CN117111186A - 透光结构及可穿戴设备 - Google Patents

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CN117111186A CN202310419580.7A CN202310419580A CN117111186A CN 117111186 A CN117111186 A CN 117111186A CN 202310419580 A CN202310419580 A CN 202310419580A CN 117111186 A CN117111186 A CN 117111186A
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谭银炯
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Abstract

本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种透光结构及可穿戴设备。透光结构包括透镜和第一电极,透镜包括进光面、出光面和侧壁面;第一电极包括第一导电膜和第二导电膜,第一导电膜至少部分设置在出光面上,第一导电膜由透光材料制成;第二导电膜至少部分设置在透镜上,第二导电膜包括第一连接部和第二连接部,第一连接部与第一导电膜电连接,第二连接部设置在进光面或侧壁面上。第一导电膜能够使对应的光发射件和光接收件的光线通过,对应的光发射件和光接收件能够安装至与第一导电膜投影重叠,从而有利于增大第一导电膜、对应的发射件和对应的光接收件中至少一者的安装面积或安装数量,以提升对应的检测装置的检测准确程度。

Description

透光结构及可穿戴设备
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种透光结构及可穿戴设备。
背景技术
在智能手表、智能手环、智能耳机等可穿戴设备中,通常设置有体征检测装置以及电信号检测装置等检测装置,特征检测装置包括PPG组件(PPG,Photoplethysmography,光电容积脉搏波描记)等,电信号检测装置包括ECG组件(ECG,Electrocardiogram,心电图)等。
其中,ECG组件包括电信号处理电路以及设置在可穿戴设备的背面或侧面的电极,以通过电极以及电信号处理电路与使用者形成电信号测量通路;PPG组件需要通过光发射件(包括绿光LED等)发射光线,光线在使用者处反射,PPG组件中的光接收件(光电二极管等)接收反射光线并检测反射光线的强度。在上述可穿戴设备的使用过程中,检测装置的检测准确程度有待提升。
发明内容
本申请提供一种透光组件,以有利于提升检测准确程度。
第一方面,本申请提供一种透光结构,所述透光结构包括透镜和第一电极,所述透镜包括进光面、出光面和侧壁面,所述进光面与所述出光面相对设置,所述侧壁面设置在所述进光面到所述出光面的方向的旁侧;所述第一电极包括第一导电膜和第二导电膜;所述第一导电膜至少部分设置在所述出光面上,所述第一导电膜由透光材料制成;所述第二导电膜至少部分设置在所述透镜上,所述第二导电膜包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部与所述第一导电膜电连接,所述第二连接部设置在所述进光面或所述侧壁面上。
第一导电膜由透光材料制成,能够使对应的光发射件和光接收件的光线通过,对应的光发射件和光接收件能够安装至与第一导电膜投影重叠,从而有利于增大第一导电膜、对应的发射件和对应的光接收件中至少一者的安装面积或安装数量,以提升对应的检测装置的检测准确程度;第二导电膜在通过第一连接部与第一导电膜电连接的同时,将第二连接部设置在进光面或侧壁面上,有利于减少透镜的内部挖孔,有利于提升透镜以及透光结构的整体结构强度。
在一种可能的实现方式中,所述第二导电膜由透光材料制成,所述第一连接部设置在所述第二导电膜的侧边上;所述第一导电膜的侧边与所述第二导电膜的侧边连接,所述第一导电膜与所述第二导电膜一体成型设置。
