與服裝整合的保形電子裝置的制造方法
【專利說明】與服裝整合的保形電子裝置 相關(guān)專利申請(qǐng)的交叉引用
[0001] 本申請(qǐng)要求2012年10月9日提交的標(biāo)題為"與服裝整合的保形電子裝置 (Conformal Electronics Integrated with Apparel)"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào) 61/711，648 的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)通過引用以其全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)服裝和其他服裝通常是高度適應(yīng)其特定功能的?，F(xiàn)代運(yùn)動(dòng)服裝雖然是高 度先進(jìn)的，但是缺乏監(jiān)測(cè)其性能和穿著者的生理?xiàng)l件的能力，存在許多情況，其中運(yùn)動(dòng)員、 戰(zhàn)斗人員和平民大可受益于關(guān)于他們的服裝和/或生理狀態(tài)的即時(shí)信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在此描述的各種實(shí)例總體涉及關(guān)于與運(yùn)動(dòng)服裝和其他類似產(chǎn)品整合的保形 (conformal)電子技術(shù)的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。在此所述的示例性系統(tǒng)、方法和設(shè)備還涉及將 保形電子裝置整合到運(yùn)動(dòng)服裝中。
[0004] 根據(jù)本披露的一個(gè)方面，一種結(jié)合到服裝中的加標(biāo)簽裝置可以包括柔性基板，柔 性裝置被安置在該柔性基板上。該柔性裝置可以包括可伸縮線圈，該可伸縮線圈是由導(dǎo)電 材料形成的并且包括至少一個(gè)波形部分。該柔性裝置還可以包括集成電路部件，該集成電 路部件被安置成鄰近該可伸縮線圈并且與該可伸縮線圈電聯(lián)通。該柔性裝置的該電路部件 可以包括允許讀取和寫入的至少一個(gè)存儲(chǔ)器。該柔性裝置可以被封裝和配置成用于對(duì)該至 少一個(gè)存儲(chǔ)器進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取和寫入操作以便存儲(chǔ)識(shí)別信息。
[0005] 根據(jù)在此所述的原理的加標(biāo)簽裝置可以包括可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EPR0M) 和電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPR0M)中的至少一個(gè)。
[0006] 在一個(gè)實(shí)例中，該柔性基板和柔性封裝體可以被配置成使得該設(shè)備在暴露于水之 后保持功能性。該柔性基板和柔性封裝體還可以被配置成使得該設(shè)備在暴露于至少三十個(gè) 洗滌循環(huán)之后保持功能性。
[0007] 在一個(gè)實(shí)例中，該裝置可以被配置成用于對(duì)該至少一個(gè)存儲(chǔ)器進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取 和寫入操作。對(duì)該至少一個(gè)存儲(chǔ)器進(jìn)行的讀取和寫入可以是基于由該可伸縮線圈檢測(cè)到的 射頻信號(hào)或基于使用該可伸縮線圈發(fā)送的射頻信號(hào)。
[0008] 在一個(gè)實(shí)例中，該導(dǎo)電線圈的至少一個(gè)波形部分可以包括之字形結(jié)構(gòu)、蛇形結(jié)構(gòu)、 槽形結(jié)構(gòu)、或波紋狀結(jié)構(gòu)，并且該至少一個(gè)線圈結(jié)構(gòu)可以是多邊形的、圓形的、正方形的或 矩形的。
[0009] 在一個(gè)實(shí)例中，該柔性基板包含聚合物、彈性體、織物、熱塑性聚氨酯 (thermo-polyurethane)、熱塑性聚酯（thermo-polyester)、橡膠材料或紙中的至少一種。 在一個(gè)實(shí)例中，該可伸縮線圈包括中空的中心區(qū)域，并且其中該柔性基板和柔性封裝體被 配置成使得該設(shè)備包括與該可伸縮線圈的該中空的中心區(qū)域重合的中空的芯部。
[0010] 在一個(gè)實(shí)例中，該識(shí)別信息包括獨(dú)特的標(biāo)識(shí)符、使用者姓名、使用者標(biāo)識(shí)、運(yùn)動(dòng)員 稱號(hào)、運(yùn)動(dòng)衣號(hào)碼、軍事標(biāo)識(shí)、洗衣說明、位置中的至少一個(gè)。
[0011] 根據(jù)本披露的另一個(gè)方面，一種用于監(jiān)測(cè)溫度的設(shè)備可以包括柔性基板，柔性裝 置安置在該柔性基板上。該柔性裝置可以包括可伸縮線圈，該可伸縮線圈是由導(dǎo)電材料形 成的并且包括至少一個(gè)波形部分。該柔性裝置還可以包括集成電路部件，該集成電路部件 被安置成鄰近該可伸縮線圈并且與該可伸縮線圈電聯(lián)通。該柔性裝置的該集成電路部件可 以包括允許讀取和寫入的至少一個(gè)存儲(chǔ)器。該柔性裝置可以包括柔性封裝體。該設(shè)備還可 以包括與該柔性裝置聯(lián)通的溫度傳感器，以便執(zhí)行至少一次溫度測(cè)量。指示該至少一次溫 度測(cè)量的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)到該至少一個(gè)存儲(chǔ)器中。
[0012] 在一個(gè)實(shí)例中，該設(shè)備可以進(jìn)一步包括與該集成電路電聯(lián)通的能量供應(yīng)器。該能 量供應(yīng)器可以是電池或太陽(yáng)能電池或其他能量收集裝置。該設(shè)備還可以進(jìn)一步包括與該能 量供應(yīng)器和該集成電路電聯(lián)通的微電容器。
[0013] 在一個(gè)實(shí)例中，該柔性裝置被配置成用于以規(guī)律的時(shí)間間隔執(zhí)行該至少一次溫度 測(cè)量并且以規(guī)律的時(shí)間間隔將該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到該至少一個(gè)存儲(chǔ)器。在一個(gè)實(shí)例中，該集成電 路部件包括可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM)和電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPR0M)中 的至少一個(gè)。
[0014] 在一個(gè)實(shí)例中，該柔性基板和柔性封裝體被配置成使得該設(shè)備在暴露于水之后保 持功能性并且能夠在暴露于至少三十個(gè)洗滌循環(huán)之后保持功能性。
[0015] 在一個(gè)實(shí)例中，該設(shè)備可以被配置成用于對(duì)該至少一個(gè)存儲(chǔ)器進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取 和寫入操作。該設(shè)備可以被配置成用于基于由該可伸縮線圈檢測(cè)到的射頻信號(hào)或基于使用 該可伸縮線圈發(fā)送的射頻信號(hào)來執(zhí)行對(duì)該至少一個(gè)存儲(chǔ)器的讀取或?qū)懭氩僮鳌?br>[0016] 在一個(gè)實(shí)例中，該導(dǎo)電線圈的至少一個(gè)波形部分可以包括之字形結(jié)構(gòu)、蛇形結(jié)構(gòu)、 槽形結(jié)構(gòu)、或波紋狀結(jié)構(gòu)，并且該至少一個(gè)線圈結(jié)構(gòu)可以是多邊形的、圓形的、正方形的或 矩形的。
[0017] 在一個(gè)實(shí)例中，該柔性基板包含聚合物、彈性體、織物、熱塑性聚氨酯、熱塑性聚 酯、或紙中的至少一種。在一個(gè)實(shí)例中，該可伸縮線圈包括中空的中心區(qū)域，并且其中該柔 性基板和柔性封裝體被配置成使得該設(shè)備包括與該可伸縮線圈的該中空的中心區(qū)域重合 的中空的芯部。
[0018] 在一個(gè)實(shí)例中，該溫度傳感器被安置在該柔性基板上，并且其中該柔性封裝體將 該溫度傳感器封裝。在一個(gè)實(shí)例中，該溫度傳感器是在該柔性裝置外部，并且該溫度傳感器 被配置成用于使用無線傳輸協(xié)議來將指示該至少一次溫度測(cè)量的數(shù)據(jù)發(fā)送到該柔性裝置。 在另一個(gè)實(shí)例中，該溫度傳感器是在該柔性裝置外部，并且其中該溫度傳感器通過至少一 個(gè)柔性互連件聯(lián)接到該柔性裝置。
[0019] 在另一個(gè)實(shí)例中，該設(shè)備進(jìn)一步包括聯(lián)接到該柔性裝置的一個(gè)顯示器，以便顯示 基于該至少一次溫度測(cè)量的信息。該顯示器可以顯示以下各項(xiàng)中的至少一個(gè)：指示該至少 一次溫度測(cè)量的數(shù)值、表示該至少一次溫度測(cè)量的圖形符號(hào)、基于該至少一次溫度測(cè)量的 圖形繪圖、或指示該至少一次溫度測(cè)量與預(yù)先確定閾值的比較結(jié)果的范圍指示物。在一個(gè) 實(shí)例中，該顯示器可以顯示基于該至少一次溫度測(cè)量的衣服選擇建議。該顯示器可以是電 泳墨水顯示器、液晶顯示器或平板顯示器。
