CN105142872B - 制造装置外壳的方法和包括具有阶梯式凸缘的透明透镜的装置外壳 - Google Patents

Abstract

一种制作装置外壳的方法涉及提供透明透镜(500)，所述透镜具有前表面和后表面，以及沿所述透镜周长的至少一部分的阶梯式凸缘(540)。所述方法包括将塑料注射到所述透明透镜周长上，包括所述阶梯式凸缘(540)，所述塑料形成塑料特征，所述塑料特征具有与所述透明透镜(500)的所述前表面相切的前表面、与所述透明透镜(500)的所述后表面相切且从所述透明透镜的侧面远离装置宽度中心线向外延伸的后表面。在所述装置外壳的两端的至少一端处，将所述塑料特征模制到所述透明透镜的所述后表面，且所述塑料包封所述透明透镜凸缘(540)的阶梯式中间表面。本发明还包括通过此方法制作的装置外壳。

Description

制造装置外壳的方法和包括具有阶梯式凸缘的透明透镜的装 置外壳

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年2月25日申请的美国临时申请号61/769,133，2013年2月25日申请的美国临时申请号61/769,129，2013年2月25日申请的美国临时申请号61/769,131以及2013年2月25日申请的美国临时专利号61/769,135的权益，上述临时申请全部已引用的方式并入本文中。

背景技术

制造相对紧凑、结构上稳健且利用最大可用观看区域的包括电池和显示器的便携式电子装置正变得越来越困难。

在便携式电子装置中，通常将显示器层压到透明盖透镜，以改进光学性能，并在两个部分之间形成机械接合。由于此接合在显示器的整个观看区域上存在，因此其提供足够的机械保持力来消除通过任何其它机制来保持显示器的边的需要。因此，在显示器的任一边上，仅需要具有较薄的装饰外壳来覆盖显示器的所述边。然而，在试图使用最薄的装饰外壳来覆盖显示器的边缘时，会遇到找出此装饰外壳与便携式装置中的其它外壳之间的适当连接机制的问题，所述连接机制本身将不增加所述装置的大小。

使对可行连接机制的搜索进一步复杂的是降低装置厚度来改进装置在使用中或正被输送时的用户舒适度的渴望。

关于制作装置的透明透镜和塑料外壳的方法，传统上，夹物模制过程包括将坚硬的金属夹入物放入注射模制工具中，且接着在金属零件周围模制塑料特征件。当完成时，塑料应很好地整合在原始金属零件中。最近，允许玻璃件或不同透明材料用作“夹入物”的模具质量中已取得了进步，使得复杂的三维塑料几何形状壳与一张透明材料整合。

在便携式装置中，显示器上方的透明盖透镜与包覆模制的塑料特征件整合是合意的，但这不利地对玻璃或透明夹入物的潜在几何形状造成限制。在显示器的观察区域上，希望透明盖透镜实质上较薄且平坦，以产生不失真的图像以及完成装置的较小大小。另外，希望从盖透镜也尽可能窄且短，使得所得装置具有最小大小。相反地，玻璃或透明夹入物模制过程偏好超过显示器的大量材料，以改进塑料与玻璃或不同透明材料之间的接合，且确保在完成产品中，包覆模制的塑料不会从透明夹入物分离。

关于显示装置中的支撑透明(且尤其是玻璃)元件，便携式电子装置在其寿命中暴露于频繁的机械冲击，这可能导致显示器故障。此类显示器通常被层压到较厚的透明盖透镜，但显示器本身通常是使用多片薄玻璃构造的，从而使得它们容易破裂，尤其是在玻璃片的边缘处。另外，这些薄玻璃片通常不具有与其它元件或外壳相比匹配的宽度或长度，这可能形成未受支撑玻璃的“岩缘”。如果装置经历机械冲击，未受支撑的薄玻璃岩缘充当悬臂，且是显示器故障的潜在来源。

