CN101336165A - 显示窗口封盖组件、电子设备及使用它的方法 - Google Patents

Abstract

一种电子设备，其具有显示窗口，并包括复合显示窗口封盖组件和显示装置。该复合显示窗口封盖组件设置在显示窗口内。该复合显示窗口封盖组件包括玻璃板和固定在该玻璃板上的塑料板。该显示装置定位成可通过显示窗口和复合显示窗口封盖组件来观察。

Description

显示窗口封盖组件、电子设备及使用它的方法

相关申请

本申请要求于2006年2月3日提交的美国临时专利申请60/764,921的权益，在此以引证的方式并入该申请的全部公开内容。

技术领域

本发明涉及电子设备，更具体地说，涉及具有显示窗口的电子设备及使用该电子设备的方法。

背景技术

诸如蜂窝式电话的移动终端通常具有包括液晶显示器(LCD)和上面覆盖的显示窗口封盖的显示器。一些这样的窗口封盖由塑料形成，其抗擦伤性可能不好。另外，还采用玻璃窗口封盖。玻璃窗口封盖可以提供更好的抗擦伤性，但是在成本、破裂(例如抗破碎性)以及制造性方面不足。为了解决破裂的问题，在玻璃窗口封盖上粘贴薄的(典型地，厚度介于约0.05～0.20mm之间)的塑料“抗裂”膜。

发明内容

根据本发明的实施方式，一种电子设备具有显示窗口，并包括复合显示窗口封盖组件和显示装置。该复合显示窗口封盖组件设置在所述显示窗口中。该复合显示窗口封盖组件包括玻璃板和固定在该玻璃板上的塑料板。该显示装置定位成可通过显示窗口和复合显示窗口封盖组件来观察。

根据一些实施方式，所述塑料板具有至少约0.30mm的厚度。根据一些实施方式，该塑料板由杨氏模量至少为1.8GPa的聚合材料形成。

根据一些实施方式，所述塑料板夹在所述玻璃板与所述显示装置之间。根据一些实施方式，所述塑料板层叠在玻璃板之上。

根据本发明的其他实施方式，一种用于具有显示窗口的电子设备的复合显示窗口封盖组件包括玻璃板和层叠在所述玻璃板上的塑料板。该塑料板具有侧向延伸到玻璃板的周缘之外的边缘部分。根据一些实施方式，所述塑料板包括至少一个整体安装特征。

根据本发明的方法实施方式，一种用于形成电子设备的方法包括将复合显示窗口封盖组件安装在外壳的显示窗口中，使得该复合显示窗口封盖组件重叠于该外壳中的显示单元上，并可通过该复合显示窗口封盖组件观察该显示单元，其中所述复合显示窗口封盖组件包括玻璃板和固定到该玻璃板上的塑料板。该方法还包括将所述塑料板层叠在玻璃板上。

本领域的普通技术人员根据对后面的优选实施方式的附图及详细说明的阅读会理解本发明其他的特征、优点和细节，这些描述只是为了说明本发明。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的显示窗口封盖组件的立体图；

图2是图1的显示窗口封盖组件的分解立体图；

图3是沿图1的线3-3所取的图1的显示窗口封盖组件的截面图；

图4是根据本发明实施方式的移动终端和示例性基站收发机的示意图；

图5是图4的移动终端的正视图；

图6是沿图5的线6-6所取的图5的移动终端的放大、部分横截面图；

图7是沿图6的线7-7所取的图5的移动终端的放大、部分横截面图；

图8是根据本发明其他实施方式的移动终端的放大、部分横截面图；

图9是根据本发明另外实施方式的移动终端的放大、部分横截面图。

具体实施方式

现在，参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的实施方式。然而，本发明不应当解释为局限于这里阐述的实施方式。而是，这些实施方式只是用来使本发明公开充分、完整，并向所属领域技术人员传达本发明的范围。在附图里，相同的数字指代相同的元件。

如这里所用的术语“包括”或“包含”是开放式的，其包括一个或多个所述特征、整体、元件、步骤、组件或功能，但不排除一个或多个其他特征、整体、元件、步骤、组件、功能或其组合的存在或添加。

