壳体组件及电子装置的制作方法

文档序号:14424584阅读:176来源:国知局
壳体组件及电子装置的制作方法

本实用新型涉及指纹识别技术领域,特别涉及一种壳体组件及电子装置。



背景技术:

目前许多手机的开关机键、音量按键等仍为实体键,但实体键的存在占据了手机主面板的空间,使得显示屏的空间受限,并在一定程度上制约了手机的一体化设计目标,影响用户的使用体验。



技术实现要素:

本实用新型实施方式提供一种壳体组件及电子装置。

本实用新型实施方式的壳体组件包括:

壳体,所述壳体包括顶壁、底壁及金属侧壁,所述顶壁与所述底壁相背,所述顶壁上开设有收容腔,所述金属侧壁连接所述顶壁与所述底壁,所述金属侧壁包括相背的内表面与外表面;

触控检测模组,所述触控检测模组包括间隔设置在所述金属侧壁上的触控电路板及与所述触控电路板相对部分的所述金属侧壁,所述触控电路板上设置有电感线路,当所述金属侧壁与所述电感线路之间的距离变化引起所述电感线路的电感变化时,所述触控检测模组产生触控电信号;及

超声波传感器,安装在所述内表面上并收容在所述收容腔内,所述超声波传感器与所述触控检测模组间隔,所述超声波传感器用于获取所述用户的指纹的超声波影像。

本实用新型实施方式的壳体组件在金属侧壁的内表面设置触控检测模组和超声波传感器。触控检测模组用于感测用户的操作,超声波传感器用于指纹识别。因此壳体组件的外表面无需设置实体按键,实现了壳体组件的一体化设计,提升了壳体组件的防水及防尘性能。

在某些实施方式中,所述触控检测模组还包括:

间隔片,所述间隔片间隔所述触控电路板与所述金属侧壁以使所述触控电路板与所述金属侧壁之间形成形变空间。

间隔片具有一定的刚性可以间隔触控电路板和金属侧壁以使触控电路板和金属侧壁之间形成形变空间。当用户触控壳体的金属侧壁的外表面时,形变空间发生改变而使得电感线路与金属侧壁之间的距离发生改变,如此可获得电感的变化量,通过检测电感是否变化即可判定用户是否触控操作触控检测模组。

在某些实施方式中,所述触控检测模组还包括:

弹性体,所述弹性体设置在所述触控电路板与所述金属侧壁之间,所述弹性体完全覆盖所述触控电路板及所述金属侧壁。

一方面,弹性体可以间隔触控电路板和金属侧壁以使触控电路板和金属侧壁之间形成形变空间。当用户触控壳体的金属侧壁的外表面时,弹性体发生形变而使得电感线路与金属侧壁之间的距离发生改变,如此可获得电感的变化量,通过检测电感是否变化即可判定用户是否触控操作触控检测模组。另一方面,相较于由刚性材料制成的间隔片,由弹性材料制成的弹性体在用户撤消按压时,弹性体的回复力有利于金属片回复到初始状态。

在某些实施方式中,所述触控检测模组还包括:

弹性体,所述弹性体设置在所述触控电路板与所述金属侧壁之间,所述弹性体间隔所述触控电路板与所述金属侧壁,并使所述触控电路板与所述金属侧壁之间形成形变空间。

一方面,弹性体可以间隔触控电路板和金属侧壁以使触控电路板和金属侧壁之间形成形变空间。当用户触控壳体的金属侧壁的外表面时,形变空间发生改变而使得电感线路与金属侧壁之间的距离发生改变,如此可获得电感的变化量,通过检测电感是否变化即可判定用户是否触控操作触控检测模组。另一方面,相较于由刚性材料制成的间隔片,由弹性材料制成的弹性体在用户撤消按压时,弹性体的回复力有利于金属片回复到初始状态。

在某些实施方式中,所述触控检测模组的数量为多个,多个所述触控检测模组沿所述内表面的长度方向间隔排列。

多个触控检测模组间隔排列在内表面上可简化壳体组件的制造工艺,并使壳体组件的外形更加美观。

在某些实施方式中,多个所述触控检测模组排列成一条直线,且多个所述触控检测模组等间距排列。

等间距直线排列的触控检测模组可以防止用户的误操控,并使用户的触控(例如,直线滑动触控等)更加流畅简便。

在某些实施方式中,多个所述触控检测模组形成两组,第一组的多个所述触控检测模组排列成第一直线,第二组的多个所述触控检测模组排列成第二直线,所述第一直线与所述第二直线平行,第二组的每个所述触控检测模组与第一组的相邻两个所述触控检测模组之间的间隙对准。

两组触控检测模组间隔排列的方式可以防止用户的误操控,并使用户的触控(例如,直线滑动触控等)更加流畅简便。

在某些实施方式中,所述壳体组件还包括定位元件,所述定位元件设置在所述外表面上并与所述触控检测模组及所述超声波传感器对应。

定位元件设置在壳体组件的外表面上,便于用户快速找到触控检测模组以进行精准触控。

在某些实施方式中,所述壳体组件还包括封装结构,所述封装结构封装住所述触控检测模组。

封装结构封装住触控检测模组,可以保护内部的触控检测模组,对触控检测模组进行防水、防尘及防氧化保护。

在某些实施方式中,所述超声波传感器包括:

基材;

