CN115428600A - 带有横杆力分布的光密封垫片 - Google Patents

Abstract

该文献描述了一种带有横杆力分布的光密封垫片(106)。该垫片可以在带有传感器封装(108)的电子设备(102)中使用，其中所述传感器封装(108)能够发送和接收信号并且位于所述设备的显示器(104)后方。所述垫片在接收信号(302)和发送信号(304)之间提供屏蔽，防止信号串扰，并且保护显示器的脆弱面板层。在电子设备中使用这个垫片允许制造商将更多的特征添加到所述设备并且丰富用户体验。

Description

带有横杆力分布的光密封垫片

背景技术

制造商正在不断地升级并且为包括智能手机和平板电脑的电子设备提供更多的特征，但是设备的外形尺寸可能不会随着每一次新设备迭代而显著改变。对更多传感器、更大显示器和附加组件的需求给电子设备的制造商提出了挑战，以在不使得设备的性能或者它的特征劣化的情况下，将这些特征融入到设备外形尺寸中。避免在传感器之间的干扰，特别是当将更多的传感器添加到设备时，成为制造商的主要关注点。

发明内容

该文献描述了一种带有横杆力分布的光密封垫片。垫片可以在带有传感器封装的电子设备中使用，该传感器封装能够发送和接收信号并且位于设备的显示器后方。垫片在接收信号和发送信号之间提供屏蔽，防止信号串扰，并且保护显示器的脆弱面板层。在电子设备中使用这种垫片允许制造商添加更多的特征(例如，通过利用在显示器后方的另外的区域以用于传感器封装)并且丰富用户体验。

在某些方面，公开了一种用于屏蔽位于电子设备的显示模块下方的传感器封装的发送和接收信号的垫片。该垫片可以包括第一区段和第二区段。第一区段可以围绕带有中心轴线的开口形成框架并且具有第一表面，所述第一表面限定基本正交于所述中心轴线的平面。框架可以被配置成当传感器封装位于开口内时包裹在所述传感器封装周围。第二区段可以被组装到第一区段的第一表面。第二区段可以具有被配置成跨越在传感器封装和电子设备的显示模块之间的距离的高度。第二区段可以被配置成在传感器封装的发送模块和传感器封装的接收模块之间的位置处跨过第一区段的开口延伸，邻靠电子设备的显示模块，并且将发送模块的发送信号与接收模块的接收信号屏蔽开。

在其它方面，公开了一种电子设备。该电子设备包括用于显示媒体内容的显示模块。所述显示模块可以包括铜层和面板层。所述铜层可以限定暴露面板层的一部分的间隙。所述电子设备可以进一步包括传感器封装，所述传感器封装位于显示模块下方、在铜层的与面板层相反的侧上。所述传感器封装可以具有发送模块和接收模块。所述电子设备可以进一步包括如在先前的方面中描述的垫片。

提供本发明内容是为了介绍关于以下在具体实现方式中进一步描述的、带有横杆力分布的光密封垫片的简化概念。该发明内容并非旨在识别要求保护的主题的基本特征，也非旨在用于确定要求保护的主题的范围。

