TWI739234B - 彎曲功能膜結構及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種功能膜結構及其製造方法。該功能膜結構具有配置在一膜基材上的一感測鍵，並且可以通過熱成型程序，諸如真空深拉或高壓成型來形成，以成型為一三維形狀。該功能膜結構較佳為具有可撓性，且較佳具有透明和發光區域。

Description

彎曲功能膜結構及其製造方法
本發明係有關一種具有一感測單元的一3D形狀功能膜結構及其製造方法。
目前結構電子、模內電子和三維(3D)整合電子領域的箔表面通常設有功能。該功能箔被製成一種3D形式或在一種薄膜嵌入射出成型程序(FIM)中的背射成型，而實現機械穩定。例如歐洲計劃TERASEL1，其中實現了多個FIM展示器，例如將LED 3D整合在3D塑料拱頂上或整合LED具有均勻照明凹槽的面板。此外，市場上尚有背射成型的LED顯示器，或者一發光的可撓性手環，其中首先使用自動組裝機將LED設置在可拉伸的基板上，然後稍微變形。接著使用卷對卷方法(R2R)在射出成型程序中進行鑄造和穩定化。塔圖泰克(Taktotek)公司及塑膠電子(Plastic Electronic)公司致力於生產智能3D整合電子產品，兩家公司都推出了智能表面，例如用於操作家電、電子產品、汽車內裝和可穿戴設備。各種電容式開關和滑動調節器都整合在平面薄膜基材上，然後變形並使用射出成型使其穩定。
然而現有技術中並沒有公開過壓力或溫度敏感鍵被製成3D形狀的結構。
因此，本發明目的在於提供一種結構，在該結構中的功能，例如光、電及/或感測功能整合在一3D形狀且較佳為具有可撓性的膜基材上。
本發明的其他目的為製造設在一膜基材上具有以下特性的一透明、可撓性感測按鍵：(i)該感測按鍵具壓力或溫度靈敏度，(ii)安裝在該感測器或波導旁邊的LED進行該按鍵背光照明所需的部分透明性，以實現LED的光分佈，(iii)已組裝及已印刷基板對熱成型程序，例如真空深拉或高壓成型的可變形性。
本發明目的係由一種功能膜結構達成，該功能膜結構具有設置在一膜基材上的一感測鍵，該功能膜結構以熱成型程序，例如真空深拉或高壓成型，而成型為一3D形狀。
本發明的目的特別定義於以下[1]〜[15]項中。
[1]、一種具有彎曲部份的功能膜結構，其可經由包括下述步驟的方法獲得： (a)提供一種功能膜，該功能膜包括一膜基材和設在其上的一感測單元，該感測單元具有一壓力及/或溫度感測器和與其連接的一導體，以及 (b)使該功能膜至少部分地包含該感測器和該導體的一區域形成一彎曲部，而使該導體和該感測器被拉伸。
依據本發明該功能膜結構的該彎曲部具有至少感測器的一部分和導體的一部分，其中感測器的一部分和導體的一部分被拉伸。該感測器較佳完全包含在該彎曲部的區域中。
[2]、如項[1]的功能膜結構，該感測器是一層感測器，其依序包括一第一導電層，一鐵電聚合物層以及一第二導電層。
在根據項[2]的較佳實施方式中，該感測器完全包含在該彎曲部的區域中，並由該功能膜的x-y平面向z平面中彎曲至少3mm。
[3]、如項[2]的功能膜結構，該鐵電聚合物層、該等導電層和導體為可印刷。
[4]、如上述各項中任一項的功能膜結構，具有該感測器的該區域比相鄰該區域的區域為厚。
較佳的是根據項[1]和[4]的一結構，該感測器完全包含在該彎曲部的區域中，並且該感測器的該區域比與其相鄰的區域厚至少0.1mm，較佳為厚至少0.3mm。
[5]、如上述各項中任一項的功能膜結構，該功能膜結構為自支撐。
[6]、如上述各項中任一項的功能膜結構，該彎曲部的區域與非彎曲區域相比至少拉伸20%。
[7]、如上述各項中任一項的功能膜結構，該膜基材上設置一元件固定結構，其包含一導電黏合劑、電元件和一漆。
[8]、如項[7]的功能膜結構，其包括設置在該元件固定結構上或該元件固定結構與該感測器上的一黏合膜以黏合該膜基材。
[9]、如上述各項中任一項的功能膜結構，其包含一發光元件，該發光元件通過一波導而與該感測器耦合，以致對該感測器產生照明。
[10]、一種具有功能膜的功能膜結構，其包括一膜基材和設在其上的一感測單元，該感測單元具有一壓力及/或溫度感測器以及與其連接的一導體，使該功能膜至少部分地包含該感測器和該導體的一區域形成一彎曲部，而使該導體和該感測器被拉伸。
該功能膜結構較佳地具有項[1]至[9]中任一項的特徵。
[11]、如上述各項中任一項的功能膜結構的製造方法，其包括下述步驟： (a)提供一種功能膜，該功能膜包括一膜基材和設在其上的一感測單元，該感測單元具有一壓力及/或溫度感測器以及與其連接的一導體，以及 (b)使該功能膜至少部分地包含該感測器和該導體的一區域形成一彎曲部，而使該導體和該感測器被拉伸。
[12]、如項[11]的方法，其中步驟(a)包括提供該膜基材，將該感測器、該導體和其他元件組裝到該膜基材上，以及將一膜覆蓋到該組裝的膜基材上，以製造該功能膜。
[13]、如項[11]或[12]的方法，其中該感測器具有一層結構，該等其他元件包含SMD元件，並將該膜設置在該組裝膜基材上採用一熱熔膠膜進行一熱層壓。
[14]、如項目[12]或[13]的方法，其中該感測器的該層結構的製造是通過網版印刷或雕刻以及中間加熱步驟的手段來進行，及/或使用網版印刷和隨後的加熱步驟的手段施加於該導體。
[15]、如[11]至[14]中任一項的方法，其中步驟(b)使用一適當的模具以一高壓成型方法或深拉程序來進行。
本發明功能膜結構具有一彎曲結構的感測器。與一扁平結構的一感測器相比，此種結構的優點為，該感測器為露出，可以提高靈敏度或減小其尺寸，且一觸覺結構可支援感測元件的該觸覺。例如，該露出彎形結構中的一壓力感測器比一平坦區域中的一壓力感測器對壓力更為敏感，在該平坦區域中，該壓力負荷部分傳輸到該整個面上而被分散。
此外，在一彎曲結構的總表面積增加，使得該感測器的該面積以及其靈敏度可以增加。
