CN215735038U - 防止液体进入设备 - Google Patents

Abstract

在实施例中，描述了一种防止液体进入设备。设备包括：限定第一内表面(203a)和第一外表面(203b)的第一层(202)；限定第二内表面(205a)和第二内表面(205b)的第二层(204)，其中所述第一外表面和所述第二外表面限定所述设备的外部表面；以及定位在所述第一内表面或所述第二内表面上的电气部件(206)，其中所述第一层和所述第二层被附接在一起以形成由所述第一内表面和所述第二内表面之间的液密附接限定的密封部分(208)，以防止液体朝向所述电气部件在所述第一层与所述第二层之间进入所述设备。在使用设备时，密封部分防止液体朝向电气部件在第一层与第二层之间进入设备。

Description

防止液体进入设备

技术领域

本实用新型涉及一种设备以及通过例如在设备与液体接触时防止液体进入设备的方式制造这种设备的方法。

背景技术

某些电子设备可以在多个制造阶段中构造。例如，在复杂的供应链中，可以通过不同的工艺在不同的地点制造用于构造这种电子设备的各种部件。在制造的最后阶段，可以将各种部件集成在一起以形成最终设备。由于各种部件可能会在不同的地点和/或使用不同的工艺制造，因此最终设备在确保最终设备的质量和/或成本效益的同时可能无法满足设备的属性方面的一定规范，诸如尺寸、柔性、稳健性和液密性。

印刷型电子设备可以在诸如并入有柔性印刷电路板组件(PCBA) 的设备等最终设备的集成、小型化和/或质量方面提供某些可能性。然而，在将其他部件(诸如某些光电部件、光环、传感器和致动器设立)与这种PCBA组合的情况下，制造工艺可能会产生不满足规范或在某种程度上受某个属性(诸如尺寸、柔性、稳健性和液密性)限制的最终设备。例如，最终设备可能笨重，难以形成指定形状，缺少某个应用(诸如在消费型设备中)所需的稳健性和/或液密性不足以满足一定规范。

实用新型内容

本文描述的方面或实施例涉及改进诸如电子设备等设备的制造。本文描述的方面或实施例可以消除与制造设备以满足一定规范相关联的一个或多个问题。

本公开提供了一种设备。设备包括：限定第一内表面和第一外表面的第一层；限定第二内表面和第二内表面的第二层，其中第一外表面和第二外表面限定设备的外部表面；以及定位在第一内表面或第二内表面上的电气部件，其中第一层和第二层被附接在一起以形成由第一内表面和第二内表面之间的液密附接限定的密封部分，以防止液体朝向电气部件在第一层与第二层之间进入设备。

在一些实施例中，第一层和第二层被配置为使得电气连接的至少一部分在第一层与第二层之间被暴露，以允许与电气部件进行电通信。

在一些实施例中，电气部件包括用于生成和/或检测光学信号的光电部件。

在一些实施例中，还包括用于操纵光学信号的光学元件。

在一些实施例中，第一层和第二层中的至少一个包括透明部分，以允许光学信号传输通过第一层和第二层中的至少一个。

参照下文描述的(多个)实施例，本实用新型的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例描述本实用新型的示例性实施例，其中：

图1是指根据实施例的制造设备的方法；

图2是根据实施例的设备的示意图，包括该设备的一部分的放大图；

图3a是根据实施例的设备在其制造期间的示意性截面图；

图3b是图3a的设备沿着图3a所指示的方向A-A的侧视图；

图3c是图3b的设备在其制造之后的示意性截面图；

图3d是图3c的设备沿着图3c所指示的方向A-A的侧视图；

图4是根据实施例的设备的示意性截面图；

图5是根据实施例的设备的示意性截面图；

图6是根据实施例的设备的示意性截面图；以及

图7是指根据实施例的设备的制造方法。

具体实施方式

根据第一方面，描述了一种方法。该方法包括：提供限定第一内表面和第一外表面的第一层。该方法还包括：提供限定第二内表面和第二外表面的第二层。该方法还包括：提供定位在第一内表面或第二内表面上的电气部件。该方法还包括：将第一层和第二层附接在一起以创建包括第一层和第二层的设备。第一外表面和第二外表面限定该设备的外部表面。该设备还包括由第一内表面和第二内表面之间的液密附接限定的密封部分。在使用该设备时，密封部分防止液体朝向电气部件在第一层与第二层之间进入该设备。

根据第二方面，描述了一种方法。该方法包括：提供第一层、第二层以及第一层与第二层之间的电气部件。该方法还包括：将第一层和第二层附接在一起以创建包括密封部分的设备，密封部分用于防止液体朝向电气部件进入第一层和第二层之间。

下面描述了涉及第一方面或第二方面的一些实施例。

在一些实施例中，该方法包括：在将第一层和第二层附接在一起之前，在第一层和第二层之一上提供电气连接。电气连接(electrical connection)可以被配置为允许经由密封部分与电气部件进行电通信。

