像素的分解示意图。相应地，图中显示第一偏光板122、电极片123、液晶层124、以及接地层125，其中电极片123包括具有透明氧化铟锡(ITO)电极的玻璃载体，接地层125包括具有连续的ITO电极的第二玻璃基板。在此后面接着是第二偏光板126，从而如果在第二偏光板的后面设置光源则提供透射式LCD，而如果设置反射镜则被实施成反射式LCD。在第一偏光板122的前方为滤色片121。通过此种方式，LCD无论为反射式还是透射式均能对在其前方具有滤色片121的LCD显示器(为清晰起见，未在图中显示)的特定部分的强度进行电气控制。因此，通过利用与红色、绿色及蓝色滤色片在空间上相组合的三种像素，此组合能向人眼提供任意颜色。图ID中的第一彩色显示器130中显示此种彩色IXD显示器的实例。如图所示，第一彩色显示器130包括以网格图案在第一彩色显示器130中重复出现的红色滤色片131、蓝色滤色片132以及红色滤色片133。第一彩色显示器130例如用于“每个孩子一台膝上型电脑(One Laptop Per Child ;0LPC) ”X0_1计算机中。现在,参照图IE,其显示第二彩色显示器140，例如在许多计算机、膝上型电脑及电视机中采用的薄膜晶体管(thinfilm transistor ;TFT)IXD。此外,第二彩色显示器140包括像素阵列,像素阵列随后被红色滤色片141、蓝色滤色片142及绿色滤色片143覆盖。图IF中进一步显示至今尚未利用的LCD的替代设计，其描绘第三彩色显示器150包括由这三种滤色片以六角形紧密聚集式设计形成的重复群组155。现在，参照图2，其显示半透半反射式IXD显示器200的剖面。相应地，图中显示前罩250设置于第一偏光板240上且电极基板290已设置有控制电极阵列280。设置在控制电极280之上的是滤色片,其显示为红色滤色片262、绿色滤色片264、以及蓝色滤色片266。电极基板290下方是液晶层230。在此下方的是半反射镜220、第二偏光板295、以及背光210。在工作中，进入半透半反射式IXD显示器200的光(例如第一光学信号276)穿过光学滤色片(例如绿色滤色片264)、电极基板290、以及控制电极280，然后穿过液晶并由半反射镜220反射。在自半反射镜220反射之后，此被反射的光学信号278向回穿过半透半反射式LCD显示器200的各个层并到达观看者。在背光210中产生的光学信号(例如第二光学信号272)穿过第二偏光板295、半反射镜220，然后通过液晶、控制电极280、电极基板290、第一偏光板240、以及光学滤色片(例如红色滤色片262或蓝色滤色片266)传播，最后传播至观看者。因此，半透半反射式IXD显示器200既可利用环境光也可利用从背光210发出的光工作。因此，半透半反射式IXD显示器200在比例如上述图IA中的传统反射式设计更宽范围的光照范围内工作，且与例如上述图IB中的标准透射式设计相比具有更小的功率消耗。参照图3A，其描绘包括IXD显示器320 (例如上述关于图2的半透半反射式IXD)的移动装置310。显示器320由移动装置的用户所将熟悉的许多参数(例如其分辨率或像 素数目等)来表征。然而，IXD显示器320的另一通常不被熟知但在使用移动装置310时对用户尤为明显的参数为视角，其由代表不垂直的视角的Ω330及Ω2340来描绘。通常将视角规定为对观看者来说反衬率下降至10 I时所处的视角。目前，Ω1330 &Ω2340的典型视角分别为70°至80°。尽管此反衬率可意味着颜色可看起来有点不同，但显示器上的信息仍对恶意的观看者可见，尤其在内容例如简单文本的情况下，在安全登录等时通常为此种情形。近来，例如夏普(Sharp)等公司已报道了高达88°的视角。如此宽的视角以前一直被视为移动装置制造商的销售优势。参照图3B，其显示此种IXD显示器，在中心图像350中显示垂直地观看、在上部图像352中显示自高于垂直的方向以高的非垂直视角观看、在下部图像358中显示自低于垂直的视角观看、在左侧图像354中显示自垂直视角的左边观看、以及在右侧图像356中显示自垂直视角的右边观看。