KR102448345B1 - 광전자적으로 기능하는 다층 구조물 및 관련 제조 방법 - Google Patents

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KR102448345B1
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미카 카르나
헤이키 투오비넨
투오마스 니미넌
요하네스 수투코르바
빌레 왈레니우스
테르 라자니미
토미 시물라
자리 리하바이넨
미코 헤이키넌
자르모 사스키
하세 시니바라
일포 하니넌
안티 케라넨
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Abstract

광전자적으로 기능하는 다층 구조물의 실시예가 본 명세서에서 설명된다. 또한 본 명세서에는 광전자적으로 기능하는 다층 구조물을 제조하는 관련 방법이 설명되어 있다.

Description

광전자적으로 기능하는 다층 구조물 및 관련 제조 방법{OPTOELECTRONICALLY FUNCTIONAL MULTILAYER STRUCTURE AND RELATED MANUFACTURING METHOD}
일반적으로, 본 발명은 전자 장치, 관련 디바이스, 구조물 및 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 환경에서 인지할 수 있는 조명된 부분을 갖는 다층 어셈블리에 관한 것이지만 배타적이지 않다.
일반적으로, 전자 장치 및 전자 제품의 맥락에서 다양한 적층형 다층 어셈블리 및 구조물 및 관련 제조 기술이 존재한다.
인몰드 구조 전자 장치(In-Mould Structure Electronics; IMSE)의 제조 개념에서 기능 디바이스 및 그 부품은 예를 들어, 가능한 한 매끄럽게 구조물의 전자 장치 및 광 기능을 캡슐화하는 다층 구조물의 형태로 적층된다. IMSE의 특징은 광학 디바이스와 같은 추가 매립형 특징부와 전자 장치가 일반적으로 전체 대상 제품, 부품 또는 일반 설계의 3D 모델에 따라 진정한 3D(비평면) 형태로 제조된다는 것이다. 3D 기판 및 관련 최종 제품에서 전자 장치의 원하는 3D 레이아웃을 달성하기 위해 전자 장치 어셈블리의 2차원(2D) 방법을 사용하여 필름과 같은 초기 평면 기판에 전자 장치를 계속 제공할 수 있고, 그 위에 이미 전자 장치를 수용하는 기판은 원하는 3D 모양으로 형성될 수 있으며 예를 들어 밑에 있는 요소를 덮고 매립하는 적절한 플라스틱 재료에 의해 오버몰딩을 겪을 수 있으므로 환경에서 요소를 보호하고 잠재적으로 숨길 수 있다.
US 6521830은 미리 결정된 위치에 부착된 접촉 핀과 전기 전도체 트랙을 표면의 선택된 위치에 갖는 열가소성 재료의 몰딩을 포함하는 전기 또는 전자 디바이스 또는 컴포넌트용 하우징을 제시하며, 이에 의해 센서, 마이크로스위치 또는 표면 장착 디바이스와 같은 전자 컴포넌트는 연속적으로 동시에 캡슐화되고 열가소성 재료의 제2 층에 의해 밀봉되는 전기 전도체 트랙에 적용될 수 있다.
그러나, 예를 들어 IMSE의 맥락에서 광 전달 또는 조명을 활용하는 알려진 솔루션과 관련된 다양한 문제가 있다. 예를 들어, 소위 광 누출 또는 누화 현상은 고려해야 할 다른 잠재적 요인 중에서 동일한 구조물에 배치된 더 많은 수의 광학적으로 기능하는 컴포넌트 또는 요소와 관련된 솔루션의 일반적인 문제이다. 또한, 예를 들어 다수의 광학적으로 기능하는 요소를 포함하는 기판 층을 다른 것과 정렬하는 것과 같은 제조에서, 후속 층은 시간이 많이 걸리고 기술적으로 어려울 수 있다. 일반적으로 광과 같은 IMSE 구조물에 매립되거나 전달되는 특징부의 제어 가능성은 감지, 통신, 데이터 처리 및 데이터 저장과 같은 추가 기능을 포함하는 능력 뿐만 아니라 통합 수준, 제품 무게 및 크기, 내구성, 제조 프로세스 복잡성 및 수율, 제품 및 프로세스 비용과 함께 여러 사용 사례에서 여전히 과제로 남아 있을 수 있다고 말할 수 있고, 획득한 통합 구조물에서 IMSE 개념에 해당하거나 이를 상기시키는 솔루션의 설계 및 제조에서 생각해야 하는 추가 양태의 과다한 예가 있다.
본 발명의 목적은 특히 IMSE 구조물, 및 그 안에 매립된 전자 또는 기타 기능과 같은 통합 다층 구조물의 맥락에서 기존 솔루션과 관련된 상기 결점 또는 과제 중 하나 이상을 적어도 완화하는 것이다.
본 발명의 목적은 독립 청구항에 제시되는 것으로 특징되는 다층 구조물 및 관련 제조 방법으로 달성된다. 본 발명의 일부 유리한 실시예는 종속항에 제시되어 있다.
본 개시내용의 한 양태에 따른 광전자적으로 및/또는 다른 방식으로 기능하는 다층 구조물을 제조하기 위한 방법은,
제1 및 대향하는 제2 면을 포함하는 선택적으로 열가소성의, 열 성형 가능한 기판 필름과 같은 (3D-) 성형 가능한 기판 필름을 제공하는 제1 단계로서, 선택적으로 제1 면은 선택된 상부를 향하고 제2 면은 구조물의 선택된 바닥을 향하는, 상기 제1 단계;
전자 장치와 기판 필름을 배열하는 제2 단계로서, 전자 장치는 기판 필름의 제1 면의 각각의 광을 정의하는 세그먼트 상에 배치된 다수의 광학적으로 기능하는, 바람직하게는 발광 및/또는 감광 요소 및 다수의 광학적으로 기능하는 요소에 연결되는 다수의 회로 트레이스를 포함하는 회로 설계를 포함하는, 상기 제2 단계;
다수의 광학적으로 기능하는 요소를 포함하는 적어도 광을 정의하는 세그먼트가 적어도 부분적으로 광 투과층에 매립되고 광학적으로 결합되도록 기판 필름의 제1 면 상에 상기 투과층을 바람직하게는 몰딩에 의해 생성하는 제3 단계; 및
기판 필름 상에 차광층을 제공하고 차광층과 기판 필름 사이에 투과층을 추가로 고정하는 제4 단계로서, 차광층은 근위 단부가 각각의 광을 정의하는 세그먼트 상에 있는 (제1) 수의 구조적 채널을 정의하고, 투과층은 선택적으로 구조물의 선택된 상부를 향하는 구조물의 두께 방향과 본질적으로 일치하는 제1 방향으로 연장되는 구조적 채널의 내부를 적어도 부분적으로 확립하는, 상기 ㅈ제4 단계를 포함한다.
상기에서, 개시된 단계들의 상호 순서는 바람직하게는 표시된 것이다.
상기 방법에서, 제4 단계는 바람직하게는 적어도 하나의 개구 각각의 근위 단부가 각각의 광을 정의하는 세그먼트위에 있고 이를 향하도록 하고, 적어도 하나의 개구 각각의 원위 단부가 차광층의 다른 면 상에 출구를 정의하도록 제1 방향으로 차광층을 통해 다수의 구조적 채널로부터 적어도 하나의 개구를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 맥락에서 차광층의 다른 면은 바람직하게는 예를 들어 구조물에 의해 잠재적으로 생성되고 방출되는 광을 인지하는 다층 구조물의 사용자가 위치할 수 있는 환경을 향하고 있다.
상기 방법에서, 제4 단계는 적어도 하나의 빈 공간(vacant)의 근위 단부가 각각의 광을 정의하는 세그먼트 상에 있고 적어도 하나의 빈 공간의 원위 단부가 빈 공간의 상부를 형성하도록 다수의 구조적 채널로부터 적어도 하나의 빈 공간을 형성하는 단계를 포함하고, 빈 공간은 각각의 광을 정의하는 세그먼트로부터 제1 방향으로 연장되고 적어도 하나의 빈 공간의 상부는 차광층의 다른 면에 근접해 있으며, 각각의 빈 공간에서 차광층의 두께는 국부적으로 감소된다.
상기 방법에서, 제3 단계는 광 투과층을 적어도 부분적으로 기판 필름의 제1 면 상에 몰딩하는 단계를 포함할 수 있으며, 투과층은 적어도 하나의 구조적 채널의 내부를 적어도 부분적으로 확립하기 위해 적어도 하나의 광을 정의하는 세그먼트 상에서 제1 방향으로 투과층의 재료의 더 두꺼운 부분을 포함한다.
상기 방법에서, 제3 단계는 선택적으로 광 투과층과 기판 필름 사이에 접착층을 선행하여 제공함으로써 기판 필름과 광 투과층의 재료의 적어도 하나의 조각을 라미네이트하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 제4 단계는 선택적으로 차광층과 광 투과층 사이에 접착층을 선행하여 제공함으로써 광 투과층과 차광층의 재료의 적어도 하나의 조각을 라미네이트하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 제2 단계 이후 또는 이전인 추가 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 3D 형상화 (3D 성형)은 바람직하게는 열 성형에 의해 기판 필름을 선택된 3D 타겟 형상(곡선형, 사행형, 돔형, 또는 일부 다른 바람직한 및 잠재적으로 더 복잡한 3D 형상)으로 성형하고, 여기서 선택적으로 광을 정의하는 세그먼트는 기판 필름의 오목부, 홈, 포켓, 융기부 및/또는 돌출부의 형상에 의해 정의된다.
상기 방법에서, 제2 단계는 발광 요소, 감광 요소, 광 검출기, 광전지, 및 감압 컴포넌트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 전자 장치의 적어도 하나의 전기 요소를 광을 정의하는 세그먼트 중 적어도 하나에 배열하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 제2 단계는 기판 필름 상에 인쇄 전자 기술에 의해 전자 장치의 적어도 일부, 바람직하게는 적어도 회로 설계를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 제4 단계는 플라스틱과 같은 적어도 하나의 소스 재료로부터 차광층을 적어도 부분적으로 몰딩하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 제2 단계는 기판 필름의 제1 및/또는 제2 면에, 트레이스 및 선택적으로 발광 요소 중 적어도 하나, 선택적으로 트레이스의 외부 시야를 차단하거나 적어도 방해하기 위한 필름 또는 테이프를 수용하는 베이스 층 상에 바람직하게는 불투명하거나 반투명한, 선택적으로는 실질적으로 검은색과 같은 어두운 색의 마스킹 층을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 제2 단계는 기판 필름의 제1 면 상에 제1 추가 필름을 제공하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 추가 필름은, 광학 표면 양각 형태, 광학 표면 양각 형태 구조물, 광학 격자 구조물, 인쇄, 인쇄된 문자, 인쇄된 숫자, 인쇄된 형상, 인쇄된 이미지, 인쇄된 그래픽 및 새겨진 문자, 숫자, 형상, 이미지 또는 그래픽으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 적어도 하나의 광을 정의하는 세그먼트 상에 또는 그 안에 선택적으로 포함한다.