本發明能膜結構適用於例如具有無縫表面的一按鍵或按鍵陣列，例如一控制台。
本發明結構的該感測按鍵具有在壓力或溫度的一高靈敏度，其可對不同的按鍵壓力值或人的接近作出反應並產生一成比例的電信號。
本發明中使用的薄膜鍵盤具有該薄膜鍵盤的一般優點，即低污染風險、高耐久性、快速適應設計以及廉價且可控的一製造過程。
其他優點是自由的設計，即“功能遵循形式”方法、任意的感測器形狀、平坦和輕的三明治結構、透明以及以大量生產的方法進行製造，例如網版印刷，模版印刷和自動組裝。避免線束以及複雜的元件和功能單元組裝。因此，在製造商方面的優勢是以更簡單的製造和組裝來降低成本，並由於較短的交貨路線而實現了更好的環境平衡。對於使用者來說，直觀操作、較小的體積和重量、優雅的設計以及易於清潔的無縫使用者界面都是優勢。
本發明結構的已組裝及已印刷基板通過熱成型程序，例如真空深拉或高壓成型，而具有一高變形性。
在一個較佳實施例中，本發明結構是部分透明的，以便以鄰接該感測器的LED或遠距LED用於光分配的波導來對該按鍵進行照明或背光照明。
本發明功能膜結構包括一膜基材和設置在其上的一感測單元。換句話說，該感測單元較佳為直接設在該膜基材的表面上。
本發明功能膜結構具有一個感測單元或多個感測單元，其用於測量環境的變化。如果設有多個感測單元，則它們可測量不同的環境特性。
該感測器對以下至少一種環境特性變化作出反應，包括壓力、溫度、光強度、空氣濕度或氣體濃度。
該感測單元較佳為測量一壓力差及/或溫度差，更佳的是測量兩者。
該外部刺激較佳被轉換成一比例電荷。
該感測單元較佳為整合在該膜基材的該3D變形的相關表面上。
本發明中所使用包含一感測器和一相關導體的感測單元，其感測器和該導體的數量不受限制。該感測單元可包括複數個感測器，該等感測器中的每個感測器可以具有複數個導體。因此，術語「一個感測器」和「一個導體」表示「至少一個感測器」和「至少一個導體」。同樣地，術語「包含…一個感測器」和「包含…一個導體」或類似的敘述與「包含…至少一個感測器」或「包含…至少一個導體」同義。因此，其亦適用於本發明功能膜結構的其他元件，例如彎曲部。
連接到該感測器的該導體可以是任何導體，其可以是一電導體，並可採用一導線的形式。該導體也可以是光導體，例如用於將光從LED引導到一感測器的波導。
本發明功能膜結構中的該感測器較佳對5g (1cm2 面積的壓力為5 mbar)和1000kg (1cm2 面積的壓力為1000bar)之間的壓差作出反應，更佳是10g至100kg，及/或至少0.1K，較佳是至少0.2 K，更佳是至少0.5 K的溫差。
本發明功能膜結構的該膜具有一平坦結構，即x方向的長度和y方向的寬度較佳為z方向上厚度的至少10倍，更佳是50倍，最佳是至少100倍。該功能膜結構中的該等元件，即至少該膜基材和至少該感測器，較佳為整個感測單元，且較佳具有根據預設定義的一扁平結構。
本發明功能膜結構的該功能膜總厚度較佳為20μm至10mm，更佳是50μm至5mm，最佳是100μm至1mm。
在較佳實施方式中，該膜基材的厚度為20至1000μm，而該感測單元1的厚度為1至100μm。更佳是該膜基材的厚度為50至500μm和該感測單元的厚度為1至50μm的組合。
在一較佳的實施方式中，該薄膜基材和該感測單元都是熱塑性。因此，該整個功能膜都是熱塑性。
在一實施例中，該功能膜在具有感測單元和導體的區域與沒有感測單元和導體的鄰接區域具有相同的厚度。在過渡區域中，該厚度大致相同。它們差異最大為10%或小於50μm，小於20μm或小於10μm。如此意味著無法感覺到該感測單元的該區域。
在另一實施例中，該功能膜具有該感測單元的該區域的厚度不同於沒有該感測單元的鄰接區域。具有該感測單元的該區域較佳是該感測器的該區域，更佳是只有該感測器的該區域，亦即沒有該導體或其他相鄰結構。因此，在該過渡區域的該厚度為不同。具有該感測器的該區域可以比沒有該感測器的該區域為更厚或更薄。在兩種情況下都可以感覺到該感測器的該區域。該厚度可較佳相差1至2000μm，更佳是10至500μm，最佳是50至1000μm、100至500μm或50至300μm。
術語「功能膜」指的是本發明功能膜結構在成型之前，亦即在形成該彎曲部之前。
對壓力差及/或溫度差有反應的該感測器，可以例如對使用者的手指觸摸做出反應。因此，該感測器也可以稱為開關、開關元件或感測按鍵。
本發明功能膜結構較佳是具有可撓性或較佳是具有可撓性的區域。尤其較佳為，該感測按鍵周圍的該區域是可撓性的，使得其在使用者操作時，亦即當用手指該按壓按鍵時，產生彈性。因此，該區域較佳為至少部分位於，更佳為完全位於一彎曲區域中。該區域較佳至少部分地，更較佳完全地在該彎曲區域中。該區域的可撓性較佳可使位於3cmx3cm的該功能膜結構樣品中間的該感測按鍵，在室溫下承受重量100g的一物件在負荷方向上接觸面積為1cm2 的垂直負荷時，變形至少為1μm，較佳至少為10μm，最佳至少為50μm。較佳的變形範圍為1至1000μm、10至1000μm、50至1000μm、1至500μm、10至500μm或100至500μm。
本發明該功能膜結構較佳是自支撐。亦即在沒有一載體的情況下在室溫下形狀穩定。其較佳為沒有載體。
本發明該功能膜結構較佳是自支撐，也就是說沒有載體，並且是可撓性的或具有一可撓性區域。
該功能膜結構是平面式的，較佳是自支撐的和可撓性的。
但本發明該功能膜結構也可以具有一載體。可以在成型後將該功能膜放置到該載體上。如此該載體結構可以精確地配合該功能膜結構。或者，該載體可以具有彎曲，根據本發明方法步驟(b)可以將該功能膜放置到該載體上而使該功能膜變形。如此該功能膜結構可以精確地配合該載體結構。
在步驟(b)中變形時，該感測器和該導體均較佳被拉伸，該導體可以是電導體及/或光導體。
本發明該功能膜結構可以具有任何形狀，例如在俯視圖中為一圓形、橢圓形、正方形或矩形的設計。
彎曲
本發明該功能膜結構具有至少一個彎曲部，因此具有一3D結構。
