CN110177426B - 具有软输入-输出部件的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及具有软输入‑输出部件的电子设备。更具体而言，本发明公开了一种电子设备，所述电子设备可具有耦接到输入‑输出设备诸如显示器的控制电路。柔性输入输出设备(20)可由弹性体基板层(44)形成。所述基板层可具有信号路径(42)，部件(24)安装到所述信号路径。可在所述信号路径之间的所述弹性体基板层中形成开口以形成可拉伸网格状基板。电子部件可各自包括具有焊接到所述弹性体基板的焊盘的内插器。电子设备诸如微型发光二极管可被焊接到所述内插器。所述电子部件还可包括电子设备诸如传感器和致动器。可拉伸照明单元可具有由可拉伸光源照亮的可拉伸光导。

Description

具有软输入-输出部件的电子设备
本申请是申请日为2016年3月29日、发明名称为“具有软输入-输出部件的电子设备”的中国专利申请201680038088.3的分案申请。
本专利申请要求于2016年3月15日提交的专利申请15/070,498、于2016年3月11日提交的专利申请15/068,372，以及于2015年6月30日提交的临时专利申请62/186,785的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及用于电子设备的输入-输出部件。
背景技术
电子设备诸如蜂窝电话、计算机和其他电子设备包含集成电路和其他电子部件。输入-输出设备诸如显示器和触摸传感器可被用在电子设备中以向用户提供输出并收集来自用户的输入。
将输入-输出设备结合到电子设备中是具有挑战性的。形状因数考虑因素、可靠性考虑因素和各种其他因素可能使传统的输入-输出部件难以或无法在某些设备中使用。例如，如果电子设备具有可弯曲部分，则安装在该设备中的传统显示器和触摸传感器可能遭受应力引发的故障。
因此有利的是能够提供具有改善的输入-输出设备的电子设备。
发明内容
电子设备可以具有耦接到输入-输出设备的控制电路。柔性输入-输出设备诸如显示器或具有集成传感器和触觉输出的显示器可由弹性体基板层形成。基板层可以具有信号路径，电子部件阵列可以安装到该信号路径。可以在弹性体基板层中在信号路径之间形成开口或减薄区域。可以在基板中形成通孔开口阵列，以形成可以在一个或多个维度上拉伸的网格状基板。在开口之间延伸以将电子部件互连的信号路径可具有有助于适应拉伸的螺线形状。
电子部件可以各自包括具有焊接到弹性体基板的焊盘的内插器。电子设备诸如微型发光二极管可以被焊接到内插器。电子部件还可以包括电子设备诸如传感器和致动器。网格状基板上的部件阵列可以包括发光部件，诸如包含微发光二极管和/或激光二极管的部件，传感器部件诸如触摸传感器、力传感器、温度传感器、加速度计和其他传感器，以及用于提供触觉反馈的振动器或其他设备。输入-输出设备可以具有透明部件诸如透明基板，以允许光通过输入-输出设备。
电子设备中的显示器或其他部件可以具有可拉伸的照明结构。可拉伸照明单元可以例如具有由弹性体材料片形成的可拉伸光导和可拉伸光源。可拉伸光源可以由发光二极管形成，所述发光二极管是使用可拉伸信号路径诸如由螺线信号线形成的信号路径彼此耦接的。
附图说明
图1是根据实施方案的具有输入-输出设备的例示性电子设备的示意图。
图2为根据实施方案的具有部件阵列的例示性电子设备的透视图。
图3为根据实施方案的已变形成穹顶形状的例示性柔性输入-输出设备的透视图。
图4为根据实施方案的已通过将电子设备安装在内插器上而形成的例示性部件的透视图。
图5为根据实施方案的图4的部件的后视图。
图6是根据实施方案的已经使用直信号路径段接合的部件阵列的顶视图。
图7是根据实施方案的已经使用螺线形信号路径来接合的部件阵列的顶视图，其中所述螺线形信号路径延伸通过基板中的减薄或开放区域。
图8是根据实施方案的具有用于接合相邻部件的螺线形路径段的基板上的例示性阵列部件的顶视图。
图9为根据实施方案的部件和图8所示类型的基板的横截面侧视图。
图10是根据实施方案的具有以棋盘图案布置的不同类型的部件的例示性部件阵列的顶视图。
图11是根据实施方案的具有不同类型的部件的另一个例示性部件阵列的顶视图。
图12是根据实施方案的在制造期间由临时载体支撑的柔性输入-输出设备的横截面侧视图。
图13是根据实施方案的图12的柔性输入-输出设备在将该输入-输出设备的部件和基板嵌入聚合物中之后的横截面侧视图。
图14是根据实施方案的图12的柔性输入-输出设备在将该输入-输出设备的部件和基板安装到支撑结构之后的横截面侧视图。
图15是根据实施方案的图12的柔性输入-输出设备在将该输入-输出设备的部件和基板涂覆封装层诸如聚合物层之后的横截面侧视图。
图16是根据实施方案的图12的柔性输入-输出设备在将部件层压在材料层之间之后的横截面侧视图。
图17是根据实施方案的用于包括可拉伸照明单元和其他结构的电子设备的例示性输入-输出设备的示意图。
图18是根据实施方案的示例性可拉伸照明单元的透视图。
图19是根据实施方案的可拉伸照明单元的透视图，其示出照明单元可以如何被用户拉伸。
图20是根据实施方案的被水平拉伸的可拉伸照明单元的顶视图。
图21是根据实施方案的被垂直拉伸的可拉伸照明单元的顶视图。
图22是根据实施方案的例示性可拉伸照明单元的横截面侧视图，其示出了来自可拉伸光源的光如何可以通过全内反射在可拉伸光导层内被引导，以及如何可以被光散射结构散射。
图23是根据实施方案的具有包层的例示性可拉伸照明单元的横截面侧视图。
图24、图25和图26是根据实施方案的具有由可拉伸螺线形信号路径接合的发光部件的例示性可拉伸光源的图。
图27为根据实施方案的图25的光源的横截面侧视图。
图28为根据实施方案的图24的光源的横截面侧视图。
图29是根据实施方案的可拉伸光源将多种颜色的光发射到其中的可拉伸光导层的一部分的透视图。
图30是根据实施方案的具有内插器和单个发光二极管的例示性发光部件的顶视图。
图31和图32是根据实施方案的各自具有内插器和不同颜色的多个发光二极管的例示性发光部件的顶视图。
图33、图34、图35、图36、图37、图38和图39是根据实施方案的例示性可拉伸光导的顶视图，该可拉伸光导具有由不同形状的弹性体片形成的光导层并且有安装在不同位置的可拉伸光源。
图40、图41和图42是示出根据实施方案的通过将多个光导层与粘结材料一起拉伸可以如何形成可拉伸光导的图。
图43是根据实施方案的适形于对象的曲面的例示性可拉伸光导的透视图。
图44是根据实施方案的具有安装在可拉伸光导层的外部边缘表面上的光源的例示性可拉伸照明单元的顶视图。
图45是根据实施方案的具有嵌入可拉伸光导层内的光源的例示性可拉伸照明单元的顶视图。
图46是根据实施方案的具有光降频转换层的例示性可拉伸照明单元的横截面侧视图。
图47是根据实施方案的具有诸如用粘合剂附接到光导层表面的图案化涂层或材料层之类的光提取结构的例示性可拉伸照明单元的横截面侧视图。
