DE102013209763B4

DE102013209763B4 - Berührungsbedienfeld-Aufbau, Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau und Antennenstruktur aufweisender integrierter Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbau und Verfahren zur Bildung eines Antennenstruktur aufweisenden Berührungsbedienfeldes

Info

Publication number: DE102013209763B4
Application number: DE102013209763.8A
Authority: DE
Inventors: Chih-Shan Yeh; Yen-Liang Kuo
Original assignee: HTC Corp
Current assignee: HTC Corp
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2021-07-22
Anticipated expiration: 2033-05-28
Also published as: US8933902B2; US20140043248A1; TW201407231A; CN103593082A; DE102013209763A1; CN103593082B; TWI497160B

Abstract

Ein Antennenstruktur aufweisender Berührungsbedienfeld-Aufbau, beinhaltend:ein Gehäuse (10);ein in dem Gehäuse (10) angeordnetes Berührungsmodul (30);einen auf dem Berührungsmodul (30) angeordneten Träger (40), der einen ersten Abschnittssatz (41) und einen zweiten Abschnittssatz (42) beinhaltet,wobei der erste Abschnittssatz (41) und der zweite Abschnittssatz (42) miteinander verbunden sind, der erste Abschnittssatz (41) auf einer oberen Oberfläche (31) des Berührungsmoduls (30) liegt und sich der zweite Abschnittssatz (42) auf einer seitlichen Oberfläche (12) des Gehäuses (10) befindet; undeine Antennenstruktur (50), die auf dem Träger (40) angeordnet ist, wobei die Antennenstruktur (50) eine Schleifenantenne auf dem Träger (40) entlang dem ersten Abschnittssatz (41) und dem zweiten Abschnittssatz (42) bildet.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Berührungsbedienfeld-Aufbau, einen Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau und einen Antennenstruktur aufweisenden integrierten Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbau und ein Verfahren zur Bildung des Berührungsbedienfeldes, das eine solche Antennenstruktur aufweist, und insbesondere einen solchen Aufbau, der die Antennenstruktur entfernt angeordnet von der Rückseitenabdeckung eines handgehaltenen Gerätes aufweist, und ein Verfahren zur Bildung des die Antennenstruktur aufweisenden Berührungsbedienfeldes.
Beschreibung des Standes der Technik
Antenne wird zum Übertragen oder Empfangen von Hochfrequenz(HF)-Signalen verwendet, so dass Daten in der Form von Funksignalen befördert werden können. Für elektronische Erzeugnisse mit Kommunikationsfunktion via drahtloses lokales Netzwerk (WLAN - wireless local area network), wie die Laptop-Computer oder Tablet-Computer, ist eine eingebaute Antenne für die Übertragung von Daten durch das drahtlose Netzwerk erforderlich. Die Weiterentwicklung der Funkkommunikationstechnologie hat zu drahtlosen Kommunikationssystemen geführt, die in verschiedenen gesonderten Frequenzen arbeiten. Zum Beispiel hat das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) in der Norm für drahtlose lokale Netzwerke IEEE 802.11a die Trägermittenfrequenz bei in etwa 5 GHz festgelegt, während in der IEEE 802.11 b die Trägermittenfrequenz bei in etwa 2,4 GHz liegt. In noch einer anderen gegenwärtigen Technologie, der Nahfeldkommunikation (NFC - near field communication), liegt die Trägermittenfrequenz bei 13,56 MHz. Um einem Benutzer einen wesentlich bequemeren Zugang zu verschiedenen drahtlosen Kommunikationsnetzwerken zu vereinfachen, muss eine ideale Antennengestaltung flexibler sein, um an Frequenzbänder für unterschiedliche drahtlose Kommunikationsnetzwerke angepasst zu werden. Außerdem sollte bei der Gestaltung der Antenne auch die Kleinheit ihrer Größe in Betracht gezogen werden, damit sie in ein Mobilgerät von modischer miniaturisierter Größe passt.
Nun, da die Größe eines Mobiltelefons immer kleiner wird, wirkt ein altmodischer, aus dem Gehäuse des Gerätes herausragender Antennenaufbau merkwürdig, was zu einer modernen Gestaltung führt, bei der die Antenne eine Form einer plattenähnlichen Antenne annimmt und in das Gehäuse des Gerätes eingebaut ist. Eine Antenne benutzt im Raum wandernde elektromagnetische Wellen, um Nachrichten zu übertragen oder zu empfangen, und wird leicht gestört von etwaigen unerwünschten elektromagnetischen Wellen. Da ein Mobiltelefon viele andere elektronische Bauteile enthält, wovon jedes während seines Betriebs unvermeidlich elektromagnetische Wellen ausstrahlt, stören diese ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen den Betrieb der Antenne mehr oder weniger. Deshalb weisen einige Mobiltelefone Gestaltungen auf, die diese von diesen elektronischen Bauteilen ausgestrahlten, den Betrieb der Antenne störenden Wellen abschirmen, und die solche unwillkommenen Störungen durch die austretenden elektromagnetischen Wellen reduzieren sollen. Im Allgemeinen erfordert eine solche Gestaltung eine Einschränkung bei der Ausbildung der Antenne an dem Gehäuse, wobei die Antenne entweder an eine einzige Seite oder in die Ecke des Gehäuses gedrängt wird, und schränkt offensichtlich die Freiheit bei Layout und Gestaltung der Antenne ein, ganz zu schweigen von der Fähigkeit der Antenne, die Signale zu übertragen und zu empfangen. Zweitens, da die Antenne (zum Beispiel eine NFC-Antenne) üblicherweise an der Rückseitenabdeckung des Gerätes angeordnet ist, kann die Übertragung der Antenne beeinflusst werden, falls das Gerät eine metallische Rückseitenabdeckung verwendet. Herkömmlicherweise kann eine flexible gedruckte Schaltung (PCB - printed circuit board) oder ein elektroplattierter Film auf einem Kunststoffstück angebracht werden, um den Antennenaufbau zu bilden, und dann wird der Antennenaufbau auf die Rückseitenabdeckung des Telefons montiert. Des Weiteren ist es offensichtlich, dass nicht jedes elektronische Bauteil des Geräts mit einem metallischen Gehäuse oder anderem wellenabsorbierenden oder magnetischen Material abschirmbar ist. Das Berührungsbedienfeld ist eines dieser Bauteile, das ein Benutzer berühren können muss und das unmöglich vollkommen abgeschirmt werden kann. Das Austreten von elektromagnetischen Wellen aus solchen Bauteilen und Störungen der Antenne können nicht verhindert werden. Noch ein weiteres Problem ist, dass die zunehmende Größe des Berührungsbedienfeldes wenig Raum lässt für die Antenne, was alle oben genannten Probleme verschlimmert.
