CN106030798A - 具有变形指示器的适形电子器件 - Google Patents

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CN106030798A CN201580009787.0A CN201580009787A CN106030798A CN 106030798 A CN106030798 A CN 106030798A CN 201580009787 A CN201580009787 A CN 201580009787A CN 106030798 A CN106030798 A CN 106030798A
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布莱恩·基恩
雅各布·芬努科
梅丽莎·瑟罗洛
桑贾伊·古普塔
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Abstract

披露了一种具有变形指示器的适形电子设备。该适形电子设备包括：电子器件，该电子器件可操作用于对在其上或靠近其布置有适形设备的对象的一个或多个参数进行测量；适形层，该适形层对该电子器件进行包封；以及变形指示器，该变形指示器被配置成用于指示该电子器件、该适形层、该适形设备或其组合的变形阈值。

Description

具有变形指示器的适形电子器件
相关申请的交叉引用和优先权申明
本申请要求于2014年2月24日提交的美国临时专利申请号61/943,614的优先权的权益，该申请通过引用以其全部内容并且出于所有目的结合在此。
技术领域
本披露的多个方面通常涉及柔性和/或可伸展的集成电路(IC)电子器件。更具体地，本披露的多个方面涉及柔性和/或可伸展的适形电子设备。
背景技术
集成电路(IC)是信息时代的基石和当今信息技术产业的基础。集成电路(亦称为“芯片”或“微芯片”)是一组互连电子部件(诸如晶体管、电容器和电阻器)，这些互连电子部件被蚀刻或被压印到半导体材料(诸如硅或锗)上。集成电路呈现各种形式，诸如一些非限制性示例，包括传感器、微处理器、放大器、闪存、专用集成电路(ASIC)、静态随机存取存储器(SRAM)、数字信号处理器(DSP)、动态随机存取存储器(DRAM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)以及可编程逻辑。集成电路用于不可胜数的产品中，包括：计算机(例如个人计算机、膝上计算机和平板计算机)、智能电话、平面屏幕电视、医疗仪器、通信和联网设备、飞机、飞行器和汽车。
集成电路技术和微芯片制造的发展已经引起了芯片尺寸的稳定下降以及电路密度和电路性能的增加。半导体集成规模已经发展到这样一个阶段，其中，单个半导体芯片可以在小于美分的硬币空间中容纳数千万至多于数百亿的器件。此外，在现代微芯片中的每根导电线的宽度可以被制成小至零点几纳米。半导体芯片的运行速度和整体性能(例如时钟速度和信号净切换速度)已随同集成水平增加了。为了跟上片上电路切换频率和电路密度的增加，半导体封装体目前提供比仅几年前的封装体更大的引脚数、更大的功率耗散、更多的保护以及更高的速度。
集成电路的发展已经引起了其他领域内的相关发展。一种这样的领域是传感器。集成电路的发展已经允许传感器变得更小且更高效，而同时变得更能够进行复杂的操作。在传感器和电路领域的其他发展通常已经引起了可穿戴电路(亦称为“可穿戴设备”或“可穿戴系统”)。在医疗领域内，作为示例，可穿戴设备已经产生了通过使患者穿戴监测具体特性的传感器来获取、分析和诊断患者的医疗问题的新方法。与医疗领域相关，已经在运动和娱乐领域内创建了其他可穿戴设备以用于监测物理活动和健身的目的。例如，用户可以穿戴设备(诸如可穿戴跑步教练)以便对活动(如跑步、步行)过程中行进的距离进行测量并且对用户在活动过程中运动的运动学进行测量。
可穿戴电路、设备和系统依赖于变形，诸如柔性的、可弯曲的、可压缩的、可缠绕的、可伸展的等以便适形于对象。典型地，此种可穿戴电路包括包封在适形层中的电子器件。虽然适形层可以变形，但是适形层内的电子器件可能无法变形至与适形层一样的程度。另外地，尽管适形层和电子器件两者都能变形，但是这些部件仍然具有在其上可能损坏部件和/或使部件发生故障的变形阈值。从而，此类可穿戴电路、设备和系统易于损坏和/或由于变形超出构成部件的耐受性而引起的毁坏。
因此存在对包括指示变形阈值的指示器的适形电子设备的需要。
发明内容
根据本披露的多个方面，穿戴在用户身上的适形电子设备包括指示针对使适形电子设备发生变形的一个或多个变形阈值的一个或多个指示器。
根据本披露的某些方面，适形电子设备包括电子器件，所述电子器件可操作用于针对在其上或靠近其布置有适形设备的对象对对象的一个或多个参数进行测量。所述适形电子设备进一步包括对所述电子器件进行包封的适形层。所述适形电子设备还包括被配置成用于指示所述电子器件、所述适形层、所述适形设备或其组合的变形阈值的变形指示器。
根据本披露的进一步方面，披露了包括适形衬底的适形电子设备。所述适形电子设备进一步包括布置在所述适形衬底上和/或适形衬底内的一个或多个电子部件，所述一个或多个电子部件可操作用于对穿戴所述适形设备的用户的一个或多个参数进行测量。另外地，所述适形电子设备包括应变限制器，所述应变限制器可操作用于响应于应用到所述适形电子设备的变形而改变所述适形衬底、所述一个或多个电子部件、所述适形电子设备或其组合的位移。
根据本概念的附加方面，适形电子设备包括一个或多个电子部件，所述一个或多个电子部件可操作用于对穿戴所述适形设备的用户的一个或多个参数进行测量。所述适形电子设备进一步包括包围所述一个或多个电子器件的适形包封层。此外，所述适形电子设备包括变形指示器，所述变形指示器被配置成用于指示所述适形电子设备的变形阈值。所述适形电子设备的所述包封层可操作用于在所述适形电子设备的变形阈值上揭示所述变形指示器。
以上发明内容不旨在代表本披露的每个实施例或每个方面。相反，前述发明内容仅提供对在此所阐述的一些新颖方面和特征的范例。当与附图和所附权利要求书结合时，以上特征和优点以及本披露的其他特征和优点将容易从代表实施例的以下详细描述和实施本发明的方式中变得明显。
附图描述
从示例性实施例的说明中并一起参照附图，本披露将更好地得到理解，在附图中：
图1示出了根据本概念的一些方面的适形电子设备。
图2A示出了根据本披露的一些附加方面的适形电子设备。
图2B和图2C示出了根据本概念的多个方面的图2A的适形电子设备的伸展变形的透视图。
图3示出了根据本概念的多个方面的适形电子设备的示例性变形类型的透视图。
图4示出了根据本概念的附加方面的图3的适形电子设备的示例性变形类型的透视图。
图5A和图5B示出了根据本概念的附加方面的施加到图3的适形电子设备的示例性变形类型的透视图。
图6示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备的指示器的透视图。
图7示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备的指示器的顶视图。
图8A和图8B示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备的指示器的透视图。
图9A至图9C示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备的指示器的透视图。
图10A和图10B示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备的指示器的视图。
