TW201828787A - 發光結構及相關製造方法 - Google Patents

發光結構及相關製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201828787A
TW201828787A TW106141655A TW106141655A TW201828787A TW 201828787 A TW201828787 A TW 201828787A TW 106141655 A TW106141655 A TW 106141655A TW 106141655 A TW106141655 A TW 106141655A TW 201828787 A TW201828787 A TW 201828787A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
light
optionally
film
film layer
Prior art date
Application number
TW106141655A
Other languages
English (en)
Inventor
沙米 托米嫩
Original Assignee
芬蘭商塔克圖科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 芬蘭商塔克圖科技有限公司 filed Critical 芬蘭商塔克圖科技有限公司
Publication of TW201828787A publication Critical patent/TW201828787A/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/61—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0284—Details of three-dimensional rigid printed circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0296—Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/30—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes curved
    • F21Y2103/37—U-shaped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09018—Rigid curved substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09036—Recesses or grooves in insulating substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09118—Moulded substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1105—Heating or thermal processing not related to soldering, firing, curing or laminating, e.g. for shaping the substrate or during finish plating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0014—Shaping of the substrate, e.g. by moulding
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1216—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by screen printing or stencil printing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

本發明係提供併入有基材膜及被模製其上的塑膠材料之光發射多層結構的實施例，其中基材膜係三維(3D)成形有用於光源的凹部。亦提出相關製造方法。

Description

發光結構及相關製造方法
發明領域 本發明係概括地有關於電子件、致光、相關聯裝置、結構及製造方法。本發明係特別但非排他性地關於一具有可在環境中察覺的發光部分之多層總成。
背景 一般就電子件及電子產品的脈絡而言，係存在有多種的不同之堆積式總成及結構。
電子件與相關產品作整合的背後動機係可能與相關的使用脈絡同樣地多元。所產生的解決方案若最終呈現一種多層本質，常常是為了想要節省尺寸、節省重量、節省成本、或只是想要有效率地整合組件。依次來說，相關聯的使用情境係可能有關於產品包裝或食物外殼、裝置殼體的視覺設計、可穿戴式電子件、個人電子裝置、顯示器、偵測器或感測器、汽車業、車輛/載具外部(例如門把、飾件(trims)、保險桿、面鏡等)、載具諸如車輛內部、天線、標籤、載具(內)電子件、控制面板、儀表板、飾件、座椅等。
諸如電子組件、IC(積體電路)及導體等電子件概括係可藉由複數種不同技術被提供至一基材元件上。例如，諸如不同的表面安裝裝置(SMD)等既製(ready-made)電子件係可安裝在一基材表面上，該基材表面終將形成一多層結構的一內或外介面層。此外，可應用「印刷電子件」用語所涵蓋的技術來對於相關聯基材直接地或加成性實際地產生電子件。「印刷」用語在此脈絡中係指能夠透過一實質加成性列印程序從所印刷物產生電子件/電性元件之不同的列印技術，包括但不限於絲網印刷、柔版印刷(flexography)及噴墨列印。所使用的基材係可為撓性，且所印刷材料可為有機性，但未必永遠如此。
當一多層結構裝載有不同的電子件時，可能必須對其提供相關的電源、資料及/或控制連接件，其一般需要提供電連接器及相關配線，但可能有時亦適用無線連接。並且，多層解決方案對於寄主表面(host surface)的機械性固定有時係可能有麻煩。
在要將諸如電子組件等一數量的元件以及相關層在一三維(3D)結構中整合在一起之應用中，所需要的額外三維型電子件組裝最後係可能耗時且技術上難行。
然而，連同諸如在相同結構中所包括的光發射組件等多重輻射發射來說，係可能容易發生其間相互擾亂所導致的各種不同問題。例如，在涉及相同總成中具有較大量光源之解決方案中，所謂光洩漏或串擾現象係為常見議題，還有其他潛在的挑戰。一般可以說，光的可控制性(controllability)仍有待挑戰。在一結構內傳播的光之所欲有的與所實際達成的光學路徑、以及相關目標與所實現分佈，在實際環境中係可能彼此迥然不同。例如，從一光源發射的光係可能初始太過準直或分散，於是相關光傳輸或導引結構應該含有用以修正此情形的形貌體。許多當代的光控制形貌體係進一步傾向於更加相當顯著地增大一相關結構的局部材料厚度，這在應該保持中等局部厚度的情境中可能會有問題。
概要 本發明之目的係在於：就整體性多層結構及其中所嵌設電子件之脈絡而言，至少減輕與既有解決方案相關聯的上述缺點中之一者或多者。
藉由根據本發明的一多層結構及相關製造方法之不同實施例達成該目的。
根據本發明的一實施例，一用於電子裝置之光發射多層結構係包含： 一實質不透明覆蓋構件，其具有延伸經過覆蓋構件之一數量的長形指示器元件，覆蓋構件具有一朝向環境之外面以及朝向結構的內部之實質相對的內面，各長形指示器元件具有一周邊，該周邊界定覆蓋構件中之一對應的指示器形狀，可擇地為實質上一條帶，該指示器元件包含至少光學半透明、可擇地為透明材料，以傳輸入射其上的光並能夠使背光抵達內面以經由外面離開， 至少一膜的一撓性基材膜層，呈三維形狀，較佳為熱成形，以界定與覆蓋構件之該數量的指示器元件呈實質對準之一數量的長形凹部， 膜層在所成形的凹部之各者中係寄設有置設其上之複數個實質對準的光源，較佳為LED或其他電性光源，其沿著凹部長度散佈並組配為將光可擇地經由整體性或分離的光學件實質地朝向覆蓋構件發射，及 一熱塑性光學透射性光引導材料層，其在膜層與覆蓋層之間模製至膜層上，藉以嵌入該等複數個光源同時界定與凹部及指示器元件呈對準之複數個長形突件，突件的各者係組配為將由膜層的對應凹部的下置光源所發射之光朝向覆蓋構件傳送，同時較佳實質地支撐由突件的側壁與較佳為空氣或其他氣體材料的鄰近材料之間的一介面所致能之其內以全內反射為基礎的光傳播。
在不同實施例中，已被模製於基材膜層上之光引導透射層係可概括遵循膜層的三維形狀，亦即其可基本上對其添加恆定抑或變動的厚度，同時其較佳亦含有更偏離的形式，諸如至少突件延伸朝向覆蓋構件且因此結構的目標環境已經考量到致光目的。層係含有較佳能夠使其內作全內反射(TIR)型光傳播之材料，其限制條件在於：入射於突件(側壁)與典型為空氣或其他氣體材料的鄰近材料之間的介面上之光具有足夠的入射角(大於臨界角(critical angle))且突件的折射率大於環境的折射率，當模製層的材料為塑膠且介面的其他材料例如為空氣時通常即如此。
較佳地，各上述凹部中係具有複數個光源呈一列對準。然而，在部分實施例中，對準係可能為不同或是含有除了該列形態以外的其他形態。一凹部中的光源係可能與由模製材料所建立之該等複數個突件的一專用重疊突件相關聯。該專用關聯在此實例中主要係指光學連接，亦即光源所發射的光係藉由在凹部上方呈對準之相關聯的上方突件所傳輸，其方式係僅僅或大多只接收來自該特定凹部的下置光源之光。
一用以製造該結構之方法的一實施例係包含： 獲得至少一膜的一撓性基材膜層， 較佳透過利用諸如絲網印刷等印刷電子件技術將一數量的電傳導跡線提供至基材層，以建立一預定電路設計， 組配基材層上的複數個光源，較佳為LED或其他電性光源，成為在複數列中呈實質對準，連接至跡線所建立的電路設計， 較佳透過熱成形來三維定形基材層，藉以對於各該列的光源界定一長形凹部，對應列位居其底部， 將一熱塑性光學透射性光引導層模製至膜層上，以嵌入位居長形凹部中之該等複數列中的該等複數個光源，且較佳地，電路設計的至少部份由跡線所界定，其中該光引導層進一步在各凹部及凹部中之相關列的光源上界定一自基材層及該相關列的光源延伸遠離之光引導光學透射性突件，及 較佳透過層疊使一實質不透明覆蓋構件在模製的光引導層上設有延伸經過覆蓋構件的複數個長形指示器元件，覆蓋構件係具有一朝向環境之外面及朝向結構的內部之實質相對的內面，該結構包括具有突件之經模製的光引導層及具有複數個光源的下置膜層， 其中該等複數個指示器元件、光源列及突件係相互對準，藉以能夠使光從各光源、經由重疊的光引導層及其一突件、傳播至該等複數者的一仍重疊指示器元件及通過其的環境中。
在一較佳實施例中，上述列的光源之各者較佳係與該等複數個突件之一專用對準的重疊突件以及該等複數個指示器元件之一專用對準的重疊指示器元件相關聯，以供建立該列與環境之間的光學路徑。
