一种静电防护结构和电子设备的制作方法

1.本技术涉及静电防护技术领域，尤其涉及一种静电防护结构和电子设备。


背景技术：

2.在手机等电子设备中，屏幕模组的侧边会存在静电问题,静电放电可能导致手机经常死机、自动关机、画质音量差、信号时好时差等，因此，静电防护(electro
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static discharge，esd)成为电子产品质量控制的一项重要内容。柔性屏较于传统屏幕具有柔韧性和可弯折的特点，给用户提供了基于可弯折特性的新交互方式，可以满足用户对电子设备的更多需求。由于柔性屏在折叠过程中会发生形变，因此，位于柔性屏屏幕模组侧边的静电防护结构设计面临更多挑战。
3.现有的应用于可折叠柔性屏屏幕模组侧边的静电防护结构主要采用以下两种，第一种是将静电防护结构通过导电胶水与电子设备的金属壳体固定从而接地释放静电，第二种是将静电防护结构通过间隙放电的方式将静电释放到金属壳体上。
4.但是，上述两种方式存在以下问题，对于上述第一种方式，为了确保静电防护结构的稳定性，喷涂导电胶水会导致屏幕黑边的宽度增加；同时，该种接地方式可能会导致接地不良引起对天线的辐射杂散(radiated spurious emission，rse)风险，影响天线性能；对于上述第二种方式，由于在柔性屏的折叠过程中，静电防护结构与金属壳体之间的间隙会随着折叠过程中柔性屏发生的形变而改变，由于间隙的变化会导致二次放电风险。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种静电防护结构和电子设备，可以避免接地不良可能引起的rse风险以及二次放电风险。
6.第一方面，本技术提供了一种静电防护结构，其中，金属挡墙一端与金属壳体连接，另一端向远离所金属壳体的方向延伸，并在远离金属壳体的一端形成端面，金属挡墙的一侧为屏幕模组；绝缘边框包括第一侧边、连接部和第二侧边；第一侧边设置于金属挡墙的背对屏幕模组的一侧；连接部设置于第一侧边的远离金属壳体的一端，连接部包括与端面贴合的对接面，以及面向屏幕模组的第一表面；对接面与端面之间设置有绝缘层；第二侧边设置于连接部的面向屏幕模组一侧，第二侧边包括面向屏幕模组的第二表面；对接面、第一表面和第二表面设置有连续的导电层。
7.本技术提供的静电防护结构，无静电状况下，由于对接面与端面之间设置有绝缘层，因此对接面与端面直流绝缘，避免了传统接地不良带来的rse风险。当屏幕模组侧边有静电进入时，会通过第二表面、第一表面和对接面设置的连续的导电层将静电导通至对接面，由于静电为高电压，可以引起绝缘击穿，通过金属挡墙将静电导通至金属壳体从而接地释放静电。
8.在一种实现方式中，金属壳体与金属挡墙一体成型。由此，电子设备在制造过程中，金属壳体与金属挡墙可以一体浇筑，制造工艺简便，同时，由于金属壳体与金属挡墙一
体浇筑，连接紧密，因此，当静电导通时，金属挡墙能够直接将静电导至金属壳体进行接地，接地效果好。
9.在一种实现方式中，绝缘边框包括：塑胶边框。由此，电子设备在制造过程中，可以避免金属边框造成信号差的问题，塑胶作为一种稳定的绝缘材料，能够降低对天线性能的影响。
10.在一种实现方式中，屏幕模组包括显示面以及与显示面相背设置的背面；绝缘边框设置于所述屏幕模组的外周；金属壳体设置于背面一侧。采用本实现方式，对屏幕模组、绝缘边框以及金属壳体的位置进行了具体限定，保证了本技术示出的技术方案适用于该设置方式的电子设备。
11.在一种实现方式中，绝缘层为设置在金属挡墙表面的金属阳极氧化层。将金属材料进行表面阳极化处理，其耐腐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性以及耐热性均有大幅提高，在金属挡墙的绝缘层采用金属阳极氧化层，能够保证直流绝缘性。
