CN115697678A - 具有oled显示器的热成形装置和制造方法 - Google Patents

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Abstract

通过热成形叠层来制造弯曲的人机接口装置。叠层包括：由透明的、第一热塑性材料形成的前衬底；OLED显示器，配置为通过前衬底显示图像；以及热机械的缓冲层，由布置在前衬底和OLED显示器之间的透明的、第二热塑性材料形成。对叠层施加热量，以使前衬底和缓冲层的温度升高到第一热塑性材料和第二热塑性材料变得柔韧的各个加工温度。在热塑性材料柔韧时对叠层热成形，以形成弯曲的人机接口装置。第二热塑性材料在各个加工温度下具有比第一热塑性材料低的刚度。

Description

具有OLED显示器的热成形装置和制造方法
技术领域
本公开涉及弯曲的OLED装置和制造这种装置的方法。
背景技术
诸如触摸面板的(人机)接口装置可以包括各种组件，诸如显示装置和用于与该装置进行人机交互的可选的传感器。尽管在平坦的衬底上制造显示屏是相对常见的，但是增加曲率可能是具有挑战性的。弯曲的(3D)衬底可以例如使用诸如热成形的工艺来制造。热成形通常涉及材料(叠层)在升高的温度下的变形。例如，衬底可以根据模具形状变形。可以在叠层中包括电子电路，以制造具有取决于电路中的电子组件的功能的弯曲装置。例如，如果OLED显示器可以被包括在热成形的叠层中，则在制造弯曲的(人机)接口时可以实现各种新的应用。然而，在热成形/模内电子装置中嵌入某些功能性(例如OLED)迄今为止仍然具有挑战性，例如由于在这种工艺中涉及的高温和应变。例如，由于材料加工要求，例如固化限制，降低温度可能是困难的。例如，可以通过使用较小的曲率或较小的OLED来减小应变，但是这限制了应用。尤其对于模内电子装置中的单箔方法而言，可能出现的另外的问题是在装置的用户端(前衬底)处出现视觉缺陷。这些缺陷可以例如由于源自电路线、并且特别是较大的装置(诸如SMD芯片和OLED)的局部变形、以及在形成时将这些SMD组件保持在适当位置所必需的胶水而发生。
需要易于制造弯曲的人机接口装置，特别是在热成形工艺中能够包括OLED显示器。
发明内容
本公开的方面涉及通过热成形包括OLED显示器的叠层来制造弯曲的装置的方法。前衬底由透明的、第一热塑性材料形成，并且热机械的缓冲层由透明的、第二热塑性材料形成。缓冲层布置在前衬底与OLED显示器之间。该叠层被热成形为三维(非平面)形状以形成弯曲装置。在热成形期间或之前，对叠层施加热量，以使前衬底和缓冲层的温度升高到加工温度。选择前衬底和缓冲层的材料，使得第二热塑性材料在加工温度下具有比第一热塑性材料低的刚度(应力/应变)。
本发明人令人惊讶地发现，这种缓冲层的插入可以使得能够在热成形工艺期间将OLED显示器包含在叠层中，其中，OLED保持必要的功能性，而这将另外(没有缓冲层)引起对OLED的致命损害。在不受理论束缚的情况下，损伤的减轻可以部分地由缓冲层的较低刚度来解释，缓冲层的较低刚度可以允许缓冲层比前衬底变形更多，并且因此允许较低的机械应力到OLED，否则OLED将直接从前衬底转移，并且可以例如破裂其防潮层。但是，即使考虑到降低的机械应力，预计OLED可能会被热应力损坏。然而，本发明人实际上发现，当热量施加到叠层上时，OLED可以保持相对较冷。即使小心地控制所施加的热，至少前衬底和缓冲层需要被加热以便在接近或甚至接触OLED时变得柔韧。仍然不需要将OLED加热到相同的温度。这可以至少部分地通过缓冲层的附加热容来解释。可以理解，当热用于改变材料的状态而不是升高其温度时，经历相变的材料的热容可以相对较高。当形成缓冲层的热塑性材料在各个加工温度下具有比前衬底的刚度低的刚度时，情况尤其如此。例如，缓冲层经历相变的加工温度可以低于前衬底的加工温度。因此，通过性能的协同组合，在热成形工艺期间，缓冲层可以帮助减轻在OLED上的热应力和机械应力。
附图说明
本公开的装置、系统和方法的这些和其它特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中变得更好理解，其中：
图1A示出包括OLED显示器和前衬底的平面(平坦的)叠层，在OLED显示器和前衬底之间具有热机械的缓冲层；
图1B示出通过热成形叠层而形成的弯曲的人机接口装置；
