CN111641738B - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请主要是涉及一种电子设备，该电子设备包括显示模组和传感器组件，显示模组具有显示区和与显示区连接的非显示区，传感器组件设置在显示模组的一侧，并包括信号发射器和信号接收器，信号发射器在显示模组上的正投影落入显示区，信号接收器在显示模组上的正投影落入非显示区。本申请提供的传感器组件在显示模组上的正投影不与中框(具体可以是其边框)发生结构上的干涉，以确保天线模组对中框的使用需求，进而使得电子设备能够在结构上支持功能的相关硬件。

Description

一种电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备的技术领域，具体是涉及一种电子设备。

背景技术

随着电子设备的不断普及，电子设备已经成为人们日常生活中不可或缺的社交、娱乐工具，人们对于电子设备的要求也越来越高。以手机这类电子设备为例，用户不仅想要手机具有高屏占比，以期获得更佳的视觉体验；还想要手机具有5G(5th generationmobile networks、5th generation wireless systems或5th-Generation)通信功能，以期获得更佳的网络体验。其中，相较于不具备5G通信功能的手机，具备5G通信功能的手机一般会设置更多的天线，以形成天线阵列。

发明内容

本申请实施例提供了一种电子设备，其中，该电子设备包括显示模组和传感器组件，显示模组具有显示区和与显示区连接的非显示区，传感器组件设置在显示模组的一侧，并包括信号发射器和信号接收器，信号发射器在显示模组上的正投影落入显示区，信号接收器在显示模组上的正投影落入非显示区。

本申请的有益效果是：本申请提供的传感器组件在显示模组上的正投影不与中框(具体可以是其边框)发生结构上的干涉，以确保天线模组对中框的使用需求，进而使得电子设备能够在结构上支持功能的相关硬件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。

图1是本申请提供的电子设备一实施例的俯视结构示意图；

图2是图1中电子设备沿着II-II方向的截面结构示意图；

图3是图2中显示模组的分解结构示意图；

图4是图2中A部分的局部放大结构示意图；

图5是图4中传感器组件与中框另一实施方式的结构示意图；

图6是本申请提供的电子设备另一实施例的俯视结构示意图；

图7是图6中电子设备沿着VII-VII方向的部分截面结构示意图；

图8是图6中传感器组件另一实施方式的结构示意图；

图9是图6中传感器组件又一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请的发明人在长期的研究中发现：以手机这类电子设备为例，在高屏占比的全面屏时代，为了便于设置诸如接近传感器和光感传感器等，一般会在手机的边框开设相应的缺口，以将上述的传感器收容于上述的缺口，进而实现信号的收发。但是，随着全面屏的进一步极致化设计，以及5G通信时代的到来，上述的方案已经很难兼顾设置上述的传感器与5G通信所需的天线阵列。为了，本申请提供了如下实施例。

共同参阅图1及图2，图1是本申请提供的电子设备一实施例的俯视结构示意图，图2是图1中电子设备沿着II-II方向的截面结构示意图。

本申请实施例中，电子设备10可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备等便携装置。其中，本实施例以电子设备10为手机为例进行示例性的说明。

如图2所示，电子设备10可以包括显示模组11、后盖板12、中框13和传感器组件14。其中，显示模组11、后盖板12分别位于中框13的相对两侧，并可以通过卡接、胶接、焊接等组装方式中的一种或其组合与中框13固定连接，以使得三者组装之后形成显示模组11与后盖板12一同夹持中框13的基本结构。进一步地，显示模组11、后盖板12与中框13组装之后可以形成一个具有一定容积的腔体结构，该腔体结构可以收容传感器组件14及其它诸如电池、主板、摄像头模组、指纹模组、天线模组等结构件，以使得电子设备10能够实现相应的功能。其中，显示模组11、传感器组件14等结构件可以通过柔性电路板(Flexible PrintedCircuit,FPC)分别与上述的电池、主板连接，以使得它们能够得到电池的电能供应，并能够在主板的控制下执行相应的指令。

