TWI675284B - 可攜式電子裝置及其製造方法 - Google Patents

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布萊恩 瓊 郝思曼
保羅 林 福特漢
馬克 丹尼爾 杰寧克
大衛 敬度 林
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Abstract

本發明係關於一種電子裝置，其包含：一顯示器總成，其包含經組態以產生可自該電子裝置前面觀看之一光學影像的一電子顯示器；一接近感測器，其耦合至該顯示器總成之至少一部分，該接近感測器包含經組態以對該電子裝置前面存在一物件作出回應之一感測元件，該感測元件由具有面向該電子裝置之一前面方向之一上表面之一支撐結構支撐；及一導體，其電連接該接近感測器之該感測元件及該顯示器總成之該部分，該導體包含沿該支撐結構延伸至該支撐結構之該上表面的一導電路徑。

Description

可攜式電子裝置及其製造方法
本申請案係關於一種接近感測器，且更特定言之，本發明係關於一種接近感測器連接機構。
諸多電子裝置包含顯示器及各種類型之感測器，諸如接近感測器。此等裝置中之顯示器一般由一處理器驅動，處理器定位於安置於裝置之一外殼之內部內之一電路板上。此等裝置之處理器通常自電子裝置之感測器接收信號且使用該等信號來控制裝置(例如，用於判定由顯示器輸出什麽視覺內容)。各種類型之電連接及導線在感測器、處理器及此等電子裝置之其他組件之間傳送信號。
本發明係關於一種用於將一電子裝置之一感測器連接至定位於該感測器前面之該裝置之另一組件的機構。如下文將詳細討論，併入此機構之各種實施例在以下方面提供實質性益處：節省空間，其容許更小裝置及/或將裝置組件更高效封裝於一外殼內；及穩健及高效製程，其提供減小組裝間隙、容限迴路及更少組件。
諸多行動運算裝置包含經組態以感測裝置前面存在(例如發生或移動)一物件之一接近感測器。此感測器之一用途係使行動運算裝置能夠判定在使用期間何時將裝置移至一使用者之頭旁或何時將裝置放入一封閉空間(諸如一包或口袋)中。回應於此一判定，運算裝置可禁用特定功能以防止使用者意外操作裝置及/或減少功耗。例如，運算裝置可禁用觸控螢幕輸入及/或不啟動一顯示面板之一或多個部分。
接近感測器通常包含一感測元件(例如一紅外線發射器及偵測器)及將感測元件固定於適當位置中之一外殼。導線(例如跡線及通路)可將感測元件電連接至定位於接近感測器之一背面(即，一暴露後表面)上之一電連接點(例如一導電襯墊、接針或端子)。此背面連接點使接近感測器能夠與一電路板(例如一印刷電路板「PCB」)之正面表面上之一對應電連接點配對。電路板可包含引離連接點且朝向電子裝置之某一其他組件(諸如一微處理器)之一導電跡線。
上述組態可導致在運算裝置之Z方向上佔用超預期空間之一組件堆疊總成。「Z方向」係指運算裝置之主顯示器產生一光學影像時所沿之方向，其不同於界定顯示器所在之一平面之裝置之X-Y方向。根據本揭示技術之配置(其沿Z方向將接近感測器電連接至接近感測器「前面」之一組件)可提供各種益處。例如，此等配置可：(1)藉由提供至少部分繞過電路板之來自接近感測器之一導電路徑來減小由組件之總成在Z方向上佔用之空間；(2)釋放其中原本可定位接近感測器或將穿過接近感測器之電跡線之電路板之表面上之空間；及/或(3)藉由使接近感測器能夠安裝至顯示器總成之一部分使得顯示器總成可延伸至更接近裝置之邊緣來促進運算裝置之「無邊界」或「擴展顯示」組態。
一「無邊界」組態可藉由以下操作來促成一所要視覺美感：減小顯示器之主動顯示區域周圍之一邊框或邊界之面積；在不增大裝置之總尺寸之情況下增大顯示器之可視面積；或在不減小顯示面板之可視面積之情況下減小裝置之總尺寸。一較大顯示器亦可辨識原本會意外發生於顯示器之感測界限外(例如，在顯示器之邊框處)之觸控輸入。
本文中所描述之特定組態可藉由減小組裝間隙(即，組件之間的空間)及/或減小原本會積累於習知組態中之容限迴路來促進穩健及高效製程。在一些實例中，將接近感測器定位於顯示器總成之一部分上可容許感測器更容易相對於裝置之特定其他相關組件(例如裝置之蓋中之一埠或接近感測器透過其發射及偵測信號之一覆蓋面)而定位。此外，使一導電路徑自接近感測器路由通過顯示器總成可減少裝置之組件數及/或減小裝置之電路板之複雜性及厚度。
在可達成上述優點之一或多者之一實例性組態中，其中原本可附接接近感測器之電路板(例如包含一處理器之一電路板)之位置包含接近感測器安裝至其中之一凹槽。接近感測器通常可結構化為使其外部連接點位於其背面上。外部連接點可與定位於電路板之凹槽中之一對應電連接點配對。一導電路徑可自凹槽中之電連接點沿(例如，橫跨及/或穿過)電路板之一部分而運行至電路板之正面，該點處可定位另一外部連接點。此前置外部連接點(不位於凹槽中)可用作其中電路板直接或間接連接至其前面之另一組件(例如一顯示器總成)之一介面。顯示器總成可包含多個層，其等之一者可包含使電信號路由於接近感測器與一遠端電子組件(例如一處理器)之間的一導電跡線。顯示器總成之層上之導電跡線可在顯示器總成上之其他位置處連接至將電信號路由至遠端電子組件之一花線或連接器。
