TWI796220B - 光電功能多層結構以及相關的製造方法 - Google Patents

Abstract

本文描述了光電功能多層結構的實施例。本文還描述了製造光電功能多層結構的相關方法。

Description

光電功能多層結構以及相關的製造方法

整體上，本發明涉及電子裝置、相關聯的裝置、結構以及製造方法。具體地，然而不排他地，本發明涉及一種具有可在環境中感知的照明部分的多層組合件。

通常，在電子裝置和電子產品的背景下，存在多種不同的堆疊式多層組合件和結構以及相關的製造技術。

在模內結構電子裝置（IMSE）的製造概念中，將功能裝置及其部件堆疊成多層結構的形式，以盡可能無瑕疵地涵蓋例如該結構的電子和光學功能。IMSE的特點是，根據整個目標產品、部件或整體設計的3D模型，將電子裝置和任選的進一步嵌入式特徵件（如光學裝置）製造成真3D（非平面）形式。為了在3D襯底上和在相關聯的最終產品中實現期望的電子裝置3D佈局，仍然可以使用電子裝置組合件的二維（2D）方法將電子裝置提供在最初為平面的襯底（如膜）上，隨之可以將已容納電子裝置的襯底形成為期望的3D形狀，並且例如通過覆蓋和嵌入下層元件的合適塑膠材料經受包覆成型，從而保護並潛在地隱藏它們免受環境的影響。

US 6521830提出了一種用於電氣或電子裝置或元件的殼體，該殼體包含熱塑性材料的模製件，該模製件在其表面上的所選位置處具有帶附接在預定位置處的接觸針的電導體軌道，由此可以將如感測器、微型開關或表面安裝裝置等電子元件施加到電導體軌道，隨後同時封裝並由第二層熱塑性材料密封。

然而，存在多個與在IMSE的背景下利用例如光傳送或照明的已知解決方案相關的挑戰。例如，除了要考慮的其它潛在因素之外，所謂的漏光或串擾現像是涉及安置在同一結構中的較大數目光學功能元件或元件的解決方案的常見問題。另外，在製造中，例如，包含該數目光學功能元件的襯底層與其它隨後層的對準可能變得耗時且技術上困難。通常，可以說，IMSE結構中所嵌入或傳送的特徵件（如光）的可控制性在數個使用案例中可能仍然是一個挑戰，同時集成水平、產品重量和尺寸、耐用性、製造程序複雜性和產量、產品和程序成本以及在所獲得的集成結構中包括額外功能（例如，就傳感、通訊、資料處理和資料儲存而言）的能力是在設計和製造屬於或提醒IMSE概念的解決方案時必須考慮的大量進一步方面的實例。

本發明的目的是至少減輕與在整體多層結構，如尤其是IMSE結構，以及嵌入其中的電子或其它功能的背景下的現有解決方案相關聯的上述缺點或挑戰中的一或多個。

本發明的目的通過多層結構以及相關的製造方法來實現，所述多層結構以及相關的製造方法以獨立請求項中所提出的內容來表徵。本發明的一些有利實施例提出在從屬請求項中。

用於製造根據本發明的一個方面的光電及/或其它功能多層結構的方法包含： 第一步驟，其提供任選的熱塑性可（3D）成形襯底膜，如可熱成形襯底膜，所述襯底膜包含第一側和相對的第二側，任選地其中所述第一側朝向所選頂部，並且所述第二側朝向所述結構的所選底部； 第二步驟，其佈置具有電子裝置的所述襯底膜，其中所述電子裝置包括安置在所述襯底膜的所述第一側的相應光限定段上的數個光學功能元件，優選發光及/或光敏元件，以及包含連接到所述數個光學功能元件的數個電路跡線的電路設計； 第三步驟，其提供光學上基本上不透明光阻擋層並進一步將所述光阻擋層安置在所述襯底膜的所述第一側上，其中所述光阻擋層限定（第一）數個結構通道，所述結構通道的近端沿與所述結構的厚度方向基本一致的第一方向從所述相應光限定段的觸點延伸，所述厚度方向任選地朝向所述結構的所選頂部；及 第四步驟，其優選地通過將光學透射層模制在所述襯底膜的所述第一側上來產生使得i）包括所述數個光學功能元件的所述光限定段至少部分地嵌入在所述透射層中並光學耦合到所述透射層，從而至少部分地建立所述結構通道的內部件，以及ii）使得所述光阻擋層被所述透射層固定，以將相應光限定段中的所述數個光學功能元件定位到所述光阻擋層，所述光阻擋層至少部分地將所述光限定段彼此光學隔離。

