DE102013101064A1 - Film for body i.e. plastic part, utilized for supporting e.g. organic LED, has set of layers attached on functional layer in transition area between functional and contact areas, and contact plate tapering away from functional area - Google Patents
Film for body i.e. plastic part, utilized for supporting e.g. organic LED, has set of layers attached on functional layer in transition area between functional and contact areas, and contact plate tapering away from functional area Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Folie, die zumindest eine elektrische oder eine elektronische Funktionsschicht aufweist. In einem Funktionsbereich der Funktionsschicht ist zumindest ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement bereitgestellt; in einem Kontaktierungsbereich der zumindest einen Funktionsschicht ist zumindest ein elektrischer Anschluss vorgesehen, der galvanisch mit zumindest einem Bauelement gekoppelt ist, nämlich in der Funktionsschicht galvanisch gekoppelt ist, über (Kontakt-)Verbindungen in derselben. The invention relates to a film which has at least one electrical or one electronic functional layer. In a functional area of the functional layer, at least one electrical and / or electronic component is provided; In a contacting region of the at least one functional layer, at least one electrical connection is provided, which is galvanically coupled to at least one component, namely is galvanically coupled in the functional layer, via (contact) connections in the same.
Die Folie weist insbesondere eine Kontaktierungslasche auf, die den Kontaktierungsbereich zumindest zum Teil bereitstellt. In particular, the foil has a contacting tab which at least partially provides the contacting region.
Eine solche Folie kann beispielsweise eine Tastfeldfunktionalität bereitstellen; dann weist sie kapazitive Elemente auf und ist auch als Sensorfolie bezeichenbar. Alternativ (oder zusätzlich) kann die Folie Leuchtdiodenelemente tragen (etwa organische Leuchtdioden). Such a film may, for example, provide touchpad functionality; Then it has capacitive elements and can also be labeled as a sensor foil. Alternatively (or additionally), the foil may carry light emitting diode elements (such as organic light emitting diodes).
Derartige Folien können für sich ohne weitere Maßnahme einem Einsatzzweck zugeführt werden. Es ist aber üblich, eine solche Folie in einen Körper zu integrieren, der insbesondere ein Kunststoffteil ist, um die Folie abzustützen und so zu stabilisieren und vor Beschädigung zu schützen. Der Körper kann dann auch in einem Gerät als fertiges Bauteil verwendet werden. Such films can be fed to a purpose without further action. However, it is customary to integrate such a film into a body which is in particular a plastic part in order to support the film and thus stabilize and protect it from damage. The body can then be used in a device as a finished component.
Eine gängige Maßnahme, eine Folie in einen solchen Körper zu integrieren, besteht darin, die Folie zu hinterspritzen. Alternativ ist es auch möglich, die Folie auf einen bereits hergestellten Grundkörper aufzukleben, aufzuklemmen oder aufzulaminieren. A common measure to integrate a film in such a body, is to inject the film behind. Alternatively, it is also possible to stick the film on an already prepared base body, clamp or laminate.
Entsprechend betrifft die Erfindung auch einen Körper, nämlich ein Kunststoffteil. Bevorzugt ist das Kunststoffteil durch ein In-Mould-Verfahren hergestellt. Accordingly, the invention also relates to a body, namely a plastic part. Preferably, the plastic part is produced by an in-mold process.
Bei einem In-Mould-Verfahren unterscheidet man zwischen dem In-Mould-Labeling (IML) und dem In-Mould-Dekorieren (IMD). Beim In-Mould-Verfahren wird insbesondere eine Folie hinterspritzt. Beim In-Mould-Labeling wird hierbei diese gesamte Folie Teil des fertigen Körpers bzw. Kunststoffteils. Bei der In-Mould-Dekoration verwendet man ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren, bei dem ein Folienband durch die Spritzgussform hindurch geführt wird. Das Folienband weist eine Trägerschicht und eine Übertragungslage auf. Die Übertragungslage kann sich von der Trägerschicht lösen. Nach dem Hinterspritzen verbleibt die Übertragungslage an dem fertigen Körper, wohingegen die Trägerschicht abgelöst wird und weiter transportiert wird. An in-mold process differentiates between in-mold labeling (IML) and in-mold decorating (IMD). In the in-mold process, in particular, a film is back-injected. When in-mold labeling this entire film is part of the finished body or plastic part. In-mold decoration uses a roll-to-roll process in which a film strip is passed through the injection mold. The foil strip has a carrier layer and a transfer layer. The transfer layer may become detached from the carrier layer. After the back molding, the transfer layer remains on the finished body, whereas the carrier layer is peeled off and transported on.
Die Folie wird üblicherweise partiell so hinterspritzt, dass der Kontaktierungsbereich zumindest teilweise von dem spritzgegossenen Kunststoffmaterial frei ist. Die Kontaktierungslasche der Folie wird hierbei nicht oder nur in einem Ansatzbereich hinterspritzt und kann somit wegstehen und zu einem Gegenkontakt geführt werden. Die Kontaktierungslasche muss demgemäß eine gewisse Flexibilität haben. Es muss darauf geachtet werden, dass die Kontaktierungslasche als solche nicht beschädigt wird, und dass auch Kontaktierungsbahnen (Leiterbahnen) auf der Kontaktierungslasche nicht beschädigt werden. The film is usually partially back-injected in such a way that the contacting region is at least partially free of the injection-molded plastic material. The Kontaktierungslasche the film is not back-injected or only in one approach area and thus can stand away and be led to a mating contact. The contacting tab must accordingly have a certain flexibility. It must be ensured that the contacting tab is not damaged as such, and that also contacting tracks (traces) are not damaged on the Kontaktierungslasche.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie eine Folie der eingangs genannten Gattung und ein Körper, der insbesondere als Kunststoffteil durch ein In-Mould-Verfahren hergestellt ist, ausgestaltet wird, damit auf besonders zuverlässige Weise vermieden wird, dass beim Kontaktieren Schäden auftreten. It is the object of the invention to show a way, such as a film of the type mentioned and a body, which is in particular made as a plastic part by an in-mold process is designed to be avoided in a particularly reliable manner that when contacting Damage occurs.
Die Aufgabe wird durch eine Folie mit zumindest einer elektrischen oder elektronischen Funktionsschicht gelöst, wobei in einem Funktionsbereich der Funktionsschicht zumindest ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement bereitgestellt ist, und wobei in einem Kontaktierungsbereich der zumindest einen Funktionsschicht zumindest ein elektrischer Anschluss vorgesehen ist, der (insbesondere über Verbindungen in der Funktionsschicht) galvanisch mit zumindest einem Bauelement gekoppelt ist, und wobei die Folie eine Kontaktierungslasche aufweist, die zumindest einen Teil des Kontaktierungsbereichs bereitstellt, wobei auf der Funktionsschicht in einem Übergangsbereich zwischen dem Funktionsbereich und dem Kontaktierungsbereich, welcher Übergangsbereich zumindest einen Teilbereich der Kontaktierungslasche umfasst, eine weitere Lage in einer Dicke von zumindest 300 nm, bevorzugt zumindest von 1 µm, ganz besonders bevorzugt zumindest von 7 µm, aufgebracht ist und/oder wobei die Lasche sich in einem Übergangsbereich von dem Funktionsbereich weg verjüngt, sich ihre Breite insbesondere um zumindest 20 %, bevorzugt 40 % einer anfänglichen Breite verringert. The object is achieved by a foil having at least one electrical or electronic functional layer, wherein at least one electrical and / or electronic component is provided in a functional region of the functional layer, and at least one electrical connection is provided in a contacting region of the at least one functional layer. in particular via connections in the functional layer) is galvanically coupled to at least one component, and wherein the film has a Kontaktierungslasche that provides at least a portion of the contacting region, wherein on the functional layer in a transition region between the functional area and the contacting region, which transition region at least a portion the Kontaktierungslasche comprises, another layer in a thickness of at least 300 nm, preferably at least 1 .mu.m, most preferably at least 7 microns, is applied and / or wherein the tab in a transition region tapers away from the functional area, in particular its width is reduced by at least 20%, preferably 40%, of an initial width.
