CN115767794A - 柔性加热器 - Google Patents

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S·L·史蒂文斯
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M·A·吉尔
G·S·瓦尔伯
R·H·达尼尔
R·休格内克
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Abstract

本公开是并且包括一种柔性加热器,该柔性加热器包括:适形基底;匹配沉积材料组,包括匹配的附加地印刷的匹配功能油墨,这通过将匹配沉积材料组中的每种油墨至少匹配到以下而被实现:适形基底对每种油墨的接受性,匹配功能油墨被印刷到适形基底上;适形基底与每种油墨之间的导电性;适形基底与每种油墨之间的化学反应性,每种油墨间的不同印刷和固化方法;每种油墨在连续的附加印刷层被印刷到基底的至少一个基本上平坦的面上以至少形成:至少一个导电层;至少一个电阻层;至少一个介电层;其中,当适形基底对减法特性不敏感时,每种油墨彼此之间以及每种油墨与适形基底之间的匹配是为了提供减法工艺的近似。

Description

柔性加热器
本申请是申请日为2018年12月3日、申请号为201880084718.X、名称为“提供适形加热器系统的装置、系统和方法”的中国发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求享有以下申请的权益、与以下申请相关联并通过引用而结合以下申请:2017年12月1日提交的名为“提供可配置加热器系统的装置、系统和方法(APPARATUS,SYSTEM AND METHOD OF PROVIDING A CONFORMABLE HEATER SYSTEM)”的美国申请15/829,666,该申请是 2017年8月22日提交的名为“提供流体袋加热器的装置、系统和方法(APPARATUS,SYSTEM AND METHOD OF PROVIDING A FLUID BAG HEATER)”的美国申请15/683,437以及2017年8月29日提交的名为“提供在可穿戴设备中的适形加热器的装置、系统和方法(APPARATUS, SYSTEM AND METHOD OF PROVIDING A CONFORMABLE HEATER INWEARABLES)”的美国申请15/689,611的部分继续申请,上述申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开一般涉及印刷电子产品,并且更具体地涉及例如用于可穿戴设备中的适形加热器。
背景技术
印刷电子产品使用印刷或“附加”方法在各种基底上产生电(和其它) 设备。印刷通常在各种基底材料上限定图案,例如使用丝网印刷、柔性版印刷、凹版印刷、平版印刷和喷墨。使用这些印刷技术中的一种或多种将电功能电子或光学油墨沉积在基底上,从而产生有源或无源设备,例如晶体管、电容器、电阻器和电感线圈。
印刷电子产品可以使用无机或有机油墨。这些油墨材料可通过基于溶液、基于真空或其它工艺来沉积。油墨层可一层施加在另一层之上。印刷电子特征可以包括或可以是半导体、金属导体、纳米颗粒、纳米管等。
刚性基底,例如玻璃和硅,可用于印刷电子产品。聚(对苯二甲酸乙二醇酯)-箔(PET)是普通的基底,部分是由于其低成本和适度的高温稳定性。聚(萘二甲酸乙二醇酯)-(PEN)和聚(酰亚胺)-箔(PI)是替代的基底。替代的基底包括纸和织物,尽管在这样的基底中的高表面粗糙度和高吸收性可能在其上的印刷电子产品中存在问题。简而言之,典型的是,合适的印刷电子产品基底优选具有最小的粗糙度、合适的润湿性和低吸收性。
印刷电子产品提供低成本、大批量制造。较低的成本使得能够在许多应用程序中使用,但是通常具有比"常规电子产品"降低的性能。此外,在各种基底上的制造方法允许以迄今未知的方式使用电子产品,至少基本上不增加成本。例如,在柔性基底上印刷允许电子产品被放置在弯曲表面上,而没有在这种情况下使用常规电子产品将需要的额外费用。
此外,常规电子产品通常对特征尺寸具有较低限制。相反,可以使用印刷电子产品提供更高的分辨率和更小的结构,从而提供使用常规电子产品不能获得的电路密度、精确分层和功能性的可变性。
在印刷电子产品中,控制厚度、孔和材料相容性是必要的。实际上,所使用的印刷方法(一种或多种)的选择可由与印刷层、层特征和印刷材料的特性(例如上述厚度、孔和材料类型)相关的要求以及由最终印刷产品的经济和技术考虑来确定。
通常,基于片材的喷墨和丝网印刷对于少量、高精度印刷电子产品是最佳的。凹版印刷、平板印刷和柔性版印刷对于大批量生产来说更常见。平板印刷和柔性版印刷通常用于无机和有机导体和介电材料,而凹版印刷由于由此提供的高层质量而高度适用于质量敏感层,例如在晶体管内。
喷墨是非常通用的,但是通常提供较低的产量,并且由于可能的喷嘴堵塞而更好地适合于低粘度、可溶材料。丝网印刷通常用于由糊状材料产生图案化的厚层。气溶胶喷射印刷将油墨雾化,并使用气流将印刷的液滴聚焦成紧密准直的束。
蒸发印刷将高精度丝网印刷与材料蒸发相结合。材料通过与基底“对准”的高精度模板沉积。可以使用其他印刷方法,例如微接触印刷和光刻,例如纳米压印光刻。
电子功能性和可印刷性可以彼此平衡,强制优化以允许最佳结果。例如,聚合物中较高的分子量提高了电导率,但降低了溶解度。此外,在印刷中必须严格选择和控制粘度、表面张力和固体含量。跨层相互作用以及沉积后工序和层也影响最终产品的特性。
印刷电子产品可以提供具有宽度范围为3-10μm或更小、以及层厚度范围为几十纳米至大于10μm或更大的特征的图案。一旦完成印刷和图案化,可能需要对基底进行后处理以获得最终的电学和机械性能。后处理可以更多地由特定的油墨和基底组合驱动。
使用常规电子产品技术和手工劳动来制造用于可穿戴设备(例如服装或配件)中的典型加热器。例如,通常提供刚性、厚且大体积的加热器,例如与印刷电路板等相关联。通常允许这些厚的、大体积的加热器操作的布线被缝合到可穿戴设备中,例如织物层之间,以将加热元件封闭到织物中。