图11A和图11B示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备的指示器的视图。
图12A和图12B示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备的指示器的视图。
图13A示出了根据本概念的多个方面的适形电子设备内的应变限制器。
图13B示出了根据本概念的多个方面的位移与施加到应变限制器的力的曲线图。
图14示出了根据本概念的多个方面的具有应变限制器和指示器的适形电子设备。
本披露易有各种修改和替代形式，并且一些代表性实施例已经通过举例的方式在这些附图中示出并且将在此详细地描述。然而，应当理解，本发明并不旨在限于所披露的具体形式。相反，本披露将覆盖落入如由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的修改、等效物以及替代方案。
具体实施方式
本披露易受许多不同形式的实施例的影响。在附图中示出并且将在此详细描述代表性实施例，其中，理解的是本披露将被认为是本披露的原理的示范并且不旨在将本披露的宽泛方面限制于所展示的实施例。在这种程度上，例如在摘要、概述和具体实施方式部分中披露而未在权利要求书中明确阐述的元素和限制不应被通过暗示、推理或其他方式单独地或全体地结合到权利要求书中。出于本具体实施方式的目的，除非明确地否认：单数包括复数并且反之亦然；并且词语“包括(including)”意味着“包括但不限于(includingwithout limitation)”。此外，例如，近似表示的单词，诸如“约(about)”、“几乎(almost)”、“基本上(substantially)”、“近似(approximately)”等在此可以在“处于(at)、接近(near)或几乎处于(nearly at)”、或者“在其3-5％内(within 3-5％of)”、或者“在可接受的制造容差内(within acceptable manufacturing tolerances)”或其任何逻辑组合的意义上被使用。
除非明确指出相反，否则如在此在本说明书中使用的不定冠词“一个(a)”和“一个(an)”应理解成意指“至少一个”。
如在此在本说明书中使用的短语“和/或”应理解成意指如此联合的这些元素中的“任一者或两者”，即在一些情况下相结合地出现并且在其他情况下分开出现的元素。用“和/或”列出的多个元素应以相同的方式理解，即如此联合的元素中的“一个或多个”。除了通过“和/或”从句具体指明的元素之外，还可以任选地存在其他元素，而无论是与具体指出的那些元素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，当结合开放性语言诸如“包括”使用时，对“A和/或B”的引用在一个实施例中可以是仅指A(任选地包括除了B以外的元素)；在另一个实施例中可以是仅指B(任选地包括A以外的元素)；在又另一个实施例中可以是指A和B两者(任选地包括其他元素)。
如在此在说明书中所使用的，短语“至少一个”在引用一个或多个元素的列表的情况下，应被理解为意指选自该元素列表中的这些元素中的任何一个或多个的至少一个元素，但不必包括在该元素列表内具体列出的每一个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中的元素的任何组合。这个定义还允许除了该元素列表内具体指明的元素之外可以任选地存在短语“至少一个”所指代的元素，而无论与具体指出的那些元素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”(或等效地“A或B中的至少一个”、或等效地“A和/或B中的至少一个”)可以在一个实施例中指代至少一个(任选地包括多于一个)A，而不存在B(并且任选地包括除B以外的元素)；在另一个实施例中指代至少一个(任选地包括多于一个)B，而不存在A(并且任选地包括除A以外的元素)；在又另一个实施例中指代至少一个(任选地包括多于一个)A以及至少一个(任选地包括多于一个)B(并且任选地包括其他元素)等。
术语“柔性的”和“可伸展的”以及“可弯曲的”(包括其词根和衍生词)，当用作形容词来修饰电子器件、电子部件、电子电路、电子系统和电子设备或装置时旨在包含电子器件，这些电子器件包括至少一些具有顺从或弹性性质的部件，从而使得电路分别能够收缩、伸展和/或弯曲，而不开裂或打破或折中其电子特性。这些术语还旨在包含具有多个部件(无论这些部件自身是否是单独可伸展的、柔性的或可弯曲的)的电路，这些部件以这种方式配置以便当施加到可伸展的、可弯曲的、膨胀的或以其他方式顺从的表面上时调节并保持功能。在视为“极度可伸展的”配置中，当抵挡高平移应变(诸如在-100％至100％、-1000％至1000％，并且，在一些实施例中，高至-100,000％至+100,000％的范围内)和/或高旋转应变(诸如至180°或更大的程度)时电路能够伸展和/或压缩和/或弯曲，而不破碎或打破并且同时基本上维持在非应变状态下发现的电子性能。
图1示出了根据本披露的多个方面的适形电子设备100。适形电子设备100包括由包封层101(或衬底)所包围的电子器件(未示出)。例如，包封层101可以是软的、柔性的和/或以其他方式可伸展的非导电和/或导电材料，该衬底可以适形于其上布置有适形电子设备100的表面轮廓。这种表面的示例包括但不限于用户诸如人类或动物或任何其他对象的身体部位。包封层101的合适材料包括例如聚合物或聚合物材料。适用的聚合物或聚合物材料的非限制性示例包括但不限于硅树脂、非导电和选择性导线两者(如一个或多个导电区域和/或全部导电)或聚氨酯。适用的聚合物或聚合物材料的非限制性示例包括塑料(包括热塑性、热固性塑料或者生物可降解塑料)、弹性体(包括热塑性弹性体、热固性弹性体或者生物降解可弹性体)以及纤维织物(包括天然纤维织物或合成纤维织物)、诸如但不限于丙烯酸酯、缩醛缩聚物、生物可降解聚合物、纤维素聚合物、含氟聚合物、尼龙、聚丙烯腈聚合物、聚酰胺酰亚胺聚合物、聚芳酯、聚苯并咪唑、聚丁烯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亚胺、聚乙烯、聚乙烯共聚物和改性聚乙烯、聚酮、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚甲基戊烯、聚亚苯基氧化物和聚亚苯基硫醚、聚邻苯二甲酰胺、聚丙烯、聚氨酯、苯乙烯树脂、基于砜的树脂、基于乙烯基的树脂、或这些材料的任何组合。在示例中，本文中的聚合物或聚合物材料可以是UV可固化聚合物，诸如但不限于UV可固化硅树脂。
可使用任何合适的工艺(例如铸造、模制、冲压或任何其他已知的或以下研发的制造方法)来形成包封层101。而且，包封层101可包括各种各样的可选特征件，诸如孔、突出物、沟槽、凹痕、非导电互连或任何其他特征件。通过非限制性示例，可以使用包模工艺形成包封层101。通常，包模允许将之前制造的部分插入注塑模制机器的模具腔中，该模具腔在第一部分上或周围形成新的塑料部分、截面或层。一种这样的包模工艺包括直接铸造液体材料，该液体材料能够在电子器件上形成包封层101。然后可以对液体材料进行固化(例如冷却并凝固)。可以在任何合适的条件下例如通过在经铸造的液体材料上施加压力、加热衬底和/或应用真空来进行固化。