图2A和图2B示出使用模具形状加热和热成形叠层；
图2C示出通过使用另一模具形状的注射成形将背衬层施加到叠层上；
图3A示出另一叠层布局的剖视图；
图3B示出弯曲的人机接口装置的相应的前表面，该人机接口装置可以由热成形该叠层产生；
图4A和图4B示出根据本发明方法制造的包括OLED显示器的弯曲的人机接口装置的照片；
图5A至图5C示出具有集成OLED的另一这样的装置的照片；
图6A和图6B分别示出在没有OLED和有OLED的情况下热成形的叠层之间的比较。
具体实施方式
用于描述特定实施方式的术语不旨在限制本发明。如本文所用，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。将理解，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征的存在，但不排除一个或多个其它特征的存在或添加。还将理解，当方法的特定步骤被称为在另一步骤之后时，其可以直接跟随所述另一个步骤、或可以在进行特定步骤之前进行一个或多个中间步骤，除非另有说明。同样，将理解，当描述结构或组件之间的连接时，除非另有说明，该连接可以直接或通过中间结构或组件建立。
在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出本发明的实施方式。在附图中，为了清楚起见，可以夸大系统、组件、层和区的绝对尺寸和相对尺寸。可以参考可能理想化的实施方式和本发明的中间结构的示意性和/或剖视图示来描述实施方式。在说明书和附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。相对术语及其派生词应被解释为是指在讨论中当时描述的方向或附图中所示的方向。这些相对术语是为了便于描述，并且除非另有说明，否则不需要以特定的方向构造或操作系统。
图1A示出包括OLED显示器13和前衬底11的平面(平坦的)叠层10，在OLED显示器13和前衬底11之间具有热机械的缓冲层12；图1B示出通过热成形叠层10而形成的弯曲的人机接口装置100；图2A和2B示出加热和热成形叠层；图2C示出任选的背衬层18的应用。
本发明的一些方面涉及弯曲装置100的制造。例如，可以通过对平面叠层10应用变形工艺来引入(平面外)曲率。优选地，变形工艺包括热成形。例如，变形工艺包括将预定的宏观形状施加到叠层上，以便对叠层进行热成形。热成形通常理解为将热塑性(热软化塑料)材料的衬底加热至柔韧的成形温度的制造工艺。通常，在其玻璃化转变温度(Tg)以上并且在其熔点以下，热塑性塑料的物理性质显著变化而没有相关的相变。可以例如使用模具将加热的衬底形成为特定的形状，并且进行修整以产生可用的产品。通常，叠层被加热到足够高的温度，该足够高的温度允许叠层被拉伸到模具21中或模具21上，如图2A中所示，并且被冷却到最终的形状。
热成形的特别优选形式也称为高压成形。热成形的另一形式被称为真空成形，然而，真空成形可能需要较高的温度。例如，可以使用机器来加热叠层，并且使用高压和/或真空在模具之上拉伸叠层。该方法通常用于样品和原型部件。在其它或进一步的应用中，生产机器可用于加热和形成衬底，并且任选地在连续的高速工艺中修整来自叠层的成形部件。可选地或除了热成形之外，其它变形工艺也可以用于本教导的应用，诸如在升高的温度下注塑、吹塑、旋转模塑和其它形式加工塑料。因此，在本文中提及热成形工艺或温度时，这也可以适用于其它类似的工艺。在一些实施方式中，例如如图2C中所示，通过注塑(例如使用模具22)将背衬层18施加到叠层的后侧部上。例如，在模具22和叠层之间熔化和注入热固性材料。
在一个实施方式中，例如如图1A中所示，叠层10包括前衬底11。例如，前衬底包括第一热塑性材料11m或基本上由第一热塑性材料11m组成，第一热塑性材料11m优选是透明的或至少半透明的(对可见光)。在优选实施方式中，叠层包括OLED显示器13，OLED显示器13配置为通过前衬底11显示图像。最优选地，热机械的缓冲层12布置在前衬底11和OLED显示器13之间。例如，缓冲层12包括第二热塑性材料12m或基本上由第二热塑性材料12m组成，第二热塑性材料12m优选是透明的或至少半透明的。