在另一實例中，接近感測器未附接至一電路板，而是安裝至一分開之支撐結構(例如一轉接板或跨接板)。此分開之支撐結構可包含接近感測器安裝至其中之一凹槽(如先前所描述)，且可包含沿(例如，橫跨及/或穿過)支撐結構延伸以在支撐結構之一前表面上與一電連接點連接之導電跡線及/或通路。一般而言，支撐結構可用作一配件，具有一後置電連接點之一接近感測器可安裝至配件以提供具有一前置電連接點之接近感測器。此支撐結構本身可電安裝至放置於支撐結構(及接近感測器)前面之一組件，例如上文所描述之一顯示器總成之一部分。在此組態中，支撐結構可不實體安裝至其後面之任何組件，使得支撐結構可與其後面組件而有效「浮動」分離(或至少不貼附至此等組件)。此一組態可釋放支撐結構通常可附接至其之一電路板上之空間。如上文所描述，支撐結構附接至其前表面上之組件(例如，無論該組件係一顯示器總成抑或運算裝置之某一其他組件)可使導線跡線及因此電信號路由於接近感測器與運算裝置之某一其他電子組件之間。
在又一實例中，接近感測器本身之外殼具有電跡線及/或通路，其自感測元件之一背面沿(例如，橫跨及/或穿過)外殼而路由至暴露於外殼之一前表面上之一電連接點。接著，接近感測器可安裝至接近感測器前面之運算裝置之一部分，如上文所描述。
本發明描述以下實施例作為下文將描述之實施例之額外描述。
在一些實施例中，一種電子裝置包含：一顯示器總成，其包含經組態以產生可自該電子裝置前面觀看之一光學影像的一電子顯示器；一接近感測器，其耦合至該顯示器總成之至少一部分，該接近感測器包含經組態以對該電子裝置前面存在一物件作出回應之一感測元件，該感測元件由具有面向該電子裝置之一前面方向之一上表面之一支撐結構支撐；及一導體，其電連接該接近感測器之該感測元件及該顯示器總成之該部分，該導體包含沿該支撐結構延伸至該支撐結構之上表面的一導電路徑。
在一些實例中，該支撐結構藉由該支撐結構之該上表面處之一或多個連接來實體及電連接至該顯示器總成之該部分。在一些實例中，該支撐結構之該上表面處之該一或多個連接提供該接近感測器至該電子裝置之另一組件的唯一連接。
在一些實例中，耦合至該接近感測器之該顯示器總成之該部分包含一顯示面板或定位於該顯示面板頂上之一蓋之至少一者。
在一些實例中，耦合至該接近感測器之該顯示器總成之該部分包含自該顯示器總成之一基板之一邊緣向外突出之一延伸突耳。
在一些實例中，該支撐結構包含一外殼，其包含：(i)一基底，其上安裝該感測元件；及(ii)一框架，其自該基底延伸以界定該支撐結構之該上表面。在一些實例中，該框架包含一模製單塊體，且該導體包含該框架之該塊體之一一體成型部分。
在一些實例中，該支撐結構包含承載該接近感測器之一外殼(其內安置該感測元件)的一塊體。在一些實例中，該支撐結構之該塊體連接至一電路板之一部分。在一些實例中，該支撐結構之該塊體由一非導電半導體材料組成，且該導體延伸穿過該塊體之一部分。在一些實例中，該支撐結構之該塊體包含界定對置凸肩之間的一底面之一凹槽，該接近感測器之該外殼安裝至該底面，且該等凸肩界定該支撐結構之該上表面。
在一些實施例中，一種可攜式電子裝置包含：一基板，其耦合至該裝置之一塊體；一感測器總成，其包含經組態以發射及接收信號之一感測元件，該感測器總成進一步包含實體附接且電連接至該基板之一前表面；及一導體，其電連接該感測元件及該基板，該導體包含自該感測元件延伸至該感測器總成之該前表面的一導電路徑。
在一些實例中，該基板包含一顯示器總成之一部分，且該感測器包含一接近感測器。
在一些實例中，該感測器總成包含接收該感測元件之一外殼，且該感測器總成之該前表面包含該外殼之一部分。在一些實例中，該外殼包含：(i)一基底，其上安裝該感測元件；及(ii)一框架，其自該基底延伸以界定該感測器總成之該上表面。在一些實例中，該框架包含一模製單塊體，且該導體包含該框架之該塊體之一一體成型部分。
在一些實例中，該感測器總成包含承載一外殼(其內安置該感測元件)之一非導電半導體材料塊體，且該導體延伸穿過該半導體材料塊體之一部分。在一些實例中，該半導體材料塊體包含界定對置凸肩之間的一底面之一凹槽，該外殼安裝至該底面，且該等凸肩界定該感測器總成之該上表面。
在一些實施例中，一種製造一電子裝置之方法包含以下步驟：提供一顯示器總成，該顯示器總成經組態以產生可自該電子裝置之一前面方向觀看之一光學影像，該顯示器總成包含沿該顯示器總成延伸之一或多個導線；將一接近感測器定位於相對於該顯示器總成之至少一部分之一後面位置中，該接近感測器包含經配置以對該電子裝置前面存在一物件作出回應之一感測元件；及當該接近感測器位於該後面位置中時，耦合該接近感測器及該顯示器總成以形成自該感測元件至該顯示器總成之該等導線的一導電路徑。
附圖及以下描述中闡述一或多個實施例之細節。將自[實施方式]及圖式及申請專利範圍明白其他特徵及優點。
圖1A及圖1B描繪其內可併入本發明中所描述之各種接近感測器配置之一實例性電子裝置100。在圖1A及圖1B中，提供呈具有一整合式電腦及顯示器之一行動電話(一「智慧型電話」)之形式之電子裝置100，但本發明亦可考量其他類型之電子裝置。此等裝置可包含(但不限於)一數位音樂播放器、一平板運算裝置、一膝上型運算裝置、一穿戴式電子裝置及/或一資料儲存裝置。
