(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【図面の簡単な説明】
【0008】
添付の図面は、同じ参照番号は別個の図にわたって同一または機能的に類似の要素を指し、以下の詳細な説明とともに、本開示に記載する実施形態を更に示す役割を果たす。
【
図2】
図1による電子デバイスの背面斜視図である。
【
図3】
図1による電子デバイスの正面斜視分解図である。
【
図4】
図1による電子デバイスの背面分解斜視図である。
【
図5】
図1によるデバイスにおいて使用され得るレンズの正面斜視図である。
【
図6】
図5において、平面6〜6に沿って切り取ったレンズの断面を示す底部端面断面図である。
【
図7A】
図6によるレンズ縁部フランジの横断面図を示す拡大側面図である。
【
図7B】インク、接着剤、および疎油性コーティングを伴う、
図6によるレンズ縁部フランジの横断面図を示す拡大側面図である。
【
図8】
図1による電子デバイスの前部の、
図5〜
図7によるレンズを含むレンズハウジングの正面斜視図である。
【
図9】
図8の平面9−9に沿って切断した、レンズハウジングの断面を示す横断面下端図である。
【
図10】
図9による縁部フランジを含むレンズハウジングの横断面図を示す拡大図である。
【
図11】例示的な製造方法を示すフローチャートである。
【
図12A】射出成形過程ステップの横断面図である。
【
図12B】射出成形過程ステップの横断面図である。
【
図12C】射出成形過程ステップの横断面図である。
【
図12D】射出成形過程ステップの横断面図である。
【
図13】
図18の平面13−13に沿って切断した、レンズハウジングおよびディスプレイ積層体の断面を示す横断面図である。
【
図14】
図13の様々な実施形態に係るレンズハウジングおよびディスプレイ積層体の断面の拡大図である。
【
図15】透明レンズおよび成形された壁部を含むレンズハウジングの従来技術による横断面を示す拡大側横断面図である。
【
図16】従来技術によるレンズおよびディスプレイ積層体の側横断面図である。
【
図17】従来技術によるレンズおよびディスプレイ積層体の拡大側横断面図である。
【
図18】
図11による一体型タッチスクリーンセンサを有するディスプレイを含むレンズハウジングおよびディスプレイ積層体を示す背面直交図である。
【
図19】
図18による19−19に沿ってレンズハウジングおよびディスプレイ積層体を示す側横断面図である。
【
図20】
図19によるレンズハウジングおよびディスプレイ積層体の2つの断面の拡大図である。
【
図21】一実施形態によるレンズハウジングの端部を示す拡大側横断面図である。
【
図22A】代替実施形態によるレンズハウジングの端部を示す拡大側横断面図である。
【
図22B】レンズハウジングの端部を示す斜視横断面図である。
【
図23】支持構造体はないがメッシュおよびガスケットアセンブリを有するレンズハウジングを示す背面直交図である。
【
図24】支持構造体を有するがメッシュおよびガスケットアセンブリがないレンズハウジングを示す背面直交図である。
【
図25】メッシュおよびガスケットアセンブリが挿入されたレンズハウジングを示す背面直交図である。
【
図26】レンズハウジングおよびディスプレイ積層体を示す背面直交図である。
【
図27】
図26によるレンズハウジングおよびディスプレイ積層体の頂部の拡大背面図である。
【
図28】
図26によるレンズハウジングおよびディスプレイ積層体の底部の拡大背面図である。
【
図29】
図1によるデバイスのアセンブリを示す右側斜視図である。
【
図30】
図1によるデバイスのアセンブリを示す右側斜視図である。
【
図31】
図1によるデバイスのアセンブリを示す右側斜視図である。
【
図32】プラスチック側壁上のダブテール突出部の右側斜視図である。
【
図33】内部シャーシアセンブリの蟻溝の右側斜視図である。
【
図34】プラスチック側壁を内部シャーシに組み付けるために、組み付けステップにて、蟻溝に入れられるダブテール突出部の右側斜視図である。
【
図35】保持特徴部をシャフト上に有する例示的なピンの側面図である。
【
図36】保持特徴部がシャフト上にない例示的なピンの側面図である。
【
図37】組付け後のプラスチック側壁およびピンが挿入された内部シャーシアセンブリの右側斜視図である。
【
図38】
図1によるデバイスの断面の底部横断面図である。
【
図39】
図38によるデバイスの断面の拡大底部横断面図である。
【
図40】保持指状突起を示す、
図1に係るデバイスの断面の別の底部横断面図である。
【
図41】
図40によるデバイスの断面の拡大底部横断面図である。
【
図42】不透明インクマスクが存在する、積層ディスプレイおよびレンズハウジングの組み付け中の光学的に透明な接着剤のUV硬化の一実施形態を示す図である。
【
図43】インクマスクなしの、積層ディスプレイおよびレンズハウジングの組み付け中の光学的に透明な接着剤のUV硬化の別の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
当業者は、図中の諸要素は、簡潔さおよび明瞭さを期すために示すものであり、必ずしも縮尺通りに図示されたものであるわけではないと認識するであろう。例えば、図中の要素の一部の寸法は、本明細書で開示する様々な実施形態の理解を深めるやすいように他の要素に対して誇張されている場合がある。
【0010】
装置および方法の構成要素は、必要に応じて図面中で従来の記号によって表したものであり、様々な実施形態の理解に関係する特定の詳細を示しており、本明細書に記載の利益を有する当業者に容易に明らかとなる詳細で、本開示を不明瞭にするものではない。
【0011】
以下の説明では、説明上、本明細書で開示する実施形態を完全に理解することができるように多数の特定の詳細部について記載する。しかしながら、これらの実施形態は、これらの特定の詳細がなくても実践することができることが、当業者には明らかであろう。一部の特定の例では、構造体およびデバイスは、簡潔さのためにブロック図の形で示す。
【0012】