Die Aufgabe wird auch durch einen Körper gelöst, der eine Folie mit zumindest einer elektrischen oder einer elektronischen Funktionsschicht aufweist, wobei in einem Funktionsbereich der Funktionsschicht zumindest ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement bereitgestellt ist, und wobei in einem Kontaktierungsbereich der zumindest einen Funktionsschicht zumindest ein elektrischer Anschluss vorgesehen ist, der (insbesondere über Verbindungen in der Funktionsschicht) galvanisch mit zumindest einem Bauelement gekoppelt ist, wobei der Körper ferner ein Kunststoffhauptmaterial umfasst, mit dem die Folie partiell so verbunden ist, dass der Kontaktierungsbereich zumindest teilweise von Kunststoffhauptmaterial frei ist, so dass eine Kontaktierungslasche wegsteht, wobei auf der Funktionsschicht in einem Übergangsbereich zwischen dem Funktionsbereich und dem Kontaktierungsbereich, der zumindest einen Teilbereich der Kontaktierungslasche umfasst, eine weitere (Material-)Lage in einer Dicke von zumindest 300 nm, bevorzugt zumindest von 1 µm, ganz besonders bevorzugt zumindest von 7 µm, aufgebracht ist und/oder die Lasche sich in einem Übergangsbereich von dem Funktionsbereich weg verjüngt, sich ihre Breite insbesondere um zumindest 20 %, bevorzugt 40 % einer anfänglichen Breite verringert. The object is also achieved by a body which has a foil with at least one electrical or electronic functional layer, wherein at least one electrical and / or electronic component is provided in a functional area of the functional layer, and at least one functional area is at least one functional area electrical connection is provided, which is (in particular via connections in the functional layer) galvanically coupled to at least one component, wherein the body further comprises a plastic main material with which the film is partially connected so that the contacting region is at least partially free of plastic main material, so that a contacting tab protrudes, wherein on the functional layer in a transition region between the functional region and the contacting region, which comprises at least a partial region of the contacting tab, a further (material) layer in one Thickness of at least 300 nm, preferably at least 1 .mu.m, most preferably at least 7 .mu.m, applied and / or the tab tapers in a transition region away from the functional area, its width in particular by at least 20%, preferably 40% of a reduced initial width.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet die Idee, durch die weitere Lage die Kontaktierungslasche selbst, als Ganzes, oder die Funktionsschicht dort vor Beschädigung zu schützen. Dies ist insbesondere durch die angegebene Dicke der weiteren Lage gewährleistet; das gilt im besonderen Maße dann, wenn die elektrische oder elektronische Funktionsschicht eine gängige Dicke (von z.B. zwischen 10 und 50 nm) aufweist und/oder wenn ein Substrat, das die elektrische oder elektronische Funktionsschicht trägt, eine entsprechende typische Dicke von einigen Mikrometern aufweist. Nach oben muss der Dicke der weiteren Lage keine Grenze gesetzt werden, sofern die Kontaktierungslasche noch ausreichend flexibel bleibt. In dem Übergangsbereich endet gerade der hinterspritzte Bereich, es beginnt also die Kontaktierungslasche. Durch die weitere Lage ist genau an dieser empfindlichen Stelle dafür gesorgt, dass nicht oder zumindest in einem verringerten Maße Gefahr besteht, dass die Lasche ein- oder abgerissen wird oder die elektrische oder elektronische Funktionsschicht am Übergang von Kunststoffhauptmaterial zu einem von Kunststoffhauptmaterial freien Bereich beschädigt wird, z.B. Kontaktierungsbahnen eingerissen werden. The present invention includes the idea to protect the contacting tab itself, as a whole, or the functional layer there from damage by the further layer. This is ensured in particular by the specified thickness of the further layer; this is especially true when the electrical or electronic functional layer has a common thickness (e.g., between 10 and 50 nm) and / or when a substrate carrying the electrical or electronic functional layer has a typical typical thickness of a few microns. At the top, the thickness of the further layer need not be limited, as long as the contacting strap remains sufficiently flexible. In the transition region, the back-injected area ends, so it starts the Kontaktierungslasche. Due to the further position, it is ensured precisely at this sensitive point that there is no risk, or at least to a reduced degree, of the tab being torn or torn or of the electrical or electronic functional layer being damaged at the transition from the plastic main material to a region free of plastic main material , eg Contacting tracks are torn.
