显示模块的组装的制作方法

专利名称：显示模块的组装的制作方法
技术领域：
所描述的实施例总体上涉及便携式计算设备，例如膝上型计算机、平板计算机，等 等。更特别地，描述了便携式计算设备的封装及组装便携式计算设备的方法。
背景技术：
近年来，诸如膝上型计算机、PDA、媒体播放器、蜂窝电话等的便携式计算设备已经 变得又小又轻且功能强大。在大多数情况下增加这种部件的能力和/或运行速度的同时， 对尺寸的这种减小作出贡献的一个因素可以归结到制造商以越来越小的尺寸制造这些设 备的各种部件的能力。更小、更轻且功能强大的趋势对便携式计算设备的有些部件的设计 给出了持续的设计挑战。与便携式计算设备相关联的一个设计挑战是对用于安置各种内部部件的封装的 设计。这种设计挑战通常是由多个冲突的设计目标引起的，包括使封装更轻更薄的诉求、使 封装更结实和使封装更美观合意的诉求。更轻的封装(其一般使用更薄的塑料结构和更少 的紧固件)趋于更有柔性，并因此在使用中具有更大的弯曲性，而更结实和更刚性的封闭 包装(其一般使用更厚的塑料结构和更多的紧固件)趋于更厚并且更重。然而，不幸的是， 随更坚固封装一起的重量增加会导致用户不满意，而由重量轻的材料形成的封装的弯曲会 导致便携式设备的有些内部部件(例如，印制电路板)的损坏。此外，封装是具有多个部分的机械组装，这多个部分在离散的点处用螺丝、螺栓、 铆钉或者以别的方式紧固到一起。这些组装技术一般会使外壳设计复杂化，而且由于在配 合表面和沿外壳表面布置的紧固件处不期望的裂缝、接缝、间隙或者断裂，造成了美观方面 的困难。例如，当使用上壳体和下壳体时，产生围绕整个封装的配合线。而且，各种部件和 用于制造便携式设备的复杂过程可以使得组装是个耗时和麻烦的过程，需要例如经过高级 培训的组装操作员利用特殊的工具来工作。另一个挑战关于用于在便携式计算设备中安装结构的技术。传统上来说，结构已 经放到一个壳体(上壳体或者下壳体)上并用诸如螺丝、螺栓、铆钉等的紧固件连接到一个 壳体上。即，结构是以象三明治一样的方式按层置于壳体上，然后再紧固到壳体。这种方法 有如上所提到的缺点，即，组装是个耗时而且麻烦的过程。鉴于以上所述，需要改进的部件密度和相关联的组装技术，其减少成本并提高输 出质量。此外，需要组装手持式设备的方式的改进，例如使得结构能够快速并容易地安装到 封装中的改进。还期望使所组装部件的Z堆高度最小，以便减小便携式计算设备的整体厚 度，并由此改善产品的整体美观和感觉。

发明内容
公开了一种便携式计算设备。该便携式计算设备可以采取多种形式，例如膝上型 计算机、平板计算机，等等。便携式计算设备可以至少包括单件外壳。该单件外壳可以用于 封装并支撑用以提供期望的一组功能的多个操作部件，例如显示模块。
在特定实施例中，显示模块可以包括保护性玻璃盖子，该盖子结合到显示框架并 由耦接到显示框架的密封件围绕。显示模块可以包括安装在保护性玻璃盖子之下的触摸 屏。此外，包括显示面板及其相关联电路的显示面板外壳可以安装到显示框架，使得显示面 板通过保护性玻璃盖子可见。在其他实施例中，显示模块可以通过紧固到显示框架的多个金属夹而固定到单件 外壳。金属夹可以按照允许显示模块在冲击事件期间相对于单件外壳移动的方式将显示模 块固定到金属外壳。显示面板外壳可以利用多个安装接头从显示框架挂起。显示面板和显 示面板外壳可以是矩形的。安装接头可以在显示面板外壳的仅短侧上固定到显示面板外 壳，从而为显示面板提供最大弯曲长度。可以选择安装接头的数量以允许显示面板外壳相 对于显示框架移动。显示框架可以通过首先提供塑料显示框架和多个插入物来形成。插入物可以由金 属或聚合物(例如，IXEF )形成。可以将金属和聚合物插入物的组合耦接到塑料框架，然 后可以添加附加塑料层以将插入物结合到塑料显示框架。插入物可以被放置在需要附加结 构性支撑的位置处，例如邻近单件外壳中的开口处。


根据以下具体描述并结合附图，将很容易理解实施例，附图中相似的标号指示相 似的结构性元件，附图中图IA示出了根据所描述实施例的便携式计算设备的顶视图。图IB示出了根据所描述实施例的便携式计算设备的立体顶视图。图2示出了根据所描述实施例的组装之前的插入物和显示框架的立体顶视图。图3示出了根据所描述实施例的组装之前的密封框架和组装有插入物的显示框 架的立体顶视图。图4示出了根据所描述实施例的组装有密封框架的显示框架的立体顶视图。图5示出了根据所描述实施例的组装有密封件、保护性顶玻璃和安装夹的显示框 架的立体顶视图。图6示出了根据所描述实施例的将显示面板外壳安装到保护性顶玻璃和框架组 件的立体底视图。图7A示出了根据所描述实施例的其中显示框架和显示面板处于组装位置的便携 式计算设备的截面图。图7B示出了根据所描述实施例的其中显示模块处于预组装位置的便携式计算设 备的截面图。图8示出了根据所描述实施例的安装机构的侧视图。图9示出了根据所描述实施例的夹具(fixture)组件的侧视图。图10是用于组装显示框架的方法的流程图，所述方法包括将保护性玻璃层固定 到显示框架。图11是用于将显示模块集成到便携式计算设备中的方法的流程图。
