集成的光管和周边机壳

摘要

本申请涉及集成的光管和周边机壳。描述了带有显示器（106）的薄外形的便携式电子设备。显示器可包括带有整体地形成的光管（104）和周边机壳（102）的显示器组件。可以使用光管（104）来为显示器（106）提供背光。光管（104）和周边机壳（102）可以被整体地形成，以改善光管（104）的刚性，并使显示器的总体高度降低。在一个实施例中，光管（104）和周边机壳（102）可以使用诸如注模过程之类的共同模压过程来形成。

权利要求

1.一种显示器组件，包括：

包括多个可变透射元件的显示器玻璃，其中，所述可变透射元件被配置成在所述显示器玻璃上形成一个或多个图像；

由透明光学级材料形成的光管，其中，所述光管被配置成跨所述光管的顶表面生成基本上均匀的光分布，以照射显示器玻璃的底表面，其中，所述光管被配置成从沿着所述光管的边缘安置的一个或多个照明源接收用于分布的光；以及在所述光管的外边缘附近的表面区域中直接粘接到所述光管的周边机壳，其中，所述周边机壳被配置成在所述光管的顶表面上方延伸，以便形成所述周边机壳的开口空腔，并且其中所述开口空腔被配置成容纳所述显示器玻璃，并且其中所述周边机壳经由所述开口空腔被直接耦合到所述显示器玻璃，并且其中所述周边机壳和所述光管是整体形成的，并在共同模压过程中彼此粘接，所述光管和所述周边机壳之间的粘接增大所述光管的刚性。

2.如权利要求1所述的显示器组件，其中，所述光管和所述周边机壳是由被选择为在所述共同模压过程中彼此粘接的两种不同塑料材料形成的。

3.如权利要求1所述的显示器组件，其中，所述周边机壳在所述光管的侧边缘周围延伸并延伸到所述光管的顶表面上，以形成包围所述显示器玻璃的基本上矩形的区域，其中，所述周边机壳沿着所述侧边缘和所述顶表面粘接到所述光管。

4.如权利要求1所述的显示器组件，其中，所述光管的侧边缘中的一个或多个的外形被构建为影响所述边缘附近的光管的表面顶部的光的分布。

5.如权利要求1所述的显示器组件，其中，所述周边机壳由相对光学上黑色的材料形成。

6.如权利要求1所述的显示器组件，其中，所述周边机壳包括带有不同于第二部分的折射率的第一部分。

7.如权利要求1所述的显示器组件，其中，所述显示器玻璃被置于所述光管的顶表面的顶上。

8.如权利要求1所述的显示器组件，其中，所述周边机壳的开口空腔包括多个凸起边缘，其中所述凸起边缘被配置成以基本上层叠的配置使所述显示器玻璃和所述光管对齐。

9.一种显示器，包括：

包括多个可变透射元件的显示器玻璃，其中，所述可变透射元件被配置成在所述显示器玻璃上形成图像；

置于所述显示器玻璃下面的、由透明光学级材料形成的光管，所述光管被配置成跨所述光管的顶表面生成基本上均匀的光分布，以将光透射到所述显示器玻璃的底表面，以便照射在所述显示器玻璃上形成的图像；

沿着所述光管的边缘排列的、生成跨所述光管的顶表面分布的光的一个或多个照明源；以及在所述光管的外边缘附近的表面区域中直接粘接到所述光管的周边机壳，所述周边机壳在所述光管的顶表面上方延伸，以便形成所述周边机壳的基本上矩形的空腔，其中所述基本上矩形的空腔被配置成容纳所述显示器玻璃，并且其中所述周边机壳经由所述基本上矩形的空腔被直接耦合到所述显示器玻璃，并且其中所述周边机壳和所述光管彼此粘接以增大所述光管的刚性。

10.如权利要求9所述的显示器，其中，所述光管和周边机壳是分开地形成的，然后粘接在一起。

11.如权利要求9所述的显示器，进一步包括：位于所述显示器玻璃上方的偏振器。

12.如权利要求9所述的显示器，进一步包括：置于所述光管下面的被配置成向上反射退出所述光管的底表面的光的反射层。

13.如权利要求9所述的显示器，其中，所述光管的顶表面被纹理化，以漫射退出所述光管的顶表面的光。

14.一种电子设备，包括：

显示器，包括：

包括多个可变透射元件的显示器玻璃，所述可变透射元件被控制以在所述显示器玻璃上形成图像；

置于所述显示器玻璃下面的、由透明光学级材料形成的光管，所述光管被配置成跨所述光管的顶表面生成基本上均匀的光分布，以将光透射到所述显示器玻璃的底表面，以便照射在所述显示器玻璃上形成的图像；

沿着所述光管的边缘排列的、生成跨所述光管的顶表面分布的光的多个发光二极管；

以及

在所述光管的外边缘附近的表面区域中直接粘接到所述光管的周边机壳，所述周边机壳在所述光管的顶表面上方延伸，以便形成所述周边机壳的基本上矩形的空腔，其中所述基本上矩形的空腔被配置成容纳所述显示器玻璃，并且其中所述周边机壳经由所述基本上矩形的空腔被直接耦合到所述显示器玻璃，并且其中所述周边机壳和所述光管彼此粘接以增大所述光管的刚性；

