CN112578860A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请主要是涉及一种电子设备，包括显示模组、中框、第一柔性电路板和生物特征识别模组，中框上设有安装孔，第一柔性电路板上设有避让结构，第一柔性电路板设置在中框背离显示模组的一侧，并使得避让结构与安装孔重合，生物特征识别模组设置在中框背离显示模组的一侧，并通过安装孔和避让结构获取显示模组背离中框一侧的生物特征。本申请提供的电子设备通过将生物特征识别模组设置在显示模组靠近中框的一侧，可以实现屏下识别，并通过在第一柔性电路板上设置避让结构，可以避免第一柔性电路板与生物特征识别模组在厚度方向上重叠，进而确保电子设备的轻薄化。

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，电子设备的解锁方式也由传统的九宫格等逐渐朝着生物识别的方向发展。

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、中框、第一柔性电路板和生物特征识别模组，中框上设有安装孔，第一柔性电路板上设有避让结构，第一柔性电路板设置在中框背离显示模组的一侧，并使得避让结构与安装孔重合，生物特征识别模组设置在中框背离显示模组的一侧，并通过安装孔和避让结构获取显示模组背离中框一侧的生物特征。

本申请的有益效果是：本申请提供的电子设备通过将生物特征识别模组设置在显示模组靠近中框的一侧，可以实现屏下识别，并通过在第一柔性电路板上设置避让结构，可以避免第一柔性电路板与生物特征识别模组在厚度方向上重叠，进而确保电子设备的轻薄化。

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他的附图。

图1是本申请提供的电子设备一实施例的分解结构示意图；

图2是图1中中框背离显示模组一侧一实施例的俯视结构示意图；

图3是图1中中框背离显示模组一侧另一实施例的俯视结构示意图；

图4是图3中第一柔性电路板一实施例的俯视结构示意图；

图5是图3中中框背离显示模组一侧的局部结构示意图；

图6是本申请所述的生物特征识别模组一实施例的结构示意图；

图7是图3中电子设备沿中轴线的局部截面结构示意图。

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他实施例，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他实施例相结合。

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分解结构示意图，图2是图1中中框背离显示模组一侧一实施例的俯视结构示意图。需要说明的是：本申请中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图1所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。其中，图1中箭头X所示的方向可以简单地视作电子设备的短轴方向，图1中箭头Y所示的方向可以简单地视作电子设备的长轴方向，图1中箭头Z所示的方向可以简单地视作电子设备的厚度方向。一般地，电子设备在长轴方向上的尺寸大于其在短轴方向上的尺寸。进一步地，电子设备的中轴线可以平行于其长轴方向。

本申请中，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。

结合图1，电子设备10可以包括显示模组11、中框12和后盖13。其中，显示模组11和后盖13可以分别设置在中框12的相对两侧，并可以通过卡接、胶接、焊接、螺纹连接等组装方式中的一种或其组合与中框12组装连接，以形成显示模组11与后盖13一同夹持中框12的基本结构。

本申请中，显示模组11可以是LCD(Liquid Crystal Display)这类显示屏，也可以是OLED(Organic Light-Emitting Diode)、QLED(Quantum Dot Light Emitting Diode)这类显示屏，还可以是Mini-LED、Micro-LED这类显示屏。其中，本实施例以显示模组11为OLED这类显示屏为例进行示例性的说明。作为示例性地，显示模组11设置成能够显示画面；用户也能够在显示模组11上进行点击、滑动、按压等触控操作，以与电子设备10进行交互。基于此，中框12靠近显示模组11的一侧一般会尽可能地平整，以便于支撑显示模组11，使得显示模组11能够有效地承受用户进行上述触控操作时对其施加的作用力，进而增加电子设备10的可靠性。

进一步地，显示模组11的边缘可以朝向中框12弯曲，以使得显示模组11上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。如此设置，不仅能够减小甚至是隐藏显示模组11的“黑边”，以使得电子设备10能够为用户提供更大的显示视野，还能够使得显示模组11营造一种环绕显示的视觉效果，从而使得电子设备10给用户带来别样的视觉体验，进而增加电子设备10的竞争力。

相应地，结合图2，中框12背离显示模组11的一侧可以设置生物特征识别模组14、电池15、主板16、USB插座组件17、扬声器18、震动马达19等结构件。其中，上述结构件可以位于后盖13与中框12之间。当然，电子设备10还可以包括前置摄像头模组、后置摄像头模组、天线模组等结构件(图1及图2中均未示出)，以使得电子设备10能够实现相应的功能。作为示例性地，上述结构件可以通过相应的柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)分别与电池15、主板16等电性连接，使之能够得到电池15的电能供应，并能够在主板16的控制下执行相应的指令。

