專利名稱：具有l(wèi)cd顯示器的手持式計算裝置的緊湊設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手持式計算裝置，特別地，涉及一種具有LCD顯示器的緊湊型手持式計算裝置的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的手持式計算裝置，例如PDA或無線電話，包括設(shè)置于同一個機架內(nèi)的鍵盤/鍵區(qū)、顯示器和系統(tǒng)主板(未示出)。顯示器典型的分為反射型、透射型和半反射半透射型(transreflective)LCD顯示面板。
為了降低能量損失和噪聲對圖像質(zhì)量的影響，LCD顯示電子器件必須設(shè)置為與LCD顯示面板非常相似。相應(yīng)的，LCD顯示電子器件與LCD顯示面板一起設(shè)置在一個裝在塑料或金屬支持的框架內(nèi)的印刷電路板上。采用永久粘接劑或螺絲將框架固定到主板上。
為了防止顯示電子器件與主板電子器件相接觸，在印刷電路板的顯示電子器件和主板電子器件之間，框架保留很小的間隙，然而，這種設(shè)計增大了計算裝置的厚度，例如，在傳統(tǒng)手持式計算裝置中，顯示電子器件和主板電子器件之間必須保留大約1.5mm的間隙(顯示電子器件的厚度占1.2mm；顯示電子器件和主板電子器件之間所需的間隙占額外的0.3mm)。
在無線使能計算裝置的情況下，典型的天線和RF電子器件設(shè)置在計算裝置的最上端附近，以避免當用戶手持裝置時，由于用戶的手而導(dǎo)致的RF信號衰減。由于機架中RF電子器件的位置與顯示器的位置相一致，必須增大顯示電子器件與主板電子器件之間的間隙，后面的設(shè)計進一步增大了計算裝置的厚度。
因此，需要一種可以降低手持式計算裝置的厚度的手持式計算裝置的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上描述的發(fā)明提供了一種手持式計算裝置，包括在系統(tǒng)主板中設(shè)置的縫隙，從而可至少部分延伸顯示電子器件。
根據(jù)以上描述的發(fā)明的一個方面，提供了一種手持式計算裝置，包括系統(tǒng)主板和裝配在主板上的顯示器。主板包括不具有電子器件電路的區(qū)域。顯示器包括顯示面板和帶有顯示電子器件的顯示面板電路板，顯示電子器件設(shè)置于電路板上的公共區(qū)，顯示電子器件在區(qū)域中排列，并從公共區(qū)延伸至移除區(qū)域，顯示電子器件和主板上的電子器件電路被小間隙分開，當手持式計算裝置受到?jīng)_擊時，該小間隙允許顯示器相對于主板移動。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種設(shè)置于手持式計算裝置主板上的顯示器，該主板包括不具有電子器件電路的區(qū)域，該顯示器包括顯示面板和帶有顯示電子器件的顯示面板電路板，和將顯示面板安裝在電路板上的支撐框架，顯示電子器件設(shè)置于電路板上的公共區(qū)，公共區(qū)具有小于該區(qū)域的尺寸，當顯示器設(shè)置于主板時，顯示電子器件從公共區(qū)延伸至該區(qū)域，支撐框架提供了顯示器和主板之間的小間隙，當手持式計算裝置受到?jīng)_擊時，該小間隙允許顯示器相對于主板移動。
在一個實施例中，移除區(qū)域包括穿過主板延伸的縫隙，在另一實施例中，移除區(qū)域包括具有足夠容納顯示電子器件的厚度的凹槽區(qū)域。


本發(fā)明將參考以下附圖舉例進行描述。
圖1為根據(jù)本發(fā)明描述的手持式計算裝置的前視平面圖。
圖2為描述手持式計算裝置的功能細節(jié)原理圖。
圖3為手持式計算裝置的主板的前視平面圖，描述了通信主系統(tǒng)的位置。
圖4為手持式計算裝置的LCD顯示器的后視透視圖。