需要说明的是：对于手机这类电子设备10而言，其形状、大小等结构参数一般都是相对固定的；其中框13(具体可以是后文中提及的边框132)可以作为天线模组(图1及图2中均未示出)收发信号的通道。随着通信技术的发展，尤其是在5G时代，天线模组至少设置为8×8MIMO(Multiple-In Multiple-Out，多进多出)的天线阵列，且天线之间还需要具有一定的隔离度以避免相互之间的信号干扰，导致原本就很拥挤的中框13(具体可以是后文中提及的边框132)变得更加的“寸土寸金”。基于此，如图1所示，本实施例的传感器组件14在显示模组11上的正投影不与中框13(具体可以是后文中提及的边框132)发生结构上的干涉，也即是传感器组件14最多紧贴边框132设置；边框132上无需特意地开设用于收容传感器组件14的缺口，以确保天线模组对中框13的使用需求，进而使得电子设备10能够在结构上支持5G功能的相关硬件。

一般地，显示模组11可以是LCD(Liquid Crystal Display)这类屏幕，也可以是OLED(Organic Light-Emitting Diode)这类屏幕，还可以是Mini-LED、Micro-LED这类屏幕。其中，本实施例以显示模组11为LCD这类屏幕为例进行示例性的说明。

如图2所示，显示模组11可以包括透明盖板111和显示面板112。透明盖板111主要是用于保护显示面板112，并可以作为电子设备10的外表面，以便于用户进行点击、滑动、按压等触控操作。其中，透明盖板111可以由玻璃等刚性材质制成，也可以由聚酰亚胺(Polyimide,PI)、无色聚酰亚胺(Colorless Polyimide,CPI)等柔性材质制成。显示面板112主要是用于显示画面，并可以作为交互界面而指示用户在透明盖板111上进行上述的触控操作。进一步地，显示面板112可以借助光学胶(Optically Clear Adhesive,OCA)、压敏胶(Pressure Sensitive Adhesive,PSA)等胶体而设置在透明盖板111的一侧。

在一些实施方式中，电子设备10的外表面(也即是透明盖板111背离显示面板112的表面)还可以设置其它诸如钢化膜、磨砂膜、装饰膜、防窥膜、水凝膜等功能膜层中的任意一种，以使得电子设备10能够为用户提供别样的使用体验。

在其它一些实施方式中，显示模组11的边缘(也即是其与边框132配合的边缘)可以朝向中框13弯曲，以使得显示模组11显示的画面能够以类似于“瀑布”的形态从显示模组11的正面延伸至其侧面，从而使得电子设备10能够为用户提供更大的显示视野。相应地，后盖板12的边缘(也即是其与边框132配合的边缘)也可以朝向中框13弯曲，以增加电子设备10的外观美感及握持手感。

后盖板12可以是电子设备10的电池盖，它可以由玻璃、金属、硬质塑料等材料制成，也可以由其它诸如电致变色材料制成。其中，后盖板12具有一定的结构强度，主要是用于与透明盖板111一同保护电子设备10。进一步地，由于后盖板12一般会直接暴露于外界环境，后盖板12的材质可以优选地具有一定的耐磨耐蚀防刮等性能；或者，在后盖板12的外表面(也即是后盖板12背离显示模组11的表面)可以涂布一层具有耐磨耐蚀防刮的功能材料。

进一步地，中框13可以用于承载并保护显示模组11。如图2所示，中框13可以包括中板131和边框132，边框132以环绕的方式与中板131的边缘连接。其中，中板131主要是用于支撑显示模组11，固定传感器组件14及其它诸如电池、主板、摄像头模组、指纹模组、天线模组等结构件。边框132主要是用于保护显示模组11，并作为天线模组收发信号的通道。例如：显示面板112和透明盖板111依次层叠地设置在中板131的同一侧，并被边框132环绕；且显示面板112相较于透明盖板111更加靠近中板131。