如这里所用的术语“和/或”包括一个或多个所列相关项目的任何和所有组合。

如这里所用的通用缩写“e.g.(例如)”(从拉丁语“exempli gratia(例如)”得到)可以用来引入或具体说明前面所提项目的一般示例，并不是要局限于该项目。如果这里使用，通用缩写“i.e.(即)”(从拉丁语“id est(即)”而来)可以用来从更一般的列举来具体说明具体项目。

这里使用的术语只是为描述本发明的具体实施方式的目的，并不是要限制本发明。如这里所用地，单数形式“一个(a；an)”和“该”旨在还包括复数形式，除非上下文中另外明确指出。

除非另外定义，这里所用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常使用的字典里定义的那些术语都应当被解释为具有与相关技术背景中意义相一致的意义，而不应当从理想或极度形式的意义上进行解释，除非这里明确这样定义。

另外，诸如“之下”、“下面”、“下(部)”、“之上”、“上(部)”等这些空间相关术语在这里可用来简化说明图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。应当理解，这些空间相关术语旨在涵盖使用中或运行中的设备除图中所示朝向之外的不同朝向。例如，如果图中的设备被翻转过来，那么描述成位于其他元件或特征“之下”或“下面”的元件将被定向为位于该其他元件或特征“之上”。因而，示例性的术语“之下”可以涵盖之上和之下的朝向。设备可以被反过来定向(旋转90度或处于其他朝向)，从而所用的空间相关描述词做相应地解释。

应当理解，当一个元件被称作“耦合”或“连接”到另一个元件时，该元件可以直接耦合或连接在另一个元件上，也可以存在有插入元件。相反，当一个元件被称作“直接耦合”或“直接连接”到另一个元件上时，不存在插入元件。另外，这里使用的“耦合”或“连接”可以包括无线耦合或连接。

为简洁和/或清楚起见，众所周知的功能或构造没有详细描述。

如这里所用地，“电子元件”指的是与无源电子连接器等形成对照的有源器件。电子元件可以包括处理器。

如这里所用地，“通信终端”包括但不限于这样的终端，其被配置成经由诸如公共交换电话网(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆或其他数据连接/网络的有线连接和/或经由例如蜂窝网络、卫星网络、无线局域网(WLAN)和/或其他通信终端的无线接口接收/发送通信信号。

当通信终端配置成通过无线接口通信时，在这里就称作“无线通信终端”或“无线终端”。无线终端的例子包括但不限于蜂窝电话、个人数据助理(PDA)、寻呼机和/或配置成通过无线通信接口交换数据的计算机，这些无线通信接口可以包括蜂窝电话接口、蓝牙接口、无线局域网络接口(例如802.11)、其他的RF通信接口和/或光/红外通信接口。

如这里所用的“移动终端”可以是便携式、可移动的、安装在交通工具上的(航空、海上、陆基)，或者定位和/或配置成本地操作和/或在地球上和/或空中任何位置上以分布方式操作。

现在，参照图1-7描述本发明的实施方式。本发明的实施方式提供一种复合显示窗口封盖。该显示窗口封盖可以在性能和/或制造方面相对于传统的显示窗口封盖具有改进和优点。根据一些实施方式，电子设备是移动终端。

图1-3例示了本发明的实施方式，其中示出了复合显示窗口封盖组件100。该复合显示窗口封盖组件100包括玻璃片或玻璃板110、塑料(即，聚合物)片或塑料板120以及粘合剂层150(图3)。

塑料板120具有背面122和相对的正面124。塑料板120还包括限定了多个凹口128的周缘。凹口128适于接纳要安装组件100的设备的安装特征。边缘部分130围绕着内部部分或主体部分132。涂层140设置在边缘部分130的正面上。作为替代或作为附加，这样的涂层也可以设置在背面上。该涂层140可以是点缀性的、装饰性的和/或功能性的层。例如，该涂层可以是不透明的或半透明的涂层。

玻璃板110具有周缘116和背面112。玻璃板110定位在塑料板120的正面124上，使得玻璃板110与内部部分132重叠，边缘部分130向外延伸到周缘116之外。玻璃板110通过粘合剂150固定在适当位置，粘合剂夹在背面112和正面124之间。根据一些实施方式，粘合剂层与板110和120之间的复叠部分共同延伸。