[0020] 根據(jù)本披露的另一個(gè)方面，一種用于監(jiān)測(cè)暴露于紫外線輻射的量的設(shè)備包括柔性 基板和安置在該柔性基板上的柔性裝置。該柔性裝置可以包括可伸縮線圈，該可伸縮線圈 是由導(dǎo)電材料形成的并且可以包括至少一個(gè)波形部分。該柔性裝置還可以包括集成電路部 件，該集成電路部件被安置成鄰近該可伸縮線圈并且與該可伸縮線圈電聯(lián)通。該集成電路 部件可以包括允許讀取和寫入的至少一個(gè)存儲(chǔ)器。該柔性裝置可以用封裝體來封裝。該設(shè) 備可以進(jìn)一步包括與該柔性裝置聯(lián)通的紫外線輻射傳感器，以便執(zhí)行至少一次紫外線輻射 測(cè)量。該設(shè)備可以被配置成用于對(duì)該至少一個(gè)存儲(chǔ)器進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取和寫入操作，以便 存儲(chǔ)指示該至少一次紫外線輻射測(cè)量的數(shù)據(jù)或該紫外線輻射傳感器暴露于的紫外線輻射 的量的指示。
[0021] 在一個(gè)實(shí)例中，該設(shè)備可以進(jìn)一步包括與該集成電路電聯(lián)通的能量供應(yīng)器。該能 量供應(yīng)器可以是電池或太陽(yáng)能電池。
[0022] 在另一個(gè)實(shí)例中，該設(shè)備可以進(jìn)一步包括與該能量供應(yīng)器和該集成電路電聯(lián)通的 微電容器。
[0023] 在一個(gè)實(shí)例中，該設(shè)備可以被配置成用于以規(guī)律的時(shí)間間隔執(zhí)行該至少一次紫外 線輻射測(cè)量，并且其中指示該至少一次紫外線輻射測(cè)量的數(shù)據(jù)以該規(guī)律的時(shí)間間隔被存 儲(chǔ)到該允許讀取和寫入的存儲(chǔ)器中。該集成電路部件可以包括可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 (EPROM)和電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPR0M)中的至少一個(gè)。
[0024] 在一個(gè)實(shí)例中，該柔性基板和柔性封裝體可以被配置成用于在暴露于水之后保持 功能性并且能夠在暴露于至少三十個(gè)洗滌循環(huán)之后保持功能性。
[0025] 在一個(gè)實(shí)例中，該設(shè)備可以被配置成用于對(duì)該至少一個(gè)存儲(chǔ)器進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取 和寫入操作。該設(shè)備可以被進(jìn)一步配置成用于基于由該可伸縮線圈檢測(cè)到的射頻信號(hào)或基 于使用該可伸縮線圈發(fā)送的射頻信號(hào)來執(zhí)行對(duì)該至少一個(gè)存儲(chǔ)器的讀取或?qū)懭氩僮鳌?br>[0026] 在一個(gè)實(shí)例中，該線圈的該至少一個(gè)波形部分可以包括之字形結(jié)構(gòu)、蛇形結(jié)構(gòu)、槽 形結(jié)構(gòu)、或波紋狀結(jié)構(gòu)。該線圈結(jié)構(gòu)可以是多邊形的、圓形的、正方形的或矩形的。
[0027] 在一個(gè)實(shí)例中，該紫外線輻射傳感器可以安置在該柔性基板上，并且可以用該封 裝體來封裝。在一個(gè)實(shí)例中，該紫外線輻射傳感器可以是在該柔性裝置外部，并且該紫外線 輻射傳感器可以被配置成用于使用無線傳輸協(xié)議來將指示該至少一次紫外線輻射測(cè)量的 數(shù)據(jù)發(fā)送到該柔性裝置。
[0028] 在另一個(gè)實(shí)例中，該紫外線輻射傳感器可以是在該柔性裝置外部，并且可以通過 至少一個(gè)柔性互連件聯(lián)接到該柔性裝置。該設(shè)備可以進(jìn)一步包括聯(lián)接到該柔性裝置的顯示 器，以便顯示基于該至少一次紫外線輻射測(cè)量的信息。
[0029] 在一個(gè)實(shí)例中，該顯示器可以顯示以下各項(xiàng)中的至少一個(gè)：指示該至少一次紫外 線輻射測(cè)量的數(shù)值、表示該至少一次紫外線輻射測(cè)量的圖形符號(hào)、基于該至少一次紫外線 輻射測(cè)量的圖形繪圖、或指示該至少一次紫外線輻射測(cè)量與一個(gè)預(yù)先確定閾值的比較結(jié)果 的范圍指示物。在另一個(gè)實(shí)例中，該顯示器可以顯示基于該至少一次紫外線輻射測(cè)量的衣 服選擇建議。該顯示器可以包括電泳墨水顯示器、液晶顯示器或平板顯示器。
[0030] 以下出版物、專利和專利申請(qǐng)通過引用以其全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此：
[0031] Kim等人，"可伸縮且可折疊的娃集成電路（Stretchable and Foldable Silicon Integrated Circuits)"，科學(xué)快訊（Science Express)，2008 年3月 27 日，10. 1126/科學(xué) (science)1154367 ；
[0032] Ko等人，"基于可壓縮的娃光電裝置的半球形電子眼照相機(jī)（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 頁(yè)；
[0033] Kim等人，"整合有單片集成可伸縮波狀互連件的互補(bǔ)金屬氧化物硅集成