具体实施例方式在下文中，阐述了多种特定细节，以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透 彻理解。然而，对本领域技术人员来说，很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中 的一些或者全部的情况下来实践。在其它情况下，没有具体描述众所周知的处理步骤，以避 免不必要地使基本概念模糊。本文讨论了一种容易用一只手持有并用另一只手操作的外观上令人喜欢的便携式 计算设备。该便携式计算设备可以由单件无缝外壳和外观上令人喜欢的保护性顶层构成，其 中保护性顶层可以由多种耐用结实但又透明的材料中的任何一种构成，例如高度抛光的玻璃 或者塑料。然而，对于本讨论的其余部分，该保护性顶层可以采取高度抛光的盖玻璃的形式， 而不损失任何一般性。此外，由于(不像传统的便携式计算设备)盖玻璃可以不使用边框就 安装到单件无缝外壳，因此可以增强便携式计算设备外观的一致性。除了与美观和感觉相关 的那些优点以外，这种设计的简单性还可以为便携式计算设备产生许多优点。例如，对于便携 式计算设备的组装，需要更少的部件和更少的时间与精力，而且单件外壳中没有缝隙可以对 内部部件提供良好的防止环境污染的保护。而且，相对于传统的便携式计算设备而言，该便 携式计算设备成功地耐受所施加负荷(例如来自日常使用的负荷)及那些来自较少频率但 可能更具损坏性事件(例如跌落)的负荷的能力可以从根本上得到改进。在所描述的实施例中，单件无缝外壳可以由塑料或金属形成。在单件无缝外壳由 金属形成的情况下，金属可以采取单片的形式(例如，铝)。单片金属可以形成适合安置各 种内部部件并提供开关、连接器、显示器等可以容纳到其中的各种开口的形状。单件无缝外 壳可以被锻造、模铸或者以别的方式加工成期望的形状。外壳的形状可以是不对称的，其中 外壳的上部可以形成为具有与外壳的下部所呈现形状完全不同的形状。例如，外壳的上部 可以具有以清晰的角度(distinct angle)相接的表面从而形成良好限定的边界，而下部可 以形成为具有齿条(spline)形状的表面。具有清晰边缘的上部和具有齿条形状的下部之 间的过渡区域可以采取具有圆滑形状的边缘的形式，以便提供从外壳的上部(即，清晰边 缘的区域)的自然变化及由外壳的下部所给出的更光滑表面。应当指出，除了提供外观上 更令人喜欢的过渡，当在使用过程中被用户拿在手中或是仅仅随身携带时，过渡区域中边 缘的圆滑形状还可以提供更舒服的感觉。使用金属做外壳的一个优点是金属能够为需要好 的接地面的任何内部部件提供良好的电接地的能力。例如，当提供好的接地面时，RF天线 中构建的性能可以从根本上得到改进。而且，好的接地面可以用于帮助减轻由于例如电磁 干扰(EMI)和/或静电放电(ESD)造成的有害效应。应当指出，贯穿以下讨论，都使用术语“CNC”。缩写CNC代表计算机数控，具体而言 是指读取计算机指令并驱动机床(一般用于通过对材料的选择性去除来制造部件的动力 机械设备)的计算机控制器。然而，应当指出，任何合适的机加工操作都可以用于实现所描 述实施例，而不是严格地限于与CNC相关联的那些实践。以下参考图1至10讨论这些和其它实施例。然而，本领域技术人员将容易地理解， 在此关于这些图给出的具体描述仅仅是为了说明的目的，而不应被解释为限制。具体地，参 照图IA和1B，描述了便携式计算设备。在图2至6中，描述了组装与便携式计算设备相关 联的显示部件的各个阶段。在图7A至7B中，讨论了将组装的显示部件固定到便携式计算 设备外壳。在图8中，讨论了用于将组装的显示部件固定到便携式计算设备外壳的另选耦接机构。在图9和10中，描述了夹具组件以及采用夹具组件将保护性顶玻璃固定到显示框 架和密封组件的方法。在图U中，描述了组装便携式计算设备的方法。图IA例示了便携式计算设备100的特定实施例。更具体而言，图IA示出了完全 组装的便携式计算设备100的完全顶视图。便携式计算设备100可以处理数据，更特别地 是处理媒体数据，例如音频、视频、图像，等等。作为例子，便携式计算设备100通常可以对 应于可作为音乐播放器、游戏机、视频播放器、个人数字助理(PDA)、平板计算机等执行的设 备。就手持而言，便携式计算设备100可以由用户在一只手中持有，而用用户的另一只手 操作(即，不需要诸如桌面的基准平面)。例如，用户可以在一只手中持有便携式计算设备 100，并用另一只手操作便携式计算设备100，例如通过操作音量开关、保持开关，或者通过 向诸如显示器或者面板的触摸敏感表面提供输入。便携式计算设备100可以包括单件无缝外壳102，其中外壳102可以由任意数量 的材料(例如，塑料或者金属)形成，其可以被锻造、模铸或者以别的方式加工成期望的形 状。在便携式计算设备100具有金属外壳并结合了基于RF的功能性的那些情况下，以无线 电(或者RF)透明材料(例如，陶瓷或者塑料)的形式，提供至少一部分外壳102可能是有 利的。在任何一种情况下，外壳102都可以配置成至少部分地封装任意合适数量的与便携 式计算设备100关联的内部部件。例如，外壳102可以封装并从内部支撑各种结构性部件 和电部件(包括集成电路芯片和其它电路)，以便为便携式计算设备提供计算操作。