需要说明的是：生物特征识别模组14设置成能够获取用户的指纹特征、虹膜特征、脸部特征等生物特征中的一种或其组合，以相应地实现指纹识别、虹膜识别、人脸识别等，进而辨别用户的身份。作为示例性地，结合图1，生物特征识别模组14设置成能够获取显示模组11背离中框12一侧的诸如指纹特征、虹膜特征、脸部特征等生物特征。其中，本实施例以生物特征识别模组14设置成能够获取显示模组11背离中框12一侧的指纹特征(俗称“屏下指纹识别”)为例进行示例性的说明。

结合图2及图1，中框12根据上述结构件的排布堆叠大致可以划分为主板区121、电池区122、小板区123三个区域。其中，主板区121一般主要设置有主板16、前置摄像头模组、后置摄像头模组等结构件，电池区122一般主要设置有电池15，小板区123一般主要设置有USB插座组件17、扬声器18、震动马达19、小板20等结构件。换言之，扬声器18和震动马达19设置在电池15靠近USB插座171一侧。其中，小板20一般是比主板16小些的电路板，其可以通过相应的柔性电路板与主板16电性连接。当然，小板区123还可以设置SIM卡座、传声器等结构件(图1及图2中均未标注)。相应地，结合图1，中框12的侧面可以设有USB接插口、出音孔、拾音孔、插卡口等。其中，扬声器18、震动马达19、SIM卡座、传声器等结构件可以与小板20电性连接，再通过主板16及其相应的柔性电路板与主板16电性连接。

基于生物特征识别模组14的类型及其原理，理论上讲，生物特征识别模组14可以设置在上述任意一个区域。例如：当生物特征识别模组14为屏下虹膜/人脸识别时，生物特征识别模组14可以设置在主板区121、电池区122、小板区123中的至少任意一个区域。再例如：当生物特征识别模组14为屏下指纹识别时，考虑到用户的可操作性，生物特征识别模组14可以设置在小板区123或者电池区122靠近小板区123的区域。其中，当生物特征识别模组14与其他诸如主板16、柔性电路板等结构件发生干涉时，也可以设置相应的诸如缺口、通孔等类型的避让结构。

以手机之类电子设备为例，为了获得强劲的续航能力，可以设置大体积、大容量的电池15，但是这样一般难以满足轻薄化的设计理念；而一味地轻薄化又难以兼顾续航能力，也即是续航能力与轻薄化往往难以调和。基于此，电子设备10内部排布堆叠的结构件往往会非常地紧凑，以便于扩大电池区122的大小，一般也不会优先让这些结构件在电子设备10的厚度方向上与电池15投影重叠，也即是在保证轻薄化的同时，使得电池区122的面积尽可能地大，进而兼顾续航能力。因此，结合图2，为了便于兼顾电子设备10的续航能力与轻薄化，并考虑到用户的可操作性，生物特征识别模组14可以优选地设置在小板区123。

然而，基于上述的相关描述，小板区123往往会排布堆叠各种大小不一、形状不一的结构件，各个结构件彼此之间也要相互避让；而且，某些结构件还会有特殊的排布堆叠需求。例如：结合图2及图1，USB插座组件17(具体可以为其USB插座171)往往需要设置在中轴线100上，以增加电子设备10的外在表现力。再例如：结合图2及图1，在避让USB插座组件17的基础之上，扬声器18一般会设置在中轴线100的一侧，且其体积一般也会尽可能地大，以改善电子设备10的外放音效。基于此，当生物特征识别模组14也设置在小板区123时，原本紧凑的小板区123会变得更加拥挤，也即是小板区123中各个结构件的排布堆叠会面临更加严峻的挑战。

共同参阅图3及图4，图3是图1中中框背离显示模组一侧另一实施例的俯视结构示意图，图4是图3中第一柔性电路板一实施例的俯视结构示意图。

结合图2及图1，为了增加电子设备10的外在表现力，生物特征识别模组14一般也会设置在在中轴线100上。换言之，生物特征识别模组14和USB插座171在电子设备10的中轴线上间隔设置。

