具有嵌入光源的照明多层结构制造技术

用于电子设备的多层组件(100、200、300)，包括基底膜(202)，其被配置为在其至少第一侧上容纳电子器件(210、212、214)，所述膜具有第一侧和第二侧，若干光源(214)在基底膜(202)的第一侧上，并且被配置为发射预定频率或频率带的光，在基底膜(202)的第一侧上成型的塑料光导层(204)并且至少部分地嵌入光源(214)，塑料光导层(204)是光学上至少半透明的材料，其中塑料光导层(204)配置成透射由嵌入光源(214)发射的光，使得透射光在光导层(204)内传播并经由与嵌入光源基本上相对的其外部表面从其向外耦合，以及掩模层(106)设置在塑料光导层(204)的外部表面上，含有基本上不透明的材料以阻挡包括光源(214)的多层结构的至少一些内部构件的外部可见，其中掩模层(106)限定窗口(116、116A、116B)，用于使由嵌入光源(214)发射并在塑料光导层内传播的光穿过掩模层(106)朝向环境，光源(214)、掩模层(106)和相关窗口(116、116A、116B)相互配置，使得至少在从组件外部的选定视角(220)内没有通过窗口到光源(214)的直接视线(LOS)路径。提出了一种制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有嵌入光源的照明多层结构
通常，本专利技术涉及与电子器件、相关设备有关的多层结构和制造方法。尤其是，但不排他地，本专利技术涉及在多层结构内提供整体(完整的)照明解决方案。
技术介绍
通常，在例如电子器件和电子产品背景下(诸如各种电子设备)存在多种不同的堆叠组件和结构。在共同结构中堆叠电子器件和其他元件背后的动机可能与相关使用背景一样多样化。相对地，通常寻求在例如制造过程或物流(组织工作、统筹安排)方面的节省尺寸、节省(减轻)重量、节省成本、可用性有益或者仅仅有效地集成部件，当所得到的优化解决方案最终呈现多层性质时。反过来，相关联的使用情形可以涉及产品包装或食品罩、设备壳体的视觉设计、可穿戴电子器件、个人电子设备、显示器、检测器或传感器、车辆内饰、天线、标签、车辆以及尤其是自动电子器件等。电子器件诸如电子部件、IC(集成电路)和导体通常可以通过多种不同的技术设置到基底元件上。例如，现成电子器件诸如各种表面安装设备(SMD)可以安装在基底表面上，其最终形成多层结构的内部或外部界面层。另外，属于术语“印刷电子器件”的技术可以应用于直接和增材地实际制作电子器件到相关联的基底。在该背景中，术语“印刷”是指能够通过基本上增材印刷过程从印刷物质制作电子器件/电气元件的各种印刷技术，包括但不限于丝网印刷、柔性版印刷和喷墨印刷。所使用的基底可以是柔性的并且印刷有有机的材料，然而，情况并非总是如此。基底诸如塑料基底膜可以经受处理，例如，(热)成形或成型。实际上，使用例如注射成型塑料层可以设置在膜上，然后可能嵌入若干元件，诸如在膜上存在的电子部件。塑料层可具有不同的机械、光学、电学等特性。所获得的多层或堆叠结构可以被配置用于各种目的，这取决于所包括的特征，诸如电子器件以及预期的使用情形和相关的使用环境。例如，它可以包括连接特征，诸如锚爪类型突起，用于与主体元件的相容凹槽耦接，反之亦然。偶尔应该为不同的元件、表面或设备提供照明能力，其可能承受例如装饰/美感或功能性(诸如引导或指示性的)的动机。例如，元件或设备的环境应泛光照明，以在夜间期间的昏暗或黑暗中增加可见度，这可以，反过来能够无故障地执行通常需要相对高的光舒适度的各种人类活动，诸如进行步行或阅读。可替代地，可以应用照明来警告或通知不同方，关于例如主体元件或连接的远程设备的状态，经由不同的警告或指示光。然而，照明可以使主体元件具有所需的外观以及视觉上强调其某些特征，通过提供例如其上具有所需颜色的较亮区域。因此，还可以应用照明来指示设备的用户关于例如设备表面上的不同功能特征(诸如键、开关、触敏区域等)的位置，或者关于照明特征下面的实际功能。因此，结合不同的结构和设备存在大量用于照明的使用情况。然而，由于照明可能不是相关联产品中最高优先级或最重要的关键或唯一特征，并且它实际上可以仅被视为补充的可选特征，提供所需的照明效果的光特征的设计和实现应当适当执行。重量和尺寸需求、提高的功耗、额外的设计考虑、新的处理步骤以及通常增加的制造阶段的整体复杂性以及由此产生的产品都是许多缺陷的示例，这些缺陷容易变得具体化，由于在目标解决方案中采用光特征的副作用。然而，光效果的出现和例如光元件的可察觉性是另一问题。