集成电 路可以采取芯片、芯片组、模块的形式，其中任何一个都可以表面安装到印制电路板(或者 说PCB)或者其它支撑结构中。例如，主逻辑板(MLB)可以具有在其上安装的集成电路，其 中集成电路可以至少包括微处理器、半导体(例如，FLASH)存储器、各种支持电路，等等。外壳102可以包括用于放置内部部件的开口 104，而且其大小可以设计成容纳适 于例如通过显示器为用户提供至少可视内容的显示组件或者系统。在有些情况下，显示系 统可以包括触摸敏感能力，从而为用户提供利用触摸输入向便携式计算设备100提供触知 输入的能力。显示系统可以由多层形成，包括作为透明保护层106的最上层，其中透明保护 层106由聚碳酸酯或者其它合适的塑料或高度抛光的玻璃形成。利用高度抛光的玻璃，保 护层106可以采取基本上填满开口 104的盖玻璃106的形式。密封件108可以用于在盖玻 璃106和外壳102之间形成垫片。密封件108可以由诸如沿热塑氨基甲酸乙酯或者TPU种 类的塑料的弹性材料形成。这样，密封件108可以提供防止环境污染进入便携式计算设备 100内部的保护。跑道形件(racetrack) 110可以定义为围绕盖玻璃层106的外壳102的 最上面的部分。为了维持便携式计算设备100期望的美观和感觉，期望外壳102和盖玻璃 106之间的任何偏移都可以通过使跑道形件110居中来最小化。尽管没有示出，但位于盖玻璃106下面的显示面板可以用于利用任何合适的显示 技术(例如，IXD、LED、0LED、电子墨水等)来显示图像。可以利用多种机构将显示组件放 置并固定到腔体中。在一个实施例中，显示系统被锁定(snap)到腔体中。它可以与外壳的 相邻部分平齐放置。这样，显示器可以呈现可视内容，该可视内容可以包括视频、静止图像 及可以向用户提供信息(例如，文本、对象、图形)的诸如图形用户界面(GUI)的图标，还可 以接收用户提供的输入。在有些情况下，所显示的图标可以由用户移动到显示器上更方便 的位置。例如，⑶I可以由用户手动地将其从一个位置拖动到更方便的位置来移动。显示 器还可以为用户提供由多种触觉致动器提供的触知反馈，其中触觉致动器通常但不总是布置在结合到显示器中的触觉致动器阵列中。这样，触觉致动器可以为用户提供触知反馈。在有些实施例中，显示器遮盖件(未示出)可以应用到或者结合到盖玻璃106中 或者其下面。显示器遮盖件可以用于强调显示器中用于呈现可视内容的未遮盖部分。显示 器遮盖件可以用于使始位按钮112更不明显，其中始位按钮112用于例如向便携式计算设 备100提供诸如改变显示模式的特定输入。通过例如更接近始位按钮112的色调或者颜色， 显示器遮盖件可以使始位按钮112更不明显。例如，如果始位按钮112是由比盖玻璃106 更暗些(例如，灰色或者黑色)的材料形成，则当与盖玻璃106的未遮盖部分相比时，使用 相似颜色的显示器遮盖件可以降低始位按钮112的视觉冲击。这样，始位按钮112的视觉 冲击可以通过集成到显示器遮盖件的整体外观中而减小。此外，显示器遮盖件还可以提供 用于将观看者的注意力指向显示器中用于呈现可视内容的未遮盖区域的自然机制。便携式计算设备100可以包括用于控制或以别的方式修改便携式计算设备100的 某些功能的多种机械控制件。例如，电源开关114可以用于手动地开机或者关机便携式计 算设备100。静音按钮116可以用于使由便携式计算设备100提供的任何音频输出静音，而 音量开关118可以用于增加/减小便携式计算设备100的音频输出的音量。应当指出，以 上所述的每种输入机构一般都通过开口置于外壳102中，从而它们可以耦接到内部部件。 在有些实施例中，便携式计算设备100可以包括配置成提供静止或者视频图像的照相机模 块。放置可以广泛地变化，而且可以包括一个或多个位置，例如包括设备的前面或者后面， 即，一个通过后面的外壳，另一个通过显示窗口。便携式计算设备100可以包括用于无线通信的机构，作为收发器类型设备或者仅 仅作为接收器，例如收音机。便携式计算设备100可以包括可置于外壳102的无线电透明 部分内部的天线。在有些实施例中，天线可以结合到密封件108或者盖玻璃106中。在其 它实施例中，外壳102的一部分可以采用以下更具体描述的天线窗口的形式用无线电透明 材料代替。无线电透明材料可以包括例如塑料、陶瓷等。无线通信可以基于许多不同的无 线协议，包括例如3G、2G、蓝牙、RF、802. 11、FM、AM，等等。任何数量的天线都可以使用，依赖 于系统的需求，这些天线可以使用单个窗口或者多个窗口。在一个实施例中，系统可以包括 内置于外壳中的至少第一和第二天线窗口。图IB示出了根据所描述实施例的便携式计算设备100的立体顶视图。如图IB所 示，便携式计算设备100可以包括用于输出音频声音的一个或多个扬声器120。便携式计算 设备100还可以包括用于向便携式计算设备100以及从便携式计算设备100传输数据和/ 或电力的一个或多个连接器。例如，便携式计算设备100可以包括多个数据端口，针对纵向 模式和横向模式的每种配置都有一个。然而，当前所述的实施例包括单个数据端口 122，该 数据端口 122可以由容纳在沿外壳102的第一侧形成的开口中的连接器组件124形成。这 样，当便携式计算设备100安装到对接站(docking station)时，便携式计算设备100可以 使用数据端口 122来与外部设备通信。应当指出，在有些情况下，便携式计算设备100可以 包括可以感测便携式计算设备100的朝向或者运动的朝向传感器或者加速计。然后，传感 器可以提供适当的信号，该信号将使得便携式计算设备100沿适当的朝向呈现可视内容。连接器组件124可以是认为合适的任何大小，例如30针连接器。在有些情况下， 连接器组件124可以既充当数据端口又充当电力端口，由此避免需要单独电力连接器。连 接器组件124可以广泛地变化。在一个实施例中，连接器组件124可以采取外围总线连接