进一步地，结合图2，与扬声器18、震动马达19等结构件电性连接小板20不同的是：随着充电技术的不断发展，USB插座组件17也是电子设备10实现“快充”(目前可达65W)的重要组件，其需要承受更大功率的电能输送。为此，USB插座组件17可以包括USB插座171和第一柔性电路板172。其中，第一柔性电路板172的一端可以通过焊接的方式与USB插座171电性连接，另一端则可以通过板对板(BTB)的方式直接与主板16电性连接。不仅如此，相较于其他柔性电路板，例如电性连接小板20与主板16的柔性电路板，第一柔性线路板172至少在厚度方向的尺寸要大得多，以尽可能地降低第一柔性电路板172的阻抗，进而满足“快充”的设计需求。正因如此，结合图2，当第一柔性电路板172至少部分覆盖生物特征识别模组14时，也即是第一柔性电路板172与生物特征识别模组14在厚度方向上重叠，势必会在一定程度上增加电子设备10的整体厚度，进而影响电子设备10的轻薄化。对此，结合图3及图4，第一柔性电路板172上设有避让结构173，以避免第一柔性电路板172与生物特征识别模组14在厚度方向上重叠，进而确保电子设备10的轻薄化。其中，避让结构173可以设置在第一柔性电路板172靠近USB插座171的一端，并可以设置成缺口或者孔状等。

需要说明的是：基于上述的相关描述，当生物特征识别模组14设置在中框12上的其他区域时，也可能与其他柔性电路板发生结构上的干涉。因此，第一柔性电路板172不限于电性连接USB插座171与主板16，也可以电性连接其他任意两个结构件；避让结构173随之进行适应性地调整。

进一步地，结合图4，避让结构173可以设置成孔状，以将第一柔性电路板172分隔成第一部分1721和第二部分1722。其中，第一部分1721和第二部分1722均布设有第一柔性电路板172的金属走线，并分别位于中轴线100的两侧，也即是双边走线。换言之，第一柔性电路板172上的金属走线靠近USB插座171一端可以分两部分绕过避让结构173。作为示例性地，第一部分1721可以靠近扬声器18，而第二部分1722则可以靠近震动马达19。

如此设置，主要有以下两个方面的考虑：

1)基于上述的相关描述，为了扩大电池区122的面积，以便于设置更大体积的电池15，一般会尽可能得压缩小板区123的面积，这样就会导致生物特征识别模组14与USB插座171在中轴线100上的间距很小。此时，如果继续沿用图2中第一柔性电路板172的设计方案，要么导致第一柔性电路板172靠近USB插座171的一端无法设置避让结构173，要么导致第一柔性电路板172无法满足“快充”的设计需求。其中，关于后者，如果第一柔性电路板172上的金属走线全都堆挤在生物特征识别模组14与USB插座171之间，并最终从避让结构173的一侧引出，也即是单边走线，将极大地限制金属走线的数量(或者组数)；而“快充”又需要多组金属走线相互配合以增加输电能力，最终难以承受更大功率的电能输送。

2)基于上述的相关描述，为了改善电子设备10的外放音效，在避让USB插座171的基础之上，扬声器18一般会设置在中轴线100的一侧，且其体积一般也会尽可能地大。此时，如果第一柔性电路板172的金属走线全部集中在靠近扬声器18的一侧，可能会与扬声器18发生结构上的干涉，进而影响扬声器18的体积。相应地，如果第一柔性电路板172的金属走线全部集中在背离扬声器18的一侧，又可能会与震动马达19、传声器、SIM卡座等结构件发生结构上的干涉。

因此，为了均衡第一柔性电路板172上的金属走线，以满足“快充”的设计需求，第一柔性电路板172靠近USB插座171的一端设计成双边走线。作为示例性地，第一部分1721布设的金属走线分别电性连接USB插座171的信号引脚和电源负极引脚，第二部分1722布设的金属走线分别电性连接USB插座171的电源正极引脚；或者，第一部分1721布设的金属走线分别电性连接USB插座171的信号引脚和电源正极引脚，第二部分1722布设的金属走线分别电性连接USB插座的电源负极引脚。其中，USB插座171的信号引脚及第一柔性电路板172上相应的金属走线可以用于使得电子设备10实现数据的传输，而USB插座171的电源正极引脚和电源负极引脚及第一柔性电路板172上相应的金属走线则可以用于使得电子设备10实现“快充”。

需要说明的是：基于相应的快充协议，例如Super VOOC 2.0、QC 4.0+、SuperFlash Charge 2.0、Super Charge等，USB插座171的电源正极引脚和电源负极引脚及第一柔性电路板172上相应的金属走线可以根据实际的需求设置多组，在此不作限制。进一步地，基于USB 3.1的标准，USB插座171上还可以设置其他引脚，第一柔性电路板172上则还可以设置相应的金属走线，在此不再赘述。除此之外，在避让结构173满足避让需求的前提下，避让结构173应该尽可能地小，以最大程度地降低避让结构173对第一柔性电路板172上金属走线的影响，例如不能因避让结构173造成金属走线的宽度锐减而导致第一柔性电路板172的阻抗急剧增加。