在某些应用中，光源应保持隐藏或微弱地显露，或者光效果应相当微妙，没有热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少减轻与在将被设置有光特征的各种电子设备或其他主体元件的背景下的现有解决方案相关联的一个或多个上述缺陷。该目的通过根据本专利技术的多层组件和相关制造方法的实施方式来实现。根据本专利技术的一个实施方式，一种用于电子设备的多层组件包括：优选为柔性的基底膜，被配置为容纳电子器件，诸如传导迹线和电子部件，例如SMD(表面安装设备)，至少在其第一侧上，所述膜具有第一侧和第二侧，若干光源，优选LED，设置在基底膜的第一侧上，并配置成发射预定频率或频率带的光，优选地包括或基本上限于可见光，成型塑料光导层，设置在基底膜的第一侧上并至少部分地嵌入光源，塑料光导层是光学上至少半透明的、可选地透明的与预定频率或带有关的材料，其中塑料光导层被配置为透射由嵌入光源发射的光，使得透射光在光导层内传播，并且从塑料光导层经由其与嵌入光源基本上相对的外部表面向外耦合，以及掩模层，设置在塑料光导层的外部表面上，含有基本上不透明的材料，以阻挡包括光源的多层结构的至少一些内部构件的外部可见，其中掩模层限定用于使由嵌入光源发射并在塑料光导层内传播的光穿过掩膜层朝向环境的窗口，光源、掩模层和相关窗口相互配置，使得至少在从组件外侧的选定视角内，优选地包括与掩模层的表面法线的零角度，没有直接视线(LOS)路径通过窗口至光源和可选地另外的电子器件。根据另一个实施方式，一种建立用于电子设备的多层组件的方法，包括获得优选为柔性的基底膜，配置为在其至少第一侧上容纳电子器件，所述膜具有第一侧和第二侧，在基底膜的第一侧上提供若干光源，所述光源被配置为发射预定频率或频率带的光，将塑料光导层成型在基底的第一侧上并因此至少部分地嵌入光源，塑料光导层是光学上至少半透明的、可选地透明的，与光的预定频率或带有关的材料，其中塑料光导层被配置为透射由嵌入光源发射的光，使得透射光在光导层内传播，并且从光导层经由其与嵌入光源基本上相对的外部表面向外耦合，以及将掩模层设置在光导层的外部表面上，含有基本上不透明的材料，以阻挡包括光源的多层结构的至少一些内部构件的外部可见，其中掩模层限定用于使由嵌入光源发射并在光导层内传播的光穿过掩膜层朝向环境的窗口，光源、掩模层和相关窗口相互配置，使得至少在从组件外侧的选定视角内没有直接视线路径通过窗口至光源和可选地另外的电子器件。可以提供包括组件的实施方式的设备诸如电子设备。该设备可以是便携式、手持式、可穿戴式、桌面式或其他类型的设备。例如，它可以是独立类型的或者该设备可以构成关于车辆的仪表板的更大整体的一部分。如本领域技术人员所理解的，本文提出的关于组件的实施方式的不同考虑可以作必要的修改而灵活地应用于方法的实施方式，反之亦然。根据实施方式，本专利技术的实用性源于多个问题。光特征，诸如光源和相关联光学器件、引导层、透镜、漫射器、准直器、棱镜、衍射元件、反射器、不透明/掩膜元件等可以巧妙地集成到共同组件中，该共同组件又进而可以建立主体设备或主体元件的至少一部分。适用的光源包括不同的印刷光源，诸如OLED和更常规的可安装部件，诸如LED，两者都是相似的。由此创建的照明效果可以承受例如美感/装饰、指示性、指导性和/或警告功能。通过适当配置光源、中间元件和窗口，包括例如掩膜层相对于嵌入的光源和光导层的定位，向外耦合的光可以看起来非常均匀，而掩膜层从外部观看者隐藏丑陋的电子器件，诸如光源。然而，组件可以呈现选定的外观或例如对观看者(诸如操作者)可触觉感知的，通过配置表面图形、嵌入图形(例如可以通过窗口仍然可见)，具有不同表面轮廓的表面材料、一般形状等。所获得的结构通常可以保持相对轻、薄和能量有效(节能)。嵌入光电子器件诸如光源或传感器与光导之间的光学耦合可以是强的，具有低损耗并且没有实质上的伪影。然而，通过构造，组件可以相当简单且紧凑，这通常转化为耐用性和其他有用的东西。相关联的制造过程的相对简单性产生的其自身拥有的好处是关于例如相关的相当耐用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于电子设备的多层组件(100、200、300)，包括优选为柔性的基底膜(202)，配置为在其至少第一侧上容纳电子器件(210、212、214)，所述膜具有所述第一侧和第二侧，多个光源(214)，设置在所述基底膜(202)的第一侧上，并配置成发射预定频率或频率带的光，优选地包括或基本上限于可见光，成型塑料光导层(204)，设置在所述基底膜(202)的所述第一侧上并至少部分地嵌入所述光源(214)，所述塑料光导层(204)是光学上至少半透明的、可选地基本上透明的与预定频率或带有关的材料，其中所述塑料光导