該彎曲部被定義為，該功能膜從該xy平面上至少一點在該z方向上變形一個值，該值例如為該功能膜的該厚度至少兩倍。該值在本發明中被稱為「至少2倍高度」的一彎曲部。彎曲部的其他實施例為至少5倍、至少10倍或至少20倍的高度。該彎曲部的區域從周圍的該xy平面沿著該z方向變形較佳至少為1.0mm，更佳為至少3.0mm。
因此，本發明該功能膜結構較佳在每個方向x，y和z上具有相當於該功能膜的該厚度至少2倍、至少5倍、至少10倍或至少20倍的值。
在本發明中，參數x、y和z可如下得到：一任意形狀結構在該x方向和該y方向上的該長度，為最小面積矩形框架中該x方向框架的長度和該y方向框架的寬度。該結構的高度是z方向。
本發明結構中該彎曲部的曲率較佳為，在該結構上的至少一點可設有一切線，其位在一預設路徑上，例如10mm，而與該切線的距離為該路徑的十分之一，即1mm。該值在本發明中被稱為「至少1/10的曲率」。在某些實施例中，如此定義的該曲率至少為2/10、5/10或10/10。
該彎曲部的成形是由於該薄膜及其所含成分的拉伸所導致。在該薄膜中包含的導體，例如一電線，由於拉伸而在俯視圖中變窄及/或在橫截面中變小。在本發明的一實施例中，該彎曲部中產生一區域，與非彎曲或一彎曲程度較小的區域相比，該區域中該相同導體的具有一變小的截面積及/或一縮小的俯視圖寬度。該導體的該截面積及/或該寬度最多縮小為該非彎曲或該彎曲程度較小區域的該截面積及/或該寬度的95%、90%、80%或50%。
在一彎曲部的預設區域中，該導體的該截面積及/或該寬度的縮小較佳與變形程度成比例。亦即在該彎曲部的一強烈區域中該導體相應拉伸，故其在俯視圖中的寬度及/或其截面積會相對強烈縮小。
其不僅適用於該導體，且適用於該功能膜結構的其他可拉伸元件，例如感測器。
此外，該彎曲部中該導體的微裂紋增加，即該彎曲區域中的微裂紋數量高於該非彎曲區域或該彎曲程度較小的區域。
該彎曲部的另一個特徵是，與該非彎曲區域或該彎曲程度較小的區域相比，聚合物的結構不同。一種區別為，例如在該膜基材及/或在該感測元件中該聚合物的晶體結構。
在本發明中，術語「拉伸」包括「拉伸」結構的單純彎曲、扭結或折疊。
較佳地，該功能膜結構的該彎曲部中的該或該等感測器以及所連接的該或該等導體被拉伸。
在一實施例中，該彎曲部具有至少一個區域，該區域中結構的至少一個元件，較佳為該導體與該非彎曲區域或該彎曲程度較小的區域相比，至少拉伸了5%、10%、20%或30%。
在一個較佳實施例中，本發明該功能膜結構具有至少0.05mm的厚度，各至少1cm的長度和寬度，高度為至少2倍的彎曲和至少1/10的曲率。
在另一個較佳實施例中，本發明該功能膜結構具有至少0.1mm的厚度，各至少3cm的長度和寬度，高度為至少4倍的彎曲和至少2/10的曲率。
在另一個實施例中，本發明該功能膜結構具有0.05-10mm的厚度，各1-100cm的長度和寬度，高度為至少2倍的彎曲和至少1/10的曲率。
在另一個較佳實施例中，本發明該功能膜結構具有0.1-2mm的厚度，各3-20cm的長度和寬度，高度至少為4倍的彎曲和至少2/10的曲率。
本發明該功能膜結構可以具有一個或以上的彎曲部。該等彎曲部可以是連續的，或者彼此獨立，而被該膜基材不變形的區域隔開。
膜基材
該膜基材構成該感測單元的一載體。
其較佳承載本發明該功能膜結構的所有電子元件。
該膜基材較佳是可撓性的，該可撓性的定義為，在室溫下3cm x 3cm的該膜基材樣品垂直負載重量為100g物體，且在負載方向上的接觸面積為1cm2 時，彈性變形至少為1μm，更佳為至少10μm，最佳為至少50μm。較佳的彈性變形範圍例如為1至1000μm、10至1000μm、50至1000μm、1至500μm、10至500μm或100至500μm。
該膜基材包括例如載體膜，較佳為可撓性的塑料膜，例如由PI(聚醯亞胺)、PP(聚丙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、MOPP(聚丙烯製成的單軸拉伸膜)、PE(聚乙烯)、PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)、PEK(聚醚酮)、PEI(聚乙烯亞胺)、PSU(聚碸)、PAEK(聚芳醚酮)、LCP(液晶聚合物)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PA(聚醯胺)，PC(聚碳酸酯)、COC(環烯烴共聚物)、POM(聚甲醛)、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)、PVC(聚氯乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、ETFE(乙烯四氟乙烯)、 PFA(四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚氟共聚物)、MFA(四氟亞甲基-全氟丙基乙烯基醚氟共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)、PVF(聚氟乙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)和EFEP(乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯)構成。
該膜基材可以是單層或多層，一單層基材可以由上述材料之一所構成，例如PET、PC、PA、PMMA或PI。
一多層膜基材較佳為一膜複合物，例如上述該等材料的組合。
該膜或該膜複合物具有一平面的結構，即在該x方向上的長度和在該y方向上的寬度分別較佳比該z方向的厚度大至少10倍，更佳為至少50倍，最佳為至少100倍。