在另一种可能的实现方式中,所述出光面上还设有遮光层,所述遮光层具有投影至所述出光面的第一投影面积,所述第一导电膜具有投影至所述出光面的第二投影面积,所述第一投影面积小于所述第二投影面积;部分所述第一导电膜覆盖所述遮光层,所述遮光层设置在所述第一导电膜朝向所述第二导电膜的一侧。
在另一种可能的实现方式中,所述第一导电膜包括消影层和导电层,所述遮光层、所述消影层和所述导电层沿背离所述透镜的方向依次层叠设置。
在另一种可能的实现方式中,所述第一导电膜包括离子阻挡层、消影层和导电层,所述离子阻挡层、所述消影层和所述导电层沿背离所述透镜的方向依次层叠设置。
在另一种可能的实现方式中,所述第一导电膜包括导电层,所述导电层采用钒掺杂氧化铟制成,所述导电层中钒和铟的原子浓度比大于等于1%且小于等于5%。
在另一种可能的实现方式中,所述第一导电膜的可见光透过率大于等于88%,和/或所述第一导电膜对于波长大于等于920纳米且小于等于960纳米的近红外光的透过率大于等于80%,和/或所述第一导电膜的电阻率小于等于0.001欧姆·厘米,和/或所述第一导电膜的方块电阻大于等于30欧姆且小于等于100欧姆。
在另一种可能的实现方式中,所述第一导电膜的透光率大于所述第二导电膜的透光率,所述第一导电膜与所述第二导电膜分体成型设置。
在另一种可能的实现方式中,所述第二导电膜包括打底层、连接层和保护层,所述打底层、所述连接层和所述保护层沿背离所述透镜的方向依次层叠设置,所述打底层、所述连接层和所述保护层均由导电材料制成。
在另一种可能的实现方式中,所述第一连接部包括所述第二导电膜朝向所述第一导电膜的一侧的边缘;所述第一连接部抵接在所述第一导电膜的边缘背离所述透镜的一侧上,或所述第一导电膜朝向所述第二导电膜的一侧的边缘抵接在所述第一连接部上。
在另一种可能的实现方式中,所述透光结构还包括第二电极,所述第二电极至少部分设置在所述出光面上,所述第二电极与所述第一电极间隔设置。
第二方面,本申请提供一种可穿戴设备,所述可穿戴设备包括上述透光结构。
在一种可能的实现方式中,所述可穿戴设备包括壳体,所述壳体设有安装凹腔,所述透光结构与所述安装凹腔的开口侧连接,所述出光面至少部分背向所述安装凹腔;所述可穿戴设备还包括体征检测装置,所述体征检测装置包括光发射件和光接收件,所述光发射件用于使至少部分发出的光线依次穿过所述透镜和所述第一导电膜,所述光接收件用于接收来自使用者方向的光线;所述可穿戴设备还包括电信号处理装置,所述电信号处理装置与所述第二导电膜电连接。
在另一种可能的实现方式中,所述光发射件到所述进光面的距离和所述光接收件到所述进光面的距离均大于等于零;所述体征检测装置包括至少两个所述光发射件和一个所述光接收件,所述光发射件沿环绕所述光接收件的方向排列设置;或所述体征检测装置包括一个所述光发射件和至少两个所述光接收件,所述光接收件沿环绕所述光发射件的方向排列设置。
在另一种可能的实现方式中,所述可穿戴设备包括壳体,所述壳体具有抵接端面,所述抵接端面用于抵接使用者;所述抵接端面上设有安装凹腔,所述透光结构至少部分从所述安装凹腔伸出,所述出光面至少部分背向所述安装凹腔;所述抵接端面上具有凸台结构,所述凸台结构至少包括所述透光结构伸出所述安装凹腔的部分。
在另一种可能的实现方式中,所述抵接端面的外侧到所述凸台结构的外侧的距离大于等于2毫米且小于等于10毫米。
在另一种可能的实现方式中,所述出光面伸出所述安装凹腔的部分设置为弧形凸面。
在另一种可能的实现方式中,所述安装凹腔的开口边缘处设有支撑立臂,所述透光结构的侧面与所述支撑立臂的侧面连接。
附图说明
图1为相关技术中可穿戴设备一实施例的主视方向示意图。
图2为本申请可穿戴设备一实施例的主视方向示意图。
图3为本申请可穿戴设备一实施例中透光结构的主视方向示意图。
图4为本申请可穿戴设备另一实施例的主视方向示意图。
图5为本申请可穿戴设备另一实施例的主视方向示意图。
图6为本申请可穿戴设备另一实施例中透光结构的主视方向示意图。
图7为本申请可穿戴设备另一实施例的主视方向示意图。
图8为本申请可穿戴设备另一实施例中透光结构的主视方向示意图。