在另一實施例中，一用於電子裝置之經堆積、較佳整體性光發射多層結構係包含： 至少一膜的一撓性基材膜層，其呈三維形狀、較佳為熱成形，以在其一第一側上界定一數量的、較佳複數個經對準的凹部， 膜層在各成形的凹部中的第一側上係寄設有至少一置設其上的光源、較佳為LED，其係組配為將光發射經過膜層來到其一第二相對側且因此較佳朝向環境，其中為了使膜層在各該凹部中含有至少一部分與光源之透射性、可擇地為整體性及/或分離的光學件呈接觸且延伸經過膜層之目的，該至少部分係為光學性至少半透明、較佳實質地透明，及 一熱塑性、可擇地為實質不透明層，其模製至膜層的第一側上，該模製層較佳係實質地嵌入由膜層所寄設的光源。
一相關製造方法的一實施例係包含： 獲得至少一膜的一撓性基材膜層，其中膜層至少在有些地方為光學半透明或實質透明， 較佳可擇地透過利用諸如絲網印刷等印刷電子件技術將一數量的電傳導跡線提供至基材層，以建立一預定電路設計， 組配基材層的一第一側上之一數量的、較佳複數個光源，較佳為LED，成為可擇地實質在至少一列中呈對準(在多重源的實例中)並較佳連接至由跡線所建立的電路設計，其中各光源之可擇地為整體性及/或分離的光學件係進一步對準，藉以在一其中膜層為光學性至少半透明、較佳實質透明之位置處接觸到膜層， 較佳透過熱成形來三維定形基材層，藉以對於該數量的各光源界定供對應光源位居其底部之可擇地專用凹部，及 將一熱塑性、可擇地為不透明層模製至膜層的第一側上，以較佳嵌入位居凹部中之該數量的光源，以及較佳地由跡線所界定之電路設計的至少部份。
在另一實施例中，一經堆積、較佳整體性光發射多層結構係包含： 至少一膜的一撓性第一基材膜層，其呈三維形狀、較佳為熱成形，以在其一第一側上界定一數量的、可擇地為複數個凹部，該等凹部可擇地具有鈍角邊緣，其中膜層係為光學不透明或透射性，可擇地為半透明或透明， 一包含一或多個材料層之覆蓋件，其具有一朝向環境之外面及朝向結構的內部之實質相對的內面，該結構係包括該數量的凹部，該覆蓋件包含光學透射性、較佳至少在有些地方為漫射性材料之至少一部分，其延伸經過該層且可擇地進一步包含實質不透明材料，該覆蓋層可擇地界定一指示器元件及/或一圖形形狀諸如一識別標誌、符號或圖像以經由內面被照射， 膜層在凹部的各者中係寄設有至少一置設其上的光源、較佳為LED，其係組配為發射光以在結構內傳播朝向覆蓋件的內面且予以經過朝向環境，及 一中間熱塑性、光學透射性、可擇地為半透明或實質透明層，其模製至膜層上，該模製層實質地嵌入該數量的凹部之光源。
在另一相關實施例中，一用以製造一光發射多層結構之方法係包含： 獲得至少一膜的一撓性基材膜層， 較佳可擇地透過利用諸如絲網印刷等印刷電子件技術將一數量的電傳導跡線提供至基材層，以建立一預定電路設計， 組配基材層的一第一側上之一數量的、可擇地為複數個光源，諸如LED，其較佳連接至由跡線所建立的電路設計， 較佳透過熱成形來三維定形基材層，藉以對於該數量的各光源可擇地界定一供對應光源位居其底部之專用凹部， 將一熱塑性、光學透射性、諸如半透明或實質透明材料層模製至膜層的第一側上，以較佳嵌入位居凹部中之該數量的光源，以及進一步較佳地由跡線所界定之電路設計的至少部份，及 將一包含一或多個材料層的覆蓋件層疊至模製層及其上的可擇地光學透射性第二膜上，該覆蓋件具有一朝向環境之外面及朝向結構的內部之實質相對的內面，該結構係包括凹部，該覆蓋件包含光學透射性、較佳至少在有些地方為漫射性材料之至少一部分，其延伸經過該層且將環境光學性耦接至光源，且可擇地進一步包含實質不透明材料，該覆蓋層可擇地界定一指示器元件及/或一圖形形狀諸如一識別標誌、符號或圖像以經由內面被該數量的光源所照射。
在上述結構及方法的不同實施例中，指示器元件、(熱)塑性模製層及/或基材膜層係可因此至少在有些地方包含光學實質不透明、半透明或透明材料，能夠讓例如可見光予以通過而有可忽略的損失。在後者實例中，所欲波長的充足光學透射率(optical transmittance)可例如為至少約70%、75%、80%、85%、90%、95%或甚至更高。所考慮的目標波長的確可依特定實施例作改變並已經考量到部分實施例/元件，光的實質全部可見波長之透射率係可能相干，但在部分其他實施例中則可能有意於較特定或較寬廣的帶寬。
並且，在不同實施例中，多層結構可設有額外形貌體，諸如電子件，固定形貌體，層或確切來說為膜，其可具有光學或一些其他功能。此等形貌體的範例在下文作更詳細討論。
一般而言，可行的模製方法係例如包括注射模製。在包括有數種塑性材料的實例中，其可利用二擊或概括為多擊的模製方法作模製。可利用一具有多重模製單元的模製機。替代地，可使用多重機具或單一可重新組配式機具以供順序性提供數種材料。
如同熟悉者所瞭解，先前所提出有關結構的不同實施例之考慮係可在細節上作必要變更而彈性地應用至方法的實施例，且反之亦然。
依據實施例而定，本發明的效用來自於複數個議題。
諸如LED等光發射組件的列或其他形態係可被巧妙地定位於透過形成原始平面性基材膜層所建立之凹部的底部。在部分實施例中，一專用凹部可被分派予單一光源，諸如LED。替代地，例如長形形狀的凹部可包括複數個光源元件，諸如LED。由於各光源或一線/列或概括形態的光源可被分派一專用凹部，被定位於不同凹部中之光源之間的洩漏或串擾係可降低。為此，利用光源所生成之不同致光效應仍如原始預定般保持視覺敏銳且清楚，而不具有例如經由其意料外的元件諸如覆蓋構件之一意料外的指示器元件而在結構外側察覺到的散漫光(stray light)所造成之不同的污染問題。對應地，該解決方案的光學效率係增高，且供所發射光傳播通過到達環境之指示器元件或其他元件的發光係可呈現實質地均勻而無實質的熱斑區(hot spot)。
用以容納光源及例如模製其上的材料之凹部係可藉由妥當的材料選擇、維度及定形而作組配，以例如建立用於控制光的光學功能性形貌體。例如，凹部及相關聯的壁或概括地材料介面係可組配為藉由使其發散(分散)或準直來更改諸如光分佈等特徵。在部分實施例中，模製材料係可組配以建立結構內的一突件形狀，其例如沿著一長形凹部形狀且在之上作延伸。在部分實施例中，膜及/或其上的材料諸如模製材料係可被定形以建立一光學元件，例如一透鏡形狀。為此，光源與一用以將光外耦接至環境的目標表面之間的距離係可仍保持相對地短，由於依此盡量減小材料厚度而可能幫助結構作整合及微型化，其在許多實施例中係為較佳。在部分實施例中，可利用將光源定位於一凹部的底部來帶領相關基材膜及因此光源更靠近位居含有凹部的基材下方之目標表面，其可再度增高光學效率並盡量減低諸如光洩漏等負面效應。
可藉由包括漫射性元件諸如例如由結構內的一(多)膜所寄設之一(多)層的經嵌入(表面)浮雕形式或漫射白表面，來進一步增強所察覺的外耦接光之均勻度。藉由妥當利用反射性及/或吸收性元件，例如分別對於入射其上的光賦予白色及/或黑色之表面或層，係可使不欲有的光傳播且尤其是外耦接達到最小化。
除了環境及/或結構本身的照射外，所獲得的致光效應係可能替代地或添加地具有資訊性及/或美觀性(藝術性)本質。光可因此受到控制，以對於該環境中的一觀看者溝通諸如狀況指示等資訊。可透過動態地控制光源、諸如其隨時間經過的啟/閉、顏色及/或亮度狀態(發射強度、明滅)而使該等效應為動態性。為此，動態控制可提供不同的空間性效應，諸如在結構中例如指示器元件內傳播之動畫。這些效應係可例如包括致光條帶、或是其他在空間性略為分立抑或較連續呈現的效應，例如依據相鄰光源之間的間隔而定(其可基於應用需求而作縮放)。可藉由所利用的控制邏輯將一數量的條件或參數轉譯成用於經嵌入光源的控制輸入。例如，時間(例如當日中的時間)、速度(例如一寄主載具或人的速度)、或使用者可選擇式形貌體的一狀況/狀態(例如音訊裝置的音量控制之狀態)係可轉換成光源的控制。為此，例如可產生不同的視覺指示器、心情或情緒致光效應。
然而，由於電子件諸如光源以及潛在的各種通信或控制元件、諸如連接器或控制晶片可分別被組裝在基材上，當對比於已經考量到其不同層上的實質三維元件來進行組裝之笨拙的三維組裝程序而言其仍實質為平面性，係利於該結構的製造。
由於結構可被成形為實質非平面性，例如彎曲形狀，其可容易使用在不可能採用平面性形狀或至少基於美觀抑或功能性原因、例如就寄主裝置/槽維度而言係為所欲具有之應用中。
然而，所獲得的結構可容易被安裝在一目標表面上。該結構可以高程度整合保持相對地輕且扁平。其甚至可包含整體性支撐及/或附接元件諸如轂，以供定位及固定目的之用。
一般而言，所獲得的多層結構係可用來建立寄主元件或裝置中之一所欲的裝置或模組，諸如智慧衣物(例如襯衫、夾克、或褲子、或例如一束縮衣物)，其他件可穿戴式電子件(例如腕上裝置、頭穿戴件、或腳穿戴件)，載具，儀表板或載具內部的其他形貌體，個人通信裝置(例如智慧型電話、平板手機或平板電腦)，娛樂電子件諸如音訊裝置，顯示器/電視或音訊-視訊裝置，家電，動力工具，電腦，及不同的致光解決方案。該結構可因此被包括在例如資訊娛樂(infotainment)及裝飾等領域的不同應用中。消費者及專業者應用皆為可行。所獲得結構係可為高的整合程度，且其諸如厚度等所欲的維度係可能為小。
供構成所獲得多層結構的一部份之膜係可含有位於其上之圖形及其他視覺及/或觸覺可偵測的形貌體，於是膜除了寄設及保護電子件外係可具有美觀及/或資訊性效應。膜可至少在有些地方為半透明或不透明。其可具有所欲的顏色或包含呈所欲顏色之部分。所獲得的多層結構可因此併入有一或多個顏色/有色層，其可擇地決定圖形諸如文字、圖片、符號、識別標誌、圖像、圖案等。這些層例如可由特定顏色的專用膜作實行，或設置成為既有的膜、模製層、及/或其他表面上之塗覆物(例如透過列印)。一般而言，可利用IML/IMD(模內標籤/裝飾)技術以供嵌入結構內的圖形。
所包括的膜及/或模製的塑料係可組配為建立相關聯產品的外及/或內表面之至少一部分。
可經由結構的內部層提供諸如圖形圖案或著色等視覺形貌體，俾使形貌體保持隔離且因此至少藉由膜的厚度相對於環境效應受到保護。為此，會容易損害例如上漆表面形貌體之不同的衝擊、磨擦、化學物等平常並不會觸及他們。
模製的熱塑性材料可對於不同用途作最適化，其包括保全電子件、且確切地例如光源，遮罩(阻絕)至少有些結構內部不被外部觀看，及/或傳送光(因此係為具有可擇地確切地諸如維度及定位等光引導組態之透射材料)。然而，材料係可組配為保護電子件不受到例如環境條件，諸如濕氣、熱、冷、塵土、衝擊等。例如，鑒於光透射率及/或彈性，其可進一步具有所欲的性質。
「一數量的」用語在本文可指從一(1)開始的任何正整數。
「複數個」用語可分別指從二(2)開始的任何正整數。
若未另行明述，「第一」及「第二」在本文用來區分一元件與另一元件，且未將其特別排出優先序位或次序。
除非另外明示，「膜」及「箔」用語在本文可概括互換使用。
除非另外特別聲明，「專用」用語在本文可指就討論中的一相關功能性及/或元件而論之排他程度，例如，一專用凹部可被分派給一光源係指該凹部內並沒有其他光源，但該凹部內仍可有光源以外的其他元件。
本發明的不同實施例係在附帶的附屬請求項中被揭露。
詳細描述 圖1經由部份切除圖以100繪示一多層結構的一實施例。圖2以200顯示圖1的實施例之軸測橫剖視圖。
