(57)【要約】  光学的コーティングは、異なる材料及び厚みの複数の層を含み、そして電子装置ディスプレイのための透明なディスプレイカバー付近に配置される。光学的コーティングは、ほとんどの可視光を透過し、ほとんどの非可視光を反射し、そして電子装置内から発生される黒体放射を実質的に吸収する。光学的コーティングは、電子装置ディスプレイから単独で又は除去可能な透明のディスプレイカバーと一緒に容易に除去することができる。複数の層は、交互に低い屈折率及び高い屈折率をもつ２つ以上の材料より成る。層の配列及び厚みは、透明なディスプレイカバーの厚み及び光学的特性に基づいて設計される。別の実施形態では、内部光学的コーティングは、視覚ディスプレイユニット付近の典型的な内部反射防止コーティングに置き換わるように特に処方される。【選択図】      図１
2014506338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関連電子装置のグラフィック表示を与えるための視覚ディスプレイユニットと、
前記視覚ディスプレイユニット付近に位置された透明なディスプレイカバーと、
前記視覚ディスプレイユニットと前記透明なディスプレイカバーとの間に配置されて、異なる材料及び厚みの複数の光学的層を含んでいる特殊な内部光学的コーティングと、
を備え、前記特殊な内部光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、且つ電子装置内から発生されるほとんどの黒体放射を吸収するようにされた、電子装置ディスプレイ。
【請求項２】
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされた、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項３】
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも７０％を反射するようにされた、請求項２に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項４】
前記特殊な内部光学的コーティングは、個別の内部反射防止コーティングが電子装置ディスプレイに対して有益ではないように設計される、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項５】
前記内部反射防止コーティングと前記視覚ディスプレイユニットとの間にエアギャップが設けられる、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項６】
前記複数の層は、２つの異なる材料の交互の層より成る、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項７】
前記２つの異なる材料は、二酸化シリコン及び五酸化タンタルである、請求項６に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項８】
前記複数の層は、少なくとも３６層を含む、請求項７に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項９】
前記複数の光学的層各々の個々の厚みは、約１０ないし約４００ナノメータである、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項１０】
前記複数の光学的層の配列及び厚みは、前記透明なディスプレイカバーの厚み及び光学的特性に基づいて設計される、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項１１】
１つ以上の電子装置内部コンポーネントを収容するハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信する１つ以上のユーザインターフェイスコンポーネントを有する少なくとも１つのユーザインターフェイス領域と、
前記プロセッサと通信するディスプレイ装置と、
を備え、前記ディスプレイ装置は、
電子装置のグラフィック表示を与えるための視覚ディスプレイユニット、
前記視覚ディスプレイユニット付近に位置された透明なディスプレイカバー、及び
前記視覚ディスプレイユニットと前記透明なディスプレイカバーとの間に配置され、異なる材料及び厚みの複数の光学的層を含んでいる特殊な内部光学的コーティング、
を有し、前記特殊な内部光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、且つ電子装置内から発生されるほとんどの黒体放射を吸収するようにされた、電子装置。
【請求項１２】
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされた、請求項１１に記載の電子装置。
【請求項１３】
前記ディスプレイ装置は、更に、
前記ディスプレイカバーと前記光学的コーティングとの間に配置されたタッチパネル層と、
前記種々の層を一緒に接着する複数の接着剤層と、
前記タッチパネル層と前記光学的コーティングとの間に配置されてそれらの接着を促進する光学的コーティングフィルム層と、
を含む請求項１１に記載の電子装置。
【請求項１４】
前記複数の光学的層の配列及び厚みは、前記ディスプレイカバー、タッチパネル層、接着剤層及び光学的コーティングフィルム層の厚み及び光学的特性に基づいて設計される、請求項１３に記載の電子装置。
【請求項１５】
前記特殊な内部光学的コーティングは、個別の内部反射防止コーティングが電子装置ディスプレイに対して有益ではないように設計される、請求項１１に記載の電子装置。
【請求項１６】
前記特殊な内部光学的コーティングは、個別の内部反射防止コーティングに置き換わるように設計される、請求項１１に記載の電子装置。
【請求項１７】
電子装置のディスプレイを改善する方法において、
電子装置の視覚ディスプレイユニット付近に位置されるディスプレイカバーの厚み及び光学的特性を決定する段階と、
前記ディスプレイカバーと前記視覚ディスプレイユニットとの間に配置される光学的コーティングを設計する段階であって、その光学的コーティングは、異なる材料及び厚みの複数の層を含むものであり、更に、光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、且つ全体的に全非可視光波長のほとんどを反射するようにされたものである段階と、
異なる光学的特性の複数の層を有する光学的コーティングを形成する段階と、
前記ディスプレイカバー、光学的コーティング、及び視覚ディスプレイユニットをその順序で結合して電子装置ディスプレイを形成する段階と、
を備えた方法。
【請求項１８】
前記ディスプレイカバーと前記光学的コーティングとの間に位置されるタッチパネル層の厚み及び光学的特性を決定する段階を更に備え、前記結合段階は、前記ディスプレイカバーと前記光学的コーティングとの間に前記タッチパネル層を結合して、電子装置ディスプレイを形成することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記設計段階は、前記ディスプレイカバーの厚み及び光学的特性を考慮することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記設計段階は、個別の反射防止コーティングの光学的特性を考慮することを含み、そして更に、
前記個別の反射防止コーティングを光学的コーティングに置き換える段階、
を備えた請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
電子装置ディスプレイに関連した電子装置のユーザに視覚表示を与えるための視覚ディスプレイユニットと、
前記視覚ディスプレイユニットに接近して位置された透明のディスプレイカバーと、
前記ディスプレイカバー付近に配置され、異なる材料及び厚みの複数の層を含む光学的コーティングと、
を備え、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、且つ電子装置内から発生されるほとんどの黒体放射を吸収するようにされた、電子装置ディスプレイ。
【請求項２２】
前記光学的コーティングは、前記電子装置ディスプレイから容易に除去できる、請求項２１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項２３】
前記光学的コーティングは、前記透明なディスプレイカバーに固定され、そして前記光学的コーティング・透明なディスプレイカバー結合体は、前記電子装置ディスプレイから容易に除去できる、請求項２２に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項２４】
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされた、請求項２１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項２５】
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも７０％を反射するようにされた、請求項２１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項２６】
前記複数の層は、２つの異なる材料の交互の層より成る、請求項２１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項２７】