耦合到所述显示器、用于控制在所述显示器玻璃上形成的图像的处理器；以及耦合到所述处理器和所述显示器的电池。

15.如权利要求14所述的电子设备，其中，所述光管包括用于混合从所述多个发光二极管生成的光的混合区域。

16.如权利要求14所述的电子设备，其中，透射元件包括液晶。

17.如权利要求14所述的电子设备，其中，所述周边机壳包括基本上是反光的第一部分和基本上吸收光的第二部分。

18.如权利要求14所述的电子设备，其中，包括所述显示器玻璃和所述光管的所述周边机壳被配置成安装在所述电子设备的外壳内。

19.一种制造显示器的方法，包括：

提供包括多个可控制透射元件的显示器玻璃，其中，所述显示器玻璃被配置成显示图像；

为光管提供光学级透明材料；

为周边机壳提供材料，包括所述材料的光学性质；

形成所述光管，所述光管被配置成将来自一个或多个照明源的光透射通过所述光管的顶表面；

形成所述周边机壳；

将所述周边机壳和所述光管接合，其中所述周边机壳和所述光管被接合，以形成所述周边机壳的大致矩形的空腔，其中所述矩形的空腔被配置成容纳所述显示器玻璃，其中所述周边机壳经由所述大致矩形的空腔被直接耦合到所述显示器玻璃，并且其中所述光管被配置成将光透射通过所述显示器玻璃，以照射在所述显示器玻璃上显示的图像；以及在所述光管的下面提供反射层。

20.如权利要求19所述的方法，其中，所述光管和所述周边机壳在共同模压过程中形成并彼此接合。

说明书

集成的光管和周边机壳

技术领域

[0001] 本发明涉及消费类电子设备，具体来说，涉及与薄外形的消费类电子设备的显示器设计相关联的方法和设备。

背景技术

[0002] 从可视观点来看，用户常常发现消费类电子设备的紧凑光滑的设计更美观吸引人。作为示例，薄且轻的便携式电子设备设计常常受消费者的欢迎。在一些薄的设备设计中，设备的一面几乎完全专用于显示器的可查看部分，而其他输入/输出部件被置于侧面周围和/或设备与显示器相对的背面。通常，显示器由薄外形的外壳包围，其中显示控制器、主逻辑板、电池及其他接口电路都封装在外壳内。

[0003] 在薄外形的电子设备中常常使用背光显示器。诸如液晶显示器之类的背光显示器可以包括带有若干个可以被控制以改变跨显示器玻璃的光透射率的元件的显示器玻璃部件。通过跨显示器玻璃改变光透射率，可以在背光显示器上查看不同的图像。

[0004] 背光显示器的设计中的一个目标是从边缘到中心跨显示器提供相对同质的光学性质，诸如均匀的照明亮度。例如，背面照明在显示器上生成局部区域的亮暗区域，诸如靠近边缘处较暗而靠近中心处较亮，这是不合乎需要的。显示器上的局部区域亮暗不均是不合乎需要的，因为从显示器输出的图像的对比度会改变。图像对比度的改变会导致图像在显示器上可查看的细节以及比较均匀的亮度变得不可查看。

[0005] 跨显示器的光亮度分布会受生成从显示器发出的光的一个或多个照明源的位置以及来自照明源的光从显示器发出之前传播的路径的影响。作为示例，可以使用光管来将来自显示器边缘附近的照明源的光分布到包括显示器的相对边缘的显示器的不同部分。光在从显示器发出之前所传输的路径可包括从一个或多个不同的表面反射。除非适当地设计表面，否则光反射会导致显示器上的局部区域亮暗不均，随后使显示的图像失真。

[0006] 随着使消费类电子设备以及它们相关联的显示器叠层更薄，包括显示器叠层的设备的弯曲就变成会影响显示器的发光性质的问题。例如，用户诸如通过触摸屏界面与电子设备进行交互的力，会导致触摸屏下面的显示器中的光管和相关联的显示器玻璃移动和/或变形。所产生的光管的移动和变形会改变与光管相关联的光路，使得其发光性质会改变。随着光管从一种形状弯曲成另一种形状，光管的发光性质会改变，使得生成显示器上图像输出中的可觉察失真。

[0007] 鉴于上面的内容，需要解决可能由于与操作带有薄且紧凑外壳的轻重量便携式电子设备相关联的结构变形所产生的光学问题的诸如光管和其支撑结构之类的显示器部件。

发明内容

[0008] 概括地说，此处所公开的各实施例描述了适用于诸如膝上型计算机、手机、上网本计算机、便携式媒体播放器和平板电脑之类的消费类电子设备中的结构部件。具体而言，描述了解决与带有薄且紧凑的外壳以及相关联的薄外形的显示器的轻便消费类电子设备的设计相关联的强度和光学问题的结构部件。还描述了形成这些结构部件的方法。

[0009] 在一个实施例中，消费类电子设备可以是带有相关联的薄外形的显示器组件的薄外形的便携式电子设备。显示器组件可包括与光管整体地形成的周边机壳。在一个实施例中，光管和周边机壳可以基本上是矩形形状，其中周边机壳基本上是空心的以便光管被安置在周边机壳的内部部分内。