图9为本申请可穿戴设备另一实施例的主视方向示意图。
图10为本申请可穿戴设备一实施例中体征检测装置的俯视方向示意图。
图11为本申请可穿戴设备另一实施例中体征检测装置的俯视方向示意图。
具体实施方式
本申请说明书和权利要求书及附图说明中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象,而不是用于限定特定顺序。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
图1展示了相关技术中的可穿戴设备(包括智能手表、智能手环、智能耳机等),该可穿戴设备包括壳体200,壳体200内安装有体征检测装置300,如包括光发射件和光接收件的PPG组件(PPG,Photoplethysmography,光电容积脉搏波描记);壳体200内还安装有电信号处理装置400,如ECG组件(ECG,Electrocardiogram,心电图)的处理电路。ECG组件需要设置外露的电极以与使用者形成测量回路,从而测量使用者的心电图信息。ECG组件的电极通常由不透光的金属层或导电陶瓷形成,此时ECG组件的电极之间需要形成足够大的间隙(如图1中尺寸D20所示),以避免阻挡光发射件和光接收件的光线。在可穿戴设备的小型化发展方向下,ECG组件的电极面积、体征检测装置300整体大小(参照图中尺寸D10)通常不能兼顾;若需要保持ECG组件的检测准确程度时,需要保证电极的面积,此时体征检测装置300的整体偏小,检测准确程度较差;若需要保持体征检测装置300的检测准确程度,需要保证体征检测装置300的整体大小,则此时ECG组件的电极面积较小,检测准确程度较差。由此,包含体征检测装置300、电信号处理装置400的检测装置,检测准确程度有待提升。
本申请提出一种可穿戴设备,该可穿戴设备可设置为智能手表、智能手环、智能耳机等,本实施例对此不加以限制。
参照图2,可穿戴设备可设置为包括透光结构100和壳体200,壳体200设有安装凹腔202;具体而言,壳体200具有抵接端面201(参见图中壳体200的上端表面),抵接端面201用于抵接使用者,如抵接使用者的耳部,或在腕带的作用下抵接使用者的腕部。抵接端面201上设有安装凹腔202,则安装凹腔202的开口侧可参照图2中的上侧。透光结构100与安装凹腔202的开口侧连接,出光面112至少部分背向安装凹腔202,如透光结构100设置在图2中的上侧位置。可穿戴设备还包括体征检测装置300,体征检测装置300包括光发射件310和光接收件320(两者的相对位置关系可参照图10或图11),体征检测装置300如上述PPG组件(PPG,Photoplethysmography,光电容积脉搏波描记),光发射件310可包括绿光LED(LightEmitting Diode)等,光接收件320包括光电二级管(photodiode,PD)等。
其中,透光结构100包括透镜110和第一电极120,透镜110可采用玻璃或塑料制成,本实施例对此不加以限制。透镜110包括进光面111、出光面112和侧壁面113,进光面111与出光面112相对设置(如分别位于图2中透镜110的上下两侧),侧壁面113设置在进光面111到出光面112的方向的旁侧,如图中的左侧或右侧。第一电极120包括第一导电膜121和第二导电膜122;第一导电膜121至少部分设置在出光面112上,第一导电膜121由透光材料制成;具体而言,第一导电膜121可设置为包括导电层,导电层采用钒(V)掺杂氧化铟(In2O3)制成,即可设置为IVO薄膜。其中,导电层中钒和铟的原子浓度比可设置为大于等于1%且小于等于5%,以使该导电层具有较好的透光率及较低的电阻;此时导电层以及由该导电层构成的第一导电膜121的可见光透过率大于等于88%,导电层以及由该导电层构成的第一导电膜121对于波长大于等于920纳米且小于等于960纳米的近红外光的透过率大于等于80%;导电层以及由该导电层构成的第一导电膜121的电阻率小于等于0.001欧姆·厘米,导电层以及由该导电层构成的第一导电膜121的方块电阻大于等于30欧姆且小于等于100欧姆。当然,该导电层也可以设置为ITO薄膜(氧化铟锡薄膜)或IZO薄膜(铟锌氧化物薄膜);或者,第一导电膜采用满足可见光透过率大于等于88%、对于波长大于等于920纳米且小于等于960纳米的近红外光的透过率大于等于80%、电阻率小于等于0.001欧姆·厘米、方块电阻大于等于30欧姆且小于等于100欧姆中至少一个条件的已有材料制成,本实施例对此不加以限制。第二导电膜122至少部分设置在透镜110上,第二导电膜122包括第一连接部1221和第二连接部1222,第一连接部1221与第一导电膜121电连接,第二连接部1222设置在进光面111或侧壁面113上。