前記２つの異なる材料は、二酸化シリコン及び五酸化タンタルである、請求項２６に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項２８】
前記複数の層は、少なくとも３６層を含む、請求項２７に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項２９】
前記複数の層各々の個々の厚みは、約１０ないし約４００ナノメータである、請求項２１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項３０】
前記複数の層の配列及び厚みは、前記透明なディスプレイカバーの厚み及び光学的特性に基づいて設計される、請求項２１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項３１】
１つ以上の電子装置内部コンポーネントを収容するハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信する１つ以上のユーザインターフェイスコンポーネントを有する少なくとも１つのユーザインターフェイス領域と、
前記プロセッサと通信するディスプレイ装置と、
を備え、前記ディスプレイ装置は、
電子装置のユーザに視覚表示を与えるための視覚ディスプレイユニット、
前記視覚ディスプレイユニット付近に位置された透明なディスプレイカバー、及び
前記ディスプレイカバー付近に配置され、異なる材料及び厚みの複数の光学的層を含む光学的コーティング、
を有し、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、且つ全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、そして前記光学的コーティングは、電子装置から容易に除去されるものである、電子装置。
【請求項３２】
前記除去可能な光学的コーティングは、接着剤を有する除去可能な保護カバーフィルムに含まれる、請求項３１に記載の電子装置。
【請求項３３】
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされた、請求項３１に記載の電子装置。
【請求項３４】
前記光学的コーティングは、更に、電子装置内から発生される黒体放射を実質的に吸収するようにされた、請求項３１に記載の電子装置。
【請求項３５】
前記複数の層の配列及び厚みは、前記ディスプレイカバーの厚み及び光学的特性に基づいて設計される、請求項３１に記載の電子装置。
【請求項３６】
第１表面及び第２表面をもつ透明なパネルと、
第１の屈折率をもつ同じ第１材料から各々形成された第１の複数の光学的透過性層と、
第２の屈折率をもつ同じ第２材料から各々形成された第２の複数の光学的透過性層と、を備え、前記第２の複数の光学的透過性層は、前記第１の複数の光学的透過性層とインターリーブされて、透明なパネルの第１表面付近に位置された全体的光学的コーティングを形成し、
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、且つ前記透明パネルの第２表面を越えるところから発生される黒体放射を実質的に吸収するようにされ、
前記光学的コーティングは、前記透明パネルから容易に除去できる、選択的透過性光学システム。
【請求項３７】
前記第１の複数の層は、少なくとも１８層を含み、そして前記第２の複数の層は、少なくとも１８層を含む、請求項３６に記載の選択的透過性光学システム。
【請求項３８】
前記第１及び第２の複数の層の厚みは、前記透明パネルの厚み及び光学的特性に基づいて設計される、請求項３６に記載の選択的透過性光学システム。
【請求項３９】
前記第１の材料は、二酸化シリコンであり、そして前記第２の材料は、五酸化タンタルである、請求項３６に記載の選択的透過性光学システム。
【請求項４０】
電子装置のディスプレイを改善する方法において、
電子装置の視覚ディスプレイユニット付近に位置されるディスプレイカバーの厚み及び光学的特性を決定する段階と、
前記ディスプレイカバー付近に配置される光学的コーティングを設計する段階であって、その光学的コーティングは、異なる材料及び厚みの複数の層を含むものであり、更に、光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、且つ全体的に全非可視光波長のほとんどを反射するようにされたものである段階と、
異なる光学的特性の複数の層を有する前記光学的コーティングを形成する段階と、
前記光学的コーティングが電子装置ディスプレイから容易に除去できるように前記光学的コーティングを生成する段階と、
を備えた方法。
【請求項４１】
前記光学的コーティングは、接着剤を有する除去可能な保護カバーフィルムに含まれる、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記光学的コーティングは、前記透明なディスプレイカバーに固定され、そして前記光学的コーティング・透明なディスプレイカバー結合体は、前記電子装置ディスプレイから容易に除去できる、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記除去可能な光学的コーティングを前記ディスプレイカバー付近に配置する段階を更に備えた、請求項４０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、コンピューティング装置及び電子装置に関するもので、より特定すれば、そのようなコンピューティング装置及び電子装置のための視覚表示及び表現に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラップトップコンピュータ、メディアプレーヤ、セルラー電話、ＰＤＡ、等のパーソナルコンピューティング装置及び電子装置が偏在してきている。そのような装置のパワー、動作速度及び審美的見掛けを依然維持し又は高めながらそのような装置を益々小さなサイズ及び手頃な値段で消費者に提供できることがこのトレンドに大きく貢献している。不都合なことに、小型で、軽量で、よりパワフルなポータブルコンピューティング装置というトレンドは、特に、そのような装置が比較的大きなディスプレイスクリーンを有する場合には、それら装置の実際の生産において継続的な設計上の難題を提起する。そのようなポータブル電子装置に関連した幾つかの設計上の難題は、サイズ、処理パワー又はユーザの利便性を犠牲にせずに、クリアで健全な視覚表示を与え、電力消費を最小にし、そして熱を消散できるようにすることである。
【０００３】
例えば、多くのユーザは、忙しくしているときや、単に屋外にいるときのように、実質的にいつでもポータブル電子装置を使用できることを望む。しかしながら、多くの消費者は、装置が直射日光に曝されたとき又は周囲環境が不当に明るいときにはポータブル電子装置の使用が常に理想的でないことを知っている。そのような状況は、ある場合に、電子装置の視覚表示に関して望ましからぬ眩しさを招く。眩しさを減少することは、着色や他の表示上の事柄を伴うが、そのような特徴は、装置内のバックライトレベルを高める必要性を生じる。これは、電力消費を増加するだけでなく、装置の設計上考慮しなければならない付加的な熱の発生も招く。
【０００４】
別の例として、パワフルな処理システムを有する比較的小サイズのポータブル装置は、それ自身著しい量の熱発生を招く。多くの消費者が証言するように、そのような装置加熱状態は、直射日光に曝すか又は屋外に出すことで悪化する。直射日光の中で使用するポータブル電子装置の急速な加熱又は過熱は、装置への太陽エネルギーの即時通過を許す大型のディスプレイスクリーンを装置が有する場合には、更に加速されることになる。
【０００５】
これら及び他の潜在的なファクタの１つ以上のために、多くのポータブル電子装置は、直射日光又は他の強力な光源をもつ屋外又は他の環境において健全な視覚ディスプレイで完全に機能できることに限界がある。装置の全機能が常に妥協されるのではないが、他の可能性の中でも、眩しさ、電力消費の増加、バッテリ寿命の短縮、又は装置の過熱のために、依然不便さがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンピューティング装置及び電子装置を提供するために使用される多数の設計及び技術は、これまで、一般的に良好に働くが、そのような装置を更に改善することが常に要望される。特に、日光や明るい周囲状況において視覚ディスプレイに関して健全な機能を発揮することができる一方、眩しさが少なく、電力消費が低く、バッテリ寿命が長く、且つ熱消散が改善された電子装置が要望される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の効果は、クリアで、眩しさを減少し、装置の熱消散を促進し、そして直射日光や他の赤外線源による装置外部からの熱の吸収を減少する電子装置のための視覚ディスプレイを提供することである。これは、少なくとも一部分は、視覚ディスプレイスクリーンのための特殊な光学的コーティングの使用を通じて達成される。この“ＡＲＴ”（吸収−反射−透過）光学的コーティングは、ほとんどの赤外線及び紫外線波長を反射し、可視スペクトルにおけるほとんどの電磁波長を透過し、そして装置内からの黒体放射の著しい量を吸収し、分配し及び放射するようにされる。
【０００８】
