用于制造多层体的方法和多层体技术

提供具有第一表面(2A、2B、2、3A、3B)和第二表面(2A、2B、2、3A、3B)的单层或多层的基底(2)，提供一个或多个传感器膜(3)，所述一个或多个传感器膜分别包括至少一个传感器膜(30)并且具有第一表面(2A、2B、2、3A、3B)和背离所述第一表面(2A、2B、2、3A、3B)的第二表面(2A、2B、2、3A、3B)，将所述一个或多个传感器膜(3)施加到基底(2)的第二表面(2A、2B、2、3A、3B)上，使得相应传感器膜(3)的第一表面(2A、2B、2、3A、3B)至少局部地贴合在基底(2)的第二表面(2A、2B、2、3A、3B)上，使包括所述基底(2)和施加到基底(2)的第二表面(2A、2B、2、3A、3B)上的所述一个或多个传感器膜(3)的层序列(4)这样热成型，使得在热成型中在基底(2)的第一表面(2A、2B、2、3A、3B)上构成表面浮雕结构(5)，所述表面浮雕结构通过所述一个或多个传感器膜(3)中的一个或多个传感器膜的造型(6)、尤其是轮廓和/或高程起伏确定；以及相应的使用所述方法制成的多层体(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造多层体的方法和多层体
本专利技术涉及一种用于制造多层体的方法以及一种多层体。
技术介绍
已知的是，应在塑料膜内提供传感器、尤其是触摸传感器。例如在DE102011111506A1中记载了这种的传感器膜。所述传感器膜具有载体膜，在该载体膜上施加有透明的导体线路(Leiterbahn)。通过这些导体线路相应的设置或者叠加而在传感器膜中构成电容式的触摸传感器。在使用这种传感器时可能必要或希望的是，将电气功能与其他的光学或装饰性的元素相结合。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种改进的用于制造多层体的方法和一种改进的多层体，所述多层体提供传感器功能。所述任务通过一种用于制造多层体的方法来解决，所述方法包括如下步骤：提供单层或多层的基底，所述基底具有第一表面和第二表面，提供一个或多个传感器膜，所述传感器膜分别包括至少一个传感器区域并且具有第一表面和背离所述第一表面的第二表面，将所述一个或多个传感器膜施加到基底的第二表面上，使得相应的传感器膜的第一表面至少局部地贴合在基底的第二表面上，使包括所述基底和施加到所述基底的第二表面上的所述一个或多个传感器膜的层序列热成型，使得在热成型时在基底的所述第一表面上构成表面浮雕结构，所述表面浮雕结构通过所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜的造型、尤其是轮廓和/或高程起伏确定。此外，所述任务通过一种多层体来解决，所述多层体包括具有第一表面和第二表面的单层或多层的基底以及一个或多个传感器膜，所述传感器膜分别包括至少一个传感器区域并且具有第一表面和背离所述第一表面的第二表面，所述一个或多个传感器膜设置在基底的第二表面上，相应的传感器膜的第一表面至少局部地贴合在基底的第二表面上，并且在基底的第一表面上成型有表面浮雕结构，所述表面浮雕结构通过所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜的造型、尤其是轮廓和/或高程起伏确定。这种用于制造多层体的方法以及这种多层体的突出之处在于，通过选择过程参数和多层体的组成部分、例如传感器膜的组成部分和/或基底的组成部分所使用的材料，在基底的背离传感器膜的第一表面上产生表面浮雕结构。这样，一方面通过基底保护所述传感器膜和所述传感器膜的传感器区域免受环境影响。由于所述基底是在与传感器膜结合之前单独制造的，因此对于所述基底能够相应地使用形状稳定的并且耐化学品的材料，所述材料在制造传感器膜时与这里为了制造精细脆弱的、用于提供传感器功能的导体线路而使用的方法并不兼容。此外，在制造基底时，也能够将另外的装饰性的设计元素引入所述基底中和/或施加到所述基底上，所述设计元素同样不必与制造传感器膜时的“敏感的”过程条件兼容。此外，通过根据本专利技术的方法实现了，在所述基底的背离传感器膜的表面中成型出相对于传感器膜配合精确地(passergenau)并且由此针对传感器功能设计的表面浮雕结构，基底的这个表面在用作操作表面时向所述传感器功能提供相应的保护或必要时提供相应的装饰性设计元素。相应的表面设计元素能够通过传感器膜“控制”。这里，不需要使用相应的附加的套准方法或者类似方法并且不必为了所述表面浮雕结构的成型而提供单独的压印模。相反地，能够在不需附加的过程技术上的耗费的情况下以简单的方式实现所述表面浮雕结构相对于传感器功能套准的布置。本专利技术的有利的设计方案在从属权利要求中说明。尤其是可以将所述一个或多个传感器膜中的至少一个传感器膜优选作为转印膜、层压膜、模内膜、标签、模内标签和/或传感器标签构成和/或提供。优选在提供所述一个或多个传感器膜中的至少一个传感器膜时修改所述至少一个传感器膜的造型、尤其是轮廓和/或高程起伏。此外，所述至少一个传感器膜的造型、尤其是轮廓和/或高程起伏通过至少一个表面浮雕结构的成型来修改，所述至少一个表面浮雕结构尤其是借助从热复制、紫外线复制、激光消融、压印、冲压、切割、注塑中选择的方法成型到所述传感器膜的一个或多个层中。此外优选的是，所述至少一个传感器膜的造型、尤其是高程起伏和/或轮廓通过将一个或多个元件施加到所述传感器膜的基膜上来修改，所述元件优选借助以下方法中的一个或多个方法来施加：印刷、尤其是油漆印刷和/或借助3D打印；浇注；层合或粘合单层或多层的膜元件，尤其是塑料标签；施加织物，尤其是玻璃纤维织物；施加纤维材料，尤其是有机纤维材料、背后注射；借助转印方法、尤其是热压印方法或冷压印方法施加所述一个或多个元件。此外，可以将一个或多个塑料标签和/或一个或多个功能元件作为一个或多个元件尤其是施加到所述传感器膜的基膜的第一表面上，所述基膜的第一表面优选朝向所述传感器膜的第一表面和/或所述基膜的第一表面优选部分地构成所述传感器膜的第一表面。这样，也可以将一个或多个塑料标签和/或一个或多个功能元件尤其是施加到在传感器膜的基膜的第一表面上施加的所述一个或多个塑料标签和/或功能元件中的一个或多个塑料标签和/或功能元件上。此外，优选将所述一个或多个塑料标签和/或功能元件在所述传感器膜的传感器区域内施加到基膜上，并且尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜的第一表面限定的平面上的情况下，与传感器区域完全或部分地重合。