电子设备的制作方法

文档序号:30398120发布日期:2022-06-14 20:43阅读:74来源:国知局
电子设备的制作方法

1.本公开涉及电子终端无线通信技术领域,具体而言,涉及一种电子设备。


背景技术:

2.近场通信在近年来得到了重要的发展,已经广泛引用到电子设备上,然而目前技术中近场通信天线大多布置在显示面板或触控面板的四周,一方面会增加电子设备边框的宽度,另一方面近场通信天线会对显示面板和触控面板造成电磁干扰,容易使显示面板和触控面板出现异常,甚至会导致触控面板和显示面板无法正常使用。
3.需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素:

4.本公开的目的在于克服上述现有技术的电磁干扰较大的不足,提供一种电磁干扰较小的电子设备。
5.根据本公开的一个方面,提供了一种电子设备,包括:
6.显示区;
7.按键区,设置在所述显示区的至少一侧;
8.线圈结构,设置在所述按键区,所述线圈结构被复用为按键和近场通信天线。
9.在本公开的一种示例性实施例中,所述线圈结构包括:
10.第一线圈,被复用为所述按键和所述近场通信天线。
11.在本公开的一种示例性实施例中,所述线圈结构还包括:
12.导体层,所述第一线圈围绕在所述导体层的周侧,所述第一线圈的靠近所述导体层一端电连接于所述导体层。
13.在本公开的一种示例性实施例中,所述第一线圈的导线在所述按键区的正投影的面积与所述导体层在所述按键区的正投影的面积之和大于或等于所述按键区的面积的三分之二。
14.在本公开的一种示例性实施例中,所述第一线圈的圈数大于或等于2。
15.在本公开的一种示例性实施例中,所述电子设备还包括:
16.第二线圈,围绕在所述第一线圈的周侧,或所述第二线圈整体设置在所述线圈结构的一侧,所述第二线圈作为近场通信天线。
17.在本公开的一种示例性实施例中,所述电子设备还包括:
18.近场通信芯片,所述线圈结构的第一端电连接于所述近场通信芯片;
19.触控芯片,所述线圈结构的第二端电连接于所述触控芯片和所述近场通信芯片。
20.在本公开的一种示例性实施例中,所述电子设备还包括:
21.主控芯片,所述触控芯片和所述近场通信芯片均电连接于所述主控芯片。
22.在本公开的一种示例性实施例中,所述电子设备还包括:
23.电路板,所述线圈结构、所述近场通信芯片以及所述触控芯片均设置在所述电路板上。
24.在本公开的一种示例性实施例中,所述电子设备还包括:
25.显示面板,设置在所述显示区内;
26.触控面板,设置在所述显示面板的显示侧;
27.盖板,覆盖在所述触控面板和所述按键区的远离所述显示面板的一侧,所述盖板设置有凹槽,所述线圈结构位于所述凹槽内。
28.本公开的电子设备,在按键区设置有线圈结构,线圈结构被复用为按键和近场通信天线,一方面,近场通信天线无需设置在显示区周侧的边框内,因此电子设备不会因需要具备近场通信功能而导致边框的宽度增加,有利于减小电子设备边框的宽度,进而可以提高电子设备的显示区面积占比,可以提高用户体验;另一方面,近场通信天线无需设置在显示区的周侧,可以大大降低近场通信天线在工作过程中对显示区产生的电磁干扰,能够保障电子设备其他模块或电子部件的正常运行;再一方面,线圈结构被复用为按键和近场通信天线,在电子设备上减少一个器件的设置,同时还可以减少一道绑定工艺,从而达到降低器件复杂度、降低工艺难度、降低成本的目的。
29.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
30.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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。
31.图1为本公开电子设备第一示例实施方式的结构示意图。
32.图2为本公开电子设备第二示例实施方式的结构示意图。
33.图3为本公开电子设备第三示例实施方式的结构示意图。