상기 방법은 다수의 구조적 채널 중 적어도 하나의 구조적 채널의 원위 단부에 광학적으로 기능하고, 선택적으로 확산하는 하나 이상의 제 2 추가 필름 또는 층을 제공하는 추가 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 제2 추가 채널 필름 또는 층은, 광학 표면 양각 형태, 광학 표면 양각 형태 구조물, 광학 격자 구조물, 인쇄, 인쇄된 문자, 인쇄된 숫자, 인쇄된 형상, 인쇄된 이미지, 인쇄된 그래픽 및 새겨진 문자, 숫자, 형상, 이미지 또는 그래픽으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 요소를 선택적으로 포함한다.
본 발명의 한 양태에 따른 광전자적으로 기능하는 다층 구조물은,
제1 및 대향하는 제2 면을 포함하는 선택적으로 열가소성의 성형 가능한 기판 필름으로서, 선택적으로 제1 면이 선택된 상부를 향하고 제2 면이 구조물의 선택된 바닥을 향하는, 상기 기판 필름;
다수의 광학적으로 기능하는, 바람직하게는 기판 필름의 제1 면의 각각의 광을 정의하는 세그먼트에 배치된 발광 및/또는 감광 요소, 및 다수의 광학적으로 기능하는 요소에 연결하는 다수의 전기 전도성 회로 트레이스를 포함하는 회로 설계를 포함하는 전자 장치;
다수의 광학적으로 기능하는 요소를 포함하는 각각의 광을 정의하는 세그먼트의 적어도 일부가 투과층에 적어도 부분적으로 매립되고 광학적으로 결합되도록 하는 기판 필름의 제1 면 상의 광 투과층; 및
기판 필름의 제1 면 상에 배치된 광학적으로 실질적으로 불투명한 차광층으로서, 상기 차광층은 상기 투과층의 재료로 적어도 부분적으로 구성된 다수의 구조적 채널을 정의하는, 상기 차광층을 포함하며,
여기서 다수의 구조적 채널은 선택적으로 구조물의 선택된 상부를 향하는 구조물의 두께 방향과 일치하는 적어도 제1 방향으로 연장되도록 형성되어, i) 적어도 하나의 광학적으로 기능하는 요소에 의해 방출된 광을 선택적으로 구조물의 선택된 상부에 있는 환경을 향하여 전달하고 및/또는 환경으로부터 적어도 하나의 광학적으로 기능하는 요소 상으로 광을 전달하여 차광층이 적어도 부분적으로 광을 정의하는 세그먼트를 서로 광학적으로 격리되도록 하고, ii) 차광층과 기판 필름 사이에 광 투과층을 고정한다.
다층 구조물에서, 다수의 구조적 채널 중 적어도 하나의 구조적 채널은 차광층을 통해 제1 방향으로 연장되도록 형성되어 차광층의 일 면에서 적어도 하나의 구조적 채널의 근위 단부는 각각의 광을 정의하는 세그먼트의 에지를 적어도 부분적으로 정의하도록 하고, 적어도 하나의 구조적 채널의 원위 단부는 차광층의 다른 면 상에 출구를 정의하도록 한다.
다층 구조물에서, 다수의 구조적 채널로부터의 적어도 하나의 구조적 채널은 차광층에 빈 공간을 정의하도록 형성될 수 있어서 차광층의 일 면 상에서 적어도 하나의 구조적 채널의 근위 단부는 각각의 광을 정의하는 세그먼트의 에지를 적어도 부분적으로 정의하도록 하고, 적어도 하나의 구조적 채널의 원위 단부는 차광층의 다른 면 부근에서 빈 공간의 상부를 형성하도록 하고, 각각의 구조적 채널의 차광층의 두께는 국부적으로 감소된다.
다층 구조물에서, 차광층과 광 투과층은 그 사이에 개재된 접착층, 선택적으로 열 활성화된 필름을 포함할 수 있다.
다층 구조물에서, 광 투과층과 기판 필름은 그 사이에 개재된 접착층, 선택적으로 열 활성화된 필름을 포함한다.
다층 구조물에서, 전자 장치는 적어도 하나의 광을 정의하는 세그먼트 상에 배치된 발광 요소, 감광 요소, 광 검출기, 광 전지, 및 감압 컴포넌트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 전기 요소를 포함한다.
다층 구조물에서, 선택적으로 적어도 회로 설계의 전자 장치의 적어도 일부는 바람직하게는 기판 필름 상에 인쇄 전자 기술에 의해 생성된다.
다층 구조물에서, 기판 필름의 제1 및/또는 제2 면은 트레이스 및 선택적으로 적어도 하나의 광학적으로 기능하는 요소, 선택적으로 트레이스의 외부 시야를 차단하거나 적어도 방해하기 위한 필름 또는 테이프를 수용하는 베이스 층 상에 바람직하게는 불투명하거나 반투명한, 선택적으로는 검은색과 같은 어두운 색의 마스킹 층을 포함한다.
다층 구조물에서, 기판 필름의 제1 면은, 광학 표면 양각 형태, 광학 표면 양각 형태 구조물, 광학 격자 구조물, 인쇄, 인쇄된 문자, 인쇄된 숫자, 인쇄된 형상, 인쇄된 이미지, 인쇄된 그래픽 및 새겨진 문자, 숫자, 형상, 이미지 또는 그래픽으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 선택저으로 적어도 하나의 광을 정의하는 세그먼트 상에 또는 그 안에 포함하는 제1 추가 필름을 포함한다.
구조물은 차광층 위에 광학적으로 기능하고 선택적으로 확산하는 하나 이상의 제2 추가 필름 또는 층을 포함할 수 있으며, 여기서 제2 추가 채널 필름 또는 층 중 적어도 하나는, 광학 표면 양각 형태, 광학 표면 양각 형태 구조물, 광학 격자 구조물, 인쇄, 인쇄된 문자, 인쇄된 숫자, 인쇄된 형상, 인쇄된 이미지, 인쇄된 그래픽 및 새겨진 문자, 숫자, 형상, 이미지 또는 그래픽으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 요소를 차광층의 다수의 구조적 채널 중 적어도 하나의 구조적 채널의 원위 단부에 선택적으로 포함한다.
다층 구조물에서, 광학적으로 기능하는 요소, 광 투과층 및 가능하게는 차광층과 같은 몰딩된 층(들), 및/또는 기판 필름 층과 같은 다양한 층 및 요소는 예를 들어 가시광 및/또는 다른 선호하는 광 파장이 무시할 수 있는 손실로 통과할 수 있게 하는 장소에서 적어도 광학적으로 실질적으로 불투명하거나, 반투명하거나 투명한 재료를 포함할 수 있다. 원하는 파장에서의 충분한 광 투과율(투과도)은 후자의 경우에 예를 들어 적어도 약 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 이상일 수 있다. 이러한 더 높은 투과율 요소는 예를 들어 본 명세서에서 고려되는 다층 구조물의 광 투과층을 포함한다. 차광층 및 입사광을 전달하는 것을 목표로 하지 않는 선택적 추가 요소(들)는 결국 약 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 5%, 2% 또는 그 미만의 투과율을 가질 수 있다. 고려된 파장은 실제로 실시예에 따라 다양할 수 있으며 일부 실시예/요소와 관련하여 실질적으로 모든 가시광 파장의 투과율이 관련될 수 있는 반면 투과 또는 캡처 측면에서 전자기 방사선의 다른 파장을 포함하는 일부 다른 실시예에서는 관심은 예를 들어, 더 구체적이거나 다르거나 더 넓은 대역폭(들)에 있을 수 있을 수 있다.
일반적으로 실현 가능한 몰딩 방법은 예를 들어, 주입 몰딩을 포함한다. 구조물에 포함된 여러 플라스틱 재료의 경우 투샷 또는 일반적으로 멀티샷 몰딩 방법을 사용하여 몰딩될 수 있다. 여러 개의 몰딩 유닛이 있는 몰딩 기계가 사용될 수 있다. 대안으로, 여러 기계 또는 단일 재구성 가능한 기계를 사용하여 여러 재료를 순차적으로 제공할 수 있다.
본 발명의 유용성은 문제의 각각의 특정 실시예에 따른 다양한 요인들로부터 기인한다.
예를 들어, 기판 필름의 정렬, 광학적으로 기능하는 요소와 같은 전기 컴포넌트 및 구조물의 추가 층 또는 필름의 그래픽 또는 기타 정보 요소와 같은 선택적 특징부는 공지된 방법에서와 같이 더 쉬울 수 있다. 주입 또는 몰딩된 투과층의 다수의 개별 부분이 서로 격리되고 차광층에 의해 기판 필름에 고정될 수 있기 때문에 주입 또는 몰딩 공정(들) 동안 기판 필름 및 그 위의 요소에 대한 신장 응력이 감소될 수 있다.
구조물이 실질적으로 비평면 예를 들어, 곡면, 형상화로 배열될 수 있기 때문에, 평면 형상의 사용이 가능하지 않거나 적어도 심미적 또는 기능적 이유 호스트 디바이스/슬롯/환경 차원 측면에서 때문에 바람직하지 않은 응용 분야에서 더 편리하게 사용할 수 있다.
그러나, 획득된 구조물은 타겟 표면에 용이하게 장착될 수 있다. 구조물은 높은 수준의 통합으로 비교적 가볍고 평평하게 유지될 수 있다. 그것은 위치 지정 및 고정 목적을 위한 보스와 같은 통합 지지체 및/또는 부착 요소를 포함할 수도 있다. 제조 공정은 빠르고 저렴하며 우수한 수율을 제공한다.
그러나, 본 발명에 따르면, 예를 들어 구조물이 더 많은 수의 광학적으로 기능하는 컴포넌트 및 광전자 기능을 포함하는 경우 누설 또는 누화 현상을 방지할 수 있는 광전자적으로 기능하는 다층 구조물 및 이러한 광전자적으로 기능하는 다층 구조물을 제조하는 방법을 제공하는 것이 가능하다.
"다수의"라는 표현은 본 명세서에서 일(1)로부터 시작하는 임의의 양의 정수를 지칭할 수 있다.
"복수의"라는 표현은 각각 이(2)부터 시작하는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 "제1" 및 "제2"라는 용어는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용되며, 특별히 우선 순위를 지정하거나 순서를 지정하지 않는다.
방법의 다양한 양태 및 실시예와 관련하여 이전에 제시된 고려 사항은 당업자에 의해 인식될 수 있는 필요한 수정을 가하여 다층 구조물의 양태 및 실시예에 유연하게 적용될 수 있고, 그 역도 마찬가지이다.
다음으로, 본 발명은 첨부 도면에 따른 예시적인 실시예를 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 부분 측단면도를 통해 본 발명에 따른 다층 구조물의 일 실시예를 도시한다.
도 2는 도 1의 실시예의 변형을 도시한다.
도 3a-3d는 본 발명에 따른 다층 구조물의 추가 변형을 도시한다.
도 4-6은 본 개시내용에 따른 다층 구조물의 추가 변형을 도시한다.
도 7a-7c는 본 발명에 따른 다층 구조물의 추가 변형을 도시한다.
도 8a-8c는 본 발명에 따른 다층 구조물의 추가 변형을 도시한다.
도 9-10은 본 발명에 따른 다층 구조물의 추가 변형을 도시한다.
도 11은 차광층의 일 실시예를 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 다층 구조물의 추가 변형을 도시한다.
도 13은 본 개시내용에 따른 방법의 실시예를 개시하는 흐름도이다.
도 14는 다층 구조물을 생성하기 위한 대안적인 방법을 개시하는 흐름도이다.
도 15는 본 개시에 따른 다층 구조물의 추가 변형이다.
각 도면에서 동일하거나 대응하는 부분은 동일한 참조 번호로 표시하고, 대부분의 경우 중복되는 텍스트 설명도 생략될 것이다.
도 1은 100에서 다층 구조물의 단지 예시적인 구현을 통한 본 발명의 다양한 실시예의 많은 일반적인 개념을 측단면도에 의해 도시한다.
도시된, 여전히 단지 예시적인 구조물(100)은 명확성을 위해 다소 평평한 일반 형상을 나타내는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 당업자는 최적의 형상이 특히 예를 들어 광학적, 구조적, 치수적 또는 미적 디자인 목적에 기초하여 결정될 수 있다는 사실을 이해할 것이다. 따라서, 구조물의 포함된 요소 또는 부분의 결과적인 전체 형상 및/또는 구성 형상은 또한 실질적으로 평면 표면에 추가로 또는 대신에 적어도 국부적으로 곡면 또는 각진 부분을 통합하여 보다 근본적으로 3차원적일 수 있다. 그러나, 구조물(100)의 미세한 스케일 표면 텍스처는 일정하거나 공간적으로 변할 수 있다. 텍스처는 예를 들어 사용된 재료 또는 표면층에 제공된 광학 미세구조와 같은 표면 유형 미세구조로 인해 평평한 부분 및/또는 거친 부분을 포함할 수 있다.
완성된 다층 구조물(100)은 그 자체로 또는 추가 처리에 후속하여 그 자체의 최종 제품, 예를 들어 전자 디바이스를 효과적으로 확립하거나, 빌딩 블록 또는 이의 컴포넌트 모듈로서 호스트 디바이스 또는 요소에 배치될 수 있다. 그것(100)은 당연히 도면에 도시되지 않은 다수의 추가 요소 또는 층을 포함할 수 있다.
구조물(100)은 앞서 논의된 바와 같이 기판 필름(108)을 포함한다.
기판 필름(108) 및/또는 구조물 내의 임의의 추가 층 또는 필름(예를 들어, 제1 또는 제2 추가 층(118))은 플라스틱 및/또는 예를 들어 목재, 가죽이나 직물과 관련된 유기 또는 생체 재료 또는 예를 들어 이러한 재료 중 임의의 것과 서로 또는 금속과 조합한 것을 포함하거나 또는 이로 구성될 수 있다. 필름은 일반적으로 열가소성 재료를 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 필름은 본질적으로 유연하거나 구부릴 수 있다. 일부 실시예에서, 필름(108)은 대안적으로 실질적으로 강성일 수 있다. 필름의 두께는 실시예에 따라 다를 수 있다; 예를 들어, 그것은 수십 또는 수백 밀리미터에 불과하거나, 1 또는 수 밀리미터(들)의 크기로 상당히 더 두꺼울 수 있다.
필름(108)은 예를 들어 폴리머, 열가소성 재료, 열가소성 폴리머, 전기 절연 재료, PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트), 폴리카보네이트(PC), 코폴리에스터, 코폴리에스터 수지, 폴리이미드, 메틸메타크릴레이트와 스티렌의 공중합체(MS 수지), 유리, 폴리에틸렌 페레프탈레이트(PET), 탄소 섬유, 유기 재료, 생체 재료, 가죽, 목재, 섬유, 직물, 금속, 유기 천연 소재, 원목, 베니어판, 합판, 나무 껍질, 수목 껍질, 자작나무 껍질, 코르크, 천연 가죽, 천연 섬유 또는 직물 재료, 자연 재배 재료, 면, 양모, 린넨, 실크 및 위의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다.
기판 필름(108)은 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 필름(108)의 제1 면 상의 각각의 광을 정의하는 세그먼트(112)에 배치되는 3개의 개별 광학적으로 기능하는 요소(106)를 포함하는 전자 장치를 호스트하도록 구성될 수 있다. 전자 장치는 광학적으로 기능하는 요소(106)에 전기적으로 연결되는 회로 트레이스(114)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 기판 필름(108)은 동일하거나 대향하는('제2') 면에서 다수의 추가 전기 또는 구체적으로 전자 요소, 및/또는 상이한 성질의 요소를 호스트하도록 구성될 수 있다.
실제로, 본 발명의 이러한 실시예 및 다른 실시예에서, 다층 구조물(100) 또는 구체적으로 제공된 기판(108)은 예를 들어 다음으로 이루어진 목록에서 선택된 적어도 하나의 기능 요소를 포함하는 다수의 기능 요소를 포함할 수 있다 : 전자 부품, 전기기계 부품, 전자 광학 부품, 방사선 방출 컴포넌트, 발광 컴포넌트, LED(발광 다이오드), OLED(유기 LED), 사이드슈팅 LED 또는 기타 광원, 탑슈팅 LED 또는 기타 광원, 바닥 슈팅 LED 또는 기타 광원, 적색(발광) LED, 녹색 LED, 청색 LED, RGB LED, 방사선 검출 컴포넌트, 광 검출 또는 감광 부품, 포토다이오드, 포토 트랜지스터, 광전지 디바이스, 센서, 마이크로 기계 컴포넌트, 스위치, 터치 스위치, 터치 패널, 근접 스위치, 터치 센서, 대기 센서, 온도 센서, 압력 센서, 수분 센서, 가스 센서, 근접 센서, 용량성 스위치, 용량성 센서, 돌출된 용량성 센서 또는 스위치, 단일 전극 용량성 스위치 또는 센서, 용량성 버튼, 다중 전극 용량성 스위치 또는 센서, 자가 용량성 센서, 상호 용량성 센서, 유도성 센서, 센서 전극, 마이크로 기계(MEMS) 컴포넌트, UI 요소, 사용자 입력 요소 , 진동 요소, 소리 생성 요소, 통신 요소, 송신기, 수신기, 송수신기, 안테나, 공진기, 적외선(IR) 수신기 또는 송신기, 무선 통신 요소, 무선 태그, 라디오 태그, 태그 판독기, 데이터 처리 요소, 데이터 저장 또는 메모리 요소, 전자 서브 어셈블리, 광 지향 요소, 광가이드, 렌즈 및 반사기.
다층 구조물(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 기판 필름(108)의 제1 면 상에 배치된 광학적으로 실질적으로 불투명한 차광층(104) 및 광 투과층(103)을 더 포함한다. 2개(103, 104)는 다양한 다른 구성을 교번 및/또는 확립하도록 배열될 수 있다. 차광층(104)은 방향(제1 방향) D1에서 홀을 관통 홀 또는 블라인드 홀인 구조적 채널(110)을 포함하거나 정의한다. 구조적 채널(110)은 투과층(103)의 재료로 완전히 또는 부분적으로 구성되거나 기본적으로 채워질 수 있다. 광학적으로 기능하는 요소(106)는 투과층(103)에 적어도 부분적으로 매립되고 광학적으로 결합된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 바람직하게는 기판 필름(108)의 제1 면 상의 광을 정의하는 세그먼트(112)의 에지가 각각의 구조적 채널(110)의 근위 단부에 의해 적어도 부분적으로 정의되고, 따라서 광을 정의하는 세그먼트(112)는 적어도 부분적으로 서로 광학적으로 격리된다.
차광층(104) 및/또는 투과층(103)의 재료(들)는 예를 들어, 열가소성 및/또는 열경화성 재료(들)을 포함할 수 있다. 몰딩되거나 달리 생성된 층(들)의 두께는 실시예에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 1, 1, 몇 또는 수십 밀리미터 미만의 크기일 수 있다. 예를 들어 몰딩된 재료는 전기적으로 절연될 수 있다. 보다 상세하게는, 차광층(104) 또는 투과층(103)과 같은 포함된 층은 엘라스토머 수지, 열경화성 재료, 열가소성 재료, PC, PMMA, ABS, PET, 코폴리에스터, 코폴리에스터 수지, 나일론(PA, 폴리아미드), PP(폴리프로필렌), TPU(열가소성 폴리우레탄), 폴리스티렌(GPPS), TPSiV(열가소성 실리콘 가황물), MS 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다.
다수의 회로 트레이스(114) 또는 '배선'이 광학적으로 기능하는 요소(들)(106)와 같은 전자 장치에 당업자에 의해 인식되는 바와 같이 내부 또는 외부 전원으로부터 전력을 공급하기 위해 제공될 수 있다. 그러나, 온보드 전자 디바이스, 즉, 구조물(100)에 포함된 전자 장치 사이 및/또는 구조물(100)에 포함된 전자장치와 외부 디바이스 또는 구조물 사이에 신호(예: 제어 신호 및/또는 (다른) 데이터)를 전달하기 위한 트레이스(114)가 있을 수 있다. 전력 및 데이터 통신을 위해 동일한 트레이스(114)가 공동으로 사용될 수도 있다.