歐洲專利公開第EP 2 014 440 A1號專利案描述了由一裝飾膜和一載體膜製成的可背射膜或幅狀疊層。該裝飾膜和該載體膜通過兩成分黏合劑系統連接。該裝飾膜可較佳由PMMA、PC、PS、PET或ABS、PP、PU所構成。該裝飾膜的厚度約為6至500μm。該載體膜可由與該裝飾膜相同或不同的材料所構成。該載體膜的厚度為約50至800μm，較佳為150至500μm。
世界財產權組織專利公開第WO 2016/042414 A2號專利案提出一種由黏合膜構成疊層的變形電路載體製備方法，例如一黏合層、電路載體膜和純金屬導線。
該膜複合物可以如下製造：該膜基材(例如，PEN)和載體膜(例如，ABS)的面連接可以在卷對卷製程中使用一濕層壓法進行。在該層壓過程中首先將一液態層壓黏合劑黏貼到兩個膜片中之一，進行預乾燥，然後在壓力及/或溫度的作用下，將以此方式塗覆的薄膜與另一薄膜接合。例如可以使用水基或溶劑基層壓黏合劑，較佳使用兩成分層壓黏合劑以增加層壓的耐久性。或者可以使用紫外線固化層壓黏合劑。該層壓黏合劑可以例如採用塗漆、已知的印刷方法，例如柔版印刷、凹版印刷、膠版印刷、幕塗、以及採用噴塗，刮刀等進行塗覆。
感測器或薄膜鍵盤
該感測器或該薄膜鍵盤較佳具有一平面結構。整個感測單元較佳具有一平面結構。平面表示該x方向的長度和該y方向的寬度分別比該z方向的厚度大至少10倍，更佳為至少50倍，最佳為至少100倍。
該感測器或該薄膜鍵盤較佳是可撓性的。
薄膜鍵盤傳統上係由按鍵組成，該等按鍵印刷有鍵符號的表面可與下面的電路進行電接觸。
有一種技術以壓敏感測器按鍵取代旋轉控件、按鍵和開關來直觀操作移動式電子功能膜結構(例如，工業機器人的遙控)。該直觀操作在此意味著該按鍵產生的一信號準位與所施加按鍵的壓力成比例。因此，該按鍵構成類比鍵，而不是純粹的on/off開關。該等按鍵是根據PyzoFlex®感測器技術，該技術使用由特殊聚合物製成的感測器，可以高精度檢測局部壓力和溫度變化。該技術同時使用了熱電效應和壓電效應。一感測元件由嵌入兩個印刷電極之間的極化鐵電聚合物層組成，因此構成一電容元件。該聚合物層包含鐵電微晶，其電偶極矩可以通過一電場中的極化來對準。極性激活後，壓力或溫度的微小變化會在該感測器層中產生電荷，這些電荷會流至該等電極並作為電壓信號，可以讀出電流信號或電荷量。檢測到的信號準位與強度或觸摸速度成正比。亦即可偵測到被觸摸的位置，還包括力度和速度。PVDF類的鐵電共聚物構成該材料的基礎。採用PyzoFlex®技術的大面積可印刷感測器，可將接觸而引起的活性層變形通過壓電效應轉化為電能(壓電發生器)，定位在控制面上並對其壓力進行量化。使用網版印刷可以在可撓性的表面上非常低成本地生產該等感測器。無論壓力和溫度變化、振動和衝擊波發生在何處，壓電發生器可將機械變形(厚度變化)，壓電發生器可將溫度差轉換為電能，以構成節能的類比按鍵。鐵電共聚物(P(VDF-TrFE)、聚偏二氟乙烯三氟乙烯)可以作為PyzoFlex®技術的材料基礎，其嵌入印刷電極層之間，並在電極化後顯示出強大的壓電和熱電活性，具高化學穩定性、高紫外線耐抗性和氣候耐抗性，並且具有阻燃性。
導電聚合物，例如PEDOT：PSS (PEDOT: PSS: 聚(3,4-乙撐二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽)，可用作為電極。
聚-3,4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)是一種噻吩基的導電聚合物。
該PVDF-TrFE感測器能夠檢測壓力差(通常在幾克到幾公斤之間)。端視(專用)電子設備和所用感測器的數量而定，可以進行高頻掃描，而實現快速的反應時間和流體相互作用。
薄膜感測按鍵的製造可以如下進行：該薄膜感測按鍵的各層(感測器疊層、導線)和裝飾顏色使用附加的網版印刷工藝，包括利用一遮蔽罩(篩網/模版)進行中間乾燥，而以結構化方式設置到一預先裁切的膜複合物(例如PEN/ABS)上。該印刷順序如下：首先在該膜複合物的可印刷PEN的一面上印刷用於基礎電極的一PEDOT：PSS層(層厚度為1μm)，然後是鐵電感測層(層厚度為10 μm)，然後是該PEDOT：PSS覆蓋電極(層厚度為1μm)，然後是作為導電擴散阻擋層的一碳層(層厚度為1至3μm)，最後是導線(例如由銀製成)(例如寬度為2mm)，用於與外界接觸。此外，在該半透明按鍵區域之外的所有區域(請參見圖2)，較佳是在該膜複合物(ABS)的背面，印刷黑色具有高吸收性不導電的裝飾色/輪廓色。在印刷步驟之間，加熱為60至65°C。一般來說，必須小心使所有的印刷材料即使在變形過程中受熱時也保持對下層結構的良好黏附力，並具有足夠的延展性來變形。
在本發明一實施例中，該感測器具有一疊層結構(三明治結構)(層感測器)，其依序包括一第一導電層，一鐵電聚合物層和一第二導電層。
該導電層可以被稱為電極層或電極。
該鐵電聚合物層較佳為一可印刷的PVDF-TrFE共聚物。莫耳比PVDF：TrFE可例如為50:50至85:15，較佳是70:30至80:20。
該鐵電聚合物層可較佳為一可印刷的PVDF-TrFE-CFE或PVDF-TrFE-CTFE三元共聚物。PVDF∶TRFE∶CFE的莫耳比可較佳為50-75∶20-40∶5-10，例如62.6∶29.4∶8，或PVDF∶TRFE∶CTFE較佳可為50-75∶20-40∶5-10，例如61.6：29.4：9。
本發明使用以下縮寫：PVDF：聚偏二氟乙烯；TrFE：三氟乙烯；CFE：氯氟乙烯。
該鐵電聚合物層也可較佳為可印刷的PVDF-TrFE奈米複合材料。其可包含混入PVDF-TrFE基質的無機鐵電奈米顆粒或由其組成。該等奈米顆粒可以是SrTiO3 (鈦酸鍶)、PbTiO3 (鈦酸鉛)、PbZrTiO3 (鈦酸鋯鉛)、BaTiO3 (鈦酸鋇)或BNT-BT(鈦酸鉍鈉鈦酸鋇)。該奈米複合材料可以以5%至50%，較佳為10%至35%的體積含量(填充度)包含在該鐵電聚合物層中。