共同参阅图5至图7，图5是图3中中框背离显示模组一侧的局部结构示意图，图6是本申请所述的生物特征识别模组一实施例的结构示意图，图7是图3中电子设备沿中轴线的局部截面结构示意图。

基于上述的相关描述，并结合图5及图1，中框12上设有安装孔124。其中，安装孔124具体可以位于小板区123，以使得电池15在中框12上的正投影与安装孔124不重叠，进而确保电子设备10的续航能力。相应地，结合图3，第一柔性电路板172可以设置在中框12背离显示模组11的一侧，并使得避让结构173与安装孔124重合。作为示例性地，第一柔性电路板172可以借助光学胶(Optically Clear Adhesive,OCA)、压敏胶(Pressure SensitiveAdhesive,PSA)、泡棉等胶体与中框12胶接，以避免第一柔性电路板172翘起。此时，结合图7及图1，生物特征识别模组14可以设置在中框12背离显示模组11的一侧，并可以通过安装孔124和避让结构173获取显示模组11背离中框12一侧的生物特征。

作为示例性地，结合图5，中框12背离显示模组11的一面可以设有围绕安装孔124的凸台125。此时，结合图4，第一柔性电路板172与中框12组装连接时，可以通过避让结构173而围绕凸台125。其中，避让结构173可以较凸台125更大，例如避让结构173与凸台125之间形成0.4mm的避让间隙，以避免凸台125在第一柔性电路板172与中框12组装连接的过程中刮伤第一柔性电路板172。除此之外，第一柔性电路板172在厚度方向上的尺寸也可以小于或者等于凸台125在厚度方向上的尺寸，以兼顾电子设备10的轻薄化。进一步地，生物特征识别模组14可以通过卡接、胶接、焊接、螺纹连接等组装方式中的一种或其组合与中框12组装连接。此时，生物特征识别模组14与凸台125配合，以改善两者之间的装配精度，使得生物特征识别模组14的光轴尽可能地垂直于显示模组11，进而增加屏下指纹识别的可靠性。

进一步地，结合图5，中框12背离显示模组11的一面还可以设有第一定位结构126。相应地，结合图6，生物特征识别模组14上可以设有第二定位结构141。其中，结合图7，第二定位结构141与第一定位结构126配合，以使得生物特征识别模组14与安装孔124对准，进而增加生物特征识别模组14的装配精度。

作为示例性，第一定位结构126可以为凹槽或者通孔等，第二定位结构141可以为与之过渡配合或者过盈配合的凸柱。其中，第一定位结构126的数量可以为两个，它们可以沿安装孔124的径向分布。此时，考虑到小板区123在长轴方向上的尺寸限制，两个第一定位结构126可以优选地分别位于中轴线100的两侧。相应地，第二定位结构141的数量也可以分别为两个，它们则可以沿生物特征识别模组14的对角线分布。

基于上述的相关描述，生物特征识别模组14可以为屏下光学指纹识别模组，其原理可以为：手指按压显示模组11时，OLED这类显示屏发出的光线被手指反射，反射光线透过RGB像素的间隙到达显示模组11靠近中框12的一侧，并经安装孔124和避让结构173而被生物特征识别模组14获取，生物特征识别模组14可以生成相应的指纹图像，以便于电子设备10将该指纹图像与其预先存储的指纹信息进行对比，也即是进行识别。基于此，结合图6，生物特征识别模组14可以包括镜头142、镜头座143和第二柔性电路板144。其中，镜头座143内设有感光芯片(图6未示出)，以将镜头142获取的反射光线进行成像。进一步地，镜头142可以固定在镜头座143上；第二定位结构141也可以设置在镜头座143上，并与镜头142位于镜头座143的同一侧。结合图3，第二柔性电路板144的一端可以通过板对板的方式与感光芯片电性连接，另一端则可以通过板对板的方式与小板20电性连接。

与第一柔性电路板172不同的是：第二柔性电路板144不需要承受大功率的电能输送，使之在厚度方向上的尺寸可以远小于第一柔性电路板172，这也使得第二柔性电路板144的设计可以更加灵活。作为示例性地，结合图3，第二柔性电路板144可以跨设在震动马达19上。其中，第二柔性电路板144和震动马达19之间还可以设置有隔震件145，例如OCA、PSA、泡棉等，以避免震动马达19工作(例如实现电子设备10的振动模式)时带动第二柔性电路板144而产生异响。