在这些图像中显而易见的是，现在的LCD显示器提供极好的非垂直观看性。然而，对于坐着持有其移动装置的普通用户而言，问题是此种宽视角在牺牲其所显示的信息的安全性与机密性的情况下会有多大的益处。参照图4，其描绘现有技术的IXD显示器中的光传播示意图400。如图所示，示意图400描绘包括第一至第四彩色群组420、430、440及450的半透半反射式设计，所述彩色群组包括与上部透明ITO膜上的电极相关的红色、绿色及蓝色滤色片元件。现在，考虑光从远离用户的点进入IXD显示器。第一光460A传播并进入第四彩色群组450，经半反射镜410反射，并从半反射镜410被反射为穿过第四彩色群组450的第二光460B。类似地，第三光470A通过第四彩色群组450传播，经半反射镜410反射为第四光470B并通过第三彩色群组440而离开IXD显示器。类似地，第五光480A及第六光490A分别经第四彩色群组450及第三彩色群组440进入IXD显示器，且自半反射镜410被分别反射为第七光480B及第八光490B，然后分别通过第二彩色群组430及第一彩色群组420而离开IXD显示器。如果将图4中所示的半透半反射式显示器用于高亮环境光的环境中，则与光来自提供第一、第三、第五及第七光460A、470A、480S及490A的源相比，显示会轻微地降低，其中第一、第三、第五及第七光460A、470A、480S及490A分别经所有四个彩色群组420至450返回至观看者。在每一情形中，沿路径传播的光均是多个彩色群组的液晶偏振旋转量的组合，而不是指定的单一彩色群组。尽管用户在正常操作条件下可能不会注意到，但是来自离轴的单一点的光在LCD中及离开而到达观看者时所通过的多个路径在考虑以下一些可能的应用时会变得显而易见对所显示的光的分布敏感的应用(例如显示对比度非常高的信息)，或其中向用户呈现的图像是基于周围环境的应用、或甚至其中背光为多功能装置的应用。目前的移动装置的应用实例例如包括向用户提供反射镜。形成IXD显示器400的一部分的多功能装置的实例包括采用固态半导体发光二极管(light emitting diode;LED),其在正向偏压下用作发射器、而在反向偏压下用作探测器。因此，可考虑其中用户可同时观看信息并记录视听内容的应用。参照图5A，其描绘根据本发明实施例的LCD显示器500内的光的传播示意图。如图所示，IXD显示器500是具有光元件515及半反射镜510的半透半反射式设计。光学元件510C设置于罩510D的前方，且在IXD显示器500内显示有第一至第四子结构520至550，第一至第四子结构520至550包括位于电极基板510E的上侧上的滤色片(红色、绿色、蓝色)及位于电极基板510E的下侧上的电极触点。如图所示，示意图左手侧的四个光路径分别为第一至第四路径560A至590A，其定 位于罩510D的前方。第一至第四路径560A至590A中每一个分别穿过光学元件510C并如第五至第八路径560B至590B所示分别变成几乎垂直于IXD显示器500。因此通过自半反射镜510反射，第五至第八路径560B至590B分别被光学元件510C重新定向为沿第一至第四路径560A至590A。类似地，第九至第十二路径560C至590C分别通过光学元件510C传播而分别变成第十三至第十六路径560D至580D。以类似的方式，来自半反射镜510的反射使得第十三至第十六路径560D至590D分别被光学元件510C重定向为沿第九至第十二路径 560C 至 590C。参照图5B，其描绘根据本发明实施例的另一 IXD显示器5000A，其中在光元件5300与半反射镜5100之间插入第一光学元件5200。光学元件5200用于为光元件5300射出的光(分别如第一及第二光路径群组5400B及5400D所示)提供准直度。然后，位于IXD显示器5000的罩5600前方的第二光学兀件5500作用于这些部分准直或准直的光路径上，以分别为光路径群组5400B及5400D中的每一组提供光路径群组5400A及5400C的聚焦集合。图5C中进一步描绘根据本发明实施例的IXD显示器5000B，其中在半反射镜5700与光元件5800的上方插入光学元件5600。