在一些实施方式中，边框132可以是金属嵌件注塑制件，中板131可以是硬质塑胶件。两者可以采用注塑成型的方式制成中框13，也即是中框13可以为一体成型结构件。这样能够简化中框13的结构，降低中框13的制作成本。此时，边框132可以暴露于外界环境，并具有一外观面，能够起到装饰的作用；而中板131则主要位于电子设备10内部，能够起到支撑显示模组11，固定传感器组件14等结构件的作用。

再次参阅图1及图2，显示模组11具有显示区113和与显示区113连接的非显示区114，非显示区域114可以环绕显示区113。其中，显示区113主要是对应于显示模组11能够显示画面的区域，非显示区114主要是对应于显示模组11的黑边区域。进一步地，传感器组件14设置在显示模组11的一侧(具体可以是其靠近后盖板12的一侧)，并可以包括信号发射器141、信号接收器142和电路板143。其中，信号发射器141与信号接收器142可以借助表面贴片技术(Surface Mounted Technology,SMT)预先焊接于电路板143。

进一步地，信号发射器141在显示模组11上的正投影落入显示区113，信号接收器142在显示模组11上的正投影落入非显示区114。如此设置，传感器组件14在显示模组11上的正投影不与中框13(具体可以是边框132)发生结构上的干涉，以确保天线模组对中框13的使用需求，进而使得电子设备10能够在结构上支持5G功能的相关硬件。

在一些实施方式中，信号发射器141可以用于发射红外光信号，信号接收器142可以用于接收环境光信号和红外光信号经外界物体反射后形成的反射光信号。其中，红外光信号的波长可以为940nm。当红外光信号达到外界物体时会有一部分反射回来，反射光信号的光强会随外界物体的形状、颜色、反射率等参数而有所差异。因此，通过设置一定的光强阈值即可实现接近的判断，主要是用于打电话应用场景下屏幕的熄灭控制，以避免屏幕贴脸上而误触“挂电话”按键。其中，上述的光强阈值可以使用3cm左右的灰卡(接近人皮肤的反射率)进行设计。例如：红外光信号作用于灰卡前后，传感器组件14检测到红外光信号与反射光信号之间的光强差值为a，在此基础上再适量加一个修正值b而得到光强阈值c，也即是c＝a+b；当信号接收器142接收到的反射光信号的光强大于c时熄灭屏幕。进一步地，信号接收器142还接收环境光信号，以便于显示模组11调节其亮度。如此设置，传感器组件14既可以用于实现电子设备10与外界物体之间的距离检测，也可以用于实现电子设备10所在环境的光强检测。此时，传感器组件14可以简单地看作是接近传感器与光感传感器的二合一传感器。

在其它一些实施方式中，信号发射器141可以用于发射超声波信号，信号接收器142可以用于接收超声波信号经外界物体反射后形成的反射信号。如此设置，传感器组件14可以用于实现电子设备10与外界物体之间的距离检测。此时，传感器组件14可以简单地看作是接近传感器。

参阅图3，图3是图2中显示模组的分解结构示意图。

如图3所示，透明盖板111具有主透光区1111和与主透光区1111连接的非透光区1112，非透光区1112可以环绕主透光区1111。其中，非透光区1112的透光率小于主透光区1111的透光率，主透光区1111可以完全落入显示面板112在透明盖板111上的正投影，以形成显示区113；非透光区1112可以作为非显示区114。换句话说，显示面板112的面积可以大于主透光区1111的面积，使得显示面板112的边缘会被非透光区1112遮挡。如此设置，主要是为了避免显示面板112(主要是边缘区域)可能存在的瑕疵而影响显示模组11的显示效果。