[0010] 包括诸如液晶之类的可变透射元件的显示器玻璃可以安装在光管上方，以便它部分地位于周边机壳内并由周边机壳包围。光管可以被配置成分布来自诸如发光二极管（LED）之类的位于光管的一个边缘的一个或多个照明源的光。光管以及其周围的结构可以被设计成沿着光管的长度透射光，以便以相对同质的方式照射显示器玻璃的底部。位于电子设备内的处理器可以被配置成控制显示器玻璃中的透射元件，以便与由光管所提供的光一起，从显示器输出图像，并可在显示器上查看所述图像。

[0011] 随着显示器组件变薄，结构的总体刚性会减小。整体地形成光管和周边机壳的一个优点可以是提高显示器组件的刚性。刚性的提高可以减轻与光管相关联的在电子设备的操作过程中会发生的变形。如此，允许使用较薄的显示器组件。光管的变形会改变其光学特性，诸如其光分布性质，并导致在显示器玻璃上生成的图像显得失真。整体地形成光管和周边机壳的另一个优点是，光管的外周边边缘和周边机壳的内边缘之间的间隙可以最小化并可能消除。间隙的消除可以最小化与光管相关联的不合乎需要的光泄漏。

[0012] 在特定实施例中，周边机壳和光管可以使用共同注模过程整体地形成。例如，可以在模压过程的第一步骤中首先形成光管，然后可以在模压过程的第二步骤中形成周边机壳，或反之亦然。可以如此选择光管和周边机壳所使用的材料，以便在共同模压过程中，在周边机壳和光管彼此接触的区域，在光管和周边机壳之间生成粘接。可以选择形成光管和周边机壳所使用的材料的热膨胀系数，以便在共同模压过程中形成的粘接在对电子设备的操作过程中会发生的整体地形成的部件的收缩和膨胀中被保持。

[0013] 在一个实施例中，光管可以由诸如聚碳酸酯塑料之类的光学级透明塑料形成，而周边机壳可以由另一种类型的塑性材料，诸如与光管相同材料系列中的塑料形成。在特定实施例中，周边机壳可以由“黑色”，即相对不反光的材料形成。在另一个实施例中，周边机壳的反光性质可以在整个部件中变化。例如，周边机壳的一部分可以是“白色”，以便反光性较强，而周边机壳的另一个部分可以反射性不太强。

[0014] 在特定实施例中，光管可包括混合来自照明源的光的混合区域。混合区域可以比光管的其他部分相对更厚。在一个实施例中，光管的外表面，诸如与显示器玻璃的底部相对的光管的顶表面可以被纹理化。可以使用纹理工艺来提供从光管发出的更均匀的光分布。例如，通过纹理工艺的光可以被扩散以提高其均匀性。在其他实施例中，光管的外边缘可以被成形为在外边缘附近产生所需的光反射率图案。光管的外边缘的某些部分可以由周边机壳的内边缘部分包围并与它们接触。如上文所描述的，在这些接触区域，周边机壳和光管可以彼此粘接。

[0015] 通过下面结合附图进行的详细描述，其他方面和优点将变得显而易见，所述附图仅作为示例描述本发明的原理。

附图说明

[0016] 通过以下结合各个附图的详细描述，可以容易地理解所描述的各实施例，其中，类似的附图标记表示类似的结构元件，其中：

[0017] 图1A示出了根据所描述的实施例的便携式电子设备的显示器组件的顶视图。

[0018] 图1B示出了根据所描述的实施例的便携式电子设备的显示器组件的侧视图。

[0019] 图2示出了根据所描述的实施例的光管的透视图。

[0020] 图3示出了根据所描述的实施例的有和没有变形的显示器玻璃和光管的截面图。

[0021] 图4A-4B示出了根据所描述的实施例的光管的顶视图。

[0022] 图5A-5C示出了根据所描述的实施例的整体地形成的光管和周边机壳的顶视图。

[0023] 图6是根据所描述的实施例的利用整体地形成的光管和周边机壳制造便携式电子设备的方法的流程图。

[0024] 图7A示出了根据所描述的实施例的便携式电子设备的顶视图。

[0025] 图7B示出了根据所描述的实施例的便携式电子设备的底视图。

[0026] 图7C示出了根据所描述的实施例的便携式电子设备的框图。

具体实施方式

[0027] 在下面的详细描述中，阐述了很多具体细节，以便全面地理解构成所描述的实施例的基础概念。然而，对本领域技术人员显而易见的是，可以在没有某些或全部这些具体细节的情况下实施所描述的实施例。在其他情况下，没有详细描述已知的处理步骤，以避免对基础概念造成不必要的模糊。

[0028] 背光显示器的显示器组件可包括显示器玻璃、光管和周边机壳。显示器玻璃可以提供可以被用来在显示器玻璃上形成图像的若干个可控透射元件，诸如液晶。为使图像可查看，可以使用一个或多个光源来生成穿过显示器玻璃的底部并朝向正查看在显示器玻璃上形成的图像的用户出去的光。可以使用光管来将由一个或多个光源所生成的光透过显示器玻璃的底部。可以使用周边机壳来支撑和/或对齐显示器组件中的与显示器相关联的其他部件，诸如显示器玻璃和光管。显示器玻璃和光管可以部分地被周边机壳封闭和/或包围。

