本發(fā)明屬于主動信號產(chǎn)生設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及一種柔性材料封裝的主動信號產(chǎn)生裝置及其制備方法。

背景技術(shù)：

當今社會是一個信號無處不在的社會，這些信號包括聲信號，電磁信號如光、紅外線、微波等等各種信號，不僅自然界本身存在這些信號，人類也學會了主動去利用這些信號來更加便利地服務(wù)于我們。

但是，在很多場合，較好的利用信號還沒有很好地得到實現(xiàn)。比如，現(xiàn)今社會道路上的車輛與日俱增，交通事故發(fā)生得越來越頻繁，縱觀現(xiàn)在各種交通事故的發(fā)生，其中有很一大部分是由于事故雙方之間的視線狀況不好而導致的，特別是在霧天、雨天、沙塵暴天氣或者夜間，以及近些年來由于污染導致的霧霾天氣，由于這些天氣能見度很低，人們的安全較難以得到保障。尤其是，對于行動具有更大不確定性的兒童、行動緩慢的老人、視聽覺不好的行人、忙于工作的道路工作人員、路上執(zhí)法的交通警察等，在路上的安全問題就顯得尤其突出。

目前，只有比如警示服裝、路錐等一些被動警示設(shè)施，由于這些警示設(shè)施不能主動警示，對于一些無燈車，比如一些自行車、三輪車等而言就會非常危險。這些警示設(shè)施的通用性、實用性和經(jīng)濟性也不足，比如，普通家庭因為經(jīng)濟問題不會有警示服裝，缺乏適合于普通大眾的警示設(shè)備，警示裝置種類比較多但是總體成本較高等等。

此外，目前的警報裝置或者遠程信號發(fā)射裝置等主動信號產(chǎn)生裝置也都缺乏柔性，使用多有不便。申請?zhí)枮?01110200177.2的中國專利申請公開了一種用LED作為光源的個體警示方法，其用尼龍沾扣直接連接發(fā)光體和衣物，但是，其只是針對于光發(fā)射裝置，局限性太大，而且整體的順形效果及可拉伸性不足，只能使用在衣服或隨身物品上，適用的場合收到了較大的限制。

另外，現(xiàn)在的一些小型播放器、藍牙以及WiFi發(fā)射器等都是剛性的，攜帶起來也多有不便，并且，剛性產(chǎn)品也不能滿足動態(tài)情形下使用的要求。

因此，需要開發(fā)一類柔性封裝的主動信號產(chǎn)生設(shè)備，以擴展其適用的場合，并大大提高裝置的通用性、實用行及舒適性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種柔性的主動信號產(chǎn)生裝置以及其制備方法，其目的在于，將能主動產(chǎn)生信號的裝置封裝在柔性基體中，主動信號可以是聲信號、電磁信號，由于整體是柔性且可拉伸的，相應(yīng)使本發(fā)明的柔性主動信號產(chǎn)生裝置的適用場合得到極大的擴展，可大大提高裝置的通用性、實用性以及舒適性。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種柔性封裝的主動信號產(chǎn)生裝置，其包括柔性本體單元和主動信號產(chǎn)生單元，其中，

所述柔性本體單元包覆所述主動信號產(chǎn)生單元，所述柔性本體單元具有柔性以能被拉伸變形，

所述主動信號產(chǎn)生單元能主動產(chǎn)生聲信號或/和電磁信號，所述主動信號產(chǎn)生單元包括電路和信號產(chǎn)生元件，所述信號產(chǎn)生元件設(shè)置在電路中，用于在接受設(shè)定信號后產(chǎn)生聲信號或/和電磁信號，

所述電路中的導線選自液態(tài)金屬和金屬箔以能隨柔性本體變形發(fā)生順應(yīng)變形且不影響導電性能，或者所述電路中的導線為彎曲狀以能隨柔性本體變形而順應(yīng)變形且不影響導電性能。其中，導線可以是普通的金屬銅、金屬鋁等導線。

以上發(fā)明構(gòu)思中，用彈性體層(也即柔性本體單元)將包含主動信號產(chǎn)生元件和電路的電子層封裝在中間，使整體是柔性可拉伸的，從而使其具有一定的順形性，可以在更多場合下得到運用，大大提高裝置的通用性、實用性以及舒適性。

進一步的，還包括傳感器，所述傳感器設(shè)置在所述電路中，

所述傳感器包括光線傳感器、聲音傳感器、壓力傳感器、位置傳感器以及氣體傳感器，分別用于在接受外界的光信號、聲信號、力信號、位置信號以及氣體信號后產(chǎn)生預(yù)定傳送給所述信號產(chǎn)生單元的設(shè)定信號。

