KR102408240B1 - 내장 면광원을 포함하는 조명 다층 구조체 - Google Patents

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Abstract

전자 장치를 위한 다층 어셈블리(100, 200, 300)는 제1면과 제2면을 가지고, 전자 소자들(210, 212, 214)을 적어도 제1면 상에 수용할 수 있는 기판 필름(202), 상기 기판 필름(202)의 제1면에 구비되어 기정의된 주파수 또는 주파수 대역의 광을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 면광원(215), 상기 기판 필름(202)의 제1면 상에 제공되는, 상기 광원(215)을 적어도 부분적으로 내장하는 광학적으로 적어도 반투명한 물질로 이루어지는 플라스틱 도광층(204), 및 상기 플라스틱 도광층(204)의 외부 표면에 구비되고 상기 다층 구조체 내부의 적어도 일부가 외부에서 보이지 않도록 실질적으로 불투명한 물질을 포함하는 마스킹층(106)을 포함하되, 상기 플라스틱 도광층(204)은 상기 내장된 광원(215)에 의해 방출된 광을 투과하여 상기 투과된 광이 상기 도광층(204) 내에서 전파되고 도광층의 상기 내장된 광원들과 실질적으로 반대쪽의 외부 표면을 통해 상기 플라스틱 도광층으로부터 아웃커플링되며, 상기 마스킹층(106)은 상기 내장된 광원(215)에 의해 방출되어 상기 플라스틱 도광층 내에서 전파되는 광이 상기 마스킹층(106)을 통해 외부 환경으로 통과할 수 있도록 하는 창(116, 116A, 116B)을 규정한다. 상기 어셈블리의 제조 방법이 개시된다.

Description

내장 면광원을 포함하는 조명 다층 구조체
일반적으로, 본 발명은 다층 구조체, 전자 소자, 관련 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 제한되지는 않으나, 본 발명은 다층 구조체 내에 일체로 형성되는 조명 솔루션을 제공하는 것에 관한 것이다.
일반적으로 전자 소자 및 여러 전자 장치들과 같은 전자 제품과 관련하여 다양한 적층 어셈블리 및 구조체가 존재한다.
전자 소자들 및 다른 부재(element)들을 공통의 구조 내에 적층하는 것에 대한 필요성은 관련된 사용 용도에 따라 다양할 수 있다. 결정된 최적의 솔루션이 궁극적으로 다층 특성을 나타낼 때, 비교적 자주 크기 절감, 중량 절감, 비용 절감, 사용성 제고, 또는 단순히 예를 들어 제조 공정 또는 로지스틱스 관점에서 컴포넌트의 효율적인 통합이 요구된다. 최종적으로, 연관된 사용 시나리오는 제품 패키지 또는 식품 케이스, 장치 하우징의 시각적 디자인, 웨어러블 전자 소자, 개인용 전자 장치, 디스플레이, 감지기 또는 센서, 차량 인테리어, 안테나, 라벨, 운송 수단, 특히 차량 전자소자 등과 관련이 있을 수 있다.
전자 컴포넌트, IC(집적 회로) 및 컨덕터와 같은 전자 소자는 일반적으로 복수의 다른 기술들에 의해 기판 부재상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 다양한 표면 실장 장치(SMD)와 같은 기성(ready-made) 전자 소자는 기판 상에 장착되어, 궁극적으로 다층 구조체의 내부층 또는 외부 인터페이스층을 형성한다. 또한, 용어 “프린트된 전자 소자(printed electronics)”의 범주에 속하는 기술들이 실제로 직접적으로 및 추가적으로 전자 제품을 생산하기 위하여 연관된 기판에 적용될 수 있다. 이 경우에, 상기 용어 “프린트된”은 프린트된 물질로 전자 소자/전자 컴포넌트들을 생산할 수 있는 다양한 프린팅 기술에 관한 것으로서, 스크린 프린팅, 플렉소그래피 및 잉크젯 프린팅 및 실질적으로 그 후속 공정을 포함하나, 이들에 한정되지는 않는다. 상기에서 사용되는 기판은 플렉시블하고, 프린트되는 물질은 유기물일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
플라스틱 기판 필름과 같은 기판은 (열)성형 또는 몰딩과 같은 공정의 대상이 될 수 있다. 실제로, 예를 들어 사출 성형을 사용하여 플라스틱 층이 상기 필름상에 제공될 수 있는데, 이후 필름 상에 처음부터 구비된 전자 컴포넌트들과 같은 다수의 요소들이 내장될 수 있다. 상기 플라스틱 층은 서로 다른 기계적, 광학적, 전기적 또는 다른 특성을 가질 수 있다. 상기 얻어진 다층 구조체 또는 적층 구조체는 전자 소자와 같은 내재된 특성, 의도된 사용 시나리오 및 관련 사용 환경에 따라 다양한 목적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 호스트 부재의 호환 리세스들에 결합되기 위한 플루크(fluke) 타입의 돌출부들 또는 그 반대와 같은 연결 특징부들을 포함할 수 있다.
종종 서로 다른 부재들, 표면들 또는 장치들이, 예를 들어 장식적/심미적 또는 안내 또는 표시와 같은 기능적 목적의 발광능을 가져야 한다. 예를 들어 상기 부재 또는 장치의 환경이 밤 시간의 어두운 환경에서 가시성을 증가시켜 걷기나 독서와 같은 일반적으로 비교적 밝은 빛을 요구하는 다양한 신체 활동들이 문제없이 수행될 수 있도록 하기 위한 조명등일 수 있다. 대안적으로, 상기 조명이 예를 들어, 호스트 부재 또는 연결된 원격 장치의 상태를 서로 다른 경고 또는 표시등에 의해 서로 다른 집단들에 경고 또는 알림을 제공하는 데 적용될 수 있다. 또, 상기 조명이 상기 호스트 부재에 바람직한 외관을 형성하고, 예를 들어 원하는 색상의 더 밝은 영역을 제공함으로써 특정한 특징부(feature)들을 시각적으로 강조할 수 있다. 따라서, 상기 조명은 상기 장치의 사용자에게, 예를 들어 상기 장치 표면의 키들, 스위치들, 터치 영역들 등과 같은 서로 다른 기능 특징부들의 위치 또는 상기 조명 특징부들이 나타내는 실제기능들에 대하여 알려주는 데 적용될 수도 있다.
따라서, 조명이 서로 다른 구조들 및 장치들과 연관되어 사용될 수 있는 경우의 수는 매우 많다. 그러나, 상기 조명은 관련 제품에서 가장 중요하거나 우선순위가 높은 결정적이거나 유일한 부분이 아니라 실제로 단지 보조적이고 선택적인 부분으로 여겨질 수 있지만, 상기한 바람직한 조명 효과를 제공하는 조명 특징부들의 설계 및 구현은 적절하게 이루어져야 한다. 중량 및 크기 제한, 전력 소비 증가, 설계시 고려사항 증가, 공정 단계 추가, 및 일반적으로 상기 제조 단계의 전체적 복잡도 증가는 모두 타겟 솔루션에 조명 특징부들을 도입했을 때 쉽게 발생하는 수많은 단점들의 예이다. 또한, 상기 조명 효과의 외관, 및 예를 들어 조명 부재들의 인지 가능성은 또 다른 문제이다. 일부 적용들에서, 상기 광원은 감추어지거나 조금만 노출되어야 하거나, 상기 조명 효과가 핫스팟(hotspots) 없이 섬세해야 한다.
본 발명의 목적은 조명 특징부들을 포함하는 다양한 전자 장치들 또는 다른 호스트 부재들과 관련된 기존의 솔루션들이 가진 상기한 하나 이상의 단점들을 적어도 경감시키는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따른 다층 어셈블리 및 관련 제조 방법의 다양한 구체예들에 의해 달성된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 전자 장치를 위한 다층 어셈블리는,
제1면과 제2면을 가지고, 전도성 트레이스들 및 예를 들어, SMD(표면실장장치)와 같은 전자 컴포넌트들과 같은 전자 소자들을 적어도 제1면 상에 수용할 수 있는, 바람직하게는 플렉시블한 기판 필름,
상기 기판 필름의 상기 제1면 상에 구비되고, 바람직하게는 가시광선을 포함하거나 실질적으로 가시광선에 한정되는 기정의된 주파수 또는 주파수 대역의 광(light)을 방출(emit)하도록 구성된, 선택적으로 OLED와 같은 적어도 하나의 평면적인 면상(area type)의 광원들,
상기 기판 필름의 상기 제1면 상에 구비되고, 상기 광원들을 적어도 부분적으로 내장하는, 상기 기정의된 주파수 또는 주파수 대역에 대하여 광학적으로 적어도 반투명한, 선택적으로 투명한 물질로 이루어지는 몰딩된 플라스틱 도광층, 및
상기 플라스틱 도광층의 외부 표면 상에 구비되고, 상기 다층 구조체 내부의 적어도 일부가 외부에서 보이지 않도록 실질적으로 불투명한 물질을 포함하는 마스킹층을 포함하되,
상기 도광층은 상기 내장된 광원들로부터 방출된 광이 투과하여 상기 투과된 광이 상기 도광층 내에서 전파되고 도광층의 상기 내장된 광원들과 실질적으로 반대쪽의 외부 표면을 통해 상기 플라스틱 도광층으로부터 아웃커플링(outcoupled)되며,
상기 마스킹층은 상기 내장된 광원들에 의해 방출되어 상기 플라스틱 도광층 내에서 전파되는 광이 상기 마스킹층을 통해 외부 환경으로 통과될 수 있도록 하는 창(window)을 규정한다.
일부 구체예들에서, 상기 기판 필름은, 마스킹층 및 관련 창과 함께, 적어도 상기 어셈블리의 외부로부터 추가 광원들까지, 및 선택적으로 추가로 전자 소자까지의 선택된 시야각, 바람직하게는 상기 마스킹층의 수직면에 대해 0도 각도를 포함하는 시야각 내에서 상기 창을 통한 직접 시선(LOS; line-of-sight) 경로를 가지지 않도록 상호 구성되는 다수의 추가 광원들을 포함할 수 있다.