種々の実施形態において、電子装置は、１つ以上の電子装置内部コンポーネントを収容するハウジングと、ハウジング内に配置されたプロセッサと、プロセッサと通信する１つ以上のユーザインターフェイスコンポーネントを有する少なくとも１つのユーザインターフェイス領域と、プロセッサと通信するディスプレイ装置と、を備え、ディスプレイ装置は、種々の品目及び特殊なＡＲＴ光学的コーティングを含む。ある実施形態において、装置ディスプレイは、電子装置ディスプレイに関連した電子装置のユーザに視覚表示を発生する視覚ディスプレイユニットと、視覚ディスプレイユニットに接近して配置された透明のディスプレイカバーと、特殊なＡＲＴ光学的コーティングとを備えている。種々の更に別の実施形態は、特殊なＡＲＴ光学的コーティングと、透明のディスプレイカバーのような１つ以上の光学的コンポーネントだけを含む。
【０００９】
種々の実施形態において、特殊なＡＲＴ光学的コーティングは、ディスプレイカバーと視覚ディスプレイユニットとの間で内部に配置され、光学的コーティングは、異なる材料及び厚みの複数の光学層を含む。光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９０％を透過し且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも８０％を反射するようにされ、そして更に、関連電子装置内から発生される黒体放射を実質的に吸収するようにされる。より洗練化された実施形態では、光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９５％を透過し且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも８８％を反射するようにされる。
【００１０】
種々の詳細な実施形態において、光学的コーティングは、例えば、二酸化シリコン及び五酸化タンタルのような２つの異なる材料の交互の層より成る複数の光学的層を有する。これら複数の層は、１８層、３６層又はそれより多くの層を含み、そして複数の層各々の個々の厚みは、約１０から約４００ナノメータの範囲である。ある実施形態では、複数の層の配列及び厚みは、透明なディスプレイカバーの厚み及び光学的特性に基づいて設計される。ある実施形態では、特殊な内部光学的コーティングは、個別の内部反射防止コーティングが電子装置ディスプレイに対して有益とならないように設計される。ある実施形態では、内部反射防止コーティングと視覚ディスプレイユニットとの間にエアギャップが設けられる。
【００１１】
種々の更に別の実施形態において、ディスプレイ装置は、更に、ディスプレイカバーと光学的コーティングとの間に位置するタッチパネル層と、種々の層を一緒に接着する複数の接着剤層と、タッチパネル層と光学的コーティングとの間に位置してそれらの接着を促進する光学的コーティングフィルム層とを備えている。そのような実施形態では、複数の光学的層の配列及び厚みは、ディスプレイカバー、タッチパネル層、接着剤層、及び光学的コーティングフィルム層の厚み及び光学的特性に基づいて設計される。
【００１２】
種々の付加的な実施形態において、電子装置のディスプレイカバーを形成する方法は、電子装置の視覚ディスプレイユニット付近に位置されるディスプレイカバーの厚み及び光学的特性を決定する段階と、ディスプレイカバーと視覚ディスプレイユニットとの間に入れられる光学的コーティングを設計する段階であって、光学的コーティングは、異なる材料及び厚みの複数の層を含むものであり、更に、光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し且つ全体的に全非可視光波長のほとんどを反射するものである段階と、異なる光学的特性の複数の層を有する光学的コーティングを形成する段階と、ディスプレイカバー、光学的コーティング及び視覚ディスプレイユニットをその順序で結合して、電子装置ディスプレイを形成する段階と、を備えている。これらの段階は、光学的コーティングを設計する際にディスプレイカバー及び／又は他のコンポーネントの厚み及び光学的特性を考慮することを含み、そして個別の内部反射防止コーティングが必要でないように光学的コーティングを設計することも含む。
【００１３】
本発明の効果は、クリアで、装置の熱消散を促進し、且つ直射日光又は他の赤外線源による装置外部からの熱の吸収を減少する電子装置のための視覚ディスプレイを提供することである。これは、少なくとも一部分は、視覚ディスプレイスクリーンのための特殊な光学的コーティングの使用を通じて達成される。この“ＡＲＴ”（吸収−反射−透過）光学的コーティングは、ほとんどの赤外線及び紫外線波長を反射し、可視スペクトルにおけるほとんどの電磁波長を透過し、そして装置内からの黒体放射の著しい量を吸収し、分配し及び放射するようにされる。
【００１４】
種々の実施形態において、電子装置は、１つ以上の電子装置内部コンポーネントを収容するハウジングと、ハウジング内に配置されたプロセッサと、プロセッサと通信する１つ以上のユーザインターフェイスコンポーネントを有する少なくとも１つのユーザインターフェイス領域と、プロセッサと通信するディスプレイ装置と、を備え、ディスプレイ装置は、種々の品目及び特殊なＡＲＴ光学的コーティングを含む。ある実施形態において、装置ディスプレイは、電子装置ディスプレイに関連した電子装置のユーザに視覚表示を発生する視覚ディスプレイユニットと、視覚ディスプレイユニットに接近して配置された透明のディスプレイカバーと、特殊なＡＲＴ光学的コーティングとを備えている。種々の更に別の実施形態は、特殊なＡＲＴ光学的コーティングと、透明のディスプレイカバーのような１つ以上の光学的コンポーネントだけを含む。
【００１５】
種々の実施形態において、特殊なＡＲＴ光学的コーティングは、ディスプレイカバーの付近に配置され、光学的コーティングは、異なる材料及び厚みの複数の光学層を含む。光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し且つ全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、そして更に、関連電子装置内から発生される黒体放射を実質的に吸収するようにされる。ある実施形態では、光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされる。ある実施形態では、光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９０％を透過し且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも７０％を反射するようにされる。
【００１６】
種々の詳細な実施形態において、光学的コーティングは、装置ディスプレイから容易に除去することができ又は電子装置から全体的に容易に除去することができる。そのような実施形態では、使い捨ての保護フィルムのような接着剤を有する除去可能な保護カバーフィルム上に光学的コーティングが含まれる。又、そのような実施形態では、透明なディスプレイカバーに光学的コーティングが貼り付けられ、光学的コーティング及び透明なディスプレイカバーの結合体が電子装置ディスプレイから容易に除去できるようにされる。そのような実施形態は、ディスプレイ及び全装置と共に留まる永久的なディスプレイカバーと、取り外し可能なディスプレイカバー・光学的コーティング結合体とを含む。取り外し可能な結合体は、例えば、クリップオンアクセサリ、又は他の取り外し可能で且つ再設置可能なアクセサリである。
【００１７】
種々の詳細な実施形態において、光学的コーティングは、例えば、二酸化シリコン及び五酸化タンタルのような２つの異なる材料の交互の層より成る複数の層を有する。これら複数の層は、１８層、３６層又はそれより多くの層を含み、そして複数の層各々の個々の厚みは、約１０から約４００ナノメータの範囲である。ある実施形態では、複数の層の配列及び厚みは、透明なディスプレイカバーの厚み及び光学的特性に基づいて設計される。
【００１８】
種々の更に別の実施形態は、第１表面及び第２表面をもつ透明なパネルと、第１の屈折率をもつ同じ第１材料から各々形成された第１の複数の光学的透過性層と、第２の屈折率をもつ同じ第２材料から各々形成された第２の複数の光学的透過性層とを有する選択的透過性の光学的システムを備えている。第２の複数の光学的透過性層は、第１の複数の光学的透過性層とインターリーブされて、透明なパネルの第１表面付近に位置する全体的光学的コーティングを形成する。先に述べた実施形態と同様に、この光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９０％を透過し、全体的に全非可視光波長の少なくとも８０％を反射し、そして透明パネルの第２表面を越えるところから発生される黒体放射を実質的に吸収するようにされる。又、光学的コーティングは、透明なパネルから容易に除去することができる。
【００１９】
種々の付加的な実施形態において、電子装置のディスプレイカバーを形成する方法は、電子装置の視覚ディスプレイユニット付近に位置される透明のディスプレイカバーの厚み及び光学的特性を決定する段階と、その透明のディスプレイカバー付近に配置される光学的コーティングを設計する段階と、光学的コーティングが電子装置ディスプレイから容易に除去されるように光学的コーティングを生成する段階と、を備えている。この場合も、光学的コーティングは、異なる材料及び厚みの複数の層を有し、又、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９０％を透過し、そして全体的に全非可視光波長の少なくとも８０％を反射する。
【００２０】
本発明の他の装置、方法、特徴及び効果は、添付図面及び以下の詳細な説明を検討すれば、当業者に容易に明らかとなろう。そのような全ての付加的なシステム、方法、特徴及び効果は、この説明内に含まれ、本発明の範囲内に包含され、そして特許請求の範囲により保護されるものとする。
【００２１】