在上文中，所公開步驟的相互順序優選地是所指示的順序。

在所述方法中，所述第三步驟可以包括形成所述數個結構通道中的至少一個結構通道以沿所述第一方向延伸穿過所述光阻擋層以限定數個通孔，優選地使得所述至少一個結構通道（孔）的近端朝向所述相應光限定段，至少部分地限定所述相應光限定段的邊緣，並且所述至少一個結構通道的遠端限定所述光阻擋層的另一側上的出口。在此上下文中，所述光阻擋層的另一側優選地朝向例如所述多層結構的使用者可能位於的環境，所述使用者感知由所述結構潛在地產生和發射的光。

在所述方法中，所述第三步驟可以包括將所述數個結構通道中的至少一個結構通道配置成將空位，例如盲孔，限定到所述光阻擋層中，使得所述光阻擋層的一側上的所述至少一個結構通道的近端至少部分地限定所述相應光限定段的邊緣，並且所述至少一個結構通道的遠端在所述光阻擋層的另一側附近形成所述空位的頂部，其中相應結構通道中的所述光阻擋層的厚度被局部減小。

在所述方法中，所述第三步驟可以包括將所述數個結構通道中的至少一個結構通道的一部分佈置成包含沿垂直於所述第一方向的第二方向延伸的突出或凹陷，以改善光阻擋層與透射層之間的固定及/或所述透射層的定位。

在所述方法中，所述第四步驟可以包括使用所述光阻擋層的至少一片材料作為模具中的插入件，優選地使得所述光學透射層至少部分地模制在所述光阻擋層與所述襯底膜的所述第一側之間。

在所述方法中，所述第三步驟可以包括將所述光阻擋層的至少一片材料與所述襯底膜層壓，任選地在此之前將粘合劑層提供在所述光阻擋層與所述襯底膜之間。

在所述方法中，所述第二步驟可以包括將所述電子裝置中的至少一個電子群組件佈置到所述光限定段中的至少一個中，所述電子群組件選自由以下組成的組：發光元件如LED等、光敏元件、光檢測器、光伏電池和壓敏元件。

在所述方法中，所述第二步驟可以包括通過印刷電子技術在所述襯底膜上產生所述電子裝置的至少一部分，優選至少所述電路設計。

在所述方法中，所述第三步驟可以包括至少部分地從如塑膠等至少一種源材料模制所述光阻擋層。

在所述方法中，所述第二步驟可以包括向所述襯底膜的所述第一側及/或所述第二側提供掩蔽件，以阻擋或至少阻礙所述跡線的外部視圖，所述掩蔽件優選地是不透明或半透明的，任選地是暗色的，如基本上是黑色的，位於容納所述跡線以及任選所述光學功能元件中的至少一個的基礎層上的層，任選膜或帶。

在所述方法中，所述第二步驟可以包括將第一額外膜提供在所述襯底膜的所述第一側上，其中所述第一額外膜任選地在其至少一個光限定段之上或之中含有選自由以下組成的組的至少一個元件：光學表面浮雕形式、光學表面浮雕形式結構、光學柵格結構、印刷件、印刷字母、印刷數位元、印刷形狀、印刷圖像、印刷圖形以及雕刻字母、數位元、形狀、圖像或圖形。

所述方法包含進一步步驟，其中將一或多個第二額外光學功能膜或層，任選漫射膜或層，提供在所述數個結構通道中的至少一個結構通道的遠端上，其中所述第二額外膜或層中的至少一個任選地含有選自由以下組成的組的至少一個元件：光學表面浮雕形式、光學表面浮雕形式結構、光學柵格結構、印刷件、印刷字母、印刷數位元、印刷形狀、印刷圖像、印刷圖形以及雕刻字母、數位元、形狀、圖像或圖形。

在所述方法中，所述第三步驟可以包括經由沿任選地基本上垂直於所述第一方向的第二方向延伸的所述光阻擋層的第二數個結構通道連接至少兩個光限定段，其中所述第二方向可以因此是指例如基本上平行於所述襯底膜的平面的方向，使得所述第二數個結構通道中的至少一個結構通道的近端連接到一個光限定段，並且所述至少一個結構通道的遠端連接到另一光限定段。