所属领域的技术人员将明白，由第二光学元件所实施的聚焦不必具有高的光学功率，这是因为第二光学元件旨在减小IXD显示器5000的有效视角。现在参照图6，其显示多个覆盖物，分别为第一至第四覆盖物610至640，其可作为根据本发明实施例的光学元件，例如图5B的第二光学元件5500及图5A的光学元件510C。如图所示，第一覆盖物610包括光学元件615的重复图案，其可例如以一定距离重复而成形，该距离与LCD显示器中的三种滤色片的距离相匹配或与单色显示器中的像素群组的距离相匹配。因此，当与例如图IF中第三彩色显示器150 (其中采用三种滤色片的圆形结构)等LCD显示器一起使用时，光学元件615可为圆形对称的。作为另外一种选择，例如以图ID中的第一彩色显示器130或图IE中的第二彩色显示器140中的单个或多个滤色片群组工作时，光学元件615可为非对称的。类似地，第二覆盖物620包括光学结构的重复阵列620，在本例中，每一光学结构均基于菲涅耳透镜，使得LCD显示器中的三种像素彩色群组或像素的预定子集分别可耦合至背光中的单一发光元件而不是分布式背光。以此种方式，第二覆盖物620允许背光设计基于垂直的发光二极管的半导体基板。第三覆盖物630包括与两个外围光学兀件634及638相配合的中心光学元件635。以此种方式，根据基于IXD显示器中的像素与名义中心点或区域分离的关系，光学元件的设计可有所不同。图中还显示第四覆盖物640，其包括相同光学兀件644的重复序列,光学兀件644的尺寸适合于IXD显不器中的不分颜色的每一像素，或适合于显示器像素的彩色群组或预定子集。所属领域的技术人员将明白，例如如上关于图5B及5C所示，也可分别采用第一至第四覆盖物610至640作为IXD显示器中的光学元件。所属领域的技术人员将进一步明白，IXD显示器可组合多个光学元件，包括例如位于背光与半反射镜或背光与下部偏光板之间的光学元件、以及位于罩板前方的另一光学元件。所属领域的技术人员还将明白，此种光学元件可设置于LCD显示器中的其他位置以获得相同的效果。 所属领域的技术人员还将明白，根据光学元件在总体显示器中的位置以及其是否整合于总体的LCD制造序列中，光学元件的实施可有所不同。例如，通过在对背光的透明钝化层中形成例如二氧化娃、氮化娃、旋涂玻璃(spin-on glass ；S0G)及聚合物等结构,可在基于半导体的背光中实施例如图6所示第二及第四覆盖物620及640所分别显示的经过修改的菲涅尔型透镜或简单的透镜。类似地，这些结构及关于本发明不同实施例描述的其他结构可由硅石基板制造，硅石基板可用于形成LCD显示器的罩板或电极基板，例如如上图2中的罩250、电极基板290、以及半反射镜220。作为另外一种选择，例如图5所示，光学元件可设置于IXD显示器的上方，其中光学元件可同样形成于基板材料(例如玻璃或硅石)中，也可通过对聚合物材料进行模制或冲压而形成。在一实施例中，可考虑使光学元件形成于包括LCD显示器的移动装置的保护壳的透明窗中。以此种方式，对视角的限制可作为现有移动装置的售后服务选项来出售。现在参照图7，其显示关于根据本发明实施例的具有光学元件720的IXD显示器710的光传播实例性示意图700。如图所示，IXD显示器710包括背光(为清晰起见，未单独标示)且为半透半反射式设计，以允许在高亮的环境光照条件下以减小的功率消耗进行工作。因此，考虑低的光照水平情况下，可使用背光，且因此光学信号750自背光通过液晶、偏振器、以及滤色片而进行耦合，以产生移动装置响应于用户的动作所决定的显示。然后，这些光学信号750照射于光学元件720上，其中光学信号750分别作为用户信号731至736朝用户衍射。以此种方式，显示器的图像对位于远离LCD显示器710的垂直轴的恶意用户(为清晰起见，图中未显示)不可见。现在，考虑用户周围高亮环境光照水平的情形，则背光将会关闭或发光水平大大减小。现在，用户信号731至736代表处于与IXD显示器710的垂直轴相关的周围环境中的光学信号，且其中在正常的工作条件下，在LCD显示器与用户的脸之间有一条假想的线。