KR101537463B1 - 휴대용 컴퓨팅 장치를 위한 디스플레이 모듈 - Google Patents

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조슈아 디. 뱅코
존 피. 터너스
매튜 비. 모리스
피터 엠. 톰프슨
케빈 깁스
티모시 지. 반 보리스
마틴 비. 아담시크
아서 제이. 루체시
브라이언 에스. 카펜터
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Abstract

휴대용 컴퓨팅 장치가 개시된다. 휴대용 컴퓨팅 장치는 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다. 휴대용 컴퓨팅 장치는 싱글 피스 하우징 및 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈은 플라스틱 디스플레이 프레임에 접착되고 밀봉 프레임에 의해 둘러싸이는 보호용 상단 유리 커버를 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈은 또한 보호용 유리 커버 아래에서 디스플레이 프레임으로부터 현수된 디스플레이 패널 및 관련 회로망을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈은 충격 이벤트 동안 디스플레이 모듈이 싱글 피스 하우징에 대하여 움직이는 것을 허용하는 방식으로 마운팅 클립들을 이용하여 싱글 피스 하우징에 연결된다. 플라스틱 디스플레이 프레임은 싱글 피스 하우징 내의 개구들 근처에 구조적 지지를 제공하는 인서트들을 포함할 수 있다.

Description

휴대용 컴퓨팅 장치를 위한 디스플레이 모듈{DISPLAY MODULE FOR A PORTABLE COMPUTING DEVICE}
설명되는 실시예들은 일반적으로 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 및 그와 유사한 것과 같은 휴대용 컴퓨팅 장치들에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 휴대용 컴퓨팅 장치의 인클로저 및 휴대용 컴퓨팅 장치를 조립하는 방법이 설명된다.
최근, 랩탑, PDA, 미디어 플레이어, 셀룰러 전화기 등과 같은 휴대용 컴퓨팅 장치들은 작고 가볍고 강력해져 왔다. 이러한 크기 감소에 기여하는 한 요인은 대부분의 경우에서 이러한 장치들의 다양한 컴포넌트들의 파워 및/또는 동작 속도를 증가시키면서 그러한 컴포넌트들을 점점 더 작은 크기로 만들 수 있는 제조자의 능력에 기인한다고 할 수 있다. 더 작고 더 가볍고 더 강력하게 만드는 경향은 휴대용 컴퓨팅 장치들의 일부 컴포넌트들의 설계에 있어서 지속적인 설계상의 도전 과제를 제시한다.
휴대용 컴퓨팅 장치에 연관된 한 설계상의 도전 과제는 다양한 내부 컴포넌트들을 하우징하기 위해 이용되는 인클로저들의 설계이다. 이러한 설계 상의 도전 과제는 일반적으로 인클로저를 더 가볍고 더 얇게 만드는 것이 바람직하다는 것, 인클로저를 더 강하게 하고 인클로저를 심미적으로 더 만족스럽게 만드는 것이 바람직하다는 것을 포함하는 다수의 모순되는 설계상의 목표들로부터 발생한다. 전형적으로 더 얇은 플라스틱 구조물 및 더 적은 개수의 결속장치(fastener)를 이용하는 경량의 인클로저는 더 유연한 경향이 있어서 사용시에 찌그러지고 휘어지는 성향이 더 큰 반면에, 전형적으로 더 두꺼운 플라스틱 구조물 및 더 많은 개수의 결속장치를 이용하는 더 강하고 더 강건한 인클로저는 더 두껍고 무게가 더 많이 나가는 경향이 있다. 그러나, 불행하게도, 더 튼튼한 인클로저에 일관되는 증가된 중량은 사용자 불만족으로 이어질 수 있는 반면에, 경량의 재료로 형성된 인클로저의 휘어짐은 휴대용 장치의 (인쇄 회로 보드와 같은) 내부 컴포넌트들 중 일부의 손상을 유발할 수 있다.
또한, 인클로저는 나사로 고정되거나 볼트로 접합되거나 리벳으로 고정되거나 불연속적인 지점들에서 다르게 함께 결속된 복수의 부품을 갖는 기계적 어셈블리이다. 이러한 조립 기법들은 전형적으로 메이팅(mating) 표면들 및 하우징의 표면들을 따라 위치되어 있는 결속장치에서의 바람직하지 않은 균열, 이음매, 갭 또는 파손 등으로 인해, 하우징 설계를 복잡하게 하고 심미적인 어려움을 발생시킨다. 예를 들어, 상측 케이스와 하측 케이스를 이용할 때, 전체 인클로저를 둘러싸는 메이팅 라인이 만들어진다. 더욱이, 휴대용 장치를 제조하기 위해 이용되는 다양한 컴포넌트들 및 복잡한 공정들로 인해, 조립은 예를 들어 고도로 훈련된 조립 기사가 특수한 툴을 가지고서 작업하는 것을 필요로 하는 시간 소모적이고 번거로운 공정이게 될 수 있다.
다른 도전과제는 휴대용 컴퓨팅 장치들 내에 구조물들을 탑재하기 위한 기법들에 관련된다. 종래에, 구조물들은 케이스들(상측 또는 하측) 중 하나 위에 놓여지고, 나사, 볼트, 리벳 등과 같은 결속장치들을 이용하여 케이스들 중 하나에 부착되었다. 즉, 구조물들은 케이스 위에서 샌드위치처럼 층들로 위치된 다음, 케이스에 결속되었다. 이러한 방법론은 위에서 언급된 것과 동일한 단점들로 인해 어려움을 겪는데, 즉 조립이 시간 소모적이고 번거로운 공정이다.
상기를 고려하면, 비용을 감소키시고 출검 품질을 개선하는 개선된 컴포넌트 밀도 및 관련 조립 기법들이 필요하다. 또한, 구조물들이 인클로저 내에 신속하고 쉽게 설치될 수 있도록 개선하는 것과 같이, 핸드핼드형 장치들이 조립되는 방식에 있어서의 개선이 필요하다. 또한, 휴대용 컴퓨팅 장치의 전체적인 두께를 감소시키고, 그에 의해 제품의 전체적인 심미적인 외양 및 느낌을 개선하기 위해, 조립된 컴포넌트들의 Z 스택 높이를 최소화하는 것이 바람직하다.
본 발명은 비용을 감소키시고 출검 품질을 개선하는 개선된 컴포넌트 밀도 및 관련 조립 기법들이 제공하기 위한 것이다.
프레임에 탑재될 수 있다.
다른 실시예들에서, 방법이 설명된다. 방법은 적어도 아래의 동작들을 수행함으로써 행해질 수 있다. 휴대용 컴퓨팅 장치 내에서 이용되도록 구성된 디스플레이 모듈을 휴대용 컴퓨팅 장치의 하우징에 의해 형성된 공동 내에 위치된 적어도 하나의 동작 컴포넌트에 전기 접속하는 단계; 디스플레이 모듈을 공동에의 접근을 제공하는 정면 개구에 임시 고정하는 단계 - 임시 고정된 디스플레이 모듈은 하우징 내의 적어도 하나의 동작 컴포넌트를 실질적으로 둘러쌈 -; 휴대용 컴퓨팅 장치를 기능적으로 테스트하는 단계; 및 휴대용 컴퓨팅 장치가 기능적 테스트를 통과하는 경우, 디스플레이 모듈을 하우징에 고정하고, 그렇지 않으면 디스플레이 패널을 제거하는 단계.
디스플레이 모듈을 베젤을 이용하지 않고서 휴대용 컴퓨팅 장치에 조립하는 방법이 개시된다. 설명되는 실시예에서, 휴대용 컴퓨팅 장치는 싱글 피스 하우징을 갖고, 싱글 피스 하우징은 정면 개구, 정면 개구와 합동으로 공동을 형성하도록 협동하는 일체형 바닥 및 측벽들을 갖고, 측벽들의 가장자리는 정면 개구를 둘러싸고 정면 개구를 규정한다. 방법은 디스플레이 모듈을 정면 개구 내에 위치시키고, 싱글 피스 하우징에 고정하는 단계; 및 부착용 피처를 배치하는 단계를 포함할 수 있으며, 부착용 피처는 디스플레이 모듈에 통합된다.
본 발명에 따라, 비용을 감소키시고 출검 품질을 개선하는 개선된 컴포넌트 밀도 및 관련 조립 기법들이 제공된다.