광학적으로 기능하는 요소(106)는 LED, 감광 요소, 광 검출기 또는 광전지와 같은 발광 요소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 전기 요소일 수 있다.
트레이스(114), 광학적으로 기능하는 요소(106)의 전도성 부분 및/또는 구조물(100)에 포함된 다른 전도성 특징부는 전도성 잉크(또는 페인트), 전도성 나노입자 잉크, 구리, 강철, 철, 주석, 알루미늄, 은, 금, 백금, 전도성 접착제, 탄소 섬유, 합금, 은 합금, 아연, 황동, 티타늄, 땜납 및 이들의 모든 컴포넌트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다. 사용된 전도성 재료는 가시광과 같은 방사선이 반사되거나 흡수되거나 통과되도록 하거나 마스킹하기 위해 가시광과 같은 원하는 파장에서 광학적으로 불투명하고, 반투명하고/거나 투명일 수 있다.
그러나, 임의의 구조적 채널(110)은 단 하나가 아닌 다중 광학적으로 기능하는 요소(106)와 연관될 수 있지만, 후자의 옵션은 명확성을 위해 도면에 도시된 상황이다. 요소(106)는 원하는 대로 상호 정렬될 수 있다. 2개 이상의 요소(106)는 특정 채널(110)을 고려하여 또는 일반적으로 행, 매트릭스, 원형 또는 기타 선택된 구성으로 위치될 수 있다.
투과층(103)의 재료는 적어도 하나의 광학적으로 기능하는 요소(106)에 의해 방출된 광을 전달하거나 환경으로부터 적어도 하나의 광학적으로 기능하는 요소(106)로 광을 전달하도록 구성되며, 따라서 이러한 목적을 위해 가시광 및/또는 광학적으로 기능하는 요소(106)에 의해 방출된 다른 선택된 파장 및/또는 환경으로부터 전달된 광의 파장을 선택적으로 포함하거나 제한하는 관심 파장/주파수에서의 충분한 투과율과 같은 적절한 투과 특성을 갖는다.
일반적으로, 관심 파장에서 원하는 총 투과율은 구현될 특정 실시예에 따라 당연히 변할 수 있지만 일반적으로 예를 들어 투과층(103)을 확립하는 데 사용되는 플라스틱 재료는 선택된 주파수 또는 파장을 고려하여 광학적으로 실질적으로 투명하거나 반투명한 재료를 포함하여 주파수/파장이 그것을 충분히 낮은 손실로 통과시킬 수 있다. 따라서 관련 파장에서 층(103)의 충분한 총 투과율은 실시예에 따라 달라질 수 있지만, 예를 들어 앞에서 이미 간략하게 논의된 바와 같이 약 50%, 60%, 70%, 75%, 85%, 90% 또는 95% 이상일 수 있다.
일반적으로, 다양한 실시예에서 광학적으로 기능하는 요소 또는 다층 구조물에 의해 호스팅되는 제어/처리 디바이스와 같은 임의의 요소에 대한 전원 공급은 포함된 배터리 또는 다른 국부적으로 제공된 전원에 의해 적어도 부분적으로 배열될 수 있다. 그러나, 소스로부터 다층 구조물에 포함된 다수의 전기 또는 구체적으로 전자 요소에 적합한 전력을 배열하기 위해, 예를 들어 다수의 변환기(들)를 포함하는 특정 전력 회로가 이용될 수 있다. 다수의 전기 전도체 또는 회로 트레이스(114), 커넥터 및/또는 케이블링이 상이한 요소 사이 및/또는 구조물(100)와 외부 요소 사이의 전력 전달 뿐만 아니라 통신 목적에 이용될 수 있다.
차광층(104)은 선택된 금속과 같은 열전도성 재료 및/또는 층(104) 위 또는 층 내부의 열전도성 특징부를 포함할 수 있다. 이 재료는 방열판으로서 작동하도록 구성될 수 있다.
차광층(104)은 외부 구조물 또는 디바이스와 인터페이스하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 층(104)은 다수의 고정 특징부를 포함할 수 있다. 이러한 고정 특징부는 예를 들어 외부 구조물 또는 디바이스를 구조물에 고정하도록 설계된 화학적 기반(접착) 또는 적절한 형상의 기계적 기반 수단일 수 있다.
구조물은 투과층(103) 및/또는 기판 필름(108) 반대편의 차광층(104)의 다른 면 상의 추가 필름(118)을 포함할 수 있다. 추가 필름(118)은 광학적으로 또는 다른 식으로 기능적일 수 있고; 예를 들어, 적어도 선택적으로 광학적으로 투과성, 불투명성, 확산성 및/또는 시준성일 수 있다. 추가 필름(118)은 기판 필름(108)의 것과 유사하거나 상이한 요소, 예를 들어 광원(112) 및 심지어 투과층(103)(구조물을 통해 기판 필름(108)으로 연장되거나 연장되지 않음)을 호스트할 수 있다.
기판 필름(108) 및/또는 구조물 내에 또는 구조물 상에 매립될 수 있는 구조물의 다른 층은 반사, 산란 및/또는 그렇지 않으면 광 기능을 가질 수 있다.
도 1과 관련하여 또는 본 명세서에 첨부된 임의의 도면에 대한 명시적인 참조 없이, 예를 들어 포함된 요소, 그 기능, 재료, 기타 특성 및 구조물 내 상호 구성은 본 발명의 임의의 실시예에서 기본적으로 당업자에 의해 용이하게 이해될 수 있도록 선택적으로 채택되고 적용 가능하며, 이러한 이유로 나머지 도면의 설명과 관련하여 아래에서 불필요하게 반복되지 않는다. 유사하게, 임의의 나머지 도면의 설명과 관련하여 아래에서 처음으로 개시되는 추가 특징부는 명백히 반대로 언급되지 않는 한 다른 예시된 실시예 또는 단순히 텍스트로 설명된 실시예에서 유연하게 채택될 수 있다.
도 2는 제1 방향(D1)에 수직인 제2 방향(D2)(폭)으로 내측 또는 외측으로 연장되는 구조적 채널에 다수의 돌출부 또는 오목부(101)를 포함한다는 점에서 도 1의 실시예와 다른 구조물의 변형을 200으로 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 돌출부 또는 오목부(101)는 기판 필름(108)의 제1 면 상에 직접 위치하고 이에 연결되거나 구조적 채널(110)의 근위 단부와 원위 단부 사이의 면에 추가로 위치할 수 있다. 돌출부 또는 오목부(101)는 예를 들어 직사각형, 쐐기 또는 이중 쐐기 형상을 가질 수 있다. 광학적으로 기능하는 요소(106)는 도 2에 도시된 바와 같이 돌출부(101)에 위치할 수 있다. 돌출부는 차광층(104)과 투과층(103) 사이의 고정 및/또는 투과층(103)의 위치를 개선한다.
일반적으로, 2개 이상의 구조적 채널(110)은 또한 선택적으로 추가 구조적 채널(110)(도면에 도시되지 않음)을 통해 서로 연결될 수 있다.
도 3a-3d는 명확성을 위해 4가지 다른 완성도의 다층 구조물(300)를 도시한다. 도 3a에서 다수의 광학적으로 기능하는 요소(108)는 4개의 격리되고 분리된 광을 정의하는 세그먼트(112) 상에 배치된다. 이 설계에서, 광을 정의하는 세그먼트(112)는 기판 필름(108)의 오목부에 형성된다. 도 3b에서 광을 정의하는 세그먼트(108)의 오목부는 투과층(103)의 재료에 의해 채워지고/몰딩되고, 이에 의해 광학적으로 기능하는 요소(108)는 투과층(103)에 적어도 부분적으로 매립되고 광학적으로 결합된다. 도 3c에서 광학적으로 실질적으로 불투명한 차광층(104)이 도 3b의 구조물(300) 상에 배치되어, 상이한 광을 정의하는 세그먼트(112) 사이의 광 전달은 배치된 차광층(104)에 의해 적어도 부분적으로 차단되지만 구조물 상부의 환경 및 개별 광을 정의하는 세그먼트(112) 상의 광학적으로 기능하는 요소(108)로부터 및 그것으로의 광 전달은 구조적 채널(110) 내부의 투과층(103) 내에서 허용된다. 이것은 차광층(104)의 투과율이 변하도록 제공될 수 있고, 광을 정의하는 세그먼트(112)의 위치(즉, 그 위)에서, 즉 구조적 채널에서 더 높고, 선택적으로(104) 실질적으로 더 작을 수 있고 세그먼트(112) 상에 있지 않은 부분, 즉 구조적 채널(110) 외부에서 불투명일 수 있다. 층(104)의 가변 투과는 예를 들어 투과 특성을 감소시키는 컬러 입자가 세그먼트(112) 상에 있지 않은 층(104)의 부분으로 배열되도록 제조될 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 차광층(104)에 대한 가변 투과를 제공하기 위해 다른 방법이 또한 사용될 수 있다. 도 3d에서 적어도 하나의 제2 추가 필름 또는 층(118)은 적어도 하나의 제2 추가 필름 또는 층(118)에서 3개의 광을 정의하는 세그먼트(112) 상의 선택적 정보 요소(116)가 있도록 도 3c의 구조물(300)의 상부에 제공된다. 도 3a 내지 도 3c에서, 호스트 디바이스, 구조물 또는 요소(도면에 도시되지 않음)에 연결(300)에 사용될 수 있는 커넥터(114a)를 도시한다.
일반적으로, 원하는 전체 광 차단, 즉 관심 파장에서 광의 투과 차단은 구현될 특정 실시예에 따라 자연적으로 달라질 수 있지만 일반적으로 불투명 또는 부분 불투명을 확립하는 데 사용되는 플라스틱 또는 기타 재료, 예를 들어, 차광층(104)은 선택된 주파수 또는 파장과 관련하여 광학적으로 실질적으로 불투명한 재료를 포함하여 주파수/파장이 이를 통과하는 것을 방지할 수 있게 한다. 따라서 관련 파장에서 층(104)의 충분한 전체 투과율은 실시예에 따라 달라질 수 있지만, 약 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 5%, 2%, 1% 또는 0%일 수 있고, 예를 들어, 따라서 층(104)의 광 투과율은 광 투과층(103)의 광 투과율보다 실질적으로 더 작게 구성될 수 있다.