本明細書で説明する実施形態は、デバイス厚さを最小限に抑えることができ、これは、ねじ頭が、ねじを使用するとき、ヘッド厚さ分、デバイスの幅を増大させることができ、締め金を凌いで信頼性を向上させることができるからであり、締め金は、経時的に緩む可能性があり、限界のある方向的制約を有し、機械的衝撃で外れる可能性がある。ねじは、また、熱かしめヘッドのための隙間を必要とする熱かしめに優る保守容易性を可能にし、特殊な設備および設計上の努力が不要である。最後に、ねじは、また、接着剤を凌ぐ優れた保守容易性を可能にし、特別な設備、または、接着剤が必要とする複雑なプロセス制御が不要である。これらの実施形態は、大きな機械的信頼性を有し、3次元成形されたガラスまたは他の透明な材料に優る堅牢な装着特徴部の創出を可能にし、より高い機械的強度を有し、ディスプレイの視聴領域上での引掻き傷発生の可能性が少なくなり、これは、透明のプラスチック製ハウジングに優る。
【0013】
インサート成形プラスチックのプロセスを透明カバーレンズ上で用いると、プラスチック細部は、透明材料上へ直接に一体化させることができる。これは、透明カバーレンズは、ディスプレイよりも小さく寸法決定されるが、透明カバーレンズは、オーバーモールド成形されたプラスチックを使用してディスプレイ縁部を製造中に、かつ、完成したデバイスにおいて保護された状態にして保つことを可能にする。カバーレンズを標準よりも小さくして、ディスプレイ/カバーレンズ組み付け結合(ガラス、または、他の形式の透明な材料へのプラスチックの金型内の結合によって取って代わる)に即して従来のデバイスのハウジングを不要にすることによって、このプロセスは、より小型であり、より信頼性の高い携帯型デバイスを生成することができる。
【0014】
本開示の実施形態では、透明レンズおよび異なるプラスチック材ハウジングは、前面、背面、および周縁部を含む透明レンズを含み、周縁部は、フランジと、透明レンズと異なる材料を有する周縁部フランジに固着されたプラスチックハウジングと、透明レンズの前面に接する部分と、および、透明レンズの背面に接する部分とを含む。
【0015】
透明レンズは、ガラスで作製され得るか、または、該レンズが装着される側壁の材料と異なる耐久性がある透明プラスチック材で作製され得る。本明細書で説明するように、透明レンズがプラスチックで作製されるとき、これは側壁内で使用されるプラスチックと異なる材料を構成することを理解されたい。
【0016】
実施形態では、ディスプレイハウジングアセンブリを提供する。ディスプレイハウジングアセンブリは、透明部分と、プラスチック部分とを有し、前面と、背面と、周縁部とを有する透明レンズを含む。周縁部は、フランジを含む。プラスチック部分のプラスチック側壁は、フランジに固着される。プラスチック側壁は、透明レンズの前面と同一平面上である前面部と、透明レンズの背面と同一平面上である背面部とを有する。この構成は、前部平面と、後部平面とを形成し、該平面の各々は、透明材料およびプラスチックの両方を有する。このアセンブリは、ディスプレイ接着剤を使用して後平面に固着されるディスプレイを更に含む。
【0017】
本開示の実施形態では、デバイスのハウジングアセンブリは、透明であってよい前部ペインと、透明であってよい後部ペインとを含むディスプレイモジュールを有し、後部ペインは、少なくとも1つの方向に前部ペインよりも長いセクションを有する。ハウジングアセンブリは、更に、透明レンズと、プラスチックハウジングと有し、透明レンズは、前背面と、前部ペインと透明レンズの背面との間の接着剤とを有する。ハウジングは、後部ペインのより長いセクションの近くに、かつ、前部ペインに隣接して配置された、透明レンズの背面に成型された支持構造体を含み、この構造体は、後部ペインの機械的支持を与える。
【0018】
本開示の別の実施形態は、内部構造ハウジングに線形方向に組み付けられるダブテール要素を有する薄い表面ハウジングである。このハウジングは、ダブテール要素を受け入れる切り抜き部を有し、その結果、表面ハウジングおよび構造ハウジングは、2本の軸線で抑制される。
【0019】
ハウジングを組み付ける際には、ダブテール要素が整合されると、ピンが、ダブテール組立体の方向に垂直な各々のダブテールの孔に挿通され、構造ハウジングの孔に挿入される。これらのピンは、第3および最終である軸線で表面ハウジングおよび構造ハウジングを抑制する。最後に、第2の薄い表面ハウジングが、第3の軸線の方向に係合する第1の表面ハウジングの各々のダブテールのスナップ孔に嵌め込まれる。このハウジングは、以前に挿入されたピンを完全に覆い、これによって、結果として、完成したデバイスのより良好な外観が得られ、万一ピンが経時的に緩んだ場合にピンが離脱するほど後退して出るのが防止される。この装着システムによって、結果として、完成したデバイスの幅および厚さの低減が得られる。
【0020】
より詳細には、ハウジングは、複数のダブテール突出部を有する第1のハウジング構成部品を含み、複数のダブテール突出部の少なくとも1つは、突出部の厚さ方向の第1のピンホールと、複数の適合する蟻溝を有する第2のハウジング構成部品とを有し、少なくとも1つの蟻溝は、第2のピンホールを含む。ハウジングは、更に複数のピンを有する。第1のハウジング構成部品は、各ダブテール突出部が各蟻溝に整合された状態で、第2のハウジング構成部品と線形方向に接合される。第1のハウジング構成部品および第2のハウジング構成部品は、第1のピンホールを第2のピンホールと軸方向に整合させるために共に付勢され、ピンは、各々の軸方向に整合した第1のピンホールおよび第2のピンホールに軸方向に挿通される。
【0021】
本開示の実施形態では、デバイスのハウジングを作製する方法は、前面および背面を有する透明レンズと、レンズ外周の少なくとも一部に沿った段付きフランジを提供することを伴う。この方法は、プラスチックを、段付きフランジを含む透明レンズ外周上へ注入することを含み、プラスチックは、透明レンズの前面に接する前面と、透明レンズの背面に接し、デバイスの幅中心線から離れて透明材料の側面から外側に延在する背面とを有するプラスチック特徴部を形成する。プラスチック特徴部は、デバイスのハウジングの2つの端部の少なくとも1つにおいて透明レンズの背面に成型され、プラスチックは、透明レンズフランジの段付き中央面を封入する。この方法によって作製されるデバイスのハウジングも、実施形態に含まれる。
【0022】
ディスプレイを含む電子表示装置100が、
図1および
図2に示されている。
図1は、以下で参照する基準座標系を含み、デバイス100の左右側(デバイスを保持したときにユーザから見て)、頂部側および底部側(または、端部)(頂部は、通常の使用中に地面から一般的に離れる側であり、底部は、通常の使用中に一般的に地面に向かう側である)、および、前側および後側(前部は、通常使用中にユーザに対向する側であり、後側は、通常使用中にユーザに対し逆側である)を示す。