일부 구체예들에서, 상기 면광원은 상기 마스킹층의 창과 실질적으로 반대쪽에 있도록 상기 기판 상에 위치한다. 따라서, 상기 광원으로부터 방출되어 상기 도광물질에 도입되는 적어도 일부 광선들이 상기 도광층을 통해 직접 전파되어 상기 창을 통해 직접적으로 또는 선택적 추가층(들)을 통하여 외부 환경으로 빠져나갈 수 있도록, 상기 광원 및 상기 창 사이의 직접 시선이 있을 수 있다.
일부 구체예들에서, 상기 면광원은 물리적 외관 및/또는 상기 창에 대한 발광 패턴의 관점에서 원하는 형태를 나타내도록 프린트되거나 다른 방법으로 구성된다. 예를 들어, 상기 창 및 상기 광원의 형태 및/또는 크기가 실질적으로 일치(match)할 수 있다.
다른 구체예에 따르면, 전자 장치를 위한 다층 어셈블리를 구성하는 방법은
제1면과 제2면을 가지고, 적어도 제1면 상에 전자 소자들을 수용하도록 구성된, 바람직하게는 플렉시블한 기판 필름을 준비하는 단계,
상기 기판 필름의 상기 제1면 상에 기정의된 주파수 또는 주파수 대역의 광을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 면상 광원을 제공하는 단계,
상기 기판의 제1면 상에 상기 기정의된 주파수 또는 주파수 대역에 대하여 광학적으로 적어도 반투명한, 선택적으로 투명한 물질로 이루어지는 플라스틱 도광층을 몰딩하여 상기 광원을 적어도 부분적으로 내장하는 단계, 및
상기 플라스틱 도광층의 외부 표면 상에, 다층 구조체 내부의 적어도 일부가 외부에서 보이지 않도록 실질적으로 불투명한 물질을 포함하는 마스킹층을 제공하는 단계를 포함하되,
상기 플라스틱 도광층은 상기 내장된 광원으로부터 방출된 광을 투과하여, 투과된 광이 상기 도광층 내에서 전파되고 도광층의 상기 내장된 광원과 실질적으로 반대쪽의 외부 표면을 통해 상기 플라스틱 도광층으로부터 아웃커플링되며,
상기 마스킹층은 상기 내장된 광원에 의해 방출되어 상기 플라스틱 도광층 내에서 전파되는 광이 상기 마스킹층을 통해 외부 환경으로 통과될 수 있도록 하는 창을 규정한다.
일부 구체예들에서, 상기 기판 필름의 제1면 상에 구비되는 상기 면광원 및/또는 LED와 같은 추가의 광원, 마스킹층 및 관련 창은 적어도 상기 어셈블리의 외부로부터 상기 광원들까지, 및 선택적으로 추가 전자 소자들까지의 선택된 시야각, 바람직하게는 상기 마스킹층의 수직면에 대해 0도 각도를 포함하는 시야각 내에서 상기 창을 통한 직접 시선 경로를 가지지 않도록 상호 구성된다.
상기 어셈블리의 일 구체예를 포함하는 전자 장치와 같은 장치가 제공된다. 상기 장치는 휴대용, 소형(hand-held), 웨어러블, 데스크탑 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 상기 장치는 독립된(stand-alone) 형태이거나, 예를 들어 차량의 대시보드(dashboard)와 같은 보다 큰 총체(ensemble)의 일부를 구성할 수 있다.
상기 어셈블리의 상기 구체예들에 관하여 본 명세서에서 제시된 다양한 고려 사항들은, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 상기 방법의 구체예들에도 유연하게 준용될 수 있고, 그 반대의 경우도 가능하다.
본 발명의 유용성은 구체예에 따른 복수의 이슈들로부터 발생한다.
광원들 및 관련 광학 소자들과 같은 조명 특징부들, 도광층들, 렌즈들, 산광기들(diffusers), 시준기들(collimators), 프리즘들, 회절 부재들(diffracting elements), 반사장치들(reflectors), 불투명/마스킹 부재들 등은 공통의 어셈블리에 짜임새 있게 통합될 수 있고, 따라서 호스트 장치 또는 호스트 부재의 적어도 일부를 구성할 수 있다. 상기 적용 가능한 광원들은 OLED와 같은 서로 다른 프린트된 광원들과 LED와 같은 보다 전통적인 장착가능한 컴포넌트들을 똑같이 포함할 수 있다. 이렇게 발생되는 조명 효과는 예를 들어, 심미적/장식적, 표시적, 지시적, 및/또는 경고적 기능들을 가질 수 있다. 예를 들어,상기 내장된 광원들 및 도광층에 대한 마스킹층의 위치를 포함하는, 상기 광원들, 중간 부재들 및 상기 창의 적절한 구성에 의하여, 아웃커플링된 광이 매우 균일하게 보일 수 있고, 상기 마스킹층은 상기 광원들과 같은 보기 좋지 않은 전자 소자들을 외부 시선으로부터 숨길 수 있다.
그러나, 바람직한 구성들에서, 예를 들어 프린트된 전자 소자 기술에 의해 제조될 수 있는 OLED 또는 다른 적용가능한 면광원들과 같은 적어도 다수의 면광원들이 이용될 수 있다. 면광원은, 예를 들어 상기 마스킹층의 정 반대쪽(또는 물론 원하는 경우 다른 위치)에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 광원으로부터 방출된 광은 상기 창까지 비교적 짧은 경로를 가질 수 있고, 실질적인 반사 없이 상기 창에 도달함으로써 광학적 효율성을 높이고, 제어를 용이하게 할 수 있다. 또한, 상기 면광원이 산란된/넓은 시야각과 균일한 조명을 제공할 수 있으므로, 상기 환경에 도달하는 광이 특히 점처럼 보이거나 불균일하게 보이지 않게 된다.
OLED(들)과 같은 상기 면광원은, 예를 들어 층층이 상기 기판 상에 직접 형성되거나 컴포넌트 또는 모듈의 형태로 그 위에 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 컴포넌트/모듈은 선택적으로 유리 또는 다른 가능한, 예를 들어, 충분히 투명한 플레이트들의 얇은 조각, 또는 그 사이에 광원 스택 또는 다른 구조체, 잠재적으로 적층 형태인 구조체가 위치하는 다른 부재들을 포함하거나 그들과 결합되어 제공될 수 있다. 상기 컴포넌트/모듈은, 상기 컴포넌트/모듈을 상기 어셈블리의 기판 및/또는 몰딩된 플라스틱 도광층과 같은 인접한 층(들)에 부착하기 위한 기성의(예를 들어, 미리 발라진/라미네이트된) 접착 표면과 같은 다수의 부착 특징부(들)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 면광원은, 예를 들어 보다 두드러진 외관을 갖는 다수의 SMD들 및 예를 들어 일반적인 LED처럼 보다 점 형태의 발광에 비하여 상기 기판 상에 평평한 그리고/또는 잘 보이지 않는 물질 스택으로서 제조될 수 있으므로 외부 환경으로부터 실질적으로 숨겨지거나 거의 보이지 않거나 구별되지 않은 채로 유지될 수 있다. 일부 구체예들에서, 심미적으로 바람직한 경우, 상기 면광원은 상기 어셈블리 외부로부터 상기 창을 통해 보여질 수 있는 상태일 수도 있다.
또한, 상기 어셈블리는 표면 그래픽스, 내장 그래픽스(예를 들어, 상기 창을 통해 보일 수 있는), 서로 다른 표면 프로파일들, 일반적인 모양 등을 가지는 표면 물질들의 구성에 의해 보는 사람, 예를 들어, 작업자에게 특정한 외관 또는 예를 들어, 촉각적 감각을 나타낼 수 있다.
상기 얻어진 구조체는 일반적으로 비교적 가볍고 얇으며, 에너지 효율적일 수 있다. 광원들 또는 센서들과 같은 내장 광전소자들과 상기 도광층 사이의 광학적 커플링은 손실이 적으며, 실질적인 아티팩트(artifacts) 없이 강력할 수 있다. 또한, 상기 어셈블리는 구성이 비교적 단순하고 컴팩트하여 일반적으로 내구성과 다른 장점들을 가질 수 있다. 관련 제조 공정의 상대적 단순성은 예를 들어, 상기 관련된 상대적으로 내구성 있는 장치 및 물질 비용, 공간, 공정 시간, 로지스틱 및 보관 조건 등과 관련한 장점들을 가진다.
상기 사용되는 열가소성 물질은 몰딩 공정을 고려하여 전자 소자들을 고정하는 것을 포함하는 다양한 목적으로 최적화될 수 있다. 또한, 상기 물질은 전자 소자들과 같은 내장 부재들을, 예를 들어, 습기, 열, 추위, 먼지, 충격 등과 같은 환경 조건들로부터 보호하도록 구성될 수 있다.
용어, “다수의”는 본 명세서에서 하나(1)로부터 시작하는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있다.
용어 “복수의”는 각각 둘(2)에서 시작하는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있다.
용어 “제1”및 “제2”는 하나의 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위해 사용되며, 특별히 명시적으로 언급되지 않았다면, 특별히 우선 순위를 매기거나 순서를 정하기 위해 사용되는 것은 아니다.
용어 “필름” 및 “포일”은 특별히 명시적으로 언급되지 않았다면, 일반적으로 교환 가능하게 사용된다.
본 발명의 다른 구체예들은 첨부된 종속항들에 개시되어 있다.
다음으로, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 다층 어셈블리의 일 구체예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 다층 구조의 일 구체예의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 다층 어셈블리 및 상기 어셈블리의 관련 부재들를 얻기 위한 제조 공정의 일 구체예를 개념적으로 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 일 구체예를 개시하는 흐름도이다.
다양한 구체예들에서, 상기 마스킹층은 상기 몰딩된 플라스틱 도광층 상의 필름과 같은 코팅을 포함할 수 있다. 상기 마스킹층은 적절한, 예를 들어, 증착 또는 다른 방법을 이용하여 상기 플라스틱 도광층과 같은 캐리어 상에 형성되거나, 또는 이후 예를 들어, 커버층과 같은 다른 캐리어가 상기 도광층상에 제공되고, 바람직하게는 예를 들어, 적절한 라미네이션 방법을 사용하여 그 위에 고정된다. 대안적으로, 필름에 의해 규정되는 상기 마스킹층은, 예를 들어, 사출 또는 몰딩 등의 방법으로 플레이트/보드 및/또는 다른 부재(들)이 별도로 미리 형성되고, 이후 상기 어셈블리에서 설치되도록 제공될 수 있다.