하나 이상의 추가 필름 또는 일반적으로 층, 예를 들어 적어도 하나의 제2 추가 필름 또는 층(118) 또는 제1 추가 필름이 제공되어, 예를 들어 확산 광학계 및/또는 인쇄가 포함될 수 있다. 이러한 맥락에서 제1 추가 필름은 기판 필름(108)의 제1 표면 상에 직접 배치되거나 필름(108)의 제1 표면과 제1 추가 필름 사이에 접착층 등이 존재하도록 배치되는 필름 또는 층을 의미한다. 이러한 맥락에서, 제2 추가 필름 또는 층(118)은 가능한 구조물의 상부 커버의 적어도 일부를 구성하는 구조물의 층(103 및 104)에 후속하는 필름 또는 층을 의미한다.
일부 실시예에서, 몰딩된 층과 같은 다수의 추가 층 또는 필름이 기판 필름(108)(도면에 도시되지 않음)의 제2 면에도 제공될 수 있다. 이러한 추가 층은 예를 들어 격리, 보호, 장식, 광학 및/또는 부착 기능을 가질 수 있다.
IML(인-금형 라벨링)/IMD(인-금형 데코레이션) 기술은 구조물 내에, 선택적으로 구체적으로 기판 필름(108) 및/또는 다른 필름/층에 매립된 그래픽, 색상 등을 제공하기 위해 적용될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 예를 들어 진공 또는 압력 성형과 같은 열 성형 공정을 통한 3D-성형은 실질적으로 3차원 형상, 예를 들어 실시예 300에 도시된 바와 같은 다수의 오목부를 특히 기판 필름 층(108)을 참조하여 다층 구조물의 일부 또는 타겟 요소에 도입하기 위해 적용될 수 있다. 일반적으로 적합한 열 성형 온도(섭씨 도)의 하한에 대한 몇 가지 실제 예에는 PC 150, PET 70 및 ABS 88-120을 포함한다. 기계적으로 공기를 금형으로 압축하거나 진공을 금형으로 흡입하여 얻은 타겟 필름에 가해지는 압력은 단층 필름 구성의 경우 대략 100psi 이상일 수 있지만 라미네이트된 구조물의 경우 대략 200psi 이상일 수 있다. 사용된 필름 및 공정 파라미터는 바람직하게는 원하는 경우가 아니면 상기 필름이 용융되지 않도록 선택되어야 한다.
몰딩 파라미터의 관점에서, 단지 몇몇 추가 예시적인 지침이 제공될 수 있다. 기판 필름(108)과 같은 타겟 필름이 예를 들어 PET이고 그 위에 주입 몰딩될 플라스틱이 PC일 때, 용융된 PC의 온도는 일반적으로 약 섭씨 280 내지 320도일 수 있고 금형 온도는 약 섭씨 20 내지 95도, 예를 들어 섭씨 약 80도일 수 있다. 사용된 필름 및 공정 파라미터는 바람직하게는 달리 원하지 않는 한 상기 필름이 용융되지 않고 공정 동안 실질적으로 고체로 유지되도록 선택되어야 한다. 필름은 적절하게 고정된 상태로 유지되도록 금형에 위치되어야 한다. 당업자는 최적의 성형 및 몰딩 파라미터가 예를 들어 사용된 재료 및 확립된 구조물의 타겟 특성에 따라 달라지므로 따라서 예를 들어 압력/진공에 의해 야기되는 스트레칭과 같은 물리적 스트레스 및 열적 응력을 받을 때 재료의 알려진 특성 및 거동에 의존하여 최적의 경우, 선택된 특정 경우에 따라 선택되어야 한다는 사실을 이해할 것이다. 그러나, 성형 파라미터 뿐만 아니라 몰딩의 적절한 선택에 의해, 몰딩 전에 기판 필름 층(108) 상에 이미 제공된 전자 장치 및 가능한 다른 요소를 보존하기 위해 특별한 주의가 취해져야 한다.
다양한 실시예에서, 다층 구조물은 외부 표면 및 예를 들어 호스트 디바이스에 대한 구조물 부착, 간격 및/또는 위치 지정을 위해 선택적으로 홀/삽입 제공 보스(예: 리벳 또는 나사) 및 관련 베이스와 같은 바람직하게는 일체형, 예를 들어 성형된 특징부와 배열될 수 있다. 그러나 구조물을 강화하기 위해 리브와 같은 다수의 일체형, 바람직하게는 성형된 특징부가 통합되었을 수 있다.
도 4는 400에서 구조물의 추가 변형을 도시한다. 400은 차광층(104) 및 광 투과층(103)의 상부에 제2 추가 층(118)을 가지며 즉, 층(118)은 층(103, 104) 다음에 있다. 도면에서 제2 추가 층(118)은 400의 내부 구조물을 나타내기 위해 별도로 도시된다. 400은 차광층(104)에 정의되고 투과층(103)의 재료로 채워진 3개의 개별 구조적 채널(110)을 가지고 있다. 도면에서 각각의 구조적 채널(110)은 직사각형 광을 정의하는 세그먼트(112)의 반대쪽에 2개의 광학적으로 기능하는 요소(106)를 포함하는 기판 필름(118)의 제1 면상에 광을 정의하는 세그먼트(112)를 정의한다. 광학적으로 기능하는 요소(106)는 차광층(104) 및/또는 투과층(103)에 의해 캡슐화된 회로 트레이스(114)에 적용되고, 가요성 커넥터(114b)를 통해 예를 들어, 호스트 디바이스 또는 요소에 외부로 연결될 수 있다. 도면에서, 제2 추가 층(118)은 400의 2개의 구조적 채널(110)의 원위 단부에 선택적 정보 요소(116)를 포함한다.
실제로, 하나 이상의 제2 추가 필름 또는 층(118)은 광학적으로 불투명하거나, 반투명하거나 실질적으로 투명할 수 있다. 층(118)의 불투명한 부분은 이웃하는 광학 채널(110) 사이의 누화/누설을 더욱 감소시키는 자리에 적어도 적용될 수 있다.
일반적으로, 적어도 하나의 제2 추가의 광학적으로 기능하는, 선택적으로 확산성 필름 또는 층(118)은 다수의 구조적 채널(110) 중 적어도 하나의 구조적 채널(110)의 원위 단부에 위치할 수 있다. 제2 추가 필름 또는 층(118)은 : 광학 표면 양각 형태, 광학 표면 양각 형태 구조물, 광학 격자 구조물, 인쇄, 인쇄된 문자, 인쇄된 숫자, 인쇄된 형상, 인쇄된 이미지, 인쇄된 그래픽 및 새겨진 문자, 숫자, 형상, 이미지 또는 그래픽으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 정보 요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
도 5는 500에서 본 기술에 따른 다층 구조물의 다른 실시예를 도시한다. 도면에서 기판층(108), 투과층(103) 및 차광층(104)이 별도로 도시되어 있다. 500에서 투과층(103)은 기판 필름(108)의 제1 면에 얇고 연속적인 투과층(103)을 포함한다. 이 설계에서 층(103)은 선택된 상부를 향하는 제1 방향(D1)으로 구조적 채널(110)의 내부를 형성하고 연장되는 위치(103b)에서 더 높고/두꺼워진다. 따라서, 차광층(104)은 연장부(103b) 아래에서 광을 정의하는 세그먼트(112)(도면에 도시되지 않음)를 서로 적어도 부분적으로 광학적으로 격리한다.
도 6은 600에서 본 기술에 따른 다층 구조물의 추가 실시예를 도시한다. 600은 7-세그먼트 디스플레이를 나타낼 수 있다. 600은 기판 필름(108)의 제1 면 상의 차광층(108)을 개시한다. 600에서 차광층(108)은 투과층(103)의 재료로 채워진 7개의 구조적 채널(110)을 포함하며, 따라서 구조적 채널은 서로 광학적으로 적어도 부분적으로 격리된다. 광을 정의하는 세그먼트(112) 상에 광학적으로 투과성 부분을 갖는 층(104)의 상부에 적어도 하나의 제2 추가 필름 또는 층(118)이 있고 각각의 세그먼트(112) 상에 구조적 채널(110) 및 다수의 광학적으로 기능하는 요소(106)(도면에 도시되지 않음)가 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 9, 14 또는 16 세그먼트 디스플레이와 같은 7 세그먼트 디스플레이 이외의 다른 유형도 본 기술에 의해 유사한 방식으로 실현될 수 있다.
도 7a-7c는 700에서 3가지 다른 완성도의 다층 구조물의 추가 실시예를 도시한다. 도 7a에는 2개의 광학적으로 기능하는 요소(106)와 기판 필름(108)의 제1 면 상의 제1 추가 필름을 갖는 2개의 광을 정의하는 세그먼트(112)를 갖는 기판 필름(108)이 도시되어 있다. 제1 추가 필름은 2개의 광을 정의하는 세그먼트(112) 위에 또는 그 안에 선택적 정보 요소(116)을 포함한다. 적어도 하나의 정보 요소(116)는 : 광학 표면 양각 형태, 광학 표면 양각 형태 구조물, 광학 격자 구조물, 인쇄, 인쇄된 문자, 인쇄된 숫자, 인쇄된 형상, 인쇄된 이미지, 인쇄된 그래픽 및 새겨진 문자, 숫자, 모양, 이미지 또는 그래픽으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 도 7b에는 기판 필름(108)의 제1 면 상의 투과층(103)을 적어도 부분적으로 구성하는 구조적 채널(110)을 갖는 차광층(104)이 도시되어 있다. 구조적 채널(110)의 근위 단부는 구조물의 선택된 상부를 향하여, 구조물의 두께 방향과 일치하는 제1 방향(D1)으로 광을 정의하는 세그먼트(112)를 접촉으로부터 연장된다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 차광층(104) 및 투과층(103) 상에 700의 상부 커버를 구성할 수 있는 적어도 하나의 추가 층이 있을 수 있다.