图48和图49是根据实施方案的具有多个可拉伸光导层的可拉伸照明单元的横截面侧视图。
图50、图51和图52是根据实施方案的具有可变形表面的可拉伸光导结构的横截面侧视图，所述可变形表面允许所述结构用作检测来自手指的压力的传感器。
具体实施方式
图1中示出了可具有柔性输入-输出设备的类型的例示性电子设备。如图1所示，电子设备10可具有控制电路16。控制电路16可包括用于支持设备10的操作的存储和处理电路。该存储和处理电路可包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)，等等。控制电路16中的处理电路可用于控制设备10的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。
设备10诸如输入-输出设备22中的输入-输出电路可用于允许将数据提供至设备10，并且允许将数据从设备10提供至外部设备。输入-输出设备22可包括按钮、操纵杆、滚轮、触控板、小键盘、键盘、麦克风、扬声器、音频发生器、振动器(例如，压电振动部件等)、相机、传感器、发光二极管和其他状态指示器、数据端口等。用户可通过输入-输出设备22提供命令来控制设备10的操作并且可使用输入-输出设备22的输出资源来从设备10接收状态信息和其他输出。
输入-输出设备22可包括一个或多个显示器，诸如显示器14。显示器14可以是包括用于采集来自用户的触摸输入的触摸传感器的触摸屏显示器，或者显示器14可对触摸不敏感。显示器14的触摸传感器可基于电容性触摸传感器电极阵列、声学触摸传感器结构、电阻性触摸部件、基于力的触摸传感器结构、基于光的触摸传感器、或其他合适的触摸传感器布置。如果需要，显示器14可以包括致动器以向用户提供触觉反馈。
输入-输出设备22中的传感器18可包括应变计传感器、接近传感器、环境光传感器、触摸传感器、力传感器、温度传感器、压力传感器、磁传感器、加速度计、陀螺仪、用于测量取向的其他传感器(例如，位置传感器、取向传感器)、微机电系统传感器、和其他传感器。传感器18可以是基于光的传感器(例如接近传感器或发射和/或检测光的其他传感器)、电容传感器(例如，使用电容测量来测量力和/或触摸事件的传感器)。应变计、压电元件、电容传感器和其他传感器可以用于测量施加的力，并且因此可以用于从用户的手指或其他外部压力源收集输入。电容触摸传感器可以进行电容测量以检测用户手指的位置。如果需要，传感器18可以包括麦克风以收集音频信号。传感器18可以被结合到显示器14中。例如，显示器14可以具有发光二极管阵列，并且传感器18和/或致动器部件可以被结合到该阵列中，以向显示器14提供除了为用户显示图像的能力之外的感测用户输入以及提供触觉反馈的能力。
可使用控制电路16来在设备10上运行软件，诸如操作系统代码和应用程序。在设备10的操作期间，在控制电路16上运行的软件可以被用于收集用户输入并且使用传感器18进行环境测量，并且可以用于向显示器14和输入-输出设备22中的其他输出资源提供输出。
设备10可以形成以下的全部或部分：平板电脑、膝上型计算机、台式计算机、包括嵌入式计算机的监视器、不包括嵌入式计算机的监视器、与计算机或显示器外部的其他设备一起使用的显示器、蜂窝电话、媒体播放器、手表设备或其他可穿戴电子设备、集成到家具中的设备、集成到车辆中的设备、构建到建筑物内的窗户或建筑元件中的设备、信息亭、座位、衣服、用于包或手表的条带、用于支撑悬挂设备的挂绳或其他结构、用于便携式设备的盖或外壳(例如，包、计算机机箱、手机外壳、平板电脑外壳等)或其他合适的设备。
显示器14可以包括基于有机发光二极管、离散晶体发光二极管管芯(有时称为微发光二极管或微型LED)或其他合适的像素元件的发光像素。传感器18可以包括离散传感器和由元件阵列(例如，应变传感器阵列、基于光的传感器阵列等)形成的传感器。
如果需要，输入-输出设备22可以包括具有弯曲或以其他方式变形成各种非平面形状的能力的柔性设备(有时称为软或可弯曲设备)。这些设备可以是显示器诸如显示器14、传感器面板和/或结合了传感器18和/或致动器的显示器。
图2和图3示出了例示性柔性输入-输出设备。如图2所示，柔性输入-输出设备20可以围绕各种弯曲轴线26挠曲(弯曲)以形成有起伏的平面形状。图3示出了柔性输入-输出设备20如何可以具有足够的灵活性以在多个维度上变形。图2和图3所示类型的变形可以允许输入-输出设备20适形于人体部位，诸如用户的手腕或胸部。
如图2和图3所示，柔性输入-输出设备可以包含一个或多个不同类型的电子部件24的阵列。部件24可以包括发光二极管(例如，微发光二极管)、有机发光二极管、振动器或其他电控制的致动器、传感器18、发声部件和/或其他电子设备。
部件24可以包括电路，所述电路安装在塑料封装件、陶瓷封装件、具有焊盘和其他接触件以将部件24耦接到柔性印刷电路基板上的金属迹线和其他电路径的封装件，和/或其他封装中。利用图4中所示的一种例示性配置，部件诸如部件24可以包括安装在基板诸如基板32上的多个电子设备30。基板32可由以下材料形成：模制塑料、刚性印刷电路板材料(例如玻璃纤维填充的环氧树脂材料，诸如FR4或其他印刷电路板电介质)、柔性印刷电路板材料(例如，聚酰亚胺片或其他聚合物的柔性层)、陶瓷基板和/或其他基板材料。基板32可以包括由电介质层分开的一个或多个金属迹线层。金属迹线层可以形成信号互连路径。这些路径可以将部件诸如电子设备30彼此耦接并耦接到基板32上的接触垫。如果需要，电子设备30可以被封装在聚合物(例如透光聚合物)或其他封装物诸如封装层38中。
电子设备30可以包括例如部件34和一个或多个集成电路，诸如集成电路36。可以使用每个基板32中的互连件将集成电路36耦接到部件34。还可以使用内插器接触件诸如接触件56'(在图5中的部件24的后部透视图中示出)将集成电路36耦接到输入-输出设备20中的信号路径。对于每个部件24，可以有任何合适数量的接触件56'(例如2个至10个、4个至20个、2个至8个、少于10个、多于10个、少于20个、多于5个等)。集成电路36可以使用这些信号路径来从控制电路16接收要使用部件24输出给用户的信息(例如，使用发光部件24的阵列来显示的图像数据)。集成电路36还可以使用这些信号路径来提供已经使用部件24捕获到控制电路16的传感器数据或其他输入(例如，已经用部件24中的传感器收集的用户触摸传感器和力传感器输入)。