圖5為安裝于主板上的LCD顯示器的透視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種手持式計算裝置，統(tǒng)一標記為100。手持式計算裝置100包括設(shè)置于共同機架中的顯示器122、功能按鈕146和系統(tǒng)主板102(未示出)。顯示器122是連接于系統(tǒng)主板的獨立外圍裝置。
功能按鈕146具有手持式計算裝置100的電源開關(guān)的功能，也可以具有顯示器122背光鍵的功能。
除了顯示器122和功能按鈕146，手持式計算裝置100包括用戶數(shù)據(jù)輸入裝置以將數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)處理裝置中。如圖所示，用戶數(shù)據(jù)輸入裝置優(yōu)選地包括鍵盤132、指輪148和出口鍵160。
典型地，手持式計算裝置100是一種至少具有語音和數(shù)據(jù)通信能力的雙向無線通信裝置，并且優(yōu)選地，手持式計算裝置100具有在因特網(wǎng)上與其它計算機系統(tǒng)進行通信的能力。依靠所提供的準確功能，舉例來說，手持式計算裝置100可以被用來當作數(shù)據(jù)傳送裝置、雙向?qū)ず魴C、無線電子器件郵件裝置、具有數(shù)據(jù)傳送能力的蜂窩電話、無線因特網(wǎng)儀器或數(shù)據(jù)通信裝置。
圖2為描述手持式計算裝置100的功能細節(jié)原理圖。其中手持式計算裝置100被授予雙向通信的功能，主板102合并通信子系統(tǒng)111，包括接收器112和傳送器114，以及相關(guān)組件、如下一個或更多的、優(yōu)選內(nèi)嵌的或內(nèi)在的，天線元件116和118、本地振蕩器(LOs)113和處理模塊例如數(shù)據(jù)信號處理器(DSP)120。正如通信領(lǐng)域中那些技術(shù)人員眾所周知的，通信子系統(tǒng)111的詳細設(shè)計依賴于裝置在其中操作的通信網(wǎng)絡(luò)。例如，手持式計算裝置100可能包括設(shè)計為在MobitexTM移動通信系統(tǒng)、DataTACTM移動通信系統(tǒng)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)、EDGE網(wǎng)絡(luò)或CDMA網(wǎng)絡(luò)中運行的通信子系統(tǒng)111。
網(wǎng)絡(luò)訪問所需具備的條件也依賴于網(wǎng)絡(luò)119類型的不同而不同。例如，在Mobitex和DataTAC網(wǎng)絡(luò)中，手持式計算裝置100利用與每一個手持式計算裝置相關(guān)聯(lián)的唯一驗證數(shù)字在網(wǎng)絡(luò)上注冊。但在UMTS和GPRS網(wǎng)絡(luò)中，以及一些CDMA網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)訪問與手持式計算裝置100的使用者或訂戶相關(guān)聯(lián)。GPRS手持式計算裝置因此需要訂戶身份模塊(SIM)以在GPRS網(wǎng)絡(luò)中操作，需要RUIM以在CDMA網(wǎng)絡(luò)中操作。沒有有效的SIM/RUIM卡，GPRS/UMTS/CDMA手持式計算裝置可能功能不完整?？赡艿玫奖镜鼗蚍蔷W(wǎng)絡(luò)通信功能以及法定功能(如果有)，例如“911”緊急尋呼，，但是手持式計算裝置100將不能具備其它涉及通過網(wǎng)絡(luò)進行通信的功能。SIM/RUIM接口144通常與卡槽相似，SIM/RUIM卡能夠插入其中或者像磁盤或PCMCIA卡一樣從中彈出，SIM/RUIM卡能夠具有大約64K大小的存儲空間，并且具有許多鍵結(jié)構(gòu)151和其它信息153，例如鑒定和訂戶的相關(guān)信息。