附图说明

附图与下文的详述一起用来进一步说明本公开中所陈述的实施方案，在附图中，相同参考标号在单独的视图中始终指代相同或功能上相似的元件。

图1是电子装置的正视透视图；

图2是根据图1的电子装置的后视透视图；

图3是根据图1的电子装置的正视透视分解图；

图4是根据图1的电子装置的后视分解透视图；

图5是可用于根据图1的装置中的透镜的正视透视图；

图6是说明沿图5中的平面6-6截取的透镜的切片的底端横截面图；

图7A是说明根据图6的透镜边缘凸缘的横截面图的放大侧视图；

图7B是说明具有油墨、粘合剂和疏油涂层的根据图6的透镜边缘凸缘的横截面图的放大侧视图；

图8是包括图5到图7的透镜用于根据图1的电子装置的正面的透镜外壳的正视透视图；

图9是说明沿图8的平面9-9截取的透镜外壳的切片的横截面底部端视图；

图10是说明包括根据图9的边缘凸缘的透镜外壳的横截面图的放大视图；

图11是说明示例性制造方法的流程图；

图12A到图12D是注射模制过程步骤的横截面图；

图12E是注射模制工具的分解图；

图13是说明沿图18的平面13-13截取的透镜外壳和显示器层压件的切片的横截面图；

图14是根据图13的各种实施方案的透镜外壳和显示器层压件的一部分的放大视图；

图15是说明包括透明透镜和模制壁的透镜外壳的现有技术横截面的放大侧视横截面图；

图16是根据现有技术的透镜和显示器层压件的侧视横截面图；

图17是根据现有技术的透镜和显示器层压件的放大侧视横截面图；

图18是说明包括具有根据图11的集成触摸屏传感器的显示器的透镜外壳和显示器层压件的后视正交视图；

图19是说明沿图18的线19-19截取的透镜外壳和显示器层压件的切片的侧视横截面图；

图20是根据图19的透镜外壳和显示器层压件的两个截面的放大说明；

图21是说明根据一个实施方案的透镜外壳的端部的放大侧视横截面图；

图22A是说明根据替代实施方案的透镜外壳的端部的放大侧视横截面图；

图22B是说明透镜外壳的端部的透视横截面图；

图23是说明不具有支撑结构但具有网和垫圈组合件的透镜外壳的后视正交视图；

图24是说明具有支撑结构但不具有网和垫圈组合件的透镜外壳的后视正交视图；

图25是说明插入有网和垫圈组合件的透镜外壳的后视正交视图；

图26是说明透镜外壳和显示器层压件的后视正交视图；

图27是根据图26的透镜外壳和显示器层压件的顶部部分的放大后视图说明；

图28是根据图26的透镜外壳和显示器层压件的底部部分的放大后视图说明；

图29到图31是说明根据图1的装置的组合件的右侧透视图；

图32是塑料侧壁上的燕尾突起的右侧透视图；

图33是内部底盘组合件中的燕尾切口的右侧透视图；

图34是在组装步骤中放入燕尾切口中以组合塑料侧壁与内部底盘组合件的燕尾突起的右侧透视图；

图35是在其轴杆上具有保持特征的示例性销的侧视图；

图36是在其轴杆上不具有保持特征的示例性销的侧视图；

图37是插入有针的组装好的塑料侧壁和内部底盘组合件的右侧透视图；

图38是根据图1的装置的一部分的底部横截面图；

图39是根据图38的装置的一部分的放大底部横截面图；

图40是根据图1的装置的一部分的另一底部横截面图，其示出保持指状物；

图41是根据图40的装置的一部分的放大底部横截面图；

图42说明在组合层压显示器与存在不透明油墨掩模的透镜外壳期间，光学透明粘合剂的UV固化的一个实施方案；以及

图43是在组合层压显示器与不具有油墨掩模的透镜外壳期间，光学透明粘合剂的UV固化的另一实施方案。

熟练的技术人员将了解，为了简单和清楚而说明图中的元件，且未必已按比例绘制。举例来说，图中的元件中的一些的尺寸可相对于其它元件夸大，以帮助改进对本文所公开的各种实施方案的理解。

在适当之处，已在图中通过常规符号表示了所述设备和方法组件，从而示出特定细节，其与理解各种实施方案有关，且不以受益于本文描述的所属领域的技术人员将显而易见的细节来模糊本发明。

具体实施方式

在一些描述中，为了阐释，陈述大量特定细节，以提供对本文所揭示的实施方案的全面理解。然而，所属领域的技术人员将明白，可在没有这些特定细节的情况下实践这些实施方案。在一些例子中，为了简明起见，以框图形式示出结构和装置。

本文所描述的实施方案可最小化装置厚度，因为当使用螺丝时，螺丝头可使装置宽度增加所属头的厚度，且与卡扣相比可增强可靠性，卡扣可能随时间过去而松动，具有受限的方向约束，且可在机械冲击后脱离。所述实施方案与热熔机相比可允许卓越的可服务性并避免需要特殊设备和设计精力，热熔机也需要清理热熔机头。最后，所述实施方案与胶水相比也允许卓越的可服务性，且不需要胶水所需要的特殊设备或复杂工艺控制。这些实施方案具有较大的机械可靠性，且允许在3D成形的玻璃或其它透明材料上形成稳健的附加特征，且在显示器的观察区域上具有比透明塑料外壳高的机械强度和较小的刮擦可能性。

通过在透明盖透镜上使用夹物模制塑料的工艺，塑料细节可直接整合到透明材料中。这允许透明盖透镜的大小小于显示器，但使用塑料包覆模制来在制造期间且在完成的装置中使显示器边缘受保护。通过减小盖透镜的尺寸且消除对显示器/盖透镜组合件接合的传统装置外壳的需要(由塑料与玻璃或其它类型的透明材料的模内接合代替)，所述工艺能够产生较小、较可靠的便携式装置。

在本公开的实施方案中，透明透镜和不同的塑料材料外壳包括透明透镜，其包括前表面、后表面以及周长边缘，所述周长边缘包括凸缘、固定到周长边缘凸缘的具有与透明透镜不同的材料的塑料外壳，其一部分与透明透镜的前表面正切，且一部分与透明透镜的后表面正切。

透明透镜可由玻璃制成，且可由不同于其附加到的侧壁的材料的耐用透明塑料材料制成。如本文所述，当透明透镜由塑料制成时，将理解，这构成与侧壁中所使用的塑料不同的材料。

在一实施方案中，提供显示器外壳组合件。所述显示器外壳组合件具有透明部分和塑料部分，且包括透明透镜，其具有前表面、后表面和周长边缘。所述周长边缘包括凸缘。塑料部分的塑料侧壁固定到凸缘。塑料侧壁具有：前表面部分，其与透明透镜的前表面共面；以及后表面部分，其与透明透镜的后表面共面。此配置形成前平面表面和后平面表面，其中的每一个具有透明材料和塑料两者。所述组合件还包括显示器，其使用显示器粘合剂固定到后平面表面。

