JP7159497B1 - 光電子機能多層構造体および関連する製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
任意選択的に、第1の面および反対側の第2の面を含む熱可塑性基板フィルムなどの、任意選択的に熱可塑性の(3D)成形可能なフィルムを設ける第1のステップであって、任意選択的に、第1の面が、選択された頂部に向かい、第2の面が、構造体の選択された底部に向かう、第1のステップと、
基板フィルムをエレクトロニクスと共に配置する第2のステップであって、エレクトロニクスが、基板フィルムの第1の面のそれぞれの光画定セグメント上に配設された、複数の光学的に機能する、好ましくは発光性および/または感光性の要素と、複数の光学的に機能する要素に接続する、複数の回路トレースを含む回路デザインと、を含む、第2のステップと、
好ましくは、成形によって、基板フィルムの第1の側上に、光学透過性層を生成する第3のステップであって、その結果、複数の光学的に機能する要素を含む少なくとも光画定セグメントが、透過性層に少なくとも部分的に埋め込まれ、かつ光学的に結合される、第3のステップと、
基板フィルム上に光遮断層を設け、光遮断層と基板フィルムとの間に透過性層をさらに固定する第4のステップであって、光遮断層は、その近位端部がそれぞれの光画定セグメント上にある(第1の)複数の構造体チャネルを画定し、透過性層が、任意選択的に、構造体の選択された頂部に向かう構造体の厚さ方向と本質的に一致する第1の方向に延在する構造体チャネルの内部を少なくとも部分的に確立する、第4のステップと、を含む。
任意選択的に、第1の面および反対側の第2の面を含む、任意選択的に熱可塑性の成形可能な基板フィルムであって、任意選択的に、第1の面が、選択された頂部に向かい、第2の面が、構造体の選択された底部に向かう、任意選択的に熱可塑性の成形可能な基板フィルムと、
基板フィルムの第1の面のそれぞれの光画定セグメント内に配設されている、複数の光学的に機能する、好ましくは発光性および/または感光性の要素と、複数の光学的に機能する要素に接続する、複数の導電性回路トレースを含む回路デザインと、を含むエレクトロニクスと、
基板フィルムの第1の面上の光学透過性層であって、その結果、複数の光学的に機能する要素を含む各光画定セグメントの少なくとも一部が、透過性層に少なくとも部分的に埋め込まれ、かつ光学的に結合される、光学透過性層と、
基板フィルムの第1の面上に配設された、光学的に実質的に不透明な光遮断層であって、透過性層の材料から少なくとも部分的に構成された複数の構造体チャネルを画定する、光遮断層と、を備え、
複数の構造体チャネルが、任意選択的に、構造体の選択された頂部に向かう、構造体の厚さ方向と一致して、少なくとも第1の方向に延在するように形成されて、i)任意選択的に、構造体の選択された頂部上にある環境に向かって少なくとも1つの光学的に機能する要素によって放出された光を搬送し、かつ/または環境からの少なくとも1つの光学的に機能する要素に光を搬送し、その結果、光遮断層が、光画定セグメントを互いに少なくとも部分的に光学的に絶縁し、ii)光遮断層と基板フィルムとの間に、光学透過性層を固定する。
Claims (23)
- 光電子機能多層構造体を製造するための方法であって、
第1の面および反対側の第2の面を含む熱可塑性の成形可能な基板フィルム(108)を提供する第1のステップ(1304)と、
前記基板フィルム(108)をエレクトロニクスと共に配置する第2のステップ(1306)であって、前記エレクトロニクスが、前記基板フィルムの前記第1の面のそれぞれの光画定セグメント(112)上に配設された、複数の光学的に機能する、発光性および感光性の少なくとも一方である要素(106)と、前記複数の光学的に機能する要素(106)に接続する、複数の回路トレース(114)を含む回路デザインと、を含む、第2のステップ(1306)と、
成形によって、前記基板フィルム(108)の前記第1の面上に、光学的な透過性層(103)を生成する第3のステップ(1308)であって、その結果、前記複数の光学的に機能する要素(106)を含む少なくとも前記光画定セグメント(112)が、前記透過性層(103)に少なくとも部分的に埋め込まれ、かつ光学的に結合される、第3のステップ(1308)と、 前記基板フィルム(108)上に光遮断層(104)を設け、前記光遮断層(104)と前記基板フィルム(108)との間に前記透過性層(103)をさらに固定する第4のステップ(1310)であって、前記光遮断層(104)は、その近位端部が前記それぞれの光画定セグメント(112)上にある複数の構造体チャネル(110)を画定し、前記透過性層(103)が、前記光電子機能多層構造体の厚さ方向と一致する第1の方向(D1)に延在する前記構造体チャネル(110)の内部を少なくとも部分的に確立する、第4のステップ(1310)と、
を含み、
前記第4のステップ(1310)が、前記複数の構造体チャネル(110)から少なくとも1つの凹部を形成することであって、その結果、前記少なくとも1つの凹部の近位端部が、前記それぞれの光画定セグメント(112)上にあり、前記少なくとも1つの凹部の遠位端部が、前記凹部の頂部を形成し、前記凹部が、前記それぞれの光画定セグメント(112)から前記第1の方向(D1)に延在し、前記少なくとも1つの凹部の頂部が、前記光遮断層(104)の別の側の近傍にあり、それぞれの凹部における前記光遮断層(104)の前記厚さが、局所的に低減される、