在一些实施例中，第一层和第二层可以被配置为使得电气连接的至少一部分被暴露以允许经由密封部分与电气部件进行电通信。

在一些实施例中，电气连接沿着第一内表面或第二内表面的表面延伸，并且在第一层和第二层之一的边缘处被暴露以允许与电气部件进行电通信。

在一些实施例中，该方法包括：在将第一层和第二层附接在一起之前，将电气连接定位在第一层和第二层之一上。

在一些实施例中，电气部件包括用于生成和/或检测光学信号的光电部件。该方法还可以包括：提供用于操纵光学信号的光学元件。光学元件可以在将第一层和第二层附接在一起之前设置在第一层与第二层之间。密封部分可以被配置为防止液体朝向光学元件进入第一层与第二层之间。

在一些实施例中，该方法包括：在第一层和第二层中的至少一个上提供粘合剂，以用于以下至少一项：将第一层和第二层附接在一起；和/ 或将电气部件粘合至第一层和第二层中的至少一个。

在一些实施例中，第一层和第二层中的至少一个包括形状适应部分。该方法可以包括：向设备施加力以使该设备采用指定形状。

在一些实施例中，该方法包括：通过以下方式将电气部件和至少一个其他部件分布在第一层和第二层之间：沿着通过将第一层和第二层附接在一起而创建的设备提供了基本连续的柔性(flexibility)。

在一些实施例中，第一层和第二层中的至少一个包括器具的表面。该方法可以包括：将第一层和第二层中的另一个附接至器具的表面以创建设备。

根据第三方面，提供了一种设备。该设备包括限定第一内表面和第一外表面的第一层。该设备还包括限定第二内表面和第二外表面的第二层。第一外表面和第二外表面限定该设备的外部表面。该设备还包括定位在第一内表面或第二内表面上的电气部件。第一层和第二层附接在一起以形成由第一内表面和第二内表面之间的液密附接限定的密封部分。在使用该设备时，密封部分防止液体朝向电气部件在第一层与第二层之间进入该设备。

根据第四方面，提供了一种设备。该设备包括第一层、第二层以及第一层与第二层之间的电气部件。第一层和第二层附接在一起以形成密封部分，密封部分用于防止液体朝向电气部件进入第一层和第二层之间。

下面描述了涉及第三方面或第四方面的一些实施例。

在一些实施例中，第一层和第二层被配置为使得电气连接的至少一部分在第一层与第二层之间被暴露以允许与电气部件进行电通信。

在一些实施例中，电气部件包括用于生成和/或检测光学信号的光电部件。

在一些实施例中，该设备包括用于操纵光学信号的光学元件。

在一些实施例中，第一层和第二层中的至少一个包括透明部分以允许光学信号传输通过第一层和第二层中的至少一个。

图1示出了可以是制造诸如下述设备的方法的方法100。方法100 包括：在框102中，提供第一层、第二层以及第一层与第二层之间的(例如至少一个)电气部件。第一层限定第一内表面和第一外表面。第二层限定第二内表面和第二外表面。电气部件定位在第一内表面或第二内表面上。

提供第一层、第二层和电气部件的方式可以取决于设备的情况或目的和/或第一层、第二层和/或电气部件的性质。

例如，可以提供第一层(例如在特定地点处)，然后可以提供第二层 (例如在该特定地点处或附近)，使得电气部件在进行到方法100的下一个框之前位于第一层和第二层之间。

通过将电气部件定位在第一层或第二层上、与第一层或第二层相邻或者在第一层或第二层内(例如嵌入或以其他方式并入在其内)的适当地点处，可以在第一层和第二层之间在适当时间提供电气部件。

在示例中，可以在方法100进行到方法100的下一个框之前原位提供电气部件，其中提供第一层和第二层(例如作为框102的一部分)。例如，第一层可以在提供电气部件之前提供，该电气部件可以在提供第二层之前定位在第一层(即，第一内表面)上。

在另一示例中，第一层或第二层可能已经包括电气部件。例如，电气部件可以附接至第一层和第二层之一，集成在第一层和第二层之一内或者作为第一层和第二层之一(例如如果该层是在不同场所制造的)的一部分被提供。

术语“层”并不旨在限于该层的任何特定尺寸或横截面纵横比。例如，第一层和第二层都可以相对较薄，使得它们的组合厚度大约为一毫米或小于一毫米。在另一示例中，第一层和第二层之一可以相对较薄(例如厚度大约为一百微米、几百微米或小于一毫米)，而第一层和第二层中的另一个可以相对较厚(例如厚度大于一毫米)。在另一示例中，第一层和第二层都可以相对较厚，使得它们的组合厚度大于一毫米，诸如几毫米。

进一步地，术语“层”并不旨在仅限于单个实体。例如，层可以指诸如消费型器具(例如剃须刀单元、牙刷单元等)等较大实体的一部分 (例如表面)。

方法100还包括：在框104中，将第一层和第二层附接在一起以创建包括第一层和第二层的设备。第一外表面和第二外表面限定该设备的外部表面。该设备还包括由第一内表面和第二内表面之间的液密附接限定的密封部分，密封部分用于防止液体朝向电气部件在第一层和第二层之间进入设备。

由于电气部件在第一层和第二层之间，因此通过将第一层和第二层附接在一起，电气部件(和任何其他部件)可以至少部分或完全密封在设备内。设备的密封部分可以是使得如果设备接触或浸入液体中，则防止诸如水等液体渗入第一层和第二层之间。可以保护第一层和第二层之间的电气部件(和任何其他部件)不受液体影响，从而即使设备已接触液体或要与液体接触，电气部件(和任何其他部件)也可以继续按预期运行。方法100可以用于创建相对紧凑的设备，例如由于用于创建设备的相对简单和/或有效的制造工艺(即，将第一层和第二层附接在一起以形成密封部分的单个步骤)的原因。由于相对简单和/或有效的制造工艺，由方法100创建的设备可以固有地是流体密封的、稳健的和/或相对紧凑的。例如，与示例制造工艺(该示例制造工艺最初创建设备，然后尝试通过某个单独的工艺密封该设备)相比，本方法100同时创建(例如组装)该设备，并同时将该电气部件密封在该设备内。

附接可以通过例如以下操作来实现：在第一层和第二层中的一个或两个上提供粘合剂，然后将各层放置在一起以允许各层附接；通过对一层或两层施加热量来将各层粘结在一起；使其中一层中的材料扩散到另一层，从而将第一层和第二层附接在一起；在其他方面将第一层和第二层附接在一起。

因此，方法100可以用于以单工艺设立(例如在单个生产线处具有多个片对片或卷对卷的生产步骤)来制造设备，以创建固有的液密设备，诸如可以应用于耐水型手持器具。在一些情况下，该设备可以形成为薄膜机电叠层。诸如剃须刀单元等耐水型手持器具可能具有有限的电功率、占用很小的体积和/或在器具的组件中使用的某些部件中具有很强的曲率(可能意味着该设备需要弯曲才能装配到该组件内)。由于这种手持器具在使用中可能会暴露于水，因此设备中使用的部件可能需要固有地是水密封的才能满足规范。如上面所提及的，方法100可以有助于制造满足一定规范的设备，例如如针对耐水型手持器具所指定的一定规范。

如下面将更详细地讨论的，除电气部件之外的其他部件可以被包括在设备中。例如，光电/光学部件和/或机械部件可以设置在第一层和第二层之间并密封在它们之间。因此，最终设备可以在柔性、稳健性、厚度、液密性等方面满足一定规范，同时最终设备包含用于指定应用的(多个)电气部件、(多个)机械部件和/或(多个)光学部件。进一步地，最终设备可以以指定的形状提供，例如以应用于例如剃须刀单元。

图2示出了根据图1的方法100制造的设备200。设备200包括：第一层202，包括第一内表面203a和第一外表面203b；第二层204，限定第二内表面205a和第二外表面205b；以及第一层202和第二层204 之间的电气部件206。图2包括设备200的一部分的扩展图，其中第一层202和第二层204之间的间隔被夸大以更清晰地示出相应表面。在该实施例中，第一层202和第二层204彼此接触，或至少彼此紧邻。第一外表面203b和第二外表面205b限定了设备200的外部表面。第一层202 和第二层204附接在一起(即，作为诸如方法100所描述的制造方法的一部分)。在附接之前，将电气部件206定位在第一内表面203a或第二内表面205a上或以其他方式嵌入或附接至第一内表面203a或第二内表面205a(即，在第一层202和第二层204附接在一起之前，定位在第一内表面203a或第二内表面205a上)。第一层202和第二层204附接在一起以形成由第一内表面203a和第二内表面205a之间的液密附接限定的密封部分208。在设备200的使用中，密封部分208防止液体朝向电气部件206在第一层202和第二层204之间进入设备200。在该实施例中，第一层202和第二层204完全包围电气部件206，使得密封部分208一直围绕电气部件206延伸。因此，可以防止液体朝向电气部件206进入第一层202和第二层204之间。下面更详细地描述设备200的实施例的其他细节。

图3a至图3d示出了根据本文描述的某些方法(诸如下面描述的方法600或方法100)制造的设备300的各种视图。设备300类似于图2 的设备200，但是示出了设备200的附加细节。与图2相比，与设备200 的类似特征相对应的设备300的特征的附图标记增加了100。

在图3a至图3b中，设备300以其预先制造的形式被描绘(即，在方法100的框102中)，其中已经提供了第一层302、第二层304和电气部件306。在图3c至3d中，该设备以其制造形式被描绘(即，在方法 100的框104中)，其中第一层302和第二层304已被附接在一起。图3b 和3d是设备300的侧视图，如由图3a和3c中的方向A-A所指示的。

附加地，在第一层302和第二层304之间提供电气连接310。电气连接310被配置为允许经由密封部分308与电气部件306进行电通信，如图3c所示。在该实施例中，电气连接器310包括两个电气连接器310，如图3b和图3d的侧视图所描绘的，它们被设置在第一层302的内表面 303a上。尽管示出了两个电气连接310，但是取决于允许与指定类型的电气部件306进行电通信所需的电路系统，可以提供不同数量的电气连接310。