在本公开的实施方案中，装置外壳组合件具有显示模块，其包括可为透明的前窗格和可为透明的后窗格，所述后窗格具有在至少一个方向上比前窗格长的部分。所述外壳组合件还具有：透明透镜和塑料外壳，所述透明透镜具有前表面和后表面；以及前窗格与透明透镜的后表面之间的粘合剂。所述外壳包括模制到透明透镜的后表面的支撑结构，其接近地定位到后窗格的较长部分且邻近于前窗格，所述结构为后窗格提供机械支撑。

本公开的另一实施方案为具有燕尾特征的薄装饰外壳，燕尾特征在线性方向上集中到内部结构外壳。外壳具有切口以接纳燕尾特征，从而在两个轴上构成装饰和结构外壳。

在组装外壳时，一旦燕尾特征对准，销就垂直于燕尾组合件的方向插入穿过每一燕尾中的孔，且插入结构外壳中的孔中。这些销将装饰和结构外壳约束在第三和最后轴上。最后，将第二薄装饰外壳卡扣到第一装饰外壳的每一燕尾上的卡扣孔中，所述第一装饰外壳啮合在第三周的方向上。此外壳完全覆盖先前插入的销，这导致完成完成的装置的外观较好，且防止销回退足够远而脱离，使得它们随时间过去而松开。附加系统导致完成的装置的减小的宽度和厚度。

更具体地说，所述外壳包括：第一外壳组件，其具有多个燕尾突起，所述多个燕尾突起中的至少一个燕尾突起具有穿过所述突起的厚度的第一销孔；以及第二外壳组件，其具有多个匹配的燕尾切口，至少一个燕尾切口含有第二销孔。所述外壳还具有多个引脚。所述第一外壳组件在线性方向上与第二外壳组件配合，其中每一燕尾突起对准到每一燕尾切口。将第一外壳组件和第二外壳组件压在一起，以使第一销孔与第二销孔轴向对准，且将销轴向插入穿过每一轴向对准的第一针孔和第二销孔。

在本公开的实施方案中，一种制作装置外壳的方法涉及提供透明透镜，其具有前表面和后表面，以及沿透镜周长的至少一部分的阶梯式凸缘。所述方法包括：将塑料注射到包括阶梯式凸缘的透明透镜周长上，所述塑料形成塑料特征，其具有与透明透镜的前表面相切的前表面，与透明透镜的后表面齐平且从透明材料的侧面向外延伸离开装置宽度中心线的后表面。在装置外壳的两端的至少一个处，将塑料特征模制到透明透镜的后表面，且所述塑料包封透明透镜凸缘的阶梯式中间表面。通过此方法制作的装置外壳也包括在实施方案中。

图1和图2中说明包括显示器的电子显示装置100。图1包括下文提到的参考坐标系，其指示装置100的左侧和右侧(当握住装置时，从用户的角度来看)、顶部和底部侧(或端)(顶部为在正常使用期间通常远离地面的侧，且底部为在正常使用期间通常朝向地面的侧)、前侧和后侧(前面是在正常使用期间面向用户的侧，且后侧是在正常使用期间背向用户的侧)。

电子装置100可为包括显示器的任何便携式电子装置，且可例如为蜂窝式电话、智能电话、因特网装置、音乐播放器或包括显示器的任何其它装置，所述显示器可有利地使用本文所公开的透镜、显示器、层压显示器组合件和/或外壳组合件。另外，本文所说明的通信装置100的移动智能电话特征是作为实例提供，且无意为限制性的，也无意对本文所描述和要求的透镜外壳、显示器或层压显示器组合件为重要的。

电子显示装置100包括具有层压显示器102的透镜外壳。如下文更详细地描述，有利地制造具有层压显示器102的透镜外壳。允许对装置扬声器和麦克风的畅通接入的扬声器端口108和麦克风端口110分别位于显示窗104的相对端，用户可通过显示窗104观看电子装置100中运载的显示。所说明的显示装置可包括前置相机112，以及用于接入外壳内的电路的电连接件端口114。举例来说，端口114可容纳连接件，例如阳连接件，且可例如为市售连接件，例如通用串行总线(USB)连接件、迷你USB、微型USB，或其它任何其它合适连接件。

电子显示装置100包括后外壳200(图2)。后外壳200可包含后麦克风端口202、后扬声器端口204和后置相机206，类似于在装置前面发现的组件。图2中还说明可装卸卡入口门210，其用于插入和移除电子卡，例如存储卡、订户身份模块(SIM)，或可有利地在电子装置中使用的任何其它可装卸卡。

现在参考图3和图4，以分解的外壳组件来说明电子显示装置，且更明确地说，分别从前透视图和后透视图的每一个来说明电子显示装置100。如下文将更详细地描述，制造具有层压显示器102的透镜外壳。内部底盘304定位在透镜外壳后面。所述底盘可从任何合适材料制造，为外壳提供支撑，且可为金属、塑料或合适复合材料，且可例如为任何合适金属，例如铝或钢的冲压或压铸件，或由复合非金属材料或模制塑料形成。底盘304有利地为金属底盘，其在底盘的一些区域中具有塑料包覆模制的部分，当外壳完全组装好时，天线将邻近所述区域定位。