需要说明的是：通过在透明盖板111上粘贴遮光胶带或涂布遮光油墨等方式即可使得透明盖板111具有主透光区1111和非透光区1112。其中，非透光区1112对应于遮光胶带或遮光油墨等所在的区域。进一步地，本实施例所述的“透光”、“非透光”、“遮光”等描述中所涉及的“光”，主要是指可见光，例如环境光、显示模组11发出的光等。其中，由于信号接收器142与人眼对光的接收能力存在差异，使得上述的“非透光”、“遮光”等描述并非指光完全无法透过(也即是透光率为零)。换句话说，人眼无法接收来自非透光区1112的光，而信号接收器142可以经由非透光区1112接收光。进一步地，由于红外光的波长与可见光的存在差异，使得上述的遮光胶带或遮光油墨等对红外光的透光率的影响较小。

进一步地，传感器组件14设置在显示面板112背离透明盖板111的一侧，信号发射器141在透明盖板111上的正投影落入主透光区1111，信号接收器142在透明盖板111上的正投影落入非透光区1112。如此设置，使得信号发射器141能够经由显示区113向外界环境发射红外光信号，信号接收器142能够经由非显示区114接收环境光信号和红外光信号经外界物体反射后形成的反射光信号，进而使得传感器组件14能够实现相应的功能。

需要说明的是：由于红外光信号不属于可见光，使得信号发射器141经由显示区113向外界环境发射红外光信号时，红外光信号并不会干扰用户对显示模组11的正常使用。其中，对于LCD这类屏幕而言，其结构一般还包括铁框(图中未示出)，铁框上开设有对应于信号发射器141的孔洞，以使得红外光信号能够穿过显示模组11。进一步地，由于信号接收器142在显示模组11上的正投影落入非显示区114，使得信号接收器142在其光路上与显示区113错开，以降低显示区113的光对信号接收器142造成的干扰，尤其是在信号接收器142接收环境光信号而作为光感传感器的情况下。

再次参阅图3，显示面板112具有第一表面1121、第二表面1122和端面1123。其中，第一表面1121与第二表面1122相背设置，且第一表面1121相较于第二表面1122更靠近透明盖板111；端面1123首尾连接第一表面1121和第二表面1122。进一步地，如图1至图3所示，端面1123至少在邻近信号接收器142的位置可以设置有遮光结构15，遮光结构15主要是用于阻隔显示面板112发出的光，以避免显示面板112发出的光对信号接收器142产生干扰。第二表面1122至少在邻近信号接收器142的位置也可以设置有遮光结构15，以进一步阻隔显示面板112发出的光。如此设置，可以最大程度地降低显示区113的光对信号接收器142造成的干扰，尤其是在信号接收器142接收环境光信号而作为光感传感器的情况下。其中，遮光结构15可以是粘贴的遮光胶带或涂布的遮光油墨等。

参阅图4，图4是图2中A部分的局部放大结构示意图。需要说明的是：图4中箭头所示的方向可以示意传感器组件14收发光信号的方向。

基于上述的详细描述，由于中板131主要是用于承载显示模组11，使得显示模组11与中板131之间的缝隙往往很小，不足以放置传感器组件14。因此，传感器组件14一般设置在中板131背离显示模组11的一侧。此时，如图2所示，中板131与边框132接壤的位置还开设有通孔133。其中，通孔133主要是用作传感器组件14收发信号的通道，尤其是在传感器组件14发射/接收红外光信号，和/或，接收环境光信号的情况下。

如图4所示，显示面板112与边框132之间形成一缝隙16。其中，缝隙16在中板131上的正投影、信号接收器142在中板131上的正投影与通孔133两两至少部分重合，使得通孔133和缝隙16能够作为信号接收器142的光通道；信号发射器141在中板131上的正投影与通孔133至少部分重合，使得通孔133能够作为信号发射器141的光通道。如此设置，使得信号发射器141能够依次经由通孔133、显示区113向外界环境发射红外光信号，信号接收器142能够依次经由非显示区114、缝隙16、通孔133接收环境光信号和红外光信号经外界物体反射后形成的反射光信号，进而使得传感器组件14能够实现相应的功能。

