光电功能多层结构以及相关的制造方法技术

本公开涉及光电功能多层结构以及相关的制造方法。本文描述了光电功能多层结构的实施例。本文还描述了制造光电功能多层结构的相关方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
光电功能多层结构以及相关的制造方法


[0001]总体上，本专利技术涉及电子器件、相关联的装置、结构以及制造方法。具体地，然而不排他地，本专利技术涉及一种具有可在环境中感知的照明部分的多层组合件。

技术介绍

[0002]通常，在电子器件和电子产品的背景下，存在多种不同的堆叠式多层组合件和结构以及相关的制造技术。
[0003]在模内结构电子器件(IMSE)的制造概念中，将功能装置及其部件堆叠成多层结构的形式，以尽可能无缝地涵盖例如该结构的电子和光学功能。IMSE的特点是，根据整个目标产品、部件或总体设计的3D模型，将电子器件和任选的进一步嵌入式特征件(如光学器件)制造成真3D(非平面)形式。为了在3D衬底上和在相关联的最终产品中实现期望的电子器件3D布局，仍然可以使用电子器件组合件的二维(2D)方法将电子器件提供在最初为平面的衬底(如膜)上，随之可以将已容纳电子器件的衬底形成为期望的3D形状，并且例如通过覆盖和嵌入下层元件的合适塑料材料经受包覆成型，从而保护并潜在地隐藏它们免受环境的影响。
[0004]US 6521830提出了一种用于电气或电子装置或组件的壳体，该壳体包含热塑性材料的模制件，该模制件在其表面上的所选位置处具有带附接在预定位置处的接触针的电导体轨道，由此可以将如传感器、微型开关或表面安装装置等电子组件施加到电导体轨道，随后同时封装并由第二层热塑性材料密封。
[0005]然而，存在多个与在IMSE的背景下利用例如光传送或照明的已知解决方案相关的挑战。例如，除了要考虑的其它潜在因素之外，所谓的漏光或串扰现象是涉及安置在同一结构中的较大数目光学功能组件或元件的解决方案的常见问题。另外，在制造中，例如，包含该数目光学功能元件的衬底层与其它随后层的对准可能变得耗时且技术上困难。通常，可以说，IMSE结构中所嵌入或传送的特征件(如光)的可控制性在数个使用案例中可能仍然是一个挑战，同时集成水平、产品重量和尺寸、耐用性、制造过程复杂性和产量、产品和过程成本以及在所获得的集成结构中包括额外功能(例如，就传感、通信、数据处理和数据存储而言)的能力是在设计和制造属于或提醒IMSE概念的解决方案时必须考虑的大量进一步方面的实例。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是至少减轻与在整体多层结构，如尤其是IMSE结构，以及嵌入其中的电子或其它功能的背景下的现有解决方案相关联的上述缺点或挑战中的一个或多个。
[0007]本专利技术的目的通过多层结构以及相关的制造方法来实现，所述多层结构以及相关的制造方法以独立权利要求中所提出的内容来表征。本专利技术的一些有利实施例提出在从属权利要求中。
[0008]用于制造根据本专利技术的一个方面的光电和/或其它功能多层结构的方法包含：
[0009]第一步骤，其提供任选的热塑性可(3D)成形衬底膜，如可热成形衬底膜，所述衬底膜包含第一侧和相对的第二侧，任选地其中所述第一侧朝向所选顶部，并且所述第二侧朝向所述结构的所选底部；
[0010]第二步骤，其布置具有电子器件的所述衬底膜，其中所述电子器件包括安置在所述衬底膜的所述第一侧的相应光限定段上的数个光学功能元件，优选发光和/或光敏元件，以及包含连接到所述数个光学功能元件的数个电路迹线的电路设计；
[0011]第三步骤，其提供光学上基本上不透明光阻挡层并进一步将所述光阻挡层安置在所述衬底膜的所述第一侧上，其中所述光阻挡层限定(第一)数个结构通道，所述结构通道的近端沿与所述结构的厚度方向基本一致的第一方向从所述相应光限定段的触点延伸，所述厚度方向任选地朝向所述结构的所选顶部；以及
[0012]第四步骤，其优选地通过将光学透射层模制在所述衬底膜的所述第一侧上来产生使得i)包括所述数个光学功能元件的所述光限定段至少部分地嵌入在所述透射层中并光学耦合到所述透射层，从而至少部分地建立所述结构通道的内部件，以及ii)使得所述光阻挡层被所述透射层固定，以将相应光限定段中的所述数个光学功能元件定位到所述光阻挡层，所述光阻挡层至少部分地将所述光限定段彼此光学隔离。
[0013]在上文中，所公开步骤的相互顺序优选地是所指示的顺序。
[0014]在所述方法中，所述第三步骤可以包括形成所述数个结构通道中的至少一个结构通道以沿所述第一方向延伸穿过所述光阻挡层以限定数个通孔，优选地使得所述至少一个结构通道(孔)的近端朝向所述相应光限定段，至少部分地限定所述相应光限定段的边缘，并且所述至少一个结构通道的远端限定所述光阻挡层的另一侧上的出口。在此上下文中，所述光阻挡层的另一侧优选地朝向例如所述多层结构的用户可能位于的环境，所述用户感知由所述结构潜在地产生和发射的光。