8器的形式，例如USB或者FIREWIRE连接器。这些类型的连接器同时包括电力和数据功能， 由此，当便携式计算设备100连接到主机设备时，允许便携式计算设备100和主机设备之间 进行电力输送和数据通信。在有些情况下，主机设备可以向媒体便携式计算设备100提供 电力，该电力可以用于操作便携式计算设备100和/或在操作的同时给包括在其中的电池 充电。图2示出了在组装之前的插入物202、204、206、208和210以及显示框架200的立
体顶视图。显示框架200可以由诸如塑料或金属的材料形成。例如，显示框架可以利用热 塑氨基甲酸乙酯或TPU形成。插入物可以用来在显示框架靠近外壳102中的开口的区域 中提供附加结构性支撑和加强(参见图IA和1B)。例如，插入物202靠近用于开机或关机 的机构的开口，插入物204靠近用于使得激活静音功能的机构和启用音量控制的机构的开 口，插入物206靠近用于多针连接器的开口，以及插入物210靠近用于音频输出接口、传声 器和启动开关的开口。在特定实施例中，可以取消插入物208。当包括插入物208时，它可以为开口提供 结构性支撑。开口可以与多个不同的功能相关联。例如，开口可以用来提供来自内部扬声 器的音频输出，插入或移除Sim卡，提供对外部电源和/或数据针连接器的外部接入，提供 对对接接口的支撑以及提供对附加致动器(例如，开关或按钮)的接入。一般而言，插入物的数量、放置位置和大小可以改变而不限于图2的示例。例如， 在一个实施例中，如上所述，可以取消开口及其相关联的插入物208。在其他实施例中，用于 静音和音量控制机构的开口可以从角部移走，从而改变显示框架200以及插入物204的位 置以容纳开口的不同位置。在另一示例中，可以增加插入物206的大小以容纳多个连接器， 例如分离的电力和数据连接器。插入物可以由刚性材料(例如，金属(例如，不锈钢或镁))形成为适当的形状。 在一个实施例中，插入物可以由聚合物(例如，由Solvay Advanced Polymers, LLC制造的 IXEF )形成。如图3中所示，插入物可以结合到显示框架200中。在一个实施例中，插入 物可以机械地锁定到位。在另一实施例中，诸如环氧树脂的粘合剂可以用来将插入物附接 到显示框架。在又一实施例中，当金属插入物与塑料显示框架200 —起使用时，插入物可以装 载到模塑工具中以形成一体组件(例如，塑料/金属组件)。在形成显示框架200和插入物 之后，插入物可以结合到显示框架200中，并且组合后的组件可以装载到压模(over mold) 工具。压模工具可以用于应用附加的塑料层，该附加的塑料层将插入物结合到显示框架 200。当插入物以这种方式集成到显示框架时，在添加附加塑料的情况下可以在插入物中设 计多个孔，以改善插入物材料和显示框架材料之间的粘合性。图3示出了根据所描述实施例的组装之前的密封框架108和组装有插入物的显示 框架200的立体顶视图。图4示出了根据所描述实施例的组装有密封框架108的显示框架 200的立体顶视图。在一个实施例中，密封件108在耦接到显示框架200 (参见图4)时可以 置于绕显示框架外周边的壁架205b上。密封件108绕其周边可以包括壁架205a，在两个部 件相互密封时该壁架205a置于壁架205b上。在特定实施例中，密封件可以包括诸如201的间隙，其允许固定到显示框架200的 诸如安装接头(参见图5和图6)的部件从显示框架200延伸。密封件108还可以包括与外壳102中的开口相关联的间隙(例如，参见关于图2和3对插入物的描述)。密封件108 可以具有诸如203的部分，其包括悬在密封件的顶表面下面的柱体和壁架。柱体可以与显 示框架200中的凹部对准，以形成共形配合(conformal fit)，并且防止密封件相对于显示 框架200滑动。当密封件108耦接到显示框架200时(参见图4)，诸如203的部分可以延 伸在显示框架200的下面(参见图7的截面图)。例如，密封件108的部分可以位于显示 框架200上的壁架205b之下。在特定实施例中，密封件108可以利用诸如环氧树脂的粘合 剂、利用诸如螺丝的紧固件或者两者的结合而耦接到显示框架。在图4中，示出了组装的密封件108、显示框架200和插入物。保护性顶玻璃层可 以置于组件之上。图5示出了根据所描述实施例的组装有密封件108、保护性顶玻璃106和 安装夹212的显示框架200的立体顶视图。顶玻璃106安装到如图4所示的显示框架200、 插入物和密封件108。