具有挤压部件的柔性装置制造方法及图纸

本公开的至少一些实施方案涉及一种柔性装置，所述柔性装置包括柔性部件层和靠近所述柔性部件层设置的挤压装置。所述挤压装置允许所述柔性部件层在第一状态下弯曲。所述挤压装置被构造成抵抗所述柔性部件层在第二状态下的弯曲。的弯曲。的弯曲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有挤压部件的柔性装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2018年6月28日提交的美国专利申请62/691471的权益，该专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。


[0003]本公开涉及可用于运动阻力的挤压装置。

技术实现思路

[0004]本公开的至少一些实施方案涉及柔性电子装置，包括：包括至少一个电子部件的柔性部件层，以及靠近该柔性部件层设置的挤压装置。挤压装置在第一状态下允许柔性部件层弯曲。挤压装置被构造成在第二状态下抵抗柔性部件层的弯曲。
附图说明
[0005]附图被结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，并且附图与描述一起解释本专利技术的优点和原理。在附图中，
[0006]图1A至图1F示出了静电挤压装置的若干示例；
[0007]图2A至图2B示出了挤压片的示例；
[0008]图3A和图3B示出了挤压装置中的挤压片的布置的一些示例；
[0009]图4A至图4F示出了具有图案和特征部的挤压片的一些示例；
[0010]图4G示出了推压元件的一个示例；
[0011]图5A示出了具有挤压装置的柔性设备的一个示例；
[0012]图5B示出了具有挤压装置的柔性显示器的一个示例；
[0013]图6示出了组装静电挤压装置的流程图；
[0014]图7A和图7B示出了推压部件的一些示例；并且
[0015]图8示出了挤压装置的实验室原型。
[0016]在附图中，相似的附图标号指示相似的元件。虽然可能未按比例绘制的上述附图示出了本公开的各种实施方案，但还可以设想其它实施方案，如在具体实施方式中所指出。在所有情况下，本公开以示例性实施方案的表示的方式而非通过表述限制来描述当前所公开的公开内容。应当理解，本领域的技术人员可想出许多其它修改和实施方案，这些修改和实施方案落在本公开的范围和实质内。
具体实施方式
[0017]除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中所使用的表达特征尺寸、量和物理特性的所有数在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望特性而变化。由端点表述的数值范
围的使用包括该范围内的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任何范围。
[0018]除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一个/种”和“所述”涵盖了具有多个指代物的实施方案。除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中使用的，术语“或”一般以其包括“和/或”的意义采用。
[0019]为了便于描述，本文中使用的空间相关的术语(包括但不限于“下”、“上”、“在......下方”、“在......下面”、“在......上面”和“在......顶部”)(如果在本文中使用)用于描述(多个)元件相对于另一元件的空间关系。除了附图中描绘和本文所述的特定取向外，此类空间相关的术语涵盖装置在使用或操作时的不同取向。例如，如果附图中所描绘的对象翻转或倒转，则先前描述的在其它元件下面或下方的部分此时将在那些其它元件上面。
[0020]如本文所用，例如当元件、部件或层被描述为在另一元件、部件或层“上”、“连接到”、“耦合到”或“接触”另一元件、部件或层时，其可直接在后者之上、直接连接到后者、直接耦合到后者或直接接触后者，或例如居间元件、部件或层可在特定元件、部件或层之上，或连接到、耦合到或接触特定元件、部件或层。当元件、部件或层例如被称为“直接在另一元件上”、“直接连接到”、“直接耦合到”或“直接接触”另一元件时，例如不存在居间元件、部件或层。
[0021]通常需要具有可调节的刚度和可变运动阻力的制品。例如，柔性显示器是可弯曲的并且能够维持弯曲位置。本公开的至少一些实施方案涉及生成受控运动阻力的静电挤压装置。此类挤压装置可结合到各种装置、系统和结构中以抵抗不同的运动，例如弯曲运动、平移、旋转等。这些运动可在很大程度上为平面的，或沿表面或在表面内。