Bei dem zweiten Aspekt, demgemäß sich die Lasche in einem Übergangsbereich von dem Funktionsbereich weg verjüngt, ist durch die Form der Lasche selber gewährleistet, dass die Lasche nicht so schnell beschädigt wird, wenn sie zum Zwecke des Kontaktierens mit einem Gegenkontakt gebogen wird. In the second aspect, according to which the tab tapers in a transitional area away from the functional area, the shape of the tab itself ensures that the tab is not damaged so quickly when it is bent for the purpose of contacting with a mating contact.
In einer Variante weist die weitere Lage ein elektrisch isolierendes Material auf. Das elektrisch isolierende Material verhindert elektrische Überschläge auf die elektronischen Bauelemente und entsprechende Verbindungsleitungen. Insbesondere kann als elektrisches Isolierungsmaterial ein geeignetes, etwa zu einem unter der elektrischen bzw. elektronischen Funktionsschicht angeordneten Substrat passendes Kunststoffmaterial ausgewählt werden. In a variant, the further layer has an electrically insulating material. The electrically insulating material prevents electrical flashovers on the electronic components and corresponding connecting lines. In particular, a suitable plastic material suitable for, for example, a substrate arranged below the electrical or electronic functional layer can be selected as the electrical insulating material.
Beispielsweise kann das elektrisch isolierende Material Polymethyl(meth)acrylat (PMMA), Polycarbonat und/oder Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS) umfassen und/oder Zinkoxidpartikel enthalten. For example, the electrically insulating material may comprise polymethyl (meth) acrylate (PMMA), polycarbonate and / or acrylonitrile butadiene styrene (ABS) and / or contain zinc oxide particles.
Das Material kann in Form eines Lackes auf die elektrische Funktionsschicht als weitere Lage aufgetragen sein, was für einen besonders guten Zusammenhalt sorgt. The material may be applied in the form of a paint on the electrical functional layer as another layer, which ensures a particularly good cohesion.
Es kann aber auch in Form einer gesonderten Folie bereitgestellt sein, die in einem Herstellungsverfahren besonders leicht aufbringbar ist. But it can also be provided in the form of a separate film, which is particularly easy to apply in a manufacturing process.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Substrat die elektrische oder elektronische Funktionsschicht trägt. In einer Ausführungsform weist dann das elektrische isolierende Material eine um höchstens +/–10 % von der Dicke des Substrats abweichende Dicke auf. Diese Ausführungsform ist dann geeignet, wenn das elektrisch isolierende Material dasselbe Material ist wie das für das Substrat verwendete Material oder zumindest ein vergleichbares Material ist, insbesondere hinsichtlich seiner Biegeeigenschaften (Elastizitätsmodul). Bei einer zweiten Ausführungsform ist das elektrisch isolierende Material jedoch härter als das Substrat und kann daher dünner als selbiges ausgeführt sein. It can be provided that a substrate carries the electrical or electronic functional layer. In one embodiment, the electrical insulating material then has a thickness deviating from the thickness of the substrate by at most +/- 10%. This embodiment is suitable if the electrically insulating material is the same material as the material used for the substrate or at least a comparable material, in particular with regard to its bending properties (modulus of elasticity). In a second embodiment, however, the electrically insulating material is harder than the substrate and therefore may be made thinner than the same.
Bei einer zweiten Variante hinsichtlich des Aspektes der Bereitstellung der weiteren Lage umfasst selbige ein elektrisch leitfähiges Material. Dessen Einsatz ist insbesondere dazu geeignet, elektrische Verbindungsbahnen (Kontaktbahnen) vor Beschädigung zu schützen und gleichzeitig deren Funktionsweise zu unterstützen. In a second variant with regard to the aspect of providing the further layer, the same comprises an electrically conductive material. Its use is particularly suitable for protecting electrical connection tracks (contact tracks) from damage and at the same time to support their functioning.
Das elektrisch leitfähige Material kann insbesondere Leitsilber oder Carbon Black umfassen. Solches Material lässt sich besonders gut aufdrucken. The electrically conductive material may in particular comprise conductive silver or carbon black. Such material can be imprinted particularly well.