在一个实施方式中，例如如图2A中所示，热量H被施加到叠层10。这可能导致至少前衬底11和缓冲层12的温度升高。优选地，施加热量，使得前衬底和缓冲层达到相应的加工温度T1、T2。在各个加工温度下，第一热塑性材料11m和第二热塑性材料12m可以变得柔韧(至少基本上比在室温20℃下更柔韧)。
在一个实施方式中，例如如图2B中所示，优选地在热塑性材料11m、12m柔韧时对形叠层10热成形，以形成弯曲的人机接口装置100。虽然附图示出在热成形之前施加的热量H，但是在热成形期间可以替代地或附加地施加热量。
如本文所述，第二热塑性材料12m优选在各个加工温度T1、T2下具有比第一热塑性材料11m低的刚度。换句话说，至少在热成形工艺期间，第二热塑性材料12m比第一热塑性材料11m更柔性或更柔韧，即更容易变形。例如，在相同或相似的加工温度T1、T2下，第二热塑性材料12m可以具有比第一热塑性材料11m低的弹性模量和/或塑性模量(例如，低至少百分之十、优选低至少百分之二十、或低至少百分之五十)。
根据一些方面，本文中描述的方法可以用于制造弯曲的人机接口装置100，例如如图1B中所示。在一个实施方式中，该装置包括叠层10，该叠层10具有：由透明的、第一热塑性材料11m形成的前衬底11；OLED显示器13，配置为通过前衬底11显示图像；以及热机械的缓冲层12，布置在前衬底11和OLED显示器13之间的透明的、第二热塑性材料12m形成。优选地，弯曲的人机接口装置100由热成形的叠层形成。例如，前衬底11和缓冲层12在第一热塑性材料11m和第二热塑性材料12m变得柔韧的加工温度T1、T2下同时可以热成形。最优选地，第二热塑性材料12m在加工温度T1、T2下具有比第一热塑性材料11m低的刚度。
在一些实施方式中，在热成形期间，缓冲层12的相应温度T2可以保持低于前衬底11的温度T1。例如，第二热塑性材料12m具有比第一热塑性材料11m低的玻璃化转变温度和/或熔融温度，例如低至少5摄氏度或10摄氏度，优选更高。以这种方式，当施加热量时，能量可以首先用于在相对较低的温度T2下在缓冲层12中引起显著的相变，而前衬底11可以在显著的相变发生之前达到较高的温度T1。
在一些实施方式中，第二热塑性材料12m可以被软化或甚至(部分地)熔化，同时第一热塑性材料11m被较少地软化、至少不被熔化。因此，当叠层变形时，第二热塑性材料12m的流动可以充分缓冲前衬底11和OLED显示器13之间的机械应力，而熔化或其它相变也可以占据相当部分的热能。
在一些实施方式中，OLED显示器13在热成形期间具有比前衬底11低的温度T3，最优选地也比缓冲层12低。可选地或另外地，装置的被覆盖(被第二热塑性材料和/或OLED覆盖)部件中的衬底温度可以低于未被覆盖部分中的衬底温度。在一个实施方式中，在OLED显示器13的区域处的热成形期间，叠层具有比周围区域(不与OLED重叠)的温度低的温度T3。例如，由于缓冲层12的影响和/或OLED显示器的固有性质，温度可以更低。在一些实施方式中，OLED本身可以具有相对高的热容，例如高于前衬底11和/或缓冲层12。在其它或进一步的实施方式中，其中，至少在施加热量H期间，叠层10设置有附接到OLED显示器13的散热器和/或热屏蔽17。例如，可以将散热器附接到OLED上，以从OLED吸取热量，保持OLED相对冷。例如，热屏蔽可以布置成覆盖OLED显示器13，以屏蔽OLED免受例如由辐射或其它方式施加的热量的影响。可以理解的是，散热器和热屏蔽的功能可以结合在单个结构中，该单个结构附连成例如用诸如具有相对高的热容和反射率的金属的材料以覆盖OLED。
在一些实施方式中，通过辐射，优选地在红外波长范围内施加热量H。例如，叠层10由一个或多个IR灯加热。在优选实施方式中，通过(至少)来自前衬底11的侧部(即，从图2A中的顶侧部)的辐射施加热量H。例如，辐射可以专门施加到前侧部，以使该侧部首先被加热，而相对侧部(其中设置有OLED)可以保持相对较冷。在其它或进一步的实施方式中，如图中所示，通过从叠层的两侧部的辐射施加热量H。例如，通过使用热屏蔽来阻挡或反射辐射，可以减轻OLED的加热。这也可以使用遮蔽物以辐射除了OLED的位置之外的叠层来实现。在一些实施方式中，通过来自OLED显示器13的侧部的辐射施加热量，其中，热屏蔽17或遮蔽物布置成阻挡或反射辐射到达OLED显示器13。虽然辐射是优选的，但是也可以设想将热施加到叠层的一侧部或两侧部的其它方式，例如通过从一侧部或两侧部接触或对流。这也可以选择性地进行，例如避免OLED的直接加热。
