适形电子设备式条带的制作方法
【专利说明】适形电子设备式条带 巧关专利申请的香叉引用
[0001] 本申请要求于2013年6月21提交的题为"BANDWITHCONFORMABLE ELECTRONICS(适形电子设备式条带）"的美国临时申请序号61/838, 041的优先权，该申请 W其全部内容通过引用结合在此。
【背景技术】
[0002] 用于监测移动的现有技术可能需要昂贵的3-D运动捕捉/视频分析系统，或要求 运动员在实验室中穿戴会妨碍行为表现的笨重设备。较笨重的系统中的一些系统会是外部 (视频捕捉）设备。运种技术不适合于实时或现场监测。由于在运动员上放置刚性电子设 备的限制性性质，因此市场上好像没有任何形状因数低的电子产品。
【发明内容】
[0003] 鉴于W上内容，提供了用于使用利用示例电子设备获得的测量结果数据量化用户 的行为表现和/或生理数据、和/或环境条件的度量的系统、装置和方法。在一些实现方式 中，该系统可W被安置到能够联接或安置在用户的一部分上的适形电子设备中。该系统可 W包括允许查阅和分析数据的存储模块。在一些实现方式中，该系统还可W包括指示器。在 一些实现方式中，该指示器可W用于显示该系统进行的实时影响分析。
[0004] 根据本文中所描述的原理的示例系统、方法和装置提供了比大且笨重的设备更好 的性能来观看人体运动。
[0005] 在示例中，用户的那部分可W是头部、脚、胸部、腹部、肩膀、躯干、大腿或手臂。
[0006] 本文中所描述的示例系统、方法和装置提供了一种电子设备，该电子设备包括条 带、安置在该条带的表面之上的功能层、安置在该功能层的至少一部分之上的一个或多个 中性机械表面调整层、W及安置在该一个或多个中性机械表面调整层之上的一个或多个封 装层。该条带包括双稳态结构，该双稳态结构具有延展构形和弯曲构形。该功能层包括至 少一个器件岛和至少一个可伸展互连件，该可伸展互连件在接合区联接至该至少一个器件 岛。该一个或多个中性机械表面调整层具有相对于该电子设备中的位置在空间上不均匀的 特性。该至少一个器件岛和该至少一个可伸展互连件安置在该条带周围，运样使得该至少 一个器件岛和该接合区在该双稳态结构的该弯曲构形下安置在该电子设备的应变最小的 区域处。
[0007] 在示例中，该空间不均匀特性、该至少一个可伸展互连件、W及该一个或多个封装 层将在空间上变化的中性机械表面定位成与该功能层重合或接近该功能层。
[0008] 该一个或多个封装层可W具有在横向方向上选择性变化的厚度。
[0009] 该条带还可W包括聚合物、半导体材料、陶瓷、金属、织物、乙締基材料、皮革、乳 胶、斯潘德克斯弹性纤维、或纸。
[0010] 该至少一个可伸展互连件包括弹出式互连件、弯曲互连件、蛇形互连件、波浪形互 连件、婉艇形互连件、之字形互连件、来回连接式互连件、波纹形互连件、带扣式互连件、或 螺旋形互连件。
[0011] 在示例中，该至少一个可伸展互连件可W是导电的可伸展互连件或不导电的可伸 展互连件。
[0012] 在示例中，该至少一个功能层可W包括光学器件、机械器件、微机电器件、热器件、 化学传感器、加速度计、流速传感器、或W上的任何组合。
[0013] 该至少一个器件岛中的一个或多个器件岛包括从由W下各项组成的组中选择的 器件部件：光电二极管、发光二极管、薄膜晶体管、存储器、屯、电图电极、肌电图电极、集成电 路、接触垫、电路元件、控制元件、微处理器、换能器、生物传感器、化学传感器、溫度传感器、 光传感器、电磁福射传感器、太阳能电池、光伏阵列、压电式传感器、环境传感器、或W上的 任何组合。
[0014] 该功能层可W包括至少一个发光器件、和至少一个传感器部件，其中，该至少一个 传感器部件测量指示受试者的生理测量结果和环境条件中的至少一项的至少一个参数，并 且其中，该至少一个发光器件的视觉表象基于该至少一个参数的幅值而改变。
[0015] 在本示例中，该生理测量结果可W是皮肤溫度、体溫、屯、率、水化状态、汗液量、血 压、屯、电、肌电、胃电、皮肤电、神经电、紫外线曝光、和激素水平中的至少一项。
[0016] 该生理测量结果可W是受试者的组织的一部分、受试者的汗液、和/或受试者的 体液中的药物、药品、或生物制品中的至少一项的量。
[0017] 在本示例中，该环境条件可W是湿度、大气溫度、含氯氣控量、挥发性有机化合物 量、紫外线水平、和大气压中的至少一项。
[0018] 该双稳态结构包括带状弹黃钢或碳素弹黃钢。