所述方法可以包含在所述第二步驟之後或之前的進一步步驟，其中優選地通過熱成形將所述襯底膜3D成形（3D形成）為所選3D目標形狀（彎曲的、曲折的、圓頂的、或一些其它優選的和可能更複雜的3D形狀），其中任選地所述光限定段由所述襯底膜的凹陷、凹槽、袋形、脊及/或突出的形狀限定。

根據本發明的一個方面的光電功能多層結構包含： 任選的熱塑性可成形襯底膜，其包含第一側和相對的第二側，任選地其中所述第一側朝向所選頂部，並且所述第二側朝向所述結構的所選底部； 電子裝置，其包含安置在所述襯底膜的所述第一側的相應光限定段中的數個光學功能元件，優選發光及/或光敏元件，以及包含連接到所述數個光學功能元件的數個導電電路跡線的電路設計； 光學透射層，其模制在所述襯底膜的所述第一側上，使得包括所述數個光學功能元件的每個光限定段的至少一部分至少部分地嵌入在所述透射層中並光學耦合到所述透射層；及 光學上基本不透明光阻擋層，其安置在所述襯底膜的所述第一側上，所述光阻擋層限定至少部分地由所述透射層的材料配置的數個結構通道， 其中將所述數個結構通道形成為至少沿與任選地朝向所述結構的所選頂部的所述結構厚度方向一致的第一方向延伸，i）以將由至少一個光學功能元件發射的光朝向任選地在所述結構的所選頂部上的環境傳送及/或將光從所述環境傳送到至少一個光學功能元件上，使得所述光阻擋層至少部分地將所述光限定段彼此光學隔離，以及ii）以將相應光限定段中的所述數個光學功能元件定位到所述光阻擋層。

在所述多層結構中，可以將所述數個結構通道中的至少一個結構通道形成為沿所述第一方向延伸穿過所述光阻擋層以限定數個通孔，使得所述光阻擋層的一側上的所述至少一個結構通道的近端至少部分地限定所述相應光限定段的邊緣，並且所述至少一個結構通道的遠端限定所述光阻擋層的另一側上的出口。

在所述多層結構中，可以將所述數個結構通道中的至少一個結構通道形成為將空位限定到所述光阻擋層中，使得所述光阻擋層的一側上的所述至少一個結構通道的近端至少部分地限定所述相應光限定段的邊緣，並且所述至少一個結構通道的遠端在所述光阻擋層的另一側附近形成所述空位的頂部，其中相應結構通道中的所述光阻擋層的厚度被局部減小。

在所述多層結構中，相對於所述襯底膜的所述第一側，所述數個結構通道中的至少一個結構通道的至少一部分通道的至少一部分可以包含形成為沿垂直於所述第一方向的第二方向延伸的突出或凹陷。

在所述多層結構中，所述光阻擋層和所述襯底膜可以包含插設於其間的粘合劑層，任選熱啟動膜。

在所述多層結構中，所述電子裝置可以包含選自由以下組成的組的至少一個電子群組件：發光元件如LED等、光敏元件、光檢測器、光伏電池和壓敏元件，所述至少一個電子群組件安置在所述光限定段中的至少一個上。

在所述多層結構中，可以通過印刷電子技術在所述襯底膜上產生所述電子裝置的至少一部分，任選至少所述電路設計。

在所述多層結構中，所述襯底膜的所述第一側及/或所述第二側可以包含掩蔽件，以阻擋或至少阻礙所述跡線的外部視圖，所述掩蔽件優選地是不透明或半透明的，任選地是暗色的，如基本上是黑色的，位於容納所述跡線和任選至少一個光學功能元件的基礎層上的層，任選膜或帶。

在所述多層結構中，所述襯底膜的所述第一側任選地包含第一額外膜，所述第一額外膜任選地在至少一個光限定段之上或之中含有選自由以下組成的組的至少一個元件：光學表面浮雕形式、光學表面浮雕形式結構、光學柵格結構、印刷件、印刷字母、印刷數位元、印刷形狀、印刷圖像、印刷圖形以及雕刻字母、數位元、形狀、圖像或圖形。

在所述多層結構中，所述結構在所述光阻擋層上可以包含一或多個第二額外光學功能膜或層，任選漫射膜或層，其中所述第二額外膜或層中的至少一個任選地含有位於所述光阻擋層的所述數個結構通道中的至少一個結構通道的遠端上的選自由以下組成的組的至少一個元件：光學表面浮雕形式、光學表面浮雕形式結構、光學柵格結構、印刷件、印刷字母、印刷數位元、印刷形狀、印刷圖像、印刷圖形以及雕刻字母、數位元、形狀、圖像或圖形。