层(204)被配置为透射由嵌入的所述光源(214)发射的光，使得透射光在所述光导层(204)内传播，并且经由与嵌入的所述光源基本相对的其外部表面从所述塑料光导层(204)向外耦合，以及掩模层(106)，设置在所述塑料光导层(204)的外部表面上，含有基本上不透明的材料，以阻挡包括所述光源(214)的多层结构的至少一些内部构件的外部可见，其中所述掩模层(106)限定窗口(116、116A、116B)，用于使由嵌入的所述光源(214)发射的并在所述塑料光导层内传播的光穿过所述掩膜层(106)朝向环境，所述光源(214)、掩模层(106)和相关窗口(116、116A、116B)相互配置，使得至少在从所述组件外侧的选定视角(220)内，优选地包括与所述掩模层的表面法线的零角度，基本上没有通过所述窗口(116、116A、116B)到达所述光源(214)和可选地另外的电子器件(210、212)的直接视线(LOS)路径。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.13 US 62/321,7691.用于电子设备的多层组件(100、200、300)，包括优选为柔性的基底膜(202)，配置为在其至少第一侧上容纳电子器件(210、212、214)，所述膜具有所述第一侧和第二侧，多个光源(214)，设置在所述基底膜(202)的第一侧上，并配置成发射预定频率或频率带的光，优选地包括或基本上限于可见光，成型塑料光导层(204)，设置在所述基底膜(202)的所述第一侧上并至少部分地嵌入所述光源(214)，所述塑料光导层(204)是光学上至少半透明的、可选地基本上透明的与预定频率或带有关的材料，其中所述塑料光导层(204)被配置为透射由嵌入的所述光源(214)发射的光，使得透射光在所述光导层(204)内传播，并且经由与嵌入的所述光源基本相对的其外部表面从所述塑料光导层(204)向外耦合，以及掩模层(106)，设置在所述塑料光导层(204)的外部表面上，含有基本上不透明的材料，以阻挡包括所述光源(214)的多层结构的至少一些内部构件的外部可见，其中所述掩模层(106)限定窗口(116、116A、116B)，用于使由嵌入的所述光源(214)发射的并在所述塑料光导层内传播的光穿过所述掩膜层(106)朝向环境，所述光源(214)、掩模层(106)和相关窗口(116、116A、116B)相互配置，使得至少在从所述组件外侧的选定视角(220)内，优选地包括与所述掩模层的表面法线的零角度，基本上没有通过所述窗口(116、116A、116B)到达所述光源(214)和可选地另外的电子器件(210、212)的直接视线(LOS)路径。2.根据权利要求1所述的组件，还包括在所述掩模层上的保护覆盖层(108)。3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述覆盖层是关于所述光源(214)的频率或频率带基本上光学透明的材料，或者限定没有材料的窗口(116C)，诸如通孔，或者关于所述光源的所述频率或带，基本上是光学半透明的或透明的材料。4.根据权利要求1所述的组件，还包括在所述基底膜的所述第二侧上的底部层(218)。5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述底部层含有附接特征或由所述附接特征建立，可选地包括粘着剂或机械固定结构，用于将所述组件固牢到主体设备或主体元件。6.根据任一前述权利要求所述的组件，其中，至少所述基底膜看起来形成为三维、非平面形状。7.根据任一前述权利要求所述的组件，其中，所述窗口是通孔。8.根据权利要求1-6中任一项所述的组件，其中，所述窗口包括关于所述频率或带的基本上光学半透明或透明的材料。9.根据任一前述权利要求所述的组件，其中，所述窗口限定光学漫射器。10.根据任一前述权利要求所述的组件，其中，所述窗口限定至少一个照明元件，所述照明元件选自由以下组成的组：图形图案、文本、符号、数字和图。11.根据任一前述权利要求所述的组件，其中，与所述窗口相关联的照度、亮度或发光强度基本上恒定，以便为所述环境提供均匀的照明。12.根据任一前述权利要求所述的组件，其中，所述基底膜含有关于所述频率或带的基本上光学半透明或透明的材料。13.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：安蒂·克拉宁，米科·海基宁，
申请(专利权)人：塔科图特科有限责任公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI