与服装整合的保形电子装置的制造方法
【专利说明】与服装整合的保形电子装置 相关专利申请的交叉引用
[0001] 本申请要求2012年10月9日提交的标题为"与服装整合的保形电子装置 (Conformal Electronics Integrated with Apparel)"的美国临时申请序列号 61/711，648 的优先权，该申请通过引用以其全部内容结合在此。
【背景技术】
[0002] 现代运动服装和其他服装通常是高度适应其特定功能的。现代运动服装虽然是高 度先进的，但是缺乏监测其性能和穿着者的生理条件的能力，存在许多情况，其中运动员、 战斗人员和平民大可受益于关于他们的服装和/或生理状态的即时信息。
【发明内容】
[0003] 在此描述的各种实例总体涉及关于与运动服装和其他类似产品整合的保形 (conformal)电子技术的系统、方法和设备。在此所述的示例性系统、方法和设备还涉及将 保形电子装置整合到运动服装中。
[0004] 根据本披露的一个方面，一种结合到服装中的加标签装置可以包括柔性基板，柔 性装置被安置在该柔性基板上。该柔性装置可以包括可伸缩线圈，该可伸缩线圈是由导电 材料形成的并且包括至少一个波形部分。该柔性装置还可以包括集成电路部件，该集成电 路部件被安置成邻近该可伸缩线圈并且与该可伸缩线圈电联通。该柔性装置的该电路部件 可以包括允许读取和写入的至少一个存储器。该柔性装置可以被封装和配置成用于对该至 少一个存储器进行远程数据读取和写入操作以便存储识别信息。
[0005] 根据在此所述的原理的加标签装置可以包括可擦除可编程只读存储器（EPR0M) 和电可擦除可编程只读存储器（EEPR0M)中的至少一个。
[0006] 在一个实例中，该柔性基板和柔性封装体可以被配置成使得该设备在暴露于水之 后保持功能性。该柔性基板和柔性封装体还可以被配置成使得该设备在暴露于至少三十个 洗涤循环之后保持功能性。
[0007] 在一个实例中，该装置可以被配置成用于对该至少一个存储器进行远程数据读取 和写入操作。对该至少一个存储器进行的读取和写入可以是基于由该可伸缩线圈检测到的 射频信号或基于使用该可伸缩线圈发送的射频信号。
[0008] 在一个实例中，该导电线圈的至少一个波形部分可以包括之字形结构、蛇形结构、 槽形结构、或波纹状结构，并且该至少一个线圈结构可以是多边形的、圆形的、正方形的或 矩形的。
[0009] 在一个实例中，该柔性基板包含聚合物、弹性体、织物、热塑性聚氨酯 (thermo-polyurethane)、热塑性聚酯（thermo-polyester)、橡胶材料或纸中的至少一种。 在一个实例中，该可伸缩线圈包括中空的中心区域，并且其中该柔性基板和柔性封装体被 配置成使得该设备包括与该可伸缩线圈的该中空的中心区域重合的中空的芯部。
[0010] 在一个实例中，该识别信息包括独特的标识符、使用者姓名、使用者标识、运动员 称号、运动衣号码、军事标识、洗衣说明、位置中的至少一个。
[0011] 根据本披露的另一个方面，一种用于监测温度的设备可以包括柔性基板，柔性装 置安置在该柔性基板上。该柔性装置可以包括可伸缩线圈，该可伸缩线圈是由导电材料形 成的并且包括至少一个波形部分。该柔性装置还可以包括集成电路部件，该集成电路部件 被安置成邻近该可伸缩线圈并且与该可伸缩线圈电联通。该柔性装置的该集成电路部件可 以包括允许读取和写入的至少一个存储器。该柔性装置可以包括柔性封装体。该设备还可 以包括与该柔性装置联通的温度传感器，以便执行至少一次温度测量。指示该至少一次温 度测量的数据可以存储到该至少一个存储器中。
[0012] 在一个实例中，该设备可以进一步包括与该集成电路电联通的能量供应器。该能 量供应器可以是电池或太阳能电池或其他能量收集装置。该设备还可以进一步包括与该能 量供应器和该集成电路电联通的微电容器。
[0013] 在一个实例中，该柔性装置被配置成用于以规律的时间间隔执行该至少一次温度 测量并且以规律的时间间隔将该数据存储到该至少一个存储器。在一个实例中，该集成电 路部件包括可擦除可编程只读存储器（EPROM)和电可擦除可编程只读存储器（EEPR0M)中 的至少一个。
[0014] 在一个实例中，该柔性基板和柔性封装体被配置成使得该设备在暴露于水之后保 持功能性并且能够在暴露于至少三十个洗涤循环之后保持功能性。
[0015] 在一个实例中，该设备可以被配置成用于对该至少一个存储器进行远程数据读取 和写入操作。该设备可以被配置成用于基于由该可伸缩线圈检测到的射频信号或基于使用 该可伸缩线圈发送的射频信号来执行对该至少一个存储器的读取或写入操作。
[0016] 在一个实例中，该导电线圈的至少一个波形部分可以包括之字形结构、蛇形结构、 槽形结构、或波纹状结构，并且该至少一个线圈结构可以是多边形的、圆形的、正方形的或 矩形的。
[0017] 在一个实例中，该柔性基板包含聚合物、弹性体、织物、热塑性聚氨酯、热塑性聚 酯、或纸中的至少一种。在一个实例中，该可伸缩线圈包括中空的中心区域，并且其中该柔 性基板和柔性封装体被配置成使得该设备包括与该可伸缩线圈的该中空的中心区域重合 的中空的芯部。