部件34可以是电子设备诸如发光二极管(例如，微型发光二极管)、传感器18、振动器、其他致动器和/或其他电路。如果需要，部件24可以包括输出设备(例如，发光二极管、致动器等)和输入部件(力传感器、触摸传感器、温度传感器、加速度计等)两者。部件34(和/或电路36)可以是射频通信电路(例如射频收发器电路、射频识别(RFID)芯片或能够处理无线通信的其他集成电路)。其中每个部件24包含一组一个或多个输出设备(例如，发光二极管)或一组一个或多个输入设备(例如，传感器)的配置在本文中有时可被描述为示例。利用一种合适的布置，部件24各自包括一组多个微型发光二极管(例如，红色、绿色和蓝色发光二极管)。冗余发光二极管可以包括在部件24中并且可以响应于在测试期间检测到有故障的发光二极管而被切换到使用中。每个内插器基板32上可以有一个、两个、三个或多于三个的冗余发光二极管组。
如果需要，可以在生产返工操作期间替换包含故障电路的部件24。例如，拾取和放置工具(例如，基于弹性体或电磁拾取头的工具)、利用激光的工具、热压焊机、红外加热元件或其他加热焊接接合部的加热设备、热压粘结设备，或可通过熔化位于故障部件与输入-输出设备20中的信号路径之间的焊接连接件来移除故障部件的其他设备。一旦故障部件被移除，拾取和放置工具或其他设备可以用于将替换部件焊接到信号路径上，代替被移除的故障部件。
为了适应变形(例如，在一个或多个维度上的弯曲和/或拉伸)，可以通过将部件24的阵列安装到柔性基板来形成输入-输出设备20。柔性基板可具有适应基板的变形而不破裂的信号路径。
图6和图7是设备20的例示性顶视图，其示出了设备20可以如何包含由相应的信号路径42互连的部件24的阵列。路径42可以具有在各对部件24之间延伸的区段。路径42的整体形状可以形成网格(即，栅格)。信号路径可以是直的(参见例如图6的路径42)，可以是螺线形的以帮助适应拉伸(参见例如图7的路径42)，可以具有垂直波动(在图7的页面内和页面外)，或者可以具有其他合适的形状。
用于形成设备20的部件24的阵列可以具有行和列。部件24也可以其他图案(例如，六边形图案、具有三角形元素的阵列、彭罗斯拼砌、伪随机图案等)来组织。在图6和图7的示例中，输入-输出设备20具有由水平和垂直延伸的部件24和路径42组成的矩形阵列。如果需要，可以使用其他配置。
信号路径42可包括一条或多条信号线。例如，每个信号路径42可以包含2条至10条信号线，可以包含少于10条信号线，可以包含5条至20条信号线，或者可以包含多于4条信号线。可以使用电介质(例如，有机薄膜诸如绝缘聚合物，无机膜诸如氧化硅、氮化硅、金属氧化物等)来将路径42中的信号线彼此电隔离。
构成信号路径42的导电线可由导电材料形成，诸如金属(例如，铝、铜等)、透明导电材料(例如氧化铟锡)、碳纳米管或其他纳米管、银纳米线、碳纳米线或其他纳米线、石墨烯和石墨烯的衍生物，或其他导电迹线材料。这些导电迹线可以由可拉伸材料形成，诸如导电墨水(例如导电颗粒，诸如银颗粒、铜颗粒、镍颗粒或其他金属颗粒、纳米管或纳米线，其使用聚合物基体诸如可拉伸聚合物基体来支撑)。
在输入-输出设备20的基板变形期间，螺线形路径诸如图7中的路径42可以用作弹簧，其可以变形以适应拉伸而不会使形成螺线形路径的导电材料破裂。因此，螺线形路径或其他起伏路径(在部件24的阵列的平面内前后迂回的路径和/或在设备20中的部件24的阵列的平面外前后迂回的路径)可趋于适应比直线路径更多的变形。
为了提供具有增强的可拉伸性的螺线形路径和其他路径诸如直线路径，可能期望从可拉伸导电材料和可拉伸电介质形成直线和螺线形路径42。例如，用于将路径42中的导电线彼此隔离的电介质可以由可拉伸的聚合物诸如硅树脂、聚氨酯、丙烯酸或其他可以无故障地伸展的弹性体(低模量)聚合物形成。如果需要，可拉伸电介质可以是复合材料(例如，填充有无机颗粒或其他颗粒的聚合物)或混合材料(例如，包括聚合物和纤维的组合的材料)。用于形成路径42的信号线的可拉伸导电材料可以包括可拉伸的导电墨水(例如，可拉伸聚合物基体中的导电颗粒)。在其中路径42的螺线形形状或其他拉伸适应形状可适应拉伸而不显著拉伸构成路径42中的信号线的材料的情况下，路径42的电介质和导电线材料可由表现出降低的可拉伸性的材料(例如，金属、无机电介质等)形成。
为了增强输入-输出设备20的柔性，可能希望将部件24安装在具有减薄部分或开口的基板上。例如，在将部件24焊接或以其他方式安装到柔性聚合物基板层之前或之后，可以使用模切、激光切割、蚀刻或其他加工技术来移除聚合物基板层的部分。这将为基板层提供可适应变形的网格(栅格)形状。聚合物基板层的被移除部分可以是矩形的、圆形的或椭圆形的，可以具有带直线和/或弯曲边缘的其他形状，可以全部是相同形状，可以具有各种不同的形状，可以全部具有相同尺寸，可以具有多种不同尺寸，可以具有形成不规则网格的形状和/或尺寸的混合，可以具有完全穿过基板(即，形成通孔开口)的部分和/或在没有完全穿过基板的情况下减薄基板的部分，或者可以具有增强输入-输出设备20的柔性的其他合适的配置。
用于输入-输出设备20的基板的未被减薄或移除以形成用于网格的开口(即，保持附接到部件24的网格的部分)的部分可以用于形成信号路径42。这种类型的布置在图8中示出。图8是输入-输出设备20的一部分的俯视图，示出了部件24(例如，安装在内插器上的电子设备)可如何安装到诸如基板44之类的基板上。基板44的区段在相应的部件24之间延伸并且包含由金属迹线和/或导电油墨、透明导体、纳米线、纳米管、石墨烯和/或其他导电材料形成的信号线。可使用基板44的介电材料(例如，硅树脂、聚氨酯、丙烯酸或其他弹性体聚合物、复合材料、混合材料等)将这些信号线彼此绝缘，并且这些信号线可形成与部件24互连以形成图8的部件阵列的信号路径42。信号路径42可具有螺线形形状(如图8的示例中所示)或其他合适的形状。
为了提升基板44的柔性，基板44的未用于形成信号路径42的部分46可以比基板44的形成路径42的部分更薄。例如，部分46可被减薄或完全移除以在基板44中形成开口。在部件24已被安装到基板44上之后并且在处理基板44以形成具有在路径42之间延伸的通孔开口阵列的网格之后(或者在形成具有变薄部分的基板之后)，部件24和基板44可被安装在支撑结构上，可被嵌入到聚合物或其他材料层内或被聚合物或其他材料层涂覆，或者可被层压在材料层之间或以其他方式结合到结构中以完成设备20的形成。设备20然后可被组装到电子设备10中。
如果需要，具有局部变薄部分46的网格状基板44和基板44可使用加成工艺形成(例如，除了或者代替从基板44的区域46中移除材料，通过从添加到基板44上的导电层和/或电介质层中构建信号路径42)。可用于移除或减薄区域46和/或构建区域42的技术包括激光烧蚀(例如，使用脉冲激光或其他合适的激光)、干法或湿法蚀刻的光刻、喷砂、水射流切割或其他物理移除技术、模切、印刷(例如，喷墨印刷、柔性版印刷、凹版印刷、模版印刷等)、光敏聚合物层的毯式沉积然后通过掩模曝光并随后显影、阴影掩模沉积等。