玻璃板110可以由任何具有适当光学性质的合适透明玻璃材料形成。根据一些实施方式，玻璃板110由化学硬化玻璃形成。根据一些实施方式，玻璃板110由铅笔硬度(pencil hardness)至少为8H的材料形成，而根据另一些实施方式，由至少为9H的材料形成。玻璃板110可以用任何合适的方法形成。

塑料板120可以用任何具有适当光学性质的合适透明聚合材料形成。根据一些实施方式，塑料板120由聚碳酸酯和/或丙烯酸酯(例如PMM)形成。根据一些实施方式，塑料板120由室温下刚性或半刚性的材料形成。根据一些实施方式，塑料板120由杨氏模量至少约为1.8GPa的材料形成。根据一些实施方式，塑料板120由杨氏模量介于1.8～2.8GPa的材料形成。塑料板120可以利用任何合适的技术形成。例如，塑料板120可以挤出成型和切割成型和/或模制成型。可以利用任何合适的技术在塑料板120中形成安装特征。

粘合剂150可以是任何具有适当光学性能的合适粘合剂。合适的粘合剂可以包括3M光学洁净层叠粘合剂产品(3M Optically ClearLaminating Adhesive Product)No.8141。根据一些实施方式，粘合剂150具有介于约0.025～0.125mm的厚度。

涂层140可以由任何合适的材料形成，例如常规用于装饰塑料显示窗口封盖的那些材料。合适的涂层材料可以包括丝网印刷油墨、喷涂颜料或漆、或者真空沉积金属。

根据一些实施方式，单独地形成玻璃板110和塑料板120，然后用粘合剂150层叠在一起。在层叠板110和120之前或之后，可以把涂层140和/或其他特征印刷在或以其他方式施加到、形成于或者安装到塑料板120上。例如，可以对单个塑料板中包含的多个塑料板施加涂层140和/或其他各种机械加工或者模制工艺，然后切割该单个塑料板以形成多个塑料板120。可以作为液体光学树脂或者固态或半固态胶带而提供粘合剂，在板110与120之间就地固化(例如，通过加热、UV曝光、时间和/或加压)。

根据一些实施方式，玻璃板110具有约0.1～5mm范围内的厚度T1(图3)。根据一些实施方式，厚度T1在约0.5～3mm的范围内。

根据一些实施方式，塑料板120具有至少约0.30mm的厚度T2(图3)。根据一些实施方式，厚度T2在约0.35～2mm的范围内。根据一些实施方式，厚度T2在约0.5～1mm的范围内。

根据一些实施方式，封盖组件100具有约0.45～5mm范围内的厚度T3(图3)。根据一些实施方式，厚度T3在约1～1.5mm的范围内。

本发明的显示窗口封盖组件可以结合到诸如通信终端的电子设备中。根据一些实施方式，显示窗口封盖结合到移动通信终端中。根据一些实施方式，显示窗口封盖结合到诸如蜂窝式电话的无线通信终端中，该无线通信终端可以是移动无线通信终端。具体地，该移动终端可以是手持式终端。在图4-7中示出了包括显示窗口封盖100的示例性移动无线通信终端10。

现在参照图4，例示了一种根据本发明实施方式的示例性无线电话通信系统，该系统包括移动无线通信终端10和基站收发机，该基站收发机是无线通信网络24的一部分。在本发明的一些实施方式中，网络24包括基站收发机，该基站收发机包括在蜂窝网络中定义单个小区的无线电收发机，并且利用无线电链路协议与小区里的移动终端10和其他移动终端进行通信。应当理解，在本发明的一些实施方式中，很多基站收发机可以例如通过移动交换中心以及其他设备来连接起来，以限定无线通信网络。

移动终端10包括便携式外壳组件12和人机接口(MMI)26。移动终端10还包括显示装置或单元28、扬声器32、麦克风34、收发机或通信模块36以及含有应用信息和参数的存储器38，其中任何一个都可以与处理器或控制器30进行通信。另外，根据本发明实施方式的移动终端10还可以包括数字照相机模块52，它也与控制器30进行通信。还可以提供其他的用户接口设备，如其他的适当输入设备。