12.在一种实现方式中，金属阳极氧化层包括：铝阳极氧化层。在实施阳极化处理时，铝的性能优越，铝阳极氧化在经过热水、高温水蒸气或镍盐封闭处理后，还能进一步提高其耐腐蚀性和耐磨性。
13.在一种实现方式中，导电层至少包括以下任意一种材料：导电银浆、导电铜皮、导电石墨及导电布。由此，根据静电防护结构的具体设置，导电层的材料可以有多种选择方式。
14.在一种实现方式中，第一侧边还包括第三表面；第三表面设置于第一侧边面向金属壳体的一侧；第三表面与金属壳体之间留有间隙。采用本实现方式，由于第一侧边与金属挡墙之间设置有绝缘层，且金属挡墙本身即可起到卡接作用，第三表面无需紧密贴合金属壳体，也不需要通过胶水将绝缘边框与金属壳体进行固定，金属挡墙在卡接的同时直流绝缘；避免了通过导电胶水与金属壳体固定导致屏幕黑边宽度增加，也避免了通过导电胶水进行接地可能引起接地不良对天线的rse风险进而影响天线性能的问题。
15.在一种实现方式中，绝缘边框背对屏幕模组一侧设置有天线区域。由于对信号强度的需求，天线通常设置于边框附近，天线区域设置在绝缘边框一侧对信号传输影响更小。
16.在一种实现方式中，静电防护结构用于可折叠电子设备。由于可折叠电子设备在折叠过程中会发生形变，现有的技术方案无法避免接地不良可能引起的rse风险以及二次放电风险。采用本实现方式的静电防护结构适用于可折叠电子设备，可以避免接地不良可能引起的rse风险以及二次放电风险。
17.第二方面，本技术还提供一种电子设备，该电子设备包括：如第一方面以及第一方面的任意一种实现方式示出的静电防护结构。
18.本技术提供的电子设备，无静电状况下，由于金属挡墙的端面设置有绝缘层，对接面与端面直流绝缘，避免了传统接地不良带来的rse风险。当屏幕模组侧边有静电进入时，会通过第二表面、第一表面和对接面设置的连续的导电层将静电导通至对接面，由于静电为高电压，可以引起绝缘击穿，通过金属挡墙将静电导通至金属壳体从而接地释放静电。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本技术示出的一种屏幕模组装配场景图；
21.图2是本技术示出的一种屏幕模组装配剖面示意图；
22.图3是本技术示出的一种屏幕模组装配具体设置方式示意图；
23.图4是本技术示出的一种屏幕模组折叠场景图；
24.图5是本技术示出的一种静电防护结构示意图；
25.图6是本技术示出的另一种静电防护结构示意图；
26.图7是本技术实施例示出的一种静电防护结构示意图；
27.图8是本技术实施例示出的一种屏幕模组设置方式示意图；
28.图9是本技术实施例示出的一种金属中框示意图。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术实施例中的技术方案，下面结合附图对本技术实施例中的技术方案作详细的说明。
30.本技术以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本技术实施例的限制。如在本技术实施例的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。此外，术语“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况，其中a、b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
31.柔性屏较于传统屏幕具有柔韧性强和可弯折的特点，给用户提供了基于可弯折特性的新交互方式，可以满足用户对于电子设备的更多需求。有源矩阵有机发光二极体(active