在所述多層結構中，至少兩個光限定段可以經由形成為沿垂直於所述第一方向的第二方向延伸的所述光阻擋層的第二數個結構通道連接，使得所述第二數個結構通道中的至少一個結構通道的近端連接到一個光限定段，並且所述至少一個結構通道的遠端連接到另一光限定段。

在所述多層結構中，所包括的各種層和元件，如光學功能元件、模制層（如光學透射層和可能的光阻擋層）及/或襯底膜層，可以至少在某些位置包含光學上基本不透明、半透明或透明的材料，使例如可見光及/或其它優選的光波長能夠以可忽略的損失穿過。例如，在後一種情況下，在期望的波長處的足夠光學透射率（透射）可以為至少約70%、75%、80%、85%、90%、95%或甚至更高。具有這些較高透射率的元件包括例如本文構想的多層結構的光學透射層。反過來，不旨在透過入射光的光阻擋層和任選的其它元件的透射率可以小於約50%、40%、30%、20%、10%、5%、2%或更小。所考慮的波長實際上可以特定於實施例而變化，並且考慮到一些實施例/元件，基本上所有可見波長的光的透射率可能是相關的，而在涉及就透射或擷取而言的其它波長的電磁輻射的一些其它實施例中，興趣可能在於例如更具體、不同或更寬的頻寬。

通常，可行的模制方法包括例如注射模制。在所述結構中包括若干塑膠材料的情況下，這些材料可以使用雙射（two-shot）或通常多射（multi-shot）模制方法來模制。可以利用具有多個模制單元的模制機。替代地，可以使用多台機器或單台可重新配置的機器來順序地提供若干材料。

本發明的實用性由取決於所討論的每個特定實施例的各種因素產生。

例如，所述結構的進一步層或膜的襯底膜、如光學功能元件等電子群組件和如圖形或其它資訊元件等任選特徵件的對準可能更容易，因為所述對準是使用已知方法進行的。由於注入或模制的透射層的數個單獨部分可以彼此隔離並通過所述光阻擋層固定到所述襯底膜，因此在注射或模制程序期間對所述襯底膜及其上的元件的伸長應力可能會減小。

由於所述結構可以佈置成基本上非平面的形狀，例如彎曲的形狀，因此所述結構可以更方便地用於其中平面形狀的使用是不可能的或至少出於美學或功能原因（例如，就主機裝置/狹槽/環境維度而言）而期望的應用。

此外，所獲得的結構可以容易地安裝在目標表面上。所述結構可以保持相對輕且平坦，並且其集成度高。所述結構甚至可以包含用於定位和固定目的的整體支撐及/或附接元件，如凸台（boss）。製造程序快速、經濟實惠並提供良好的產量。

此外，根據本發明，可以提供例如在結構涉及較大數目的光學功能元件和光電功能的情況下能夠防止洩漏或串擾現象的光電功能多層結構，以及用於製造此種光電功能多層結構的方法。

在本文中，表述「數個」可以是指從一（1）開始的任何正整數。

相應地，表述「多個」可以是指從二（2）開始的任何正整數。

在本文中，術語「第一」和「第二」用於將一個元件與另一元件區分開，並且如果沒有另外明確說明，則不特別區分它們的優先順序或順序。

如技藝人士所理解的，先前提出的關於所述方法的各個方面和實施例的考慮可以經過必要的修正而靈活地應用於所述多層結構的方面和實施例，反之亦然。

在各圖中，相同或對應的部件用相同的元件符號表示，並且在大多數情況下也將省略重複的文字描述。

圖1借助於橫截面側視圖，經由100處的多層結構的一個僅僅是示範性的實現，繪示了本發明的各個實施例的許多一般概念。

為了清楚起見，所圖示的、仍然是示範性的結構100被示出為呈現相當平坦的整體形狀。然而，本領域技藝人士應當理解，可以具體基於例如光學、結構、維度或美學設計目的來決定最佳形狀。因此，除基本上平面的表面之外或代替基本上平面的表面，所包括的結構元件或部分的最終整體形狀及/或組成形狀也可以是更徹底的三維形狀，其納入了例如至少局部地彎曲或成角度的部分。此外，結構100的更精細尺度的表面紋理可以是恒定的或可以在空間上變化。由於例如所使用的材料或表面型微結構，如提供給表面層的光學微結構，紋理可以含有例如平坦及/或粒狀的部分。