Deshalb ist es ein grundlegendes Ziel, die Bandbreite der Antenne wirkungsvoll zu erweitern, während der Raumbegrenzung eines miniaturisierten Mobilgeräts nachgekommen wird.
Die US 2014/0043248 A1 offenbart einen Berührungsbedienfeld-Aufbau, einen Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau und einen eine Antennenstruktur aufweisenden integrierten Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbau und ein Verfahren zur Bildung des Berührungsbedienfeldes, das eine solche Antennenstruktur aufweist. In einem Berührungsbedienfeld-und Anzeigebedienfeld-Aufbau oder einem integrierten Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbau ist eine Antennenstruktur auf einem Berührungsmodul, einem Anzeigemodul oder einem integrierten Berührungsanzeige-Modul angeordnet für einen vergrößerten Abstand zwischen der Antennenstruktur und elektronischen Bauteilen unter dem Aufbau, was den von den elektronischen Bauteilen verursachten elektromagnetischen Effekt reduziert und die Antennenleistung verbessert. Die Antennenstruktur ist an zwei gegenüberliegenden Rändern einer oberen Oberfläche des Berührungs- und Anzeigemoduls oder des integrierten Berührungsanzeige-Moduls eingerichtet, und auch an seitlichen Oberflächen eines Gehäuses nichtplanar zu der oberen Oberfläche, so dass sich die Antennenstruktur außerhalb des Anzeigebereichs des Anzeigemoduls befindet. Während der effektive Antennenbereich beibehalten und die Arbeitsbandbreite der Antenne erweitert wird, wird die Seitenbreite der Oberfläche des Berührungsbedienfeld- und Anzeigebedienfeld-Aufbaus oder des integrierten Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbaus wesentlich reduziert.
In der US 7,928,965 B2 wird eine effiziente Einbindung von RFID-Schaltkreisen in die Schaltung eines Touch-Sensor-Panels offenbart. Die RFID-Antenne kann im Touch-Sensor-Panel platziert werden, so dass das Touch-Sensor-Panel nun zusätzlich als RFID-Transponder fungieren kann. Eine separate, platzraubende RFID-Antenne ist nicht erforderlich. Schleifen (einfach oder mehrfach), die die Schleifenantenne des RFID-Schaltkreises bilden (entweder für Reader- oder Tag-Anwendungen), können aus Metall auf der gleichen Schicht gebildet werden, wie die in den Rändern eines Substrats gebildeten Metallbahnen. Die Bildung von Schleifen aus Metall auf der gleichen Schicht wie die Metallbahnen ist insofern vorteilhaft, als die Schleifen während des gleichen Verarbeitungsschritts wie die Metallbahnen gebildet werden können, ohne dass eine separate Metallschicht erforderlich ist.
Die US 7,973,722 B1 befasst sich mit einem elektronischen Gerät, z. B. einem Computermonitor, das eine Antenne hat, die Nahfeldkommunikation unterstützt. Das elektronische Gerät kann ein Gehäuse mit leitfähigen Gehäuseflächen haben. In dem Gehäuse kann ein Display montiert sein. Die leitenden Gehäuseoberflächen können ein mit Dielektrikum gefülltes Loch enthalten. Die Antenne kann ein Substrat und eine oder mehrere Schleifen aus Leiterbahnen aufweisen. Die Schleifen können eine Spiegelsymmetrie aufweisen. Die Schleifen können das Display und die leitende Gehäuseoberfläche überlappen. Die Schleifen können einen inneren schleifenfreien Teil der Antenne umgeben. Der schleifenfreie Teil der Antenne kann das Loch überlappen. Zwischen den Schleifen der Antenne, die das Display überlappen, und den Schleifen der Antenne, die das leitfähige Gehäuse überlappen, können Ferritschichten eingefügt sein.