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marix organic light
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emitting diode，amoled)是一种显示屏技术，amoled柔性屏具有显示色彩范围广、功耗低、柔韧性佳的特点。现有的可折叠的电子设备(如折叠手机)通常采用amoled柔性屏作为显示屏。
32.图1是本技术示出的一种屏幕模组装配场景图。如图1所示，以折叠手机为例，首先将屏幕模组4配进金属壳体1中，然后采用边框2与连接在金属壳体1上的金属挡墙3卡接，使边框2能够将屏幕模组4扣合于金属壳体1上，同时，边框2还可以遮挡屏幕模组4与金属壳体1形成的缝隙。
33.目前，电子设备的天线常设计于屏幕模组侧边一侧，为了使天线横截面360度各方向信号辐射强度相同以达到最佳的通信效果，电子设备的天线周围要有足够开阔的空间(即净空区)，不能有屏蔽或干扰。由于金属会对天线产生显著干扰，因此在如图1所示的屏幕模组装配场景中，边框通常为绝缘边框。
34.图2是本技术示出的一种屏幕模组装配剖面示意图。图3是本技术示出的一种屏幕模组装配具体设置方式示意图。如图2及图3所示，沿如图2所示的虚线剖开可见，金属挡墙3一端与金属壳体1连接，另一端向远离金属壳体1的方向延伸，并在远离金属壳体1的一端形成端面31，金属挡墙3的一侧为屏幕模组4，以绝缘边框2的其中一边为例，绝缘边框2包括：
第一侧边21、连接部22和第二侧边23。第一侧边21设置于金属挡墙3的背对屏幕模组4的一侧，连接部22设置于第一侧边21的远离金属壳体1的一端，连接部22包括面向金属壳体1一侧的对接面221，以及面向屏幕模组4的第一表面222；第二侧边23设置于连接部22面向屏幕模组4的一侧，第二侧边23包括面向屏幕模组4的第二表面231。对接面221、第一表面222和第二表面231常设置有连续的导电层。其中，第一侧边21用于与金属挡墙3和金属壳体1形成的凹槽卡接，连接部22包括对接面221，对接面221与端面31对接，用于导通静电，第二侧边23用于固定屏幕模组4。值得注意的是，如图3中虚线框所示，屏幕模组的侧边一侧为静电敏感区域，易使静电沿屏幕模组侧边进入。
35.图4是本技术示出的一种屏幕模组折叠场景图。以amoled柔性屏为例，amoled柔性屏是由聚合物基板以及一系列有机薄膜封装构成的，实质上为多层结构；当屏幕模组折叠时，由于屏幕模组具有一定厚度，屏幕模组会发生如图4所示的形变，屏幕模组的聚合物基板层由于在最外层进行折叠，形变程度较小，随着厚度加深，远离折叠位置的有机薄膜层形变程度逐渐加大。
36.屏幕模组的侧边会存在静电问题，在amoled柔性屏中，由于amoled柔性屏是由聚合物基板以及一系列有机薄膜封装构成的，如图4中虚线框所示，amoled柔性屏的屏幕模组侧边一侧为静电敏感区域，易产生静电，静电易沿屏幕模组侧边进入，通过导电层传递到其他区域。静电具有长时间聚集、高电压、低电量、小电流和作用事件短的特点，静电放电可能导致手机经常死机、自动关机、画质音量差、信号时好时差等，因此，esd成为电子产品质量控制的一项重要内容，电子设备上市过程中需要进行esd认证，电子设备的静电防护至关重要。现有解决静电问题的策略是绝缘或接地。
37.由于在可折叠的电子设备中，屏幕模组在折叠过程中会发生形变，因此屏幕模组与用于遮挡屏幕模组与金属壳体形成缝隙的绝缘边框之间会产生位置的相对滑动，因此无法用传统的热熔胶或者背胶进行粘接绝缘，易导致屏幕模组的损坏。因此，在可折叠的电子设备中，通常通过接地的方式进行静电防护。
38.图5是本技术示出的一种静电防护结构示意图。如图5所示，第一侧边21包括面向金属壳体1一侧的第三表面211以及面向屏幕模组一侧的第四表面212。第二表面231、第一表面222、对接面221和第四表面212设置有连续的导电层；第三表面211与金属壳体1之间有导电胶水，导电胶水实现了导电层与金属壳体1之间的连接。当屏幕模组侧边有静电进入时，静电沿导电层将电荷导通至导电胶水，导电胶水通过金属壳体1接地释放静电。因此，在制备该种静电防护结构的过程中，导电胶水必须点胶至金属挡墙3与金属壳体1形成的凹槽底部，现有的制程工艺不能保证点胶的均匀性与致密性，在有一定深度的凹槽中进行点胶时，为了保证导电胶水的性能以及其粘合程度，其胶水用量可能导致屏幕黑边宽度增加，影响产品外观竞争力。同时，由于天线区域设置于绝缘边框2背对屏幕模组4一侧，天线的布局应该尽量远离干扰元器件，避免元器件对天线的谐波造成干扰，如图5所示的静电防护结构，天线区域与导电层以及导电胶水接地处较近，容易面临接地不良引起的rse风险。
39.间隙放电由两个金属电极构成，其中一个电极固定在绝缘子上，另一个电极通过辅助间隙与接地装置相接，两个电极之间保持规定的间隙距离。当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。图6是另一种静电防护结构示意图。采用间隙放电的方式释放静电，如图6所示，第二表面231、第一表面
222、对接面221以及第四表面212设置有连续的导电层，其中，第四表面212上设置的导电层自第一侧边21远离金属壳体1的一端开始至第一侧边21的中间位置处，该导电层相当于固定在绝缘子上的电极，第四表面212上的导电层与金属挡墙3之间保持规定的间隙距离用于间隙放电，金属挡墙3与金属壳体1连接接地释放静电，金属挡墙3相当于通过辅助间隙与接地装置相接的电极，当屏幕模组4侧边有静电进入时，静电沿导电层将电荷导通后击穿间隙，将电荷导通至金属挡墙3进而通过金属壳体1接地释放静电。
40.二次放电是指已加工表面上由于点蚀产物等的介入而再次进行的非正常放电，这种非正常放电现象，通常在放电时会有闪电弧火花出现，电子设备中出现二次放电现象可能会引起手机死机、通话质量差的问题。由于在设置导电层时，现有的导电层贴装技术不够完善，以导电铜皮为例，在如图6所示的静电防护结构中，第四表面212的导电层自第一侧边21远离金属壳体1的一端开始，设置至第四表面212的中间位置处，需要与金属挡墙3之间留有一定间隙，若设置为导电铜皮，由于贴装技术的限制，容易导致导电铜皮在中间位置缺少固定，发生卷翘。当该静电防护结构设置在可折叠的电子设备中，由于电子设备折叠过程会引起屏幕模组4发生形变，因此导电层与金属挡墙3之间的间隙距离由于折叠发生变化，卷翘的导电铜皮易与金属挡墙3发生接触，发生二次放电现象。
41.为了解决现有技术存在的问题，本技术实施例示出了一种静电防护结构，该静电防护结构能够有效解决屏幕模组4侧边静电问题，对屏幕模组4的各侧边均起到有效的静电防护作用，且保证天线性能，避免现有技术中接地不良可能引起的rse风险以及二次放电风险。
42.图7是本技术实施例示出的一种静电防护结构示意图。如图7所示，本技术实施例提供的静电防护结构包括：金属壳体1、绝缘边框2和金属挡墙3；其中，金属挡墙3一端与金属壳体1连接，另一端向远离金属壳体1的方向延伸，并在远离金属壳体1的一端形成端面31，金属挡墙3的一侧为屏幕模组4；绝缘边框2包括第一侧边21、连接部22和第二侧边23；第一侧边21设置于金属挡墙3的背对屏幕模组4的一侧，第一侧边21与金属挡墙3之间设置有绝缘层；连接部22设置于第一侧边21的远离金属壳体1的一端，连接部22包括与端面31贴合的对接面221，以及面向屏幕模组4的第一表面222；对接面221与端面31之间设置有绝缘层，金属挡墙3与屏幕模组4之间设置有绝缘层；第二侧边23设置于连接部22的面向屏幕模组4的一侧，第二侧边23包括面向屏幕模组的第二表面231；对接面221、第一表面222和第二表面231设置有连续的导电层。