[0019] 一方面，该电子设备可W进一步包括至少一个触发机构。该至少一个触发机构可 W联接至该条带，运样使得该至少一个器件岛的至少一个器件部件在该双稳态结构处于延 展构形时被激活，并且运样使得该至少一个器件岛的该至少一个器件部件在该双稳态结构 处于弯曲构形时被去激活。
[0020] 该至少一个器件部件可W是加速度计、光电二极管、发光二极管、微处理器、换能 器、生物传感器、化学传感器、溫度传感器、光传感器、电磁福射传感器、压电式传感器、环境 传感器、或W上的任何组合。
[0021] 在本示例中，该至少一个触发机构可W包括接触垫、机械拨动开关、圆顶开关和磁 体中的至少一项。
[0022] 在示例中，该电子设备可W进一步包括至少一个无线部件，该至少一个无线部件 在该双稳态结构处于延展构形时具有线性配置而当该双稳态结构处于弯曲构形时具有充 电线圈配置。
[0023] 本文中所描述的示例系统、方法和装置提供了一种电子设备，该电子设备包括条 带、安置在该条带的一部分之上的隔离层、安置在该条带的表面之上的功能层、安置在该功 能层的至少一部分之上的一个或多个中性机械表面调整层、W及安置在该一个或多个中性 机械表面调整层之上的一个或多个封装层。该条带包括多个双稳态结构，该多个双稳态结 构中的每个双稳态结构具有延展构形和弯曲构形。该隔离层的至少一部分安置在该多个双 稳态结构中的至少一个双稳态结构之上。该功能层包括至少一个器件岛和至少一个可伸展 互连件，该可伸展互连件在接合区联接至该至少一个器件岛。该器件岛的至少一部分和该 接合区与该隔离层物理连通。该可伸展互连件的至少一部分不与该隔离层物理连通。该一 个或多个中性机械表面调整层具有相对于该电子设备中的位置在空间上不均匀的特性。该 至少一个器件岛和该至少一个可伸展互连件安置在该条带周围，运样使得该至少一个器件 岛和该接合区在该多个双稳态结构中的至少一个双稳态结构的弯曲构形下安置在该电子 设备的应变最小的区域处。
[0024] 在示例中，该空间不均匀特性、该至少一个可伸展互连件、W及该一个或多个封装 层将在空间上变化的中性机械表面定位成与该功能层重合或接近该功能层。
[0025] 该条带还可W包括聚合物、半导体材料、陶瓷、金属、织物、乙締基材料、皮革、乳 胶、斯潘德克斯弹性纤维、或纸。
[0026] 在示例中，该至少一个可伸展互连件包括弹出式互连件、弯曲互连件、蛇形互连 件、波浪形互连件、婉艇形互连件、之字形互连件、来回连接式互连件、波纹形互连件、带扣 式互连件、或螺旋形互连件。
[0027] 在示例中，该至少一个可伸展互连件可W形成为导电的可伸展互连件或不导电的 可伸展互连件。
[0028] 该至少一个功能层可W包括光学器件、机械器件、微机电器件、热器件、化学传感 器、加速度计、流速传感器、或W上的任何组合。
[0029] 该至少一个器件岛中的一个或多个器件岛包括从由W下各项组成的组中选择的 器件部件：光电二极管、发光二极管、薄膜晶体管、存储器、屯、电图电极、肌电图电极、集成电 路、接触垫、电路元件、控制元件、微处理器、换能器、生物传感器、化学传感器、溫度传感器、 光传感器、电磁福射传感器、太阳能电池、光伏阵列、压电式传感器、环境传感器、或W上的 任何组合。
[0030] 在示例中，该功能层包括至少一个发光器件和至少一个传感器部件。该至少一个 传感器部件可W用于测量指示受试者的生理测量结果和环境条件中的至少一项的至少一 个参数。该至少一个发光器件的视觉表象基于该至少一个参数的幅值而改变。
[0031] 一方面，该生理测量结果是皮肤溫度、体溫、屯、率、水化状态、汗液量、血压、屯、电、 肌电、胃电、皮肤电、神经电、紫外线曝光、和激素水平中的至少一项。
[0032] 一方面，该生理测量结果是受试者的组织的一部分、受试者的汗液、和/或受试者 的体液中的药物、药品、或生物制品中的至少一项的量。
[0033] -方面，该环境条件是湿度、大气溫度、含氯氣控量、挥发性有机化合物量、紫外线 水平、和大气压中的至少一项。
[0034] 在示例中，该多个双稳态结构中的至少一个双稳态结构包括带状弹黃钢或碳素弹 黃钢。
[0035] 在示例中，该电子设备可W进一步包括至少一个无线部件，该至少一个无线部件 在该多个双稳态结构中的至少一个双稳态结构处于该延展构形时具有线性配置而当该多 个双稳态结构中的至少一个双稳态结构处于该弯曲构形时具有充电线圈配置。
[0036] 本发明的其他特征和优点将从W下详细说明和权利要求书中变得清楚并且被包 括在其中。
