自消毒电子设备制造技术

一种自消毒电子设备(1)，例如包括波导结构(3)和辐射源(4)，所述辐射源(4)用于将紫外光谱内的电磁辐射(R)发射到所述波导结构(3)中。所述波导结构(3)叠加在设备表面(2a)上，并且包括波导层(5)，所述波导层(5)具有面向周围空气的第一界面(5a)和面向所述设备表面(2a)的第二界面(5b)。所述波导层(5)用于使所述电磁辐射(R)在所述波导层(5)内传播，并且使所述电磁辐射(R)产生的消逝场(F)穿透所述第一界面(5a)并在所述波导层(5)内传播时进入所述空气。所述消逝场(F)通过杀灭病毒和细菌等，对所述第一界面(5a)进行消毒。所述电子设备连续进行消毒，并且完全不依赖于人工或其它外部设备。备。备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自消毒电子设备


[0001]本专利技术涉及一种包括外部设备表面的电子设备，该设备表面通过辐射进行消毒。

技术介绍

[0002]受到病毒或细菌污染以及人类接触的表面可以通过所谓的间接接触感染传播病毒或细菌。电梯按钮或键盘等位置固定且一定程度上为公共使用的电子设备极有可能受到此类污染，但智能手机和平板电脑等一定程度上为个人使用的便携式电子设备也存在严重的污染隐患。
[0003]目前，电子设备通过手工消毒或手动涂抹液体消毒剂进行消毒，或通过放置在某种消毒设备中进行半自动消毒。手动消毒既耗时又低效，并可能导致最终消毒效果参差不齐。使用设备进行的半自动消毒在一定程度上仍然需要人工操作，甚至可能由于需要消毒的设备的大小和/或位置而无法进行消毒。此外，当通过辐射(例如，紫外(ultraviolet，UV)光)进行消毒时，由于辐射剂量和暴露时间相关问题，因此出于健康考虑，需要在外壳等完全封闭的环境中进行消毒。
[0004]此外，不会连续执行这些消毒过程，并且也不可能在每个使用实例之间进行消毒。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有改进的卫生特征的电子设备。上述和其它目的通过独立权利要求请求保护的特征实现。根据从属权利要求、说明书以及附图，其它实现方式是显而易见的。
[0006]根据第一方面，提供了一种自消毒电子设备，所述自消毒电子设备包括表面元件，所述表面元件包括设备表面，例如外显示器或后盖表面。所述电子设备还包括：波导结构，叠加在所述设备表面上，使得所述设备表面的主平面和所述波导结构的主平面平行延伸；辐射源，用于将紫外光谱内的电磁辐射发射到所述波导结构中。所述波导结构包括波导层，所述波导层具有面向周围空气的第一界面和面向所述设备表面的第二界面。所述波导层用于使所述电磁辐射在所述波导层内沿与所述主平面平行的第一方向传播，以使所述电磁辐射产生的消逝场穿透所述第一界面进入所述空气，所述消逝场对所述第一界面进行消毒。所述消逝场沿垂直于所述第一方向且远离所述设备表面的第二方向穿透所述第一界面。
[0007]该方案使紫外辐射穿过所述波导结构的整个区域，随后使紫外辐射分布到所述电子设备的整个外表面上。所述波导结构基本上将所述紫外辐射限制在所述电子设备内部，所述紫外辐射在所述波导层外部距离非常小的情况除外。所述电子设备连续进行消毒，并且完全不依赖于人工或其它外部设备。此外，由于所述波导结构设置在所述电子设备外部，因此对所述电子设备的其它部件的布置影响很小。
[0008]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述波导结构包括多个层，其中，所述层的主平面彼此平行延伸，并且与所述波导结构的所述主平面平行延伸。通过使所述波导结构及其各层延伸，从而使得辐射路径与主设备表面平行，所述波导结构可以具有非常低
的高度，而不会显著影响所述设备的总厚度。
[0009]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波导结构还包括粘附层，所述粘附层用于将所述波导结构粘附到所述设备表面，以便于所述波导结构简单、可靠且均匀地附着到所述设备表面。
[0010]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波导层包括辐射输入端，所述电磁辐射在所述辐射输入端进入所述波导层。
[0011]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述电磁辐射的波长优选地位于100nm到400nm之间，更优选地位于190nm到280nm之间，所述波长在杀灭病毒或细菌方面最高效。
[0012]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，从所述第一界面到所述周围空气中的所述消逝场的平均穿透深度对应于在0.5倍波长到2倍波长范围内的所述波长。到所述周围空气的几百纳米距离足以杀灭任何病毒或细菌，而不会影响用户的健康。
[0013]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述辐射源是紫外发光二极管(优选地，低压紫外发光二极管)、高强度紫外灯、超发光二极管和激光二极管中的一个。
[0014]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波导结构还包括波导包覆层，所述波导包覆层设置在所述波导层的所述第二界面与所述设备表面和所述粘附层中的一个之间，所述波导包覆层用于最小化所述第二界面上的吸收损耗。
[0015]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波导包覆层包含折射率低于所述波导层的材料。折射率的差异有利于高效传输辐射。