이하의 상세한 설명을 유사한 참조번호들이 유사한 구성요소들을 지정하는 첨부 도면들과 함께 보면, 실시예들이 쉽게 이해될 것이다.
도 1a는 설명되는 실시예들에 따른 휴대용 컴퓨팅 장치의 상면도를 도시한다.
도 1b는 설명되는 실시예들에 따른 휴대용 컴퓨팅 장치의 상면 사시도를 도시한다.
도 2는 설명되는 실시예들에 따른 조립 이전의 디스플레이 프레임 및 인서트들의 상면 사시도를 도시한다.
도 3은 설명되는 실시예들에 따른 조립 이전의 밀봉 프레임 및 인서트들과 함께 조립된 디스플레이 프레임의 상면 사시도를 도시한다.
도 4는 설명되는 실시예들에 따라 밀봉 프레임과 함께 조립된 디스플레이 프레임의 상면 사시도를 도시한다.
도 5는 설명되는 실시예들에 따라 밀봉부, 보호용 상단 유리 및 마운팅 클립들과 함께 조립된 디스플레이 프레임의 상면 사시도를 도시한다.
도 6은 설명되는 실시예들에 따라 디스플레이 패널 하우징을 보호용 상단 유리 및 프레임 어셈블리에 탑재한 것의 하면 사시도를 도시한다.
도 7a는 설명되는 실시예들에 따라 조립된 상태의 디스플레이 프레임 및 디스플레이 패널을 갖는 휴대용 컴퓨팅 장치의 단면도를 도시한다.
도 7b는 설명되는 실시예들에 따라 사전 조립된 상태의 디스플레이 모듈을 갖는 휴대용 컴퓨팅 장치의 단면도를 도시한다.
도 8은 설명되는 실시예들에 따른 마운팅 메커니즘의 측면도를 도시한다.
도 9는 설명되는 실시예들에 따른 고정장치 어셈블리의 측면도를 도시한다.
도 10은 디스플레이 프레임에 보호용 유리층을 고정하는 것을 포함하는, 디스플레이 프레임을 조립하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 11은 디스플레이 모듈을 휴대용 컴퓨팅 장치에 통합하기 위한 방법의 흐름도이다.
이하의 문서에서, 설명되는 실시예들의 기저에 있는 개념들의 완전한 이해를 제공하기 위해, 다수의 구체적인 상세들이 제시된다. 그러나, 본 기술분야의 숙련된 자는 설명되는 실시예들이 이러한 구체적 상세의 일부 또는 전부 없이도 실시될 수 있음을 알 것이다. 다른 경우들에서, 기저의 개념을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해, 공지된 공정 단계들은 상세하게 설명되지 않았다.
본 문서는 한 손으로 지니고 다니고 다른 손으로 조작하기가 쉬운 심미적으로 만족스러운 휴대용 컴퓨팅 장치를 논의한다. 휴대용 컴퓨팅 장치는 싱글 피스의 이음매 없는 하우징(single piece seamless housing), 및 다수의 내구성 있고 강하면서도 투명한 재료(예를 들어 고광택 유리 또는 플라스틱) 중 임의의 것으로 형성될 수 있는 심미적으로 만족스러운 보호용 상단층으로 형성될 수 있다. 그러나, 본 논의의 나머지 부분들에 대하여, 보호용 상단층은 보편성을 전혀 잃지 않고서, 고광택 커버 글래스의 형태를 취할 수 있다. 또한, 휴대용 컴퓨팅 장치의 외양의 균일성이 강화될 수 있는데, 왜냐하면 (종래의 휴대용 컴퓨팅 장치들과는 달리) 커버 글래스가 베젤을 이용하지 않고서도 싱글 피스의 이음매 없는 하우징에 탑재될 수 있기 때문이다. 이러한 설계의 단순성은 심미적인 외양 및 느낌에 관련된 것들 이외의 많은 이점들을 휴대용 컴퓨팅 장치에 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 휴대용 컴퓨팅 장치의 조립에 더 적은 컴포넌트와 더 적은 시간 및 노력이 요구될 수 있으며, 싱글 피스 하우징 내의 이음매의 부재는 내부 컴포넌트들의 환경적 오염에 대한 양호한 보호를 제공할 수 있다. 더욱이, 휴대용 컴퓨팅 장치가 (일상적인 사용으로부터 오는 것과 같은) 가해지는 하중과, 떨어뜨리는 것과 같이 덜 빈번하지만 잠재적으로 더 손상이 큰 이벤트들을 성공적으로 견디는 능력이 종래의 휴대용 컴퓨팅 장치들에 비해 상당히 개선될 수 있다.
설명되는 실시예들에서, 싱글 피스의 이음매 없는 하우징은 플라스틱 또는 금속으로 형성될 수 있다. 싱글 피스의 이음매 없는 하우징이 금속으로 형성되는 경우, 금속은 (알루미늄과 같은) 단일 시트의 형태를 취할 수 있다. 단일 시트의 금속은 스위치, 커넥터, 디스플레이 등이 수용될 수 있는 다양한 개구들을 제공할 뿐만 아니라 다양한 내부 컴포넌트들을 하우징하는 데에 적합한 형상으로 형성될 수 있다. 싱글 피스의 이음매 없는 하우징은 원하는 형상으로 단조(forge)되거나 몰딩되거나 다르게 가공될 수 있다. 하우징의 상측 부분이 하우징의 하측 부분에 의해 나타나는 것과는 실질적으로 다른 형상을 갖도록 형성될 수 있다는 점에서, 하우징의 형상은 비대칭일 수 있다. 예를 들어, 하우징의 상측 부분은 잘 규정된 경계를 형성하는 뚜렷이 다른 각도들에서 만나는 표면들을 가질 수 있는 반면에, 하측 부분은 스플라인 형상을 갖는 표면을 갖도록 형성될 수 있다. 뚜렷한 에지들을 갖는 상측 부분과 스플라인 형상의 하측 부분 사이의 전이 구역은 하우징의 상측 부분(즉, 뚜렷한 에지들의 영역)으로부터의 자연스러운 변화 및 하우징의 하측 부분에 의해 제공되는 더 평활한 표면 둘 다를 제공하는 둥근 형상을 갖는 에지의 형태를 취할 수 있다. 또한, 심미적으로 더 만족스러운 전이를 제공하는 것에 더하여, 전이 구역 내의 에지의 둥근 형상은 사용 동안 또는 단순히 들고 있는 동안, 사용자의 손으로 잡을 때 더 편안한 느낌을 제공할 수 있다. 하우징에 대해 금속을 이용하는 것의 이점들 중 하나는 양호한 접지면을 요구하는 임의의 내부 컴포넌트들을 위해 양호한 전기적 접지를 제공하는 금속의 능력이다. 예를 들어, 내장형 RF 안테나의 성능은 양호한 접지면이 제공될 때 상당히 개선될 수 있다. 더욱이, 양호한 접지면은 예를 들어 전자기 간섭(EMI) 및/또는 정전 방전(ESD)에 의해 야기되는 해로운 효과들을 완화시키는 것을 돕기 위해 이용될 수 있다.
이하의 논의 전반에서 용어 "CNC"가 이용된다는 점에 유의해야 한다. 약어 CNC는 컴퓨터 수치 제어(computer numerical control)를 의미하며, 특히 컴퓨터 명령어들을 판독하고 머신 툴(전형적으로 재료의 선택적인 제거에 의해 컴포넌트들을 제조하기 위해 이용되는, 동력이 공급되는 기계적 장치)을 구동하는 컴퓨터 제어기를 지칭한다. 그러나, 설명되는 실시예들을 구현하기 위해 어떠한 적절한 머시닝 동작이라도 이용될 수 있으며, CNC에 관련된 그러한 실무들로 엄격하게 제한되지 않음에 유의해야 한다.
이하에서는, 이러한 것들과 다른 실시예들이 도 1-10을 참조하여 논의된다. 그러나, 본 기술분야의 숙련된 자들은 이러한 도면들에 관련하여 여기에 주어지는 상세한 설명이 오직 설명의 목적을 위한 것이며, 제한적인 것으로서 해석되어서는 안 된다는 점을 쉽게 알 것이다. 특히, 도 1a 및 1b에 관하여, 휴대용 컴퓨팅 장치가 설명된다. 도 2-6에서는 휴대용 컴퓨팅 장치에 연관된 디스플레이 컴포넌트들을 조립하는 다양한 스테이지들이 설명된다. 도 7a-7b에 관하여, 조립된 디스플레이 컴포넌트들을 휴대용 컴퓨팅 장치 하우징에 고정하는 것이 논의된다. 도 8에서, 조립된 디스플레이 컴포넌트들을 휴대용 컴퓨팅 장치 하우징에 고정하기 위한 다른 결합 메커니즘이 논의된다. 도 9 및 10에서, 고정장치 어셈블리(fixture assembly) 및 그러한 고정장치 어셈블리를 이용하여 보호용 상단 유리를 디스플레이 프레임 및 밀봉 어셈블리에 고정하는 방법이 설명된다. 도 11에서, 휴대용 컴퓨팅 장치를 조립하는 방법이 설명된다.