参照图9和10描述将顶玻璃106安装到显示框架200的方法。顶玻 璃106包括用于按钮112的孔214 (参见图IA和1B)。安装夹212附接到显示框架200。在一个实施例中，利用诸如螺丝的紧固件将安装 夹212耦接到显示框架200。安装夹212可以用来将图5所示的显示部件固定在外壳102 中。参照图7A描述关于外壳102和安装夹212的显示部件的细节。图6示出了根据所描述实施例的将显示面板外壳220安装到保护性顶玻璃和框架 组件的立体顶视图。如图7所示，显示面板外壳220可以支撑并固定显示面板224和相关 联的显示电路226。触摸屏222可以安装在保护性顶玻璃106下面。如前所述，安装夹212 可以经由诸如216的紧固件固定到显示框架200。如参照图7A更详细描述的，显示面板外壳220在组装时悬在显示框架200下面。 显示面板外壳220包括多个具有孔的安装接头，例如219。紧固件218可以穿过安装接头中 的孔并固定到显示框架200中的对应安装柱体。在一个实施例中，外壳220中的显示面板 224可以利用适当的固定剂(例如，环氧树脂或者粘合带)附接到触摸屏222的底部。显示 面板224还可以利用诸如223的衬垫与保护层的背面密封，衬垫可以利用粘合材料粘到显 不器。在诸如跌落便携式计算设备的冲击事件中，冲击应力可以分布到整个便携式计算 设备上。在冲击事件期间，每个部件所经历的应力负荷可能取决于冲击的方向以及每个部 件如何彼此耦接。例如，安装接头219耦接到显示面板外壳220，显示面板224和相关联的 电路耦接到显示框架200。取决于所使用的安装接头的数量，显示面板外壳与显示框架之间 的耦接可以更紧或更松。一般来说，两个部件之间的耦接越紧，这两个部件就越趋于作为单 个单元移动。更紧的耦接可以通过在显示面板外壳220之间采用更多诸如219的安装接头 来实现，而更松的耦接可以通过采用相对少的安装接头来实现。在冲击事件中，发现提供具有更大挠性的显示面板224降低了在显示面板224中 形成应力裂缝的可能性。在一个实施例中，显示面板外壳220仅在端部耦接到显示框架200 以提供更多挠性。显示面板外壳220近似为矩形，并且安装接头置于短侧上，从而在放置安 装接头的两侧上在安装接头之间提供更大距离。由此，在冲击事件期间，可以在更大的长度 上发生挠曲，并且应力可以更多地被散开。还发现将安装接头219放置在更低应力区域趋于降低在冲击事件期间在面板上 形成应力裂缝的可能性。针对不同的冲击事件可以预测显示面板外壳220及其相关联部件
10的应力分布，以确定放置安装接头的最佳位置。在另一实施例中，诸如219的安装接头可以 置于预测比其他区域应力更低的区域，使得更少应力从显示框架200传递到显示面板外壳 220。此外，可以减少安装接头的总数，以减小显示框架200与显示面板外壳220之间的耦 接。例如，在显示面板外壳220的两个侧面上没有安装接头，并且可以减少在其他侧面上的 安装接头的数量，例如在图6中的每个侧面上示出的三个安装接头219。图7A示出了具有包括在外壳102中处于组装位置的显示框架200和显示面板224 的显示模块225的便携式计算设备的截面图。显示模块225由图6所示的部件组装。显示 面板外壳220包括框架或一个或多个支架，用于固定显示面板224和显示电路226。显示框 架上的密封件108与外壳102的唇部228接触。在组装位置中，当设备100面朝上(即，保 护性顶玻璃106面朝上)时，显示面板外壳220及其相关联的显示部件从显示框架200挂 起或悬下。为了将显示模块225安装到外壳102中，绕显示框架200的周边分布的安装夹 212 (参见图5和6)朝向显示框架200压缩，从而允许安装接头212移动通过外壳的唇部 228。一旦安装夹212的顶部越过唇部228，安装接头可以向外扩展到唇部228下面并进入 显示外壳102的凹口 227中。在扩展位置中，诸如212的安装夹可以防止显示框架200及 其相关联的部件从外壳102移出。参照图7B描述了将显示模块225安装到外壳中的更多 细节。在特定实施例中，凹口可以通过移除外壳102的矩形部分而形成。凹口的宽度可 以宽于唇部212的宽度，以容纳安装夹212。可以绕外壳212的周边形成多个凹口以容纳每 个安装夹212。安装夹的数量可以改变，并由此不同设计之间在外壳中形成的凹口的数量可 以改变。诸如229的压缩力可以用于保持保护性顶玻璃与外壳的顶部齐平。这些力可以施 加到显示框架200或者耦接到显示框架200的其他部件，例如显示框架外壳220。诸如229 的力可以施加在整个设备100的多个位置处，而不限于229所指示的位置。作为例子，在一 些位置中，显示框架200或其相关联的部件可以与处于压缩中的泡沫或其他材料(例如，高 强度泡沫)接触。当显示框架200插入到外壳102时材料可以置于压缩中。压缩的材料可以朝上向显示框架200施加压缩力。压缩力可以使诸如212的安装 夹向外(即，朝向外壳102)移动或扩展。在另一实施例中，可以采用一个或多个弹簧(未 示出)来直接向显示框架200提供压缩力，或者可以通过链接到显示框架200的一个或多 个中间部件提供力。例如，弹簧可以位于处于显示框架200下面的部件下面。