在体征检测装置300中,光发射件310用于使至少部分发出的光线依次穿过透镜110和第一导电膜121,光接收件320用于接收来自使用者方向的光线;可穿戴设备还包括电信号处理装置400,如上述ECG组件(ECG,Electrocardiogram,心电图),电信号处理装置400与第二导电膜122电连接。
在上述实施方式中,第一导电膜121由透光材料制成,能够使对应的光发射件310、光接收件320的光线通过,对应的光发射件310和光接收件320能够安装至与第一导电膜121投影重叠(如第一导电膜121沿图中的上下方向投影至体征检测装置300后,与光发射件310和光接收件320重叠),图2中的尺寸D21能够相对于图1中的尺寸D20减小,第一导电膜121在出光面112上的可安装总面积增大,从而有利于增大第一导电膜121、对应的发射件310和对应的光接收件320中至少一者的安装面积或安装数量,以提升对应的检测装置的检测准确程度;如参照图2,第一导电膜121能够从尺寸L1的右侧边界处延伸至图中尺寸D21的左侧边界,第一导电膜121面积增大(相对于图1的实施方式);或者在第一导电膜121面积不变的情况下,能够增加第一导电膜121的数量;或者在透光结构100整体尺寸变化不大的情况下,体征检测装置300能够从图1中的尺寸D10增大至图2中的尺寸D11,则能够对应地增加光发射件310、光接收件320中至少一者的安装面积或安装数量。
此外,第二导电膜122在通过第一连接部1221与第一导电膜121电连接的同时,将第二连接部1222设置在进光面111或侧壁面113上,有利于减少透镜110的内部挖孔,有利于提升透镜110以及透光结构100的整体结构强度。
在图2所示的实施方式中,第二导电膜122也可以设置为由透光材料制成。当第一导电膜121与第二导电膜122采用相同材料制成时,第一导电膜121与第二导电膜122可以一体成型设置,即在透镜110上同步制造成型;此时,第一连接部1221设置在第二导电膜122的侧边上,第一导电膜121的侧边与第二导电膜122的侧边连接,使第一导电膜121与第二导电膜122的过渡较为平整,同时第一导电膜121、第二导电膜122整体制造效率更高。
参照图2、图3,出光面112上还可以设有遮光层130,遮光层130可设置为油墨层等。遮光层130具有投影至出光面112的第一投影面积,第一导电膜121具有投影至出光面112的第二投影面积,第一投影面积小于第二投影面积,以使第一导电膜121能够保留供光线进出的部分。此时,部分第一导电膜121覆盖遮光层130,另一部分第一导电膜121仍覆盖在出光面112上,遮光层130设置在第一导电膜121朝向第二导电膜122的一侧,如设置在图中偏左的位置。此时,遮光层130能够减少外界光线对于光接收件320的干扰,有利于进一步提升检测装置的检测准确程度。
在设置上述遮光层130的基础上,第一导电膜121可以设置为包括消影层和上述导电层,消影层可采用Nb2O5等制成;遮光层130、消影层和导电层沿背离透镜110的方向依次层叠设置。此时,消影层能够提升透镜110掉膜区和非掉膜区的颜色一致性,降低外观色差。
当然,当透镜110采用玻璃基材时,第一导电膜121还可以设置为包括离子阻挡层,即第一导电膜121包括离子阻挡层、上述消影层和上述导电层,离子阻挡层、消影层和导电层沿背离透镜110的方向依次层叠设置。此时,离子阻挡层能够阻挡玻璃基材中的Na+离子迁移至导电层(如IVO薄膜)中,避免导电层的导电性下降;离子阻挡层可采用SiO2制成,膜厚可设置为60至80纳米。