[0015]在所述方法中，所述第三步骤可以包括将所述数个结构通道中的至少一个结构通道配置成将空位，例如盲孔，限定到所述光阻挡层中，使得所述光阻挡层的一侧上的所述至少一个结构通道的近端至少部分地限定所述相应光限定段的边缘，并且所述至少一个结构通道的远端在所述光阻挡层的另一侧附近形成所述空位的顶部，其中相应结构通道中的所述光阻挡层的厚度被局部减小。
[0016]在所述方法中，所述第三步骤可以包括将所述数个结构通道中的至少一个结构通道的一部分布置成包含沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的突出或凹陷，以改善光阻挡层与透射层之间的固定和/或所述透射层的定位。
[0017]在所述方法中，所述第四步骤可以包括使用所述光阻挡层的至少一片材料作为模具中的插入件，优选地使得所述光学透射层至少部分地模制在所述光阻挡层与所述衬底膜的所述第一侧之间。
[0018]在所述方法中，所述第三步骤可以包括将所述光阻挡层的至少一片材料与所述衬底膜层压，任选地在此之前将粘合剂层提供在所述光阻挡层与所述衬底膜之间。
[0019]在所述方法中，所述第二步骤可以包括将所述电子器件中的至少一个电气元件布置到所述光限定段中的至少一个中，所述电气元件选自由以下组成的组：发光元件如LED等、光敏元件、光检测器、光伏电池和压敏元件。
[0020]在所述方法中，所述第二步骤可以包括通过印刷电子技术在所述衬底膜上产生所
述电子器件的至少一部分，优选至少所述电路设计。
[0021]在所述方法中，所述第三步骤可以包括至少部分地从如塑料等至少一种源材料模制所述光阻挡层。
[0022]在所述方法中，所述第二步骤可以包括向所述衬底膜的所述第一侧和/或所述第二侧提供掩蔽件，以阻挡或至少阻碍所述迹线的外部视图，所述掩蔽件优选地是不透明或半透明的，任选地是暗色的，如基本上是黑色的，位于容纳所述迹线以及任选所述光学功能元件中的至少一个的基础层上的层，任选膜或带。
[0023]在所述方法中，所述第二步骤可以包括将第一额外膜提供在所述衬底膜的所述第一侧上，其中所述第一额外膜任选地在其至少一个光限定段之上或之中含有选自由以下组成的组的至少一个元件：光学表面浮雕形式、光学表面浮雕形式结构、光学栅格结构、印刷件、印刷字母、印刷数字、印刷形状、印刷图像、印刷图形以及雕刻字母、数字本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造光电功能多层结构的方法，包含：第一步骤(1304)，其提供任选的热塑性可成形衬底膜(108)，所述衬底膜包含第一侧和相对的第二侧；第二步骤(1306)，其布置具有电子器件的所述衬底膜(108)，其中所述电子器件包括安置在所述衬底膜的所述第一侧的相应光限定段(112)上的数个光学功能元件(106)，优选发光和/或光敏元件，以及包含连接到所述数个光学功能元件(106)的数个电路迹线(114)的电路设计；第三步骤(1308)，其提供光学上基本不透明光阻挡层(104)并进一步将所述光阻挡层(104)安置在所述衬底膜(108)的所述第一侧上，其中所述光阻挡层(104)限定数个结构通道(110)，所述结构通道的近端沿与所述结构的厚度方向一致的第一方向(D1)从所述相应光限定段(112)的触点延伸；以及第四步骤(1310)，其优选地通过将光学透射层(103)模制在所述衬底膜(108)的所述第一侧上来产生使得i)包括所述数个光学功能元件(106)的所述光限定段(112)至少部分地嵌入在所述透射层(103)中并光学耦合到所述透射层，从而至少部分地建立所述结构通道(110)的内部件，以及ii)使得所述光阻挡层(104)与所述透射层(103)固定，以将相应光限定段(112)中的所述数个光学功能元件(106)定位到所述光阻挡层(104)，所述光阻挡层(104)至少部分地将所述光限定段(112)彼此光学隔离。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三步骤(1308)包括形成所述数个结构通道(110)中的至少一个结构通道(110)以沿所述第一方向(D1)延伸穿过所述光阻挡层(104)，优选地使得所述至少一个结构通道(110)的近端至少部分地限定所述相应光限定段(112)的边缘，并且所述至少一个结构通道(110)的远端限定所述光阻挡层(104)的另一侧上的出口。