需要说明的是：由于信号发射器141的光通道与缝隙16无关，使得缝隙16满足信号接收器142的灵敏度、可靠性需求即可。

本申请的发明人在长期的研究中发现：由于显示模组11在与中框13组装的过程中会部分嵌入中框13，也即是显示模组11会部分被边框132包绕，使得显示模组11与边框132之间一般会留有一定的装配间隙，以满足显示模组11与中框13的组装需求。其中，上述的装配间隙(单位为mm)可以取闭区间[0.1,0.5]内的任意数值。优选地，装配间隙的大小为0.3mm。进一步地，为了满足信号接收器142接收环境光信号的感光需求，缝隙16可以基于装配间隙进行适当的扩大。其中，缝隙16的大小可以不小于0.6mm。

在一些实施方式中，如图4所示，传感器组件14可以嵌入通孔133。如此设置，以增加电子设备10在结构上的紧凑性。进一步地，信号发射器141与信号接收器142之间设置有格挡件144，格挡件144主要是用于阻隔信号发射器141发出的红外光信号直接绕射至信号接收器142，以增加传感器组件14的可靠性。其中，格挡件144可以是遮光胶带、遮光油墨、泡棉等。需要说明的是：当格挡件144为泡棉时，由于泡棉具有可压缩的特性，使得传感器组件14与显示模组11之间预留的安全间隙(例如0.2mm)可以小于格挡件144的厚度(例如0.3-0.4mm)，进而使得传感器组件14与显示模组11之间能够压实，以避免漏光。

在其它一些实施方式中，如图5所示，传感器组件14可以设置在中板131背离显示面板112的另一侧。其中，通孔133可以包括互不联通的第一子孔134和第二子孔135。此时，信号发射器141可以对应第一子孔134设置，信号接收器142可以对应第二子孔135设置。如此设置，以使得信号发射器141与信号接收器142能够经由不同的通道发射、接受光信号。类似地，传感器组件14与中板131之间也可以设置格挡件144，格挡件144同样也可以将信号发射器141与信号接收器142隔开。

共同参阅图6及图7，图6是本申请提供的电子设备另一实施例的俯视结构示意图，图7是图6中电子设备沿着VII-VII方向的部分截面结构示意图。

与上一实施例的主要区别在于：本实施例中，如图7所示，非透光区1112进一步设置有副透光区1113。其中，副透光区1113的透光率介于主透光区1111的透光率与非透光区1112的透光率之间。副透光区11在中板131上的正投影、缝隙16在中板131上的正投影、信号接收器142在中板131上的正投影与通孔133两两至少部分重合，使得通孔133、缝隙16和副透光区1113能够作为信号接收器142的光通道。如此设置，以增加非透光区1112的局部区域的透光率，进而在一定程度上改善信号接收器142的灵敏度、可靠性，尤其是在信号接收器142接收环境光信号而作为光感传感器的情况下。

进一步地，如图6所示，电子设备10具有一长轴方向(如图6中箭头X所示的方向)和一短轴方向(如图6中箭头Y所示的方向)。其中，显示面板112在长轴方向上的尺寸大于或等于其在短轴方向上的尺寸。

在一些实施方式中，如图6所示，信号接收器142可以在长轴方向上邻近边框132。进一步地，副透光区1113在长轴方向上的尺寸大于或等于缝隙16在长轴方向上的尺寸。如此设置，以增加光信号的进光量，进而在一定程度上改善信号接收器142的灵敏度、可靠性，尤其是在信号接收器142接收环境光信号而作为光感传感器的情况下。

在其它一些实施方式中，如图8所示，信号接收器142可以在短轴方向上邻近边框132。进一步地，副透光区1113在短轴方向上的尺寸大于或等于缝隙16在短轴方向上的尺寸。如此设置，以增加光信号的进光量，进而在一定程度上改善信号接收器142的灵敏度、可靠性，尤其是在信号接收器142接收环境光信号而作为光感传感器的情况下。