作为另一示例，可以使用层压工艺将电子器件嵌入在包封层101中。例如，包封层101可以被预先浇注到薄片之中。液体粘接剂(例如用来形成包封层的未固化的液体材料或任何其他合适的粘接剂)然后可以布置在电子器件上。包封层101然后可以布置在粘接剂上并且施加压力以便挤出多余的粘接剂。粘接剂然后可以固化以便将包封层101固定地耦接于电子器件至少一部分上，由此形成图1的适形电子设备100。
适形电子设备100的电子器件可被配置成为变形，诸如柔性的、可弯曲的、可伸展的、可缠绕的和/或可压缩的。相应地，适形电子设备100的电子器件可至少部分地适形于对象的表面，诸如用户的皮肤。根据一些实施例，电子器件包括由一个或多个互连而互相连接的多个设备“岛状物”。本文中所提及的包封离散岛状物或“封装体”是例如以“设备岛状物”安排被安排的并且自身能够进行在此所描述的功能性或其一部分的离散操作设备。操作设备的这种功能性可以包括例如集成电路、物理传感器(例如温度、PH、光、辐射等)、生物传感器、化学传感器、放大器、A/D和D/A转换器、集光器、机电换能器、压电致动器、光发射电子装置(例如LED)以及其任何组合。使用一个或多个标准IC(例如在单晶硅上的CMOS)的目的和优点是使用高质量的、高性能的且高功能的电路部件，这些电路部件用已知的工艺可容易获得并且大量生产，并且其提供了一系列的功能性和数据生成，远优于由无源装置产生的那些功能性和数据生成。
可由设备岛状物之间的互连至少部分地实现电子器件弯折、弯曲、伸展、缠绕和/或压缩的能力，而设备岛状物可仍保持更加坚硬。设备岛状物和电子器件通常被配置成用于进行感测、测量和/或以其他方式对靠近适形电子设备100的对象的一个或多个参数进行量化。电子器件允许适形电子设备100提供适形感测能力、提供与表面的机械透明紧密接触以便改进对生理信息或者与至少一个对象相关联的其他信息的测量和/或分析。通过举例的方式，对象可以是穿戴适形电子设备100的用户。该用户可以是人类或者非人类动物。用户可将适形电子设备100穿戴在身体部位上(诸如在手臂、腿部、胸部、腕部、头部上等)以便获得针对身体部位的一个或多个参数的一项或多项测量。一项或多个项量可以是例如但不限于加速度测量、肌肉激活测量、心率测量、心电图(ECG)测量、电活动测量、温度测量、水化水平测量结果、神经活动测量、电导测量、环境测量、压力测量和/或其组合。
适形电子设备100的电子器件可包括一个或多个无源电子部件和/或一个或多个有源电子部件。无源和/或有源电子部件提供各种各样的感测模态。通过举例的方式且不进行限制，这种部件可包括晶体管、放大器、光检测器、光二极管阵列、显示器、发光设备、光伏设备、传感器、发光二极管、半导体激光器阵列、光学成像系统、大区域电子设备、逻辑门阵列、微处理器、集成电路、电子设备、光学设备、光电设备、机械设备、微机电设备、纳米机电设备、微流体设备、热设备和其他设备结构。
根据一些实施例，电子器件可对一个或多个参数进行分析以用于各种应用，诸如医疗诊断、医疗、物理活动、运动、物理治疗和/或临床目的。通过举例的方式，可以对适形电子设备100收集的一个或多个参数的数据连同基于感测身体的其他生理测量结果收集的数据进行分析，以便提供与医疗诊断、医疗、身体状态、物理活动、运动、物理治疗和/或临床目的有关的有用信息。与药物制剂组合时，一个或多个参数的数据可用于监测和/或确定受试者组织，包括治疗方案的顺应性和/或效果。而且，适形电子设备100的尺寸、重量和/或放置不会妨碍对一个或多个参数进行的感测、测量或以其他方式进行的量化。
通过具体示例的方式且不进行限制，在此描述的适形电子设备100的可操作用于监测用户的身体运动和/或肌肉活动并且收集指示监测的测量数据值。该监测可以实时、以不同时间间隔、和/或当被请求时进行。此外，适形电子设备100可被配置成用于将测量数据值存储至适形电子设备100和/或将测量数据值传达(如传输)至外部存储器或其他存储设备、网络和/或板外计算设备。通过举例的方式，外部存储设备可以是服务器，包括数据中心中的服务器。可适用于在此所述的原理中任何原理的计算设备的非限制性示例包括：智能手机、平板计算机、膝上计算机、平板触摸计算机、电子阅读器(或其他电子阅读器)、手持式或穿戴式计算设备、或其他游戏系统。
根据一些实施例，一个或多个部件通过互连电连接。互连可以是柔性的、可弯曲的、可伸展的和/或可扩张的并且电互连电子器件的部件以便形成适形电子设备100内的一个或多个电子电路。互连可由任何导电材料形成，诸如例如铜、银、金或其他导电材料。根据一些实施例，互连可由半导体材料形成，诸如硅、锗、砷、硅-锗等、并且可根据各种图案化技术形成，诸如半导体材料的光刻。
如图1所展示的，根据一些实施例，适形电子设备100可被配置为薄的、柔性的和/或可伸展的条带。然而，在不偏离本披露的精神和范围的情况下，适形电子设备100的形状和构型可以变化。根据一些实施例且不进行限制，这种构型可包括例如可施加到用户的弹性贴片，诸如人皮肤(例如使用粘合层)。这种弹性贴片可包括布置在柔性的和/或可伸展的衬底(例如包封层101)中或上的适形电极(例如，如电子器件的一个或多个部件)。
适形电子设备100或可包括适形电子设备100(例如，如子设备)的设备的非限制性示例包括可穿戴电子设备、可穿戴条带或任何等同条带，诸如但不限于(耐克公司)、(Fitbit公司)、UPTM腕带(卓棒)或(坚强生活基金会)。而且，此所披露的根据多个方面的适形电子设备100可被并入到任何产品中，在其中，变形极限控制、调节和/或指示将是所希望的。
适形电子设备100被配置为变形(例如柔性的、可弯曲的、可压缩的、可伸展的、可缠绕的等)以便至少能够适形于对象的表面，诸如用户的皮肤。尽管适形电子设备100具有适形性质，但适形电子设备100具有特定的变形阈值。从而，适形电子设备100的一个或多个元件(诸如包封层101和/或电子器件)可由于变形超过了变形阈值而发生故障。
适形电子设备100和/或适形电子设备100的一个或多个元件的变形阈值是超过适形电子设备100的放松的、非变形状态的量化变形量。根据一些实施例，该量化量是变形的范围。通过举例的方式且不进行限制，该范围的上限可以是在对适形电子设备100造成损坏的变形量之前的变形量。这种对适形电子设备100造成损坏的变形量构成了变形限制。可替代地，该范围的上限可以是变形限制。
根据一些实施例，变形阈值可以是具体的变形量，诸如在变形限制之前的变形量或变形限制自身。根据一些实施例，变形阈值可以是高于变形限制的范围，诸如在其中范围的下限高于变形限制的范围。可替代地，变形阈值可以是高于变形限制的具体的变形量。
为了避免由于变形对适形电子设备100造成的损坏，适形电子设备100包括指示器103。指示器103被配置成用于指示适形电子设备100的变形阈值或者适形电子设备100的一个或多个部件的变形阈值(诸如电子器件和/或包封层101)。指示器103的一个或多个特性(单独或与适形电子设备100的其他元素的一个或多个特性相关)被配置为使得指示器103在变形阈值上出现、是可听见的和/或提供触觉响应。从而，指示器103被配置成用于在适形电子设备100和/或适形电子设备100的一个或多个元件的故障和/或断裂(或其指示)之前提供适形电子设备100和/或适形电子设备100的一个或多个元件的变形阈值的指示。根据一些实施例，此外或在替代方案中，指示器103可生成警报(例如通信)并将其传输至在适形电子设备100之外的设备。该外部设备然后可基于发送自适形电子设备100的指示器103的警报提供指示。