在一些实施方式中，在热成形时，优选高压成形时，前衬底11和缓冲层12的各个加工温度T1、T2(各自)在100℃至200℃之间，优选小于160℃，最优选小于140℃或甚至小于130℃，例如在一百三十至一百六十摄氏度(130℃至160℃)之间。在热成形期间，OLED的温度优选低于前衬底11和/或缓冲层12的温度，例如低至少10摄氏度、20摄氏度或甚至30摄氏度。优选地，OLED的温度保持低于110℃、最优选低于105℃或更冷、至少低于OLED被严重破坏(失去必要的功能)的温度。
在优选的实施方式中，第一热塑性材料11m的玻璃化转变温度低于160℃、优选低于150℃、最优选低于140℃、例如在100℃至130℃的范围内。在一些实施方式中，第二热塑性材料12m的玻璃化转变温度低于第一热塑性材料11m的玻璃化转变温度，例如低至少5度或10度。可以使用热塑性材料的各种组合来形成前衬底11和/或缓冲层12。在一个实施方式中，前衬底11由具有约150℃(423K)的玻璃化转变温度的聚碳酸酯(PC)制成，因此其围绕该点逐渐软化并且在约155℃(428K)以上变得可变形。例如，当使PC变形时，理想的加工温度在155℃至160℃之间。在另一个实施方式中，前衬底11由聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)制成。通常，PMMA的玻璃化转变温度在85℃至165℃的范围内(取决于组成)。优选PMMA在约130℃的加工温度(并且Tg低于该温度)使用。也可以使用其它材料作为前衬底11，例如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯的可以热成形形式)、PVC(聚氯乙烯)等。当然，对于其它材料示例温度可以不同，尽管优选不太高。
在一些实施方式中，第二热塑性材料12m包括热塑性弹性体。热塑性弹性体(TPE)，有时被称为热塑性橡胶，是一类共聚物或聚合物(通常是塑料和橡胶)的物理混合物，其由具有热塑性性质和弹性性质两者的材料组成。例如，第二热塑性材料12m在加热至基本上高于室温的温度时基本上软化，例如在80℃至140℃的范围内软化。在优选的实施方式中，第二热塑性材料12m包含热塑性聚氨酯(TPU)或聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。因此，例如PMMA和TPU的组合可以在约130℃的加工温度下热成形，而PC和TPU的组合可以在约160℃的加工温度下热成形。
在一些实施方式中，例如如图1A中所示，叠层10包括具有电路线141的电路14。优选地，电路线印刷在热机械的缓冲层12上。例如，使用例如包含银(Ag)的导电墨水来印刷电路线141。在缓冲层12层压到前衬底11之后但在热成形之前，优选地将电路线印刷在缓冲层12上。在层压和热成形步骤之间还优选地应用其它组件，尽管这些工艺原则上也可以在层压之前应用到缓冲层12上。通常，电路线141电连接到设置在缓冲层12上的、包括OLED显示器13的电子组件。除了减轻敏感组件(诸如OLED)的损坏之外，还发现缓冲层在减少可能由于热成形而出现的可见缺陷是有用的。例如，当在叠层中包括相对大和/或硬的组件(诸如OLED或其它装置，例如SMD、芯片等)时，在前衬底上可以看见缺陷。可选地或除了缓冲层12上的印刷电路部件之外，还可以设想直接印刷在前衬底11上，尽管根据印刷部件的尺寸和组成(例如，关于前衬底11的厚度)，这可能导致可见的假象(artefact)。如果需要，这些可以替代地定位在装置的边缘处。
在一些实施方式中，叠层10包括布置在前衬底11和缓冲层12之间的传感器15。例如，叠层可以热成形为弯曲的触摸屏装置或触摸按钮。优选地，传感器15配置为接近传感器，例如能够检测诸如触摸前衬底11的用户交互的电容传感器装置。最优选地，接近传感器15基本上是透明的，以允许通过传感器观察OLED显示器13。在一些实施方式中，前衬底11和缓冲层12之间的组件，诸如图1A中所示的传感器15，使用通过缓冲层12的过孔连接件14v电连接。