所述传感器膜也可以尤其是具有至少一个连接区域和/或至少一个接触区域，以用于接触、尤其是以用于电接触设置在所述传感器区域内的一个或多个传感器元件，并且优选可以将所述一个或多个塑料标签和/或功能元件在传感器膜的传感器区域内施加到基膜上并且尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜的第一表面限定的平面上的情况下，与传感器区域完全或部分地重合，但是优选不与传感器膜的所述连接区域和/或所述接触区域重合。此外，所述至少一个连接区域可以具有一个或多个接触区域，尤其是以用于电接触。优选的是，所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜仅由一个或多个传感器组成。但是，为了在基底的第一表面中构成所述表面浮雕结构，已经证实有利的是，尤其是所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜由多个层构成。这种层优选从相应传感器膜的第一表面出发按任意的顺序包括一个或多个塑料标签和/或一个或多个功能元件，所述一个或多个功能元件中的一个或多个功能元件构造成3D元件或者构造成在所有的空间方向上延伸的功能元件。此外，尤其是所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜也可以包括另外的、优选印刷的一个或多个触觉元件(Haptikelement)。这里，触觉元件尤其是具有能够触觉感知的结构或者其它特性。在此，所述一个或多个触觉元件中的一个或多个触觉元件构造成沿所有空间方向延伸的功能元件和/或是能够触觉感知、尤其是通过人的指尖和/或拇指指尖感知的。可以借助于模具调整来接纳传感器膜的所述至少一个连接区域和/或接触区域。尤其是所述至少一个连接区域和/或接触区域至少部分地不是背后注射的并且尤其是如小旗那样从多层体的其余部分和/或所述单层或多层的基体中伸出，所述连接区域和/或接触区域尤其是这样突出，即，可以使所述连接区域和/或接触区域引向对应触点，所述至少一个连接区域和/或接触区域能够连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造多层体(1)的方法，所述方法包括以下步骤：/n提供单层或多层的基底(2)，所述基底具有第一表面(2a)和第二表面(2b)，/n提供一个或多个传感器膜(3)，所述传感器膜分别包括至少一个传感器区域(30)并且具有第一表面(3a)和背离所述第一表面(3a)的第二表面(3b)，/n将所述一个或多个传感器膜(3)施加到基底(2)的第二表面(2b)上，使得相应传感器膜的第一表面(3a)至少局部地贴合在基底(2)的所述第二表面(2b)上，/n使包括所述基底(2)和施加到所述基底(2)的第二表面(2b)上的所述一个或多个传感器膜(3)的层序列(4)热成型，使得在热成型中在基底(2)的第一表面(2a)上构成表面浮雕结构(5)，所述表面浮雕结构通过所述一个或多个传感器膜(3)中的一个或多个传感器膜的造型(6)、尤其是轮廓和/或高程起伏确定。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181009 DE 102018124853.91.用于制造多层体(1)的方法，所述方法包括以下步骤：
提供单层或多层的基底(2)，所述基底具有第一表面(2a)和第二表面(2b)，
提供一个或多个传感器膜(3)，所述传感器膜分别包括至少一个传感器区域(30)并且具有第一表面(3a)和背离所述第一表面(3a)的第二表面(3b)，
将所述一个或多个传感器膜(3)施加到基底(2)的第二表面(2b)上，使得相应传感器膜的第一表面(3a)至少局部地贴合在基底(2)的所述第二表面(2b)上，
使包括所述基底(2)和施加到所述基底(2)的第二表面(2b)上的所述一个或多个传感器膜(3)的层序列(4)热成型，使得在热成型中在基底(2)的第一表面(2a)上构成表面浮雕结构(5)，所述表面浮雕结构通过所述一个或多个传感器膜(3)中的一个或多个传感器膜的造型(6)、尤其是轮廓和/或高程起伏确定。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在提供所述一个或多个传感器膜(3)中的至少一个传感器膜(3)时，修改所述至少一个传感器膜(3)的造型(6)、尤其是轮廓和/或高程起伏。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一个或多个传感器膜(3)中的一个或多个传感器膜优选作为转印膜、作为层压膜、作为模内膜、作为标签、作为模内标签和/或作为传感器标签提供。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过模制至少一个表面浮雕结构(7)的成型来修改所述至少一个传感器膜(3)的造型(6)、尤其是轮廓和/或高程起伏，所述至少一个表面浮雕结构(7)尤其借助于选自热复制、紫外线复制、激光消融、冲压或切割、注塑中的一种或者多种方法成型到所述传感器膜(3)的一个或多个层中。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过将一个或多个元件施加到所述传感器膜(3)的基膜(31)上来修改所述至少一个传感器膜(3)的造型、尤其是高程起伏和/或轮廓，所述一个或多个元件尤其借助以下方法的一种或多种方法来施加：印刷、尤其是油漆印刷和/或借助于3D打印；层合单层或多层的膜元件、尤其是塑料标签；施加织物、尤其是玻璃纤维织物；施加纤维材料、尤其是有机纤维材料；背后注塑；借助于转印方法、尤其是热压印方法或冷压印方法施加所述一个或多个元件。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，作为一个或多个元件，将一个或多个塑料标签(32)和/或一个或多个功能元件(33)施加到所述传感器膜(3)的基膜(31)的第一表面(31a)上，所述基膜(31)的第一表面(31a)朝向所述传感器膜(3)的第一表面(3a)和/或部分地构成所述传感器膜(3)的第一表面(3a)。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将一个或多个塑料标签(32)和/或一个或多个功能元件(33)施加到在所述传感器膜(3)的基膜(31)的第一表面(31a)上施加的所述一个或多个塑料标签(32)和/或功能元件(33)中的一个或多个塑料标签和/或功能元件上。