成品多層結構100可以原樣或在進一步處理之後有效地建立其自身的最終產品，例如電子裝置，或可以安置在主機裝置或元件中作為其構建塊或元件模組。所述100自然可以包含圖中未示出的數個進一步元件或層。

結構100含有如上文中所討論的襯底膜108。

例如，襯底膜108及/或所述結構中的任何額外層或膜（例如，第一或第二額外層118）可以包含一或多個材料或由其組成，所述一或多個材料例如是與例如以下項有關的塑膠及/或有機材料或生物材料：木材、皮革或織物、或任何這些材料彼此的組合或與金屬的組合。膜可以包含熱塑性材料或通常由其組成。膜可以是基本上柔性的或可彎曲的。在一些實施例中，膜108可以替代地是基本上剛性的。膜的厚度可以根據實施例而變化；例如，厚度可能僅為幾十或幾百毫米，或者顯著更厚，量級為一或幾毫米。

薄膜108可以例如包含選自由以下組成的組的至少一種材料：聚合物、熱塑性材料、熱塑性聚合物、電絕緣材料、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）、聚碳酸酯（PC）、共聚酯、共聚酯樹脂、聚醯亞胺、甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯的共聚物（MS樹脂）、玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、碳纖維、有機材料、生物材料、皮革、木材、紡織品、織物、金屬、有機天然材料、實木、單板、膠合板、皮、樹皮、樺樹皮、軟木、天然皮革、天然紡織品或織物材料、天然生長材料、棉、毛、亞麻、絲以及上述項的任意組合。

襯底膜108可以被配置成容納例如電子裝置，所述電子裝置包含例如安置在襯底膜108的第一側上的相應光限定段112中的三個單獨的光學功能元件106，如圖1所示。電子裝置可以進一步包含電連接到光學功能元件106的電路跡線114。此外，襯底膜108可以被配置成在相同或相對（「第二」）側上容納數個進一步的電子群組件或特定的電子元件及/或不同性質的元件。

實際上，在本發明的這個和其它實施例中，所提供的多層結構100或特定襯底108可以包括數個功能元件，所述數個功能元件包括例如選自以下列表的至少一個功能元件，所述列表由以下各項組成：電子元件、機電子群組件、電光元件、輻射發射元件、發光元件、LED（發光二極體）、OLED（有機LED）、側射式LED或其它光源、頂射式LED或其它光源、底射式LED或其它光源、紅色（發射）LED、綠色LED、藍色LED、RGB LED、輻射檢測元件、光檢測或光敏元件、光電二極體、光電電晶體、光伏裝置、感測器、微機械元件、開關、觸摸開關、觸摸面板、接近開關、觸摸感測器、大氣感測器、溫度感測器、壓力感測器、水分感測器、氣體感測器、接近感測器、電容開關、電容感測器、投射電容感測器或開關、單電極電容開關或感測器、電容按鈕、多電極電容開關或感測器、自電容感測器、互電容感測器、電感感測器、感測器電極、微機械（MEMS）組件、UI元件、用戶輸入元件、振動元件、發聲元件、通訊元件、發射器、接收器、收發器、天線、諧振器、紅外（IR）接收器或發射器、無線通訊元件、無線標籤、無線電標籤、標籤讀取器、資料處理元件、資料儲存或記憶元件、電子子群組合件、光引導元件、光導、透鏡和反射器。

多層結構100進一步包括安置在襯底膜108的第一側上的光學上基本不透明光阻擋層104和光學透射層103，如圖1所示。所述兩個103、104可以佈置成交替及/或建立各種其它構型。光阻擋層104包含或限定在方向（第一方向）D1上為通孔或盲孔的結構通道110。結構通道110可以完全或部分地由透射層103的材料配置，或者基本上被所述透射層的材料填充。光學功能元件106至少部分地嵌入在透射層103中並光學耦合到所述透射層。如圖1所示，優選地，襯底膜108的第一側上的光限定段112的邊緣至少部分地由相應結構通道110的近端界定，並且因此，光限定段112至少部分地彼此光學隔離。