【0023】
電子デバイス100は、ディスプレイを含む任意の携帯型電子デバイスであってよく、例えば、セルラー電話、スマートフォン、インターネットデバイス、音楽プレーヤ、または、本明細書で開示するレンズ、ディスプレイ、積層ディスプレイアセンブリおよび/またはハウジングアセンブリを有利なことに採用し得るディスプレイを含む任意の他のデバイスであってよい。更に、本明細書で示す通信デバイス100のモバイルスマートフォン特徴部が、例として提示されており、いかなる点においても、限定するものではなく、本明細書で説明および主張するレンズハウジング、ディスプレイ、または、積層ディスプレイアセンブリに不可欠でもないことが意図されている。
【0024】
電子表示装置100は、積層ディスプレイ102を有するレンズハウジングを含む。積層ディスプレイ102を有するレンズハウジングは、有利なことに、本明細書で以下に更に詳細に説明するように製造される。デバイススピーカおよびマイクへの妨げられないアクセスを可能にするスピーカポート108およびマイクポート110開口部は、それぞれ、ユーザが電子デバイス100内に担持されたディスプレイを視ることができるディスプレイ窓104の反対端に位置する。図に示す表示装置は、前向きカメラ112と、ハウジング内の回路にアクセスする電気コネクタポート114を備えてよい。例えば、ポート114は、雄型コネクタなどコネクタに対応することができ、例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB)コネクタ、ミニUSB、マイクロUSB、または、他の任意の他の適切なコネクタなど市販のコネクタのものであってよい。
【0025】
電子表示装置100は、後部ハウジング200(
図2)を含む。後部ハウジング200は、デバイスの前部で見られるものと類似の、後部マイクポート202、後部スピーカポート204、および、後向きカメラ206を含むことができる。また、
図2には、メモリーカード、加入者アイデンティティモジュール(SIM)または、有利なことに電子デバイスにおいて採用され得る任意の他の除去可能なカードなど、電子カードの挿入および取り出し用の取り外し可能なカードアクセス扉210が示されている。
【0026】
ここで
図3および
図4を参照すると、電子表示装置100は、ハウジング構成部品を分解された状態で示されており、より詳細には、それぞれ、前面および後面の斜視図が示されている。積層ディスプレイ102を有するレンズハウジングは、本明細書で以下に更に詳細に説明するように製造される。内部シャーシ304が、レンズハウジングの背部に配置される。シャーシは、任意の適切な材料から製造され得、ハウジングに支持をもたらし、金属、プラスチック、または、適切な複合材料であってよく、例えば、アルミニウム、または、鋼など、任意の適切な金属で打ち抜き成形または、ダイキャスト成形されるか、または、複合非金属材料、または、成型プラスチックで成形され得る。シャーシ304は、有利なことに、プラスチックオーバーモールド成形されたセクションをシャーシの一部の領域に有する金属シャーシであり、該領域に隣接して、アンテナが、ハウジングが完全に組み付けられたときに配置されることになる。
【0027】
プリント回路基板(PCB)アセンブリ306が、デバイス100が組み付けられたときにシャーシ304の近くに配置される。PCBアセンブリ306は、当技術分野で知られているように、電子部品が組み付けられる回路基板を含む。電子部品は、当該技術分野で公知のように、表示装置100の動作に必要な回路を含み、表示装置100も、ディスプレイのタッチスクリーン構成部品(タッチスクリーンセンサ)の入力を取り扱う回路を含むことができる。PCBは、シャーシ外周内に完全に配置することができる。
PCBは、あるいは、電気部品がシャーシの内側に配置されるPCBに装着された状態でシャーシ304上へ積み重ね得る。頂部アンテナハウジング308が、シャーシに装着される。アンテナハウジング308は、任意の適切な手段によって製造され得、所望のアンテナ外形形状を形成するために、例えば、めっき処理可能な樹脂で成形され得る。底部アンテナハウジング310が、また、例示的なデバイスではシャーシに装着される。底部アンテナハウジングも、有利なことに、所望のアンテナ外形形状を形成するために、めっき処理可能な樹脂で成型され得る。頂部および底部アンテナハウジング308、310)は、ねじ309、クリップ(図示せず)など、PCBアセンブリ306を適切な締結具を使用してシャーシ304に締着する。図に示す例では、ねじ309は、シャーシ304、または、プリント回路基板アセンブリ306に螺入され得る。
【0028】
デバイス100は、また、メモリおよび/またはSIMカードの1つ以上を保持するカードトレイ320を含むと示されている。カードトレイ320は、例えば、SIMカードを保持するインサート成形されたプラスチックおよびメタルトレイであってよい。カードトレイ320は、カードベイ322内に摺動する。カードベイは、PCBアセンブリ306上へ組み付けられる。
【0029】
デバイス100は、また、バッテリ312をPCBアセンブリ306の後に含む。
【0030】
本明細書で以下に更に詳細に説明するように、有利には、電子デバイスを組み付けるピン311を採用することができる。ピン311は、ステンレス鋼、アルミニウム、別の金属、プラスチック、または、複合材料など、任意の適切な材料から製造され得る。ピン311は、本明細書で更に詳細に説明するように内部シャーシ304への挿入用である。
【0031】
後部ハウジング200は、インサート成形されたプラスチックなど、複合材料から製造され、成形過程中に、複合材料に一体結合され得る。複合材料は、握ったとき手に快適におさまり、握り心地のよい曲面を供給するために、後部ハウジングの所期の立体形状に形成されたシートであってよい。この形状は、左右の側面方向、並びに、上下の端部方向に湾曲部を有し得、湾曲部は、左右方向全体および/または上下方向全体を含む。あるいは、平坦な部分を一方または両方方向に有し得、湾曲した部分は、縁部地域近傍にのみ延在する。
【0032】
図4を参照すると、カードベイ補強材402が、カードトレイ320が挿入されてカードベイ322から取り出されるカードアクセス開口部として提供される。カードベイ補強材は、例えば、金属から製造され、補強材402の各端部を介して固着されるねじ404を使用して固定され得る。ねじ404は、シャーシ304、PCB306、または、ハウジング102に固着され得る。カードアクセススロット406が、カードトレイへのアクセスのためにレンズハウジング側壁内に成形されると示されている。