다양한 구체예들에서, 상기 어셈블리는 실제로 상기 마스킹층 위에 일반적으로 접촉되어 있는 적어도 하나의 추가 커버, 또는 '최상(top)층'을 포함할 수 있다. 상기 커버층은 상기 마스킹층을 호스팅하거나 또는 다른 방법으로 연결되어 하부 구조들을 보호하거나 그리고/또는 색상 배합, 그래픽스 등과 같은 원하는 외관을 표현한다.
상기 커버층은 상기 마스킹층 상의 필름, 플레이트/보드 또는 다른 코팅/커버 부재와 같은 적어도 하나의 커버 부재에 의해 제공된다. 상기 커버층은 상기 광원들에 의해 방출된 광이 주변 환경을 통해 통과할 수 있도록 창을 포함할 수도 있다. 상기 창은 상기 하부의 마스킹층의 창과 정렬되거나 적어도 부분적으로 중첩된다. 두 창은 크기가 같거나 다를 수 있다.
상기 커버의 재료(들)은 예를 들어, 플라스틱, 유리, 가죽, 직물, 유기물 또는 일반적으로 섬유로 된 물질을 포함할 수 있다. 상기 마스킹층에 적용할 수 있는 유사한 고려 사항들을 적용할 수 있다. 상기 광학 커버층(들)의 재료(들)은 상기 마스킹층의 재료와 다를 수 있다. 일부 구체예들에서, 상기 물질은 예를 들어, 상기 어셈블리의 광원에서 방출되는 상기 파장에 대하여 실질적으로 반투명하거나 투명할 수 있다. 다른 구체예들에서, 상기 물질은 실질적으로 불투명할 수 있다. 상기 커버 및/또는 마스킹층은, 예를 들어, 고무 또는 고무질 표면을 가질 수 있다. 상기 표면 물질 및 그의 토폴로지(표면 형태)는, 예를 들어, 차단(예를 들어, 습기 및/또는 열) 또는 진동을 흡수하는(dampening) 특성에 추가하여 또는 대안적으로 원하는 촉감 및/또는 심미적 특성을 제공하도록 최적화될 수 있다. 상기 커버 및/또는 마스킹층은 플렉시블하거나, 탄성이 있거나 또는 강성이고/단단할 수 있다.
다양한 구체예들에서, 상기 마스킹층 및/또는 상기 마스킹층과 상기 도광층 사이의 다른 층/부재는, 예를 들어, 상기 도광층 내에서 광이 흡수 또는 투과에 의해 손실되지 않고 전파되는 것을 강화할 수 있도록 상기 광원들로부터 방출되는 광을 적어도 부분적으로 반사할 수 있다. 이들은, 반사 물질을 포함하여, 선택적으로, 예를 들어, 거울반사 또는 산광 반사를 가능하게 할 수도 있다.
적어도 하나의 커버층에 추가하여 또는 대안적으로, 예를 들어, 선택된 라미네이션 또는 증착 기술을 이용하여, 예를 들어, 필름 또는 보드/플레이트에 의해 규정되는 적어도 하나의 바닥층이 상기 기판 필름의 제2면, 또는 '바닥'면에 제공될 수 있다.
바닥층은 상기 어셈블리를 보호하고, 그리고/또는 예를 들어, 상기 어셈블리가 상기 기판에 의해 호스트에 고정되지 않는 경우, 호스트 장치에 부착되는 것을 용이하게 할 수 있다. 따라서 상기 바닥층 또는 일부 시나리오들에서 상기 기판 자체는 상기와 같은 목적의 접착 물질 및/또는 기계적 고정 구조물(들), 예를 들면 보스/베이스(boss/base), 클립, 후크, 리세스 등의 형태를 포함할 수 있다.
상술한 바와 관련하여, 상기 바닥층은 적어도 국소적으로 광을 반사하거나, 아니면 적어도 상기 도광층 내에서 주로 방출되어 상기 기판 필름에 입사되는 광의 전파를 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 바닥층은 반사성 물질, 예를 들어, 선택적으로 확산적으로 또는 정반사적으로(specularly) 반사하는 (표면) 물질을 포함할 수 있다. 상기 바닥층은 플렉시블하거나 강성이고/단단할 수 있다.
따라서, 상기 층의 재료, 두께, 및 예를 들어, 내장 부재들에 따라, 전체 어셈블리는 일반적으로 플렉시블하거나 강성이고/단단할 수 있다. 일부 구체예들에서, 적어도 바닥은 적용될 수 있는 호스트 장치 또는 지지체의 표면 형태에 더 잘 맞도록 플렉시블할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상면(top)은 예를 들어, 역학적으로 성형가능하도록 플렉시블할 수 있다.
다양한 구체예들에서, 상기 기판 필름은 플라스틱, 금속, 유리, 가죽, 직물, 유기 및/또는 섬유로 된 물질(예컨대, 종이 또는 판지)을 포함할 수 있다. 상기 기판 필름은 선택된 파장(들)에 대하여 광학적으로 반투명하거나 투명할 수 있다. 바람직하게, 상기 기판 필름은 전기적으로 절연성(유전체(dielectric)) 물질로 이루어지거나, 적어도 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 광원들 및 나중에 상기 기판 상에서 방출된 광은 적어도 부분적으로 사용된 물질들, 상기의 배열 및 부재들 각각의 굴절률 및 일반적 구성, 예를 들어, 기하학 및 표면 토폴로지에 따라 상기 기판 필름에 흡수되거나 상기 기판 필름을 통과(투과)할 수 있다. 그러나, 상기 기판 필름은 적어도 국소적으로 반사적이고 반사 (표면) 물질을, 예를 들면 코팅 또는 더 완전한 형태로 포함할 수 있다.
다양한 구체예들에서, 상기 기판은, 그 위에 예를 들어, 플라스틱 도광층이 형성되기 전에 또는 형성 시에, 바람직하게는 압공성형, 진공성형 또는 하이드로포밍과 같은 열성형을 통해 그 두께에 대하여 원하는, 실질적으로 3차원(비-평면)인, 예를 들어, 굴곡지거나, 각지거나 또는 물결모양으로 형성된다. 그 결과로 생성된 3D 형태는 초기 필름에 비해 수 배 두꺼울 수 있다. 프린트된 전자 소자들 및/또는 장착된 컴포넌트들과 같은 전자 소자들은 성형 전에 이미 제공되었을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 전자 소자들은 성형 이후 상기 기판에 제공될 수 있다.
다양한 구체예들에서, 상기 창은 상기 마스킹층 및 선택적으로 그 위에 추가되는 층들에 형성된 스루-홀, 플랩(flap) 또는 절단부(cut)와 같은 개구에 의해 규정될 수 있다. 일부 구체예들에서, 상기 마스킹층 및 선택적으로 그 위에 추가되는 층들은 내장된 광원들의 파장들과 같은 원하는 파장(들)을 각각 통과시키도록 하는 복수의 공간적으로 분리된 창들을 포함할 수 있다.
상기 관련 광 경로의 일부를 형성하는 마스킹층 및/또는 다른 층(들)의 창(들)은 상기한 파장 또는 대역에 대하여 선택적으로 반투명하거나, 선택적으로 투명한 물질, 선택적으로 글레이징(glazing)과 같은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 창은, 예를 들어, 렌즈, 프리즘, 또는 다른 반사성 및/또는 회절성 부재와 같은 광학적으로 기능성 부재를 규정할 수 있다.
일부 구체예들에서, 상기 창 물질은 실질적으로 평면으로 형성될 수 있다. 상기 관련 표면들 역시 평평할 수 있다.
그러나 일부 구체예들에서, (주변 환경을 향해 있고, 광원으로부터 떨어진) 최상면 및/또는 도광층을 마주하고 있는 반대쪽의 바닥면은 실질적으로 3차원, 예를 들어, 비-평면 형태일 수 있다. 상기 층은 예를 들면 돔, 리세스 및/또는 돌출부 형태(들)을 가질 수 있다.
상기 창의 채워진 표면은 마이크로 수준에서 일반적으로 매끈하거나 울퉁불퉁(rough)할 수 있다.
상기 창의 개구를 채우는 충전 물질의 일부(a piece)는 주변 환경을 향해 적어도 부분적으로 환경을 향해 상부층(들)을 통해 연장될 수도 있다.
상기 창은 텍스트, 숫자, 기호, 그래픽 패턴 및/또는 모양의 적어도 일부 형태와 같은 원하는 표시적 및/또는 장식적 형태를 표현할 수 있다. 또한, 상기 창 재료는, 가능한 경우 선택된 색상을 가질 수 있다. 일부 구체예들에서, 상기 창은 복수의 서로 다른 특성들, 예를 들어, 색상, 투광도 및/또는 굴절률 등을 가지는 중첩된(상기 다층 구조체의 표면에 수직한 방향, 즉 두께 방향으로) 및/또는 인접한 물질들을 포함할 수 있다.
다양한 구체예들에서, 도광층의 재료가 적어도 부분적으로 상기 창을 채울 수 있다. 상기 재료는, 예를 들어, 상기 마스킹층 및 선택적으로 예상되는 추가 층들에 의해 규정되는 상기 창에 수용되는 도광층으로부터의 돌출부를 규정할 수 있다. 상기 도광 물질은, 일부 구체예들에서 적어도 부분적으로 상기 어셈블리의 외부 (최상)면을 구성할 수 있다.
상기 다층 어셈블리는 일반적으로 실질적으로 평면적이거나 평평하다. 따라서, 상기 어셈블리의 너비 및 길이의 규모는 높이(상기 층들이 쌓이는 방향), 즉 현저하게 작을 수 있는 '두께'와는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 두께는 몇 밀리미터에 불과하거나 그 이하일 수 있는 반면, 상기 너비 및 길이는 몇 센티미터 이상, 구체예에 따라서는 그 보다 훨씬 더 클 수 있다. 상기 두께는 일정하거나, 예를 들어, 일부 구체예들에서 상기 어셈블리의 형태가 일반적으로 따르게 이루어지는 디스크의 일반적인 형태에 따라 달라질 수 있다.