如圖1A及圖1B中所展示，電子裝置100包含一外殼102及裝配至外殼102之一蓋104。外殼102及蓋104一起界定接收電子裝置100之各種組件的一內部容積。在此實例中，一外殼102提供具有整體自一寬後表面108延伸之第一側壁106a、第二側壁106b、第三側壁106c及第四側壁106d的一斗式封閉體。此斗式封閉體容許電子裝置100之各種組件容納於外殼102內且由蓋104封閉。外殼102可由具有足以對電子裝置100之封閉組件提供一定程度之實體支撐及保護之結構剛性之一材料建構。例如，外殼102可由一單一金屬或塑膠件形成。
可使用適合於至少部分支撐及/或封閉一電子裝置之特定組件之各種其他類型之外殼組態，而未背離本發明之範疇。例如，外殼之側壁及/或後表面之一或多者可分開形成且隨後接合在一起(例如，經由黏著劑、焊接件、扣合連接器、緊固件等等)。替代地或另外，此一外殼之一或多個部分可由玻璃、木材、碳纖維、陶瓷、其等之組合及/或其他材料形成。
如上文所提及，蓋104裝配至外殼102以封閉其內接收電子裝置100之各種組件之一內部容積。蓋104包含用於暴露特定封閉組件之三個埠，即一相機埠110、一揚聲器埠112及一接近感測器埠114。在所繪示之實例中，蓋104係電子裝置100之最外結構元件，但亦可考量其他組態。例如，一額外透明塑膠或玻璃層可固定於蓋104頂上。在其他實例中，蓋可經組態以容許特定傳輸(例如光及/或聲音)自由穿過其以因此無需埠。
由外殼102及蓋104封閉之組件可包含實現電子裝置100之功能的各種電子裝置。例如，此等組件可包含一電池116、一電路板118、一顯示器總成120及一撓曲導體122。
電池116對電子裝置100之其他組件提供主電源。在一些實例中，電池116可包含經組態以在電子裝置100之整個使用壽命期間透過數千次電池充電循環來使用之副可再充電電池。在一些實例中，電池116可為鋰聚合物電池、鋰離子電池、鎳金屬氫化物電池或經組態以通過諸多充電循環對電子裝置100供電之其他電池類型。替代地或另外，電池116可包含經組態以在經實質上放電後被替換之主電池。
電路板118經組態以依一節省空間方式容納電子裝置100之組件且提供此等組件之間的穩健機械及電連接。舉例而言，電路板118被描繪成容納麥克風124、揚聲器126、各種感測器128 (例如指紋感測器、加速度計等等)、前置數位相機總成130、閃光裝置132及處理器134。在亦可不背離本發明之範疇之情況下由電路板118容納適合用於一電子裝置中之各種其他組件。此外，在此實例中，電路板118包含一頂部電路板118a及一底部電路板118b。如圖中所展示，頂部電路板118a及頂部電路板118b分別配置於外殼102之頂端區域及底端區域處。在所繪示之實例中，頂部電路板118a及底部電路板118b係分開形成之電路板且可藉由橋接其等之間的間隙之一電導體(圖中未展示)來電連接。在其他實例中，頂部電路板及底部電路板一體形成為一單件式電路板(例如，藉由延伸於頂部電路板與底部電路板之間的一第三電路板來接合)。
在此實例中，電池116定位成接近(例如，鄰近)頂部電路板118a及底部電路板118b且定位於外殼102之頂端與底端之間的一實質上中心位置中。在其他實例中，電池可定位成一堆疊組態，使得電路板位於電池與顯示器總成之間(例如，夾於其等之間)，或反之亦然。在一些實例中，一或多個電導體可延伸穿過電池116以容許頂部電路板118a與底部電路板118b之間經由電池116電連通。
顯示器總成120提供對使用者顯示資訊之一使用者介面。例如，顯示器總成120可提供一觸控螢幕顯示器，使用者可與觸控螢幕顯示器互動以觀看顯示資訊且對電子裝置100提供輸入。在此實例中，顯示器總成120佔用電子裝置100之一前主表面之大部分且包含一可視顯示器(例如在周邊邊緣附近具有曲面之一矩形可視顯示器)。
顯示器總成120可包含一或多個基板層，其提供可視顯示及/或容許顯示器總成120自一使用者接收觸控輸入。例如，蓋104可用作顯示器總成120之一組件以提供封閉顯示器總成120之其他層的一最外層。在此實例之背景下，一使用者可實體觸控蓋104以對電子裝置100提供輸入。一觸控感測器裝置(諸如一電阻觸控螢幕面板、一表面聲波裝置或一電容觸控螢幕面板)可透過蓋104接收觸控輸入且將此觸控輸入之一指示提供給處理器134。觸控感測器裝置可經調適以接收顯示面板之整個主動顯示區域(例如至少電子裝置之前表面之大部分)中之觸控輸入以選擇由顯示器總成顯示之使用者介面元素。
顯示器總成120包含一顯示面板136，諸如包含定位於一或多個彩色濾光器與薄膜電晶體(TFT)層之間的一液晶材料之一液晶顯示(LCD)面板。顯示面板136之層可包含由玻璃或聚合物(諸如聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等等)形成之基板。在各種實施例中，顯示器總成120可包含一發光二極體(LED)顯示面板、一有機發光二極體(OLED)顯示面板(諸如一主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示器)、一電漿顯示面板、一電子墨水顯示面板或對使用者提供視覺輸出之某一其他類型之顯示面板。在此實例中，顯示器總成120包含定位於顯示面板136前面之一偏光器138。