도 8a-8c는 2개의 광을 정의하는 세그먼트(112) 및 각각의 구조적 채널(110) 위에 있는 적어도 하나의 추가 필름 또는 층(118)에, 대신에 기판 필름(108)의 제1 면 상의 제1 추가 필름에 선택적 정보 요소(116)를 포함한다는 점에서 700과 다른 구조물의 변형을 800으로 도시한다. 도 8a는 기판 필름(108)이 관통 몰딩 홀(124) 또는 예를 들어 이 예에 도시된 바와 같이, 몰딩된 플라스틱이 블라인드 홀 또는 예를 들어, 몰딩 동안 용융 상태에서 일 면에서 다른 면으로, 예를 들어 제2 면에서 제1 면으로 흐르도록 설계된 절단부와 같은 약화된 부분을 포함할 수 있음을 추가로 보여준다.
도 9는 900에서 다층 구조물의 추가 실시예를 도시한다. 기판 필름(108)의 다수의 부분은 적어도 하나의 리셉터클, 오목부 또는 포켓 또는 유사한 형상(108d)으로 3D 형성된다. 이러한 설계에서, 차광층(104) 및 투과층(103)은 제1 방향으로 환경을 향해 연장되는 포켓(108d)의 내부의 적어도 부분적으로 구성된다.
기판 필름(108)의 포켓(108d)은 차광층(104)의 구조적 채널(110) 내부에 투과층(103)의 재료에 적어도 부분적으로 매립된 적어도 하나의 광학적으로 기능하는 요소(106)(도면에 도시되지 않음)를 수용한다. 포켓(108)의 내부 벽(들)은 적어도 부분적으로 포켓(108d)의 내부 부분과의 계면을 적어도 부분적으로 형성하는 차광층(104)의 재료와 적어도 부분적으로 접촉된다. 도 9에 도시된 바와 같이 하나의 포켓(108d)에 적어도 부분적으로 투과층(103)의 재료로 구성된 하나 이상의 구조적 채널(110)이 있을 수 있다.
도 10은 1000에서 다층 구조물의 추가 실시예를 도시한다. 차광층(104)의 적어도 일부는 투과층(103)으로 적어도 부분적으로 구성된 구조적 채널(110)의 다수의 셀 형태 또는 셀 형상을 형성한다.
1000의 도시된 디자인은 차광층(104)의 구조적 채널(110)의 셀형 배열을 포함한다. 이러한 디자인은 매우 조밀한 다층 구조물을 제조하는 것을 가능하게 한다.
도 11은 본 개시에 따른 차광층(104)의 실시예를 1100으로 도시한다. 다층 구조물의 제조에서 차광층(104)은 기성층 또는 요소일 수 있거나, 또는 그것(104)은 구조물의 제조 공정에서, 바람직하게는 본 발명의 다른 곳에서 설명된 바와 같이 몰딩에 의해 제조될 수 있다.
도 12는 1200에서 다층 구조물의 추가 실시예, 특히 구조물의 상이한 재료 또는 층이 서로 중첩될 수 있는 방법의 일례를 도시한다. 차광층(104) 및/또는 투과층(103)의 적어도 일부는 구조물의 외부 에지에 위치할 수 있다. 구조물은 구조물의 층 또는 필름 사이에 다수의 중공부(130)를 포함할 수 있다.
1200의 도시된 디자인은 구조물의 외부 에지로 연장되는 기판 필름(108)의 제1 면 상에 중공부(130)를 포함한다. 부분(130)은 기판층(108)과 투과층(103) 사이에 제1 방향으로 샌드위치된다. 이것(130)은 구조물 내부의 센서와 같은 전기 컴포넌트 또는 요소를 외부 디바이스 또는 구조물에 인터페이스하게 할 수 있다.
대안적으로, 부분(130)은 기판 층(108)과 차광층(104) 사이에 제1 방향으로 샌드위치될 수 있다.
중공부(130)은 예를 들어 원하는 부분(130)의 체적이 먼저 예를 들어 후처리 단계에서 구조물로부터 제거되는 희생 재료로 주입 또는 몰딩함으로써 먼저 채워지도록 제조될 수 있다. 희생 재료는 예를 들어 조사 또는 적절한 화학 재료에 희생 재료를 노출시킴으로써 중공부(130)를 제공하기 위해 구조물로부터 제거될 수 있다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 중공부(130)는 1200에서와 다른 방식으로도 위치할 수 있다. 그것(130)은 예를 들어, 기능 요소(106) 또는 예를 들어 검출기 또는 센서와 같은 다른 전기 컴포넌트의 상부에 위치할 수 있다.
도 13은 본 개시내용에 따른 방법의 실시예를 개시하는 흐름도(1300)를 포함한다.
다층 구조물을 제조하기 위한 방법의 시작 부분에서 시작 단계(1302)가 실행될 수 있다. 시작(1302) 동안, 재료, 컴포넌트 및 도구 선택, 획득, 교정 및 기타 구성 활동과 같은 필수 작업이 발생할 수 있다. 개별 요소와 재료 선택이 함께 작동하고 선택한 제조 및 설치 프로세스에서 살아남을 수 있도록 특별한 주의를 기울여야 하고, 이는 예를 들어, 제조 공정 사양 및 컴포넌트 데이터 시트를 기반으로 하거나 생산된 프로토타입을 조사 및 테스트하여 사전에 확인하는 것이 바람직하다. 따라서 잠재적인 다른 것들 중에서 몰딩, 캐스팅, 라미네이션, (열) 성형, 절단, 드릴링 및/또는 인쇄 장비와 같은 중고 장비가 이 단계에서 작동 상태로 올라갈 수 있다. 금형(들)은 필요한 표면 형태 등으로 준비할 수 있다.
1304에서, 전자 장치를 수용하기 위한 적어도 하나의 선택적으로 열가소성인 성형 가능한 기판 필름(108)이 제공된다. 플라스틱 필름의 롤 또는 시트와 같은 기성품의 기판 재료 요소가 획득될 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 필름(108) 자체는 먼저 원하는 소스 재료(들)로부터 몰딩, 압출 또는 다른 방법에 의해 인하우스에서 생산될 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 필름(108)은 선택된 소스 또는 원료로부터 제조될 수 있다. 선택적으로, 기판 필름(108)이 처리된다. 그것은 예를 들어, 코팅, 절단일 수 있고 및/또는 원하는 대로 개구, 노치, 오목부, 절단부 등이 제공될 수 있다. 초기 및/또는 결과적인 처리된 필름(108)은 예를 들어 직사각형, 정사각형 또는 원형 형상을 가질 수 있다. 기판 필름은 그 위에 제공될 광학적으로 기능하는 요소(106)와 같은 광전자 요소의 방출 주파수/파장과 같은 광의 선택된 주파수/파장과 관련하여 일반적으로 또는 적어도 선택적으로 불투명하거나, 반투명하거나, 실질적으로 투명할 수 있다. 기판 필름(108)은 열가소성 재료를 포함할 수 있지만, 본 명세서의 다른 곳에서 논의된 바와 같이, 서로 다른 매우 다양한 재료가 본 명세서에서 고려되는 기판 및 다른 필름에 사용하기 위해 적용 가능하다.
1306에서, 기판 필름(108)은 기판 필름의 제1 면의 각각의 광을 정의하는 세그먼트(112) 상에 배치된 다수의 광학적으로 기능하는 요소(106)를 포함하는 전자 장치 및 잠재적으로 전력 회로, 감지 회로 및/또는 제어 회로(예를 들어, 마이크로컨트롤러, 프로세서, 신호 프로세서, 프로그래밍 가능/프로그래밍된 로직 칩 등)와 같은 하나 이상의 다른 전자 컴포넌트와 다수의 광학적으로 기능하는 요소(106)를 연결하는 다수의 회로 트레이스(114)를 포함하는 회로 설계와 배열된다. 각각의 세그먼트(112)는 하나 이상의 광학적으로 기능하는 요소(106)를 포함할 수 있다. 실제로, 예를 들어, 다양한 SMD(표면 실장 디바이스)와 같은 다수의 기성 컴포넌트가 예를 들어, 땜납 및/또는 접착제에 의해 필름(108)의 선택된 접촉 영역에 부착될 수 있다.
선택적인 1306B에서 전자 장치의 적어도 일부, 바람직하게는 적어도 회로 설계가 기판 필름(108) 상의 인쇄 전자 기술에 의해 생성된다. 806B에서 원하는 회로 설계 또는 회로 패턴의 다수의 도체 라인, 및/또는 광학적으로 기능하는 요소(106)와 같은 전자 및 광전자 컴포넌트를 전기적으로 결합하기 위한 접촉 패드(또는 다른 접촉 영역)를 정의하는 다수의 전도성 회로 트레이스(114), 및 선택적으로 전원(공급) 회로 및/또는 제어 회로가 기판 필름(108) 상에, 바람직하게는 관련된 부가 기술을 참조하여 인쇄 전자 장치의 하나 이상의 기술에 의해 제공된다. 예를 들어, 스크린, 잉크젯, 플렉소그래픽, 그라비아 또는 오프셋 리소그래피 인쇄가 사용될 수 있다. 그러나, 예를 들어, 기판 필름(108)의 사용된 재료가 그와 양립할 수 있다면, 보다 전통적인 이러한 에칭 기반 방법도 고려될 수 있다. 또한, 예를 들어 인쇄 또는 색상 레이어, 그래픽, 시각적 표시기, 코팅 등의 기타 제공을 포함하는 기판 필름을 배양하는 추가 작업이 여기에서 수행될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 인쇄 전자 기술은 기판 필름(108) 상에 직접 OLED와 같은 컴포넌트의 적어도 일부를 실제로 제조하기 위해 적용될 수 있다. 각각의 포함된 광학적으로 기능하는 요소는 잠재적인 비가시 파장을 잊지 않고, 예를 들어, 백색광 또는 단지 선택된 파장/주파수(색상)을 방출하도록 선택적으로 개별적으로 선택, 제조 또는 다르게 구성될 수 있다.
광학적으로 기능하는 요소(106)와 같은 전자 장치가 상호 간에 또는 구성 중인 다층 구조물의 다른 특징뷰에 대해 치수를 지정하거나, 정렬하거나, 위치 지정하는 방법은 이전에 논의되었다. 간단히 말해서, 다양한 요소의 상호 위치 지정은 예를 들어 선택된 표면을 통해 외측결합되거나 내측결합된 광의 균일성 및/또는 광학 효율성 측면에서 원하는 전체 성능 목표가 달성되도록 선택되어야 한다. 그러나 예를 들어 전자 장치의 위치 지정 및/또는 전자 장치가 완성된 다층 구조물 외부에서 보이지 않도록 마스킹 또는 차단 요소에 영향을 미치는 심미적 목표가 있을 수 있다.