다양한 구체예들에서, 상기 어셈블리는 광원들, 물질층들 및 선택적으로 추가의 광학적 기능성 부재들과 같은 관련 부재들의 구성에 의해 외부 관찰자의 시점에서 창을 통해 보았을 때 균일한 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
상기에서 시사된 것과 같이, 다양한 구체예들에서, 상기 어셈블리 또는 적어도 상기 어셈블리의 부재는 상기 광원들에서 방출된 광을 산란시키도록 구성될 수 있다. 산란에 의해 광이 부드러워지고, 밝은 영역과 어두운 영역의 대비를 줄일 수 있다. 이는 상기 창을 통한 광의 균일화 효과를 얻는데에도 도움이 될 수 있다. 이러한 목적으로 상기 어셈블리는, 선택적으로 예를 들어, 플라스틱 필름 형태의 산광 반사장치 및/또는 반투명 산광기와 같은 특정 산광기(diffuser)들을 포함할 수 있다. 상기 산광기(들)은 독립된 것이거나 상기한 어느 층에 통합된 것일 수 있다. 또한 상기 마스킹층 및 창(들)에 대한 광원들의 비(non)-LOS 배치는 광선이 상기 광원들로부터 상기 어셈블리 내의 반사들과 같은 선행 상호작용들 없이 직접 상기 창(들)을 통과하지 못하도록 함으로써 균일한 조명에 도움이 될 수 있다. 직접적인 광 경로들은 외부에서 볼 수 있는 핫스팟을 유발하기 쉽다.
일부 구체예들에서, 상기 어셈블리 또는 적어도 상기 어셈블리의 부재는 광을 시준(collimate)할 수 있도록 구성될 수 있고, 따라서 시준기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 창 (충전) 물질(들)을 규정하는 부재(들) 또는 기능적으로 상기 창 구조체 이전에 위치하는 다른 부재, 예를 들어, 반사장치는 원래 광원들에 의해 방출되어 입사된 광을 시준하여 상기 창을 통해 아웃커플링되도록 구성될 수 있다.
물론, 면광원 또는 다른 광원과 같은 사용된 광원은 그 자체가, 예를 들어 그 치수, 형태 및 내부 광학에 따라서 매우 시준된 광을 방출하거나 또는 광을 확산하도록 구성될 수 있다.
일부 구체예들에서, 상기 광원들 대신에 또는 추가적으로, 상기 기판 필름 상에 제공되는 포토다이오드들, 포토트랜지스터들, 다른 적절한 광전자 부재들과 같은 다수의 수광기들(light receivers) 또는 감광기들(light detectors), 또는 예를 들어, 광전 부재들(예를 들어, 태양전지)이 상기 형성된 플라스틱층 내부에 몰딩에 의해 적어도 부분적으로 내장될 수 있다. 상기 부재들은 상기 창을 통해 수신되거나 그리고/또는 상기 광원들에 의해 방출되어 상기 플라스틱 도광층 내에서 전파되는 광을 캡처하거나 일반적으로 감지한다. 감지 데이터는, 예를 들어, 광원들의 조절에 사용될 수 있다.
다양한 구체예들에서, 상기 광원들 또는 다른 전자 소자들은 그 위에 도광 물질을 몰딩함으로써 도광층 물질 내에 내장된다. 다른 구체예들에서, 기성(ready-made) 도광층 또는 그것의 적어도 관련된 일부(예를 들어, 가능한 경우, 상기 층이 실제로 적어도 초기에 별도의 서브-층들을 포함하고 있는 경우에 그것의 최하부)는, 예를 들어, 상기 전자 소자들에 의해 상기 기판상에 형성된 돌출부들의 적어도 일부를 수용할 수 있는 리세스들 또는 홀(hole)들을 포함하는 표면 형태와 같은 특징부들을 가질 수 있다. 광학적으로 투과성인 물질을 포함하는 상기 도광층은 상기 기판 필름 상에 위치된 내장된 광원들로부터 인커플링된 광을 투과하도록 구성된다. 상기 광은, 바람직하게는 상기 기판 필름 및 상기 도광 물질에 내장된 광원들에 대하여 반대쪽인 도광층의 외부 표면을 통해 상기 도광층으로부터 아웃커플링된다.
다양한 구체예들에서, 상기 기판 필름 상에 및/또는 마스킹층과 같은 추가 층(들) 또는 부재(들) 상에 제공되어 상기 어셈블리에 포함되는 전자 소자들은 전도성 트레이스, 프린트된 전도성 트레이스, 접촉 패드, 컴포넌트, 집적 회로(칩), 처리 유닛, 메모리, 통신 유닛, 송수신기, 송신기, 수신기, 신호 처리기, 마이크로 컨트롤러, 배터리, 발광 장치, 감광 장치, 포토다이오드, 커넥터, 전기 커넥터, 광학 커넥터, 다이오드, LED, OLED(유기 LED), 프린트된 전자 컴포넌트, 센서, 힘 센서, 안테나, 가속도계, 자이로스코프, 용량형 스위치 또는 센서, 전극, 센서 전극, 프린트된 전극, 프린트된 센서 전극 및 광전지로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 전자 소자들은 프린트된 전자 소자 기술 수단들(예를 들어, 스크린 프린팅이나 잉크젯, 또는 다른 추가적인 방법들)에 의해 프린팅 및/또는 실장될 수 있다. 상기 전자 소자들은 적어도 부분적으로 예를 들어, 몰딩된 도광층 또는 다른 층들 사이에 내장될 수 있다. 예를 들어,전력을 상기 어셈블리에 공급하도록 구성될 수 있는 커넥터들과 같은 일부 특징부(feature)들은 적어도 부분적으로 상기 어셈블리의 외부 환경에 노출될 수 있다.
상기 다층 적층체 내에 전자 소자를 구비하는 복수의 층(예를 들어, 기판 및 마스킹층)이 존재하는 경우, 상기 층들은 몰딩된 층을 통해 구조적으로 뿐만 아니라 기능적으로, 예를 들면 전기적으로, 서로 연결되어 그들 사이에서 신호 전달 및/또는 전류 공급이 가능하게 된다.
상기 층간 연결은 금속 핀, 플렉스 회로 등과 같은 전도성 부재들을 사용함으로써 구현될 수 있다. 일부 구체예들에서, 무선 연결(예를 들어, RF 또는 광학) 역시 적용될 수 있다.
상기 (유선) 연결은, 예를 들어 몰딩 공정 중 연결 부재를 보호할 수 있는 적용 가능한 몰딩 특징부들을 사용하여 몰딩 전후로 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 예를 들어, 리드-스루(lead-through)가 차지하고 있는 공간으로 물질이 흘러가는 것을 방지하는 컬럼과 같은 적절한 몰드 특징부에 의하여 몰딩 공정 중에 상기 연결 부재로서 상기 리드-스루가 형성될 수 있다.
또 다른 대안적 또는 보충적 선택 방안으로서, 상기 층들은, 예를 들어, 모서리부(edge)들에서 선택적으로 전기적 배선, 플렉스 회로 또는 다른 컨덕터들에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있는데, 이 경우 형성된 다층 스택의 보다 중앙 영역으로부터 상기 연결을 위해 몰딩된 물질을 나중에 제거하거나, 필요한 리드-스루를 형성하기 위한 컬럼과 같은 특정한 몰드 특징부를 구비할 필요가 없어질 수 있다.
추가적 선택 방안으로서, 상기 몰딩된 물질이 드릴링과 같은 기계가공으로 가공되거나 또는 다른 처리에 의해 가공되어, 상기 연결을 위한 내부의 리드-스루 및 관련 전도성 부재(들)을 구성할 수 있다.
외부 전자 소자와 관련된 어떤 층 또는 예를 들어, 호스트 장치 전자 소자에 대한 전력 공급 및/또는 통신 연결은 일반적으로 유사한 방식, 예를 들어, 상기 모서리에 제공되는 측면 컨택트를 통해 구비될 수 있다.
상기에 시사된 바와 같이, 상기 커버층, 마스킹층, 관련 창 충전 물질(들), 기판 필름, 바닥층 및/또는 상기 어셈블리의 다른 부재들은 그 상부 또는 내부에 그래픽 패턴 및/또는 색상과 같은 시각적으로 식별 가능한, 장식적/심미적 및/또는 정보적 특징부들을 구비할 수 있다. 상기 특징부들은 상기 어셈블리의 외부 표면들 아래에 내장 및/또는 상기 외부 표면 상에 형성될 수 있다. 따라서, 상기한 특징부들을 제작하는 데 IML(in-mold labeling)/IMD(in-mold decoration) 기술이 적용될 수 있다.
다양한 구체예들에서, 상기 사용되는 몰드는 몰딩된 플라스틱 도광층 내에 해당 몰드의 거울 특징부들을 형성하는 표면 형태들을 포함할 수 있다. 상기 형태들/특징부들은 예를 들어, 돌출부, 격자, 보스(boss), 보스-베이스(boss-base), 리세스, 그루브, 융선(ridge), 홀 또는 절단부를 포함할 수 있다.
첨부된 도면들을 참고하면, 도 1은 본 발명에 따른 다층 어셈블리(100)의 일 구체예, 특히 그 외관을 도시한다.
상기 도시된, 단순한 예시인, 어셈블리(100)는 일반적으로 다소 평평하거나 평면인 디스크 형태로서, 경우에 따라 낮은 측벽들을 포함한다. 상기 어셈블리(100)의 외부 표면은 적어도 부분적으로 마스킹층(106) 또는 선택적으로 그 상부의 커버층(108)에 의해 규정된다. 실질적으로 투명하거나 적어도 반투명한, 이 구체예에서는 원형인 창(116A)은 투명하거나 반투명한 물질, 예를 들어, 플라스틱 또는 유리로 된 실질적으로 평평한 원형의 플레이트를 포함하거나 아무것도 포함하지 않을 수 있다. 상기 도면에서, 상기 창(116A)은, 도시적인 목적으로, 그 설치 위치로 연결되는 안내 점선에 의해 별도로 도시되어 있다.