扬声器32响应于输入的音频信号而产生声音。麦克风34耦合到配置成响应于传到麦克风上的声音而产生音频数据流的音频处理器。显示装置28可以包括例如液晶显示器(LCD)模块。

通信模块36可以包括蜂窝通信模块、直接点对点连接模块和/或WLAN模块。通过蜂窝通信模块，无线终端10A可以经由网络的基站利用一种或多种蜂窝通信协议进行通信，例如高级移动电话服务(AMPS)、ANSI-136、全球移动通信标准(GSM)、通用分组无线服务(GPRS)、用于GSM演进的增强数据速率(EDGE)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA、CDMA2000以及通用移动通信系统(UMTS)。蜂窝基站可以连接到移动电话交换局(MTSO)无线网络上，该无线网络又可以连接在PSTN和/或其他网络上。

通信模块36可以包括通常具有发射器电路44和接收器电路46的收发机，发射器电路和接收器电路经由天线48分别(例如向网络24、路由器或直接向另一终端)发送输出射频信号(例如语音信号和数据信号)和(例如从网络24、路由器或直接从另一终端)接收输入射频信号(例如语音信号和数据信号)。通信模块36可以包括短程发射器和接收器，例如蓝牙发射器和蓝牙接收器。天线48可以是嵌入式天线、可伸缩天线或在不脱离本发明的范围的情况下本领域技术人员知道的任何天线。在移动终端10与网络24之间传输的射频信号可以既包括业务信号又包括控制信号(例如呼入呼叫的寻呼信号/消息)，这些信号被用来建立并保持与另一方或目标的通信。射频信号还可以包括分组数据信息，例如蜂窝数字分组数据(CDPD)信息。另外，收发机可以包括配置成经由IR端口向/从其他电子设备发射/接收红外信号的红外(IR)收发机。

控制器30可以支持移动终端10的各种功能。控制器30可以例如是任何商业上可获得的或定制的微处理器。在使用时，移动终端10的控制器30在显示装置28上生成显示图像。

移动终端10的前述部件可以包括在很多传统的移动终端中，并且它们的功能对本领域技术人员通常是已知的。如这里使用术语“便携式电子设备”或“移动终端”可以包括：具有或不具有多线路显示的蜂窝无线电话；组合了具有数据处理、传真和数据通信功能的蜂窝无线电话的个人通信系统(PCS)终端；包括无线电话、寻呼机、互联网/内联网接入、网页浏览器、管理器、日历和/或全球定位系统(GPS)接收器的个人数据助理(PDA)；包括无线电话收发机的游戏设备、音频视频播放器以及传统的膝上和/或掌上计算机。

根据一些实施方式，如图5-7所示，移动终端10是手持(便携)移动终端。对于“手持移动终端”，它指的是移动终端的外部尺寸适宜于由通常的操作者用一只手使用。根据一些实施方式，手持移动终端的总体积小于约200cc。根据一些实施方式，手持式移动终端的总体积小于约100cc。根据一些实施方式，手持式移动终端的总体积介于约50～100cc。根据一些实施方式，手持式移动终端10的任何尺寸都不超过约200mm。

外壳12限定内腔12A，并具有前壁12B。在前壁12B中限定了窗口12C。外壳12可以由聚合材料形成，例如聚碳酸酯或ABS。作为替代或作为附加，外壳12可以由任何合适的材料形成，例如金属。外壳12可以模制成形，并且可以由几部分组装而成。虽然所示的移动终端10具有通常的一体设计，但是也可以考虑包括用铰链或其他合适机构连接起来的两个或多个子外壳，使得在各个子外壳之间能够相对移动。例如，移动终端10可以包括一对铰接的子外壳，从而形成蛤壳状(clamshell)的外壳。具有蛤壳状外壳的手持式无线通信终端通常被称作“翻盖电话”。