該等電極可由較佳為可印刷的導電材料所構成，並且可包含PEDOT-PSS、碳、銀、鋁、鉻、金或銅或由其組成。該等電極可由從真空相沉積的金屬構成，例如Al、Cu、Au、Ag或鉻。
在一較佳實施例中，該層感測器的該導電層和該鐵電層兩者都可以印刷。
該層結構較佳是可熱變形的。與該未變形或該變形程度較小的區域相比，變形的最大拉伸率為至少5%，至少10%，至少20%或至少30%。
該層感測器的該等層更佳的是既可印刷又可熱變形。
最佳的是，該層感測器和該等導體兩者的該等層都是可印刷並且可熱變形的。與該未變形或該變形較小的區域相比，該等元件在變形期間的最大拉伸率為至少5%，至少10%，至少20%或至少30%。
導體
連接到該感測器的該導體可以是任何導體。
其可以是一電導體，且可以是一導線的形式。其也可以是一光導體，例如將光從一LED引導到一感測器的一波導。
該導體或該導線較佳為可印刷及/或可使用習知製造部分金屬層的方法來設置，例如蒸鍍、濺射、輥塗、噴塗、電鍍等。可以使用部分金屬化方法來實現部分金屬化，例如在金屬化過程之前部分塗覆高度著色的顏料，並使用遮蔽罩，通過蝕刻或雷射燒蝕等除去該色層以及在其上方的金屬層。
在一實施例中，該印刷導線包含銅或銀或由其組成。其較佳基本上由Cu或Ag組成，亦即其包含至少90重量%，較佳至少95重量%的Cu或Ag。
導電黏合劑
在本發明中，可以使用一導電黏合劑，例如黏貼SMD元件。
SMD元件(SMD=表面安裝設備)是表面安裝元件。
組裝元件時，通常使用ROHS焊膏進行焊接。使用導電黏合劑的黏合並不常見。
可以選擇在較低溫度下進行一導電連接的該導電黏合劑。由於該導電黏合劑的硬化過程在120°C或更低的溫度範圍內，因此此種元件安裝可以使用溫度敏感的基材，例如PET、PC或PMMA以及其疊層，並大大增加了電子元件的應用範圍。應注意的是，該導電黏合劑的黏合力低於一般焊接的黏合力，如此又會限制應用範圍，特別是在強烈振動的情況下。
該導電黏合劑的塗覆和SMD組裝可以按以下步驟進行：使用一模板製作一各向同性導電黏合劑(MG-8331S或填充有Ag奈米粒子的改性丙烯酸酯黏合劑)以結構化的方式塗覆，因此只有該等元件需要接觸的那些點才要塗覆黏合劑。接著使用自動組裝機將該等SMD元件(LED和串聯電阻)定位在濕的黏合劑中。在一乾燥箱中固化該黏合劑，使該等元件與該膜電接觸。
該導電黏合劑的優點在於，由於溫度較低，可以使用多種對溫度敏感的基材。
在本發明中，使用一導電黏合劑將至少部分，較佳為全部的該等電元件黏合到該膜基材上。
耐變形 漆
在傳統使用ROHS焊膏的組裝中，由於該焊接的足夠黏合強度以及剛性的基材特性，因此不需要耐變形的保護漆。
與傳統的焊接相比，採用導電黏合的黏合力較低，隨著時間的流逝，當該電子膜受到機械應力時，該等元件可能會從該等導線脫落，或該元件與該導線之間的電接觸會中斷。為了解決這個問題，可以在該導電黏合後在該等元件上塗覆不導電的保護漆，該保護漆較佳在該塗覆過程中亦會流到該元件的下方。通過此種方式，該元件和該載體膜之間的機械強度大為提高，其黏合力可與傳統焊接相比。該防護漆同時提供機械和電氣保護。
由於該功能膜具有機械撓性，並且還會產生3D變形，因此在選擇該保護漆時需注意確保硬化後的公差。脆化會導致髮絲裂紋，而使該導線與該元件之間的電接觸斷開。
為了增強該等SMD元件在該膜上的附著性，還可以使用一低黏度漆將其局部固定。例如選擇性使用一分配器以點狀或使用噴塗面狀進行塗覆該漆。由於該漆的高蠕變特性，其會流入該元件的底部和該基材之間的空間，如此可最大化該元件對該表面的該附著力。
本發明較佳將使用一導電黏合劑黏著在該膜基材上的該等電元件塗上耐變形漆，此種漆的一實施例為NoriCure®MPF。
黏合膜
為了在變形時提高對該等元件的保護，可在組裝該膜基材後，再將一層黏合膜塗到耐該變形保護漆上。該黏合膜可以保護該等電子元件免受變形和背射成型過程中的機械負荷及/或作為均勻照明的散射元件及/或作為射出成形物的一良好結合劑。該黏合膜可較佳由一多層結構所構成，該多層結構由熱熔黏合劑(例如基於PA、PE、APAO、EVAC、TPE-E、TPE-U、TPE-A)和散射膜所構成。然後可以將未成形的功能膜以成型工具，例如使用一雷射切割器進行切割。該黏合膜可以是一熱熔黏合膜。
熱熔黏合劑亦稱為熱熔膠，無溶劑且在室溫下大致為固體產品，加熱後可塗在黏合表面上，冷卻後會產生牢固的連接。該熱熔膠的優點包括可以進行各種材料的黏合，因此亦適用於多孔材料表面，並且可以補償黏合表面的不平整。此外，黏合接縫具有很大的彈性。
本發明較佳的一實施例使用一導電黏合劑將該等電元件黏貼在該膜基材上。該等元件塗有較佳為耐變形漆，且該等元件和該漆被塗覆一黏合膜，其較佳為一熱熔黏合膜。
本發明該功能膜結構較佳依序包括一膜基材，一導電黏合劑，電元件，一漆以及一黏合膜。
除了該等層感測器之外，本發明該功能膜結構較佳依序具有一膜基材，一導電黏合劑，電元件，一漆以及一黏合膜。此種沒有感測器的層結構稱為一元件固定結構。
如上所述，本發明該功能膜結構中的該感測器較佳是一層感測器，其依序包括一第一導電層，一鐵電聚合物層以及一第二導電層。
本發明該功能膜結構一特別較佳實施例在該膜基材上即包括依序設有一導電黏合劑，電元件，一漆以及一黏合膜的一元件固定結構，又包括一個通過導體連接到該層結構的一層感測器，其依序包括一第一導電層，一鐵電聚合物層以及一第二導電層。
該黏合膜較佳是一熱熔黏合膜。
在一實施例中，該黏合膜或該熱熔黏合膜亦覆蓋該層感測器。
包含在該元件固定結構中的該等元件較佳是SMD元件。
該感測單元還可以包括一個或以上的串聯電阻，其是可印刷並包含導電材料或由導電材料所構成。一串聯電阻可以是一SMD元件及/或可以利用一導電黏合劑固定於該膜基材。該固定的串聯電阻可以被塗覆保護漆或固定漆。
在一個實施例中，該感測器、該發光元件及/或該串聯電阻通過印刷導線連接到外部或與一設置在外部的電元件接觸。