对于第一电极120与上述电信号处理装置400的电连接,具体而言:可穿戴设备可设置为还包括电路板500(如PCB,Printed Circuit Board)和电连接件600,电连接件600的一端与第二导电膜122电连接,电连接件600的另一端通过电路板500的导电线路(如包括PCB上的露铜及导线)与电信号处理装置400电连接。其中电连接件600可设置为导电泡棉或导电胶或导电泡棉与导电胶的组合(如导电泡棉的两端分别设有导电胶)。此外,可穿戴设备可以在侧面等位置设置第三电极,该第三电极与电信号处理装置400电连接,以供使用者接触而形成回路。如,使用者左手佩戴该可穿戴设备,右手接触该第三电极,此时使用者的左手、第一电极120、电信号处理装置400、使用者的右手、使用者的躯干形成回路,从而能够进行电信号检测。
电连接件600和体征检测装置300均可以设置在电路板500朝向透镜110的一侧,如设置在图2中电路板500的上侧;电信号处理装置400设置在电路板500背向透镜110的一侧,如设置在图2中电路板500的下侧,以提高可穿戴设备的结构紧凑程度。电信号处理装置400可以设置为包括滤波电路410、静电释防护电路420和处理电路430,处理电路430可设置为AFE(Analog Front End,模拟前端),以进行信号放大等处理工作。其中,体征检测装置300中的光发射件310到进光面111的距离和体征检测装置300中的光接收件320到进光面111的距离均可以设置为大于等于零,即光发射件310和光接收件320均设置在透镜110外部。
在一种可选的实施方式中,参照图2,可穿戴设备还可以设置为包括显示模组700,该显示模式可设置为包括显示屏及对应的驱动电路等,以显示可穿戴设备上各种需要显示的图像信号,甚至通过将显示模组700设置为包括触摸屏而与使用者进行交互。安装凹腔202背向透镜110的一侧(如图2所示的下侧)设有贯穿结构,该贯穿结构可设置为通孔等结构;显示模组700与贯穿结构连接,如粘接等方式。当然,对于耳机等体积较小的情形或不需要进行显示的情形,可穿戴设备也可以不设置该显示模组700,本实施例对此不加以限制。
在一种可选的实施方式中,参照图2,壳体200的内侧设有支撑横臂221,支撑横臂221延伸至透光结构100与电路板500之间,支撑横臂221的一侧与透光结构100固定连接(如采用抵接、粘接等形式),支撑横臂221的另一侧与电路板500固定连接(如采用抵接、粘接等形式),以使透光结构100、电路板500的连接更稳定。其中,壳体200可设置为包括中框210和后壳220,该支撑横臂221可设置在该后壳220的内侧。该支撑横臂221可以设置为与后壳220一体成型,即与壳体200的至少一部分一体成型,从而提高制造效率。
继续参照图2,透光结构100可设置为至少部分从安装凹腔202伸出,如从图2中的上侧伸出。此时,出光面112伸出安装凹腔202的部分可以设置为弧形凸面,以在相同的佩戴松紧程度下,通过弧形凸面的形状增大佩戴压强而减轻可穿戴设备的晃动。当然,出光面112伸出安装凹腔202的部分也可以设置为矩形凸台,也能够通过矩形凸台的伸出而减轻可穿戴设备的晃动。出光面112至少部分背向安装凹腔202,即出光面112可以全部伸出安装凹腔202,也可以保留部分在安装凹腔202内。抵接端面201上具有凸台结构,凸台结构至少包括透光结构100伸出安装凹腔202的部分;在图2所展示的实施方式中,该凸台结构仅包括透光结构100伸出安装凹腔202的部分,即尺寸L1之内的部分为该凸台结构。
此时,抵接端面201的外侧到凸台结构的外侧的距离可设置为大于等于2毫米且小于等于10毫米。该距离设置为较小的情形,可参照图2中的尺寸L1;该距离设置为较大的情形,可参照图4中的尺寸L2。在图4所示的实施方式中,抵接端面201的外侧到凸台结构的外侧的距离较大时,凸台结构的尺寸相对较小,能够在相同的佩戴松紧程度下,更容易陷入到佩戴部位内(如手腕皮肤,耳部凹陷结构),进一步降低晃动程度,从而在动态场景下具有更高的检测准确度。
对于该凸台的另一实施方式,参照图5,安装凹腔202的开口边缘处设有支撑立臂203,透光结构100的侧面与支撑立臂203的侧面连接(如粘接的形式),以提高透光结构100的安装稳定性。此时,凸台结构包括透光结构100伸出安装凹腔202的部分以及该支撑立臂203,抵接端面201的外侧到凸台结构的外侧的距离即抵接端面201的外侧到支撑立臂203背向透光结构100的一侧的距离,可参照图5中的尺寸L3所示。
在另一种另选的实施方式中,第一导电膜121的透光率大于第二导电膜122的透光率,如在第一导电膜121由透光材料制成时,第二导电膜122可由不透光材料或透光率较低的材料制成。具体而言,第二导电膜122可设置为包括打底层、连接层和保护层,打底层、连接层和保护层沿背离透镜110的方向依次层叠设置,打底层、连接层和保护层均由导电材料制成。如打底层可设置为由CrSi制成,连接层可设置为由CrSiCN制成;保护层可设置为由CN(氮化碳)制成而具备一定的抗划伤能力,从而对打底层和连接层等进行保护。
由于第一导电膜121与第二导电膜122的透光率有所差别,第一导电膜121与第二导电膜122可以分体成型设置,即在不同的工艺步骤中制成。
参照图6、图7,可以先制备第一导电膜121,再制备第二导电膜122。此时,第一连接部1221包括第二导电膜122朝向第一导电膜121的一侧的边缘,第一连接部1221抵接在第一导电膜121的边缘背离透镜110的一侧上,即形成第二导电膜122的边缘在上且第一导电膜121的边缘在下的搭接结构。当然,也可以先制备第二导电膜122,再制备第一导电膜121;此时,参照图8、图9,第一导电膜121朝向第二导电膜122的一侧的边缘抵接在第一连接部1221上,即形成第一导电膜121的边缘在上且第二导电膜122的边缘在下的搭接结构。
在第一导电膜121的透光率大于第二导电膜122的透光率的情况下,第二导电膜122在实现与第一导电膜121电连接的同时,第二导电膜122还能够在第一导电膜121的外侧边缘进行遮光,从而减少外界光线对于光接收件320的干扰,提高检测装置的检测准确程度;同时节省可穿戴设备的耗材,如可以省去上述油墨层等形式的遮光层130。
示例性地,透光结构100还包括第二电极140,第二电极140至少部分设置在出光面112上,第二电极140与第一电极120间隔设置。第二电极140的结构组成可设置为与上述第一电极120相同,本实施例对此不加以赘述。此时,第一电极120可用于电连接上述电信号处理装置400;第二电极140可用于接地,以减少可穿戴设备的导电链路等对于第一电极120所在链路的干扰噪声。
在一种可选的实施方式中,参照图10,体征检测装置300包括至少两个光发射件310和一个光接收件320,光发射件310沿环绕光接收件320的方向排列设置;或参照图11,体征检测装置300包括一个光发射件310和至少两个光接收件320,光接收件320沿环绕光发射件310的方向排列设置。光发射件310和光接收件320的数量对应关系可以设置为一对一或一对多或多对多,本实施例对于光发射件310和光接收件320的数量不加以限制。此时,在上述凸台结构大小变化较小时(相对于图1中的相关技术),体征检测装置300能够充分利用透光结构100所提供的更大的安装面积(参照图2中的尺寸D11),对应地增加光发射件310、光接收件320中至少一者的安装数量,进一步提高检测装置的检测准确程度。在光发射件310到进光面111的距离大于等于零(即光发射件310设置在透光结构100外)、光接收件320到进光面111的距离大于等于零(即光发射件310设置在透光结构100外)时,透镜110及透光结构100能够具备较好的结构强度,有利于保证可穿戴的整体耐用性。
对于上述第一电极120,当第一导电膜121与第二导电膜122设置为一体成型时,可按以下步骤进行制备:
步骤A1:选用的纯度4N的纯硅靶材,工作气体是纯度为99%的Ar,反应气体为99%的O2,于5×10-4Pa的真空背景,靶基距恒定为80mm。在沉积过程之前,在纯Ar气氛围中,对硅靶材进行预溅射15min来清除靶材表面的杂质;调整氩氧比例至3:1至2:1,工作真空度调至0.3至0.8Pa,溅射功率为10至15KW,溅射时间3至5min,得到60至80nm的SiO2薄膜来作为上述离子阻挡层。
步骤A2:SiO2镀膜完成后,选用纯度4N的氧化铌陶瓷靶作为靶材,工作气体是纯度为99%的Ar,反应气体为99%的O2,于5×10-4Pa的真空背景,靶基距恒定为80mm。沉积过程之前,在纯Ar气氛围中,对氧化铌靶材进行预溅射15min来清除靶材表面的杂质。调整氩氧比例至6:1至3:1,工作真空度调至0.3至0.8Pa,溅射功率为12至20KW,溅射时间1至3min,得到5至10nm的Nb2O5薄膜来作为上述消影层。
步骤A3:Nb2O5镀膜完成后,选用纯度4N的钒掺杂氧化铟作为靶材,工作气体是纯度为99%的Ar,反应气体为99%的O2,于5×10-4Pa的真空背景,靶基距恒定为80mm,镀膜温度100至150℃。在沉积过程之前,在纯Ar气氛围中,对In2O3靶材进行预溅射15min来清除靶材表面的杂质;调整氩氧比例至15:1至10:1,工作真空度调至0.3至0.8Pa,溅射功率为20至25KW,溅射时间5至10min,得到20至50nm的IVO薄膜来作为上述导电层。
当第一导电膜121与第二导电膜122设置为分体成型时,可以先制备第二导电膜122,再制备第一导电膜121;此时,第二导电膜122的制作步骤包括:
步骤B1:将玻璃形式的待镀的透镜110放入PVD炉内(PVD,Physical VaporDeposition,物理气相沉积),进行氩离子清洗。其中,真空度为1×10-3Pa。实验时先通入Ar气至0.5Pa,利用热丝等离子体源产生Ar+等离子体,在500V偏压下通过Ar+离子清洗试样表面10min,以清除表面的污染物和吸附气体。打开靶材,通入氩气,沉积CrSi膜层,工艺参数可设置为:真空度调节为0.2至6Pa,样品温度控制在80至120℃,靶材为CrSi靶,Si在靶材的质量比例为20至60%,靶材电流6至30A,沉积10min,制得CrSi打底层。
步骤B2:待CrSi打底层镀制完成后,通入氩气和氮气,沉积PVD硬质膜,工艺参数为:真空度调节为0.2至6Pa,样品温度控制在80至120℃,靶材为CrSi靶,靶材电流7至20A,石墨靶电流4至10A,镀膜时间30min,制得CrSiCN连接层。
步骤B3:待CrSiCN连接层镀制完成后,关闭CrSi靶,工作压强调整到1.0Pa,功率电流4至6A,镀膜时间5min,其中N2体积分数(即N2、Ar的体积比)在10至40%之间变化,制得一系列不同N掺杂CN薄膜来作为保护层。
此后,可通过粘贴胶带、放置掩膜等方式来遮罩待制备第一导电膜121的区域;也可以不进行遮罩,在制备第二导电膜122后通过刻蚀的方式来处理待制备第一导电膜121的区域。第一导电膜的制备参照上述步骤A1至A3,本实施例对此不加以赘述。
当先制备第一导电膜121,再制备第二导电膜122时,可参照上述步骤A1至A3制备第一导电膜121,再通过遮罩、刻蚀的方式来处理待制备第二导电膜122的区域;再参照上述步骤B1至B3制备第二导电膜122,本实施例对此不加以赘述。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种透光结构,其特征在于,所述透光结构包括:
透镜,所述透镜包括进光面、出光面和侧壁面,所述进光面与所述出光面相对设置,所述侧壁面设置在所述进光面到所述出光面的方向的旁侧;
第一电极,所述第一电极包括第一导电膜和第二导电膜;所述第一导电膜至少部分设置在所述出光面上,所述第一导电膜由透光材料制成;所述第二导电膜至少部分设置在所述透镜上,所述第二导电膜包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部与所述第一导电膜电连接,所述第二连接部设置在所述进光面或所述侧壁面上。
2.如权利要求1所述的透光结构,其特征在于,所述第二导电膜由透光材料制成,所述第一连接部设置在所述第二导电膜的侧边上;所述第一导电膜的侧边与所述第二导电膜的侧边连接,所述第一导电膜与所述第二导电膜一体成型设置。