[0018] 在一个实例中，该温度传感器被安置在该柔性基板上，并且其中该柔性封装体将 该温度传感器封装。在一个实例中，该温度传感器是在该柔性装置外部，并且该温度传感器 被配置成用于使用无线传输协议来将指示该至少一次温度测量的数据发送到该柔性装置。 在另一个实例中，该温度传感器是在该柔性装置外部，并且其中该温度传感器通过至少一 个柔性互连件联接到该柔性装置。
[0019] 在另一个实例中，该设备进一步包括联接到该柔性装置的一个显示器，以便显示 基于该至少一次温度测量的信息。该显示器可以显示以下各项中的至少一个：指示该至少 一次温度测量的数值、表示该至少一次温度测量的图形符号、基于该至少一次温度测量的 图形绘图、或指示该至少一次温度测量与预先确定阈值的比较结果的范围指示物。在一个 实例中，该显示器可以显示基于该至少一次温度测量的衣服选择建议。该显示器可以是电 泳墨水显示器、液晶显示器或平板显示器。
[0020] 根据本披露的另一个方面，一种用于监测暴露于紫外线辐射的量的设备包括柔性 基板和安置在该柔性基板上的柔性装置。该柔性装置可以包括可伸缩线圈，该可伸缩线圈 是由导电材料形成的并且可以包括至少一个波形部分。该柔性装置还可以包括集成电路部 件，该集成电路部件被安置成邻近该可伸缩线圈并且与该可伸缩线圈电联通。该集成电路 部件可以包括允许读取和写入的至少一个存储器。该柔性装置可以用封装体来封装。该设 备可以进一步包括与该柔性装置联通的紫外线辐射传感器，以便执行至少一次紫外线辐射 测量。该设备可以被配置成用于对该至少一个存储器进行远程数据读取和写入操作，以便 存储指示该至少一次紫外线辐射测量的数据或该紫外线辐射传感器暴露于的紫外线辐射 的量的指示。
[0021] 在一个实例中，该设备可以进一步包括与该集成电路电联通的能量供应器。该能 量供应器可以是电池或太阳能电池。
[0022] 在另一个实例中，该设备可以进一步包括与该能量供应器和该集成电路电联通的 微电容器。
[0023] 在一个实例中，该设备可以被配置成用于以规律的时间间隔执行该至少一次紫外 线辐射测量，并且其中指示该至少一次紫外线辐射测量的数据以该规律的时间间隔被存 储到该允许读取和写入的存储器中。该集成电路部件可以包括可擦除可编程只读存储器 (EPROM)和电可擦除可编程只读存储器（EEPR0M)中的至少一个。
[0024] 在一个实例中，该柔性基板和柔性封装体可以被配置成用于在暴露于水之后保持 功能性并且能够在暴露于至少三十个洗涤循环之后保持功能性。
[0025] 在一个实例中，该设备可以被配置成用于对该至少一个存储器进行远程数据读取 和写入操作。该设备可以被进一步配置成用于基于由该可伸缩线圈检测到的射频信号或基 于使用该可伸缩线圈发送的射频信号来执行对该至少一个存储器的读取或写入操作。
[0026] 在一个实例中，该线圈的该至少一个波形部分可以包括之字形结构、蛇形结构、槽 形结构、或波纹状结构。该线圈结构可以是多边形的、圆形的、正方形的或矩形的。
[0027] 在一个实例中，该紫外线辐射传感器可以安置在该柔性基板上，并且可以用该封 装体来封装。在一个实例中，该紫外线辐射传感器可以是在该柔性装置外部，并且该紫外线 辐射传感器可以被配置成用于使用无线传输协议来将指示该至少一次紫外线辐射测量的 数据发送到该柔性装置。
[0028] 在另一个实例中，该紫外线辐射传感器可以是在该柔性装置外部，并且可以通过 至少一个柔性互连件联接到该柔性装置。该设备可以进一步包括联接到该柔性装置的显示 器，以便显示基于该至少一次紫外线辐射测量的信息。
[0029] 在一个实例中，该显示器可以显示以下各项中的至少一个：指示该至少一次紫外 线辐射测量的数值、表示该至少一次紫外线辐射测量的图形符号、基于该至少一次紫外线 辐射测量的图形绘图、或指示该至少一次紫外线辐射测量与一个预先确定阈值的比较结果 的范围指示物。在另一个实例中，该显示器可以显示基于该至少一次紫外线辐射测量的衣 服选择建议。该显示器可以包括电泳墨水显示器、液晶显示器或平板显示器。
[0030] 以下出版物、专利和专利申请通过引用以其全部内容结合在此：
[0031] Kim等人，"可伸缩且可折叠的娃集成电路（Stretchable and Foldable Silicon Integrated Circuits)"，科学快讯（Science Express)，2008 年3月 27 日，10. 1126/科学 (science)1154367 ；
[0032] Ko等人，"基于可压缩的娃光电装置的半球形电子眼照相机（A Hemispherical Electronic Eye Camera Based on Compressible Silicon Optoelectronics) '，，自然 (Nature)，2〇〇8 年 8 月 7 日，第妨4 卷，第 748-753 页；
[0033] Kim等人，"整合有单片集成可伸缩波状互连件的互补金属氧化物硅集成