多个像素电极,多个所述像素电极制作在所述基材上并呈阵列分布;

压电元件,所述压电元件设置在所述基材上并覆盖多个所述像素电极,所述压电元件用于发射超声波并在接收到用户反射的超声波后产生识别电信号,多个所述像素电极用于接收所述识别电信号;

导电电极,所述导电电极设置在所述压电元件上,所述压电元件位于所述基材与所述导电电极之间;及

与多个所述像素电极连接的处理芯片,所述处理芯片用于处理所述识别电信号以形成所述超声波影像。

超声波传感器的每个像素电极能够根据接收到的电信号确定待检测物按压在超声波传感器上的位置及压电元件在该位置上产生的电信号,从而减少了处理芯片需要处理的数据量、提升了超声波传感器的识别效率。

本实用新型实施方式的电子装置包括:

上述实施方式所述的壳体组件;及

显示屏,所述显示屏安装在所述顶壁并遮盖所述收容腔。

本实用新型实施方式的电子装置在金属侧壁的内表面设置触控检测模组和超声波传感器。触控检测模组用于感测用户的操作,超声波传感器用于指纹识别。因此壳体组件的外表面无需设置实体按键,实现了壳体组件的一体化设计,提升了壳体组件的防水及防尘性能。

本实用新型实施方式的附加方面及优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述及/或附加的方面及优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显及容易理解,其中:

图1是本实用新型某些实施方式的壳体组件的结构示意图;

图2是本实用新型某些实施方式的触控检测模组的的结构示意图;

图3是本实用新型某些实施方式的超声波传感器的剖视图;

图4是本实用新型某些实施方式的超声波传感器的分解示意图;

图5是本实用新型某些实施方式的触控检测模组的的结构示意图;

图6是本实用新型某些实施方式的触控检测模组的的结构示意图;

图7是本实用新型某些实施方式的触控检测模组的的排列示意图;

图8是本实用新型某些实施方式的超声波传感器的分解示意图;

图9是本实用新型某些实施方式的超声波传感器的剖视图;

图10是本实用新型某些实施方式的超声波传感器的剖视图;

图11是本实用新型某些实施方式的电子装置的结构示意图;及

图12是本实用新型某些实施方式的触控区域的分布示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定及限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定及限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一及第二特征直接接触,也可以包括第一及第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”及“上面”包括第一特征在第二特征正上方及斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”及“下面”包括第一特征在第二特征正下方及斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件及设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字及/或参考字母,这种重复是为了简化及清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式及/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺及材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用及/或其他材料的使用。

请一并参阅图1及图2,本实用新型实施方式提供了一种壳体组件100。壳体组件100包括壳体10、触控检测模组20及超声波传感器30。

壳体10包括顶壁12、底壁16及金属侧壁14。顶壁12上开设有收容腔122,金属侧壁14连接顶壁12与底壁16。金属侧壁14包括相背的内表面142及外表面144。

触控检测模组20包括间隔设置在金属侧壁14上的触控电路板22及与触控电路板22相对部分的金属侧壁14。触控电路板22上设置有电感线路24。当金属侧壁14与电感线路24之间的距离变化引起电感线路24的电感变化时,触控检测模组20产生触控电信号。

超声波传感器30安装在内表面142上并收容在收容腔122内。超声波传感器30与触控检测模组20间隔。超声波传感器30用于获取用户的指纹的超声波影像。

本实用新型实施方式的壳体组件100在金属侧壁14的内表面142设置触控检测模组20和超声波传感器30。触控检测模组20用于感测用户的操作,超声波传感器30用于指纹识别。因此壳体组件100的外表面无需设置实体按键,实现了壳体组件100的一体化设计,提升了壳体组件100的防水及防尘性能。

请一并参阅图1及图2,本实用新型的壳体组件100包括壳体10、触控检测模组20及超声波传感器30。

壳体10包括顶壁12、底壁16及金属侧壁14。顶壁12上开设有收容腔122,金属侧壁14连接顶壁12与底壁16。金属侧壁14包括相背的内表面142及外表面144。

触控检测模组20包括间隔设置在金属侧壁14上的触控电路板22及与触控电路板22相对部分的金属侧壁14。

金属侧壁14为金属材料制成的边框结构。金属侧壁14可以由铜、铝、钢、铁、或合金中的任意一种材料制成。顶壁12及底壁16的材料可以与金属侧壁14的材料相同。顶壁12及底壁16的材料可以与金属侧壁14的材料不同。比如,顶壁12及底壁16的材料可以为材料为玻璃、蓝宝石、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)中的任意一种。触控电路板22上设置的电感线路24可以为螺旋形线路。为使触控检测模组20能够更加灵敏地检测到用户的触控操作,在实用新型的具体实施例中,触控电路板22为可弯折的柔性电路板。触控电路板22的形状可以为矩形、三角形、椭圆形等。

当电感线路24通电并且用户按压触控检测模组20时,金属侧壁14发生形变并相对电感线路24发生移动;此时,金属侧壁14在电感线路24的作用下会产生涡流,金属侧壁14上的涡流会产生电感并使电感线路24的电感发生变化。当电感线路24的电感发生变化时,触控检测模组20根据产生电感变化触控电信号。