图9是输入-输出装置20的一部分的横截面侧视图，示出了可如何将部件20安装在基板44上。如图9所示，基板44可包括形成互连件50的一层或多层图案化的金属迹线或其他导线。基板44的金属迹线或其他导电结构可包括诸如基板焊盘50'的接触件。部件24可具有内插器基板32。基板32可包括用于形成互连件56的金属迹线或其他结构。互连件56可包括内插器接触件，诸如焊盘56'。可使用焊料54(例如，在经受热压键合技术或其他焊接技术时形成接合部的回流焊料或焊料)将焊盘56'耦接至基板44上的焊盘50'。可将聚合物底部填料放置在内插器32下方以提供具有环境保护作用的焊料54。互连件56可包括形成接触件的部分，例如内插器基板32的上表面上的焊盘56"。部件30(例如，半导体设备(诸如发光二极管管芯)或其他电子设备)可具有焊盘60。焊料58可用于将焊盘60耦接至基板32上的焊盘56"。密封剂38可形成在基板32的顶部以封装部件30。
可能希望提高输入-输出设备20的透明度。透明度可通过由透明材料形成图9所示类型的结构来提高。作为示例，基板44和32可由透明电介质(例如，透明聚合物、玻璃、透明陶瓷等)形成。用于信号路径42、互连件50和/或互连件56的导线可由氧化铟锡、透明导电聚合物或其他透明导电材料形成。可使用诸如透明导电粘合剂的透明材料代替焊料58和/或焊料54。密封剂38可由透明聚合物或其他透明电介质形成。当将部件24和基板44与附加结构集成以形成输入-输出设备20时，附加结构(例如，塑料层、织物层等)也可以是透明的。透明结构可以是高度透明的(例如，具有超过90％的透射率)或者可以是部分透明的(例如具有超过50％的透射率或其他更低的值)。
可能希望为输入-输出设备20提供多于一种类型的部件24。例如，一些部件24可以是发光部件，诸如填充有微型发光二极管(例如，红色、绿色和蓝色二极管以及冗余的红色、绿色和蓝色二极管组)的内插器，而其他部件24可以是传感器(例如，力传感器、触摸传感器、温度传感器、加速度计等)。另外的其他部件24可以是用于向用户提供触觉反馈或其他机械输出的振动器或其他致动器。在这种类型的布置中，输入-输出设备20可以是具有集成触摸传感器(由力传感器和/或触摸传感器形成)的显示器(具有由发光二极管形成的像素)，并且可具有任选的触觉反馈(来自致动部件)。如果需要，可使用用于将多种类型的部件24组合到设备20中的其他布置。使用发光二极管和传感器来形成具有任选的力反馈的触摸感测显示装置仅是例示性的。
将传感器和发光二极管结合到形成设备20的部件阵列中的一种方式涉及将发光二极管和传感器两者结合到共同的内插器中(例如，通过将多个不同类型的部件34安装到内插器32中)。用于将不同类型的设备结合到输入-输出装置20中的另一例示性技术涉及将不同类型的部件24安装到基板44上。在图10和图11中示出了其中基板44上的部件24的阵列包括两种不同类型的部件(例如，部件24A和部件24B)的设备20的配置的示例。
部件24A可以是微型发光二极管或其他发光二极管(作为示例)。部件24B可以是传感器和/或机械致动器。在图10的示例中，部件24A以棋盘图案与部件24B交替排布。图11中的部件阵列具有被部件24A围绕的部件24B的矩形子阵列。如果需要，可使用不同类型的混合部件24的其他图案。图10和图11的配置仅为示例性的。
通过从基板44中减薄或移除部分46和/或通过构建路径42而形成的网格可使得在制造期间处理基板44具有挑战性。图12示出了在部分46已被减薄和/或从基板44移除之后可如何代替使用诸如转移带或其他载体(载体62)的临时载体层来保持部件24和基板44。载体62可用于帮助从玻璃载体或其他临时支撑结构中剥离基板44，该玻璃载体或其他临时支撑结构用于形成和图案化基板44并用于利用焊料或其他导电材料将部件24安装到基板44上。
在形成图12的结构之后(例如，在形成具有附接的部件24的网格基板之后)，该网格基板可与其他结构相结合以形成输入-输出设备20，如图13、图14、图15和图16的例示性输入-输出设备20所示。
在图13的示例中，输入-输出设备20通过以下方式形成：将基板44和设备24包封在浇铸的聚合物树脂中从而形成聚合物封装层诸如聚合物层64，基板44和部件24被嵌入其中。聚合物64可以是透明的硅树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂、复合材料、混合材料或其他透明弹性体材料以允许光穿过到达部件24和/或从部件24中穿过。
在图14的示例中，基板44和部件24已安装在支撑结构66上。结构66可以是塑料、金属、玻璃、蓝宝石或其他晶体材料、陶瓷、织物或其他材料的层。粘合剂可用于将基板44附着到层66，或者可使用热量和/或压力将基板44附着到层66。
图15示出了如何将诸如层68之类的封装层作为涂层沉积在基板24的上表面和部件24上。层68中的一些层可穿透到开口46中。层68可由透光聚合物诸如透明硅树脂、聚氨酯、丙烯酸、复合材料、混合材料或其他弹性聚合物(作为示例)形成。覆盖层诸如层68也可由织物或其他合适的材料形成。
图16是其中在材料72的上层和/或下层已层压到基板44上(例如，以覆盖位于基板44的上表面上的部件24)的情况下输入-输出设备20的例示性配置的横截面侧视图。粘合剂70可被内插在各个层72和基板44之间以帮助将层72附着到基板44。层72中的每个层可以是塑料、金属、玻璃、蓝宝石或其他晶体材料、陶瓷、织物或其他材料的层。
如果需要，可在层64、66、68中和/或层72中的一个层或两个层中形成开口，诸如与基板44中的开口46对准的开口。也可在层64、66、68中和/或72中形成与部件24中的一些或全部对准的开口。作为示例，可在一个或多个材料层的重叠部件24中形成穿孔，以允许部件24发射光。部件24可形成在基板44的一侧或两侧上。
在形成输入-输出设备20之后，输入-输出设备20可以与诸如驱动和感测系统之类的其他设备集成。设备20和设备10中的其他资源之间的连接可使用以下方式形成：各向异性导电膜粘结、焊接、软焊、卷压连接、通过使用这些技术将一个或多个连接器安装到基板44而形成的连接等。用于将设备20与设备10中的其他电路互连的信号路径可包括带状缆线、柔性印刷电路缆线、同轴缆线和其他射频传输线路以及其他信号路径。
添加到图13、图14、图15和图16所示类型的配置中的基板44和部件24中的材料可提供环境保护作用并且可以帮助确保使输入-输出设备20的中性应力面与路径42和部件24中的信号线对准，由此减小部件24上和基板44的互连件上的应力。这些添加的材料还可用作应力限制器结构，其有助于防止由于设备10弯曲而施加在设备20上的过度的应力。
输入-输出设备20可用于形成电子设备10的一些或全部。由于基板44中的开口、路径42的形状(例如，在相应部件24之间形成弹簧的螺线形状)以及用于在基板44中形成互连件50(例如，路径42中的互连件)的可拉伸材料所提供的柔性，设备20可变形成各种各样的形状。设备20的挠曲可沿一个维度发生(例如，设备20可沿弯曲轴线弯曲)，或者可沿多个维度发生(例如，设备20可变形以遵循设备外壳或支撑结构中的复合曲面，或者可以其他方式在多个维度上变形)。如果需要，装置20可沿一个或多个维度变形而不屈曲。