添付図面は、例示のためのもので、電子装置の改良された光学的ディスプレイを提供するためのここに開示する本発明の装置及び方法について考えられる構造及び構成の実施例をなすものに過ぎない。これらの添付図面は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに当業者により本発明に対してなされる形態及び細部の変更を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の１つの実施形態による規範的なポータブル電子装置の上部斜視図である。
【図２】本発明の１つの実施形態による別の規範的なポータブル電子装置の前面斜視図である。
【図３Ａ】本発明の１つの実施形態による図２の規範的なポータブル電子装置の側部斜視図兼部分分解図である。
【図３Ｂ】本発明の別の実施形態による図２の別構成の規範的なポータブル電子装置の側部斜視図兼部分分解図である。
【図４Ａ】本発明の１つの実施形態による電子装置の規範的なＡＲＴ光学的コーティングの部分側部断面図である。
【図４Ｂ】本発明の１つの実施形態により可視光波長を透過しそして赤外線波長を反射する図４Ａの規範的な光学的コーティングの部分側部断面図である。
【図５Ａ】理想的な光学的コーティング適用に対する通過及び反射光波長の理想的な量を示すグラフである。
【図５Ｂ】典型的なホットミラーに対する通過及び反射光波長の量を示すグラフである。
【図５Ｃ】本発明の１つの実施形態による規範的な特殊なＡＲＴ光学的コーティングに対する通過及び反射光波長の量を示すグラフである。
【図６】本発明の１つの実施形態によるＡＲＴ光学的コーティングを生成するための２つの規範的な処方をテーブル形態で示す。
【図７】本発明の１つの実施形態による電子装置のＡＲＴ光学的コーティングの全体的な目標及び結果のテーブルである。
【図８】本発明の１つの実施形態による電子装置のＡＲＴ光学的コーティングの規範的な適用を示す部分側部断面図である。
【図９】本発明の１つの実施形態による電子装置の規範的なディスプレイ、内部ＡＲＴ光学的コーティング及びディスプレイカバー構成体の部分側部断面図である。
【図１０】本発明の１つの実施形態による電子装置のディスプレイを改善するための規範的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明による装置及び方法の規範的な用途についてここに述べる。これらの例は、状況を付加するためにのみ示され、本発明を理解する上で助けとなるものである。従って、当業者であれば、これら特定の細部の幾つか又は全部がなくても本発明を実施できることが明らかであろう。他の点について、本発明を不必要に不明瞭にしないために良く知られたプロセスステップは詳細に述べない。他の用途も考えられ、以下の例は、それに限定されるものではない。
【００２４】
以下の詳細な説明において、説明の一部分を形成し且つ本発明の特定の実施形態を一例として示す添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるに充分なほど詳細に述べるが、それらの例は、それに限定されるものではなく、他の実施形態を使用することもでき、且つ本発明の精神及び範囲から逸脱せずに変更がなされ得ることを理解されたい。この開示は、主として、例示のためにポータブル電子装置に焦点を当てるが、本発明は、そのような装置に限定されず、且つ本発明は、視覚ディスプレイを有するコンピューティング装置又は品目に関連して使用できることが容易に明らかとなろう。
【００２５】
本発明は、種々の実施形態において、視覚ディスプレイのための光学的コーティングに関するものである。光学的コーティングは、望ましからぬ太陽エネルギーを遮り、可視光を透過し、そして黒体放射を吸収するように特別に処方される。この光学的コーティングは、ディスプレイのカバーガラス又は保護スキンに直接適用することもできるし、又は視覚ディスプレイと相互作用するように設計されたアクセサリを経て間接的に適用することもできる。ある場合には、そのような光学的コーティングの複数の異なる形式の適用を利用することもできる。
【００２６】
一般的に、“ＡＲＴ”（吸収−反射−透過）光学的コーティングとは、高い屈折率及び低い屈折率の両方を有する薄い材料の多数の交互の層で作られて次のように構成された薄い全体的コーティングである。即ち、Ａ：装置内部からの黒体放射を吸収して良好な装置冷却を促進し、Ｒ：可視光でない全ての電磁波長のほとんどを反射して外部ソースからの装置加熱を減少し、そしてＴ：全ての可視光波長のほとんどを透過して健全な視覚表示を可能にする。一般的に、この光学的コーティングは、太陽からの望ましからぬ赤外線及び紫外線をできるだけ多く周囲環境へ反射して戻すように動作する。これは、それらの波長が目に見えないので、ユーザにとって眩しくない。目に見える光は、できるだけ多く光学的コーティングを透過するようにされ、ディスプレイの意図された視覚画像の見掛け及び輝度を妨げないようにする。又、コーティングは、装置により放射される黒体赤外線放射範囲をできるだけ多く吸収もする。
【００２７】
先ず、図１を参照すれば、本発明の１つの実施形態による規範的なポータブル電子装置が上部斜視図で示されている。ポータブル電子装置１００は、例えば、タブレットコンピューティング装置であり、外部ハウジング１１０と、ディスプレイスクリーン１２０と、１つ以上のボタン１３０又は他のユーザ入力とを備えている。そのようなタブレットポータブル電子装置１００は、例えば、カリフォルニア州クパチーノのアップル・インクにより製造販売されているｉＰａｄ（登録商標）コンピューティング装置であるが、多数の他の形式の装置を使用することもできる。ポータブル電子装置１００は、他の同様のポータブル電子装置と全く同様であるように見えるが、以下に詳細に述べるように本発明の特殊な光学的コーティングが視覚ディスプレイ又はディスプレイカバー付近に配置されて存在するために、異なるものである。
【００２８】
図２は、本発明の１つの実施形態による別の規範的なポータブル電子装置の前面斜視図である。このポータブル電子装置２００は、例えば、外部ハウジング２１０と、ディスプレイスクリーン２２０と、クリックホイール２３０又は他のユーザ入力とを有するポータブルメディアプレーヤである。そのようなポータブルメディアプレーヤは、例えば、これもアップル社により製造販売されているｉＰａｄ（登録商標）コンピューティング装置であるが、多数の他の形式のメディアプレーヤ装置を使用することもできる。この場合も、装置２００は、他の同様の装置と同じに見えるが、視覚ディスプレイ付近に特殊なＡＲＴ光学的コーティングが存在している。
【００２９】
実際に、当業者に容易に明らかなように、ディスプレイスクリーンを有する実際上いかなる装置も、本発明に使用するのに適している。従って、図１及び２に示す規範的な装置１００、２００は、そのような装置を単に例示するに過ぎず、使用できる装置の形式又は量を何ら限定するものではない。本発明の光学的ディスプレイコーティングと共に使用される装置の他の形式は、他の考えられる装置の中でも、例えば、セルラー電話、ページャー、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビジョン、及び腕時計を含む。
【００３０】
図３Ａに続くと、図２のポータブル電子装置が、側部斜視図兼部分分解図で示されている。この場合も、ディスプレイスクリーンを有する実質上いかなる形式の装置も本発明に関連して使用できるが、ここでは、ディスプレイスクリーン及びその特殊な光学的コーティングに関してポータブル電子装置３００が単なる例示のために使用される。表示スクリーンを有する任意の装置に対し、必要に応じて、異なるディスプレイスクリーン形式、サイズ及び寸法を有する装置に使用するのに適した変形及び外挿を適用できることが容易に明らかであろう。
【００３１】
ポータブル電子装置３００は、プロセッサ、メモリ、ディスプレイ装置、スピーカ、等の種々の内部電子コンポーネント（図示せず）を収容するための内部空洞３１５を有する外部ハウジング３１０を備えている。透明なディスプレイカバー３２２は、このディスプレイカバーを位置保持するように特に寸法決めされたハウジング３１０の開口に位置される。ディスプレイカバー３２２は、その下に位置されるビデオ又は視覚ディスプレイ（図示せず）を保護するように設計され、シースルーであるのが好ましい。ディスプレイカバー３２２は、純粋に透明であるが、部分的透明又は半透明のディスプレイカバーを使用してもよく、そしてそのような変形は、全て、ここに開示する装置及びディスプレイの目的上「透明」と考えられることを理解されたい。特殊な光学的コーティング３２４は、ディスプレイカバー３２２の頂部に位置され、この光学的コーティングの詳細及び特性は、以下に詳細に述べる。光学的コーティング３２４は、ディスプレイカバー３２２の頂部にあるとして示されているが、実際の位置は、所与の用途に基づき、ディスプレイカバーの下でもよいし、さもなければ、その付近でもよい。
【００３２】
実際上、本発明の別の実施形態によるそのような別構成の規範的なポータブル電子装置は、図３Ｂの側部斜視図兼部分分解図に同様に示されている。ポータブル電子装置３０１も、同様に、内部空洞３１５を有する外部ハウジング３１０と、視覚ディスプレイ（図示せず）を含む種々の内部コンポーネントとを備えている。この場合も、透明又は半透明のディスプレイカバー３２２が、視覚ディスプレイの頂部に位置するハウジング３１０の開口に入れられる。しかしながら、図３Ａの前記実施形態とは異なり、装置３０１は、ディスプレイカバー３２２の下に位置する特殊な光学的コーティング３５０を備え、このコーティングを全装置３０１の内部コンポーネントにしている。このような特殊な光学的コーティング３５０は、コーティングの位置がその組成に幾つかの点で影響するので、上述した外部光学的コーティング３２４とは若干異なる。
