CN207182304U - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子设备。该电子设备包括超声波传感组件、反射层和柔性显示屏。超声波传感组件能够发射超声波，并能够接收超声波的反射波，超声波传感器具有用于检测待检测物的检测区域；反射层层叠在超声波传感组件上，并使检测区域露出，反射层能够反射超声波传感组件未发射至检测区域的超声波。柔性显示屏层叠在超声波传感组件的检测区域上，并覆盖检测区域，柔性显示屏具有显示区域，显示区域的位置与检测区域的位置相对应。该电子设备识别较为精确，且显示区域较大，并有利于实现电子设备的小型化。

Description

电子设备

技术领域

本实用新型涉及一种电子设备。

背景技术

超声波指纹识别技术能够通过超声波对指纹进行扫描，与传统的指纹识别方式相比，超声波指纹识别可以对指纹进行更深入的分析，即便手指表面沾有污垢亦无碍超声波采样，甚至还能渗透到皮肤表面之下识别出指纹独特的3D特征，即使在手上有水、汗液等情况下，依然能够准确的识别，因此，超声波指纹识别技术被广泛应用在电子设备中，然而，目前的超声波生物识别装置存在识别功能不够精确的问题，而影响电子设备的识别功能。

目前，电子设备通常是将功能键设置在非显示区域，需要预留一部分区域安装超声波指纹识别装置，这使得电子设备的显示区域相对较小，若需要将电子设备的显示区域增大，就得将整个电子设备大型化，而使得电子设备过大。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种识别较为精确的电子设备，该电子设备的体型较小且显示区域较大。

一种电子设备，包括：

超声波传感组件，能够发射超声波，并能够接收超声波的反射波，所述超声波传感组件具有用于检测待检测物的检测区域；

反射层，设置在所述超声波传感组件上，并使所述检测区域露出，所述反射层能够反射所述超声波传感组件未发射至所述检测区域的超声波；及

柔性显示屏，层叠在所述超声波传感组件的检测区域上，并覆盖所述检测区域，所述柔性显示屏具有显示区域，所述显示区域的位置与所述检测区域的位置相对应。

上述电子设备通过在超声波传感组件上设置反射层，反射层能够反射超声波传感组件未发射至检测区域的超声波，以将超声波传感组件发射的与反射层接触的超声波进行反射，使得被反射的超声波能够部分或者全部反射至检测区域，而提高检测区域处的超声波的信号强度，有利于提高电子设备的识别功能的精准度；且通过使用柔性显示屏，使柔性显示屏层叠在超声波传感组件的检测区域上，并覆盖检测区域，且使柔性显示屏的显示区域的位置与所述检测区域的位置相对应，即超声波传感组件的检测区域位于柔性显示屏的显示区域的下方，以实现在显示屏的显示区域进行超声波识别，从而无需再在电子设备的非显示区域设置功能键，有利于电子识别的小型化和显示区域的增大。

在其中一个实施例中，所述柔性显示屏为有源矩阵有机发光二极管显示屏。超声波能够较好地穿过有源矩阵有机发光二极管显示屏，以更好地在显示屏的显示区域实现超声波识别。

在其中一个实施例中，所述反射层为绝缘泡棉层。绝缘泡棉不仅能够反射超声波，还能够遮蔽外部光线，避免外部光线的干扰，能够更好地提高电子设备的识别功能的精准度。

在其中一个实施例中，所述绝缘泡棉层为聚丙烯泡棉层或聚氨酯泡棉层。聚丙烯泡棉和聚氨酯泡棉价格适中，有利于降低电子设备的成本。

在其中一个实施例中，所述反射层的孔隙率在30％以上。该孔隙率的反射层能够使其具有较好的反射效果。

在其中一个实施例中，所述反射层的厚度为10微米～100微米。通过采用绝缘泡棉作为反射层的材料，反射层的厚度仅需10微米就能够很好地将超声波传感组件发射的与反射层接触的超声波反射回去，有利于较小电子设备的体积，实现电子设备的小型化，而将反射层的厚度控制在100微米以下，以避免电子设备具有较大的厚度，确保电子设备具有合适的体积，且可以根据需要在10微米～100微米内调整反射层的厚度，以实现上述电子设备的体积大小的可调节性。

在其中一个实施例中，还包括设置在所述超声波传感组件和所述反射层之间、并且固定粘结所述超声波传感组件和所述反射层的粘结层。通过使用粘结层能够直接将超声波传感组件和反射层固定粘结，操作简单，有利于提高生产效率。