参照图6和7，封盖组件100在这里示出为安装在外壳12上。如图所示，塑料板120的背面122用粘合剂层60直接粘附在LCD模块28上。例如，塑料板120可以直接粘附在LCD模块28的塑料起偏器层上。粘合剂60可以是如上所述用于粘合剂150的粘合剂。封盖组件100还可以通过在外壳12上形成的整体突起12D定位和/或固定到适当位置，这些整体突起容纳于塑料板120的凹口128内(图7)。作为附加或者替代，突起12D可以是螺丝凸起等，而凹口128可以对其设置间隙。在图示的实施方式中，玻璃板110容纳在窗口12C中，从而玻璃板110与外壳12的前面基本上完全配合，并且尺寸更大的塑料板120被嵌在外壳12内。

当如上所述组装移动终端10时，用户可以通过窗口12C和封盖组件100的板110、120看到LCD模块28和其上的图像。玻璃板110暴露在外，而塑料板120夹在玻璃板110和LCD模块28之间。边缘部分130置于外壳的前壁12B之下。涂层140可以提供装饰性的不透明边缘，以改善玻璃板110与前壁12B之间过渡处的外观。凹口128可以用作整体安装特征，以将封盖组件100固定和/或定位到在外壳12中的适当位置。

图示的封盖组件100和移动终端10对于本发明的实施方式是示例性的，可以预料到各种改变。板110、120可以以不同方式重叠和成形。例如，玻璃板110可以延伸超过板120，或者板110、120可以共同延伸。板110、120可以是非平面的板或片。还可以提供一个以上的玻璃板和/或一个以上的塑料板。

可以通过除利用粘合剂之外的其他技术对板110、120进行层叠。根据一些实施方式，板110、120可以不是直接彼此固定，而是独立地安装在设备内和/或用机械设备保持在一起。

可以通过嵌入、模制和/或机械加工在塑料板120中设置凹口128之外的整体安装特征。例如，可以在塑料板120上形成整体互锁或搭扣配合安装特征。可以在塑料板120上/内设置整体安装柱和/或孔，以配合外壳12或其它部件的互补特征(例如安装孔或柱)。

因此应当理解，塑料板120可以具有便于在设备内安装封盖组件的特征。因此，附加地或者作为对将塑料板120直接粘附在LCD模块28上的替代，也可以采用其他技术来安装封盖组件100。例如，塑料板120可以焊接(例如超声焊接)、热熔、带捆、粘附或机械耦合到外壳(也可以为塑料)或其他部件上。塑料板120可以直接固定在外壳上。根据一些实施方式，塑料板120直接超声焊接在外壳上。

举例来说，参看图8，这里示出根据本发明的其他实施方式的移动终端10’。该移动终端10’对应于移动终端10，只是移动终端10’还包括形成外壳12的一部分的安装柱12E，并且封盖组件100被替换为复合窗口封盖组件200。该封盖组件200对应于封盖组件100，只是该封盖组件200还包括接纳安装柱12E的安装孔227，以将封盖组件200固定和/或定位在外壳12内。例如，该柱12E可以接纳螺母、螺钉、热熔(heat stake)等以把持封盖组件200。

通过另一实施方式并参照图9，这里示出根据本发明其他实施方式的移动终端10”。该移动终端10”对应于移动终端10，只是该移动终端10”还包括形成外壳12一部分的锁扣(snap)特征或孔12F，并且封盖组件100被替换为封盖组件300。封盖组件300对应于封盖组件100，只是封盖组件300包括锁扣特征或部件329，其与锁扣特征12F啮合并互锁。

根据本发明一些实施方式的显示窗口封盖组件可以提供各种优点。玻璃板可以提供期望的或所需的硬度或抗擦伤能力，而塑料板又可以提供期望的或所需的安装特征、装饰点缀、功能性涂层或光学特征等。塑料板还可以实现广范围的安装特征和/或装饰效果，而这些能以比较低的成本来提供。根据一些实施方式，对塑料板进行装饰，而对玻璃板不进行装饰。

塑料板可以提供抗破裂能力或抗破碎能力，以在玻璃板破裂时避免或阻止玻璃板分散。该复合显示窗口封盖与玻璃显示窗口封盖或塑料显示窗口封盖相比，具有增强的抗冲击性。该复合显示窗口封盖可以为更薄的产品。