用户信号731至736在照射于光学元件720上时被衍射而变成显示信号760，显示信号760通过IXD显示器710传播并被反射为光学信号750。然后这些反射的信号沿与用户信号731至736相同的路径传播回至用户。周围信号742及746分别代表以大的入射角自周围环境入射至IXD显示器710及光学元件720的信号，其以大的入射角分别作为反射信号744及748而反射回。因此，位于IXD显示器710侧面的恶意用户及包括IXD显示器710的移动装置的用户将看到用户另一侧的环境的反射图像，而不会收到来自LCD显示器710的光学信号。应明白，现实中的装置会出现缺陷，因此IXD显示器710对具有大的入射角的信号的增大的反射率用于减小源自LCD显示器710的信息的任何反衬率，从而使恶意的用户更加难以得逞。参照图8，其描绘关于根据本发明实施例的具有光学元件820的IXD显示器810的光传播的实例性示意图800。如图所示，LCD显示器810包括背光(为清晰起见，未单独标识)且为半透半反射式设计，以允许在高亮的环境光照条件下以减小的功率消耗工作。因此，考虑在低的光照水平的情况下，可使用背光，因此光学信号850自背光通过液晶、偏光板、以及滤色片而耦合，以产生移动装置响应于用户的动作而决定的显示。然后，这些光学信号850照射于光学元件820上，其中光学信号850分别作为用户信号831至836朝用户衍射。以此种方式，显示器的图像对位于远离IXD显示器810的垂直轴的恶意用户(为清晰起见，图中未显示)不可见。
现在，考虑用户周围的高的环境光照水平的情形，则背光将会关闭或发光水平大大减小。现在，用户信号831至836代表处于与IXD显示器810的垂直轴相关的周围环境中的光学信号，且其中在正常的工作条件下，在LCD显示器与用户的脸之间有一条假想的线。用户信号831至836通过照射于光学元件820上而被衍射并变成显示信号860，显示信号860通过IXD显示器810传播并被反射为光学信号850。然后这些反射的信号沿与用户信号831至836相同的路径传播回至用户。周围信号842及846分别代表以大的入射角自周围环境入射至IXD显示器810及光学元件820的信号，其以大的入射角分别作为反射信号844及848而反射回。因此，位于IXD显示器810侧面的恶意用户及包括IXD显示器810的移动装置的用户将看到用户另一侧的环境的反射图像，而不会收到来自LCD显示器810的光学信号。现在参照图9A，其描绘利用根据本发明实施例的LCD显示器的受限视角来向用户提供反射镜的应用。如图所示，用户920正面朝向包括根据本发明实施例的显示器930的移动装置910。因此，如上关于图7及图8所述，在高的环境光照水平下，则仅在用户的受限角度范围内产生的信号将传播至显示器930并被反射回至用户。现在，如果显示器930中的控制电极全部被设定为允许实现最大透射率，则返回至用户的光将会是其周围产生的光，因此用户将在显示器930上看到他们的脸950。参照图9B，其描绘了本发明的另一实施例，其中显示器930包含背光，背光可针对所打开的显示器的预定部分进行编程。因此，光940在低的环境光照条件下打开，其通过再次将此区域内的所有电极设定至最大透射率而实质上为白光，并将用于为用户照明(为清晰起见，图中未显示)，使得自用户脸部反射至显示器930的光将再次反射至用户，从而即使在低的光照水平下他们也会看到其图像950。本发明的上述实施例仅用作举例。所属领域的技术人员可在不背离仅由随附权利要求书界定的本发明范围的情况下，对具体的实施例进行替代、修改或改变。
权利要求
1.一种方法，包括 提供显示器，其包括用于呈现视觉信息的显示表面；以及 提供光学元件，其与所述显示器结合使用，以减小所述显示器的预定特征。
2.如权利要求I所述的方法，其中， 所述预定特征为如下至少其中之一所述显示器的视角，以及当以高于预定阈值的不垂直于所述显示器的角度观看时所述显示器上所显示的视觉信息的反衬率。
3.如权利要求I所述的方法，其中， 所述光学元件为所述显示器的至少一部分，安装于也包括所述显示器的装置中，且被设置成近似平行于所述显示器的表面。