虽然优选地将接近传感器15尽可能靠近前衬底11放置，例如为了更好地检测触摸事件，但是原则上，接近传感器15也可以放置在其它地方，例如在缓冲层12和OLED显示器13之间、或在OLED显示器13后面、和/或作为OLED显示器13的部件集成。可选地或除了接近传感器之外，也可以设想其它类型的传感器，例如光传感器或移动传感器/运动传感器。例如，还可以设想检测整个装置或其部件的移动，例如按压具有通过本方法形成的OLED显示器的(圆形)按钮。
在一些实施方式中，叠层10包括由一层或多层不透明材料16m形成的图形图案16。优选地，图形图案16包括至少一个窗16w，用于透射来自在OLED显示器13上显示的图像的光L、或从衬底上的其它组件(例如LED或光传感器(这里未示出))发射的光或由衬底上的其它组件(例如LED或光传感器(这里未示出))接收的光。例如，不透明材料16m可以用于隐藏设置在缓冲层12上或设置在缓冲层12和图形图案16之间的电路部件和其它组件。在一些实施方式中，前衬底和/或缓冲层12配置为用作光导结构，例如与图形图案协作，该图形图案在面对缓冲层的侧部上也可以为白色，以沿着光导反射更多的光。虽然本图示出前衬底11和缓冲层12之间的图形图案16，这是优选的，但是也可以设想在前衬底11(例如包括抗划伤层)之上或在缓冲层12和电路之间施加图形图案或另一图案，例如在施加电路之前或之后将图形图案16施加到缓冲层12上。
在一些实施方式中，前衬底11具有1毫米或2毫米的厚度，优选地更小，例如具有在250μm至700μm之间的厚度。可以理解，本发明的方法可以允许相对薄的前衬底11，因为来自衬底后面的组件的可见的假象可以通过它们之间的缓冲层12来减轻。有利地，发现缓冲层12已经可以在相对低的厚度，例如至少5微米或10微米，或更大的厚度下是有效的。在一个实施方式中，缓冲层12作为片材施加，例如通过层压到前衬底11和/或OLED显示器13上。在另一个或进一步的实施方式中，缓冲层12被印刷到例如前衬底11和/或OLED显示器13上。发明人特别发现通过印刷可以最可靠地施加相对薄(例如厚度低于20微米、低于10微米、低至5微米、或甚至更薄)的缓冲层。缓冲层的有效性通常可以随着较厚的厚度而增加，因此优选地，缓冲层12的厚度在20μm至1000μm之间，更优选地在50微米和500微米之间、或在100μm至250μm之间。将理解，即使包括缓冲层，前衬底11和缓冲层12的总厚度也可以低于没有缓冲层12的常规前衬底11，例如，其中总厚度小于2毫米、小于1毫米、或甚至小于半毫米。总厚度越薄，OLED显示器13看起来越靠近装置的前表面。OLED优选尽可能薄。OLED的表面面积可以变化，例如在一平方厘米或更大(例如高达数十cm2)之间变化。
图3A示出另一叠层布局的剖视图；图3B示出弯曲的人机接口装置100的对应的前表面，弯曲的人机接口装置100可以由热成形叠层10产生。在一些实施方式中，叠层10包括光电组件，诸如OLED显示器13a和/或LED 13b。将理解，虽然本教导对于在热成形工艺中集成OLED显示器的出乎意料的能力是特别有用的，但是本教导也可以有益于集成或其它类型的装置(显示器或不是显示器)。可选地或除了OLED显示器之外，也可以将其它类型的显示器集成在叠层中，例如电子墨水(E墨水)装置/纸。
在一些实施方式中，叠层10包括传感器组件，例如电容传感器15a和/或其它类型的传感器15b，例如光传感器、接近传感器、飞行时间传感器、运动传感器等。对于一些组件，可以优选印刷这些组件。其它组件可以用其它方法放置。在一些实施方式中，叠层10包括电路板19(例如PCB)、表面安装组件、集成芯片、FSR等。包括OLED的这些和其它组件可以连接到包括在缓冲层12上、在前衬底11上的电路线141(例如印刷的)和/或通过缓冲层12和/或其它层(诸如任选的背衬层18)的过孔连接件14v的电路。
在一些实施方式中，叠层包括光导结构。例如，光阻挡壁12w可以布置成将光从LED13b引导到图案化的光出口，例如形成如图中所示的指示灯。在一些实施方式中，背衬层18包括反射材料，例如白色材料，其可以帮助将光引导到相应的图案16p和/或窗16w。例如，这可以通过真空或注塑来实现。
通常，至少与前衬底11和/或缓冲层12相比，要集成在叠层中的组件或装置相对较硬。另外，附接组件的方式可以有助于局部刚度。例如，可以使用各向同性导电粘合剂(ICA)将组件附着到电路线。因此，本发明的方法可以减轻OLED和/或其它组件上的热应力和机械应力。