8.根据权利要求6至7中任一项所述方法，其特征在于，将所述一个或多个塑料标签(32)和/或功能元件(33)在传感器膜(3)的传感器区域(30)内施加到所述基膜(31)上，并且尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜(3)的第一表面(3a)限定的平面上的情况下，所述一个或多个塑料标签和/或功能元件与所述传感器区域(30)完全或部分地重合。


9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器膜(3)具有连接区域和/或接触区域(37)，以用于接触设置在所述传感器区域(30)中的一个或多个传感器元件(35)，并且将所述一个或多个塑料标签(32)和/或功能元件(33)在传感器膜(3)的传感器区域(30)中施加到所述基膜(31)上，并且尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜(3)的第一表面(3a)限定的平面上的情况下，所述一个或多个塑料标签和/或功能元件与所述传感器区域(30)完全或部分地重合，但不与传感器膜(3)的所述连接区域和/或接触区域(37)重合。


10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，一个或多个所述功能元件(33)由提供电气和/或光学功能的元件构成，尤其是由光导体(34)形成。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于层压实现将所述一个或多个传感器膜(3)施加到基底(2)的第二表面(2b)上，这里，层压温度在80℃至300℃之间、尤其在100℃至300℃之间、优选在120℃至240℃之间，层压速度尤其是在0.125m/min至10m/min之间、优选在0.25m/min至7.5m/min之间、特别优选在0.125m/min至5m/min之间。