在移除区域46之后，基板44可形成网格。网格可包含在部件24下方延伸(并且经由焊盘50'耦接到部件24)的迹线50以及沿部件24之间的路径42延伸的迹线50。可使用在路径42的导电线路上传输的串行和/或并行信号将部件24(有时称为电子单元或电子岛)互连。
用于路径42的螺线形结构的使用可允许另外的刚性薄膜金属和介电材料在二维或三维上充分变形以适应在输入-输出设备10的变形期间产生的机械应力。变形期间在薄膜中诱发的应变可能相对较低。路径42可以具有手风琴状、锯齿形、八字形或适应变形的其他形状。
部件24通过经由路径42向组件24发送数据和控制信号是可单独寻址的。通过在内插器32上安装诸如发光二极管、其他半导体管芯和其他部件30的可能小的部件，焊接到基板44的焊盘的尺寸可从与焊盘60相关联的较小尺寸(例如，小于5微米-10微米、小于15微米等)有效地增大到与内插器焊盘56'相关联的较大尺寸(例如，50微米、大于25微米、小于100微米等)。
如果需要，响应于由控制电路16提供给该部件的图像数据或其他像素数据，每个部件24可以是可寻址的以发射红光、绿光和/或蓝光。在制造期间测试和选择性地更换有缺陷的部件24可提高产量。触觉系统和触摸感测系统可通过将感测和/或致动部件结合到安装在基板44上的部件24中而被结合到输入-输出设备20中。一般来讲，部件24可包括感测触摸、力、温度、加速度、产生触觉反馈或具有其他类型的感测和致动能力的部件。诸如这些的部件24可由安装在具有发光二极管的共同内插器基板32上的设备30形成，或者可由安装在单独的来自用于安装发光二极管的基板的内插器基板32上的设备30形成。
部件24可相对较小。例如，部件30可具有约10微米乘10微米的尺寸(或2微米-100微米范围内的其他尺寸或者其他合适的尺寸)。集成电路诸如图4的示例性集成电路36的轮廓可以是大约150微米乘50微米(或者在2微米-500微米、10微米以上或100微米以下的范围内的其他合适的尺寸)。内插器32(以及因此部件24)可具有约200微米乘500微米的尺寸(大于100微米、小于1000微米或其他合适的尺寸)。部件24的可能的小尺寸可帮助确保只有少量的光被部件24中的不透明结构阻挡，由此有助于确保输入-输出设备20对于期望的应用(例如，透明显示器和/或传感器应用)是足够透明的。部件24的小尺寸还可允许形成较大密度的部件24(例如，部件可以以每英寸点数值100或以上、10或以上、300或以上、50-500等来安装)。
如果需要，输入-输出设备22可包括用于设备10的照明结构，诸如显示器背光单元，提供用作装饰性装饰或形成字符或符号(例如，用于键盘)的图案化光的结构、基于光的传感器结构、用于外壳的照明或基于可拉伸光导层的其他照明结构。如图17所示，输入-输出设备22可包括可拉伸照明结构，诸如可拉伸照明单元100。
可拉伸照明单元100可包括形成可拉伸光源(诸如产生光的光源102)的部件(例如，部件24)。光可以是红外光、紫外光或可见光。其中光为可见光可在本文中有时作为示例进行描述。来自光源102的光可被提供给可拉伸的光导结构，诸如可拉伸的光导层104。层104可由一个或多个材料层(例如，诸如可拉伸聚合物层的透明弹性体材料片、具有光散射特征的层、用作包覆层的层、间隔层、密封层和其他材料层)形成。信号路径42(例如，可拉伸的螺线形金属线)可以在光源102内形成并且可以耦接到部件24以向部件24提供信号。
在光已被发射到可拉伸光导104中之后，由于全内反射原理，光可在光导104的内部(例如，在透光的弹性体材料片的上表面和下表面之间)传播。由于由用户的手指或其他外部对象施加的压力而导致的光散射特征或局部变形可使得光导104内的光被散射出光导104。散射的光可用作柔性显示器(例如，形成用于向用户显示图像的像素阵列的显示器层)的背光，可用于形成装饰性照明修饰结构，可形成手指传感器的一部分(例如基于光的触摸传感器和/或基于光的力传感器等)，可形成标签(例如，图标、字母数字字符、徽标等)的一部分，可用作手电筒或环境照明结构的照明源，可用作相机的闪光灯，或者可形成用于设备10的其他合适的照明结构。
如果需要，设备10和/或输入-输出设备22可包括附加结构，诸如示例性光学部件106(例如，光漫射器、棱镜、透镜等)、机械结构108(例如，应变限制膜、保护性涂层、外壳结构等)以及电子部件(例如，控制电路、传感器、电池、基于能量收集系统的能量源、太阳能电池等)以及其他结构。
图18是例示性可拉伸照明结构的透视图。如图18所示，可拉伸照明单元(结构)100可包括可拉伸光源102和可拉伸光导104。可拉伸光导104可由可拉伸透明层诸如层112形成。层112可由透明弹性体片诸如可拉伸透光塑料(例如，硅树脂等)形成。光可沿层的边缘(边缘表面)116发射到层112的内部中，或者可以其他方式发射到层112中。在图18的示例中，光源102具有位于边缘116上的多个发光部件24(例如，包括发光二极管和/或其他电路的部件)，所述多个发光部件使用路径42(例如，可拉伸螺线形信号路径或其他可拉伸信号路径)电连接至控制电路16和/或彼此。来自光源102中的部件24的光被发射到层(光导层)112中并通过全内反射分布在整个层112中。
层112的全部或所选择的部分可设置有光散射结构诸如图18的光散射特征部114。光散射特征部114可由层112的表面上的突出部、凹陷部、图案化涂层材料、嵌入的微珠、其他光散射颗粒或其他嵌入结构和/或将光散射出层112(例如，散射出层112的平面)的其他结构形成。如图18所示，光散射特征部114可包括位于层112的前表面上的特征部114、被嵌入层112内的特征部114，和/或形成在层112的后表面112R上的特征部114。
因为可拉伸光源102使用可拉伸信号路径42形成，所以可拉伸光源102可拉伸以适应层112的拉伸。图19示出了用户的手和手指118可如何用于拉伸层112。图20示出了可如何水平地拉伸层112。图21示出了可如何竖直地拉伸层112。层112也可对角地拉伸和/或可被拉伸以覆盖具有复合曲线(作为示例)的表面。在制造期间层112可被拉伸并且随后保持在设备10内的固定位置中，或者层112可在设备10的操作期间由用户动态地拉伸。
图22是例示性可拉伸照明单元的横截面侧视图。如图22所示，照明单元100可具有可拉伸光源102和可拉伸光导104。可拉伸光源102可由可将光124发射到光导104的可拉伸层112中的发光二极管或其他发光部件24形成。由于全内反射，光124可在层112内传播。光散射特征部114可用于在层112的期望区域处将光124散射出层112。图23示出了可拉伸光导层112可如何具有芯层112-1和包层112-2。芯层112-1可具有比由层112-2形成的涂层的折射率更高的折射率以促进全内反射。层112-1和层112-2可由透光的弹性体聚合物形成(作为示例)。
