ДЕФОРМИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ
DEFORMABLE DEVICE AND CORRESPONDING METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к деформируемому устройству и соответствующему способу. В частности, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к деформируемому устройству и соответствующему способу, которые могут быть конфигурированы для использования в устройстве, таком как электронное устройство.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Широко известны электронные устройства, такие как сотовые телефоны, игровые устройства или камеры. Такие устройства могут поддаваться сгибанию или растягиванию или могут быть гибкими, то есть они могут быть конфигурированы для деформирования в ответ на усилие, приложенное пользователем устройства 1.
В таком устройстве предпочтительным является конфигурирование электронных компонентов и соединений между указанными компонентами так, чтобы они не были повреждены при деформировании устройства.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с различными, но необязательно со всеми, вариантами осуществления настоящего изобретения предложено устройство, содержащее: деформируемую подложку; проводящую часть и по меньшей мере одну опору, конфигурированную для соединения указанной проводящей части с деформируемой подложкой так, чтобы указанная проводящая часть была отделена от деформируемой подложки промежутком.
В ряде вариантов осуществления проводящая часть может быть изогнутой. Радиус кривизны проводящей части может быть параллелен плоскости деформируемой подложки.
В ряде вариантов осуществления проводящая часть может содержать по меньшей мере одну деформируемую часть.
В ряде вариантов осуществления проводящая часть может содержать по меньшей мере одну жесткую часть.
В ряде вариантов осуществления проводящая часть может содержать провод.
В ряде вариантов осуществления проводящая часть может содержать множество проводов.
В ряде вариантов осуществления проводящая часть может содержать гибкую печатную плату.
В ряде вариантов осуществления деформируемая подложка может быть конфигурирована для деформирования в ответ на приложенное пользователем усилие. Деформирование указанной деформируемой подложки может включать сгибание по меньшей мере части деформируемой подложки. Деформирование указанной деформируемой подложки может включать растягивание по меньшей мере части деформируемой подложки.
В ряде вариантов осуществления устройство может также содержать дополнительную деформируемую подложку, размещенную с противоположной стороны от проводящей части по отношению к указанной деформируемой подложке.
В ряде вариантов осуществления устройство может содержать множество опор.
В ряде вариантов осуществления указанная проводящая часть может быть соединена с указанной по меньшей мере одной опорой в множестве различных точек.
В соответствии с различными, но необязательно со всеми, вариантами осуществления настоящего изобретения предложен способ, включающий: соединение проводящей части с деформируемой подложкой с использованием по меньшей мере одной опоры так, чтобы указанная проводящая часть была отделена от деформируемой подложки промежутком.
В ряде вариантов осуществления проводящая часть может быть изогнутой. В ряде вариантов осуществления способ может включать соединение проводящей части с деформируемой подложкой так, чтобы радиус кривизны указанной проводящей части был параллелен плоскости деформируемой подложки.
В ряде вариантов осуществления проводящая часть может содержать по меньшей мере одну деформируемую часть.
В ряде вариантов осуществления проводящая часть может содержать по меньшей мере одну жесткую часть.
В ряде вариантов осуществления указанная проводящая часть может содержать провод.
В ряде вариантов осуществления указанная проводящая часть может содержать множество проводов.
В ряде вариантов осуществления указанная проводящая часть может содержать гибкую печатную плату.
В ряде вариантов осуществления указанная деформируемая подложка может быть конфигурирована для деформирования в ответ на приложенное пользователем усилие.
В ряде вариантов осуществления деформирование указанной деформируемой подложки может включать сгибание по меньшей мере части деформируемой подложки.
В ряде вариантов осуществления деформирование указанной деформируемой подложки может включать растягивание по меньшей мере части деформируемой подложки.
В ряде вариантов осуществления способ может дополнительно включать размещение дополнительной деформируемой подложки с противоположной стороны от проводящей части по отношению к указанной деформируемой подложке.
В ряде вариантов осуществления способ может дополнительно включать конфигурирование множества опор для их соединения с указанной проводящей частью.
В ряде вариантов осуществления указанная проводящая часть может быть соединена с указанной по меньшей мере одной опорой в множестве различных точек.
В соответствии с различными, но необязательно со всеми, примерами осуществления настоящего изобретения может быть предложено устройство, содержащее: подложку, включающую деформируемую часть и жесткую часть; изогнутую проводящую часть, которая соединена с указанной деформируемой частью и жесткой частью подложки; при этом указанная изогнутая проводящая часть не соединена с указанной деформируемой частью в области подложки, в которой деформируемая часть стыкуется с жесткой частью.
В ряде вариантов осуществления указанная проводящая часть может не соприкасаться с подложкой в той области подложки, в которой указанная деформируемая часть стыкуется с жесткой частью.
В ряде вариантов осуществления указанная проводящая часть может быть установлена на опоре, которая конфигурирована для соединения проводящей части с подложкой так, чтобы указанная проводящая часть была отделена от подложки промежутком. Указанная опора может содержать ребро. В ребре может иметься зазор рядом с областью контакта между жесткой частью и проводящей частью.
В ряде вариантов осуществления указанная изогнутая проводящая часть может являться деформируемой. Указанная изогнутая проводящая часть может быть конфигурирована для деформирования пользователем.
В ряде вариантов осуществления указанная проводящая часть может содержать множество проводов.
В ряде примеров указанная деформируемая пользователем часть подложки может быть конфигурирована для деформирования пользователем указанного устройства.
В ряде примеров указанная жесткая часть подложки конфигурирована для поддержки электронных компонентов.
В соответствии с различными, но необязательно со всеми, примерами осуществления настоящего изобретения может быть предложен способ, включающий: соединение изогнутой проводящей части с подложкой, содержащей деформируемую часть и жесткую часть; при этом указанная изогнутая проводящая часть не соединена с указанной деформируемой частью в области подложки, в которой деформируемая часть стыкуется с жесткой частью.
В ряде вариантов осуществления указанная проводящая часть может не соприкасаться с подложкой в той области подложки, в которой указанная деформируемая часть стыкуется с жесткой частью.
В ряде примеров способ может включать установку указанной проводящей части на опоре, которая конфигурирована для соединения проводящей части с подложкой так, чтобы указанная проводящая часть была отделена от подложки промежутком. Указанная опора содержит ребро. Способ может также включать обеспечение зазора в ребре рядом с областью контакта между жесткой частью и проводящей частью.
В ряде примеров указанная изогнутая проводящая часть может являться деформируемой. В ряде примеров указанная изогнутая проводящая часть может быть конфигурирована для деформирования пользователем.
В ряде примеров указанная проводящая часть может содержать множество проводов.
В ряде примеров указанная деформируемая пользователем часть подложки может быть конфигурирована для деформирования пользователем указанного устройства.
В ряде примеров указанная жесткая часть подложки может быть конфигурирована для поддержки электронных компонентов.