12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述层序列(4)的热成型中，借助于深冲和加热所述基底(2)来构成所述表面浮雕结构(5)，优选将所述基底加热至在80℃至300℃之间的、尤其在90℃至250℃之间的、优选在100℃至300℃之间的表面温度，所述基底的内部温度尤其是在120℃至160℃之间、优选在100℃至180℃之间、特别优选在80℃至200℃之间，和/或施加在1bar至6bar之间、优选在2bar至5bar之间、尤其优选在2bar至3.5bar之间的压力、尤其是过压。


13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述层序列(4)的热成型中，借助于对所述层序列(4)进行层压来构成所述表面浮雕结构(5)，这里，层压温度优选在80℃至300℃之间、尤其在100℃至260℃之间、优选在120℃至240℃之间，层压速度尤其是在0.125m/min至10m/min之间、优选在0.25m/min至10m/min之间、特别优选在0.5m/min至10m/min之间，和/或优选在0.25m/min至7.5m/min之间。


14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为基底(2)，提供这样的基底(2)，所述基底在热成型之前具有在125μm至3500μm之间的、尤其在400μm至1500μm之间的、优选在600μm至1100μm之间的层厚度、尤其是平均层厚度。


15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为基底(2)，提供这样的基底(2)，所述基底在热成型之后具有在125μm至3500μm之间的、尤其在400μm至1500μm之间的、优选在600μm至1100μm之间的层厚度、尤其是平均层厚度。


16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为基底(2)，提供具有第一熔化温度的基底(2)，并且作为传感器膜(3)，提供具有第二熔化温度的传感器膜(3)，所述第一熔化温度尤其是低于所述第二熔化温度，优选以1至3倍的系数、进一步优选以1.3至2.5倍的系数低于所述第二熔化温度。


17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为基底(2)，提供具有第一软化温度的基底(2)，并且作为传感器膜(3)，提供具有第二软化温度的传感器膜(3)，所述第一软化温度尤其是低于所述第二软化温度，优选以1至3倍的系数、进一步优选以1.3至2.8倍的系数低于所述第二软化温度。


18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由于热成型，所提供的基底连同层压的传感器的高度的变化、尤其是基底连同具有预先规定的层厚度的层压的传感器的高度的变化尤其是与所施加的传感器膜的层厚度具有函数关系，所述函数关系尤其是形式为y＝ax2+bx+c的二次多项式，优选参数a＝0.0035；b＝0.4832，c＝38.19；并且优选的是，变量x＝所施加的传感器标签的层厚度，y＝高度，尤其是在热成型之后在传感器标签的位置处的成型部与没有传感器标签的其余基底面相比的高度h。


19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述层序列(4)在热成型之前具有曲率，所述曲率具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的最小或最大曲率半径和/或具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的平均曲率半径。


20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述层序列(4)在热成型中这样改变，使得所述层序列(4)在热成型之后具有曲率，所述曲率具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的最小或最大曲率半径和/或具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的平均曲率半径。


21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述基底(2)具有一个或多个透明区域(10)，尤其是，在所述一个或多个透明区域(10)内，所述基底(2)的在所述基底(2)的第一表面(2a)与所述基底(2)的第二表面(2b)之间的透射率对于人眼可见的波长范围大于1％、优选大于2％、进一步优选大于4％、和/或小于99％、优选小于95％、进一步优选小于92％。


22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为基底(2)，提供这样基底(2)，和/或作为至少一个传感器膜(3)，提供至少一个这样的传感器膜(3)，所述基底和/或所述至少一个传感器膜包括一个或多个装饰层(41)，尤其是所述装饰层(41)在一个或多个区域内、优选在所述传感器区域(30)内具有一个或多个象形符号。


23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述一个或多个装饰层(41)中的一个或多个装饰层具有在0.01mm至10mm之间的、尤其在0.1mm至2.5mm之间的、优选在0.25mm至1.25mm之间的层厚度，和/或具有在0.1mm至10mm之间的、尤其在0.25mm至2.5mm之间的、优选在0.25mm至1.25mm之间的层厚度。


24.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于，所述一个或多个象形符号中的一个或多个象形符号彼此重叠或补充形成总象形符号。


25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法，其特征在于，借助压印法、滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·海因里希，C·芬兹尔，A·乌尔曼，S·海德尔，K·萨尔茨曼，
申请(专利权)人：雷恩哈德库兹基金两合公司，博阁设计有限公司，波利IC有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE