TWM643080U

TWM643080U - 高透明電子皮膚

Info

Publication number: TWM643080U
Application number: TW112203051U
Authority: TW
Inventors: 范家柔
Original assignee: 范家柔
Priority date: 2023-03-31
Filing date: 2023-03-31
Publication date: 2023-06-21

Abstract

本創作公開一種高透明電子皮膚，包括一柔性透明導電基層、至少一第一電子元件、至少一第二電子元件、一第一透明保護層以及一第二透明保護層。柔性透明導電基層具有一第一表面、一與第一表面相對的第二表面及一元件設置區域。至少一第一電子元件設置於元件設置區域並位於第一表面上，至少一第二電子元件設置於元件設置區域並位於第二表面上，且至少一第一電子元件及/或至少一第二電子元件為裸晶式電子元件。高透明電子皮膚具有一透明面積，為柔性透明導電基層的第一表面或第二表面的總面積的50%以上。因此，便於觀察和評估受傷部位的恢復情況，並有利於薄型化設計。

Description

高透明電子皮膚

本創作涉及一種微型電子生物醫療設備，特別是涉及一種便於觀察和評估受傷部位的恢復情況的高透明電子皮膚。

隨著人們對於健康管理的重視，加上在新冠肺炎疫情期間密切監控健康狀況的需求上升，帶動了生理參數監測技術的發展，其能以非侵入方式隨時記錄待測者的重要生理參數，包括體溫、血氧濃度、心率及心電圖等，以及對可能的健康狀況異變加以提醒或預防。

近年來，柔性電子越來越受到重視；相較於剛性電子器件，柔性電子器件更能夠滿足更小更輕、高度集成化的要求。因此，將柔性電子器件應用於人體生理參數監測，實現從症狀治療轉向預防為主的早期健康監測與治療，已成為微型電子生物醫療領域的重要發展方向和必然趨勢。

在柔性電子的應用方面，電子皮膚是一個極具代表性的案例，其可貼附於使用者的皮膚上，並隨時偵測使用者的生理資訊。然而，現有的電子皮膚仍有不足之處，例如，使用者不容易觀察到電子皮膚下之受傷部位的恢復情況，且仍難以滿足超薄結構的設計要求。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種高透明電子皮膚，其有利於透明可視和薄型化設計。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的其中一技術方案是提供一種高透明電子皮膚，其包括一柔性透明導電基層、至少一第一電子元件、至少一第二電子元件、一第一透明保護層以及一第二透明保護層。所述柔性透明導電基層具有一第一表面、一與所述第一表面相對的第二表面及一元件設置區域。至少一所述第一電子元件設置於所述元件設置區域並位於所述第一表面上，至少一所述第二電子元件設置於所述元件設置區域並位於所述第二表面上；又，至少一所述第一電子元件及/或至少一所述第二電子元件為裸晶式電子元件。所述第一透明保護層覆蓋至少一所述第一電子元件，所述第二透明保護層覆蓋至少一所述第二電子元件。另外，所述高透明電子皮膚具有一透明面積，且所述透明面積為所述第一表面或所述第二表面的總面積的50%以上。

在本創作的實施例中，至少一所述第一電子元件包括一裸晶式紅色發光元件、一裸晶式綠色發光元件及一裸晶式藍色發光元件。至少一所述第二電子元件為一裸晶式控制元件，且與所述裸晶式紅色發光元件、所述裸晶式綠色發光元件及所述裸晶式藍色發光元件電連接。

在本創作的實施例中，所述柔性透明導電基層具有一經過所述元件設置區域的導電路徑，且所述裸晶式控制元件通過所述導電路徑以分別與所述裸晶式紅色發光元件、所述裸晶式綠色發光元件及所述裸晶式藍色發光元件電連接。

在本創作的實施例中，所述裸晶式紅色發光元件、所述裸晶式綠色發光元件及所述裸晶式藍色發光元件被一封裝體覆蓋或囊封。

在本創作的實施例中，至少一所述第一電子元件為一裸晶式發光元件，且經設置以發出可見光或不可見光。至少一所述第二電子元件為一裸晶式光感測元件，且經設置以感測所述可見光或不可見光。

在本創作的實施例中，所述裸晶式發光元件與所述裸晶式光感測元件錯位設置。

在本創作的實施例中，所述裸晶式發光元件具有一第一主動表面，其遠離所述柔性透明導電基層的所述第一表面，且所述裸晶式光感測元件具有一第二主動表面，其與所述柔性透明導電基層的所述第二表面相鄰設置。

在本創作的實施例中，所述裸晶式發光元件被一封裝體覆蓋或囊封。

在本創作的實施例中，所述裸晶式光感測元件為一光電二極體或一光電晶體。

在本創作的實施例中，所述柔性透明導電基層為具有預定線路布局的透明塑料基層。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的高透明電子皮膚，其能通過包括“第一電子元件與第二電子元件設置於柔性透明導電基層的元件設置區域，並分別位於柔性透明導電基層的第一表面與第二表面上，且第一電子元件及/或第二電子元件為裸晶式電子元件”以及“高透明電子皮膚具有一透明面積，為柔性透明導電基層的第一表面或第二表面的總面積的50%以上”的技術方案，以使得結構簡化並減少了厚度，且在使用上可以適應人體不同部位的立體形狀，從而緊密貼合於皮膚表面，以及便於觀察和評估受傷部位的恢復情況。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“高透明電子皮膚”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本創作的構思下進行各種修改與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

在沒有另行定義的情況下，本文中所使用的術語具有與本領域技術人員的通常理解相同的含義。各實施例中所涉及的材料，如無特別說明則為市售或根據現有技術製得的材料。各實施例中所涉及的工藝方法，如無特別說明則為本領域慣常使用的工藝方法。

[第一實施例]

參閱圖3至圖5，並配合圖1及圖2所示，本創作第一實施例提供一種高透明電子皮膚Z，其包括一柔性透明導電基層1、至少一第一電子元件2a、至少一第二電子元件2b、一第一透明保護層3a以及一第二透明保護層3b。至少一第一電子元件2a與至少一第二電子元件2b以分層方式設置於柔性透明導電基層1上，第一透明保護層3a覆蓋至少一第一電子元件2a，且第二透明保護層3b覆蓋至少一第二電子元件2b。高透明電子皮膚Z可貼附在使用者的一皮膚S上，並可利用電子元件層2產生不同波長的光線來進行光療，以達到加速傷口癒合、促進皮膚再生、改善皮膚狀況等效果。

在本創作中，柔性透明導電基層1具有一第一表面101(例如上表面)、一與第一表面101相對的第二表面102(例如下表面)及一元件設置區域1A。至少一第一電子元件2a設置於元件設置區域1A並位於第一表面101上，至少一第二電子元件2b設置於元件設置區域1A並位於第二表面102上。又，至少一第一電子元件2a與至少一第二電子元件2b位置相對應，其中第一電子元件2a與第二電子元件2b中的至少一者為裸晶式電子元件。值得注意的是，高透明電子皮膚Z具有一透明面積，為柔性透明導電基層1的第一表面101或第二表面102的總面積的50%以上。因此，便於觀察和評估受傷部位的恢復情況，並有利於薄型化設計。

在本實施例中，柔性透明導電基層1具有良好的柔韌性、拉伸和彎曲性能，可以適應人體不同部位的立體形狀。柔性透明導電基層1可為一柔性透明導電薄膜，其具有預定的線路布局，可依據設計上的需求而加以調整，且在第一表面101與第二表面102可設有多個用於進行電連接的連接墊(圖中未顯示。根據實際需要，柔性透明導電基層1可具有另外的多個元件設置區域1A，它們以一定規則排列(例如以矩陣方式排列)，其中可以有兩個或以上數量的元件設置區域1A內設置有第一電子元件2a與第二電子元件2b。

實際應用時，第一電子元件2a的數量為多個，包括一裸晶式紅色發光元件21a、一裸晶式綠色發光元件22a及一裸晶式藍色發光元件23a。另外，第二電子元件2b的數量為一個，為一裸晶式控制元件(例如IC裸晶片)，並且與裸晶式紅色發光元件21a(例如紅色LED晶粒)、裸晶式綠色發光元件22a(例如綠色LED晶粒)及裸晶式藍色發光元件23a(例如藍色LED晶粒)電連接。舉例來說，柔性透明導電基層1具有一經過元件設置區域1A的導電路徑P，導電路徑P的一部分可由貫穿對應的元件設置區域1A的導通孔(圖中未顯示)構成，且裸晶式控制元件作為第二電子元件2b可通過導電路徑P以分別與裸晶式紅色發光元件21a、裸晶式綠色發光元件22a及裸晶式藍色發光元件23a電連接。然而，以上所述只是電連接的一個可行例子而並非用以限定本創作。第一透明保護層3a與第二透明保護層3b各自可為一透明塑料層，關於透明塑料，可舉出：聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate, PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate, PMMA)、聚醯亞胺(Polyimide, PI)及聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)。然而，本創作不以上述所舉的例子為限。