당업자는 광학적, 크기적, 심미적 목적들에 기반하여 경우에 따라 최적의 형태가 달라질 수 있다는 사실을 이해할 수 있다. 따라서, 오른쪽에 도시된 상기 창 형태의 보다 복잡한 선택안(116B) 역시 단순한 예시이다.
다른 가능한 구체예들에서, 상기 어셈블리(100) 및 관련 부재들은 보다 3차원적인 형태를 가져, 무시할 수 없는 두께 또는 '높이'를 가질 수 있다.
상기 도시된 어셈블리(100)는 그 두께/높이 축을 중심으로 완벽하게 (원)대칭이다. 그러나 일부 다른 구체예들에서, 상기 어셈블리 또는 적어도 그 컴포넌트들 중 하나 이상이 서로 다른 대칭성을 가지거나 실질적으로 대칭성을 가지고 있지 않다(비대칭이다).
도 2는 본 발명에 따른 다층 어셈블리의 일 구체예(200)의 측단면도를 나타낸다. 대부분 개념적인 상기 도면은, 예를 들어, 상기 도 1의 구체예 및 다른 여러 구체예들을 커버할 수 있다. 도 1과 관련하여, 상기 단면은, 예를 들어, 선 A-A를 따라 자른 도면이다. 도 3은 부호 300으로 표시된, 본질적으로 상기와 같거나 유사한 구체예를 그 제조 공정 및 적층 구조의 관점에서 도시한 것이다. 도 3에서, 도시된 층 두께들은 예시적이지만, 상대적 두께에 있어서는 실제 시나리오를 반영할 수 있다. 예를 들어, 기판(202)은 (예를 들어, 약 0.1 밀리미터의 두께를 갖는) 필름 타입일 수 있고, 예를 들어, 도광층(204)은 실질적으로 예를 들어, 1 또는 수 밀리미터, 또는 그 이상 더 두꺼울 수 있다.
기판(202)은, 상술한 바대로, 적어도 제1면(상기 도면의 최상면/상부면) 상에 전기적으로 전도성인 트레이스들(컨덕터들; 210), 광원들(214; 선택사항), 면광원들(215; 선호됨), 수광기들/센서들, 집적 회로들 등과 같은 전자 컴포넌트들(212, 214)을 구비한다. 선택적으로, 필수적이지는 않으나, 하나 이상의 면광원들(215)이 프린트된 전자 소자 기술에 의해 상기 기판(202)(표면) 상에 프린트된다.
대안적으로, OLED와 같은 적어도 하나의 면광원(215)이 (표면) 장착 가능한 컴포넌트 또는 모듈의 형태로 상기 기판의 상기 표면에 제공될 수 있다. 따라서, 상기 컴포넌트/모듈은 기성(ready-made)의 것이다. 이는, 상기 광원이, 예를 들어 배리어 필름(들) 또는 일반적으로 배리어 부재들, 반사 장치들, 렌즈들 등에 대하여 적절한 광학 기능을 강화하거나 가능하도록 하는 다양한 기능성, 예를 들어, 광학적 특징부들을 포함할 수 있다. 상기 면광원(215)은 각지거나 둥근, 가능하게는 평평한, (평면) 형태를 나타내도록 구성될 수 있다. 본 구체예에 따라, 상기 면광원은 평평한 형태 대신에 설치 위치 및 호스트 구조에 훨씬 더 잘 맞도록 그리고/또는 원하는 광 분포를 나타내도록 하기 위하여 굴곡진(curved) 형태와 같은 3차원 형태를 나타낼 수 있다.
상기 광원들(215)의 형태 및/또는 크기는 창(들)(116, 116C)의 형태 및/또는 크기와 실질적으로 동일하거나 다를 수 있다. 추가적으로, 전자 컴포넌트들과 같은 다수의 부재들(314A)은, 선택적으로 적어도 부분적으로 바람직하게는 열가소성 물질로 이루어지는 도광층(204)의 몰딩 이후에, 그 양면 상에 제공 및/또는 그 안에 내장될 수 있다.
일부 적용에 있어서, 상기 도광층(204)을 몰딩하는 대신에, 다른 방법으로, 예를 들어, 바람직하게는 상기 기판(204)의 제1면인 상부면으로부터 돌출된 전자 소자들(212, 214)의 적어도 일부를 수용하는 리세스와 같은 필요한 표면 형태를 포함하는 기성(ready-made) 부재를 사용하여 구비될 수 있다.
마스킹층(106)은 도광층(204)의 최상면에 적층(laminate)되거나 직접 형성(produce)될 수 있다. 상기 마스킹층(106)은, 상술한 바와 같이 광원들(214, 215)에 의해 방출된 광이 외부 환경을 향해 전파될 수 있게 하는 적어도 하나의 창(116) 또는 일부 구체예에서, 복수의 창들을 포함한다.
상기 창(116), 도광층(204) 및 광원들(214, 215) (및/또는 감광기들/센서들과 같은 다른 관련 부재들)은, 예를 들어, 상대적 위치, 재료들, 치수들 및 형태 면에서, 상기 광원들(214, 215)로부터 방출된 광이 상기 도광층(204) 내에서 전파되고 상기 창(들)(116)에 입사되어, 적어도 선택된 입사각들에서 상기 창(들)(116)을 통해 방출될 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 구성은, 하나 이상의 광원들(예를 들어, 더 큰 면적에 걸쳐 더 확산되고 균일한 광을 방출하는 면상 광원(214)에 비해, 더욱 점 같은(spot like) 빔(beam)을 제공하는 LED들 또는 다른 광원들과 같은 SMD 타입의 별도의 컴포넌트들(214)) 및/또는 추가의 전자 소자들과 같은 다른 내부 부재들이 외부의 관찰자에게 실질적으로 완전히 또는 적어도 상기 어셈블리에 수직인 면(surface)(즉, 상기 창 충전/마스킹층(106) 또는 예상 최상층(108), 또는 창 충전 물질이 없는 경우 도광층(204)에 수직인 면)과 같은 기준에 대하여 선택된 시야각에서 보이지 않는 상태로 유지되도록 하는 구성이다. 관련된 임계 각도는, 예를 들어, 약 10, 15, 20, 30, 40, 45, 50, 60도 또는 그 이상일 수 있다. 다른 구체예들에서, 상기 시야각이 규정되는 정확한 또는 대략적일 수 있는 상기 기준은 상기한 수직 면과 다를 수 있고, 따라서 예를 들면 상기 수직 면으로부터 45도와 같은 특정한 각도의 선(line)일 수 있다.
상기 마스킹층(106)의 창에 맞추어진 창(116C)에 선택적으로 적어도 하나의 커버/최상층(108)이 구비 및 배열되어 광이 상기 도광층(204) 및 마스킹층(106) 뿐 아니라 상기 어셈블리의 원하는 범위 전체에 존재하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 창들(116, 116C)이 상기 어셈블리의 두께/높이 방향을 따라 실질적으로 중첩될 수 있다.
상기 창들(116, 116C)은 일반적으로 같거나 다른 형태일 수 있고, 및 선택적으로 같거나 다른 크기일 수 있다. 도시된 시나리오에서, 상기 중첩된 창(116C)은 창(116) 보다 크지만, 두 창은 좌우로(laterally) 또는 전체적으로(generally) 같은 크기일 수 있고, 이는 점선(217)으로 표시되어 있다. 상기 창들은 평면일 수도 있고, 상당히 3차원(즉, 무시할 수 없는 두께 치수를 가지는)일 수 있으며, 두께가 일정하지 않은 것도 가능하다. 예를 들어, 원하는 광학 부재 또는 다른 부재들, 예를 들어, 절연성, 기능성 및/또는 관련 기능 부재들, 예를 들어, 렌즈들, 프리즘들, 회절 부재들 등을 그 안에 구현하기 위하여 다양한 표면 토폴로지가 적용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 장치(200)의 상기 구체예들은 실제로 전술한 OLED 타입의 광원과 같은 면광원(215)을 적어도 하나 포함한다. 상기 광원(215)은 평평할 수 있다. 상기 광원(215)은, 예를 들어 상기 창(116, 116C) 면적의 적어도 약 50%, 75%, 90% 또는 100%에 상응하는 면적과 같은 비교적 큰 면적을 커버할 수 있다.
따라서, 상기 입사된 광은 외부의 관찰자의 시점에서 볼 때, 실질적인 핫스팟 없이 균일한 조도 분포로 균일하게 나타날 수 있다.
기판(202)의 도광층(204) 반대쪽에 선택적으로 적어도 하나의 바닥층(218)이 구비될 수 있다. 상기 바닥층(218)은 심미적(예를 들어, 그래픽스, 표면 형태들, 색상 등에 의해 제공되는), 촉감적(예를 들어, 표면 형태들, 물질 선택을 통해), 보호적(재료 특성들, 두께, 유연성/강성, 강도, 절연 특성들 등), 연결/고정(예를 들어, 점착성, 접착성, 돌출부, 리세스, 후크, 벨크로 등의 기계적), 전도성(전기 전도성 물질, 트레이스들, 리드/와이어 또는 다른 컨덕터들) 및/또는 다른 기능성을 가질 수 있다.
일부 구체예들에서, 상기 바닥층(들)(218)이 생략되고, 상기 어셈블리(200)가 기판(202)에 의해 호스트 장치 또는 다른 호스트 부재(218)에 결합된다. 또 다른 대안으로서, 상기 어셈블리(200)는 독립된 부재 또는 장치 형태일 수 있거나 또는 다른 표면(예를 들어, 측벽(들)/모서리들 또는 최상면)에 의해 상기 호스트 또는 다른 부재에 부착될 수 있다.
일부 구체예들에서, 상기 어셈블리(200)는 상기 호스트 장치/부재의 케이싱 또는 커버의 적어도 일부를 구성할 수 있다. 따라서, 상기 어셈블리는 일반적으로 예를 들어, 오목하거나, 속이 비어있거나(hollow), 그릇(receptacle) 및/또는 용기(container)형태가 되도록 형성될 수 있다.