在其中一个实施例中，还包括屏蔽层，所述屏蔽层层叠在所述反射层远离所述超声波传感组件的一侧上，所述屏蔽层能够屏蔽电磁波。通过在反射层上设置能够屏蔽电磁波的屏蔽层，以屏蔽外部电磁波，避免外界电磁波的干扰，提高电子设备的精准度。

在其中一个实施例中，所述屏蔽层为导电胶膜。采用导电胶膜作为屏蔽层不仅能够实现电磁波的屏蔽，而且导电胶膜本身较薄，且质量较轻，有利于降低电子设备的重量。

在其中一个实施例中，所述屏蔽层的厚度为20微米～150微米。采用导电胶膜作为屏蔽层，屏蔽层的厚度仅需为20微米就能够起到外部屏蔽电磁波的干扰，有利于电子设备的小型化，而将屏蔽层的厚度控制在150微米以下以避免电子设备具有较大的厚度，确保电子设备具有合适的体积，且可以根据需要在20微米～150微米内调整屏蔽层的厚度，以实现上述电子设备的体积大小的可调节性。

在其中一个实施例中，所述超声波传感组件包括薄膜晶体管及依次层叠于所述薄膜晶体管上的压电层、导电层和声匹配层，所述声匹配层远离所述导电层的一侧为所述检测区域，所述反射层层叠在所述薄膜晶体管远离所述压电层的一侧上。该结构的超声波传感组件不仅能够实现超声波的发射，还能够实现反射波的接收，并实现图像的转换，有利于电子设备的小型化。

在其中一个实施例中，所述导电层为两层，两层所述导电层依次层叠在所述压电层上，其中，所述声匹配层层叠在远离所述压电层的所述导电层上。由于超声波传感组件的导电层通常都是由丝网印刷银浆后制备得到，如果仅仅丝网印刷一层银浆会导致烧结后的银层的表面不平整，不利于电荷的平整，而通过制备两层导电层，能够使远离压电层的导电层具有光滑的表面，有利于电荷的传导。

在其中一个实施例中，还包括电路板，两层所述导电层的宽度均小于所述压电层的宽度，且远离所述压电层的所述导电层的宽度小于靠近所述压电层的所述导电层的宽度，所述压电层的宽度小于所述薄膜晶体管的宽度，以形成台阶部，其中，所述电路板在所述台阶部处分别与靠近所述压电层的所述导电层、所述薄膜晶体管进行邦定。通过设置台阶部，能够方便电路板和导电层、薄膜晶体管的邦定。

在其中一个实施例中，所述声匹配层的厚度为20微米～100微米，所述压电层的厚度为8微米～10微米。该厚度的声匹配层和该厚度的压电层能够很好地匹配，以提高电子设备的识别功能的精准性。

附图说明

图1为一实施方式的电子设备的剖面图；

图2为图1所示的电子设备的柔性显示屏的另一角度的结构示意图；

图3为另一实施方式的电子设备的剖面图；

图4为另一实施方式的电子设备的剖面图；

图5为另一实施方式的电子设备的剖面图；

图6为另一实施方式的电子设备的剖面图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，一实施方式的电子设备100，例如手机、电脑等，该电子设备100能够在显示屏的显示区域实现超声波识别功能。其中，该电子设备100包括超声波传感组件110、反射层120、柔性显示屏130、盖板140、屏蔽层150及电路板160。

超声波传感组件110能够发射超声波，并能够接收超声波的反射波。其中，超声波传感组件110具有检测区域111。检测区域111用于检测待检测物。其中，待检测物例如为人的手指。

具体地，超声波传感组件110包括薄膜晶体管113及依次层叠于薄膜晶体管113上的压电层114、导电层116和声匹配层118。

薄膜晶体管113上设置有能够将电信号转换成图像信号的电路。

压电层114层叠于薄膜晶体管113上。压电层114能够发射超声波，并能够接收超声波的反射波。

具体地，压电层114的材料为铁电聚合物；更具体地，压电层114的材料为P(VDF-TrFE)(聚偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物)。其中，P(VDF-TrFE)中，聚偏氟乙烯和三氟乙烯的摩尔比为60:40、70:30、80:20或90:10。可以理解，压电层114的材料不限于为上述材料，例如，压电层114的材料还可以为聚偏二氯乙烯(PVDC)的均聚物、聚偏二氯乙烯的共聚物、聚四氟乙烯的均聚物、聚四氟乙烯的共聚物、聚偏氟乙烯或二异丙胺溴化物(DTPAB)等。