Die US 2011/0151937 A1 betrifft eine Schutzplatte mit einer Berührungseingabefunktion, die in der Oberflächenebenheit überlegen ist, und ein elektronisches Gerät mit der Schutzplatte. Die Schutzplatte umfasst eine untere Elektrodenplatte, die mit einer unteren transparenten Elektrode und unteren Schaltungen versehen ist, die auf einem Umfang der unteren transparenten Elektrode ausgebildet sind, die auf einer oberen Fläche eines Schutzplatten-Hauptkörpers aus einer Harzplatte angeordnet sind, sowie eine obere Elektrodenplatte, die mit einer oberen transparenten Elektrode, die an einer Position gegenüber der unteren transparenten Elektrode angeordnet ist, und oberen Schaltkreisen versehen ist, die an einem Umfang der oberen transparenten Elektrode ausgebildet sind, die auf einer unteren Oberfläche einer transparenten Isolierplatte angeordnet sind, wobei Umfangsrandabschnitte davon mit der unteren Elektrodenplatte verbunden sind, um eine Luftzelle zwischen der unteren transparenten Elektrode und der oberen transparenten Elektrode zu bilden. Eine dekorative Platte ist mit einer dekorativen Schicht versehen, die zu einer Rahmenform geformt ist, um die untere Schaltung und die obere Schaltung abzudecken, und die auf mindestens einer der Oberflächen einer transparenten isolierenden Platte angeordnet ist, wobei die dekorative Platte mit einer oberen Oberfläche der oberen Elektrodenplatte verbunden ist. Beim Zusammenbau wird eine eingebaute Antenne auf einer Rückseite davon platziert, wobei die obere Elektrodenplatte und die untere Elektrodenplatte jeweils mit Leiter-Nichtausbildungsbereichen zur Verwendung bei der Übertragung von Funkwellen versehen sind, wobei innerhalb eines mit der Dekorschicht zu bedeckenden Rahmenbereichs in einem geplanten Bereich G für eine Antennenausbildung, die die eingebaute Antenne aufnehmen kann, keine Leiter ausgebildet sind. Eine Pastenschicht wird in Bezug auf den gesamten Abschnitt oder den größten Teil des Abschnitts eines Randes des leitungsfreien Bereichs auf der Seite der oberen Elektrodenplatte zum Verbinden der oberen Elektrodenplatte mit der unteren Elektrodenplatte an deren Umfangsrandabschnitten verwendet. Die Schicht ist mit einem Durchgangsloch in einer Weise versehen ist, dass sie zumindest mit einem Bereich nahe einer Innenseite des Randes überlappt, so dass durch Luftschlitze, die mit dem Durchgangsloch in Verbindung stehen können, Luft innerhalb des Durchgangslochs in das Innere des Durchgangslochs ein- und ausströmen kann.
In der US 2011/0156967 A1 wird eine Touchscreen-Panel (TSP)-Antenne für ein mobiles Endgerät beschrieben. Die TSP-Antenne umfasst einen ITO-Film, der in einem TSP gestapelt ist, eine obere Elektrodenleitung, eine untere Elektrodenleitung, eine linke Elektrodenleitung und eine rechte Elektrodenleitung, die an einer oberen oder unteren Oberfläche des ITO-Films ausgebildet sind, eine Außenfläche und ein Antennenmuster, das in mindestens einer von einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche, einer linken Oberfläche und einer rechten Oberfläche der Außenfläche ausgebildet ist.
Die DE 10 2013 203 641 A1 bezieht sich auf eine Berührungsbedienfeldstruktur mit einem Antennenmuster und insbesondere auf eine Berührungsbedienfeldstruktur und ein verwandtes Kommunikationsgerät, die die Antenne an der Bedienfeldseite, abgewandt von dem metallischen Gehäuse, anordnen, während die Antenne nahfeldkommunizierfähig ist. Für ein Kommunikationsgerät mit einem Berührungsmodul oder einem Berührungsanzeigemodul ist ein nahfeldkommunizierfähiges NFC-Antennenmuster auf einer Komponente über einer Berührungssensoreinheit des Berührungsmoduls oder des Berührungsanzeigemoduls angeordnet, was das NFC-Antennenmuster weg von der Abschirmung platziert, die leicht von dem metallischen Rahmen oder metallischen Gehäuse des Kommunikationsgeräts erzeugt wird. Das NFC-Antennenmuster kann auf eine untere Seite, eine obere Seite oder ins Innere einer Deckscheibe des Berührungsmoduls oder des Berührungsanzeigemoduls oder auf eine Oberfläche eines dekorativen Films außerhalb der Deckscheibe gedruckt werden. Des Weiteren kann eine Ferritlage auch zwischen dem NFC-Antennenmuster und der Berührungssensoreinheit angeordnet sein, um weiter eine elektromagnetische Störung von der Berührungssensoreinheit oder anderen internen Komponenten zu verhindern.
Die US 2012 / 0 182 198 A1 bezieht wich auf drahtlose Kommunikationssysteme. Ein Antennenstrahlerelement ist als mindestens eine Spule angeordnet und definiert an seinen gegenüberliegenden Enden einen ersten Speiseanschluss und einen zweiten Speiseanschluss. Ein dritter Speiseanschluss ist entlang des Antennenstrahlerelements im Wesentlichen an einem funkfrequenzwirksamen Symmetriepunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Funk-Speiseanschluss angeordnet. Der erste und der zweite Einspeiseanschluss dienen zum Anschließen eines ersten Funkgeräts (z. B. RFID/NFC-Funkgerät) an das Antennenstrahlelement, und der dritte Einspeiseanschluss dient zum Anschließen eines zweiten Funkgeräts (z. B. FM-TX) an das Antennenstrahlelement. Das Antennenabstrahlelement ist so konfiguriert, dass es gleichzeitig als symmetrische Spulenantenne in Bezug auf das erste Funkgerät und als zwei parallele Halbschleifenantennen in Bezug auf das zweite Funkgerät funktioniert.
Übersicht der Erfindung
Deshalb bezweckt die Anmeldung, einen Berührungsbedienfeld-Aufbau, einen Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau, einen Antennenstruktur aufweisenden integrierten Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbau und ein Verfahren zur Bildung des Berührungsbedienfelds mit Antennenstruktur bereitzustellen, um eine wesentliche Verbesserung bei der Erweiterung der Antenne und der Reduzierung der elektromagnetischen Störung zu erreichen, indem die Antennenstruktur und die elektrischen Bauteile mit vergrößertem Abstand dazwischen eingerichtet werden.
Ein Antennenstruktur aufweisender Berührungsbedienfeld-Aufbau wird bereitgestellt. Der Berührungsbedienfeld-Aufbau umfasst ein Gehäuse, ein in dem Gehäuse angeordnetes Berührungsmodul, einen auf dem Berührungsmodul angeordneten Träger und eine auf dem Träger angeordnete Antennenstruktur. Der Träger umfasst einen ersten Abschnittssatz und einen zweiten Abschnittssatz, wobei der erste Abschnittssatz und der zweite Abschnittssatz miteinander verbunden sind, sich der erste Abschnittssatz auf einer oberen Oberfläche des Berührungsmoduls befindet und sich der zweite Abschnittssatz auf einer seitlichen Oberfläche des Gehäuses befindet. Die Antennenstruktur bildet eine Schleifenantenne entlang dem ersten Abschnittssatz und dem zweiten Abschnittssatz, angeordnet auf dem Träger.