图4A和图4B示出根据本发明方法制造的包括OLED显示器的弯曲的人机接口装置的照片。如图中所示，可以在装置上显示不同的图像，例如形成动态指示灯和/或按钮。
图5A至图5C示出具有集成OLED的另一种这样的装置的完整性测试。在此示出自制造以来11天、18天和139天后的功能装置的照片。这证明了根据本方法制造的产品的可靠性。在一个实施方式中，通过将0.7mm厚的TPU缓冲层施加到2mm厚的PMMA前衬底上，制造如本文中描述的弯曲的人机接口装置。将OLED显示器立即施加到TPU缓冲层上。将该叠层以90度层压并且随后在130℃热成形。该叠层使用如图中所示的正半圆筒模具形成，在这种情况下仅局部应用TPU，而不是全部区域(后者是优选的)。
图6A示出没有用OLED热成形的叠层；图6B示出相同的叠层，但用OLED显示器13热成形，该OLED显示器13在热成形后从叠层上剥离，留下印记13i。如先前所示，例如参考图2A至图2C，OLED显示器13优选地是叠层的组成部分，同时应用热成形工艺。因此，在附着OLED显示器13时，通过加热和/或热成形工艺，缓冲层和/或前衬底可以至少部分地熔化和/或变形。这可以留下印记13i，例如根据OLED显示器13的形状进入缓冲层的(至少表面的)压痕。例如，这可以被看作图6B中相对有光泽的印记13i，其在图6A中不存在(图6A中的矩形暗区对应于通过下面的不透明层的窗16w，而不是印记)。在一些实施方式中，印记可用于将如本文中描述的弯曲的人机接口装置与其中OLED显示器13在热成形期间不是叠层的部分的装置区分开，并且在之后的单独步骤中应用。例如，根据本文所述的方法形成的装置可以通过缓冲层和/或前衬底的形状或粗糙度来识别。例如，由于OLED显示器在热成形工艺中存在，缓冲层的形状包括OLED显示器13的印记13i，例如锯齿形状或轮廓。例如，印记13i可以具有与周围表面不同的粗糙度(例如，更平滑)。例如，OLED显示器13可以整体地连接到缓冲层，而在它们之间没有另外的(粘合剂)层。
为了清楚和简明描述的目的，在此将特征描述为相同或单独实施方式的部分，然而，将理解，本发明的范围可以包括具有所描述的所有或一些特征的组合的实施方式。例如，尽管示出用于将OLED显示装置嵌入热成形叠层中的实施方式，但是本领域技术人员也可以设想可替换的方式，其具有本公开内容的益处以实现类似的功能和结果。例如，可以将组件和层组合或分成一个或多个备选方案。所讨论和示出的实施方式的各种元件提供了某些优点，诸如防止损坏和减轻可见的假象。当然，应当理解，上述实施方式或工艺中的任何一个可以与一个或多个其它实施方式或工艺相结合，以在发现和匹配设计和优点方面提供甚至进一步的改进。应当理解，本公开为制造弯曲的人机接口装置提供了特别的优点，并且通常可以应用于其中热和/或应变敏感组件被包括在热成形工艺中的任何应用。例如，本发明的方法和系统还可以装配有除OLED显示装置之外的其它表面安装装置，或替代OLED显示装置。
在解释所附权利要求时，应当理解的是，词语“包括(comprising)”不排除在给定权利要求中列出的元件或动作之外的其它元件或动作的存在；在元件之前的词语“一(a)”或“一(an)”不排除多个这样的元件的存在；权利要求中的任何附图标记不限制其范围；几个“装置”可以由相同或不同的项目或实现的结构或功能来表示；除非另有具体说明，否则所公开的装置或其部分中的任何一个可以组合在一起或分成另外的部分。

Claims (15)

1.一种用于制造弯曲的人机接口装置(100)的方法，所述方法包括：
提供叠层(10)，所述叠层包括：
由透明的、第一热塑性材料(11m)形成的前衬底(11)；
OLED显示器(13)，配置为通过所述前衬底(11)显示图像；以及
热机械的缓冲层(12)，由布置在所述前衬底(11)和所述OLED显示器(13)之间的透明的、第二热塑性材料(12m)形成；
对所述叠层(10)施加热量(H)，以使所述前衬底(11)和所述缓冲层(12)的温度升高到所述第一热塑性材料(11m)和所述第二热塑性材料(12m)变得柔韧的各个加工温度(T1、T2)；以及
在热塑性材料(11m、12m)柔韧时对所述叠层(10)热成形，以形成所述弯曲的人机接口装置(100)，