进一步地，结合图7，生物特征识别模组14与中框12组装连接时，镜头142可以伸入安装孔124内，以兼顾电子设备10的轻薄化。基于此，结合图6及图7，生物特征识别模组14与凸台125之间可以设置有第一密封件146，例如第一密封件146可以环绕镜头142；中框12靠近显示模组11的一侧可以设置有覆盖安装孔124的第二密封件127，以将镜头142密封在安装孔124内，从而避免外界的灰尘等侵入镜头142，进而增加生物特征识别模组14的可靠性。其中，第一密封件146、第二密封件127可以为泡棉。

值得注意的是：结合图4及图3，由于第一柔性电路板172靠近USB插座171的一端可以被避让结构173分隔成相对的第一部分1721和第二部分1722，且第一部分1721在短轴方向上的尺寸可以大于第二部分在短轴方向上的尺寸，以便于布设更多的金属走线。此时，考虑到生物特征识别模组14与USB插座171在中轴线100上的间距较小，避让结构173虽然可以设置成孔状，但是其结构并不是规则的。例如：避让结构173不关于中轴线100对称，第一部分1721靠近USB插座171的位置具有一个较大半径的圆角，以使得其上的金属走线能够更好地绕过避让结构173。相应地，考虑到生物特征识别模组14的规则结构，并结合图5及图6，凸台125的结构也可以随之微调，使之与避让结构173的结构相同或者相似。例如：凸台125具有依次首尾连接的第一直边1251、第二直边1252、第三直边1253及一弧边1254。其中，第一直边1251和第二直边1252的交界处可以设置一个第一定位结构126，第三直边1253和弧边1254的交界处则可以设置另一个第一定位结构126。如此设置，以在第一柔性电路板172通过避让结构173而围绕凸台125时，能够兼顾第一柔性电路板172上金属走线的布设。类似地，第二直边1252和第三直边1253之间也可以设置成另一弧边。如此设置，以最大程度地降低避让结构173对第一柔性电路板172上金属走线的影响。

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他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括显示模组、中框、第一柔性电路板和生物特征识别模组，所述中框上设有安装孔，所述第一柔性电路板上设有避让结构，所述第一柔性电路板设置在所述中框背离所述显示模组的一侧，并使得所述避让结构与所述安装孔重合，所述生物特征识别模组设置在所述中框背离所述显示模组的一侧，并通过所述安装孔和所述避让结构获取所述显示模组背离所述中框一侧的生物特征。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括电池和USB插座，所述电池在所述中框上的正投影与所述安装孔不重叠，所述第一柔性电路板的一端与所述USB插座电性连接，所述避让结构设置在所述第一柔性电路板靠近所述USB插座的一端。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述生物特征识别模组和所述USB插座在所述电子设备的中轴线上间隔设置。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述避让结构设置成孔状，以将所述第一柔性电路板分隔成第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分均布设有所述第一柔性电路板的金属走线，并分别位于所述中轴线的两侧。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第一部分布设的金属走线分别电性连接所述USB插座的信号引脚和电源负极引脚，所述第二部分布设的金属走线分别电性连接所述USB插座的电源正极引脚；

或者，所述第一部分布设的金属走线分别电性连接所述USB插座的信号引脚和电源正极引脚，所述第二部分布设的金属走线分别电性连接所述USB插座的电源负极引脚。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括设置在所述电池靠近所述USB插座一侧的扬声器和震动马达，所述扬声器靠近所述第一部分，所述震动马达靠近所述第二部分。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述生物特征识别模组包括第二柔性电路板，所述第二柔性电路板跨设在所述震动马达上，所述第二柔性电路板和所述震动马达之间还设置有隔震件。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述中框背离所述显示模组的一面设有围绕所述安装孔的凸台，所述第一柔性电路板通过所述避让结构而围绕所述凸台，所述生物特征识别模组与所述凸台配合。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述生物特征识别模组与所述凸台之间设置有第一密封件，所述中框靠近所述显示模组的一侧设置有覆盖所述安装孔的第二密封件。

10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述中框背离所述显示模组的一面设有第一定位结构，所述生物特征识别模组上设有第二定位结构，所述第二定位结构与所述第一定位结构配合，以使得所述生物特征识别模组与所述安装孔对准。

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