尽管在这里电子设备作为构成移动无线通信终端的一部分进行了讨论，例如图5-7的移动终端10，但是本发明的实施方式不限于这种结构。本发明的各个方面都可以结合到其他类型的设备中，包括例如不是无线通信终端或不是便携式电子设备的移动设备。

在给出本发明益处的情况下，只要不脱离本发明的精神和范围，所属领域技术人员可以做出很多替代和变型例。因此，必须理解，所示出的实施方式只是用作示例的目的，其不应当被认为是对由所附权利要求限定的本发明的限制。因此，所附权利要求应当被理解为不仅包括字面上阐明的元件的组合，而且包括所有以基本相同的方式执行基本相同的功能以获得基本相同结果的等同元件。因此，权利要求应当被理解为包括以上具体例示和说明的内容、在概念上等同的内容以及结合有本发明实质构思的内容。

Claims (23)

1.一种具有显示窗口的电子设备，该电子设备包括：

设置在所述显示窗口内的复合显示窗口封盖组件，该复合显示窗口封盖组件包括玻璃板和固定在该玻璃板上的塑料板；以及

定位成可通过所述显示窗口和所述复合显示窗口封盖组件来观察的显示装置。

2.如权利要求1的电子设备，其中所述塑料板具有至少约0.30mm的厚度。

3.如权利要求1的电子设备，其中所述塑料板由杨氏模量至少为约1.8GPa的聚合材料形成。

4.如权利要求1的电子设备，其中所述塑料板夹在所述玻璃板与所述显示装置之间。

5.如权利要求1的电子设备，其中所述塑料板层叠在所述玻璃板上。

6.如权利要求5的电子设备，其中所述塑料板通过夹在所述塑料板与所述玻璃板之间的粘合剂层而层叠在所述玻璃板上。

7.如权利要求1的电子设备，其包括设置在所述塑料板的表面上的涂层。

8.如权利要求1的电子设备，其中所述塑料板包括主体部分和边缘部分，所述玻璃板重叠在所述主体部分上，所述边缘部分侧向延伸到所述玻璃板的周缘之外。

9.如权利要求1的电子设备，其中所述塑料板包括至少一个整体安装特征。

10.如权利要求9的电子设备，其中所述至少一个整体安装特征包括在所述塑料板内限定的凹口和孔中的至少其中之一。

11.如权利要求9的电子设备，其中所述至少一个整体安装特征包括从所述塑料板延伸出来的柱或锁扣特征中的至少其中之一。

12.如权利要求1的电子设备，其中所述玻璃板由化学硬化玻璃形成。

13.如权利要求1的电子设备，其中所述塑料板由聚碳酸酯和丙烯酸酯中的至少其中一种形成。

14.如权利要求1的电子设备，其中所述塑料板通过用粘合剂层直接粘附在所述显示装置上。

15.如权利要求14的电子设备，其中所述显示装置是液晶显示器(LCD)。

16.如权利要求1的电子设备，其中所述电子设备包括外壳，所述塑料板直接固定在所述外壳上。

17.如权利要求16的电子设备，其中所述塑料板直接超声焊接在所述外壳上。

18.如权利要求1的电子设备，其中所述电子设备是无线通信设备。

19.如权利要求1的电子设备，其中所述电子设备是手持式无线通信设备。

20.一种用于具有显示窗口的电子设备的复合显示窗口封盖组件，该复合显示窗口封盖组件包括：

玻璃板；以及

层叠在所述玻璃板上并具有侧向延伸到所述玻璃板的周缘之外的边缘部分的塑料板。

21.复合显示窗口封盖组件，其中所述塑料板包括至少一个整体安装特征。

22.一种用于形成电子设备的方法，该方法包括：

将复合显示窗口封盖组件安装在外壳的显示窗口中，使得该复合显示窗口封盖组件重叠在外壳内的显示单元上，并且可通过该复合显示窗口封盖组件观察该显示单元，其中该复合显示窗口封盖组件包括玻璃板和固定到该玻璃板上的塑料板。

23.如权利要求22的方法，该方法还包括将塑料板层叠在所述玻璃板上。

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