此外,使用非典型类型的处理制造的体积较小的加热器通常是昂贵的,部分是因为制造这种加热器需要复杂的制造步骤。因此,这些加热器不能应用于可穿戴应用程序。此外,如果例如要清洗与加热器相关联的可穿戴设备,则前述非典型或常规类型的加热器中的任何一种都必须具有极高的封装水平。如果要在其寿命周期内多次清洗可穿戴设备,则尤其是这种情况。也就是说,在可穿戴物的寿命周期中的限制因素不应该是与可穿戴设备相关联地提供的加热器。
另外,在示例性情况下,医用袋,例如医用流体袋或血袋,通常需要加热。通常在现有技术中,这种加热是由必须将医用袋放置其中的电子加热硬件单元提供的。因此,在已知的实施例中,相对较大和/或基本上不能移动的设备构成了向医用流体袋提供热量的方式。
使用非典型类型的处理制造的体积较小的加热器可以提供增强的移动性,但是通常非常昂贵,部分是因为制造这种加热器需要复杂的制造步骤,并且通常不是高度可靠的。因此,这些加热器目前不能用于加热可穿戴设备或医用袋。
因此,体积较小的加热器可以使用在线和/或高产量工艺(例如附加印刷工艺)来组装,并且因此其在其制造中不太复杂,从而导致更具成本效益的制造、加热器和可穿戴设备的更长使用寿命以及其他显著的优点。这种加热器应该以薄的、体积较小的、更适形和柔性的形式形成,并且在可模制的基底上形成,以不仅解决上述问题,而且允许集成到更多种类型的用途中。
此外,目前通常使用脱离袋的部件来监控诸如医用流体袋之类的流体袋的特性(例如温度),作为非限制性示例,所述脱离袋的部件诸如包括袋的热电偶或红外枪。然而,由于例如人为错误、袋和温度读取器之间的环境或电干扰、由于需要各种附加的正常部件来进行从袋到读取器的电连接而引起的部件故障等,这样的方法可能频繁地使袋受到不适当的温度测量。
另外,指示诸如医用流体袋的袋中的流体的液位的现有方法限于重量测量,例如其中放置在输液IV支架上的袋向下拉钩子,所述钩子与测量刻度电连接。然而,这种测量留在袋中的流体的液位的方法是非常不准确的,至少因为人为失误的可能性,例如某人向下拉动袋,环境和/或使用因素,例如当IV支架被移动时刻度钩的摇动,当IV支架被移动时电连接的断开等。
此外,部分地由于目前与流体袋结合使用的温度和液位感测的不准确性,将温度和液位数据传送到一个或多个感兴趣方的方法目前是完全不够的。例如,由于上述原因,诸如设备或身体部分进入IR枪和袋子之间的人为失误,在红外枪上的读数可能是不准确的。此外,例如,刻度的读数和尝试感测袋中的液位可能需要由人类用户转换,或者可能由于所有前述原因并且另外由于缺乏对袋本身的重量的考虑而不准确。
因此,不仅需要改进的设计和印刷方法以将加热器与诸如医用流体袋的流体袋相关联地放置,而且还需要改进的方法以将诸如温度测量和液位感测的袋特性测量与流体袋相关联,并且还需要将与这种温度感测和液位感测相关联地记录的数据提供给一个或多个感兴趣的用户。
发明内容
因此,本公开提供了用于柔性加热器的至少一种装置、系统和方法。所述柔性加热器包括适形基底;匹配功能油墨组,其印刷在所述基底的至少一个基本上平坦的面上以形成能够从至少一个电源接收电流的至少一个导电层;电阻层,其与所述至少一个导电层电相关联并且包括能够在接收到所述电流时产生热量的多个加热元件;以及能够至少部分地绝缘所述至少一个电阻层的介电层,其中匹配油墨组被匹配以防止所述至少一个导电层、电阻层和介电层中的每一个的印刷油墨之间的有害相互作用,并且防止与适形基底的有害相互作用。
柔性加热器可另外包括封装,其至少部分地密封其上具有匹配功能油墨组的适形基底,使其免受环境因素的影响。柔性加热器可另外集成到其上具有匹配油墨组的适形基底的可穿戴设备中。
柔性加热器还可以包括与至少一个导电层连接地的驱动器电路。驱动器电路可以包括控制系统,并且其中由加热元件传递的热量由控制系统控制。
本公开还是且包括至少一种用于适于与流体袋相关联的柔性加热器传感器的装置、系统和方法。该装置、系统和方法可以包括在与印刷柔性加热器相对的流体袋的层片上的适形基底;以及匹配功能的油墨组,其印刷在所述基底的至少一个基本平坦的面上。匹配功能油墨组形成:至少一个导电层,其能够从至少一个电源接收电流;以及至少一个介电层,其能够至少部分地绝缘所述至少一个导电层并且至少部分地限制所述至少一个导电层的导电性;其中匹配油墨组被匹配以防止至少一个导电层和介电层中的每一个的印刷油墨之间的有害相互作用,并且防止与适形基底的有害相互作用;并且其中所述至少一个导电层和所述至少一个介电层包括感测电路,所述感测电路至少感测所述流体袋内的流体的温度。
因此,本公开提供了改进的设计和打印方法,以将加热器与流体袋(例如医用流体袋)、可穿戴设备相关联地放置,并且另外提供了将诸如温度感测和液位感测的袋特性测量与流体袋相关联的改进的方法,并且另外提供了将与这样的温度感测和液位感测相关联地记录的数据提供给一个或多个感兴趣的用户。
附图说明
示例性组合、系统和方法将在下文中参考附图描述,其仅作为非限制性实例给出,其中:
图1是示出根据实施例的加热器的示意性框图;
图2是示出根据实施例的加热器的示意性框图;
图3是具有在加热系统的右上和左下具有接触点的导体层的实施例的示例性实例;
图4是导电层和电阻层加热系统的示例性实例;
图5是具有增大尺寸的与装置顶部的接触垫相关联的导电层的实施例的示例性实例;
图6示出了封闭在封装层中的加热系统的示例性实例;
图7示出了其中加热系统被层压到织物上的示例性实例;
图8是示出提供例如用于可穿戴设备的适形加热器的示例性方法的流程图;
图9是示出在可穿戴设备内使用适形加热器系统的方法的流程图;
图10是示例性感测电路的示意图;
图11A-11D是示例性加热电路的示意图;
图12是示例性感测电路的示意图;
图13A-13B是示例性感测电路的示意图;
图14A-14C是用于传感器数据的示例性移动应用的示意图;
图15是示例性感测电路的示意图;
图16是示例性感测电路的示意图;以及
图17A-17C是示例性感测电路的示意图。
具体实施方式
本文提供的附图和描述可被简化以说明与清楚理解本文描述的装置、系统和方法相关的方面,同时为了清楚起见,消除了可以在典型的类似设备、系统和方法中发现的其他方面。因此,本领域技术人员可以认识到,其它元件和/或操作对于实现本文所述的设备、系统和方法可以是期望的和/或必要的。但是因为这些元件和操作在本领域中是已知的,并且因为它们不利于更好地理解本公开内容,所以为了简洁起见,本文可能不提供对这些元件和操作的讨论。然而,本公开内容被认为仍然包括对于本领域普通技术人员已知的所描述的方面的所有这样的元件、变化和修改。