图24和图25示出了部件24可如何包括安装在基板诸如内插器32上的发光二极管或其他发光部件34。部件24可通过可拉伸信号路径诸如螺线形路径42-1(图24)和螺线形路径42-2(图25)来彼此电耦接以及电耦接至控制电路16。可堆叠图24和图25的结构以形成两层可拉伸光源诸如图26的光源102。图27是图26的光源102的上层的侧视图(即，图27是图25的结构的侧视图)，并且图28是图26的光源102的下层的侧视图(即，图28是图24的结构的侧视图)。
图29是可拉伸层112的边缘部分的透视图，示出了光源102中的发光部件可如何发射不同颜色的光。红光可由红光发射部件24R发射、绿光可由绿光发射部件24G发射，并且蓝光可由蓝光发射部件24B发射。可使用螺线形路径42将部件诸如部件24R、24G和24B以任何合适的顺序耦接。如果需要，可由部件24发射其他颜色的光。
图30是例示性发光部件24的顶视图，示出了发光二极管或其他发光部件34可如何安装在基板诸如内插器32上。图30的部件34可以是单色发光二极管(作为示例)。在图31的布置中，红光发光二极管34R、绿光发光二极管34G和蓝光发光二极管34B已安装在内插器32上。在图32的布置中，红光发光二极管34R、绿光发光二极管34G，蓝光发光二极管34B以及白光发光二极管34W已安装在内插器32上。控制电路也可安装在内插器上。
图33、图34、图35、图36、图37、图38和图39是具有各种光导和光源配置的例示性可拉伸光导单元100的顶视图。在图33的示例中，层112是矩形的，并且光源102沿层112的边缘中的一个边缘定位。在图34的示例中，光源102包括沿层112的相反边缘的部件24的阵列。在图35的示例中，层112的三个边缘已设置有发光部件24，并且在图36的示例中，层112的四个边缘已设置有发光部件24。图37示出了层112可如何是圆形的以及光源102可如何具有围绕层112的圆周排布的发光部件24。图38示出了层112可如何是八边形的以及层112的八条边中的每条边可如何具有发光部件24。图39示出了如何将光源102的发光部件24中的一些发光部件嵌入在层112内，并且可如何将光源102的发光部件24中的一些发光部件安装在层112的暴露的外部边缘表面上。一般来说，层112可具有任何合适的形状(即，具有一个或多个弯曲边缘和/或一个或多个直边缘等的形状)，并且部件24可安装在层112的任何合适部分上或在其内。层112可能或者可能不包括光提取特征部114。
如图40、图41和图42的例示性配置所示，可拉伸光源100可具有可拉伸光导层112，该可拉伸光导层通过使用粘结材料128(例如，透光的弹性体粘合剂诸如硅树脂粘合剂或其他合适的粘结层)将导光材料(例如，矩形片或其他形状的片)缝合在一起而形成。粘结材料128可具有与层112的折射率相匹配的折射率(例如，在层112的折射率的+/-0.1内)以抑制反射。可线性地(图40)、以矩形平铺配置(图41)或以其他合适的形状(参见例如图42的例示性布局)将层112的面板缝合在一起。
如图43的例示性可拉伸光导单元100所示，层112可被拉伸以适形于弯曲表面诸如球形物体130的表面或具有复合曲线的其他表面(例如，可通过手118将层112在方向132上拉伸)。粘合剂或其他附接结构可用于将单元100附接到结构130(即，结构130可用作设备10中的支撑结构)，或者单元100可在设备10的使用期间被动态地拉伸。
图44示出了部件24和可拉伸信号路径42可如何安装在层112的边缘表面上。如图45所示，部件24中的一些或全部部件可被嵌入层112内。
如果需要，光124可被降频(例如，从较短波长转换为较长波长)。例如，可通过将降频转换剂结合到可拉伸光导单元100中的弹性体材料中来形成降频转换层来将光124降频转换。如图46所示，降频转换剂138可被结合到层112上的封装层诸如层136中以形成降频转换层。用于单元100的降频转换材料诸如剂138可包括用于对光124进行降频转换的荧光体、量子点或其他剂。例如，剂138可包括红色和绿色的量子点，目的是当由单元100发射时，来自发光部件24的蓝光124可被转换为红光、绿光和蓝绿光，或者所述剂可包括将蓝光转换为白光的荧光体(作为示例)。如果需要，降频转换剂138可结合到层112中、可结合到部件24中的发光二极管结构中，并且/或者可结合到单元100中的其他涂层、材料层或者设备10中的其他结构中。图46的例示性配置仅仅是例示性的，其中层136(例如，透光的弹性体聚合物或其他封装层)已设置有降频转换材料诸如剂138。
图47是其中光散射特征部114包括表面安装结构的例示性配置中的单元100的侧视图。层112上的表面安装结构可通过印刷或以其他方式使层112上的涂层图案化(参见例如图案化的光散射涂层114C)来形成、可通过使用粘合剂114A’将光散射结构诸如结构114A附接到层112来形成，或者可通过将其他光散射结构附接到层112来形成。光提取结构可永久地附接到光导层112、可使用压敏粘合剂或其他临时性粘结剂临时性附接，或者可使用其他安装技术附接。光提取结构诸如图47的特征部114可包括形成透镜的光学结构、漫射光散射结构(例如，胧性材料或纹理材料)或用于使光24着色的着色材料。图47所示类型的结构114或其他光提取特征部可被图案化以形成字符、徽标、图标、其他符号或其他图案。为了功能性目的(例如，以在需要的地方散射用于显示器的背光)、为了装饰性目的(例如，以形成装饰性点缀)或者为了形成告知用户输入-输出设备的位置诸如按钮、力传感器、触摸传感器等的位置的符号或其他标签，这种类型的光散射特征部可被选择性地施加于层112的区域。
图48和图49示出了可如何使用多个可拉伸光导层来形成可拉伸照明单元100。如图48的示例所示，分隔层140可内插在上光导层112T和下光导层112B之间。层140的折射率可比层112T和层112B的折射率低，使得层140用作光学包层。可选的间隔件142(例如，微球体、聚合物列或其他间隔件结构)可结合到层140中以确保层112T和层112B之间的间隙是均匀的。层112T和层112B可各自具有发光部件24和可拉伸路径42的相应阵列。发光部件可将光124发射到层112T和层112B中的每个层中，该光由光散射结构114散射出单元100。在图49的示例中，两个包层140被用于分隔光导层112A、112B和112C。
图48和图49的层140可由可被外部压力压缩的可变形材料诸如液体、凝胶(例如，可变形的溶胶-凝胶材料)或其他合适的材料形成(作为示例)。间隔件142的折射率可与层140的折射率相匹配(例如，间隔件142的折射率可偏离层140的折射率小于+/-0.1或其他合适数量)。如果需要，层140可由透光的弹性体聚合物形成。