當所需的網(wǎng)絡(luò)注冊或激活方法已經(jīng)完成，手持式計算裝置100通過網(wǎng)絡(luò)119發(fā)送和接收通信信號。由天線116通過通信網(wǎng)絡(luò)119收到的信號被輸入到接收器112，執(zhí)行如此普通的接收器功能信號放大、下變頻轉(zhuǎn)換、濾波、信道選擇及其類似，以及在圖2所示示例系統(tǒng)中的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換。所收到信號的A/D轉(zhuǎn)換允許更復(fù)雜的通信功能，例如在DSP120中執(zhí)行的解調(diào)和解碼。將被傳送的信號采用類似的方式處理，包括調(diào)制和編碼，例如通過DSP120處理并輸入到傳送器114進行數(shù)模轉(zhuǎn)換、上變頻轉(zhuǎn)換、濾波、放大和通過通信網(wǎng)絡(luò)119經(jīng)由天線118進行傳送，DSP120不但處理通信信號，而且為接收器和傳送器提供控制。例如，應(yīng)用在接收器112和傳送器114中通信信號的增益可以通過DSP120中所執(zhí)行的自動增益控制算法進行適應(yīng)控制。
手持式計算裝置100優(yōu)選地包括微處理器138，來控制裝置的整個操作。通信功能，至少包括數(shù)據(jù)和語音通信通過通信子系統(tǒng)111執(zhí)行，微處理器138也與其它裝置子系統(tǒng)相互影響，例如顯示器122、閃存124、隨機存取存儲器(RAM)126、輔助輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)128、串行端口130、鍵盤132、揚聲器134、話筒136、短程通信子系統(tǒng)140和通常指定為142的任何其它設(shè)備子系統(tǒng)。
典型地，通信子系統(tǒng)111、閃存124、RAM 126、I/O子系統(tǒng)128、串行端口130、鍵盤132、揚聲器134、話筒136、微處理器138、和子系統(tǒng)140、142設(shè)置在主板102上，顯示器122作為獨立單元被物理安裝和電連接至主板102，本發(fā)明的這個方面將在下面的詳細描述中具體討論。
如圖2所示的一些子系統(tǒng)執(zhí)行與通信相關(guān)的功能，反之，其它的子系統(tǒng)提供“駐留”或裝置上的功能。一些子系統(tǒng)，像鍵盤132和顯示器122，例如，既可以被用作通信相關(guān)功能，像通過通信網(wǎng)絡(luò)為傳送輸入文本信息，又可以作為器件駐留功能，像計算器或任務(wù)列表。
微處理器138使用的操作系統(tǒng)軟件優(yōu)選地存儲于永久存儲器，例如閃存124，或只讀存儲器(RAM)，或類似的存儲元件(未示出)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道操作系統(tǒng)、具體的器件應(yīng)用、或上述的一部分，可被臨時載入易失性存儲器例如RAM126，接受到的通信信號也可被存入RAM126。
如前所示，閃存124可被分割為不同的區(qū)域，用于存儲計算機程序158和程序數(shù)據(jù)存儲器150、152、154和156，這些不同的存儲區(qū)域表明每一個程序可根據(jù)它們自己數(shù)據(jù)存儲的需要分配閃存124的一部分。除了它的操作系統(tǒng)功能，優(yōu)選地，微處理器138使手持式計算裝置上的軟件應(yīng)用程序得以執(zhí)行。在制造過程中，用于控制基本操作的一系列預(yù)定應(yīng)用程序通常被安裝到手持式計算裝置100上，例如一組可能執(zhí)行數(shù)據(jù)和/或語音通信功能的基礎(chǔ)軟件應(yīng)用程序。