除顯示面板136之外，顯示器總成120亦可包含促進顯示器總成120之製造、無損安裝及可靠操作的各種其他組件。例如，顯示器總成120可包含一或多個支撐基板(例如相對剛性板)、黏著層及/或導電基板。
顯示器總成120可包含用於控制顯示器輸出及/或接收使用者輸入之驅動器電路。在一些實施例中，驅動器電路包含安裝成(例如)藉由閘極線或其他電連接來與顯示面板136之TFT層電連通之一顯示積體電路。顯示積體電路可自(例如)處理器134接收顯示資料且傳遞對應信號以控制一液晶層之光學性質以產生一顯示器輸出(或執行其他功能)。顯示積體電路可定位於顯示面板136、撓曲導體122及/或電子裝置100之另一組件上。例如，顯示積體電路可定位於顯示面板136之一底部區域處，定位於顯示面板136之一頂部區域處，沿顯示面板136之一側面區域定位，定位於撓曲導體122上，等等。
顯示積體電路與電路板118 (及特定言之，例如處理器134)之間的連接可由一電導體提供，其促進一穩健電連接，同時維持不顯著增大電子裝置100之總尺寸的一節省空間且薄型組態。在一實例性實施例中，撓曲導體122連接顯示積體電路及電路板118。撓曲導體122包含一薄撓性基板上之導電結構。撓曲導體122具有一相對較薄輪廓且可沿一縱向方向彎曲以裝配於電子裝置100之各種組件之間，諸如，藉由穿過電池116與顯示器總成120之一後部分之間來自一顯示基板之一前表面連接至電路板118。撓曲導體122之導電結構可包含導線(例如印刷導電跡線)或提供與顯示積體電路及電路板118相關聯之各自電接觸件之間的電連接之其他導電組件。例如，撓曲導體122可為具有印刷或層疊導電元件之一單層、雙層或多層撓性印刷電路，其包含聚醯胺、PEEK、聚酯等等。此構造提供穩健電特性，其可提供各種組件之間的可靠連接，同時具有一低彎曲半徑以促進撓曲導體122緊湊配置於電子裝置100內。
在此實例中，顯示器總成120包含耦合至一接近感測器142之一延伸突耳140。顯示器總成120之任何結構組件可形成延伸突耳140之全部或一實質部分。例如，延伸突耳140可包含一或多個顯示面板136層、一或多個支撐及/或導電基板、黏著劑、膜或此等元件之一組合。如圖中所展示，延伸突耳140自顯示器總成120之一頂部區域向外突出以使接近感測器142與蓋104之接近感測器埠114對準。
接近感測器142包含對電子裝置100前面存在(例如，發生或移動)一物件(例如一人類使用者)作出回應之一感測元件。適合感測元件可包含一紅外線感測器、一電容感測器、一電感感測器、一超音波感測器或其他類型之感測器或多種感測器之組合。感測元件之發射器-偵測器對安裝於一外殼(例如下文將參考圖2、圖3A及圖3B討論之外殼244或344)中，且可為分開或整合式組件。來自接近感測器142之輸出可由電子裝置100之一或多個處理器(例如處理器134、顯示面板120之驅動器電路或某一其他板載處理器)用作一控制輸入。例如，指示存在一物件之來自接近感測器142之輸出可引起電子裝置100藉由禁用顯示器總成120之一或多個功能來作出反應，諸如禁用觸控輸入或視覺輸出功能以防止無意使用者輸入及/或節省電池電力。
接近感測器142可直接或經由一或多個中間層或組件間接連接至延伸突耳140。在一些實例中，延伸突耳140提供可藉由承受接近感測器之重量之至少一部分來實體支撐接近感測器142的一基板。替代地或另外，接近感測器142可由一剛性或撓性電路板實體支撐。延伸突耳140經組態以促進接近感測器142與電子裝置100之另一組件(例如處理器134)之間的電連通。因此，延伸突耳140包含自接近感測器142延伸一導電路徑(即，適合於傳送電信號之一路徑)的導線(例如電線、跡線等等)。此導電路徑自延伸突耳140穿過顯示器總成120之其他部分而路由向撓曲導體122，撓曲導體122與電路板118電連通。例如，導電路徑可路由穿過一或多個顯示面板136層，諸如TFT層、聚醯胺基板層、具有觸控感測能力之層(例如聚乙烯(PET)層)或某一其他導電層。在一些實例中，穿過顯示面板136之導電路徑可包含由氧化銦錫(ITO)、銀或其他適合導電材料形成之一或多個電跡線。
在一些實例中，橫穿顯示器總成120以形成來自接近感測器142之導電路徑的導電線可穿過顯示器總成120之多個組件或穿行於顯示器總成120之多個組件之間。作為諸多實例之一者，導線可運行穿過顯示面板136及偏光器138兩者，其中各組件之各自線彼此電連接以形成一導電路徑。在一些其他實例中，顯示器總成120不包含除由顯示面板136提供之電連接或導線之外的額外電連接或導線。在此等實例中，顯示面板136提供來自接近感測器142之專用導電路徑。在一些其他實例中，接近感測器142可直接附接至無延伸突耳140之蓋104。在此組態中，導電路徑可沿蓋104之一部分延伸以橫穿蓋基板本身或附接至基板之一膜。