【００３３】
更に、内部光学的コーティング３５０は、ディスプレイカバーガラスパッケージの下面に時々使用される標準的な反射防止コーティングに関連して使用することもできるし又はそれに対して特別に設計された代替品として使用することもできる。内部光学層３５０の種々の層、ディスプレイカバー３２２、及び種々の他のコンポーネントの特定の組成及び配列に関する更なる品目及び材料は、以下に詳細に示す。この場合も、図３Ａ及び３Ｂの例示は、ｉＰｏｄ（登録商標）のようなメディアプレーヤ装置に関する特殊な光学的層を示すが、そのような特殊な光学的層は、視覚ディスプレイを有するコンピューティング装置、例えば、他の可能性の中でも、セルラー電話、タブレットコンピューティング装置、ラップトップコンピュータ、パーソナルコンピュータ、又はパーソナルコンピュータのモニタに関連して使用することができる。
【００３４】
図４Ａへ進むと、本発明の１つの実施形態による電子装置の規範的な特殊なＡＲＴ光学的コーティングが部分側部断面図で示されている。図示されたように、光学的コーティング４２４は、視覚ディスプレイ（図示せず）のディスプレイカバー４２２の頂部又はその付近に位置することができる。光学的コーティングがディスプレイカバーの頂部ではなくその下に配置された場合にも同様の結果が適用されることが容易に明らかであろう。そのような視覚ディスプレイは、他の考えられる装置の中で、電子装置に対するものである。光学的コーティング４２４は、約１０から約４００ナノメータの厚み範囲の多数の薄い層で形成されるが、他の厚みも考えられる。各層は、高い屈折率又は低い屈折率をもつ材料で構成することができ、そしてそれらの層は、高い屈折率と低い屈折率との間でインターリーブされ又は交互にされるのが好ましい。「ホットミラー」について生じるのと同様に、望ましい波長の光は、光学的コーティング４２４を透過し、一方、望ましからぬ波長は、光学的コーティングから反射されるのが好ましい。加えて、光学的コーティング４２４の種々の層及び厚みは、ほとんどの黒体放射が透過も反射もされず、むしろ、光学的コーティングそれ自体により吸収され、その全体を通して伝送されるように設計される。
【００３５】
必要に応じて、３つ以上の異なる材料を確かに使用できるが、ここでは、例示のために種々の層に対して２つの異なる材料しか示されていない。図示されたように、第１セットの層４２６は、ある屈折率をもつ第１の材料で構成され、一方、第２セットの層４２８は、異なる屈折率をもつ第２の異なる材料で構成される。１つの特定の非限定例では、２つの異なる材料は、屈折率が各々約１．４５及び２．１０の二酸化シリコン及び五酸化タンタルである。この場合も、層と層との間に屈折率の著しい差がある限り、それらの特定の材料に対して他の材料の層を追加したり置き換えたりすることができる。
【００３６】
図４Ｂは、可視光波長を透過しそして赤外線波長を反射する図４Ａの規範的な光学的コーティングの現象を示す。図示されたように、光学的コーティング及びディスプレイカバー結合体に指向される可視光波長４４０は、光学的コーティング及びディスプレイカバーの両方を透過する。種々の光学的コーティング層の交互の屈折率が波長４４０の経路を僅かに変更するが、その波長は、結局、他の可視光波長と同様に完全に透過される。明らかなように、カバーガラスの下に配置されたディスプレイからの同様の光波長は、カバーガラス及び光学的コーティングを上方に透過し、次いで、ディスプレイを有する電子装置のユーザに見える。逆に、赤外線波長４４２は、それがディスプレイカバーを通して入り込んで装置を加熱するのを防止する光学的コーティング内の層の配列により、最終的にディスプレイカバーから反射されて戻される。他の赤外線波長についても同様の結果が生じるのが好ましい。この場合も、光学的コーティングがディスプレイカバーの頂部ではなく、その下に配置された実施形態でも、同様の結果が得られることが容易に明らかである。
【００３７】
典型的なホットミラーは、一般的に、多数の望ましい光波長を透過しそして望ましからぬ光波長を反射するが、特性が不完全で且つポータブル電子装置に使用するには不適当な傾向にある。これは、ホットミラーの一般的な意図が、ほとんどの赤外線を単に反射することで、ビデオディスプレイ又は実質的に全ての赤外線及び紫外線波長の高質な透過性について当然の注意をしていないからである。従って、多くのホットミラーは、着色性であり、材料の交互層を僅かにもつだけである。
【００３８】
対照的に、ここに開示する光学的コーティングは、できるだけ多くの可視光を透過し、且つできるだけ多くの非可視光を反射するように特に設計される。そのような特定の結果は、望ましい仕方で光をコントロールすることが知られた処方に基づいて特定された正確にコントロールされた厚みの多数の層を使用することを要求する。これは、実質的に全ての又はほぼ全ての望ましい波長が透過される一方、実質的に全ての又はほぼ全ての望ましからぬ波長が反射されるまで、層及び厚みを洗練化することを通して行われる。ある実施形態では、ここに開示する特殊な光学的コーティングは、この場合も低い屈折率と高い屈折率との間で交互となる少なくとも１８枚の薄い層を含むことができる。更に別の実施形態では、少なくとも３６枚の異なる薄い層を使用することができる。光操作の更なる最大化が望まれる場合には、更に多くの層を使用することができる。
【００３９】
図５Ａないし５Ｃへと続くと、波長による透過光の量の種々のグラフが示されている。図５Ａは、所与の適用に対する通過及び反射光波長の理想的な量のグラフである。図５Ｂは、典型的なホットミラーに対する通過及び反射光波長の量を示すグラフであり、一方、図５Ｃは、本発明の１つの実施形態による規範的な特殊なＡＲＴ光学的コーティングに対する通過及び反射光波長の量を示すグラフである。図５Ａに示すように、理想的な適用では、全ての可視波長が１００％透過され、一方、全ての非可視波長（即ち、紫外線及び赤外線）が０％透過される（即ち、反射される）。
【００４０】
典型的なホットミラーからの結果が図５Ｂに示されており、多くの可視光が透過され、そして多くの非可視光は透過されず、結果が理想とはかけ離れたものであることを示している。しかしながら、図５Ｃは、著しく洗練化された光学的コーティングから、改良された結果を示している。特に、できるだけ多くの可視光の透過性を保持するために付加的な層が追加される一方、できるだけ多くの赤外線を反射するために更に多くの層が追加される。最終結果は、クリアな視覚画像をユーザへ透過させる一方、ディスプレイスクリーンを経て装置へ紫外線及び赤外線エネルギーが非常に僅かしか入らないようにするディスプレイカバー・光学的コーティング結合体である。これは、眩しさを減少し、且つ屋外及び直射日光条件において装置の加熱を減少する上で特に有用である。
【００４１】
図６は、本発明の１つの実施形態によるＡＲＴ光学的コーティングを生成するための２つの規範的な処方又は「レシピ」をテーブルフォーマットで示す。これらの特定の処方は例示に過ぎず、特性的にそれに限定されない。というのは、他の材料も使用でき、より多くの層又はより少ない層を使用でき、且つ異なる厚み及び交互のパターンを使用することで、同様又は更に改善された結果が得られることが試行錯誤又は種々のモデリングプログラムを通して発見されていることが容易に明らかだからである。より多くの層を使用することで更に優れた結果が観察され、所与の用途に対して５０又は１００枚以上の層を使用することができる。もちろん、そのときは、コスト及び全体的なコーティング厚みが増加する。
【００４２】
図６に示すもののような特定の光学的コーティング処方の使用において見落としてはならない１つのファクタは、ディスプレイカバー及び／又はディスプレイ装置コンポーネントの組成、厚み及び光学的特性も考慮しなければないことである。即ち、種々の光周波数に対する光の経路は、ディスプレイカバーや、ディスプレイ装置自体の外部の他の光学的コンポーネントによっても変更される。従って、全体的な光学的コーティング仕様は、そのようなコンポーネントを含むようにカスタマイズしなければならない。例えば、装置２００について上述した特殊な光学的コーティングは、装置１００では充分に働かない。というのは、これらの異なる装置についてディスプレイ装置及びディスプレイカバーに差があるためである。従って、基本的なディスプレイ装置及びディスプレイカバーの厚み及び光学的特性は、光学的コーティング処方又はレシピ生成プロセスの一部分として決定されねばならない。特定例として、図６において上述した特定のレシピは、厚み０．６ｍｍ及び屈折率１．５のディスプレイカバーで機能するように最適化される。
【００４３】
図５Ｃに示すように、測定された特定の光学的コーティングからの結果は、全可視光波長の全体的な透過率が約９５％で、全非可視光波長の全体的な反射率が約８８％となる。これは、図６に示す特定の３６層レシピの結果である。又、図６に示す特定の１８層レシピの結果として同様の結果が得られるが、この結果は、可視光の透過率が約９０％で、非可視光の反射率が約８０％である。この場合も、必要に応じて、付加的な層を使用することで、更に良好なパーセンテージが得られる。
【００４４】
図６に示す特定の処方の別の結果は、ほとんどの黒体放射（例えば、約２５００ｎｍ）が光学的コーティングにより吸収されて光学的コーティング全体に分散されることである。ある実施形態では、ホスト電子装置により発生される黒体放射の約９５％を特殊な光学的コーティングで吸収することができ、これは、全装置に対する熱消散において実質的に役立つ。これらは、本発明の１つの実施形態による電子装置のＡＲＴ光学的コーティングの全目標及び結果を示す図７に示されている。
【００４５】
適用
洗練化及び特殊化された光学的コーティング及びそれが適用された装置は、眩しさ及び装置の過熱が問題であった従来の装置に勝る明確な改善及び利益をもたらすことが容易に明らかであろう。１つの注目すべき適用は、装置の製造中にディスプレイカバー又はカバーガラスに光学的コーティングを単に永久的に適用することである。そのような永久的な適用は、所与の製造者により望まれるように、ディスプレイカバーの頂部、側部又は底部である。既存の装置に光学的コーティングを単に永久的に適用するのに加えて、消費者にとって有用であると分かった更に別の適用がある。
【００４６】
図８を参照すれば、本発明の１つの実施形態による電子装置のためのＡＲＴ光学的コーティングの１つの規範的な適用が示されている。電子装置８００は、比較的大きなディスプレイを備え、その上にディスプレイカバー８２２が配置される。除去可能な光学的コーティング８２４を装置８００に適用することができ、それにより、ディスプレイカバー・コーティング結合体８２９が生成される。除去可能及び／又は交換可能な光学的コーティング８２４を使用することに生じる結合体８２９は、光学的コーティングの永久的な適用と結果が同一又は実質的に同様であるのが好ましい。
【００４７】
除去可能な光学的コーティング８２４を適当な電子装置８００に関連して使用する仕方は多数ある。例えば、クリップオンスクリーンセーバー型のアクセサリが装置８００に対して特別に設計されてもよい。そのようなアクセサリは、装置８００のサイズに一致する寸法とされ、そしてユーザが希望すれば、クリップオン型の除去可能な装置を全電子装置に取り付けられるようにするクリップ、ピン、マグネット、又は他の適当な除去可能な取り付け手段も含む。光学的コーティング８２４は、クリップオン装置に内蔵され、そして全装置８００のディスプレイカバー８２２に接触するか又はそれに接近するような仕方で設計することができる。そのようなクリップオン型の装置は、屋外又は直射日光の状況にある間に特別な光学的コーティングスクリーン保護を使用すると決定した場合には有用であるが、屋内又は他の環境では、そうではない。
【００４８】
除去可能な光学的コーティングの別の例は、使い捨てのスクリーン保護型製品において具現化されるものである。例えば、多くのポータブル電子装置は、あるユーザが使い捨ての薄いタッチスクリーンプロテクタにより保護することが有用だと分かる大きなタッチスクリーン型ディスプレイを有している。そのようなタッチスクリーンプロテクタは、例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）に通常使用され、典型的に、強力な耐スクラッチ性プラスチック材料から、片面に接着剤をもつフィルムとして形成される。そのようなタッチスクリーンプロテクタは、装置ディスプレイカバーについてカスタマイズされるだけでなく、保護プラスチックフィルム自体の厚み及び光学的特性についてもカスタマイズされるにも関わらず、上述した特殊な光学的コーティングを含むようにも形成される。
【００４９】
光学的コーティングを除去可能にする１つの効果は、高い品質又は低い価格が要望される場合にユーザが光学的コーティング又はそのためのビヒクルの変更を決断できることである。例えば、光学的コーティングの低廉な１８層形態と、光学的コーティングのそれより高価な５０層形態が、クリップオン又はタッチスクリーン保護フィルム及び接着型適用のような除去可能な設定で提供される。ユーザは、品質は低いが低廉な１８層形態のコーティングを除去して捨てるときに、例えば、新たなタッチスクリーン保護フィルムにおける品質の高い５０層形態のコーティングに置き換える決断をしてもよい。スリーブ、フィルム、カバー、等の形態での光学的コーティングの種々の他の除去可能な適用も、適当に具現化することができ、そして除去可能な特殊な光学的コーティングのそのような全ての適用が本発明に使用するよう意図されることを理解されたい。
【００５０】
図３Ｂについて上述したように、ここに開示する特殊なＡＲＴコーティングの別の適用は、全装置の内部にコーティングを位置させることである。即ち、コーティングは、ディスプレイカバーガラスの頂部ではなく、その下に配置することができる。もちろん、これは、典型的に、平均的な消費者にとってコーティングが容易に除去又は交換できないことになるが、そのような内部の位置は、他の設定を好都合にする。例えば、製造プロセス中に特殊な光学的コーティングを処理する能力は、内部コーティングを伴う幾つかの場合において、より容易で且つより確実なものとなる。更に、慣習的な反射防止（Ａ／Ｒ）内部コーティングの使用は、そのような内部配置の特殊な光学的コーティングと組み合わせることもできるし、又は実際上、それに置き換えることもできる。
【００５１】
例えば、典型的な内部Ａ／Ｒコーティングは、しばしば、カバーガラスの下に配置されるか、又は該当する場合には、カバーガラスの下のタッチパネルコンポーネントの下に配置される。そのような典型的なＡ／Ｒコーティングは、しばしば、３−５層より成り、そしてしばしば、ここに開示する特殊な光学的コーティングの形成方法と同様に形成される。そのようなＡ／Ｒコーティングの光学的特性が、内部配置のＡＲＴ光学的コーティングの特定のレシピ又は処方設計について考慮される場合には、実際のＡ／Ｒコーティングそれ自身は、全装置に対して有益でないので、排除することができる。或いは又、内部配置のＡＲＴ光学的コーティングは、既存のＡ／Ｒコーティングの存在及び特性を考慮するように設計することができる。
【００５２】
図９へ進むと、電子装置のための規範的ディスプレイ、内部ＡＲＴ光学的コーティング及びディスプレイカバー構成体が部分側部断面図で示されている。図示されたように、「スタックアップ」９６０は、典型的な特殊な光学的コーティングが、コンピューティング装置のディスプレイ領域内部にどのように位置されるかを表わしている。カバーガラス９２２は、例えば、厚みが約０．６から１．２ｍｍであるが、用途に応じて他の厚みも確かに考えられる。厚みが約０．１から０．３５ｍｍの薄い接着剤層９６２は、厚みが約０．２５から０．５０ｍｍの、その下のタッチパネルガラス層９６４（もし該当すれば）に接着するのに使用される。次いで、厚みが約０．００５から０．０１５ｍｍの別の薄い接着剤層９６６は、その下のトリアセテート（ＴＡＣ）のような光学的コーティングフィルム層９６８に接着するのに使用され、これは、次いで、特殊な光学的コーティング９５０に接着されるか又はそれと一緒に形成される。次いで、光学的コーティング９５０の下面と、電子又はコンピューティング装置のためのＬＣＤ、ＣＲＴ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ又は他の適当なディスプレイである実際の視覚ディスプレイユニット９７２との間には、エアギャップ９７０が存在する。もちろん、種々のコンポーネントの厚みは、所与の用途に対し必要に応じて変化させることができ、そして内部光学的コーティング９５０の厳密なレシピ又は処方は、スタックアップ９６０内の他のコンポーネントの種々の光学的特性及び厚みに基づき、必要に応じて、変更することができる。
【００５３】
以上に開示した外部光学的コーティングのケースと同様に、内部光学的コーティング９５０の層の枚数は、必要に応じて変化させることができ、１８枚から３６枚の層又はそれ以上の範囲である。外部配置の光学的コーティングと同様に、太陽からの望ましからぬ紫外線や赤外線は、内部光学的コーティング９５０の結果として、できるだけ多く周囲環境へ反射して戻される。これは、その波長が目に見えないので、ユーザにとって眩しく見えない。可視波長は、できるだけ多くが内部光学的コーティング９５０を透過し、ディスプレイの意図される視覚画像の見掛け及び／又は輝度を妨げないようにする。可視光の反射は、最小にされ、望ましからぬ眩光を生じないようにする。又、光学的コーティング９５０は、全製品により放射された黒体放射をできるだけ多く吸収する。熱エネルギーは、吸収されると、ディスプレイカバー及び製品ハウジングの外部の周りに熱伝達され、次いで、放射により周囲環境へ解放される。
【００５４】
方法
図１０へ進むと、電子装置のディスプレイを改善するための規範的な方法のフローチャートが示されている。そのような改善は、ディスプレイのためのＡＲＴ光学的コーティングの生成又は使用を伴う。図示されたステップは、例示のために過ぎず、必要に応じて、多数の他のステップがプロセスに含まれてもよいことが理解されよう。更に、ステップの順序は、適宜に変更することができ、種々の例において全ステップを遂行する必要があるわけではない。スタートステップ１０００の後に、電子装置のディスプレイカバーの光学的特性がプロセスステップ１００２で決定される。これは、例えば、ディスプレイカバーと、ディスプレイそれ自体の他の関連コンポーネントとの厚み及び屈折率を決定することを伴う。
【００５５】
それに続くプロセスステップ１００４において、光学的コーティングは、前記で詳しく述べたように、実質的に全ての又はほとんどの可視光を透過する一方、実質的に全ての又はほとんどの非可視光を反射するように、その決定された特性を考慮に入れて特別に設計される。次いで、プロセスステップ１００６において、光学的コーティングが形成され、その後に、光学的コーティングは、プロセスステップ１００８において、ホスト電子装置から除去できる形態に生成されるか又はそのように除去できるビヒクルに入れられる。その後の任意のプロセスステップ１０１０は、除去可能な光学的コーティングをディスプレイカバー付近に実際に配置することを伴うが、このステップは、常に必要というわけではない。次いで、この方法は、終了ステップ１０１２で終了となる。