Указанное устройство может быть предназначено для использования в электронном устройстве, таком как мобильный телефон или другое устройство беспроводной связи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Для лучшего понимания различных примеров осуществления настоящего изобретения только в качестве примера будет сделана ссылка на следующие прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 схематически проиллюстрировано устройство 1 в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 проиллюстрирована первая проводящая часть 7 в соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 проиллюстрирована вторая проводящая часть 7 в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 проиллюстрирована третья проводящая часть 7 в соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 5 проиллюстрирован вид сверху устройства 1 в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 6 проиллюстрирован вид сверху устройства 1 в соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 7A и 8B проиллюстрированы поперечные сечения устройства 1 в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 8A-8C проиллюстрированы поперечные сечения другого устройства 1 в соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 9A-9D проиллюстрирован способ изготовления устройства 1 в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 10A и 10B проиллюстрировано устройство 1;
на фиг. 11A и 11B проиллюстрировано устройство 1;
на фиг. 12A и 12B проиллюстрировано устройство 1;
на фиг. 13A-13D проиллюстрирован способ изготовления устройства 1 и
на фиг. 14A-14H проиллюстрирован способ изготовления устройства 1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На чертежах проиллюстрировано устройство 1, содержащее: деформируемую подложку 3; проводящую часть 7 и по меньшей мере одну опору 5, конфигурированную для соединения указанной проводящей части 7 с деформируемой подложкой 3 так, чтобы указанная проводящая часть 7 была отделена промежутком от деформируемой подложки 3.
На фиг. 1 схематически проиллюстрировано устройство 1 в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Устройство 1, проиллюстрированное на фиг. 1, содержит деформируемую подложку 3, по меньшей мере одну опору 5 и проводящую часть 7. На фиг. 1 проиллюстрированы только признаки, имеющие отношение к данному описанию. Необходимо понимать, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть включены другие признаки. Например, указанное устройство 1 может быть конфигурировано для размещения в более крупном электронном устройстве 1, таком как, например, мобильный сотовый телефон или игровое устройство. В таких вариантах осуществления устройство 1 может содержать средства для соединения устройства 1, проиллюстрированного на фиг. 1, с остальной частью электронного устройства.
В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 1, деформируемая подложка 3 включает планарную поверхность 9. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 1, планарная поверхность 9 является плоской или по существу плоской. В других вариантах осуществления настоящего изобретения деформируемая подложка 3 может иметь различную форму. Например, она может быть изогнутой и/или поверхность 9 деформируемой подложки 3 может быть неплоской.
Равновесная конфигурация деформируемой подложки может представлять собой плоскую конфигурацию, проиллюстрированную на фиг. 1. Равновесная конфигурация представляет собой положение и форму, которые может принимать деформируемая подложка 3 при отсутствии внешнего усилия, приложенного пользователем устройства 1. В других вариантах осуществления настоящего изобретения деформируемая подложка 3 может иметь другую равновесную конфигурацию, например, равновесная форма может представлять собой по меньшей мере частично согнутую или искривленную деформируемую подложку 3. В ряде вариантов осуществления деформируемая подложка 3 может содержать как плоские, так и изогнутые части.
Деформируемая подложка 3 может содержать по меньшей мере одну деформируемую пользователем часть, которая может быть конфигурирована для изменения формы в ответ на физическое усилие, приложенное пользователем устройства 1. Изменение формы может включать сгибание, складывание, скручивание, растягивание, сжатие, сдвигание или любое другое применимое деформирование части деформируемой подложки 3. Деформируемая подложка 3 может быть конфигурирована для автоматического возврата к равновесной конфигурации при устранении усилия, приложенного пользователем.
В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения деформируемая подложка 3 может представлять собой гибкую подложку, которая может быть согнута или скручена пользователем. Деформируемая подложка 3 может содержать полимерный материал, эластомерный материал или любой другой материал, который может быть деформирован в ответ на усилие, приложенное пользователем устройства 1.
В ряде вариантов осуществления деформируемая подложка 3 может содержать множество шарнирных или соединительных сегментов. Шарнирные или соединительные сегменты могут быть конфигурированы для перемещения относительно друг друга для обеспечения складывания, или сгибания, или растягивания деформируемой подложки 3. Деформируемая подложка 3 может быть сложена, или согнута, или растянута в ответ на усилие, приложенное пользователем устройства 1.
В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения на деформируемой подложке 3 могут быть установлены один или более электронных компонентов.
Устройство 1, проиллюстрированное на фиг. 1, также содержит по меньшей мере одну опору 5. Опора может содержать любые средства, которые могут быть конфигурированы для поддержки проводящей части 7 в положении, отделенном промежутком от деформируемой подложки 3. В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг.1, указанная по меньшей мере одна опора 5 ориентирована в направлении, перпендикулярном плоской поверхности 9 деформируемой подложки 3.
В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 1, указанная по меньшей мере одна опора 5 содержит ребро 6, которое проходит вдоль части плоской поверхности 9 деформируемой подложки 3. Необходимо понимать, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие типы опор. Например, в других вариантах осуществления указанная по меньшей мере одна опора 5 может включать множество отдельных опор, которые размещены отдельно друг от друга на поверхности 9 деформируемой подложки 3. Множество отдельных опор могут быть любого подходящего размера или формы, например, отдельные опоры могут быть квадратными, или прямоугольными, или цилиндрическими, или любой другой подходящей формы. В других вариантах осуществления настоящего изобретения отличающиеся отдельные опоры могут иметь другие размеры и/или форму.
В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения указанная по меньшей мере одна опора 5 может быть конфигурирована для деформирования в ответ на приложенное пользователем усилие. Например, указанная по меньшей мере одна опора 5 может быть конфигурирована для сгибания, или растягивания, или сжатия, или для любой другой подходящей деформации в ответ на приложенное пользователем усилие. В других вариантах осуществления настоящего изобретения указанная по меньшей мере одна опора может быть конфигурирована так, чтобы она не деформировалась в ответ на приложенное пользователем усилие. Например, указанная по меньшей мере одна опора 5 может содержать жесткий материал, так что указанная по меньшей мере одна опора 5 не сжимается при приложении пользователем усилия.
Указанная по меньшей мере одна опора 5 может быть соединена с деформируемой подложкой 3 так, чтобы при деформировании деформируемой подложки 3 это также вызывало перемещение по меньшей мере одной опоры 5 из ее равновесного положения. Например, в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 1, указанная опора 5 содержит ребро 6, которое установлено на деформируемой подложке 3 так, что оно проходит вдоль части плоской поверхности 9 деформируемой подложки 3. Если часть деформируемой подложки 3, на которой установлено ребро 6, деформируется, ребро 6 также деформируется. Деформируемая подложка 3 может быть деформирована, например, путем растягивания, или скручивания, или сгибания, и таким образом ребро 6 также может быть растянуто, скручено или согнуто. В таких вариантах осуществления ребро 6 может включать гибкий материал, например полимерный материал, эластомерный материал или любой другой материал, который может быть деформирован в ответ на усилие, приложенное пользователем устройства 1, но который является достаточно жестким для поддержки проводящей части 7.