在其它另一些实施方式中，信号接收器142不论是如图6所示的在长轴方向上邻近边框132，还是如图8所示的在短轴方向上邻近边框132，亦或是如图9所示的在边框132的圆角区域邻近边框132，信号发射器141可以与信号接收器142分离(如图9所示)而位于显示区113的任意位置。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括中框、显示模组和传感器组件，所述中框用于承载并保护所述显示模组，并包括中板和边框，所述边框以环绕的方式与所述中板的边缘连接，所述显示模组包括透明盖板和显示面板，所述显示面板和所述透明盖板依次层叠地设置在所述中板的同一侧，并被所述边框环绕，且所述显示面板相较于所述透明盖板更加靠近所述中板，所述透明盖板具有主透光区和与所述主透光区连接的非透光区，且所述非透光区的透光率小于所述主透光区的透光率，所述显示面板设置在所述透明盖板的一侧，且所述主透光区完全落入所述显示面板在所述透明盖板上的正投影，所述传感器组件设置在所述显示面板背离所述透明盖板的一侧，并包括信号发射器和信号接收器，所述信号发射器在所述透明盖板上的正投影落入所述主透光区，所述信号接收器在所述透明盖板上的正投影落入所述非透光区；

其中，所述显示面板具有第一表面、第二表面和端面，所述第一表面与所述第二表面相背设置，且所述第一表面相较于所述第二表面更靠近所述透明盖板，所述端面首尾连接所述第一表面和所述第二表面，且所述端面至少在邻近所述信号接收器的位置和所述第二表面至少在邻近所述信号接收器的位置分别设置有遮光结构，所述遮光结构用于阻隔所述显示面板发出的光，以避免所述显示面板发出的光对所述信号接收器产生干扰。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述信号发射器用于发射红外光信号，所述信号接收器用于接收环境光信号和所述红外光信号经外界物体反射后形成的反射光信号。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述中板与所述边框接壤的位置还开设有通孔，所述显示面板与所述边框之间形成一缝隙，所述缝隙在所述中板上的正投影、所述信号接收器在所述中板上的正投影与所述通孔两两至少部分重合，使得所述通孔和所述缝隙能够作为所述信号接收器的光通道，所述信号发射器在所述中板上的正投影与所述通孔至少部分重合，使得所述通孔能够作为所述信号发射器的光通道。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述非透光区进一步设置有副透光区，所述副透光区的透光率介于所述主透光区的透光率与所述非透光区的透光率之间，所述副透光区在所述中板上的正投影、所述缝隙在所述中板上的正投影、所述信号接收器在所述中板上的正投影与所述通孔两两至少部分重合，使得所述通孔、所述缝隙和所述副透光区能够作为所述信号接收器的光通道。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备具有一长轴方向和一短轴方向，所述显示面板在所述长轴方向上的尺寸大于或等于其在所述短轴方向上的尺寸；其中，所述信号接收器在所述长轴方向上邻近所述边框，所述副透光区在所述长轴方向上的尺寸大于或等于所述缝隙在所述长轴方向上的尺寸；或者，所述信号接收器在所述短轴方向上邻近所述边框，所述副透光区在所述短轴方向上的尺寸大于或等于所述缝隙在所述短轴方向上的尺寸。

6.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述传感器组件嵌入所述通孔，所述信号发射器与所述信号接收器之间设置有格挡件，所述格挡件用于阻隔所述信号发射器发出的红外光信号直接绕射至所述信号接收器。

7.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述传感器组件设置在所述中板背离所述显示面板的另一侧，所述通孔包括互不联通的第一子孔和第二子孔，所述信号发射器对应所述第一子孔设置，所述信号接收器对应所述第二子孔设置。

Images