在实施例中，电气连接310包括印刷型电路系统(例如印刷在第一层302的表面上的诸如银等金属)。在示例中，作为本文描述的某些方法的一部分，可以在原位提供第一层302，然后在将第二层304附接至第一层302之前，可以在第一层302上印刷电气连接310。在另一示例中，作为本文描述的某些方法的一部分，可以在另一制造场所中将电气连接 310印刷在第一层302上，然后可以提供第一层302(包括印刷型电气连接310)和第二层304，然后将其附接在一起。

从图3a和图3c可以看出，第一层302和第二层304被配置为使得电气连接310的至少一部分在第一层和第二层之间暴露以允许与电气部件306进行电通信。在该实施例中，第一层302和第二层304偏移，使得当第一层302和第二层304附接在一起时，电气连接310的一部分被暴露，同时仍确保密封部分308(例如由电气连接310周围的第一层302 和第二层304之间的接触限定)防止液体进入第一层302和第二层304 之间和/或沿着第一层302和第二层304之间的电气连接310进入。在该实施例中，电气连接310沿着第一内表面303a(即，这些层302、304 彼此面对的位置)延伸，并且电气连接310暴露在第二层304的边缘处，以允许与电气部件306进行电通信。

从图3b和图3d可以看出，第一层302和第二层304完全包围第一层302和第二层304之间的电气部件306。进一步地，第一层302和第二层304包围第一层302和第二层304之间的电气连接310，同时第一层302和第二层304的边缘之间的偏移确保电气连接310的至少一部分暴露以允许经由密封部分308与电气部件306进行电通信。

暴露的电气连接310可能需要经由单独的工艺密封在液密体中(例如通过包覆成型工艺或热层压工艺)，以制作与设备300外部的控制器 (未示出，可以是用于向电气部件306供应电力的器具的一部分)的电气连接。然而，即使该单独的工艺不能充分密封暴露的电气连接310，第一层302和第二层304的附接也可能足以防止液体朝向电气部件306 进入第一层302和第二层304之间。

与通过某些其他制造工艺创建的设备相比，图3a至3d所图示的方法和本文描述的其他方法可以用于创建具有相对紧凑的体积和/或厚度的设备。这种设备可以相对紧凑以用于组装器具。例如，该设备可以被配置为这种器具中的光环(light ring)或功能设备或叠层。光环可以发光以提供信息，诸如电池充电水平、电源开/关状态和/或为器具的用户提供照明。在一些示例中，功能设备或叠层可以执行诸如检测用户输入 (例如如果电气部件包括诸如触摸传感器等传感器)等某个功能，其可以用于控制器具和/或感测来自环境的某个其他输入，诸如温度、湿度等。在一些示例中，功能设备或叠层可以包括通信设备(例如被配置用于蓝牙、WiFi、近场通信(NFC)、光学、蜂窝(4G、5G等)通信等)。

图4示出了根据本文描述的某些方法(诸如下面描述的方法700或方法100)制造的另一设备400。设备400类似于图3a至图3d的设备 300，但是示出了某些其他特征。与图3a至图3d相比，对应于设备300 的类似特征的设备400的特征的附图标记增加了100。

在该实施例中，设备400以与图3a至图3d所描绘的方式类似的方式制造，其中第一层402和第二层404最初以平面形式被提供，然后被附接在一起以形成设备400。第一层402和第二层404中的至少一个包括形状适应部分。形状适应部分可以是：柔性的、可伸展的、可压缩的和/或弹性的。换言之，形状适应部分可以具有任何适当的机械属性，以允许该部分(和/或层)改变其形状或形式。例如，第一层402和/或第二层404的形状适应部分可以包括诸如柔性聚合物等材料和/或以其他方式构造，使得形状适应部分的刚度小于设备400的另一部分的刚度(或者换言之，柔性或可伸展性更高)。在该实施例中，第一层402和第二层404由聚合物制成并且整体上是柔性的。该聚合物可以对液体具有抵抗力(例如液密的)，从而可以防止液体渗透穿过层402、404。

可以向设备400施加力以使设备400采用指定形状，例如图4所示的弓形形状或环状形状(未示出)。即使已如所示折曲设备400，设备400 仍可以保留其固有地流体密封且稳健的结构。设备400采用指定形状的能力可以允许设备400以指定方式容易地与器具结合。例如，诸如剃须刀单元(未示出)等器具可以具有各种轮廓，并且设备400可以被折曲以采用与结合器具(例如嵌入到器具中的狭槽中)时与器具的轮廓相匹配的指定形状。

设备400包括电气部件406和至少一个其他部件406。其他部件可以是或可以不是电气部件，并且可以具有不同数量的部件(例如两个或多个)。在示例中，至少一个其他部件406可以包括光学元件，诸如波导、透镜、棱镜、反射器、扩散器、光学透明部分、光学不透明部分等。在另一示例中，至少一个其他部件406可以包括用于在第一层402和第二层404之间提供该部件的地点处提供某些机械属性(诸如刚度、柔性等) 的结构部件。