贯穿全文提供提供实施例使得本公开内容充分彻底并且将所公开的实施例的范围完全传达给本领域技术人员。阐述了许多特定细节,例如特定组件、设备和方法的示例,以提供对本公开内容的实施例的透彻理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,不需要采用某些特定公开的细节,并且实施例可以以不同的形式体现。因此,实施例不应被解释为限制本公开内容的范围。如上所述,在一些实施例中,可能未详细描述公知的工艺、公知的装置结构和公知的技术。
本文所用的术语仅是为了描述特定实施例的目的,而不是旨在进行限制。例如,如本文所用,单数形式“一”、“一个”和“该”也可旨在包括复数形式,除非上下文另外清楚地指明。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包含性的,因此指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和 /或组件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。除非明确指出是优选的或要求的执行顺序,否则本文描述的步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序各自执行。还应理解,可采用额外或替代步骤来代替所公开的方面或与所公开的方面结合。
当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“之上”、“连接到”或“耦合到”另一元件或层时,除非另外明确指出,否则其可以直接在另一元件或层上、之上、连接到或耦合到另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。相反,当元件或层被称为“直接在另一元件或层上”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件或层时,可不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式解释(例如,“在……之间”与“直接在……之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。此外,如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
此外,尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。除非上下文清楚地指出,否则当在本文中使用时,诸如“第一”、“第二”和其它数字术语的术语不暗示顺序或次序。因此,在不脱离实施例的教导的情况下,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
历史上且如贯穿全文所论述的,装置或小装置的许多小方面的形成通常已集成有沉积及蚀刻工艺。即,包括形成诸如波导、通孔、连接器等装置特征的诸如导电迹线、电介迹线、绝缘迹线等的迹线通常通过减法工艺形成,即,通过制备层,稍后其被蚀刻以去除去那些层的部分,以形成装置的期望拓扑和特征。
已经开发了添加印刷工艺,由此附加地形成装置特征和方面,即,通过在期望的位置处并且以期望的形状“印刷”期望的特征来形成装置特征和方面。这允许许多先前使用减法工艺形成的装置和装置的元件通过附加工艺形成,包括但不限于印刷晶体管、碳电阻加热元件、压电元件和音频元件、光电探测器和发射器以及用于医疗用途的装置,例如葡萄糖条带和ECG带。
简而言之,这种装置的印刷取决于许多因素,包括将沉积材料(如油墨)与用于特定应用程序的基底匹配。这种使用多种基底的能力可以为印刷设备提供独特的性能,这在蚀刻设备中是先前未知的,例如设备拉伸和弯曲的能力,并且可以在先前未知的或不好的环境中使用,例如在要清洗的可穿戴设备中用作适形加热器。作为非限制性示例,在塑化基底上印刷电子迹线的能力允许在印刷发生之后使那些基底适形。
然而,已知的附加特性确实对先前使用减法工艺可获得的特性存在限制。例如,典型地,使用附加工艺形成的导电迹线比先前使用减法工艺形成的导电迹线具有更有限的导电性。这部分地是因为使用减法工艺提供的纯铜迹线目前不能用现代附加工艺来印刷。因此,与使用常规电子产品形成技术相比,一些装置及其元件,例如加热器,可进行实质修改以便适应在附加工艺中使用印刷迹线可获得的修改特性。
在实施例中,在每个独特的应用程序中必须平衡大量的因素,以便最好地达到最接近地近似于先前仅在减法工艺中可获得的那些特性的特性。例如,在所公开的装置和制备这些装置的方法中,必须评估印刷基底与该基底的接受性、所用油墨及其导电性、所用印刷迹线的细度、印刷油墨的间距、密度和一致性、所进行印刷的类型(即,丝网印刷相对于其它类型的印刷)、印刷层的厚度等之间的相容性。此外,因为可以采用多种油墨以便制备所公开的加热元件,所以所用油墨彼此的相容性也是实施方案的一个方面。例如,对于给定油墨组中的所有油墨,必须评估油墨之间的化学反应、油墨之间的不同固化方法以及油墨之间的沉积方式。还应注意,根据本文的讨论,本领域技术人员将理解,油墨组中的不同油墨即使在沉积后也可具有不同的特性。例如,某些油墨可以在该油墨的沉积迹线的中心处遭受低谷效应(valley effect),而使用该油墨在迹线的外部产生峰。因此,因为使用这种油墨沉积的迹线的厚度可以允许减轻或增强上述效应,所以在实施方案中,在油墨组内的每种油墨的应用方式和一致性是值得注意的。
在已知的结合加热器的技术中,印刷电路板需要机械地集成,因此需要考虑印刷电路板机械地集成在每个产品中。然而,使用具有柔性基底和具有不均匀拓扑的基底的印刷电子产品的能力可以允许将印刷电子产品集成为产品的一部分,而不是必须将电子产品机械集成到成品中。不用说,这可以包括将印刷电子产品用在不适合于接受使用减法工艺制备的电子产品的基底上,例如织物、不提供“粘性”表面的塑料、有机基底等。例如,由于附加工艺允许在印刷装置的每个随后印刷层内有不同的印刷类型,因此,可能发生这种情况,因此,在整个沉积工艺中,由每个层提供的功能性,诸如机械、电气、结构或其他功能性,可以在印刷层之间变化。
可以使用附加工艺提供平衡上述因素的各种解决方案。例如,可以提供柔性基底,其中在该基底的一侧或两侧上进行印刷,例如在医用袋的一侧或两侧上。因此,可以在袋的一侧或两侧上产生迹线以形成一个加热器单元,或串联或并联加热器。在这种情况下,可以在袋的侧面之间形成一个或多个通孔,从而在袋的相对侧上产生一个加热系统或多个加热系统,这些加热系统可以穿过或围绕袋的内容物连接。
实施例在流体袋基底上提供至少一个印刷加热器,例如可用于静脉注射液体、血袋或类似的医用级基底,或者在与可穿戴设备结合使用的柔性基底上提供至少一个印刷加热器,其由一层或多层功能油墨(例如导电油墨、电阻油墨和绝缘油墨)形成,使用附加工艺将其形成为迹线,从而实现加热器单元。也可使用相同或类似的附加工艺提供附加的印刷电子产品,例如包括传感器、天线(例如RF、NFC等天线)、温度计、热电偶、流体传感器等的电子产品。
因此,实施例不仅可以提供用于加热的加热器,例如可穿戴的加热器或袋内的流体的加热器,而且可以提供与袋集成的附加传感器,例如以允许可追溯性、网络连接性和患者护理报告。根据实施例,这种可追溯性、连接性和报告可以是手动的或自动的,并且可以是偶然的、周期性的、半连续的和/或连续的。这些功能可以允许例如减少患者监测和报告中的人为错误。
根据前述内容,实施例提供了没有那么大体积的加热设备,例如在狭窄空间中都能实现最优化的条件,例如在衣服中,或在手术室或救护车中。此外,实施例通过调节医用流体的加热以确保流体不会过热或加热不足,并且不会导致患者不适、伤害或死亡,从而提供了改进的患者护理。此外,这种加热器可以提供改进的用户舒适性和使用便利性。
医用袋提供了独特的障碍(impediments),以允许使用与其相关的附加工艺,例如电子印刷。例如,由于医用袋通常具有与其相关的纹理,并且高度抗撕裂和抗穿刺,因此与纹理相关的是厚的和高度柔性的,医用袋为附加工艺提供了独特基底。此外,医用袋必须在其性能上是惰性的,以便允许维持与患者护理相关的卫生条件。所公开的实施例可与任何这种流体袋结合使用,或者与具有对在其上印刷的这种阻碍的任何其它袋或基底结合使用,诸如用于包括在可穿戴设备中的柔性基底。此外,所公开的实施例可以与任何尺寸或形状的任何基底一起使用。
更特别地,在实施例中,用于可穿戴设备或流体袋上的柔性加热器可以被印刷到柔性且适形的有机或无机基底上,例如使用“匹配功能”油墨组。柔性加热器可以由形成匹配功能组的多层油墨或物质组成。例如,如图1的加热器10所示,导电层12可以印刷在基底14上,以允许电流16流向加热器。电阻层18也可以或者随后被印刷,以允许在由于电流16流过而加热电阻器时出现加热效应20。此外,可以印刷介电层22以使电阻元件18a隔离,以免由于基底14的适形性、柔性性质而彼此短路,并且使由加热元件18a 产生的热绝缘以避免局部过热。
当然,第三层22可以另外设置在其它层12、18之下或之间。例如,在特定的示例性实施例中,不包括介电层106的印刷加热器可以在操作中限制在45至50摄氏度的温度范围;但是包括介电层22的相同加热器可以在 45到65摄氏度的温度范围内操作,而不用担心过多的热量会从加热器不适当地传出而与环境接触,例如手放在流体袋50上或附近。
层12、18、22印刷在其上的基底14可包括有机和无机基底,但限制条件是基底可以是柔性的和/或适形于可穿戴袋或流体袋,而可穿戴袋或流体袋被放置在加热器10其中或其上。合适的基底可包括但不限于PET、PC、 TPU、尼龙、玻璃、织物、PEN和陶瓷。
如上所述,各种油墨和油墨组可用于在加热器10中形成层12、18、 22或其各方面,并且该组内的油墨可彼此匹配,以避免在沉积、固化等过程中发生不期望的化学相互作用,和/或该组内的油墨可与将印刷于基底的油墨匹配。作为非限制性示例,所使用的导电和电阻油墨可以包括银、碳、PEDOT: PSS、CNT或各种其它可印刷、导电、介电和/或电阻材料,根据这里的讨论,这些材料对于本领域技术人员来说是显而易见的。
在某些实施例中,特别是暴露于自然环境和/或旨在用于洗涤或用于严苛或无菌的手术室条件的那些实施例中,加热系统10可优选地被封装以便增加耐久性。在这种情况下,可以执行与环境条件30的隔离,诸如潮湿条件(包括雨、雪或湿气),和/或与洗涤和干燥循环的隔离和/或一般的稳健处理。在这种情况下,可以可选地提供封装系统32,诸如层压袋,以封装加热系统10,并且在这种情况下,封装32可以包括连接和/或直通以允许电力 40通过封装系统32提供给加热系统10。最后,加热系统10,诸如包括封装 32,可以经由任何已知的方法集成到可穿戴设备或袋50中,诸如通过缝合、层压等。
因此,封装32可以提供防水、气密等,以便保护加热系统和相关系统不受任何不利环境因素30的影响。为了提供封装32,可以采用各种已知技术。例如,丙烯酸树脂可以被层压到加热器基底14的每一侧上,以便在基底14周围产生密封的层压唇缘,其中仅从其延伸的突出部具有围绕其的丙烯酸树脂层压密封。此外,这种层压袋可以用例如紫外线辐射处理,使得层压密封到加热系统10上,并且提供加热系统的最大保护。然而值得注意的是,附加到加热系统的层越多,例如包括封装32,加热系统将变得越不适形于可穿戴设备,特别是在附加的层具有相当大的厚度的情况下。
在一些实施例中,保护免受环境条件30影响的封装32可以不需要除加热系统10的生产之外的任何辅助努力。例如,被选择的基底和油墨组合是可浸润和可适形的,或者可以例如利用单一的丙烯酸层压材料,将只有在基底上具有印刷电子产品以提供加热系统的那一部分被密封,以免受环境条件影响。
如上所述,具有或不具有封装32的加热系统10连接到一个或多个驱动电路52。在某些实施例中,例如到驱动器电路52和/或电源40的互连54 可包括高接触面面积,以便使加热系统10能够从电源40汲取有效的电流16。同样如上所述,互连54还可包括或包含印刷的电子表面。作为非限制性示例,这样的互连54可以另外包括传统的布线、微连接和/或机电连接技术。
