專利名稱：用于電子觸摸屏的可密封透明柔性保護(hù)膜片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可密封透明保護(hù)膜片，該膜片覆蓋裝入保護(hù)性外殼的個人電子設(shè)備的觸摸屏。
背景技術(shù)：
個人電子設(shè)備，如手持計算機(jī)、便攜式電話、尋呼機(jī)、個人數(shù)字助手(PDA)、賭博設(shè)備、電子音樂播放器、聲音記錄器、全球定位系統(tǒng)(GPS)等，已成為當(dāng)今社會的日常用品。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)這些個人電子設(shè)備應(yīng)用于生活的許多方面，包括個人和/或職業(yè)活動。觸摸屏通常用于向個人電子設(shè)備中輸入和查看數(shù)據(jù)。觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)在于操作者只需要觸摸顯示的物體或顯示屏上的某部分，以突出或選擇或輸入信息。
在大多數(shù)環(huán)境中，和特別在室外環(huán)境中，個人電子設(shè)備經(jīng)受液體、粉塵、食品、油脂、水分和其它污染物。觸摸屏的污染對個人電子設(shè)備的操作性有不利影響。在污染之后，這些設(shè)備需要清潔，進(jìn)一步將個人電子設(shè)備曝露于嚴(yán)厲的清潔流體、液體和溶液中。因此，為在嚴(yán)格環(huán)境中正常地操作，需要一種帶有防水密封特性的保護(hù)性透明膜片的外殼，用于保護(hù)靈敏的電子顯示元件。
本領(lǐng)域中以前的技術(shù)已嘗試通過幾種方式解決這一問題。通常，一個用于觸摸屏的含有正面覆蓋膜的外殼包含一個或多個墊片。不僅墊片會隨時間的延長發(fā)生泄漏，并暴露在環(huán)境污染和清潔液體中，而且它們要求使用另外的組裝步驟和增加墊片本身。必須粘上墊片并正確放置以使它能有效地起作用。墊片的使用要求多個操作和部件，這使采用墊片的正面覆蓋膜制造昂貴。由于環(huán)境中的溫度變化引起的墊片自身的膨脹和收縮，墊片也傾向于在相對短的時間之后發(fā)生泄漏。
用于解決這個問題的其它嘗試還涉及一種具有可開/關(guān)保護(hù)性蓋子的外殼。這些解決方式不足以滿足期望，因?yàn)樗麄儗σ后w不能密封，并且必須打開以啟用觸摸屏，因而為暴露觸摸屏于潛在污染中提供了機(jī)會。在US-A-5,990,874中指出了一種這樣的例子，是關(guān)于一種帶有附加的可開/關(guān)蓋子的個人電子設(shè)備，其中在蓋子關(guān)閉狀態(tài)下通過按壓保護(hù)性蓋子以啟用觸摸屏的能力受到限制。令人遺憾地，蓋子不能提供對液體和元件的密封，并且蓋子的唯一功能只是將個人電子設(shè)備打開和關(guān)閉。
因此存在這種需要即一種可密封透明柔性保護(hù)膜片用于帶有觸屏的、裝入保護(hù)性外殼中的個人電子設(shè)備，該膜片允許通過觸摸膜片啟用觸屏、對液體和粉塵提供有效的密封、并保護(hù)觸摸屏不受環(huán)境和自然條件的影響。此外，它正是人們期望的，在于其部件數(shù)量、組裝步驟、因而成本可隨之減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供可密封透明柔性保護(hù)膜片，該膜片裝在個人電子設(shè)備的保護(hù)性外殼上，通過該膜片可以看到觸摸屏。
本發(fā)明的另一個目的是提供可密封透明柔性保護(hù)膜片，當(dāng)該膜片位于保護(hù)性外殼的正確位置上時，為個人電子設(shè)備的觸屏提供保護(hù)并防止刮擦。
本發(fā)明的另一個目的是提供可密封透明柔性保護(hù)膜片，當(dāng)該膜片位于保護(hù)性外殼的正確位置上時，為液體，特別是水提供完全密封。
本發(fā)明的另一個目的是提供可密封透明柔性保護(hù)膜片，當(dāng)該膜片位于保護(hù)性外殼的正確位置上時，為微粒，特別是粉塵提供完全密封。
本發(fā)明的仍然另一個目的是提供可密封透明柔性保護(hù)膜片，當(dāng)該膜片位于保護(hù)性外殼的正確位置上時，允許通過膜片啟用個人電子設(shè)備上的觸摸屏。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種容易替換的可密封透明柔性保護(hù)膜片。
本發(fā)明的更進(jìn)一步目的是提供一種容易制造的可密封透明柔性保護(hù)膜片。
本發(fā)明的實(shí)施方案是一種包括膜和框架的可密封透明柔性保護(hù)膜片，它裝在保護(hù)性外殼上并懸掛在個人電子設(shè)備上，所述的可密封透明柔性保護(hù)膜片為液體和微粒提供完全密封。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案中，膜是柔性透明熱塑性的，優(yōu)選透明熱塑性聚氨酯彈性體。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案中，框架是柔性熱塑性彈性體，優(yōu)選熱塑性聚氨酯彈性體。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案中，膜和框架是相同或不同的柔性熱塑性彈性體，優(yōu)選相同或不同的熱塑性聚氨酯彈性體。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方案中，膜是柔性熱塑性的，優(yōu)選肖氏硬度為50A-65D的熱塑性聚氨基甲酸酯彈性材料。