Как упомянуто выше, в других вариантах осуществления указанная по меньшей мере одна опора 5 может включать множество отдельных опор, которые размещены отдельно друг от друга на поверхности 9 деформируемой подложки 3, а не непрерывное ребро. В таких вариантах осуществления деформирование части деформируемой подложки 3 будет вызывать изменение положения или относительной ориентации соответствующих опор 5 и необязательно вызывает деформирование отдельной опоры. В таких вариантах осуществления настоящего изобретения опоры 5 могут быть изготовлены из любого подходящего материала, который может быть конфигурирован для поддержки проводящей части 7.
Устройство 1, проиллюстрированное на фиг. 1, также содержит проводящую часть 7. В ряде примеров указанная проводящая часть может содержать токопроводящую дорожку или множество дорожек. Проводящая часть 7 может содержать провод или множество проводов. В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения проводящая часть 7 может содержать гибкую печатную плату. Гибкая печатная плата может представлять собой многослойную гибкую печатную плату.
В ряде вариантов осуществления проводящая часть 7 может быть соединена с деформируемой подложкой 3 посредством по меньшей мере одной опоры 5. В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 1, указанная по меньшей мере одна опора 5 размещена между проводящей частью 7 и деформируемой подложкой 3. Указанная по меньшей мере одна опора 5 может поддерживать проводящую часть 7 на расстоянии от деформируемой подложки 3, так что проводящая часть 7 и деформируемая подложка 3 отделены друг от друга промежутком. Дистанция разделения между проводящей частью 7 и деформируемой подложкой 3 может зависеть от высоты указанной по меньшей мере одной опоры 5. В примере осуществления, показанном на фиг. 1, дистанция разделения между проводящей частью 7 и деформируемой подложкой 3 соответствует высоте ребра 6.
В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения проводящая часть 7 и по меньшей мере одна опора 5 могут быть конфигурированы так, чтобы проводящая часть 7 непосредственно не соприкасалась с деформируемой подложкой 3. В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения проводящая часть 7 и по меньшей мере одна опора 5 могут быть конфигурированы так, чтобы проводящая часть 7 непосредственно не соприкасалась с деформируемой подложкой 3 при нахождении устройства 1 в равновесии, недеформированном состоянии. В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения проводящая часть 7 и по меньшей мере одна опора 5 могут быть конфигурированы так, чтобы проводящая часть 7 непосредственно не соприкасалась с деформируемой подложкой 3 при нахождении устройства 1 в деформированном состоянии.
В примере осуществления, показанном на фиг. 1, проводящая часть 7 содержит удлиненный элемент 11, который соединен с указанной по меньшей мере одной опорой 5 в множестве различных точек вдоль длины удлиненного элемента 11.
В примере осуществления, показанном на фиг. 1, удлиненный элемент 11 является изогнутым. Общая длина удлиненного элемента 11 больше длины деформируемой подложки 3, над которой находится удлиненный элемент 11. Изогнутая часть удлиненного элемента 11 имеет угол кривизны, больший 180°, так что удлиненный элемент 11 идет в обратном направлении с формированием петли 12. Петля 12 имеет зазор 14, поэтому петля 12 является незамкнутой. В примере осуществления, показанном на фиг. 1, удлиненный элемент 11 содержит множество петель 12. Множество петель 12 образуют змеевидную форму, в которой за петлей 12, которая идет в левую сторону от ребра 6, следует петля 12, которая идет в правую сторону от ребра 6. Удлиненный элемент 11 конфигурирован так, чтобы проводящая часть 7 распределялась по обе стороны от ребра 6.
Проводящая часть 7 может быть соединена с указанной по меньшей мере одной опорой 5 в множестве различных точек вдоль длины удлиненного элемента 11. В примере осуществления, показанном на фиг. 1, проводящая часть 7 соединена с ребром 6 в двух точках каждой петли 12.
Необходимо понимать, что форма проводящей части 7, проиллюстрированной на фиг. 1, является примером и в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие формы.
Например, на фиг. 2 проиллюстрирован вариант осуществления, в котором проводящая часть 7 содержит гибкую печатную плату. Гибкая печатная плата может содержать по меньшей мере один проводящий элемент 2, установленный на гибкую подложку 4. На гибкой подложке 4 может быть предоставлено множество проводящих элементов 2. В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 2, гибкая печатная плата содержит три проводящих элемента 2. Множество проводящих элементов 2 может проходить вдоль гибкой печатной платы. В варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном на фиг. 2, множество проводящих элементов 2 проходят вдоль гибкой печатной платы параллельно друг другу так, чтобы расстояние между соответствующими проводящими элементами 2 оставалось постоянным. Необходимо понимать, что в других реализациях вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие схемы расположения проводящих элементов 2. Например, в ряде вариантов осуществления настоящего изобретения гибкая печатная плата может быть многослойной гибкой печатной платой, содержащей множество проводящих частей, расположенных друг над другом.
Проводящие элементы 2 могут быть изготовлены из любого подходящего материала, который обеспечивает возможность проведения электрического сигнала проводящими элементами 2. Например, проводящие элементы 2 могут быть из металла, такого как медь, или золото, или серебро, или любой другой подходящий материал. В других примерах проводящие элементы могут содержать такие материалы, как углеродные нанотрубки (carbon nanotubes (CNT)), графен или оксид индия-олова (indium tin oxide (ITO)), или любой другой подходящий материал.
В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения гибкая подложка 4 может включать изоляционный материал. Изоляционный материал может предотвращать передачу электрических сигналов между проводящими элементами 2. Например, гибкая подложка 4 может содержать эластомер, такой как полиуретан, полиимид, полиэтилентерефталат (polyethylene terephthalate (PET)), полиэтиленнафталат (polyethylene napthalate (PEN)) или любой другой подходящий материал.
В качестве еще одного примера на фиг. 3 проиллюстрирована проводящая часть 7, которая может быть использована в других вариантах осуществления настоящего изобретения. В этом примере осуществления проводящая часть 7 также содержит удлиненный элемент 11. Удлиненный элемент 11 содержит множество изогнутых частей 13, каждая из которых изгибается под углом, большим 180°, так, чтобы удлиненный элемент 11 шел в обратном направлении с формированием петли 12. Множество петель 12 проводящей части 7, показанной на фиг. 3, также образуют змеевидную форму, в которой за петлей 12, которая идет в левую сторону, следует петля 12, которая идет в правую сторону. Однако в примере осуществления, показанном на фиг. 3, петли 12 проводящей части 7 содержат множество петель 15 меньшего размера. В варианте осуществления, показанном на фиг. 3, петли 15 меньшего размера также образуют змеевидную форму, в которой за малой петлей 15, которая идет в левую сторону, следует малая петля 15, которая идет в правую сторону. Необходимо понимать, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие формы или конфигурации проводящей части 7.