无静电状况下，由于金属挡墙3的端面31设置有绝缘层，因此对接面221与端面31直流绝缘，避免了传统接地不良带来的rse风险。当屏幕模组4侧边有静电进入时，会通过第二表面231、第一表面222和对接面221设置的连续的导电层将静电导通至对接面221，对接面221与端面31紧密贴合，由于静电为高电压，可以引起绝缘击穿，击穿端面31的绝缘层，通过金属挡墙3将静电导通至金属壳体1从而接地释放静电。
43.在一种实现方式中，金属挡墙3垂直于金属壳体1设置，金属挡墙3包括但不限于为实心长方体，也可以为镂空长方体；当金属挡墙3设置为实心长方体时，其制造工艺简单，浇筑方便，整体均可导电，当金属挡墙3为镂空长方体时，其制造工艺节省用量，并便于屏幕模组4散热；第一侧边21与第二侧边23为l型垂直设置，连接部22设置于l型拐角处，第一表面222与金属挡墙3面向屏幕模组4一侧的侧边在同一平面上，金属壳体1、金属挡墙3、第一表面222与第二表面231形成容纳屏幕模组4的空间；金属挡墙3背对屏幕模组4一侧的侧边与
金属壳体1形成矩形凹槽，用于卡接第一侧边21。
44.在一种实现方式中，金属壳体与金属挡墙一体成型。由此，电子设备在制造过程中，金属壳体与金属挡墙可以一体浇筑，制造工艺简便，同时，由于金属壳体与金属挡墙一体浇筑，连接紧密，因此，当静电导通时，金属挡墙能够直接将静电导至金属壳体进行接地，接地效果好。
45.图8是本技术实施例示出的一种屏幕模组设置方式示意图。如图8所示，在一种实现方式中，屏幕模组4包括显示面41以及与显示面41相背设置的背面42；绝缘边框2设置于屏幕模组4的外周；金属壳体1置于背面42一侧。采用本实现方式，对屏幕模组4、绝缘边框2以及金属壳体1的位置进行了具体限定，保证了本技术示出的技术方案适用于该设置方式的电子设备。由于amoled柔性屏是由聚合物基板以及一系列有机薄膜封装构成的，实质上为多层结构。
46.在一种实现方式中，金属壳体1为金属中框，图9是本技术实施例示出的一种金属中框示意图，如图9所示，金属中框一般由中板11以及环绕中板11边缘的金属边框12组成。金属中框可以视作电子设备的支撑结构，电子设备内部的主板、摄像头、扬声器、电池、听筒等组件均可以固定于金属中框上，金属中框上的金属挡墙3能够用于固定屏幕模组，金属中框与金属挡墙3形成的凹槽用于卡接绝缘边框2，使绝缘边框2能够将屏幕模组4扣合于金属中框上并遮盖屏幕模组4与金属中框之间的缝隙。
47.在一种实现方式中，金属壳体1用于接地。若金属壳体1为金属中框，金属中框可以接地从而达到释放静电的目的。
48.在一种实现方式中，绝缘边框2包括：塑胶边框。电子设备在制造过程中，可以避免金属边框造成信号差的问题，塑胶作为一种稳定的绝缘材料，能够降低对天线性能的影响。本技术示出的绝缘边框2的绝缘材质，包括但不限于塑胶，也可以是塑料等其他绝缘材质。
49.在一种实现方式中，绝缘层为设置在金属挡墙3表面的金属阳极氧化层。将金属材料进行表面阳极化处理，其耐腐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性以及耐热性均有大幅提高，在金属挡墙的绝缘层采用金属阳极氧化层，能够提高直流绝缘性。在无静电情况下，由于金属挡墙3外侧设置有金属阳极氧化层，绝缘性能好，因此正常情况下金属挡墙位置处直流绝缘，不能导通电荷，对天线区域影响较小，当静电沿屏幕侧边进入时，由于静电具有高电压的特点，能够引起绝缘击穿，导电层通过对接面将静电导通至金属挡墙进而通过金属壳体接地。
50.在一种实现方式中，金属阳极氧化层包括：铝阳极氧化层。在实施阳极化处理时，铝的性能优越，铝阳极氧化在经过热水、高温水蒸气或镍盐封闭处理后，还能进一步提高其耐腐蚀性和耐磨性。
51.在一种实现方式中，导电层至少包括以下任意一种材料：导电银浆、导电铜皮、导电石墨及导电布。由此，根据静电防护结构的具体设置，导电材料可以有多种选择方式。由于本技术实施例示出的导电层仅在对接面221、第一表面222和第二表面231设置，因此，本技术示出的导电层设置方式更简单，能够减小绝缘边框2与金属挡墙3之间间隙的公差(即不需要考虑导电层贴装的误差)，以铜皮为例，本技术导电层若采用导电铜皮，较于如图7示出的静电防护结构，降低了导电铜皮的贴装难度，同时也能够避免导电铜皮卷翘从而在屏幕模组折叠时，剐蹭屏幕模组引起屏幕模组损坏的风险。
52.在一种实现方式中，第一侧边21还包括第三表面211；第三表面211设置于第一侧
边21面向金属壳体1的一侧；第三表面211与金属壳体1之间留有间隙。由于第一侧边21与金属挡墙3之间设置有绝缘层，且金属挡墙3本身即可起到卡接作用，第三表面211无需紧密贴合金属壳体1，也不需要通过胶水进行固定，金属挡墙3在卡接的同时直流绝缘；避免了通过导电胶水与金属壳体固定导致屏幕黑边宽度增加，也避免了接地不良引起对天线的rse风险。值得注意的是，第三表面211与金属壳体1之间的间隙可以用于控制对接面221与端面31贴合的紧密程度，进而控制静电击穿绝缘层的效果。由于绝缘边框2普遍为可形变材质，因此，当第一侧边21与金属挡墙3卡接且保持间隙较小时，对接面221与端面31紧密贴合；当第一侧边21与金属挡墙3卡接且保持间隙较大时，对接面221与端面31之间具有一定小间隙，静电通过小间隙跳电的方式导通。
53.在一种实现方式中，绝缘边框2背对屏幕模组一侧设置有天线区域。由于对信号强度的需求，天线通常设置于边框附近，天线区域设置在绝缘边框一侧对信号传输影响更小。
54.在一种实现方式中，静电防护结构用于可折叠电子设备。由于可折叠电子设备在折叠过程中会发生形变，现有的技术方案无法避免接地不良可能引起的rse风险以及二次放电风险。
55.本技术实施例还提供一种电子设备，包括上述实施例提供的静电防护结构，该电子设备例如可以包括移动终端、平板电脑、个人电脑、工作站设备、大屏设备(例如：智慧屏、智能电视等)、掌上游戏机、家用游戏机、虚拟现实设备、增强现实设备、混合现实设备等、车载智能终端、自动驾驶汽车、用户驻地设备(customer
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premises equipment，cpe)等。
56.本技术提供的电子设备，无静电状况下，由于金属挡墙的端面设置有绝缘层，对接面与端面直流绝缘，避免了传统接地不良带来的rse风险。当屏幕模组侧边有静电进入时，会通过第二表面、第一表面和对接面设置的连续的导电层将静电导通至对接面，由于静电为高电压，可以引起绝缘击穿，通过金属挡墙将静电导通至金属壳体从而接地释放静电。
57.应理解，在本技术实施例的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对实施例的实施过程构成任何限定。
58.本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。尤其，对于装置和系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。
59.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。