Ein Antennenstruktur aufweisender Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau wird ebenfalls bereitgestellt. Der Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau umfasst ein Gehäuse, ein in dem Gehäuse angeordnetes Anzeigemodul, ein auf dem Anzeigemodul angeordnetes Berührungsmodul, einen auf dem Berührungsmodul angeordneten Träger und eine auf dem Träger angeordnete Antennenstruktur. Der Träger umfasst einen ersten Abschnittssatz und einen zweiten Abschnittssatz, wobei der erste Abschnittssatz und der zweite Abschnittssatz miteinander verbunden sind, sich der erste Abschnittssatz auf einer oberen Oberfläche des Berührungsmoduls befindet und sich der zweite Abschnittssatz auf einer seitlichen Oberfläche des Gehäuses befindet. Die Antennenstruktur bildet eine Schleifenantenne entlang dem ersten Abschnittssatz und dem zweiten Abschnittssatz, angeordnet auf dem Träger.
Ein Antennenstruktur aufweisender Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbau wird ebenfalls bereitgestellt. Der Berührungsanzeige-Aufbau umfasst ein Gehäuse, ein in dem Gehäuse angeordnetes integriertes Berührungsanzeige-Modul, einen auf dem integrierten Berührungsanzeige-Modul angeordneten Träger und eine auf dem Träger angeordnete Antennenstruktur. Der Träger umfasst einen ersten Abschnittssatz und einen zweiten Abschnittssatz, wobei der erste Abschnittssatz und der zweite Abschnittssatz miteinander verbunden sind, sich der erste Abschnittssatz auf einer oberen Oberfläche des integrierten Berührungsanzeige-Moduls befindet und sich der zweite Abschnittssatz auf einer seitlichen Oberfläche des Gehäuses befindet.
Ein Verfahren zur Bildung eines Antennenstruktur aufweisenden Berührungsbedienfeldes ist ebenfalls bereitgestellt. Das Berührungsbedienfeld umfasst ein Gehäuse, ein Berührungsmodul, einen Träger und eine Antennenstruktur. Der Träger umfasst einen ersten Abschnittssatz und einen zweiten Abschnittssatz, wobei der erste Abschnittssatz und der zweite Abschnittssatz miteinander verbunden sind. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Anordnen des Berührungsmoduls in dem Gehäuse; Anordnen des ersten Abschnittssatzes des Trägers auf einer oberen Oberfläche des Berührungsmoduls und des zweiten Abschnittssatzes des Trägers auf einer seitlichen Oberfläche des Gehäuses; und Anordnen der Antennenstruktur auf dem Träger, um eine Schleifenantenne entlang den angeordneten ersten Abschnittssatz und zweiten Satz zu bilden.
Der Berührungsbedienfeld-Aufbau, Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau oder der integrierte Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbau und das Verfahren zur Bildung derselben ordnet den ersten Abschnittssatz des Trägers auf der oberen Oberfläche des Berührungsmoduls oder des Anzeigemoduls an und ordnet den zweiten Abschnittssatz des Trägers auf den seitlichen Oberflächen des Gehäuses an. Auf diese Weise belegt die auf dem Träger angeordnete Antennenstruktur einen geringeren Bereich der oberen Oberfläche des elektronischen Geräts. Die Gesamtgröße der oberen Ebene des elektronischen Geräts kann näher an dem anschaubaren Bereich des Anzeigemoduls liegen, während der effektive Antennenbereich der Antenne beibehalten wird und die Arbeitsreichweite der Antenne erweitert werden kann.
Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden für all jene mit durchschnittlichem Fachwissen nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform, die in den verschiedenen Figuren und Zeichnungen veranschaulicht ist, zweifellos ersichtlich werden.
Figurenliste

1 ist eine Veranschaulichung einer der Ausführungsformen der Erfindung, die eine Explosionsansicht eines Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbaus zeigt.
2 ist eine Veranschaulichung, die den Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau im Laufe des Zusammenbauens zeigt.
3 ist eine Veranschaulichung, die die Fertigstellung des Zusammenbaus des Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbaus zeigt.
4 ist eine Veranschaulichung des Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbaus in Teilen.
5 ist eine Veranschaulichung einer teilweise vergrößerten Ansicht des Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbaus in 4.
6 ist eine Veranschaulichung einer der Ausführungsformen der Erfindung, die eine Explosionsansicht eines integrierten Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbaus zeigt.
7 ist eine Veranschaulichung, die ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bildung eines Antennenstruktur aufweisenden Berührungsbedienfeldes zeigt.

