检测装置和方法与流程

专利2022-05-09  128


相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年1月31日提交的美国临时申请no.62/968234的权益,该美国临时申请的内容由此以其整体并入。

本公开涉及一种用于制造检测装置的方法,并且更特别地涉及使用模具中电子电路和增材制造方法的检测器。本公开进一步涉及一种用于感测、检测和监测危险和环境状况的检测器。



背景技术:

检测器用于感测、检测和监测多种危险和状况,诸如烟雾、火、微粒(例如,包括霉菌或花粉的微生物微粒)、空气质量以及气体或挥发性有机化合物(voc)的存在。这些检测器典型地包括:印刷电路板;多种构件零件,其包括光学装置(例如,光电二极管传感器和发光二极管(led));以及外壳,其典型地呈两个或更多个部分。组装常规的检测器需要人为干预(诸如选择和定位零件、测试或其它处理),所有这些人为干预都可增加制造成本并降低生产效率。

另外,常规的检测器典型地具有可认为的“高”轮廓,这意味着检测器以明显的方式从天花板突出到占有空间(诸如家或办公室)中。在一些情况下,与具有低轮廓或无轮廓的检测器相比,具有高轮廓的检测器在美学上可不那么令人愉悦。在其它情况下,“高”轮廓检测器可不适合于在小的空间(诸如管道系统)中使用,因为它们可阻碍空气流。

于是所需要的是一种用于制造检测器的方法,该检测器通过利用单个零件替换多个零件或者通过将多个零件组合成单个或较少的零件,减少人为干预,具有减小的轮廓以在美学上更令人愉悦,和/或需要一种在小空间中有用而不阻碍空气流的检测器装置。



技术实现要素:

根据另一非限制性实施例,用于制造检测器的方法,方法包括:将电子电路印刷在可印刷的柔性基底的至少第一侧上;将至少两个电子构件联接到在可印刷的柔性基底的至少第一侧上的电子电路;使可印刷的柔性基底热成型,以由下者形成至少一个检测区:(i)可印刷的柔性基底的具有用于从至少一个电子构件发射光或信号中的一种的角度的至少一侧;以及(ii)可印刷的柔性基底的具有用于由至少一个电子构件接收光或信号中的一种的角度的至少一侧;封装可印刷的柔性基底,从而形成检测器。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法包括:将额外的层堆叠在具有印刷电子电路的可印刷的柔性基底的至少第一侧上;使额外的层和可印刷的柔性基底热成型。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法包括将涂层沉积在印刷电子电路和检测器装置中的至少一个上。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法,其中用于发射光的至少一个电子构件为发光二极管,并且用于接收光的至少一个电子构件为光电二极管。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法,其中额外的层为聚合物膜。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法,其中额外的层为聚碳酸酯膜。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法,其中可印刷的柔性基底被完全或部分地封装。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法,其中可印刷的柔性基底通过热成型、注射模制、增材印刷中的一种或多种来封装。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法,其中发射角为180度或更小。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法,其中接收角为180度或更小。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法,其中模具具有用于接收电子构件的至少一个腔,其中电子构件以180度或更小的角度发射或接收光或信号。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,方法进一步包括可印刷的柔性基底具有光导,该光导用于:(i)将来自至少一个电子构件的发射光或信号引导至可检测的空间;并且(ii)由至少一个电子构件接收光信号。

根据另一非限制性实施例,一种检测器系统,其包括:电子电路,该电子电路印刷在可印刷的柔性基底上,其中电子电路适形于形成至少一个检测区的形状;检测器本体,其中适形的电子电路被封装,从而形成检测器。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,系统,其中电子电路通过热成型过程适形于用于形成至少一个检测区的形状。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,系统,其中适形的电子电路在制造过程中被完全或部分地封装。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,系统,其中制造过程为增材印刷、多重喷射(multi-shot)或插入注射模制过程中的至少一种。