光阻擋層104及/或透射層103的材料可以包含例如熱塑性及/或熱固性材料。模制或以其它方式產生的層的厚度可以根據實施例而變化。例如，其數量級可能小於一毫米、一毫米、幾毫米或幾十毫米。例如，模制材料可能是電絕緣的。更詳細地，所包括的層，如光阻擋層104或透射層103，可以包含選自由以下組成的組的至少一種材料：彈性體樹脂、熱固材料、熱塑性材料、PC、PMMA、ABS、PET、共聚酯、共聚酯樹脂、尼龍（PA，聚醯胺）、PP（聚丙烯）、TPU（熱塑性聚氨酯）、聚苯乙烯（GPPS）、TPSiV（熱塑性矽硫化橡膠）和MS樹脂。

如本領域技藝人士所理解的，可以提供數個電路跡線114或「佈線」以向如光學功能元件106等電子裝置提供來自內部或外部電源的電力。此外，可以存在用於在板上電子裝置（即，結構100中所包括的電子裝置）的不同元件之間及/或在結構100中所包括的電子裝置與外部裝置或結構之間傳送信號（例如，控制信號及/或（其它）資料）的跡線114。相同的跡線114甚至可以共同用於電力和資料通訊。

光學功能元件106可以是選自由以下組成的組的電子群組件：發光元件如LED、光敏元件、光檢測器或光伏電池。

跡線114、光學功能元件106的導電部分及/或結構100中所包括的其它導電特徵件可以包括選自由以下組成的組的至少一種材料：導電墨水（或塗料）、導電奈米粒子墨水、銅、鋼、鐵、錫、鋁、銀、金、鉑、導電粘合劑、碳纖維、合金、銀合金、鋅、黃銅、鈦、焊料及其任何組分。例如，所使用的導電材料在期望的波長（如可見光）下可以是光學不透明的、半透明的及/或透明的，以便掩蔽或允許輻射（如可見光）從其反射、在其中吸收或通過。

此外，結構通道110中的任一個可以與多個光學功能元件106相關聯，而不是僅與一個光學功能元件相關聯，然而為了清楚起見，圖中圖示後一種選項的情況。元件106可以根據需要相互對準。考慮到某個通道110或一般而言，兩個或更多個元件106可以以行、矩陣、圓形或其它所選的形式定位。

透射層103的材料被配置成傳送由至少一個光學功能元件106發射的光或者將來自環境的光傳送到至少一個光學功能元件106，並且因此出於此種目的而具有合適的透射特性，如在感興趣的波長/頻率下的足夠透射率，所述感興趣的波長/頻率任選地包括或限於可見光及/或由光學功能元件106發射的其它所選波長及/或從環境傳送的光的波長。

通常，在感興趣的波長處的期望總透射可以根據要實施的特定實施例而自然地變化，但通常，考慮到所選的頻率或波長，用於建立例如透射層103的塑膠材料包含光學上基本透明或半透明的材料，從而使頻率/波長能夠以足夠低的損耗穿過。因此，層103在相關波長處的足夠總透射可以根據實施例而變化，但可以例如為約50%、60%、70%、75%、85%、90%或95%或更高，如在上文中已簡要討論的。

通常，在各個實施例中，可以通過所包括的電池或其它本地提供的電源來至少部分地佈置對任何元件（如光學功能元件）或由多層結構託管的控制/處理裝置的供電。此外，為了將合適的電力從源佈置到多層結構中所包括的數個電子群組件或特定電子元件，可以利用包括例如數個轉換器的特定電力電路。數個電導體或電路跡線114、連接器及/或電纜可以用於不同元件之間及/或結構100與外部元件之間的電力傳輸以及通訊目的。

光阻擋層104可以在層104之上或之內含有熱傳導材料，如所選的金屬及/或熱傳導特徵件。該材料可以被配置成用作散熱器。

光阻擋層104可以被配置成與外部結構或裝置介面。出於此目的，層104可以含有數個固定特徵件。這些固定特徵件可以是例如基於化學的（粘合）或基於合適形狀的機械的設備，其被設計用於將外部結構或裝置固定到所述結構。

所述結構可以包含額外膜118，所述額外膜位於與襯底膜108相對的透射層103及/或光阻擋層104的另一側上。額外膜118可以是光學功能的或其它功能的；例如，所述額外膜可以是至少選擇性地光學透射的、不透明的、漫射的及/或准直的。額外膜118容納的元件可以類似於或不同於襯底膜108的元件，例如光源112和甚至透射層103（延伸或不延伸穿過所述結構至襯底膜108）。