Neben dem Vorsehen dieses elektrisch leitfähigen Materials in dem Übergangsbereich zwischen dem Funktionsbereich und dem Kontaktierungsbereich kann das elektrisch leitfähige Material insbesondere auch an einem freien Ende der Kontaktierungslasche bereitgestellt sein und den elektrischen Anschluss der Funktionsschicht bedecken. Hierdurch wird der elektrische Anschluss über die Schichtdicke der Funktionsschicht hinaus gerade an dem Anschlussende verstärkt, so dass beim Anschließen an einen Gegenkontakt wirkungsvoll eine mögliche Beschädigung vermieden wird. In addition to the provision of this electrically conductive material in the transition region between the functional region and the contacting region, the electrically conductive material may in particular also be provided at a free end of the contacting tab and cover the electrical connection of the functional layer. As a result, the electrical connection beyond the layer thickness of the functional layer is reinforced just at the terminal end, so that when connecting to a mating contact effectively possible damage is avoided.
Als Zusatzmaßnahme zur Verstärkung des freien Endes der Lasche auf der Seite der elektrischen bzw. elektronischen Funktionsschicht kann ein Versteifungselement an der der Funktionsschicht abgewandten Seite der Folie vorgesehen sein; ein solches Verstärkungselement kann ein sicheres Anschließen des Kontaktbereiches per Kontaktierungslasche an einen Gegenkontakt ermöglichen. Das Verstärkungselement kann aus Polyethylenterephtalat, Polypropylen, Polycarbonat oder Polyethylennaphtalat bestehen und hierbei eine solche Foliendicke aufweisen, dass die Gesamtdicke aus der übrigen Folie mit dem Verstärkungselement im Bereich von 150 bis 600 µm liegt, z.B. 300 µm beträgt. Das die weitere Lage zumindest zum Teil bildende elektrisch leitfähige Material kann eine Dicke aus dem Intervall von 1 bis 15 µm aufweisen, vorzugsweise 2 bis 5 µm. As an additional measure to reinforce the free end of the tab on the side of the electrical or electronic functional layer, a stiffening element may be provided on the side of the film facing away from the functional layer; such a reinforcing element can allow a secure connection of the contact area by contacting tab to a mating contact. The reinforcing element may consist of polyethylene terephthalate, polypropylene, polycarbonate or polyethylene naphthalate and in this case have a film thickness such that the total thickness of the remaining film with the reinforcing element is in the range of 150 to 600 μm, e.g. 300 microns. The further layer at least partially forming electrically conductive material may have a thickness from the interval of 1 to 15 microns, preferably 2 to 5 microns.
Die beiden Varianten der Verwendung von elektrisch isolierendem Material und elektrisch leitfähigem Material für die weitere Lage schließen sich nicht gegenseitig aus: So kann elektrisch leitfähiges Material auf der elektrischen Funktionsschicht bereitgestellt sein, insbesondere nur bereichsweise, und elektrisch isolierendes Material das elektrisch leitfähige Material in dem Übergangsbereich bedecken, an dem freien Ende der Kontaktierungslasche aber elektrisch leitfähiges Material freilassen. Bei dieser Ausführungsform wird die positive Eigenschaft des elektrisch isolierenden Materials einer besonders guten Flexibilität bei großer Lagendicke verbunden mit dem Vorteil, dass das elektrisch leitfähige Material die elektrische Funktionsschicht verstärkt, insbesondere an dem freien Ende vor Abrieb schützt. The two variants of the use of electrically insulating material and electrically conductive material for the further layer are not mutually exclusive: For example, electrically conductive material may be provided on the electrical functional layer, in particular only in certain regions, and electrically insulating material may be the electrically conductive material in the transitional region cover, but at the free end of Kontaktierungslasche leave electrically conductive material. In this embodiment, the positive property of the electrically insulating material is associated with particularly good flexibility with a large layer thickness, with the advantage that the electrically conductive material reinforces the electrical functional layer, in particular protects it against abrasion at the free end.
Die elektrische bzw. elektronische Funktionsschicht kann auch solche leitfähigen Bahnen aus Metall, insbesondere den genannten Materialien umfassen, die mindestens 100 µm breit sind. Solche Bahnen sind an sich gut sichtbar, können aber durch ein Kunststoffmaterial, etwa in einer gesonderten Dekorlage oder durch das Substrat, verdeckt werden. The electrical or electronic functional layer may also include such conductive tracks of metal, in particular the said materials, which are at least 100 microns wide. Such webs are well visible per se, but can be covered by a plastic material, such as in a separate decorative layer or by the substrate.