일부 실시예에서, 다층 구조물에 포함될 기판 필름(108) 및/또는 기타 필름(들)은 바람직하게는 이러한 열 성형 단계 예를 들어 진공 또는 압력 형성을 통해 원하는 3d형상(적어도 국부적으로는 실질적으로 비평면형)을 나타내도록 성형될 수 있다. 또한 냉간 성형이 적용될 수 있다. 성형 기술과 관련하여, 예를 들어, 전술한 압력 성형은 정확하고 날카로운 세부사항을 기판에 제공하기 위해 적용될 수 있고; 압력 성형은 또한 기판이 원하지 않는 흐름을 가능하게 하고 이를 통한 압력 강하를 야기할 수 있는 (관통) 몰딩 홀이 없는 경우 일반적으로 바람직할 수 있다. 열 성형 단계는 관련된 3D 조립을 피하기 위해 전자 장치(1306)의 배열 이후에 실행될 수 있다. 그러나, 대안적으로 또는 추가적으로 단계 1306 이전에 이미 3D 성형을 실행하는 것이 가능하다.
1308에서, 다수의 광학적으로 기능하는 요소(106)를 포함하는 광을 정의하는 세그먼트(112)가 예를 들어, 기판 필름(108) 및 다수의 광학적으로 기능하는 요소(106)와 같은 그 위의 전자 장치의 적어도 일부 상에, 예를 들어 몰딩 또는 이스팅을 통해 바람직하게는 관련 재료(들)로 직접 생성된 투과층(103)에 적어도 부분적으로 매립되고 광학적으로 결합되도록 기판 필름(108)의 제1 면 상에 광 투과층(103)이 생성된다.
선택적으로 투과층(103)과 기판 필름(108) 사이에 접착층을 선행하여 제공함으로써 투과층(103)의 재료 중 적어도 하나는 기판 필름(108)과 라미네이트될 수 있다.
1310에서, 광학적으로 실질적으로 불투명한 차광층(104)이 제공되고 기판 필름의 제1 면 상에 추가로 배치되며, 이에 따라 위에서 설명된 바와 같이 차광층(104)과 기판 필름(108) 사이에 투과층(103)을 추가로 고정한다. 차광층(104)은 근위 단부가 각각의 광을 정의하는 세그먼트(112) 상에 있는 다수의 구조적 채널(110)을 정의하도록 구성되며, 투과층(103)은 구조물의 선택된 상부를 향해 구조물의 두께 방향과 일치하는 제1 방향(D1)으로 연장되는 구조적 채널(110)의 내부를 적어도 부분적으로 확립한다.
차광층(108)은 앞서 논의된 바와 같을 수 있고, 예를 들어 층(104)의 일부 또는 전체(104)를 몰딩함으로써 실행될 수 있거나, 예를 들어, 층(104)의 미리 준비된 서브- 어셈블리가 사용될 수 있다.
실제로, 기판 필름(108)은 예를 들어 주입 몰딩 공정에서 인서트로서 사용될 수 있다. 원하는 경우 에지와 같은 필름의 선택된 영역은 몰딩된 플라스틱이 없는 상태로 둘 수 있다. 일부 실시 형태에서, 필름의 양면에도 몰딩된 층(들)이 제공될 수 있다. 기판 필름은 관통 몰딩 홀 또는 예를 들어 블라인드 몰딩 홀과 같은 약화된 부분 또는 몰딩된 플라스틱이 예를 들어 몰딩 동안 용융 상태에서 일 면에서 다른 면으로 흐르도록 설계된 절단부를 포함할 수 있다.
선택적으로 차광층(104)과 기판 필름(108) 사이에 접착층을 선행하여 제공함으로써 차광층(104)의 재료 중 적어도 하나는 기판 필름(108)과 라미네이트될 수 있다.
바람직하게는 기판에 제공된 광학적으로 기능하는 요소(106) 및/또는 다른 요소와 같은 전자 장치의 적어도 일부는 그에 의해 제공된 재료(들) 내에 적어도 부분적으로 매립된다. 따라서, 차광층(104)의 구조적 채널(110) 내부의 투과층(103)과 광학적으로 기능하는 요소(106) 사이의 광학적 결합이 효율적으로 이루어질 수 있고 관련 결합 손실이 감소될 수 있다.
항목 1312는 다수의 구조적 채널(110) 중 적어도 하나의 구조적 채널(110)의 원위 단부에 광학적으로 기능하고 선택적으로 확산하는 하나 이상의 제2 추가 필름 또는 층을 제공하는 가능한 작업을 나타낸다.
일 실시예에서, 방법은 제3 단계(1308)와 제4 단계(1310) 사이에 적어도 하나의 추가 단계를 포함하며, 차단층(104)과 투과층(103) 사이에 클래딩 층(128)이 잠재적으로 선택적으로 제공된다. 1314에서, 방법 실행은 종료된다.
도 14는 다층 구조물을 생성하는 대안적인 방법을 개시하는 흐름도(1400)를 포함한다.
1400의 방법은 그렇지 않으면 1300의 방법과 유사하지만 광학적 차광층(104)이 단계 1410에서 차광층(104)을 생성하기 전에 단계 1408에서 제공된다는 점에서 다르다.
단계 1408은 단계 1310에 대해 위에서 설명된 주제를 포함한다. 1408에서 광학적으로 실질적으로 불투명한 차광층(104)이 제공되고 기판 필름(108)의 제1 면 상에 추가로 배치되며, 차광층(104)은 구조적 채널의 근위 단부가 구조물의 선택된 상부를 향하여 구조물의 두께 방향과 일치하는 제1 방향(D1)으로, 광을 정의하는 세그먼트(112)의 접촉으로부터 연장되는 다수의 구조적 채널(110)을 정의한다.
단계 1410은 단계 1308에 대해 위에서 설명된 주제를 포함한다. 1410에서 재료(들)가 바람직하게는 다수의 광학적으로 기능하는 요소(106)와 같은 기판 위의 전자 장치의 적어도 일부 및 기판 필름(108) 상에 예를 들어 몰딩 또는 이스팅을 통해 관련 재료(들)로 직접 생성된 차광층(104의 구조적 채널(110)의 광 전달 투과성 내부를 확립하도록 투과층(103)이 기판 필름(108)의 제1 면 상에 생성된다.
1410에서, 차광층(104)의 재료 중 적어도 하나는 바람직하게는 광 투과 층(103)이 차광층(104)과 기판 필름(108)의 제1 면 사이에 적어도 부분적으로 몰딩되도록 투과 층(103)의 몰딩에서 삽입물로서 사용될 수 있다.
본 명세서이 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 차광층(104)은 플라스틱과 같은 적어도 하나의 소스 재료로 적어도 부분적으로 그것을 몰딩함으로써 제공될 수 있다.
도 15는 1500에서 다층 구조물의 추가 실시예를 도시한다. 그(1500)것은 적어도 하나의 광학적으로 기능하는 요소(106)가 기판 필름(108)을 통해 투과층(103)을 통해 기판 필름(108)의 제2 면 상에 위치하는 환경에 광학적으로 결합된다는 점에서 전술한 다층 구조물의 변형과 상이하다.
1500의 설계에서, 광은 기판 필름(108)의 출구 부분(132)을 통해 기판 필름(108)을 선택적으로 통과하도록 배열될 수 있다. 따라서 출구 부분(132)은 적어도 부분적으로 광학적으로 투과성이다. 출구 부분(132)은 예를 들어 광 확산기, 렌즈 또는 회절 요소와 같은 광학적으로 기능하는 요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
차광층(104)에 의해 생성된 구조적 채널(들)은 두께 또는 제1 방향(D1)에서 보다 폭 또는 제2 방향(D2)으로 아마도 훨씬 더 우세하게 연장될 수 있다.
디자인(1500)은 선택적으로 차단층(104)과 투과층(103) 사이 및/또는 기판 필름(108)의 제1 면 상에 잠재적으로 선택적으로 제공된 클래딩층(128)을 포함한다.
얻어진 적층 구조물의 결과적인 전체 두께와 관련하여, 그것은 사용된 재료 및 제조 및 후속 사용의 관점에서 필요한 강도를 제공하는 관련 최소 재료 두께에 크게 의존한다. 이러한 양태는 사례별로 고려되어야 한다. 예를 들어, 구조물의 전체 두께는 약 1mm일 수 있지만 상당히 더 두껍거나 더 얇은 실시예도 실현 가능하다.
본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위와 그 균등물에 의해 결정된다. 당업자는 개시된 실시예가 단지 예시의 목적으로 구성되었다는 사실을 인식할 것이며, 위의 많은 원리를 적용하는 다른 배열이 각각의 잠재적인 사용 시나리오에 가장 적합하도록 쉽게 준비될 수 있다는 사실을 이해할 것이다.