圖2繪示包含耦合至一中介層256之一外殼244之一第一實例性接近感測器242。接近感測器242包含用於接收一適當組態之感測元件(圖中未展示)之發射器及偵測器的一外殼244。外殼244包含自一基底248延伸以界定其內安置感測元件之一內腔的一框架246。在一些實例中，可提供呈藉由注射模製或某一相當技術所形成之一模製單塊塑膠體之形式之框架246。然而，框架246之結構及材料組成可隨不同實施方案(例如，基於感測元件之組態)而變動。
感測元件之發射器-偵測器對安裝至基底248。此安裝經組態以促進感測元件與基底248之間的一電連接。因此，基底248可包含一或多個適當組態區域以形成此一連接，諸如暴露電接觸件或回焊區域(圖中未展示)。在一些實例中，可提供呈一電路板形式之基底248，該電路板具有形成穿過基底248之一界定導電路徑之導電層及絕緣層之一圖案。基底248及框架246可形成為經由習知附接機構(例如黏著劑、熔絲、機械緊固件等等)彼此耦合之離散組件或可一體形成為一單一組件。
框架246之表面250提供外殼244之一暴露「前表面」(即，電子裝置之一向前Z方向上之一外表面)，且基底248之表面252提供外殼244之一暴露「後表面」(即，電子裝置之向後Z方向上之一外表面)。在此實例中，外殼244包含延伸穿過前表面250之孔隙254。孔隙254通向外殼244之內腔以暴露感測元件之發射器-偵測器對以在向前Z方向上透過外殼244發送及接收信號傳輸。
中介層256 (一支撐結構類型)用作承載(或實體支撐)接近感測器242 (其包含外殼244及外殼244內所含之感測元件)之一結構組件。在此實例中，中介層256經組態以提供至電子裝置200之另一部分之一前置連接。例如，中介層256可耦合至一顯示器總成之一部分(例如圖1A及圖1B之延伸突耳140或蓋104)。在一些實例中，中介層256亦可提供至一下伏電路板(例如圖1A及圖1B之電路板118)之一結構及/或電連接。在一些其他實例中，中介層256可形成為一電路板之一一體成型部分。在一些其他實例中，中介層256可安裝為一「浮動」組件，其僅具有向前連接且無至一電路板或任何其他組件之下伏結構或電連接。
中介層256包含(至少部分)由半導體材料(例如矽)製成之一單塊體258。塊體258包含界定對置凸肩264之間的一底面262之一向前凹槽(或通道) 260。作為向前Z方向上之最外表面，表面266提供中介層256之一「前表面」。接近感測器242之外殼244安裝至底面262。在此實例中，凸肩264之高度等於或大於外殼244之高度。因此，外殼244完全裝配於由凹槽260在Z方向上界定之中空空間內。如先前所討論，感測元件安裝至外殼之基底248以在其等之間形成一電連接。外殼244與中介層之底面262之間的安裝形成一類似電連接，其提供自感測元件穿過外殼244而至中介層256之一導電路徑。延伸穿過中介層塊體258之電跡線及通路使導電路徑穿過凸肩264而路由至存在於前表面266處之電接觸件268。電接觸件268促進中介層256至電子裝置之另一組件(例如圖1A及圖1B之顯示器總成120)之前置連接。適合表面安裝技術(例如波焊或回焊)可用於形成前置連接。亦可使用一各向異性導電黏著劑(ACA)，諸如一各向異性導電膜及/或各向異性導電膏。
圖3A及圖3B繪示類似於圖2之第一實例性接近感測器242之一第二實例性接近感測器342。例如，與先前實例相同，接近感測器342包含一外殼344，其包含自一基底348延伸以界定用於接收一感測元件之發射器及偵測器之一內腔的一框架346。此等感測元件組件在一電連接點處安裝至基底348。延伸穿過外殼344之前表面350的孔隙354暴露在向前Z方向上穿過外殼344之感測元件之發射器-偵測器對。
在此實例中，外殼344不僅承載感測元件，且亦提供自感測元件引向前表面350之一導電路徑。此使外殼344能夠直接連接至接近感測器342前面之電子裝置之另一組件，而無需一介入中介層(或原本可承載接近感測器342且促進一前置連接之其他類似組件)。因此，框架346包含定位於前表面350上之電接觸件370及在Z方向上延伸穿過框架346以提供基底348與框架之前表面350之間的一導電路徑之導電跡線372。額外跡線(圖中未展示)可自具有感測元件之(若干)連接點沿基底348延伸以完成自感測元件至前置電接觸件370之路徑。
在此實例中，框架346係一模製互連裝置(IMD)，其係具有整合式電接觸件370及導電跡線372之一注射模製熱塑性部件。為製造框架346，可使用一雷射直接結構化(LDS)程序來選擇性地活化模製熱塑性材料內之一休眠金屬化合物以形成電接觸件370及跡線372。亦可使用各種其他結構組態及製造技術。例如，可使用用於製造積體電路之光微影製造技術來形成框架346。框架346及基底348可一體形成為一單一組件或經分開形成且使用適當方法彼此附接以形成自基底348至電接觸件370之一導電路徑。
圖4A至圖4C繪示耦合至一顯示器總成420之一部分(其作為一電子裝置400之一組件總成之部分放置於感測器前面)之一實例性接近感測器442。類似於上文結合圖1A及圖1B所描述之實例，顯示器總成420包含一顯示面板436，其由面板前面之一蓋404封閉。顯示面板436包含多個基板層474，其中一特定層向外突出以形成一延伸突耳440。接近感測器442類似於結合圖3A及圖3B所描述之實例，其包含由自一基底448延伸以界定用於接收一感測元件之一內腔之一框架446提供之一外殼444。感測元件藉由一電連接來固定至基底448，且框架446包含自基底448引向暴露於框架446之一前表面450上之電接觸件470的一體成型導電跡線472。如圖中所展示，框架之前表面450附接至延伸突耳440之一後表面476。可經由表面安裝技術或導電黏著劑來形成之此附接提供使一導電路徑穿過電接觸件470而延伸至沿延伸突耳440所形成之導線的一電連接。