在该实施例中，电气部件406和其他部件406通过以下这种方式分布在第一层和第二层之间：沿着通过将第一层402和第二层404附接在一起而创建的设备400(例如沿着设备400的长度或宽度)提供基本连续的柔性(或者换言之，基本连续的刚度)。从图4可以看出，部件406 在第一层402和第二层404之间均匀地间隔开，并且具有类似的大小，使得设备400可以采用图4所描绘的具有恒定弯曲半径的形状。部件406 的这种均匀间隔和/或确保沿着设备400提供连续的柔性可以减小当设备折曲以形成指定形状时在设备400的某些地点处的应力峰值(否则可能会导致层402、404在这些地点处分层)，并且还可以最小化组装设备400所需的体积。

坚硬的任何部件都可以引起设备400内的局部刚度，设备400在其他方面包括可伸展层和/或柔性层。这种局部刚度可能会导致难以允许设备400采用某些形状。通过在设备400内适当地分布部件406，沿着设备400的柔性(例如在部件之间)可以沿着设备400基本相同。换言之，柔性可以沿着设备400的长度或宽度基本连续，除了任何坚硬部件干扰该柔性并引入局部刚度的位置以外。进一步地，部件的分布可以使得在弯曲设备400时使层之间的高应力集中的区域最小化。例如，将部件406 彼此分开地分布可以使部件406的地点处的应力最小化(与部件彼此相邻的场景形成对比)。部件406的这种均匀分布可以减少分层的可能性 (例如在弯曲时立即分层或随时间推移)，这可能会影响由两层402、404 提供的密封的质量。

如图4所描绘的，设备400可以在整个设备400中包括均匀分布的部件406。可以用部件406均匀填充设备400，以减少部件之间的间隙或气穴导致设备400出现某些问题的可能性。例如，层402、404的分层可能是由设备400中的气穴扩大(例如在变化的(热)负载情况下)引起的。通过在设备400内均匀地分布部件406来减少这种空间或气穴的数量和/或大小可以减小损坏设备400的完整性的风险。在将诸如注塑成型等包覆成型工艺应用于设备400的情况下(例如以将设备400与器具集成在一起)，成型工艺可以施加压力和/或热量，这可以在设备400中存在这种空间或气穴的区域中压缩设备400。再次，最小化这种空间或气穴的数量和/或大小可以避免设备400的局部压缩，否则这可能会不利地影响设备400的预期功能性。在一些示例中，通过使用基于真空的层压技术，可以最小化或消除间隙或气穴。在这种情况下，第一层402和第二层404中的至少一个可以符合另一层和/或层402、404之间的任何部件406的形状。

不同的部件406可以具有某些大小和/或具有某些机械属性，这些机械属性可以影响设备400在以某些方式折曲时的响应方式。因此，可以在第一层402和第二层404之间提供附加部件(未示出)，以在第一层 402和第二层404之间的某些地点处提供某些机械属性，以便沿着设备 400提供指定的柔性、可伸展性或刚度。在一些情况下，由于第一层402 和第二层404之间的部件406的机械属性和/或由于第一层402和第二层 404中的至少一个的机械属性，可以沿着设备400提供非连续的柔性或刚度。

从图4中可以看出，与通过某些其他制造工艺(例如在不同场所涉及多个生产步骤)创建的设备相比，本文描述的某些方法可以用于创建具有相对增加的几何柔性的设备400。例如，图4的设备400的柔性可以允许通过最初以基本二维的几何形状制造设备400，然后使设备400 成形以形成三维几何形状来创建三维光环或其他功能设备。然后，可以将该设备400应用于指定了指定三维形状的诸如手持器具等器具(未示出)或以其他方式与之组合，以便适当地应用该器具或以其他方式组合设备400与该器具。

进一步地，本文描述的某些方法可以提供三维(3D)设备的有效生产。如图3a至图3d以及图4所强调的，该设备可以被制造为具有二维 (2D)几何形状，然后成形以形成指定的3D几何形状。例如，可以使用诸如片对片或卷对卷组装线等2D制造工艺来创建2D设备，然后可以将2D设备直接逐个部分地适配到3D组件中，这可以避免需要使用更复杂的三维生产工艺，诸如复杂的3D层压或通过组装进行3D密封。

尽管图4将设备400描绘为由两个柔性层402、404构成，但是可能存在其他设备配置，其中至少一层不是柔性的和/或设备400以具有某些特征(其在层402、404不提供这种柔性的情况下提供柔性)的不同方式构造。

例如，层402、404中的至少一个可以是可伸展的或可压缩的(例如至少在沿着该层的长度或宽度的方向上)。至少一层可以包括箔，该箔可以包括油墨(ink)(例如用于在层中或层上提供图案化)。这种层可以是可伸展的，使得当伸展或压缩时油墨不会破裂或以其他方式变形。在示例中，如果将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)用于层402、404中的一个或两个，则该组合可以是相对坚硬的。然而，两个层402、404之间的芯(例如包括部件406)可以是柔性的，使得整个设备400可以是相对柔性的。可能存在以下场景：这种设备400 的弯曲可能会导致某些部分的分层和/或破裂。设备400的层沿着其长度或宽度可能是相对不可伸展的或不可压缩的(但仍是柔性的)，使得在弯曲期间，该层具有设备的各个层的最小的弯曲半径(并且没有伸展)。在一些情况下，可以使用相对不可伸展或不可压缩的层来支撑任何坚硬部件(例如诸如某些电子部件等表面安装设备(SMD))，以减小由于在设备400弯曲期间最小化该层的伸展或压缩而损坏或撞出部件的风险。