도 1a는 휴대용 컴퓨팅 장치(100)의 구체적인 실시예를 도시한다. 더 구체적으로, 도 1a는 완전하게 조립된 휴대용 컴퓨팅 장치(100)의 전체 상면도를 보여준다. 휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 데이터, 더 구체적으로는 오디오, 비디오, 이미지 등과 같은 미디어 데이터를 처리할 수 있다. 예시로서, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 일반적으로 음악 재생기, 게임기, 비디오 재생기, PDA(personal digital assistant), 태블릿 컴퓨터 및/또는 그와 유사한 것으로서 기능할 수 있는 장치에 대응할 수 있다. 핸드핼드형인 것과 관련하여, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 사용자에 의해 한 손으로 들려지면서 그 사용자의 다른 손에 의해 조작될 수 있다 (즉, 데스크탑과 같은 기준 표면이 필요하지 않다). 예를 들어, 사용자는 한 손으로 휴대용 컴퓨팅 장치(100)를 들고, 예를 들어 음량 스위치, 홀드 스위치를 조작하는 것, 또는 디스플레이 또는 패드와 같은 터치 감지 표면에 입력들을 제공하는 것에 의해 다른 손으로 휴대용 컴퓨팅 장치(100)를 조작할 수 있다.
휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 원하는 형상으로 단조되거나 몰딩되거나 또는 다르게 가공될 수 있는 플라스틱 또는 금속과 같은 임의의 개수의 재료로 형성될 수 있는 싱글 피스의 이음매 없는 하우징(102)을 포함할 수 있다. 휴대용 컴퓨팅 장치(100)가 금속 하우징을 갖고 RF 기반 기능을 포함하는 경우들에서는, 하우징(102)의 적어도 일부를 세라믹 또는 플라스틱과 같이 무선(또는 RF)에 대해 투명한 재료의 형태로 제공하는 것이 이로울 수 있다. 어느 경우에서든, 하우징(102)은 휴대용 컴퓨팅 장치(100)에 연관된 임의의 적절한 수의 내부 컴포넌트를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(102)은 내부적으로 다양한 구조적 및 전기적 컴포넌트들(집적 회로 칩들 및 다른 회로망을 포함함)을 둘러싸고 지지하여 휴대용 컴퓨팅 장치를 위한 컴퓨팅 동작들을 제공할 수 있다. 집적 회로들은 칩, 칩 셋, 모듈의 형태를 취할 수 있으며, 이들 중 임의의 것은 인쇄 회로 보드(PCB) 또는 다른 지지 구조물에 표면 탑재될 수 있다. 예를 들어, MLB(main logic board)에는 적어도 마이크로프로세서, (플래시와 같은) 반도체 메모리, 다양한 지원 회로들 등을 포함할 수 있는 집적 회로들이 탑재될 수 있다.
하우징(102)은 내부 컴포넌트들을 위치시키기 위한 개구(104)를 포함할 수 있으며, 예를 들어 디스플레이를 통하는 것과 같이 사용자에게 적어도 시각적 컨텐츠를 제공하는 데에 적합한 디스플레이 어셈블리 또는 시스템을 수용하기 위한 크기를 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 디스플레이 시스템은 터치 입력을 이용하여 휴대용 컴퓨팅 장치(100)에 촉각 입력을 제공하는 능력을 사용자에게 제공하는 터치 감지 기능을 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은 폴리카보네이트 또는 다른 적절한 플라스틱 또는 고광택 유리로 형성된 투명한 보호층(106)인 상단층을 포함하는 다수의 층으로 형성될 수 있다. 고광택 유리를 이용하면, 보호층(106)은 실질적으로 개구(104)를 채우는 커버 유리(106)의 형태를 취할 수 있다. 밀봉부(108)는 커버 유리(106)와 하우징(102) 사이의 개스킷을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 밀봉부(108)는 열가소성 우레탄(TPU)과 유사한 플라스틱과 같은 탄성 재료로 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 밀봉부(108)는 환경적인 오염물질들이 휴대용 컴퓨팅 장치(100)의 내부에 들어가는 것에 대한 보호를 제공할 수 있다. 레이스트랙(110)은 커버 유리 층(106)을 둘러싸는 하우징(102)의 최상단 부분으로서 규정될 수 있다. 휴대용 컴퓨팅 장치(100)의 원하는 심미적인 외양 및 느낌을 유지하기 위해서는, 레이스트랙(110)을 중심에 둠으로써 하우징(102)과 커버 유리(106) 사이의 임의의 오프셋이 최소화되는 것이 바람직하다.
도시되지는 않았지만, 커버 유리(106) 아래에 있는 디스플레이 패널은 LCD, LED, OLED, 전자 또는 e-잉크 등과 같은 임의의 적합한 디스플레이 기술을 이용하여 이미지들을 디스플레이하기 위해 이용될 수 있다. 디스플레이 어셈블리는 다양한 메커니즘을 이용하여 공동 내에 위치되고 고정될 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 시스템은 공동 내에 스냅인된다. 그것은 하우징의 인접 부분과 동일면을 이루도록 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 디스플레이는 비디오, 정지 이미지와, 사용자가 제공한 입력을 수신할 뿐만 아니라 사용자에게 정보(예를 들어, 텍스트, 개체, 그래픽)를 제공할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)와 같은 아이콘을 포함할 수 있는 시각적 컨텐츠를 제공할 수 있다. 일부 경우들에서, 디스플레이되는 아이콘들은 사용자에 의해 디스플레이 상의 더 편리한 위치로 이동될 수 있다. 예를 들어, GUI는 사용자가 수동으로 GUI를 한 위치로부터 더 편리한 위치로 드래그하는 것에 의해 이동될 수 있다. 디스플레이는 또한 통상적으로(항상 그런 것은 아님) 디스플레이에 통합되는 햅틱 액추에이터들의 어레이로 배열되는 다수의 햅틱 액추에이터에 의해 제공되는 촉각 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 햅틱 액추에이터들은 사용자에게 촉각 피드백을 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 디스플레이 마스크(도시되지 않음)는 커버 유리(106)에 도포되거나 그 안에 통합되거나 그 아래에 있을 수 있다. 디스플레이 마스크는 시각적 컨텐츠를 표시하기 위해 이용되는 디스플레이의 마스킹되지 않은 부분을 강조하기 위해 이용될 수 있다. 디스플레이 마스크는 디스플레이 모드 변경과 같은 특정한 입력을 예를 들어 휴대용 컴퓨팅 장치(100)에 제공하기 위해 이용되는 덜 분명한 홈 버튼(112)을 만들기 위해 이용될 수 있다. 디스플레이 마스크는 예를 들어 색조 또는 색상에 있어서 홈 버튼(112)에 가깝게 되는 것에 의해 홈 버튼(112)을 덜 분명하게 할 수 있다. 예를 들어, 홈 버튼(112)은 커버 유리(106)보다 다소 더 어두운(예를 들어 회색 또는 검정색) 재료로 형성될 수 있으며, 그러면 유사한 색상의 디스플레이 마스크를 이용하는 것은 커버 유리(106)의 마스킹되지 않은 부분에 비교할 때 홈 버튼(112)의 시각적 영향을 감소시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 홈 버튼(112)의 시각적 영향은 디스플레이 마스크의 전제적인 외양에 통합되는 것에 의해 감소될 수 있다. 또한, 디스플레이 마스크는 보는 사람의 주의집중을 시각적 컨텐츠를 표시하기 위해 이용되는 디스플레이의 마스킹되지 않은 영역으로 향하게 하는 자연스러운 메커니즘을 제공할 수 있다.
휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 휴대용 컴퓨팅 장치(100)의 일부 기능들을 제어하거나 다르게 수정하기 위한 다수의 기계적 컨트롤을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원 스위치(114)는 휴대용 컴퓨팅 장치(100)를 수동으로 켜거나 끄기 위해 이용될 수 있다. 묵음 버튼(116)은 휴대용 컴퓨팅 장치(100)에 의해 제공되는 임의의 오디오 출력을 묵음으로 하기 위해 이용될 수 있는 반면에, 음량 스위치(118)는 휴대용 컴퓨팅 장치(100)에 의한 오디오 출력의 음량을 증가/감소시키기 위해 이용될 수 있다. 상기 설명된 입력 메커니즘들 각각은 전형적으로 내부 컴포넌트들에 연결될 수 있도록 하우징(102) 내의 개구를 통해 배치된다는 점에 유의해야 한다. 일부 실시예들에서, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 정지 또는 비디오 이미지를 제공하도록 구성되는 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 배치는 광범위하게 달라질 수 있으며, 예를 들어 장치의 앞면 또는 뒷면을 포함하는 하나 이상의 위치를 포함할 수 있는데, 즉 하나는 뒷쪽 하우징을 통하고 다른 하나는 디스플레이 윈도우를 통하게 된다.
휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 송수신기 유형의 장치 또는 라디오와 같은 수신기 전용으로서 무선 통신을 위한 메커니즘을 포함할 수 있고, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 하우징(102)의 전파에 대해 투명한 부분의 내부에 배치될 수 있는 안테나를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 안테나는 밀봉부(108) 또는 커버 유리(106)에 통합될 수 있다. 다른 실시예들에서, 하우징(102)의 일부분은 이하에 더 상세하게 설명되는 안테나 윈도우의 형태로 된 전파 투명 재료로 대체될 수 있다. 전파 투명 재료는 예를 들어 플라스틱, 세라믹 등을 포함할 수 있다. 무선 통신은 예를 들어 3G, 2G, 블루투스, RF, 802.11, FM, AM 등을 포함하는 다수의 상이한 무선 프로토콜에 기초할 수 있다. 시스템의 필요에 따라 단일 윈도우 또는 복수의 윈도우를 이용할 수 있는 임의의 개수의 안테나가 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 시스템은 하우징에 내장된 적어도 제1 및 제2 안테나 윈도우를 포함할 수 있다(상측 및 로고).
도 1b는 설명되는 실시예들에 따른 휴대용 컴퓨팅 장치(100)의 상면 사시도를 보여준다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 가청 사운드를 출력하기 위해 이용되는 하나 이상의 스피커(120)를 포함할 수 있다. 휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 휴대용 컴퓨팅 장치(100)로부터 및 휴대용 컴퓨팅 장치로 데이터 및/또는 전력을 전달하기 위한 하나 이상의 커넥터를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 각각 세로방향 모드 및 가로방향 모드의 각 구성을 위한 것인 복수의 데이터 포트를 포함할 수 있다. 그러나, 현재 설명되는 실시예는 하우징(102)의 제1 변을 따라 형성된 개구 내에 수용되는 커넥터 어셈블리(124)로 형성될 수 있는 단일 데이터 포트(122)를 포함한다. 이러한 방식으로, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)가 도킹 스테이션에 탑재될 때, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)는 외부 장치들과 통신하기 위해 데이터 포트(122)를 이용할 수 있다. 일부 경우들에서는, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)가 휴대용 컴퓨팅 장치(100)의 방향 또는 움직임을 감지할 수 있는 방향 센서 또는 가속도계를 포함할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 그러면, 센서는 적절한 신호를 제공할 수 있고, 그것은 휴대용 컴퓨팅 장치(100)가 시각적 컨텐츠를 적절한 방향으로 표시하게 할 것이다.
커넥터 어셈블리(124)는 예를 들어 30핀 커넥터와 같이 적절한 것으로 여겨지는 임의의 크기를 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 커넥터 어셈블리(124)는 데이터 및 전력 포트 둘 다로서 기능하여, 별도의 전력 커넥터가 필요 없게 할 수 있다. 커넥터 어셈블리(124)는 광범위하게 달라질 수 있다. 일 실시예에서, 커넥터 어셈블리(124)는 USB 또는 FIREWIRE 커넥터와 같은 주변 버스 커넥터의 형태를 취할 수 있다. 이러한 유형의 커넥터들은 전력 및 데이터 기능 둘 다를 포함하며, 그에 의해 휴대용 컴퓨팅 장치(100)가 호스트 장치에 접속될 때, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)와 호스트 장치 사이에서 전력 전달 및 데이터 통신 둘 다가 발생하는 것을 허용한다. 일부 경우들에서, 호스트 장치는 미디어 휴대용 컴퓨팅 장치(100)에 전력을 전달할 수 있고, 휴대용 컴퓨팅 장치(100)를 동작시키고/거나 거기에 포함되어 있는 배터리를 동작과 동시에 충전하기 위해 이용될 수 있다.
도 2는 조립 이전의 디스플레이 프레임(200) 및 인서트들(202, 204, 206, 208 및 210)의 상면 사시도를 보여준다. 디스플레이 프레임(200)은 플라스틱 또는 금속과 같은 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 프레임은 열가소성 우레탄(TPU)를 이용하여 형성될 수 있다. 인서트들은 디스플레이 프레임이 하우징(102) 내의 개구들(도 1a 및 도 1b 참조)에 근접하게 되는 영역들에서 추가의 구조적 지지 및 보강을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 인서트(202)는 전원을 켜거나 끄는 메커니즘을 개구 가까이에 있고, 인서트(204)는 묵음 기능이 활성화되는 것을 가능하게 하는 메커니즘 및 음량 제어를 가능하게 하는 메커니즘을 위한 개구 가까이에 있고, 인서트(206)는 멀티핀 커넥터를 위한 개구 가까이에 있으며, 인서트(210)는 오디오 출력 인터페이스, 마이크로폰 및 부팅 스위치를 위한 개구 가까이에 있다.
특정한 실시예들에서, 인서트(208)는 제거될 수 있다. 인서트(208)가 포함되는 경우, 그것은 개구를 위한 구조적 지지를 제공할 수 있다. 개구는 다수의 상이한 기능에 연관될 수 있다. 예를 들어, 개구는 내부 스피커로부터의 오디오 출력을 제공하고, Sim 카드를 삽입 또는 제거하고, 외부 전력 및/또는 데이터 핀 커넥터로의 외부 접근을 제공하고, 도킹 인터페이스를 위한 지지를 제공하고, 스위치 또는 버튼과 같은 추가 액추에이터에의 접근을 제공하기 위해 이용될 수 있다.
일반적으로, 인서트들의 개수, 배치 위치 및 크기는 달라질 수 있으며, 도 2의 예시로 한정되지 않는다. 예를 들어, 일 실시예에서는, 위에서 설명된 바와 같이 개구 및 그것의 관련 인서트(208)가 제거될 수 있다. 다른 실시예들에서, 묵음 및 음량 제어 메커니즘을 위한 개구가 코너로부터 멀리 이동될 수 있으며, 그로 인해 개구의 상이한 위치를 수용하기 위한 디스플레이 프레임(200)의 변화 및 인서트(204)의 위치의 변화를 야기한다. 다른 예에서, 인서트(206)의 크기는 별도의 전력 및 데이터 커넥터와 같은 다수의 커넥터를 수용하도록 증가될 수 있다.
인서트들은 금속(예를 들어 스테인레스 스틸 또는 망간)과 같은 강체 재료를 이용하여 적절한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 인서트들은 Solvay Advanced Polymers, LLC에 의해 제조되는 IXEF™과 같은 폴리머로 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 인서트들은 디스플레이 프레임(200)에 통합될 수 있다. 일 실시예에서, 인서트들은 제자리에 기계적으로 스냅인된다. 다른 실시예에서는, 인서트들을 디스플레이 프레임에 부착하기 위해 에폭시와 같은 접착제가 이용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 금속 인서트들이 플라스틱 디스플레이 프레임(200)과 함께 이용될 때, 인서트들은 플라스틱 몰딩 툴에 적재되어 플라스틱/금속 어셈블리와 같은 일체형 어셈블리를 형성할 수 있다. 디스플레이 프레임(200) 및 인서트들을 형성한 후, 인서트들은 디스플레이 프레임(200)에 통합될 수 있고, 결합된 어셈블리는 오버 몰드 툴에 적재될 수 있다. 오버 몰드 툴은 인서트들을 디스플레이 프레임(200)에 접착하는 추가의 플라스틱 층을 적용하기 위해 이용될 수 있다. 인서트들이 이러한 방식으로 디스플레이 프레임에 통합되는 경우, 추가의 플라스틱이 더해질 때 인서트 재료와 디스플레이 프레임 재료 사이의 부착을 개선하기 위해, 인서트들 내에 다수의 개구가 설계될 수 있다.
도 3은 설명되는 실시예들에 따른 조립 이전의, 인서트들과 함께 조립된 디스플레이 프레임(200) 및 밀봉 프레임(108)의 상면 사시도를 보여준다. 도 4는 설명되는 실시예들에 따라 밀봉 프레임(108)과 함께 조립된 디스플레이 프레임(200)의 상면 사시도를 보여준다. 일 실시예에서, 밀봉부(108)는 디스플레이 프레임(200)에 연결될 때(도 4 참조), 디스플레이 프레임의 외측 둘레를 빙 둘러 레지(ledge)(205b) 상에 놓여질 수 있다. 밀봉부(108)는 그것의 둘레를 빙 둘러 레지(205a)를 포함할 수 있으며, 그것은 두 컴포넌트가 서로에 대해 자리잡을 때 레지(205b) 상에 놓여진다.
특정한 실시예들에서, 밀봉부는 마운팅 탭(도 5 및 6 참조)과 같은 컴포넌트가 디스플레이 프레임(200)에 고정되어 디스플레이 프레임(200)으로부터 연장되는 것을 허용하는 참조번호 201과 같은 갭을 포함할 수 있다. 밀봉부(108)는 또한 하우징(102) 내의 개구들에 연관된 갭들을 포함할 수 있다(예를 들어 도 2 및 3에 대한 인서트들의 설명을 참조). 밀봉부(108)는 밀봉부의 상단 표면 아래로 현수되는 포스트들 및 레지들을 포함하는 참조번호 203과 같은 부분들을 가질 수 있다. 포스트들은 디스플레이(200) 내의 만입부들(indentations)과 정렬되어 컨포멀한 맞춤(conformal fit)을 형성하고, 밀봉부가 디스플레이 프레임(200)에 대하여 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 밀봉부(108)가 디스플레이 프레임(200)에 연결될 때(도 4 참조), 참조번호 203과 같은 부분들은 디스플레이 프레임(200) 아래로 연장될 수 있다(단면도에 관해서는 도 7을 참조). 예를 들어, 밀봉부(108)의 일부분들은 디스플레이 프레임(200) 상의 레지(205b) 아래에 위치될 수 있다. 특정한 실시예들에서, 밀봉부(108)는 에폭시와 같은 접착제를 사용하여, 나사와 같은 결속장치를 사용하여, 또는 그들의 조합으로 디스플레이 프레임에 연결될 수 있다.
도 4에서, 밀봉부(108), 디스플레이 프레임(200) 및 인서트들은 조립된 것으로 도시된다. 보호용 상단 유리층이 어셈블리의 상단에 위치될 수 있다. 도 5는 설명되는 실시예들에 따라 밀봉부(108), 보호용 상단 유리(106) 및 마운팅 클립들(212)과 함께 조립된 디스플레이 프레임(200)의 상단 사시도를 보여준다. 상단 유리(106)는 도 4에 도시된 바와 같이 디스플레이 프레임(200), 인서트들 및 밀봉부(108)에 탑재된다. 상단 유리(106)를 디스플레이 프레임(200)에 탑재하는 방법은 도 9 및 10에 관련하여 설명된다. 상단 유리(106)는 버튼(112)(도 1a 및 1b 참조)을 위한 개구(214)를 포함한다.
마운팅 클립들(212)이 디스플레이 프레임(200)에 부착된다. 일 실시예에서, 마운팅 클립들(212)은 나사와 같은 결속장치를 이용하여 디스플레이 프레임(200)에 연결된다. 마운팅 클립들(212)은 도 5에 도시된 디스플레이 컴포넌트들을 하우징(102) 내에 고정하기 위해 이용될 수 있다. 하우징(102) 및 마운팅 클립들(212)에 대한 디스플레이 컴포넌트들의 상세는 도 7a에 관하여 설명된다.
도 6은 설명되는 실시예들에 따라 디스플레이 패널 하우징(220)을 보호용 상단 유리 및 프레임 어셈블리에 탑재한 것의 하단 사시도를 보여준다. 도 7에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널 하우징(220)은 디스플레이 패널(224) 및 관련 디스플레이 회로망(226)을 지지하고 고정할 수 있다. 터치 스크린(222)은 보호용 상단 유리(106) 아래에 탑재될 수 있다. 앞에서 설명된 바와 같이, 마운팅 클립들(212)은 참조번호 216과 같은 결속장치를 통해 디스플레이 프레임(200)에 고정될 수 있다.
도 7a에 관하여 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 조립 시에, 디스플레이 패널 하우징(220)은 디스플레이 프레임(200)의 아래에 현수된다. 디스플레이 패널 하우징(220)은 참조번호 219와 같은 구멍(aperture)을 갖는 다수의 마운팅 탭을 포함한다. 결속장치들(218)은 마운팅 탭 내의 구멍들을 통해 빠져나가서 디스플레이 프레임(200) 내의 대응하는 마운팅 포트들에 고정될 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(220) 내의 디스플레이 패널(224)은 에폭시 또는 접착 테이프와 같은 적절한 정착제를 이용하여 터치 스크린(222)의 바닥 부분에 부착될 수 있다. 디스플레이 패널(224)은 또한 접착 재료를 이용하여 디스플레이에 부착될 수 있는 참조번호 223과 같은 개스킷을 이용하여 보호층의 뒷면에 밀봉될 수 있다.
휴대용 컴퓨팅 장치를 떨어뜨리는 것과 같은 충격 이벤트에서, 충격 응력은 휴대용 컴퓨팅 장치 전체로 분산될 수 있다. 충격 이벤트 동안, 각각의 컴포넌트가 경험하는 응력 부하들은 충격의 방향, 및 각 컴포넌트가 서로에 어떻게 연결되어있는지에 의존할 수 있다. 예를 들어, 마운팅 탭들(219)은 디스플레이 패널 하우징(220), 디스플레이 패널(224) 및 관련 회로망을 디스플레이 프레임(200)에 연결한다. 이용되는 마운팅 탭의 수에 따라, 디스플레이 패널 하우징과 디스플레이 프레임 간의 결합이 단단하거나 느슨할 수 있다. 전형적으로, 두 컴포넌트 간의 결합이 단단할수록, 두 컴포넌트는 더더욱 단일 유닛처럼 움직이는 경향이 있다. 더 단단한 결합은 디스플레이 하우징(220)과의 사이에서 참조번호 219와 같은 마운팅 탭을 더 많이 이용함으로써 달성될 수 있고, 더 느슨한 결합은 비교적 적은 마운팅 탭을 이용하여 달성될 수 있다.
충격 이벤트들에서, 디스플레이 패널(224)에 휘어지는 능력을 더 많이 제공하면, 디스플레이 패널(224) 내에 응력 균열이 형성될 가능성이 감소되는 것으로 밝혀졌다. 일 실시예에서, 디스플레이 패널 하우징(220)은 더 큰 휘어짐을 제공하기 위해 단부들에서만 디스플레이 프레임(200)에 연결된다. 디스플레이 패널 하우징(220)은 거의 직사각형이고, 마운팅 탭들은 더 짧은 변들에 위치되어, 그들이 위치되는 두 변 상에서 마운팅 탭들 간의 거리가 더 크게 한다. 따라서, 충격 이벤트 동안, 더 큰 길이에서 휘어짐에 발생할 수 있고, 응력들이 더 분산될 수 있다.
또한, 하측 응력 영역들에 마운팅 탭들(219)을 위치시키는 것은 충격 이벤트 동안 패널 내에 응력 균열이 형성될 가능성을 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 마운팅 탭들을 배치하기 위한 최적의 위치들을 결정하기 위해, 상이한 충격 이벤트들에 대하여 디스플레이 패널 하우징(220) 및 그것의 관련 컴포넌트들에 대한 응력 분산이 예측될 수 있다. 다른 실시예에서는, 디스플레이 프레임(200)으로부터 디스플레이 패널 하우징(220)으로 더 적은 응력이 전달되도록, 참조번호 219와 같은 마운팅 탭들은 다른 영역들보다 더 적은 응력을 갖는 것으로 예측되는 영역들에 위치될 수 있다. 또한, 디스플레이 프레임(200)과 디스플레이 패널 하우징(220) 사이의 결합을 감소시키기 위해 마운팅 탭들의 총 개수가 감소될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널 하우징(220)의 변들 중 2개에서는 마운팅 탭이 발견되지 않고, 도 6의 각 변에 나타난 3개의 마운팅 탭(219)과 같이, 다른 변들의 마운팅 탭들의 개수는 감소될 수 있다.
도 7a는 하우징(102) 내의 조립된 위치에서 디스플레이 프레임(200) 및 디스플레이 패널(224)을 포함하는 디스플레이 모듈(225)을 구비하는 휴대용 컴퓨팅 장치의 단면도를 보여준다. 디스플레이 모듈(225)은 도 6에 도시된 컴포넌트들로부터 조립된다. 디스플레이 패널 하우징(220)은 디스플레이 패널(224) 및 디스플레이 회로망(226)을 고정하는 프레임 또는 하나 이상의 브래킷을 포함한다. 디스플레이 프레임 상의 밀봉부(108)는 하우징(102)의 립(228)과 접촉한다. 조립된 위치에서, 장치(100)가 위를 향하고 있을 때, 즉 보호용 상단 유리(106)가 위를 향하고 있을 때, 디스플레이 패널 하우징(220) 및 그것의 관련 디스플레이 컴포넌트들은 디스플레이 프레임(200)으로부터 아래로 매달려지거나 현수된다.
디스플레이 모듈(225)을 하우징(102) 내에 설치하기 위해, 디스플레이 프레임(200)의 둘레를 빙 돌아 분산된 마운팅 클립들(212)(예를 들어 도 5 및 6을 참조)은 디스플레이 프레임(200)을 향해 눌려져서, 마운팅 탭들(212)이 하우징의 립(228)을 지나 이동하는 것을 허용한다. 마운팅 클립(212)의 팁이 립(228)을 클리어하고 나면, 마운팅 탭은 립(228)의 아래에서 바깥쪽으로, 그리고 디스플레이 하우징(102) 내의 노치(227) 내로 확장될 수 있다. 확장된 상태에서, 참조번호 212와 같은 마운팅 클립들은 디스플레이 프레임(200) 및 그것의 관련 컴포넌트들이 하우징(102)으로부터 제거되는 것을 방지할 수 있다. 디스플레이 모듈(225)을 하우징 내에 설치하는 것에 관한 추가의 상세는 도 7b에 관하여 설명된다.
특정한 실시예에서, 노치는 하우징(102)의 직사각형 부분을 제거함으로써 형성될 수 있다. 노치의 폭은 클립(212)을 수용하기 위해 클립(212)의 폭보다 더 넓을 수 있다. 클립들(212) 각각을 수용하기 위해 다수의 노치가 하우징(212)의 둘레를 빙 돌아 형성될 수 있다. 클립의 개수는 달라질 수 있고, 그러므로 하우징 내에 형성되는 노치의 개수도 설계마다 달라지질 수 있다.
보호용 상단 유리를 하우징의 상단과 동일면을 이루도록 유지하기 위해, 참조번호 229와 같은 누르는 힘이 이용될 수 있다. 이러한 힘은 디스플레이 프레임(200), 또는 디스플레이 패널 하우징(220)과 같은 디스플레이 프레임(200)에 연결된 다른 컴포넌트들에 가해질 수 있다. 참조번호 229와 같은 힘은 장치(100) 전반의 다수의 위치에 가해질 수 있으며, 참조번호 229에 의해 나타난 위치로 한정되지 않는다. 예로서, 일부 위치들에서, 디스플레이 프레임(200) 또는 그것의 관련 컴포넌트들은 압축된 폼(foam), 또는 고강도 폼과 같은 다른 재료와 접촉할 수 있다. 재료는 디스플레이 프레임(200)이 하우징(102) 내에 삽입될 때 압축될 수 있다.
압축된 재료는 디스플레이 프레임(200)을 향해 위로 누르는 힘을 가할 수 있다. 누르는 힘은 참조번호 212와 같은 마운팅 클립들이 바깥쪽으로, 즉 하우징(102)을 향해 이동 또는 확산하게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 스프링(도시되지 않음)은 디스플레이 프레임(200)에 직접 누르는 힘을 제공하기 위해 이용될 수 있으며, 다르게는 디스플레이 프레임(200)에 연결된 하나 이상의 중간 컴포넌트를 통해 힘이 제공될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 프레임(200) 아래에 있는 컴포넌트 아래에 스프링이 위치될 수 있다. 스프링은 그 컴포넌트에 대하여, 그리고 디스플레이 프레임(200)을 향하여 위쪽으로 눌려지도록 배향될 수 있다. 컴포넌트는 그 컴포넌트를 통해 스프링으로부터 디스플레이 프레임(200)으로 누르는 힘을 전달하도록 디스플레이 프레임(200)과 접촉할 수 있다.
낙하 이벤트 동안, 밀봉부(108) 및/또는 참조번호 212와 같은 마운팅 클립들은 약간의 측방향 이동을 허용하고, 약간의 힘 감쇠를 제공할 수 있다. 예를 들어, 방향(231)으로 힘이 가해질 때, 밀봉부(108), 및 아마도 참조번호 212와 같은 마운팅 클립들 중 하나 이상이 압축되어 힘의 일부를 흡수할 수 있다. 반대되는 변(도시되지 않음)에 있는 마운팅 클립들 중 하나 이상은 바깥쪽으로 확장 또는 늘어질 수 있다(즉, 길어질 수 있다). 반대쪽 변에서 마운팅 클립들이 바깥쪽을 향해 확장하는 것은 디스플레이 어셈블리를 제자리에 유지시킬 수 있다. 밀봉부(108) 및/또는 마운팅 클립(212)이 압축해제된 후, 디스플레이 프레임은 힘(231)의 반대 방향으로 움직일 수 있다. 압축 및 그에 후속하는 밀봉부(108)의 확장 및 마운팅 클립의 움직임을 수반하는 이러한 유형의 상호작용은 방향(231)의 반대 방향으로의 합력 또는 방향(231)에 수직한(즉, 지면(page)으로 들어가는) 합력과 같이, 보호용 유리(106)의 상단 표면에 평행한 임의의 합력에 대해 발생할 수 있다.
도 7b는 설명되는 실시예들에 따라, 사전 조립된 상태의 디스플레이 모듈(225)을 구비하는 휴대용 컴퓨팅 장치(100)의 단면도를 보여준다. 디스플레이 모듈(225)을 하우징(102)에 설치하는 동안, 참조번호 241과 같은 심들(shims)이 하우징(102)과 마운팅 클립들 사이에 삽입될 수 있다. 참조번호 241과 같은 심들은 마운팅 클립을 압축된 상태(212a)로 유지시킨다. 일 실시예에서, 각각의 클립마다 하나의 심과 같이, 다수의 심이 이용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 다수의 마운팅 클립에 대해 단 하나의 심이 이용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(225)의 한 변에 있는 마운팅 클립들 전부를 압축하기 위해 단 하나의 심이 이용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 심들 전부를 한 번에 압축하기 위해, 립(228) 부근의 하우징(102)의 내측 둘레를 따르는 심 툴이 이용될 수 있다. 심 툴은 마운팅 클립들이 체결하는 것을 허용하기 위해 단일 조각으로서 제거될 수 있다.
디스플레이 모듈(225)은 휴대용 장치 내의 전기 컴포넌트들에 접속될 수 있고, 디스플레이 모듈(225)은 참조번호 241과 같은 심들을 제거하여 참조번호 212a와 같은 마운팅 클립들이 체결하는 것을 허용하기 전에 테스트될 수 있다. 디스플레이 모듈(225)이 설치되고 나면 내부 컴포넌트들 중 다수로의 직접적인 접근이 더 이상 가능하지 않게 되므로, 디스플레이 모듈(225) 외에, 메인 로직 보드와 같은 다른 전기적 내부 전기 컴포넌트들도 테스트될 수 있다. 디스플레이 모듈 및/또는 전기 컴포넌트들이 허용가능하게 동작하고 있다고 판정되고 나면, 심들이 제거될 수 있다. 테스트 방법은 도 11에 관하여 더 상세하게 설명된다.