根据另一非限制性实施例,一种检测器装置,其包括:电子电路,该电子电路印刷在可印刷的柔性基底上;其中:(i)电子电路的至少一个电子构件适形于用于发射光的角度;并且(ii)电子电路的至少一个电子构件适形于用于接收反射光的角度;检测器本体部件,该检测器本体部件形成为与适形的电子电路成一体。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,检测器装置进一步包括将涂层沉积在适形的电子电路和检测器装置中的至少一个上。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,检测器装置,其中至少一个电子构件为发光二极管。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,检测器装置,其中至少一个电子构件为光电二极管。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,检测器装置,其中用于发射光的电子构件的角度为180度或更小。

除了上文描述的特征中的一个或多个之外,或者作为备选方案,在另外的实施例中,检测器装置,其中用于接收反射光的电子构件的角度为180度或更小。

附图说明

附图形成说明书的部分。遍及附图,相同的参考数字标识相同的元件。

图1为根据本公开的实施例的检测器的部分的透视图。

图2为根据本公开的实施例的检测器的部分的透视图。

图3为根据本公开的实施例的检测器的部分的侧视图。

图4a为根据本公开的实施例的检测器的部分的侧视图。

图4b为根据本公开的实施例的检测器的部分的顶部侧视图。

图5图示根据本公开的实施例的用于制造检测器的方法的流程图。

详细的描述参考附图通过示例的方式来阐释本公开的实施例连同优点和特征。

具体实施方式

如下文进一步描述的,图1-4b公开在柔性基底上具有印刷电子电路的检测器,该检测器适形为具有用于感测、检测和监测危险和环境状况的至少一个检测区。在一些实施例中,检测器本体部件可形成为与印刷电子电路成一体,以用于感测、检测和监测危险和环境状况。图5公开用于制造检测器的方法。

参考图1,可印刷的柔性基底102最初基本上为平坦的,除了作为用于通过多种方法来印刷电子电路104的介质之外,没有可辨别的角度并且没有其它特性。电子电路104印刷到平坦的、可印刷的柔性基底102上,并且在一些实施例中,至少一个电子构件也印刷在可印刷的柔性基底102上。

参考图2,模具210为如下的形式:其为电子电路104提供支承,并且将几何形状提供至可印刷的柔性基底,以用于形成至少一个检测区(如下文论述的)。模具210包括用于在可印刷的柔性基底上形成检测区的表面角、凹陷部或腔中的至少一种。通过使包括电子电路104的可印刷的柔性基底热成型至模具,电子电路104适形于模具的形状,从而形成用于感测、检测和监测危险和环境状况的至少一个检测区。

在一个非限制性实施例中,可包括传感器(诸如光电二极管206和led208a、208b)的电路104印刷在可印刷的柔性基底102上,并且然后,可印刷的柔性基底102热成型至模具210。在一些实施例中,电子电路104被印刷并且然后通过制造过程(诸如热成型)适形于模具210;并且然后,至少一个电子构件在热成型之后通过用手或用机器将电子构件联接到电子电路104来添加至电子电路104。在备选的实施例中,至少一个电子构件联接到印刷电子电路,并且然后具有电子构件的电子电路热成型至模具210,从而使电子电路适形于模具210的形状。电子电路104可包括传感器(诸如光电二极管206和led208a、208b),并且印刷在可印刷的柔性基底102上。

在另一非限制性实施例中,电子电路104被印刷并且然后通过制造过程(诸如热成型)适形于模具210。印刷电子电路104可然后从模具210移除,并且至少一个电子构件在热成型之后通过用手或用机器将电子构件联接到电子电路104来添加至电子电路104。在该实施例中,可印刷的柔性基底102和/或下文论述的任何任选的添加(多个)膜、(多种)沉积物或(多种)涂料足够刚性,以容许在没有任何额外的底层支承的情况下将电子构件联接到可印刷的柔性基底102。