【００５６】
以上、本発明を明確にし且つ理解するために一例として詳細に説明したが、上述した本発明は、その精神又は本質的な特徴から逸脱せずに多数の他の特定の変形例及び実施形態において具現化できることが認識されよう。幾つかの変更及び修正を実施することもでき、そして本発明は、以上の詳細により限定されず、むしろ、特許請求の範囲によって定義されることを理解されたい。
本件発明の１つの実施例によれば、関連電子装置のグラフィック表示を与えるための視覚ディスプレイユニットと、
前記視覚ディスプレイユニット付近に位置された透明なディスプレイカバーと、
前記視覚ディスプレイユニットと前記透明なディスプレイカバーとの間に配置されて、異なる材料及び厚みの複数の光学的層を含んでいる特殊な内部光学的コーティングと、
を備え、前記特殊な内部光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、且つ電子装置内から発生されるほとんどの黒体放射を吸収するようにされた、電子装置ディスプレイが提供される。
他の実施例では、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされる。  他の実施例では、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも７０％を反射するようにされる。
他の実施例では、前記特殊な内部光学的コーティングは、個別の内部反射防止コーティングが電子装置ディスプレイに対して有益ではないように設計される。
他の実施例では、前記内部反射防止コーティングと前記視覚ディスプレイユニットとの間にエアギャップが設けられる。他の実施例では、前記複数の層は、２つの異なる材料の交互の層より成る。
他の例では、前記２つの異なる材料は、二酸化シリコン及び五酸化タンタルである。他の例では、前記複数の層は、少なくとも３６層を含む。他の例では、前記複数の光学的層各々の個々の厚みは、約１０ないし約４００ナノメータである。他の例では、前記複数の光学的層の配列及び厚みは、前記透明なディスプレイカバーの厚み及び光学的特性に基づいて設計される。
１つの実施例では、１つ以上の電子装置内部コンポーネントを収容するハウジングと、前記ハウジング内に配置されたプロセッサと、前記プロセッサと通信する１つ以上のユーザインターフェイスコンポーネントを有する少なくとも１つのユーザインターフェイス領域と、前記プロセッサと通信するディスプレイ装置と、を備え、前記ディスプレイ装置は、電子装置のグラフィック表示を与えるための視覚ディスプレイユニット、
前記視覚ディスプレイユニット付近に位置された透明なディスプレイカバー、及び
前記視覚ディスプレイユニットと前記透明なディスプレイカバーとの間に配置され、異なる材料及び厚みの複数の光学的層を含んでいる特殊な内部光学的コーティング、
を有し、前記特殊な内部光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、且つ電子装置内から発生されるほとんどの黒体放射を吸収するようにされた、電子装置が提供される。
他の例では、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされる。
他の実施例では、前記ディスプレイ装置は、更に、前記ディスプレイカバーと前記光学的コーティングとの間に配置されたタッチパネル層と、前記種々の層を一緒に接着する複数の接着剤層と、前記タッチパネル層と前記光学的コーティングとの間に配置されてそれらの接着を促進する光学的コーティングフィルム層と、を含む。
他の実施例では前記複数の光学的層の配列及び厚みは、前記ディスプレイカバー、タッチパネル層、接着剤層及び光学的コーティングフィルム層の厚み及び光学的特性に基づいて設計される。
他の実施例では前記特殊な内部光学的コーティングは、個別の内部反射防止コーティングが電子装置ディスプレイに対して有益ではないように設計される。他の例では前記特殊な内部光学的コーティングは、個別の内部反射防止コーティングに置き換わるように設計される。
１つの実施例においては、電子装置のディスプレイを改善する方法において、電子装置の視覚ディスプレイユニット付近に位置されるディスプレイカバーの厚み及び光学的特性を決定する段階と、
前記ディスプレイカバーと前記視覚ディスプレイユニットとの間に配置される光学的コーティングを設計する段階であって、その光学的コーティングは、異なる材料及び厚みの複数の層を含むものであり、更に、光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、且つ全体的に全非可視光波長のほとんどを反射するようにされたものである段階と、
異なる光学的特性の複数の層を有する光学的コーティングを形成する段階と、
前記ディスプレイカバー、光学的コーティング、及び視覚ディスプレイユニットをその順序で結合して電子装置ディスプレイを形成する段階と、
を備えた方法が提供される。
他の実施例では、前記ディスプレイカバーと前記光学的コーティングとの間に位置されるタッチパネル層の厚み及び光学的特性を決定する段階を更に備え、前記結合段階は、前記ディスプレイカバーと前記光学的コーティングとの間に前記タッチパネル層を結合して、電子装置ディスプレイを形成することを含む。
他の実施例では、前記設計段階は、前記ディスプレイカバーの厚み及び光学的特性を考慮することを含む。他の実施例では、前記設計段階は、個別の反射防止コーティングの光学的特性を考慮することを含み、そして更に、前記個別の反射防止コーティングを光学的コーティングに置き換える段階、を備える。
１つの実施例では、電子装置ディスプレイに関連した電子装置のユーザに視覚表示を与えるための視覚ディスプレイユニットと、前記視覚ディスプレイユニットに接近して位置された透明のディスプレイカバーと、前記ディスプレイカバー付近に配置され、異なる材料及び厚みの複数の層を含む光学的コーティングと、を備え、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、且つ電子装置内から発生されるほとんどの黒体放射を吸収するようにされた、電子装置ディスプレイが提供される。
他の実施例では、前記光学的コーティングは、前記電子装置ディスプレイから容易に除去できる。他の実施例では、前記光学的コーティングは、前記透明なディスプレイカバーに固定され、そして前記光学的コーティング・透明なディスプレイカバー結合体は、前記電子装置ディスプレイから容易に除去できる。他の実施例では、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされる。
他の実施例では、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも７０％を反射するようにされる。他の実施例では、前記複数の層は、２つの異なる材料の交互の層より成る。
他の実施例では、前記２つの異なる材料は、二酸化シリコン及び五酸化タンタルである。他の実施例では、前記複数の層は、少なくとも３６層を含む。他の実施例では、前記複数の層各々の個々の厚みは、約１０ないし約４００ナノメータである。
他の例では、前記複数の層の配列及び厚みは、前記透明なディスプレイカバーの厚み及び光学的特性に基づいて設計される。
１つの実施例では、１つ以上の電子装置内部コンポーネントを収容するハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたプロセッサと、前記プロセッサと通信する１つ以上のユーザインターフェイスコンポーネントを有する少なくとも１つのユーザインターフェイス領域と、前記プロセッサと通信するディスプレイ装置と、を備え、前記ディスプレイ装置は、電子装置のユーザに視覚表示を与えるための視覚ディスプレイユニット、前記視覚ディスプレイユニット付近に位置された透明なディスプレイカバー、及び前記ディスプレイカバー付近に配置され、異なる材料及び厚みの複数の光学的層を含む光学的コーティング、を有し、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、且つ全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、そして前記光学的コーティングは、電子装置から容易に除去されるものである、電子装置が提供される。
他の実施例では前記除去可能な光学的コーティングは、接着剤を有する除去可能な保護カバーフィルムに含まれる。
他の実施例では前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされる。
他の実施例では、前記光学的コーティングは、更に、電子装置内から発生される黒体放射を実質的に吸収するようにされる。
他の実施例では、前記複数の層の配列及び厚みは、前記ディスプレイカバーの厚み及び光学的特性に基づいて設計される。
１つの実施例では、第１表面及び第２表面をもつ透明なパネルと、第１の屈折率をもつ同じ第１材料から各々形成された第１の複数の光学的透過性層と、第２の屈折率をもつ同じ第２材料から各々形成された第２の複数の光学的透過性層と、を備え、前記第２の複数の光学的透過性層は、前記第１の複数の光学的透過性層とインターリーブされて、透明なパネルの第１表面付近に位置された全体的光学的コーティングを形成し、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、且つ前記透明パネルの第２表面を越えるところから発生される黒体放射を実質的に吸収するようにされ、前記光学的コーティングは、前記透明パネルから容易に除去できる、選択的透過性光学システムが提供される。