襯底膜108及/或可以嵌入在所述結構之中或之上的所述結構的其它層可以具有反射、散射及/或其它光學功能。

如技藝人士容易理解的，關於例如所包括的元件、其功能、材料、其它特性以及它們在所述結構內的相互配置的、在上文中已經關於圖1或沒有明確參考在此所附的任何圖所闡述的各種一般原理基本上在本案的任何實施例中是選擇性地可採用的和可應用的，為此下文中結合其餘圖的描述無需不必要地重複它們。同樣地，除非明確有相反的陳述，否則可以在其它繪示或僅文字描述的實施例中靈活地採用下文結合任何剩餘圖的描述首次公開的額外特徵件。

圖2在200處圖示所述結構的變型，所述變型與圖1的實施例的不同之處在於，所述變型在結構通道中包括數個突出或凹陷101，所述突出或凹陷沿垂直於第一方向D1的第二方向D2（寬度）向內或向外延伸。如圖2所示，突出或凹陷101可以直接位於襯底膜108的第一側上並連接到所述第一側，或者可以進一步位於結構通道110的近端與遠端之間的一側上。突出或凹陷101可以具有例如矩形、楔形或雙楔形形狀。如圖2所示，光學功能元件106可以位於突出101中。所述突出改善了光阻擋層104與透射層103之間的固定及/或透射層103的定位。

通常，兩個或更多個結構通道110也可以彼此連接，任選地經由進一步的結構通道110（圖中未示出）。

為了清楚起見，圖3a至3d繪示了四個不同完成程度的多層結構300。在圖3a中，數個光學功能元件108安置在四個隔離的、單獨的光限定段112上。在該設計中，光限定段112形成為襯底膜108的凹陷。在圖3b中，光限定段108的凹陷由透射層103的材料填充/模制，由此光學功能元件108至少部分地嵌入在透射層103中並光學耦合到所述透射層。在圖3c中，光學上基本不透明光阻擋層104安置在圖3b的300的結構上，使得在不同光限定段112之間傳送的光至少部分地被所安置的光阻擋層104阻擋，但在結構通道110內部的透射層103內允許光從和向各個光限定段112上的光學功能元件108以及所述結構的頂部上的環境傳送。這可以被提供成使得光阻擋層104的透射發生變化，在光限定段112的位置處（即，在其上），即在結構通道處更高，並且在不在段112上的部分處，即在結構通道110的外部顯著更少，任選地104可以是不透明的。可以製造層104的不同透射，使得例如降低透射特性的顏色粒子被佈置到層104的不在段112上的部分中。如本領域技藝人士所理解的，也可以使用其它方法來為光阻擋層104提供不同的透射。在圖3d中，至少一個第二額外膜或層118提供在圖3c的300的結構的頂部上，使得在至少一個第二額外膜或層118中的三個光限定段112上存在任選的資訊元件116。在圖3a至3c中圖示可以用於將300連接到主機裝置、結構或元件（圖中未示出）的連接器114a。

通常，期望的總阻擋，即在感興趣的波長處的光的透射的阻擋，可以根據要實施的特定實施例而自然地變化，但通常，考慮到所選的頻率或波長，用於建立不透明體或部分不透明體（例如光阻擋層104）的塑膠或其他材料包含光學上基本不透明的材料，從而能夠防止頻率/波長通過。因此，層104在相關波長處的足夠總透射可以根據實施例而變化，但可以為例如約50%、40%、30%、20%、10%、5%、2%、1%或0%，並且因此層104的光學透射率可以被配置成顯著小於光學透射層103的光學透射率。

可以提供至少一個進一步的膜或一般層，如至少一個第二額外膜或層118或者第一額外膜，其納入了例如漫射光學裝置及/或印刷件。在此背景下，所謂第一額外膜意指直接安置在襯底膜108的第一表面上或使得在膜108的第一表面與第一額外膜之間存在粘合劑層等的膜或層。在此背景下，所謂第二額外膜或層118意指在所述結構中的層103和104之後的膜或層，其可能構成所述結構的頂蓋的至少一部分。