圖5之示意圖繪示上文參考圖4所討論之組態之特定細節。例如，圖5繪示將感測元件578安裝至接近感測器之外殼544之基底548。在此實例中，感測元件578包含一發射器580及一偵測器582，其等之各者固定至基底548之一各自電接觸件584。通路586a、586b及導電跡線588提供自發射器580及偵測器582延伸至框架546之穿過基底548之導電路徑。如上文所討論，框架546附接至基底548，使得導電路徑在Z方向上向前延伸穿過框架之導電跡線572而至暴露於框架546之一前表面550上之電接觸件570。電接觸件570連接至延伸突耳540之一後表面576，延伸突耳540係電子裝置500之一顯示器總成520之一向外突出部。在此實例中，延伸突耳540包含一顯示面板536之兩個基板層574a、574b。層574a係一導電膜，其包含使導電路徑自感測元件578路由向電子裝置500之一處理器的印刷或一體成型導電跡線。層574b係一支撐基板，其承受接近感測器542之至少一部分重量且將感測器固定至封閉顯示器總成520之一蓋504。
圖6提供製造包含一前置接近感測器之一電子裝置之一實例性方法600之一流程圖。方法600包含操作602：提供具有導線之一顯示器總成。顯示器總成可經組態以產生可自電子裝置之一前面方向觀看之一光學影像(例如，回應於來自一處理器之控制信號)。在一些實例中，顯示器總成包含多個組件(例如顯示面板、支撐基板及/或導電基板)及多個層(例如黏著層、偏光層及/或經組態以提供觸控感測能力之層)。在一些實例中，顯示器總成之導線沿(例如，橫跨、介於及/或穿過)顯示器總成之一或多個組件及/或層延伸以形成適合於傳送電子信號(例如控制、資料或電力信號)之一導電路徑。
方法600進一步包含操作604：在電子裝置之Z方向上將一接近感測器定位於顯示器總成後。在一些實例中，接近感測器包含安置於一外殼中之一感測元件。外殼可用作用於承載感測元件且將接近感測器附接至感測器前面之顯示器總成的一支撐結構。在一些實例中，外殼安裝於一中介層(或某一其他外部組件，諸如一跨接板或一印刷電路板)上，且中介層用作支撐結構。
方法600進一步包含操作606：在感測器位於顯示器後時耦合接近感測器及顯示器總成。耦合接近感測器及顯示器總成形成自感測元件至顯示器總成之導線的一導電路徑。在一些實例中，承載感測元件之支撐結構(例如感測器外殼或中介層)包含一或多個導線(例如跡線及/或通路)，其等沿(例如，穿過及/或橫跨)支撐元件延伸至暴露於支撐結構之一前表面上之一或多個電接觸件。電接觸件可形成與顯示器總成之一配對部分之一電連接。例如，顯示器總成可包含一顯示面板，其具有經組態以至少部分支撐接近感測器且形成與支撐結構之接觸件之連接的一延伸突耳。
考量以下實例。
實例1：一種電子裝置，其包括：一顯示器總成，其包括經組態以產生可自該電子裝置前面觀看之一光學影像的一電子顯示器；一接近感測器，其耦合至該顯示器總成之至少一部分，該接近感測器包括經組態以對該電子裝置前面存在一物件作出回應之一感測元件，該感測元件由具有面向該電子裝置之一前面方向之一上表面之一支撐結構支撐；及一導體，其電連接該接近感測器之該感測元件及該顯示器總成之該部分，該導體包括沿該支撐結構延伸至該支撐結構之該上表面的一導電路徑。
實例2：如實例1之電子裝置，其中該支撐結構藉由該支撐結構之該上表面處之一或多個連接來實體及電連接至該顯示器總成之該部分。
實例3：如實例2之電子裝置，其中該支撐結構之該上表面處之該一或多個連接提供該接近感測器至該電子裝置之另一組件的唯一連接。
實例4：如前述實例之至少一者之電子裝置，其中耦合至該接近感測器之該顯示器總成之該部分包括一顯示面板或定位於該顯示面板頂上之一蓋之至少一者。
實例5：如前述實例之至少一者之電子裝置，其中耦合至該接近感測器之該顯示器總成之該部分包括自該顯示器總成之一基板之一邊緣向外突出之一延伸突耳。
實例6：如前述實例之至少一者之電子裝置，其中該支撐結構包括一外殼，該外殼包含：(i)一基底，其上安裝該感測元件；及(ii)一框架，其自該基底延伸以界定該支撐結構之該上表面。
實例7：如實例6之電子裝置，其中該框架包括一模製單塊體，且其中該導體包括該框架之該塊體之一一體成型部分。
實例8：如前述實例之至少一者之電子裝置，其中該支撐結構包括承載該接近感測器之一外殼的一塊體，該感測元件安置於該外殼內。
實例9：如實例8之電子裝置，其中該支撐結構之該塊體連接至一電路板之一部分。
實例10：如實例8或9之電子裝置，其中該支撐結構之該塊體由一非導電半導體材料組成，且其中該導體延伸穿過該塊體之一部分。
實例11：如實例8至10之至少一者之電子裝置，其中該支撐結構之該塊體包括界定對置凸肩之間的一底面之一凹槽，該接近感測器之該外殼安裝至該底面，且該等凸肩界定該支撐結構之該上表面。
