[发明专利]瓦片、具有载体的瓦片组件和制造组件的方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种瓦片，特别是一种包括电物理换能器的瓦片。本申请还涉及一种具有载体的瓦片组件。本申请还涉及一种制造组件的方法。

背景技术

本文中，电物理换能器被定义为将电信号转换为物理现象、或将物理现象转换为电信号的这样一种设备。第一类设备的示例是电致发光设备、电声设备和电铬设备。第二类设备的示例是光伏设备、声学传感器和触觉传感器。

现有的电光设备是以柔性金属薄片(flexible foil)的形式来制造的。尽管这允许某种程度的自由度，但是仍然不可能使这种设备变形成任意形状(例如，球形的形式)。有可能考虑将这些设备制造成特定的预定形状，例如通过在具有期望形状的模子上连续地沉积多个层。但是，最终的产品无法变形成用于其它应用的另一个形状，更不用说在使用过程中任意变形。

需要这样的电物理换能器，这些电物理换能器可以针对其它目的而变形，这些电物理换能器在使用中甚至可以任意变形。

例如，在电子设备需要很容易地安装到某个三维物体(例如，家具的覆盖面或汽车内部)的这些应用中，需要可任意变形的换能器。

在使用中允许变形的需求出现在例如医学应用中，例如出现在使用光子辐射来治疗人类皮肤的应用中。另一个示例是在具有可变形的机器人中，其中，期望在人造皮肤中具有触感功能。

已经注意到，WO2009/134127描述了一种复合麦克风，其包括具有柔性并且可伸展的衬底，这个衬底具有柔性并且可伸展的第一组导体和第二组导体组成的格栅。第一组导体与第二组导体垂直布置。多个声学传感器中的每一个与格栅中的一对导体相连接。承载声学传感器的衬底可以被安置在任意形状的表面上，例如在半球形表面上，于是得到了在较大的空间角内都灵敏的麦克风。

在具有柔性或可折叠的载体的瓦片组件中，一方面，期望瓦片可靠地附着在载体上，而在另一方面，瓦片要尽可能少地限制载体的运动。

发明内容

根据本申请的第一方面，提供一种具有衬底和多个瓦片的组件，所述瓦片包括金属薄片、电物理换能器和连接到所述电物理换能器的电连接器，其中，所述瓦片在其连接部中机械并且电连接到所述载体。

在根据本申请的第一方面的组件中，所述瓦片在连接部中附着到所述载体。于是，只有所述连接部会限制所述载体的运动自由。所述连接部的尺寸限定为围绕所述瓦片到所述载体的每个连接的最小矩形SR。这个尺寸至多占所述瓦片的主表面的面积的10％。

在优选的实施例中，相对于所述瓦片，所述连接部布置在中心。由于从瓦片到中心连接的横向距离较短，所述连接部的中心布置位置提供了相对可靠的连接。

取决于具体应用，载体在一个或多个方向上可以是柔韧的和/或可伸展的。载体可以是金属薄片，例如，弹性金属薄片和橡胶金属薄片，但是作为替代，载体也可以是织物(textile)。即使单个金属薄片是坚硬的，但是这种布置作为一个整体是柔韧的和/或可伸展的。

例如，美国专利申请US2007115572中所描述的，用于在弹性介质中使用的柔韧和可伸展导体例如可以通过将它们提供成蜿蜒的形状而实现。或者，可以使用本身就是柔性的、可伸展的且导电的材料，例如WO9639707中所描述的导电聚合物和不导电聚合物的混合物。举例而言，WO2010067283和WO2009133497中对织物载体的使用进行了描述。

根据本申请的第二方面，提供一种用于装配多个瓦片和衬底的方法，所述瓦片包括金属薄片、电物理换能器和连接到所述电物理换能器的电连接器，所述方法包括：在所述瓦片的中心部处将所述瓦片机械并且电连接到所述载体。

因此，根据第二方面的装配方法使得组件具有可靠连接的瓦片，而对载体的运动自由没有太多限制。

在一个实施例中，瓦片提供在主表面处，所述主表面面向载体，所述主表面在所述中心部中的相互不同侧边位置处具有彼此相对的第一磁极和第二磁极，其中，所述瓦片通过所述第一磁极和所述第二磁极分别与所述载体的主表面上的第三磁极和第四磁极之间的磁耦合来与所述载体装配在一起。

通过这种方式，瓦片很容易与载体对准，使得金属薄片的电接触件与载体的电接触件相匹配。为了将瓦片对准，瓦片和载体均具有两个互相相反的磁极。然而，瓦片和载体可以通过多于一对的合作磁极进行连接。此外，瓦片和载体相互连接的磁极可以作为从载体到瓦片的电连接。