심들이 제거되고 마운팅 클립들이 제자리로 확장된 후, 디스플레이 모듈(225) 및 다른 내부 컴포넌트들이 다시 테스트될 수 있다. 오작동이 있는 것으로 판정되면, 디스플레이 모듈(225)을 하우징(102)으로부터 제거할 필요가 있을 수 있다. 디스플레이 모듈(225)을 하우징으로부터 밀어내기 위해 위쪽을 향하는 힘이 가해질 수 있다. 일 실시예에서, 위쪽을 향하는 힘은 흡입 컵(243)과 같은 장치를 이용하여 가해질 수 있다.
특정한 실시예에서, 디스플레이 모듈 상에서의 위쪽을 향하는 힘은 하나 이상의 마운팅 클립들이 부서질 때까지 가해질 수 있다. 예를 들어, 상향 힘은 디스플레이 모듈의 한 코너에 가해질 수 있고, 그 다음 마운팅 클립들은 지퍼와 같은 방식으로, 즉 한 번에 하나씩 부서질 수 있다. 충분한 양의 마운팅 클립이 부서진 때(디스플레이 모듈(225)을 제거하기 위해 마운팅 클립 전부가 부서질 필요는 없을 수 있음), 디스플레이 모듈(225)은 하우징으로부터 제거될 수 있다. 디스플레이 모듈(225)이 제거된 후, 부서진 클립 부분들은 하우징(102)의 내부로부터 제거될 수 있고, 필요한 수선 사항들이 결정될 수 있다. 디스플레이 모듈(225)이 적절하게 기능하고 있는 경우, 새로운 마운팅 클립들이 디스플레이 모듈(225) 내에 설치될 수 있고, 디스플레이 모듈(225)이 재설치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마운팅 클립들을 부수지 않고서 디스플레이 모듈(225)을 제거하는 것이 가능할 수 있다. 그러한 일례는 도 8을 참조하여 아래에 설명된다.
도 8은 설명되는 실시예들에 따른 마운팅 메커니즘(232)의 측면도를 도시한다. 마운팅 메커니즘(232)은 트랙(234)과 접촉하며 그 트랙을 따라 움직이도록 구성된 참조번호 231과 같은 3개의 트랙 부분을 포함한다. 참조번호 210과 같은 2개의 범프 부분이 3개의 트랙 부분 사이에 위치된다. 마운팅 메커니즘은 소정의 폭 및 소정의 두께를 갖는 금속 시트와 같은 시트일 수 있다. 시트는 형태(232) 또는 참조번호 232에 가까운 소정의 형상으로 구부러지거나 성형될 수 있다. 마운팅 메커니즘은 언로딩된 구성(230a) 및 로딩된 구성(230b)으로 도시되어 있다.
마운팅 메커니즘은 참조번호 236과 같은 힘이 인가되고 마운팅 메커니즘이 로딩될 때, 범프 부분들이 평평해지고 마운팅 메커니즘이 길어지도록 구성될 수 있다. 마운팅 메커니즘이 길어지는 것은 단부 트랙 부분들이 바깥쪽으로 움직이고 트랙(234)을 따라 미끄러지게 한다. 마운팅 메커니즘(232)이 언로딩된 후에, 그것은 언로딩된 구성(230a)으로 복귀하도록 설계될 수 있으며, 여기에서 범프들의 높이가 증가하고, 단부 트랙 부분들은 마운팅 메커니즘이 짧아지는 것을 허용하도록 안쪽으로 움직인다.
일 실시예에서, 마운팅 메커니즘(232)은 참조번호 212와 같은 마운팅 클립들에의 대안으로서 이용될 수 있거나, 참조번호 212와 같은 마운팅 클립들과 함께 이용될 수 있다(도 7a 및 도 7b). 마운팅 메커니즘(232)은 마운팅 클립(212)과 같이 디스플레이 프레임(225)의 한 변에 위치될 수 있다. 도 7b를 참조하면, 디스플레이 모듈(225)을 설치하기 전에 언로딩된 상태에서, 마운팅 메커니즘(232)은 하우징 립(228)을 지나 튀어나올 수 있다. 하중이 마운팅 메커니즘(232)에 가해져서 그것을 납작하게 할 수 있고, 디스플레이 모듈(225)이 립(228)을 지나 미끄러져 가는 것을 허용할 수 있다.
립(228)이 클리어되면, 마운팅 메커니즘으로부터 하중이 제거될 수 있다. 그러면, 마운팅 메커니즘(232)은 디스플레이 모듈(225)을 제자리에 잠가 두기 위해 확장될 수 있다. 예를 들어, 마운팅 메커니즘(232)은 확장 시에 노치(227) 내에 놓여질 수 있다. 본 예에서, 노치(227)는 각각의 범프마다 별개의 노치들을 형성하기 보다는, 마운팅 메커니즘(232)의 범프들 양자 모두를 수용하기 위한 슬롯일 수도 있다.
디스플레이 모듈(225)은 하우징(102) 내에 설치된 후에 제거될 수 있다. 참조번호 232와 같은 마운팅 메커니즘들을 이용하면, 디스플레이 모듈(225)은 밀봉부(108)와 립(228) 사이에 얇은 금속 날과 같은 얇은 스트립을 삽입함으로써 제거될 수 있다. 얇은 스트립은 마운팅 메커니즘(232)의 범프들 사이에 삽입될 수 있다. 얇은 스트립은 마운팅 메커니즘의 범프들 중 하나를 로딩하여 납작하게 하기 위해 한 쪽 또는 다른 쪽으로 미끄러져 지나가질 수 있고, 이것은 다른 범프를 납작하게 한다. 마운팅 메커니즘이 납작해지면, 마운팅 메커니즘이 하우징의 립(228)에 의해 미끄러져서 마운팅 메커니즘(232)을 부수지 않고서도 디스플레이 프레임이 제거되는 것을 허용하도록 디스플레이 모듈(225)을 들어올리는 것이 가능할 수 있다.
앞에서 도 7b에 관하여 설명된 바와 같이, 클립들(212)을 사용하면, 디스플레이 모듈(200)은 디스플레이 프레임을 들어올리고 참조번호 212와 같은 마운팅 클립들을 부수는 것에 의해 제거될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(225)을 들어내기 위해 보호용 유리(106)의 상단에 흡입 컵들이 적용될 수 있다. 디스플레이 모듈(225)을 재설치하기 위해, 새로운 마운팅 클립들이 부착될 수 있다. 마운팅 메커니즘(232)의 한 이점은 마운팅 메커니즘(232)을 부수지 않고서도 디스플레이 모듈(225)을 제거하는 것이 가능할 수 있다는 것일 수 있다.
도 9는 고정장치 어셈블리(244)의 측면도를 도시한다. 도 9와 관련하여, 보호용 상단 유리(106)와 밀봉부(108) 사이에서 보호용 상단 유리(106)의 둘레를 빙 둘러 균일한 간격을 제공하기 위해 이용될 수 있는 조립 방법이 설명된다. 고정장치(244)는 보호용 상단 유리(106)를 지지하는 표면이 수평 상태로 있도록 디스플레이 프레임(200)을 고정하기 위해 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 보호용 상단 유리는 도시된 바와 같이, 밀봉부(108)의 일부분과 프레임(200)의 일부분 위에 설치될 수 있다.
참조번호 238과 같은 접착제가 디스플레이 프레임(200)에 도포될 수 있다. 예를 들어, 액체 에폭시의 선이 디스플레이 프레임(200)을 빙 둘러 접착제로서 적용될 수 있다. 다음으로, 심 링(shim ring)(240)이 밀봉부(108)의 내측 표면 둘레에 접촉하여 위치될 수 있다 (심 링은 직사각형에 가까운 밀봉부(108)의 내측 둘레에 컨포멀하게 구성된다). 다음으로, 보호용 상단 유리층은 심링의 사이에 접착제(238)와 접촉하여 위치될 수 있다.
참조번호 242와 같은 하중이 보호용 유리층(106)의 상단에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 하중은 심 링(240)에 의해 제자리에 유지될 수 있다. 하중(242)은 접착제가 경화되는 동안 보호용 상단 유리(106)를 수평으로 유지하기 위해 이용될 수 있다. 마지막으로, 일 실시예에서, 고정장치(244) 및 그것의 내용물이 접착제(238)의 경화를 돕기 위해 오븐에 넣어질 수 있다. 일 실시예에서, 경화 시간은 약 1/2 시간일 수 있다.
도 10은 참조번호 106과 같은 보호용 유리층을 디스플레이 프레임에 고정하는 것을 포함하는, 참조번호 200과 같은 디스플레이 프레임을 조립하는 방법(300)의 흐름도이다. 단계(302)에서, 도 4에 관하여 설명된 것과 같은 밀봉부를 포함하는 디스플레이 프레임이 제공될 수 있다. 디스플레이 프레임을 제공하는 것은 앞에서 설명된 바와 같이, 플라스틱 디스플레이 프레임 및 구조적 강화를 위한 인서트들을 형성하고, 인서트들을 디스플레이 프레임에 적재하고, 인서트들 위에 플라스틱 층을 추가하여 인서트들을 디스플레이 프레임에 접착하고, 인서트들을 포함하는 디스플레이 프레임에 밀봉부(108)를 접착하는 것을 수반할 수 있다. 단계(304)에서, 디스플레이 프레임 및 밀봉부는 도 9에 관련하여 설명된 것과 같이 고정장치 어셈블리 내에 적재될 수 있다. 단계(306)에서, 고정장치 어셈블리 내에 고정된 디스플레이 프레임에 접착제가 도포될 수 있다.
단계(308)에서, 디스플레이 프레임(200) 상의 밀봉부의 내측 에지에 근접하게 심 링이 위치될 수 있다. 단계(310)에서, 보호용 유리가 심 링 내에 위치되고 접착제와 접촉하게 될 수 있다. 단계(312)에서, 보호용 유리 위에 하중이 가해진다. 단계(314)에서, 디스플레이 프레임을 구비하는 고정장치 어셈블리가 오븐과 같은 경화 장치 내에 넣어질 수 있다. 단계(316)에서, 고정장치 어셈블리 및 관련 컴포넌트들은 보호용 상단 유리와 접착제 사이의 접착이 형성되는 것을 허용하기 위해 소정 기간 동안 경화 장치 내에 넣어질 수 있다. 다음으로, 고정장치 어셈블리가 오븐으로부터 제거될 수 있고, 하중 및 심 링이 제거될 수 있으며, 보호용 상단 유리가 접착된 디스플레이 프레임이 고정장치 어셈블리로부터 제거될 수 있다.
도 11은 디스플레이 모듈을 휴대용 컴퓨팅 장치에 통합하기 위한 방법(400)의 흐름도이다. 단계(402)에서, 디스플레이 모듈은 휴대용 컴퓨팅 장치의 적어도 하나의 동작 컴포넌트에 전기 접속될 수 있다. 단계(404)에서, 디스플레이 모듈은 휴대용 장치 하우징에 임시로 고정될 수 있다(도 7b 참조). 단계(406)에서, 휴대용 컴퓨팅 장치는 기능적으로 테스트될 수 있다. 단계(410)에서, 장치가 테스트 법을 통과했는지에 관한 판정이 내려질 수 있다. 장치가 테스트 법을 통과한 경우, 단계(412)에서 디스플레이 모듈은 하우징에 고정될 수 있다(도 7a 참조).
장치가 테스트 계획을 통과하지 못하면, 단계(414)에서 디스플레이 모듈은 하우징으로부터 분리되어 제거될 수 있다. 마운팅 클립들이 아직 체결되어 있지 않으므로, 디스플레이 모듈은 마운팅 클립들을 부수지 않고서 제거될 수 있다. 단계(416)에서, 휴대용 장치를 위한 필요한 수리 작업이 결정될 수 있고, 필요에 따라 컴포넌트들이 교체될 수 있다. 그 다음 방법은 단계(402)에서 시작하여 반복될 수 있다.
설명되는 실시예들의 다양한 양태들, 실시예들, 구현예들 또는 특징들은 따로따로 또는 임의의 조합으로 이용될 수 있다. 설명되는 실시예들의 다양한 양태들은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 설명되는 실시예들은 제조 동작을 제어하기 위한 컴퓨터 판독가능한 매체 상의 컴퓨터 판독가능한 코드로서, 또는 제조 라인을 제어하기 위한 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능한 코드로서도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 나중에 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 장치이다. 컴퓨터 판독가능한 매체의 예는 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, CD-ROM, DVD, 자기 테이프, 광학 데이터 저장 장치 및 반송파를 포함한다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 또한 컴퓨터 판독가능한 코드가 분산 방식으로 저장 및 실행될 수 있도록, 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들에 걸쳐 분산될 수 있다.
상기의 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 구체적인 명명법들을 설명의 목적으로 이용하였다. 그러나, 본 기술분야의 숙련된 자에게는 그러한 구체적인 상세들이 본 발명을 실시하는 데에 필수적이지는 않다는 것이 분명할 것이다. 따라서, 본 발명의 구체적인 실시예들에 대한 상기의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 하여 제공된 것이다. 그들은 완벽하거나, 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하도록 의도되지 않는다. 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상기 교시를 고려하여 다수의 수정 및 변형이 가능하다는 것을 분명히 알 것이다.
실시예들은 본 발명의 원리들 및 그것의 실제 응용들을 가장 잘 설명하고, 그에 의해 본 기술분야에 숙련된 다른 자들이 본 발명 및 다양하게 수정된 다양한 실시예들을 고려되는 특정한 용도에 적합한 대로 가장 잘 이용하는 것을 가능하게 하도록 선택되고 기술되었다. 본 발명의 범위는 이하의 청구항들 및 그들의 등가물들에 의해 정의되는 것으로 의도된다.
실시예들이 수 개의 구체적인 실시예들에 관련하여 설명되었지만, 이러한 일반적인 개념의 범위 내에 드는 변경, 치환 및 등가물들이 존재한다. 또한, 본 발명의 실시예들의 방법 및 장치를 구현하기 위한 많은 대안적인 방식들이 존재한다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 일체형 튜브를 제조하는 방법으로서 압출 공정이 선호되긴 하지만, 이것은 제한적이지 않으며, 다른 제조 방법들(예를 들어 사출 성형)이 이용될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 그러므로, 이하의 첨부된 청구항들은 그러한 변경, 치환 및 등가물들 전부를 설명된 실시예들의 진정한 취지 및 범위 내에 드는 것으로서 포함하도록 의도된다.

Claims (14)

  1. 후면 하우징 벽 및 함께 개구를 정의하는 복수의 측벽들을 갖는 싱글 피스 하우징 - 상기 후면 하우징 벽은 상기 복수의 측벽들과 통합됨 - ;
    상기 측벽들 중 하나의 측벽 내의 체결 피처; 및
    상기 개구에 배치되며 상기 싱글 피스 하우징에 마운팅되는 디스플레이 모듈
    을 포함하는 휴대용 컴퓨팅 장치로서,
    상기 디스플레이 모듈은,
    디스플레이 프레임;
    상기 디스플레이 프레임에 의해 지지되는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널을 보호하며 상기 디스플레이 프레임에 의해 지지되는 보호 커버; 및
    상기 디스플레이 모듈을 상기 싱글 피스 하우징에 베젤을 이용하지 않고 부착하는 메이팅 체결 피처(mating engagement feature) - 상기 메이팅 체결 피처는 상기 측벽 내의 상기 체결 피처에 의해 수용됨 -
    을 포함하는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메이팅 체결 피처는 상기 디스플레이 프레임에 부착되는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 체결 피처는 상기 측벽 내에 리세스를 포함하는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메이팅 체결 피처는 상기 리세스 내로 연장되는 클립을 포함하는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 클립은 압축가능한, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 클립은 상기 디스플레이 프레임에 부착되는 복수의 압축가능한 마운팅 클립들 중 하나인, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은, 상기 프레임이 상기 하우징 내의 개구에 인접한 영역들에서 구조적 지지 및 강화를 제공하는 복수의 인서트들을 더 포함하는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 개구는 상기 휴대용 컴퓨팅 장치 내의 입력 장치와 연관되는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 개구는 상기 휴대용 컴퓨팅 장치 내의 출력 장치와 연관되는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 인서트들 중 적어도 하나는 폴리머로 형성되는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 인서트들 중 적어도 하나는 금속으로 형성되는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 인서트들 중 적어도 하나는 상기 프레임 상에서 제자리에 기계적으로 스냅인되는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 및 상기 디스플레이 프레임 사이에 개재되고 상기 하우징 및 상기 디스플레이 프레임과 접촉하는 밀봉부를 더 포함하고,
    상기 밀봉부는 오염물질이 상기 휴대용 컴퓨팅 장치의 내부에 들어가는 것을 방지하는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은 디스플레이 회로를 포함하고,
    상기 디스플레이 회로는 상기 디스플레이 패널에 부착되며 상기 디스플레이 프레임으로부터 현수되는(suspended), 휴대용 컴퓨팅 장치.
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