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第三步骤(1308)包括形成所述数个结构通道(110)中的至少一个结构通道(110)以将空位限定到所述光阻挡层(104)中，使得所述光阻挡层(104)的一侧上的所述至少一个结构通道(110)的近端至少部分地限定所述相应光限定段(112)的边缘，并且所述至少一个结构通道(110)的远端在所述光阻挡层(104)的另一侧附近形成所述空位的顶部，其中相应结构通道(110)中的所述光阻挡层(104)的厚度被局部减小。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第三步骤(1308)包括将所述数个结构通道(110)中的至少一个结构通道(110)的一部分布置成包含沿垂直于所述第一方向(D1)的第二方向(D2)延伸的突出或凹陷(101)，以改善光阻挡层(104)与透射层(103)之间的固定和/或所述透射层(103)的定位。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述第四步骤(1310)包括使用所述光阻挡层(104)的至少一片材料作为模具中的插入件，优选地使得所述光学透射层(103)至少部分地模制在所述光阻挡层(104)与所述衬底膜(108)的所述第一侧之间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第三步骤(1308)包括将所述光阻挡层(104)的至少一片材料与所述衬底膜(108)层压，任选地在此之前将粘合剂层提供在所述光阻挡层(104)与所述衬底膜(108)之间。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述第二步骤(1306)包括将所述电子
器件中的至少一个电气元件布置到所述光限定段(112)中的至少一个中，所述电气元件选自由以下组成的组：发光元件、光敏元件、光检测器、光伏电池和压敏元件。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述第二步骤(1306)包括通过印刷电子技术在所述衬底膜(108)上产生所述电子器件的至少一部分，优选至少所述电路设计。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述第三步骤(1308)包括至少部分地从如塑料等至少一种源材料模制所述光阻挡层(104)。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述第二步骤(1306)包括向所述衬底膜(108)的所述第一侧和/或所述第二侧提供掩蔽件，以阻挡或至少阻碍所述迹线(114)的外部视图，所述掩蔽件优选地是不透明或半透明的，任选地是暗色的，如基本上是黑色的，位于容纳所述迹线(114)和任选至少一个所述光学功能元件(106)的基础层上的层层，任选膜或带。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述第二步骤(1306)包括将第一额外膜提供在所述第一侧衬底膜(108)上，其中所述第一额外膜在任选地在至少一个光限定段(112)之上或之中含有选自由以下组成的组的至少一个元件：光学表面浮雕形式、光学表面浮雕形式结构、光学栅格结构、印刷件、印刷字母、印刷数字、印刷形状、印刷图像、印刷图形以及雕刻字母、数字、形状、图像或图形。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述方法包含进一步步骤(1312)，其中将一个或多个第二额外光学功能膜或层(118)，任选漫射膜或层，提供在所述数个结构通道(110)中的至少一个结构通道(110)的远端上，其中所述第二额外膜或层(118)中的至少一个任选地含有选自由以下组成的组的至少一个元件：光学表面浮雕形式、光学表面浮雕形式结构、光学栅格结构、印刷件、印刷字母、印刷数字、印刷形状、印刷图像、印刷图形以及雕刻字母、数字、形状、图像或图形。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述第三步骤(1308)包括经由沿垂直于所述第一方向(D1)的第二方向(D2)延伸的所述光阻挡层(104)的第二数个结构通道(110)连接至少两个光限定段(112)，使得所述第二数个结构通道(110)中的至少一个结构通道(110)的近端连接到一个光限定段(112)，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤哈马蒂，
申请(专利权)人：塔克托科技有限公司，
类型：发明
国别省市：