В качестве еще одного примера на фиг. 4 проиллюстрирована другая проводящая часть 7, которая может быть использована в других вариантах осуществления настоящего изобретения. В этом примере осуществления проводящая часть 7 также содержит удлиненный элемент 11. Удлиненный элемент 11 содержит множество изогнутых частей 13, каждая из которых изгибается под углом, большим 180°, так, чтобы удлиненный элемент 11 шел в обратном направлении с формированием петли 12. В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, множество петель 12 включают конфигурацию с тройной петлей, в которой за большой петлей 12, которая идет в левую сторону, следует меньшая петля 12, которая идет в правую сторону, и затем другая большая петля 12, которая идет в левую сторону. После этого в другую сторону следует конфигурация с тройной петлей, в которой за большой петлей 12, которая идет в правую сторону, следует меньшая петля 12, которая идет в левую сторону, и затем другая большая петля 12, которая идет в правую сторону. В примере осуществления, показанном на фиг. 4, данный шаблон повторяется вдоль удлиненного элемента 11. В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 4, петли прикреплены к указанной по меньшей мере одной опоре 5 только после каждой третьей петли, так что имеется множество сегментов из трех петель, имеющих только две точки крепления в сегменте из трех петель. Необходимо понимать, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие формы или конфигурации проводящей части 7.
В примерах осуществления, проиллюстрированных на фиг. 1, проводящая часть 7 установлена на указанную по меньшей мере одну опору 5 так, что удлиненный элемент 11 проводящей части 7 проходит в плоскости, параллельной плоской поверхности 9 деформируемой подложки 3. Радиус кривизны изогнутых частей 13 проводящей части имеет направление, параллельное деформируемой подложке 3 при нахождении устройства 1 в равновесном состоянии. Необходимо понимать, что если устройство 1 деформировано из равновесной формы, показанной на фиг. 7, деформируемая подложка 3 не может больше быть плоской и проводящая часть 7 может не быть параллельной деформируемой подложке 3, когда она находится в такой конфигурации.
В вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных выше, предложено деформируемое устройство 1. Поскольку проводящая часть 7 соединена с деформируемой подложкой 3 с использованием по меньшей мере одной опоры 5, это позволяет размещать проводящую часть 7 отдельно от деформируемой подложки 3. Когда пользователь прикладывает усилие к деформируемой подложке 3, это может вызвать изменение размера или формы деформируемой подложки 3. Поскольку проводящая часть 7 непосредственно не соединена с деформируемой подложкой 3, усилия, приложенные к деформируемой подложке, также не применимы к проводящей части 7. Это означает, что проводящая часть не сгибается или не изменяет размер или форму таким же образом, как это делает деформируемая подложка. Это может уменьшить напряжение в проводящей части 7 и уменьшить вероятность повреждения вследствие усталости материала.
В ряде вариантов осуществления может присутствовать некоторая деформация проводящей части 7 при деформирования деформируемой подложки 3. Например, если деформируемая подложка 3 растянута, это будет вызывать растягивание ребра и увеличение расстояния между двумя точками в ребре 6. Следовательно, это приведет к увеличению расстояния между точками проводящей части 7, которая соединена с ребром 6. Форма и конфигурация проводящей части 7 могут быть выбраны для уменьшения напряжения в проводящей части 7. Выбираемая форма может зависеть от множества различных факторов, включая величину и направление усилий, которые вероятно могут быть приложены к устройству 1, физические свойства проводящей части 7, например, модуль Юнга и прочность на растяжение, усталостная долговечность, ожидаемые деформации деформируемой подложки 3, высота указанной по меньшей мере одной опоры 5 и любые другие подходящие факторы. Ширина проводящей части 7 может изменяться в соответствии с длиной проводящей части 7. Изменение ширины может быть выбрано для уменьшения локализации напряжения в проводящей части 7 и обеспечения более равномерного распределения напряжения в проводящей части 7.
В проиллюстрированном варианте осуществления петли 12 и изогнутые части 13 могут формировать части окружностей. Радиус кривизны этих частей и их высота или расстояние, на которое они отходят от ребра 6, могут быть выбраны так, чтобы уменьшить напряжение в проводящей части 7 и обеспечить меньшее напряжение в проводящей части 7 при деформировании деформируемой подложки 3. В других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие формы и конфигурации.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть использованы в высокочастотных устройствах, например, антеннах или линиях передачи. Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть использованы в таких устройствах, как сенсорные панели.
На фиг. 5 проиллюстрирован вид сверху устройства 1 в соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения. Устройство 1 согласно этому варианту осуществления содержит деформируемую подложку 3 и по меньшей мере одну опору 5, включающую ребро 6, как описано выше в отношении фиг. 1. Устройство 1 также содержит проводящую часть 7, соединенную с деформируемой подложкой посредством ребра 6, аналогично устройству 1, показанному на фиг. 1.
Проводящая часть 7, проиллюстрированная на фиг. 5, аналогична проводящей части, проиллюстрированной на фиг. 3, в том, что она включает множество малых петлей 15 в петлях 12 большего размера для формирования змеевидной конфигурации в змеевидной конфигурации.
Проводящая часть 7, проиллюстрированная на фиг. 5, содержит деформируемые пользователем части 23. Деформируемые пользователем части 23 могут содержать части проводящей части 7, которые могут быть деформированы при приложении пользователем усилия к устройству 1. Например, деформируемые пользователем части 23 могут быть растянуты, или согнуты, или скручены, или могут быть подвергнуты любому другому подходящему изменению формы при приложении пользователем усилия к устройству 1.
В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 5, деформируемые пользователем части 23 включают изогнутые части 13 проводящей части 7. Когда к устройству 1 приложено усилие, это может вызвать изменение формы изогнутых частей, например, это может привести к изменению радиуса кривизны.
Деформируемые пользователем части 23 могут содержать материал, являющийся достаточно гибким для обеспечения изменения формы деформируемых пользователем частей 23 при приложении усилия. В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения проводящая часть 7 может содержать медь, золото, серебро, графен, углеродные нанотрубки или любой другой подходящий проводящий материал.
Проводящая часть 7, проиллюстрированная на фиг. 5, также содержит жесткие части 21. В конкретном примере, показанном на фиг. 5, обеспечено множество жестких частей 21. Жесткие части 21 могут содержать части проводящей части 7, которые не могут изменить форму при приложении усилия к устройству 1. Жесткие части 21 могут содержать часть проводящей части и необязательно непосредственно связаны с указанной по меньшей мере одной опорой 5 или деформируемой подложкой 3.
Жесткие части 21 могут быть конфигурированы так, чтобы обеспечить установку электронных компонентов на указанных жестких частях 21. Электронные компоненты, установленные на жестких частях 21, могут включать чувствительные компоненты или компоненты, которые вероятно будут повреждены, если будут подвержены деформации. Например, указанные компоненты могут включать транзисторы, интегральные микросхемы или датчики или любой другой подходящий тип компонентов.
