可穿戴OLED设备的制作方法

本发明涉及一种oled(organiclight-emittingdevice)设备。更特别地，涉及一种可穿戴oled设备。

背景技术

近期研究显示一定波长的光照对健康有影响。例如，红光被认为会刺激胶原蛋白的生长从而消除细纹紧缩毛孔；黄光可以改善细胞内氧交换，引起皮肤细胞的再生；具有更高能量的蓝光可以杀死导致粉刺的卟啉类化合物(kawada,journalofdermatologicalscience30(2002)129-135)。这个观念已经在美容院得到应用，一些面部疗程会使用led光源对病患进行光照医疗(https://www.alibaba.com/product-detail/pdt-7-color-lights-led-photon_60738799145.html？spm＝a2700.details.maylikehoz.2.11ac5ecdx4xz3g)。做成面罩形式的led灯源可以用于家庭美容疗程，已经在市场上可以买到(https://detail.1688.com/offer/537712859216.html？spm＝a262fl.8287134.2826706.5.65c932c5foutti)。在医疗界，深红或近红外的光源已被证明可以杀死坏细胞如癌症细胞，同时生长好细胞，如伤口愈合和生发功效(dong,photomedicine,oledsummit；guo,photodiagnosisandphotodynamictherapy2015)。最近有新闻报道使用红光leds还可以帮助减肥，因为红光照射被发现可以缩小脂肪细胞(https://www.ledinside.com/news/2015/9/us_doctor_using_red_led_technology_to_aid_weight_loss)。另外，已发现光照会影响情绪。在us4,777,937中介绍了一种可穿戴并能发出单色光的头盔。加上一种粉红噪声的刺激，这种闪光的头盔可以产生一种超感官知觉效果帮助减压。尤其是，绿光和蓝光被认为可以帮助带来轻松感。fraunhoferfep展示了一个oled手环，可以发出特定的波长帮助伤口愈合或者用于治疗忧郁症(见图2，http://www.osadirect.com/news/article/2152/fraunhofer-fep-hoslt-centre-and-vtt-develop-flexible-organic-electronics-for-wearable-applications/)。另外，研究人员发现增加或者减少日照可以帮助倒时差。例如，往东飞时，一般认为在清晨多照日光可以帮助调整旅行者的生物钟，而往西飞时，要在晚上多照日光(http://www.bbc.com/future/story/20140523-the-science-of-jet-lag)。然而，在一般的民航旅程中，都会调暗机舱灯光并拉下遮光板，所以是无法做到额外日照的。

一些包含发光器件的减重装置已经商业化。近激光辅助脂肪分解(nlal)将红色led组装成软垫，客户在20分钟的运动过程中佩戴它们(见图1)。led是高强度点光源，通常会产生大量的热量。因此，led通常与散热器一起封装以消除热能，并且当在阵列中使用时会彼此间隔开以便更好地散热。这导致至少三个缺点。首先，为了安全起见，垫子厚而且体积大，以便结合散热器并保持热量远离人体。在某些情况下，这可能会使体育锻炼效率降低。第二，这种阵列，其中led被定位并且在其间具有间隔排列，不能提供均匀的光输出。最后，在nlal垫中聚集了多个led，30个二极管。这使得装箱，装配和维修更加困难。

相反，oled是一个面光源，冷光源，不刺眼，而且具有轻薄的特质，使得它非常容易集成到柔性基板上。这使得oled成为穿戴应用中理想选择。尽管如此，oled医疗装置的制备和整个系统还是和led装置很不一样，这是因为两个光源的对比形状因素不同。另一方面，尽管各种形状和应用的柔性oled照明(us8,773,013,us8,907,560)都有被展示过，很少有跟医疗功能相关的。在被用于医疗器械时，设计需要重新斟酌，而对oled光源也有一定的要求。同时，取决于治疗目的，一定波长的光源会受到青睐，包括近红外谱段。这需要开发深红色或近红外oled。即使使用图2所示的手环，它是作为装饰穿戴，这意味着光线是远离人体皮肤发射出来。在我们的发明中，oled医疗设备是被穿戴在人体上或身体附近，并朝向人体皮肤发光。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种可穿戴oled设备来解决至少部分上述问题。本发明的可穿戴oled设备可实现大面积治疗，近体佩戴，重量轻，厚度薄，并能通过改变颜色进行多功能治疗或局部治疗。

根据本发明的一个实施例，公开一种可穿戴oled设备，包括：

至少一个柔性oled发光面板，

外壳固定装置，

连接装置，

发光侧，

其中所述oled可穿戴设备穿戴于人体，并且所述发光侧基本上朝向穿戴区域的人体发光。

根据本发明的一个实施例，公开一种可穿戴oled设备在医疗或美容方面的应用，使用上述可穿戴oled设备。

本发明公开的新型可穿戴oled设备，可提供特定医疗效果。当该oled设备发红光时，可配合一定的锻炼及饮食，佩戴在腰腹部，手臂，腿部等部位辅助局部减肥。也可以佩戴在头部，刺激头发再生。也可以佩戴在伤口处促进伤口愈合。该设备也可佩戴在面部，并选择不同发光颜色，达到减缓细纹，治疗粉刺，修复肌肤等作用。如果佩戴在眼部，除上述效果外，还可以改善睡眠，减缓时差反应。该设备也可佩戴在胸部，并选择不同发光颜色，达到提升胸部，胸部塑形，防止乳腺增生，减缓乳腺炎等作用。

附图说明

图1是商业led减重垫的展示图。

图2是柔性oled手环的展示图。

图3a是基础的柔性oled发光面板的横截面。

图3b是带有前盖膜的、基础的柔性oled发光面板的横截面。

图3c是在基板上具有额外的薄膜封装层的、基础的柔性oled发光面板的横截面。

图3d是带有后盖膜的、基础的柔性oled发光面板的横截面。

图4是oled减重设备的示意图。

图5a是具有胶带结构的oled减重设备的发光侧的示意图。

图5b是具有胶带结构的oled减重设备的非发光侧的示意图。

图6是包含多个柔性oled发光面板的oled减重设备的示意图。

图7是oled面膜的平面图。

图8是oled眼罩的示意图。

具体实施方式

如本文所用，术语“oled器件”包含阳极层，阴极层，置于阳极层和阴极层之间的一层或多层有机层。如本文所用，术语“oled发光面板”包含基板，阳极层，阴极层，置于阳极层和阴极层之间的一层或多层有机层，封装层，以及延伸到封装层外部的至少一个阳极接触和至少一个阴极接触，用于外部接入。“oled发光面板”不包含盖膜。如本文所用，术语“封装层”可以是厚度小于100微米的薄膜封装，其包括将一层或多层薄膜直接设置到器件上，或者也可以是黏着到基板上的盖玻片(coverglass)。如本文所用，术语“柔性印刷电路”(fpc)指的是任何柔性基板上涂有以下任一种或它们的组合，包括但不限于：导电线，电阻，电容，电感，晶体管，微机电系统(mems)，等等。柔性印刷电路的柔性基板可以是塑料，薄玻璃，镀有绝缘层的薄金属箔，织物，皮革，纸张，等等。一张柔性印刷电路板一般厚度小于1mm，更优选的厚度小于0.7mm。如本文所用，术语“光提取层”可以指光扩散膜，或者其他具有光提取效果的微结构，或者是具有光外耦合效应的薄膜镀层。光提取层可以设置于oled的基板表面，也可以在其他合适的位置，例如介于基板和阳极之间，或者有机层与阴极之间，阴极与封装层之间，封装层表面，等等。

如本文所用，“顶部”意指离基板最远，而“底部”意指离基板最近。在将第一层描述为“设置”在第二层“上”的情况下，第一层被设置为距基板较远。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极和阳极之间存在各种有机层，仍可以将阴极描述为“设置在”阳极“上”。

根据本发明的一个实施例，公开了一种oled可穿戴设备，包括:

至少一个柔性oled发光面板，

外壳固定装置，

连接装置，

发光侧，

其中所述oled可穿戴设备穿戴于人体，并且所述发光侧基本上只朝向穿戴区域的人体发光。

根据本发明的一个实施例，所述柔性oled发光面板还包括一个或多个像素。

根据本发明的一个实施例，至少一个像素发射峰值波长在400-500nm之间的蓝光，或者峰值波长在500-580nm之间的绿/黄光，或者峰值波长在580-800nm之间的红光，或者峰值波长在800-1500nm的近红外光。

根据本发明的一个实施例，所述柔性oled发光面板发射光谱的峰值位于400nm到1500nm之间。

根据本发明的一个实施例，还包含多个柔性oled发光面板，其中至少一个柔性oled发光面板发射峰值波长在400-500nm之间的蓝光，或者至少一个柔性oled发光面板发射峰值波长在500-580nm之间的绿色/黄色光，或者至少一个柔性oled发光面板发射峰值波长在580-800nm之间的红光，或者至少一个柔性oled发光面板发射峰值波长在800-1500nm之间的近红外光。

根据本发明的一个实施例，还包含多个柔性oled发光面板，其中至少一个柔性oled发光面板发射峰值波长在580-700nm之间的光，和/或至少一个柔性oled发光面板发射峰值波长在630-800nm之间的光。

根据本发明的一个实施例，还包含多个柔性oled发光面板，其中至少两个柔性oled发光面板之间的间隙沿弯曲方向。

根据本发明的一个实施例，还包括附着到柔性oled发光面板的一侧或两侧的盖膜，其中盖膜是以下中的一种或其组合：柔性印刷电路板，支撑膜和/或光提取层。

根据本发明的一个实施例，其中外壳固定装置还包括以下中的一个或多个：电线，无线通信组件，电池，传感器和/或电子控制器。

根据本发明的一个实施例，所述设备是面膜。

根据本发明的一个实施例，所述设备是眼罩。

根据本发明的一个实施例，所述设备是减重带。

根据本发明的一个实施例，所述设备是增发帽。

根据本发明的一个实施例，所述设备是文胸。

根据本发明的一个实施例，公开一种可穿戴oled设备在医疗或美容方面的应用，使用上述可穿戴oled设备。

柔性oled是可穿戴医疗设备的关键。柔性oled可以制备在各种柔性基板上，包括但不局限于，聚酰亚胺(pi)，聚对苯二甲酸乙二酯(pet)，聚萘二甲酸乙二醇酯(pen),金属箔，织物，皮革，纸张等。对于面膜或眼膜这类的应用，器件希望能够完全贴合，所以基板可以为pi，pet，pen，且厚度不超过0.3mm。当用于减肥带时，基板可以是pi，pet，pen，皮革或织物，厚度不超过1mm。平坦层可以涂布在基板的制备面，即将涂布oled的一面。基板可以在制备面涂布上薄膜封装层，或者在两面都涂上。一层阳极被沉积在基板上，并通过掩模版或者光刻板完成图形化。多层有机层会涂在已布有阳极的基板上，紧跟着是金属沉积作为阴极。另一种方案中，一层或多层功能层可以印刷在柔性基板上。阳极，有机层，阴极构成了一个基本的oled器件。制备阳极，有机层，阴极的材料和方法为该领域内技术人员所熟知。薄膜封装层可以添加在阴极之上。薄膜封装层可以是一层无机层，或者更优选的是有机无机层交替组合。至少一对接触电极，包括至少一个阴极和一个阳极，延伸于封装区域外以供外部电驱动。柔性印刷电路板(fpc)可以事先印刷出用于连接柔性oled至外部驱动或内部连接多个oled的电路。fpc板可以用导电胶电黏合到oled接触电极上。将柔性oled组装到fpc上请详见申请cn201810572632.3，以全文引用的方式并入。在一些实施例中，外部驱动可以通过在电接触上焊接电线实现。光扩散膜可以添加到柔性oled的发光面。支撑膜可以添加到柔性oled的非发光面。一个基本oled器件加上封装层和外部驱动方案，配合可选的光扩散膜，fpc板以及支撑膜，构成了一块oled发光面板。柔性oled的制造为该领域内技术人士所熟知，并不仅仅局限于上述描绘。

一种基本的柔性oled发光面板的截面示意图在图3a中所示。柔性oled发光面板300包含了基板301，一个oled器件310，一对接触电极303与oled器件310电连接，一层封装层302但把接触电极303暴露，一个黏合结构304将一对接触电极303与外部驱动电路连接。oled器件310可以是底发光器件，或顶发光器件。封装层302优选是薄膜封装层，例如薄玻璃，无机层单层，或有机和无机层的交替层。一对接触电极可以包括至少一个阳极接触和一个阴极接触。可以将前盖膜305添加到基本的柔性oled发光面板，如图3b所示。前盖膜305可以是柔性印刷电路(fpc)板，在其上印刷了预先设计的电路并且通过黏合结构304电连接到oled器件310。在另一种方案中，黏合结构304可以是fpc框，而前盖膜305可以是一张塑料薄膜提供机械支持。前盖膜305也可以包括光提取层。当oled器件310是顶发光时，前盖膜305在发光区域可以是透明的。前盖膜305可以是以上所述的组合。额外的薄膜封装层306可以涂布在基板301的一面或者两面，如图3c所示。前盖膜也可以涂覆额外的薄膜封装层306，但是此处图中并未显示。在图3d中，后盖膜307被覆盖到基板301。后盖膜307可以用于机械支撑。当柔性oled是底部发光器件时，后盖膜307可以是光提取层。后盖膜307可以是上述的组合。这种柔性oled发光面板将是以下的医疗发光设备的基础。

第一个实施例：

这里我们公开了佩戴在身体周围的oled医疗设备，其具有辅助减肥和/或伤口愈合的医疗效果。图4中示出了oled医疗设备的平面图。oled医疗设备400包括外壳固定装置401，柔性oled发光面板402和连接结构406。所述设备还包含发光侧404和不发光侧405。在这个图中，发光侧404是从观察平面出来，而非发光侧405是进入观察平面。外壳固定装置401可以是前盖膜(例如图3b中的层305)，或后盖膜(例如图3d中的层307)，或两者的组合。在另一种方案中，柔性oled发光面板402本身可以包含前盖膜305，或后盖膜307，或两者的组合，并且外壳固定装置401可以是附加的单面或双面薄膜以包围面板。外壳固定装置401的材料可以是，但不限于，塑料，织物，皮革，合成材料，人造皮肤，等等。外壳固定装置401可以塑封到柔性oled发光面板402上，或是通过加热，加压或是激光融化方式黏结。外壳固定装置401的材料优选能安全地与人体皮肤接触的。连接结构406可以是一对弹性带，其有助于将设备包裹在人体周围，例如腰部，手臂和大腿区域。可以使用其他连接结构，例如图5中绘制的结构。oled医疗设备500可以包含基板501，柔性oled发光面板502，发光侧504(从观察平面出来)和非发光侧505(进入观察平面)。在设备500的发光侧504，存在连接结构503，而在不发光侧505，存在与连接结构503配合的对应连接结构506，使得该装置可以形成闭环。注意，图4中的弹性带406和图5中的一对连接结构503和506的图示仅用于说明目的，这里可以应用任何类型的连接技术。柔性oled发光面板402可以通过嵌入在外壳固定装置401中的电线或fpc板来驱动。另外，弹性带406可以包括用于驱动oled器件的电线，无线通信设备，传感器，控制器和/或电池。在另一种方案中，上述电子元件可以集成到基板中，只要它不干扰发光即可。

在一些实施例中，如图6所示，oled医疗设备600可以包含多个柔性oled发光面板602和外壳固定装置601(连接结构类似于上面描述的那些，因此未在图中示出)。这里，发光侧605从观察面出来，而非发光侧604进入观察面。这些柔性oled发光面板602可以独立驱动，也可以依照发光颜色按组驱动。这种配置生产的器件具有较小有效面积从而获得高良率，以及灵活的装箱和分拣高性能oled发光面板的优点。另外，如果该设备沿x方向弯曲，则至少两个发光区域可沿x方向具有间隙，以便于小的弯曲半径。在另一种方案中，柔性oled发光面板602可以包含多个像素，同样这些像素可以独立驱动也可以按发光颜色安组驱动。这种像素化发光设备的另一个优点是局部治疗。例如，当用于减肥带，人们可能只想治疗侧腹肌，在这种情况下，可以围绕他的腰部佩戴整个装置，但是仅打开与腰部侧面接触的发光像素。这节省了能量并延长了设备的寿命。在另一种情况下，该设备可以缠绕在伤口上，并且可以只覆盖伤口区域的像素被点亮。而且，这种像素化设备可以实现多功能治疗。例如，像素602还可以包括至少一个像素发射蓝光，其峰值波长在400-500nm之间，至少一个像素发射绿色/黄色光，其峰值波长在500-580nm之间，并且至少一个像素发射红光，其峰值波长在580-800nm之间。当佩戴oled医疗设备时，可以打开绿色/黄色像素用于伤口愈合，并且打开红色像素以减轻重量。在一些其他实施例中，像素602可以进一步包括至少一个像素发射峰值波长在580-700nm之间的光，并且至少一个像素发射峰值波长在630-800nm之间的光。利用两个红色像素有助于实现深红色或近红外发光，同时保持良好的器件寿命。

在使用时，oled医疗设备可以佩戴在使用者的腹部，腰部，大腿，手臂或任何其他期望的治疗区域上，其中发光侧与人体皮肤近距离接触。这与用作时尚珠宝的fraunhofer手镯或用于佩戴者观看的可穿戴显示是根本不同的(pang,proceedingsofspie(2011)invitedpaper,7956,79560j-1.)。生物传感器可以组装在设备中，优选地在外壳固定装置中，以监测用户的身体能力，例如瘦脂质量比，重量变化，葡萄糖水平等。此外，还可以集成无线通信设备，使得可以控制发光并与其他电子设备连接，例如用户的电话，智能手表，计算机等。生物传感器收集的信息可以显示在其他设备上，并且对oled医疗设备的功率或强度实现动态控制。

第二实施例

在该实施方案中，我们公开了具有医学治疗的oled面膜。如图7所示，oled面膜700具有外壳固定装置701和柔性oled发光面板702。与第一实施例中的那些类似，外壳固定装置701可以是前盖膜，后盖膜或两者的组合。在另一种方案中，柔性oled面板702可以已经包括前后盖膜中的一个或两个，并且外壳固定装置701可以是附加的支撑膜。同样，虽然这里作为一个部件绘制，但oled面板702可以是像素化的。孔洞703可包括但不限于眼睛区域、鼻子区域和嘴部区域。当从2d片材转换到3d保形面膜时，可以存在诸如附加切口704以辅助面膜的扩展。注意，孔洞703和切口704仅在此处示例，并且这种结构的设计在本领域技术人员中是公知的。这些切口可以通过激光切割实现。连接结构由图7中的耳钩705表示。或者，可如前面描述的那样使用头带，但这里未示出。这里，发光侧是706，其从观察平面出来，而非发光侧707，其进入观察平面。在使用时，使用者佩戴oled面膜，使发光侧706朝向面部。在其他实施例中，两半镜面oled面膜可以接合在一起以形成一个整体。驱动方案可以集成在如上所述的连接结构或外壳固定装置中。

该oled面膜可以提供如下可能的治疗效果，但不局限于：

1.在发光波长>580nm时，刺激胶原蛋白生长，增加抗疲劳，激发细胞新陈代谢；

2.在发光波长<500nm时，消除粉刺炎症：抗菌，消炎，再生，抑制皮脂分泌，有抗衰老效果；

3.在发光波长在500–580nm时，平衡色素，减缓细纹，给衰老的肌肤补充营养，加速伤口愈合；

4.在发白光时，仿日光减缓时差反应。

第三实施例

接下来，我们公开了具有医疗效果的oled眼罩。图8展示了这种oled眼罩的示例。oled眼罩800包括外壳固定装置801，柔性oled面板802和弹性带803。oled眼罩还包括发光侧804(从平面出来)和非发光侧805(进入平面)。眼罩800可以包括一片柔性oled面板802，或者，两个发光区域802可以来自两个单独的柔性oled面板并且在中间连接在一起。这两个发光区域802可以并联电驱动。同样，弹性带803可包括用于外部驱动和电池的电线或电缆。控制器和无线通信设备可以进一步组装在眼罩中以提供远程控制。类似地，柔性oled面板802还可以包括rgboled像素。

该oled眼罩可以提供如下可能的医疗效果，但不局限于：

1.在发白光时，仿日光减缓时差反应；

2.在发光波长>580nm时，促进睡眠环境；

3.减压并提供轻松感；

4.在发光波长>580nm时，刺激胶原蛋白生长，增加抗疲劳，激发细胞新陈代谢；

5.在发光波长<500nm时，消除粉刺炎症：抗菌，消炎，再生，抑制皮脂分泌，有抗衰老效果；

6.在发光波长在500–580nm时，平衡色素，减缓细纹，给衰老的肌肤补充营养，加速伤口愈合。

第四实施例

另外，我们继续在这里描述一种使用了柔性oled发光面板的增发帽。类似于前面的应用，这里的oled设备包含嵌套在外壳固定装置的一个或多个柔性oled发光面板，以及连接装置。同样，它具有一个发光侧和一个非发光侧。这件oled设备是像帽子一样被戴在使用者头部，并使得发光侧朝向头部，发出被认为可以刺激毛发生长的红色或深红色的光。外壳固定装置可以做成类似帽子的式样。在另一种方案中，粘合剂可以被提供在oled发光面板的非发光侧，使得它可以事先被黏贴在普通帽子的内部。一个使用者可以一边戴着这顶集成了oled的帽子，一边进行增发治疗而不被察觉。

第五实施例

最后，我们在这里描述一种使用了柔性oled发光面板的保健文胸。同样的，这里的oled设备包含嵌套在外壳固定装置的一个或多个柔性oled发光面板，以及连接装置。它具有一个发光侧和一个非发光侧。使用时，发光侧发出的光朝向人体。这里，外壳固定装置可以是普通文胸的样式，而柔性oled发光面板主要集中在乳房区域，以及/或者腋下区域。肩带和背部绑带都可以提供电路连接和驱动。这种保健文胸可能有的医疗美容效果，包括但不局限于丰胸，提升胸部，胸部塑形，防止乳腺增生，减缓乳腺炎等作用。

应当理解，这里描述的各种实施例仅作为示例，并无意图限制本发明的范围。因此，如本领域技术人员所显而易见的，所要求保护的本发明可以包括本文所述的具体实施例和优选实施例的变化。本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代，而不脱离本发明的精神。应理解，关于本发明为何起作用的各种理论无意为限制性的。