完成的多層結構係可依現狀抑或進一步處理之後有效地建立本身的一終端產品，例如一電子裝置，或置設於一寄主裝置或元件中作為其一建造區塊或組件模組。
所顯示的實施例100係展現一概括實質彎曲的三維形狀，但諸如較為角度性或平面性形狀等其他形狀亦完全可行。
一或多個膜的基材膜層102及可擇地為的其他層係可包含例如選自下列各物組成的群組之至少一材料或由其組成：聚合物，塑膠，熱塑性材料，PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，聚碳酸酯(PC)，聚醯亞胺，甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯的共聚物(MS樹脂)，玻璃，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，碳纖維，及金屬。
層102係可為光學性實質不透明、半透明或透明，或者其可含有呈現不同光學性質諸如上述透明度之部分。
除了一數量的膜外，層102可能已在包含諸如漆、墨水或膠帶等不同塗覆物的一或兩側上設有塗覆物，其可為光學不透明、半透明或透明。添加地或替代地，層102可含有一數量的內部元件，諸如一漆、墨水或膠帶層。塗覆物及其他層係可例如具有諸如反射、吸收、及/或漫射功能等光學功能。
層102較佳為撓性。
層102可具有相等或變動的厚度。厚度可為約0.1公釐的量值，例如已經考量到一平面膜或層疊在一起之數個膜的堆積體。在三維成形、諸如熱成形之後，所成形部份之所產生的最大厚度係可顯著地大於，例如數倍地大於一實質平面層102的初始厚度。
層102係含有較佳加成性列印的、可擇地為絲網印刷或噴墨的電子件，諸如，例如導體跡線形式的傳導區域以及可擇地為用於電子組件的接觸墊，例如119所顯示者。在所欲的電傳導元件及例如相關電路設計之生產中，可對於可列印傳導墨水以添加或替代方式採用例如銲料、傳導黏劑及/或配線。
層102可至少局部性在有些地方在一用以容納例如跡線及可擇地為光源的基底層上包含一遮罩、較佳不透明或半透明、可擇地為暗色諸如實質黑色賦予層。可擇地包含例如膜、漆/墨水、或膠帶之遮罩層係可組配為阻絕或至少阻礙例如下方元件、諸如基底的跡線119之外部觀看。
然而，例如表面安裝裝置(SMD)形式的複數個光源104諸如LED(晶片)、OLED(有機LED)或具有整體性及/或分離的外部光學件(例如透鏡、反射器、TIR光學件/光導、及/或其他透射性元件)的其他光電子組件係已設置於層102上，較佳以一數量的所欲形態呈對準，諸如多重平行列/線形態、其他長形形態或實質其他形狀的形態。然而，例如，線或其他組態係可為實質直線狀或扭曲。
光源104係可為頂發射、或在部分實施例中例如為側射擊型，如下文作更詳細說明。該形態的相鄰光源104之間的距離係可為恆定或變動。同理亦適用於諸如線等相鄰形態之間的距離。
進一步的電性元件或電子組件、例如控制電子件(例如控制器、處理器、記憶體晶片、可程式邏輯、連接器、天線等)及/或感測電子件124係可能已例如藉由安裝及/或列印而設置於膜層102上。此等電子件124可能已經由跡線119連接至光源104，以例如供控制或其他目的用。
電子件124可包括選自下列各物組成的群組之至少一元件：光電子組件，微控制器，微處理器，信號處理器，DSP(數位信號處理器)，感測器，可程式邏輯晶片，記憶體，電晶體，電阻器，電容器，電感器，記憶體陣列，記憶體晶片，資料介面，感測元件，加速度計，慣性感測器，光敏性組件，光伏電池，光電二極體，光偵測器，連接器，收發器，無線收發器，發送器，接收器，無線發送器，及無線接收器。
電子件124可包括一次總成。例如，一或多個組件可能已先設置於一分離的基材上，例如一電路板諸如一FPC(撓性印刷電路)或一剛性、例如FR4型(阻燄性)板，且後續整體地(亦即作為一次總成)附接至目標基材102。選用地，可能已使用一撓性連接器或概括地接觸元件來將次總成電性連接至基材102及例如位於其上的跡線119。
各光源104係可發射特定的波長、亦即顏色，或已考量到諸如所發射光的波長及/或強度等特徵而為可動態性控制。
層102已被三維成形藉以界定一數量的、或更典型地複數個較佳長形凹部116。光源的各上述形態係可設有一供該形態位居其底部之專用凹部。在部分實施例中，諸如一線等形態係可實質地延伸於相關凹部116的長度。在部分替代性實行方式中，甚至單一光源102可設有一專用凹部116。下文參照圖3A至3B來提供此解決方案的一範例。
層102的至少一凹部界定部分係可至少在有些地方為高度反射性、可擇地為漫射性並對於入射其上的光進一步可擇地賦予白色。由於一光源104所原始發射的入射光可隨後被反射至一所欲方向、亦即朝向覆蓋構件120，這可增添解決方案的光學效率。
位於凹部外部之層102的至少一部分係可為實質不透明且可擇地為高度吸收性，進一步可擇地對於入射其上的光賦予暗色諸如黑色。此配置係可降低由分離的凹部116及其內光源104所建立的「通路」或「通道」之間的串擾及洩漏。
在200，係顯示一材料層106，其係模製於膜層102及電子件104、119、124的至少部份處(因此被嵌入模製材料中)。
層106的模製材料係可例如併入有諸如彈體性樹脂等塑料。更詳細說，層106可包括選自下列各物組成的群組之至少一熱塑性材料：PC，PMMA，ABS，PET，耐綸(PA，聚醯胺)，聚丙烯(PP)，TPU(熱塑性聚氨酯)，TPSiV(熱塑性矽基硫化膠)，聚苯乙烯(GPPS)，及MS樹脂。
層106較佳界定與凹部116呈對準之一數量的、或對應地複數個突件106a。對於各凹部116，可具有由重疊模製層106所形成的一或多個突件106a，俾使與一凹部116相關聯之較佳長形突件106重疊於凹部116，較佳地實質延伸於下置凹部116的長度。與一凹部116相關聯之一突件116a的長度係因此可擇地實質地匹配於凹部116的長度。一突件106a可相對於一對應凹部116的底部呈實質地正交。
亦如220所示，模製層106係可界定在相對於至少一凹部116的橫向方向所取之一實質w形橫剖面、經對準的光源、及長形突件106a，突件106a因此界定w形橫剖面的一中脊。
一般而言，三維形狀基材膜層102的至少一長形凹部116係可界定一實質梯形、較佳等腰或三等邊橫剖面形狀，其具有一較短基底以容納光源且省略一較長基底(因此為開啟)。凹部116可具有至少部分鈍角且可擇地為圓滑邊緣。在部分實施例中，一或多個邊緣可為(較)銳利，例如依據膜層的可成形性(formability)而定。例如基於220的圖面，若考慮到首先從其移除模製層106，則明顯可予以得知。為此，用以界定其腳之梯形形狀的側邊係可在凹部116底部相對於膜層102及膜層的表面法向建立約45度角，請見α 222。
並且，至少一長形突件106a以及在膜層102的一凹部116上所產生之由模製層106所建立的二個側壁係可界定較佳相互對稱的谷116b，在該等側壁各者與駐留其間的長形突件之間，谷116b含有諸如空氣或其他氣體材料等其他材料。谷116b係可因此形成凹部116的一部份、或在模製其上具有突件106a的層106之後所留存者。
較佳地，考量到選定波長、諸如人眼可見且由經嵌入光源104所發射的波長，層106係為實質光學性透明或至少半透明。為此，層106係組配為傳輸及較佳引導由源104所發射的光朝向環境，俾使該環境中的一使用者可察覺該光。例如，處於所欲波長的透射率可為約70%、75%、80%、85%、90%、95%或再更高。
較佳地，層106係組配為能夠使其內的光作以實質全內反射為基礎之傳播。為此，在各突件106a的側壁與鄰近材料、較佳為空氣或如前述其他氣體材料之間的一介面處由源104所發射的光之入射角及材料係已經過選擇，俾可能在層106內在以全內反射為基礎之傳播。
較佳地，突件106a的長形形狀係利於其內所傳播的光亦在凹部116及當然突件106a本身的縱向方向作分散，同時光概括繼續前行朝向環境。為此，例如可增強外耦接光的均勻度並可降低熱斑區。
在實行中，從模製材料106內且尤其是從其突件106a部分內抵達介面之光的入射角係將超過由討論中相關介面材料的相關聯折射率所界定之介面的一所謂臨界角，其中層106的率應該特別超過凹部116上之谷116b的鄰近材料之率。
然而，多層結構較佳包括一或多個材料層的一覆蓋構件120。覆蓋構件120可具有一指向環境之外面及一朝向結構內部之實質相對的內面，如圖2所示。
較佳地，覆蓋構件120係包含在厚度方向延伸經過覆蓋構件120之複數個可擇地為長形指示器元件122，俾使下置光源104所發射的光在光引導模製層106內傳播且變成入射於一對準的指示器元件122上之後可以一鏡面性(specular)或例如散射方式穿過，如圖中概念性描繪相關光學路徑的虛線箭頭所示。諸如一指示器元件122的長度等一或多個維度係可擇地實質上匹配於一相關聯下置突件116a及/或相關凹部116之長度。
指示器元件122因此較佳包含至少光學半透明、可擇地為透明、且典型為固體的材料，以傳輸入射其上的光並能夠使背光抵達內面以經由外面離開。為了在一凹部116中的一數量的光源104與一指示器元件122之間建立一有效稍短的光學路徑，凹部116及其中的光源104之線或其他形態、中間模製突件106a、及覆蓋件120的指示器元件122係可能已作堆積藉以至少部份地、可擇地為完全地彼此重疊。在部分實施例中，指示器元件122可由覆蓋構件120中的一通孔所界定。
然而，指示器元件122具有一周邊，該周邊在覆蓋構件120中界定一對應的指示器形狀，可擇地為實質上一直線或扭曲條帶/線。元件122可能已被導入覆蓋構件120中作為一分離的材料元件，藉此界定被覆蓋於構件120中的半透明或透明材料中之一窗口，或其可能原始與之呈整體性及均質性、但之後藉由不同(例如省略)墨水、漆或材料層、或進一步處理予以訂製，藉此已經令周遭覆蓋材料呈現出或保留為不透明。覆蓋構件120的材料係可概括包括塑膠、玻璃、橡膠或橡膠狀材料、皮、織物/布材料、碳布、木、金屬等。
排除了指示器元件122的區域或體積，覆蓋構件120較佳係相對於諸如光源104及/或諸如太陽等外部環境光所發射者的選定波長為光學性實質不透明。覆蓋構件120可對於入射其上的光賦予一選定顏色，可行的顏色介於從亮色到黑色。覆蓋構件120可為反射性或吸收性(例如實質黑色)。指示器元件122的材料可為類似或顯著不同。例如，其可包含塑膠或玻璃。例如，元件122的充足透射率在所欲的例如可見波長係可能為約70%、75%、80%、85%、90%、95%或再更高。例如，覆蓋構件120可能已藉由黏劑、熱、及/或壓力被層疊至下置層。替代地，覆蓋構件120可能已例如利用螺絲、釘、鉚釘或其他連接元件被可移除地與其附接。
覆蓋構件120與模製層106之間係可具有一數量的其他層，例如膜或其他材料層。
的確，一或多個黏劑層108係可設置於覆蓋構件120與下置層諸如模製層106、或位於其上面對構件120的另一層之間。黏劑108可能已組配為將覆蓋構件120固接至下置層。黏劑108可為光學不透明、半透明或實質地透明。不透明黏劑108可至少在有些地方被施加，而進一步降低鄰近的光學通路、亦即鄰近的凹部116及例如光源104之相關的線或其他形態之間的串擾/洩漏。
設置於模製光引導層106與覆蓋構件120之間之潛在進一步的膜或其他層係可擇地含有選自下列各物組成的群組之至少一元件：光學表面浮雕形式，光學表面浮雕形式結構，光學格柵結構，漫射結構，漫射膜或其他層，列印物，列印文字，列印數字，列印形狀，列印影像，及列印圖形。
模內膜、層疊膜或其他層110可能已設有光學形狀(例如漫射或準直)及/或列印物，如上文所討論。
一潛在充填有空氣或其他氣體材料的間隙112係可能已經設置於該等突件的至少一者及覆蓋構件之間。
可能已經在光學路徑中提供另一膜或概括為層114，其例如併入有漫射光學件及/或列印物，較佳位於間隙112的相對側上並緊鄰於或較靠近於覆蓋構件120及例如其指示器元件122。
在部分實施例中，一數量的其他層諸如一模製層可能亦已設置於膜層102的相對側102B上(未顯示)。例如，這些層可具有隔離、保護、裝飾、光學及/或附接功能。
可能已施加IML(模內標籤)/IMD(模內裝飾)技術，以可擇地確切地對於覆蓋構件120、基材膜102、及/或其另外的膜/層，在結構100內提供嵌入的圖形、顏色等。
可能已經施加例如經由一熱成形程序諸如真空或壓力成形等的三維成形，以將一實質三維形狀、例如一數量的凹部116導入至多層結構的一目標元件，特別是指基材膜層102。通常適當的熱成形溫度(度C)之下限的幾個實際範例係包括：PC 150，PET 70，及ABS 88-120。藉由將空氣機械性壓入模中抑或藉由將一真空吸入模中所獲得之施加在一目標膜上的壓力對於一單層膜構造係可粗略地高於約100 psi，而其對於層疊結構則可粗略地高於約200 psi。較佳將選擇所使用的膜及程序參數，俾使該膜除非所欲否則不會融化。
就模製參數而論，可提供數個其他僅為範例性的準則。當目標膜諸如基材膜102例如為PET、且例如將被注射模製其上的塑膠為PC時，融化的PC的溫度可在常見實例中約為280至320度C，且模溫度約為20至95度C、例如約80度C。較佳將選擇所使用的膜及程序參數，俾使該膜在程序期間除非所欲否則不會融化且保持實質固體。膜將被定位於模中俾使其保持被妥當地固定。熟悉該技藝者將瞭解下列事實：最好的成形及模製參數例如係依據所使用材料及所將建立的結構之目標特徵而定，於是在最佳實例中應該藉由仰賴材料受到熱應力及物理應力諸如例如壓力/真空造成的拉伸時之已知性質及表現，依實例特定地予以選擇。然而，將需要特別小心以藉由妥當地選擇模製、暨成形參數，在模製之前保存電子件及已被設置於基材膜層102上之可能其他的元件。
在不同實施例中，多層結構可能已配置有較佳整體性、例如模製的形貌體，諸如可擇地為孔/插入件設置的轂(例如用於鉚釘或螺絲)及相關聯的基底，以供相對於外部表面及例如寄主裝置來附接、間隔及/或定位該結構。然而，可能已併入有一數量的整體性、較佳模製的形貌體、諸如肋，以增強該結構。
圖3A及3B係描繪根據本發明的一多層結構之另一實施例，或更確切為一工件，處於提供電子件及三維成形之後、但模製之前。
一般而言，就例如所利用的製造及處理技術、所包括的元件/組件、所使用的材料、構成層等而論，本文關於圖1及2的實施例所提供的先前考慮亦完全可適用於圖3A及3B的實施例。因此，如熟悉該技藝者所瞭解，這裡不再非必要地重覆上述考慮，以利閱讀與清晰度。取而代之，下文主要係思考與先前相異之用以呈現圖3A及3B的實施例之形貌體。
可回想在圖1及2的實施例中，透射層106係模製於膜102的第一凹部界定側102A上，俾使例如光源104亦較佳嵌入模製材料中。反之，在圖3A及3B的實施例中，類似或不同的透射性材料306可被可擇地模製於基材膜層102的背、相對側(突件界定側)102B上，俾使其至少部份地覆蓋由基材膜102的三維成形所建立之形式316之相對的突件側。然而，層102的第一側102A及其上的元件諸如光源104、導體跡線119及/或潛在的其他電子件124係可依所欲而以光學性例如實質不透明、可擇地為反射性材料305作重疊模製。
在300，係顯示基材膜層102的第一側102A具有位於其中之明顯的凹部形式316，而在310則以對應的突件形狀顯示相同的膜102之相對、第二側。
並且在所顯示的範例中，凹部316已經在列形態中實質地對準。各凹部316係在其底部容納一光源104。在該解決方案的不同變異中，係可例如具有在含有相關凹部316的基材膜102上所產生之數個可擇地平行列之光源，以與只有單列的所顯示僅供範例性實例構成對比。所繪示的凹部316展現一實質矩形周邊，但亦可能為其他形狀。各凹部316已被分派一專用的單一光源104(或當從其中光源104可在成形前被提供至層102之一製造程序的觀點來檢視構造時，概念上反之亦然)，但在部分其他實施例中，例如就所發射光(例如波長/顏色)而論，至少一凹部316可含有多重之具有相互類似或不同特徵的光源104。
在320的僅範例性橫剖面圖面係描繪一被定位於一凹部316中的光源104如何對準俾使所發射的光經由膜層102的一光學透射性(半透明或透明)元件或部分317進入至層102的第二側102B並在可擇地為模製其上的材料306內傳播，以最終離開所顯示的結構或在虛線區位進入材料的另一層。藉由凹部316，由下方虛線代表之光源104及目標材料、表面或介面之距離係可被最小化，且光源104可被帶領更靠近目標，以例如降低例如沿著相關光學路徑的洩漏及損失。部分317可具有例如圓滑或角度狀諸如矩形周邊，其延伸經過膜102且因此界定其中的一個半透明或透明窗口，供源104所發射的光用。窗口可含有較佳的半透明/透明、典型固體的材料或實質地界定層102中的一通孔。膜層102的剩餘部分可為光學透射性(透明/半透明)抑或不透明。
在部分實施例中，被模製或以其他方式設置於膜層102的第一側102A上、較佳藉此充填住凹部316的至少部分且嵌入光源104之材料305係可擇地為光學透射性(透明或半透明)並組配為連同位於其上的另一材料層來實行光學反射器(材料介面)，其已經考量到由光源104發射的光以將入射光重新導引回往凹部316的底部及例如部分317。
在部分實施例中，一實質不透明層、較佳一膜、墨水、膠帶、其他顏料性材料或一模製層係可設置於基材膜層102的第二側102B上或內，不透明層仍包含半透明/透明部分、諸如被覆蓋於半透明或透明材料中之孔或窗口，其與膜的半透明或透明部分對準，以能夠使光源104所發射的光穿過。
在部分相關實施例中，基材膜層102本身可對於自第二側102B入射其上的光為實質不透明，可擇地為高度吸收性，進一步可擇地對於此光賦予黑色，及/或對於自第一側102A入射其上的光為高度反射性，可擇地藉此對於此光賦予白色。
在322，例如參照一側射擊式LED(在此脈絡中，側係指與寄設膜層102的接觸表面呈實質正交之方向及平面)，粗略地提出一光源104的一實施例可如何在側104B上、及/或其底/頂(翻面)表面104C上含有光學件。為此，光學件可被定位以將源104發射的光傳送到元件317以供穿過膜層102。可指整體性(例如透鏡)及/或分離的或從諸如LED等光源觀點來看所謂次級的光學件之光學件104B、104C係可被定位成藉以接觸到部分317，以能夠在其間作有效的光學耦接。光學件104B、104C及可擇的光源104的其餘部分係可藉此與部分317呈疊置。
關於光源104及相關整體性及/或分離的光學件的一般結構之類似考慮係亦適用於圖1及2的實施例，其中例如一頂發射LED可從相對的底側被附接至基材膜102，俾使光有效地內耦接至重疊模製層106。並且，例如亦可施加一側發射光源、諸如一LED，其中所需要的光學件將所發射的光引導至模製層106中。
圖4係為揭露根據本發明的一製造方法之數個可適用實施例的不同形貌體之流程圖。藉由選擇性採用所顯示的方法，係可產生例如圖1至2及3A至3B的實施例等項目。
在用以製造多層結構的方法開始時，可執行一起動相態402。在起動402期間，可發生所需要的任務諸如材料、組件及工具選擇、獲取、校準及其他組態。必須特別小心令個別元件及材料選擇一起運作並能存活於選定的製造與裝設程序，其當然較佳以程序規格及組件資料頁為基礎、或例如藉由調查及測試所產生的原型予以提前檢查。所使用的設備、諸如模製/IMD(模內裝飾)、層疊、結合、(熱)成形、切割、鑽製及/或列印設備、及其他可因此在此階段攀升至可操作狀態。
在404，係獲得至少一個較佳撓性基材膜或用以容納電子件之其他典型平面性的基材，以建立一基材膜層。如上文所討論的複數個膜及可擇的其他形貌體可在此處被轉換成膜層，例如係指不同的塗覆物。例如係可獲取基材材料的一既製元件、例如塑料膜輥。在部分實施例中，基材膜本身可首先藉由模製或其他方法自所欲的啟始材料在廠內(in-house)產生。選用地，基材膜係被處理。其例如可設有開口、凹口、凹部、切口等，如同上文所想見。
在406，較佳藉由印刷電子件的一或多種技術將例如用以界定導體線、接觸墊(或其他接觸區域)等、用以電性耦接電子組件之一數量的傳導跡線設置於膜上。例如，可利用絲網、噴墨、柔版印刷、凹版印刷、移印(tampo)或偏移微影列印。並且，此處可發生用以培育膜的進一步作用，其例如涉及圖形、視覺指示器等在膜上的列印。在此階段，例如，可進一步例如藉由一數量的元件、諸如遮罩用途的(印刷)塗覆物、膠帶及/或膜來部份地覆蓋基材膜層及可擇地設置其上的電導體。
在408，諸如一數量的光源等電子件係可擇地藉由列印而被配置於基材膜上。既製組件、諸如不同的SMD(光源諸如LED及/或其他形貌體諸如上文所想見的不同積體電路)係可藉由銲料及/或黏劑而被附接至接觸區域。可藉由銲料及/或傳導黏劑來提供在406所提供之電子件與導體之間的電性連接，或例如，諸如電子件的銷針等接觸部分可被壓入基材之仍濕的導體跡線中。替代地或添加地，可施加印刷電子件技術以直接地將諸如OLED等組件的至少部份實際地製造至膜上。項目409係指將預先準備的次總成提供至基材膜上。
為了產生圖1至2及5至6的實施例，可執行項目408B，其係指將光源及/或潛在的相關額外光學件定位於基材膜上，俾使光發射方向遠離基材(例如，利用譬如頂發射LED或其他可適用的光源，實質通往相對的方向)。
為了產生圖3A至3B的實施例，可執行項目408A，其中光源及相關整體性及/或額外光學件的定位係能夠使所發射的光經由對於該光呈至少半透明或透明的一部分而傳送經過基材膜。如前文所討論，例如，可藉由基材膜層中之半透明/透明材料的一窗口來建立該部分。
若是例如利用迴銲來裝設電子件，基材膜層可被傳送經過迴銲爐。
並且，在此階段，基材膜層及可擇的電子導體及設置其上的電子件係可進一步例如藉由一數量的(遮罩)元件、諸如塗覆物、膠帶及/或膜而被部份地覆蓋。
在410，例如，基材膜層係利用熱成形諸如壓力或吸取成形而被三維成形。較佳地，至少對於光源形成所需的凹部。含有可熱成形材料之基材膜層可進一步概括被定形以更良好地配合目標環境或寄主表面/裝置及相關形狀。在成形之後，基材膜層可概括展現例如一彎曲形狀。添加地或替代地，若是多層堆積體被設計成可存活於此處理，成形係可發生於模製之後。至少部分成形亦可發生於光源及潛在其他電子件設置於基材膜層上之後，然而其導致電子件的後續三維組裝。為此，在許多實施例中，較佳係在成形之前提供光源及可能的其他電子件。
為了防止在成形期間對於光源及/或其他電子件導入損害，其主要目的可能為光學性，且利於該結構最後定位至一寄主表面，如前文所討論，例如已考量到基材，係可進行例如電腦輔助建模(CAD)或模型建造及相關的三維表面應變測量。建模(modeling)可併入有參數，已經考量應變、力、維度、熱及/或應力分析，暨可能的失誤、諸如由一實質扁平基材膜層成形為一實質三維對偶部份(counterpart)所造成之膜的斷裂。建模可包含結構的應力分析。
較佳地，光源及/或其他電子件可隨後在成形期間或之後被定位至沒有過度應力的區位，以防止源/電子件的相關破壞。一般而言，這可包括根據表面的形狀來放置一元件，其被附接在之上，俾使膜的表面區域之變形，相對於抵住膜的該表面區域之元件的表面區域而言係為充分夠小。更確切地，例如，相對於面對元件表面突部之膜表面的曲率量值係可被最小化，該曲率由膜的三維成形所造成。參照被組配為用以容納光源之凹部的成形，例如接觸到相關聯光源之各凹部的底部係可維持相對地平面性，以例如避免對於具有一平面性接觸表面的經附接光源造成應力。一般而言，諸如基材膜層及光源兩者之接觸表面的曲率等形狀係可因此保持約為相同，以避免源所受的額外應力。
在412，至少一熱塑性層係模製在基材膜層上。依據如前文所想見的實施例而定，第一側及基材膜的相關聯表面(光源的側)可被重疊模製。添加地或替代地，相對、第二側及相關聯表面亦可以適當材料被重疊模製。在實行中，可使用設有光源及可擇的其他電子件之基材膜層作為一注射模製程序中的一插入件。選用地，在部分實施例中，另一膜或概括元件係可設置作為模中的另一相對插入件，例如參照圖5及6的實施例。該另一膜可能已設有安裝及/或列印的元件，諸如導體、電極及/或組件。潛在適用的模製參數已在前文作討論。
在414，依據實施例而定，可擇地透過層疊及/或模製將一數量的其他層(例如黏劑層、光學/漫射膜等)提供予所獲得的結構。亦可在項目416後續添加地或替代地提供這些層。
在416，可特別參照圖1至2及5至6的實施例而設有一覆蓋構件，其中利用一包含較佳長形指示器元件之覆蓋構件(圖1至2)。例如，可施加仰賴熱、黏劑及/或壓力之適當的層疊技術。
關於所獲得的經堆積結構之所產生的整體厚度，鑒於製造及後續使用，其係重度地依據提供所需要強度之所使用材料及相關最小材料厚度而定。必須基於逐一實例來考慮這些態樣。例如，結構的整體厚度可為約1或數公釐，但顯著更厚或更薄的實施例亦為可行。
然而，可執行一數量的後處理任務。可發生定形/切割。其他元件及/或層可被提供至所獲得的多層結構。例如，結構可被附接至一外部寄主表面或裝置或被包括在其中。
在418，方法執行係結束。
圖5至6描繪根據本發明的一多層結構之其他實施例500、600。
先前實施例中已於前文提出之例如關於材料選擇、所包括的元件、處理及製造方法之不同考慮、暨關於結構的光學性質係亦概括適用於此處。
再次，設有包括一數量的光源104及例如印刷導體等電子件之基材膜102係可擇地更概括地被三維成形，並至少藉以建立一數量的凹部516以供容納光源104(例如每個凹部516有一個或多重的源104、諸如LED)。然後，膜102係與用於充填第一膜102與可擇的第二膜502之間的空間之材料106作重疊模製，並以面對環境及例如一駐留其中的使用者之一或多個頂(覆蓋)元件504、606作補充。
在模製材料106或第二膜502及一上元件504、606之間，係可留置有一氣體容積諸如一空氣間隙。
形貌體504係指一光學元件諸如漫射元件，其可原始為一分離的漫射器/元件，例如一件的膜，其隨後裝設於多層結構500、600中，或者例如，其可藉由漫射性列印及/或表面浮雕形式從稍後所描述的較大元件606之一部分被建立。
模製材料106及可擇的第二膜502可能已經例如分別例如透過模製及成形而作組配，藉以建立一光學元件506諸如一透鏡，以供將所傳輸光的分佈予以收斂、發散(分散)或作其他最適化。例如，可藉此增高入射在元件504上的光之均勻度。
在部分實施例中，一氣體體積諸如空氣間隙係可留置於模製材料106/第二膜502及上方元件504、606之間的凹部516中，如圖所示。
藉由光學元件506的整合，由於元件506可能已有效地降低例如對於相鄰結構之不欲有的光洩漏，例如，膜102之凹入部分的厚度、及因此所顯示的整體多層總成之材料厚度係可保持合理，原本將透過增大凹部516深度另予實行，因此亦至少局部地增添整體材料厚度。
頂元件606係可指一經層疊的視覺前部分、諸如一頁，其較佳至少在有些地方為至少半透明，以能夠讓光源104所發射的光穿過至環境。元件606可包括例如一數量的較佳加成性列印之裝飾、圖形、圖像、或其他半透明或透明光學形貌體以被下方光源104照射以產生一相關的致光效應。
項目508係指例如用於感測、較佳碰觸感測或「碰觸偵測」目的之至少一電極，其可擇地由加成性列印的傳導材料諸如傳導墨水所成形。例如，可因此利用電極508作電容性感測。電極508可設置於第二膜502中，例如位於其任一表面(外部、內部)上，或嵌入其中。替代地，電極508可設置於模製層106的(頂)面上，或元件606處。為此，元件508可有利地設置成較靠近元件606或膜502的外表面上之一預定碰觸區域(碰觸表面)，以增高偵測敏感度且亦藉此增大偵測範圍。
在較佳實施例中，可選擇電極508的區位俾使電極508與碰觸表面之間沒有空氣間隙或概括氣體體積(諸如在模製材料106及可能的第二膜502上方於凹部516的區位處所潛在地建立者)，以降低相關聯的效能問題。為此，電極508可更佳地設置成鄰近於或更遠離於此空氣間隙，如圖所示。在部分實施例中，至少一電極可被添加地或替代地配置至第一膜102。電極508可被電性或電磁性耦接至在結構500、600中所包括或位於其外部之控制電子件。
本發明的範圍係由附帶的申請專利範圍連同其均等物所決定。熟悉該技藝者將瞭解下列事實：所揭露的實施例僅以繪示目的被建構，並可易於製備出應用許多上述原理的其他配置以最良好地適應各潛在的使用情境。
在例如參照圖1至2、3A至3B及5至6的上述實施例之本發明的部分實施例中，並非單一光源，複數個光源104、諸如LED係可被定位於一凹部116、316、516內，如此可例如利於自其產生及外耦接一所欲的光圖案。
在部分實施例中，除了一或多個長形凹部116外，可為更局部化或例如圓滑/圓頂狀概括形狀而不是較溝槽狀長形凹部116之至少一凹部316、506係可設有並組配有位於其中的一或多個光源104、諸如LED。
在部分實施例中，一或多個光源104諸如LED係可組配、諸如定位、安裝或製造(例如藉由印刷電子件技術作列印)在基材102的一凹部316、516內，藉以相對於一參考物諸如凹部底部(由其界定的一平面)保持歪斜(slanted)/偏斜(tilted)/傾斜(inclined)及/或其他的特殊對準(例如旋轉)，或確切地例如為窗口界定部分317，及/或凹部316、516上的元件，諸如材料層305的表面，基材102(基材位準)，膜502，其他頂或上元件504、606，或例如光學元件506。例如，儘管為偏斜(tilting)及/或其他特殊對準，光源104因此仍可站在基材102上並位居凹部底部及/或側壁。
關於上述及其他實施例中的任一者，該一或多個光源104、諸如LED係可例如透過定位或直接製造而被組配為譬如相對於凹部底部的中心及/或對應於一諸如部分317等選定形貌體的區位呈偏離中心或偏離位置。在部分實施例中，此偏離位置或偏離中心係可能能夠或促進光源104相對於參考物及/或例如所欲的致光圖案達成歪斜/偏斜式對準。
例如，參照圖面320，光源104被顯示成組配為實質地位於凹部316底部，實質地位於中心且對應於部分317的區位。取而代之，一或多個光源104D可已替代地偏離定位，例如來到或至少朝向凹部316的側邊，以使其相對於一參考物諸如部分317(及/或凹部底部的中心)呈偏離中心及/或偏斜(例如，若結果變成如圖示般至少部份地站在凹部壁上)，而利於例如潛在地朝向其/通過其之所欲的致光效應。
可概括利用上述組態來調整、諸如加長或另行調動例如相關聯的致光及/或空間性質，諸如光源104、或特別例如是其光發射部分以及其他元件、可擇地窗口界定部分317之間的距離。替代地或添加地，多重光源104、或特別是例如其光發射部分係可藉由此等組態更有效地作配合及調整，以指向所欲方向、諸如其他元件。
熟悉者將易於瞭解例如用以選擇性組合上述實施例的各種不同可能性。例如，關於至少部分光源，圖1至2的實施例中可從圖3A至3B或5至6的實施例採用對於各單一光源提供一專用凹部之原理。為此，在實施例之間可分別採用諸如突件、覆蓋構件及指示器元件等其他相關元件的形狀及維度。對應地，如同圖1至2的實施例中現今所提供，各容納有數個光源之長形凹部係可單獨地或與單一光源容納凹部一起而連同圖3A至3B或5至6的實施例作利用。
再度參照圖5至6的實施例，其中提供一用於碰觸感測目的之電傳導區域，類似的觸敏性區域亦可由熟悉該技藝者彈性併入至其他實施例中，諸如上文所描述的圖1至2或3至4者。
100‧‧‧多層結構的實施例
102‧‧‧三維形狀基材膜層/基材
102A‧‧‧基材膜層102的第一側/第一凹部界定側
102B‧‧‧基材膜層102的背相對側/基材膜層102的第二側
104,104D‧‧‧光源
104B‧‧‧側/光學件
104C‧‧‧底/頂(翻面)表面/光學件
106‧‧‧模製材料/材料層/重疊模製層
106a‧‧‧長形突件
108‧‧‧黏劑層
112‧‧‧間隙
114‧‧‧層
116,316,516‧‧‧凹部
116b‧‧‧谷
119‧‧‧導體跡線
120‧‧‧覆蓋構件
122‧‧‧長形指示器元件
124‧‧‧感測電子件
200‧‧‧軸測橫剖視圖
222‧‧‧角α
305‧‧‧實質不透明可擇的反射性材料/材料層
306‧‧‧透射性材料
317‧‧‧光學透射性(半透明或透明)元件或部分/窗口界定部分
320‧‧‧範例性橫剖面圖面
402,404,406,408,408A,408B.409,410,412,414,416,418‧‧‧項目
500,600‧‧‧實施例/多層結構
502‧‧‧第二膜
504,606‧‧‧頂(覆蓋)元件/上元件
506‧‧‧光學元件
508‧‧‧電極
606‧‧‧較大元件
接下來將參照附圖更詳細地描述本發明，其中： 圖1係繪示根據本發明的一多層結構之一實施例，其中一模製層及設置其上潛在的其他層係從一切離部分被移除，為求清楚及說明因素，亦省略一覆蓋構件； 圖2係為圖1的實施例之軸測橫剖視圖； 圖3A及3B描繪根據本發明的一多層結構之另一實施例、或更確切地實質為一工件，處於提供電子件及成形之後、但模製之前； 圖4係為揭露根據本發明的一製造方法之數個可適用實施例的不同形貌體之流程圖； 圖5及6描繪根據本發明的一多層結構之進一步實施例。

Claims (28)

  1. 較佳整體性光發射多層結構，其包含： 一實質不透明覆蓋構件，其具有延伸經過該覆蓋構件之一數量的長形指示器元件，該覆蓋構件具有一朝向環境之外面及朝向該結構的內部之實質相對的內面，各長形指示器元件具有一周邊，該周邊界定該覆蓋構件中之一對應的指示器形狀，可擇地為實質上一條帶，該指示器元件包含至少光學半透明、可擇地為透明的材料，以傳輸入射其上的光並能夠使背光抵達該內面以經由該外面離開， 至少一膜的一撓性基材膜層，呈三維形狀，較佳熱成形，以界定與該覆蓋構件之該數量的指示器元件呈實質對準之一數量的長形凹部， 該膜層在所成形的凹部各者中係寄設有置設其上之複數個實質對準的光源，較佳為LED，其沿著該凹部長度散佈並組配為將光可擇地經由整體性或分離的光學件實質地朝向該覆蓋構件發射，及 一熱塑性光學透射性光引導材料層，其在該膜層與該覆蓋層之間模製至該膜層上，藉以嵌入該等複數個光源同時界定與該等凹部及該等指示器元件呈對準之複數個長形突件，該等突件的各者係組配為將由該膜層的對應凹部之下置光源所發射的光朝向該覆蓋構件傳送，實質地支撐由該等突件的側壁與較佳為空氣或其他氣體材料的鄰近材料之間的一介面所致能之其內以全內反射為基礎的光傳播。
  2. 如請求項1之結構，該膜層係包含被連接至該等複數個光源之一數量的電傳導跡線，該等跡線較佳藉由印刷電子件技術被加成性列印於其上。
  3. 如請求項2之結構，其中該膜層在一用以容納該等跡線及可擇地該等光源的基底層上包含一遮罩、較佳不透明或半透明、可擇地為暗色諸如實質黑色層，可擇地為膜或膠帶，以阻絕或至少阻礙該等跡線不被外部觀看。
  4. 如請求項1至3中任一項之結構，其中該模製的光引導層係界定在相對於至少一凹部的橫向方向所取之一實質w形橫剖面，對準的光源，以及長形突件，該突件係界定該橫剖面的中脊。
  5. 如請求項1至4中任一項之結構，其中該三維形狀膜層的至少一長形凹部係界定一實質梯形、較佳等腰或三等邊橫剖面形狀，其具有一較短基底以容納該等光源且消除一較長基底，進一步較佳具有鈍角邊緣。
  6. 如請求項5之結構，其中該等用以界定其腳之梯形形狀的側邊係在該凹部底部相對於該膜層的表面法向建立約45度、可擇地為圓滑的角。
  7. 如請求項1至6中任一項之結構，其中至少一長形突件以及在該膜層的一凹部上由該模製層所建立的二個側壁係界定較佳相互對稱的谷，在該等側壁各者與駐留其間的該長形突件之間，該等谷含有該鄰近材料。
  8. 如請求項1至7中任一項之結構，其進一步包含該模製的光引導層與該覆蓋構件之間的黏劑層。
  9. 如請求項1至8中任一項之結構，其進一步包含該模製的光引導層與該覆蓋構件之間之一或多個光學功能性、可擇地為漫射性膜或其他層，其中該等膜或其他層的至少一者係可擇地含有選自下列各物組成的群組之至少一元件：光學表面浮雕形式，光學表面浮雕形式結構，光學格柵結構，列印物，列印文字，列印數字，列印形狀，列印影像，及列印圖形。
  10. 如請求項1至9中任一項之結構，其在該等突件的至少一者與該覆蓋構件之間包含空氣或其他氣體材料的一間隙，可擇地與該鄰近材料屬於一共同體積。
  11. 如請求項1至10中任一項之結構，其中該基材膜層的至少一凹部界定部分係為高度反射性、可擇地為漫射性並進一步可擇地對於入射其上的光賦予白色。
  12. 如請求項1至11中任一項之結構，其中位於該等凹部外部之該基材膜層的至少一部分係為實質不透明且可擇地為高度吸收性，進一步可擇地對於入射其上的光賦予暗色諸如黑色。
  13. 如請求項1至12中任一項之結構，其中該撓性基材膜層係界定至少一實質非長形凹部，其中寄設有一數量的可擇偏斜光源。
  14. 一種用以製造一光發射多層結構之方法，其包含： 獲得至少一膜的一撓性基材膜層， 較佳透過利用諸如絲網印刷等印刷電子件技術將一數量的電傳導跡線提供至該基材層，以建立一預定電路設計， 組配該基材層上的複數個光源、較佳為LED，成為在一數量的列中實質地對準，連接至由該等跡線所建立的電路設計， 較佳經由熱成形來三維定形該基材層，藉以對於各該列光源界定一長形凹部，對應列係位居其底部， 將一熱塑性光學透射性光引導材料層模製至該膜層上，以嵌入位居該等長形凹部中之該等複數列中的該等複數個光源，且較佳地，該電路設計的至少部份由該等跡線所界定，其中該光引導層進一步在各凹部及該凹部中之相關列的光源上界定一自該基材層及該相關列的光源延伸遠離之光引導、光學透射性突件，及 較佳透過層疊使一實質不透明覆蓋構件在該模製的光引導層上設有延伸經過該覆蓋構件之一數量的長形指示器元件，該覆蓋構件係具有一朝向環境之外面及朝向該結構的內部之實質相對的內面，該結構係包括具有該等突件之該經模製的光引導層及具有該等複數個光源的下置膜層， 其中該數量的指示器元件、光源列及突件係相互對準藉以能夠從各光源、經由該重疊的光引導層及其一突件使光傳播至該數量的一仍重疊指示器元件、及通過其的環境中。
  15. 如請求項14之方法，其進一步包含選自下列各物組成的群組之至少一處理元件：提供一漫射層諸如該覆蓋構件與該光引導層之間的漫射膜，提供該覆蓋構件與該光引導層之間的黏劑層，建立該光引導層上的一光學功能性表面浮雕結構，在該等兩者之間該覆蓋構件及/或一額外膜上的內面，列印該基材膜、覆蓋構件、光引導層及/或一被包括在該結構中的額外膜上之圖形及/或顏色，及透過該結構中的模內裝飾提供裝飾膜。
  16. 較佳整體性光發射多層結構，其包含： 至少一膜的一撓性基材膜層，其呈三維形狀、較佳熱成形，以在其一第一側上界定一數量、較佳複數個經對準的凹部， 該膜層在各該等所成形凹部中的第一側上係寄設有至少一置設其上的光源、較佳為LED，其係組配為將光發射經過該膜層至其一第二相對側，其中該膜層係在各該凹部中含有至少一部分與該光源之該光透射性、可擇地為整體性及/或分離的光學件呈接觸且延伸經過該膜層，該至少部分係為光學性至少半透明、較佳實質透明，及 一熱塑性、可擇地為實質不透明層，其模製至該膜層的第一側上，該模製層較佳係實質地嵌入該等光源。
  17. 如請求項16之結構，其包含一實質不透明層，較佳為一膜，墨水，膠帶，其他顏料性材料或一模製層，位於該膜層的第二側上或內，該不透明層包含與該膜的半透明或透明部分對準之半透明或透明材料，以能夠使該等光源所發射的光穿過。
  18. 如請求項16至17中任一項之結構，其中該膜層對於來自該第二側之入射其上的光為實質不透明，可擇地為高度吸收性，可擇地對於此光賦予黑色，及/或對於從第一側入射其上的光為高度反射性，可擇地藉此對於此光賦予白色。
  19. 如請求項16至18中任一項之結構，其中該等凹部的至少一者含有複數個光源。
  20. 如請求項16至18中任一項之結構，其中該等凹部的至少一者含有至少一偏斜的光源。
  21. 一種用以製造一光發射多層結構之方法，其包含： 獲得至少一膜的一撓性基材膜層，其中該膜層係至少在有些地方為光學半透明或實質透明， 較佳可擇地透過利用諸如絲網印刷等印刷電子件技術將一數量的電傳導跡線提供至該基材層，以建立一預定電路設計， 組配該基材層的一第一側上之一數量的、較佳複數個光源，較佳LED，成為可擇地實質在至少一列中呈對準並較佳連接至由該等跡線所建立的電路設計，其中各光源之可擇地為整體性及/或分離的光學件係進一步對準，藉以在一其中該膜層為光學性至少半透明、較佳實質透明的位置接觸該膜層， 較佳透過熱成形來三維定形該基材層，藉以對於該數量的各光源界定供該對應光源位居其底部之可擇的專用凹部，及 將一熱塑性、可擇地為不透明材料層模製至該膜層的第一側上，以較佳嵌入位居該等凹部中之該數量的光源，以及進一步較佳地由該等跡線所界定之該電路設計的至少部份。
  22. 如請求項21之方法，其進一步包含該基材膜層的一第二相對側上之另一可擇地為模製、列印或層疊材料層，該另一材料層較佳在其中由該等複數個光源所發射的光穿透該膜層之區位處含有半透明、較佳實質透明材料的至少部分。
  23. 較佳整體性光發射多層結構，其包含： 至少一膜的一撓性第一基材膜層，其呈三維形狀、較佳熱成形，以在其一第一側上界定一數量的、較佳複數個凹部，該等凹部可擇地具有鈍角邊緣，其中該膜層係為光學不透明或透射性，可擇地為半透明或透明， 一包含一或多個材料層之覆蓋件，其具有一朝向環境之外面及朝向該結構的內部之實質相對的內面，該結構係包括該數量的凹部，該覆蓋件包含該光學透射性、較佳至少在有些地方為漫射性材料的至少一部分，其延伸經過該層且可擇地進一步包含實質不透明材料，該覆蓋層可擇地界定一指示器元件及/或一圖形形狀諸如一識別標誌、符號或圖像以經由該內面被照射， 該膜層在該等凹部的各者中係寄設有至少一置設其上的光源、較佳為LED，其係組配為發射光以在該結構內傳播朝向該覆蓋件的內面且予以經過朝向該環境，及 一中間熱塑性、光學透射性、可擇地為半透明或實質透明層，其模製至該膜層上，該模製層實質地嵌入該數量的凹部之光源。
  24. 如請求項23之結構，其中包含光學透射性、可擇地為半透明或透明材料且設置於與該第一基材膜層呈相對之該模製的熱塑層的該面上之可擇的第二膜層及該模製的熱塑層係界定至少一光學元件、可擇地為一透鏡，以供控制、諸如發散在該源與該覆蓋層之間的光學路徑中由被定位於該數量凹部的一凹部中之一光源所發射的光。
  25. 如請求項23至24中任一項之結構，其包含至少一個較佳加成性列印的電極，以供感測、可擇地碰觸感測目的之用，該至少一電極較佳位居該覆蓋件處，模製的熱塑層或兩者之間的第二膜層，該至少一電極係被可擇地電性或電磁性連接至第一膜層。
  26. 如請求項23至25中任一項之結構，其中該等凹部的至少一者係寄設有複數個光源。
  27. 如請求項23至26中任一項之結構，其中該等凹部的至少一者係含有至少一偏斜光源。
  28. 一種用以製造一光發射多層結構之方法，其包含： 獲得至少一膜的一撓性基材膜層， 較佳可擇地透過利用諸如絲網印刷等印刷電子件技術將一數量的電傳導跡線提供至該基材層，以建立一預定電路設計， 組配該基材層的一第一側上之一數量的、可擇地為複數個光源，諸如LED，較佳連接至由該等跡線所建立的電路設計， 較佳透過熱成形來三維定形該基材層，藉以對於該數量的各光源可擇地界定一供該對應光源位居其底部之專用凹部， 將一熱塑性光學透射性層、諸如半透明或實質透明材料層模製至該膜層的第一側上，以較佳嵌入位居該等凹部中之該數量的光源，以及進一步較佳地由該等跡線所界定之該電路設計的至少部份，及 將一包含一或多個材料層的覆蓋件層疊至該模製層及其上的可擇光學透射性第二膜上，該覆蓋件具有一朝向環境之外面及朝向該結構的內部之實質相對的內面，該結構係包括該等凹部，該覆蓋件包含光學透射性、較佳至少在有些地方為漫射性材料之至少一部分，其延伸經過該層且將環境光學性耦接至該等光源，且可擇地進一步包含實質不透明材料，該覆蓋層可擇地界定一指示器元件及/或一圖形形狀諸如一識別標誌、符號或圖像以經由該內面被該數量的光源所照射。
TW106141655A 2016-11-30 2017-11-29 發光結構及相關製造方法 TW201828787A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662427897P 2016-11-30 2016-11-30
US62/427,897 2016-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201828787A true TW201828787A (zh) 2018-08-01

Family

ID=62190699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106141655A TW201828787A (zh) 2016-11-30 2017-11-29 發光結構及相關製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10408391B2 (zh)
EP (1) EP3549412B1 (zh)
JP (1) JP7129975B2 (zh)
KR (1) KR102604257B1 (zh)
CN (1) CN110178450B (zh)
TW (1) TW201828787A (zh)
WO (1) WO2018100243A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI843555B (zh) 2018-08-27 2024-05-21 芬蘭商塔科托科技有限公司 電節點、用於製造電節點、電節點條、或電節點片的方法、及包括節點的多層結構

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3052594B1 (fr) 2016-06-10 2018-11-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif a piste electriquement conductrice et procede de fabrication du dispositif
FR3061800B1 (fr) * 2017-01-12 2019-05-31 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif comprenant un substrat apte a etre thermoforme sur lequel est agence un organe electriquement conducteur
US11665830B2 (en) 2017-06-28 2023-05-30 Honda Motor Co., Ltd. Method of making smart functional leather
US10682952B2 (en) 2017-06-28 2020-06-16 Honda Motor Co., Ltd. Embossed smart functional premium natural leather
US10732743B2 (en) * 2017-07-18 2020-08-04 Apple Inc. Concealable input region for an electronic device having microperforations
US10768358B2 (en) 2017-08-17 2020-09-08 Dura Operating, Llc Printed film with mounted light emitting diodes encapsulated in light guide
US10715140B2 (en) 2017-11-30 2020-07-14 Dura Operating, Llc Laminated light guide and electrical component carrier
US10688916B2 (en) 2018-05-10 2020-06-23 Dura Operating, Llc Multiple resin over-mold for printed circuit board electronics and light guide
US10939544B2 (en) 2018-05-10 2021-03-02 Dura Operating, Llc Multiple resin over-mold for printed circuit board electronics and light guide
US20190353321A1 (en) * 2018-05-15 2019-11-21 GM Global Technology Operations LLC Light guide with molded in graphic
US10788615B2 (en) * 2018-08-22 2020-09-29 Dura Operating, Llc Light guide with preformed reflector panel
US10656323B1 (en) * 2018-08-22 2020-05-19 Dura Operating, Llc Preformed light guide with pockets for light emitting diodes mounted to a printed circuit board
US10705290B2 (en) * 2018-08-22 2020-07-07 Dura Operating, Llc Light guide plate providing protection for electronics components of a printed circuit board
US10838130B2 (en) * 2018-08-22 2020-11-17 Dura Operating, Llc Light guide with light reflector
US10194526B1 (en) * 2018-08-27 2019-01-29 Tactotek Oy Electrical node, method for manufacturing an electrical node, electrical node strip or sheet, and multilayer structure comprising the node
US10225932B1 (en) * 2018-08-27 2019-03-05 Tactotek Oy Interfacing arrangement, method for manufacturing an interfacing arrangement, and multilayer structure hosting an interfacing arrangement
US10288800B1 (en) * 2018-12-08 2019-05-14 Tactotek Oy Multilayer structure with embedded light source and light-guiding features and related method of manufacture
US11751337B2 (en) 2019-04-26 2023-09-05 Honda Motor Co., Ltd. Wireless power of in-mold electronics and the application within a vehicle
US11528802B2 (en) * 2019-12-23 2022-12-13 Tactotek Oy Integrated functional multilayer structure and method of manufacture therefor
US11325283B2 (en) * 2020-03-17 2022-05-10 GM Global Technology Operations LLC Injected LED light assembly
US10849235B1 (en) * 2020-05-20 2020-11-24 Tactotek Oy Method of manufacture of a structure and structure
EP3914051A1 (en) 2020-05-21 2021-11-24 Fundación Tecnalia Research & Innovation Method for manufacturing an electronic assembly on a 3d part
US11867373B2 (en) * 2020-06-03 2024-01-09 Lumileds Llc Bendable lighting device
EP4162198A1 (en) * 2020-06-03 2023-04-12 Lumileds LLC Optically embedded flexible filament
US11175438B1 (en) * 2021-05-17 2021-11-16 Tactotek Oy Optoelectronically functional multilayer structure having embedded light-defining segments and related manufacturing method
DE102021003615A1 (de) 2021-07-13 2023-01-19 Mercedes-Benz Group AG Beleuchtetes Bauteil für ein Fahrzeug
KR102394587B1 (ko) * 2021-07-19 2022-05-06 인탑스 주식회사 다중 ime 구조 및 그 제조 방법
US20230056752A1 (en) * 2021-08-19 2023-02-23 Magna Rohinni Automotive, LLC Flexible led display
EP4192201A1 (en) * 2021-12-06 2023-06-07 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno 3d-shaped module with integrated devices and method
CN117469611B (zh) * 2023-12-28 2024-03-19 深圳市天成照明有限公司 灯珠支架和灯珠

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06112536A (ja) * 1992-09-30 1994-04-22 Toshiba Lighting & Technol Corp 光源装置およびその製造方法
JPH06314858A (ja) * 1993-04-30 1994-11-08 Toshiba Lighting & Technol Corp 配線基板、発光ダイオードアレイ、照明装置および指針