상기 어셈블리(200)는 도광층(204) 내에서 내부 반사, 바람직하게는 내부 전반사 기반의 광전파를 발생시키도록 구성될 수 있다. 적절한 재료를 사용함으로써 원치 않는 흡수/누설 대신 반사 타입의 광전파가 강화될 수 있다. 상기 도광층(204)은, 예를 들어, 인접한 마스킹층(106), 기판(202), 바닥층/호스트 부재 표면/보호층(218) 및/또는 관련 반사기보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 또한, 상기 도광층(204)의 최상부 또는 측면 발광 LED들과 같은 광원들(214)에 대한 위치 및 기하학은, 당업자에 의해 이해되는 것과 같이, 내부 반사를 보증하기 위해 광의 대부분이 상기 관련 임계 각도보다 큰 각도로 상기 물질 경계에 도달하도록 구성될 수 있다.
일부 구체예들에서, 예를 들어, 기판(20) 및 도광층(204)은 예를 들어, 굴절률 면에서 실질적으로 유사한 광학 특성을 가진다. 상기 두 층의 경계는 투명하거나, 입사광 및 예를 들어 도광층(204)과 기판(202)의 기능적 조합 내에서의 내부 전반사 기반의 광전파에 대하여 실질적으로 존재하지 않는 것으로 간주될 수 있다.
상기 어셈블리(200)의 발광 특성들과 관련하여, 일반적인 목적 중 하나는 상술한 바와 같이 외부 환경을 향한 창(116)을 통해 핫스팟 없이 균일한 조명, 또는 균일한 '조도' 분포를 제공하는 것일 것이다. (예를 들어, 시준되거나 산란된) 광의 지향성 역시 경우에 따라 달라질 수 있다. 적절하게 형성된 창 충전부(filling; 116, 116C) 및/또는 상기 어셈블리의 다른 부재들에 의해, 예를 들어, 산광/시준 렌즈들 또는 다른 특징부가 구현될 수 있다. 플레이트들, 필름들 또는 층 표면들과 같은 내장된 반사/미러링 특징부들이 유사한 목적을 위해 사용될 수 있다.
상기 어셈블리(200)에 의해 영사/방출된 (광원들(214) 유래의) 광뿐 아니라 상기 표면의 실효 조명 균일성 역시 반사된 외부광의 균일성에 따라 달라진다.
상기 어셈블리(200)의 외부 환경으로부터 도달하는 외부광에 대한 창(116, 116C)의 반사 특성들을 고려하여, 상기 관련된 충전부(또는, 예를 들어, 스루-홀 타입의 창인 경우 창 충전부가 존재하지 않으면 상기 외부광을 수신하는 상기 어셈블리의 도광층(204)과 같은 다른 부재)이 외부 환경에 직면한 외부 표면을 포함할 수 있다. 상기 표면은 바람직하게는 입사광을 모든 방향에 균일하게 반사하도록 이상적으로 또는 최대한으로 산광성일 수 있다. 상기한 종류의 산광 특성은, 예를 들어, 표면 거칠기를 높임으로써 달성될 수 있다.
일부 구체예들에서, 상기 어셈블리(200)는 창(116, 116C) 또는 내부적으로 투과된 광이 환경을 향해 아웃커플링되고 외부광을 반사할 가능성이 있는 외부 표면의 적어도 일부를 규정하는 다른 부재의 조도 면에서 균일성과 같은 원하는 조명 특성을 얻도록 구성될 수 있다. 따라서, 하부(underlying) 도광층(204)으로부터의 상기 창(116, 116C)의 일정한 조도는 하나의 설계 목적으로 간주될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 창(116, 116C) 또는 상기 다른 부재의 휘도 및/또는 광도는 적어도 충분히(충분함의 적정 수준은 당업자에 의해 구체예별로 자연스럽게 결정되어야 할 것이다) 일정할 수 있다.
일반적으로, 상기 어셈블리(200) 및 특히 예를 들어, 상기 창(116, 116C)의 조명 특성은 실제로는 사용된 부재들, 관련된 재료들, 그들의 크기 및 형태 뿐 아니라 상대적 위치의 조합에 의해 결정될 수 있다. 상기 형태는 표면 토폴로지 및 전체적 기하학 모두를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 일 구체예를 나타내는 흐름도(400)를 포함한다.
상기 다층 구조체를 제조하는 방법의 처음에, 시작(start-up) 단계(402)가 실행될 수 있다. 시작 단계(402)에서, 물질, 컴포넌트 및 공구들의 선택, 획득, 교정 및 다른 구성과 같은 필요한 작업들이 수행될 수 있다. 개별 요소들 및 물질 선택이 함께 수행되고, 선택된 제조 공정 및 설치 공정에서 견뎌낼 수 있도록 특별한 관리가 이루어져야만 하며, 이러한 관리는 제조 공정 사양 및 컴포넌트 데이터 시트를 기준으로, 또는 예를 들어, 생산된 시제품(prototype)을 조사하고 테스트함으로써 미리 확인하는 것이 당연히 바람직하다. 다른 장비들 중에서, 몰딩/IMD(인-몰드 장식), 라미네이션, 본딩, 열성형, 절단, 드릴링 및/또는 프린팅 장비와 같은 사용 장비는 상기 시작 단계에서 작동 상태로 준비시킬 수 있다. 몰드(들)은 필요한 표면 형태 등으로 준비될 수 있다.
단계(404)에서, 전자 소자들을 수용하기 위한, 바람직하게는 플렉시블한 기판 필름 또는 다른 바람직한 평면 기판이 얻어진다. 기판 물질로서 기성 부재, 예를 들어, 플라스틱 필름 롤이 얻어질 수 있다. 일부 구체예들에서, 상기 기판 필름 자체는 원하는 출발 물질(들)로부터 몰딩, 압출 또는 다른 방법에 의해 처음부터 내부에서(in-house) 제조될 수 있다. 선택적으로, 상기 기판 필름은 가공처리된다. 상술한 바와 같이, 상기 기판 필름은, 예를 들어, 전술한 바와 같이 코팅되거나, 절단되거나 그리고/또는 개구부, 노치부, 오목부, 절단부 등을 구비할 수 있다. 상기 초기 필름 및/또는 제조된 결과의 필름은, 예를 들어 직사각형, 정사각형, 또는 원형 형태를 가질 수 있다. 상기 기판은 선택된 광파장에 대하여, 또는 일반적 전자기 방사, 예를 들어, 기판 상에 구비된 광원들 또는 감광기들의 작동 파장들에 대하여 불투명하거나, 반투명하거나 실질적으로 투명할 수 있다.
단계(406)에서, 전자 컴포넌트들과 전기적으로 연결하기 위해, 예를 들어, 원하는 회로 패턴 또는 회로 디자인을 가지는 전도성 라인들, 접촉 패드들(또는 다른 접촉 영역들) 등을 규정하는 다수의 전도성 트레이스들이, 바람직하게는 추가적 기술들과 관련한 하나 이상의 관련된 프린트된 전자 소자 기술에 의해, 상기 기판 필름(들) 위에 제공된다. 예를 들어, 스크린, 잉크젯, 플렉소그래픽, 그라비어 또는 오프셋 리소그래픽 프린팅을 이용할 수 있다. 또한, 예를 들어, 그래픽 프린팅, 시각적 표지들 등을 기판 필름(들) 위에 인쇄하는 것을 포함하는 필름(들)의 구축(cultivating) 작업이 이 단계에서 더 수행될 수 있다.
단계(408)에서, 선택적으로 하나 이상의 다른 전자 컴포넌트들과 함께, LED들과 같은 다수의 광원들이 상기 기판 상에 제공될 수 있다. 실제로, 예를 들어, 다양한 SMD들과 같은 기성 컴포넌트들이 솔더 및/또는 접착제에 의해 선택된 접촉 영역에 부착될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 프린트된 전자 소자 기술을 적용하여 실제로 OLED와 같은 상기 컴포넌트들의 적어도 일부가 상기 필름(들)상에 직접 형성될 수 있다.
바람직한 구체예들에서, LED와 같은 다른 광원들 대신에 또는 추가적으로, OLED와 같은 적어도 하나의 면광원이, 예를 들어 필요한 기능성 층들을 프린팅하여 그 위에 직접 형성하거나, 상술한 바와 같이 적어도 부분적으로 미리 제조된 기성의 컴포넌트 또는 모듈을 설치함으로써 상기 기판상에 제공되며, 선택적으로 상기 기판 상에서 나머지 층들을 프린팅하거나 다른 제조 방법을 사용하여 마감될 수 있다.
상기 면광원(들)은 상기 몰딩된 도광층의 최상부에 제공되도록 상기 마스킹층의 상기 창(들)의 위치와 실질적으로 일치하도록 위치될 수 있다. 따라서, 방출된 광은 반사되지 않고, 또는 적어도 대부분이 짧은 직선 경로로 상기 창(들)에 도달할 수 있다. 상기 면광원(들)의 치수는 선택된 정도로 상기 창(들)의 형태 및/또는 크기와 맞도록 형성될 수 있다.
일부 구체예들에서, 상기 기판 필름은 바람직하게는 진공 또는 압공 성형과 같은 열성형(418)을 통해 원하는 3D 형태(실질적으로 비-평면 형태)를 나타내도록 형성될 수 있다. 상기 열성형 가능한 물질을 포함하는 기판은 호스트 장치 또는 사용 시나리오에 더 잘 맞도록 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이미-형성된 다층 스택이 상기한 공정을 견디도록 설계된 경우에는, 몰딩(410) 이후에 열성형이 수행될 수도 있다. 성형 기술에 관련하여, 예를 들어, 압공 성형이 적용되어 매우 정밀하고 예리한 디테일을 갖는 기판이 제공될 수 있다. 상기 기판이 원치 않는 흐름을 발생시키고 그 결과로 압력을 떨어뜨릴 수 있는 (스루)홀을 가지고 있지 않을 때, 일반적으로 압공 성형이 선호된다.
일부 구체예들에서, 단계(409)에서 다수의 전자 소자들/서브-기판들의 서브-어셈블리들이 상기 기본(primary) 기판 상에 제공되어 예를 들어, 접착제로 고정될 수 있다.