方法。 - 前記第4のステップ(1310)が、前記第1の方向(D1)に、前記複数の構造体チャネル(110)から前記光遮断層(104)を通る少なくとも1つの開口部を形成することであって、その結果、前記少なくとも1つの開口部の各々の近位端部が、前記それぞれの光画定セグメント(112)上にあり、前記少なくとも1つの開口部の各々の遠位端部が、前記光遮断層(104)の別の側の出口を画定する、少なくとも1つの開口部を形成すること、を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第3のステップ(1308)が、少なくとも部分的に前記基板フィルム(108)の前記第1の面上に、前記透過性層(103)を成形することを含み、前記透過性層(103)が、少なくとも1つの構造体チャネル(110)の前記内部を少なくとも部分的に確立するために、少なくとも1つの光画定セグメント(112)上の前記第1の方向(D1)に、前記透過性層(103)の材料のより厚い部分(103b)を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第3のステップ(1308)が、前記透過性層(103)の材料の少なくとも1つの部分を、前記基板フィルム(108)と積層することを含み、前記透過性層(103)と前記基板フィルム(108)との間に接着層を設けることによって先行する、請求項1に記載の方法。
- 前記第4のステップ(1310)が、前記光遮断層(104)の材料の少なくとも1つの部分を、前記透過性層(103)と積層することを含み、前記光遮断層(104)と前記透過性層(103)との間に接着層を設けることによって先行する、請求項1に記載の方法。
- 前記方法が、前記第2のステップ(1306)の後または前にあるさらなるステップであって、熱成形することによって、前記基板フィルム(108)を選択された3D目標形状に3D成形し、前記光画定セグメント(112)が、前記基板フィルム(108)の凹部および凸部の少なくとも一方の形態によって画定されるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のステップ(1306)が、発光要素、感光要素、光検出器、太陽電池、および感圧コンポーネントからなる群から選択される前記エレクトロニクスの少なくとも1つの電気要素を前記光画定セグメント(112)のうちの少なくとも1つに配置することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のステップ(1306)が、前記基板フィルム(108)上に、印刷エレクトロニクス技術によって、前記エレクトロニクスの少なくとも前記回路デザインを生成することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第4のステップ(1310)が、前記光遮断層(104)を、プラスチックを含む少なくとも1つの原材料から少なくとも部分的に成形することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のステップ(1306)が、前記基板フィルム(108)の前記第1の面および第2の面の少なくとも一方に、前記回路トレース(114)および前記要素(106)のうちの少なくとも1つを収容するベース層、フィルムまたはテープの上に、不透明または半透明の濃い色のマスキング層を設けて、前記回路トレース(114)の外観を遮断するか、または少なくとも妨げることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のステップ(1306)が、前記基板フィルム(108)の前記第1の面上に第1の追加のフィルムを設けることを含み、前記第1の追加のフィルムが、光学表面レリーフ形状、光学表面レリーフ形状構造体、光学格子構造体、印刷、印刷文字、印刷数字、印刷形状、印刷画像、印刷グラフィック、および刻印文字、数字、形状、画像またはグラフィックからなる群から選択される少なくとも1つの要素を、少なくとも1つの光画定セグメント(112)上またはその中に含有する、請求項1に記載の方法。
- 前記方法が、前記複数の構造体チャネル(110)の少なくとも1つの構造体チャネル(110)の遠位端部上に、1つ以上の第2の追加の、光学的に機能する拡散性のフィルムまたは層(118)を設けるさらなるステップ(1312)を含み、前記第2の追加のフィルムまたは層(118)のうちの少なくとも1つが、光学表面レリーフ形状、光学表面レリーフ形状構造体、光学格子構造体、印刷、印刷文字、印刷数字、印刷形状、印刷画像、印刷グラフィック、および刻印文字、数字、形状、画像またはグラフィックからなる群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記方法が、前記第3のステップ(1308)と第4のステップ(1310)との間にステップをさらに含み、光学クラッド層(128)が前記光遮断層(104)と前記透過性層(103)との間に設けられる、請求項1に記載の方法。
- 光電子機能多層構造体であって、
第1の面および反対側の第2の面を含む熱可塑性の成形可能な基板フィルム(108)と、
前記基板フィルム(108)の前記第1の面のそれぞれの光画定セグメント(112)内に配設されている、複数の光学的に機能する、発光性および感光性の少なくとも一方である要素(106)と、前記複数の光学的に機能する要素(106)に接続する、複数の回路トレース(114)を含む回路デザインと、を含むエレクトロニクスと、
前記基板フィルム(108)の前記第1の面上の光学的な透過性層(103)であって、その結果、前記複数の光学的に機能する要素(106)を含む各光画定セグメント(112)の少なくとも一部が、前記透過性層(103)に少なくとも部分的に埋め込まれ、かつ光学的に結合される、透過性層(103)と、
前記基板フィルム(108)の前記第1の面上に配設された、光学的に不透明な光遮断層(104)であって、前記透過性層(103)の材料から少なくとも部分的に構成された複数の構造体チャネル(110)を画定する、光遮断層(104)と、
を備え、
前記複数の構造体チャネル(110)が、前記光電子機能多層構造体の厚さ方向と一致して、少なくとも第1の方向(D1)に延在するように形成されて、i)前記光電子機能多層構造体上で環境に向かって少なくとも1つの光学的に機能する要素(106)によって放出された光、および前記環境からの少なくとも1つの光学的に機能する要素(106)に光の少なくとも一方を搬送し、その結果、前記光遮断層(104)が、前記光画定セグメント(112)を互いに少なくとも部分的に光学的に絶縁し、ii)前記光遮断層(104)と前記基板フィルム(108)との間に、前記透過性層(103)を固定し、
前記複数の構造体チャネル(110)からの少なくとも1つの構造体チャネル(110)が、前記第1の方向(D1)に前記光遮断層(104)を通って延在するように形成され、その結果、前記光遮断層の一方の側の前記少なくとも1つの構造体チャネル(110)の近位端部が、前記それぞれの光画定セグメント(112)の縁部を少なくとも部分的に画定し、前記少なくとも1つの構造体チャネル(110)の遠位端部が、前記光遮断層(104)の別の側の出口を画定する、
光電子機能多層構造体。 - 前記複数の構造体チャネル(110)からの少なくとも1つの構造体チャネル(110)が、前記光遮断層への凹部を画定するように形成され、その結果、前記光遮断層(104)の一方の側の前記少なくとも1つの構造体チャネル(110)の近位端部が、前記それぞれの光画定セグメント(112)の縁部を少なくとも部分的に画定し、前記少なくとも1つの構造体チャネル(110)の遠位端部が、前記光遮断層(104)の別の側の近傍にある前記凹部の頂部を形成し、前記それぞれの構造体チャネル(110)内の前記光遮断層(104)の前記厚さが、局所的に低減される、請求項14に記載の光電子機能多層構造体。
- 前記光遮断層(104)および前記透過性層(103)が、それらの間に挟まれた接着層及び熱活性化フィルムを含む、請求項14に記載の光電子機能多層構造体。
- 前記透過性層(103)および前記基板フィルム(108)が、それらの間に挟まれた接着層及び熱活性化フィルムを含む、請求項14に記載の光電子機能多層構造体。
- 前記エレクトロニクスが、前記光画定セグメント(112)のうちの少なくとも1つ上に配設された、発光要素、感光要素、光検出器、太陽電池、および感圧コンポーネントからなる群から選択される少なくとも1つの電気要素を含む、請求項14に記載の光電子機能多層構造体。
- 前記エレクトロニクスの少なくとも前記回路デザインの少なくとも一部が、前記基板フィルム(108)上の印刷エレクトロニクス技術によって生成される、請求項14に記載の光電子機能多層構造体。
- 前記基板フィルム(108)の前記第1の面および第2の面の少なくとも一方が、前記回路トレース(114)および少なくとも1つの光学的に機能する要素(106)を収容するベース層、フィルムまたはテープの上の、前記回路トレース(114)の外観を遮断するか、または少なくとも妨げるための不透明または半透明の濃い色のマスキング層を含む、請求項14に記載の光電子機能多層構造体。
- 前記基板フィルム(108)の前記第1の面が、少なくとも1つの光画定セグメント(112)上またはその中に、光学表面レリーフ形状、光学表面レリーフ形状構造体、光学格子構造体、印刷、印刷文字、印刷数字、印刷形状、印刷画像、印刷グラフィック、および刻印文字、数字、形状、画像またはグラフィックからなる群から選択される少なくとも1つの要素を含有する、第1の追加のフィルムを含む、請求項14に記載の光電子機能多層構造体。
- 前記光遮断層(104)上に1つ以上の第2の追加の、光学的に機能する拡散性のフィルムまたは層(118)を備え、前記第2の追加のフィルムまたは層(118)のうちの少なくとも1つが、光学表面レリーフ形状、光学表面レリーフ形状構造体、光学格子構造体、印刷、印刷文字、印刷数字、印刷形状、印刷画像、印刷グラフィック、および刻印文字、数字、形状、画像またはグラフィックからなる群から選択される、前記光遮断層(104)の前記複数の構造体チャネル(110)のうちの少なくとも1つの構造体チャネル(110)の遠位端部上に少なくとも1つの要素を含有する、請求項14に記載の光電子機能多層構造体。
- 前記光遮断層(104)と前記透過性層(103)との間に設けられた光学クラッド層(128)を備える、請求項14に記載の光電子機能多層構造体。
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