一種優(yōu)選的軟件應(yīng)用程序可為個人信息管理器(PIM)應(yīng)用程序，具有組織和管理與手持式計算裝置的用戶相關(guān)的數(shù)據(jù)項，例如不僅限于電子器件郵件、日程、語音郵件、約會和任務(wù)項，自然地，為促進PIM數(shù)據(jù)項的存儲，手持式計算裝置上需要一個或多個存儲器。這樣的PIM應(yīng)用程序優(yōu)選地具備通過無線網(wǎng)絡(luò)119發(fā)送和接收數(shù)據(jù)項的能力。在一個優(yōu)選的實施例中，PIM數(shù)據(jù)項通過無線網(wǎng)絡(luò)119，與主計算機系統(tǒng)相關(guān)的或存儲的用戶相應(yīng)數(shù)據(jù)項，保持無縫集成、同步和更新。
進一步的應(yīng)用程序可通過網(wǎng)絡(luò)119、輔助I/O子系統(tǒng)128、串行端口130、短程通信子系統(tǒng)140或任何其它合適的子系統(tǒng)142，載入手持式計算裝置100上，并且為了微處理器138的執(zhí)行，被用戶安裝到RAM126或可優(yōu)選的非易失存儲器(未示出)中，應(yīng)用程序安裝中這樣的靈活性增強了器件功能，并且提供了增強的裝置上功能或通信相關(guān)功能或這兩種功能，例如采用手持式計算裝置100，安全通信應(yīng)用可實現(xiàn)電子商務(wù)功能和其它類似金融交易。
在數(shù)據(jù)通信模式中，像文本消息或網(wǎng)頁下載這樣收到的信號通過通信子系統(tǒng)111處理，并被輸入到微處理器138中，可優(yōu)選地，微處理器138進一步處理收到的信號，以輸出到顯示器122或者可選的輸出到輔助I/O裝置128。手持式計算裝置100的用戶也可以通過鍵盤132編輯像郵件信息這樣的數(shù)據(jù)項，鍵盤132可優(yōu)選的是與顯示器122相連接的和可能與輔助I/O裝置128相連接的完整的字母鍵盤或手機類型的鍵區(qū)，然后這些編輯過的數(shù)據(jù)項通過通信子系統(tǒng)111在通信網(wǎng)絡(luò)中傳播。
對于語音通信，手持式計算裝置100的整個操作類似，除了收到的信號可優(yōu)選的被輸出到揚聲器134，并且要傳送的信號通過話筒136產(chǎn)生?？蛇x擇的語音或音頻I/O子系統(tǒng)，像語音消息記錄子系統(tǒng)，也可以在手持式計算裝置100上實施。盡管語音或音頻信號輸出可優(yōu)選的基本通過揚聲器134完成，但顯示器122也可以用來提供例如主叫用戶的身份、語音呼叫期間或其它語音呼叫相關(guān)信息的指示。
圖2中的串行端口130通常在個人數(shù)字輔助(PDA)類型的手持式計算裝置中實現(xiàn)，該裝置是為滿足與用戶桌面電腦同步的需求，串行端口130通過外部裝置或軟件應(yīng)用程序使得用戶設(shè)置優(yōu)先權(quán)，并且通過提供信息或軟件下載到手持式計算裝置100，而不是通過無線通信網(wǎng)絡(luò)來擴展手持式計算裝置100的性能。
其它通信子系統(tǒng)140，像短距離通信子系統(tǒng)，是更進一步的可選組件，提供了手持式計算裝置100和可為不同類型的系統(tǒng)或裝置之間的通信，例如子系統(tǒng)140可包括紅外線裝置和相關(guān)電路和組件或藍牙通信模塊，以提供與類似啟用系統(tǒng)和裝置的通信。
圖3描述了主板102的物理結(jié)構(gòu)，圖4描述了顯示器122末端的物理結(jié)構(gòu)，如上討論，通信子系統(tǒng)111(包括接收器112、傳送器114和天線單元116，118)、閃存124、RAM 126、I/O子系統(tǒng)128、串行端口130、鍵盤132、揚聲器134、話筒136、微處理器138、和子系統(tǒng)140、142設(shè)置在主板102上，顯示器122作為獨立單元被物理安裝和電連接至主板102。