단계(410)에서, 광원들에 의해 방출된 광을 위한 도광층을 형성하는 적어도 하나의 열가소성 플라스틱층이 기판 필름의 제1면 및 그 상부의 트레이스들 및 다수의 전자 컴포넌트들과 같은 전자 소자들의 적어도 일부 상에 몰딩된다. 바람직하게는, 상기 광원들은 상기 몰딩 물질 내에 적어도 부분적으로 내장된다. 따라서, 상기 광원들 및 상기 몰딩된 도광층 사이의 광학 커플링 손실이 적어 광학 접촉이 우수해질 것이다. 실제로, 상기 기판 필름은 사출 성형 공정의 인서트로서 사용될 수 있다. 일부 구체예에서, 상기 기판의 제1면 및 관련 표면에는 몰딩된 플라스틱이 없는 경계들과 같은 하나 이상의 영역이 남겨진다. 일부 구체예들에서, 상기 기판 필름의 양면에 몰딩층(들)이 형성된다. 사용되는 열가소성 플라스틱 물질은 바람직하게는 반투명하고, 하나 이상의 색상을 나타낼 수 있다.
두 개의 필름들이 사용되는 경우, 하나의 필름은 기판으로 설계되고, 다른 필름은, 예를 들어, 마스킹층 또는 어셈블리 스택에서 그 아래에 위치하는 층일 때, 두 필름은 각각의 반쪽 몰드 내에 삽입되고, 플라스틱 층이 그들 사이에 주입된다. 상기 다른 필름은, 선택적으로 몰딩 전에, 예를 들어, 단계(406, 408)의 수행 중에 및/또는 몰딩 전에 전자 소자들(예를 들어, 트레이스들 또는 컴포넌트들, 센서 전극들 및/또는 실장된 컴포넌트들과 같은 프린트된 전자 소자들)을 탑재할 수 있다. 상기 전자 소자들 및/또는 다른 부재들은 예를 들어, 상기 기판 필름과 몰딩된 플라스틱에 마주하고 있는 다른 필름의 일면에 구비될 수 있다.
상기 플라스틱은 하나 이상의 위치, 예를 들어, 상기 필름(들)의 측면(들)로부터 주입될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 모서리 주입 및/또는 홀 주입(상기 필름(들)의 하나 이상의 홀을 통해 상기 필름들 사이에 플라스틱을 주입)이 적용될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 마스킹층을 형성하는 상기 다른 필름이 적절한 라미네이션 기술을 사용하여 상기 기판 필름과 플라스틱 도광층의 복합체에 결합될 수 있다.
상기 다른 필름은 상술한 창(들)을 위한 하나 이상의 홀을 구비할 수 있다. 상기 홀은, 예를 들어, 절단, 드릴링, 카빙, 스탬핑 또는 에칭 공정의 결과로 형성될 수 있다. 두 측면 중 하나 또는 두 측면 모두의, 선택적으로 상기 필름의 다른 쪽 측면까지 연장되는, 상기 홀을 통해 몰딩 공정 중에, 상기 열가소성 몰딩 물질이 투입되어, 적어도 해당 필름의 창 충전부의 적어도 일부를 형성할 수 있다.
일부 구체예들에서, 몰딩 전에 상기 다른 필름에는 스루-홀이 없다. 상기 다른 필름은 선택적으로 몰딩 공정 중에, 상기 몰딩된 물질의 압력으로 창이 형성될 수 있도록 상기 창이 형성될 위치에 예를 들어, 얇아지거나 다른 방법으로 약화된(상술한 공정들 중 하나를 사용하여 형성된) 영역(spot)을 더 가질 수 있다. 일부 구체예들에서, 상기 다른 필름에 접하는 몰드 표면은 몰딩 공정 중에 상기 몰딩된 물질의 압력으로 창의 형성 및/또는 충전이 이루어질 수 있도록 상기 다른 필름의 창이 형성될 위치에 상응하는 위치 상에 리세스, 천공 영역, 플랩 또는 핀홀과 같은 표면 특징부를 가질 수 있다. 따라서, 상기 다른 필름 내의 상기 창의 원하는 영역과 매칭되고 상기 영역을 마주하는 상기한 특징부는 몰딩 재료가 상기 창을 통해 상기 다른 필름의 다른쪽(즉, 몰드/외부쪽 면)으로 흐를 수 있도록 한다.
적용 가능한 물질의 일부 선택예들에 관하여, 기판 필름 및/또는 예상되는 추가의 층(들) 또는 물질층들은 실질적으로 고분자, 열가소성 물질, PMMA(Polymethyl methacrylate), PC(Polycarbonate), 폴리이미드, 메틸메타크릴레이트와 스티렌의 공중합체(MS 수지), 유리, 유기 물질, 섬유 물질, PET(polyethylene terephthalate) 및 금속으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질로 구성되거나 상기 물질을 포함한다.
가능한 몰딩 방법은, 예컨대 사출 성형을 포함한다. 몇몇 플라스틱 물질들의 경우, 이중 샷(two-shot) 또는 일반적으로 다중 샷(multi-shot) 몰딩 방법을 사용하여 몰딩될 수 있다. 복수의 몰딩 유닛을 갖는 몰딩 장치가 사용될 수 있다. 대안적으로, 몇몇 물질들을 순차적으로 제공하기 위하여 다수의 장치 또는 하나의 가변 구조형(re-configurable) 장치가 사용될 수 있다.
상기 기판의 제1면 및 그와 관련된 제1 표면은 해당 표면적에 있어서 적어도 부분적으로 플라스틱, 바람직하게는 및 일반적으로 열가소성 플라스틱 물질로 오버몰딩된다. 선택적으로, 몇몇 오버몰딩 가능한 물질들이 하나 이상의 몰딩층들, 예를 들어, 상기 기판의 제1면 상에 나란히 형성되고 그리고/또는 그 위에 복수의 중첩된 층 스택을 형성하는 인접층들을 형성하는 데 사용될 수 있다.
상기 몰딩층(들)을 형성하는 데 사용되는 상기 (열)가소성 물질은 선택된 파장들에 대하여 광학적으로 실질적으로 불투명, 투명하거나 또는 반투명한 물질을 포함하여 예를 들어, 가시광선과 같은, 상기 내장된 광원들로부터 방출된 광이 무시할만한 손실로 통과할 수 있도록 구성된다. 선택된 파장에서 상기 물질의 충분한 투과도는 구체예에 따라, 예를 들어, 약 60%, 70%, 75%, 85%, 90%, 95% 또는 그보다 높을 수 있다. 상기 마스킹층을 형성하는 물질과 같은 가능한 추가의 몰딩 (열)가소성 물질은 실질적으로 불투명하거나 반투명할 수 있다.
상기 오버몰딩 공정에 의해 형성되는 상기 플라스틱층(들)은, 일반적으로 예를 들어, 탄성 수지를 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 상기 층(들)은 PC, PMMA, ABS(Acrylonitrile butadiene styrene), PET, 나일론(PA, polyamide), PP(polypropylene), GPPS(polystyrene), 및 MS 수지로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 하나 이상의 열가소성 물질들을 포함할 수 있다.
단계(412)에서, 전술한 문단들에 있어서 아직 형성되지 않은 경우, 마스킹층과 같은 추가의 층(들)이 상기 어셈블리에 최종적으로 제공된다. 층의 제공이란, 예를 들어, 몰딩, 증착/다른 코팅 방법 및 결합을 통해 직접 제조되는 것을 포함한다. 드릴링, 카빙, 소잉(sawing), 에칭, 절단(예를 들어, 레이저 또는 기계적 블레이드를 사용)에 의해, 또는 당업자가 이해할 수 있는 다른 가능한 공정 방법을 사용하여 창을 규정하는 절단부 또는 홀이 상기 마스킹층 및 예상되는 추가의 층들에 제공될 수 있다. 대안적으로, 상기 층(들)은, 예를 들어, 몰딩에 의해 기성의 창 특징부를 구비하도록 제조될 수 있다.
다양한 층(들)을 상기 어셈블리에 고정하기 위한 적절한 라미네이션 기술들은 접착제, 고온 및/또는 압력 기반 접착을 사용한다.
상기 얻어진 적층 구조체의 결과적 전체 두께는 사용된 물질들 및 해당 적층 구조체의 제조 및 이후 사용의 관점에서 적절한 강도를 제공하기 위한 최소 물질 두께들에 크게 의존한다. 상기 요소들은 각각의 경우에 따라 고려되어야 한다. 예를 들어, 상기 구조의 전체 두께는 약 1mm일 수 있으나, 훨씬 두껍거나 얇은 구체예들 역시 가능하다.
단계(414)는 가능한 후가공 작업 및 호스트 장치 또는 부재로의 결합을 나타낸다.
단계(416)에서, 방법의 수행이 종료된다.
본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 및 그의 균등 범위에 의해 결정된다. 당업자는 개시된 구체예가 단지 예시적인 목적을 위해 구성되었고, 각각의 잠재적 사용 시나리오에 가장 잘 맞도록 상기한 원리들 중 다수를 적용하는 다른 구성이 쉽게 준비될 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 불투명한 마스킹층 대신에, 반투명한(예를 들어, 산광성) 물질이 사용될 수 있다. 상기 반투명한 물질은 상기 마스킹층을 통한 직접적인 광전파를 방해하거나 방지할 수 있을 것이다.