附图简要说明

参考以下绘图在该文献中描述了带有横杆力分布的光密封垫片的一个或者多个方面的细节。贯穿绘图地使用相同的数字来引用类似的特征和组件。

图1-1图示了在电子设备中的带有横杆力分布的光密封垫片的示例环境和示例实现方式的截面视图。

图1-2图示了在图1中引入的电子设备中的带有横杆力分布的光密封垫片的俯视图。

图2图示了带有横杆力分布的光密封垫片的堆叠层视图。

图3图示了将发送信号和接收信号彼此屏蔽的带有横杆力分布的光密封垫片。

图4-1图示了带有横杆力分布的光密封垫片的示例实现方式。

图4-2图示了带有横杆力分布的光密封垫片的另一个示例实现方式和围绕位于传感器封装的发送模块前方的体积的框架。

图4-3图示了带有横杆力分布的光密封垫片的另一个示例实现方式和围绕位于传感器封装的接收模块前方的体积的框架。

图4-4图示了带有横杆力分布的光密封垫片的另一个示例实现方式和围绕位于传感器封装的发送模块和接收模块前方的体积的框架。

具体实施方式

概要

本文献描述了一种带有横杆力分布的光密封垫片，其使得制造商能够将传感器封装定位在电子设备的显示模块下方。垫片构成传感器封装的框架，该传感器封装包括发送模块和接收模块。垫片的架构使其在传感器模块之间屏蔽信号并且避免对显示模块的损坏。典型地，显示模块(例如，用于显示媒体内容)包含若干个层，包括玻璃层、面板层和铜层。铜层的一部分被移除，使得信号能够穿过显示器并且不被铜反射。然而，面板层是极度脆弱的，并且移除铜层会使面板容易受到由施加于此的负载所引起的损坏。垫片跨过铜层中的被移除部分，从而在被移除部分的任一侧上将负载施加到铜层而不将负载施加到面板层。通过将负载施加到铜层，垫片将发送信号通过其行进的体积和接收信号通过其行进的体积彼此密封，从而减小在该两个模块之间的干扰。能够将传感器定位在电子设备的显示器下方释放了在设备的外形尺寸内的其它地方的区域并且最终使得能够在设备上包括更多的特征。

这些是所描述的垫片如何可以用于屏蔽传感器信号并且提供力分布的几个示例。本文描述了其它示例和实现方式。该文献现在转向示例系统。在该示例系统中，在带有发送模块和接收器模块的传感器封装上采用所述垫片，但是可以在安设在要求屏蔽信号的电子设备上的任何传感器封装上使用所描述的垫片。

示例系统

图1-1图示了在电子设备102中的带有横杆力分布的光密封垫片的示例环境100和示例实现方式的截面视图。虽然被图示为手持式设备(例如，移动电话)，但是电子设备102能够代表其它类型的电子设备，包括平板电脑、膝上型计算机、游戏控制台、照相机，或者带有显示模块的任何设备。截面视图包括显示模块104、垫片106，和具有发送模块110和接收模块112的传感器封装108。某些示例传感器封装是接近传感器、环境光线传感器(ALS)，或者带有多个信号模块的任何传感器。传感器封装108还可以代表被放置成相互紧邻的两个单独的传感器。两个体积(例如，气隙)114和116分离传感器封装108和显示模块104。截面视图还包括插入件118和后盖120。垫片106包括第一区段106-1和第二区段106-2。垫片106的第一区段106-1包围传感器封装108。垫片106的第二区段106-2被组装到第一区段106-1。第二区段106-2具有被配置成跨越在传感器封装108和显示模块104之间的距离(例如，距离122)的高度。第二区段106-2跨过传感器封装108，将体积分离成在显示模块104和发送模块110和接收模块112中的每一个之间的两个体积(例如，体积114和体积116)。体积114位于发送模块110前方，并且体积116位于接收模块112前方。

很多传感器封装(例如，传感器封装108)以前被约束于在电子设备(例如，电子设备102)的外形尺寸内的区域，该区域提供对外部壳体或者对屏幕的并不用于媒体显示的边框的直接访问。这种约束限制了在电子设备内的、传感器能够位于此的空间，并且因此限制了制造商能够安设在电子设备上的传感器的数目。然而，很多电子设备具有显示模块(例如，显示模块104)，特别是对于没有边框或者无边框的显示模块来说，该显示模块利用了电子设备的很大区域。如在图1中图示地，将传感器封装放置在显示模块104后方可以为传感器提供另外的位置，这增加了电子设备的能力并且因此增强了用户的体验。然而，显示模块104的反射性显著地干扰了尝试将传感器封装定位在显示模块后方的传统技术。然而，本文描述的技术提供了一种方案来降低显示模块的反射性并且避免在显示模块的脆弱面板层上施加负载。

图1-2图示了带有横杆力分布的光密封垫片的俯视图。第一区段106-1具有第一表面124。第二区段106-2被组装到第一区段106-1的第一表面124并且跨过传感器封装108。如关于图1提到地，第二区段106-2将在传感器封装和显示模块104之间的体积分裂成两个体积，其中体积114位于第二区段106-2的发送模块110侧上，并且体积116位于第二区段106-2的接收模块112侧上。第二区段106-2将由发送模块110发送的信号与由接收模块112接收的信号屏蔽开，从而减小在该两个传感器模块之间的串扰。

图2图示了带有横杆力分布的光密封垫片106的堆叠层视图200。显示模块104至少包括面板层202和铜层204。面板层202可以被堆叠在铜层204的与第二区段106-2的相反的侧上。在某些方面，显示模块104可以包括为了讨论简洁起见而未在该图示中表示的另外的层(例如，玻璃层、压纹层)。由于发送和接收信号可能不能传播通过铜，因此铜层204的一部分被移除以在铜层204中限定间隙(例如，气隙206)，这暴露了面板层202的一部分。面板层202可能是脆弱的并且会在将小于10克的力施加于此时出现外观缺陷(例如，凹坑、擦伤、裂纹)。铜层204能够承受被施加大的多的力。