Detaillierte Beschreibung
Es wird auf 1 verwiesen. 1 ist eine Veranschaulichung einer der Ausführungsformen der Erfindung, die einen Antennenstruktur aufweisenden Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau (oder einen Berührungsbedienfeld-Aufbau) zeigt. Der Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau 1 wird in einem tragbaren elektronischen Gerät oder einem Kommunikationsgerät verwendet, das ein Smartphone, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Tablet-Computer etc. sein kann, jedoch nicht darauf beschränkt ist. Der Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau 1 umfasst ein Gehäuse 10, ein Anzeigemodul 20, ein Berührungsmodul 30, einen Träger 40 und eine Deckscheibe 60. Das Gehäuse 10 ist ein Gehäuse oder Teil des Gehäuses des tragbaren elektronischen Geräts oder des Kommunikationsgeräts. Das Berührungsmodul 30 umfasst eine Berührungssensoreinheit, die zusammengesetzt ist aus mindestens einer Vielzahl von Berührungssensoren, einer Indiumzinnoxidschicht etc. Das Anzeigemodul 20 ist in dem Gehäuse 10 angeordnet, wohingegen das Berührungsmodul 30 auf dem Anzeigemodul 20 angeordnet ist. Der Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau 1 umfasst weiter eine auf dem Träger 40 angeordnete Antennenstruktur 50, die auf einer Oberfläche des Trägers 40 gebildet oder darauf gelegt und mit einer transparenten Schicht angeklebt sein kann. In der Anmeldung ist die Antennenstruktur 50 vorzugsweise mittels Elektroplattieren oder als eine Form von Indiumzinnoxid (ITO - indium tin oxide) auf den Träger 40 gedruckt. Der Träger 40 kann eine Dünnschicht oder eine flexible gedruckte Schaltungs(FPC)-Platine (FPC - flexible printed circuit) sein und des Weiteren können das Berührungsmodul 30 und das Anzeigemodul 20 auch als ein integriertes Berührungsanzeige-Modul gebildet sein.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst der Träger 40 einen ersten Abschnittssatz 41 und einen zweiten Abschnittssatz 42, wobei der erste Abschnittssatz 41 erste Abschnitte 411, 412 umfasst und der zweite Abschnittssatz 42 zweite Abschnitte 421, 422 umfasst. Der erste Abschnittssatz 41 und der zweite Abschnittssatz 42 sind miteinander verbunden und bilden einen geschlossenen, hohlen, rechteckigen Rahmen. Die Antennenstruktur 50 ist auf dem Träger 40 angeordnet und bildet eine geschlossene Schleifenantenne entlang den angeordneten ersten Abschnittssatz 41 und zweiten Abschnittssatz 42. Eine Schleifenantenne ist ein Leiter, der üblicherweise als eine runde, rechteckige oder dreieckige Kurve auf einer ebenen Oberfläche eng gewickelt ist und hinsichtlich des Arbeitsprinzips Ähnlichkeit zu einer Dipolantenne aufweist. Die Schleifenantenne ist auch eine Resonanzantenne, die das Merkmal eines niedrigen Profils aufweist, dessen Platzbedarf für den Einsatz gering ist. Des Weiteren ist die Antennenstruktur 50 eine Nahfeldkommunikationsantenne wie etwa eine Nahfeldkommunikation(NFC)-Antenne oder eine Radiofrequenz-Identifikation(RFID)-Antenne, deren Frequenzband zwischen 10-20 MHz liegt, mit einem bevorzugten Übertragungs-/Empfangsfrequenzband bei 13,56 MHz. Wenn der Träger 40 und die Antennenstruktur 50 darauf in dem Berührungsmodul 30 (dem Berührungsanzeige-Modul, das weiter das Anzeigemodul 20 integriert) integriert sind, ist, da die Antennenstruktur 50 über dem Berührungsmodul 30 angeordnet, genauer gesagt zwischen dem Berührungsmodul 30 und der Deckscheibe 60 eingelegt ist, die Antennenstruktur 50 viel weiter von den elektronischen Bauteilen darunter beabstandet, was den von den elektronischen Bauteilen verursachten elektromagnetischen Effekt wesentlich reduzieren kann, und deshalb wird eine Ferritlage möglicherweise nicht länger benötigt, um die Herstellungskosten zu reduzieren. Andererseits vermeidet die in der Ausführungsform der Erfindung offenbarte Technik auch, dass die Antennenstruktur 50 den Anzeigebereich des Anzeigemoduls 20 blockiert, während sie den von der Antennenstruktur 50 benötigten Bereich (die effektive Resonanzlänge) vergrößert, um die Antennenleistung und die Arbeitsbandbreite der Antenne zu verbessern. Es sei hier angemerkt, dass, neben der Bildung der Antennenstruktur 50 auf der Oberfläche des Trägers 40 durch Drucken, die Antennenstruktur 50 auch erst auf einer Dünnschicht mittels bestimmter Technik gebildet werden kann, wie etwa durch die Laserdirektstrukturierung (LDS), das Elektroplattieren oder das chemische Plattieren der festgelegten Dicke und elektrischen Eigenschaften des metallischen Films. Jede Technologie, die verwendet werden kann, um die Antennenstruktur 50 auf dem Träger 40 zu bilden, fällt in den Bereich der Anmeldung.