【0033】
透明レンズ500(
図5)が、ディスプレイの有効画素との整合のためのレンズの透明領域である表示窓104を含む。窓の外周は、レンズ500の背面に適用された層である不透明インク504によって画定され得る。インクは、窓104の一部に沿って外接または延在する表示窓104には適用されない。
【0034】
図5〜
図7Bに見られるように、段付きフランジ540が、レンズの側面、頂部および底部縁部外周510の大半に沿って延在する。フランジ540は、レンズ500の外周全体510の周りで一続きであるか、または、デバイス100が落されるか、または、その他の方法で衝撃を受けた場合にレンズの損傷を防止するために方策上の領域が除外され得る。
図5では、例示的なレンズ500は、デバイスが特定の衝撃角度にて落された場合にレンズの4隅での破断を回避しやすいようにこれらの隅部にはフランジ540を含まない。
【0035】
図6は、
図5に示す線6−6に沿った、外周510およびフランジ540を示すレンズ500の下端部横断面図である。
【0036】
図7Aおよび
図7Bは、
図6の横断面図の拡大した領域である。
図7Bは、
図7Aに示すものと同一であるが、接着層1401および疎油性コーティング523が追加される。
図7Aでは、インク層504を、フランジ540の細部とともに見ることができる。一つの実施形態では、縁部部分510は、3つの面取り部544、546、548を含む。フランジ部分540自体は、2つの面取り部546,548によって取り囲まれ得、直線状の/平坦な表面550が間に存在する。内側隅部半径方向の外形形状部542が、底部面取り部544をフランジ540を取り囲む第1の面取り部546から分離することができる。透明レンズフランジ540は、したがって段付き外形形状を有する。透明材料における機械加工によるステップによって、結合表面積の増大が得られる。面取り部544、546、548は、切断プロセスによる微細な縁部割れを除去して成形を補助するために透明材料の全ての先の尖った隅部に適用される。542での機械加工後の半径方向の外形形状が、有利なことに、隅部が四角形であった場合には発生すると考えられる、急激な外形形状変化によって引き起こされる応力集中を低減するために内側隅部に採用され得る。
【0037】
図7Bを参照すると、成型中にプラスチックと結合されるフランジ面は、接合部接着剤1401を含み得る。接着剤は、フランジ540、面取り部544、546、548、内側隅部半径方向の外形形状部542、および透明レンズのフランジ平面/平坦な表面550上に、噴霧、印刷、または、分注によって堆積される。接着剤は、プラスチックと透明材料との結合強度を向上させる。更に、インク504は、レンズの背面上に任意選択で含まれる。レンズは、疎油性コーティング523を外面上に含み得る。この表面は、透明材料の界面エネルギーを下げて、透明材料表面上の油の堆積に抗するようにレンズの前面に適用されたナノコーティングであってよい。このような材料は、一般に汚れ防止、または、指紋防止コーティングと呼ばれる。このコーティングは、接合部接着剤1401が透明材料の前部平面に付着するのを防止することになる。
【0038】
フランジ540は、3つの略平行な平面を有すると開示される。後部平面522は、インク504装飾が印刷され、ディスプレイ1200が積層される透明材料の背面である。後部平面522は、以前は、プラスチックがレンズの外周全体の周りでガラスに結合されていた。様々な実施形態では、プラスチックをディスプレイの側面に沿って透明材料のこの平面に結合せず、その結果、ディスプレイに対応するために必要なデバイス幅の狭窄化が可能であり、ユーザについては縁部間(edge−to−edge)表示体感が向上する。透明材料の中間の平面524は、前面と背面との途中でレンズ厚さのほぼ中心に位置し得るが、透明材料の後部平面上に延在するプラスチックが必要なく、部品の側面でのプラスチックと透明材料との機械的結合を向上させる役割を果たす。透明材料の前部平面526は、完成した製品上でユーザに晒され、この表面は、表面上へ成型されるプラスチックを有していない。ディスプレイは、透明レンズのこの前面を介して見られる。
【0039】
積層ディスプレイ102を有するレンズハウジングのレンズハウジング800(
図8〜
図10に例示)は、レンズハウジング側壁902と一体成形された透明レンズ500を含む。レンズ500は、透明レンズに一体結合されたプラスチックリムを含む前部レンズハウジングの所望の外形形状を形成するためにレンズ外周プラスチックとインサート成形される。
【0040】
図10を参照すると、成形過程では、透明レンズ500は、プラスチック側壁902を含むプラスチック部分900を成型する前に挿入され、プラスチック用樹脂が追加および硬化した後に一体結合される。成形過程が完了したとき、フランジ540外形形状は、透明レンズ500の前部平面526および後部平面522の接線方向に円滑にプラスチック902が形成されるのを容易にする。接線方向とは、両方の表面が平坦な場合には、同一平面上であることを意味し得るが、また、表面が湾曲している場合には、表面同士が交わる場所にて表面が平滑であるように「一続き」ということを意味する。プラスチックハウジングは、透明レンズ500からプラスチック側壁902への遷移部全体にわたって面一の一貫した表面を形成するために、面取り部外形形状544、546、548、並びに、内側隅部半径方向の外形形状542で満たされる。間隙は、ユーザに見えず、ユーザは、ほとんど、透明材料500とプラスチック902の遷移部が発生する細かく画定された単一の線を見ることになる。この過程で形成されるプラスチック特徴部960を以下に更に詳細に説明する。
【0041】
図11は、一つの実施形態による、組み付けにおける基本手順を示すフローチャートである。透明レンズ500を初めに形成しS100、(任意選択で)疎油性コーティングをレンズに適用するS110。接着剤を透明レンズの縁部に適用するS120。その後、プラスチックをレンズ外周上へ注入するS130(
図12A〜
図12Eに更に詳しく例示)。光学透明光硬化樹脂1403をレンズ背面522に適用しS140、ディスプレイモジュール1200を樹脂1403に載置する。その後、前部4000および後部4010の光源を用いて、樹脂を硬化させるS160(
図42および
図43を参照)。
【0042】
図12A〜