實例12：一種可攜式電子裝置，其包括：一基板，其耦合至該裝置之一塊體；一感測器總成，其包括經組態以發射及接收信號之一感測元件，該感測器總成進一步包括實體附接且電連接至該基板之一前表面，該感測器總成之該前表面面向該可攜式電子裝置之一前面方向；及一導體，其電連接該感測元件及該基板，該導體包括自該感測元件延伸至該感測器總成之該前表面的一導電路徑。
實例13：如實例12之可攜式電子裝置，其中該基板包括一顯示器總成之一部分，且其中該感測器包括一接近感測器。
實例14：如實例12或13之可攜式電子裝置，其中該感測器總成包括接收該感測元件之一外殼，且其中該感測器總成之該前表面包括該外殼之一部分。
實例15：如實例14之可攜式電子裝置，其中該外殼包含：(i)一基底，其上安裝該感測元件；及(ii)一框架，其自該基底延伸以界定該感測器總成之該上表面。
實例16：如實例15之可攜式電子裝置，其中該框架包括一模製單塊體，且其中該導體包括該框架之該塊體之一一體成型部分。
實例17：如實例12至16之至少一者之可攜式電子裝置，其中該感測器總成包括承載一外殼之一非導電半導體材料塊體，該感測元件安置於該外殼內，且其中該導體延伸穿過該半導體材料塊體之一部分。
實例18：如實例17之可攜式電子裝置，其中該半導體材料塊體包括界定對置凸肩之間的一底面之一凹槽，該外殼安裝至該底面，且該等凸肩界定該感測器總成之該上表面。
實例19：一種製造一電子裝置之方法，該方法包括：提供一顯示器總成，該顯示器總成經組態以產生可自該電子裝置之一前面方向觀看之一光學影像，該顯示器總成包括沿該顯示器總成延伸之一或多個導線；將一接近感測器定位於相對於該顯示器總成之至少一部分之一後面位置中，該接近感測器包括經配置以對該電子裝置前面存在一物件作出回應之一感測元件；及當該接近感測器位於該後面位置中時，耦合該接近感測器及該顯示器總成以形成自該感測元件至該顯示器總成之該等導線的一導電路徑。
儘管本說明書含有諸多特定實施細節，但此等不應被解釋為對揭示技術或主張內容之範疇的限制，而是應被解釋為可專針對特定揭示技術之特定實施例之特徵之描述。本說明書之分開實施例之內文中所描述之特定特徵亦可部分或完全地組合實施於一單一實施例中。相反地，一單一實施例之內文中所描述之各種特徵亦可分開地或依任何適合子組合實施於多個實施例中。此外，儘管本文中可將特徵描述為作用於特定組合中及/或最初本身被主張，但在一些情況中，來自一主張組合之一或多個特徵可自組合刪去且主張組合可針對一子組合或一子組合之變動。類似地，儘管可依一特定順序描述操作，但此不應被理解為要求依特定順序或循序順序執行此等操作或執行所有操作以達成所要結果。本發明已描述標的之特定實施例。其他實施例係在以下申請專利範圍之範疇內。
100‧‧‧電子裝置
102‧‧‧外殼
104‧‧‧蓋
106a‧‧‧第一側壁
106b‧‧‧第二側壁
106c‧‧‧第三側壁
106d‧‧‧第四側壁
108‧‧‧後表面
110‧‧‧相機埠
112‧‧‧揚聲器埠
114‧‧‧接近感測器埠
116‧‧‧電池
118‧‧‧電路板
118a‧‧‧頂部電路板
118b‧‧‧底部電路板
120‧‧‧顯示器總成
122‧‧‧撓曲導體
124‧‧‧麥克風
126‧‧‧揚聲器
128‧‧‧感測器
130‧‧‧前置數位相機總成
132‧‧‧閃光裝置
134‧‧‧處理器
136‧‧‧顯示面板
138‧‧‧偏光器
140‧‧‧延伸突耳
142‧‧‧接近感測器
200‧‧‧電子裝置
242‧‧‧接近感測器
244‧‧‧外殼
246‧‧‧框架
248‧‧‧基底
250‧‧‧前表面
252‧‧‧表面
254‧‧‧孔隙
256‧‧‧中介層
258‧‧‧塊體
260‧‧‧凹槽
262‧‧‧底面
264‧‧‧凸肩
266‧‧‧前表面
268‧‧‧電接觸件
342‧‧‧接近感測器
344‧‧‧外殼
346‧‧‧框架
348‧‧‧基底
350‧‧‧前表面
354‧‧‧孔隙
370‧‧‧電接觸件
372‧‧‧導電跡線
400‧‧‧電子裝置
404‧‧‧蓋
420‧‧‧顯示器總成
436‧‧‧顯示面板
440‧‧‧延伸突耳
442‧‧‧接近感測器
444‧‧‧外殼
446‧‧‧框架
448‧‧‧基底
450‧‧‧前表面
470‧‧‧電接觸件
472‧‧‧導電跡線
474‧‧‧基板層
476‧‧‧後表面
500‧‧‧電子裝置
504‧‧‧蓋
520‧‧‧顯示器總成
536‧‧‧顯示面板
540‧‧‧延伸突耳
542‧‧‧感測器
544‧‧‧外殼
546‧‧‧框架
548‧‧‧基底
550‧‧‧前表面
570‧‧‧電接觸件
572‧‧‧導電跡線
574a‧‧‧基板層
574b‧‧‧基板層
576‧‧‧後表面
578‧‧‧感測元件
580‧‧‧發射器
582‧‧‧偵測器
584‧‧‧電接觸件
586a‧‧‧通路
586b‧‧‧通路
588‧‧‧導電跡線
600‧‧‧方法
602‧‧‧操作
604‧‧‧操作
606‧‧‧操作
圖1A及圖1B係一電子裝置之前視圖及透視圖，該電子裝置包含一接近感測器及自該感測器沿該裝置之一前面方向延伸之一導電路徑。
圖2係一第一實例性接近感測器及一向前延伸導電路徑之透視圖。