[0029] 为减小电子设备的厚度，通常需要减小设备中的诸如显示器之类的各种部件的厚度，同时保持每一个部件的功能。减小显示器组件的厚度一般需要从组件中去除容易成为显示器组件的较厚部件的结构，诸如与周边机壳、显示器玻璃和光管相关联的结构。随着显示器组件的部件变薄，组件的结构刚度会丧失。结构刚度是所关心的问题，因为不希望有的弯曲会影响显示器的光学性质，诸如从光管生成的光分布，使得会降低从显示器输出的图像质量。在下面的段落中参考两个显示器组件设计，更详细地示出了结构刚度对光学性质的影响。

[0030] 在背光显示器组件的第一设计中，周边机壳可以作为大致的矩形板来形成。矩形板可包括围绕其周边的凸起边缘，以便形成开口的矩形空腔。显示器玻璃和光管的大小可以调整为安装在开口的矩形空腔内，其中空腔的边缘使显示器玻璃和光管以层叠的配置彼此对齐。在此示例中，光管被定位为使得被安置在显示器玻璃和形成显示器组件的周边机壳的底部的矩形板之间。如此，在此设计中，显示器组件可包括与周边机壳相关联的层，与光管相关联的层和与显示器玻璃相关联的层。周边机壳的底部部分可以增大显示器组件的刚性，并可以帮助防止光管移动，因为光管夹在显示器玻璃和周边机壳的底部部分之间。

[0031] 在第二设计中，为减小显示器组件的厚度，可以去除周边机壳的底层。如此，周边机壳可以是包围显示器玻璃和光管的空心矩形形状的元件。当显示器玻璃和光管被安置在周边机壳内时，周边机壳可以帮助使这两个部件彼此对齐。

[0032] 在第一和第二设计中，光管可以不直接附接到周边机壳中，而是从显示器玻璃悬挂下来。已经发现，随着显示器组件以及诸如显示器玻璃和光管之类的其相关联部件变得越来越薄，显示器玻璃上方的触摸屏界面的驱动会导致显示器玻璃和光管移动并变形。光管的移动和/或变形会影响其发光质量，使得在光管上方的显示器玻璃上生成的图像会显得失真。在第一设计中，显示器玻璃和光管的向下运动是受限的，因为周边机壳包括限制光管的向下运动的底部。然而，在第二设计中，向下运动不再受限制，因为周边机壳不再包括底部。

[0033] 为减轻光管的移动和/或变形，一种方法是增大其刚性和/或约束其运动。一种增大光管的刚性的方法是使它更厚。然而，由于设计目标是最小化显示器的厚度，因此增大光管的厚度是不合乎需要的。如下文更详细地描述的，另一种方法是将光管附装到周边机壳以增大其刚性。通过将周边机壳附装到光管，光管的有效厚度并因此其刚性增大。然而，显示器组件的总厚度不会增大，因为周边机壳已经是显示器组件的一部分。此设计类似于上文所描述的第一设计，其中周边机壳包括底部，只是周边机壳的底部现在通过光管形成。

[0034] 下面参考图1A-7C讨论包括整体地形成的光管和周边机壳的薄外形的显示器的设计以及其在便携式电子设备中的使用。然而，所属领域的技术人员将容易地认识到，此处参考这些附图所给出的详细描述只用于说明性目的，并且不应该被解释为限制。具体而言，参考图1A和1B，描述了包括与周边机壳整体地形成的光管的显示器组件的顶视图和侧视图。参考图2描述了光管的细节。参考图3讨论了在施加了外力的情况下的显示器玻璃和光管的剖面视图。在图4A和4B中，讨论了带有不同边缘形状的光管。边缘形状会影响从光管发出的光的分布。在图5A-5C中，描述了与周边机壳整体地形成的光管。参考图6讨论了生成整体地形成的光管和周边机壳的方法。最后，参考图7A，7B和7C描述了可包括带有整体地形成的光管和周边机壳的显示器的便携式电子设备的示例。

[0035] 图1A示出了便携式电子设备的显示器组件100的顶视图。显示器组件100包括显示器玻璃106。显示器玻璃106可以包括若干个带有可变透射率的诸如液晶之类的可控元件。耦合到显示器玻璃的处理器和显示器控制器可以被配置成控制每一个元件的透射率，以在显示器玻璃上形成图像。光管104可以被安置在显示器玻璃106下面，以使形成的图像被看到。

[0036] 光管104可以被配置成透射从诸如108之类的一个或多个发光元件发出的光101。在特定实施例中，发光元件可以是一个或多个发光二极管（LED）或荧光灯泡。在图1A中的实施例中，发光元件位于光管104的一端，光被传输到光管的相对一端，在那里光的一部分透过显示器玻璃106的底部向上发射。在其他实施例中，发光元件108可以不同地分布。例如，发光元件可以位于光管的两端。在另一个示例中，发光元件可以位于光管101的比较长侧中的一侧上，而并非短侧中的一侧上。在再一个示例中，发光元件中的一个或多个可以被定位在光管下面。