Es wird auf 2 und 3 verwiesen. 2 ist eine Veranschaulichung, die den Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau im Laufe des Zusammenbauens zeigt, und 3 ist eine Veranschaulichung, die die Fertigstellung des Zusammenbaus des Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbaus zeigt. In den Ausführungsformen der Erfindung weist der Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau 1 nicht nur seine Antennenstruktur 50 auf, die so ausgebildet ist, dass sie entfernt von den elektronischen Bauteilen des elektronischen Geräts platziert ist, sondern platziert eine bestimmte Ausgestaltung so zwischen den Aufbau der Deckscheibe 60 und des Berührungsmoduls 30, dass verhindert wird, dass die Antennenstruktur 50 den Anzeigebereich des Anzeigemoduls 20 blockiert, wobei die Gesamtgröße des elektronischen Geräts näher an den Anzeigebereich des Anzeigemoduls 20 herangezogen wird, während der Bereich (die effektive Resonanzstrecke) der Antennenstruktur 50 zum Verbessern der Antenne mit einer erhöhten Arbeitsbandbreite beibehalten wird. Es wird auch auf 1 verwiesen. Da der Träger 40 und die Antennenstruktur 50 zwischen dem Berührungsmodul 30 und der Deckscheibe 60 eingelegt sind, ist der erste Abschnittssatz 41 des Trägers 40 über/auf einer oberen Oberfläche 31 des Berührungsmoduls 30 angeordnet, wohingegen sich der zweite Abschnittssatz 42 aus der oberen Oberfläche 31 des Berührungsmodul 30 heraus erstreckt, wie in 2 gezeigt. In 2 kann die Antennenstruktur 50 in einer Gestaltung gezeigt werden, die einen größeren Umschließungsbereich als das Anzeigemodul 20 aufweist, und die effektive Resonanzstrecke kann vergrößert werden sein. Die beiden zweiten Abschnitte 421, 422 des zweiten Abschnittssatzes 42 des Trägers biegen sich entlang der Richtung R an beiden Seiten des Gehäuses 10 und befinden sich direkt an zwei seitlichen Oberflächen 12 des Gehäuses 10, wie in 3 gezeigt. Es versteht sich, dass sich die zwei zweiten Abschnitte 421, 422 auch weiter von den seitlichen Oberflächen 12 entlang der Richtung R erstrecken können für eine Anbringung an einer rückseitigen Oberfläche des Gehäuses 10, was in den Figuren aufgrund des Betrachtungswinkels nicht gezeigt ist, um umfassender für verschiedene Arten von Antennengestaltungen und Betriebsbänder angepasst zu sein. Es wird auf 4 und 5 verwiesen. 4 ist eine Veranschaulichung des Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbaus in Teilen und 5 ist eine Veranschaulichung einer teilweise vergrößerten Ansicht eines Bereichs A in 4. Wie zuvor beschrieben, befindet sich der zweite Abschnittssatz 42 des Trägers 40 an den seitlichen Oberflächen 12 des Gehäuses 10, das als tragendes Gehäuse zum Aufnehmen und Abdecken der meisten Teile des Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbaus 1 dient. Die seitlichen Oberflächen 12 sind im Wesentlichen senkrecht oder bilden einen nichtkoplanaren Winkel mit der oberen Oberfläche 31 des Berührungsmoduls 30. Da der zweite Abschnittssatz 42 des Trägers 40 auf den seitlichen Oberflächen 12 des Gehäuses 10 angebracht ist und sich dort befindet, entweder Innenseiten oder Außenseiten, weist der zweite Abschnittssatz 42 eine nichtkoplanare Beziehung zu dem ersten Abschnittssatz 41 auf. In 5 und vorzugsweise ist der zweite Abschnitt 421 des Trägers 40 senkrecht zu dem ersten Abschnitt 412, und der zweite Abschnittssatz 42 kann ebenfalls eine nichtkoplanare und parallele strukturelle Beziehung zu dem ersten Abschnittssatz 41 aufweisen, da der zweite Abschnittssatz 42 bis an die rückseitigen Oberflächen des Gehäuse 10 reicht. Auf diese Weise sind ein erstes Segment 51 und ein zweites Segment 52 der Antennenstruktur 50 ebenfalls senkrecht zueinander.
Für einen Aufbau wie den oben genannten startet die Antennenstruktur 50 als Schleifenantenne ihr Signalzuführende an dem ersten Abschnitt 411 auf dem Träger 40, kommt dann entlang dem zweiten Abschnitt 421 vertikal auf der seitlichen Oberfläche 12 des Gehäuses 10, zurück zu der oberen Oberfläche 31 des Berührungsmoduls 30 entlang dem ersten Abschnitt 412, erstreckt sich dann vertikal entlang der anderen seitlichen Oberfläche 12 des Gehäuses 10 und schließlich zurück zu dem ersten Abschnitt 411 auf der oberen Oberfläche 31 des Berührungsmoduls 30, was als ein Erdungsende oder als das andere Zuführende umgesetzt ist. Die zwei ersten Abschnitte 411, 412 des ersten Abschnittssatzes 41 des Träger 40 befinden sich jeweils an zwei gegenüberliegenden Rändern 311, 312 der oberen Oberfläche 31 des Berührungsmoduls 30. Bei einem komplett zusammengebauten Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau 1 weist die Antennenstruktur 50 nur ihr erstes Segment 51 auf der oberen Oberfläche 31 des Berührungsmoduls 30 liegend auf, wohingegen sich das zweite Segment 52 der Antennenstruktur 50 senkrecht (oder in nichtkoplanarer Weise) auf der seitlichen Oberfläche 12 des Gehäuses 10 befindet. Da die Antennenstruktur 50 außerhalb des Anzeigebereichs des Anzeigemoduls 20 angeordnet ist, ist die Seitenbreite Z des Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbaus 1 in einem maximalen Ausmaß reduziert, was die Breite W des Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbaus 1 näher an den Anzeigebereich 21 bringt.
Es wird auf 6 verwiesen. 6 ist eine Veranschaulichung einer der Ausführungsformen der Erfindung, die eine Explosionsansicht eines integrierten Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbaus (In-Cell oder On-Cell) zeigt. Wie zuvor in der Beschreibung können das Berührungsmodul 30 und das Anzeigemodul 20 auch als ein Berührungsanzeige-Modul integriert sein, wohingegen die Antennenstruktur auf einem solchen integrierten Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbau 3 aufgebracht ist. In ähnlicher Weise umfasst der integrierte Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbau 3 ein Gehäuse 10, ein integriertes Berührungsanzeige-Modul 120, einen Träger 40, eine Antennenstruktur 50 und eine Deckscheibe 60. Das Gehäuse 10 ist ein Gehäuse oder Teil des Gehäuses des tragbaren elektronischen Geräts oder des Kommunikationsgeräts. Das integrierte Berührungsanzeige-Modul 120 ist in dem Gehäuse 10 angeordnet, wohingegen der Träger 40 auf dem integrierten Berührungsanzeige-Modul 120 angeordnet ist und die Antennenstruktur 50 auf dem Träger 40 angeordnet ist, die auf einer Oberfläche des Träger 40 gebildet und mit einer transparenten Schicht angeklebt sein kann. In der Anmeldung ist die Antennenstruktur 50 vorzugsweise mittels Elektroplattieren oder als eine Form von Indiumzinnoxid (ITO) auf den Träger 40 gedruckt. Der Träger 40 kann eine Dünnschicht oder eine flexible gedruckte Schaltungs(FPC)-Platine sein. Der Träger 40 umfasst gleichermaßen einen ersten Abschnittssatz 41 und einen zweiten Abschnittssatz 42, die miteinander verbunden sind und einen geschlossenen, hohlen, rechteckigen Rahmen bilden. In der Ausführungsform in 6 ist der Träger 40 zwischen das integrierte Berührungsanzeige-Modul 120 und die Deckscheibe 60 eingelegt. Die strukturellen Beziehungen zwischen den Bauteilen und wie der Träger 40 auf dem integrierten Berührungsanzeige-Modul 120 und dem Gehäuse 10 angeordnet ist, sind ähnlich der vorhergehenden Ausführungsform.