指示器103可由各种材料形成，诸如金属、塑料、纤维织物等并且可根据各种形状被形成。通过举例的方式且不进行限制，指示器103可以是立方体、球体、条形、带状等形状。指示器103在其外部表面可包括各种图案，诸如线形、波纹形、蛇形等。根据一些实施例，指示器103由基于例如高反射率、具体颜色等具有高可见度的材料形成。根据一些实施例，指示器103可由柔性的材料或刚性的材料形成。根据柔性的材料，指示器103可适形于适形电子设备100的形状。根据刚性的材料，尽管适形电子设备100发生了变形，但是指示器103可保持其形状尽管从而提供适形电子设备100的变形阈值的触觉指示。
变形可以是适形电子设备100的任何类型的机械操纵，诸如但不限于适形电子设备100的伸展、压缩、弯曲、弯折和/或缠绕。这种变形可沿一个或多个轴，诸如x轴、y轴和/或z轴。进一步地，不同类型的变形可发生在不同轴内，诸如伸展变形发生在x轴内连同压缩变形发生在y轴内。
根据以上所讨论的变化，指示器103可指示变形阈值。通过举例的方式且不进行限制，变形指示器103可指示变形的范围，在该范围中，范围的上限是变形限制。指示器103可以可替代地以在变形限制之前的变形量指示变形阈值。相应地，指示器103可指示适形电子设备100正在接近和/或已经达到了变形限制。
可替代地或此外，变形指示器103可指示变形阈值以便应用到适形电子设备100。这种变形阈值可表示激活和/或发起适形电子设备100的一个或多个功能所需的具体变形量。通过举例的方式，这种指示器可指示将适形电子设备100伸展、弯曲和/或缠绕多少以便触发适形电子设备100的一个或多个功能。
指示器103根据视觉指示、听觉指示和/或触觉指示中的一项或多项指示变形阈值。针对指示器103生成警报并将其传输至外部设备，该警报可致使该外部设备生成视觉指示、听觉指示和/或触觉指示中的一项或多项。针对视觉指示，并留意图1，适形电子设备100包括指示器103。指示器103靠近包封层101的表面被布置为使得基于变薄的包封层101(例如，被配置成用于展现变薄的期望程度的包封层101的一部分)提供视觉指示。随着包封层101变薄，指示器103在包封层101下被揭示。揭示显露指示器103充当对用户的视觉指示：适形电子设备100已经达到了变形阈值。
指示器103和包封层101的一个或多个特性被控制为使得在变形阈值上揭示指示器103。包封层101的厚度和透明度以及变形指示器103的可见度和深度被控制为使得在指定变形量被施加到适形电子设备100时揭示变形指示器103。指定量和/或类型被选择为使得例如在达到变形限制之前提供指示。
基于可被施加到适形电子设备100的变形的多种类型和量，指示器的类型可以变化。图2A和图2B示出了根据本概念的多个方面的适形电子设备200的伸展变形的透视图。适形电子设备200类似于在其中是柔性的、可伸展的和可弯曲的条带的图1中的适形电子设备100。进一步地，像适形电子设备100一样，适形电子设备200包括对适形电子设备200的电子器件(未示出)进行包封的包封层201。然而，适形电子设备200包括与图1的适形电子设备100的指示器不同的变形指示器203。
具体地，图2A示出了处于未伸展状态的适形电子设备200。在未伸展状态下，适形电子设备200具有长度L和宽度W。根据条带形式的适形电子设备200，长度L大于宽度W。然而，根据本概念的附加实施例，长度L和宽度W可发生变化从而使得适形电子设备的宽度W可等于或大于长度L。通过举例的方式且不进行限制，适形电子设备200的长度L和宽W在未伸展状态下可以分别是125毫米(mm)和10mm。适形电子设备200还可以具有指定厚度，诸如1.75mm。
留意图2B并如上所述，适形电子设备200包括指示器203。根据变形的具体类型和/或量，指示器203可操作用于向用户提供视觉指示从而终止对适形电子设备200进行变形。通过举例的方式且不进行限制，图2B展示了相对于图2A的处于伸展状态的适形电子设备200(例如，根据伸展来变形)。在伸展状态下，适形电子设备200的长度L’和宽度W’可以分别是例如150mm和9mm。而且，适形电子设备200的厚度在伸展状态下可以是例如1.5mm。由于适形电子设备200被伸展，因此指示器203以更大的视觉对比度出现。指示器203结合包封层201被配置成用于向用户指示适形电子设备200已经达到了变形阈值。即随着适形电子设备200被伸展，厚度减小。随着厚度减小，指示器203变得可见。
根据一些实施例，包封层201对应于指示器203的位置形成的更薄以便帮助指示器203的可见度。通过举例的方式，包封层201的厚度可被减小以便促进适形电子设备200发生变形时显示器203的更高的视觉显示量。作为非限制性示例，包封层201的厚度可根据位置(例如对应于指示器的位置)或以其完整性减至0.25mm以便达到指示器203的增加的视觉指示。
变得可见的指示器203是指示用户以便终止对适形电子设备200进行变形。根据图2B中所展示的实施例，变得可见的指示器203指示用户在适形电子设备200达到纵向变形之前或在该点时(诸如在对适形电子设备200造成损坏之前(例如达到变形限制))停止伸展适形电子设备200。
如所展示的，指示器203可以是电子器件的设备岛状物205之间的曲折互连的形状。曲折互连可以是有源的，诸如电互连适形电子设备200内的电子器件的一个或多个部件。通过举例的方式，曲折互连可电连接设备岛状物205。可替代地，曲折互连可以是无源的且单独充当指示器，同时不能电互连电子器件的设备岛状物205。
在不偏离本披露的精神和范围的情况下，指示器的形状和/或图案可以变化。根据一些实施例，指示器的图案可以用于进一步指示停止对适形电子设备进行变形，诸如通过提供进一步指示停止对适形电子进行变形的一个或多个标记。通过举例的方式，指示器的标记可以是在变形达到指定变形阈值时出现的单词拼写(诸如STOP)。相应地，通过单独出现的指示器指示用户停止变形。进一步通过指示器的图案的标记强调指示，指示器自身进一步标识以便用户停止。
尽管针对图1、图2A和图2B被展示和被描述作为集成在适形电子设备内的对象或图案，但指示器可在不偏离本披露的精神和范围的情况下以各种风格出现。根据一些实施例，一个或多个指示器可包括裂纹或包封层内的其他小特征或缺陷。在非变形状态下，裂纹或其他小特征或缺陷是不可见的。然而，在达到例如变形阈值时，裂纹或其他小特征或缺陷变得可见以便指示已经达到的变形限制。
留意图2C，图2C示出了根据本概念的多个方面的在包封层201中具有指示器207的适形电子设备200。在图2A中所示的初始的非变形状态下(诸如在未伸展的状态下)，适形电子设备200展现了平滑的表面。在变形状态下(诸如伸展状态下)，适形电子设备200将指示器207展现为如在包封层201中的小模制裂纹和/或缝隙。模制裂纹和/或缝隙被设计为在变形阈值上出现以便向用户提供指示。通过举例的方式，在特定的变形阈值上，包封层201将指示器207展现为如适形电子设备200变形时打开的小裂纹。此外或可替代地，对于伸展，裂纹可在缠绕、弯曲或其他类型的变形中出现。从而，除了由包封层(例如包封层101和201)对指示器进行包封，指示器可进一步处于包封层内或是包封层的构成部分，诸如上述模制裂纹和/或缝隙。
根据一些实施例，适形电子设备200可仅包括指示器203或仅包括指示器207。可替代地，根据一些实施例，适形电子设备200可包括指示器203和指示器207两者。根据一些实施例，指示器203和指示器207可被配置成用于在相同的变形阈值上出现，诸如低于变形限制的变形阈值。可替代地，根据一些实施例，每一个特定指示器可被配置成用于在不同的变形阈值上出现。通过举例的方式，指示器203出现处的变形阈值可低于指示器207出现处的变形阈值。相应地，针对伸展，作为示例，当用户伸展适形电子设备200时，指示器203可最初地出现以便通知用户终止变形。如果用户在第二更高的变形阈值上继续对适形电子设备200进行变形，指示器207可出现以便进一步指示用于终止对适形电子设备200的变形。