圖3A及圖3B係一第二實例性接近感測器及一向前延伸導電路徑之透視圖及橫截面圖。
圖4A係一電子裝置之一子總成之一部分後透視圖，其繪示一接近感測器與一顯示器總成之一組件之間的一連接。
圖4B及圖4C係圖4A之子總成之橫截面圖。
圖5係繪示耦合至一顯示器總成之一接近感測器及自該感測器沿一電子裝置之一前面方向延伸之一導電路徑的一示意圖。
圖6係製造包含一前置接近感測器之一電子裝置之一方法之一流程圖。

Claims (18)

  1. 一種電子裝置，其包括：一顯示器總成，其包括經組態以產生可自該電子裝置前面觀看之一光學影像的一電子顯示器；一接近感測器，其耦合至該顯示器總成之至少一部分，該接近感測器包括經組態以對該電子裝置前面存在一物件作出回應之一感測元件，該感測元件由具有面向該電子裝置之一前面方向之一上表面之一支撐結構支撐，其中該支撐結構包括承載該接近感測器之一外殼的一塊體，該感測元件安置於該外殼內；及一導體，其電連接該接近感測器之該感測元件及該顯示器總成之該部分，該導體包括沿該支撐結構延伸至該支撐結構之該上表面的一導電路徑。
  2. 如請求項1之電子裝置，其中該支撐結構藉由該支撐結構之該上表面處之一或多個連接來實體及電連接至該顯示器總成之該部分。
  3. 如請求項2之電子裝置，其中該支撐結構之該上表面處之該一或多個連接提供該接近感測器至該電子裝置之另一組件的唯一連接。
  4. 如請求項1至3中任一項之電子裝置，其中耦合至該接近感測器之該顯示器總成之該部分包括一顯示面板及定位於該顯示面板頂上之一蓋之至少一者。
  5. 如請求項1至3中任一項之電子裝置，其中耦合至該接近感測器之該顯示器總成之該部分包括自該顯示器總成之一基板之一邊緣向外突出的一延伸突耳。
  6. 如請求項1至3中任一項之電子裝置，其中該接近感測器之該外殼包含：(i)一基底，其上安裝該感測元件；及(ii)一框架，其自該基底延伸以界定該支撐結構之該上表面。
  7. 如請求項6之電子裝置，其中該框架包括一模製單塊體，且其中該導體包括該框架之該塊體之一一體成型部分。
  8. 如請求項1之電子裝置，其中該支撐結構之該塊體連接至一電路板之一部分。
  9. 如請求項1之電子裝置，其中該支撐結構之該塊體由一非導電半導體材料組成，且其中該導體延伸穿過該塊體之一部分。
  10. 如請求項1之電子裝置，其中該支撐結構之該塊體包括界定對置凸肩之間的一底面之一凹槽，該接近感測器之該外殼安裝至該底面，且該等凸肩界定該支撐結構之該上表面。
  11. 一種可攜式電子裝置，其包括： 一基板，其耦合至該可攜式電子裝置之一塊體；一感測器總成，其包括經組態以發射及接收信號之一感測元件，該感測器總成進一步包括實體附接且電連接至該基板之一前表面，其中該感測器總成包括接收該感測元件之一外殼，且其中該感測器總成之該前表面包括該外殼之一部分；及一導體，其電連接該感測元件及該基板，該導體包括自該感測元件延伸至該感測器總成之該前表面的一導電路徑。
  12. 如請求項11之可攜式電子裝置，其中該基板包含一顯示器總成之一部分，且其中該感測器總成包括一接近感測器。
  13. 如請求項11之可攜式電子裝置，其中該外殼包含：(i)一基底，其上安裝該感測元件；及(ii)一框架，其自該基底延伸以界定該感測器總成之該前表面。
  14. 如請求項13之可攜式電子裝置，其中該框架包括一模製單塊體，且其中該導體包括該框架之該模製單塊體之一一體成型部分。
  15. 如請求項11或12之可攜式電子裝置，其中該感測器總成包括承載一外殼之一非導電半導體材料塊體，該感測元件安置於該外殼內，且其中該導體延伸穿過該半導體材料塊體之一部分。
  16. 如請求項15之可攜式電子裝置，其中該半導體材料塊體包括界定對 置凸肩之間的一底面之一凹槽，該外殼安裝至該底面，且該等凸肩界定該感測器總成之該前表面。
  17. 一種製造一電子裝置之方法，該方法包括：提供一顯示器總成，該顯示器總成經組態以產生可自該電子裝置之一前面方向觀看之一光學影像，該顯示器總成包括沿該顯示器總成延伸之一或多個導線；將一接近感測器定位於相對於該顯示器總成之至少一部分之一後面位置中，該接近感測器包括經配置以對該電子裝置前面存在一物件作出回應之一感測元件，該感測元件由具有面向該電子裝置之一前面方向之一上表面之一支撐結構支撐，其中該支撐結構包括承載該接近感測器之一外殼的一塊體，該感測元件安置於該外殼內；及當該接近感測器位於該後面位置中時，耦合該接近感測器及該顯示器總成以形成自該感測元件至該顯示器總成之該等導線的一導電路徑。
  18. 一種電子裝置，其包括：一顯示器總成，其經組態以提供可自該顯示器總成前面觀看之視覺輸出；一或多個電性導電組件，其經組態以提供該電子裝置之該顯示器總成與該電子裝置之一電路板之間之一電連接；一感測器總成，其包括至少一感測元件，該感測元件經組態以偵測於該顯示器總成前面之一物件之一存在且傳輸指示該物件之該存在之輸出；及 一支撐結構，其用於該感測器總成，該支撐結構係實體附接且電連接至該感測器總成及該顯示器總成之一後置部分，而非實體安裝至該電子裝置之該電路板。
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