各种互连54可以从加热系统10向外延伸,例如包括从驱动器电路52 到外部控制系统(如果有的话)和/或到供电电源56的互连。这些互连54以及数据要求和供电要求可以取决于给定加热系统10的独特结构。例如,在加热系统10的配方中施加的不同碳墨可以具有不同的供电要求,例如5-15伏,或者更具体地,作为非限制性示例,5、9或12伏。
类似地,互连54还可以是或包括本领域已知的一个或多个通用连接器,用于连接到例如上述电压。此外,这种通用连接器可以是或包括其它已知的连接器类型,例如USB、微型USB、迷你USB、闪电连接器和其它已知的互连。另外且替代地,可结合实施例提供专有互连54。
上述驱动电路52可以与加热系统10和互连54直接物理关联,也可以不直接物理关联。例如,驱动器电路52可以作为独立系统包括在电源40 和加热系统10之间的电气路径中。驱动器电路52可以包括控制系统52a或与控制系统52b的连接,以便允许加热系统10的远程和/或无线控制,和/ 或提供对加热系统的限制,例如输送的热量、输送的电流量或汲取的功率、不同热量输送水平之间的差异等。作为非限制性示例,这样的远程连接可以包括无线连接,诸如使用NFC、蓝牙、WiFi或蜂窝连接,诸如链接到用户的移动设备62上的应用app60。
值得注意的是,控制系统52a、b,例如基于蓝牙的控制系统,可以允许自动或手动改变温度,如这里所提到的。因此,控制系统52a、b可以例如经由蓝牙、射频(RF)、近场通信(NFC)等与辅助控制设备(例如移动设备上的应用或医疗监测系统上的应用或应用程序)通信。
上述变化可能仅发生一段时间,这可能是短暂的,例如特别是如果控制系统指示在期望的设置上将消耗大量电量。例如,可以手动或自动选择用户已经将加热器预设为加热到85度达90秒,例如仅当用户在10度天气中短暂地遛狗到外面时,因为可以理解的是用户可以在短期使用之后立即完全地对本系统再充电。然而,如果用户正在进行一小时的慢跑,并且该慢跑是在相同的10度天气中,则用户可能更喜欢加热器在完全消耗电量之前的45 度下操作50分钟。
如果本地公用电力不可用,则例如通过驱动器电路52向加热系统10 输送电力的电源40可以是电池驱动的,如上所述。在这种情况下,电源可以优选地提供例如2-10小时,或者更具体地4-8小时的电池寿命。例如,该电力可以从嵌入在服装中或袋或静脉注射架上的永久电力输送系统提供,作为非限制性示例,诸如可以使用可再充电的、可移除的、可替换的或永久的电池,或者通过适于插入到驱动器电路系统中的辅助电源提供,诸如可以经由专有或非专有连接器(诸如经由微型USB、闪电连接器等)嵌入或关联于公用设施提供的电力、医疗设备、移动装置或其他移动电源中。如所提及的,典型的电力供应元件可以包括电池,诸如可再充电电池,诸如锂离子电池。这种电池通常可以非常快速地提供高水平的加热,并且然后允许热量输送的快速下降以避免在电力供应的上升或下降阶段期间的不必要的电力使用。
非典型的电源可以另外用于为加热系统10提供电源40。例如,诸如基于运动存储电力的那些电源的动力电源和/或其它类似的磁和/或压电电力系统可以被嵌入在可穿戴设备中或被连接到可穿戴设备,以便经由驱动器电路52向加热系统10提供初级、次级、永久或临时电力。同样,初级、次级和/或典型的电源40可以一起工作并与前述的系统控制结合,诸如可以嵌入在或通信地相关联于驱动器电路52中,以仅在特定触发时输送电力。例如,在多个位置处,例如在运动衫的肘部和上背部区域中配备有加热器的可穿戴设备可以允许那些位置中的单个位置仅在由板上指示的某些事件时被激活,例如印刷电子传感器70,其可以另外与基底12相关联。例如,动力学传感器可以感测移动,并且在移动阶段期间可以激活给定位置中的加热器,例如在之前的示例中的上背部区域中。然而,在运动传感器感测到运动停止时,可以激活运动衫肘部的加热元件。这可以由于本领域技术人员所理解的各种原因中的任何原因而完成,例如,一个投手在两局之间停止投球,但是希望保持他或她的手肘“温暖”,以避免受伤。
加热元件的这种变化不仅可以发生在具有多个加热器的可穿戴设备上,而且可以类似地包括用于不同目的可变加热器设计。例如,较小的加热器比较大的加热器消耗明显更少的电力,因此需要较低水平的电力。因此,在之前的投手的运动衫的示例中,仅位于投手的他或她的肘部中的“Tommy John”韧带附近的小加热器可能需要很少的电力来激活,但是尽管如此,仍然可以对穿戴者的健康产生重大影响,诸如在不活动发生超过10分钟之后,保持该受伤韧带温暖。
此外,诸如可由驱动器电路系统指示的热水平的可变性可由用户手动地或基于系统特性自动地作出。例如,如果温度较低,为了使用户感觉“温暖”,只需要与环境条件有特定的温度差异,例如,嵌入在运动衫的口袋中或者用户的手套中的暖手加热系统只需要较低的热量。也就是说,如果用户的手套被加热到40华氏度,而不是一直加热手套到65度的最大加热水平,则在温度为10华氏度的环境中的用户可能感觉到更温暖。然而,在环境温度为35度的情况下,用户可能需要加热元件达到65度,以便用户感觉到相同水平的“温暖”。
基于可穿戴设备和加热器的使用情况,可以出现对输送至加热器的电力和/或输送的热量的附加考虑。例如,在加热器可能基本上直接接触或非常靠近用户皮肤的情况下,与本文所讨论的驱动器电路52相关联的控制系统必须限制电力,使得加热不足以灼伤用户、引起用户不适或以其它方式伤害用户。在某些示例性实施例中,通过使用自调节油墨来提供加热元件,可以部分地解决这种问题。
例如,正温度系数(PTC)加热器可以提供自调节加热器。当电流通过加热器时,自调节加热器稳定在特定温度。也就是说,随着温度的升高,自调节加热器的电阻也增大,这导致电流减小,并且因此导致加热器不能继续升高温度。相反,如果温度降低,则电阻降低,从而允许更多的电流通过器件。在典型的实施例中,自调节/PTC加热器因此提供了稳定的温度,该温度与施加到加热器的电压无关。
次级系统202可以与加热系统10结合设置,以便保持温暖,如图2 所示。例如,在运动衫中具有横向交叉口袋204的实施例中,运动衫上的单个口袋可以在其内部部分上加衬里202,并且可以具有设置在其口袋衬里内部的加热元件,以便将加热系统10产生的热量最大可能程度地保持在运动衫的口袋204内。