在另一非限制性实施例中,在印刷电子电路104并将至少一个电子电路联接到电子电路104,以及添加任何任选的(多个)膜或(多个)涂层之后,印刷电子电路104可与构件(诸如基部(未示出))集成。可通过增材印刷、多重喷射或插入注射模制过程形成的基部可将结构或形状提供至检测器装置,和/或可为检测器构件(诸如连接器、或通信或存储器装置)提供支承。下文论述的膜可堆叠在电子电路104上,并且然后膜和电子电路104两者可通过热成型或其它类似的过程来适形为形成至少一个检测区。

可印刷的柔性基底102可包括多种合适的物质,其包括但不限于聚碳酸酯(pc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc),以及其它基底,该其它基底允许均匀性、高分辨率、准确性并且在施加应激源(诸如压力、温度或力(例如,拉伸))时变形小或没有变形。基底可包括涂层或添加剂,以控制耐刮擦性、灰尘和湿气的积聚以及无源光学过滤。

单层或多层膜可堆叠在电子电路104上,并且可为透明的、清晰的、半透明的或不透明的。例如,膜可为聚碳酸酯单层膜,以用于保护传感器(诸如光学装置)免受来自灰尘或昆虫的干扰。膜还可用于测量可印刷的柔性基底102与膜之间的反射光,从而作为用于检测在电子构件上存在灰尘或湿气的积聚的手段。膜还可放大或最小化传感器的输入或输出。备选地,一个或多个装置(例如,透镜、孔口)可定位在可印刷的柔性基底与膜之间,以放大或最小化一个或多个传感器的输入或输出,或者修改传感器灵敏度或聚焦。在另一非限制性实施例中,出于相同或类似的目的,一个或多个透镜或孔口可并入到检测器本体(图4a,400)中。

在一个非限制性实施例中,至少一个涂层可沉积在电子电路104的一侧或两侧上。涂层可帮助保护电子电路104的任何额外元件或构件零件,或者可被沉积,以将特性、特征或纹理添加至检测器。涂层可包括但不限于涂料、树脂、塑料、聚碳酸酯膜或层压件(例如,使不同的塑料和复合材料组合)。在形成电子电路104之后,包括在使电子电路104热成型至模具210之后、在将电子电路104从模具210移除之后、在将任选的膜覆在电子电路104上之后、在将电子电路104与检测器本体(图4,402)(具有或不具有任选的基部)集成之后,一个或多个涂层可施加在任何点处。在一些实施例中,其它构件或元件可在涂层沉积过程期间添加。例如,涂层可施加在电子电路104上,以保护光学装置。然后,布线或处理构件可添加至检测器,后接另一涂层,以将布线或构件固定就位。

电子电路104可通过多种方法印刷在可印刷的柔性基底102上,这些方法包括非撞击式印刷(例如,喷墨印刷和热熔印刷)、撞击式印刷(例如,丝网印刷、苯胺印刷、平版印刷、移印、凹版印刷)以及直接书写印刷(例如,nscrypt)。对于印刷电子电路104、半导体以及互连构件(诸如led208a、208b和光电二极管206)而言有用的油墨可包括任何一种或多种油墨,通过示例的方式,包括银基或铜基油墨、金属纳米颗粒油墨、碳基油墨以及有机金属油墨。

印刷电子电路104可包括诸如下者的构件:集成电路、导体、换能器、光学装置、传感器、音频装置(例如,扬声器或发声器)、用于供应功率的装置、微控制器、微处理器以及存储器(易失性和/或非易失性)、用于单向或双向有线或无线通信的构件(例如,发射器/接收器、天线、rfid技术)。在一些实施例中,除了感测和检测能力之外,电子电路104还可包括允许检测器(图4a,400)与其它检测器和其它消防系统构件或者与控制面板、计算机(例如,台式计算机、膝上型计算机或平板电脑)或便携式电子装置(例如,智能电话、平板电脑、手表)或中心服务器或云计算系统或在世界任何地方有网络连接的装置中的一种或多种通信并共享信息的构件。数据通信可使用用于商业或住宅用途的多种定制或标准的有线或无线协议(wi-fi、zigbee、6lowpan、cat6以太网、homeplug等)中的任何协议来执行。