[0037] 光管106可以被配置成透射从发光元件108发出的光101，以便利用基本上均匀的亮度照射显示器玻璃106。基本上均匀的亮度使在显示器玻璃106上形成的图像被以其打算的对比度级别来查看，即，以由图像性质确定的图像的一部分相对于图像的另一部分的相对亮度。如果由光管104所生成的亮度级别不均匀，那么图像中的对比度级别通过图像性质和光管的亮度级别的变率来确定。如果光101的亮度级别的变率在光管104中是显著的，那么在显示器玻璃106上形成的图像会显得失真。

[0038] 周边机壳102包围显示器玻璃106。显示器玻璃106的大小可以调整成使得它安装在周边机壳102内。当被组装在周边机壳内的此位置时，显示器玻璃106可以适当地对齐，并相对于诸如光管102之类的其他显示器组件部件固定就位。可以使用周边机壳102来将显示器组件100固定在电子设备的外壳内（例如，参见图7A-7B）。

[0039] 周边机壳102和光管104可以以某种方式彼此固定。在一个实施例中，光管104和周边机壳102可以分开地形成，然后以某种方式粘接和/或附装在一起。在如下更详细地描述的另一个实施例中，周边机壳102和光管104可以使用共同模压过程来整体地形成。

[0040] 图1B示出了便携式电子设备的显示器组件100的侧视图。显示器玻璃106的大小可以调整为安装在周边机壳内，以便由周边机壳围绕。显示器玻璃106的高度可以在周边机壳102的高度上方延伸。在其他实施例中，周边机壳102可以在显示器玻璃106的高度上方延伸。显示器玻璃106可包括若干个透射元件112。如上文所描述的，每一个元件112的透射率都可以由处理器和/或显示器控制器控制，以在显示器上生成可查看的图像。

[0041] 光偏振器110可以位于显示器玻璃106的上面。当安装显示器组件100时，防护玻璃和触摸屏（每一个都未示出）可以位于偏振器110和显示器玻璃106上方。光管104被安置在显示器玻璃106下面。光管104被配置成将光透射通过显示器玻璃的底部，并从显示器玻璃106的顶部发出。透过光管的光使用透射元件112使在显示器玻璃106中形成的图像能被查看。

[0042] 周边机壳102可以部分地包围光管并与光管接触。在周边机壳102和光管104彼此接触的区域，周边机壳102和光管104可以彼此粘接。例如，周边机壳102和光管104可以在共同模压过程中彼此粘接（例如，参见图6）。

[0043] 反射层113可以位于光管104下面。反射层113可以被配置成将从光管104发出的光向下反射回光管。在一个实施例中，反射层113可以使用诸如105之类的粘合剂被附接到周边机壳102和/或光管104。在另一个实施例中，可以向光管的底部喷涂诸如反光漆之类的反射涂层，以形成反射层113。

[0044] 图2示出了光管104和照明源115的透视图。照明源115可以发射光子120。光管104可包括充当混合区域116的较厚的部分。在混合区域内，来自诸如不同LED的若干个照明源的光可以混合在一起。退出混合区域116的光可以在其亮度方面比进入混合区域的光更均匀。

[0045] 在光退出混合区域116之后，它朝其相对的末端沿着光管104的其余部分向下传播。从侧面和底部退出光管104的光可以被反射和/或吸收，取决于包围光管的材料。例如，如上文参考图1B所描述的，可以在光管104下面安置被设计用于将从光管的底部退出的光反射回到光管的反射层。从光管104退出的光，除通过光管的顶部的以外，降低了光管上方的显示器玻璃的最大亮度。如此，通常需要最小化通过光管的侧面和底部的光损失。

[0046] 在参考图5A和5C更详细地描述的实施例中，包围光管104的周边机壳的材料可以相对光学上是吸收性的，诸如黑色材料。如此，透过光管104的侧面的光可以被周边机壳所吸收，防止光泄漏到包围光管104的设备的内部。在其中光管和周边机壳不是整体地形成的其他设计中，周边机壳需要光学上反射性更强的材料，因为从光管的侧面泄漏的光会太大。为周边机壳使用光学上反射性更强的材料的不利一面是光会散射到外壳内部的其他部分，这是不需要的。

[0047] 在此处所描述的各实施例中，与周边机壳整体地形成的光管104，会比周边机壳和光管不是整体地形成的其他设计更薄。随着光管104变薄，从光管的侧面出来的损失减小，因为侧面的表面面积减小。另外，在此处所描述的各实施例中，光管104的侧面可以集成到周边机壳中，以便与光管和周边机壳分开地形成的设计相比，光管和周边机壳之间的间隙被最小化。光管和周边机壳之间的间隙的最小化还可以减少光泄漏。来自较薄且更密切集成的光管的减少的光泄漏允许将黑色材料用于周边机壳。在某些情况下，为了美观需要使用黑色材料。

[0048] 光管104可以被配置为使得大部分光从光管的顶表面退出。从顶表面退出的光可以进入显示器玻璃106的底部，以照射在显示器106上形成的图像。光管104的顶表面可以被纹理化。纹理化工艺可以被设计成在光从光管退出时均匀地扩散光，并最小化光管的顶表面的光的亮度的变化。在另一个实施例中，可以在光管104和显示器玻璃106之间安置带有扩散性质的层。