图5示出了根据本文描述的某些方法(诸如下面描述的方法600或方法100)制造的另一设备500的分解图。设备500类似于图4的设备 400，但是示出了某些其他特征。与图4相比，对应于设备400的类似特征的设备500的特征的附图标记增加了100。

如先前的，设备500包括第一层502和第二层504。第一层502和第二层504的结构在下面更详细地描述。在第一层502和第二层504之间提供各种部件。在该实施例中，将这些部件设置在第一层502上，然后将第二层504附接至第一层502。为了简洁起见，在图5中未示出第一层502和第二层504的附接点，因为这已经在先前的附图中示出了。相反，图5是部件以及第一层502和第二层504的结构的扩展图。第一层502和第二层504可以在制造设备500的位置原位构造，或者第一层 502和第二层504中的至少一个可以在其他地方制造，然后在制造设备 500的位置原位提供。现在描述从底层到顶层(即，第一层502到第二层504)制造设备500的工艺。

第一层502包括聚合物层，在该实施例中，该聚合物层包括热塑性聚氨酯(TPU)。TPU对某些波长可能是光学透明的，或者对于某些波长可能是不透明的(例如TPU白色或黑色)。在这种情况下，第一层502 包括TPU白色，但是在其他情况下可以包括诸如黑色等不同颜色(例如以避免光渗透或泄漏)。在一些其他实施例中，第一层502可以包括相对非伸展材料，诸如PEN、PET、聚酰亚胺(PI)等。如果第一层502相对不伸展，则某些SMD部件可以更好地支撑在第一层502上，因为在一些场景中，对于一些SMD类型的部件而言，TPU可能太过伸展。该实施例的第一层502可以用于支撑部件和电导体，诸如轨道，并且可以取决于其颜色用于阻挡光渗透穿过它。

然后将电路系统512(例如银和/或另一适当的导电材料)印刷在第一层502上。该电路系统包括参照图2、图3a至图3d的电气连接，并且为设备500中的任何电气部件提供电通信。在一些情况下，可以提供和/或印刷除电气连接之外的其他电气部件(例如电阻器、电感器、电容器、微处理器等)作为电路系统512的一部分。

诸如各向同性导电粘合剂(ICA)514等导电粘合剂沉积在电路系统 512上的某些地点。这提供了到设备500的某些电气部件的部分电气连接。在该实施例中，聚合物部分516(例如TPU白色)设置在电路系统 516上(例如通过印刷、成型或以其他方式沉积聚合物部分516)。聚合物部分516可以提供某些功能性，诸如在设备500的该地点处提供某些机械属性(例如对其他部件的支撑和/或某些刚度或柔性)。在该实施例中，聚合物部分516在光学上是不透明的(例如以防止光逸出下面描述的设备500的相邻部件)。

在该实施例中，第一层502(包括上述各种部件)的厚度大约为0.3 mm，尽管其他厚度也是可能的(诸如小于或大于0.3mm)。为了便于参考，下面应该将第一层502、电路系统512、ICA514和聚合物部分516 的组合简称为第一层502。

在第一层502上提供了各种部件。第一电气部件506a和第二电气部件506b定位在ICA514上。在该实施例中，电气部件506a、506b分别包括发光二极管(LED)形式的光电部件。LED产生从设备500发出的光学信号，如将在下面更详细地描述的。

第一电气部件506a(LED)在垂直方向(即，朝向第二层504)上发出光学信号518a。

第二电气部件506b(LED)在水平方向(即，在平行于第一层502 和第二层504的平面中)上发出光学信号518b。提供光学元件520以操纵光学信号518b。光学元件520邻近第二电气部件506b并且光学耦合至第二电气部件506b。在该实施例中，光学元件520包括光学波导，该光学波导沿着光学波导引导由第二电气部件506发出的光学信号。在设备500的使用中，光学信号518b沿着光学波导传播。光学元件520可以被配置为使得光学信号518b改变方向并且朝向第二层504传播。例如，光学元件520可以包括至少一个反射结构，诸如以改变光学信号518b 的方向。

附加的聚合物部分522(例如部分522可以包括单个TPU白色或TPU 密集白色部分，或者可以包括多层，诸如与(例如印刷的)黑色层组合的白色层，以阻挡来自邻近光学元件520的光)被设置在第一电气部件 506a和光学元件520之间。与聚合物部分516一样，附加的聚合物部分 522可以提供某些功能性，诸如在设备500的该地点处提供某些机械属性(例如对其他部件的支撑和/或某些刚度或柔性)。在该实施例中，附加的聚合物部分522在光学上是不透明的(例如以防止光从光学元件520 逸出和/或将光学信号518b反射在光学元件520内)。可以例如通过形成 (例如固化)并放置在其地点处、分层或通过原位成型等来提供附加的聚合物部分522。如上面所提及的，可以提供黑色层作为附加聚合物部分522的一部分(例如一直延伸穿过图5所示的包括电气部件506的芯/ 层的顶部)。该黑色层可以包括开口，使得来自第一电气部件506a和第二电气部件506b的光可以离开该芯/层，然后从第二层504逸出，如下面更详细地描述的。