垫片106可以被组装成多个堆叠层。例如，第一区段106-1可以包括结构层208和粘合剂层210。粘合剂层将垫片106固定到插入件层118。结构层208构成传感器封装108的框架，从而为第二区段106-2提供基座。在一些方面，结构层208可以包含硬橡胶、硬胶泡沫、环氧树脂、塑料(例如，聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP))，或者具有使得结构层208能够在负载下为垫片106提供结构支撑的结构性质的任何其它材料。用于构成结构层的一种示例材料可以具有259到279kPa的压缩力偏转，但是也可以使用具有其它范围的压缩力偏转的其它材料，诸如具有150到300kPa的压缩力偏转的材料或者带有280到450kPa的压缩力偏转的另一种材料，仅举三个示例。

第二区段106-2可以包括粘合剂层212和214、可压缩层216，和刚性层218，并且具有被配置成跨越在传感器封装108和显示模块104之间的距离122的高度。刚性层218(例如，包含金属材料)可以被配置成邻靠显示模块104的铜层204但是不侵入气隙206中。通过接触铜层204而非面板层202，刚性层218不将任何力施加到面板层202，从而避免对面板层202的潜在损坏。刚性层218可以被粘合剂层214结合到可压缩层216。刚性层218、可压缩层216和粘合剂层212和214可以包含信号阻挡材料，这种材料将发送模块110的发送信号和接收模块112的接收信号彼此屏蔽。

刚性层218可以包含金属材料(例如，不锈钢、铝)或者其它反射性材料。为了降低反射性材料对发送信号和接收信号的反射性，刚性层218可以接收进一步的处理。在某些方面，反射性材料可以涂覆有非反射性材料。在其它方面，金属材料可以涂有非反射性颜色。另外地或者可替代地，反射性材料的表面可以被物理地更改(例如，刻痕、粗化)以减小反射。

可压缩层216维持刚性层218上的负载并且确保刚性层218维持与显示模块104的铜层204接触。通过维持与铜层204接触并且跨越气隙206，无任何负载被施加到面板层202。这保护了面板层202免于缺陷和损坏。类似地，气隙206被最小化，从而进一步屏蔽信号。可压缩层216可以被粘合剂层212粘结到第一区段106-1(例如，第一区段106-1的结构层208)。

可压缩层216可以包含任何适当的材料，包括弹性体材料。某些示例材料可以包括海绵状泡沫、天然或者合成软橡胶，和硅基材料。用于构成可压缩层的一种示例材料可以具有4.0到5.0kPa的压缩力偏转，但是也可以使用具有其它范围的压缩力偏转的其它材料，诸如具有3.0到4.4kPa的压缩力偏转的材料或者带有4.3到6kPa的压缩力偏转的另一种材料，仅举三个示例。

图3图示了将发送信号302和接收信号304彼此屏蔽的带有横杆力分布的光密封垫片106。未在图3中示出的显示模块(例如，显示模块104)可以基本平行于第一区段106-1的第一表面124定位并且邻靠第二区段106-2。第二区段106-2将发送信号302通过其传播的体积(例如，图1-1中的体积114)与接收信号304通过其传播的体积(例如，图1-1中的体积116)分离。以此方式，发送信号302和接收信号304可以不相互干扰。

图4-1图示了带有横杆力分布的光密封垫片106的示例实现方式400-1。在实现方式400-1中，垫片106包括第一区段106-1和第二区段404(例如，第二区段120-2)。第二区段404被表示成被组装到第一区段106-1的第一表面124并且跨过由第一区段106-1限定的开口(例如，具有中心轴线410的开口408)的梁(例如，横杆)。第一区段106-1可以在其俯视图中将开口408限定为任何适当的二维形状，包括矩形形状、正方形形状、椭圆形形状、六边形形状，等等。开口408的形状可以被限定为基本框住或者邻接传感器封装108(图1所示)的以下侧面，所述侧面基本正交于传感器封装108的前部，该前部是传感器封装108的、在此处发送信号302被输出并且接收信号304被输入的一侧。相应地，由垫片106的第一区段106-1限定的开口408的形状可以基本匹配传感器封装108的形状，该传感器封装108的形状在其俯视图中可以是任何适当形状。第二区段404将体积划分成两个体积(例如，如在图1中图示地，分别邻近于发送模块110和接收模块112的体积114和116)。

图4-2图示了带有横杆力分布的光密封垫片106的另一个示例实现方式400-2和围绕位于传感器封装108的发送模块110前方的体积114的框架。垫片106具有第一区段106-1和第二区段404(例如，第二区段106-2)。第二区段404包括框架412并且包围体积(例如，在图1-1中的在发送模块110前方的体积114)。框架412可以为电子设备(例如，电子设备102)的其它组件屏蔽发送信号(例如，发送信号302)。框架412还可以为第二区段404提供另外的稳定性。

图4-3图示了带有横杆力分布的光密封垫片106的另一个示例实现方式400-3和围绕位于传感器封装108的接收模块112前方的体积116的框架。垫片106具有第一区段106-1和第二区段404(例如，第二区段106-2)。第二区段404包括框架414并且包围体积(例如，图1-1中的体积116)。框架414为接收模块112屏蔽可能由电子设备(例如，电子设备102)的其它组件发射的任何杂散信号。类似地，框架414可以为第二区段404提供另外的稳定性。

图4-4图示了带有横杆力分布的光密封垫片106的另一个示例实现方式400-4和围绕位于传感器封装108的发送模块110和接收模块112前方的体积的框架。垫片106具有第一区段106-1和第二区段404(例如，第二区段106-2)。第二区段404包括框架412和框架414。实现框架412和414这两者可以将发送信号302和接收信号304(图3所示)彼此屏蔽间并且为电子设备102(图1所示)的其它组件屏蔽发送信号302和接收信号304。另外地，框架412和414可以围绕第二区段404的整个周边提供结构支撑。

以下描述了一些示例：

示例1：一种用于屏蔽传感器封装的发送和接收信号的垫片，其中所述传感器封装位于电子设备的显示模块下方，所述垫片包括：第一区段，所述第一区段围绕带有中心轴线的开口形成框架，所述框架被配置成当所述传感器封装位于所述开口内时包裹在所述传感器封装周围，所述第一区段具有第一表面，所述第一表面限定基本正交于所述中心轴线的平面。所述垫片包括第二区段，所述第二区段被组装到所述第一区段的所述第一表面，所述第二区段具有被配置成跨越在所述传感器封装和所述电子设备的所述显示模块之间的距离的高度。所述第二区段被配置成在所述传感器封装的发送模块和所述传感器封装的接收模块之间的位置处跨过所述第一区段的所述开口延伸。所述第二区段进一步被配置成邻靠所述电子设备的所述显示模块。所述第二区段进一步被配置成将所述发送模块的发送信号与所述接收模块的接收信号屏蔽开。

示例2：如在示例1中叙述的垫片，其中，所述第二区段形成跨过所述开口的梁并且包括可压缩层，刚性层以及粘合剂层，所述粘合剂层将所述可压缩层结合到所述刚性层。

示例3：如在示例2中叙述的垫片，其中，所述可压缩层位于所述刚性层和所述第一区段的顶表面之间。

示例4：如在先前的示例中的任一个中叙述的垫片，其中，所述第二区段被配置成跨越所述显示模块的铜层中的间隙。所述第二区段进一步被配置成将负载施加到所述铜层而不通过所述间隙将负载施加到所述显示模块的面板层，其中所述面板层堆叠在所述铜层的与所述第二区段相反的侧上。