导电层116层叠于压电层114远离薄膜晶体管113的一侧上。具体地，导电层116为两层，两层导电层116依次层叠在压电层114上。其中，两层导电层116的材料均为银。两层导电层116均可通过丝网印刷银浆，然后再经烧结得到，设置两层导电层116能够使导电层116更加均匀，并使远离压电层114的导电层116的表面更加的光滑，有利于电荷的传导。可以理解，导电层116也可以为一层或者是大于两层。

声匹配层118层叠在导电层116上。其中，声匹配层118远离导电层116的一侧为检测区域111。具体地，声匹配层118层叠于远离压电层114的一个导电层116上。

其中，声匹配层118为芯片贴附膜(Die attach film，DAF)。

声匹配层118的厚度为20微米～100微米，压电层114的厚度为8微米～10微米。该厚度的声匹配层118能够与上述厚度的压电层114很好地匹配，以增强超声波的信号，提高电子设备100的识别的精准性。

反射层120层叠在超声波传感组件110上，并使检测区域111露出，反射层120能够反射超声波传感组件110未发射至检测区域111的超声波，以使超声波传感组件110发射的与反射层120接触的超声波能够部分或者全部反射至检测区域111，而提升检测区域111处的超声波的信号强度。同时，由于反射层120直接覆盖在超声波传感组件110的薄膜晶体管113远离压电层114的一侧上，能够避免后续的制作过程中或使用过程中杂物附着在超声波传感组件110的薄膜晶体管113远离压电层114的一侧上，而影响电子设备100的识别功能的准确性。

具体地，反射层120层叠在薄膜晶体管113远离压电层114的一侧上。可以理解，反射层120不限于为上述设置方式，例如，反射层120也可以包裹超声波传感组件110，而只让检测区域111露出，以同时反射侧边的超声波。

其中，反射层120为绝缘泡棉层。绝缘泡棉不仅能够反射超声波，还能够遮蔽外部光线，避免外部光线的干扰，能够更好地提高电子设备100的识别功能的精准度。具体地，绝缘泡棉层为聚丙烯泡棉层或聚氨酯泡棉层。聚丙烯泡棉和聚氨酯泡棉价格适中，有利于降低电子设备的成本。

进一步地，反射层120的孔隙率为30％以上，该孔隙率的反射层120能够使其具有较好的反射效果。

其中，反射层120的厚度为10微米～100微米。通过采用绝缘泡棉作为反射层120的材质，反射层120的厚度仅需10微米就能够很好地将超声波传感组件110发射的与反射层120接触的超声波反射回去，有利于较小电子设备100的体积，实现电子设备100的小型化，而将反射层120的厚度控制在100微米以下，以避免电子设备100具有较大的厚度，确保电子设备100具有合适的体积，且可以根据需要在10微米～100微米内调整反射层120的厚度，以实现上述电子设备100的体积大小的可调节性。

可以理解，反射层120不限于为绝缘泡棉，还可以为导电泡棉。

进一步地，电子设备100还包括设置超声波传感组件110和反射层120之间、并固定粘结超声波传感组件110和反射层120的粘结层170。具体地，粘结层170位于薄膜晶体管113和反射层120之间，而将薄膜晶体管113和反射层120固定连接。通过使用粘结层170固定粘结反射层120和薄膜晶体管113，操作简单，易于生产，提高生产效率。其中，粘结层170的材料为丙烯酸树脂胶粘剂。

可以理解，粘结层170也可以省略，可以直接将材质为绝缘泡棉的反射层120通过热熔的方式与超声波传感组件110的薄膜晶体管113固定连接，从而减小电子设备100的厚度。

请一并参阅图2，柔性显示屏130层叠在超声波传感组件110的检测区域111上，并覆盖检测区域111，柔性显示屏130具有显示区域132，显示区域132的位置与检测区域111的位置相对应。具体地，柔性显示屏130层叠在声匹配层118远离导电层116的一侧上；柔性显示屏130还具有非显示区域134，非显示区域134环绕显示区域132一周。

具体地，柔性显示屏130为有源矩阵有机发光二极管显示屏。超声波能够很好地穿过有源矩阵有机发光二极管显示屏，以使更好地在显示屏的显示区域132实现超声波识别。

进一步地，电子设备100还包括第一粘结层180，第一粘结层180设置在超声波传感组件110和柔性显示屏130之间，并固定粘结超声波传感组件110与柔性显示屏130。具体地，第一粘结层180设置在声匹配层118和柔性显示屏130之间，并固定粘结声匹配层118与柔性显示屏130。其中，胶粘层180的材料为液体胶，液体胶为环氧树脂类胶水，例如汉高的NCA3285。

盖板140层叠在柔性显示屏130远离超声波传感组件110的一侧上。其中，盖板140为透明件。盖板140选自透明玻璃板、石英板、氧化铝板及透明有机板中的一种，这些材质的盖板140不仅具有较为合适的机械强度，并且还能够满足工业设计(ID，IndustrialDesign)的要求。

进一步地，电子设备100还包括第二粘结层185，第二粘结层185设置在柔性显示屏130和盖板140之间，并固定粘结柔性显示屏130与盖板140。其中，第二粘结层185的材料为液体胶，液体胶为环氧树脂类胶水，例如汉高的NCA3285。

可以理解，盖板140也可以省略，此时，第二粘结层185也可以省略。

屏蔽层150层叠在反射层120远离超声波传感组件110的一侧上。屏蔽层150能够屏蔽外部电磁波。其中，屏蔽层150为导电胶膜，导电胶膜能够直接粘附在反射层120上，能够简化操作，有利于提高生成效率。

其中，屏蔽层150的厚度为20微米～150微米。采用导电胶膜作为屏蔽层150，屏蔽层150的厚度仅需为20微米就能够起到外部屏蔽电磁波的干扰，有利于电子设备100的小型化，而将屏蔽层150的厚度控制在150微米以下以避免电子设备100具有较大的厚度，确保电子设备100具有合适的体积，且可以根据需要在20微米～150微米内调整屏蔽层150的厚度，以实现上述电子设备100的体积大小的可调节性。

可以理解，屏蔽层150为不限于为导电胶膜，也可以选择其它能够导电的物质，例如导电泡棉，此时，采用压敏胶将屏蔽层150和反射层120粘结在一起即可。

电路板160为柔性电路板。电路板160用于将超声波传感组件110与电子设备100的芯片电连接。

具体地，电路板160为含有EMI屏蔽层的条形结构，电路板160的一端与超声波传感组件110电连接，另一端多次弯折形成弯折段162，弯折段162与屏蔽层150层叠，通过将含有屏蔽层的电路板160弯折形成弯折段162，并将其与屏蔽层150固定层叠，能够进一步增加电子设备100的电磁波屏蔽功能，使电子设备100的识别功能更加的精准。更具体地，电路板160远离弯折段162的一端与导电层116、薄膜晶体管113上的电路均电连接，以使电路板160将导电层116、薄膜晶体管113上的电路分别与电子设备100的芯片电连接。

具体地，电路板160的弯折段162和屏蔽层150之间设有压敏胶层190，以将电路板160与屏蔽层150固定粘结。

可以理解，屏蔽层150也可以省略，此时，电路板160的弯折段162和反射层120层叠，电子设备100不具有屏蔽外部电磁波的效果；或者直接采用还具有屏蔽外部电磁波功能的反射层120即可，例如导电泡棉；电路板160也可以不弯折，此时，压敏胶层190可以省略。

进一步地，两层导电层116的宽度均小于压电层114的宽度，且远离压电层114的导电层116的宽度小于靠近压电层114的导电层116的宽度，压电层114的宽度小于薄膜晶体管113的宽度，以形成台阶部119，其中，电路板160在台阶部119处分别与靠近压电层114的导电层116、薄膜晶体管113的电路进行邦定(bonding)。

上述电子设备100至少有以下优点：

(1)由于超声波传感器不仅会发射朝屏幕方向传播的超声波，同时也会发射朝远离屏幕的方向，朝屏幕方向传播的超声波接触待检测物体后形成的反射波被超声波传感器接收形成图像，但是朝远离屏幕方向传播的超声波若遇到异物等也会发生反射，形成的反射波也能够被超声波传感器接收而形成图像，从而影响电子设备识别的精准度，上述电子设备100通过在超声波传感组件110上设置反射层120，反射层120能够反射超声波传感组件110未发射至检测区域111的超声波，以将超声波传感组件120发射的与反射层120接触的超声波进行反射，以使被反射的超声波能够部分或者全部反射至检测区域111，而提高检测区域111处的超声波的信号强度，有利于提高电子设备100的识别功能的精准度。

同时，由于反射层120直接覆盖在超声波传感组件110的薄膜晶体管113远离压电层114的一侧上，能够避免后续的制作过程中或使用过程中杂物附着在超声波传感组件110的薄膜晶体管113远离压电层114的一侧上，而影响电子设备100的准确性。