其中，所述第二热塑性材料(12m)在各个加工温度(T1、T2)下具有比所述第一热塑性材料(11m)低的刚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述叠层(10)包括布置在所述前衬底(11)和所述缓冲层(12)之间的印刷传感器(15)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述叠层(10)包括电路(14)，所述电路(14)具有印刷在所述热机械的缓冲层(12)上的电路线(141)，其中，所述电路线(141)电连接到设置在所述缓冲层(12)上的、包括所述OLED显示器(13)的电子组件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述叠层(10)包括由一层或多层不透明材料(16m)形成的图形图案(16)，所述图形图案(21)包括至少一个窗(16w)，所述窗(16w)用于透射来自通过所述前衬底(11)在所述OLED显示器(13)上显示的图像的光(L)，其中，所述不透明材料(16m)布置为从视线上阻挡在所述缓冲层(12)上的其它组件和/或电路部件通过所述前衬底(11)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少在施加热量(H)期间，所述叠层(10)设置有附接到所述OLED显示器(13)的散热器和/或热屏蔽(17)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过来自所述前衬底(11)的侧部的辐射施加所述热量(H)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过来自所述OLED显示器(13)的侧部的辐射施加热量，其中，热屏蔽(17)或遮蔽物布置成阻挡或反射辐射到达所述OLED显示器(13)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述OLED显示器(13)在所述热成形期间具有比所述前衬底(11)和/或所述缓冲层(12)低的温度(T3)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述各个加工温度(T1、T2)在一百摄氏度和一百六十摄氏度之间，其中，所述OLED显示器(13)的温度保持在一百一十摄氏度以下。
10.一种弯曲的人机接口装置(100)，包括：
热成形的叠层(10)，包括：
由透明的、第一热塑性材料(11m)形成的前衬底(11)；
OLED显示器(13)，配置为通过所述前衬底(11)显示图像；以及
热机械的缓冲层(12)，由布置在所述前衬底(11)和所述OLED显示器(13)之间的透明的、第二热塑性材料(12m)形成，
其中，所述前衬底(11)和所述缓冲层(12)在所述第一热塑性材料(11m)和所述第二热塑性材料(12m)变得柔韧的加工温度(T1、T2)下能同时热成形，
其中，所述第二热塑性材料(12m)在所述加工温度(T1、T2)下具有比所述第一热塑性材料(11m)低的刚度，
其中，所述缓冲层(12)的形状包括由在热成形期间存在的所述OLED显示器(13)的形状形成的印记。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述第二热塑性材料(12m)具有比所述第一热塑性材料(11m)低的玻璃化转变温度和/或熔融温度。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述第一热塑性材料(11m)具有在100℃至130℃之间的范围内的玻璃化转变温度。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述第二热塑性材料(12m)包括热塑性弹性体。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述前衬底(11)具有在250μm至700μm之间的厚度，并且所述缓冲层(12)具有在100μm至250μm之间的厚度。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述前衬底(11)包括PMMA，并且所述缓冲层(12)包括TPU。
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