显示装置及包括该显示装置的电子设备

技术领域

本公开涉及显示装置和包括该显示装置的电子设备。

背景技术

许多电子设备包括用于时变信息显示的电致发光显示器。电致发光显示器通常包括电致发光显示表面，其需要在数据显示表面上的窗口来暴露显示表面以便观看。窗口或数据显示表面可能有些不美观，并且可能不利地影响背景(例如美学设计的背景)的设计完整性。

发明内容

本发明的公开披露了一种包括显示面板和电致发光光源的显示装置，其中，显示面板包括中间层和显示表面，其中，电致发光光源被配置为通过中间层投射光，以在显示表面上形成信息显示，并且其中，中间层包括选自结晶碳酸钙、瓷、陶瓷、瓷料的一个或多个层。

中间层可以包括10μm至20μm宽的结晶碳酸钙的六方形片晶。

中间层可以包括0.4μm至0.6μm厚的结晶碳酸钙的片晶。

中间层可以包括文石片晶。

中间层可以包括钙质层。

中间层可以包括布置在多个平行薄片中的文石片晶。

中间层可以是抛光的软体动物壳。

中间层可以包括软体动物壳的抛光的珍珠质层。

显示表面可以是包括结晶碳酸钙片晶的抛光表面。

显示表面可以是包括文石片晶的抛光表面。

显示表面可以是珍珠质表面。

显示表面可以是虹彩表面。

显示面板可以具有在0.4mm与0.5mm之间的厚度。

电致发光光源可以被配置为通过向显示面板提供背光照明(backillumination)，在显示表面上生成可见图像。

显示装置可以包括图案生成器，该图案生成器被配置为生成具有高于每厘米50个、60个、70个、80个、90个、100个像素的分辨率的发光图案。

本发明的公开还披露了一种包括前述的显示装置的电子设备。

附图说明

将参考附图通过示例描述本公开，其中：

图1是根据本公开的显示装置的示意图；

图2示出了包括根据本公开的显示装置的电子显示设备。

图2A示出了当显示装置的光源被接通以形成发光图案时图2的电子显示设备的视图；

图3示出了具有珍珠质刻度盘表面和预设背景图案的示例性显示面板；

图4是根据本公开的示例设备的平面图，其中没有生成电致发光消息；

图4A是当生成电致发光消息时图4的示例设备的平面图；

图5A和图5B是图4的示例设备的分解图；

图5C是图5B的设备的包括显示模块和机械移动组件的子组件的分解图；

图5D是设备的沿图5B的线X-X’的剖视图；

图6A、图6B、图6C和图6D是在图4的示例设备的电致发光显示装置的有效显示表面上生成的示例性消息。

图7是描绘在环境照明条件下观看刻度盘表面的示例的示意图，以及

图8是示出图4的示例设备的电子电路的示例示意图。

具体实施方式

如图1所示，显示装置包括显示面板10、电致发光源20以及可选的电子电路30。显示面板包括作为显示表面12的第一表面、作为背面的第二表面、以及位于第一表面和第二表面中间的面板主体14。电致发光源20被配置为向显示面板10提供背光照明(backillumination)，由此在显示表面上形成可见的光学图像。光学图像(简称为图像)可以是瞬时的或非瞬时的，并且可以包括文本图像、非文本图像或其组合。

电致发光源20包括发光源(简称为光源)和电子电路，该电子电路被配置为对发光源进行供电以及控制其操作。电致发光源包括发光表面，其可以与显示面板10并置或邻接，使得从电致发光源20射出的光以没有衰减或最小衰减的方式作用于显示面板。电致发光源的发光表面和显示面板的背面可以平行，以便于光的正交和最大耦合。电子电路可以包括图案生成器或可以与图案生成器协作，图案生成器被配置为操作光源以生成发光图案(LEP)。发光图案将在发光表面和显示表面12呈现为光学图案。

显示面板10可以被配置为使得发光表面和显示表面平行，使得形成在显示表面上的光学图像是形成在发光表面上的光学图案的真实再现。在一些实施例中，发光表面和显示表面之间呈小锐角，使得作为光学图案的稍微失真版本的光学图像将出现在显示表面上。

发光源可以包括多个发光元件。发光元件被分布并且被配置为协作以限定发光表面，该发光表面将向显示表面的背面投射可见光。本文的照明元件可以是具有小视角(例如关于光轴±15度)的点光源或具有大视角(例如关于光轴大于±15度)的扩展光源。光源可以包括点光源和扩展光源的组合，以产生优选的视觉效果。发光元件可以排列成阵列、矩阵或其组合。照明元件可以是分立的部件或整体形成在一起的多个照明元件中的一个。

电子电路可以包括控制器，所述控制器被配置为操作图案生成器，或者图案生成器可以被整体构建为控制器的一部分。控制器可以包括用于存储瞬态和/或非瞬态数据的数据存储装置。数据存储装置可以包括易失性和/或非易失性存储器。控制器被配置为操作发光元件，由此生成根据预定规则和/或算法设置的发光图案。

显示装置通常被配置为使得其显示表面被定向为在正常使用期间面向用户，使得显示表面上的光学图像在用户的视线中。因此，显示面板的第一表面被称为显示面板的前表面，第二表面被称为显示面板的背面。示例电致发光源20被配置为向显示面板投射可见光，使得来自电致发光源的光在背面处作用于(impinge on)显示面板，然后在穿过面板主体之后在前表面上形成可见图像。

显示装置可以被配置为使得当显示装置在正常或普通使用期间被关闭时，电致发光源或至少多个发光元件在视觉上隐藏在显示表面的下面或后面。

显示装置可以被配置为使得当显示装置在正常或普通使用期间被接通以生成图像图案时，电致发光源或者至少多个发光元件在视觉上隐藏在显示表面的下面或后面，而投射在显示表面上的光学图像图案在肉眼下是可读的。

面板主体14是严重光衰减的，使得在穿过面板主体之后，背光照明被大幅衰减。衰减率可以是70％、80％或更高，并且可以高达90％到98％。在显示装置的正常或普通使用期间，具有这种高光衰减率的面板主体对于普通观看者(例如老年用户)将看起来是不透明的或至少是半透明的。本文中的正常或普通使用是指显示装置在室内在正常环境房间照明下使用，或者在室外在温和或漫射的阳光照明条件下使用。25lux(勒克斯)和1000lux之间的照明水平在本文中被认为是正常的环境房间照明。在1000lux和8000lux之间的照明水平在本文中被认为是温和的或漫射的阳光照明条件。

珍珠质(Nacre)是一种材料，其展示出上述光衰减特性，同时允许在其前表面上生成高质量的光学图像。珍珠质，也称为珍珠母，是生物源有机-无机复合材料和软体动物壳的内虹彩层(inner iridescent layer)。珍珠质由碳酸钙和生物聚合物(如几丁质、贝壳硬蛋白、发光蛋白(lustrin)和丝状蛋白)的交替层(alternating layers)组成。碳酸钙为晶体形式，例如文石片晶(如六方形片晶)的形式，并占据珍珠质的约95质量％。生物聚合物通常是有机膜的形式，占珍珠母的约5质量％。文石片晶是碳酸钙的多晶型物，其宽度在10μm至20μm之间并且厚度为约0.5μm。有机材料膜具有约40nm的厚度。由于文石片晶的不同形状和尺寸以及贝壳硬蛋白的存在，珍珠质层不是光学均匀的。珍珠质层强烈地漫射入射光以使珍珠通常呈现乳白色或白垩状。

示例面板主体14包括珍珠质的层或珍珠质层，并且显示表面是珍珠质或珍珠质层的整体部分。在示例实施例中，显示表面是显示面板的被定向成背向光源的主表面。珍珠质显示表面是其中色调随着观看角度逐渐变化的虹彩显示表面。珍珠质显示表面可以是精细抛光的表面，其是有光泽的和/或反射的，并且具有不均匀的光反射角，即，光反射角在移动越过显示表面或围绕显示表面移动时改变。珍珠质是一种非常坚韧和坚硬的材料，其可以被减薄到1mm以下以形成薄片，并且可以是天然的或合成的。

虹彩显示表面具有附加的优点，即具有伴随有、围绕有或集成有通过背光照明投射在显示表面上的光学图像的虹彩。

在具有高光衰减率的面板主体14上具有虹彩显示表面的显示装置，当与电致发光图案生成器和电致发光源协作时，其产生令人惊奇地良好的视觉效果，所述电致发光源被配置为提供背光照明以在显示表面上形成光学图像。

电致发光图案生成器可以被配置为生成文本图案(例如包括字母数字元素的文本图案)、非文本图案(例如包括符号的非文本图案)或其组合。要被投射在显示表面上的图案或图案的组合可以是时变的或非时变的。在示例性实施例中，所生成的图案或图案的组合可以与形成在显示表面上的背景图案协作，使得所生成的图案或图案的组合与背景图案协作或组合以形成完整的图案或整体图案。整体图案可以是信息的、装饰的或两者的组合。不失一般性的，显示表面上的背景图案可以是预先形成的或后形成的，并且可以是时变的或非时变的。

显示面板10可以是珍珠质层或包括珍珠质层的复合面板。可以通过处理软体动物壳，例如通过机械减薄软体动物壳，来获得珍珠质层。复合面板可以包括安装在透明或半透明衬底上的珍珠质层，例如珍珠质薄片。衬底可以是聚合物衬底，例如由聚乙烯(PE)、聚二乙二醇双聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂等形成的衬底。衬底可以是底板的形式。底板(或后板)有助于使显示面板更柔韧且更易于组装以形成显示装置。珍珠质层可以是珍珠薄片的形式。珍珠薄片在通过背光照明在显示表面上形成的光学图像的良好可读性、在显示面板下面或后面的部件的良好可隐蔽性和产生该可读性所需的背光照明的亮度水平之间取得良好的平衡。适用于形成显示面板(例如背光照明式显示面板)的珍珠质层可具有用于紧凑或移动设备的50μm到2mm之间的厚度，或50μm到0.1mm之间的厚度。

使用和/或评估各自具有约0.5mm的总厚度的多个示例复合显示面板作为示例显示面板。每个示例显示面板包括约0.1mm厚的珍珠质薄片和例如通过粘合剂附接到珍珠质薄片的聚合物底板。该示例复合显示面板耦接到电致发光源，该电致发光源在发光表面处具有450lux的亮度水平，并且该多个示例复合显示面板的显示表面处的亮度水平在20lux和45lux之间，对应于95.6％和90％之间的光衰减率。示例显示面板的珍珠质层具有0.08mm至1.2mm之间的厚度。

为了在显示装置的正常或普通使用中，由电致发光源20投射在显示表面上的图像是可见的和/或可由读者用肉眼读取的，该图像需要具有足够的亮度。试验表明，在正常的环境房间照明(ambient room illumination)条件下，20lux的亮度水平对于读者来说是足够好的，而在温和的或漫射的阳光照明条件下，40lux至45lux的亮度水平对于使用来说是足够好的。尽管较亮的图像将意味着在较亮的条件下更好的可读性，但较亮的图像将意味着在电致发光源20处需要较高的亮度输出水平。因此，光源被配置为在显示表面上生成具有足够高亮度水平的图像。在示例配置中，光源被配置为使得图像具有在20lux和45lux之间的亮度水平。

示例显示装置包括示例显示面板和OLED显示模块，所述OLED显示模块被配置为提供发光图案以背光照明显示面板。示例显示模块在有效面积内有96×39个像素，该有效面积测量为18.02×7.30mm，每个像素的大小为0.188×0.188mm。尽管珍珠质具有不利的光透射特性，但基于珍珠质的显示面板已经被证明出有前途和令人惊讶的光学图像显示能力。具有53.3像素/cm的分辨率(即，超过100像素/英寸)的发光图案在通过面板主体之后以高保真度显示在显示表面上。

为了在正常使用期间当光源打开或关闭时显示面板下面或后面的部分在视觉上保持隐蔽，显示面板可以被配置为在暗隔室(dark compartment)和环境隔室(ambientcompartment)之间的隔离物，暗隔室除了通过显示面板之外不对环境光学地开放，而环境隔室对环境光学地开放。在示例实施例中，当期望从上面或前面可看见什么在显示面板的下面或后面时，可以照亮暗隔室。

试验综述了包括例如薄片形式的陶瓷或瓷层的显示面板具有可比较的光学性质，除了虹彩和显示可隐蔽性。

在示例实施例中，显示装置被配置为示例电子显示设备1000的一部分。如图2所示，电子显示设备被配置为具有显示面板10的显示表面12的智能表，显示面板10的显示表面12被配置为刻度盘表面1112。显示表面是具有光泽、不透明和虹彩外观的抛光珍珠质表面。

当显示装置的光源在图案生成器生成光学发射图案的情况下开启时，光学发射图案的光学图像1002被示出在刻度盘表面上，如图2A所示。示例图像是包括示例字母数字串“Compass”和“146”，符号“°”和分隔两个字母数字串的分界线的瞬态图像。该示例刻度盘表面预先形成有背景图案，该背景图案为一对移动臂设定了背景。示例移动臂包括连接到通过显示面板10突出的轴的小时臂和分钟臂。背景图案包括通常在模拟表上发现的长和短分钟刻度加上示例标志。刻度分布在显示表面的周边以围绕显示窗口。为了更好的图像清晰度，示例显示窗口在没有背景图案的区域。

小时臂和分钟臂与刻度盘表面平行(包括基本平行)，而轴与刻度盘表面垂直(包括基本垂直)。模拟表的外壳有助于隐藏智能表的主要内容，包括其数字能力、人工智能和无线通信能力。例如，在隐蔽的应用中，例如调查或隐蔽的证据收集，智能表能力的隐蔽可以是有价值的技术优势。在图3中示出了具有珍珠质刻度盘表面2112和预设背景图案的另一示例显示面板。刻度盘表面2112包括在12点钟位置的数字12。

如图4、图4A、图5A、图5B、图5C和图5D所示，智能表100的实施例中的示例电子显示设备包括主壳体110、机械移动组件120、电子组件140、包括显示面板的显示组件160、部件保持组件180和电源。

主壳体110是限定具有主轴Z和内部隔室112的主外壳的刚性主体。主壳体110包括周壁，该周壁在顶部轴向端和底部轴向端之间轴向延伸以限定内部隔室112。设备的各种功能部件、组件和子组件容纳在内部隔室112内。主壳体110的顶部轴向端限定了通向内部隔室112的顶部进入孔或顶部孔，并且主壳体110的底部轴向端限定了通向内部隔室112的底部进入孔或底部孔。

观看窗口114安装在主壳体110的顶部轴向端上，以封闭进入孔。观看窗口114是透明的，并且由高清晰度的刚性和坚固的透明材料制成，该透明材料例如蓝宝石玻璃、矿物玻璃、丙烯酸晶体、聚碳酸酯、或其他目前可供使用的适当材料。可选地，观看窗口114由耐刮擦透明材料制成，以提高耐久性。观看窗口114通过边框116附着或固定到主壳体110。在该示例中，边框116是垫圈形金属件，并限定了设备的观看孔118。包括边框和观看窗口的子组件在轴向形成设备的最外部分，并且在正常使用期间暴露于环境条件。观看孔118具有通常与Z轴同轴的中心轴。该中心轴限定了观看孔轴和观看轴。

在实施例中，针对耐用性和耐候性，主外壳是单件金属(例如钢、铝、铝合金、铝钢合金、或其它金属或金属合金)的形式。刚性主外壳在该设备是表或智能表的情況下被称为表外壳、在该设备是智能电话的情況下被称为电话外壳、或在其它设备中通常被称为主壳体。

