具有嵌入式电路的可穿戴带
阅读：1发布：2020-06-08
专利汇可以提供具有嵌入式电路的可穿戴带专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且诸如可穿戴 电子 设备的电子设备可具有带。带可形成用于 手表 单元或其它设备的独立设备或条带。电部件可安装在柔性印刷 电路 基板 上。基板可由形成带的弹性 聚合物 材料或其它材料封装。弹性聚合物材料可形成容纳电部件的腔体。可将诸如发光 二极管 的部件安装到柔性印刷电路基板上，使得 发光二极管 位于腔体中。腔体中的反射 侧壁 可将来自发光二极管的光向外反射穿过带的变薄部分。腔体中的光漫射材料可由具有光散射颗粒的透明聚合物形成。，下面是具有嵌入式电路的可穿戴带专利的具体信息内容。
1.一种可穿戴电子设备，包括：
带，所述带具有形成腔体的部分；
柔性印刷电路，所述柔性印刷电路具有蛇形部分；和
所述柔性印刷电路上的位于所述腔体中的电部件。
2.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，还包括所述腔体中的覆盖所述电部件的密封剂。
3.根据权利要求2所述的可穿戴电子设备，其中所述密封剂包括具有光散射颗粒的透明聚合物。
4.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述带包括弹性聚合物。
5.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述电部件包括发光二极管。
6.根据权利要求5所述的可穿戴电子设备，其中所述腔体具有反射壁。
7.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述电部件包括发光器件和光检测器。
8.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述电部件包括心电图电极，并且其中所述可穿戴电子设备还包括被配置为使用来自所述心电图电极的信号来测量心电图的控制电路。
9.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述电部件包括被配置为测量湿气的部件。
10.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述电部件包括选自以下的部件：气体传感器，湿度传感器，空气微粒传感器，温度传感器，光伏设备，压电能量收集设备，无线电力接收电路，无线通信电路和触觉输出设备。
11.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述电部件包括紫外光传感器。
12.根据权利要求11所述的可穿戴电子设备，其中所述电部件包括发光二极管，并且其中所述可穿戴电子设备包括被配置为基于来自所述紫外光传感器的信息来控制所述发光二极管的控制电路。
13.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述带具有被配置为使得从所述电部件发射的光通过的部分。
14.根据权利要求13所述的可穿戴电子设备，其中当所述电部件不发射光时，所述部分是视觉不透明的。
15.一种表带，包括:
弹性带；
柔性印刷电路，所述柔性印刷电路具有嵌入所述弹性带中的蛇形部分；和柔性印刷电路上的发光二极管，所述发光二极管被配置成发射穿过所述弹性带材料中的至少一部分的光。
16.根据权利要求15所述的表带，其中所述柔性印刷电路具有被配置为与表的主单元上的触点配合的触点。
17.根据权利要求15所述的表带，还包括安装在所述柔性印刷电路上的传感器。
18.根据权利要求17所述的表带，其中所述弹性带具有相对的第一表面和第二表面，其中所述发光二极管发射穿过所述第一表面的光，并且其中所述传感器通过所述第二表面采集传感器读数。
19.一种电子设备，包括：
条带，所述条带具有相对的第一表面和第二表面；
电单元，所述电单元耦接至所述条带；
发光二极管，所述发光二极管发射穿过所述第一表面的光，其中所述条带包括弹性聚合物，并且其中所述发光二极管形成于所述弹性聚合物中具有反射侧壁的腔体中；和传感器，所述传感器通过所述第二表面进行传感器测量；和
柔性印刷电路基板，所述柔性印刷电路基板耦接到所述发光二极管。
20.根据权利要求19所述的电子设备，其中所述柔性印刷电路基板包括至少一个蛇形区段，所述电子设备还包括所述腔体中的具有光漫射颗粒的透明聚合物。