如前所示，通信子系統(tǒng)111緊鄰主板102的最下端設(shè)置，并且通信子系統(tǒng)111包括緊鄰主板102最上端設(shè)置的腔103，可優(yōu)選的，腔103作為從最上表面到最下表面的穿過主板102延伸的縫隙或孔。
顯示器122作為包括顯示面板104(如圖1)和攜帶顯示電阻106的印刷電路板105的獨立單元，可優(yōu)選的，顯示面板104包括LCD顯示面板，顯示面板104和顯示電子器件106保持在同一支撐框架107中，如前所示，LCD顯示電子器件106緊密放置在電路板105上的共同區(qū)域中。
如圖5所示，顯示器122通過將LCD顯示電子器件106與腔103對準被安裝在主板102上，并將支撐框架107固定到主板102。典型的，支撐框架107用粘接劑層或其它合適的按鈕固定到主板102。
當顯示器122安裝在主板102上時，顯示電子器件106從電路板105延伸到腔103，因為顯示電子器件106設(shè)置于腔103內(nèi)，顯示電子器件106和主板102上的電子器件只需要保持一個很小的間隙(例如0.6mm)，該間隙用于當手持式計算裝置100受到碰撞，例如當手持式計算裝置100落下時，使顯示器122相對于主板102移動，顯而易見，該間隙比傳統(tǒng)的手持式計算裝置需要的間隙小。
可選擇的，若顯示器122上的壓力可忽略不計時，該間隙可除去。在任一情況下，手持式計算裝置100的厚度都比已有技術(shù)中的手持式計算裝置的厚度小。
如下所述，盡管在這個例子中腔103為一個縫隙，但是腔103也可設(shè)置為具有適應(yīng)于顯示電子器件106的有效深度的切口或凹槽區(qū)域，在這個變化中，顯示器122可選的最大厚度是凹槽區(qū)域103平均厚度的一到十倍。
優(yōu)選地，設(shè)置于顯示器122和主板102之間的粘接劑層為一有彈性的粘接劑層，其具有將彈性層粘附到顯示器122的第一粘接劑表面，將彈性層粘附到主板102上的第二粘接劑表面。典型的，第一粘接劑表面為一永久粘接表面，而第二粘接劑表面為可移除粘接表面，但是第一粘接劑表面和第二粘接劑表面的性能可交換。然而，可選擇的，如果需要，第一和第二粘接劑表面可包括可移除或永久粘接表面。
優(yōu)選地，第二粘接劑表面包括僅設(shè)置于第二粘接劑表面上預(yù)定的區(qū)域的重置位的粘接劑，以使得顯示器122更易于從主板102上移除。進一步的，優(yōu)選的彈性層包括慢回彈聚氨酯泡沫層以吸收振動(shear)和碰撞力。
選擇彈性層，從而當顯示器122粘附于主板102上，且振動和碰撞力施加在顯示面板104上，彈性層吸收了這些力，從而減小了顯示面板104被損壞的趨勢。特別的，彈性層的回彈性能(除了間隙)允許顯示器122相對于主板102輕微移動(對向、遠離和橫向)。結(jié)果，若手持式計算裝置100被撞擊或落下，施加在顯示面板104上的碰撞力將比在前技術(shù)的計算裝置小，相應(yīng)的，顯示面板104因為這種損壞而受到破壞的趨勢減小了。
對于具有2.2英寸的LCD顯示器122(具有3.2mm厚度模塊)的手持式計算裝置100，優(yōu)選的落下試驗性能(從一米高度落下)可通過采用0.53mm厚度的彈性層106獲得，其為Rogers公司PORON(商標)泡沫狀的(cellular)、特別柔軟、慢回彈PET支撐的聚氨酯泡沫P/N4790-92-25021-04。彈性層106的PET支撐側(cè)覆蓋著0.051mm的3M9667，467MP或467MPF的持久粘接劑，另一側(cè)可選擇的覆蓋著0.063mm的Adchem8311M-74低粘度可移除粘接劑。