[0022]材料片可用真空挤压在一起以抵抗运动。材料片可用静电挤压在一起。这消除了对真空源和不透气包封的需要。先前的静电挤压装置具有若干局限性。一些装置仅能够简单地弯曲片，这些片仅能够成形为可展曲表面(或具有零高斯曲率的平滑表面)。先前的装置往往难以在高电压下构建和操作。
[0023]本公开的至少一些实施方案涉及挤压装置，该挤压装置可用于在一种状态下允许弯曲并且在另一种状态下抵抗弯曲。在一些实施方案中，挤压装置包括多个片，并且这些片可被以静电方式挤压以抵抗运动。这种挤压装置包括导电层和设置在相邻导电层之间的介电层。本公开的至少一些实施方案涉及可在低电压下操作但仍实现可用水平的运动阻力的静电挤压装置。低电压是指在任何两个带相反电荷的导电层之间的最小距离内低于空气的击穿电压的电压。现有的挤压装置中的一些挤压装置包括介电层，这些介电层延伸远超过导电层以使得两个带相反电荷的导体之间在空气中的最短路径比穿过介电层的路径长得多。这使得此类挤压装置更难以制造并且易受介电层中的针孔或裂缝的影响，因为这些针孔或裂缝将在带相反电荷的导体之间产生将允许空气击穿(短路和电弧放电)的距离。本公开中的挤压装置的一些实施方案不受短路或电弧放电的影响，尽管在介电层中存在裂缝、切口、针孔和其它缺陷。在一些实施方案中，导电层保持在介电层的厚度处或超过介电层的厚度，并且挤压装置在该距离内在低于空气击穿电压的电压下操作。在一些实施方案中，挤压片可在不对这些片的边缘进行特殊处理的情况下从材料的连续卷切割下来并用于组装挤压装置。这使得用于静电片挤压装置的低成本高速制造方法成为可能，其中形成片材料
的卷，并且然后容易地将其转换成所需的形状并将其组装成装置。在一些情况下，低电压挤压装置具有在装置中存储少得多的能量的优点，并且在人体上和人体附近使用更安全。
[0024]击穿电压是指将导致空气发生击穿并且在两个导体之间的给定距离的间隙中变得具有导电性的电压。这也称为在该间隙中的电弧放电或火花放电。击穿电压随压力而变化。本公开整体涉及在地球上经历的标准压力范围内的空气击穿电压。在本公开中，击穿电压是指未有意电连接的任何两个导体之间通过空气(不通过其它介电材料)的最短距离。在本公开中，给定距离和压力下击穿电压的值已被充分研究多年，并且公认在大于几微米的间隙处遵循帕邢定律，但在较小间隙处背离该定律。可使用Babrauskas、Vytenis在Interflam 2013年卷2第1489-1498页发表的“极小间隙距离内空气中的电弧击穿”(Arc Breakdown in Air over Very Small Gap Distances，Interflam 2013，Volume 2，pp.1489-1498)中提出的简化公式确定击穿电压，如以下公式(1)所提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种柔性电子装置，包括：柔性部件层，所述柔性部件层包括至少一个电子部件；和挤压装置，所述挤压装置靠近所述柔性部件层设置，其中所述挤压装置在第一状态下允许所述柔性部件层弯曲，其中所述挤压装置被构造成在第二状态下抵抗所述柔性部件层的弯曲。2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述挤压装置包括多个片。3.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述多个片包括导电层，使得所述挤压装置能够以静电方式被挤压。4.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述挤压装置能够通过真空被挤压。5.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述多个片中的至少一些片基本上适形于所述柔性部件层的主表面。6.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述多个片中的至少一些片基本上垂直于所述柔性部件层的主表面。7.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述电子装置为显示器。8.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述电子装置为可穿戴电子装置。9.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：