弹簧可以被 定向为相对于部件并且朝向显示框架200向上压。部件可以与显示框架200接触，以将压 缩力通过部件从弹簧传递到显示框架200。在跌落事件期间，密封件108和/或诸如212的安装夹可以与允许一定的横向移 动并提供一定的力阻尼。例如，当沿方向231施加力时，密封件108以及可能诸如212的 一个或多个安装夹可以被压缩，从而吸收一部分力。在相对侧(未示出)上的一个或多个 安装夹可以向外扩展或拉伸，即拉长。在相对侧上安装夹向外扩展可以将显示组件保持在 适当位置。在密封件108和/或安装夹212不压缩之后，显示框架可以沿力231相反的方 向移动。涉及密封件108的压缩和随后扩展以及安装夹的移动的这种类型的交互可以针对 与保护性玻璃106的顶表面平行的任何合力(例如，在231的相反方向的合力或者垂直于231 (即，进入纸面)的合力)发生。图7B示出了根据所描述实施例的其中显示模块225处于预组装位置的便携式计 算设备100的截面图。在将显示模块225组装到外壳102期间，诸如241的垫片可以插入 在外壳102与安装夹之间。诸如241的垫片保持安装夹处于压缩位置212a。在一个实施 例中，可以采用多个垫片，例如每个安装夹一个垫片。在其他实施例中，可以针对多个安装 夹采用单个垫片。例如，可以采用单个垫片来将所有安装夹压缩到显示模块225的一侧上。 在又一实施例中，可以采用沿着在唇部228附近的外壳102内周边的垫片工具来一次压缩 所有垫片。垫片工具可以作为单件被移除以允许安装夹接合。显示模块225可以连接到便携式设备内的电子部件，并且显示模块225可以在移 除垫片(例如，241)以允许诸如212a的安装夹接合之前被测试。除了显示模块225，还可 以测试其他电子内部电部件(例如，主逻辑板)，因为一旦安装了显示模块225，就不再可能 直接接入很多内部部件。一旦确定显示模块和/或电子部件可接受地操作，就可以移除垫 片。参照图11更详细地描述了测试方法。在移除垫片并且安装夹扩展到位之后，可以重新测试显示模块225和其他内部部 件。如果确定存在故障，则必须将显示模块225从外壳102移除。可以施加向上的力来将 显示模块225拉离外壳。在一个实施例中，可以利用诸如吸盘243的设备来施加向上的力。在特定实施例中，可以在显示模块上施加向上的力，直到一个或多个安装夹断开。 例如，向上的力可以施加在显示模块的一个角部上，并且安装夹可以按照类似拉链的方式 (即，每次一个地)断开。当断开足够的安装夹时(不必要断开所有的安装夹来移除显示模 块225)，显示模块225可以从外壳移除。在移除了显示模块225之后，可以从外壳102的内 部移除断开的安装夹部分，并且可以确定需要的修补。如果显示模块225功能正常，则可以 在显示模块225中安装新的安装夹，并且可以重新安装显示模块225。在一些实施例中，可 以移除显示模块225，而不会断开安装夹。下面参照图8描述了这样一个例子。图8示出了根据所描述实施例的安装机构232。安装机构232包括三个迹线部分 (例如，231)，其与迹线234接触并配置为沿迹线234移动。诸如210的两个凸起部分置于 三个迹线部分之间。安装机构可以是具有一定宽度和一定厚度的诸如金属片的片。该片可 以弯曲或者构形为形成232或者接近232的某形状。安装机构在卸载配置230a和加载配 置230b中示出。安装机构可以配置为使得当施加诸如236的力并且加载安装机构时，凸起部分变 平并且安装机构拉长。安装机构的拉长使得端部迹线部分向外移动并且沿迹线234滑动。 在卸载安装机构232之后，它可以被设计为返回到其卸载配置230a，在卸载配置中凸起的 高度增加，并且端部迹线部分向内移动，以允许安装机构变短。在一个实施例中，安装机构232可以用作对诸如212的安装夹的替代，或者可以与 诸如212的安装夹(参见图7A和7B)结合使用。象安装夹212 —样，安装机构232可以置 于显示框架225的侧面上。参照图7B，在卸载位置中，在安装显示模块225之前，安装机构 232可以突出过外壳唇部228。可以向安装机构232施加负载，以使其变平并允许显示模块 225滑过唇部228。在越过唇部228之后，可以从安装机构移除负载。然后安装机构232扩展以将显 示模块225锁定到位。例如，安装机构232在扩展时可以位于凹口 227中。在本例中，凹口227还可以是容纳安装机构232的两个凸起的狭槽，而非为每个凸起形成单独的凹口。显示模块225在已经安装到外壳102中之后可以被移除。利用诸如232的安装 机构，可以通过在密封件108与唇部228之间插入诸如薄金属叶片的薄带来移除显示模块 225。可以在安装机构232的凸起之间插入薄带。薄带可以滑过到一侧或另一侧，以加载安 装机构的一个凸起并使其变平，这使得另一凸起变平。当安装机构变平时，可以抬起显示模 块225使得安装机构滑过外壳的唇部228，从而允许在不断开安装机构232的情况下移除显 示框架。如前面参照图7B所描述的，利用安装夹212，显示模块200可以通过抬起显示框架 以及断开诸如212的安装夹而被移除。例如，可以将吸盘应用到保护性玻璃106的顶部，以 抬离显示模块225。为了重新安装显示模块225，可以附接新的安装夹。