他の実施例では、前記第１の複数の層は、少なくとも１８層を含み、そして前記第２の複数の層は、少なくとも１８層を含む。
他の実施例では、前記第１及び第２の複数の層の厚みは、前記透明パネルの厚み及び光学的特性に基づいて設計される。
他の実施例では、前記第１の材料は、二酸化シリコンであり、そして前記第２の材料は、五酸化タンタルである。
１つの実施例では、電子装置のディスプレイを改善する方法において、
電子装置の視覚ディスプレイユニット付近に位置されるディスプレイカバーの厚み及び光学的特性を決定する段階と、
前記ディスプレイカバー付近に配置される光学的コーティングを設計する段階であって、その光学的コーティングは、異なる材料及び厚みの複数の層を含むものであり、更に、光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、且つ全体的に全非可視光波長のほとんどを反射するようにされたものである段階と、
異なる光学的特性の複数の層を有する前記光学的コーティングを形成する段階と、
前記光学的コーティングが電子装置ディスプレイから容易に除去できるように前記光学的コーティングを生成する段階と、を備えた方法が提供される。
他の実施例では前記光学的コーティングは、接着剤を有する除去可能な保護カバーフィルムに含まれる。
他の実施例では、前記光学的コーティングは、前記透明なディスプレイカバーに固定され、そして前記光学的コーティング・透明なディスプレイカバー結合体は、前記電子装置ディスプレイから容易に除去できる。
他の実施例では、該方法は、前記除去可能な光学的コーティングを前記ディスプレイカバー付近に配置する段階を更に備える。
【符号の説明】
【００５７】
１００：ポータブル電子装置
１１０：外部ハウジング
１２０：ディスプレイスクリーン
１３０：ボタン
２００：ポータブル電子装置
２１０：外部ハウジング
２２０：ディスプレイスクリーン
２３０：クロックホイール
３００：ポータブル電子装置
３０１：ポータブル電子装置
３１０：外部ハウジング
３１５：内部空洞
３２２：透明のディスプレイカバー
３２４：光学的コーティング
３５０：特殊な光学的コーティング
４２２：ディスプレイカバー
４２４：光学的コーティング
４２６、４２８：層
４４０：可視光波長
４４２：赤外線波長
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2014506338.tif 000008
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2014506338.tif 000010
【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年7月30日(2013.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関連電子装置のグラフィック表示を与えるための視覚ディスプレイユニットと、
前記視覚ディスプレイユニット付近に位置された透明なディスプレイカバーと、
前記視覚ディスプレイユニットと前記透明なディスプレイカバーとの間に配置されて、異なる材料及び厚みの複数の光学的層を含んでいる特殊な内部光学的コーティングと、
を備え、前記特殊な内部光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、且つ電子装置内から発生されるほとんどの黒体放射を吸収するようにされた、電子装置ディスプレイ。
【請求項２】
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされた、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項３】
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも７０％を反射するようにされた、請求項２に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項４】
前記特殊な内部光学的コーティングは、個別の内部反射防止コーティングが電子装置ディスプレイに対して有益ではないように設計される、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項５】
前記内部反射防止コーティングと前記視覚ディスプレイユニットとの間にエアギャップが設けられる、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項６】
前記複数の層は、２つの異なる材料の交互の層より成る、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項７】
前記２つの異なる材料は、二酸化シリコン及び五酸化タンタルである、請求項６に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項８】
前記複数の層は、少なくとも３６層を含む、請求項７に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項９】
前記複数の光学的層各々の個々の厚みは、約１０ないし約４００ナノメータである、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項１０】
前記複数の光学的層の配列及び厚みは、前記透明なディスプレイカバーの厚み及び光学的特性に基づいて設計される、請求項１に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項１１】
電子装置のディスプレイを改善する方法において、
電子装置の視覚ディスプレイユニット付近に位置されるディスプレイカバーの厚み及び光学的特性を決定する段階と、
前記ディスプレイカバーと前記視覚ディスプレイユニットとの間に配置される光学的コーティングを設計する段階であって、その光学的コーティングは、異なる材料及び厚みの複数の層を含むものであり、更に、光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、且つ全体的に全非可視光波長のほとんどを反射するようにされたものである段階と、
異なる光学的特性の複数の層を有する光学的コーティングを形成する段階と、
前記ディスプレイカバー、光学的コーティング、及び視覚ディスプレイユニットをその順序で結合して電子装置ディスプレイを形成する段階と、
を備えた方法。
【請求項１２】
前記ディスプレイカバーと前記光学的コーティングとの間に位置されるタッチパネル層の厚み及び光学的特性を決定する段階を更に備え、前記結合段階は、前記ディスプレイカバーと前記光学的コーティングとの間に前記タッチパネル層を結合して、電子装置ディスプレイを形成することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記設計段階は、前記ディスプレイカバーの厚み及び光学的特性を考慮することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記設計段階は、個別の反射防止コーティングの光学的特性を考慮することを含み、そして更に、
前記個別の反射防止コーティングを光学的コーティングに置き換える段階、
を備えた請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
電子装置ディスプレイに関連した電子装置のユーザに視覚表示を与えるための視覚ディスプレイユニットと、
前記視覚ディスプレイユニットに接近して位置された透明のディスプレイカバーと、
前記ディスプレイカバー付近に配置され、異なる材料及び厚みの複数の層を含む光学的コーティングと、
を備え、前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長のほとんどを透過し、全体的に全非可視光波長のほとんどを反射し、且つ電子装置内から発生されるほとんどの黒体放射を吸収するようにされた、電子装置ディスプレイ。
【請求項１６】
前記光学的コーティングは、前記電子装置ディスプレイから容易に除去できる、請求項１５に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項１７】
前記光学的コーティングは、前記透明なディスプレイカバーに固定され、そして前記光学的コーティング・透明なディスプレイカバー結合体は、前記電子装置ディスプレイから容易に除去できる、請求項１６に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項１８】
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも８０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも６０％を反射するようにされた、請求項１５に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項１９】
前記光学的コーティングは、全体的に全可視光波長の少なくとも９０％を透過し、且つ全体的に全非可視光波長の少なくとも７０％を反射するようにされた、請求項１５に記載の電子装置ディスプレイ。
【請求項２０】
前記複数の層は、２つの異なる材料の交互の層より成る、請求項１５に記載の電子装置ディスプレイ。
【国際調査報告】
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