Claims (25)

  1. 광전자적으로 기능하는 다층 구조물을 제조하는 방법으로서,
    제1 면 및 대향하는 제2 면을 포함하는 선택적으로 열가소성의 성형 가능한 기판 필름을 제공하는 제1 단계;
    전자 장치와 상기 기판 필름을 배열하는 제2 단계로서, 상기 전자 장치는 상기 기판 필름의 상기 제1 면의 각각의 광을 정의하는 세그먼트 상에 배치된 다수의 광학적으로 기능하는, 발광 및/또는 감광 요소 및 상기 다수의 광학적으로 기능하는 요소에 연결되는 다수의 회로 트레이스를 포함하는 회로 설계를 포함하는, 상기 제2 단계;
    상기 다수의 광학적으로 기능하는 요소를 포함하는 적어도 상기 광을 정의하는 세그먼트가 적어도 부분적으로 광 투과층에 매립되고 광학적으로 결합되도록 상기 기판 필름의 제1 면 상에 상기 투과층을 몰딩에 의해 생성하는 제3 단계; 및
    상기 기판 필름 상에 차광층을 제공하고 상기 차광층과 상기 기판 필름 사이에 상기 투과층을 추가로 고정하는 제4 단계로서, 상기 차광층은 근위 단부가 상기 각각의 광을 정의하는 세그먼트 상에 있는 다수의 구조적 채널을 정의하고, 상기 투과층은 상기 구조물의 두께 방향과 일치하는 제1 방향(D1)으로 연장되는 상기 구조적 채널의 내부를 적어도 부분적으로 확립하는, 상기 제4 단계를 포함하고,
    상기 제4 단계는 적어도 하나의 빈 공간(vacant)의 근위 단부가 상기 각각의 광을 정의하는 세그먼트 상에 있고 상기 적어도 하나의 빈 공간의 원위 단부가 상기 빈 공간의 상부를 형성하도록 상기 다수의 구조적 채널로부터 상기 적어도 하나의 빈 공간을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 빈 공간은 상기 각각의 광을 정의하는 세그먼트로부터 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고 상기 적어도 하나의 빈 공간의 상부는 상기 차광층의 다른 면에 근접해 있으며, 상기 각각의 빈 공간에서 상기 차광층의 두께는 국부적으로 감소되는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4 단계는 적어도 하나의 개구 각각의 근위 단부가 상기 각각의 광을 정의하는 세그먼트 위에 있고, 상기 적어도 하나의 개구 각각의 원위 단부가 상기 차광층의 다른 면 상에 출구를 정의하도록 상기 제1 방향(D1)으로 상기 차광층을 통해 상기 다수의 구조적 채널로부터 상기 적어도 하나의 개구를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 단계는 상기 기판 필름의 제1 면 상에 적어도 부분적으로 상기 광 투과층을 몰딩하는 단계를 포함하며, 상기 투과층은 적어도 하나의 구조적 채널의 내부를 적어도 부분적으로 확립하기 위해 상기 적어도 하나의 광을 정의하는 세그먼트 상에서 상기 제1 방향(D1)으로 상기 투과층의 재료의 더 두꺼운 부분을 포함하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 단계는 선택적으로 상기 광 투과층과 상기 기판 필름 사이에 접착층을 선행하여 제공함으로써 상기 기판 필름과 상기 광 투과층의 재료의 적어도 하나의 조각을 라미네이팅하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4 단계는 선택적으로 상기 차광층과 상기 광 투과층 사이에 접착층을 선행하여 제공함으로써 상기 광 투과층과 상기 차광층의 재료의 적어도 하나의 조각을 라미네이팅하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 제2 단계 이후 또는 이전인 추가 단계를 포함하고, 3D 형상화는 열 성형에 의해 상기 기판 필름을 선택된 3D 타겟 형상으로 성형하고, 선택적으로 상기 광을 정의하는 세그먼트는 상기 기판 필름의 오목부 및/또는 돌출부의 형태에 의해 정의되는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 단계는 발광 요소, 감광 요소, 광 검출기, 광전지 및 감압 컴포넌트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 상기 전자 장치의 적어도 하나의 전기 요소를 상기 광을 정의하는 세그먼트 중 적어도 하나에 배열하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 단계는 상기 기판 필름 상에 인쇄 전자 기술에 의해 상기 전자 장치의 적어도 일부, 적어도 회로 설계를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4 단계는 플라스틱과 같은 적어도 하나의 소스 재료로부터 상기 차광층을 적어도 부분적으로 몰딩하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 단계는 상기 기판 필름의 상기 제1 및/또는 제2 면에, 상기 트레이스 및 선택적으로 상기 발광 요소 중 적어도 하나, 선택적으로 상기 트레이스의 외부 시야를 차단하거나 적어도 방해하기 위한 필름 또는 테이프를 수용하는 베이스 층 상에 불투명하거나 또는 반투명한, 선택적으로 실질적으로 검은색과 같은 어두운 색의 마스킹 층을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 단계는 상기 기판 필름의 상기 제1 면 상에 제1 추가 필름을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 제1 추가 필름은, 광학 표면 양각 형태, 광학 표면 양각 형태 구조물, 광학 격자 구조물, 인쇄, 인쇄된 문자, 인쇄된 숫자, 인쇄된 형상, 인쇄된 이미지, 인쇄된 그래픽 및 새겨진 문자, 숫자, 형상, 이미지 또는 그래픽으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 적어도 하나의 광을 정의하는 세그먼트 상에 또는 그 안에 선택적으로 포함하는, 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 다수의 구조적 채널 중 적어도 하나의 구조적 채널의 원위 단부 상에 광학적으로 기능하고, 선택적으로 확산하는 하나 이상의 제2 추가 필름 또는 층을 제공하는 추가 단계를 포함하며, 상기 제2 추가 필름 또는 층 중 적어도 하나는, 광학 표면 양각 형태, 광학 양각 형태 구조물, 광학 격자 구조물, 인쇄, 인쇄된 문자, 인쇄된 숫자, 인쇄된 형상, 인쇄된 이미지, 인쇄된 그래픽 및 새겨진 문자, 숫자, 형상, 이미지 또는 그래픽으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 선택적으로 포함하는, 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 제3 단계와 제4 단계 사이에 단계를 더 포함하며, 광학 클래딩 층이 선택적으로 차단층과 상기 투과층 사이에 선택적으로 제공되는, 방법.
  14. 광전자적으로 기능하는 다층 구조물로서,
    제1 면 및 대향하는 제2 면을 포함하는 선택적으로 열가소성의 성형 가능한 기판 필름;
    다수의 광학적으로 기능하는, 상기 기판 필름의 상기 제1 면의 각각의 광을 정의하는 세그먼트에 배치된 발광 및/또는 감광 요소, 및 상기 다수의 광학적으로 기능하는 요소에 연결하는 다수의 회로 트레이스를 포함하는 회로 설계를 포함하는 전자 장치;
    상기 다수의 광학적으로 기능하는 요소를 포함하는 각각의 광을 정의하는 세그먼트의 적어도 일부가 투과층에 적어도 부분적으로 매립되고 광학적으로 결합되도록 하는 상기 기판 필름의 상기 제1 면 상의 광 투과층; 및
    상기 기판 필름의 상기 제1 면 상에 배치된 광학적으로 실질적으로 불투명한 차광층으로서, 상기 차광층은 상기 투과층의 재료로 적어도 부분적으로 구성된 다수의 구조적 채널을 정의하는, 상기 차광층을 포함하며,
    상기 다수의 구조적 채널은 상기 구조물의 두께 방향과 일치하는 적어도 제1 방향(D1)으로 연장되도록 형성되어, i) 적어도 하나의 광학적으로 기능하는 요소에 의해 방출된 광을 상기 구조물 위에 있는 환경을 향하여 전달하고 및/또는 상기 환경으로부터 적어도 하나의 광학적으로 기능하는 요소 상으로 광을 전달하여 상기 차광층이 적어도 부분적으로 상기 광을 정의하는 세그먼트를 서로 광학적으로 격리되도록 하고, ii) 상기 차광층과 상기 기판 필름 사이에 상기 광 투과층을 고정하고,
    상기 다수의 구조적 채널 중 적어도 하나의 구조적 채널은 상기 차광층을 통해 상기 제1 방향(D1)으로 연장되도록 형성되어 상기 차광층의 일 면에서 상기 적어도 하나의 구조적 채널의 근위 단부는 상기 각각의 광을 정의하는 세그먼트의 에지를 적어도 부분적으로 정의하도록 하고, 상기 적어도 하나의 구조적 채널의 원위 단부는 상기 차광층의 다른 면 상에 출구를 정의하도록 하는, 구조물.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 다수의 구조적 채널 중 적어도 하나의 구조적 채널은 상기 차광층 내로 빈 공간을 정의하도록 형성되어 상기 차광층의 일 면 상에서 상기 적어도 하나의 구조적 채널의 근위 단부는 상기 각각의 광을 정의하는 세그먼트의 에지를 적어도 부분적으로 정의하도록 하고, 상기 적어도 하나의 구조적 채널의 원위 단부는 상기 차광층의 다른 면 부근에서 상기 빈 공간의 상부를 형성하도록 하고, 상기 각각의 구조적 채널의 상기 차광층의 상기 두께는 국부적으로 감소되는, 구조물.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 차광층과 상기 광 투과층은 그 사이에 개재된 접착층, 선택적으로 열 활성화된 필름을 포함하는, 구조물.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 광 투과층과 상기 기판 필름은 그 사이에 개재된 접착층, 선택적으로 열 활성화된 필름을 포함하는, 구조물.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 광을 정의하는 세그먼트 중 적어도 하나 상에 배치된 발광 요소, 감광 요소, 광 검출기, 광 전지, 및 감압 컴포넌트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 전기 요소를 포함하는, 구조물.
  19. 제 14 항에 있어서,
    선택적으로 적어도 상기 회로 설계의 상기 전자 장치의 적어도 일부는 상기 기판 필름 상에 인쇄 전자 기술에 의해 생성되는, 구조물.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 필름의 상기 제1 면 및/또는 제2 면은 상기 트레이스 및 선택적으로 상기 적어도 하나의 광학적으로 기능하는 요소, 선택적으로 상기 트레이스의 외부 시야를 차단하거나 적어도 방해하기 위한 필름 또는 테이프를 수용하는 베이스 층 상에 불투명하거나 반투명한, 선택적으로는 검은색과 같은 어두운 색의 마스킹 층을 포함하는, 구조물.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 필름의 상기 제1 면은, 광학 표면 양각 형태, 광학 표면 양각 형태 구조물, 광학 격자 구조물, 인쇄, 인쇄된 문자, 인쇄된 숫자, 인쇄된 형상, 인쇄된 이미지, 인쇄된 그래픽 및 새겨진 문자, 숫자, 형상, 이미지 또는 그래픽으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 선택적으로 적어도 하나의 광을 정의하는 세그먼트 상에 또는 그 안에 제1 추가 필름을 포함하는, 구조물.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 구조물은 상기 차광층 상에 하나 이상의 광학적으로 기능하고 선택적으로 확산하는 제2 추가 필름 또는 층을 포함하며, 상기 제2 추가 필름 또는 층 중 적어도 하나는, 광학 표면 양각 형태, 광학 표면 양각 형태 구조물, 광학 격자 구조물, 인쇄, 인쇄된 문자, 인쇄된 숫자, 인쇄된 형상, 인쇄된 이미지, 인쇄된 그래픽 및 새겨진 문자, 숫자, 형상, 이미지 또는 그래픽으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 상기 차광층의 상기 다수의 구조적 채널 중 적어도 하나의 구조적 채널의 원위 단부에 선택적으로 포함하는, 구조물.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 구조물은 차단층과 상기 투과층 사이에 잠재적으로 선택적으로 제공된 광학 클래딩층을 포함하는, 구조물.
  24. 삭제
  25. 삭제
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