当装置100组装好时，印刷电路板(PCB)组合件306定位成邻近底盘304。PCB组合件306包括上面组装有电子组件的电路板，如本领域中已知。所述电子组件包括对显示装置100的操作来说必需的电路，如本领域中众所周知，其还可包括用于处置显示器的触摸屏组件(触摸屏传感器)的输入。PCB可完全定位在底盘周长内。PCB可替代地堆叠到底盘304上，其中电组件附接到位于底盘内部的PCB。顶部天线外壳308附接到底盘。天线外壳308可通过任何合适手段来制造，且可例如用可电镀树脂来模制，以形成所要的天线几何形状。底部天线外壳310也附接到实例装置中的底盘。底部天线外壳也可有利地用可电镀树脂模制，以形成所要的天线几何形状。顶部和底部天线外壳308、310使用合适的扣件，例如螺丝309、夹子(未图示)等将PCB组合件306夹到底盘304。在所说明的实例中，可将螺丝309旋拧到底盘304或印刷电路板组合件306中。

还说明装置100，以包括卡托320，用于固持存储器和/或SIM卡中的一个或一个以上。卡托320可例如为夹物模制的塑料和金属托盘，用于固持SIM卡。卡托320滑入卡湾322中。卡湾组装到PCB组合件306上。

装置100还在PCB组合件306后面包括电池312。

可有利地使用销311来组装电子装置，如下文将更详细地描述。销311可由任何合适材料制造，例如不锈钢、铝、另一金属、塑料或复合材料。销311用于插入到内部底盘304中，如本文将更详细地描述。

后外壳200可由复合材料制造，例如经夹物模制的塑料，其在模制工艺期间整体接合到复合材料。所述复合材料可为形成为后外壳的既定三维形状，以提供在握住时握起来令人愉悦且舒适地配合在手中的弯曲表面的薄片。此形状可在从左侧向右侧方向以及从顶端到底端方向两者上具有曲率，其中所述曲率包括整个从右向左方向和/或整个从上到下方向。或者，其可在一个或两个方向上具有平坦部分，其中弯曲部分仅在边缘区附近延伸。

参看图4，为卡进入开口提供卡湾加固件402，卡托320穿过卡插入进入开口，且从卡湾322取回。卡湾加固件可例如由金属制造，且使用穿过加固件402的每一端固定的螺丝404来紧固。螺丝404可固定到底盘304、PCB 306或外壳102。说明模制到透镜外壳侧壁中以供接近卡托的卡入口槽406。

透明透镜500(图5)包括观察窗104，其为透镜的用于与显示器的活动像素对准的透明区。窗的周长可由不透明油墨504界定，其为施加到透镜500的后部的层。油墨不施加到观察窗104，沿窗104的一部分外接或延伸。

如图5到图7B中可见，阶梯式凸缘540沿所述边的大多数、透镜的顶部和底部边缘周长510延伸。凸缘540可在透镜500的整个周长510周围连续，或在战略区域中排出，以在装置100跌落或以其它方式经受冲击时，防止损坏透镜。在图5中，实例透镜500在透镜的四个角处不包括凸缘540，以在装置以某些撞击角度跌落的事件中，帮助避免这些角处的破裂。

图6是沿图5中所示的线6-6的透镜500的底端横截面图，且示出周长510和凸缘540。

图7A和图7B是图6的横截面图的放大区。图7B与图7A中所示的相同，但添加了粘合剂层1401和疏油涂层523。在图7A中，可连同凸缘540的细节来看油墨层504。在一实施方案中，边缘部分510包括三个倒角544、546和548。凸缘部分540本身可由两个倒角546、548定界，其间具有平直/平坦表面550。内部隅角径向几何形状542可将到你倒角544与定界凸缘540的第一倒角546分开。透明透镜凸缘540因此具有阶梯式几何形状。透明材料中的机械加工的台阶提供增加的接合表面积。倒角544、546和548适用于透明材料的所有锋利隅角，以去除来自切割工艺的微观边缘裂纹并辅助模制。可在内部隅角上有利地使用542处的机械加工的径向几何形状，以减少隅角为正方形的情况下将发生的原本陡峭几何形状变化所导致的应力集中。

参看图7B，在模制期间与塑料接合的凸缘表面可包括结点粘合剂1401。通过喷涂、印刷或其它分配将粘合剂沉积在透明透镜的凸缘540；倒角544、546、548；内部隅角径向几何形状542，以及凸缘平面/平坦表面550。粘合剂改进了塑料与透明材料之间的接合强度。另外，油墨504任选地包括在透镜的后表面上。透镜可在外表面上包含疏油涂层523。次表面可为施加到透镜的前表面的纳米涂层，以降低透明材料的表面能量，并抵抗油在透明材料表面上的沉积。此类材料通常称为防污或防指纹涂层。此涂层将防止结点粘合剂1401粘着透明材料的前平面。

将凸缘540揭示为具有三个大体上平行的平面。后平面522为透明材料的上面印刷有油墨504装饰且显示器1200层压到的后表面。在过去，后平面522具有接合到透镜的整个周长周围的玻璃的塑料。各种实施方案并不沿显示器的边将塑料接合到透明材料的此平面，从而允许使容纳显示器所必需的装置宽度变窄，且增强用户的边缘到边缘显示体验。透明材料的中间平面524，其可大约位于前表面与后表面之间一半的透镜厚度的中心，用于改进塑料与零件的侧面上的透明材料的机械接合，而无需在透明材料的后平面上延伸的塑料。透明材料的前平面526在完成的产品上暴露于用户，且此表面不具有模制到其上的任何塑料。通过透明透镜的此前表面观看显示器。

具有层压显示器102的透镜外壳的透镜外壳800(图8到图10中所说明)包括透明透镜500，其与透镜外壳侧壁902整体模制。将透镜500与透镜周长塑料夹物模制，以形成前透镜外壳的所要的几何形状，包括整体接合到透明透镜的塑料轮圈。