В ряде вариантов осуществления жесткие части 21 могут содержать такой материал, как медь или любой другой металлический материал. В ряде вариантов осуществления жесткие части 21 могут содержать неметаллические материалы, например силикон, полиэтилентерефталат (PET), полиэтиленнафталат (PEN), полиимид или любой другой подходящий материал. В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения жесткие части могут быть частями печатной платы.
Варианты осуществления, проиллюстрированные на фиг. 5 и описанные выше, обеспечивают дополнительные преимущества, заключающиеся в том, что жесткие части 21 проводящей части 7 обеспечивают возможность установки чувствительных компонентов на проводящей части 7. Это служит для защиты компонентов, установленных на жесткой части 21. При деформировании устройства 1 жесткие части 21 проводящей части 7 непосредственно не связаны с деформируемой подложкой 3 и не деформируются вместе с ней. Поскольку проводящая часть 7 содержит деформируемые части 23, если деформируемая подложка 3 деформируется так, что это приводит к деформированию проводящей части 7, деформируемые части 23 проводящей части 7 будут деформироваться скорее, чем жесткие части 21, что обеспечивает дополнительную защиту компонентов, установленных на жесткой части 21.
На фиг. 6 проиллюстрирован вид сверху устройства 1 в соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения; Устройство 1 согласно этому варианту осуществления также содержит деформируемую подложку 3, как описано выше в отношении фиг. 1 и 5.
В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 6, устройство 1 содержит две опоры. Каждая из опор 5 содержит ребро 6. В примере осуществления, показанном на фиг. 6, два ребра 6 размещают на поверхности 9 деформируемой подложки так, чтобы они были параллельны друг другу. Ребра 6 проходят в первом направлении, указанном стрелкой х на фиг. 6. Ребра 6 отделены друг от друга в направлении, перпендикулярном направлению х, как указано стрелкой у на фиг. 6.
В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 6, устройство 1 также содержит проводящую часть 7. Проводящая часть 7 может представлять собой проводящую часть 7, описанную выше в отношении фиг. 1 и 5. Проводящая часть 7 соединена с деформируемой подложкой 3 с помощью обоих ребер 6 аналогично устройству 1, показанному на фиг. 1.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 6, проводящая часть 7 содержит первую змеевидную часть 31, которая проходит вдоль первого ребра 6 в направлении х. Проводящая часть 7 также содержит вторую змеевидную часть 33, которая проходит вдоль второго ребра 6 также в направлении х.
Две змеевидные части 31, 33 соединены вместе с использованием промежуточной части 35, которая проходит между двумя ребрами 6 в направлении у. В примере осуществления, показанном на фиг. 6, промежуточная часть 35 также содержит изогнутые части 37, которые идут в обратном направлении с формированием петлей 39.
Необходимо понимать, что форма проводящей части, проиллюстрированной на фиг. 6, является примером и в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие формы и конфигурации.
Варианты осуществления, проиллюстрированные на фиг. 6 и описанные выше, обеспечивают дополнительные преимущества, заключающиеся в том, что они обеспечивают деформируемое устройство 1, имеющее проводящую часть 7, которая конфигурирована для прохождения в двух направлениях через поверхность. Это обеспечивает деформирование деформируемой подложки 3 в различных направлениях без воздействия слишком сильной нагрузки на проводящую часть 7.
На фиг. 7A и 7B проиллюстрированы поперечные сечения устройства 1 в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения. На фиг. 7A показано устройство 1 в равновесном состоянии, при котором отсутствует внешнее усилие, приложенное к устройству 1. На фиг. 7B показано то же самое устройство 1 в деформированном состоянии, при котором пользователем приложено усилие к устройству 1.
На фиг. 7A и 7B устройство 1 содержит деформируемую первую подложку 3, как описано выше в отношении фиг. 1.
Примеры устройства 1, показанного на фиг. 7A и 7B, также содержат множество опор 5, размещенных с промежутками вдоль поверхности деформируемой подложки 3. В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 7A и 7B, множество опор 5 могут содержать множество ребер 6, которые идут в направлении, перпендикулярном плоскости страницы, и поэтому показаны в поперечном сечении. В других вариантах осуществления может быть обеспечено множество отдельных опор 5, а не одно или более ребер.
Пример устройства, проиллюстрированного на фиг. 7A и 7B, также содержит проводящую часть 7. Проводящая часть 7 может иметь змеевидную форму, как описано выше в отношении фиг. 1. Поскольку устройство 1 показано на фиг. 7A и 7B в поперечном сечении, показаны только части проводящей части 7, которые соединены с опорами 5.
Устройство, проиллюстрированное на фиг. 7A и 7B, также содержит дополнительную подложку 43. Дополнительная подложка 43 размещена на стороне проводящей части 7, противоположной первой деформируемой подложке 3. Дополнительная подложка 43 может также содержать плоскую поверхность 49. Дополнительная подложка 43 может быть размещена относительно первой подложки 3 так, чтобы поверхность 9 первой подложки 3 и поверхность 49 дополнительной подложки 43 были параллельны друг другу при нахождении устройства 1 в равновесном положении, показанном на фиг. 7A. Необходимо понимать, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие конфигурации для равновесного положения.
В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 7A и 7B, дополнительная подложка 43 размещена в устройстве 1 так, чтобы она была отделена от проводящей части 7 промежутком. В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 7A и 7B, дополнительная подложка 43 поддерживается в положении, отстоящем на расстоянии от деформируемой подложки 3, с использованием дополнительных опор 45. Дополнительные опоры 45 идут от поверхности 49 дополнительной подложки 43. Дополнительные опоры 45 могут быть ориентированы в направлении, перпендикулярном поверхности 49 дополнительной подложки 43. Дополнительные опоры 45 могут идти в направлении первой подложки 43.
Дополнительные опоры 45 могут обеспечивать средства для соединения проводящей части 7 с дополнительной подложкой 43.
Дополнительная подложка 43 также может поддаваться деформации, поэтому дополнительная подложка 43 может содержать по меньшей мере одну деформируемую пользователем часть, которая может быть конфигурирована для изменения формы в ответ на физическое усилие, приложенное пользователем устройства 1. Изменение формы может включать сгибание, складывание, скручивание, растягивание, сжатие, сдвигание или любое другое применимое деформирование части деформируемой подложки 3. Дополнительная подложка 45 может быть конфигурирована для автоматического возврата в равновесное состояние при устранении усилия, приложенного пользователем.
На фиг. 7B пользователь прикладывает усилие к дополнительной подложке 43. Пользователь нажимает своим пальцем 51 в направлении, перпендикулярном поверхности 49 дополнительной подложки 43. Это вызывает деформацию дополнительной подложки 43. В частности, это вызывает сгибание дополнительной подложки 43.
В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 7B, усилие, приложенное пользователем, также вызывает деформацию дополнительных опор 45. В частности, дополнительные опоры 45 сжимаются, что уменьшает расстояние между проводящей частью 7 и дополнительной подложкой 49. В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 7B, опоры 5 также сжаты.
Варианты осуществления, проиллюстрированные на фиг. 7A и 7B, обеспечивают дополнительное преимущество, заключающееся в том, что дополнительная подложка 43 защищает проводящую часть при приложении пользователем усилия к устройству 1.
На фиг. 8A и 8B проиллюстрированы поперечные сечения устройства 1 в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения. На фиг. 8A показано устройство 1, как проиллюстрировано на фиг. 7A, в равновесном состоянии, при котором отсутствует внешнее усилие, приложенное к устройству 1. На фиг. 8B показано то же самое устройство 1 в деформированном состоянии, при котором пользователем приложено усилие к устройству 1. Деформированное состояние, проиллюстрированное на фиг. 8B, отличается от деформированного состояния, проиллюстрированного на фиг. 7B.
На фиг. 8A и 8B устройство 1 содержит деформируемую первую подложку 3, множество опор 5, расположенных с промежутками вдоль поверхности деформируемой подложки 3 и проводящую часть 7, как описано выше в отношении фиг. 7A и 7B. Примеры устройства 1, показанного на фиг. 8A и 8B, также содержат дополнительную подложку 43, имеющую поверхность 49 и дополнительные опоры 45, как описано выше в отношении фиг. 7A и 7B.
На фиг. 8A устройство 1 находится в равновесном состоянии. В этом примере осуществления устройство 1 является плоским, если оно находится в равновесном состоянии.
На фиг. 8B пользователь прикладывает усилие к устройству 1. В примере, показанном на фиг. 8B, пользователь согнул устройство 1 путем приложения силы, которая направлена вверх на каждом конце устройства 1, как показано стрелками 81. Усилие также может быть направлено вниз. Это усилие может быть обеспечено весом устройства 1 и/или путем нажатия пользователем на устройство 1 по направлению вниз. Это вызывает деформацию дополнительной подложки 43 и подложки 3. В частности, это вызывает сгибание дополнительной подложки 43, так что поверхность 49 становится выпуклой, и сгибание подложки 3, так что поверхность 9 становится вогнутой. Необходимо понимать, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть приложены другие усилия, которые могут вызвать другие деформации устройства 1. Например, пользователь может приложить усилие, которое распространяется в направлении вниз к каждому концу устройства 1, что может вызвать сгибание дополнительной подложки 43, так что поверхность 49 становится выпуклой, и сгибание подложки 3, так что поверхность 9 становится вогнутой.
В примере осуществления, проиллюстрированном на фиг. 8B, усилия, приложенные пользователем, не вызывают деформацию опор 5 или дополнительных опор 45. В частности, опора 5 и дополнительные опоры 45 не сжимаются, что не уменьшает расстояния между проводящей частью 7 и подложкой 3 и дополнительной подложкой 49. Это может обеспечить предотвращение непосредственного контакта проводящей части 7 с подложкой 3 или дополнительной подложкой 43 при сгибании устройства 1, как показано на фиг. 8B.
На фиг. 8C проиллюстрированы относительные размеры соответствующих компонентов устройства, которые могут быть использованы для предотвращения непосредственного контакта проводящей части 7 и подложки 3 или дополнительной подложки 43 при сгибании устройства 1. Для ясности на фиг. 8C показаны только подложка 3, одна опора и проводящая часть 7.
b
b
Опора 5 имеет высоту h и ширину w. Опора может иметь одинаковое поперечное сечение, так что опора имеет одну и ту же высоту и ширину вдоль всей длины опоры 5.
Ширина проводящей части 12 составляет 2h, где h представляет собой глубину одной из петель 12. Необходимо понимать, что фактическая ширина проводящей части 7 не может быть больше 2h. Значение 2h может представлять собой сумму расстояния до самой дальней точки проводящей части с левой стороны от опоры 5 и расстояния до самой дальней точки проводящей части с правой стороны от опоры 5. Самая дальняя точка проводящей части на левой стороне опоры 5 и самая дальняя точка проводящей части на правой стороне опоры 5 могут не быть непосредственно противоположны друг другу, например, если проводящая часть имеет змеевидную структуру, как показано на фиг. 1.
b
Если устройство 1 находится в равновесном состоянии, проводящая часть 7 отделена от деформируемой подложки высотой опоры 5 h.
s
s
c
На фиг. 8B подложка 3 деформирована с радиусом кривизны, заданным R. При условии, что R меньше критического радиуса кривизны R, проводящая часть не будет соприкасаться с подложкой 3.
На фиг. 9A-9D проиллюстрирован способ изготовления устройства 1 в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 9A на основание 61 нанесен слой проводящего материала 63. В примере осуществления, показанном на фиг. 9A, проводящий материал 63 представляет собой медь. Необходимо понимать, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие проводящие материалы 63, например, золото или серебро. В некоторых примерах могут быть использованы такие материалы, как CNT, графен или ITO.
Над слоем проводящего материала имеется фоторезистивный слой 65. Фоторезистивный слой 65 может включать любой подходящий материал, например полиметилметакрилат (Poly (methyl methacrylate), РММА) или любой другой подходящий фоторезистивный материал. Фоторезистивный слой 65 может быть обработан с получением заданной конфигурации.
На фиг. 9B указанная по меньшей мере одна опора 5 сформирована путем формирования полос эластомера 67 в фоторезистивном слое 65. В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения полосы эластомера могут быть сформированы путем заливки жидкого полимера или горячей прокатки пленок эластомера, например полиуретана (PU). Деформируемую подложку 3 формируют путем формирования слоя эластомеров 67. Эластомер может представлять собой любой подходящий материал, такой как полидиметилсилоксан (polydimethylsiloxane, PDMS) или любое другое подходящее силиконовое соединение, полиуретан (PU) или эластомеры.
На фиг. 9C основание 61 удалено и нанесен дополнительный фоторезистивный слой 69. Дополнительный фоторезистивный слой 69 нанесен на другую сторону слоя проводящего материала 63 по отношению к первому фоторезистивному слою 65. Дополнительный фоторезистивный слой 69 может быть обработан с получением заданной конфигурации. Дополнительный фоторезистивный слой 69 обеспечивает формирование рисунка слоя проводящего материала 63.
На фиг. 9D фоторезистивные слои 65, 69 удалены и показана проводящая часть 7, установленная на эластомерную подложку 3 с использованием множества опор 5, с получением устройства 1, описанного выше.
Необходимо понимать, что способ изготовления устройства 1, проиллюстрированный на фиг. 9A-9D, является примером и в других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие способы.
На фиг. 10A и 10B проиллюстрирован другой пример. На фиг. 10A проиллюстрирован вид сбоку устройства 1, а на фиг. 10B проиллюстрирован вид сверху устройства 1.
В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, подложка 3 может включать как деформируемую часть 101, так и жесткую часть 103. Деформируемая часть 101 подложки 101 может изменять форму в ответ на физическое усилие, приложенное пользователем устройства 1. Изменение формы может включать сгибание, складывание, скручивание, растягивание, сжатие, сдвигание или любое другое применимое деформирование части деформируемой подложки 3. Деформируемая часть 101 подложки 3 может быть конфигурирована для автоматического возврата к равновесной конфигурации при устранении усилия, приложенного пользователем.
Жесткая часть 103 подложки 3 может содержать часть, которая не может быть легко деформирована пользователем устройства 1. Жесткая часть 103 подложки 3 может содержать части подложки 3, которые не изменяют форму при приложении усилия к устройству 1 и/или подложке 3. В ряде примеров жесткая часть 103 может изменять форму при приложении усилия, однако это изменение формы может быть намного меньшим, чем изменение формы деформируемой части 101. Изменение формы жесткой части может не восприниматься пользователем устройства.
Жесткие части 103 подложки 3 могут быть конфигурированы для обеспечения установки электронных компонентов 105 на жесткой части 103. Электронные компоненты 105, установленные на жесткой части 103, могут включать чувствительные компоненты или компоненты, которые могли бы быть повреждены, если они будут подвержены деформации. Например, указанные компоненты 105 могут включать транзисторы, интегральные микросхемы или датчики или любой другой подходящий тип компонентов.
В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, жесткая часть 103 содержит часть подложки 3, которая поддерживается жестким слоем 107. В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, под подложку 3 нанесен жесткий слой 107. Указанный жесткий слой 107 можно увидеть на боковом виде, показанном на фиг. 10A, а на виде сверху на фиг. 10B он не показан. Жесткий слой 107 выполняет функцию поддержания жесткости подложки 3 и уменьшает размер жесткой части 103 подложки 3, которая может быть деформирована.
Деформируемая часть 101 и жесткая часть 103 подложки 3 могут быть расположены рядом друг с другом, так чтобы деформируемая часть 101 стыковалась с жесткой частью 103. Между деформируемой частью 101 и жесткой частью 103 может быть обеспечена граница 109.
В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, проводящая часть 7 представляет собой изогнутую проводящую часть. Указанная изогнутая проводящая часть 7 может быть конфигурирована как описано выше в любом из предыдущих примеров. Изогнутая проводящая часть 7 соединена с деформируемой частью 101 и жесткой частью 103 подложки 3. Изогнутая проводящая часть 7 может проходить над областью контакта между жесткой частью 103 и деформируемой частью 101 подложки 3. Изогнутая проводящая часть 7 может быть конфигурирована для соединения с электронными компонентами 107, которые могут быть установлены на жесткой части 103 подложки 3.
В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, изогнутая проводящая часть 7 не соединена с подложкой 3 в области, в которой указанная деформируемая часть 101 стыкуется с жесткой частью 103. Изогнутая проводящая часть 7 может быть прикреплена к подложке 3 и в жесткой части 103, и в деформируемой части 101, однако прикрепленные части могут быть расположены на расстоянии от области контакта между жесткой частью 103 и деформируемой частью 101. Это может обеспечить перемещение изогнутой проводящей части независимо от подложки 3 в области контакта между жесткой частью 103 и деформируемой частью 101. Это может уменьшить концентрацию напряжения в области контакта между деформируемой частью 103 и жесткой частью 103.
В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, изогнутая проводящая часть 7 расположена на опоре, при этом указанная опора конфигурирована для соединения проводящей части 7 с подложкой 3 так, чтобы проводящая часть 7 была отделена от подложки 3 промежутком. В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, опора образована ребром 111. Проводящая часть 7 соединена с подложкой 3 с использованием ребра 111. Проводящая часть 7 может быть прикреплена к частям ребра 111.
В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, ребро имеет зазор 113. Зазор 113 может представлять собой часть ребра 111, которая была удалена. Часть ребра 111 может быть удалена с использованием любого подходящего способа, например, лазерной абляции. Зазор 113 может быть расположен рядом с областью контакта между жесткой частью 103 и деформируемой частью 101. В ряде примеров зазор 113 может проходить над областью контакта между жесткой частью 103 и деформируемой частью 101.
Проводящая часть 7 может быть проходить над зазором 113. В области, в которой выполнен зазор 113, проводящая часть 7 не контактирует с подложкой 3 непосредственно. Зазор 113 может обеспечить механическое отделение проводящей части 7 от подложки 3. Это может уменьшить концентрацию напряжения в проводящей части 7 при деформировании подложки 3. Поскольку концентрация напряжения может быть выше в области, в которой жесткая часть 103 стыкуется с деформируемой частью 101, может быть более предпочтительным обеспечить зазор 113 в этой области.
В ряде примеров зазор 113 может также обеспечить соединение проводящей части 7 с жесткой частью 103 в местоположении, которое может быть выбрано для уменьшения напряжения в проводящей части 7. Например, проводящая часть 7 может быть присоединена в местоположении на жесткой части 103, которое находится на одной линии с ребром 111. Это может обеспечить формирование петли проводящей части 7 большего размера. Зазор 113 может быть конфигурирован для снижения ограничений, связанных с местами соединения проводящей части и жесткой части 103.
В ряде примеров ребро 111 может содержать смягченную часть. Смягченная часть может быть предоставлена вместо зазора 113. Смягченная часть ребра может быть расположена рядом с областью контакта между жесткой частью 103 и деформируемой частью 101. В ряде примеров смягченная часть ребра 111 может проходить над областью контакта между жесткой частью 103 и деформируемой частью 101. Смягченная часть ребра 111 может быть конфигурирована так, чтобы проводящая часть 7 не поддерживалась смягченной частью ребра 111. Смягченная часть ребра 111 может быть получена с использованием любого подходящего способа, например, фоторазмягчения.
В проиллюстрированном примере выполнено ребро 111. Необходимо понимать, что в других примерах проводящая часть 7 может быть установлена на множество опор, как было описано выше. В таких примерах зазор 113 может быть выполнен между опорами и жесткой частью 103. Опоры могут быть конфигурированы так, чтобы проводящая часть 7 не стыковалась с опорой в области контакта между жесткой частью 103 и деформируемой частью 101.
В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, только одна проводящая часть соединена с жесткой частью 103 и электронными компонентами 105, установленными на жесткую часть 103. Необходимо понимать, что в других примерах может быть предоставлено множество проводящих частей 7 в аналогичном устройстве 1.
В примере, показанном на фиг. 10A и 10B, под подложку 3 нанесен жесткий слой 107. В других примерах жесткий слой 107 может быть выполнен между подложкой 3 и проводящей частью 7. На фиг. 11A и 11B проиллюстрировано устройство 1, в котором жесткий слой 107 выполнен между подложкой 3 и проводящей частью 7. Устройство, показанное на фиг. 11A и 11B, содержит изогнутую проводящую часть 7 и подложку 3, включающую жесткую часть 103 и деформируемую часть 101, как описано выше в отношении фиг. 10A и 10B.
Жесткий слой 107 может быть конфигурирован так, чтобы его поперечное сечение уменьшалось по толщине. Наиболее тонкая часть жесткого слоя 107 может находиться рядом с деформируемой частью 101 подложки 3. В примере, показанном на фиг. 11A и 11B, жесткий слой 107 содержит ступенчатую часть, в которой толщина жесткого слоя уменьшается ступенчато.
Проводящая часть 7 соединена с подложкой 3 в жесткой части 103 и деформируемой части 101. Однако, поскольку толщина жесткого слоя 107 уменьшается по направлению к области контакта между жесткой частью 103 и деформируемой частью 101, это формирует зазор между проводящей частью 7 и подложкой 3, так что проводящая часть 7 не соединяется с подложкой в области подложки 3, в которой деформируемая часть 101 стыкуется с жесткой частью 103. Отсоединение изогнутой проводящей части 7 от подложки 3 может уменьшить напряжение в изогнутой проводящей части 7.
В ряде примеров ступенчатая часть может обеспечить область большей площади, которая может быть использована для связывания деформируемой части 101 и жесткого слоя 107. Это может уменьшить возможность отсоединения соответствующих слоев при деформировании устройства.
На фиг. 12A и 12B проиллюстрировано устройство 1, содержащее множество проводящих частей 7. На фиг. 12A жесткая часть 103 и электронные компоненты 105 расположены на левой стороне устройства 1, и все проводящие части 7 направлены в правую сторону. В примере на фиг. 12B жесткая часть 103 и электронные компоненты 105 расположены в центре устройства 1, и проводящие части 7 направлены и в правую сторону, и в левую сторону устройства 1. В примере, показанном на фиг. 12B, имеется более одной деформируемой части 101 подложки 3. Необходимо понимать, что в других примерах настоящего изобретения могут быть использованы другие конфигурации.
На фиг. 13A-13H проиллюстрирован способ изготовления устройства 1, в котором подложка 3 содержит жесткую часть 103 и деформируемую часть 101.
На фиг. 13A фоторезистивный слой 133 нанесен методом центрифугирования на подложку 131. В других примерах может быть использован нефоторезистивный материал. В примере, показанном на фиг. 13A, подложка содержит кремниевую пластину. В других примерах настоящего изобретения может быть использован любой подходящий материал. Фоторезистивный слой 133 может включать любой подходящий материал, например полиметилметакрилат (Poly (methyl methacrylate), РММА) или любой другой подходящий фоторезистивный материал.
На фиг. 13B проводящий слой 135 наносят путем испарения на фоторезистивный слой 133. В этом примере проводящий материал может представлять собой медь. В других примерах настоящего изобретения могут быть использованы другие проводящие материалы.
На фиг. 13C на слой 135 проводящего материала нанесен дополнительный фоторезистивный слой 133. В примере, показанном на фиг. 13, сформирован рисунок дополнительного фоторезистивного слоя 133. Рисунок фоторезистивного слоя 133 может определять форму проводящих дорожек 7.
На фиг. 13D проводящий материал 135 наносят гальваническим способом через фоторезистивный слой со сформированным рисунком. На фиг. 13E на проводящий материал 135 нанесен дополнительный фоторезистивный слой 133 со сформированным рисунком для получения более толстого фоторезистивного слоя 133 со сформированным рисунком.
На фиг. 13F формируют слой эластомера. Слой 137 эластомера может формировать деформируемую часть подложки 3. Слой 137 эластомера может быть сформирован путем заливки жидкого полимера или горячей прокатки пленок эластомера, например, полиуретана (PU). Деформируемую подложку 3 формируют путем обеспечения слоя эластомеров. Эластомер может представлять собой любой подходящий материал, такой как полидиметилсилоксан (polydimethylsiloxane, PDMS) или любое другое подходящее силиконовое соединение, полиуретан (PU) или другие эластомеры.
На фиг. 13G фоторезистивный слой 133 и кремниевый слой 131 удалены так, чтобы оставить проводящий слой 135, нанесенный на слой 137 эластомера. На фиг. 13H к нижней стороне слоя 137 эластомера прикреплен элемент 139 жесткости для получения жесткого слоя 107 и формирования жесткой части 103 подложки 3. Элемент 137 жесткости может быть выполнен из любого подходящего материала. Электронные компоненты могут быть связаны с проводящим слоем с использованием любого подходящего способа.
На фиг. 14A-14H проиллюстрирован другой способ изготовления устройства 1, в котором подложка 3 содержит жесткую часть 103 и деформируемую часть 101. В этом примере жесткий слой 107 выполнен между подложкой 3 и проводящей частью 7.
Фиг. 14A-14D аналогичны фиг. 13A-13D и иллюстрируют слой сформированного проводящего материала 135. На фиг. 14D проводящий материал 135 проходит над поверхностью фоторезистивного слоя 133.
На фиг. 14E элемент 139 жесткости или печатная плата (РСВ) связан с проводящим материалом 135. Печатная плата может быть связана с проводящим материалом 135 с использованием любого подходящего способа, например связывания анизотропных проводящих пленок (anisotropic conductive film bonding (ACF bonding)).
На фиг. 14F на проводящий материал 135 и рядом с элементом 139 жесткости может быть нанесен дополнительный фоторезистивный слой 133 со сформированным рисунком для получения более толстого фоторезистивного слоя 133 со сформированным рисунком.
На фиг. 13G сформирован слой 137 эластомера, как описано выше. На фиг. 13H фоторезистивный слой 133 и кремниевый слой 131 удалены и представлен проводящий слой 135, нанесенный на слой 137 эластомера, и элемент 139 жесткости, выполненный между проводящим слоем и эластомером 137.
В вариантах осуществления, описанных выше, термин "соединенный" означает функционально соединенный, при этом может быть использовано любое количество или комбинация промежуточных элементов между соединяемыми компонентами (включая отсутствие промежуточных элементов).
Хотя варианты осуществления настоящего изобретения рассмотрены в данном описании со ссылкой на различные примеры, необходимо понимать, что модификации данных примеров могут быть выполнены без выхода за рамки объема настоящего изобретения.
Признаки, рассмотренные в настоящем описании, могут быть использованы в комбинациях, отличающихся от комбинации, описанных в данном описании явным образом.
Например, необходимо понимать, что в различных реализациях настоящего изобретения могут быть использованы другие формы проводящей части 7. Используемая форма проводящей части может зависеть от ряда факторов, включая размер устройства, толщину или другие размеры проводящей части и свойства проводящей части, например, модуль Юнга.
Хотя функции были описаны со ссылкой на конкретные признаки, эти функции могут быть выполнены с использованием других признаков независимо от того, были они описаны или нет.
Хотя признаки были описаны со ссылкой на конкретные варианты осуществления, эти признаки также могут быть представлены в других вариантах осуществления независимо от того, были они описаны или нет.
Хотя в предшествующем описании была предпринята попытка обратить внимание на те признаки, которые представляют наибольшую важность, необходимо понимать, что заявитель испрашивает защиту в отношении всех патентоспособных признаков или комбинации признаков, на которые приведены ссылки и/или которые показаны на чертежах, независимо от того, сделан ли на них особый акцент.