用于设定和/或操作智能表100的连接到杆的冠形键和其它控制按钮设置在限定内部隔室112的主壳体的周壁上。在表行业中，按钮也被称为推压件。在表外壳上形成有包括第一保持器和第二保持器的一对带保持器。可选地，在表外壳上一体地形成在行业中被称为凸耳的保持器。第一保持器和第二保持器位于表外壳的相对直径侧，并且用于容纳表带，该表带用于将表固定到佩戴者的手腕。带可以是手镯带、皮带、塑料或橡胶带、织物带或可用于应用的其它带。

主壳体还包括安装到主壳体的底部孔的后盖。观看窗口的子组件、边框和后盖共同限定防水外壳，机械移动组件120、电子组件140、显示器组件160、部件保持组件180和电源保持在防水外壳内。

显示组件160包括显示模块162、刻度盘构件164和可选的背板。

显示组件162包括发光显示表面162a，在正常操作期间在发光显示表面162a上形成、生成和显示一个或多个发光消息。要形成或生成和显示的一个或多个消息是时变的，并且将根据显示模块接收的数据而随时间变化。要形成或生成和显示的一个或多个消息是可改变的，例如，当由事件触发时或临时地，通过用户控制改变或通过设备的嵌入式控制器以预定的时间间隔自动改变。当用户通过用户控制接口(例如表上的(如表外壳的周边上的)一个或多个控制按钮)输入指令时，用户可以通过交互且动态地改变要形成或生成和显示的一个或多个消息。

消息可以包括视觉标记，例如标志、符号、图标、字符、字母、数字等，通过选择性地不时地激活显示模块的显示表面上的显示元件的组合，视觉标记被形成为图案或图案的组合。不失一般性，这里的视觉标记可以包括一个图标或多个图标、一个符号或多个图标符号、一个字母或多个字母、一个数字或多个数字、一个字符或多个字符、以及上述的任何组合。

显示组件160是保持在部件保持组件180上的示例性显示装置，其中显示表面162a定向为面向外，即面向观看窗口114和观看孔118。可选地且通常地，显示表面162a垂直于观看孔的轴线，即，面向外且垂直于观看孔118的轴线。

刻度盘构件164是包括刻度盘表面164a的显示面板10，刻度盘表面164a是显示面板10的显示表面，其是可被用户从设备外部沿通常沿-Z方向的观看方向观看的可视表面。在可视的刻度盘表面164a上固定地或永久地标记或形成多个标志或符号。符号的标志是非时变的，并且通过诸如印刷、刻度、雕刻、胶合之类的永久固定方法或者本领域普通技术人员已知的其它形式的固定、永久或非时变标记来标记在可视表面上。在智能表的示例中，标志或符号包括表示一天中的时间的标志。在一些实施例中，例如，非表的电子设备，非时变标记可以形成后景、背景或参考模板，刻度盘构件164将被称为后景构件、背景构件或模板构件，并且其可视表面将被分别称为后景表面、背景表面和模板表面。

刻度盘构件164安装在主外壳上，刻度盘表面164a向上或向外朝向观看孔118。刻度盘表面164a是设备100的主显示表面或主信息显示表面，并且适于在正常使用期间供用户观看。示例智能表的刻度盘构件164具有与观看孔的轴线平行或同轴的刻度盘轴线。中心孔穿过刻度盘构件164形成，以允许机械移动组件120的驱动轴穿过或延伸穿过。根据应用，刻度盘表面164a具有永久的参考或模板标记。例如，当设备100是罗盘时，标记将表示方位，而当设备100是跟踪装置时，标记将表示规定的位置。

机械移动组件120包括驱动模块122和由驱动模块驱动以指示时间的时间指示臂。示例驱动模块122包括机电移动组件，其包括动力驱动装置，例如包括微型步进电机的微型电机；以及齿轮系，其由步进电机驱动并连接到轴(例如空心轴小齿轮)，以用于通过空心轴小齿轮(cannon pinion)输出移动，例如时间指示移动。可选地，驱动模块122包括振荡电路，例如用于生成定时脉冲的石英振荡电路。时间指示臂安装在空心轴小齿轮上的不同轴向水平高度处，且包括小时臂、分钟臂和可选地，包括秒臂。适合用作模拟表机心(analoguewatch movement)的示例驱动模块是Hattrori Y121-E5石英模拟机心。示例Hattori机心具有小于3mm的厚度，空心轴小齿轮具有不超过6.8mm的高度，6.75×8的法分尺寸(lignesize)和110/65/20的表针尺寸(hand size)，作为示例性尺寸的指示。可选地，驱动模块被保持成使空心轴小齿轮的轴线平行于刻度盘表面的中心轴线，即，垂直于刻度盘表面。驱动模块通常容纳在硬塑料壳体内。示例设备100的操作电力由电池(如锂离子可再充电电池)提供。在一些实施例中，机械移动组件120仅由机械动力驱动，例如由包括弹簧存储能量的存储的机械能量驱动。

驱动模块122和显示模块162一起保持和安置在示例部件保持组件上。示例部件保持组件180包括第一保持构件182a、第二保持构件182b和多个紧固件，所述紧固件沿着平行于空心轴小齿轮的轴线的轴向方向紧固和固定第一保持构件182a和第二保持构件182b。第一保持构件182a是硬塑料板，其具有基本上跟随或符合表外壳的内部边界的外部周边边界，以用于容纳在其中，并且其主表面设置成垂直于观看孔的轴线。第一保持构件182a限定用于容纳显示模块162的第一容器(receptacle)和用于容纳驱动模块122的第二容器。第一容器一体地形成为凹座，使得显示模块162平直地坐落在凹座上，其底表面与座表面邻接接触，并且其顶表面与第一保持构件182a的顶表面齐平。第一保持构件182a包括用于容纳驱动模块122的第二容器。第二容器是轴向延伸穿过第一保持构件182a的通孔。第二容器的通孔由第一保持构件182a上的内部周边边界限定，并且具有与驱动模块的外部周边相匹配的内部周边边界，使得驱动模块保持在第二容器的横向边界内，并且被阻止在与刻度盘表面的轴线垂直的方向上横向移动。螺纹紧固件(例如螺钉)或无螺纹紧固件(例如卡扣紧固件)可以用于在适当的情况下紧固第一保持构件182a和第二保持构件182b。