参看图10，在模制工艺中，透明透镜500在模制包括塑料侧壁902的塑料部分900之前插入，且在添加塑料树脂并固化之后整体接合。当模制工艺完成时，凸缘540的几何形状促进塑料902与透明透镜500的前平面526和后平面522两者平滑正切形成。尽管如果两个表面是平坦的，那么正切可表示共面，但如果表面是弯曲的，那么正切也表示“连续”，使得表面在其会合的位置处是平滑的。塑料外壳填充在倒角几何形状544、546、548以及内角径向几何形状542中，以在从透明透镜500到塑料侧壁902的过渡上形成齐平的一致表面。用户看不到间隙，最多将看到精细化单线，其中发生透明材料500到塑料902的过渡。下文更详细地描述所述工艺中所形成的塑料特征960。

图11是说明根据实施方案的组合件中的基本程序的流程图。最初形成透明透镜500，S100，且(任选地)将疏油涂层施加到透镜，S110。将粘合剂施加到透明透镜的边缘，S120。接着，将塑料注射到透镜周长上，S130(图12A到图12E中更详细地说明)。将光学上透明的光可固化树脂1403施加到透镜后表面522，S140，且将显示模块1200放置在树脂1403上。接着使用前光源4000和后光源4010来固化树脂，S160(见图42和图43)。

图12A到图12E说明此组装过程。在图12A中，注射模制工具(注射模具)1100包括顶部部分1102和底部部分1110。顶部部分1102具有放置在其中的透明透镜500。使模具1110的底部部分与顶部部分1102接触，如图12B中所示，且接着如图12C中所示，将塑料部分900注射到模具1100中。当分开模具1100时，形成整合的透明透镜500与塑料部分900。图12E是模具部分1102、1110以及透明材料/塑料500、900组合件的分解图。可利用孔108、110，使得透明透镜500可准确地定位在注射模制工具1100中。

参看图13到图14，显示模块1200包括后玻璃(用于显示器的玻璃，如本文所定义，也可包含具有足够的强度和耐用性的其它类型的透明材料，例如塑料等)1205、前玻璃1201和偏光器1203。使用液体光学透明树脂(OCR)1403将显示1200层压到前透镜外壳800的内部表面。将OCR 1403分配在透镜500或显示器1200上，且接着将透镜和显示器接合在一起。OCR1403从观察区域流出，且向此显示模块1403a的边向上流动，以形成软OCR垫。因此使用来自层压工艺的溢流形成粘合剂垫1403。液体粘合剂1403将显示模块永久地层压到前透镜。如所说明，偏光器1203和前玻璃1201接触光学上透明的树脂(OCR)1403。显示器有源像素周长由线1202说明。所使用的模制工艺允许显示器1200定位成非常接近侧壁902，且因此允许有源像素定位成非常靠近外边缘。另外，带凸缘的边缘结构540尤其有利于容纳前透镜外壳的弯曲外部表面，侧壁902与显示器的有源像素之间具有最小间距。

图14包括两个实施方案。第一实施方案在透明透镜500的后表面522上不包括油墨504。当是这种情况时，与其中存在油墨504且前表面边界界定较靠近装置边缘的前外壳塑料-透明材料过渡530的实施方案相比，界定前外壳塑料-透明材料过渡530’的前表面边界可延伸较远。可沿侧壁将油墨504施加到透镜500的后表面522，使得油墨将框住整个窗104(图1)。通过沿侧壁不包括油墨，外壳框住观察窗104，维持边缘到边缘外观，不会招致施加油墨的费用，且在组装工艺(下文更详细地描述)期间，通过前透镜施加UV光可较好地接近OCR 1403来固化。

参考图15，现有技术模制包括侧壁902和透明透镜500。为了使接合表面较大，大塑料臂1506向外延伸到透明材料表面中。臂1506形成大表面区域，其阻挡显示器的观察区域，且增加显示器周围的外圈的大小。因此，在现有技术中，用于给定显示器的外壳的大小必然大于本文所描述的凸缘实施方案中可能的大小。

图16和图17说明现有技术的进一步限制。平坦透镜500和显示器层压件1200使用不透明的油墨504，且透明后面容纳模制所需的塑料臂1506的区域可看起来相当大。进一步移入有源像素，从而与用本文所述的构造可实现的相比，在有源像素与装置的外周长之间形成较大间隙。不同于本公开，现有技术中的透镜的外边缘延伸过显示模块的边缘，从而增加装置的宽度。

图18到图20说明显示器和前外壳部分层压件102。显示器的后面包括图18中所示的显示电路2104(图21)。图19示出说明透镜和显示器层压件102的展开完整视图的侧视横截面图。如从图20可见，沿装置100的顶部，显示器1200沿顶部壁延伸到塑料外壳902。显示器的底部示出间隙2002，其为显示器在外壳内的公差。或者，OCR可溢流，且固化1403a。当OCR 1403溢流时，所述间隙可或可不被填充。

参看图21和图22，说明透镜外壳和显示器层压件102以及网和垫圈组合件2105的展开横截面图。前外壳显示组合件包括显示器驱动器电路2104。图21中说明第一实施方案。显示器1200包括后玻璃1205、前玻璃1201和偏光器1203。图21的实施方案中的后显示器玻璃1205朝装置边缘延伸过前显示器玻璃1201，且在气隙1405上形成易碎悬臂1234。

尽管显示器包括本文为了简明而未具体描述的其它组件和层，但所说明的显示器包括含有显示器驱动器的电路2104。挠曲件2102提供电路2104和PCB 306的组件之间的电连接。显示器1200可为任何常规显示器，且可例如为液晶显示器、发光二极管显示器、有机发光显示器、AMOLED或任何其它常规显示器。

当制造时，如图21中所说明，OCR 1403在透镜500与显示器前玻璃1201或偏光器1203之间流动，从而通过显示器与前透镜之间的永久接合形成层压件。示出液体粘合剂1403停留在前玻璃1201的边缘处。然而，由于其为液体，且流动可能是不受控制的，因此OCR1403可潜在地流入气隙1405中且穿过气隙1405，或未到达前玻璃1201的边缘。气隙1405存在于前透镜500与包括电路2104的玻璃显示器边缘之间。在此实施方案中，到气隙中的任何液体溢流可潜在地干扰扬声器网和垫圈2105的定位。另外，如在图21中可见，不存在物理引导来防止网2108和垫圈2106不正确地定位，例如在透明透镜上定位过低(例如，定位成偏离扬声器开口108，或离装置边缘太远)。还示出显示器避震垫1255。

参看图22A，替代实施方案包括模制到透镜外壳102中的结构2202。结构2202与壁902整体模制，并且也沿透明透镜500的后表面522(图22A中所示)，作为制造透镜外壳时的模制工艺的一部分。整体模制的结构尤其有利。所述结构允许扬声器网和垫圈2105在装置100的组装期间准确地放置在透镜外壳102中。

所述结构还提供一体式坝，从而最小化液体粘合剂1403的流动，且因此最小化到用于网和垫圈组合件2105的区域上的液体流。液体粘合剂1403与网和垫圈组合件2015之间的接触可最小化，同时仍允许一些液体粘合剂填充小间隙，因为在其它位置中可能故意引入较大的间隙，且因此在存在较大间隙之处，液体1403的流动较少受限制。大部分溢流将集中在较大的间隙区域中，而少量在遇阻之前部分地填充交叉部分中的小间隙。

透镜外壳为网和垫圈组合件2105提供座圈，使得其可以可靠地位于透镜外壳中，而无来自粘合剂的干扰。扬声器开口108网和垫圈组合件2105可因此在显示器层压之前准确地定位，从而允许其在需要时驻存在玻璃悬臂下面。

预想在模制工艺期间所形成的透镜外壳细节2202可遵循显示器挠曲件2102的占地，使得其支撑岩缘，但从不接触显示器1200的玻璃，而是仅接触挠曲件2102。然而，后玻璃1205的直接支撑也是可能的，且将提供减少图21的未支撑玻璃岩缘中发现的悬臂条件的类似优点。

外壳支撑也可有利地包括斜切边缘2212(也见图22B)，其形状使得用于层压显示器和透镜的液体粘合剂将流入外壳与显示器岩缘之间的任何小间隙中，并填充所述小间隙。如果装置100暴露于机械冲击，那么挠曲导线2102因此受良好支撑和保护。

图23示出不具有支撑结构的用于根据图21的扬声器端口的透镜组合件和网垫圈组合件2105。图24示出包括根据图22A的支撑结构2202，但不包括用于扬声器端口的网垫圈组合件2105的透镜外壳。图25示出插入有网和垫圈组合件2105的透镜外壳。网和垫圈组合件2105在显示器层压之前可位于透镜外壳中，从而允许网较好地定位在显示器下面。所添加的结构2202防止液体粘合剂干扰扬声器网和垫圈2105，从而防止其粘附到透镜的后面，或无意间密封音频端口108。在图23中，没有什么防止网垫圈组合件朝透镜外壳底部的错误组装。这可导致通过听觉端口108可见的装饰问题，或听觉端口的封锁。图24和图25中存在的结构2202通过提供对照其放置组合件的底部边缘来防止网垫圈组合件的错误组装。

当在组装期间将显示器定位到前透镜外壳中时，结构2202为显示器1200提供精确高度支撑。可在模制期间控制结构2202的高度，以为接合到后显示器玻璃1200的显示器和显示器挠曲件2102提供适当的座圈。如上文所述，组合件可包括避震垫1255，其粘合到显示器的后面，以使其免遭装置的其它部分的损害。显示器驱动器2104为附接到后显示器玻璃的集成电路，如图21和图22中所示。液体粘合剂1403可填充显示器驱动器周围的区域，并接合透镜500、外壳902和挠曲件2102，和/或后显示器玻璃1200。透镜外壳优选含有支撑结构2202以防止玻璃悬臂弯曲，且含有液体粘合剂1403。

图26到图28说明具有层压显示器102的透镜外壳。壁902可提供塑料特征来从侧面将显示模块1200准确地对准到观察窗。另外，可提供边缘2802来对准透镜外壳102上的显示器。

参看图29到图44，现在将描述外壳组合件。具有层压显示器102的所说明的透镜外壳包括沿透镜外壳902的侧壁的燕尾突起940。所述燕尾突起各自包括卡扣孔946和销孔942(最佳在图32中看到)。燕尾突起还在突起的每一端处含有有角度的面940a。这些有角度的面940a提供重要的优势，因为它们使塑料侧壁902不能够围绕塑料到透明透镜接合旋转。

内部底盘304包括用于透镜外壳组合件中的燕尾突起942中的每一个的配合燕尾切口3302(最佳在图33中看到)。这些燕尾切口在切口的每一端处包括匹配的有角度面3302a，以与燕尾突起940的有角度面940a介接。为了组装，使燕尾突起940滑入燕尾切口3302中。燕尾突起滑入内部底盘中的燕尾切口中。匹配的有角度面940a、3302a使透镜外壳800的侧壁902不能够沿销孔的轴移动，从而防止任何扭矩被施加在塑料外壳凸缘960与透明透镜凸缘540之间的胶接合1401上。当组装时，燕尾突起中的销孔942与内部底盘组合件304的燕尾切口3302中的销孔3303对准。将圆柱形销311插入轴向对准的销孔中。在组装期间，销将底盘固持在前透镜外壳上。圆柱形销可包括保持特征311a(图35)，或具有平滑的镗孔，如图36中所示。

图29到图41说明将具有层压显示器102的透镜外壳组合到内部底盘304，以及装置外壳的最终组合。当销孔如上文所述对准时，将销311、311’插入销孔中。销311包括保持特征311a，以开口或按压到销孔中。通过摩擦配合来保持平滑的镗孔销311’。当插入销孔中时，归因于玻璃层、液体粘合剂1403以及任选的压缩垫1255(在图39和图41中最佳看到)，摩擦将被施加在销311’上，从而致使底盘向外推抵靠销311’，并在组装期间将其保持在合适位置。垂直堆叠包括PCB 306组合件，其具有抵靠后玻璃1205和电池312定位的防护件3902。

后外壳包括具有一体模制的塑料侧壁220的复合插入件200。侧壁包括卡扣指222(图40，图41)，其啮合透镜外壳燕尾特征940中的卡扣孔946，以将后外壳保持在具有层压显示器组合件102的透镜外壳上。一旦组装好，后外壳侧壁220就覆盖销311、311’，且进一步防止它们沿原始插入轴滑出，如图38和图39中所说明。将后复合插入件200形成为后外壳的既定三维形状。后外壳保持电池，使其向上抵靠堆叠中的PCB组合件和显示模块。另外，粘合剂(未图示)可包括在后外壳与电池和/或底盘之间，以紧固所述堆叠。

将显示器层压到透明夹物模制透镜上

将液体光学透明树脂(OCR)1403分配在透镜500与显示器组合件1200之间，以将显示器接合到前透镜。OCR 1403从观察区域流出，且沿显示器与透镜组合件的周长壁902之间的侧壁902向上。此OCR 1403行程软“垫子”。因此使用来自层压工艺的溢流来形成粘合剂垫1403。液体粘合剂1403将显示模块1200永久地层压到透镜500。所说明的实例中的显示器包括集成触摸屏传感器。

在向平坦透明透镜的传统显示器层压(图16和图17)中，层压对不具有任何塑料特征的独立玻璃发生。因此，显示模块的边缘暴露，且可能在额外制造步骤中始终是损坏的。液体粘合剂可溢流过显示器的边缘，但将不定位成一致地保护显示器的侧面，就像本文所述的各种实施方案那样。

在现有技术中，透明透镜500延伸过显示器1200的边缘，以在层压期间未过量粘合剂提供着陆区域来流动。图16和图17中所示的此延伸的透镜增加了装置大小，而本文所描述的透镜组合件外壳800的凸缘540构造避免了透明材料和塑料两者的所存在凸缘构造中的额外宽度。在优选实施方案中，透明透镜500实际上比显示模块1200窄。图14示出为了达到此目的，塑料侧壁902形成透明材料522的后表面的平面延续922，从而产生部分由透明材料且部分由透镜外壳800中的塑料形成的单个平面显示器层压表面。

粘合剂溢流1403a可实现额外益处，以涂覆显示模块的侧面，如图11和图13中所示。由于图16和图17的较传统显示器层压在透镜与显示器的两个平坦玻璃平面之间发生，因此不存在机械特征来将显示器合适地定位到透镜的观察窗。合适定位需要专门且昂贵的光学视觉系统来将透镜的观察窗对准到显示器的活动区域。透镜外壳800的壁902可为定位显示器1200提供指导，而不使用专门的设备。

向平坦透明透镜的传统显示器层压使用液体粘合剂，其是使用穿过透镜的观察窗照射的紫外光来固化。接着使用侧面紫外光来固化前UV光无法到达的液体粘合剂，尤其是前光源被透镜500上的不透明油墨504阻挡的区域。

在本发明的实施方案中，塑料侧壁902阻止使用侧面紫外光来固化OCR 1403。图42和图43示出两种替代紫外光技术，其可用来固化OCR 1403，且将显示器1200与透明透镜500永久地接合。

如图42中所示，显示器偏光器1203(或可能显示器1200的一些其它不透明部件)阻挡来自装置后面的光，且不透明油墨504阻挡来自装置前面的紫外光，使得油墨504后面的OCR 1403的一部分将不接收用于固化的UV光。根据图43的实施方案，沿透明透镜的侧面，从后表面522省略不透明油墨504，且外壳沿侧壁界定观察窗104。

可使用后紫外光源4010来固化液体OCR 1403。UV光可在不存在电子电路的区域中穿过前显示器玻璃1201和后显示器玻璃1205。穿过窗104的透明透镜500使用前紫外光源4000。OCR 1403将固化(变硬)，其中发生向紫外光的直接暴露。通过使用凸缘塑料特征960来界定沿侧壁902的观察，侧壁上避免了印刷在透明透镜500的后表面522上的不透明油墨504的需要。允许UV光从前面完全固化液体粘合剂1403，且通过UV光从后面固化溢流1403a。

最后，一旦显示器层压完成，显示器的边缘就在制造的其余部分中始终固有地受透明透镜夹入物500模制塑料的模制塑料侧壁902保护，这不同于传统的制造方法，其留下易碎的玻璃显示器1200的边缘，其在运输中且直到进一步制造步骤完成为止，实质上始终是暴露的。