[0049] 图3示出了有和没有变形地与周边机壳整体地形成的显示器玻璃106和光管104的截面图。在图3的顶部中，光管104、显示器玻璃106和周边机壳102基本上是平的，生成来自光管的第一光图案122。在图3的底部，向显示器组件施加外力。例如，可以由与位于玻璃上方的触摸屏进行交互的用户施加外力。外力126的施加会导致光管104稍微变形，这会稍微改变从光管104发出的光图案124。

[0050] 由于光管104被锚定到周边机壳，因此外力126可以在整个光管中分布并分布到周边机壳中。与力126不张开的情况下相比，力126的这种张开可以减小特定区域的弯曲。如此，尽管由于光管104的变形，来自光管的光图案124可以稍微改变，但是设计可以使变形足够小，使得其对显示的图像的影响被视为可以接受的。

[0051] 图4A-4B示出了光管140和142的顶视图。光管140和142分别包括侧面130a、130b、130c和130d，以及侧面132a、132b、132c和132d。光管的侧面中的每一个都可包括边缘图案。
例如，在光管140上，侧面130a包括边缘图案131a，侧面130b包括边缘图案131b，侧面130c包括边缘图案131c，侧面130d包括边缘图案131d。进一步地，在光管142上，侧面132a包括边缘图案133a，侧面132b包括边缘图案133b，侧面132c包括边缘图案133c，以及侧面132d包括边缘图案133d。

[0052] 可以选择每一个光管上的边缘图案以影响从光管发出的光分布。例如，边缘的形状可以被调整为在光管的边缘附近产生更加均匀的光分布。边缘图案可以在每一个光管诸如140和142之类的侧面周围变化，以及在不同光管设计之间变化。例如，光管142的侧面132a的边缘图案133a不同于侧面133c的边缘图案133c。边缘图案133a比边缘图案133c包括更多凸起。作为另一个示例，光管140的侧面130b上的边缘图案131b不同于光管142的侧面
132b上的边缘图案133b。边缘图案131b比边缘图案133b包括更多且较小的凸起。

[0053] 在其他实施例中，边缘图案可以沿着诸如131b和131d之类的侧面的长度方向变化。作为示例，如果在光管140的近侧131c安置了光源，那么沿着侧面131b和131d的边缘图案可以随着与光源的距离的增大而变化。可以执行诸如涉及光线跟踪的模拟之类的模拟，在这种模拟中，从光管附近的光源发出光线。随着光线穿过光管，可以建模光线的反射和吸收。基于模拟，可以进行从光管的顶表面退出的光的强度预测，包括光分布的相对均匀性。光线的反射和吸收可包括建模穿过光管的底部和侧面的光的反射或吸收。基于这些模拟，边缘图案的形状可以调整为以跨光管的顶表面产生更加均匀的光分布。

[0054] 图5A-5C示出了根据所描述的实施例的整体地形成的光管和周边机壳的顶视图。在一个实施例中，周边机壳可以与光管一起共同模压。首先，诸如在注模过程的第一射出（shot）中，可以模压光管，然后可以诸如在注模过程的第二射出中，在光管的顶部上模压周边机壳。在其他实施例中，可以在模压过程中首先形成周边机壳，接下来是光管。在又一些其他实施例中，光管和周边机壳可以分开地形成，然后模压在一起。

[0055] 用于光管和周边机壳的材料可以是不同的。例如，光管可以由诸如聚碳酸酯塑料之类的光学级透明材料形成，而周边机壳可以由诸如吸收性的在光学上黑色的材料之类的不透明材料形成。可以如此选择光管和周边机壳的材料的性质，使得在注模过程中光管和周边机壳可以粘接在一起。在其他实施例中，可以分开地形成光管和周边机壳。然后，可以使用粘合剂来粘接光管与周边机壳。

[0056] 在图5A和5B中，示出了共同模压的光管和周边机壳180和181的顶视图。在两个示例中，分别在上文参考图4A所描述的光管140上形成周边机壳150和152。可以改变周边机壳150和152的尺寸，以满足与所形成的部件的强度和光学性质相关联的设计目标。例如，周边机壳150的内边缘156a和外边缘156b之间的距离小于周边机壳的内边缘154a和外边缘154b之间的距离。如此，周边机壳152可以比周边机壳150更硬。

[0057] 作为另一个示例，在图5A中，选择周边机壳150的尺寸，使得光管140的侧面周围的每一个凸起之间的空间完全由周边机壳150填充。在图5B中，选择周边机壳152的尺寸，使得在凸起之间的空间，在周边机壳152和光管140之间存在间隔156。可以提供间隔156以改变光管的光学特性，诸如改善从其边缘附近的光管发出的光的分布。

[0058] 在图5C中，示出了与机壳182共同模压的光管的另一实施例。在一个实施例中，周边机壳182的光学特性可以选择为恒定的。例如，周边机壳可以由相对吸收性较强的如此在光学上为黑色的单个材料形成。在另一个实施例中，如图5C所示，周边机壳的光学性质可以跨周边机壳的表面而改变。如图所示，周边机壳160的光学性质，与机壳的其余部分相比，在内边缘162a和162b之间的区域不同。例如，周边机壳160的一部分可以比周边机壳的另一个部分吸收性更强，即，更黑一些。可以改变周边机壳的光学性质，以改善透过显示器玻璃的光的光分布，因为取决于周围的周边机壳的光学性质，从光管的侧面退出的光被吸收、反射和散射。