配合圖6及圖7所示，裸晶式紅色發光元件21a、裸晶式綠色發光元件22a與裸晶式藍色發光元件23a可被一封裝體2c覆蓋或囊封，以提高元件可靠度；封裝體2c可由透明封裝材料形成，但不限於此。

復參閱圖3，本創作的高透明電子皮膚Z還可包括一電力單元U1、一處理單元U2、一儲存單元U3及一傳輸單元U4。電力單元U1可經設置以向電子元件層2提供電力；處理單元U2可經設置以對電子元件層2獲取到的訊號進行計算或處理，以轉換成使用者的生理資訊；儲存單元U3可經設置以儲存使用者的生理資訊；傳輸單元U4可經設置以將使用者的生理資訊傳輸至雲端或外部裝置，並結合人工智能進行分析。然而，以上所述只是實際操作的一個可行例子而並非用以限定本創作。

本創作的高透明電子皮膚Z可包括一貼附層(圖中未顯示)；貼附層5可由水凝膠材料形成，其優點為：可拉伸、具生物相容性、對皮膚的附著力強、不易引起皮膚過敏。

[第二實施例]

參閱圖8及圖9，並配合圖1及圖2所示，本創作第二實施例提供一種高透明電子皮膚Z，其包括一柔性透明導電基層1、至少一第一電子元件2a、至少一第二電子元件2b、一第一透明保護層3a以及一第二透明保護層3b。柔性透明導電基層1具有一第一表面101(例如上表面)、一與第一表面101相對的第二表面102(例如下表面)及一元件設置區域1A。至少一第一電子元件2a設置於元件設置區域1A並位於第一表面101上，至少一第二電子元件2b設置於元件設置區域1A並位於第二表面102上，其中第一電子元件2a與第二電子元件2b中的至少一者為裸晶式電子元件。第一透明保護層3a覆蓋至少一第一電子元件2a，且第二透明保護層3b覆蓋至少一第二電子元件2b。值得注意的是，高透明電子皮膚Z具有一透明面積，為柔性透明導電基層1的第一表面101或第二表面102的總面積的50%以上。高透明電子皮膚Z可貼附在使用者的一皮膚S上，並利用電子元件層2獲得使用者當前的生理資訊，例如體溫、心律、血氧等。

不同於第一實施例的是，第一電子元件2a的數量為一個，為一裸晶式發光元件，其經設置以向皮膚S發出可見光或不可見光；第二電子元件2b的數量為一個，為一裸晶式光感測元件，其經設置以接收從皮膚S反射回來的可見光或不可見光，而被接收的光訊號可經計算或處理以轉換成相應的生理訊號。在本實施例中，第一電子元件2a(裸晶式發光元件)與第二電子元件2b(裸晶式光感測元件)錯位設置；第一電子元件2a具有一第一主動表面2as(發光面)，其遠離柔性透明導電基層1的第一表面101，且第二電子元件2b具有一第二主動表面2bs，其與柔性透明導電基層1的第二表面102相鄰設置。實際應用時，第一電子元件2a(裸晶式發光元件)可為一LED晶粒，其可發射綠光、紅光或紅外光，且第二電子元件2b(裸晶式光感測元件)可為一光電二極體或一光電晶體。然而，本創作不以上述所舉的例子為限。

配合圖10及圖11所示，第一電子元件2a(裸晶式發光元件)可被一封裝體2c覆蓋或囊封，以提高元件可靠度；封裝體2c可由透明封裝材料形成，但不限於此。

第一實施例中提到的相關技術細節在本實施例中依然有效，為了減少重複，這裡不再贅述。相應地，本實施例中提到的相關技術細節也可應用在第一實施例中。

[實施例的有益效果]