具有嵌入式电路的可穿戴带
背景技术
发明内容
[0004] 诸如可穿戴电子设备的电子设备可具有带。带可形成用于腕表或其它设备的独立设备或条带。带可具有电部件。电部件可安装在柔性印刷电路上。柔性印刷电路可由形成带的弹性聚合物材料或其它材料封装。柔性印刷电路的部分可具有蛇形形状以增强柔韧性并避免金属迹线开裂。
[0005] 弹性聚合物材料可形成容纳电部件的腔体。可将诸如发光二极管的电部件安装到柔性印刷电路基板上，使得发光二极管位于腔体中。腔体中的反射侧壁可将来自发光二极管的光向外反射穿过带的变薄部分。腔体中的光漫射材料可由具有光散射颗粒的透明聚合物形成。
[0006] 带中的电部件可包括按钮，触摸传感器和其他输入设备，可包括传感器，诸如光传感器，温度传感器，力传感器，湿度传感器，湿气传感器，颗粒传感器，磁传感器，加速度计，压力传感器，生理传感器，心跳传感器，用于感测心电图的心电图电极，紫外光传感器和其他传感器。在一些构型中，一些电部件诸如传感器可向下朝向使用者的手腕皮肤或用户身体的其他部分，并且其他电部件诸如发光二极管可向外朝向使用者的眼睛。附图说明
[0007] 图1为根据实施方案的例示性电子设备的示图。
[0008] 图2为根据实施方案的具有条带的示例性可穿戴电子设备诸如腕表的透视图。
[0009] 图3为根据实施方案的例示性可穿戴电子设备的侧视图。
[0010] 图4为根据实施方案的不带侧壁的示例性封包中的发光二极管的横截面侧视图。
[0011] 图5是根据实施方案的具有竖直侧壁的示例性封包中的发光二极管的横截面侧视图。
[0012] 图6是根据实施方案的具有锥形侧壁的示例性封包中的发光二极管的横截面侧视图。
[0013] 图7为根据实施方案的可穿戴设备结构诸如带中的腔体中的示例性发光二极管诸如封装的发光二极管器件的横截面侧视图。
[0014] 图8为根据实施方案的示例性带的横截面侧视图，该示例性带具有带相应部件的腔体阵列，诸如发光二极管器件。
[0015] 图9和图10是根据实施方案的不同制造阶段的示例性带的横截面侧视图。
[0016] 图11是根据实施方案的用于结合到带中的示例性部分组装的结构的横截面侧视图。
[0017] 图12为根据实施方案的示例性带的横截面侧视图，该示例性带具有柔性印刷电路基板，该柔性印刷电路基板具有安装在相对的上表面和下表面上的部件。
[0018] 图13为根据实施方案的示例性带的横截面侧视图，该示例性带具有第一柔性印刷电路和第二柔性印刷电路，所述第一柔性印刷电路和第二柔性印刷电路具有安装成向外穿过带彼此背离的相应的第一组部件和第二组部件。
[0020] 图15是示出根据实施方案的图14的柔性印刷电路可如何具有连接器触点的示图，所述连接器触点允许柔性印刷电路耦接到表单元或其他电设备结构上的连接器中的配合触点。
[0021] 图16为根据实施方案的具有网格形状柔性印刷电路的示例性柔性印刷电路的顶视图，所述印刷电路具有阵列中的行和列部件，所述部件通过柔性印刷电路的弯曲区段互连。
[0022] 图17为根据实施方案的电子设备中的示例性带和主单元的顶视图，其示出了搭扣可如何耦接到带。
[0023] 图18为根据实施方案的设备一部分的横截面侧视图，示出了设备中的搭扣可如何具有上配合部件和下配合部分。
[0024] 图19为根据实施方案的具有显示器和心电图电极的带的一部分的顶视图。
具体实施方式
[0025] 图1中示出了例示性电子设备诸如可穿戴电子设备。电子设备10可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或其他手持式或便携式电子设备、较小的设备诸如腕表设备、可穿戴带诸如腕表设备的条带(与主腕表单元断开连接或耦接)、不带任何腕表单元的可穿戴带(例如，有时被称为健康带，健身带或活动带的类型的带)、耳环、钥匙链设备、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的其他设备，或其他可穿戴式或微型设备、显示器、包含嵌入式计算机的计算机显示器、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、遥控器、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子设备被安装在信息亭或汽车中的系统)、或其他电子设备。