如上所述,尤其对于某些类型的可穿戴设备或流体袋,加热系统和/ 或与其相关联的其它系统的适形是有利的。这种适形性可以适用于由用户或基于活动施加的力,符合可穿戴设备/袋本身的物理轮廓,或类似的情况。由于加热系统和/或其相关系统的适形性,可能出现额外的考虑。例如,所传递的热量水平可基于加热元件的物理构造而变化,即,当加热系统弯曲或部分折叠时,其可在某些点传递比预期更多或更少的热量。不用说,这种变化可能是由于使用了如上所述的保护电介质层22造成的。
如全文所讨论的,附加的传感器、集成电路、存储器等也可与所讨论的加热系统10相关联,可印刷在其基底14上,和/或可形成在与其相关联的系统上或系统中,和/或形成在其基底上。不言而喻,在这样的实施例中,相关联的电子产品可以与加热系统以及与加热系统相关联的那些系统分离,但是仍然可以类似地与可穿戴设备、加热系统的基底等适形。此外,本领域技术人员将理解,这样的其他电子电路可以通过或可以不通过印刷工艺形成在加热系统的相同基底上,或物理上相邻的基底上。
此外,实施例可包括除上述层之外的附加层(未示出)。例如,加热器基底可以以高度粘着性的粘胶片的形式提供,其中粘胶片可以提供或不提供适于在“粘胶片”的一侧上接收印刷电子产品的基底。在这种情况下,相容的粘性表面可以施加到粘胶片的反面,例如通过附加工艺印刷、层压、沉积等。
值得注意的是,为了在整个公开中使印刷电子层与基底相关联,可以根据工艺参数来选择油墨组以形成加热器和其中将使用袋的操作环境。例如,根据赋予给袋的功能不仅每种油墨的施加和固化是重要的,而且另外必须考虑操作条件对每种油墨的影响。简而言之,必须保持材料相容性,并且在附加的工艺元件之间必须存在化学惰性。作为非限制性的例子,与油墨组套相关使用的油墨溶剂对于静脉注射袋以及袋的卫生性质和操作环境来说可能必须是惰性的。此外,如果需要,使用放射性或紫外线方法对袋进行消毒,不应使油墨组中的印刷电子材料或由此提供的功能退化。此外,基底的表面能必须与油墨组中和基底上施涂的油墨、层和/或涂层相匹配。另外,必须根据袋本身的熔化或降解温度来考虑油墨组中的任何油墨或层的固化温度。例如,由某些聚合物形成的袋不能经受足以固化某些类型的频繁使用的印刷电子油墨的热量水平。
为了解决前面所述的某些问题,并且还获得油墨和附加工艺层的充分固化,在实施例中可以使用不同类型的固化方法。例如,使用对流盒或传送带的对流固化可用于施加足够的固化能量;同样,可以施加红外或近红外能量;另外,可以使用紫外线固化;并且也可以采用光子固化。此外,可使用升温以提供足够的固化水平,例如其中采用高温或低温以提高印刷基底的能量,以比其它情况下可承受更多热量或能量。
图3、4和5示出了所公开的实施例的示例性实现。更特别地,图3 示出了在加热系统的右上和左下具有接触点的导体层12。进一步示出了电阻层18的分立的加热器元件18a,如图3的放大图所示。
图4示出了导电层12和电阻层18加热系统的另一示例性实施方式。图5示出了另外的实施例,其中通过增强与装置顶部的接触焊盘相关联的导电层12的尺寸来弥补图4的电流抑制点502。值得注意的是,图3、4和5 的每个实施例示出了印刷在导电层12和电阻层18上的介电层22,其中接触点延伸超过介电层22以允许本文所讨论的互连54。
图6示出了封闭在封装层32中的图5的加热系统10的示例性实施方式。如自始至终所提到的,封装层32可以保护加热系统10免受环境条件的影响。
图7示出了示例性实施方式,其中加热系统10已经层压到织物702。可用的织物可以包括,作为非限制性的例子,尼龙、棉等。
图8是示出提供适形加热器的示例性方法800的流程图。在步骤802,油墨组相互匹配以用于印刷油墨组内的相容油墨层,并与接收的有机或无机适形基底匹配。在步骤804中,在基材上印刷由来自油墨组的至少一种油墨形成的导电层。
在步骤806,由油墨组印刷电阻层,其中该电阻层至少提供多个与导电层电子通信的加热元件。在步骤808,从油墨组印刷介电层,以便使导电层和电阻层绝缘。
在可选步骤810,至少部分地封装至少具有导电层和印刷在其上的电阻层的基底。在可选步骤812,与加热器的操作相关联的一个或多个传感器可以与基底集成和/或印刷在基底上。
在步骤814,加热器与可穿戴设备或袋集成。集成可以通过缝合、层压、粘合或任何类似的方法,包括在袋上印刷。此外,在步骤816,加热器可与具有与其通信的控制系统的一个或多个驱动器电路连接地相关联,并且与一个或多个电源连接相关联,以允许经由导电层将电力供应给加热元件。作为示例,步骤816可以包括印刷或将一个或多个电互连至加热器的互连的其它方式。
图9是说明使用适形加热器系统的方法900的流程图。在图示中,在步骤902中,适形加热器可以与电源相关联。这种关联可以包括永久关联,例如通过永久嵌入再充电的电池,或者包括可拆卸关联,例如其中外部电源,例如电池、移动设备等,可以可拆卸地与加热器关联。
在步骤904,可以可变地控制从电源向加热器输送电力的驱动器电路。可选地,在步骤904a,无线控制可以经由无线连接,诸如从移动设备到驱动器电路。作为非限制性示例,该无线或有线连接可以是使用由移动设备上的“应用”提供的用户接口被控制的。由此提供的控制可以基于预定的触发或操作限制、手动或其组合而自动化。可以通过任何已知类型的无线接口提供无线控制。
可选地,在步骤904b,有线控制可以经由从移动设备到驱动器电路的有线连接,诸如经由到加热器的微USB连接。如本领域技术人员将理解的,在替代实施例中,也可以经由该连接来供应电力。
图10示出了示例性加热器基座,例如流体袋1002,例如医用流体袋1002,用于在袋的相对的层1004、1006之间的袋内完全容纳一种或多种流体。包含在袋内的流体可以是例如血液或盐溶液。当然,在实施例中,其它液体或气体可以存在于“袋内”,诸如在可穿戴设备实施例中的空气。层1004、 1006可通过本领域已知的任何方法密封在一起以形成液体(和/或气体)密封的袋。