在诸如本发明的一些实施例中，第一保持构件182a和第二保持构件182b都是黑色的，并且由具有足够强度和刚度的热塑性塑料(如ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯))形成。在一些实施例中，第一保持构件182a和第二保持构件182b中的至少一个由黑色和硬质热塑性塑料形成，使得至少承载面向设备的观看窗口的第一容器的主表面是黑色的，并且第一容器是黑色的。通常，部件保持组件180或至少第一保持构件182a形成为深色，用于增强部件在刻度盘构件下方的隐藏。

示例部件保持组件180在刻度盘构件下方设置非常暗的背景，并界定窗口，通过该窗口，显示模块162的有效显示区域被暴露并且可以从设备外部看到。当在显示模块162的有效区域上显示时变信息(例如消息、图案、图形、标志、符号或其组合)时，由部件保持组件180界定的用于暴露显示模块的有效区域的窗口是信息显示窗口。窗口被成形为与显示模块162的横向形状匹配，并且具有内部边界，该内部边界遵循显示模块162的外部横向边界以便紧密配合。在一些实施例中，需要大的有效显示区域，并且显示模块的有效显示区域可以具有与刻度盘表面或观看孔相同或相当的尺寸。

在这样的实施例中，显示模块的面向外的表面的整个或大部分将构成信息显示窗口。

由于部件保持组件180是黑色的并且机械移动组件120的外壳也是黑色的，所以当设备暴露在照明室内条件下或漫射的阳光室外条件下时，位于刻度盘构件下面的部件被很好地隐藏。

电子组件140包括印刷电路板，其上安装有(优选为表面安装有)数字组件、显示驱动器、可选的有线或无线通信前端以及外围功能电路，例如用户控制接口和充电电路。电子组件140连接到作为电源的电池，以获得操作电力，并且连接到显示模块162，以将数据输出到显示模块以进行显示并且提供用于驱动显示模块162的电力。

数字组件包括微处理器(μP或微控制器)和外围电路，如图8所绘。适合使用的示例数字组件是由挪威的Nordic Semiconductor ASA的产品号nRF51822标识的装置。nRF51822是适用于

示例无线前端包括适于使用蓝牙协议(例如，BLE(蓝牙低能量协议))进行通信的无线收发器。无线收发器连接到微控制器，使得可以将来自外部数据源的数据指令命令或消息发送到微控制器，以便在执行所存储的指令(例如，存储在数字组件上的存储器装置上的指令)时由微控制器进行处理。无线收发器连接到微控制器，使得可以在用户或微控制器的指令下将源自表的数据指令命令或消息发送到表之外的外部数据处理装置。例如，当取源自外部数据设备(例如智能电话或平板计算机)的电子消息显示在显示器上时，用户可以检索和读取该电子消息。替代地，可以通过与微控制器协作操作表上的命令按钮，从表向外部或外部数据设备发送消息，例如语音消息或命令消息。便于外部数据通信的天线安装在支撑衬底的下侧，或者更具体地，安装在印刷电路板的下侧。

示例显示模块162包括模块外壳和安装在印刷电路板上的显示面板，并且具有用于接收用于显示的数据和操作电力的连接器。显示面板具有限定有效显示区域的有效显示表面162a。电致发光显示元件被分散在或分布在有效显示区域上。本文中的电致发光显示元件是指当通过激活电源或电流被激活时而变得发光的元件。可以使用包括LED(发光二极管)显示面板、OLED(有机发光二极管)显示面板或背光LCD(液晶显示器)显示面板的显示模块。OLED显示装置因其相对高的分辨率、相对高的发光度和紧凑性而被选择。

显示模块的每个显示元件是电致发光显示元件，简称为电致发光像素(或在此简称为“像素”)，并且可以选择性地激活由有效显示区域上的多个电致发光显示元件限定的多个像素以形成图案。不失一般性，每个图案可以被形成为对应于人类可读或可感知的消息，并且可以例如通过在选定的不同位置或不同位置的组合处激活选定的像素来生成多个不同的人类可读或可感知的消息。

为了具有能够生成具有相对高分辨率的图案的显示面板表面，使得在相对小的区域内可以容纳更多的具有精细细节的更多信息或数据，集成电路类型的显示面板是优选的。然而，不失一般性，也可以使用由分立的电致发光显示元件构成的显示面板。

显示面板的电致发光像素通常布置或分布在包括多行像素和多列像素的矩阵中。对于相对高分辨率的典型LED、OLED或LCD显示面板，电致发光像素被布置成规则矩阵，其中一行中的相邻像素之间的间隔是第一常数或均匀的，一列中的像素之间的间隔是第二常数或均匀的，和/或第一常数和第二常数相同，使得一行中的相邻像素之间的间隔等于一列中的相邻像素之间的间隔。优选地，像素具有相同的形状和尺寸以增强均匀性，但是像素可以具有适于特定应用的不同形状和/或尺寸。在一些特定应用中，一行中的相邻像素之间的间隔可以是非均匀的，一列中的像素之间的间隔可以是非均匀的。

适于在相对小的有效区域内形成具有相对高分辨率的可见图案的示例OLED显示模块是日本的Futaba公司的产品No.ELW0801AC。ELW0801AC OLED面板是具有18.0mm×7.30mm(131.546mm

示例OLED面板的每个像素是自发光像素，其在被激活时发光。当激活所有像素时，示例OLED面板将生成亮度在240cd/m

在图6A到图6D中描绘了示例图案和消息或信息以及可以在示例显示装置的示例有效显示区域中显示的示例消息，该示例图案和消息或信息是从像素的不同空间组合构造的并且表示示例字母、图标、标志和符号。形成用于信息显示的示例元素所需的非穷举的示例像素矩阵大小如下所述：

表刻度盘164包括刻度盘构件，该刻度盘构件具有刻度盘表面或可视表面，其面向外，即面向观看孔或+Z方向。表的典型刻度盘表面具有在28mm至36mm之间的直径。通常，大刻度盘表面具有36mm的典型直径，中刻度盘表面具有30mm至32mm之间的典型直径，而小刻度盘表面具有28mm至30mm之间的典型直径。

刻度盘构件164由珍珠质层或包括珍珠质层的复合板形成。当一个或多个图案出现在刻度盘表面上时，珍珠质层或珍珠质复合材料有助于实现具有小尺寸的一个或多个图案的良好或更容易的可读性。

选择刻度盘构件，使得在设备的正常使用期间，无论是在室内照明还是在室外阳光条件下，当在沿着观看轴的正常观看距离下观看时，在-Z方向上，在刻度盘构件下方或下面的内容对于肉眼是不可见的。

如图4所示的具有模拟机械机心且具有移动的时间指示臂(小时臂、分钟臂和/或秒臂)的智能表将仅表现为具有永久标记的刻度盘表面和移动的时间指示臂的传统模拟表。当需要智能表执行传统模拟表的功能时，即，发挥根据时间指示臂的瞬时空间位置参考刻度盘构件上的时间指示标记来指示时间的功能时，当在室内照明条件下或在室外漫射阳光条件下时，显示模块和刻度盘构件下方的其它部件被视觉隐蔽。当嵌入式控制器生成消息时，携带可视信息的消息将仅出现在刻度盘表面上。当没有显示消息时，显示表面下面的或在刻度盘构件下面的其它部件的不可见性对于保持刻度盘表面设计的完整性是至关重要的，因为刻度盘表面的设计总是受到以下约束：即使在信息显示窗口上没有瞬时显示信息，也必须结合揭示显示模块的难看的显示表面的难看的可见信息显示窗口。

因此，在室内照明条件下或在漫射的阳光环境条件下，当在正常观看距离和正常观看角度观看时，显示模块的有效显示区域对肉眼保持隐蔽、不可见或不可观看的同时，观看者的肉眼可以通过半透明的刻度盘部件以正常观看距离和角度观看显示模块的有效显示区域上显示的消息需要技术解决方案。

为了满足这种要求，以在表的示例情况下的刻度盘构件形式的半透明滤光器设置在观看窗口114和显示模块162的有效显示区域之间。在表的情况下的正常观看距离通常取在12cm和35cm之间，这取决于观察者的习惯和视力健康。

在智能表仅作为常规的模拟表可视地出现的第一操作模式期间，在刻度盘表面164a上方的时间指示臂和在刻度盘表面上的参考时间指示标记由于时间指示臂、刻度盘表面和在刻度盘表面上的标记的环境照明的反射而是可读的或可见的。为了便于隐藏位于半透明滤光器下方的有效显示区域和界定有效显示区域的信息显示窗口，观看窗口和半透明滤光器的组合将需要将照射在半透明滤光器的面向外的表面上的环境照明衰减足够的量，使得在半透明滤光器下方的内容不会可视地暴露于肉眼。这里的环境照明可能是由于室内照明或漫射的阳光导致的，并且术语“环境照明”在适当的情况下也被称为“环境光”。

在智能表要生成用于用户观看的发光消息的第二操作模式期间，该消息必须具有足够的亮度以便肉眼在正常观看距离处可观看。足够的亮度将高于环境照明的亮度。

由于发光消息需要行进或穿过观看窗口和半透明滤光器两者，以便离开表并到达观看者的肉眼，因此，由于观看窗口和半透明滤光器引起的组合衰减不能太高而使发光消息太暗而不能被读取。换句话说，由于观看窗口和半透明滤光器引起的组合衰减必须低于阈值衰减(threshold attenuation)，使得发光消息的残余亮度仍然足以在照明条件下便于观看者的肉眼阅读和观看。在照明条件下，当消息出现在标记的刻度盘表面164a上时，为了便于观看者的肉眼阅读和观看发光消息，发光信息的残余亮度必须具有足够的亮度，该亮度超过作为环境照明的亮度的阈值亮度。