(2)由于目前大部分电子设备中使用的显示屏都是非柔性的显示屏，而超声波传感器在非柔性的显示屏不能很好地进行传播，通常都是将超声波传感器设置在盖板的下方，从而导致显示区域较小，若需要将电子设备的显示区域增大，就得将整个电子设备大型化，而上述电子设备100通过使用柔性显示屏130，使柔性显示屏130层叠在超声波传感组件110的检测区域111上，并覆盖显示区域132，且使柔性显示屏130的显示区域132的位置与检测区域111的位置相对应，即超声波传感组件110的检测区域111位于柔性显示屏130的显示区域132的下方，以实现在显示屏的显示区域132进行超声波识别，从而无需再在电子设备100的非显示区域134设置功能键，有利于电子识别100的小型化和显示区域132的增大。

(3)上述电子设备100的反射层120的材质为绝缘泡棉，仅需10微米就能够很好地反射超声波传感组件110未发射至检测区域111的超声波，并且还能起到很好地遮光效果，不仅有利于实现电子设备100的小型化，使电子设备100具有较轻的重量，而且还能够屏蔽外部光线的干扰，提高电子设备100的识别功能的精确度。

(4)上述电子设备100的屏蔽层150的材质为导电胶膜，使得屏蔽层150的厚度仅需为20微米就能够起到外部屏蔽电磁波的干扰，不仅能够进一步提高电子设备100的识别功能的精确度，而且有利于电子设备100的小型化和重量的减轻。

如图3所示，另一实施方式的电子设备200与电子设备100的结构大致相同，区别在于，本实施方式的电子设备200的电路板210的另一端不进行弯折，此时，电路板210不与屏蔽层220固定。

由于本实施方式的电子设备200的结构与电子设备100的结构大致相同，因此，电子设备200也具有电子设备100相似的效果。

如图4所示，另一实施方式的电子设备300与电子设备100的结构大致相同，区别在于，本实施方式的电子设备300的反射层310直接通过热熔的方式与超声波传感组件的薄膜晶体管320固定连接。

由于本实施方式的电子设备300的结构与电子设备100的结构大致相同，因此，电子设备300也具有电子设备100相似的效果。

如图5所示，另一实施方式的电子设备400与电子设备100的结构大致相同，区别在于，本实施方式的电子设备400的反射层410远离超声波传感组件420的一侧没有设置屏蔽层，电路板430的弯折段432通过粘结层440直接与反射层410粘结固定。

由于本实施方式的电子设备400的结构与电子设备100的结构大致相同，因此，电子设备400也具有电子设备100相似的效果。

如图6所示，另一实施方式的电子设备500与电子设备100的结构大致相同，区别在于，本实施方式的电子设备500的柔性显示屏510上没有设置盖板。

由于本实施方式的电子设备500的结构与电子设备100的结构大致相同，因此，电子设备500也具有电子设备100相似的效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

超声波传感组件，能够发射超声波，并能够接收超声波的反射波，所述超声波传感组件具有用于检测待检测物的检测区域；

反射层，设置在所述超声波传感组件上，并使所述检测区域露出，所述反射层能够反射所述超声波传感组件未发射至所述检测区域的超声波；及

柔性显示屏，层叠在所述超声波传感组件的检测区域上，并覆盖所述检测区域，所述柔性显示屏具有显示区域，所述显示区域的位置与所述检测区域的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述柔性显示屏为有源矩阵有机发光二极管显示屏。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述反射层为绝缘泡棉层。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述绝缘泡棉层为聚丙烯泡棉层或聚氨酯泡棉层。

5.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述反射层的孔隙率在30％以上。

6.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述反射层的厚度为10微米～100微米。

7.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，还包括设置在所述超声波传感组件和所述反射层之间、并且固定粘结所述超声波传感组件和所述反射层的粘结层。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括屏蔽层，所述屏蔽层层叠在所述反射层远离所述超声波传感组件的一侧上，所述屏蔽层能够屏蔽电磁波。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述屏蔽层为导电胶膜。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述屏蔽层的厚度为20微米～150微米。

11.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述超声波传感组件包括薄膜晶体管及依次层叠于所述薄膜晶体管上的压电层、导电层和声匹配层，所述声匹配层远离所述导电层的一侧为所述检测区域，所述反射层层叠在所述薄膜晶体管远离所述压电层的一侧上。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述导电层为两层，两层所述导电层依次层叠在所述压电层上，其中，所述声匹配层层叠在远离所述压电层的所述导电层上。

13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，还包括电路板，两层所述导电层的宽度均小于所述压电层的宽度，且远离所述压电层的所述导电层的宽度小于靠近所述压电层的所述导电层的宽度，所述压电层的宽度小于所述薄膜晶体管的宽度，以形成台阶部，其中，所述电路板在所述台阶部处分别与靠近所述压电层的所述导电层、所述薄膜晶体管进行邦定。

14.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述声匹配层的厚度为20微米～100微米，所述压电层的厚度为8微米～10微米。