CN104768350B - 防水结构 - Google Patents

Abstract

一种防水结构，包括壳体、显示组件以及密封件。壳体具有边框，且边框定义出位在平面上的开口。显示组件组装至壳体，且显示组件的一部分暴露于壳体的开口。密封件配置在壳体与显示组件之间。密封件具有第一部分与第二部分。第一部分从壳体的边框平行于平面地朝开口延伸。第二部分的第一端抵接壳体且邻近开口，第二部分的第二端抵接显示组件且远离开口。当显示组件组装至壳体时，第二部分被壳体与显示组件挤压。第一部分相对于显示组件沿一方向的间距大于或等于第二部分沿该方向的变形量，其中该方向为平面的法线方向。

Description

防水结构

【技术领域】

本发明涉及一种防水结构，具体是涉及一种电子装置的防水结构。

【背景技术】

近年来，触控面板被应用于许多电子装置，如手机、笔记型计算机、MP3、个人数字助理(PDA)、全球卫星定位系统(GPS)、超迷你计算机(UMPC)等可携式电子装置。就触控面板的技术种类分析，较常见于市场上的技术有电阻式、电容式、红外线式以及超音波式等。至目前为止，以电阻式与电容式触控面板为市场上的大宗。

前述电子装置若使用于较恶劣的外在环境，如沙漠、沼泽等，则自然而然就会有相对应严苛的需求，例如防水、防沙、防腐蚀与防震等。因此必须额外地具有满足相关使用需求的设计，例如防水等级与防震等级。

换句话说，前述电子装置需以较严格的设计规格方能符合使用需求。以防水效果为例说明，一般而言，具有触控屏幕的电子装置多会在壳体与触控屏幕之间配置防水胶条，并借由组装时挤压防水胶条，而达到提高触控屏幕与壳体之间密闭性的效果。惟，对具有电阻式触控屏幕的电子产品而言，设置前述防水胶条却会在组装过程中产生相关的困扰，而防水胶条却又不能不用。

举例来说，图1与图2是现有技术中电子装置的局部剖视图。图3与图4分别对应图1与图2而绘示现有技术中电子装置于组装后其触控屏幕的变化状态。请同时参考图1至图4，电子装置300的显示组件120是电容式触控屏幕，其借由电压侦测方式进行感应，而其技术原理是利用氧化铟钖(ITO)导电玻璃121及PET(Polyethylene Terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称聚酯)导电膜123为主要原材料，同时在上下涂布透明电极间设有间隔(Spacer)121a以维持PET导电膜123与导电玻璃121间的间隙(gap)，而其相对两侧以接着物125(例如：接着剂)黏合于导电玻璃121与PET导电膜123之间。当手指、触控笔或其它物体对PET导电膜123施加压力时，将使PET导电膜123与导电玻璃121之间发生电容值变化。惟，在组装过程中，当固定件140组装至壳体310而将显示组件120与密封件330(即前述的防水胶条)夹持其中时，密封件330会因所述挤压动作而变形(如图2所示)，使得PET导电膜123受到密封件330的变形而被推挤(如图2中的箭头方向所示)，进而将PET导电膜123推挤成如图4所示的状态：PET导电膜123的两端隆起，而其两端之间塌陷。

如此一来，组装后的电子装置300的导电玻璃121及PET导电膜123处于相当靠近的位置，甚至上、下电极可能导通。

图5是一种触控屏幕处于不良状态的示意图。由图5明显可知，使用者在显示面122上以正常触控操作时的动作进行时(如图式中显示的「正」字文字撰写动作)，却会因上、下电极短路而造成触控坐标错乱，甚而产生如图5所示的飞线情形等。

因此，如何让电子装置300在上述使用环境下(即达到防水效果)仍能正常地行使触控功能，便成为相关技术人员所需思考的课题。

【发明内容】

本发明提供一种防水结构，其兼具防水与改善显示组件组装后的触控效能。

本发明的防水结构包括壳体、显示组件以及密封件。壳体具有一边框且该边框定义出位在平面上的开口。显示组件组装至壳体且显示组件的一部分暴露于壳体的开口。密封件配置在壳体与显示组件之间。密封件具有第一部分与第二部分，其中第一部分从壳体的边框平行于平面地朝开口延伸。第二部分的第一端抵接壳体且邻近开口。第二部分的第二端抵接显示组件且远离开口。当显示组件组装至壳体时，第二部分被壳体与显示组件挤压，且第一部分相对于显示组件沿一方向的间距大于或等于第二部分沿该方向的变形量，其中该方向为平面的法线方向。

在本发明的一实施例中，上述的第一部分与显示组件之间存在第一空间。第二端位在第一空间与开口之间。当第二部分被壳体与显示组件挤压时，第二端朝向第一空间移动。

在本发明的一实施例中，上述的第一空间沿该方向的尺寸大于或等于第二部分沿该方向的变形量。

在本发明的一实施例中，上述的第一空间的容积大于或等于第二部分的体积变形量。

在本发明的一实施例中，当上述的第二部分被壳体与显示组件挤压时，第二端朝向第一空间移动并折迭至第一部分。

在本发明的一实施例中，上述的显示组件具有抵接于第二端的薄膜。当第二部分被壳体与显示组件挤压时，第二端对薄膜施以外力，使得薄膜向边框产生位移。

在本发明的一实施例中，上述的第一部分与边框之间还存在第二空间。第一端位在第二空间与开口之间。当第二部分被壳体与显示组件挤压时，第一端朝向开口处移动。

在本发明的一实施例中，上述的第一空间沿方向的尺寸与第二空间沿方向的尺寸之和，大于或等于第二部分沿该方向的变形量。

在本发明的一实施例中，上述的第一空间与第二空间的容积和，大于或等于第二部分的体积变形量。

在本发明的一实施例中，上述的第一端与第二端的联机与方向形成一夹角，该夹角介于0至90度之间。

相较于现有技术，在本发明的上述实施例中，作为防水结构的壳体、密封件与显示组件，其中密封件的第二部分是呈朝向壳体的开口处倾斜的状态，亦即让第一端抵接壳体并邻近开口，而第二端则抵接显示组件并远离开口，因此在组装电子装置时，防水结构的显示组件与壳体能分别地挤压密封件，而使其第二端朝边框移动，第一端朝开口移动，其中还因第一部分与显示组件之间的间距大于或等于第二端的变形量，因而使第二端能顺利地被容置在第一部分与显示组件之间的空间。据此，密封件因挤压变形而对显示组件的薄膜造成远离开口的施力，因而得以使薄膜朝其周围拉伸摊平，并避免朝其中央处变形而发生PET导电膜与导电玻璃之间的电容值变大或短路的现象。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

【附图说明】

图1与图2是现有技术中电子装置的局部剖视图。

图3与图4分别对应图1与图2而绘示现有技术中电子装置于组装后其触控屏幕的变化状态。

图5是一种触控屏幕处于不良状态的示意图。

图6是依据本发明一实施例的一种电子装置的部分构件的组装示意图。

图7与图8分别为绘示图6的电子装置的局部剖视图。

图9是本实施例的显示组件于组装后的局部示意图。

图10是本发明另一实施例的一种电子装置于组装前的局部剖视图。

图11是图10的的电子装置于组装后局部剖视图。

【具体实施方式】

图6是依据本发明一实施例的一种电子装置的部分构件的组装示意图。图7与图8分别为绘示图6的电子装置的局部剖视图，用以描述相关构件于组装前、后的不同状态。请同时参考图6至图8，在此同时提供直角坐标系以便于描述相关构件。在本实施例中，电子装置100包括壳体110、显示组件120、密封件130以及固定件140。电子装置100可为笔记型计算机、个人数字助理或行动电话等手持式装置，在此不限其型式。电子装置100的壳体110具有边框112，且自该边框112上定义出位于X-Y平面上的开口114。显示组件120，例如触控屏幕，其组装至壳体110后，显示面122会暴露于壳体110的开口114，以利于使用者操作电子装置100。

进一步地说，本实施例的电子装置100为强固型手持装置，其适于在较恶劣的环境下使用，而用以承受高温、高湿、高震动…等环境条件，因此防水、防沙、防热、防寒、防摔、防压都是其基本需求规格。据此，以防水效果为例，本实施例透过组装壳体110、显示组件120与密封件130后而形成电子装置100的防水结构A1，以期能在前述环境条件上仍正常行使其功能。具体而言，本实施例的电子装置100可借由密封件130，如橡胶，配置在壳体110与显示组件120之间，然后再以固定件140以正Z轴的方向组装至壳体110。

接着，请参考图7及图8，其分别为绘示图6的电子装置的局部剖视图。由于组装时的固定件140在正Z轴方向对密封件130造成挤压，所以被挤压后的密封件130得以阻隔壳体110内部空间与外部环境，以避免灰尘或水经由开口114渗入到壳体110内。

图9是本实施例的显示组件于组装后的局部示意图。为达防水等效果，电子装置100需以密封件130(如橡胶)抵接在显示组件120与壳体110的壳体110之间并受二者的挤压。惟，如图7与图8所示，密封件130实质上是被挤压在显示组件120的PET导电膜123与边框112之间，由于PET导电膜123于其材料性质上具备可挠性，因此随着密封件130持续地被挤压，PET导电膜123亦会被密封件130所推挤。

然而，如前所述，在组装过程中，密封件130会对显示组件120的PET导电膜123施以推挤力而产生位移(如图2所示)。据此，为避免PET导电膜123受密封件130施予如图4所示推挤力而造成PET导电膜123的两端隆起，而其两端之间塌陷，则需对相关结构予以修改，以让PET导电膜123受密封件130施予如图9中箭头所示的摊平力，而使驱动PET导电膜123受力后背离其中央处移动，以避免朝中央处变形的情形。据此，请再参考图7与图8，在本实施例中，密封件130具有基部132、从基部132延伸出的第一部分134，以及从第一部分134延伸出的第二部分136，其中基部132被夹持在边框112与固定件140的侧面之间。第一部分134从壳体110的边框112处以平行于X-Y平面的方式朝开口114的方向延伸。

值得一提的是，第二部分136的第一端E1抵接壳体110且邻近开口114，而第二部分136的第二端E2抵接于显示组件120的PET导电膜123且相对于第一端E1远离开口114。据此，密封件130的第二部分136在未组装前是呈右上左下的倾倒状，亦即第一端E1与第二端E2的联线(如图7所示呈右上左下的虚线线段)相对于Z轴形成一夹角，且该夹角实质上介于0至90度之间。因此，当固定件140与壳体110组装之后，密封件130的第二部分136便被挤压在显示组件120与壳体110之间。由于第二部份136呈现上述结构特征，故组装时能对显示组件120的PET导电膜123施予如图9箭号所示的摊平力(对应于图4所示的推挤力)。

再者，为确保呈朝向开口114倾倒状的第二部分136被挤压时有足够的变形空间，因此在本实施例中，第一部分134相对于显示组件120沿Z轴的间距G1大于或等于第二部分136沿Z轴的变形量。具体而言，请同时参考图7与图8，由于密封件130的第二部分136，其第一端E1较邻近开口114而其第二端E2较远离开口，因此当固定件140组装至壳体110时，固定件140与壳体110是分别沿Z轴施力挤压密封件130的第二部分136，因而进一步地造成第一端E1会朝向开口114处(正X轴方向)变形，而第二端E2朝向边框112处(负X轴方向)变形。

请再参考图8。第一部分134与PET导电膜123之间需存在空间P1，使第二端E2位在空间P1与开口114之间容纳变形的第二端E2。换句话说，即是让空间P1沿Z轴的尺寸大于或等于第二部分136沿Z轴的变形量，亦是让空间P1的容积大于或等于第二部分136的体积变形量。如此一来，第二端E2受外力发生变形时，便朝向空间P1填塞。反过来说，若所述空间P1不存在，或是其空间不足以容置变形的第二端E2，则第二端E2变形时将因结构状态而朝向开口114处变形，使得第二端E2施予PET导电膜123的力量而将PET导电膜123朝其中央处移动的推挤力而发生如先前技术的问题。

再回到图7，密封件130的第一部分134需相对于第二部分136而呈现颈缩结构，方能让第二端E2远离开口114处变形，同时使第二端E2施予PET导电膜123的力是朝向边框112的摊平力，以让具可挠性的PET导电膜123受力而朝向边框112处以产生位移。

另一方面，第一部分134与边框112之间还存在空间P2，且第一端E1位在空间P2与开口114之间。当第二部分136被壳体110与显示组件120挤压时，第一端E1朝向开口114处移动。在本实施例中，P1空间沿Z轴的尺寸(即间距G1)与空间P2沿Z轴的尺寸(即间距G2)之和，大于或等于第二部分136沿Z轴的变形量，亦即空间P1与空间P2的容积和，大于或等于第二部分136的体积变形量。换句话说，呈颈缩结构的第一部分134，其与边框112的顶部之间仍需存在空间P2，以作为自身变形时的容纳空间或是第一部分134受变形之第二部分136推挤而变形的容纳空间，借此确保第一部分134的变形不会影响第二部分136的变形方向，甚或导致第二部分136的第二端E2朝向开口114处变形。

比较图4与图9之间的电容值差异，其中图4为先前技术组装后的结果，图9为利用本发明组装后的结果。透过电子学中的电容值计算公式：其中C为电容值，ε为介质电容率，A为导板的面积，d为导板之间的的距离。当导板之间的距离d越小时，其电容值C越大。

当显示组件120以图2所示的组装方式，则组装前(如图3所示)测得PET导电膜123与导电玻璃121之间的电容值为1.8nF(奈法拉)；组装后，则其电容值则为4.5nF。相对地，若是利用本发明的组装方式，请参考图7至图9，则组装后所测得PET导电膜123与导电玻璃121之间的电容值为2.6nF。由于本案所述的密封件130在组装时对PET导电膜123所产生之摊平力能改善习知的PET导电膜123凹陷下塌的情形，且其改善效率高达70.4％，即(4.5nF-2.6nF)/(4.5nF-1.8nF)＝70.4％。

图10是本发明另一实施例的一种电子装置于组装前的局部剖视图。图11是图10的的电子装置于组装后局部剖视图。请同时参考图10与图11，其中类似地，作为防水结构之一的密封件230与前述实施例的密封件130均同样具有同样配置关系的基部232、第一部分234与第二部分236，且第一部分234与显示组件120之间亦存在类似空间P1的空间P3。

其中不同的是，第一部分234与边框112之间并未存在前述之空间P2。其理由在于，本实施例的空间P3的容积远大于第二端E4的变形量(当然亦大于前述空间P1)，且其中第一部分234位于所述空间P3的部分存在阶段(step)结构，以让第二部分236在受挤压时，其第二端E4能朝向空间P3移动并折迭至第一部分234。更进一步地说，折迭至第一部分234的第二端E4是能被容纳在阶段结构的其中一阶ST1中，而让折迭后的第二端E4实质上与另一阶ST2是处于同一平面上。

如图11所示，折迭后的第二端E4，其背对第一部分234的表面是与另一阶ST2同时抵接于显示组件120的PET导电膜123上。据此，本实施例同样能驱动显示组件的PET导电膜123朝向边框112方向(即负x轴方向)产生位移的效果。

综上所述，在本发明的上述实施例中，电子装置借由其壳体、显示组件与密封件所组成的防水结构中，密封件的第二部分呈现朝向壳体的开口倾斜状态，而使壳体与显示组件组装并挤压密封件的过程中，第二部分抵接于显示组件的PET导电膜的第二端能施以外力驱动PET导电膜向外摊平拉伸。据此，组装后的电子装置除能达到防水效果外，尚不因组装过程而影响其正常功能。换句话说，除上述将第二部分以倾斜状态抵接于边框与显示组件之间外，密封件借由其第一部分与边框、显示组件之间存在空间，而使受挤压的第二端得以朝向边框处变形，而同时带动PET导电膜远离开口位移，亦有效避免密封件施予PET导电膜的外力导致其朝向中央挤压而而发生PET导电膜与导电玻璃之间的电容值变大或短路的现象。

Claims (10)

1.一种防水结构，其特征在于，该防水结构包括：

一壳体，具有一边框且该边框定义出位在一平面上的一开口；

一显示组件，组装至该壳体且该显示组件的一部分暴露于该壳体的该开口；

一密封件，配置在该壳体与该显示组件之间，该密封件具有一第一部分与一第二部分，其中该第一部分从该壳体的该边框平行于该平面地朝该开口延伸，该第二部分的一第一端抵接该壳体且邻近该开口，该第二部分的一第二端抵接该显示组件且远离该开口，当该显示组件组装至该壳体时，该第二部分被该壳体与该显示组件挤压，该第一部分相对于该显示组件沿一方向的间距大于或等于该第二部分的该第二端沿该方向的变形量以容纳变形后的该第二端，其中该方向为该平面的法线方向。

2.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，该第一部分与该显示组件之间存在一第一空间，该第二端位在该第一空间与该开口之间，当该第二部分被该壳体与该显示组件挤压时，该第二端朝向该第一空间移动。

3.根据权利要求2所述的防水结构，其特征在于，该第一空间沿该方向的尺寸大于或等于该第二部分沿该方向的变形量。

4.根据权利要求2所述的防水结构，其特征在于，该第一空间的容积大于或等于该第二部分的体积变形量。

5.根据权利要求2所述的防水结构，其特征在于，当该第二部分被该壳体与该显示组件挤压时，该第二端朝向该第一空间移动并折迭至该第一部分。

6.根据权利要求2所述的防水结构，其特征在于，该显示组件具有抵接于该第二端的一薄膜，当该第二部分被该壳体与该显示组件挤压时，该第二端对该薄膜施以一外力，使得该薄膜向该边框产生位移。

7.根据权利要求2所述的防水结构，其特征在于，该第一部分与该边框之间还存在一第二空间，该第一端位在该第二空间与该开口之间，当该第二部分被该壳体与该显示组件挤压时，该第一端朝向该开口处移动。

8.根据权利要求7所述的防水结构，其特征在于，该第一空间沿该方向的尺寸与该第二空间沿该方向的尺寸之和，大于或等于该第二部分沿该方向的变形量。

9.根据权利要求7所述的防水结构，其特征在于，该第一空间与该第二空间的容积和，大于或等于该第二部分的体积变形量。

10.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，该第一端与该第二端的联机与该方向形成一夹角，该夹角介于0至90度之间。