参考图2,可印刷的柔性基底102上的电子电路104可包括光学装置,诸如发光二极管(led)208a、208b,其可发射对于检测多种危险和状况而言有用的不同波长的可见光或不可见光(诸如蓝光208a或红外光208b)。电子电路104还可包括一个或多个检测传感器,诸如光电二极管(pd)206(例如,感测环境光、紫外(uv)光)。电子电路104还可包括加速度计(例如,振动、地震感测),或用于检测爆炸性气体(诸如丙烷、氢气或甲烷)的传感器,或用于检测运动的传感器(例如,红外运动传感器)。

传感器可定位在可印刷的柔性基底102上的任何地方。例如,光电二极管206可在凹陷部212中,或者在斜面214a、214b上,或者在腔(图3,304)中。在另一示例中,传感器(诸如led208a、208b)可定位在可印刷的柔性基底上的任何地方(诸如斜面214a),以用作操作状态(例如,开/关、警报状态、所需服务)的指示器,只要led指示器不扰乱(例如,避免或增强)颗粒检测即可。

转至图3,当一个或多个光学装置为活动的时,光308、310以与光学装置在可印刷的柔性基底102上的位置和放置一致的角度且基于其它因素(诸如一个或多个光导302的不存在或存在)而从光学装置发出或者由该光学装置接收。光308和光310各自仅出于说明性目的而大体上描绘为光锥。可检测的颗粒或物质在其位于在光308、310的相交处形成的检测区306内时被检测。例如,当来自led208的光310与可检测的颗粒或物质的表面相交时,一些光308从表面反射并且由光电二极管206接收。

检测区306可使得处理器(诸如微处理器、微控制器或其它合适的装置)能够通过比较前向散射光和后向散射光的强度来区分多种颗粒大小。具体地,将相对于led208处的光的原始方向以小于九十(90)度的角度从颗粒向前散射的光的强度的第一比率与相对于led208处的光的原始方向以大于九十(90)度的角度向后散射的光的强度的第二比率比较。为了进一步区分颗粒物质,可采用多个光波长和检测区,这实现更大的颗粒识别特异性和/或检测颗粒类型多样性。应当认识到的是,用于检测多种环境状况、室内污染物、爆炸性气体以及明火的多个检测区可使用例如多个感测和检测电子构件来形成。在另一非限制性实施例中,一个或多个led208可用作操作状态(例如,开/关、警报状态、所需服务)的指示器,只要led指示器208不扰乱(例如,避免或增强)传感器led208的操作即可。在一个示例中,参考图2,可印刷的柔性基底102可具有从顶侧216向内引导至凹陷部形成底板212的两个或更多个斜面214a、214b。在另一示例中,光电二极管206、发射红外光(ir)的led208a以及发射蓝光(bl)的led208b可定位在斜面214a上。在又一示例中,光电二极管206可定位在斜面214b上,以用于检测来自颗粒(未示出)的反射光208。在另一非限制性实施例中,一个或多个光电二极管206可定位在底板212上,以作为额外的传感器。

模具210可具有至少一个腔304,以用于在制造过程(诸如热成型)期间使可印刷的柔性基底102适形于模具210时接收电子构件(诸如光电二极管206)。可认识到的是,在热成型期间,任何一个或多个光电二极管206或led208可被接收到模具210中的一个或多个腔(见304,以及图4b,304a、304b、304c)中。例如,热成型过程将电子构件(诸如光电二极管206)固定就位,并且以适合于检测来自颗粒的反射光308的角度固定。备选地,模具210可具有至少一个腔304,使得基底102在制造过程(诸如热成型)期间使可印刷的柔性基底102适形于模具210之后包括腔204,并且电子构件(诸如光电二极管206)可在热成型之后添加至基底102。