34.图4为本公开电子设备的工作流程示意框图。
35.附图标记说明:
36.1、显示区;2、按键区;
37.3、电路板;31、线圈结构;311、第一线圈;312、导体层;313、第二线圈;
38.32、近场通信芯片;33、触控芯片;34、第一连接导线;35、第二连接导线;36、第三连接导线;37、第四连接导线;38、第五连接导线;39、第六连接导线;
39.4、盖板;41、凹槽;
40.5、显示面板。
具体实施方式
41.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本公开将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图
标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。
42.虽然本说明书中使用相对性的用语,例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系,但是这些术语用于本说明书中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时,有可能是指某结构一体形成于其它结构上,或指某结构“直接”设置在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
43.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
44.随着可穿戴式电子产品的飞速发展,它所具备的功能也越来越多。以智能手环为例,它所具备的功能不仅仅是看时间,还具备有音乐播放、微信消息接收、心率监测、nfc(near field communication,近场通信)移动支付等多种功能。其中nfc是通过电磁耦合的方式来实现近距离非接触式通信的,它对于其他模块干扰很大。比如易对触控模块造成干扰,最常见的现象是触控时产生鬼点。所以一般的nfc设计都采用单独的模块,并对其进行电磁屏蔽,以减小对其它模块的干扰,这种设计成本较高,会增加一道单独的组装工序,并且会增加整体的厚度。还有的设计方案是将nfc与显示、触控等模块进行结合,即将nfc线圈集成在显示、触控等模块上,这种能有效的降低成本和厚度,但是这种方案nfc会对其它模块造成电磁干扰,影响其它模块的性能。
45.本公开示例实施方式提供了一种电子设备,参照图1-图3所示,该电子设备可以包括显示区1、按键区2以及线圈结构31;按键区2设置在所述显示区1的至少一侧;线圈结构31设置在所述按键区2,所述线圈结构31被复用为按键和近场通信天线。
46.本公开的电子设备,一方面,近场通信天线无需设置在显示区1周侧的边框内,因此电子设备不会因需要具备近场通信功能而导致边框的宽度增加,有利于减小电子设备边框的宽度,进而可以提高电子设备的显示区1面积占比,可以提高用户体验;另一方面,近场通信天线无需设置在显示区1的周侧,可以大大降低近场通信天线在工作过程中对显示区1产生的电磁干扰,能够保障电子设备其他模块或电子部件的正常运行;再一方面,线圈结构31被复用为按键和近场通信天线,在电子设备上减少一个器件的设置,同时还可以减少一道绑定工艺,从而达到降低器件复杂度、降低工艺难度、降低成本的目的。
47.近场通信是一种在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换的方式,近场通信天线可以为nfc(near field communication,近场通信)天线,nfc天线具备建立近场通信速度快、安全稳定的性能,且nfc技术更为标准化,利于电子设备与其他设备之间的兼容。
48.可以理解的是,显示区1为用于设置于电子设备显示功能相关的模块或电子器件,例如显示面板;而按键区2用于设置用于控制电子设备的相关按键,例如可以设置home键。
