TWI819720B

TWI819720B - 穿戴件與其製造方法

Info

Publication number: TWI819720B
Application number: TW111127861A
Authority: TW
Inventors: 黃子軒; 葉俊良; 江銨畯
Original assignee: 和碩聯合科技股份有限公司
Priority date: 2022-07-26
Filing date: 2022-07-26
Publication date: 2023-10-21
Also published as: TW202405587A

Abstract

本發明公開一種穿戴式設備、及穿戴件與其製造方法。所述穿戴件包含一絕緣承載體、一軟性電路板、及多個導電彈性件。所述絕緣承載體包含有用來接觸於人體的一接觸表面，並且自所述接觸表面凹設形成有多個凹槽。所述軟性電路板埋置於所述絕緣承載體內。所述軟性電路板包含有多個肌電感測電極。多個所述導電彈性件分別連接多個所述肌電感測電極，以使多個所述導電彈性件通過多個所述肌電感測電極而電性耦接所述軟性電路板，並且多個所述導電彈性件通過多個所述凹槽以裸露在絕緣承載體外。

Description

穿戴件與其製造方法

本發明涉及一種穿戴件，尤其涉及設有肌電感測電極的一種穿戴式設備、及穿戴件與其製造方法。

現有穿戴式設備並未採用有關於肌電圖(electromyography，EMG)的相關元件，但所述肌電圖可用於偵測和記錄骨骼肌產生的電活動，因而使得人體動作能夠通過所述肌電圖以及演算法，據以作為與電腦溝通的一種方式。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明實施例在於提供一種穿戴式設備、及穿戴件與其製造方法，能有效地改善現有穿戴件所可能產生的缺陷。

本發明實施例公開一種穿戴式設備，其包括：一電子裝置；以及至少一個穿戴件，連接於所述電子裝置，並且至少一個所述穿戴件包含：一絕緣承載體，包含有用來接觸於人體的一接觸表面，並且所述接觸表面凹設形成有多個凹槽；一軟性電路板，埋置於所述絕緣承載體內並且電性地連接於所述電子裝置；其中，所述軟性電路板包含有多個肌電感測電極；及多個導電彈性件，分別連接多個所述肌電感測電極，以使多個所述導電彈性件通過多個所述肌電感測電極而電性耦接所述軟性電路板，並且多個所述導電彈性件通過多個所述凹槽以裸露在所述絕緣承載體外。

本發明實施例也公開一種穿戴件，其包括：一絕緣承載體，包含有用來接觸於人體的一接觸表面，並且自所述接觸表面凹設形成有多個凹槽；一軟性電路板，埋置於所述絕緣承載體內；其中，所述軟性電路板包含有多個肌電感測電極；以及多個導電彈性件，分別連接多個所述肌電感測電極，以使多個所述導電彈性件通過多個所述肌電感測電極而電性耦接所述軟性電路板，並且多個所述導電彈性件通過多個所述凹槽以裸露在所述絕緣承載體外。

本發明實施例另公開一種穿戴件的製造方法，其包括：提供一軟性電路板，其包含有多個肌電感測電極；成形多個導電彈性件，以使多個所述導電彈性件分別連接多個所述肌電感測電極；以及成形一絕緣承載體以埋置所述軟性電路板，並且每個所述導電彈性件的一端裸露於所述絕緣承載體之外。

綜上所述，本發明實施例所公開的穿戴式設備、及穿戴件與其製造方法，通過所述穿戴件設有電性耦接於所述電子裝置的多個所述肌電感測電極，並且通過相對應的所述導電彈性件來接觸於人體，在取得肌電訊號的同時亦可有效地降低使用者的異物感(或不舒適感)。

為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。

100:穿戴件

1:絕緣承載體

11:埋置空間

12:凹槽

13:接觸表面

2:軟性電路板

21:板體

22:肌電感測電極

3:導電彈性件

200:電子裝置

L:長度方向

D3:距離

M1:第一模具

M11:第一模穴

M2:第二模具

M21:第二模穴

S100:製造方法

S110:前置步驟

S120:第一置入步驟

S130:第一埋射步驟

S140:第二置入步驟

S150:第二埋射步驟

圖1為本發明實施例的穿戴式設備的俯視示意圖。

圖2為本發明實施例的穿戴式設備的仰視示意圖。

圖3為圖2沿剖線III-III的剖視示意圖。

圖4為圖3的區域IV的放大示意圖。

圖5為圖4的變化態樣的示意圖。

圖6為本發明實施例的穿戴件的製造方法的流程示意圖。

圖7為圖6中的前置步驟的示意圖。

圖8為圖6中的第一置入步驟的示意圖。

圖9為圖6中的第一埋射步驟的示意圖。

圖10為圖6中的第二置入步驟的示意圖(一)。

圖11為圖6中的第二置入步驟的示意圖(二)。

圖12為圖6中的第二埋射步驟的示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“穿戴式設備、及穿戴件與其製造方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

請參閱圖1至圖12所示，其為本發明的一實施例。如圖1至圖4所示，本實施例公開一種穿戴式設備，其包含有一電子裝置200及連接於所述電子裝置200的至少一個穿戴件100。需先說明的是，所述穿戴式設備於本實施例中雖是以所述電子裝置200搭配於至少一個所述穿戴件100來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述穿戴件100也可以被單獨地應用(如：販賣)或搭配其他構件使用。

於本實施例中，所述電子裝置200為一錶芯，至少一個所述穿戴件100的數量為兩個且各限定為一錶帶，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，當所述電子裝置200為錶芯時，所述穿戴式設備可以採用一個所述穿戴件100做為錶帶、並再搭配一個習知錶帶(如：不具備偵測功能)。

再者，基於兩個所述穿戴件100的元件配置架構於本實施例中是大致相同(如：兩個所述穿戴件100僅在其長度有所不同)，所以為了便於理解，以下謹說明單個所述穿戴件100的架構，但本發明不以此為限。舉例來說，兩個所述穿戴件100也可以採用彼此相異的元件配置架構。

於本實施例中，如圖3和圖4所示，所述穿戴件100包含一絕緣承載體1、埋置於所述絕緣承載體1內的一軟性電路板2、及形成於所述軟性電路板2的多個導電彈性件3。其中，所述絕緣承載體1呈長形且定義有一長度方向L，並且所述絕緣承載體1的一端連接(或固定)於所述電子裝置200。

進一步地說，所述絕緣承載體1的材質可以是絕緣矽膠且包含有用來接觸於人體的一接觸表面13。其中，所述絕緣承載體1的內部形成有一埋置空間11，並且所述絕緣承載體1自所述接觸表面13凹設形成有連通至所述埋置空間11的多個凹槽12。

所述軟性電路板2通過埋射而置於所述絕緣承載體1內，並且所述軟性電路板2電性地連接於所述電子裝置200。需說明的是，所述絕緣承載體1與所述軟性電路板2於本實施例中是各以其一端連接固定於所述電子裝置200來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述絕緣承載體1與所述軟性電路板2為可拆卸地安裝於所述電子裝置200，並且所述軟性電路板2與所述電子裝置200在彼此相接的部位設有電連接機制，以實現彼此電性連接。

更詳細地說，所述軟性電路板2包含有一板體21及形成於所述板體21一側的多個肌電感測電極22，所述板體21位於所述埋置空間11內，並且多個所述肌電感測電極22分別位於多個所述凹槽12內。於本實施例中，所述板體21為可彎折且佔滿所述埋置空間11，而每個所述肌電感測電極22則是僅占相對應所述凹槽12的局部。

需額外說明的是，任一個所述肌電感測電極22於本實施例中是整體位於相對應的所述凹槽12之內，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，任一個所述肌電感測電極22也可以是局部位於相對應的所述凹槽12之內。

多個所述導電彈性件3分別位於多個所述凹槽12內、並分別連接多個所述肌電感測電極22，以使多個所述導電彈性件3通過多個所述肌電感測電極22(與所述板體21)而電性耦接所述軟性電路板2。於本實施例中，每個所述肌電感測電極22被相對應的所述導電彈性件3所覆蓋而未能裸露於外；也就是說，每個所述肌電感測電極22是完全埋置於所述穿戴件100之內而無法直接觸碰人體。

據此，所述穿戴式設備於本實施例中通過在所述穿戴件100設有電性耦接於所述電子裝置200的多個所述肌電感測電極22，以利於取出由多個所述肌電感測電極22所感測的肌電(electromyography，EMG)訊號，並且每個所述肌電感測電極22能通過相對應的所述導電彈性件3來接觸於人體，以有效地降低使用者的異物感(或不舒適感)。

需說明的是，於本實施例中，多個所述導電彈性件3的材質皆是導電矽膠，並且多個所述導電彈性件3的外型大致相同，但本發明不受限於此。舉例來說，於本發明未繪示的其他實施例中，多個所述導電彈性件3的外型與材質也可以略有差異。

更詳細地說，如圖2和圖3所示，多個所述導電彈性件3於本實施例中沿著所述長度方向L間隔地排成一列，而相鄰的任兩個所述導電彈性件3之間較佳是相隔有介於20毫米(mm)~60毫米的一距離D3，但本發明不受限於此。據此，所述距離D3於本實施例中通過較佳的數值選擇與控制，以使多個所述導電彈性件3的肌電信號差異性能夠逐漸地加大，並且所述穿戴件100能夠盡可能配置更多數量的所述導電彈性件3(如：當所述距離D3為20毫米時，兩個所述穿戴件100最多可合併設置有6個所述導電彈性件3)，據以利於實現精準判別。

再者，所述導電彈性件3相對於所述絕緣承載體1的具體配置方式可依據設計需求而加以調整變化；舉例來說，如圖3和圖4所示，至少一個所述導電彈性件3可以突伸出所述接觸表面13；或者，如圖5所示，至少一個所述導電彈性件3可以共平面於所述接觸表面13。

此外，為使所述導電彈性件3在長時間接觸人體時能夠有效地降低使用者的異物感，所述導電彈性件3較佳是具備有下述材料特性的至少部分；例如：至少一個所述導電彈性件3具有介於40度~80度之間的一蕭氏硬度(Shore A)、介於90%~310%的一伸長率、及介於3.5兆帕(MPa)~3.8兆帕的一拉伸強度。

更詳細地說，所述導電彈性件3於本實施例中採用了材料特性較為合適的五種型號，其所對應的材料特性表如下：

以上為本實施例的所述穿戴件100(或所述穿戴式設備)的結構說明，而為便於進一步理解所述穿戴件100的元件配置架構，以下介紹所述穿戴件100的製造方法S100(如：圖6至圖12)，但本實施例的所述穿戴件100並不限於以該製造方法S100所製成。

如圖6所示，所述製造方法S100於本實施例中依序包含有一前置步驟S110、一第一置入步驟S120、一第一埋射步驟S130、一第二置入步驟S140、及一第二埋射步驟S150，但上述步驟S110~S150的實施順序或實施方式也可依據設計需求而加以調整變化；下述將接著介紹所述製造方法S100的各個步驟S110~S150的具體實施方式，但並不以此為限。

所述前置步驟S110：如圖6和圖7所示，提供所述軟性電路板2，其包含有多個所述肌電感測電極22。其中，所述軟性電路板2的具體結構請參閱上述說明內容，在此不加以贅述。

所述第一置入步驟S120：如圖6和圖8所示，將所述軟性電路板2置入一第一模具M1內，以使多個所述肌電感測電極22分別位於所述第一模具 M1的多個第一模穴M11之內。進一步地說，除了多個所述肌電感測電極22以外的所述軟性電路板2的其他部位，其皆無間隙地抵接於所述第一模具M1的內表面。

所述第一埋射步驟S130：如圖6和圖9所示，於多個所述第一模穴M11內分別埋射成形有多個所述導電彈性件3，以使多個所述導電彈性件3分別連接多個所述肌電感測電極22。其中，多個所述導電彈性件3的材料特性請參閱上述說明內容，在此不加以贅述。

所述第二置入步驟S140：如圖6、圖10、及圖11所示，將所述軟性電路板2及成形於其上的多個所述肌電感測電極22置入一第二模具M2內，以使多個所述肌電感測電極22及其相鄰的所述軟性電路板2的局部位於所述第二模具M2的一第二模穴M21之內。其中，多個所述導電彈性件3的一端較佳是無間隙地抵接於所述第二模具M2的內表面。

所述第二埋射步驟S150：如圖6和圖12所示，於所述第二模穴M21內埋射成形有所述絕緣承載體1，以使多個所述肌電感測電極22及其相鄰的所述軟性電路板2的所述局部埋置於所述絕緣承載體1，以共同構成所述穿戴件100。其中，每個所述肌電感測電極22的所述一端裸露於所述絕緣承載體1之外，用於接觸人體。

需額外說明的是，上述製造方法S100於本實施例中雖是主要以上述兩個埋射步驟S130、S150來說明，但本發明不受限於此。也就是說，所述穿戴件100能夠依據設計需求而通過埋射以外的方式來實施。簡單地說，所述穿戴件100的製造方法可包含步驟如下：提供所述軟性電路板2，其包含有多個所述肌電感測電極22；成形多個所述導電彈性件3，以使多個所述導電彈性件3分別連接多個所述肌電感測電極22；以及成形所述絕緣承載體1以埋置所述軟性電路板2，並且每個所述導電彈性件3的一端裸露於所述絕緣承載體1之外。

[本發明實施例的技術效果]

綜上所述，本發明實施例所公開的穿戴式設備、及穿戴件與其製造方法，通過所述穿戴件設有電性耦接於所述電子裝置的多個所述肌電感測電極，以利取得由多個所述肌電感測電極所感測的肌電訊號，並且每個所述肌電感測電極能通過相對應的所述導電彈性件來接觸於人體，以有效地降低使用者的異物感(或不舒適感)。

再者，本發明實施例所公開的穿戴件，其能通過所述導電彈性件的材料特性選擇或限定(如：介於40度~80度之間的所述蕭氏硬度、介於90%~310%的所述伸長率、及/或介於3.5兆帕~3.8兆帕的所述拉伸強度)，據以有效地使所述導電彈性件在長時間接觸人體時，其可以能夠有效地降低使用者的異物感。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的專利範圍內。