相应地，适形电子设备200在图2C中相对于图2B进一步被伸展。在图2C的进一步伸展状态下，适形电子设备200的长度L”和宽度W”可以分别是例如125mm和8mm。而且，在图2C中适形电子设备200的厚度在伸展状态下可以是例如1.25mm。
根据一些实施例，当指示器207是可见的时指示器203可仍是可见的。可替代地，根据一些实施例，当指示器207是可见的时(如在图2C中所示)指示器203可变得可见的。
根据一些实施例，指示器207的受控裂纹可至少部分地减少由变形引起的适形电子设备200上的应力。指示器207的裂纹可以受控的方式在例如包封层201中释放应力以便缓解部分所施加的应力。
如以上所描述的，指示器可指示接近和/或达到变形阈值。根据一些实施例，指示器可指示高于适形电子设备的变形限制的变形阈值，诸如当用户对适形电子设备的变形已经超过了变形限制并且损坏了设备。尽管指示变形阈值低于变形限制的指示器可以返回至正常的、非指示状态(诸如当终止变形时)，但是高于变形限制的变形阈值的指示器无法回到正常的、非指示状态。这种指示器可以被认为是一旦揭示便是永久指示器。根据一些实施例，一个或多个永久指示器可包括在达到变形阈值时或者部分地或者全部地断裂的线程、具有内置故障区域的纤维织物(诸如尼龙网布)或其他当适形电子设备被变形至变形阈值时破裂的小特征。
以上所描述的指示器表示示例性视觉指示器。根据一些实施例，指示器可提供变形阈值听觉指示，诸如接近变形阈值和/或超过变形阈值。通过举例的方式，指示器可发出如当适形电子设备经受低于变形限制的变形阈值时的听觉指示的断裂声。这种指示器可例如包括在对适形电子设备进行变形时生成断裂和/或撕裂声的材料，诸如例如尼龙网布。
根据一些实施例，根据相对于适形电子设备和/或适形电子设备的一个或多个部件(诸如电子器件的互连)的变形阈值选择尼龙网布(或其他材料)。听觉指示器被选择成具有比小于适形电子设备100和/或一个或多个部件的变形阈值小的变形阈值，从而使得在适形电子设备和/或一个或多个部件达到其变形限制之前提供听觉指示。因而，导致适形电子设备变形的用户可在对适形电子设备和/或一个或多个部件造成损坏之前响应于听觉指示而终止变形。
根据一些实施例，指示器可提供变形的触觉指示，诸如接近变形限制和/或超过变形限制的触觉指示。这种触觉指示可例如基于形状变化。触觉指示可导致适形电子设备的表面附近的形状变化。形状变化可对应于适形电子设备内的指示器的轮廓或轮廓图，该轮廓或轮廓图导致用户可感受到的适形电子设备的触觉变化。适形电子设备内的一个或多个特征件可如触觉指示器集成到适形电子设备中。触觉指示器的非限制性示例包括例如曲折的、波状的、涟漪的、蛇形的和/或屈曲的触觉特征件。
根据一些实施例，适形电子设备内的电子器件的有源互连可构成触觉指示器。互连可以是电连接一个或多个部件的适形电子设备的有源的、导电的互连。可替代地，互连可以是无源的、非导电的和/或非连接的特征件。
通过举例的方式，互连可接近表面被布置在适形电子设备的一部分中，从而使得互连的轮廓或轮廓图在对适形电子设备进行变形时突出，诸如当将适形电子设备变形至低于变形限制的变形阈值。
根据一些实施例，指示器可提供视觉指示和触觉指示两者。例如，互连可以接近于表面被布置为使得结合变薄的顶层(例如被配置成用于展现所期望的变薄的程度的包封层的一部分)基于在互连的平面外变形提供视觉指示。这用作对用户的视觉指示：适形电子设备正在接近变形阈值。进一步地，结合顶层的变薄，指示器可导致形状变化，诸如相对于表面不在指示器之上，将表面抬高(或防止表面进一步变薄)至指示器之上。作为触觉指示器的用户可感受到适形电子设备的轮廓的变化。
如在此所描述的适形电子设备可被配置为包括听觉指示器、视觉指示器和触觉指示器中的一个或多个指示器的任何组合。根据一些实施例，适形电子设备可被配置为使得施加到不同方向(例如旋转的和线性方向)的变形产生视觉指示和听觉指示的不同量。适形电子设备还可包括一个或多个部件(诸如接收器和发射器)以用于向一个或多个外部设备传输一个或多个警报(例如通信)。通过举例的方式，适形电子设备的指示器可生成一个或多个警报。该一个或多个警报诸如经由无线通信介质被传输至一个或多个外部设备，并基于指示器在一个或多个外部设备处生成听觉指示器、视觉指示器和触觉指示器中的一个或多个指示器。
图3至图5B展示了根据本概念的多个方面的变形类型的各种示例。在图3至图5B中所展示的适形电子设备300表示如上所述的适形电子设备。
留意图3，适形电子设备300包括对指示器303和电子器件305进行包封的包封层301。包封层301的一个或多个包封层和指示器303被配置为使得适形电子设备300的到变形阈值的变形(例如弯曲)揭示适形电子设备300的弯曲部分附近的指示器303(或致使指示器303变得更加可见)。如所展示的，指示器303可以是曲折互连的形状。互连可用于指示变形的唯一目的或者也可以电连接电子器件305的一个或多个部件。指示器303提供达到适形电子设备300的变形阈值且接近变形限制时的视觉指示。
除了是可视的指示器，图3的指示器303还可以是触觉指示器。随着适形电子设备300发生变形(例如弯曲)，指示器303致使处于指示器303之上的包封层301相对于不处于指示器303之上的包封层301的表面变得被抬高。由被抬高的包封层301导致的轮廓是对用户的视觉指示以及触觉指示：用户适形电子设备300正在接近(例如，诸如应变限制器的5-10％以内)和/或已经达到的变形阈值。
图4示出了根据本概念的多个方面的图3的适形电子设备300的另一示例性变形类型。如图4所展示的，变形是适形电子设备300的缠绕。通过举例的方式，将适形电子设备300缠绕至缠绕变形阈值揭示了适形电子设备300的缠绕部分附近的指示器303(或导致指示器变得更加可见)。再次，虽然被展示和描述为曲折图案，但在不偏离本披露的精神和范围的情况下，指示器303可以是其他形状和图案的形式。
如图3所展示和描述的，指示器301可提供变形阈值的视觉和触觉指示两者。随着适形电子设备300发生变形(例如在图4中缠绕)，指示器303致使处于指示器303之上的包封层301相对于不处于指示器303之上的包封层301的表面变得被抬高。由被抬高的包封层301导致的轮廓是对用户的、适形电子设备300的变形阈值的视觉指示以及触觉指示。
图5A和图5B示出了施加到适形电子设备300的另一示例性变形类型的透视图。图5A展示了在未伸展状态下的适形电子设备300，并且图5B展示了伸展状态下的适形电子设备300。如相对于图5B在图5A中所展示的，在未伸展状态下，指示器303是不可见的。然而，在伸展状态下，指示器303变得可见以便指示适形电子设备300的变形阈值。作为响应，用户可终止对适形电子设备300的变形以便防止损坏适形电子设备300。
图6示出了根据本概念的多个方面的适形电子设备600的指示器603的透视图。如上所讨论的，指示器的图案可以用于进一步指示停止对相关联的适形电子设备的变形，诸如通过提供一个或多个标记。通过举例的方式，图6示出了包括用于进一步指示用户停止对适形电子设备进行变形的图案的指示器603的透视图。更具体地，在图6中所示的适形电子设备600处于变形(例如伸展)状态下的变形阈值上。适形电子设备600包括包封层601。在包封层601内的是指示器603。根据适形电子设备600和包封层601的变形状态，包封层601揭示指示器603。指示器603包括标记STOP以便进一步告知用户在达到变形阈值时停止对适形电子设备600的变形。通过举例的方式，指示器603可以是形成在当适形电子设备600达到变形阈值时出现的包封层601内的切口。