図12Eは、この組み付け過程を示す。
図12Aにおいて、射出成形工具(射出成形用金型)1100は、頂部1102と、下部1110とを含む。頂部1102は、透明レンズ500がその中に配置されている。金型1110の下部を、
図12Bに示すように、頂部1102と接触させ、その後、
図12Cに示すように、プラスチック部分900を金型1100に注入する。金型1100が分離されたとき、一体型透明レンズ500およびプラスチック部分900は、形成される。
図12Eは、金型部1102、1110および透明材料/プラスチック500、900のアセンブリの分解図である。孔108、110は、透明レンズ500が射出成形工具1100内に正確に位置することができるように利用され得る。
【0043】
図13〜
図14を参照すると、ディスプレイモジュール1200は、後部ガラス(本明細書で定義するディスプレイ用ガラスは、また、十分な強度および耐久性の、プラスチックなど他の形式の透明材料を挙げることができる)1205と、前部ガラス1201と、偏光子1203とを含む。ディスプレイ1200は、液体光学透明樹脂(OCR)1403を使用して前部レンズハウジング800の内面に積層される。OCR1403は、レンズ500、または、ディスプレイ1200上で分注され、レンズおよびディスプレイは、その後、共に結合される。OCR1403は、軟質OCRクッションを形成するために視聴領域から流れ出て、このディスプレイモジュール1403aの側面まで流れる。この接着性クッション1403は、したがって、積層過程からオーバーフローを用いて形成される。この液状接着剤1403は、ディスプレイモジュールを前部レンズに不変に積層する。図示するように、偏光子1203および前部ガラス1201は、光学透明樹脂(OCR)1403に接触する。ディスプレイ有効画素外周は、線1202によって示されている。採用する成形過程のために、ディスプレイ1200は、側壁902の非常に近くに位置することができ、したがって、有効画素を外縁の非常に近くに配置することができる。更に、フランジ付きの縁部構造体540は、側壁902とディスプレイの有効画素との間で最小の間隔で前部レンズハウジングの湾曲した外面に対応するのに特に有利である。
【0044】
図14は、2つの実施形態を含む。第1の実施形態は、インク504を透明レンズ500の背面522上に含まない。これが当てはまるとき、前部ハウジングプラスチック透明材料遷移部530’を画定する前面境界は、インク504が存在し、前面境界が、デバイス縁部によりも近い前部ハウジングプラスチック透明材料遷移部530を画定する実施形態よりも更に延在し得る。インク504は、インクが窓104(
図1)全体を縁取りするように側壁に沿ってレンズ500の背面522に適用され得る。インクを側壁に沿って含まないことによって、ハウジングは、表示窓104を縁取りし、縁部間の外観(edge−to−edge appearance)は維持され、インクを適用する経費を招くことがなく、前部レンズを通るUV光の適用は、組み付け過程中の硬化(以下に更に詳細に説明)のためにOCR1403へのより良好なアクセスを有する。
【0045】
図15を参照すると、従来技術による成形品は、側壁902と、透明レンズ500とを含む。結合面をより大きくするために、より大きいプラスチックアーム1506が、透明材料表面内に延出する。アーム1506は、ディスプレイの視聴領域を妨げる大きい表面積を生じさせ、ディスプレイの周りの表縁を大型化する。結果として、所与のディスプレイのハウジングのサイズは、従来技術では本明細書で説明するフランジ実施形態において可能であるものよりも大きくなければならない。
【0046】
図16,
図17は、従来技術の更なる制約を示す。平面レンズ500およびディスプレイ積層体1200では不透明インク504を使用し、成型に必要とされるプラスチックアーム1506に対応するレンズの後の領域は、全く大きなものであることがわかる。有効画素は、本明細書で説明する構造で達成することができるよりも大きな間隙を有効画素とデバイスの外側外周との間に形成する際に更に移動される。本開示とは異なり、従来技術内のレンズの外縁は、ディスプレイモジュールの縁部から突出し、その結果、デバイスの幅が増大する。
【0047】
図18〜
図20は、ディスプレイおよび前部ハウジングセクション積層体102を示す。ディスプレイの背面は、
図18に示すディスプレイ回路2104(
図21)を含む。
図19は、レンズおよびディスプレイ積層体102の拡張外形図を示す側断面図を示す。
図20からわかるように、デバイス100の頂部に沿って、ディスプレイ1200は、頂壁部に沿ってプラスチックハウジング902まで延在する。ディスプレイの底部は、ハウジング内のディスプレイの許容差である間隙2002を示す。あるいは、OCRは、オーバーフローし、硬化し得る1403a。間隙は、OCR1403がオーバーフローしたときに埋められる場合もあれば、埋められない場合もある。
【0048】
図21および
図22を参照すると、レンズハウジングおよびディスプレイ積層体102ならびにメッシュおよびガスケットアセンブリ2105の拡大横断面図が示されている。前部ハウジングディスプレイアセンブリは、ディスプレイドライバ回路2104を含む。第1の実施形態が、
図21に示されている。ディスプレイ1200は、後部ガラス1205と、前部ガラス1201と、偏光子1203とを含む。
図21の実施形態の後部ディスプレイガラス1205は、前部ディスプレイガラス1201を過ぎてデバイス縁部の方へ延在して、脆弱な片持ち梁1234を空隙1405上に形成する。
【0049】
簡潔にするために、ディスプレイは、本明細書では特に説明していない他の構成部品および層を含むが、図に示すディスプレイは、ディスプレイドライバを含む回路2104を含む。屈曲部2102が、回路2104およびPCB306の構成部品間の電気的接続をもたす。ディスプレイ1200は、任意の従来のディスプレイ、例えば、液晶ディスプレイ、発光ダイオードディスプレイ、有機ELディスプレイ、AMOLED、または、任意の他の従来のディスプレイであってもよい。
【0050】
製造時、
図21に示すように、OCR1403は、レンズ500とディスプレイ前部ガラス1201または偏光子1203との間に流れて、積層体が、永久結合によってディスプレイと前部レンズとの間に形成される。液状接着剤1403は、前部ガラス1201の縁部にて止まると図示されている。しかしながら、該接着剤は液体であることから、流れは、制御されないおそれがあり、OCR1403は、潜在的に空隙1405に流れ込んで、空隙1405を通るか、または、前部ガラス1201の縁部には至らず止まり得る。空隙1405は、レンズ500と、回路2104を含む前部ガラスディスプレイ縁部との間に存在する。この実施形態においては、空隙への任意の液体のオーバーフローは、潜在的にスピーカメッシュおよびガスケット2105の配置に干渉する可能性がある。更に、
図21からわかるように、透明レンズ上に低過ぎる位置に配置される(例えば、スピーカ開口部108から偏位して、または、デバイス縁部から離れ過ぎて配置される)など、メッシュ2108およびガスケット2106が不適切に配置されるのを防止する物理的ガイドがない。ディスプレイ緩衝パッド1255も図示されている。
【0051】
図22Aを参照すると、代替実施形態は、レンズハウジング102内に成形された構造体2202を含む。構造体2202は、レンズハウジングが製造されるとき、成形過程の一部として壁部902と、更には、透明レンズ500(
図22Aに図示)の背面522に沿って一体成形される。一体成形された構造体は、特に有利である。該構造体のために、スピーカメッシュおよびガスケット2105を、デバイス100の組み立て中にレンズハウジング102内に正確に配置することができる。
【0052】
また、該構造体は、一体式のダムを与え、液状接着剤1403の流れが最小限に抑え、その結果、メッシュおよびガスケットアセンブリ2105の領域上への液体の流れが最小限に抑えられる。液状接着剤1403とメッシュとガスケットアセンブリ2015との接触が、最小限に抑えられ得、同時に、それでも、ある程度の液状接着剤は、小さい間隙を埋めることができ、より大きな間隙が、他の位置に故意に導入され得、したがって、液体1403の流れは、より大きな間隙が存在する場所では、制限量が少なくなる。溢れの大半は、より大きい間隙内に溜まる一方、少量が、抵抗を受ける前に横断面の小さい間隙を部分的に埋める。
【0053】
レンズハウジングは、メッシュおよびガスケットアセンブリ2105が接着剤からの干渉なしでレンズハウジングにおいて確実に位置することができるように、該アセンブリの着座部をもたらす。スピーカ開口部108メッシュおよびガスケットアセンブリ2105は、したがって、ディスプレイ積層前に正確に配置することができ、該アセンブリは、所望であれば、ガラスの片持ち梁の下に常駐することができる。
【0054】
成形過程中に形成されるレンズハウジングの細部2202は、該細部は出っ張りを支持するが、ディスプレイ1200のガラスには決して接触せず、屈曲部2102のみに接触するようにディスプレイ屈曲2102の設置面積に従い得ることが想定されている。しかしながら、後部ガラス1205の直接支持も可能であり、
図21の支持なしガラス出っ張りに見られる片持ち状態を低減することについて類似の利点も与えると考えられる。
【0055】
ハウジングサポートは、また、有利なことに、ディスプレイおよびレンズを積層するために使用される液状接着剤がハウジングとディスプレイ出っ張りとの間で一切の小さい間隙に流れ込んで埋めるように成形された面取り縁2212(
図22Bも参照)を含み得る。屈曲部主要部2102は、したがって、デバイス100が機械的衝撃に晒された場合には十分に支持され、かつ保護される。
【0056】
図23は、支持構造体なしの、レンズアセンブリ、および、
図21によるスピーカポートのメッシュガスケットアセンブリ2105を示す。
図24は、
図22Aによる支持構造体2202を含むが、スピーカポートのメッシュガスケットアセンブリ2105を含まないレンズハウジングを示す。
図25は、メッシュおよびガスケットアセンブリ2105が挿入されたレンズハウジングを示す。メッシュおよびガスケットアセンブリ2105は、ディスプレイ積層前にレンズハウジング内に配置することができ、メッシュをディスプレイの下に良好に配置することができる。追加された構造体2202は、液状接着剤がスピーカメッシュおよびガスケット2105と干渉するのを防止し、該接着剤が、レンズの後部に付着したり、音声ポート108を不注意により封止したりすることを防止している。
図23では、レンズハウジングの底部の方へのメッシュガスケットアセンブリの組み付けミスを防止するものはない。これは、音響ポート108越しに見える表面的な問題、または、音響ポートの遮断を引き起こし得る。
図24および
図25に存在する構造体2202は、アセンブリを配置する相手側である下縁部を設けることによってメッシュガスケットアセンブリの組み付けミスを防止する。
【0057】
構造体2202は、ディスプレイが組み付け中に前部レンズハウジングに配置されたときにディスプレイ1200の精密高さ支持体をもたらす。構造体2202の高さは、ディスプレイ、および、後部ディスプレイガラス1200に結合されたディスプレイ屈曲部2102の適切な着座部をもたらすように成形中に制御することができる。先述したように、アセンブリは、デバイスの他の部品からの保護のためにディスプレイの後部に接着された緩衝パッド1255を含むことができる。ディスプレイドライバ2104は、
図21および
図22に示すように後部ディスプレイガラスに装着された集積回路である。液状接着剤1403は、ディスプレイドライバのまわりで領域を満たして、レンズ500、ハウジング902、および屈曲部2102、および/または、後部ディスプレイガラス1200を結合し得る。レンズハウジングは、ガラスの片持ち梁の曲がりを防止し、液状接着剤1403を含むために支持構造体2202を含むことが好ましい。
【0058】
図26〜
図28は、積層されたディスプレイ102を有するレンズハウジングを示す。壁部902は、ディスプレイモジュール1200を側から表示窓に正確に整合させるプラスチック特徴部をもたらすことができる。更に、縁部2802は、レンズハウジング102上のディスプレイを整合させるために提供することができる。
【0059】
図29〜
図44を参照して、ハウジングアセンブリをここで説明する。積層ディスプレイ102を有する図に示すレンズハウジングは、レンズハウジング壁部902の側壁に沿ったダブテール突出部940を含む。ダブテール突出部は、各々、スナップ孔946と、ピンホール942(最もわかりやすく
図32に見られる)とを含む。ダブテール突出部は、また、斜めの面940aを突出部の各端部にて含む。これらの斜めの面940aは、該面が、プラスチック側壁902がプラスチックと透明レンズとの結合部周りに回転することができるのを防止する点において有意な利点をもたらす。
【0060】
内部シャーシ304は、レンズハウジングアセンブリのダブテール突出部942の各々について対応する蟻溝3302(
図33に最もわかりやすく見られる)を含む。これらの蟻溝は、ダブテール突出部940の斜めの面940aと連動する対応する斜めの面3302aを蟻溝の各端部に含む。組み付けるために、ダブテール突出部940は、蟻溝3302に摺動される。ダブテール突出部は、内部シャーシの蟻溝内に摺動する。対応する斜めの面940a、3302aは、レンズハウジング800の側壁902がピンホールの軸線に沿って移動することができるのを防止し、その結果、トルクが、プラスチックハウジングフランジ960と透明レンズフランジ540との接着剤結合部1401に掛かるのが防止される。組み付けられたとき、ダブテール突出部のピンホール942は、内部シャーシアセンブリ304の蟻溝3302内のピンホール3303と整合する。円筒ピン311は、軸方向に整合したピンホールに挿入される。ピンは、シャーシを組み付け中に前部レンズハウジング上に保持する。円筒ピンは、保持特徴部311a(
図35)を含むか、または、
図36に示すように滑腔を有し得る。
【0061】
図29〜
図41は、内部シャーシ304への積層ディスプレイ102を有するレンズハウジングの組み付け、および、デバイスのハウジングの最終的な組み付けを示す。ピン311、311′は、ピンホールが上述したように整合されたときにピンホールに挿入される。ピンホールに嵌合または圧入するべき保持特徴部311aを含むピン311。滑腔ピン311′は、摩擦嵌合によって保持される。摩擦は、ガラスの層、液状接着剤1403、および随意的な圧縮パッド1255(
図39および
図41に最もわかりやすく見られる)のためにピンホールに挿入されたときにピン311′上に掛けられることになり、シャーシが、押し出されてピン311′に当接して組み付け中に所定の位置に保持される。垂直スタックは、遮蔽体3902が後部ガラス1205およびバッテリ312に当接して配置されたPCB306アセンブリを含む。
【0062】
後部ハウジングは、一体成形されたプラスチック側壁220を有する複合インサート200を含む。側壁は、後部ハウジングを積層ディスプレイアセンブリ102とともにレンズハウジング上に保持するためにレンズハウジングダブテール要素940のスナップ孔946と係合するスナップ指状突起222(
図40、
図41)を含む。組み付けられると、後部ハウジング側壁220は、ピン311、311′を覆い、更に、該ピンが、
図38および
図39に示すように元の挿入の軸線に沿って滑り出るのを防止する。後部複合インサート200は、後部ハウジングの所期の立体形状に即して形成される。後部ハウジングは、バッテリを積み重ね状態のPCBアセンブリおよびディスプレイモジュールに当接して保持する。更に、接着剤(図示せず)が、スタックを固定するために後部ハウジングとバッテリおよび/またはシャーシとの間に含まれ得る。
【0063】
透明なインサート成形されたレンズ上のディスプレイ積層
液体光学透明樹脂(OCR)1403は、ディスプレイを前部レンズに結合するためにレンズ500とディスプレイアセンブリ1200との間に分注される。OCR1403は、視聴領域から流れ出て、ディスプレイとレンズアセンブリの外周壁部902との間の側壁902まで流れる。このOCR1403は、軟質「クッション」を形成する。この接着性クッション1403は、したがって、積層過程からオーバーフローを用いて形成される。この液状接着剤1403は、ディスプレイモジュール1200をレンズ500に不変に積層する。図に示す例のディスプレイは、一体型タッチスクリーンセンサを含む。
【0064】
平坦な透明レンズへの従来のディスプレイ積層(
図16および
図17)では、積層は、一切のプラスチック特徴部なしで独立型ガラスに行われる。その結果として、ディスプレイモジュールの縁部は、晒されて、更なる製造段階を通して損傷するおそれがある。液状接着剤は、ディスプレイの縁部を越えてオーバーフローするおそれがあるが、本明細書で説明する様々な実施形態とは異なり、一貫してディスプレイの側面を保護するようには配置されないことになる。
【0065】
従来技術では、透明レンズ500は、積層中に余分な接着剤が流れるように踊場をもたらすためにディスプレイ1200の縁部から突出する。
図16および
図17に示すこの延伸されたレンズは、デバイスを大型化し、一方、本明細書で説明するレンズアセンブリハウジング800のフランジ540構造は、透明材料およびプラスチックについて現在のフランジ構造の余分な幅を回避する。好適な実施形態では、透明レンズ500は、実際は、ディスプレイモジュール1200よりも幅が小さい。
図14は、これを達成するために、プラスチック側壁902が透明材料522の背面の平面継続部922を形成し、その結果、レンズハウジング800内の透明材料によってある程度、および、プラスチックによってある程度形成される単一の平面ディスプレイ積層面が得られることを示す。
【0066】
更なる利点が、
図11および
図13に示すようにディスプレイモジュールの側面を被覆する粘着剤の溢れ1403aによって実現することができる。
図16および
図17のより従来的なディスプレイ積層はレンズおよびディスプレイの2つの平坦なガラスの平面の間に行われることから、ディスプレイをレンズ表示窓に適切に配置する機械的特徴部がない。適切な配置には、レンズの表示窓をディスプレイのアクティブな領域に整合させるために特化した、高価な光学視認システムが必要である。レンズハウジング800の壁部902は、特化した設備を使用せずにディスプレイ1200を配置するガイドをもたらすことができる。
【0067】
平坦な透明レンズへの従来のディスプレイ積層では、レンズの表示窓を介して照射される紫外線を使用して硬化させる液状接着剤を使用する。側面の紫外線が、その後、前部UV光が到達することができない液状接着剤、特に前灯光源がレンズ500上の不透明インク504によって遮断される領域を硬化させるために採用される。
【0068】
この実施形態では、プラスチック側壁902は、OCR1403の硬化に側面の紫外線の使用を防止する。
図42および
図43は、OCR1403を硬化させて、不変にディスプレイ1200および透明レンズ500を結合するために使用し得る2つの代替紫外線技術を示す。
【0069】
図42に示すように、ディスプレイ偏光子1203(または、恐らくはディスプレイ1200の何らかの他の不透明部材)は、デバイスの背面からの光を遮断し、不透明インク504は、デバイスの前部からの紫外線を遮断し、インク504の後のOCR1403の一部が硬化のためにUV光を受光しないようになっている。
図43の実施形態によれば、不透明インク504は、透明レンズの側面に沿って背面522から削除され、ハウジングは、表示窓104を側壁に沿って画定する。
【0070】
後部紫外光源4010は、液体のOCR1403を硬化させるために使用することができる。UV光は、電子回路が存在しない領域において、前部1201および後部1205ディスプレイガラスを通過することができる。前部紫外光源4000は、窓104の透明レンズ500を介して使用される。OCR1403は、直接的な紫外線曝露が発生するところで硬化(硬化)することになる。側壁902に沿って表示を画定するためにフランジプラスチック特徴部960を使用することによって、透明レンズ500の背面522に印刷される不透明インク504の必要性が、側壁上で回避される。UV光は、前部から完全に液状接着剤1403を硬化させることが許容され、オーバーフロー1403aは、後部からのUV光によって硬化される。
【0071】
最後に、ディスプレイ積層が完了すると、ディスプレイの縁部は、出荷を通して、および、更に製造工程まで完了されるまで脆弱なガラスディスプレイ1200縁部が実質的に晒されたままにする従来の製作方法とは異なり、残りの製造工程を通して透明レンズインサート500成形プラスチックの成形プラスチック側壁902によって本質的に保護される。
【0072】
開示するデバイス100は、既存の構造体より優れるいくつかの更なる利点を有する。側面ねじが回避され、ねじ直径は、デバイス厚さを増大させ、ヘッド厚さは、デバイス幅を増大させる。単独で使用される締め金は、経時的に緩み、方向制約が制限されており、機械的衝撃により離脱し得る。熱かしめは、保守容易性が低く、熱かしめヘッドに隙間を必要とし、特別な機器を使用する。接着剤のみでは、保守容易性が低く、プロセス制御が複雑である。
利益、利点、問題の解決策、任意の利益、利点、または、解決策を発生またはより目立つようにさせ得る任意の要素は、任意のまたは全ての特許請求の範囲の極めて重要な、必要とされる、または、本質的な特徴、または、要素と解釈されるべきではない。
(符号の説明)
100 電子表示装置
200 後部ハウジング/第3ハウジング構成部品
500 透明レンズ/ガラス、または、ハウジングの透明材料部分(下記参照)
900 プラスチック(部分)ハウジング(下記参照)
1200 ディスプレイモジュール/ディスプレイ(下記参照)
100 電子表示装置
(101〜299等 外部構成部品)
102 積層ディスプレイ(ハウジング800およびディスプレイ1200)
104 ディスプレイ窓
108 スピーカポート
110 マイクポート
112 前向きカメラ
114 電気コネクタポート
150 デバイスの幅中心線
200
202 後部マイクポート
204 後部スピーカポート
206 後向きカメラ
210 取り外し可能なカードアクセス扉
220 一体成形側壁
222 指状突起
(301〜499等 内部構成部品)
304 内部シャーシアセンブリ/第2のハウジング構成部品/構造ハウジング
306 プリント回路基板(PCB)
308 頂部アンテナハウジング
309 締結具/ねじ
310 底部アンテナハウジング
311、311' ピン
311a 保持特徴部
311b カメラ中心の末端のピンの端部
311c ピンのヘッド
312 バッテリ
320 カードトレイ
322 カードベイ
402 補強材
404 ねじ
406 カードアクセススロット
500 透明レンズ/ハウジングのガラス透明材料
504 不透明インク
510 周縁部
522 背面
523 疎油性コーティング
524 中間平面
526 前面
530 前面境界(インク付きレンズ)、ハウジングプラスチック透明材料前面遷移部
530’ 前面境界(インクなしレンズ)、ハウジングプラスチック透明材料前面遷移部
532 背面境界、ハウジングプラスチック透明材料背面遷移部
540 フランジ/段付きフランジ
542 内側隅部半径方向外形形状
544,546,548 面取り部
550 直線状の/平坦な表面、フランジ平面
800 レンズアセンブリハウジング(ディスプレイなし)
900 プラスチック(部分)レンズアセンブリハウジング/プラスチックハウジング/第1のハウジング構成部品/表面ハウジング
902 プラスチック側壁
904 プラスチック側壁内面
922 背面部
926 前面部
930 ハウジング着座部
940 ダブテール突出部
940a ダブテール突出部の斜めの部分
942 第1のピンホール
946 スナップ孔
948 カメラ中心の末端のピン(311)の端部(311b)の末端の第1のピンホール面
950 スナップ孔皿穴
960 (フランジ)プラスチック特徴部
962 前面
964 背面
1100 射出成形工具/注入金型
1102 射出成形用金型頂部
1110 射出成形用金型下部
1200 ディスプレイモジュール/ディスプレイ
1201 前部ガラス(ペイン)
1202 有効画素外周境界
1202’ 透明レンズ上に投影された有効画素外周境界
1203 偏光子
1205 後部ガラス(ペイン)
1230 端部
1232 ガラスディスプレイ縁部/後部ガラス端部
1233 前部ガラス端部
1234 前部ガラス/片持ち梁よりも長い後部ガラス部分
1239 メッシュおよびガスケットアセンブリに最も近い正面の透明ペインの地点
1255 ディスプレイ緩衝パッド/圧縮性パッド
その他
1401 継手接着剤
1403 ディスプレイ接着剤/光学透明樹脂(OCR)
1403a 余分なディスプレイ接着剤
1405 空隙
1506 大きいプラスチックアーム
2002 間隙
2102 フレキシブルプリント回路
2103 後部ガラスとのフレキシブルプリント回路結合の場所
2104 ディスプレイドライバ集積回路(IC)
2105 メッシュおよびガスケットアセンブリ
2106 ガスケット
2108 メッシュ
2110 メッシュおよびガスケットアセンブリの第1の縁部
2112 メッシュおよびガスケットアセンブリの第2の縁部
2122 ガラスの前部ペインに最も近いメッシュおよびガスケットアセンブリ
2202 支持構造体
2212 支持構造体の面取りをした縁部
2802 ディスプレイガイド縁
3302 蟻溝/窪み
3302a 斜めの部分
3303 第2のピンホール
3902 遮蔽体
4000 前部光源
4010 後部光源
S100〜S170 方法のステップ