在一个非限制性实施例中,光导302可使用一个或多个过程(诸如热成型、多重喷射、插入注射模制或增材印刷)形成在可印刷的柔性基底102上,该过程可在使可印刷的柔性基底102热成型至模具210之前或之后执行。光导或光波导为用于在空间上限制光并将光引导至预期目标中的结构。通过示例而非限制的方式,光导302可用于将反射光308引导至光电二极管206中,或者将来自led208的发射光310引导至需要检测的空间。光导302可引导光308、310以形成至少一个检测区306,以用于检测至少一种颗粒物质、环境状况或室内污染物。

在一个非限制性实施例中,光电二极管206由光导302部分地屏蔽,以防止光电二极管206接收来自led208的所有发射光310。例如,光导302排斥可从检测器的内部表面反射的光,由此避免内部反射光的干扰。在一些实施例中,一个或多个光导302也可存在于检测器本体(图4a,402)的外部表面上,以引导光或者以控制来自环境光的干扰。

图3中示出的光导302的大体上三角形的形状、取向以及放置仅为说明性的,在实践中,光导302可具有任何形状,并且可在可印刷的柔性基底102上具有任何取向或位置,其中光导302对于检测器400的可靠操作而言可为必要的,即,按需要阻挡或引导光,以防止干扰和/或增强检测。

转至图4a,示出检测器400的侧视图。检测器400可使用发射和接收的信号或光来感测或检测多种环境状况和室内污染物(例如,生物污染物、化学污染物以及颗粒)。可检测的环境状况可包括温度、热和湿度;生物污染物(诸如细菌、病毒、霉菌、真菌、尘螨、动物皮屑和花粉)的存在;以及化学污染物(诸如清洁剂、溶剂、燃料、丙烷、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、二氧化氮和其它voc)的存在。可检测的颗粒可包括灰尘、烟雾、污垢,或能够分散的其它颗粒,诸如水(例如,薄雾)或油。

检测器本体402可使用一个或多个过程(诸如注射模制、冲压或增材印刷)形成。检测器本体402完全或部分地封装可印刷的柔性基底(图2,102)、电子电路(图2,104)、光电二极管(图2,206)和led(图2,208),以及任选地提供基部的结构(未示出)。检测器本体402或基部可形成为具有在检测器本体402内的一个或多个内部挡板、空间或室(未示出),或沿着检测器本体402的表面的一个或多个孔或开口(未示出)。挡板或内部室在检测某些环境状况或危险(通过示例而非限制的方式,热或烟雾或具有具体目标大小和/或具有具体波长特性的光的其它微粒)方面可为有用的。

转至图4a,示出具有表面416的检测器400,表面416朝向待检测的空间取向。图4a图示从检测器本体402内的至少一个led发射的光310的示例。还图示的是光308,光308大体上从待检测的空间中的物体反射回至检测器本体402内的光电二极管。在光308、310与可检测的颗粒或物质相交的位置形成检测区306。

现在转至图4b,示出检测器的表面416的部分。在一个非限制性实施例中,检测器的表面416具有通孔或开口,以用于容许光进入和离开检测器。开口可具有允许形成至少一个检测区306的任何形状或取向。在一个非限制性实施例中,来自腔304b中的led的光310穿过开口,以到达待检测的空间。类似地,从检测区306内的可检测的颗粒或物质反射的光308穿过至少一个开口,以由腔304a、304c内的至少一个光电二极管检测。

在一个非限制性实施例中,用于制造检测器的方法包括:将电子电路印刷在可印刷的柔性基底的至少第一侧上;将至少两个电子构件联接到在可印刷的柔性基底的至少第一侧上的电子电路;使可印刷的柔性基底热成型,以由下者形成至少一个检测区:(i)可印刷的柔性基底的具有用于从至少一个电子构件发射光或信号中的一种的角度的至少一侧;以及(ii)可印刷的柔性基底的具有用于由至少一个电子构件接收光或信号中的一种的角度的至少一侧;以及,在一些实施例中,封装可印刷的柔性基底,从而形成检测器。