[0026] 如图1所示，电子设备10可以具有控制电路16。控制电路16可以包括用于支持设备10的操作的存储和处理电路。存储和处理电路可以包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)、等等。控制电路16中的处理电路可以被用于控制设备10的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。
[0027] 设备10诸如输入-输出设备12中的输入-输出电路可用于允许将数据供应至设备10，并且允许将数据从设备10提供至外部设备。输入输出设备12可包括发光部件。例如，输入输出设备可包括诸如显示器和/或其他光源14的设备。光源14可包括一个或多个单独的发光器件，诸如发光二极管(LED)，激光器和/或灯。光源12还可包括用于形成显示器的像素阵列，诸如液晶显示器，有机发光二极管显示器，由晶体半导体管芯(微LED)形成的显示器等。
[0028] 输入输出设备12可包括输入部件诸如按钮，触摸传感器(例如，电容式触摸传感器，光学触摸传感器等)，力传感器和/或用于接收输入诸如按钮按压输入和/或触摸或力传感器输入的其他设备。
[0029] 传感器20可用于采集环境测量值和/或用户输入，并且可包括环境光传感器(可见光传感器、颜色感光传感器、紫外光传感器等)、光学接近传感器、电容式接近传感器、温度传感器、力传感器(例如，用于测量生物识别信息)、气压传感器、心率传感器、血氧水平传感器(例如，基于发射和检测到的光)，心电图传感器(例如，用于测量用户身体上的电信号的传感器)，颗粒传感器(例如，使用光测量和/或其他测量用于测量空气中的颗粒浓度的传感器)，图像传感器(相机)，气压传感器，碳氧化物传感器和/或测量其他气体浓度的传感器、位置和取向传感器(例如，基于一个或多个传感器的惯性测量单元，诸如加速度计、陀螺仪和/或罗盘)用于采集用户敲击输入的加速度计等。
[0030] 触觉输出设备22可包括压电设备，电磁致动器，和/或用于产生触觉输出的其他致动器。
[0031] 设备10可包括一个或多个电池，诸如电池24。电池24可通过有线连接再充电，或者如果需要，设备10可使用无线接收电力对电池24再充电。可使用无线电力接收电路系统36来无线接收电力。无线电力接收电路系统36可包括例如感应式充电部件诸如线圈38和相应的整流器电路或其他无线电力接收电路，用于将无线接收的电力从线圈38转换为用于给设备10供电和给电池24充电的直流功率。如果需要，可使用光伏设备26(太阳能电池)将环境光转换为设备10的直流功率。能量也可从设备10的用户的移动中收集(例如，使用压电能量收集设备28或其他能量收集电路)。
[0032] 控制电路16可使用通信电路30将数据传输至外部设备并且从外部设备接收数据。通信电路30可包括无线通信电路，诸如一个或多个天线诸如天线32和相关联的射频收发器电路系统34。收发器电路34可包括无线局域网收发器电路(例如， 电路)、 电路，蜂窝电话收发器电路、毫米波收发器电路、近场通信电路、和/或使用光(例如，利用发光二极管，激光器或其他光源和相应的光检测器诸如光电检测器)来传输和/或接收信号的无线电路。
[0033] 图2是例示性电子设备10的透视图。图2的设备10为腕表并且可包括诸如主电单元52和/或带42的部件。带42也可被配置为作为独立单元运行。设备10包括带42(例如，用于主单元52的可移除条带，没有相关联的主单元52的独立带，完整腕表的带部分等)的设备10的示例性配置在本文中有时可被描述为示例。一般来讲，设备10可包括结合图1所示类型的电路的任何合适的结构(例如，不同类型的可穿戴外壳等)。图1的电路可完全位于带42中和/或可部分地位于主单元52中并且部分地位于带52中。
[0034] 如图2所示，主单元52可包括显示器诸如触摸屏显示器50和输入输出设备诸如可旋转按钮40。带(条带)42可使用磁体，销，舌和凹槽构型，使用容纳带42的外壳狭缝或其他开口和/或其中带42附接到主单元52的其他构型耦接到主单元52。
[0035] 带42可为单个一体式带(例如，具有附接到主单元52的相应边缘的端部的环或C形带)，或者可由可通过卡扣44接合的第一部分和第二部分(例如，磁性卡扣，机械卡扣等)形成。带42可由弹性聚合物(例如，硅树脂和/或其他可拉伸塑料)形成，可由金属(例如，金属连接件，相互连接的链条等)形成，可由织物(例如，织物诸如针织织物，织造织物和/或编织织物)形成，可由其它材料(例如，木材或其他天然材料，陶瓷，结晶材料等)形成，和/或可由这些材料的组合来形成。其中带42由弹性聚合物材料形成的构型在本文中有时可作为示例进行描述。然而，这仅为例示性的。通常可由任何适合材料形成带42。
[0036] 带42的部分可具有输入输出设备12和/或其他部件，诸如图1的设备10的示例性电路。设备10的电路可例如形成在带42的外表面上和/或带42的内表面上。例如，光源14(例如，像素阵列，一个或多个发光二极管等)可形成于诸如图2的带42的区域46的区域中。区域46可为圆形，椭圆形，矩形，和/或可具有其他形状。区域46可为带42上的单个邻接区域和/或可包括多个离散区域。图2的区域46位于带42的外表面上，但如果需要，区域诸如区域46可延伸到带42的内表面上(例如，当设备10被穿戴在用户的手腕上时，带42的面向用户皮肤，诸如用户的手腕皮肤的表面)。区域46可包括输入设备(例如，触摸传感器，按钮，力传感器，相机等)并且可包括输出设备(例如，触觉设备22和光源14)。例如，设备46可包括发光器件，诸如发光二极管48。
[0037] 发光二极管48可以圆形图案，矩形图案(例如，具有行和列的矩形阵列)布置，可被布置成具有粗节距(例如，像素与像素间距为0.1-1毫米，大于0.5毫米，小于2毫米等)的图案，以用作状态指示器或具有较低分辨率的显示器，和/或可布置成具有细节距(例如，像素与像素间距为0.01毫米，小于0.01毫米，0.01-0.1毫米，大于0.05毫米等)的图案以用作显示图像的显示器。发光二极管48可包括裸露的未包装晶体半导体管芯和/或可包括封装的发光二极管。发光二极管48可在红外，紫外和/或可见光波长下操作。例如，发光二极管48可提供可见光，诸如红光，绿光和蓝光。
[0038] 在操作期间，区域46的发光二极管48可用于向设备10的用户提供视觉输出，诸如警报(例如，定时器警报，传入消息警报等)，表情，消息，文本，图形，图像，移动图像，闪光灯或特定颜色或颜色图案的光，其用作状态指示器(例如，功率水平指示器，无线信号强度指示器，每分钟心跳读数，紫外光曝光指示器等)，和/或其他合适的视觉输出。
[0039] 图3示出了带42可如何与主单元52分开操作(例如，用作独立的健身带等)。如果需要，带42的部分54可具有磁体或其他部件以有利于主单元52的可移除附接。图3的带42可不带卡扣(如图3所示)或可具有卡扣，诸如图2的卡扣44。
[0040] 图4是示例性封装的发光二极管器件的横截面侧视图。封装的发光二极管器件56可包括一个或多个半导体管芯上的一个或多个发光二极管和/或激光二极管。例如，每个封装的发光二极管器件56可包括一个或多个发光二极管60。二极管60可形成在共同的管芯上或独立的相应管芯上。发光二极管60可具有相同的颜色或可具有不同的颜色。设备56可包括一个发光二极管60，至少两个发光二极管60，至少三个发光二极管60，至少四个发光二极管60，或其他合适数量的发光二极管60。
[0041] 在图4的例示性构造中，设备56包括三个发光二极管60。这三个发光二极管60可包括(例如)红色发光二极管，绿色发光二极管和蓝色发光二极管。如果需要，可使用其他颜色的二极管60(例如，白色发光二极管，黄色发光二极管等)。
[0042] 封装的发光二极管器件56可包括封装密封剂62。密封剂62可由绝缘材料诸如透明聚合物形成。如果需要，光漫射颗粒64可结合到密封剂62的一些或全部中。光漫射颗粒64可由具有高折射率(例如，氧化钛，氧化铝等)和/或其他光散射结构的无机颗粒形成。
[0043] 每个设备56的一个或多个边缘可具有侧壁，诸如图5的示例性侧壁66。侧壁66可由白色聚合物形成，以有助于反射由发光二极管发射的光或可由其他合适的材料形成(例如，不透光材料以防止相邻设备56之间的漏光，聚合物诸如黑聚合物，聚合物诸如掺杂有光散射颗粒的环氧树脂或其他含有光散射颗粒的聚合物，诸如氧化钛颗粒或具有与聚合物的折射率不同的折射率的其他聚合物等)。
[0044] 如果需要，侧壁66的内表面可涂覆有反射涂层，诸如涂层66’。涂层66'可以是白色聚合物层，被配置为形成镜面涂层的电介质叠堆，金属涂层和/或其他反射涂层材料。侧壁66可在设备56的所有四个边缘上形成，可在设备的四个边缘(例如，一对相对边缘)中的两个上形成。如图6所示，侧壁66可为锥形的。图6的锥形侧壁66的倾斜形状可有助于在方向Z上向上引导发出的光。