[0016]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波导包覆层包含膜层或原子层沉积，从而实现尽可能薄但仍然有效的层。
[0017]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波导包覆层的折射率为1.3至1.5，所述波导层的折射率为1.5至2.5。
[0018]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波导包覆层包含CaF和MgF中的至少一种。
[0019]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波导层包含熔融硅石、尖晶石、蓝宝石和CaCO3中的至少一种。此类硬质陶瓷材料具有较高的抗机械损伤性和耐磨性，并且能够实现持久、有效的消毒。此外，所述消毒过程可以很容易地通过电子设备进行监测和控制。
[0020]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波导层包含使其辐射损耗小于10dB/cm(优选地，小于1dB/cm)的材料。
[0021]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波导结构还包括电磁辐射感测装置，所述电磁辐射感测装置至少部分地设置在所述波导层的所述第二界面与所述设备表面和所述粘附层中的一个之间，优选地，设置在所述波导包覆层与所述设备表面或所述粘附层之间。所述感测装置用于检测所述紫外光谱内的电磁辐射，并产生已检测到所述电磁辐射的指示，从而能够检测到任何不必要的紫外辐射泄漏。
[0022]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述感测装置包括感测层和光探测器；所述感测层用于在可见或近红外光谱内产生电磁辐射，并将所述可见或近红外光谱辐射传输到所述光探测器。这样可以自动、连续地进行检测，并且根据需要在不被察觉或被察
觉的情况下检测泄漏。
[0023]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述自消毒电子设备还包括控制和监测系统，所述控制和监测系统可操作地连接至所述波导结构并用于控制和/或监测所述辐射源发射的电磁辐射，使得所述消毒过程完全自动且以连续模式执行。
[0024]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述表面元件包括用户触摸功能，所述控制和监测系统用于去激活所述辐射源，以响应用户激活所述用户触摸功能和/或响应所述光探测器检测到所述可见或近红外光谱辐射。这有利于避免人体皮肤直接接触紫外辐射，因为当使用所述设备和/或触摸所述设备表面时，可以关闭所述辐射源。
[0025]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述控制和监测系统用于对所述感测装置检测到的电磁辐射产生的信号进行调制和/或滤波，使得与环境电磁辐射对应的信号可以与所述辐射源发射的电磁辐射对应的信号区分开来，从而使所述感测装置不会记录太阳发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自消毒电子设备(1)，其特征在于，包括：
‑
表面元件(2)，包括设备表面(2a)；
‑
波导结构(3)，叠加在所述设备表面(2a)上，使得所述设备表面(2a)的主平面(P1)和所述波导结构(3)的主平面(P2)平行延伸；
‑
辐射源(4)，用于将紫外光谱内的电磁辐射(R)发射到所述波导结构(3)中；所述波导结构(3)包括：
‑
波导层(5)，具有面向周围空气的第一界面(5a)和面向所述设备表面(2a)的第二界面(5b)；所述波导层(5)用于使所述电磁辐射(R)在所述波导层(5)内沿与所述主平面(P1、P2)平行的第一方向(D1)传播，以使所述电磁辐射(R)产生的消逝场(F)穿透所述第一界面(5a)进入所述空气，所述消逝场(F)对所述第一界面(5a)进行消毒。2.根据权利要求1所述的自消毒电子设备(1)，其特征在于，所述波导结构(3)还包括粘附层(6)，所述粘附层(6)用于将所述波导结构(3)粘附到所述设备表面(2a)。3.根据权利要求1或2所述的自消毒电子设备(1)，其特征在于，所述电磁辐射(R)的波长(L)优选地位于100nm到400nm之间，更优选地位于190nm到280nm之间。4.根据权利要求3所述的自消毒电子设备(1)，其特征在于，从所述第一界面(5a)到所述周围空气中的所述消逝场(F)的平均穿透深度(d)对应于0.5L到2L范围内的所述波长(L)。5.根据上述权利要求中任一项所述的自消毒电子设备(1)，其特征在于，所述波导结构(3)还包括波导包覆层(7)，所述波导包覆层(7)设置在所述波导层(5)的所述第二界面(5b)与所述设备表面(2a)和所述粘附层(6)中的一个之间，所述波导包覆层(7)用于最小化所述第二界面(5b)上的吸收损耗。6.根据权利要求5所述的自消毒电子设备(1)，其特征在于，所述波导包覆层(7)包含CaF和MgF中的至少一种。7.根据上述权利要求中任一项所述的自消毒电子设备(1)，其特征在于，所述波导层(5)包含熔融硅石、尖晶石、蓝宝石和CaCO3中的至少一种。8.根据上述权利要求中任一项所述的自消毒电子设备(1)，其特征在于，所述波导结构(3)还包括电磁辐射感测装置(8)，所述电磁辐射感测装置(8)至少部分地设置在所述波导层(5)的所述第二界面(5b)与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：托尔斯滕，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：