图5示出公开用于制造检测器的方法的实施例的流程图。在用于制造的方法开始时,可执行启动阶段502。在启动502期间,可进行诸如材料、电子构件、设备和工具的选择、获取、校准以及其它构造的必要的任务。如果需要,则用于印刷电子电路、使电子组件热成型的设备(诸如印刷机)可在该阶段或稍后提升到操作状态。

获得至少一个可印刷的柔性基底,在该至少一个可印刷的柔性基底上印刷电子电路。在504处,电子电路印刷在可印刷的柔性基底上,如公开的实施例中的一个或多个中设想的。在一些实施例中,还印刷一个或多个电子构件(诸如光电二极管和/或led)。然而,在一个非限制性实施例中,在步骤506中,至少两个电子构件用手或用机器联接到电子电路。电子电路可印刷到可印刷的柔性基底的一侧或两侧上。另外,电子构件可印刷或放置在可印刷的柔性基底的一侧或两侧上。

在下一个步骤508中,准备具有电子电路的可印刷的柔性基底以用于热成型过程。准备电子电路以用于热成型可包括联接电子构件,和/或将膜堆叠在电子电路(具有或不具有任何添加的电子构件)上。一旦准备好电子电路,电子电路和可印刷的柔性基底就通过热成型过程适形于模具。

在单独的制造过程510中,适形的电子电路被完全或部分地封装,从而形成根据公开的实施例的检测器。

在一些实施例中,适形的电子电路联接到任选的基部。如上文论述的,任选的基部(其可在单独的制造过程中形成)可为检测器构件(诸如连接器,或者通信或存储器装置结构)提供支承,并且将形状提供至检测器装置。在该示例中,形成任选的基部,然后适形的电子电路和基部可根据公开的实施例封装在检测器本体中。

潜在的后期制造任务512可包括通过沉积一个或多个涂层来将特性、特征或纹理添加至检测器。如上文论述的,至少一个涂层可沉积在下者上:电子电路(在热成型之后),和/或检测器(如果电子电路被封装(具有或不具有任选的基部))。例如,保护性、指示性、触觉和/或美学价值(图形、颜色、图、文本、数字数据、表面轮廓等)的一个或多个层可添加至检测器。其它材料(诸如布线、橡胶材料,和/或塑料)可添加在涂层之间。另外,其它元件可添加至检测器,例如,可安装电连接器或布线,或者外部透镜或孔口可添加至外部,或保持对于触摸屏应用而言可为有用的电荷的电容性传感器或材料。还可进行成形或切割。

方法执行在514处结束。应当认识到的是,上文公开的步骤的顺序可取决于制造变量(诸如材料柔性)和构造变化(诸如布局和构件差异)来改变。另外,制造方法的其它步骤可在造成检测器的过程中的任何点处引入。此外,可重复方法的任何一个或多个步骤。例如,方法可包括层压步骤,或者可包括多于一个的热成型步骤。通过示例而非限制的方式,方法可包括将电子电路印刷在可印刷的柔性基底上。此后可层压印刷电子电路。在印刷电路通过制造过程继续时,层压步骤可保持印刷电路的完整性。方法可然后包括将至少两个电子构件联接到在可印刷的柔性基底的一侧或两侧上的电路,后接至少一个热成型步骤,以使电子电路成形。在备选的方法中,可印刷电子电路,然后层压步骤可随后。此后,一个或多个电子构件可用手和/或机器联接到电子电路,后接第二层压和/或热成型过程。

虽然已参考一个或多个示例性实施例而描述了本公开,但是本领域技术人员将理解的是,在不脱离本公开的范围的情况下,可作出多种改变,并且可用等同体来替代其元件。另外,在不脱离本公开的实质范围的情况下,可作出许多修改,以使特定的情形或材料适于本公开的教导。因此,意图的是,本公开不限于作为针对实施本公开而设想的最佳模式来公开的特定实施例,而是本公开将包括落入权利要求书的范围内的所有实施例。