示例5：如在示例2到4中叙述的垫片，其中，所述刚性层被配置成在所述间隙的相反侧上邻靠所述显示模块的所述铜层。

示例6：如在示例2到5中叙述的垫片，其中，所述可压缩层维持所述刚性层上的负载以使得所述刚性层维持与所述显示模块的所述铜层接触。

示例7：如在先前的示例中的任一个中叙述的垫片，其中，所述第二区段经由粘合剂层被组装到所述第一区段的所述第一表面。

示例8：如在先前的示例中的任一个中叙述的垫片，其中，所述第一区段包括结构层以为所述传感器封装提供对准支撑。

示例9：如在先前的示例中的任一个中叙述的垫片，其中，所述刚性层包括金属材料。

示例10：如在先前的示例中的任一个中叙述的垫片，其中，所述刚性层被涂成黑色以降低所述发送信号和所述接收信号的反射性。

示例11：如在先前的示例中的任一个中叙述的垫片，其中，所述第二区段围绕在所述发送模块和所述显示模块之间的体积形成框架。

示例12：如在先前的示例中的任一个中叙述的垫片，其中，所述第二区段围绕在所述接收模块和所述显示模块之间的体积形成框架。

示例13：如在示例1到10中叙述的垫片，其中，所述第二区段是横梁。

示例14：如在示例2到13中叙述的垫片，其中，所述刚性层和所述可压缩层包含信号-阻挡材料。

示例15：一种电子设备包括显示模块，所述显示模块用于显示媒体内容，所述显示模块包括铜层和面板层，所述铜层限定暴露所述面板层的一部分的间隙。所述电子设备进一步包括传感器封装，所述传感器封装位于所述显示模块下方、在所述铜层的与所述面板层相反的侧上，所述传感器封装具有发送模块和接收模块。所述电子设备进一步包括根据前述权利要求中的任一项所述的垫片。

总结

虽然已经以特定于特征和/或方法的语言描述了带有横杆力分布的光密封垫片的方面，但是所附权利要求的主题不一定被限制于所描述的具体特征或者方法。实际上，作为带有横杆力分布的光密封垫片的示例实现方式公开了具体特征和方法。相应地，其它等价特征和方法旨在落入所附权利要求的范围内。此外，描述了各种不同的方面，并且应当理解，每一个描述的方面能够被独立地或者与一个或者多个其它描述的方面相结合地来实现。

Claims (15)

1.一种用于屏蔽传感器封装的发送和接收信号的垫片，所述传感器封装位于电子设备的显示模块下方，所述垫片包括：

第一区段，所述第一区段围绕带有中心轴线的开口形成框架，所述框架被配置成当所述传感器封装位于所述开口内时包裹在所述传感器封装周围，所述第一区段具有第一表面，所述第一表面限定基本正交于所述中心轴线的平面；和

第二区段，所述第二区段被组装到所述第一区段的所述第一表面，所述第二区段具有被配置成跨越在所述传感器封装和所述电子设备的所述显示模块之间的距离的高度，所述第二区段被配置成：

在所述传感器封装的发送模块和所述传感器封装的接收模块之间的位置处跨过所述第一区段的所述开口延伸；

邻靠所述电子设备的所述显示模块；并且

将所述发送模块的发送信号与所述接收模块的接收信号屏蔽开。

2.根据权利要求1所述的垫片，其中，所述第二区段形成跨过所述开口的梁并且包括：

可压缩层；

刚性层；以及

粘合剂层，所述粘合剂层将所述可压缩层结合到所述刚性层。

3.根据权利要求2所述的垫片，其中，所述可压缩层位于所述刚性层和所述第一区段的所述第一表面之间。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的垫片，其中，所述第二区段被配置成：

跨越所述显示模块的铜层中的间隙；并且

将负载施加到所述铜层而不通过所述间隙将负载施加到所述显示模块的面板层，所述面板层堆叠在所述铜层的与所述第二区段相反的侧上。

5.根据权利要求2到4中的任一项所述的垫片，其中，所述刚性层被配置成在所述间隙的相反侧上邻靠所述显示模块的所述铜层。

6.根据权利要求2到5中的任一项所述的垫片，其中，所述可压缩层维持所述刚性层上的负载以使得所述刚性层维持与所述显示模块的所述铜层相接触。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的垫片，其中，所述第二区段经由粘合剂层被组装到所述第一区段的所述第一表面。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的垫片，其中，所述第一区段包括结构层以用于为所述传感器封装提供对准支撑。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的垫片，其中，所述刚性层包括金属材料。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的垫片，其中，所述刚性层被涂覆以降低所述发送信号和所述接收信号的反射性。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的垫片，其中，所述第二区段围绕在所述发送模块和所述显示模块之间的体积形成框架。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的垫片，其中，所述第二区段围绕在所述接收模块和所述显示模块之间的体积形成框架。

13.根据权利要求1到10中的任一项所述的垫片，其中，所述第二区段是横梁。

14.根据权利要求2到13中的任一项所述的垫片，其中，所述刚性层和所述可压缩层包含信号阻挡材料。

15.一种电子设备，包括：

用于显示媒体内容的显示模块，所述显示模块包括铜层和面板层，所述铜层限定暴露一部分所述面板层的间隙；

传感器封装，所述传感器封装位于所述显示模块下方在所述铜层的与所述面板层相反的侧上，所述传感器封装具有发送模块和接收模块；以及

根据前述权利要求中的任一项所述的垫片。

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