在有效显示区域和观看窗口之间设置具有预定光衰减水平范围的半透明滤光器的设置已经为第一和第二模式的冲突技术要求提供了有用的方案。

参照图7，在观看窗口114的外表面处具有发光水平

当处于第一操作模式时，在由有效显示表面162a反射之后出现在观看窗口的外表面处的入射环境光可以表示为：

当处于第二操作模式(其是数据显示模式或消息显示模式)时，由电致发光显示器或电致发光显示器的具有发光水平

为了使观看者在环境照明条件下以可接受的视角从表外部观看时能够观看或读取发光像素或消息，在观看窗口的外表面处的发光像素或消息的发光度

为了当在第一操作模式下操作时，即在该示例中的仅模拟表的操作模式下操作时，在环境照明条件下隐藏有效显示表面162a，在通过有效显示表面162a反射之后并且在观看构件的外表面处的出口出现的残余环境光的发光度

为了满足第二发光阈值水平

为了便于有效地隐藏刻度盘构件下面的内容，半透明刻度盘构件将优选地具有满足以下要求的衰减Δ

在

通常，半透明刻度盘构件将具有在第一衰减阈值Δ

在观看构件的外表面处的发光像素或消息的发光度φ’

亮度是说明物体的视觉亮度的术语，并且是LCD中感知图像质量的主要决定因素。发光度通常被称为亮度，并且以坎德拉/平方米(Cd/

为了使在显示模块上显示的发光像素或消息在户外阳光条件下是可读的，该消息必须足够亮。通常，典型的户外LCD显示器需要1000nit或更高的发光水平。然而，这种高亮度水平意味着相对高的功耗和相对高的热耗散，并且对于可佩戴的电子装置(例如本示例的智能表)是不实际的或不期望的。

此外，显示模块的显示屏具有相对高的分辨率(每平方毫米26至35个像素)，并且相邻像素之间的像素间距小于0.2mm。在显示器的显示屏处的高亮度水平φ

底板可以掺杂有颜料以便是半透明的。为了具有高清晰度和低雾度，颜料需要具有与基础塑料材料相同或匹配的折射率。

微控制器被设置成在几种可选模式下操作，例如，仅模拟表模式、包括消息模式和/或罗盘模式的数字模式、以及包括表模式和消息模式的混合模式。在仅模拟模式期间，智能表在表模式下操作，并且看起来像传统的模拟手表。在消息模式期间，数据将显示在智能手表上的数据显示窗口上。在室内照明条件和室外阳光环境条件下，数据显示窗口在仅模拟表模式期间隐藏在表盘下方，以保持表盘表面的外观完整性。

当处于仅模拟表模式时，模拟表机心可操作以通过时间臂(即小时臂、分钟臂和/或秒臂)以常规方式提供时间信息。在一些实施例中，不失一般性，表心包括计时臂或使用时间臂来执行计时功能。在一些实施例中，包括具有日历功能的表机心，并且在显示构件上形成用于显示日历信息的显示窗口，该显示构件也被称为表盘。在这种模式期间和在正常的环境照明条件下，只有刻度盘表面、时间臂和标记印制图案对于用户是显而易见的。由于部分反射的表面，显示构件下面的内容对于用户来说是不可见的或不明显的。当处于仅模拟表模式时，微控制器处于休眠状态，而显示器不处于发光状态。

在用作手表时，用户在手腕上佩戴智能表，并且智能表将像普通模拟表一样操作。

为了在数字模式或混合模式下操作，用户将建立在智能表和外部数据装置(如，智能电话、平板电脑或膝上型计算机)之间的通信链路。例如，用户可以执行蓝牙或WiFi配对步骤，来配对智能表和外部数据装置，以提供安全的数据通信链路。

当处于混合模式时，可佩戴装置将在模拟表模式和数字模式下操作。当处于数字模式时，微控制器将显示器设置为显示模式操作，并且显示面板将通过由微处理器控制的电源组件提供的电力而发光。在这种模式下，微控制器将在显示器上生成信息消息以供用户阅读。不失一般性，信息消息可以包括，例如，存在接收到的新消息的消息提示、提醒或其它短消息。在一些实施例中，用户可以操作智能表以进行短电话呼叫或通过智能电话发送短消息。当处于混合模式时，模拟表机心不受影响并且保持在操作中。在一些实施例中，可在数字模式操作期间暂停模拟机心的操作，使得智能表处于纯数字模式操作。

当在数字模式操作时，显示面板的电致发光将通过局部和受限的电致发光来生成可见消息，并且该可见消息对于用户来说将在刻度盘表面上形成。由于局部和受限的电致发光，用户可看到的是由于局部和受限的电致发光导致的数据消息以及在电致发光显示面板的休眠或非操作期间出现在刻度盘表面上的内容，从而创建了具有智能表的附加数据通信功能的传统模拟表。由于现今以数字形式调制语音通信以促进传输，所以不失一般性，数据通信功能还促进语音通信。

在高频射频信号(例如，适于蓝牙或WiFi操作的2GHz至5GHz的射频信号)的数据操作期间，部分反射观看表面提供了较低的RF(射频)电阻网关，以便于RF信号在装置上传播。在诸如本发明的一些实施例中，部分反射观看表面是金属的，并且对入射RF信号具有衰减效果，并且当入射操作射频信号穿过部分反射观看表面时，部分反射观看表面将使入射操作射频信号衰减3dB到5dB。