JP3829270B2 (ja) * 2000-02-08 2006-10-04 ミネベア株式会社 面状照明装置
JP4067801B2 (ja) * 2001-09-18 2008-03-26 松下電器産業株式会社 照明装置
CN100547282C (zh) 2002-04-25 2009-10-07 林原 可挠性发光体装置及其制造方法
US7800121B2 (en) 2002-08-30 2010-09-21 Lumination Llc Light emitting diode component
CN100356591C (zh) 2002-11-05 2007-12-19 松下电器产业株式会社 发光二极管
DE10331075B4 (de) 2003-07-09 2009-02-26 Diehl Aerospace Gmbh Leuchtelement mit einem Leuchtmittel
US20060124953A1 (en) 2004-12-14 2006-06-15 Negley Gerald H Semiconductor light emitting device mounting substrates and packages including cavities and cover plates, and methods of packaging same
JP2007005091A (ja) 2005-06-22 2007-01-11 Mitsubishi Rayon Co Ltd 線状発光素子アレイ
KR100784057B1 (ko) 2005-06-24 2007-12-10 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조 방법
FR2895781B1 (fr) 2005-12-29 2014-10-10 Saint Gobain Structure lumineuse comportant au moins une diode electroluminescente, sa fabrication et ses applications
EP1996860A2 (en) 2006-01-31 2008-12-03 3M Innovative Properties Company Led illumination assembly with compliant foil construction
US8052303B2 (en) 2006-09-12 2011-11-08 Huizhou Light Engine Ltd. Integrally formed single piece light emitting diode light wire and uses thereof
TW200823558A (en) 2006-11-23 2008-06-01 Lite On Technology Corp Light source unit and backlight module with the light source unit
US8033684B2 (en) 2007-08-31 2011-10-11 The Boeing Company Starry sky lighting panels
WO2010001604A1 (ja) * 2008-07-01 2010-01-07 ハリソン東芝ライティング株式会社 照明装置
JP5499325B2 (ja) * 2009-06-01 2014-05-21 東芝ライテック株式会社 発光モジュールおよび照明装置
KR101081069B1 (ko) * 2009-12-21 2011-11-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그를 이용한 라이트 유닛
JP2011155060A (ja) 2010-01-26 2011-08-11 Citizen Holdings Co Ltd 発光デバイス
CN102201524A (zh) * 2010-03-24 2011-09-28 旭硝子株式会社 发光元件用基板及发光装置
EP2506301A2 (en) 2011-03-31 2012-10-03 Yamaichi Electronics Co., Ltd. Luminous-body flexible board and luminous device
KR20120131955A (ko) * 2011-05-27 2012-12-05 삼성전자주식회사 발광장치
JP5748082B2 (ja) * 2011-10-18 2015-07-15 フィッシャー テクノロジー ピーティーイー． リミテッド 成形方法
JP2013093379A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Shin Etsu Polymer Co Ltd Ｌｅｄ照明部材
US8878438B2 (en) * 2011-11-04 2014-11-04 Ford Global Technologies, Llc Lamp and proximity switch assembly and method
TWI523038B (zh) * 2012-05-04 2016-02-21 Elite Optoelectronic Co Ltd A flexible transparent display structure and method for forming a light emitting diode
JP6029170B2 (ja) * 2012-10-23 2016-11-24 スタンレー電気株式会社 装飾パネル
EP2765570A1 (de) * 2013-02-06 2014-08-13 Weidmann Plastics Technology AG Beleuchtbares Anzeigeelement sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Anzeigeelements
US9111464B2 (en) 2013-06-18 2015-08-18 LuxVue Technology Corporation LED display with wavelength conversion layer
US9335034B2 (en) * 2013-09-27 2016-05-10 Osram Sylvania Inc Flexible circuit board for electronic applications, light source containing same, and method of making
WO2015068344A1 (ja) * 2013-11-07 2015-05-14 東芝ホクト電子株式会社 発光装置
JP2015095571A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置、発光モジュール、照明器具及びランプ
WO2015072696A1 (ko) 2013-11-12 2015-05-21 주식회사 피치텍 Ｌｅｄ 패드, ｌｅｄ 패드 제조 방법 및 ｌｅｄ 패드를 포함하는 개인용 치료기
KR101575653B1 (ko) 2013-11-27 2015-12-08 주식회사 루멘스 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제작 방법
DE102014104423B4 (de) 2014-03-28 2016-01-14 Döllken-Weimar Gmbh LED-Band und Verfahren zur Herstellung eines LED-Bandes
US20180038578A1 (en) * 2015-02-24 2018-02-08 Teddykorea Co., Ltd. Flexible lighting panel
US10091887B2 (en) 2015-04-02 2018-10-02 Tactotek Oy Multi-material structure with embedded electronics

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI843555B (zh) 2018-08-27 2024-05-21 芬蘭商塔科托科技有限公司 電節點、用於製造電節點、電節點條、或電節點片的方法、及包括節點的多層結構

Also Published As

Publication number Publication date
CN110178450A (zh) 2019-08-27
KR102604257B1 (ko) 2023-11-20
WO2018100243A2 (en) 2018-06-07
EP3549412A4 (en) 2020-07-15
WO2018100243A3 (en) 2018-07-26
US20180149321A1 (en) 2018-05-31
EP3549412B1 (en) 2022-10-05
US10408391B2 (en) 2019-09-10
JP2020507178A (ja) 2020-03-05
EP3549412A2 (en) 2019-10-09
KR20190091310A (ko) 2019-08-05
JP7129975B2 (ja) 2022-09-02
CN110178450B (zh) 2022-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201828787A (zh) 發光結構及相關製造方法
JP7253022B2 (ja) 埋め込まれた面光源を有する照明多層構造体
JP7324335B2 (ja) 埋め込まれた多層電子機器を有する多層構造体
TWI743612B (zh) 具有嵌入式光源及光導特徵的多層結構及相關製造方法
JP7123223B2 (ja) 埋め込まれた光源を有する照明多層構造体
US10561019B2 (en) Ecological multilayer structure for hosting electronics and related method of manufacture
JP2020532132A (ja) 電子機器をホストするための多層構造体及び関連する製造方法
TW202400932A (zh) 含有光學手段功能之整合式多層結構及相關製造方法
TW202416504A (zh) 光學功能性多層結構及相關製造方法
TW202415888A (zh) 適用於大面積照明的光學功能多層結構及其相關製造方法