在本發(fā)明的更進(jìn)一步實(shí)施方案中，可密封透明柔性保護(hù)膜片包括按鈕，優(yōu)選內(nèi)置按鈕。
在本發(fā)明的仍然進(jìn)一步實(shí)施方案中，可密封透明柔性保護(hù)膜片包括裝飾性印花。
本發(fā)明是可密封透明柔性保護(hù)膜片。所述的可密封透明柔性保護(hù)膜片裝在容納個人電子設(shè)備的保護(hù)性外殼上，該個人電子設(shè)備含有顯示器和/或觸摸屏，如手持計算機(jī)、便攜式電話、尋呼機(jī)、個人數(shù)字助手(PDA)、賭博設(shè)備、電子音樂播放器、聲音記錄器、全球定位系統(tǒng)(GPS)等。圖1所示的可密封透明柔性保護(hù)膜片1包括上側(cè)和下側(cè)，并由膜11和框架12構(gòu)成。如圖2所示，可密封透明柔性保護(hù)膜片1裝在保護(hù)性外殼21的頂部的下側(cè)，該外殼含有下側(cè)22和上側(cè)23?？擅芊馔该魅嵝员Ｗo(hù)膜片1可裝在保護(hù)性外殼21頂部的上側(cè)或下側(cè)?？蚣?2與保護(hù)性外殼21的頂部中的配套凹口24形成機(jī)械密封。如圖3所示，保護(hù)性外殼21的頂部分與保護(hù)性外殼31的底部部分配套，以形成個人電子設(shè)備43的保護(hù)性外殼。
膜11可以由任何半透明或優(yōu)選透明的熱塑性塑料制成，利用本領(lǐng)域已知的任何已知膜制備方法制備。優(yōu)選，膜從如下物質(zhì)制備半透明或透明聚酰胺、聚氨基甲酸酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚烯烴(PO)、聚烯烴(PO)，如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)、聚丙烯酸酯、聚酯、聚硅氧烷、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯和丙烯腈共聚物(SAN)或其混合物。優(yōu)選膜是熱塑性聚氨酯(TPU)。優(yōu)選膜11是熱塑性彈性體。
膜必須允許通過它啟用接觸屏，例如通過按壓薄膜。優(yōu)選膜是彈性體。此外，膜要具有良好的耐撓曲疲勞性，以便在啟用觸屏?xí)r，膜被壓下后恢復(fù)到它的原始位置，膜要具有足夠的剛性以在觸摸屏上維持其位置，盡量減少不想要的屏啟用，良好的硬度以承擔(dān)刮擦抵抗性，良好的耐溶劑性和良好的長期抗蠕變性能，使得它不隨時間而下垂。優(yōu)選的硬度等于或大于肖氏50A并且等于或小于肖氏65D。
優(yōu)選膜11的厚度等于或大于0.001毫米(mm)，優(yōu)選等于或大于0.01mm，更優(yōu)選等于或大于0.02mm和最優(yōu)選等于或大于0.04mm。優(yōu)選膜11的厚度等于或小于0.5mm，優(yōu)選等于或小于0.1mm，更優(yōu)選等于或小于0.08mm，甚至更優(yōu)選等于或小于0.06mm和最優(yōu)選等于或小于0.05mm。
框架12可以從任何熱塑性彈性體制備，該框架可以(1)粘合到膜上和(2)當(dāng)裝在保護(hù)性外殼21頂部中的凹口24上時，可以對液體和微粒產(chǎn)生完全密封。合適的彈性體描述于，例如Billmeyer，F(xiàn).，聚合物科學(xué)教科書，Interscience Publishers，紐約，N.Y.(1965)和描述于Kirk-Othmer化學(xué)技術(shù)的科學(xué)，第4版，John Wiley & Sons，紐約，N.Y.(1993)。優(yōu)選框架由熱塑性彈性體制備，例如，熱塑性聚烯烴(TPO)、聚乙烯，如低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯和醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯和丙烯共聚物(EP)、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、聚酯及其混合物。優(yōu)選框架從熱塑性聚氨酯制得，如購自陶氏化學(xué)公司的PELLETHANETM2102-75A。
膜11和框架12可以由不同的熱塑性彈性體或相同的熱塑性彈性體制備。優(yōu)選膜11和框架12由熱塑性聚氨酯制備。
可密封透明柔性保護(hù)膜片1是單一部件，但膜11和框架12可以是一個或多個不同的部件。如果膜11和框架12是單一部件，它必須包括半透明或透明熱塑性彈性體。如果膜11和框架12是兩個或多個部件，框架可以由任何已知的塑料加工技術(shù)，如注塑、熱成形、擠出成型和模切等制備。膜11和框架12可以由本領(lǐng)域已知的任何措施進(jìn)行粘合以形成可密封透明柔性保護(hù)膜片，例如機(jī)械粘合或采用粘合劑物理粘合、溶劑粘合、熱拉軟、超聲焊接或夾物模壓彼此連接。連接11和12的優(yōu)選方法是夾物模壓，例如在膜11上注塑或熱成形框架12以形成可密封透明柔性保護(hù)膜片1。
可密封透明柔性保護(hù)膜片的尺寸可變化，優(yōu)選它能夠觀察保護(hù)性外殼中的個人電子設(shè)備，并且更優(yōu)選能夠觀察保護(hù)性外殼中的個人電子設(shè)備43的觸摸屏。


圖1是顯示保護(hù)性透明柔性膜片的透視圖。
圖2是透明柔性保護(hù)膜片和個人電子設(shè)備的保護(hù)性外殼頂部下側(cè)的透視圖，保護(hù)性透明柔性膜片裝在這個位置。
圖3是保護(hù)性透明柔性膜片，保護(hù)性外殼的頂部分，個人電子設(shè)備和保護(hù)性外殼的配套底部部分的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例如下實(shí)施例用于說明本發(fā)明的一個實(shí)施方案，但不用于限制本發(fā)明的范圍。
使用可購買的、具有下列性質(zhì)的熱塑聚氨酯柔性薄膜PT9200U類型S-2332，天然/透明，購自Deerfield，厚度為0.043mm，肖氏硬度為50A-65D?？蚣苡少徸蕴帐匣瘜W(xué)公司的PELLETHANE 2102-75A構(gòu)成。在含有框架模腔的注塑機(jī)中以框架的形狀，通過將框架夾物注射膜壓到膜上而形成可密封透明柔性保護(hù)膜片。在模具兩半部分之間放置大于框架腔的一片PT9200U類型S-2332膜，關(guān)閉模具，并將PELLETHANE 2102-75A夾物膜壓到PT9200U類型S-2332膜上。在80-95℃的溫度下干燥PELLETHANE 2102-75A，并且模塑條件為200-215℃的熔化溫度與15-60℃的模具溫度。從模具取出結(jié)合的框架和膜，并切掉過量的膜以形成所需形狀的可密封透明柔性保護(hù)膜片。
將獲得的可密封透明柔性保護(hù)膜片放入保護(hù)性外殼的頂部中，使得框架與保護(hù)性外殼的頂部中的凹口結(jié)合，以形成對水和粉塵的完全密封。將個人電子設(shè)備放入保護(hù)性外殼中，然后保護(hù)性外殼的頂部分與保護(hù)性外殼的底部分結(jié)合。獲得的可密封透明柔性保護(hù)膜片允許觸摸屏的啟用以及良好的耐擦劃性、耐水和耐粉塵性。
權(quán)利要求
1.一種包括膜和框架的可密封透明柔性保護(hù)膜片，它裝在個人電子設(shè)備的保護(hù)性外殼上，其中所述膜片懸掛在個人電子設(shè)備以上，允許個人電子設(shè)備的啟用，并為液體和微粒提供完全密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的可密封透明柔性保護(hù)膜片，其中膜由透明熱塑性彈性體構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的可密封透明柔性保護(hù)膜片，其中膜由透明熱塑性聚氨酯構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的可密封透明柔性保護(hù)膜片，其中框架由熱塑性彈性體構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的可密封透明柔性保護(hù)膜片，其中框架由熱塑性聚氨酯構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的可密封透明柔性保護(hù)膜片，其中框架的肖氏硬度為50A-65D。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的可密封透明柔性保護(hù)膜片，進(jìn)一步包括內(nèi)置按鈕。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的可密封透明柔性保護(hù)膜片，進(jìn)一步包括裝飾性印花。
全文摘要
由膜(11)和框架(12)組成的一種可密封透明柔性保護(hù)膜片(1)，該膜片懸掛在裝入保護(hù)性外殼(1)中的個人電子設(shè)備(43)的觸摸屏上?？擅芊馔该魅嵝员Ｗo(hù)膜片(1)允許接觸屏的啟用、耐刮擦性及對水和粉塵的完全密封。
文檔編號H04M1/18GK1516949SQ02812198
公開日2004年7月28日 申請日期2002年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月22日
發(fā)明者M·E·于斯, M E 于斯, R·J·克利爾曼, 克利爾曼, J·D·溫策爾, 溫策爾, J·A·蘭梅德, 蘭梅德, C·E·彼德森, 彼德森, M·M·霍格蘭, 霍格蘭, F·J·弗萊文, 弗萊文 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司