技术特征:

1.一种用于制造检测器的方法,所述方法包括:

将电子电路印刷在可印刷的柔性基底的至少第一侧上;

将至少两个电子构件联接到在所述可印刷的柔性基底的至少所述第一侧上的所述电子电路;

使所述可印刷的柔性基底热成型,以由下者形成至少一个检测区:(i)所述可印刷的柔性基底的具有用于从至少一个电子构件发射光或信号中的一种的角度的至少一侧;以及(ii)所述可印刷的柔性基底的具有用于由至少一个电子构件接收光或信号中的一种的角度的至少一侧;

封装所述可印刷的柔性基底,从而形成检测器。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括以下步骤:

将额外的层堆叠在具有所述印刷电子电路的所述可印刷的柔性基底的至少所述第一侧上;

使所述额外的层和所述可印刷的柔性基底热成型。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括将涂层沉积在所述印刷电子电路和所述检测器装置中的至少一个上的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,用于发射光的至少一个电子构件为发光二极管,并且用于接收光的至少一个电子构件为光电二极管。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述额外的层为下者中的至少一种:聚合物膜和聚碳酸酯膜。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述可印刷的柔性基底和基部中的至少一个被完全或部分地封装。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述可印刷的柔性基底和基部中的至少一个通过热成型、注射模制、增材印刷中的一种或多种来封装。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,发射角和接收角中的至少一个为180度或更小。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述可印刷的柔性基底具有用于接收电子构件的至少一个腔,其中所述电子构件以180度或更小的角度发射或接收所述光或所述信号。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括所述可印刷的柔性基底具有光导,所述光导用于:(i)将来自所述至少一个电子构件的发射光或信号引导至可检测的空间;并且(ii)由至少一个电子构件接收所述光信号。

11.一种检测器系统,其包括:

电子电路,其印刷在可印刷的柔性基底上,其中所述电子电路适形于形成至少一个检测区的形状;

检测器本体,其中适形的所述电子电路被封装,从而形成检测器。

12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述电子电路通过热成型过程适形于用于形成至少一个检测区的形状。

13.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,适形的所述电子电路在制造过程中被完全或部分地封装。

14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述制造过程为增材印刷、多重喷射或插入注射模制过程中的至少一种。

15.一种检测器装置,其包括:

电子电路,其印刷在可印刷的柔性基底上,

其中:(i)所述电子电路的至少一个电子构件适形于用于发射光的角度;并且(ii)所述电子电路的至少一个电子构件适形于用于接收反射光的角度;

检测器本体部件,其形成为与适形的所述电子电路成一体。

16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述装置进一步包括将涂层沉积在适形的所述电子电路和所述检测器装置中的至少一个上。

17.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述至少一个电子构件为发光二极管。

18.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述至少一个电子构件为光电二极管。

19.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,用于发射光的电子构件的所述角度为180度或更小。

20.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,用于接收反射光的电子构件的所述角度为180度或更小。

技术总结
本发明涉及检测装置和方法。一种用于制造检测器的方法,该检测器用于感测、检测和监测环境危险和状况,所述方法包括:将电子电路印刷在可印刷的柔性基底的至少第一侧上;将至少两个电子构件联接到在可印刷的柔性基底的至少第一侧上的电子电路;使可印刷的柔性基底热成型,以由下者形成至少一个检测区:(i)可印刷的柔性基底的具有用于从至少一个电子构件发射光或信号中的一种的角度的至少一侧;以及(ii)可印刷的柔性基底的具有用于由至少一个电子构件接收光或信号中的一种的角度的至少一侧;以及封装可印刷的柔性基底,从而形成检测器。

技术研发人员:S·R·卡尔普;W·R·施米德特;D·L·林科恩;D·D·考德维尔;P·R·哈里斯
受保护的技术使用者:开利公司
技术研发日:2021.01.29
技术公布日:2021.08.03

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