图7示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备700的另一指示器703的顶视图。适形电子设备700包括包封层701。包封层701的顶表面包括成角度切口形式的指示器703。在图7中所示的适形电子设备700处于变形阈值上，诸如在伸展状态下。在伸展状态下，包封层701揭示成角度切口形式的指示器703以便告知用户停止对适形电子设备700的变形。指示器703构成视觉指示和触觉指示两者。通过举例的方式，指示器703的切口可揭示可以是不同颜色的包封层701的下层。对适形电子设备700进行变形的用户既可以感受到指示器703的切口，又可将颜色的差异视为停止对适形电子设备700进行变形的指示。
如以上所描述的，指示器可指示高于适形电子设备的变形限制的变形阈值，诸如当用户对适形电子设备的变形已经超过了变形限制并且损坏了设备。通过举例的方式，高于变形限制的变形阈值的指示器无法回到正常的、非指示状态。这种指示器可以被认为是一旦揭示便是永久指示器。
图8A和图8B示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备800的永久指示器803的透视图。留意图8A，适形电子设备800包括包封层801和指示器803。指示器803可附着于包封层801的顶表面或者可以嵌入在包封层801内。
在放松状态下，并且在被变形至变形阈值之前，指示器803是单个零件。通过举例的方式，指示器803可以是全息胶片。留意图8B，在超过变形限制的适形电子设备800的变形后，指示器803断裂以便指示适形电子设备800经历了超过变形限制的变形。通过举例的方式，指示器803被配置成用于指示超过适形电子设备800、包封层801以及电子器件(未示出)中的一种或多种的变形限制的变形阈值。指示器803可揭示基于适形电子设备800经历了超过变形限制的变形，适形电子设备800可能不会正确运行。尽管根据单一图案被示出为不同的指示器，但指示器803可在不偏离本披露的精神和范围的情况下以各种其他图案的形状出现，诸如贴片的轮廓图。
图9A至图9C示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备的另一永久指示器的透视图。留意图9A，适形电子设备900包括包封层901和指示器903。指示器903是选项卡的形式并且嵌入在包封层901内。
如在图9B中所示，随着包封层901被伸展，指示器903也被伸展以便选项卡从接合状态(图9A)变为脱离接合状态(图9B)。指示器903从图9A的接合状态到图9B的脱离接合状态的变化对应于超过指示器903的变形限制的变形阈值(除了例如适形电子设备900的一个或多个部件)。
留意图9C，尽管包封层901回复至放松状态，但是指示器903仍处于脱离结合状态以便向用户揭示适形电子设备900经历了超过至少指示器903的变形限制的变形。
图10A和图10B示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备1000的永久指示器1003的视图。适形电子设备1000包括包封层1001。嵌入在和/或附着于包封层1001的是指节和插座形式的指示器1003。指示器1003可由互锁的两个零件1005形成，其中一个零件包括指节且另一个零件包括插座。在被变形至变形阈值的放松状态下，指示器1003处于互锁状态，指节与插座互锁。如图10B所示，在适形电子设备1000被变形超过变形阈值(诸如达到高于变形限制的变形阈值)时，指示器1003从零件1005的互锁位置解锁(例如指节从插座出来)。尽管适形电子设备1000返回至放松状态，但指示器1003仍处于解锁位置。这指示(例如向用户)了适形电子设备1000经历了超过变形限制的变形。
图11A和图11B示出了根据本概念附加方面的适形电子设备1100的指示器1103的视图。适形电子设备1100可以是例如穿戴在用户身上的贴片。适形电子设备1100包括包封层1101。嵌入在包封层1101内的是指示器1103。指示器1103包括填充有在容腔1107内的颜料的胶囊盒1105。然而，在不偏离本披露的精神和范围的情况下，胶囊盒1105可填充与在容腔1107内的材料形成对比的其他材料(或者在容腔1105内没有材料)。
如在图11B中所示，当适形电子设备1100的包封层1101经历了满足指示器1103的变形阈值的变形时，胶囊盒1105断裂以允许颜料填充容腔1107的空的区域。通过举例的方式，指示器1103的胶囊盒1105被配置成用于在超过适形电子设备1100、包封层1101以及适形电子设备1100内的电子器件(未示出)中的一种或多种的变形限制的变形阈值上发生断裂。来自容腔1107内的胶囊盒1105的颜料指示指示器1103的至少胶囊盒1105经历了满足变形阈值并且例如超过适形电子设备1100的变形限制的变形。
图12A和图12B示出了根据本概念的附加方面的适形电子设备1200的永久指示器1205的视图。如图12A所示，适形电子设备1200包括包封层1201。包封层1201包括处于指示器1205(图12B)之上的顶层1203。在适形电子设备1200还未经历顶层1203和/或指示器1205的变形阈值的放松状态下，包封层1201的顶层1203覆盖指示器1205。
留意图12B，在将适形电子设备1200暴露在满足顶层1203的变形阈值的变形时，顶层1203撕裂并揭示下面的指示器1205。通过举例的方式，指示器1201的顶层1203被配置成用于在超过适形电子设备1200、包封层1201以及适形电子设备1200内的电子器件(未示出)中的一种或多种的变形限制的变形阈值上发生断裂。
以上所述的指示器示出了机械指示器的各种示例以便提供变形的视觉、听觉和触觉指示。根据一些实施例，指示器可以是电子指示器的形式，并且可以被集成到适形电子设备的电子器件的一个或多个部件中。通过举例的方式，电子指示器可提供对适形电子设备的变形的电子响应。电子响应可以是例如激活适形电子设备上或与适形电子设备进行通信的设备(诸如智能手机)上的灯(例如红色警告灯)的信号的形式。
根据附加实施例，适形电子设备可包括如电子器件的其中一个部件的处理器。响应于特定的变形量，处理器可执行存储在一个或多个处理器可读介质上的计算机程序代码以便将通信(例如文本消息、邮件消息等)传输给计算设备。通信可作为指示器以视觉的和/或听觉的方式指示适形电子设备正在根据变形阈值被变形并且可能正在接近变形限制。作为非限制性示例，计算设备可以是一种或多种智能手机、平板计算机、膝上计算机、平板触摸计算机、电子阅读器(或其他电子阅读器)、手持式或穿戴式计算设备、或其他游戏系统。
虽然主要被披露为根据本概念的一些方面的机械变形，但是变形还可包括适形电子设备的化学和/或热变形和/或暴露。通过举例的方式且不进行限制，化学暴露可包括将适形电子设备暴露在可损坏和/或影响适形电子设备的操作的湿度或其他液体和/或气体下。进一步地，通过举例的方式且不进行限制，热暴露可包括将适形电子设备暴露在正常操作条件外的温度下，诸如高和/或低温。根据一些实施例，这种热暴露可进一步包括将适形电子设备暴露在这种超过阈值时间段的温度下。