In einer anderen Ausführungsform weist die elektrische Funktionsschicht organische Leiter wie PAni (Polyanilin) oder PEDOT/PSS (Poly-3.4-Ethylendioxythiophen-Polystyrolsulfonat) auf. Außerdem kann die elektrische bzw. elektronische Funktionsschicht Metall-Nanodrähte (z.B. aus Silber, Kupfer oder Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Kohlenstoff-Nanopartikeln oder Graphen umfassen). Ferner können Kombinationen der genannten Materialien in der Funktionsschicht vorgesehen sein. In another embodiment, the electrical functional layer comprises organic conductors such as PAni (polyaniline) or PEDOT / PSS (poly-3,4-ethylenedioxythiophene-polystyrenesulfonate). Additionally, the electrical or electronic functional layer may comprise metal nanowires (e.g., of silver, copper or carbon nanotubes, carbon nanoparticles, or graphene). Furthermore, combinations of said materials may be provided in the functional layer.
Üblicherweise umfasst die Folie ein bereits erwähntes Substrat, welches die weiteren Schichten und insbesondere die Funktionsschicht trägt. Dieses Substrat besteht aus Kunststoff, wobei sich insbesondere Polyethylenterephtalat, Polypropylen, Polycarbonat, Polyethylennaphtalat eignen, vorzugsweise in einer Dicke aus dem Intervall von 12 bis 150 µm, besonders bevorzugt aus dem Intervall von 35 bis 60 µm. Usually, the film comprises an already mentioned substrate which carries the further layers and in particular the functional layer. This substrate is made of plastic, in particular polyethylene terephthalate, polypropylene, polycarbonate, polyethylene naphthalate are suitable, preferably in a thickness from the interval of 12 to 150 microns, more preferably from the interval of 35 to 60 microns.
Das Substrat ist in einer Variante zwischen der Funktionsschicht und dem Kunststoffhauptmaterial angeordnet. In diesem Falle liegt die weitere Lage auf der dem Kunststoffhauptmaterial abgewandten Seite des Substrats auf der Funktionsschicht. The substrate is arranged in a variant between the functional layer and the plastic main material. In this case, the further layer lies on the side of the substrate facing away from the plastic main material on the functional layer.
In einer anderen Variante ist die Funktionsschicht zwischen dem Substrat und dem Kunststoffhauptmaterial angeordnet, weist also zu dem Spritzgussmaterial hin. In diesem Fall ist auch die weitere Lage zwischen dem Substrat und dem Kunststoffhauptmaterial angeordnet, weil sie ja auf der Funktionsschicht angeordnet ist. In another variant, the functional layer is arranged between the substrate and the plastic main material, thus points to the injection molding material. In this case, the further layer between the substrate and the plastic main material is arranged, because it is indeed arranged on the functional layer.
Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung mit der sich verjüngenden Kontaktierungslasche weist bevorzugt die Funktionsschicht in dem Kontaktierungsbereich zu zumindest einem Anschluss eine solche Kontaktbahn (Verbindungsleitung) auf, die sich zu dem Übergangsbereich hin verbreitert. Dadurch, dass die Kontaktbahn im Übergangsbereich breiter ist als sonst, kann bei einer Biegebewegung bezüglich der Kontaktierungslasche vermieden werden, dass die Kontaktbahn als Ganzes unterbrochen wird. In the second aspect of the invention with the tapered contacting tab, the functional layer in the contacting region to at least one connection preferably has such a contact path (connecting line) that widens toward the transition region. The fact that the contact track in the transition region is wider than usual, can be avoided in a bending movement with respect to the Kontaktierungslasche that the contact path is interrupted as a whole.
Als Kunststoffhauptmaterial, das spritzgegossen wird, eignet sich prinzipiell jeder thermoplastische Kunststoff, bevorzugt sind Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS), Polycarbonat oder Polyamid. In principle, any thermoplastic material is suitable as the main plastic material which is injection-molded; preference is given to acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polycarbonate or polyamide.