【附图说明】
[0037] 技术人员将理解的是，本文中描述的图仅出于说明目的。应理解的是，在一些情形 下，所描述的实现方式的各方面被增大或放大W帮助理解所描述的实现方式。在附图中，贯 穿各附图，相同的参考字符通常指相同的特征、功能上相似和/或结构上相似的元件。运些 图不一定按比例，而是强调说明教导内容的原理。运些附图不旨在W任何方式限制本教导 内容的范围。参照W下附图，从W下说明性描述中可W更好地理解该系统、装置和方法。 [003引图1示出了根据本文中所描述的原理的示例电子设备。
[0039] 图2示出了根据本文中所描述的原理的示例电子设备。
[0040] 图3示出了根据本文中所描述的原理的示例电子设备。
[0041] 图4示出了根据本文中所描述的原理的电子设备的一部分的截面的示例。
[0042] 图5示出了根据本文中所描述的原理的电子设备的一部分的截面的示例。
[0043] 图6示出了根据本文中所描述的原理的示例电子设备。
[0044] 图7示出了根据本文中所描述的原理的示例电子设备。
[0045] 图8和图9示出了根据本文中所描述的原理的示例电子设备的截面的俯视图。
[0046] 图10示出了根据本文中所描述的原理的示例电子设备。
[0047] 图IlA至图IlD示出了根据本文中的原理的示例电子设备的框图。
[004引图12A至图12C示出了根据本文中的原理的示例电子设备的框图。
[0049] 图13示出了根据本文中的原理的示例方法的流程图。
[0050] 图14示出了根据本文中的原理的计算机系统的总体架构。
[0051] 图15A不出了根据本文中的原理的不例电子设备的各部件。
[0052] 图15B示出了根据本文中的原理的示例电子设备。
[0053] 图16示出了根据本文中的原理的电子设备的非限制性示例，该电子设备形成为 条带。
[0054] 图17示出了根据本文中的原理的电子设备的非限制性示例，该电子设备形成为 条带。
[0055] 图18示出了根据本文中的原理的示例电子设备的各部件。
[0056] 图19示出了根据本文中的原理的示例电子设备。
[0057] 图20至图25示出了根据本文中所描述的原理的示例电子设备的不同视图和构 形。
[005引图26示出了根据本文中的原理的示例电子设备的截面。
【具体实施方式】
[0059] 应认识到的是，W下更详细讨论的概念的所有组合（条件是运类概念不相互不一 致）被设想为本文中所披露的发明主题的一部分。还应认识到的是，本文中明确采用的、也 可能出现在通过引用结合的任何披露中的术语应被赋予与本文中披露的具体概念最具一 致性的含义。
[0060]W下内容是与用于使用利用示例电子设备获得的测量结果数据量化用户的行为 表现和/或生理数据、和/或环境条件的度量的发明方法、装置和系统相关的各概念、及其 实施例的更详细的说明。运些示例电子设备可W包括至少一个双稳态结构。应认识的是， W上介绍和W下更详细讨论的各概念可W用许多方式中的任何方式实现，因为所披露的概 念不局限于实现方式的任何具体方式。具体实现方式的示例和应用主要是为了说明性目的 而提供的。
[0061] 如本文中所使用的，词语"包括（includes)"是指"包括但不限于"，词语"包括 (including)"是指"包括但不限于"。词语"基于"是指"至少部分基于"。
[0062] 关于结合本文中的原理的各示例在本文中描述的衬底或其他表面，对"顶"表面 和"底"表面的任何引用主要用于指示各元件/部件相对于衬底和彼此的相对位置、对准和 /或朝向，并且运些词语不一定指示任何具体参照系（例如，重力参照系）。因此，对衬底 或层的"底部"的引用不一定要求所指示的表面或层面向地面。类似地，如"在……之上"、 "在……之下"、"在……上方"、"在……下方"等词语不一定指示任何具体参照系，如重力参 照系，而是主要用于指示各元件/部件相对于衬底（或其他表面）和彼此的相对位置、对准 和/或朝向。词语"安置在……上"和"安置在……之上"包含"嵌入在……中"的含义，包 括"部分嵌入在……中"。此外，对"特征A安置在特征B上、之间或之上"的引用包含特征 A与特征B接触的示例、W及其他部件被定位在特征A与特征B之间的示例。
[0063] 描述了用于使用安装到用户的一部分上的示例电子设备量化用户的行为表现的 示例系统、方法和装置。可W使用根据本文中的任何示例的原理的电子设备来量化用户的 行为表现。
[0064] 图1示出了根据本