安装机构232的一 个优点是可以在不断开安装机构232的情况下移除显示模块225。图9示出了夹具组件244的侧视图。参照图9，描述了一种方法，该方法可以用于 在保护性顶玻璃106与密封件108之间绕保护性顶玻璃106的周边提供均勻的间距。夹具 244可以用于固定显示框架200，使得支撑保护性顶玻璃106的表面处于水平位置。在一个 实施例中，正如所示出的，保护性顶玻璃可以安装在密封件108的一部分以及框架200的一 部分上。可以将诸如238的粘合剂应用到显示框架200。例如，可以绕显示框架200应用一 条液态环氧树脂作为粘合剂。接下来，垫片环240可以放置为与密封件108的内表面周边 接触(垫片环配置为符合近似为矩形的密封件108的内周边)。然后，可以将保护性顶玻璃 层放置在垫片环之间并与粘合剂238接触。诸如242的重物可以放置在保护性玻璃层106上。在一个实施例中，重物可以由 垫片环240保持到位。在粘合剂固化时重物242可以用于保持保护性顶玻璃106水平。最 后，在一个实施例中，夹具244及其容纳物可以放置到烤箱中，以帮助粘合剂238固化。在 一个实施例中，固化时间可以是大约1/2小时。图10是用于组装诸如200的显示框架的方法300的流程图，该方法包括将诸如 106的保护性玻璃层固定到显示框架。在302中，可以提供如参照图4描述的包括密封件的 显示框架。如前所述，提供显示框架可以包括形成塑料显示框架和用于结构性加强的插入 物；将插入物装载到显示框架中；在插入物上添加塑料层，以将插入物结合到显示框架；以 及将密封件108结合到包括插入物的显示框架。在304中，如参照图9所描述的，可以将显 示框架和密封件装载到夹具组件中。在306中，可以将粘合剂应用到固定在夹具组件中的 显示框架。在308中，可以靠近显示框架200上密封件的内边缘放置垫片环。在310中，可以 将保护性玻璃放置在垫片环中并与粘合剂接触。在312中，可以将重物置于保护性玻璃上。 在314中，可以将具有显示框架的夹具组件放置在固化设备(例如，烤箱)中。在316中， 可以将夹具组件和相关联的部件放置在固化设备中达一段时间，以使得在保护性顶玻璃与 粘合剂之间形成结合。然后，可以从烤箱中拿出夹具组件，可以移除重物和垫片环，并且可 以从夹具组件移除具有结合的保护性顶玻璃的显示框架。图11是用于将显示模块集成到便携式计算设备中的方法400的流程图。在402 中，可以将显示模块电连接到便携式计算设备的至少一个操作部件。在404中，可以暂时地将显示模块固定到便携式设备外壳(参见图7B)。在406中，可以功能性地测试便携式计 算设备。在410中，可以确定是否设备通过了测试流程。当设备通过了测试流程时，在412 中，可以将显示模块固定到外壳(参见图7A)。当设备没有通过测试流程时，在414中，可以将显示模块从外壳拆开并移除。由于 安装夹还未接合，所以可以在不断开安装夹的情况下移除显示模块。在416中，可以确定对 便携式设备的必要修补，并且可以根据需要替换部件。然后，可以从402开始重复该方法。所述实施例的各个方面、实施例、实现或特征可以单独地或者以任何组合使用。所 述实施例的各个方面可以由软件、硬件或者硬件和软件的组合来实现。所述实施例还可以 体现为计算机可读介质上用于控制制造操作的计算机可读代码，或者体现为计算机可读介 质上用于控制制造线的计算机可读代码。计算机可读介质是任何可以存储其后被计算机系 统读取的数据的数据存储设备。计算机可读介质的例子包括只读存储器、随机存取存储器、 CD-R0M、DVD、磁带、光学数据存储设备和载波。计算机可读介质还可以在网络耦接的计算机 系统上分发，使得计算机可读代码以分布方式存储并执行。为了说明的目的，以上描述使用特定的术语来提供对本发明的透彻理解。然而，对 本领域技术人员来说，很显然特定细节不是实践本发明必需的。因此，给出对本发明的特定 实施例的以上描述是为了例示和描述。它们并非旨在详尽的或者将本发明限定到所公开的 精确形式。对本领域普通技术人员来说，很显然根据以上教习许多修改和变化都是可能的。为了最好地说明本发明的原理及其实践应用，选择并描述了实施例，由此使得本 领域其他技术人员能最好地利用本发明和具有适于构想的特定使用的各种修改的各种实 施例。本发明的范围旨在由以下权利要求及其等同物定义的。尽管已经关于若干特定的实施例描述了实施例，然而，存在属于这些通用概念范 围的变更、置换和等同物。还应当指出，存在实现所给出实施例的方法与装置的许多可选方 案。例如，尽管挤压成型处理是制造一体化管材的优选方法，但是应当理解这不是限制，也 可以使用其它制造方法(例如，注塑成型)。因此，以下所附权利要求应当解释为包括属于 所述实施例的真正主旨与范围的所有这种变更、置换和等同物。
权利要求