49.参照图1所示,在本示例实施方式中,线圈结构31可以包括第一线圈311,第一线圈311设置在按键区2。第一线圈311可以按照顺时针或逆时针的方式缠绕,第一线圈311被复用为按键和近场通信天线。为了更进一步地提高按键区2的利用效率,第一线圈311可以根
据实际产品的需要设置为圆形、矩形、椭圆形等等。
50.e=nbs,其中,e为第一线圈311产生的电运势、n为第一线圈311匝数、b为磁场强度、s为第一线圈311的覆盖面积,在电子设备使用近场通信功能时,磁场强度为固定值,而通过增加第一线圈311的覆盖面积和第一线圈311匝数,进而即可增加电运势,有利于保障近场通信功能的稳定性。
51.第一线圈311的导线在按键区2的正投影的面积大于或等于按键区2的面积的三分之二,那么,第一线圈311的相邻两个导线之间的间隙在按键区2的正投影的面积之和小于或等于按键区的面积的三分之一。
52.第一线圈311的圈数(匝数)大于或等于2。以保持第一线圈311具有足够的电运势,满足近场通信功能的稳定性要求。
53.需要说明的是,第一线圈311中心位置未被导电材料覆盖的区域要尽可能的小,而且第一线圈311尽可能保持均匀,以满足第一线圈311作为按键时的要求。例如,参照图1所示,在一线圈311为矩形的情况下,第一线圈311的最中间一圈导线围绕形成的矩形的宽度a可以等于第一线圈311的相邻两圈导线之间的间隙b;在第一线圈311为圆形的情况下,第一线圈311的最中间一圈导线围绕形成的圆形的直径可以等于第一线圈311的相邻两圈导线之间的间隙;在第一线圈311为正方形的情况下,第一线圈311的最中间一圈导线围绕形成的正形的边长可以等于第一线圈311的相邻两圈导线之间的间隙;从而保证第一线圈311各处的密度相同,以保证第一线圈311作为按键时的精度和均匀性,避免出现用户接触按键的某一处时无法实现按键的功能。
54.参照图2所示,在本公开的另一些示例实施方式中,线圈结构31还可以包括导体层312,第一线圈311围绕在导体层312的周侧,第一线圈311的靠近导体层312一端电连接于导体层312。第一线圈311可以按照顺时针或逆时针的方式围绕在导体层312的周侧。导体层312与第一线圈311共同被复用为按键和近场通信天线。
55.在本示例实施方式中,导体层312设置为矩形,为了提高按键区2的利用效率,第一线圈311设置为矩形;当然,在本公开的其他示例实施方式中,导体层312可以设置为圆形、椭圆形、多边形等等,同样,为了提高按键区2的利用效率,第一线圈311可以设置为与导体层312一样的圆形、椭圆形、多边形等等;当然,在按键区2的面积较大情况下,也可以将第一线圈311设置为与导体层312不一样的形状。
56.第一线圈311的导线在按键区2的正投影的面积与导体层312在按键区2的正投影的面积之和大于或等于按键区2的面积的三分之二,那么,第一线圈311的相邻两个导线之间的间隙在按键区2的正投影的面积之和,与第一线圈311与导体层312之间的间隙在按键区2的正投影的面积之和,小于或等于按键区的面积的三分之一。
57.第一线圈311的最内圈与导体层312之间的间距c可以等于第一线圈311的相邻两圈导线之间的间隙b。第一线圈311的圈数大于或等于2。
58.设置导体层312可以进一步地增加近场通信天线在按键区2内的覆盖面积,进一步提高电子设备的近场通信性能。而且,设置导体层312可以使第一线圈311中心位置完全被导电体覆盖,使第一线圈311中心位置未被导电材料覆盖的区域为零,以满足线圈结构31作为按键时的要求。
59.参照图3所示,在本公开的再一些示例实施方式中,电子设备还可以包括第二线圈
313,第二线圈313围绕在第一线圈311的周侧,第二线圈313作为近场通信天线。第二线圈313可以沿着顺时针或逆时针的方向进行环绕。
60.在本示例实施方式中,第一线圈311设置为矩形,为了提高按键区2的利用效率,第二线圈313也设置为矩形;当然,在本公开的其他示例实施方式中,第一线圈311可以设置为圆形、椭圆形、多边形等等,同样,为了提高按键区2的利用效率,第二线圈313可以设置为与第一线圈311一样的圆形、椭圆形、多边形等等;当然,在按键区2的面积较大情况下,也可以将第二线圈312设置为与第一线圈311不一样的形状。