Es wird auf 7 verwiesen, die eine Veranschaulichung darstellt, welche ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zur Bildung eines Antennenstruktur aufweisenden Berührungsbedienfeldes zeigt. Das Verfahren 200 umfasst die folgenden Schritte:

Schritt 202: Anordnen des Berührungsmoduls 30 in dem Gehäuse 10;
Schritt 204: Anordnen des ersten Abschnittssatzes 41 des Trägers 40 auf der oberen Oberfläche 31 des Berührungsmoduls 30 und des zweiten Abschnittssatzes 42 auf der seitlichen Oberfläche 12 des Gehäuses 10;
Schritt 206: Anordnen der Antennenstruktur 50 auf dem Träger 40, um eine geschlossene Schleifenantenne entlang dem ersten Abschnittssatz und dem zweiten Abschnittssatz zu bilden;
Schritt 208: Anordnen der Deckscheibe 60 auf dem Berührungsmodul 30, so dass der Träger 40 zwischen dem Berührungsmodul 30 und der Deckscheibe 60 eingelegt ist.

In Schritt 204 wird der erste Abschnittssatz 41 des Trägers 40 auf der oberen Oberfläche 31 angeordnet, genauer auf den zwei gegenüberliegenden Rändern der oberen Oberfläche 31 des Berührungsmoduls 30, und der zweite Abschnittssatz 42 wird auf den seitlichen Oberflächen 12 des Gehäuses 10 angeordnet oder weiter auf der rückseitigen Oberfläche des Gehäuses 10 angeordnet. Um die Antennenstruktur 50 auf dem Träger 40 anzuordnen, kann in Schritt 206 die Antennenstruktur 50 mittels Elektroplattieren oder als eine Form von Indiumzinnoxid (ITO) auf den Träger 40 gedruckt werden.
In Schritt 202 kann zuerst das Anzeigemodul 20 in dem Gehäuse 10 angeordnet werden und dann wird das Berührungsmodul 30 auf dem Anzeigemodul 20 angeordnet, so dass durch das Anzeigemodul 20 und das Berührungsmodul 30 ein Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau gebildet werden kann. Es kann auch in Schritt 202 umgesetzt werden, indem ein integriertes Berührungsanzeige-Modul in dem Gehäuse 10 direkt angeordnet und dann mit den folgenden Schritten fortgefahren wird.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen stellen Aufbauten bereit, die eine Antennenstruktur über dem Berührungsmodul, dem Anzeigemodul oder dem integrierten Berührungsanzeige-Modul derart bilden, dass der Abstand zwischen der Antennenstruktur und elektronischen Bauteilen unter dem Aufbau vergrößert wird, was den von den elektronischen Bauteilen verursachten elektromagnetischen Effekt reduziert und die Antennenleistung verbessert. Zweitens ist die Antennenstruktur an den zwei gegenüberliegenden Rändern der oberen Oberfläche des Berührungs- und Anzeigemoduls oder des integrierten Berührungsanzeige-Moduls eingerichtet und auch an seitlichen Oberflächen des Gehäuses nichtplanar zu der oberen Oberfläche, so dass sich die Antennenstruktur außerhalb des Anzeigebereichs des Anzeigemoduls befindet. Während der effektive Antennenbereich beibehalten und die Arbeitsbandbreite der Antenne erweitert wird, wird die Seitenbreite der Oberfläche des Berührungsbedienfeld-und Anzeigebedienfeld-Aufbaus oder des integrierten Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbaus wesentlich reduziert.

Claims

Ein Antennenstruktur aufweisender Berührungsbedienfeld-Aufbau, beinhaltend: ein Gehäuse (10); ein in dem Gehäuse (10) angeordnetes Berührungsmodul (30); einen auf dem Berührungsmodul (30) angeordneten Träger (40), der einen ersten Abschnittssatz (41) und einen zweiten Abschnittssatz (42) beinhaltet, wobei der erste Abschnittssatz (41) und der zweite Abschnittssatz (42) miteinander verbunden sind, der erste Abschnittssatz (41) auf einer oberen Oberfläche (31) des Berührungsmoduls (30) liegt und sich der zweite Abschnittssatz (42) auf einer seitlichen Oberfläche (12) des Gehäuses (10) befindet; und eine Antennenstruktur (50), die auf dem Träger (40) angeordnet ist, wobei die Antennenstruktur (50) eine Schleifenantenne auf dem Träger (40) entlang dem ersten Abschnittssatz (41) und dem zweiten Abschnittssatz (42) bildet.
Ein Antennenstruktur aufweisender Berührungs- und Anzeigebedienfeld-Aufbau, beinhaltend: ein Gehäuse (10); ein in dem Gehäuse (10) angeordnetes Anzeigemodul (20); ein auf dem Anzeigemodul (20) angeordnetes Berührungsmodul (30); einen auf dem Berührungsmodul (30) angeordneten Träger (40), der einen ersten Abschnittssatz (41) und einen zweiten Abschnittssatz (42) beinhaltet, wobei der erste Abschnittssatz (41) und der zweite Abschnittssatz (42) miteinander verbunden sind, der erste Abschnittssatz (41) auf einer oberen Oberfläche (31) des Berührungsmoduls (30) liegt und sich der zweite Abschnittssatz (42) auf einer seitlichen Oberfläche (12) des Gehäuses (10) befindet; und eine Antennenstruktur (50), die auf dem Träger (40) angeordnet ist, wobei die Antennenstruktur (40) eine Schleifenantenne auf dem Träger (40) entlang dem ersten Abschnittssatz (41) und dem zweiten Abschnittssatz (42) bildet.
Ein Antennenstruktur aufweisender Berührungsanzeigebedienfeld-Aufbau, beinhaltend: ein Gehäuse (10); ein in dem Gehäuse (10) angeordnetes integriertes Berührungsanzeige-Modul (120); einen auf dem integrierten Berührungsanzeige-Modul (120) angeordneten Träger (40), der einen ersten Abschnittssatz (41) und einen zweiten Abschnittssatz (42) beinhaltet, wobei der erste Abschnittssatz (41) und der zweite Abschnittssatz (42) miteinander verbunden sind, der erste Abschnittssatz (41) auf einer oberen Oberfläche (31) des integrierten Berührungsanzeige-Moduls (120) liegt und sich der zweite Abschnittssatz (42) auf einer seitlichen Oberfläche (12) des Gehäuses (10) befindet; und eine auf dem Träger (50) angeordnete Antennenstruktur (50).
Berührungsbedienfeld-Aufbau gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die seitliche Oberfläche (12) des Gehäuses (10) senkrecht zu der oberen Oberfläche (31) des Berührungsmoduls (30) ist, und der zweite Abschnittssatz (42) und der erste Abschnittssatz (41) senkrecht zueinander sind.
Berührungsbedienfeld-Aufbau gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Antennenstruktur (50) mittels Elektroplattieren oder als eine Form von Indiumzinnoxid (ITO) auf den Träger (40) gedruckt ist.
Berührungsbedienfeld-Aufbau gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, der weiter eine Deckscheibe (60) beinhaltet, die auf dem Berührungsmodul (30) angeordnet ist, wobei der Träger (40) zwischen dem Berührungsmodul (30) und der Deckscheibe (60) eingelegt ist.
Berührungsbedienfeld-Aufbau gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Träger (40) eine Dünnschicht oder eine flexible gedruckte Schaltungs(FPC)-Platine ist.
Berührungsbedienfeld-Aufbau gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der erste Abschnittssatz (41) des Trägers (40) auf den zwei gegenüberliegenden Rändern der oberen Oberfläche (31) des Berührungsmoduls (30) liegt.
Berührungsbedienfeld-Aufbau gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, der weiter ein in dem Gehäuse (10) angeordnetes Anzeigemodul (20, 120) beinhaltet, wobei das Berührungsmodul (30) auf dem Anzeigemodul (20, 120) angeordnet ist.
Berührungsbedienfeld-Aufbau gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei sich der zweite Abschnittssatz (42) weiter auf der seitlichen Oberfläche (12) und einer rückseitigen Oberfläche des Gehäuses (10) befindet.
Berührungsbedienfeld-Aufbau gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die seitliche Oberfläche (12) des Gehäuses (10) senkrecht zu der oberen Oberfläche (31) des Berührungsmoduls (30) ist und der zweite Abschnittssatz (42) und der erste Abschnittssatz (41) senkrecht und parallel zueinander sind.
Ein Verfahren zur Bildung eines Antennenstruktur aufweisenden Berührungsbedienfeldes (30), wobei das Berührungsbedienfeld (30) ein Gehäuse (10), ein Berührungsmodul (30), einen Träger (40) und eine Antennenstruktur (50) beinhaltet, wobei der Träger (40) einen ersten Abschnittssatz (41) und einen zweiten Abschnittssatz (42) beinhaltet, wobei der erste Abschnittssatz (41) und der zweite Abschnittssatz (42) miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren folgende Schritte beinhaltet: Anordnen des Berührungsmoduls (30) in dem Gehäuse (10); Anordnen des ersten Abschnittssatzes (41) des Trägers (40) auf einer oberen Oberfläche (31) des Berührungsmoduls (30) und des zweiten Abschnittssatzes (42) des Trägers (40) auf einer seitlichen Oberfläche (12) des Gehäuses (10); und Anordnen der Antennenstruktur (50) auf dem Träger (40), um eine Schleifenantenne entlang dem ersten Abschnittssatz (41) und dem zweiten Abschnittssatz (42) zu bilden.
Verfahren gemäß Anspruch 12 wobei das Berührungsbedienfeld weiter eine Deckscheibe (60) beinhaltet, wobei das Verfahren weiter den Schritt beinhaltet: Anordnen der Deckscheibe (60) auf dem Berührungsmodul (30), so dass der Träger (40) zwischen dem Berührungsmodul (30) und der Deckscheibe (60) eingelegt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Anordnen des ersten Abschnittssatzes (41) des Trägers (40) auf der oberen Oberfläche (31) des Berührungsmoduls (30) weiter das Anordnen des ersten Abschnittssatzes (41) an zwei gegenüberliegenden Rändern der oberen Oberfläche (31) des Berührungsmoduls (30).
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Berührungsbedienfeld (30) weiter ein Anzeigemodul (20, 120) beinhaltet, wobei das Verfahren weiter den Schritt beinhaltet: Anordnen des Anzeigemoduls (20, 120) in dem Gehäuse (10) und Anordnen des Berührungsmoduls (30) auf dem Anzeigemodul (20, 120).
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Anordnen des zweiten Abschnittssatzes (42) auf der seitlichen Oberfläche (12) des Gehäuses (10) weiter den Schritt beinhaltet: Anordnen des zweiten Abschnittssatzes (42) auf der seitlichen Oberfläche (12) und einer rückseitigen Oberfläche des Gehäuses (10).
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die seitliche Oberfläche (12) des Gehäuses (10) senkrecht zu der oberen Oberfläche (31) des Berührungsmoduls (31) ist und der zweite Abschnittssatz (42) und der erste Abschnittssatz (41) senkrecht und parallel zueinander sind.