[0045] 电部件诸如设备56可安装在带42中的一个或多个基板上。例如，设备56和其他电部件可安装在一个或多个柔性印刷电路诸如图7的柔性印刷电路78上。柔性印刷电路78可由聚酰亚胺的片材或其他柔性聚合物层上的金属迹线形成。
[0046] 柔性印刷电路诸如柔性印刷电路78可覆盖有带材料，诸如聚合物74或其他材料。聚合物74可为(例如)允许带42拉伸的弹性聚合物。如图7所示，聚合物74可通过注塑或其他技术被图案化以覆盖柔性印刷电路78，同时形成腔体诸如腔体70。可将一个或多个设备56和/或其他电部件安装到每个腔体70内的柔性印刷电路78。
[0047] 腔体70可具有图7所示类型的竖直侧壁和/或锥形侧壁，侧壁由材料74形成。材料74可为反射性的(例如，材料74可由白色聚合物等形成)和/或对齐腔体70的材料74的表面可具有反射涂层诸如涂层74'。涂层74'可由白色聚合物，由具有不同折射率的介电材料的叠堆形成的介电镜涂层和/或金属形成。
[0048] 腔体70的内部可填充有聚合物72(例如，透明聚合物)。聚合物72可包括光散射颗粒诸如颗粒64(例如，聚合物72和颗粒64可在腔体70中形成有助于从设备56漫射发射光的光漫射材料)。如果需要，聚合物72的一部分可不含颗粒64(例如，在线76上方的聚合物72的部分可包括光散射颗粒64，并且在线76下方的聚合物72的部分可为透明的并且不含光散射颗粒)。如果需要，腔体70可填充有增强光提取的材料。材料可具有高于或低于密封剂62的折射率值和/或可包括具有梯度折射率的材料堆。所述材料可包含具有各种折射率的颗粒(例如无机颗粒，诸如金属氧化物颗粒等)。一个或多个材料层可具有图案化部分以产生所需的光学效果。例如，一个或多个层可以透镜的形状形成，可以具有粗糙表面以有助于漫射发射光等。
[0049] 图8为在示例性构造中的带42的横截面侧视图，其中填充有聚合物72的腔体70已在聚合物74的带结构中形成。聚合物74可包括柔性印刷电路78上方和柔性印刷电路78下方的部分(例如，聚合物74可围绕柔性印刷电路78)以形成带42。聚合物74的部分74T与每个腔体70重叠并且可具有足够薄的厚度T(例如，200-300微米，至少50微米，小于500微米等)，以允许来自发光部件诸如封装的发光二极管器件56的光穿过部分74T。当设备56被关闭并且不发射光时，部分74T可具有使内部部件(诸如设备56)不被看到的不透明外观。当设备56打开并且正在发射光时，光对于在方向82处观察带42的观察者(诸如观看者80)可为可见的。如果需要，诸如发光二极管，光检测器等的基于光的部件可位于带42的不透明部分中的透明窗口下方(参见例如可选窗口71)。
[0050] 可使用模制操作，层合操作来制造带42，和/或可使用用于图案化聚合物74和/或其他材料的其他工艺来形成带42。图9和图10是在示例性制造过程中带42的横截面侧视图。如图9所示，聚合物部分74-1可通过在模具中模塑聚合物材料的第一射流而形成。聚合物部分74-1可具有薄片的形状。柔性印刷电路78和设备56可在模塑期间附接到聚合物部分74-1(例如，通过将这些结构包括在模具腔体中)或模制后(例如，通过用粘合剂层压等)。
[0051] 在形成图9的结构之后，可在柔性印刷电路78上模制聚合物的第二射流以形成图10的聚合物部分74-2。可使用喷墨印刷工具或其他聚合物图案化设备将腔体70填充有聚合物密封剂72(例如，具有嵌入的光散射颗粒64)。聚合物(聚合物部分74-3)的第三射流可模塑在聚合物部分74-2和74-1以及柔性印刷电路78之上以形成带42。聚合物部分74-3可为不透明的，具有足够的厚度以允许来自设备56的光穿过层74-3(例如，聚合物部分74-1，74-2和74-3可由相同颜色的聚合物诸如黑色聚合物，白色聚合物，红色聚合物等形成)，或者如果需要，可在形成带42中使用不同的塑料射流可具有不同颜色或可为半透明，透明的。如果需要，可在形成带42时使用四个或更多个不同塑料射流或小于三个射流。可在聚合物74中形成透明窗口，穿孔和/或其他结构以增强光透射，形成空气通道等。
[0052] 图11示出了塑料部分74-2可如何在印刷电路78上模制以形成与设备56对齐的腔体70，并且示出了腔体70可如何填充有聚合物72(例如，具有嵌入的光散射颗粒64的聚合物使得聚合物72形成光扩散层)。随后可将这种类型的结构嵌入聚合物的一个或多个另外的射流中以形成带42。也可使用其中带42使用其他模塑工艺形成的配置，其中带42通过切割预模制聚合物形成，和/或其中带42使用其他技术(层压，激光加工等)形成。图9、图10和图11的示例性制造操作仅为示例性的。
[0053] 图12示出了电部件84可如何安装在柔性印刷电路78的相对的上侧和下侧上。聚合物74可模塑在部件84周围以形成带42。如果需要，可将聚合物74图案化以形成填充有聚合物72的腔体70(参见例如图8)。在图13的实例中，带42包含两个柔性印刷电路78。两个柔性印刷电路78的上部具有朝上的上组电部件84。两个柔性印刷电路78的下部具有朝下的下组电部件84，远离上部柔性印刷电路并且远离安装在上部柔性印刷电路上的部件。如果需要，与部件84对齐的图13的聚合物74中可形成填充有聚合物72的腔体70，如结合图8所述。
[0054] 电部件84可包括发光二极管器件56和/或其他电部件(例如，形成一些或全部设备诸如显示器和其他光源14的部件)，按钮，触摸传感器和其他输入设备18，传感器20(例如，光传感器，触摸传感器，力传感器，用于采集用户轻击输入和/或取向和运动信息的加速度计，和/或设备10中的其他传感器)，触觉设备22、电池24、光伏设备26、压电能量收集设备28、通信电路30、无线电力接收电路36、和/或控制电路16。电部件84诸如这些可在带42的上表面和下表面两者上朝向外(例如，参加图12和图13)或可朝向上(例如，参见示例性电部件
84，诸如图8的设备56)。
84，诸如图8的设备56)。
[0055] 如图8、图12和图13的实例12和13示出，一个或多个柔性印刷电路78可填充有电部件84，并且这些电部件可相对于带42和用户的皮肤(例如，用户的手腕，其可位于带42的下表面之下)朝向上和/或朝向下。使用诸如这些的配置，带42的电部件84可采集关于用户健康的信息，可采集关于环境的信息和/或可采集用户输入(例如，轻击或其他触摸手势等)。
[0056] 例如，考虑对用户的血氧水平的测量。使用发射光的部件84(例如，封装的发光二极管56)，可朝与带42的上表面接触的用户手指发射光。该光可透过使用者的血液，所述使用者的血液可吸收与由使用者的血液携带的氧气的量成比例的光。使用二极管56中的光电检测器，可测量光并且确定用于产生血氧读数的吸收光的量(例如，部件84可形成用于带42的脉冲血氧计设备)。
[0057] 又如，带42的上表面上的部件84可为发光部件以向用户提供视觉输出。带42的下表面上的部件84可包括感测动脉压力(例如，与带42的下表面接触的用户手腕的皮肤中的用户动脉的压力)的压力传感器(力传感器，应变计等)。
[0058] 如果需要，部件84可形成用于测量使用者的汗液水平，温度或其他生理参数的生理传感器。例如，从带42朝向下的部件84可包括湿气传感器和/或电导率测量电极。这些部件可被配置成测量湿气水平(例如，用户的汗液水平)，从而确定使用者是否被适当地保湿等。可利用面向使用者皮肤的部件84中的温度传感器来执行对使用者皮肤的温度测量(例如，使用者的体温)，和/或可使用朝外的温度传感器进行温度测量(例如，环境温度测量)。
[0059] 用户的心率可通过压力传感器，使用光学检测技术和/或使用其他测量来测量。例如，部件84(例如，红外发光二极管)中的一者可向下发射穿过带42的下表面的红外光，并且相邻部件84(例如，光电检测器)可测量相应的反射光。通过分析检测到的反射光信号，可确定用户的心跳。
[0060] 心电图可通过引导使用者将一只手的指尖放置到第一电极上(例如，由如图13的部件84'所示的穿过带42的上表面的部件84中的一个形成的电极以暴露电极)而测量，而带42被佩戴在使用者的另一只手上。第二电极(例如，参见部件84”，其通过图13的带42的下表面)可与用户的腕部皮肤接触。控制电路16可被配置为使用来自第一电极和第二电极的信号来测量用户的心电图。
[0061] 在另一个示例性构型中，部件84中的一个(例如，面向上的部件)可为紫外光传感器。控制电路16可使用紫外光传感器来采集作为时间的函数的紫外光测量值。用户的累积紫外线曝光量可使用由图1的发光二极管48形成的紫外光曝光指示器(例如，由封装的设备56，显示器中的像素等形成的像素)在视觉上指示。部件84可包括测量气体浓度的气体传感器，测量空气湿度水平的湿度传感器，测量空气中的颗粒浓度的颗粒传感器，和/或用于监测环境环境的其他传感器。
[0062] 在一些配置中，部件84可被配置为采集用户输入(例如，轻击，轻扫和/或其他手势输入)。例如，部件84可包括响应于来自用户的指尖的施加的压力的圆顶开关和/或其他开关。又如，部件84可包括可用于测量接近度(例如，用户的手指或其他身体部位是否邻近带42)的光源和光检测器。可使用应变计，压电力传感器和/或其他力传感器来采集用户手指力输入。如果需要，部件84中的加速度计可监视带42上的用户手指轻击。如果加速度计测量指示用户的手指已经用期望的图案(例如，双轻击，单轻击，三次轻击等)轻击带42，则可确认用户的输入(例如，进行菜单选择，应答电话呼叫，调节媒体回放设置，打开或关闭带42的部件，将带42通电或断电，和/或调节电子设备诸如设备10的其他部分的操作等)。当检测到用户手指按压或其他触摸或力输入时，控制电路16可引导部件84中的触觉输出部件以向用户的手指提供对应的触觉输出脉冲(例如，触觉输出，其用作指示带42已检测到触摸传感器输入或其他输入的反馈)。
[0063] 为增强带42的柔韧性并避免电路损坏以及部件84与印刷电路78的可能分层，可能有利的是提供具有蛇形形状的印刷电路78的部分。例如，印刷电路78可具有带蛇形足迹的部分，如图14所示。在图14的布置方式中，印刷电路78的部分78R具有矩形形状并且可具有用于将印刷电路78中的信号线耦接到设备10的主单元52中的连接器的触点。印刷电路78的部分78L可具有弯曲路径形状。
[0064] 印刷电路78可包括在印刷电路78中形成信号线的一个或多个图案化金属迹线层，诸如金属迹线88(例如，铜迹线等)。对印刷电路78和金属迹线88使用弯曲形状(例如，蛇形形状)可有助于最小化应力，从而有助于防止应力诱导的裂纹在印刷电路78中形成。图14的印刷电路78的部分78C具有由径向延伸的蛇形路径区段形成的圆形形状。部件84(例如，封装的发光二极管56)可以径向对称的图案布置，从而形成部件84的同心圆(例如，以形成具有发光二极管的圆形状态指示器，诸如图1中的圆形区域46的发光二极管48)。如果需要，其他形状和布局可用于印刷电路78和印刷电路78上的部件。
[0065] 图15示出了带42中的柔性印刷电路78的部分78D可如何具有与设备10的主单元52中的对应触点90配合的触点92。这允许单元52和带42交换电力信号和/或数据信号。例如，单元52中的控制电路可用于将控制信号发送至部分78D上的控制器集成电路或其他集成电路诸如电路94(例如，控制电路16)，该电路94用来控制部件84(例如，封装的发光二极管56)。如果需要，单元52中的控制电路可直接向部件84发送控制信号。印刷电路78中的信号路径也可用于将传感器测量值，用户输入和其他信号从印刷电路78路由到主单元52和/或电路诸如电路94中的处理电路。
[0066] 如果需要，可以将部件84安装在柔性印刷电路上，该柔性印刷电路具有矩形阵列中的蛇形部分和/或除了图14的示例性图案之外的其他图案。如图16中所示，例如，部件84可被布置成阵列，该阵列具有由印刷电路78的蛇形区段互连的部件84的行和列。印刷电路78可例如具有网格形状，该网格形状具有开口90的阵列。
[0067] 如图17所示，设备10可具有表带搭扣(卡扣)诸如搭扣100。控制电路16可包括片上系统设备。附加电路也可位于图17的方框16中(例如，麦克风，电源管理集成电路，电池24等)。天线32和其他部件(例如，传感器20，触觉设备22等)可形成在带42中的柔性印刷电路上或可由带42中的其他结构形成。通信路径102可处理I2C通信，串行外围接口(SPI)通信，其他数据和/或功率信号。
[0068] 图18为设备10的横截面侧视图，示出了搭扣100可如何具有与夹具102耦接的上部和下部(顶部和底部)部分。夹具102可使用磁体和/或机械接合结构彼此附接。夹具102还可包括用于承载电力和/或数据的互连件(例如，金属触点)。如果需要，光通信电路可包括在夹具102或搭扣100的其他部分中(例如，发光二极管或激光源以及相应的光电检测器，诸如搭扣100的每一半中的光电二极管)。无线充电线圈38可形成在一个或两个扣环部分和/或带42的一个或两个部分中。显示器14可由封装在漫射带材料中的柔性基板上的像素形成。带42可由织物，层压层，皮革，聚合物，不透明材料诸如聚合物，半透明材料诸如聚合物，和/或其它材料形成。带42中的传感器20可包括脉冲血氧仪，心率传感器和其他生物传感器，光传感器诸如紫外光传感器，环境光传感器和其他传感器20。触觉元件22可被放置在带42中，邻近传感器20或带42中的其他位置。搭扣100可由射频透明的电介质(例如，陶瓷或玻璃或聚合物材料)形成(例如，在其中天线32在搭扣100中的配置中)，和/或可为与线圈38的无线充电信号的接收兼容的电介质材料或其他材料。搭扣100的顶部部分可包括显示器驱动电路108和扬声器106。如果需要，来自扬声器106的音频输出可用于为用户的皮肤创建触觉输出。