在一些实施例中，可以将上述包括电气部件506a、506b、光学元件 520和附加聚合物部分522的各种部件本身设置为一层(例如将这些各种部件集成在该层内)。在该实施例中，这些各种部件的厚度大约为0.7 mm，尽管其他厚度也是可能的(诸如小于或大于0.7mm)。

在提供了上述各种部件之后，可以提供附加部件。在该实施例中，在上述部件的顶部上提供了扩散层524形式的附加光学元件(例如光学扩散器)。与LED自身提供的直接照明相比，扩散层524可以扩散光学信号518a、518b以提供照明的更均匀的分布。在扩散层526上提供第一附加聚合物层526和第二附加聚合物层528(例如包括TPU白色、TPU 黑色、光学透明TPU和/或油墨)。在该实施例中，第一附加聚合物层526 包括TPU白色部分526a和透明部分526b。第二附加聚合物层528包括 TPU黑色部分528a和透明部分528b。透明部分526b、528b相对于第一电气部件506a和光学元件520对准，使得光学信号518a、518b可以穿过透明部分526b、528b并从设备500出来。尽管某些部件被描述为具有某个颜色(例如黑色或白色)，但是可以在适当的地方使用其他颜色(例如出于美学考虑和/或出于功能考虑(诸如吸收或反射光))。

在该实施例中，扩散层526以及第一附加聚合物层526和第二附加聚合物层528可以被视为‘第二层504’。然而，在一些实施例中，第二附加聚合物层528可以被视为‘第二层504’，并且在其他实施例中，第一附加聚合物层526和第二附加聚合物层的组合可以被视为‘第二层 504’。在该实施例中，第二层504的厚度大约为0.1mm，尽管其他厚度也是可能的(诸如小于或大于0.1mm)。

因此，层502、504中的任何一个可以包括至少一层。因此，设备 500可以被认为包括至少两层。设备500的总厚度可以约为1mm，尽管其他厚度也是可能的(诸如小于或大于1mm)。

上面提及，某些层包括聚合物，并且某些部件(或包括这种部件的层)可以包括各种材料，诸如金属、塑料等。在一些情况下，设备500 的功能印刷层可以主要是金属、聚合物或干燥状态下的陶瓷。

在一些实施例中，由于第一层502和第二层504附接在一起(图5 中未示出，但图2至3中示出)，因此设备500可以固有地是液密的(例如水密的)，使得设备500可以潜在地陷入水(或任何其他导电液体)中而不会引起设备500的故障(例如由于电气短路或光学性能损失)。由于设备500的电路系统512是通过将第一层502和第二层504附接在一起 (例如参见图3a至图3d和图4)密封的，这可以防止进水。这种固有的液密性可以用于诸如剃须刀单元等器具，该器具在使用中可以在流水下冲洗。

根据本文描述的某些方法，在制造工艺期间可以将各种部件密封在设备500内。例如，可以提供光导、传感器和/或(例如固态)致动器(例如触摸传感器)以在诸如剃须刀单元等器具中执行某些功能，如触摸控制和用户反馈控制(例如通过与器具表面/主板相距较远的位置处的共振)。

相对简单的制造工艺可以通过在一种生产设立中将诸如LED和光学元件等部件放置在设备500中来促进它们的准确对准，这可以确保这种部件的适当对准，因此可以减少或避免设备500内的电气到光学信号转换效率方面的损失。

如上面所提到的，各种类型的光学元件520可以在其制造期间集成在设备500内。诸如棱镜等某些光学元件520(可以用于使由设备500 输出的光学信号518b均匀化)可能相对笨重和/或难以使用某些制造工艺来集成。这可以适用于本文描述的任何其他类型的光学元件，诸如波导、透镜和反射器。然而，本文描述的某些方法可以促进这种光学元件 520和其他部件在设备500中的集成。

尽管未在图5中示出，但是可以在光学信号518a、518b传播通过的部件之间的任何空间中提供折射率匹配粘合剂。这种折射率匹配粘合剂可以避免或减少光学损失和/或改善由设备500输出的光学信号的均匀性。

设备500的某些部件可以在设备500内创建某些照明隔室，这些照明隔室被用于防止光学信号518a、518b的任何意外逸出的部件包围(例如由于使用了设备500内的不透明部件)。可以使用这种不透明部件(例如附加聚合物部分522)来避免不同光学信号518a、518b之间的串扰。这些不透明部件可以相对简单地安装在设备500中，同时在避免光学损失方面也相对有效。

本文描述的设备可以作为2D形状的设备或作为3D形状的设备集成在器具中。在一些情况下，可能可以用聚合物(例如粘合剂和/或密封剂) 对这种设备进行热形成、后成型和/或包覆成型，以创建包括器具以及与器具集成的设备的实体(solid)集成结构(例如在器具的外壳内)。在示例中，可以在设备500的存在下热形成聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的板(例如‘层’)。在又一示例中，可以使热形成的设备组合成型以创建上面提及的实体集成结构。