1.一种制造便携式计算设备的方法，包括形成塑料显示框架和多个插入物，所述多个插入物配置为针对塑料显示框架提供结构 性刚度；将插入物耦接到塑料显示框架，并在插入物上模制一层塑料以将塑料显示框架粘接到 插入物；将密封件耦接到塑料显示框架；在密封件的内周部内将保护性玻璃盖子结合到塑料显示框架；将触摸屏、显示面板以及多个金属夹固定到塑料显示框架；以及将塑料显示框架插入到单件外壳中，所述单件外壳包括开口，围绕该开口具有唇部，其 中，在金属夹移过开口之后，金属夹接合在唇部下面，以将包括触摸屏、显示面板以及保护 性玻璃盖子的塑料显示框架固定到单件外壳。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述插入物中的一个或多个是金属的。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述插入物中的一个或多个是聚合物。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述插入物靠近单件外壳中的开口放置。
5.一种便携式计算设备，包括单件外壳，该单件外壳包括由唇部围绕的开口 ；以及显示模块，该显示模块包括显示框架；保护性玻璃盖子，其结合到显示框架并由密封框架围绕，其中所述密封框架耦接到显 示框架；触摸屏，其安装在保护性玻璃盖子之下；以及显示面板外壳，其包括显示面板和显示电路，并通过多个安装接头从显示框架挂起；其 中显示模块固定在单件外壳内，使得在冲击事件期间显示模块能够相对于单件外壳移动。
6.如权利要求5所述的便携式计算设备，其中显示框架包括塑料显示框架和与塑料显示框架分开形成的多个插入物，其中插入物利用一层塑料被 模制到塑料显示框架。
7.如权利要求6所述的便携式计算设备，其中插入物由金属或聚合物形成。
8.如权利要求6所述的便携式计算设备，其中插入物耦接到塑料显示框架，以在单件 外壳中邻近开口处提供结构性支撑。
9.如权利要求5所述的便携式计算设备，其中显示框架还包括紧固到显示框架的多个 金属夹，并且其中金属夹配置为在显示模块插入到单件外壳中之后接合在唇部之下，以防 止显示模块抬离单件外壳，并且允许显示模块相对于单件外壳的横向移动。
10.如权利要求5所述的便携式计算设备，其中显示面板外壳近似为矩形，并且多个安 装接头仅位于显示面板外壳的短侧，以增大在冲击事件期间显示面板的弯曲长度。
11.一种便携式计算设备，包括单件外壳，该单件外壳包括由唇部围绕的开口 ；以及显示模块，该显示模块包括显示框架，该显示框架包括塑料显示框架和与塑料显示框架分开形成的多个插入物， 其中所述多个插入物装载到塑料显示框架中，并覆盖有塑料层以将插入物结合到塑料显示框架；保护性玻璃盖子，其结合到显示框架并由密封框架围绕，其中所述密封框架耦接到显 示框架；触摸屏，其安装在保护性玻璃盖子之下；以及显示面板外壳，其包括显示面板和显示电路，并通过多个安装接头从显示器挂起；其中 显示模块固定在单件外壳内，使得在冲击事件期间显示模块能够相对于单件外壳移动。
12.如权利要求11所述的便携式计算设备，其中多个插入物包括至少一个金属插入物 和至少一个聚合物插入物。
13.如权利要求11所述的便携式计算设备，其中多个插入物中的一个或多个靠近单件 外壳中的开口放置，从而提供结构性支撑。
14.一种显示模块，包括显示框架；保护性玻璃盖子，其结合到显示框架并由密封框架围绕，其中所述密封框架耦接到显 示框架；触摸屏，其安装在保护性玻璃盖子之下；以及显示面板外壳，其包括显示面板和显示电路，并通过多个安装接头从显示器挂起；其中 显示模块固定在单件外壳内，使得在冲击事件期间显示模块能够相对于单件外壳移动。
15.如权利要求14所述的显示模块，其中显示框架包括塑料显示框架和与塑料显示框架分开形成的多个插入物，其中插入物利用一层塑料被 模制到塑料显示框架。
16.如权利要求15所述的显示模块，其中插入物由金属或聚合物形成。
17.如权利要求15所述的显示模块，其中插入物耦接到塑料显示框架，以在单件外壳 中邻近开口处提供结构性支撑。
18.如权利要求14所述的显示模块，其中显示框架还包括紧固到显示框架的多个金属 夹，并且其中金属夹配置为在显示模块插入到单件外壳中之后接合在唇部之下，以防止显 示模块抬离单件外壳，并且允许显示模块相对于单件外壳的横向移动。
19.如权利要求14所述的显示模块，其中显示面板外壳近似为矩形，并且多个安装接 头仅位于显示面板外壳的短侧，以增大在冲击事件期间显示面板的弯曲长度。
全文摘要
公开了一种便携式计算设备。该便携式计算设备可以采取许多形式，例如膝上型计算机、平板计算机，等等。该便携式计算设备可以包括单件外壳和显示模块。该显示模块可以包括保护性顶玻璃盖子，该保护性顶玻璃盖子结合到塑料显示框架并由密封框架围绕。该显示模块还可以包括显示面板及相关联的电路，其从保护性玻璃盖子下面的显示框架挂起。显示模块利用安装夹耦接到单件外壳，使得允许在冲击事件期间显示模块能够相对于单件外壳移动。塑料显示框架可以包括插入物，该插入物在单件外壳中邻近开口处提供结构性支撑。
文档编号G06F1/16GK102117104SQ201010613168
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年1月6日
发明者A·J·卢彻斯, B·S·卡彭特, J·D·班科, J·P·特纳斯, K·吉布斯, M·B·亚当森克, M·B·莫里斯, P·M·汤普森, S·R·麦克卢尔, T·G·范沃里斯 申请人:苹果公司