本發明該功能膜結構可以具有一保護膜，該保護膜較佳為一熱熔黏合膜而設在該等電元件、該感測器、該發光元件以及該串聯電阻的上方。
需要注意的是，此處所示該膜基材上的該元件固定結構本身可構成一發明，亦即獨立於該功能膜結構的其他元件。此意味著，設在具有本文所定義一彎曲部的一膜基材上的一元件固定結構是一單獨的發明，並且可以獨立地要求保護。
本發明定義如下： 一種具有彎曲的功能膜結構，其可經由包括下述步驟的方法獲得： (a)提供一種功能膜，該功能膜包括一膜基材和設在其上的一元件固定結構，該元件固定結構依序具有一導電黏合劑、電元件和一漆，以及 (b)使該元件固定結構的一區域中的該功能膜形成一彎曲部，而至少使該導電黏合劑和塞漆被拉伸。
該功能膜結構還可包括一設在該元件固定結構上方黏貼到該膜基材上的黏合膜，該黏合膜在變形時亦被拉伸。
透明度
本發明該功能膜結構可具有透明區域，較佳的是整個功能膜結構都是透明的。
該層結構的該透明度較佳為至少60%，更佳為至少70%，最佳為至少80%，尤其最佳為至少90%。本發明中該透明度的定義為，使太陽輻射在室溫下穿透該結構達到所述程度。更精確的透明度定義為，使用特定波長的光，例如在最大太陽光輻射(500nm)。
照明
照明系統的整合在非常平坦且薄層中可通過所謂的光導板實現。通常LED光在一光波導(透明塑料板或膜)的端面上橫向耦合，並通過全反射傳輸。在定義的點處，該光通過分佈在該光導材料中的散射結構、精細表面結構或精細印刷圖案而從該光導中耦合出來，其中一恆定的亮度，例如控制元件的背光，要求圖案的空間分佈不均勻。使用卷對卷方法(R2R)處理的薄膜波導系統，其在彎曲半徑為2mm時，耦合效率為25%。該波導系統的基本標準是纖芯和包層之間的高折射率層，該層係由一R2R物理氣相沉積法(PVD)蒸發的無機材料所製成，如此達到具低損耗的光導及壓花光柵的有效去耦。
本發明該功能膜結構可以設置至少一發光元件，其數目較佳為1至16，更佳為4至8。該發光元件可以是一SMD元件。該發光元件的高度可以小於1mm，較佳小於300μm，更較佳小於100μm，其可以是一有機LED或一純電致發光元件。
該等LED的小厚度使薄膜感測按鍵於變形過程中的LED機械應力的最小化。
較佳為在該功能膜結構中整合一個以上的發光元件，該等元件的配置相對於至少一感測器的形狀為對稱或不對稱。
該等LED與該至少一感測器有效區域之間的距離可以是0.1cm至10cm，較佳為0.2至1cm。
該發光元件的光可以通過至少一波導耦合到該感測按鍵中。該波導可以包含至少一個層壓的POF(塑料光纖)。POF是由塑料製成的光波導，主要用於數據傳輸，但也以側光纖的形式用於(間接)照明。
該波導可由設在具有比該膜基材更高折射率且較佳為透明、可撓性及可拉伸的聚合物材料中的結構所構成。
該等LED的光發射向所有方向。可選擇性地，在該感測按鍵、該等LED和該串聯電阻上設一光散射黏合膜。該散射膜一方面用於向後散射光並使光沿著該感測按鍵的方向均勻化，另一方面用於保護該等元件(LED、電阻)。可選擇性地，在該等LED上，較佳為在該膜基材的背面，塗覆一吸收漆，以防止光線通過該感測按鍵之外的位置。如此可實現相對均勻、明亮和高對比度的感測按鍵照明。該發光元件可以例如塗有黑色、不透明且不導電的裝飾色。
該功能膜結構可以包括一發光元件陣列。
製造方法
本發明該功能膜結構可使用包括下述步驟的方法製造： (a)提供一種功能膜，該功能膜包括一膜基材和設在其上的一感測單元，該感測單元具有一壓力及/或溫度感測器以及與其連接的一導體，以及 (b)使該功能膜至少部分地包含該感測器和該導體的一區域形成一彎曲部，而使該導體被拉伸。
步驟(a)包括提供該膜基材，將該感測器、該導體和其他元件組裝到該膜基材上，以及將一膜覆蓋到該組裝的膜基材上，以製造該功能膜。
本發明第一步驟是將該感測器和該導體設置在該膜基材上，該功能膜結構的成型是第二步驟。較佳為在第一步驟中使該功能膜組設其他元件，例如SMD元件，並覆蓋一膜。但其他步驟中的至少一個步驟亦可在該成型之後進行。
本發明該功能膜結構可以使用以下方法製造，其中在第一組步驟中所有電、感測和光電功能都能實現在一平坦膜複合物上，在第二組步驟中可以使具有該等功能的膜複合物3D變形。
該第一組步驟可以包括膜複合物、構造為三明治型態的該感測器及導線的製造、SMD元件的組裝與其固定以及整個層壓板的製造。
該第二組步驟可以包括以成型工具切割該膜複合物並進行3D成型。
在一實施例中，該膜複合物通過一濕層壓法以卷對卷法製造。
該感測按鍵的該層結構，其包括一基礎電極，一鐵電層和一覆蓋電極，可以通過網版印刷或雕刻以及中間加熱步驟來進行。還可以使用網版印刷和隨後的加熱步驟來設置該等導線。在一實施例中，該加熱溫度最高為200℃，較佳最高為100℃。在設置該等導線之前，可以在該覆蓋電極和該導線之間的該等接觸點處設置一碳層。該碳層用作為一擴散阻擋層，並可以通過網版印刷設置。
對本發明該功能膜結構的製造重要的是該製程溫度不超過一預定值。其較佳為低於200℃，更佳低於150℃，而保持該感測器材料的特性並且使該膜不致變形。
可以使用模版印刷來塗覆例如用於固定該等SMD元件的一導電黏合劑。該黏合劑可以是各向同性的導電黏合劑，其可以應用於Ag接觸墊。
在印刷過程之後獲得的該膜可以稱為一印刷膜。
已述可以在步驟(a)中應用的其他元件可以是SMD元件。
可使用一自動或半自動自動組裝機組裝該等SMD元件，隨後進行該黏合劑的加熱步驟。
組裝程序後得到的該膜可以稱為一組裝膜。
組裝後，該等SMD元件可以被一具有固定漆的一擴散劑保護及固定。
步驟(a)中所提，該膜的設置是用於保護該膜基材上的該等元件，該設置可是使用一熱熔膠膜的一熱層壓。
在一實施例中，該整個未成形的功能膜通過該熱層壓再被覆蓋一層光散射熱熔黏合劑膜，而得到保護。
該層壓程序後得到的該膜可以稱為一層壓膜。.