本發(fā)明的范圍由附后的權(quán)利要求書界定，而以上描述緊圍優(yōu)選實施例的描述，普通技術(shù)人員可證實某些對前述的實施例進行的調(diào)整，盡管沒有在這里詳盡討論，卻不偏離如附后的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種手持式計算裝置，包括系統(tǒng)主板，包括不具有電子器件電路的區(qū)域；安裝于主板的顯示器，所述顯示器包括顯示面板和帶有用于顯示面板的顯示電子器件的電路板，顯示電子器件設(shè)置在電路板上的公共區(qū)內(nèi)，顯示電子器件在區(qū)域中排列，并從公共區(qū)延伸至移除區(qū)域，顯示電子器件和主板上的電子器件電路被小間隙分開，當手持式計算裝置受到?jīng)_撞時，該小間隙允許顯示器相對于主板移動。
2.如權(quán)利要求1所述的手持式計算裝置，上述區(qū)域包括穿過主板延伸的小孔。
3.如權(quán)利要求1所述的手持式計算裝置，上述區(qū)域包括具有足夠容納顯示電子器件的厚度的凹槽區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的手持式計算裝置，上述顯示器具有的最大厚度是凹槽區(qū)域平均厚度的一到十倍。
5.如權(quán)利要求2或3所述的手持式計算裝置，進一步包括設(shè)置于系統(tǒng)主板和顯示器之間的粘接劑層，將顯示器固定在主板上。
6.如權(quán)利要求5所述的手持式計算裝置，上述粘接劑層包括彈性粘接劑層，彈性粘接劑層和間隙便利顯示器的移動。
7.如權(quán)利要求6所述的手持式計算裝置，上述手持式計算裝置為無線通信裝置。
8.一種安裝在手持式計算裝置的主板上的顯示器，該主板包括不具有電子器件電路的區(qū)域，顯示器包括顯示面板；帶有用于顯示面板的顯示電子器件的電路板，顯示電子器件設(shè)置于電路板上的公共區(qū)內(nèi)，公共區(qū)具有小于該區(qū)域的尺寸；和將顯示面板固定在電路板上的支撐框架，當顯示器安裝在主板上時，顯示電子器件從公共區(qū)延伸至該區(qū)域，支撐框架提供了顯示器和主板之間的小間隙，當手持式計算裝置受到?jīng)_撞時，該小間隙允許顯示器相對于主板移動。
9.如權(quán)利要求8所述的顯示器，上述區(qū)域包括穿過主板延伸的小孔。
10.如權(quán)利要求8所述的顯示器，上述區(qū)域包括凹槽區(qū)域，上述顯示電子器件具有小于凹槽區(qū)域的深度的厚度。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示器，上述顯示器具有的最大厚度是凹槽區(qū)域平均厚度的一到十倍。
12.如權(quán)利要求9或10所述的顯示器，進一步包括設(shè)置于系統(tǒng)主板和顯示器之間的粘接劑層，將顯示器安裝主板上。
13.如權(quán)利要求12所述的顯示器，上述粘接劑層包括彈性粘接劑層，彈性粘接劑層和間隙便利顯示器的移動。
14.如權(quán)利要求9或10所述的顯示器，上述間隙為0.6mm。
全文摘要
一種手持式計算裝置，包括系統(tǒng)主板和裝配在主板上的顯示器。主板包括不具有電子器件電路的區(qū)域。顯示器包括顯示面板和帶有顯示電子器件的顯示面板的電路板，顯示電子器件設(shè)置于電路板上的公共區(qū)，顯示電子器件在區(qū)域中排列，并從公共區(qū)延伸至移除區(qū)域，顯示電子器件和主板上的電子器件電路被小間隙分開，當手持式計算裝置受到影響時，該小間隙允許顯示器相對于主板移動。
文檔編號H04M1/02GK1717167SQ20051009130
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月2日
發(fā)明者馬克·A·德拉德, 陳超, 羅伯特·勒夫斯, 羅伯特·W·菲利普, 道格·弗雷吉, 約翰·霍姆斯, 米哈爾·利薩爾迪斯, 費莉佩·奧利弗拉·西蒙斯 申請人:捷訊研究有限公司