Ein solches Kunststoffmaterial kann gefärbt sein, damit man nicht in das Innere eines Gehäuses blicken kann, das von dem Körper begrenzt ist. Bei einer anderen bevorzugten Variante ist hingegen das Kunststoffhauptmaterial transparent und ermöglicht somit ein Hindurchschauen durch den Körper. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn auch die elektrische bzw. elektronische Funktionsschicht der Folie an dem Körper transparent wirkt. Dieser Effekt ist beispielsweise durch die Maßnahme erzielbar, dass die elektrische bzw. elektronische Funktionsschicht eine Vielzahl von leitfähigen Bahnen (Leiterbahnen) aufweist, welche aus Metall, insbesondere aus Silber, Kupfer, Aluminium, Chrom oder aus einer Metalllegierung bestehen, und die eine Breite von zwischen 1 µm und 40 µm aufweisen (bevorzugt zwischen 5 µm und 25 µm), und die gleichzeitig einen Abstand von 10 µm bis 5 mm zueinander haben (bevorzugt liegt er zwischen 300 µm und 1 mm). Solche Leiterbahnen sind für das menschliche Auge nicht bzw. schwer auflösbar und können daher nicht einzeln erkannt werden. Die Transparenz der elektrischen Funktionsschicht beträgt mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 % trotz der metallischen Leiterbahnen. Diese Leiterbahnen sind bevorzugt in einer Schichtdicke aus dem Intervall von 10 bis 150 nm, bevorzugt aus dem Intervall von 30 bis 60 nm bereitgestellt. Such a plastic material may be colored so that one can not look into the interior of a housing bounded by the body. In another preferred variant, however, the plastic main material is transparent and thus allows a look through the body. This is possible in particular if the electrical or electronic functional layer of the film also acts transparently on the body. This effect can be achieved, for example, by the measure that the electrical or electronic functional layer has a multiplicity of conductive tracks which consist of metal, in particular silver, copper, aluminum, chromium or a metal alloy, and which have a width of between 1 micron and 40 microns (preferably between 5 microns and 25 microns), and at the same time have a distance of 10 microns to 5 mm from each other (preferably it is between 300 microns and 1 mm). Such tracks are not or difficult to resolve for the human eye and therefore can not be recognized individually. The transparency of the electrical functional layer is at least 70%, preferably at least 80%, despite the metallic interconnects. These interconnects are preferably provided in a layer thickness from the interval of 10 to 150 nm, preferably from the interval of 30 to 60 nm.
Der Körper ist bei einer bevorzugten Ausführungsform auf eine solche Weise bereitgestellt, dass die Folie mit dem Kunststoffmaterial hinterspritzt ist; die genannte Verbindung der Folie mit dem Kunststoffhauptmaterial erfolgt also automatisch beim Vorgang des Hinterspritzens. Alternativ oder zusätzlich kann das Kunststoffhauptmaterial (bereichsweise) angeklebt und/oder (bereichsweise) angeklemmt und/oder auf das Kunststoffmaterial auflaminiert sein. The body is provided in a preferred embodiment in such a manner that the film is back-injected with the plastic material; said compound of the film with the plastic main material thus takes place automatically during the process of back injection. Alternatively or additionally, the plastic main material may be glued (in regions) and / or clamped (in regions) and / or laminated onto the plastic material.