[0069] 图19示出了显示器14可如何包括像素P的阵列。像素P可覆盖有铟锡氧化物焊盘或其他电容传感器电极112的阵列(例如，显示器14可包括重叠的触摸传感器，使得显示器14用作触摸屏显示器)。无源矩阵配置或有源矩阵配置可用于像素P。数据和栅极线可在带42和搭扣100之间延伸(例如，在图19所示类型的配置中，其中显示器驱动电路108位于搭扣100中)。电极110可用于采集生物识别信息，诸如心电图信号。主单元52可为包括触摸屏和其他部件的数字手表单元和/或可为机械手表，不包括触摸屏的数字手表，和/或具有电和机械部件的混合手表。在其中机械手表单元耦接在带42的左右半块之间的布置中，柔性印刷电路(例如，参见电路78)，线，可选的带材料42和/或其他电和/或机械结构可在机械手表单元下延伸(例如，带42可具有凹槽或被构造成在带42的顶部容纳机械表的其他部分)。这允许在机械表的左侧和右侧上的带42中的部件彼此通信。
[0070] 在一些布置方式中，处理和功率相关部件可容纳在设备10的刚性部分中(例如，在搭扣100中)。柔性和可拉伸部件诸如显示器14和传感器20可形成在带42中(例如，封装在带材料中)。带42可用作独立腕带设备(例如，不使用主单元52)和/或可拆卸地耦接到主单元52或另一个手表部件(例如，机械手表)。主单元52可包含主显示器14，并且如果需要，带42可包含辅助显示器14或设备10可仅在单元52或带42中具有单个显示器。如果需要，带42，搭扣100和/或主单元52可包括太阳能电池以帮助对电池24进行充电。
[0071] 根据实施方案，提供了一种可穿戴电子设备，该可穿戴电子设备包括具有形成腔体的部分的带，具有弯曲部分的柔性印刷电路，以及位于腔体中的柔性印刷电路上的电部件。
[0072] 根据另一个实施方案，可穿戴电子设备包括腔体中的覆盖电部件的密封剂。
[0073] 根据另一个实施方案，密封剂包括具有光散射颗粒的透明聚合物。
[0074] 根据另一个实施方案，带包括弹性聚合物。
[0075] 根据另一实施方案，电部件包括发光二极管。
[0076] 根据另一个实施方案，腔体具有反射壁。
[0077] 根据另一实施方案，电部件包括发光器件和光检测器。
[0078] 根据另一实施方案，电部件包括心电图电极，并且可穿戴电子设备还包括被配置为使用来自所述心电图电极的信号来测量心电图的控制电路。
[0079] 根据另一个实施方案，电部件包括被配置为测量湿气的部件。
[0080] 根据另一实施方案，电部件包括选自以下的部件：气体传感器，湿度传感器，空气微粒传感器，温度传感器，光伏设备，压电能量收集设备，无线电力接收电路，无线通信电路和触觉输出设备。
[0081] 根据另一个实施方案，电部件包括紫外光传感器。
[0082] 根据另一实施方案,电部件包括发光二极管，并且所述可穿戴电子设备包括被配置为基于来自所述紫外光传感器的信息来控制所述发光二极管的控制电路。
[0083] 根据另一实施方案，所述带具有被配置为使得从所述电部件发射的光通过的部分。
[0084] 根据另一个实施方案，当电部件不发射光时，该部分是视觉不透明的。
[0085] 根据一个实施方案，提供了一种表带，所述表带包括弹性带，具有嵌入弹性带中的蛇形部分的柔性印刷电路，以及柔性印刷电路上的被配置成发射穿过至少一部分弹性带材料的光的发光二极管。
[0086] 根据另一个实施方案，柔性印刷电路具有被配置为与表的主单元上的触点配合的触点。
[0087] 根据另一个实施方案，表带包括安装在柔性印刷电路上的传感器。
[0088] 根据另一个实施方案，弹性带具有相对的第一表面和第二表面，发光二极管发射穿过第一表面的光，并且传感器通过第二表面采集传感器读数。
[0089] 根据另一个实施方案，提供了一种电子设备，其包括具有相对的第一表面和第二表面的条带，耦接到条带的电单元，发射穿过第一表面的光的发光二极管，条带包括弹性聚合物，发光二极管形成于弹性聚合物中具有反射侧壁的腔体中，以及通过第二表面进行传感器测量的传感器和耦接到发光二极管的柔性印刷电路基板。
[0090] 根据另一个实施方案，柔性印刷电路基板包括至少一个蛇形区段，电子设备包括腔体中的具有光漫射粒子的透明聚合物。
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