当触控检测模组20的数量包括多个时,触控电路板22的数量均为多个,多个触控电路板22与相对的金属侧壁14一一对应,每个触控电路板22与相对的金属侧壁14形成一个触控检测模组20。多个触控电路板22可相互分隔,并且多个触控电路板22均与电子装置1000(图11所示)的处理器300电连接,多个触控电路板22的信号可以最终流向处理器300。多个触控电路板22也可以相互连接在一起后再与处理器300电性连接(如图1所示)。

超声波传感器30安装在内表面142上并收容在收容腔122内。超声波传感器30与触控检测模组20间隔。超声波传感器30用于获取用户的指纹的超声波影像。

具体地,请参见图3及图4,本实用新型实施方式的超声波传感器30包括基材32、多个像素电极34、压电元件36、导电电极38及处理芯片31。导电电极38、压电元件36、多个像素电极34、及基材32依次设置在内表面142上。

基材32的材料为玻璃、蓝宝石、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)中的任意一种。基材32可以呈矩形、圆形、椭圆形、三角形、多边形的层状结构。

多个像素电极34制作在基材32上并呈阵列分布,也就是说,多个像素电极34包括多行间隔设置的像素电极34及多列间隔设置的像素电极34。像素电极34的材料为氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO)、纳米银线(Agnanowire)、金属网格(metal mesh)、纳米碳管以及石墨烯(Graphene)中的任意一种,由上述材料制成的像素电极34具有较好的韧性及透光性,从而由该像素电极34制成的超声波传感器30具有较好的韧性。

压电元件36设置在基材32上并覆盖多个像素电极34。压电元件36由压电材料制成。压电元件36依据压电材料的正压电效应接收超声波,依据压电材料的逆压电效应发送超声波。压电元件36为压电材料制成的整体的层状结构(也即为片状结构)。压电元件36的形状与基材32的形状相匹配。压电元件36的材料可以为压电陶瓷或聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF),当压电元件36的材料为聚偏氟乙烯时,压电元件36具有较好的柔韧性,此时超声波传感器30的柔韧性也较好。

导电电极38设置在压电元件36的远离像素电极34的一侧上,也就是说,压电元件36位于像素电极34与导电电极38之间。导电电极38为导电材料制成的整体的层状结构,导电电极38的形状与压电元件36的形状相匹配。导电电极38的材料为氧化铟锡、纳米银线、金属网格、纳米碳管以及石墨烯中的任意一种。

处理芯片31与多个像素电极34连接,处理芯片31可以设置在基材32上也可以设置在基材32外。

当处理芯片31控制导电电极38与像素电极34通电以使导电电极38与像素电极34上施加有高频电压(例如:频率大于20KHz的电压)时,其中导电电极38施加高频电压而像素电极34接地,压电元件36在高频电压的作用下产生超声波并向外发射超声波;若用户的手指触摸到超声波传感器30所在的侧壁14的外表面144,则手指会反射压电元件36发射的超声波并传递回压电元件36,由于手指上存在指纹,因而压电元件36上各个位置接收到的手指反射超声波不完全相同,从而压电元件36各个位置在超声波作用下产生的识别电信号(或逆压识别电信号)也不完全相同,压电元件36上各个位置产生的识别电信号能够共同形成手指的指纹图案;处理芯片31控制多个像素电极34接收压电元件36的各个位置上产生的该识别电信号,多个像素电极34将该识别电信号传递到处理芯片31上,处理芯片31处理该识别电信号以形成待检测物的超声波影像(包括用户手指的指纹图案),从而识别出用户的指纹。

需要说明的是,本实用新型中提到的“多个像素电极34制作在基材32上”中的制作包括通过镀膜、光阻涂布/显影/曝光、蚀刻、去除光阻、退火等工艺将像素电极34直接制作在基材32上。本实用新型中提到的“层状结构”即为一整片结构,也可称为“片状结构”。

本实用新型实施方式的壳体组件100在金属侧壁14的内表面142设置触控检测模组20和超声波传感器30。触控检测模组20用于感测用户的操作,超声波传感器30用于指纹识别。因此壳体组件100的外表面无需设置实体按键,实现了壳体组件100的一体化设计,提升了壳体组件100的防水及防尘性能。

另外,本实用新型实施方式的壳体组件100还具有以下有益效果:

第一、触控检测模组20的电感线路24设置在触控电路板22上,触控电路板22与金属侧壁14间隔以便金属侧壁14与触控电路板22能够发生相对移动。当金属侧壁14与电感线路24之间的距离变化引起电感线路24的电感变化时,触控检测模组20产生触控电信号。如此,触控检测模组20结构简单,工作可靠且检测精度高。

第二、超声波传感器30的每个像素电极34能够根据接收到的电信号确定手指按压在超声波传感器30上的位置及压电元件36在该位置上产生的电信号,从而减少了处理芯片31需要处理的数据量、提升了超声波传感器30的识别效率。

第三、多个像素电极34制作在基材32上,便于制作精度较高的像素电极34,从而提升超声波传感器30识别指纹的精度。

第四、导电电极38呈整体的层状结构,便于处理芯片31控制导电电极38的通电,同时使导电电极38容易制造并且制作成本较低。

第五,导电电极38的材料为氧化铟锡、纳米银线、金属网格、纳米碳管以及石墨烯中的任意一种,由上述材料制成的导电电极38具有较好的韧性,从而由该导电电极38制成的超声波传感器30具有较好的韧性。