61.需要说明的是,图3中所示的线圈结构31是包括第一线圈311和导体层312的结构,即图3中所示的线圈结构31与图2中所示的线圈结构31相同;但是,在本公开的其他一些示例实施方式中,第二线圈313也可以设置在图1所示的线圈结构31的周侧,即第二线圈313也可以设置在仅包括第一线圈311的线圈结构31的周侧。
62.另外,第二线圈313还可以设置为多个,多个第二线圈313可以设置依次围绕在第一线圈311的周侧。
63.还可以是,线圈结构31的一侧设置有一个第二线圈313,例如,设置有两个第二线圈313,两个第二线圈313之间设置有间隙,线圈结构31设置在该间隙内,即,两个第二线圈313相对设置在线圈结构31的两侧。当然,也可以是在线圈结构31的三侧一一对应地设置有三个第二线圈313。
64.一方面,设置第二线圈313即使在线圈结构31损坏时,第二线圈313仍然可以正常工作,能够保障电子设备近场通信功能的稳定性。另一方面,第二线圈313可以进一步地增加近场通信天线在按键区2内的覆盖面积;再一方面,通过第二线圈313的设置,第二线圈313与线圈结构31之间的信号可以叠加增强,进一步提高电子设备的近场通信性能。
65.请继续参照图1-图3所示,电子设备还可以包括电路板3,电路板3可以为柔性电路板3。上述线圈结构31以及第二线圈313均设置在该电路板3上。当然,电路板3也可以为硬质印刷电路板3。
66.在该电路板3上还设置有近场通信芯片32以及触控芯片33。线圈结构31的第一端电连接于近场通信芯片32;线圈结构31的第二端电连接于触控芯片33和近场通信芯片32。
67.具体地,参照图1所示,第一线圈311的位于圈内一端为线圈结构31的第一端,第一线圈311的位于圈外一端为线圈结构31的第二端;第一线圈311的第一端通过第一连接导线34电连接于近场通信芯片32;第一线圈311的第二端通过第二连接导线35和两个第三连接导线36电连接于触控芯片33和近场通信芯片32。当然,也可以是第一线圈311的位于圈外一端为线圈结构31的第一端,第一线圈311的位于圈内一端为线圈结构31的第二端。第一线圈311的第一端也可以连接于触控芯片33。
68.参照图2所示,导体层312为线圈结构31的第一端,第一线圈311的位于圈外一端为线圈结构31的第二端;导体层312通过第一连接导线34电连接于近场通信芯片32;第一线圈311的第二端通过第二连接导线35和两个第三连接导线36电连接于触控芯片33和近场通信芯片32。当然,也可以是导体层312为线圈结构31的第二端,第一线圈311的位于圈外一端为线圈结构31的第一端。导体层312也可以连接于触控芯片33。
69.参照图3所示,图中线圈结构33与触控芯片33和近场通信芯片32的连接方式与图2中的相同,因此,此处不再赘述。第二线圈313的两端一一对应地通过两个第六连接导线39
均电连接至近场通信芯片32,使得第二线圈313能够作为近场通信天线使用。
70.电子设备还可以包括主控芯片,触控芯片33和近场通信芯片32均电连接于主控芯片(图中未示出)。触控芯片33通过第四连接导线37电连接于主控芯片,近场通信芯片32通过第五连接导线38电连接于主控芯片。主控芯片也可以设置在上述电路板3上。当然,主控芯片也可以设置在另外的电路板3上,然后通过接插件连接两个电路板3,从而连接触控芯片33和近场通信芯片32于主控芯片。
71.需要说明的是,在图1-图3中,线圈结构33以及多个连接导线采用不同的线型表示,是为了表示他们形成在电路板3的不同的导电层。电路板3可以是双层板。对于图1和图2所示的示例实施方式,其中,第二连接导线35、第一线圈311和导体层312设置在电路板3的第一导电层,第一连接导线34、第三连接导线36、第四连接导线37以及第五连接导线38设置在电路板3的第二导电层,第一导电层和第二导电层上的结构需要连接时通过过孔连接。