本發明該功能膜結構在其形成之前，即在形成該彎曲部之前，可以被稱為一未成形的功能膜，或者簡稱為一功能膜。
在印刷步驟、該等元件的組裝和固定之後，可以進行該鐵電層的電激活(=極性)。該鐵電層中的該等奈米微晶的該等偶極在一高壓場中通過極化排列，典型的極化場強度為80至200MV/m，而在該等電極表面垂直出現宏觀極化，並通過壓電或熱激勵效應對感測按鍵進行機械或熱激勵，從而產生電荷。在極化之後，可以通過評估磁滯曲線確定殘留極化，該磁滯曲線用作每個感測器像素功能的質量標準。
如上所述，在本發明方法的該第一步驟中，進行了該感測器和該導體在該膜基材上的設置，以及與其他元件的組裝、該層壓和其他附加步驟。
但該等附加步驟中的至少一個也可在該變形之後進行。例如，可以在該變形之後進行該等其他元件的組裝或該保護層壓。其他範例是一吸收漆或一裝飾塗料的塗覆，以及該結構的該背面的一射出成型。在該變形之後進行該等步驟可以具以下優點：可以使用不具有在變形時所需可拉伸性的材料。如此可以擴大可使用的材料範圍。
該功能膜，較佳為已進行過印刷、極化、組裝、層壓和切割，可以在一高壓模製程中配合一模具進行該3D變形。該變形程序可以在最高160bar的壓力和140°C的溫度下進行，大約需要1分鐘以形成一功能膜結構。與該未變形或該變形程度較小的區域相比，該變形的最大拉伸率為至少5%，至少10%，至少20%或至少30%。
已進行印刷、組裝、層壓的該未成形功能膜可以使用一變形模具切成一定尺寸。該已印刷、組裝、層壓和切割的功能膜的該3D變形可以通過一高壓成型程序使用一適當的模具進行。在該程序中，最高溫度較佳為300℃，更佳為200℃，且最大壓力較佳為400bar，更佳為300bar。該功能膜的該3D變形可使用一適當的模具以一深拉程序來進行，而獲得本發明所示該功能膜結構。
變形之後，可以在該功能膜結構的該背面進行一射出成型，而使該元件具有更大的形狀穩定性。但必須注意確保該等按鍵區域下方有足夠的機械撓性，例如特意地包含氣泡。
實施 例
以下實施例進一步說明本發明。
實施 例1
一熱塑性可變形膜基材1(PMMA薄膜，厚度：175μm)上設置了直徑分別為10mm、15mm和20mm的感測按鍵2。該等圓形按鍵2由具有三明治結構足夠透明的材料所組成，其包括一基礎電極層，一鐵電感測層和一覆蓋電極層。與外部的電接觸係透過環形導線3進行。對於背光，將LED光源安裝在該實際觸摸區域之外。將該等LED 4直接整合到該感測器區域旁邊需要一極小型設計的該等LED 4，故使用尺寸非常小(1 mm x 0.6 mm)和0.2 mm厚度的微型LED 4(SMD元件)。使用一商用光線追踪工具(OpticStudio)進行光學模擬，檢查感測按鍵2的照明情況。根據模擬而在該按鍵觸摸區域外安裝了足夠數量的微型LED 4和等效數量的串聯電阻5。
該製造程序如下所示：首先將三明治結構的該等感測按鍵2的壓敏區，然後將該等串聯電阻5(每個LED 4一個串聯電阻5)，最後將導線3直接印製在PMMA膜上。該PEDOT：PSS感測按鍵2的基礎電極設置採用一網版印刷方法(該電極的層厚度約為1μm)，接著以100°C加熱以除去所含溶劑。PEDOT：PSS形成高導電性、半透明和足夠光滑的電極，而適合進一步印刷。然後以網版印刷法塗覆由PVDF-TrFE共聚物製成的鐵電感測層(P(VDF：TrFE)=70：30，層厚度約為10μm)，該層與該等基礎電極完全重疊。隨後在100度下加熱將該層的溶劑(例如改性的γ-丁內酯) 去除。以網版印刷印製出銀導線3(寬度約1mm)，以實現與外部的電連接，即用於供電給LED 4和評估電子設備(例如跨阻放大器，電荷放大器)用於放大和處理手指壓力產生的信號。此外，以網版印刷印製由PEDOT-PSS構成的覆蓋電極(電極的層厚度約為1μm)並加熱(100℃)，其橫向拉伸較佳略小於該等基礎電極的橫向拉伸。由碳製成該等串聯電阻5進行網版印刷(並在100°C下加熱15分鐘)後，製造過程的最後一步驟是用手將該等微型LED 4黏貼到該膜上，黏貼使用填充有銀奈米顆粒的一改性丙烯酸酯黏合劑。
接著，將半結晶鐵電聚合物層在一電場中極化。通過磁滯極化進行該電極化步驟，典型的極化場強度為80至200MV/m。
在將所有功能整合在PMMA膜1上(感測器按鍵2和照明)並在極化之後，在一真空和溫度支持的程序中使該功能膜產生3D變形。該3D形狀相當於最大拉伸率約為40%的球形帽。
實施 例2
本實施例為製造具有一3D形狀的一背光壓力或溫度敏感膜之感測按鍵的方法(參見圖2)。
首先製造一膜複合物6。該功能膜(例如PEN)和該載體膜(例如ABS)的面連接是以一卷對卷方法中的一濕層壓程序進行。在該層壓過程中，首先將一液體層壓黏合劑塗覆到兩個膜中之一，進行預乾燥，然後在壓力及/或溫度的作用下將該塗覆的膜黏合到另一個膜上。