图50是包括光散射材料诸如光散射剂144的例示性配置中的单元100的横截面侧视图。光散射剂144可包括增强光散射的光散射颗粒、光散射微球体、微孔(例如，空气或其他气体的气泡)或其他特征部。剂144可被嵌入在可拉伸的透光聚合物层(例如，硅树脂层或其他弹性体聚合物层)诸如封装层146内。分隔层诸如具有可选的间隔件142的层140可用于将可拉伸封装层146与光导层112的光导层112’分隔开。
当由用户的手指(手指118)或其他外部物体施加压力时，结构诸如图50的结构100可能会变形。当结构100变形时产生的发射光可为用户提供视觉反馈或可被检测到(例如，当结构100被用作响应于所施加的力的压力传感器、力传感器、触摸传感器、按钮或其他传感器中的基于光的结构的一部分时)。
图51中示出了当由手指118施加压力时结构100的变形。层140可具有比层112’低的折射率。当层146接触层112’时，层146的折射率可与层112’的折射率相匹配以促进漏光，或者所述层可具有其他合适的折射率值。
如图51所示，构成结构100的层诸如层146和层140可通过来自手指118的压力而变形，从而局部地使光124的全内反射失效并且局部地允许光124从层112的层112’和单元100逸出。以这种方式从层112提取的光可由于由光散射结构144导致的层148中的光散射而在位于手指118和层112之间的接触件周围产生发光效果，或者所提取的光可以其他方式对设备10的用户可见。如果需要，可将光提取特征部114结合到这种类型的可拉伸照明单元中(参见例如图52)。
根据实施方案，提供了一种装置，所述装置包括具有网格形状的可拉伸基板和安装在所述可拉伸基板上的部件阵列，每个部件具有内插器基板和安装到内插器基板的电子设备。
根据另一个实施方案，使用可拉伸基板中的信号路径将部件阵列互连。
根据另一实施方案，信号路径由可拉伸基板的螺线形段形成，并且螺线形段中的每个螺线形段在部件阵列中的一对相应的部件之间延伸。
根据另一个实施方案，可拉伸基板由弹性体聚合物形成。
根据另一个实施方案，部件包括至少一些发光部件。
根据另一个实施方案，安装到位于发光部件中的内插器基板的电子设备包括发光二极管。
根据另一个实施方案，每个发光部件的发光二极管中的一些发光二极管具有不同的颜色。
根据另一个实施方案，每个发光部件的发光二极管中的一些发光二极管是冗余的发光二极管，并且弹性体聚合物材料包括选自由硅树脂、聚氨酯和丙烯酸组成的组的材料。
根据另一个实施方案，部件包括传感器部件。
根据另一个实施方案，安装到位于传感器部件中的内插器基板的电子设备包括选自由力传感器、触摸传感器、温度传感器和加速度计组成的组的传感器。
根据另一个实施方案，部件包括致动器部件。
根据另一实施方案，部件中的每个部件中的内插器具有焊盘，利用该焊盘将内插器焊接到基板，并且每个部件中的电子设备各自具有焊接到该部件的内插器的焊盘。
根据另一个实施方案，发光二极管包括微型发光二极管，微型发光二极管中的每个微型发光二极管由单独的半导体管芯形成。
根据另一个实施方案，装置包括附接到基板的材料层。
根据另一个实施方案，该装置包括第一材料层和第二材料层，其中基板内插在所述第一材料层和所述第二层材料层之间。
根据实施方案，提供了一种输入-输出设备，所述输入-输出设备包括具有开口阵列并具有在开口之间延伸的螺线形信号路径的网格状弹性体基板层，所述网格状弹性体基板层具有耦接到螺线形信号路径的焊盘，以及在网格状弹性体基板层上以阵列形式布置的多个电子部件，每个电子部件具有电子设备并且有内插器，所述内插器具有第一内插器焊盘和第二内插器焊盘，其中第一内插器焊盘焊接到网格状弹性体基板层的焊盘，并且电子设备焊接到内插器上的第二内插器焊盘。
根据另一个实施方案，电子设备包括微型发光二极管。
根据另一个实施方案，输入-输出设备包括附加的电子部件，所述附加的电子部件包括安装到位于所述附加的电子部件中的内插器基板的传感器，所述附加的电子部件的内插器焊接到网格状弹性体基板层的焊盘。
根据另一个实施方案，附加的电子部件包括选自由温度传感器、加速度计、力传感器、触摸传感器和致动器组成的组的电子设备。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，所述电子设备包括控制电路和耦接到所述控制电路的输入-输出设备，所述输入-输出设备包括具有开口阵列并具有在开口之间排布的螺线形信号路径的网格状弹性体基板层，该网格状弹性体基板层具有耦接到螺线形信号路径的焊盘，以及在弹性体基板层上以阵列形式布置的多个发光电子部件，每个发光电子部件具有内插器，该内插器具有焊接到弹性体基板层的焊盘的第一内插器焊盘，并且该发光电子部件具有焊接到内插器上的第二内插器焊盘的多个发光二极管。
根据另一个实施方案，网格状弹性体基板层是透明的。
根据另一个实施方案，信号路径包括透明导电材料。
根据一个实施方案，提供了一种装置，所述装置包括可拉伸光导和将光发射到可拉伸光导中的可拉伸光源，可拉伸光源包括多个发光二极管。
根据另一个实施方案，可拉伸光源包括耦接在发光二极管之间的螺线形信号路径。
根据另一个实施方案，可拉伸光导包括边缘表面，并且可拉伸光源安装在边缘表面上并将光发射通过边缘表面到可拉伸光导中。
根据另一个实施方案，所述多个发光二极管被嵌入可拉伸光导内。
根据另一个实施方案，可拉伸光导包括光散射结构。
根据另一个实施方案，光散射结构包括选自由突出部和凹陷部组成的组的结构。
根据另一个实施方案，光散射结构包括附接到可拉伸光导的表面的结构。
根据另一个实施方案，可拉伸光导包括具有第一折射率的聚合物片和在聚合物片上的具有小于第一折射率的第二折射率的聚合物涂层。
根据另一个实施方案，光源包括堆叠在彼此的顶部上的多个发光二极管层。
根据另一个实施方案，发光二极管包括不同颜色的发光二极管。
根据另一个实施方案，装置包括发光二极管安装于其上的内插器。
根据另一个实施方案，可拉伸光导包括具有使用透明的粘结材料结合的边缘的多个材料片。
根据另一个实施方案，可拉伸光导包括透明弹性体片并且包括弹性体片上的弹性体涂层。
根据另一个实施方案，光具有第一波长，装置还包括位于弹性体涂层中的降频转换材料，该降频转换材料将第一波长的光转换为具有比第一波长更长的第二波长的光。
根据另一个实施方案，可拉伸光导包括引导光的第一透明弹性体层和第二透明弹性体层，并且可拉伸光源包括将光的第一部分发射到第一透明弹性体层中的第一组发光二极管和将光的第二部分发射到第二透明弹性体层中的第二组发光二极管。
根据另一个实施方案，装置包括位于第一透明弹性体层和第二透明弹性体层之间的分隔层。
根据另一个实施方案，装置包括位于分隔层中的限定第一透明弹性体层和第二透明弹性体层之间的间隙的间隔件。
根据另一个实施方案，分隔层包括选自由液体层和凝胶层组成的组的层。
根据另一个实施方案，可拉伸光导包括弹性体片和位于弹性体片上的光散射涂层。
根据实施方案，提供了一种可拉伸设备，其包括发光部件、接收来自发光部件的光的可拉伸光导层、弹性体层、位于可拉伸光导层和弹性体层之间的分隔层。
根据另一个实施方案，可拉伸设备包括位于分隔层中的限定弹性体层和可拉伸光导层之间的间隙的间隔件。
根据另一个实施方案，分隔层包括选自由液体层、凝胶层以及具有气态材料和间隔件结构的层组成的组的层。
根据另一个实施方案，可拉伸设备包括位于可拉伸光导上的光散射结构，发光部件包括选自由发光二极管和激光二极管组成的组的发光部件。
根据实施方案，提供了一种可拉伸照明单元，所述可拉伸照明单元包括由具有光散射结构的弹性体聚合物片形成的可拉伸光导，以及具有发光二极管和耦接在发光二极管之间的可拉伸信号路径的可拉伸光源，该发光二极管将光发射到弹性体聚合物片中，并且该光由光散射结构散射出弹性体聚合物片。
根据另一个实施方案，光散射结构包括选自由弹性体聚合物片的突出部分和弹性体聚合物片中的凹陷部分组成的组的结构。
根据另一个实施方案，弹性体聚合物片具有相反的第一表面和第二表面，并且光散射结构包括附接到弹性体聚合物片的第一表面的结构。
前述内容仅是例示性的，本领域的技术人员可在不脱离所述实施方案的范围和实质的情况下作出各种修改。前述实施方案可单独实施或可以任意组合实施。

Claims (15)

1.一种装置，包括：
可拉伸光导；和
可拉伸光源，所述可拉伸光源将光发射到所述可拉伸光导中，其中所述可拉伸光源包括多个发光二极管，其中所述可拉伸光源包括耦接在所述发光二极管之间的螺线形信号路径，其中所述多个发光二极管被完全嵌入在所述可拉伸光导中，其中所述可拉伸光源包括堆叠在彼此的顶部上的多个发光二极管层，并且其中在不同层中的发光二极管彼此不交叠。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述可拉伸光导包括边缘表面，并且其中所述可拉伸光源安装在所述边缘表面上并将所述光发射穿过所述边缘表面到所述可拉伸光导中。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述可拉伸光导包括光散射结构，并且其中所述光散射结构包括选自由突出部和凹陷部组成的组的结构。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述可拉伸光导包括光散射结构，并且其中所述光散射结构包括附接到所述可拉伸光导的表面的结构。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述可拉伸光导包括具有第一折射率的聚合物片和位于所述聚合物片上的具有小于所述第一折射率的第二折射率的聚合物涂层。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括所述发光二极管安装于其上的内插器，其中所述发光二极管包括不同颜色的发光二极管。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述可拉伸光导包括具有使用透明的粘结材料结合的边缘的多个材料片。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述可拉伸光导包括透明弹性体片并包括位于所述弹性体片上的弹性体涂层，并且其中所述光具有第一波长，所述装置进一步包括位于所述弹性体涂层中的降频转换材料，所述降频转换材料将所述第一波长的所述光转换为具有比所述第一波长长的第二波长的光。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述可拉伸光导包括引导所述光的第一透明弹性体层和第二透明弹性体层，并且其中所述可拉伸光源包括将所述光的第一部分发射到所述第一透明弹性体层中的第一组所述发光二极管和将所述光的第二部分发射到所述第二透明弹性体层中的第二组所述发光二极管，并且其中所述装置还包括：
位于所述第一透明弹性体层和第二透明弹性体层之间的分隔层，其中所述分隔层包括选自由液体层和凝胶层组成的组的层；以及
位于所述分隔层中的限定所述第一透明弹性体层和第二透明弹性体层之间的间隙的间隔件。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述可拉伸光导包括弹性体片和位于所述弹性体片上的光散射涂层。
11.根据权利要求1所述的装置，还包括显示器，其中所述可拉伸光导是用于所述显示器的光源，其中所述可拉伸光导包括边缘表面，其中所述可拉伸光源安装在所述边缘表面上并且发射通过所述边缘表面进入所述可拉伸光导的光，其中所述可拉伸光导包括光散射结构，其中所述光散射结构包括选自以下的结构：突出部和凹陷部，其中所述光散射结构包括附接至所述可拉伸光导的表面的结构，其中所述可拉伸光导包括具有第一折射率的聚合物片和在所述聚合物片上的具有小于所述第一折射率的第二折射率的聚合物涂层，其中在所述可拉伸光导包括具有边缘的多个材料片，这些材料片的边缘使用透明的粘结材料连接在一起，其中所述可拉伸光导包括透明的弹性体片并且包括在所述弹性体片上的弹性体涂层，其中所述光具有第一波长，所述装置还包括在所述弹性体涂层中的降频转换材料，所述降频转换材料将具有所述第一波长的光转换成具有比所述第一波长长的第二波长的光，并且其中所述降频转换材料包括荧光体或量子点。
12.一种可拉伸设备，包括：
可拉伸光导层；
可拉伸光源，所述可拉伸光源将光发射到所述可拉伸光导层中，其中所述可拉伸光源包括多个发光二极管或多个激光二极管，其中所述可拉伸光源包括耦接在所述多个发光二极管或多个激光二极管之间的螺线形信号路径，其中所述多个发光二极管或多个激光二极管被完全嵌入在所述可拉伸光导层中，其中所述可拉伸光源包括堆叠在彼此的顶部上的多个发光二极管或多个激光二极管层，并且其中在不同层中的发光二极管或多个激光二极管彼此不交叠；
弹性体层；
分隔层，所述分隔层位于所述可拉伸光导层和所述弹性体层之间；以及
位于所述分隔层中的限定所述弹性体层和所述可拉伸光导层之间的间隙的间隔件。
13.根据权利要求12所述的可拉伸设备，其中所述分隔层包括选自由液体层、凝胶层以及具有气态材料和间隔件结构的层组成的组的层。
14.根据权利要求12所述的可拉伸设备，还包括位于所述可拉伸光导层上的光散射结构。
15.一种可拉伸照明单元，包括：
可拉伸光导，所述可拉伸光导由具有光散射结构的弹性体聚合物片形成，其中所述光散射结构包括选自由所述弹性体聚合物片的突出部分和所述弹性体聚合物片中的凹陷部分组成的组的结构；和
可拉伸光源，所述可拉伸光源具有发光二极管和耦接在所述发光二极管之间的可拉伸信号路径，其中所述发光二极管将光发射到所述弹性体聚合物片中，其中所述光由所述光散射结构散射出所述弹性体聚合物片，其中所述发光二极管被完全嵌入在所述可拉伸光导中，其中所述可拉伸光源包括堆叠在彼此的顶部上的多个发光二极管层，并且其中在不同层中的发光二极管彼此不交叠。
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