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

Z:高透明電子皮膚 1:柔性透明導電基層 1A:元件設置區域 101:第一表面 102:第二表面 2a:第一電子元件 21a:裸晶式紅色發光元件 22a:裸晶式綠色發光元件 23a:裸晶式藍色發光元件 2as:第一主動表面 2b:第二電子元件 2bs:第二主動表面 2c:封裝體 3a:第一透明保護層 3b:第二透明保護層 P:導電路徑 S:皮膚 U1:電力單元 U2:處理單元 U3:儲存單元 U4:傳輸單元

圖1為本創作的高透明電子皮膚未貼附在使用者的皮膚上的示意圖。

圖2為本創作的高透明電子皮膚貼附在使用者的皮膚上的示意圖。

圖3為本創作的高透明電子皮膚的系統架構圖。

圖4為本創作第一實施例的高透明電子皮膚的其中一局部俯視示意圖。

圖5為本創作第一實施例的高透明電子皮膚的其中一局部側視示意圖。

圖6為本創作第一實施例的高透明電子皮膚的另外一局部俯視示意圖。

圖7為本創作第一實施例的高透明電子皮膚的另外一局部側視示意圖。

圖8為本創作第二實施例的高透明電子皮膚的其中一局部俯視示意圖。

圖9為本創作第二實施例的高透明電子皮膚的其中一局部側視示意圖。

圖10為本創作第二實施例的高透明電子皮膚的另外一局部俯視示意圖。

圖11為本創作第二實施例的高透明電子皮膚的另外一局部側視示意圖。

1:柔性透明導電基層

101:第一表面

102:第二表面

2a:第一電子元件

2b:第二電子元件

3a:第一透明保護層

3b:第二透明保護層

Claims

一種高透明電子皮膚，其包括：一柔性透明導電基層，具有一第一表面、一與所述第一表面相對的第二表面及一元件設置區域；至少一第一電子元件，設置於所述元件設置區域並位於所述第一表面上；至少一第二電子元件，設置於所述元件設置區域並位於所述第二表面上；一第一透明保護層，覆蓋至少一所述第一電子元件；以及一第二透明保護層，覆蓋至少一所述第二電子元件；其中，至少一所述第一電子元件及/或至少一所述第二電子元件為裸晶式電子元件；以及其中，所述高透明電子皮膚具有一透明面積，且所述透明面積為所述第一表面或所述第二表面的總面積的50%以上。
如請求項1所述的高透明電子皮膚，其中，至少一所述第一電子元件包括一裸晶式紅色發光元件、一裸晶式綠色發光元件及一裸晶式藍色發光元件；至少一所述第二電子元件為一裸晶式控制元件，且與所述裸晶式紅色發光元件、所述裸晶式綠色發光元件及所述裸晶式藍色發光元件電連接。
如請求項2所述的高透明電子皮膚，其中，所述柔性透明導電基層具有一經過所述元件設置區域的導電路徑，且所述裸晶式控制元件通過所述導電路徑以分別與所述裸晶式紅色發光元件、所述裸晶式綠色發光元件及所述裸晶式藍色發光元件電連接。
如請求項2所述的高透明電子皮膚，其中，所述裸晶式紅色發光元件、所述裸晶式綠色發光元件及所述裸晶式藍色發光元件被一封裝體覆蓋或囊封。
如請求項1所述的高透明電子皮膚，其中，至少一所述第一電子元件為一裸晶式發光元件，且經設置以發出可見光或不可見光；至少一所述第二電子元件為一裸晶式光感測元件，且經設置以感測所述可見光或不可見光。
如請求項5所述的高透明電子皮膚，其中，所述裸晶式發光元件與所述裸晶式光感測元件錯位設置。
如請求項6所述的高透明電子皮膚，其中，所述裸晶式發光元件具有一第一主動表面，其遠離所述柔性透明導電基層的所述第一表面，且所述裸晶式光感測元件具有一第二主動表面，其與所述柔性透明導電基層的所述第二表面相鄰設置。
如請求項5所述的高透明電子皮膚，其中，所述裸晶式發光元件被一封裝體覆蓋或囊封。
如請求項5所述的高透明電子皮膚，其中，所述裸晶式光感測元件為一光電二極體或一光電晶體。
如請求項1所述的高透明電子皮膚，其中，所述柔性透明導電基層為具有預定線路布局的透明塑料基層。