所公开的装置100具有由于现有结构的若干额外优点。避免侧面螺丝，螺丝直径会增加装置厚度，且头厚度会增加装置宽度。单独使用的开口会随着时间的过去而松开，提供受限的方向限制，且可能在机械冲击后脱离。热熔机提供较差的可服务性，需要清理热熔机头，且使用特殊设备。单独的胶提供较差的可服务性以及复杂的工艺控制。

益处、优点、对问题的解决方案以及可导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更显著的任何元素将不被解释为任何或所有权利要求的决定性、所需或本质特征或元素。

参考标号表

Claims (10)

1.一种制作装置外壳的方法，所述方法包括：

提供透明透镜，其具有前表面和后表面，以及沿透镜周长的至少一部分的阶梯式凸缘；

将疏油涂层施加到所述透明透镜的所述前表面；

将塑料注射到所述透明透镜周长上，包括所述阶梯式凸缘，所述塑料形成塑料特征，所述塑料特征具有与所述透明透镜的所述前表面相切的前表面、与所述透明透镜的所述后表面相切且从所述透明透镜的侧面远离装置宽度中心线向外延伸的后表面；

将光学透明光可固化树脂施加在所述透明透镜的所述后表面上；

将显示模块放置在所述树脂上；以及

使用至少一个光源来光学固化所述树脂；

其中：

在所述透明透镜的所述前表面和所述塑料特征之间的第一边界比在所述透明透镜的后表面和所述塑料特征之间的第二边界更接近所述透明透镜的中心线；

在所述装置外壳的两端的至少一端处，将所述塑料特征模制到所述透明透镜的所述后表面；且

所述塑料包封所述透明透镜凸缘的阶梯式中间表面。

2.一种制作装置外壳的方法，所述方法包括：

提供透明透镜，其具有前表面和后表面，以及沿透镜周长的至少一部分的阶梯式凸缘；

将塑料注射到所述透明透镜周长上，包括所述阶梯式凸缘，所述塑料形成塑料特征，所述塑料特征具有与所述透明透镜的所述前表面相切的前表面、与所述透明透镜的所述后表面相切且从所述透明透镜的侧面远离装置宽度中心线向外延伸的后表面；以及

将疏油涂层施加到所述透明透镜的所述前表面，

其中：

在所述装置外壳的两端的至少一端处，将所述塑料特征模制到所述透明透镜的所述后表面；且

所述塑料包封所述透明透镜凸缘的阶梯式中间表面。

3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其还包括在注射所述塑料之前，将粘合剂施加到所述透明透镜的所述凸缘边缘。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述涂层防止所述粘合剂粘着所述透明透镜的所述前表面。

5.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述透明透镜后表面上的装饰性油墨界定显示器的至少一个边缘的观察区域。

6.如权利要求5所述的方法，其还包括：

将光学透明光可固化树脂施加在所述透明透镜后表面上；

将显示模块放置在所述树脂上；以及

仅使用前光源和后光源来光学固化全部所述树脂。

7.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中外壳塑料到透明透镜材料前表面过渡线界定所述显示器的至少一个边缘的观察区域。

8.如权利要求7所述的方法，其中与所述塑料和透明透镜的后表面边界相比，所述前表面过渡线较靠近装置宽度中心线。

9.一种装置外壳，其包括：

透明透镜，其包括：

前表面；后表面；以及

沿所述透镜周长的至少一部分的阶梯式凸缘；

包括所述阶梯式凸缘的所述透明透镜周长被注射塑料，所述塑料形成塑料特征，所述塑料特征具有与所述透明透镜的所述前表面相切的前表面、与所述透明透镜的所述后表面相切且从所述透明透镜的侧面远离装置宽度中心线向外延伸的后表面；

所述透明透镜的所述后表面被施加光学透明光可固化树脂；

显示模块被放置在所述树脂上；以及

所述树脂被用至少一个光源来光学固化；

其中：

在所述透明透镜的所述前表面和所述塑料特征之间的第一边界比在所述透明透镜的后表面和所述塑料特征之间的第二边界更接近所述透明透镜的中心线；

在所述装置外壳的两端的至少一端处，将所述塑料特征模制到所述透明透镜的所述后表面；且

所述塑料包封所述透明透镜凸缘的阶梯式中间表面。

10.一种制作装置外壳的方法，包括：

形成透明透镜，其具有前表面和后表面，以及沿所述透镜周长的至少一部分的阶梯式凸缘；

将疏油涂层施加到所述透明透镜的所述前表面；

将粘合剂施加到所述透明透镜的所述凸缘边缘；

将塑料注射到所述透明透镜周长上，包括所述阶梯式凸缘，所述塑料形成塑料特征，所述塑料特征具有与所述透明透镜的所述前表面相切的前表面、与所述透明透镜的所述后表面相切且从所述透明透镜的侧面远离装置宽度中心线向外延伸的后表面；

将外壳塑料-透明透镜材料后表面过渡线界定为所述显示器的至少一个边缘的观察区域；

在所述过渡线的两侧，将光学透明光可固化树脂施加在所述透明透镜后表面上；

将显示模块放置在所述树脂上；以及

仅使用前光源和后光源来光学固化全部所述树脂，

其中：

在所述装置外壳的两端的至少一端处，将所述塑料特征模制到所述透明透镜的所述后表面；且

所述塑料包封所述透明透镜凸缘的阶梯式中间表面；

与所述塑料和透明透镜的后表面边界相比，前表面边界较靠近装置宽度中心线。