3.如权利要求2所述的透光结构,其特征在于,所述出光面上还设有遮光层,所述遮光层具有投影至所述出光面的第一投影面积,所述第一导电膜具有投影至所述出光面的第二投影面积,所述第一投影面积小于所述第二投影面积;部分所述第一导电膜覆盖所述遮光层,所述遮光层设置在所述第一导电膜朝向所述第二导电膜的一侧。
4.如权利要求3所述的透光结构,其特征在于,所述第一导电膜包括消影层和导电层,所述遮光层、所述消影层和所述导电层沿背离所述透镜的方向依次层叠设置。
5.如权利要求1至3任意一项所述的透光结构,其特征在于,所述第一导电膜包括离子阻挡层、消影层和导电层,所述离子阻挡层、所述消影层和所述导电层沿背离所述透镜的方向依次层叠设置。
6.如权利要求1所述的透光结构,其特征在于,所述第一导电膜包括导电层,所述导电层采用钒掺杂氧化铟制成,所述导电层中钒和铟的原子浓度比大于等于1%且小于等于5%。
7.如权利要求1或6所述的透光结构,其特征在于,所述第一导电膜的可见光透过率大于等于88%;
和/或,
所述第一导电膜对于波长大于等于920纳米且小于等于960纳米的近红外光的透过率大于等于80%;
和/或,
所述第一导电膜的电阻率小于等于0.001欧姆·厘米;
和/或,
所述第一导电膜的方块电阻大于等于30欧姆且小于等于100欧姆。
8.如权利要求1所述的透光结构,其特征在于,所述第一导电膜的透光率大于所述第二导电膜的透光率,所述第一导电膜与所述第二导电膜分体成型设置。
9.如权利要求1所述的透光结构,其特征在于,所述第二导电膜包括打底层、连接层和保护层,所述打底层、所述连接层和所述保护层沿背离所述透镜的方向依次层叠设置,所述打底层、所述连接层和所述保护层均由导电材料制成。
10.如权利要求8或9所述的透光结构,其特征在于,所述第一连接部包括所述第二导电膜朝向所述第一导电膜的一侧的边缘;所述第一连接部抵接在所述第一导电膜的边缘背离所述透镜的一侧上,或所述第一导电膜朝向所述第二导电膜的一侧的边缘抵接在所述第一连接部上。
11.如权利要求1所述的透光结构,其特征在于,所述透光结构还包括第二电极,所述第二电极至少部分设置在所述出光面上,所述第二电极与所述第一电极间隔设置。
12.一种可穿戴设备,其特征在于,所述可穿戴设备包括如权利要求1至11任意一项所述的透光结构。
13.如权利要求12所述的可穿戴设备,其特征在于,所述可穿戴设备包括壳体,所述壳体设有安装凹腔,所述透光结构与所述安装凹腔的开口侧连接,所述出光面至少部分背向所述安装凹腔;
所述可穿戴设备还包括体征检测装置,所述体征检测装置包括光发射件和光接收件,所述光发射件用于使至少部分发出的光线依次穿过所述透镜和所述第一导电膜,所述光接收件用于接收来自使用者方向的光线;
所述可穿戴设备还包括电信号处理装置,所述电信号处理装置与所述第二导电膜电连接。
14.如权利要求13所述的可穿戴设备,其特征在于,所述光发射件到所述进光面的距离和所述光接收件到所述进光面的距离均大于等于零;
所述体征检测装置包括至少两个所述光发射件和一个所述光接收件,所述光发射件沿环绕所述光接收件的方向排列设置;或所述体征检测装置包括一个所述光发射件和至少两个所述光接收件,所述光接收件沿环绕所述光发射件的方向排列设置。
15.如权利要求12所述的可穿戴设备,其特征在于,所述可穿戴设备包括壳体,所述壳体具有抵接端面,所述抵接端面用于抵接使用者;所述抵接端面上设有安装凹腔,所述透光结构至少部分从所述安装凹腔伸出,所述出光面至少部分背向所述安装凹腔;所述抵接端面上具有凸台结构,所述凸台结构至少包括所述透光结构伸出所述安装凹腔的部分。
16.如权利要求15所述的可穿戴设备,其特征在于,所述抵接端面的外侧到所述凸台结构的外侧的距离大于等于2毫米且小于等于10毫米。
17.如权利要求15所述的可穿戴设备,其特征在于,所述出光面伸出所述安装凹腔的部分设置为弧形凸面。
18.如权利要求15至17任意一项所述的可穿戴设备,其特征在于,所述安装凹腔的开口边缘处设有支撑立臂,所述透光结构的侧面与所述支撑立臂的侧面连接。
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