针对化学变形指示器，适形电子设备的包封层可包括当暴露于一个或多个化学品时作出反应的一个或多个材料。通过举例的方式且不进行限制，当暴露于水而作出反应的材料(例如指示器)可被集成在包封层内。这种指示器指示对适形电子设备造成的可能的水损，诸如由于沉入水槽和/或留在洗涤过程中。另外地或可替代地，这种指示器可提供适形电子设备的电流函数和/或使用的指示。通过举例的方式，化学变形指示器可指示和/或确定在游泳时何时穿戴适形电子设备或者在洗澡时何时穿戴适形电子设备。
针对热暴露，温度敏感性材料可被并入适形电子设备的一部分(诸如包封层)以便提供针对热变形阈值的温度指示。通过举例的方式且不进行限制，温度敏感材料可以是形状记忆合金(诸如镍钛)、经受具有温度变化的玻璃转变、压电材料或热电材料。
根据一些实施例，适形电子设备可经受高温(诸如但不限于汽车中的热天或散热器或加热器)或低温(冬天或在冷却器中)。响应于热变形，热敏材料可破裂(诸如致使材料变得易碎和破裂的玻璃转变)或改变形状(诸如从直的和柔性的变为卷曲的和坚硬的)形状记忆合金。
根据附加的实施例，由于暴露于非期望的温度下(诸如对于热电材料或压电材料)，热敏材料可改变导电状态。如以上所描述的，导电状态的变化可构成由适形电子设备的电子器件的部件(诸如处理器和/或灯)注册的电子指示器。根据一些实施例，在接收到电子指示器时，可向用户(诸如向用户的计算设备(智能手机、平板计算机等))发送警报。另外或作为替代方案，可将记录存储至适形电子设备的存储器以便指示设备经受了非期望的温度条件。
根据一些实施例，适形电子设备可包括应变限制器。应变限制器可操作用于响应于施加到适形电子设备的变形而改变包封层、所述一个或多个电子部件、所述适形电子设备或其组合的位移。应变限制器防止和/或禁止在适形电子设备上添加更多应力或变形力时适形电子设备的附加变形或位移。
应变限制器可形成在适形电子设备上或被集成到适形电子设备的一部分(或整个)适形电子设备中。通过举例的方式，应变限制器可被集成到适形电子设备的包封层中。应变限制器对适形电子设备的变形提供附加电阻以便防止用户对适形电子设备的变形超过变形阈值。由于用户对适形电子设备进行变形，因此应变限制器可提供电阻的不同的速率或函数。电阻的不同的速率或函数可依赖于适形电子设备的所期望的性能特性。相应地，直到达到变形阈值(诸如但不限于伸展百分率)，应变限制器才允许用户对适形电子设备进行变形。所期望的变形阈值被选择以便防止用户造成适形电子设备的操作特性的失效或以其它方式损坏适形电子设备的操作特性。例如在达到变形阈值时，应变限制器运行以便防止适形电子设备的附加变形。
根据一些实施例，应变限制器可根据线性函数或速率响应于变形而提供电阻。基于线性函数或速率，用户感受到响应于对适形电子设备进行变形的恒定电阻。电阻直到达到变形阈值才保持恒定。在达到变形阈值时，应变限制器被配置成用于将电阻增加至变形，从而使得附加力无法使适形电子设备发生变形(或最低程度的发生变形)。电阻的增加可以是急剧的(诸如硬停止)，在其中，被添加以便对适形电子设备进行变形的附加力对无变形(例如无附加位移)提供少量电阻。根据一些实施例，电阻的增加可禁止用户进一步对适形电子设备进行变形(诸如通过伸展使纵向发生位移)。
根据一些实施例，应变限制器可根据指数函数或速率响应于变形力而提供电阻。在小的变形力处，应变限制器对变形不提供电阻(或最小电阻)。用户可在更低变形力处自由地对适形电子设备进行变形，而感受不到应变限制器的电阻。然而，由应变提供的电阻用增加的变形力呈指数增长。指数增长可被配置为发生在适形电子设备、电子器件、包封层或其组合的变形阈值上。根据一些实施例，电阻的指数增长可禁止用户进一步对适形电子设备进行变形(诸如通过伸展使纵向发生位移)。从无电阻(或最小电阻)到电阻的转变(诸如在硬停止处)使得用户相对于适形电子设备直到达到变形阈值才感受到不被限制，而不是直到基于提供恒定电阻的应变限制器的变形阈值都感受不断被限制。
通过举例的方式且不进行限制，基于指数函数或速率，从无电阻到用于应变限制器的电阻(例如硬停止)的转变可设置为百分率，诸如30％。相应地，此百分率以及用于硬停止发生时的变形的百分率可依赖于适形电子设备的性能特性发生变化。
图13A示出了根据本概念的多个方面的适形电子设备1300的应变限制器1303。具体地，图13A示出了具有包封层1301和应变限制器1303的适形电子设备1300。应变限制器1303可被包封在包封层1301内，或者可处于包封层1301的表面上。
根据指数函数或速率，应变限制器1303向变形力提供电阻。相应地，图13B示出了图13A的应变限制器1303的位移(沿x轴)与施加到(沿y轴)适形电子设备1300的力的曲线图。虽然被展示和描述为位移与力的曲线图，但函数可被展现为变形百分率(例如伸展百分率)相对于力。如在图13B中所示，应变限制器1303直到位移的阈值量被施加(诸如5磅的力)才不对变形力提供(或最小)电阻。在小于5磅力的力处，应变限制器1303提供最小电阻。相应地，在小于5磅的力处，用户感受不到应变限制器1303的电阻并且在变形适形电子设备1300时未受应变限制器1303的限制。然而，在大于5磅力的力处，应变限制器1303需要更高的力的量以便使得适形电子设备1300移位。
虽然相对于图13B被描述和展示为相对于力展现变形的指数函数，相反，应变限制器1303可相对于力展现变形的线性函数。根据这类实施例，图13B的曲线发生变化从而使得更低的位移(例如0mm与20mm之间)需要更大的力。相应地，用户感受到针对变形适形电子设备的恒定电阻。尽管变形的函数相对于力可以在例如线性和指数之间发生改变以便改变用户在对设备进行变形时的感受，但是两种函数可包括如例如硬停止一样的上限以便防止用户进一步对设备进行变形。上限可基于适形电子设备的所期望的变形特性而发生改变，诸如大的最大位移或小的最小位移。
有了集成到适形电子设备1300中的图13A的应变限制器，适形电子设备1300展现相似的位移(例如伸展)行为。应变限制器1303防止用户将适形电子设备1300伸展超过如由应变限制器1303设置的所期望的限制，诸如，例如35mm-40mm的位移。相比而言，没有应变限制器1303，用户可将适形电子设备1300变形(例如伸展)至如此程度以使得适形电子设备1300可发生故障，诸如包封层1301失效和/或适形电子设备1300内的电子器件(未示出)不再运行。
根据一些实施例，通过根据阶梯函数行为增加对变形的响应(诸如在图13B的指数函数的步骤中)，用户可感受到对适形电子设备1300进行变形(例如伸展、弯曲、压缩和/或缠绕)所需的力的量的差异。因而，根据一些实施例，应变限制器1303既可用于限制施加到适形电子设备1300的应力又可用于向用户指示(例如，作为指示器)变形阈值。在对适形电子设备1300造成破坏性断裂或其他损坏之前(例如达到适形电子设备1300的变形限制)，这种变形阈值可以构成伸展的程度。
形成应变限制器的材料被配置成用于控制在一个(例如单侧)或多个(例如双侧、多侧)方向的变形。根据一些实施例，应变限制器由纤维织物形成。纤维织物被选择为使得其不妨碍适形电子设备的适形性质。根据纤维织物应变限制器，可使用不同类型的纤维织物(或纺织物)以便达到不同的力量曲线。纺织物展现了在图13B内所展示的力与位移曲线。这种纺织物包括例如丁尼布、亚麻布、棉质斜纹面料、色丁、雪纺、灯芯绒、粗呢和帆布。可伸展的纤维织物(或纺织物)响应于施加的力展现位移的更线性(或非阶梯式响应)的增加。然而，可伸展的纤维织物可以仍用于限制由用户放置在适形电子设备上的应力。这种可伸展的纤维织物包括例如莱卡、针织、平针织物、弹力色丁和弹力府绸织物。
如在此所描述的适形电子设备可包括听觉指示器、视觉指示器和触觉指示器中的一户一相或多项的任何组合，包括除一个或多个应变限制器之外的相对于外部设备的生成听觉指示、视觉指示和触觉指示的一个或多个部件。而且，根据一些实施例，应变限制器还可体现用于指示变形阈值的指示器。