当可佩戴装置正在发送时，无线数据发送机将发送操作射频信号，使得紧靠装置外部(例如，紧靠表观看窗口)的RF功率处于-10dBm到-30dBm之间的功率电平。

在示例实施例中，智能表可以被配置为可选地作为罗盘操作。当作为电子罗盘操作时，微控制器(或μP)将操作以接收GPS信号并将所接收的GPS信号转换为定向信息以进行显示。为了显示定向信息，微控制器将操作机械移动组件，使得臂移动到指示定向的位置，例如，以相对于北或南等的角度。

虽然已经参考示例和实施例描述了本公开，但是示例和实施例不旨在约束本公开的范围，并且不应用于限制或约束本公开的范围。

例如，虽然曾经提及蓝牙或BLE通信协议，但是不失一般性，可以使用诸如IEE802.11族的其它通信规范或其它无线通信规范。

此外，虽然智能表已经被用作可佩戴电子装置的方便示例，但是不失一般性，其它示例的可佩戴电子装置可以包括健身监视器、健康监视器、心率监视器，其具有显示面板和类似于或等效于表表盘表面的模拟显示表面。

在示例性实施例中，步进电机用于操作时间指示臂。例如，3个步进电机分别用于操作秒臂、分钟臂和小时臂。三个臂中的每个可以独立地操作并且以不同的速度在不同的方向上移动。分钟臂和小时臂中的每个以每周360步移动，而秒臂以每周60步移动。在表模式和智能表仅作为传统的模拟表可视地出现的第一操作模式，秒臂每秒钟移动一步，分钟臂每10秒钟移动一步，而小时臂每120秒钟移动一步。

在智能表要生成用于用户观看的发光消息的第二操作模式，电子组件140将检查臂是否在发光显示表面162a上方并与之交叉，并将臂移动离开发光显示表面162a，使得臂不会阻碍观看发光消息。在一个示例中，如图4A所绘，发光显示表面162a位于观看窗口114的下部。以12点钟位置为0°，以刻度盘表面的中心轴为原点，发光显示表面162a在观看窗口114上处于大约132°到大约228°(对应于大约22分钟位置到38分钟位置)之间的观看窗口角范围。如果臂在观看窗口角范围内，则将指示它们移动到位于观看窗口角范围之外的目标位置。例如，可以指示秒臂和分钟臂移动到90°，对应于15分钟的位置，并且可以指示小时臂移动到270°，对应于45分钟的位置。不失一般性，发光显示表面162a可以位于观看窗口114的上部，或者观看窗口114的左侧或右侧。观看窗口角可包括0°至360°之间的任何范围，例如0°至48°、42°至138°、222°至318°、222°至318°、312°至360°之间或0°至360°之间的两个或更多个范围的组合。可以指示臂移动到任何其它目标位置。

电子组件140操作以确定臂到达目标位置的移动方向。臂的当前位置被存储在微处理器中的存储器中。对于每个臂，可以以不同的速度顺时针或逆时针移动。微处理器计算在顺时针和逆时针方向上从当前位置到目标位置的距离，比较臂能在较短的时间内通过顺时针还是逆时针移动到达目标位置，以及指示步进电机相应地转动。

在示例实施例中，臂在顺时针方向上以64Hz移动，在逆时针方向上以32Hz移动，电子组件140确定移动方向，如下：

1.计算将臂沿顺时针方向从当前位置移动到目标位置所需的步数(P)。

2.计算将臂沿逆时针方向从当前位置移动到目标位置所需的步数(Q)。

如果(P/2)>Q，则指示臂沿逆时针方向移动Q步；否则指示臂沿顺时针方向移动P步。

示例智能表可选地也可用作电子罗盘。示例智能表通过内置磁力计或嵌入式GPS单元获得当前的罗盘读数。为了在表模式转换为罗盘操作，示例智能表的至少一个臂移动到目标臂位置，指向罗盘方向，就像普通罗盘刻度盘一样。其余的臂或停放臂移动到目标臂位置并停留在目标臂位置，直到罗盘操作结束。

在示例罗盘模式，秒臂在其目标臂位置处停放，分钟臂和小时臂根据当前罗盘读数C移动到其对应的目标臂位置。例如，秒臂在90°停放，对应于15分钟位置。分钟臂移动至分钟目标位置M，其中M＝(360–C)位置，并且小时臂移动至小时目标位置H，其中H＝(540–C)位置。如果M或H大于或等于360，则可以通过减去360对其进行调整。

电子组件140可操作以计算臂的移动方向，使得臂尽可能快地移动到目标位置。例如，当两个臂以32Hz沿顺时针和逆时针方向移动时，电子组件140确定移动方向，如下：

1.计算将臂沿顺时针方向移动到目标位置所需的步数(P)

2.计算将臂沿逆时针方向移动到目标位置所需的步数(Q)。

3.如果P>Q，则指示臂以逆时针方向移动Q步；否则指示臂沿顺时针方向移动P步。

此外，虽然智能表已经被用作罗盘，但是不失一般性，其它示例智能表也可以被编程用于其它目的。例如，智能表可以利用GPS信息并且可以作为方向指针操作。在这种情况下，不是指向罗盘方向，而是将臂编程为指向至某一位置的方向。

虽然本说明书的面板主体具有珍珠质的层或珍珠层，但是应当理解，不失一般性，也可以经必要的修改采用包括结晶碳酸钙、瓷、陶瓷、瓷料、石英或云母的其它材料。瓷、陶瓷、瓷料、石英或云母的厚度可以是例如0.05mm至0.1mm和/或0.2mm。

虽然本文已经参考示例描述了本公开，但是实施例不旨在并且不应用于限制公开的范围。