在所示实施例中,袋的一个层片1004可具有(如通篇所讨论的)与之相关联的印刷加热器1008,该印刷加热器1008与袋的该第一层片1004 的面向外的方面1004a相关联,并且感测电路1010包括印刷在流体袋的相对层片1006的向外的面1006a上的感测芯片1012。在所示实施例中,IC芯片1012可以是温度传感器,感测电路1010可以是温度感测电路,并且感测电路1010可以包括一个或多个输入和输出1020,其可以读取数据、写入数据和/或与电源和/或与至少一个网络连接地关联,诸如经由有线或无线接口。
在所示的实施例中,加热电路1008和感测电路1010中的任一者或两者可以是印刷电路,并且可以直接印刷到流体袋1002上,或者可以印刷在单独的基底(未示出)上,该基底然后例如通过层压或环氧树脂粘附到流体袋 1002。作为非限制性示例,与流体袋1002的感测电路侧1006a相关联的可以是印刷天线1024,诸如RFID或NFC天线,并且印刷感测电路1010可以包括一个或多个芯片组1012,或者可以包括来自或去往一个或多个袋外芯片组的一个或多个输入或输出。
作为非限制性示例,所提供的传感器电路1010可以是印刷液位传感器电路。作为非限制性示例,备选地,所提供的传感器电路1010可以是一个或多个印刷或层压的温度传感器电路。此外,所提供的印刷传感器电路 1010可以是组合的温度传感器和液位感测电路,其可以与用于感测袋1002 内的流体的附加特性的一个或多个其他感测电路相关联或不相关联。
感测电路1010可以例如经由一个或多个网络和网络连接(例如使用天线1024)与一个或多个袋外“应用”或应用程序通信地相关联,所述袋外“应用”或应用程序可以提供人机接口,以获取由印刷感测电路1010感测的数据。作为非限制性示例,该“应用”或应用程序可以被提供在一个或多个移动设备、台式或膝上型计算机、专用医疗监测控制台等上。数据可以通过有线或无线方式从感测电路提供给一个或多个应用程序,例如使用上述印刷 RF或NFC天线1024。
图11A、11B、11C和11D示出了用于与流体袋1002的一个层片1006 物理关联的多个替代印刷加热器数据电路设计1008a、1008b、1008c、1008d。更具体地说,图11A和11B示出了用于固定电阻加热器的电路设计1008a、 1008b,而图11C和11D示出了用于所谓的“铁路图案”加热器的示例性电路设计1008c、1008d,其中提供了均匀加热和自限制温度。如全文所讨论的,印刷加热器1008可以直接与袋上的印刷层相关联,例如基底电阻层,或者可以在加热器的印刷之后印刷在与袋相关联的基底上。在上述两种情况下,本领域技术人员所熟知的各种油墨可用于加热器1008和/或传感器电路1010,例如作为非限制性示例,用于电阻层的Henkel PTC120℃碳,用于导电层的 EMS CL-1036银,以及用于介电层的Henkel PF455B绿。此外,如将理解的,在实施例中执行的印刷工艺可以必须包括干燥、预收缩和/或固化步骤,诸如 UV固化步骤,如根据本文的讨论对本领域技术人员将显而易见的。
图12是传感器的示例性图示(以及数据记录/发送电路1010,其可以印刷在与加热层片1004相对的袋的层片1006上。在图12的图示中,热电偶电路1202可以直接印刷在袋1002上和/或以其它方式结合到袋1002,例如使用导电环氧树脂,以便部分地提供温度感测电路1010。更具体地,碳条 1202a、1202b、…可以丝网印刷在袋上并且导电地结合到引出袋外的引线,并且允许读取袋1002内的流体的温度。值得注意的是,对于图12所示的实施例和本文讨论的其他感测实施例,每个袋外数据“读取”系统可以与单个医疗袋或多个流体袋相关联,其中可以读取多个流体袋,并且根据单个“主”读取设备从那里接收到的数据,然后可以将感测的输出数据提供给通篇所讨论的人机界面应用。
在一个可选实施例中,图13A和13B示出了用于与流体袋1002相关联的传感器电路1010e、1010f的印刷电路布局。在每个图示中,银墨可以用于例如两个不同的导电层,并且如所示的传感器电路1010e、1010f的设计可以包括两个不同的电介质层,这两个不同的电介质层可以包括两种不同的印刷油墨。在该图示中还包括两个备选天线1024a、1024b,其允许所示感测电路1010e、1010f与袋外通信。
值得注意的是,如通篇所讨论的,并且如图13A和13B中具体示出的,传感器电路1010e、1010f可以被逐层地印刷到袋1002。因此,实施例的传感器电路1010包括具有特定特性的油墨组,该特定特性与袋1002或打印基底有关,并且与油墨组内的其它油墨有关。
作为非限制性示例,这些特性可至少包括必须与袋相关联的任何油墨层的能力,该油墨层由适于抓住构成袋的材料的油墨构成。或者,感测电路印刷的基层/基底可适于与环氧树脂相关联,该环氧树脂也将永久地粘附到袋层片的外表面。另外,每个连续的油墨层必须以适当的方式粘附到下面的油墨层,并且在需要的情况下,粘附到设置在该连续层上面的油墨层。
此外,环境因素必须不会不利地影响油墨组的各层的性能。例如,袋“出汗”,即冷凝,必须不会不利地影响任何将被印刷或粘附成与袋直接物理接触的油墨。此外,外部因素必须不影响层之间的电相互作用以引起任何不期望的电干扰或相互作用。当然,可以在电路或电路的任何层之上或之下印刷一个或多个保护层,但是,以与上述相同的方式,这样的保护层必须与置于下面和上面的油墨组的每一层一致,并且必须不引起不希望的相互作用或电路衰减。在特定实施例中,油墨组可包括各种介电油墨中的任何种类,例如本文所讨论的那些,以及导电油墨层,例如本文所讨论的铜和银油墨。
在图13的图示中,印刷宽度可以被仔细地监测和控制,如根据本文的讨论对于本领域技术人员将显而易见的。例如,导电的,即银的迹线宽度可以根据表1而变化,下面立即提供:
Figure BDA0003864710680000241
表1
图14A、14B和14C通过非限制性示例示出了如贯穿本文所讨论的人机接口应用/应用程序1402。在图14中所说明的应用程序中,应用程序与例如智能电话等移动装置1404相关联。如图所示,在所示实施例中的感测电路是温度感测电路,并且用户可以具有多种选择,以便开始、停止、清除或重置与一个或多个流体袋相关联的温度感测。用户还可以另外使用其他选项,例如温度测量的变化、给定时间段内的测量历史,例如可以是可搜索的时间段等。此外,并且如图14B和14C中具体所示,温度数据可以以数字格式提供,或者通过非限制性示例的方式图形化地提供,并且在一个或多个预定或选定的时间帧上提供。