图14示出了根据本概念的多个方面的具有应变限制器1405的适形电子设备1400。适形电子设备1400包括对电子器件1403(例如设备岛状物)进行包封的包封材料1401。包封材料1401进一步对应变限制器1405进行包封。应变限制器1405可操作用于响应于变形力而改变适形电子设备1400的位移。根据一些实施例，应变限制器1405可以提供对变形的阶梯式响应，其中一个或多个步骤对应于大量增加使应变限制器1405发生位移所需的力的量。因而，这种步骤可提供变形阈值的触觉指示。
图14中的适形电子设备1400在变形状态(诸如在变形阈值上)下被示出。相应地，应变限制器1405可进一步包括指示变形阈值的指示器1407。由指示器1407指示的变形阈值可对应于与力和应变限制器1405的位移之间的对比上的一个或多个阶梯式增长相关联的相同或不同的变形阈值。相应地，应变限制器1405被配置成用于响应于变形而改变适形电子设备1400的位移并基于体现在应变限制器1405上的指示器1407来指示变形阈值。通过举例的方式，随着适形电子设备1400被变形，包封层1401的厚度减小，这结合应变限制器1405的在通过改变位移来调节变形的动作揭示了在应变限制器1405上的指示器1407。
尽管相对于包括指示器1407的应变限制器1405被展示和描述，根据一些实施例，适形电子设备(例如适形电子设备1400)可包括与应变限制器分离的指示器。通过举例的方式，在此描述的指示器中的任何一个指示器可用分离的应变限制器形成在适形电子设备中。
虽然已经展示并描述了本披露的具体实施例和应用，但应理解的是，本披露不限制于在此披露的精确的构造和构成并且在不背离如在所附权利要求书中限定的本发明的精神和范围的情况下各种修改、变化和更改可以从前述说明中变得清楚。更一般而言，本领域技术人员将容易地了解到，在此描述的所有参数、尺寸、材料和构型均意图是示例，并且实际参数、尺寸、材料、和/或构型将取决于使用传授内容的一种或多种具体应用。本领域技术人员将认识到，或仅能够使用不超过常规实验来确定在此描述的特定发明实施例的许多等同例。因此，应当理解，前述实施例仅通过举例方式呈现，并且实施例可以与具体描述不同地来实践。本披露的实施例针对在此描述的每个单独的特征件、系统、物品、材料、成套工具和/或方法。此外，如果此类特征件、系统、物品、材料、套件和/或方法并非相互不一致，两个或更多个此类特征件、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合均包括在本披露的范围内。

Claims (20)

1.一种适形电子设备，包括：
电子器件，所述电子器件可操作用于对在其上或靠近其布置有所述适形设备的对象的一个或多个参数进行测量；
适形层，所述适形层对所述电子器件进行包封；以及
变形指示器，所述变形指示器被配置成用于指示所述电子器件、所述适形层、所述适形设备或其组合的变形阈值。
2.根据权利要求1所述的适形电子设备，其中，所述适形层的厚度被配置成用于在所述变形阈值上揭示所述变形指示器。
3.根据权利要求2所述的适形电子设备，其中，所述变形阈值是所述电子器件的阈值，并且所述适形层的厚度被配置成用于所述适形设备在所述变形阈值上发生变形时揭示所述变形指示器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的适形电子设备，其中，相对包围所述变形指示器的所述适形层的厚度被配置成用于揭示所述变形指示器，并且所述变形阈值高于所述适形电子设备的变形限制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的适形电子设备，其中，所述变形指示器包括连接所述电子器件的部件的多个互连。
6.根据权利要求5所述的适形电子设备，所述电子器件包括：
多个离散设备岛状物，
其中，所述多个互连电连接所述多个离散设备岛状物中的两个或更多个离散设备岛状物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的适形电子设备，其中，所述变形指示器包括视觉变形指示器、听觉变形指示器、触觉变形指示器或其组合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的适形电子设备，其中，所述电子器件包括：
压电材料，所述压电材料被配置成用于响应于所述适形设备的变形而生成电荷，其中，所述变形指示器可操作用于至少部分地基于所述电荷来指示所述变形阈值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的适形电子设备，其中，所述变形阈值针对机械变形、化学变形、热变形或其组合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的适形电子设备，其中，所述变形指示器被配置成用于在所述变形阈值上改变所述适形层的部件的表面构型。
11.一种适形电子设备，包括：
适形衬底；
布置在所述适形衬底上和/或所述适形衬底内的一个或多个电子部件，所述一个或多个电子部件可操作用于对穿戴所述适形设备的用户的一个或多个参数进行测量；以及
应变限制器，所述应变限制器可操作用于响应于施加到所述适形电子设备上的变形而改变所述适形衬底、所述一个或多个电子部件、所述适形电子设备或其组合的位移。
12.根据权利要求11所述的适形电子设备，其中，所述应变限制器可操作用于响应于所述适形电子设备的变形根据阶梯式函数改变所述适形衬底、所述一个或多个电子部件、所述适形电子设备或其组合的位移。
13.根据权利要求12所述的适形电子设备，其中，在所述阶梯式函数中的一步对应于所述适形衬底、所述一个或多个电子部件、所述适形电子设备或其组合的变形阈值。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的适形电子设备，其中，所述应变限制器被配置成用于防止所述适形电子设备在变形阈值上或所述变形阈值以上的位移。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的适形电子设备，其中，所述应变限制器由纺织物形成。
16.根据权利要求15所述的适形电子设备，其中，所述纺织物包括粗斜纹棉布、亚麻布、棉质斜纹面料、缎、雪纺、灯芯绒、粗呢、帆布或其组合。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的适形电子设备，其中，所述应变限制器可操作用于在多个方向上限制所述适形设备的位移。
18.一种适形电子设备，包括：
一个或多个电子部件，所述一个或多个电子部件可操作用于对穿戴所述适形设备的用户的一个或多个参数进行测量；
适形包封层，所述适形包封层包围所述一个或多个电子器件；
变形指示器，所述变形指示器被配置成用于指示所述适形电子设备的变形阈值，
其中，所述包封层可操作用于在所述适形电子设备的所述变形阈值上揭示所述变形指示器。
19.根据权利要求18所述的适形电子设备，其中，所述包封层包括如在所述适形电子设备的所述变形阈值上出现在所述包封层上的一个或多个标记的所述变形指示器。
20.根据权利要求18和19中任一项所述的适形电子设备，其中，所述一个或多个标记包括在所述包封层中的一个或多个设计的裂纹、缝隙或其组合。
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