请参阅图4,在某些实施方式中,触控检测模组20还包括间隔片26。间隔片26间隔触控电路板22与金属侧壁14以使触控电路板22与金属侧壁14之间形成形变空间28。

间隔片26间隔触控电路板22与金属侧壁14以使触控电路板22与金属侧壁14之间形成形变空间28。间隔片26的数量为多个,多个间隔片26设置在触控电路板22的相对两端。间隔片26的一端设置在触控电路板22上,间隔片26的另一端设置在金属侧壁14的内表面142上。在其他实施方式中,间隔片26的数量为多个,多个间隔片26设置在触控电路板22的四周边缘位置上;或者,间隔片26为一个,间隔片26呈环状。

当用户触控金属侧壁14的外表面144时,形变空间28发生改变而使得电感线路24与金属侧壁14之间的距离发生改变,如此可获得电感的变化量,通过检测电感是否变化即可判定用户是否触控操作触控检测模组20。

请参阅图6,在某些实施方式中,上述实施方式的间隔片26可替换为弹性体21。也即是说,触控检测模组20还包括弹性体21。弹性体21设置在触控电路板22与金属侧壁14之间,弹性体21完全覆盖触控电路板22及金属侧壁14。

弹性体21由弹性材料制成,弹性体21包括泡棉及胶体(例如,双面胶)。本实施方式的触控检测模组20通过在触控电路板22与金属侧壁14之间设置弹性体21,当用户触控操作触控检测模组20并使触控检测模组20发生形变时便于金属侧壁14与电感线路24发生相对移动,从而提高触控检测模组20响应用户触控操作的灵敏度。具体地,当用户触控操作金属侧壁14具有触控检测模组20的位置时,金属侧壁14会随着金属侧壁14发生形变,并且金属侧壁14发生形变时,弹性体21也会发生形变。因此,金属侧壁14与电感线路24发生相对移动,如此可获得电感的变化量,通过检测电感是否变化即可判定用户是否触控操作触控检测模组20。进一步地,在用户撤消触控按压时,弹性体21的回复力有利于金属侧壁14回复到初始状态。

请参阅图5,在某些实施方式中,上述实施方式的间隔片26可替换为弹性体21。弹性体21设置在触控电路板22与金属侧壁14之间,弹性体21间隔触控电路板22与金属侧壁14,并使触控电路板22与金属侧壁14之间形成形变空间28。

具体地,弹性体21的数量为多个,多个弹性体21设置在金属侧壁14的相对两端。弹性体21的一端设置在金属侧壁14的内表面142上,弹性体21的另一端与触控电路板22连接。弹性体21间隔触控电路板22与金属侧壁14,并使触控电路板22与金属侧壁14之间形成形变空间28。弹性体21由弹性材料制成,弹性体21包括泡棉及胶体(例如,双面胶)。本实施方式的触控检测模组20通过在触控电路板22与金属侧壁14之间设置弹性体21,当用户触控金属侧壁14的外表面144时,电感线路24与金属侧壁14之间的距离发生改变,如此可获得电感的变化量,通过检测电感是否变化即可判定用户是否触控操作触控检测模组20。同时,相较于由刚性材料制成的间隔片26,由弹性材料制成的弹性体21在用户的按压作用下能产生较大的形变,从而设置在弹性体21上的金属侧壁14相对电感线路24也能够产生较大位移;且相较于弹性体21完全覆盖在触控电路板22及与触控电路板22相对的金属侧壁14上,多个体积小的弹性体21有利于减少使用量并形成更大的形变空间28。在用户撤消触控按压时,弹性体21的回复力有利于金属侧壁14回复到初始状态。在其他实施方式中,弹性体21的数量为多个,多个弹性体21设置在金属侧壁14的四周边缘位置上;或者,弹性体21为一个,弹性体21呈环状。

请继续参阅图1,在某些实施方式中,壳体组件100还包括定位元件40。定位元件40设置在外表面144上并与触控检测模组20及超声波传感器30对应。

定位元件40设置在壳体组件100的外表面144上,便于用户快速找到触控检测模组及超声波传感器30以进行触控。在某些实施方式中,定位元件40包括凹槽、凸起、文字、图形、符号中的任意一种或多种。

具体地,在形成壳体10时,在触控检测模组20及超声波传感器40对应位置的外表面144挖凹槽或者增加凸起,或者蚀刻文字(比如“ON”及“OFF”)、图形(指纹图样)、符号(比如“+”及“-”)等。定位元件40的大小可以根据定位元件40的类型而定,不宜过大以影响壳体10的美观。定位元件40具有可识别度,以便让用户快速找到定位元件40的位置。

在某些实施方式中,触控检测模组20的数量为多个时,多个触控检测模组20沿金属侧壁14的内表面142的长度方向间隔排列。多个触控检测模组20间隔排列在内表面142上可简化壳体组件100的制造工艺,并使壳体组件100的外形更加美观。

超声波传感器30的数量为至少一个,且与触控检测模组20间隔设置。即超声波传感器30沿金属侧壁14的内表面142的长度方向与多个触控检测模组20间隔排列。超声波传感器30与触控检测模组20间隔排列在内表面142上可简化壳体组件100的制造工艺,并使壳体组件100的外形更加美观。