图6描绘了另一设备600，其具有与图3c所示的设备300类似的形式。与设备300类似，设备600包括第一层602和第二层604、电气部件606、密封部分608和电气连接610。附加地，设备600包括设置在电气连接610的一部分上并且部分延伸到第一层602和第二层604之间的设备600的密封部分608中的隔离部分630。隔离部分630还部分沿着电气连接610延伸(其中未提供第二层604)，使得如上所述，电气连接 610的一部分被暴露。换言之，第一层602和第二层604仍被配置为使得电气连接610的至少一部分暴露在第一层602和第二层604之间，以允许与电气部件606电通信。然而，隔离部分630可以提供针对第一层 602和第二层604之间的液体进入的附加保护，因为电气连接610本身在第二层604与第一层602偏移的边缘处受到保护(例如隔离)。

隔离部分630可以包括聚合物(例如大块的或印刷的)和/或另一材料，以将下面的电气连接610与液体接触隔离。与第二层604相比，隔离部分630可以相对较薄，使得第一层602、电气连接610和隔离部分 630的组合可以比第一层602和第二层604的组合厚度相对较薄(如图6 所示。设备600的这个相对较薄的部分可以称为连接‘尾部’，因为这部分可以安装在例如器具的电源处。

图7涉及根据上述某些实施例的制造设备的方法700。方法700可以包括图1的方法100的框102、104中的至少一个，并且为了简便起见也参照了方法100的这些框。在适当的情况下，可以从方法700中省略某些框。进一步地，在一些情况下，可以改变框的顺序。

在一些实施例中，方法700包括：在框702中，在将第一层和第二层附接在一起之前，在第一层和第二层之一上提供电气连接。电气连接可以被配置为允许经由密封部分与电气部件进行电通信。

在一些实施例中，方法700包括：在框704中，在将第一层和第二层附接在一起之前(例如在框104中)，将电气部件定位在第一层和第二层之一上。

在一些实施例中，电气部件包括用于生成和/或检测光学信号的光电部件。在这方面，方法700还包括：在框706中，提供用于操纵光学信号的光学元件。光学元件可以在将第一层和第二层附接在一起之前设置在第一层与第二层之间。密封部分可以被配置为防止液体朝向光学元件进入第一层与第二层之间。

在一些实施例中，方法700包括：在框708中，在第一层和第二层中的至少一个上提供粘合剂，以用于以下至少一项：将第一层和第二层附接在一起；以及将电气部件粘合至第一层和第二层中的至少一个。

在一些实施例中，第一层和第二层中的至少一个包括柔性部分。在这方面，方法700可以包括：在框710中，向设备施加力以使该设备采用指定形状。

在一些实施例中，方法700可以包括：作为框102的一部分，通过以下方式来将电气部件和至少一个其他部件分布在第一层和第二层之间：沿着通过将第一层和第二层附接在一起而在框104中创建的设备提供基本连续的刚度。

在一些实施例中，第一层和第二层中的至少一个包括器具的表面。在这方面，方法700可以包括：在框712中，将第一层和第二层中的另一个附接至器具的表面以创建设备。因此，可以同时创建该设备并将其密封至器具的表面。

一个实施例中描述的一个或多个特征可以与另一实施例中描述的特征组合或替换。例如，图1或图7的方法100或700可以基于关于图2、图3a至图3d、图4、图5和图6的设备200、300、400、500、600描述的特征来修改，反之亦然。进一步地，设备200、300、400、500、600中的一个设备的某些特征可以与设备200、300、400、500、600中的另一设备的某些特征组合、替换或以其他方式修改。

参照根据本公开的实施例的方法、设备和系统的流程图和框图来描述本公开。尽管上述流程图示出了指定的执行顺序，但执行顺序可能与所描绘的顺序有所不同。关于一个流程图描述的框可以与另一流程图的框组合。

关于一个实施例描述的元件或步骤可以与关于另一实施例描述的元件或步骤组合或替换。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的本实用新型时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。权利要求中的任何附图标记不应该被解释为限制范围。

Claims (5)

1.一种设备(200)，其特征在于，包括：

限定第一内表面(203a)和第一外表面(203b)的第一层(202)；

限定第二内表面(205a)和第二外表面(205b)的第二层(204)，其中所述第一外表面和所述第二外表面限定所述设备的外部表面；以及

定位在所述第一内表面或所述第二内表面上的电气部件(206)，其中所述第一层和所述第二层被附接在一起以形成由所述第一内表面和所述第二内表面之间的液密附接限定的密封部分(208)，以防止液体朝向所述电气部件在所述第一层与所述第二层之间进入所述设备。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一层和所述第二层被配置为使得电气连接(310)的至少一部分在所述第一层与所述第二层之间被暴露，以允许与所述电气部件进行电通信。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述电气部件包括用于生成和/或检测光学信号(518a、518b)的光电部件。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括用于操纵所述光学信号的光学元件(520)。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第一层和所述第二层中的至少一个包括透明部分(526b、528b)，以允许所述光学信号传输通过所述第一层和所述第二层中的至少一个。

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