Bei dem Körper kann zum Erleichtern des Spritzgießens eine Haftvermittlerschicht zumindest an dem mit Kunststoff hinterspritzten Teil der Folie vorgesehen sein. Auf diese Weise wird für einen besonders guten Verbund der Komponenten Kunststoffhauptmaterial und Folie gesorgt. In the case of the body, to facilitate the injection molding, an adhesion promoter layer may be provided at least on the part of the film which is injection-molded with plastic. In this way, a particularly good composite of the components plastic main material and film is provided.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichen näher erläutert, in der Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the characters, in which
Ein in den
Vorliegend soll die Folie eine elektrische Funktionsschicht
Die elektrische Funktionsschicht
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von metallischen Leiterbahnen zur Bereitstellung einer Tastfeldfunktion eingeschränkt. Jegliche leitenden und halbleitenden Elemente können zur Bereitstellung elektrischer und elektronischer Bauelemente beitragen. Beispielsweise kann Metall in Form von Nanodrähten (etwa aus Silber, Kupfer oder Gold) oder Nanopartikeln (etwa aus Silber, Gold oder Kupfer) bereitgestellt sein, es können Kohlenstoff-Nanoröhrchen oder Kunststoff-Nanopartikeln bereitgestellt sein, und schließlich können auch Elemente aus Graphen vorgesehen sein. Außerdem können organische Leiter aus PEDOT/PSS (Poly-3.4-Ethylendioxythiophen-Polystyrolsulfonat) oder aus PAni (Polyanilin) bereitgestellt sein. Insbesondere können aktive elektrische Bauteile wie beispielsweise organische Leuchtdioden, anorganische oder organische Photovoltaikzellen, andere Displayelemente wie etwa aus Elektrolumineszenzmaterialien, elektrochromen Materialien oder elektrophoretischen Materialien vorgesehen sein, es können integrierte Schaltungen oder anorganische oder organische Speicher vorgesehen sein. All dies kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung gleichermaßen eingesetzt werden. Das gilt für alle in dieser Anmeldung beschriebenen Schicht- bzw. Lagenaufbauten und -abfolgen. The invention is not limited to the use of metal traces to provide a touchpad function. Any conductive and semiconducting elements can contribute to the provision of electrical and electronic components. For example, metal may be provided in the form of nanowires (such as silver, copper, or gold) or nanoparticles (such as silver, gold, or copper), carbon nanotubes or plastic nanoparticles may be provided, and finally, elements of graphene may also be provided be. In addition, organic conductors of PEDOT / PSS (poly-3,4-ethylenedioxythiophene-polystyrenesulfonate) or PAni (polyaniline) may be provided. In particular, active electrical components such as organic light-emitting diodes, inorganic or organic photovoltaic cells, other display elements such as electroluminescent materials, electrochromic materials or electrophoretic materials may be provided, there may be integrated circuits or inorganic or organic memory. All of this can equally be used in the context of the present invention. This applies to all layer or layer structures and sequences described in this application.
Der Kontaktierungsbereich
Durch das Abstehen der Kontaktierungslasche besteht die Gefahr, dass diese im Übergangsbereich zwischen dem Spritzgussmaterial
Bei der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Körpers
Das Material kann durch Aufbringen einer elektrischen leitfähigen Paste auf die Folie
Bei einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Körpers
Bei einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Körpers
Bei einer Variante gemäß
Bei einer Variante gemäß
Wie aus
Zusätzlich kann noch, wie in
Bei einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Körpers
Bei einer Variante dieser Ausführungsform gemäß
Grundsätzlich wäre auch bei den beiden Varianten der fünften Ausführungsform gemäß
In den Ausführungsformen gemäß der
Eine sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Körpers
Der Kontaktierungsbereich
Das Substrat
Das elektrisch isolierende Material
Es kann auf der elektrischen Funktionsschicht
Die Schichtdicke der Schutzschicht kann zwischen 2 und 6 µm liegen. Auch die Schutzschicht trägt in diesem Falle dazu bei, eine Beschädigung der Kontaktierungslasche bzw. der elektrischen Funktionsschicht zu vermeiden. The layer thickness of the protective layer can be between 2 and 6 microns. The protective layer also contributes in this case to avoid damage to the Kontaktierungslasche or the electrical functional layer.
Das in der Figur nicht gezeigte Haftvermittlermaterial (Primer) kann eine Schichtdicke von zwischen 1 und 9 µm, vorzugsweise von zwischen 1 und 5 µm haben. Es besteht vorzugsweise aus folgendem Material:
Hierbei ist Tg die Glastemperatur (Einfriertemperatur) der jeweiligen Komponente. Here Tg is the glass transition temperature (glass transition temperature) of the respective component.
Als Spritzgussmaterial
Das Spritzgussmaterial kann farbig oder transparent sein. Es kann Füllstoffe wie Glasfasern oder Karbonfasern umfassen, oder auch ohne Füllstoffe vorgesehen sein. The injection molding material may be colored or transparent. It may comprise fillers such as glass fibers or carbon fibers, or may also be provided without fillers.
Auch die Folie
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen befindet sich unterhalb des Übergangsbereichs
Ein Hinterspritzen kann jedoch auch so erfolgen, dass sich unterhalb der Kontaktierungslasche noch Kunststoffmaterial befindet, wie in
In diesem Falle steht die Kontaktierungslasche zwar weg, sie könnte aber grundsätzlich auf das Kunststoffmaterial
In this case, the Kontaktierungslasche is indeed gone, but they could basically on the
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