本实用新型实施方式的壳体组件100应用在诸如手机、平板电脑等电子装置1000(图11所示)时,触控检测模组20响应于用户的触控操作产生的触控电信号与电子装置1000的不同的功能服务相对应。其中,功能服务可以是开/关机、音量调节、滑动翻页、返回、应用程序切换中的任意一种或多种。超声波传感器30用于获取用户的指纹的超声波影像。获取超声波影像后,可以用于与电子装置1000的不同的功能服务相对应。其中,功能服务可以是开/关机、文件加密、支付验证、身份验证的任意一种或多种。

具体地,请参阅图7,在某些实施方式中,多个触控检测模组20排列成一条直线。且多个触控检测模组20等间距排列。在某些实施例中,多个触控检测模组20可分别感应用户的触控操作以使电子装置1000响应于不同的功能服务。在另一些实施例中,多个触控检测模组20可协同感应用户的操作以使电子装置1000响应于一个功能服务。其中,在多个触控检测模组20分别感应用户的触控操作以使电子装置1000响应不同的功能服务时,间隔排列的方式可以避免用户误触到与目标触控检测模组20相邻近的其他触控检测模组20;在多个触控检测模组20用于协同感应用户的触控操作以使电子装置1000响应相同的功能服务时,直线排列的多个触控检测模组20使得用户的触控操作(例如,直线滑动触控等)更加流畅简便,流畅的触控操作也可使触控检测模组20更加及时地对用户的触控操作做出响应。

请再参阅图7,在某些实施方式中,多个触控检测模组20形成两组。第一组的多个触控检测模组20排列成第一直线,第二组的多个触控检测模组20排列成第二直线。第一直线与第二直线平行。第二组的每个触控检测模组20与第一组的相邻两个触控检测模组20之间的间隙146对准。如此,在相邻的触控检测模组20之间的间隙146上方设置触控检测模组20,一方面当多个触控检测模组20分别感应用户的触控操作以使电子装置1000响应不同的功能服务时,由于各个触控检测模组20之间仍旧存在间隙146,因此,可以避免用户误触到与目标触控检测模组20邻近的其他触控检测模组20;另一方面当多个触控检测模组20用于协同感应用户的触控操作以使电子装置1000响应相同的功能服务时,两组间隔排列的触控检测模组20可以更加充分地感测到用户的触控操作,灵敏度更高,触控检测模组20可更加及时地响应用户的触控操作。

另外,超声波传感器30与多个触控检测模组20间隔并可以设置在同一直线上的两个触控检测模组20的中间。在某些实施方式中,超声波传感器30还可以设置在金属侧壁14的长度方向的中点处。以手机为例,当手机竖立时,手机的重心在机体的中心偏下方。用户平常使用手机时有时需要轻握住手机的侧壁以防止手机掉落。将超声波传感器30可以设置在金属侧壁14的长度方向的中点处,如此,用户可以在握住金属侧壁14时,同时通过指纹识别以进行不同的功能操作,比如开/关机、文件加密、支付验证、身份验证等。

请参阅图8,在某些实施方式中,基材32上形成有呈阵列分布的多个像素电路322及与多个像素电路322对应的多条导线324,多个像素电路322与多个像素电极34对应,每个像素电路322与对应的像素电极34连接,每条导线324用于连接对应的像素电路322及处理芯片31。像素电路322设置在基材32与像素电极34之间,呈阵列分布的多个像素电路322可以形成在基材32上,导线324可以设置在基材32的与像素电路322的同一侧上。如此,便于像素电路322及导线324的制作,并便于像素电极34与处理芯片31连接。在其他实施方式中,导线324也可以设置在基材32的与像素电路322的相背一侧上。

请参阅图9,在某些实施方式中,上述实施方式的超声波传感器30还包括连接电极33及引线35。连接电极33设置在基材32的远离多个像素电极34的一侧并与处理芯片31连接。像素电极34通过引线35连接至连接电极33,导电电极38通过引线35连接至连接电极33。引线35包括与像素电极34连接的多条像素电极引线352,每条像素电极引线352分别与一个像素电极34连接。引线35还包括与导电电极38对应连接的导电电极引线354,当导电电极38为整体的层状结构时,导电电极引线354为一条;当导电电极38为多条间隔设置的条状结构的导电电极38时,导电电极引线354的数量与条状结构的导电电极38的数量一致。本实施方式通过设置引线35及连接电极33,便于像素电极34与导电电极38分别与处理芯片31电连接。

请参阅图10,在某些实施方式中,上述实施方式的导电电极38包括层状结构382及自层状结构382的两端分别延伸的延伸结构384,层状结构382与延伸结构384共同包裹住压电元件36。延伸结构384可以为层状结构382的边缘整体向外延伸形成,延伸结构384可以为层状结构382的边缘的一部分向外延伸形成。处理芯片31通过延伸结构384与导电电极38电连接。如此,通过设置延伸结构384便于处理芯片31与导电电极38电连接。

请参阅图10,在某些实施方式中,上述实施方式的超声波传感器30还包括超声波电路板37,多个像素电极34、导电电极38、及处理芯片31均与超声波电路板37电性连接。处理芯片31可以设置在超声波电路板37上。具体地,超声波电路板37可以为柔性电路板,并且超声波电路板37可以设置在基材32的远离像素电极34的一侧上。超声波电路板37设置有连接器以便于超声波传感器30通过超声波电路板37上的连接器与其他电子元件电连接。