Claims (26)

  1. 전자 장치를 위한 다층 어셈블리(100, 200, 300)로서, 상기 다층 어셈블리는,
    제1면과 제2면을 가지고, 전자 소자들(210, 212, 214)을 적어도 제1면 상에 수용하도록 구성되며, 3차원의 비-평면 형태로 열성형된, 열가소성 물질을 포함하는 기판 필름(202),
    상기 기판 필름(202)의 상기 제1면 상에 구비되고, 가시광선을 포함하거나 실질적으로 가시광선에 한정되는 기정의된 주파수 또는 주파수 대역의 광을 방출하도록 구성된 면광원(215) 및 다수의 추가 광원(214),
    상기 기판 필름(202)의 제1면 상에 구비되고, 상기 광원(214, 215)을 적어도 부분적으로 내장하는, 상기 기정의된 주파수 또는 주파수 대역에 대하여 광학적으로 적어도 반투명한 물질로 이루어지는 몰딩된 플라스틱 도광층(204)으로서, 상기 플라스틱 도광층(204)은 상기 내장된 광원(214, 215)에 의해 방출된 광을 투과하여, 투과된 광이 상기 플라스틱 도광층(204) 내에서 전파되고 도광층의 외부 표면을 통해 상기 플라스틱 도광층(204)으로부터 아웃커플링되고, 상기 플라스틱 도광층(204)의 외부 표면은 상기 기판 필름(202)의 제1면과 그 위의 상기 면광원(215)에 마주하는 상기 플라스틱 도광층(204)의 다른면과 실질적으로 반대쪽이고, 이에 따라 상기 면광원(215)은 상기 다른면을 통해 상기 플라스틱 도광층(204) 내에 적어도 부분적으로 내장되도록 구성되는 플라스틱 도광층(204), 및
    상기 플라스틱 도광층(204)의 외부 표면에 구비되고, 상기 다층 어셈블리 내부의 적어도 일부가 외부에서 보이지 않도록 실질적으로 불투명한 물질을 포함하는 마스킹층(106)으로서, 상기 내장된 광원(215)으로부터 방출되어 상기 플라스틱 도광층 내에서 전파되는 광이 상기 마스킹층(106)을 통해 외부 환경으로 통과할 수 있도록 창(116, 116A, 116B)을 규정하는 마스킹층(106)을 포함하고, 상기 면광원(215)은 상기 창(116, 116A, 116B)에 실질적으로 반대쪽에 위치하고, 상기 면광원(215)은 평평하고, 평평한 상기 면광원(215)에 의해 방출된 광은 확산되고 균일하며, 상기 면광원(215)은 상기 창(116, 116A, 116B)의 면적의 적어도 90%에 상응하는 면적을 커버하고,
    상기 추가 광원(214), 마스킹층(106) 및 관련 창(116, 116A, 116B)은 적어도 선택된 시야각(220) 내에서, 상기 다층 어셈블리의 외부로부터 상기 추가 광원(214)까지의 상기 창(116, 116A, 116B)을 통한 직접 시선(LOS) 경로를 실질적으로 가지지 않도록 상호 구성되며,
    상기 추가 광원(214)은 상기 면광원(215)에 비해 보다 점 형태의 발광을 제공하는 광원들인, 다층 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스킹층(106) 상에 보호 커버층(108)을 더 포함하는 다층 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버층은 상기 광원(215)의 주파수 또는 주파수 대역에 대하여 실질적으로 광학적으로 투명한 물질로 되어 있거나, 스루-홀과 같이 물질이 없거나 상기 광원들의 주파수 또는 주파수 대역에 대하여 실질적으로 광학적으로 반투명하거나 투명한 물질로 된 창(116C)을 규정하는 다층 어셈블리.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 면광원(215)은 상기 기판 필름상에 프린트되거나 설치되는, OLED(유기발광다이오드)를 포함하는 광원을 포함하는 다층 어셈블리.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 면광원(215)은 평평하고 실질적으로 둥근 형태 또는 적어도 하나의 둥근 모서리를 가지는 형태를 규정하는 다층 어셈블리.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 면광원(215)은 상기 창(116, 116A, 116B)의 크기 및/또는 형태에 실질적으로 일치하는 다층 어셈블리.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 필름(202)상에, LED들과 같은 표면 실장 부재들을 포함하되, 상기 추가 광원(214), 마스킹층(106) 및 관련 창(116, 116A, 116B)은 적어도 상기 마스킹층의 수직면에 대해 0도 각도를 포함하는 선택된 시야각(220) 내에서, 상기 다층 어셈블리의 외부로부터 상기 추가 광원(214)까지 및 추가 전자 소자들(210, 212)까지의 상기 창(116, 116A, 116B)을 통한 직접 시선(LOS) 경로를 실질적으로 가지지 않도록 상호 구성되는 다층 어셈블리.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 필름의 상기 제2면 상에 바닥층(218)을 더 포함하는 다층 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바닥층은 상기 다층 어셈블리를 호스트 장치 또는 호스트 부재에 고정하기 위한 선택적으로 접착제 또는 기계적 고정 구조체를 포함하는 부착 특징부를 포함하거나 상기 부착 특징부로 구성되는 다층 어셈블리.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 창은 스루-홀인 다층 어셈블리.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 창은 상기 주파수 또는 주파수 대역에 대하여 광학적으로 실질적으로 반투명하거나 투명한 물질을 포함하는 다층 어셈블리.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 창은 광학적 산광기를 규정하는 다층 어셈블리.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 창은 그래픽 패턴, 텍스트, 기호, 숫자 및 그림으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 조명 부재를 규정하는 다층 어셈블리.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    환경에 균일한 조명을 제공하기 위하여 상기 창과 관련된 조도, 휘도 또는 광도가 실질적으로 일정한 다층 어셈블리.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 필름은 상기 주파수 또는 주파수 대역에 대하여 광학적으로 실질적으로 반투명하거나 투명한 물질을 포함하는 다층 어셈블리.
  16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 내부에서, 실질적으로 내부 반사 기반의 광전파가 이루어지도록 구성된 다층 어셈블리.
  17. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 필름은 고분자, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드, 메틸메타크릴레이트와 스티렌의 공중합체(MS 수지), 유리, 유기 물질, 섬유 물질, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 금속으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 더 포함하는 다층 어셈블리.
  18. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스틱 도광층은 PC, PMMA, ABS, PET, 나일론(PA), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(GPPS), 및 MS 수지로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 다층 어셈블리.
  19. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 상에 위치하는 상기 전자 소자들은 전도성 트레이스, 프린트된 전도성 트레이스, 접촉 패드, 컴포넌트, 집적 회로(칩), 처리 유닛, 메모리, 통신 유닛, 송수신기, 송신기, 수신기, 신호 처리기, 마이크로 컨트롤러, 배터리, 발광 장치, 감광 장치, 포토다이오드, 커넥터, 전기 커넥터, 광학 커넥터, 다이오드, LED(발광 다이오드), OLED(유기 LED), 프린트된 전자 컴포넌트, 센서, 힘센서, 안테나, 가속도계, 자이로스코프, 용량형 스위치 또는 센서, 전극, 센서 전극, 프린트된 센서 전극 및 광전지로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 소자를 포함하는 다층 어셈블리.
  20. 전자 장치를 위한 다층 어셈블리(100, 200, 300)를 구성하는 방법(400)으로서, 상기 방법은,
    제1면과 제2면을 가지고, 적어도 제1면 상에 전자 소자들을 수용하도록 구성되고, 열가소성 물질을 포함하는 기판 필름을 준비하는 단계(404),
    기정의된 주파수 또는 주파수 대역의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나 의 면광원) 및 다수의 추가 광원을 상기 기판 필름의 상기 제1면 상에 제공하는 단계(408),
    상기 기판 필름을, 원하는 3차원의 비-평면 형태를 나타내도록 열성형하는 단계(418),
    상기 기판의 제1면 상에, 상기 기정의된 주파수 또는 주파수 대역의 광에 대하여 광학적으로 적어도 반투명한 물질로 이루어지는 플라스틱 도광층을 몰딩하여 상기 면광원을 적어도 부분적으로 내장하는 단계로서, 상기 플라스틱 도광층은 내장된 광원에 의해 방출된 광을 투과하여, 투과된 광이 상기 플라스틱 도광층 내에서 전파되고 도광층의 외부 표면을 통해 상기 플라스틱 도광층으로부터 아웃커플링되고, 상기 도광층의 상기 외부 표면은 상기 기판 필름의 제1면 및 그 위의 상기 면광원에 마주하는 상기 도광층의 다른면과 실질적으로 반대쪽이고, 이에 의해 상기 면광원은 상기 다른면을 통해 상기 도광층에 적어도 부분적으로 내장되는 단계(410), 및
    상기 플라스틱 도광층의 상기 외부 표면 상에, 상기 다층 어셈블리 내부의 적어도 일부가 외부에서 보이지 않도록 실질적으로 불투명한 물질을 포함하는 마스킹층을 제공하는 단계로서, 상기 마스킹층은 상기 내장된 광원에 의해 방출되어 상기 플라스틱 도광층 내에서 전파되는 광이 상기 마스킹층을 통해 외부 환경으로 통과할 수 있도록 하는 창을 규정하고, 상기 면광원은 상기 창에 실질적으로 반대쪽에 위치하는 단계(412)를 포함하고,
    상기 면광원은 평평하고, 평평한 상기 면광원에 의해 방출된 광은 확산되고 균일하며, 상기 면광원)은 상기 창의 면적의 적어도 90%에 상응하는 면적을 커버하고,
    상기 추가 광원), 마스킹층 및 관련 창은 적어도 선택된 시야각 내에서, 상기 다층 어셈블리의 외부로부터 상기 추가 광원까지의 상기 창을 통한 직접 시선(LOS) 경로를 실질적으로 가지지 않도록 상호 구성되며,
    상기 추가 광원은 상기 면광원에 비해 보다 점 형태의 발광을 제공하는 광원들인, 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 마스킹층 또는 상기 마스킹층과 도광층 사이의 층 중 하나를 형성하는 추가의 필름 및 상기 기판 필름은 하나의 몰드 내에서 형성되고, 상기 플라스틱 도광층을 형성하는 열가소성 물질이 상기 두 필름들 사이에서 몰딩되는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 추가의 필름 및 상기 기판 필름은 하나의 몰드 내에서 형성되되, 각각은 마주보는 반쪽 몰드들 내에서 형성되는 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 추가의 필름은 상기 창을 위한 스루-홀을 포함하거나 포함하도록 가공되는 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 추가의 필름은 실질적으로 상기 창이 형성될 위치에 표면 특징부, 선택적으로 얇아진 부분, 핀홀, 천공부 또는 플랩을 포함하거나 상기 표면 특징부를 포함하도록 가공되어, 몰딩 공정 중에 해당 특성에 작용하는 상기 몰딩된 물질의 압력으로 창이 형성될 수 있게 하는 방법.
  25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰드는 실질적으로 상기 창의 위치와 맞도록 정렬된 리세스 또는 홀을 포함하는 방법.
  26. 삭제
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