[0059] 在一个实施例中，带有变化的光学性质的周边机壳可以通过利用改变其光学性质（即，更改其相对反射率和吸收率）的材料掺杂共同的塑料来形成。然后，可以将掺杂的塑料注入到模具中，其中向模具中的周边机壳的第一位置注入带有第一掺杂剂含量的塑料，向模具中的周边机壳的第二位置注入带有第二掺杂剂含量的塑料。注入带有不同掺杂剂含量的塑料会导致其光学性质在不同的位置不同的诸如182之类的周边机壳。

[0060] 图6是利用整体地形成的光管和周边机壳制造便携式电子设备的方法200的流程图。在202中，可以确定光管和周边机壳材料性质。光管通常由诸如聚碳酸酯塑料之类的光学级透明材料形成。可以选择塑料以与诸如注模过程之类的制造过程兼容。

[0061] 如果周边机壳和光管是共同模压的，诸如在双射出注模过程中，那么可以选择用于周边机壳的材料，使得在模压过程中在周边机壳和周边机壳之间形成粘接，而无需提供额外的粘合剂。如果周边机壳和光管是分开地形成然后粘接在一起的，则可以选择与用于光管和周边机壳的材料兼容的合适的粘合剂。可以选择周边机壳和光管的热膨胀系数，使得在周边机壳和光管之间形成的任何粘接不会由于各材料之间的不同热膨胀率而破裂，且不会发生不希望有的弯曲。

[0062] 可以选择周边机壳的不同的光学性质，以满足与光管相关联的照明目标，诸如影响通过边缘附近的光管的顶表面的光分布。在一个实施例中，为影响光管的边缘附近的光分布，周边机壳的反射率可以从在光学上反射性较强的白色材料到在光学上吸收性更强的黑色材料之间变化。周边机壳的光学性质可以在其表面上基本上是均匀的。例如，周边机壳可以由主要吸收光的黑色材料形成。在另一个实施例中，周边机壳的光学性质可以在不同的部分之间变化。例如，周边机壳的两个侧面可以由反射性较强的材料（例如，在光学上白色的）形成，而其他侧面可以由吸收性较强的材料（例如，在光学上黑色的）形成。

[0063] 进一步地，周边机壳可以由带有不同的折射率的两种不同的材料形成。例如，周边机壳的第一部分可以由带有第一折射率的材料形成，周边机壳的第二部分可以由带有第二折射率的材料形成。在两种材料之间的边界处，由于折射率的差异，会发生光的反射，诸如光从第一材料传到第二材料时。

[0064] 在204中，可以选择机壳和光管的尺寸以符合强度和封装要求。封装要求的一个示例可以是显示器的总体厚度。强调要求的一个示例可以是，当向显示器施加外力时，诸如用户通过位于显示器上方的触摸屏界面输入信息的外力，将光管的移动量限制为低于阈值。封装和强度要求可能会影响诸如光管的厚度和周边机壳的高度和厚度之类的参数。这些参数会彼此影响。如此，可以执行涉及调整这些参数的组合的折中，诸如增大周边机壳的高度，同时减小光管的厚度，或反之亦然。

[0065] 在206中，可以确定光管边缘形状。光管边缘的形状会影响光在光管的顶表面上的分布，特别是光管的边缘附近的光分布。如上文所描述的，需要在跨光管的顶表面提供基本上均匀的亮度。在各种实施例中，可以使用诸如光线跟踪程序之类的程序来模拟跨光管的顶表面的亮度分布，该程序模拟在光进入光管时包括其方向分布的光分布。然后，可以在光穿过光管并由不同表面散射、反射和/或吸收时，在模拟中逐个光子地跟踪进入光管的光，直到它退出光管。基于模拟，可以估计从光管的顶表面退出的光分布，包括光管的边缘图案对跨顶表面的光分布的影响。响应于所述模拟，可以调整光管的边缘图案，以改善跨其顶表面的光分布的均匀性。

[0066] 在208，可以形成光管和周边机壳部件。在一个实施例中，可以分开地形成光管和周边机壳。例如，可以使用两个单独的模压或机器加工过程来形成光管和周边机壳。然后，可以使用诸如环氧树脂之类的粘合剂，将光管和周边机壳粘接在一起。

[0067] 在另一个实施例中，光管和周边机壳可以在共同注模过程中整体地形成。例如，在注模过程的第一射出中，可以形成光管，然后在注模过程的第二射出中，可以将周边机壳耦合到光管。可以如此选择光管和周边的材料，使得在模压过程中在光管和周边机壳之间形成粘接。例如，当在光管上方注入周边机壳的材料时，与熔化的周边机壳接触的光管的表面可以稍微熔化，周边机壳和光管材料可以融合以将两部件粘接在一起。

[0068] 在210，可以形成包括集成的光管和周边机壳部件的显示器模块。组装过程可包括但不仅限于下列各项中的一项或多项：将照明源耦合到光管，在光管下面添加反射层，将显示器玻璃置于由周边机壳和光管所形成的空腔中，在显示器玻璃上方放置偏振层。在一个实施例中，可以在光管和显示器玻璃之间放置扩散层。在另一个实施例中，光管的顶表面可以被纹理化以提供扩散层。在212中，组装的显示器模块可以安装在电子设备中。

[0069] 图7A和7B示出了根据所描述的实施例的便携式计算设备400的顶视图和底视图。便携式计算设备以及其相关联的形状因子只是为了说明而提供的，不意味着限制在其上可以使用整体地形成的光管和周边机壳的设备的类型。便携式计算设备可以适合于握在用户的手中。防护玻璃406和显示器404可以被置于外壳402的开口408内。显示器404可包括位于设备400的内部的如上文参考图1A-6所描述的整体地形成的光管和周边机壳。

[0070] 防护玻璃可包括诸如输入按钮414之类的输入机制的开口。在一个实施例中，可以使用输入按钮414来将便携式计算设备返回到诸如主页（home）状态之类的特定状态。触摸屏界面可以与显示器404相关联。触摸屏界面还可以被用来控制便携式设备的状态，并为在便携式设备上执行的各种应用提供输入。

[0071] 可以在外壳402的周边周围安置其他输入/输出机制。例如，可以在外壳的顶部边缘安置诸如410之类的电源开关，可以沿着外壳的一个边缘安置诸如412之类的音量开关。在外壳的底部边缘安置用于连接耳机或另一个音频设备和数据/电源连接器接口的音频插孔416。外壳400还可包括可使视频数据被接收到的照相机415的光圈。

[0072] 图7C是根据所描述的实施例的电子设备500的框图。电子设备500可包括涉及用于控制电子设备500的总体操作的微处理器或控制器的处理器502。处理器502可以从参考图7A和7B所描述的各种输入机制接收控制信号。基于接收到的控制信号，处理器502可以根据信号来操作设备500。

[0073] 在一个实施例中，电子设备500可以被配置成作为媒体播放器来操作。在其他实施例中，电子设备500可以被配置成与诸如蜂窝电话、因特网电器、视频播放器、视频记录器、游戏机和录音机之类的其他类型的功能一起操作。一般而言，电子设备500可以提供若干个不同的功能，取决于存储在电子设备上并由电子设备执行的不同应用。

[0074] 在媒体播放器模式下，电子设备500可以将涉及媒体项目的媒体数据存储在文件系统504和高速缓存506中。文件系统504可以通常是存储盘或多个盘或诸如闪存之类的固态存储设备。文件系统可以为媒体播放器500提供大容量存储能力。进一步地，由于对文件系统504的访问时间可以相对较慢，因此媒体播放器500还可包括高速缓存506，以减小存储器存取时间。高速缓存506可以是例如由半导体存储器所提供的随机存取存储器（RAM）。

[0075] 电子设备500还可以包括可使电子设备500的用户与电子设备500进行交互的用户输入设备408。用户输入设备508可以采取各种形式，诸如按钮、小键盘、转盘等等。更进一步，电子设备可包括可以由处理器502控制以向用户显示信息的显示器510（屏幕显示）。如上文所描述的，显示器可包括整体地形成的光管和周边机壳。数据总线111可以便于至少文件系统504、高速缓存506、处理器502，以及CODEC512之间的数据传输。

[0076] 在一个实施例中，电子设备500可以将多个媒体项目（例如，歌曲、视频文件和播客）存储在文件系统504中。在电子设备上实例化媒体播放器应用之后，当用户希望让媒体播放器播放特定媒体项目时，可用的媒体项目的列表可以显示在显示器510上。然后，使用用户输入设备508，用户可以选择可用的媒体项目中的一个。处理器502，在接收到对特定媒体项目的选择之后，可以将特定媒体项目的媒体数据提供到编码器/解码器（CODEC）512。然后，CODEC512可以为扬声器514产生模拟输出信号。对于基于视频的媒体项目，可以使用视频CODEC来向显示器510输出视频图像。扬声器514可以是媒体播放器500内部的扬声器或媒体播放器100外部的扬声器。例如，连接到媒体播放器500的耳机将被视为外接扬声器。

[0077] 各方面、实施例、实现或所描述的各实施例的特征可以分开地使用或以任何组合来使用。所描述的各实施例的各方面可以通过软件、硬件或硬件和软件的组合来实现。所描述的各实施例还可以被实现为计算机可读介质上的用于控制制造操作的计算机可读代码或被实现为计算机可读介质上的用于控制制造线的计算机可读代码。计算机可读介质是可以存储此后可以由计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、DVD、磁带、以及光数据存储器设备。计算机可读介质也可以分布在网络耦合的计算机系统中，使得计算机可读代码被以分布式方式存储和执行。

[0078] 本发明的许多特征和优点从书面描述变得显而易见，如此，所附权利要求书意图覆盖本发明的所有这样的特征和优点。进一步地，由于所属领域的技术人员将容易地想到很多修改和更改，因此本发明不应该仅限于所说明的和所描述的准确的结构和操作。因此，所有合适的修改和等效内容都有在本发明的范围内。