72.对于图3所示的示例实施方式,第一线圈311、第二线圈313和导体层312设置在电路板3的第一导电层,第一连接导线34、第二连接导线35、第三连接导线36、第四连接导线37、第五连接导线38以及第六连接导线39设置在电路板3的第二导电层,第一导电层和第二导电层上的结构需要连接时通过过孔连接。
73.当然,根据需要电路板3还可以是三层板或多层板,第一线圈311、第二线圈313、导体层312以及多个连接导线的设置可以根据需要设置,均属于本公开保护的范围。
74.参照图4所示的本公开电子设备的工作流程示意框图。电子设备开始后,用户点击程序,确认是否需要开启近场通信(nfc)功能,确定需要开启近场通信功能后,主控芯片向触控芯片33输出指令让触控芯片33与线圈结构31之间的通道断开不工作,同时,主控芯片向近场通信芯片32输出指令让线圈结构31作为近场通信天线发射射频工作。线圈结构31作为近场通信天线工作完成后,主控芯片向触控芯片33输出指令让触控芯片33与线圈结构31之间的通道正常工作,线圈结构31作为按键使用,即触控芯片33正常扫描检测线圈结构31是否有触控信号。
75.相反,确定不需要开启近场通信功能后,主控芯片向近场通信芯片32输出指令让近场通信芯片32与线圈结构31之间的通道断开不工作,同时,主控芯片向触控芯片33输出指令让线圈结构31作为按键使用,即触控芯片33正常扫描检测线圈结构31是否有触控信号。
76.电子设备还可以包括显示面板5、触控面板(图中未示出)以及盖板4;显示面板5设置在显示区1内;触控面板设置在显示面板5的显示侧;盖板4覆盖在触控面板和按键区2的远离显示面板5的一侧,盖板4朝向按键区2的表面上设置有凹槽41,线圈结构位于凹槽41内。
77.通过显示面板5的设置用于实现电子设备的显示功能,通过触控面板的设置用于实现电子设备的触控功能,而盖板4盖设在触控面板和按键区2的远离显示面板5的一侧,可以起到保护显示面板5、触控面板和线圈结构31的作用,同时可以使电子设备更为美观。
78.盖板4朝向按键区2的表面上设置有凹槽41,线圈结构31位于凹槽41内,有利于降低电子设备的厚度,可以进一步提高用户体验,特别是电子设备为可穿戴设备时,电子设备整体厚度的降低,可以提高用户佩戴的舒适度。
79.示例性的,电子设备为可穿戴电子设备、移动终端、电脑、显示器和电视中的至少
一种。
80.电子设备为可穿戴电子设备,通过线圈结构31被复用为按键和近场通信天线,可以减小可穿戴电子设备的边框,同时可以保障可穿戴电子设备的显示面板5的稳定工作,还可以使可穿戴电子设备具备近场通信功能,例如可以通过可穿戴电子设备进行支付、充值、解除门禁和数据传输等。
81.电子设备为移动终端,通过线圈结构31被复用为按键和近场通信天线,可以减小移动终端的边框,同时可以保障移动终端的显示面板5的稳定工作,还可以使移动终端具备近场通信功能,例如可以通过移动终端设备进行支付、充值、解除门禁和数据传输等。
82.电子设备为电脑,例如平板电脑,通过线圈结构31被复用为按键和近场通信天线,可以减小电脑的边框,同时可以保障电脑的显示面板5的稳定工作,还可以使电脑具备近场通信功能,例如可以通过电脑设备进行非接触式的支付、充值和数据传输等。
83.电子设备为显示器,通过线圈结构31被复用为按键和近场通信天线,可以减小显示器的边框,同时可以保障显示器稳定工作,还可以使显示器近场通信功能,例如可以通过显示器进行非接触式的支付、充值和数据传输等。
84.电子设备为电视,通过线圈结构31被复用为按键和近场通信天线,可以减小电视的边框,同时可以保障的电视的显示面板5稳定工作,还可以使电视近场通信功能,例如可以通过显示器进行非接触式的支付、充值和数据传输等。
85.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后,将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
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