然後製造該膜感測按鍵。該膜感測按鍵中的各層(感測器夾層、導線)和裝飾色使用一附加的網版印刷方法，包括利用一遮蔽罩(篩網/模版)進行中間乾燥，而以結構化方式設置到一預先裁切的膜複合物6(例如PEN/ABS)上。該印刷順序如下：首先在膜複合物6的可印刷PEN一面上印刷用於該等基礎電極的PEDOT：PSS層(層厚度為1μm)，接著是該鐵電感測層(層厚度為10μm)，隨後是該等PEDOT：PSS覆蓋電極(層厚度為1μm)，然後是作為一導電擴散阻擋層的碳層(層厚度為1至3μm)，最後是導線(例如由銀製成)(寬度為2mm)，用於與外界接觸。此外，在該半透明按鍵區域之外的所有區域(請參見圖2)印刷一黑色並具有高吸收性、不導電的裝飾色/輪廓色8。在該等印刷步驟之間，該膜複合物的加熱溫度為60至65°C。
然後塗覆該黏合劑並進行SMD組裝。使用一模板以結構化方式塗覆一各向同性的導電膠(MG-8331S或填充有Ag奈米粒子的改性丙烯酸膠)。接著使用一自動組裝機將該等SMD元件(LED和串聯電阻)定位在該濕的黏合劑中。在一乾燥箱中以100℃加熱，以及15分鐘的停留時間固化該黏合劑，使該等元件與該膜之間的電接觸。
為了增強該等SMD元件在該膜上的黏合性，並使用一低黏度漆將其局部固定。
然後進行三明治式感測按鍵2的該鐵電層的電激活(等於極化)。
在該極化之後，在該膜上方層壓一熱熔膠膜(以PA、PE、APAO、EVAC、TPE-E、TPE-U、TPE-A為基的熱熔膠膜)，然後使用一雷射切割機切割該功能膜。
該切割後的功能膜在一高壓模製程中配合一模具進行3D變形。該變形程序可以在高達160bar的壓力且在140°C的溫度下進行，大約需要1分鐘以形成該功能膜結構。該變形期間的最大拉伸率約為65%。
1:膜基材 2:感測器三明治 3:導線 4:LED 5:串聯電阻 6:膜複合物 7:擴散層 8:輪廓色
圖1顯示出本發明一實施例，其製造生產出了一種具有無縫表面的背光3D壓敏感測按鍵功能樣品，其中首先使用一適當的方法將該感測按鍵固定到一平坦的基板上，然後使用一適當的方法使其3D變形。首先將所有功能(光學、電氣、感測功能)整合在單一膜基材上，然後將它們轉換為一3D形式。 圖1a)和1b)顯示出了成型前的功能膜結構；圖1c)和1d)顯示出了變形後的功能膜結構，亦即本發明功能膜結構。 圖2顯示出了一背光壓力或溫度敏感的膜感測按鍵的示意圖，其具有一3D形狀(例如控制台)，並且還具層壓板、擴散層/熱熔膠膜和輪廓顏色。
2:感測器三明治
3:導線
4:LED
5:串聯電阻
6:膜複合物

Claims (13)

  1. 一種具有彎曲部分的功能膜結構，其經由包括下述步驟的方法獲得：(a)提供一種功能膜，該功能膜包括一膜基材和設在其上的一感測單元，該感測單元具有一壓力及/或溫度感測器以及與其連接的一導體，其中該感測器是一層感測器，其依序包括一第一導電層，一鐵電聚合物層以及一第二導電層，以及(b)使該功能膜至少部分地包含該感測器和該導體的一區域形成一彎曲部，而使該導體和該感測器被拉伸。
  2. 如請求項1所述之功能膜結構，其中該鐵電聚合物層、該等導電層和導體為可印刷。
  3. 如請求項1所述之功能膜結構，其中具有該感測器的該區域比相鄰該區域的區域為厚。
  4. 如請求項1所述之功能膜結構，其中該功能膜結構為自支撐。
  5. 如請求項1所述之功能膜結構，其中該彎曲部的區域與非彎曲區域相比至少拉伸20%。
  6. 如請求項1所述之功能膜結構，其中該膜基材上設置一元件固定結構，其包含一導電黏合劑、電元件和一漆。
  7. 如請求項6所述之功能膜結構，其進一步包括設置在該元件固定結構上或該元件固定結構與該感測器上的一黏合膜以黏合該膜基材。
  8. 如請求項1所述之功能膜結構，其包含一發光元件，該發光元件通過一波導而與該感測器耦合，以致對該感測器產生照明。
  9. 一種具有功能膜的功能膜結構，其包括一膜基材和設在其上的一感測單元，該感測單元具有一壓力及/或溫度感測器以及與其連接的一導體，其中該感測器是一層感測器，其依序包括一第一導電層，一鐵電聚合物層以及一第二導電層，使該功能膜至少部分地包含該感測器和該導體的一區域形成一彎曲部，而使該導體和該感測器被拉伸。
  10. 一種如上述請求項中任一項所述之功能膜結構的製造方法，其包括下述步驟：(a)提供一種功能膜，該功能膜包括一膜基材和設在其上的一感測單元，該感測單元具有一壓力及/或溫度感測器以及與其連接的一導體，其中該感測器具有一層結構，該等其他元件包含SMD元件，並將該膜設置在該組裝膜基材上採用一熱熔膠膜進行一熱層壓，以及(b)使該功能膜至少部分地包含該感測器和該導體的一區域形成一彎曲部，而使該導體和該感測器被拉伸。
  11. 如請求項10所述之方法，其中步驟(a)包括提供該膜基材，將該感測器、該導體和其他元件組裝到該膜基材上，以及將一膜覆蓋到該組裝的膜基材上，以製造該功能膜。
  12. 如請求項10項所述之方法，其中該感測器的該層結構的製造是通過網版印刷或雕刻以及中間加熱步驟的手段來進行，及/或使用網版印刷和隨後的加熱步驟的手段施加於該導體。
  13. 如請求項10項所述之方法，其中步驟(b)使用一適當的模具以一高壓成型方法或深拉程序來進行。
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