如本领域技术人员将理解的,不是将特定滤波与本文讨论的印刷感测电路或固件相关联,而是如图14所示的将调整算法包括在应用程序中,或类似的袋外、远程和/或人机接口应用中。例如,作为非限制性示例,调整算法可以考虑特定品牌的流体袋的厚度或组成、可以与流体袋相关联的特定加热电路等。
如自始至终所讨论的,并且如图15和16所示,可以在感测电路1010 之上提供一个或多个附加保护层1502。这种保护性最外层可类似于上文关于保护印刷在袋的另一层片上的加热电路所讨论的那些。作为非限制性示例,这种保护层1502可以由电介质形成,并且可以由此防止感测电路的导电层 1504的氧化,可以保护电路、迹线和电连接免受物理损坏,并且可以增强迹线的适当导电特性,特别是在封装区域的边缘处。
更特别地,特定的和/或更广泛的保护印刷层可以与印刷感测电路的特别精密的部分相关联,和/或与电路1010的特别复杂的应用程序相关联。作为示例,由于静脉注射(IV)袋被填充时袋曲率相对于空的袋曲率的变化,可以与感测电路1010的印刷天线1024相关联地提供更刚性的辅助下层或覆盖层1702。这可以保持天线1024尽可能平坦,从而最大限度地提高印刷感测电路1010的通信完整性和读取范围。在图17A、17B和17C中通过非限制性示例的方式示出了这样的实施例。
除了在全文中讨论的温度感测电路之外,上面还提到了液位感测电路。这种电路可以监测袋内的液位,并且可以由此允许自动指示需要更换袋等。尽管这里没有具体示出,但是这种感测可以具有也通过贯穿全文讨论的人机接口应用提供的对其的访问。
作为示例,液位感测电路可以包括自电容感测电路,例如可以包括用于测量袋子上各个位置处的袋子电容的多个银迹线。另外和可选地,除了电容带,电容按钮可以沿着流体袋的层片的特定区域放置。每个按钮可以用作电容检测器以指示流体是否已经达到该液位。当然,根据本文的讨论,印刷液位感测电路的其它方法,例如电容式液位传感器,对于本领域技术人员来说是显而易见的,并且可以受到本文讨论的油墨组限制。
作为非限制性示例,感测电路1010可以包括一种或多种导电油墨,例如EMS CL-1036银油墨,以及一种或多种介电层油墨,例如EMS DL-7540 蓝。用于某些层的导电粘合剂可以由本领域技术人员已知的任何导电粘合剂组成,以便结合到本发明的实施方案中,例如Henkel QML516LE、Henkel 2030SC和Henkel SL-5421。封装层可以由任何已知的主要材料构成,例如层压VE 529610。
此外,提供本公开的描述以使得本领域的任何技术人员能够制造或使用所公开的实施例。所属领域的技术人员将容易明白对本发明的各种修改,且本文所界定的一般原理可在不脱离本发明的精神或范围的情况下应用于其它变化。因此,本公开内容并不旨在局限于本文所描述的示例和设计,而是应当符合与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最宽范围。

Claims (18)

1.一种适于嵌入可穿戴设备中的柔性加热器,包括:
适形基底;
匹配沉积材料组,包括匹配的附加地印刷的匹配功能油墨,该油墨被选择以达到特定的细度、间距、密度和稠度从而最接近地近似于使用减法工艺可获得的特性,这通过将所述匹配沉积材料组中的每种油墨至少匹配到以下而被实现:
所述适形基底对所述每种油墨的接受性,所述匹配功能油墨被印刷到所述适形基底上;
所述适形基底与所述每种油墨之间的导电性;以及
所述适形基底与所述每种油墨之间的化学反应性,以及每种油墨间的不同印刷和固化方法;
所述每种油墨在连续的附加印刷层被印刷到所述基底的至少一个基本上平坦的面上以至少形成:
至少一个导电层,能够从至少一个电源接收电流;
至少一个电阻层,与所述至少一个导电层相关联且包括能够在接收所述电流时产生热量的多个加热元件;以及
至少一个介电层,能够至少部分地绝缘所述至少一个电阻层;
其中,当所述适形基底对减法特性不敏感时,所述每种油墨彼此之间以及所述每种油墨与所述适形基底之间的所述匹配是为了提供所述减法工艺的所述近似。
2.如权利要求1所述的柔性加热器,其中,所述基底包括无机基底。
3.如权利要求1所述的柔性加热器,其中,所述基底包括从由PET、PC、TPU、尼龙、玻璃、织物、PEN和陶瓷组成的组中选择的一种。
4.如权利要求1所述的柔性加热器,其中,所述每种包括从由银、碳、PEDOT:PSS和CNT油墨组成的组中选择的一种。
5.如权利要求1所述的柔性加热器,其中,所述每种油墨中的至少一者耐受至少包括水分的环境因素。
6.如权利要求1所述的柔性加热器,还包括封装,所述封装至少部分地密封至少其上具有所述每种油墨的所述适形基底,使其免受环境因素影响。
7.如权利要求6所述的柔性加热器,其中所述封装包括层压袋。
8.如权利要求1所述的柔性加热器,还包括:
到其上具有所述每种油墨的所述适形基底的所述可穿戴设备的集成。
9.如权利要求8所述的柔性加热器,其中,所述集成包括从由缝合、层压、粘合组成的组中选择的一者。
10.如权利要求1所述的柔性加热器,还包括:
驱动器电路,与所述至少一个导电层连接相关联。
11.如权利要求10所述的柔性加热器,其中,所述驱动器电路包括控制系统,并且其中由所述加热元件传递的所述热量由所述控制系统控制。
12.如权利要求11所述的柔性加热器,其中,所述控制系统包括无线接收器。
13.如权利要求12所述的柔性加热器,其中,所述无线接收器包括蓝牙、WiFi、NFC、蜂窝和RF接收器中的至少一者。
14.如权利要求12所述的柔性加热器,其中,所述控制系统的远程部分包括移动设备应用程序。
15.如权利要求1所述的柔性加热器,还包括:
至少一个电源,与所述驱动器电路连接关联。
16.如权利要求15所述的柔性加热器,其中,所述电源包括可再充电电池。
17.如权利要求1所述的柔性加热器,其中,所述介电层使所述多个加热元件中的加热元件绝缘以免由于所述适形基底的适形性而彼此短路。
18.如权利要求1所述的柔性加热器,其中,所述介电层将由所述加热元件产生的热绝缘以避免局部过热。
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