進一步的，所述電路中的導線橫截面積小于1mm²，所述金屬箔為銅箔。

進一步的，所述信號產(chǎn)生元件為LED芯片。

進一步的，所述柔性本體單元包括兩層，兩層柔性本體單元分別包覆在主動信號產(chǎn)生單元的上下兩側(cè)。

進一步的，所述柔性本體單元的材質(zhì)選自硅膠，優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷、己二酸丁二醇酯與對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。

按照本發(fā)明的另一方面，還提供一種制備如上所述裝置的方法，其主要包括如下步驟：

S1：將液體柔性體置于輔助基底上，對所述液體柔性體執(zhí)行固化工藝以使其固化至設(shè)定程度，獲得第一柔性本體層，

S2：在所述第一柔性本體層上設(shè)置主動信號產(chǎn)生單元，再在所述主動信號產(chǎn)生單元上制備又一層液體柔性體，接著再次執(zhí)行固化工藝，獲得柔性的主動信號產(chǎn)生裝置。

進一步的，步驟S1中，采用刮涂、旋涂或者噴涂方式將所述液體柔性體置于輔助基底上，或者步驟S2中采用刮涂、旋涂或者噴涂方式再在所述主動信號產(chǎn)生單元上制備又一層液體柔性體。

按照本發(fā)明的第三個方面，還提供一種制備如上所述裝置的方法，首先，在主動信號產(chǎn)生單元的兩側(cè)同時制備液體柔性體，

接著，將所述主動信號產(chǎn)生單元進行封裝，

最后，執(zhí)行固化工藝，獲得柔性的主動信號產(chǎn)生裝置。

按照本發(fā)明的第四個方面，還提供一種制備如上所述裝置的方法，首先，在主動信號產(chǎn)生單元的兩側(cè)放置固體柔性體，

接著采用粘結(jié)方式將所述固體柔性體粘貼在所述主動信號產(chǎn)生單元兩側(cè)，獲得柔性的主動信號產(chǎn)生裝置。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

本發(fā)明裝置基體是柔性并且可拉伸的，導線為液態(tài)金屬、金屬箔或者導線為彎曲狀，能隨柔性本體變形而順應(yīng)變形且不影響導電性能，本發(fā)明裝置的整體是柔性可變形的，不僅可以貼合在各種不同形狀的幾乎所有物體表面上，也可以將其拉伸來滿足不同場合的使用需求，在保證可靠性的同時具有良好的順形性，具有較好的通用性、經(jīng)濟性和實用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中一種柔性封裝的主動信號產(chǎn)生裝置的橫截面示意圖，其中，11為第一柔性本體層、12是第二柔性本體層、2為電路，該圖中沒有給出信號產(chǎn)生元件；

圖2是本發(fā)明實施例中導線為彎曲狀的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明的一種柔性封裝的主動信號產(chǎn)生裝置，其包括柔性本體單元和主動信號產(chǎn)生單元，其中，所述柔性本體單元包覆所述主動信號產(chǎn)生單元，所述柔性本體單元具有柔性以能被拉伸變形，所述主動信號產(chǎn)生單元能主動產(chǎn)生聲信號或/和電磁信號，所述主動信號產(chǎn)生單元包括電路和信號產(chǎn)生元件，所述信號產(chǎn)生元件設(shè)置在電路中，用于在接受設(shè)定信號后產(chǎn)生聲信號或/和電磁信號，所述電路中的導線選自液態(tài)金屬和金屬箔以能隨柔性本體變形發(fā)生順應(yīng)變形且不影響導電性能，或者所述電路中的導線為彎曲狀的普通導線，以能隨柔性本體變形而順應(yīng)變形且不影響導電性能。其中，電路中的導線橫截面積優(yōu)選小于1mm²，金屬箔優(yōu)選為銅箔。

在本發(fā)明的一個實施例中，柔性封裝的主動信號產(chǎn)生裝置還包括傳感器，所述傳感器設(shè)置在所述電路中，所述傳感器包括光線傳感器、聲音傳感器、壓力傳感器、位置傳感器以及氣體傳感器，分別用于在接受外界的光信號、聲信號、力信號、位置信號以及氣體信號后產(chǎn)生預(yù)定傳送給所述信號產(chǎn)生單元的設(shè)定信號。在電路結(jié)構(gòu)中加入各種傳感器，使柔性封裝的裝置可作為柔性可拉伸的警報設(shè)備或者遠程信號發(fā)射設(shè)備等。

詳細的，所述柔性本體單元包括兩層，兩層柔性本體單元分別包覆在主動信號產(chǎn)生單元的上下兩側(cè)。所述柔性本體單元的材質(zhì)可以為硅膠，優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷以及己二酸丁二醇酯與對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。

具體的，本發(fā)明中柔性封裝的主動信號產(chǎn)生設(shè)備主要包括如下部分：

一是柔性本體單元，柔性本體是彈性體，形態(tài)可以是液態(tài)，制作過程中固化，也可以直接是固態(tài)。

二是主動信號產(chǎn)生單元，主動信號可以是電磁波信號或者聲音信號等。例如，對于電磁波中的光信號，可以采用LED燈作為光源，其亮度高、耗電低、質(zhì)量輕，且可以靈活方便地改變頻率、顏色、形狀(使用LED陣列)等來地設(shè)計不同的閃亮形式，從而可以用作個體主動警示等裝置中，其具有優(yōu)良的通用性、實用性和經(jīng)濟性，可將這種裝置貼附在各種物體的表面，從而在夜間等能見度低的時候起到主動警示作用。對于其它電磁信號，該裝置可以運用到比如WiFi、藍牙等設(shè)備中，從而使設(shè)備具有一定的柔性可拉伸能力。對于聲信號，該裝置可以運用到收音機、MP3等設(shè)備中，讓使用者獲得一種更舒適的體驗。比如對于聲信號和藍牙信號的設(shè)備，可以通過將柔性基體做成手環(huán)狀，可直接利用其拉伸性佩戴在手腕上，在提高舒適性的同時，還可以省去大小適配問題。

三是傳感器單元，這是一個可選擇性添加的單元。通過在電路結(jié)構(gòu)中加入各種傳感器，比如光線傳感器、聲音傳感器、壓力傳感器、位置傳感器、氣體傳感器等等，該裝置能夠在檢測到相應(yīng)參數(shù)的變化后，再通過聲信號、光信號等形式發(fā)出警示作為警報裝置，或者通過其他電磁信號等形式傳遞給其他裝置作為遠程信號發(fā)射裝置比如遠程測量裝置。

相比于傳統(tǒng)的警示裝置或者遠程信號發(fā)射裝置，由于該裝置是柔性可拉伸的，可以將其固定在各種形狀的物體表面，也可以利用其拉升能力適應(yīng)更加復雜的情形。

圖1是本發(fā)明實施例中一種柔性封裝的主動信號產(chǎn)生裝置的橫截面示意圖，其中，11為第一柔性本體層、12是第二柔性本體層、2為電路，該圖中沒有給出信號產(chǎn)生元件。在實際工程中，信號產(chǎn)生元件可是LED芯片，用于發(fā)光以起來警示作用，或者是喇叭，用于發(fā)生以起到警示作用。還可以是其他電磁信號產(chǎn)生元件，對于產(chǎn)生電磁信號的裝置可以運用到比如WiFi、藍牙等設(shè)備中，從而使設(shè)備具有一定的柔性。對于聲信號裝置，該裝置可以運用到收音機、MP3等設(shè)備中，讓使用者獲得一種更舒適的體驗。

圖2是本發(fā)明實施例中導線為彎曲狀的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，其導線為彎曲狀，在柔性本體發(fā)生彎曲變形時，彎曲狀的導線能發(fā)生扭曲、拉伸等形式的變形，而不會斷裂，即隨著柔性本體發(fā)生順應(yīng)變形，而不會因為斷裂造成裝置損壞。通過將導線制作成彎曲的形狀，從而提升其隨整體形變的能力，增強電路的可靠性。

本發(fā)明方法所制作的設(shè)備可以作為各種不同信號的主動產(chǎn)生裝置，比如電磁波信號或者聲信號等，可以通過在電路結(jié)構(gòu)中加入各種傳感器，使該裝置作為柔性可拉伸的警報設(shè)備或者遠程信號發(fā)射設(shè)備。將各類傳感器加入電路中，再用柔性材料進行封裝，則整個裝置在保證可靠性的同時又具有順形性，從而這些裝置可以在更多場合下得到運用。

本發(fā)明中，柔性本體為彈性體，可以直接使用固體形態(tài)材料，也可以使用液體形態(tài)材料，封裝過程中將其固化，其特點為其是柔性的，具有一定的拉伸率，優(yōu)選質(zhì)輕材料。原則上，實現(xiàn)柔性單元對于主動信號產(chǎn)生的封裝結(jié)構(gòu)有多種制作方案可以選擇，只要能達到該封裝效果即可。

制備柔性裝置的方法可以為三種，分別針對液體柔性體和固體柔性體，具體的三種方法分別如下：

第一種制備方法：

其主要包括如下步驟：

S1：將液體柔性體置于輔助基底上，對所述液體柔性體執(zhí)行固化工藝以使其固化至設(shè)定程度，獲得第一柔性本體層，

S2：在所述第一柔性本體層上設(shè)置主動信號產(chǎn)生單元，再在所述主動信號產(chǎn)生單元上制備又一層液體柔性體，接著再次執(zhí)行固化工藝，獲得柔性的主動信號產(chǎn)生裝置，

S3：將柔性的主動信號產(chǎn)生裝置整體從輔助基體上剝離即可。

以上方法中，步驟S1中，采用刮涂、旋涂或者噴涂方式將所述液體柔性體置于輔助基底上，步驟S2中也可以采用刮涂、旋涂或者噴涂方式再在所述主動信號產(chǎn)生單元上制備又一層液體柔性體。

第二種封裝方法：

首先，在主動信號產(chǎn)生單元的兩側(cè)同時制備液體柔性體，

接著，將所述主動信號產(chǎn)生單元進行封裝，

最后，執(zhí)行固化工藝，獲得柔性的主動信號產(chǎn)生裝置。

以上的第二種封裝方法本質(zhì)與第一種封裝方法相同。

第三種封裝方法：

首先，在主動信號產(chǎn)生單元的兩側(cè)同時放置固體柔性體，

接著，采用粘結(jié)方式將所述固體柔性體粘貼在所述主動信號產(chǎn)生單元兩側(cè)，獲得柔性的主動信號產(chǎn)生裝置。本步驟中，粘合采用工業(yè)膠水或者其他膠黏劑均可以。

本發(fā)明中，可以通過改變基體的材料、控制基體層的厚度等方式來調(diào)節(jié)整體的柔性。基體材料為彈性體，可以直接使用固體形態(tài)材料，也可以使用液體形態(tài)材料，封裝過程中將其固化，基體材料是一種柔性材料，具有一定的拉伸率，比如硅膠，較常見的有PDMS或者ECOFLEX，PDMS即聚二甲基硅氧烷，聚二甲基硅氧烷是一種有機高分子化合物，具有透光性良好、楊氏模量低、彈性高、生物相容性好的特點。ECOFLEX即己二酸丁二醇酯與對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，具有較好的延展性和斷裂伸長性。對于透光性好的材料，可以運用在光發(fā)射裝置中，使光源整體都置于基體內(nèi)，從而實現(xiàn)更好的封裝。

本發(fā)明中，可以通過刮涂、旋涂、噴涂等方法則控制液體基體層的厚度。刮涂即采用刮刀進行手工涂裝以制得涂膜；旋涂即使用勻膠機，通過控制勻膠的時間、轉(zhuǎn)速、液滴量以及所用溶液的濃度、粘度來控制成膜的厚度；噴涂即通過噴槍或者碟式霧化器，借助于壓力或者離心力，分散成均勻而細微的霧滴，施涂于被涂物表面。

本發(fā)明中的電路既可以使用較細的普通導線，也可以使用銅箔等金屬箔或液態(tài)金屬等。對于銅箔等金屬箔的電路制作，可以采用激光、切割機或者刻蝕等方法將所述薄膜加工成預(yù)定的圖案，然后將電路層通過轉(zhuǎn)印等方式轉(zhuǎn)移到基體層上。對于激光加工，可以通過對激光參數(shù)的調(diào)節(jié)和優(yōu)化以及對圖案的設(shè)計和優(yōu)化獲得精度高、力學性能佳的電路結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中，對于液態(tài)金屬，可以使用噴槍、點膠機等設(shè)備將其精確均勻地布于基體上形成電路導線結(jié)構(gòu)。使用時，可直接將柔性的主動信號產(chǎn)生裝置整體通過膠水、膠帶或其他形式固定在各種物體表面作為主動信號產(chǎn)生設(shè)備使用。

本發(fā)明中，對于基體會較大影響其傳播效率的信號，可以將信號發(fā)射源和傳感器單獨置于裝置表面，比如對于聲信號，可以將喇叭口露在柔性封裝的主動信號產(chǎn)生裝置的外側(cè)。

本發(fā)明的柔性封裝的主動信號產(chǎn)生裝置因為整體為柔性的，因而具有一定的順形性，攜帶使用起來更加方便，也可以滿足現(xiàn)有剛性產(chǎn)品所不足，可在動態(tài)情形下的使用，其形狀的話甚至可以做成手環(huán)狀，從而獲得更舒適便捷的用戶體驗。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。