在某些实施方式中,同一金属侧壁14上的触控检测模组20的触控电路板22可以与超声波电路板37连接在一起后再与接电子装置1000(图11所示)的处理器300电性连接。如此,将触控检测模组20和超声波传感器30一起设置在壳体10上,组装更加方便。

请参阅图11,本实用新型提供一种电子装置1000。电子装置1000包括上述任一实施方式的壳体组件100及显示屏200。显示屏200安装在顶壁12并遮盖收容腔122。显示屏200包括液晶显示屏和有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示屏中的一种。

在某些实施方式中,电子装置1000可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环、智能手表、智能眼镜、智能头盔等。

当电子装置为手机时,壳体组件100可应用于但不限于解锁、文件加密、支付验证、身份验证等应用场景。

目前多数电子装置1000均设置有实体按键。以手机为例,手机的侧壁通常设置有音量调节键以及开/关机键,手机的顶壁下方通常设置有应用程序切换键等。实体按键的设置不仅影响电子装置1000的一体化设计,使得电子装置1000的防水性能减弱,还限制了电子装置1000的显示屏200的设置空间。而本实用新型实施方式的电子装置1000使用设置在壳体组件100的金属侧壁14内部的触控检测模组20感测用户的触控操作。如此,电子装置1000无需设置实体按键即可实现对电子装置1000的操作,避免实体按键与金属侧壁14形成缝隙,实现了电子装置1000的一体化设计,提高电子装置1000的防水性能,并且增大了显示屏200的设置空间。

另外,壳体组件100还包括了超声波传感器30,超声波传感器30能识别指纹。如此,电子装置1000可以在进行侧边触控的同时还可以进行指纹识别。因此,本实用新型实施方式的电子装置1000还具有以下有益效果:

超声波传感器30的每个像素电极20能够根据接收到的电信号确定手指按压在超声波传感器30上的位置及压电元件36在该位置上产生的电信号,从而减少了处理芯片31需要处理的数据量、提升了超声波传感器30的识别效率。

请再参阅图11,在某些实施方式中,电子装置1000还可包括处理器300。处理器300用于根据触控检测模组20产生的触控电信号触发电子装置1000的与用户的触控操作对应的功能服务。功能服务包括开/关机、音量调节、滑动翻页、返回、应用程序切换中的任意一种或多种。其中,音量调节包括增大音量及减小音量。在其他实施方式中,超声波传感器30的处理芯片31即为处理器300,换言之,处理器300不仅能够根据触控检测模组20产生的触控电信号触发电子装置1000的与用户的触控操作对应的功能服务,还能用于处理多个像素电极34的识别电信号以形成超声波影像。

也即是说,功能服务可以仅包括开/关机、音量调节、滑动翻页、返回、应用程序切换中的一种;或者,功能服务可以同时包括开/关机及音量调节二者、音量调节及滑动翻页二者、返回及应用程序切换二者、滑动翻页及返回二者等;或者,功能服务可以同时包括开/关机、音量调节及滑动翻页三者、开/关机、滑动翻页及应用程序切换三者、音量调节、返回及应用程序切换三者等;或者,功能服务可以同时包括开/关机、音量调节、滑动翻页、返回及应用程序切换五者。

如此,将实体按键对应的多种功能服务通过触控触控检测模组20来进行触发,使得电子装置1000能够一体化设计,提升防水性能,增大显示屏200的设置空间。

处理器300还用于根据超声波传感器30的识别电信号触发与用户的触控操作对应的功能服务。功能服务包括开/关机、支付验证、启动应用程序、解锁加密文件的任意一种或多种。其中,支付验证包括用户之间转账及向商家付款消费。加密文件照片、视频等重要资料。

可以理解,电子装置1000预先对开/关机、支付方式、启动应用程序、私密空间均启用指纹加密。因此需要用户的指纹才能进行开/关机、支付验证、启动应用程序、解锁加密文件的操作。超声波传感器30可以识别用户的指纹以进行开/关机、支付验证、启动应用程序、解锁加密文件的任意一种或多种。

也即是说,功能服务可以仅包括开/关机、支付验证、启动应用程序、解锁加密文件的一种;或者,功能服务可以同时包括开/关机及支付验证二者、开/关机及启动应用程序二者、支付验证及启动应用程序二者、开/关机及解锁加密文件二者、启动应用程序及解锁加密文件二者、支付验证及解锁加密文件二者;或者,功能服务可以同时包括开/关机、支付验证及启动应用程序三者、开/关机、支付验证及解锁加密文件三者、开/关机、启动应用程序及解锁加密文件三者、支付验证、启动应用程序及解锁加密文件三者;或者,功能服务可以同时包括开/关机、支付验证启动应用程序及解锁加密文件三者。

超声波传感器30不受指纹上的尘/水/油脂等对指纹识别的干扰,因此对用户的指纹识别精度高。而且,超声波传感器30是根据识别电信号形成超声波影像。因此超声波传感器30只对活体进行指纹识别,对伪造的指纹图纸、模型等不进行识别。如此,能提高电子装置1000的安全性。

在某些实施方式中,触发电子装置1000的与用户的触控操作对应的功能服务的触发条件包括用户按压触控检测模组20的按压力度大于或等于预设压力值,及/或用户按压触控检测模组20的按压时间大于或等于预设时间。