4.如权利要求I所述的方法，其中， 所述光学元件包括所述显示器的一部分的预定部分。
5.如权利要求I所述的方法，其中， 所述光学元件设置于所述显示器的至少两个元件之间，所述显示器的所述元件选自下述组背光，罩，局部反射性元件，第一偏光板，第二偏光板，所述显示器中控制所呈现的视觉信息的电极结构，以及滤色片。
6.如权利要求I所述的方法，其中， 所述光学元件是通过如下制造工艺而形成其中所述工艺的预定步骤包括从包含冲压、模制、蚀刻、以及沉淀的组中选择的工艺。
7.如权利要求I所述的方法，其中， 所述光学元件的预定部分是由选自下列组中的材料形成陶瓷，玻璃，聚合物，以及塑料；其中所选择的材料在人的可见光谱内具有预定的吸收作用。
8.一种装置，包括 显示器，包括用于呈现视觉信息的显示表面；以及 光学元件，与所述显示器结合使用，以减小所述显示器的预定特征。
9.如权利要求8所述的装置，其中， 所述预定特征为至少如下其中之一所述显示器的视角，以及当以高于预定阈值的不垂直于所述显示器的角度观看时所述显示器上所显示的视觉信息的反衬率。
10.如权利要求8所述的装置，其中， 所述光学元件为所述显示器的一部分，安装于也包括所述显示器的组件内，且被设置成近似平行于所述显示器表面。
11.如权利要求8所述的装置，其中， 所述光学元件包括所述显示器的一部分的预定部分。
12.如权利要求8所述的装置，其中， 所述光学元件设置于所述显示器的至少两个元件之间，所述显示器的所述元件选自下述组背光，罩，局部反射性元件，第一偏光板，第二偏光板，所述显示器中控制所呈现的视觉信息的电极结构，以及滤色片。
13.如权利要求8所述的装置，其中， 所述光学元件是通过如下制造工艺而形成其中所述工艺的预定步骤包括从包含冲压、模制、蚀刻、以及沉淀的组中选出的工艺。
14.如权利要求8所述的装置，其中， 所述光学元件的预定部分是由选自包含下列中的材料形成陶瓷，玻璃，聚合物，以及塑料；其中所选择的材料在人的可见光谱内具有预定的吸收作用。
15.—种方法,包括 提供至少包括显示器的装置，其中所述显示器包括用于呈现视觉信息的显示表面以及透明度可控制的多个像素的像素； 提供光学元件，其与所述显示器结合使用，以减小所述显示器的预定特征；以及 至少根据所述显示器的用户选择所述装置上的预定应用与所述装置上的预定按钮至少其中之一，来将所述像素的透明度调整至预定设置。
16.如权利要求15所述的方法，其中， 通过与所述光学元件结合调整所述多个像素的透明度，向所述用户提供所述用户及其紧邻周围环境的反射的预定部分。
17.如权利要求15所述的方法，还包括 提供背光作为所述装置的一部分； 响应于所述用户选择所述装置上的所述预定应用与所述装置上的所述预定按钮至少其中之一，操作所述背光的预定部分。
18.如权利要求15所述的方法，其中， 所述预定特征为如下至少其中之一所述显示器的视角、以及当以高于预定阈值的不垂直于所述显示器的角度观察时所述显示器上所显示的视觉信息的反衬率。
全文摘要
使用移动装置的用户之间的通信安全性迄今为止一直着重于确保信息的完整性、防止受到攻击、以及对欲获得信息的用户进行验证/认证。同时，电子装置(尤其是移动装置)内所用的LCD显示器的制造商已着重于扩大这些显示器的视角、提高其亮度及对比度。因此，以安全的方式进行加密、递送以及解密的内容在用户访问此内容时会被用户周围的恶意个人或组织看到。因此，安全信息、证书等可在用户没有意识到的情况下被泄漏。因此，本发明用于限制LCD显示器的外视角，以减少机密信息的泄漏。本发明的实施例可在制造期间与LCD显示器相整合，在组装时加入移动装置中或形成售后服务选项的一部分。
文档编号G09F9/35GK102713739SQ201080044855
公开日2012年10月3日 申请日期2010年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者彼得·多布里奇 申请人:彼得·多布里奇
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