也即是说,触控检测模组20感测到用户的触控操作后需要满足一定的触发条件才能触发电子装置1000上对应的功能服务。触发条件可以是在用户按压触控检测模组20的力度大于或等于预设压力值时才触发电子装置1000的功能服务;或者是在用户按压触控检测模组20的按压时间大于或等于预设时间时才触发电子装置1000的功能服务;或者是在用户按压触控检测模组20的按压力度大于或等于预设压力值,且用户按压触控检测模组20的按压时间大于或等于预设时间时才触发电子装置1000的功能服务;又或者电子装置1000中的一部分触控检测模组20触发电子装置1000的功能服务的触发条件是用户按压触控检测模组20的按压力度大于或等于预设压力值,另一部分触控检测模组20触发电子装置1000的功能服务的触发条件是用户按压触控检测模组20的按压时间大于或等于预设时间。

以手机为例,用户平常使用手机时有时需要轻握住手机的金属侧壁14以防止手机掉落,此时,触控检测模组20仍旧能感测到用户的触控操作,但实际上用户并未想触发功能服务。因此,为防止用户误触发的情况,设定预设压力值或与预设时间的触发条件可以避免因用户的误操作导致功能服务被触发的问题,改善用户的使用体验。

在某些实施方式中,触控操作包括:用户一次按压触控检测模组20;及/或用户以第一预设间隔时间多次按压触控检测模组20。

也即是说,用户触控操作触控检测模组20时,可以是一次按压一个触控检测模组20并使按压力度或按压时间满足触发条件以触发对应的功能服务;或者,用户触控操作触控检测模组20时,可以是多次按压一个触控检测模组20并使每次按压触控检测模组20的按压力度或按压时间满足触发电子装置1000的条件以触发电子装置1000的对应的功能服务,其中,相邻两次按压之间的时间间隔为第一预设时间间隔,第一预设时间间隔的取值不宜过大,例如,第一预设时间间隔的取值可为0.5s、1s等值,如此,以避免触发电子装置1000的某项功能服务所需的时间过长而影响用户的使用体验。

具体地,以手机为例说明触控操作与功能服务之间的对应关系。例如,当手机处于关机状态时,用户一次按压与开/关机相关的一个触控检测模组20并使按压力度大于或等于预设压力值时即可触发手机开机;当手机处于开机状态时,用户一次按压与开/关机相关的一个触控检测模组20并使按压力度大于或等于预设压力值时即可触发手机关机。或例如,当手机处于关机状态时,用户一次按压与开/关机相关的一个触控检测模组20并使按压时间大于或等于预设时间时即可触发手机开机;当手机处于开机状态时,用户一次按压与开/关机相关的一个触控检测模组20并使按压时间大于或等于预设时间时即可触发手机关机。或例如,当手机处于关机状态时,用户连续多次按压与开/关机相关的一个触控检测模组20并使每次按压触控检测模组20的按压力度大于或等于预设压力值时即可触发手机开机;当手机处于开机状态时,用户连续多次按压与开/关机相关的一个触控检测模组20并使每次按压触控检测模组20的按压力度大于或等于预设压力值时即可触发手机关机。或例如,当手机处于关机状态时,用户连续多次按压与开/关机相关的一个触控检测模组20并使每次按压触控检测模组20的按压时间大于或等于预设时间时即可触发手机开机;当手机处于开机状态时,用户连续多次按压与开/关机相关的一个触控检测模组20并使每次按压触控检测模组20的按压时间大于或等于预设时间时即可触发手机关机。

类似地,音量调节、滑动翻页、返回、应用程序也可通过一次按压一个触控检测模组20或多次按压一个触控检测模组20来实现。

如此,用户通过对一个触控检测模组20按压一次或连续按压多次的触控操作即可实现电子装置1000功能服务的触发。

在某些实施方式中,触控检测模组20的数量包括多个,触控操作包括:用户同时按压多个触控检测模组20;及/或用户以第二预设间隔时间分时一次按压多个触控检测模组20。

也即是说,用户触控操作触控检测模组20时,可一次同时按压多个触控检测模组20并使按压每个触控检测模组20的按压力度或按压时间同时满足触发电子装置1000的条件以触发电子装置1000的对应的功能服务;或者,用户触控操作触控检测模组20时,可分时多次按压多个触控检测模组20并使每次按压触控检测模组20的按压力度或按压时间均满足触发电子装置1000的条件以触发电子装置1000的对应的功能服务,其中,相邻两次按压之间的时间间隔为第二预设时间间隔,第二预设时间间隔的取值不宜过大,例如,第二预设时间间隔的取值可为0.01s、0.05s、0.1s等值。

具体地,以手机为例说明触控操作与功能服务之间的对应关系。其中,以用户面向手机的显示屏200为例,手机右侧的金属侧壁14上设置有用于感应用户的触控操作以实现开/关机的两个触控检测模组20,手机左侧的金属侧壁14上设置有用于感应用户的触控操作以实现音量调节的四个触控检测模组20。例如,当手机处于关机状态时,用户可同时按压右侧金属侧壁14的两个触控检测模组20并使按压这两个触控检测模组20的按压力度同时大于或等于预设压力值时即可触发手机开机;当手机处于开机状态时,用户可同时按压右侧金属侧壁14的两个触控检测模组20并使按压这两个触控检测模组20的按压力度同时大于或等于预设压力值时即可触发手机关机。或例如,当手机处于关机状态时,用户可同时按压右侧金属侧壁14的两个触控检测模组20并使触控检测模组20的按压时间同时大于或等于预设时间时即可触发手机开机;当手机处于开机状态时,用户可同时按压右侧金属侧壁14的两个触控检测模组20并使按压这两个触控检测模组20的按压时间同时大于或等于预设时间时即可触发手机关机。或例如;当手机处于开机状态时,用户在手机左侧的金属侧壁14上执行由上至下的滑动操作,滑动操作过程中用户手指会分时依次按压到左侧金属侧壁14上的四个触控检测模组20,且按压触控检测模组20的按压力度均大于或等于预设压力值,此时即可触发减小音量的功能服务;用户在手机左侧的金属侧壁14上执行由下至上的滑动操作,滑动操作过程中用户手指会依次按压到左侧金属侧壁14上的四个触控检测模组20,且按压触控检测模组20的按压力度均大于或等于预设压力值,此时即可触发手机的增大音量的功能服务。或例如,当手机处于开机状态时,用户在手机左侧的金属侧壁14上由上至下依次快速点击四个触控检测模组20,并使每次按压触控检测模组20的按压力度均大于或等于预设压力值,此时即可触发手机的减小音量的功能服务;用户在手机左侧的金属侧壁14上由下至上依次快速点击四个触控检测模组20,并使每次按压触控检测模组20的按压力度均大于或等于预设压力值时,此时即可触发手机的增大音量的功能服务。

类似地,音量调节、滑动翻页、返回、应用程序切换的功能服务可以通过同时按压多个触控检测模组20实现。此外,滑动翻页的功能服务还可通过分时依次按压多个触控检测模组20实现。

如此,用户通过触控操作多个触控检测模组20以实现电子装置1000的功能服务的触发。

在某些实施方式中,用户的触控操作方向(例如,由上至下、由下至上等)可以由处理器300进行感知。也即是说,处理器300可用于通过触控电信号获取用户触控操作触控检测模组20的位置,根据触控检测模组20的位置的改变判断触控操作的方向,以及根据触控操作的方向确定与触控操作的方向对应的功能服务。

具体地,多个触控检测模组20用于协同感应用户的触控操作以实现电子装置1000对应功能服务的触发时,由于各个触控检测模组20设置的位置不同,因此当触控检测模组20感应到用户的触控操作并将产生的触控电信号经由触控电路板22传送至处理器300时,处理器300根据接收到的多个触控电信号的先后顺序即可判断按压过程中用户依次操作的触控检测模组20的位置,从而确定处触控操作的方向。如此,用户即可通过滑动或分时多次按压多个触控检测模组20的方式实现音量调节、滑动翻页等功能服务。

在某些实施方式中,处理器300还用于通过触控电信号获取用户触控操作触控检测模组20的压力,以及在压力落入不同的预设压力范围时,触发电子装置1000的与不同的预设压力范围对应的功能服务。

也即是说,同一个触控检测模组20或多个可协同触发电子装置1000的相同功能服务的触控检测模组20可通过用户触控操作的压力的不同来触发电子装置1000的不同的功能服务。具体地,例如,一个触控检测模组20可实现开/关机及应用程序切换的功能服务,则在手机处于开机状态下,当用户以落在第一个预设压力范围内的第一压力按压上述触控检测模组20时即可触发电子装置1000的应用程序切换的功能服务,此时显示屏200上会显示应用程序切换窗口;当用户以落在第二预设压力范围内的第二压力按压上述触控检测模组20时即可触发电子装置1000的关机的功能服务。其中,第一压力小于第二压力且第一压力大于预设压力值,第一预设压力范围的最大压力值小于第二预设压力范围的最小压力值且第一预设压力范围的最小压力值大于预设压力值。再例如,两个触控检测模组20可在同时被按压的状态下实现返回及应用程序切换的功能服务,则在手机处于开机状态且手机未处于主界面下时,当用户以落在第一预设压力范围内的第一压力同时按压上述两个触控检测模组20时即可触发电子装置1000的应用程序切换的功能服务,此时显示屏200上会显示引用程序切换的窗口;当用户以落在第二预设压力范围内的第二压力同时按压上述的两个触控检测模组20时,即可触发电子装置1000的返回的功能服务。

如此,触控检测模组20可根据按压力度的不同触发电子装置1000的不同的功能服务,触控检测模组20的复用减少了壳体组件100及电子装置1000的制造成本。

请参阅图12,在某些实施方式中,金属侧壁14划分为多个触控区域。每个触控区域设置有至少一个触控检测模组20。每个触控区域对应不同的功能服务。

具体地,例如,金属侧壁14划分为第一触控区域、第二触控区域、第三触控区域、第四触控区域及第五触控区域。其中,第一触控区域设置有四个触控检测模组20,用于实现音量调节的功能。第二触控区域设置有四个触控检测模组20,用于实现滑动翻页的功能。第三触控区域设置有一个触控检测模组20,用于实现开/关机功能。第四触控区域设置有一个触控检测模组20,用于实现返回功能。第五触控区域设置有一个触控检测模组20,用于实现应用程序切换功能。

如此,实现不同功能服务的触控检测模组20分别设置在金属侧壁14的不同触控区域中,可以方便用户的操作。

在本说明书的描述中,参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出及描述了本实用新型的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换及变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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