在一些實施例中，還可以在襯底膜108的第二側上提供數個進一步的層或膜，如模制層（圖中未示出）。這些進一步的層可以具有例如隔離、保護、裝飾、光學及/或附接功能。

IML（模內貼標）/IMD （模內裝飾）技術可以應用於在所述結構內提供嵌入式圖形、顏色等，任選地具體向襯底膜108及/或其它膜/層提供。

如在上文中所提及的，經由例如真空或壓力成形等熱成形程序進行的3D成形可以應用於將基本上三維的形狀（例如，如實施例300中所示的數個凹陷）引入到多層結構的目標元件或部分，特別參考襯底膜層108。通常，合適的熱成形溫度（攝氏度）的下限的少數實際實例包括：PC 150、PET 70和ABS 88-120。對於單層膜構造，施加在通過將空氣機械壓入模具中或通過將真空吸入模具中而獲得的目標膜上的壓力可能大致超過大約100 psi，而對於層壓結構，其可能大致超過大約200 psi。應優選地選擇所使用的膜和程序參數，使得所述膜不熔融，除非期望熔融。

就模制參數而言，可以提供進一步的僅是示範性的幾個指導。當如襯底膜108等目標膜是例如PET，並且要在其上例如注射模制的塑膠是PC時，熔融PC的溫度在常見情況下可以為約280到320攝氏度，並且模具溫度為約20到95攝氏度，例如約80攝氏度。除非另外期望，否則應優選地選擇所使用的膜和程序參數，使得所述膜在程序期間不熔融並且保持基本上固體。膜應定位在模具中，使得其保持適當固定。本領域技藝人士將理解，最佳的成形和模制參數取決於例如所使用的材料和要建立的結構的目標特徵，因此在最佳情況下，它們應當通過依賴於材料在經受熱應力和物理應力（如由例如壓力/真空引起的拉伸）時的已知特性和行為來特定於情況進行選擇。此外，應特別注意，通過適當地選擇模制參數以及成形參數來保護在模制之前已經提供在襯底膜層108上的電子裝置和可能的其它元件。

在各個實施例中，多層結構可以佈置有優選的整體（例如模制）特徵件，如任選的提供孔/插入件的凸台（用於例如鉚釘或螺釘）和相關聯的基座，以用於相對於外表面和例如主機裝置附接、間隔及/或定位所述結構。此外，為了加強所述結構，可以納入數個整體特徵件，優選模制特徵件，如肋件。

圖4在400處圖示所述結構的進一步變型。400在光阻擋層104和光學透射層103的頂部上具有第二額外層118，即，層118在層103和104之後。在圖中，第二額外層118被單獨示出以呈現400的內部結構。400具有三個單獨的結構通道110，所述結構通道限定在光阻擋層104中並被透射層103的材料填充。在該圖中，每個結構通道110限定位於襯底膜118的第一側上的光限定段112，所述光限定段包括位於矩形光限定段112的相對側上的兩個光學功能元件106。光學功能元件106應用於電路跡線114，所述電路跡線由光阻擋層104及/或透射層103封裝，並且可以經由柔性連接器114b外部地連接到例如主機裝置或元件。在圖中，第二額外層118包括位於400的兩個結構通道110的遠端上的任選信息元件116。

實際上，一或多個第二額外膜或層118可以是光學不透明的、半透明的或基本上透明的。可以至少在某些位置應用層118的不透明部件，以進一步減少相鄰光學通道110之間的串擾/洩漏。

通常，至少一個第二額外光學功能膜或層118，任選漫射膜或層，可以位於數個結構通道110中的至少一個結構通道110的遠端上。所述第二額外膜或層118可以任選地含有選自由以下組成的組的至少一個資訊元件：光學表面浮雕形式、光學表面浮雕形式結構、光學柵格結構、印刷件、印刷字母、印刷數位元、印刷形狀、印刷圖像、印刷圖形以及雕刻字母、數位元、形狀、圖像或圖形。

圖5在500處繪示了根據本技術的多層結構的進一步實施例。在圖中，單獨圖示襯底層108、透射層103和光阻擋層104。在500中，透射層103包含位於襯底膜108的第一側上的薄的連續透射層103。在該設計中，層103在位置103b處更高/更厚，所述位置沿朝向所選頂部的第一方向（D1）向結構通道110的內部件延伸並形成所述結構通道的內部件。因此，光阻擋層104在延伸部103b下方至少部分地將光限定段112（圖中未示出）彼此光學隔離。

圖6在600處繪示了根據本技術的多層結構的進一步實施例。600可以表示七段顯示器。600揭示位於襯底膜108的第一側上的光阻擋層108。在600中，光阻擋層108包含由透射層103的材料填充的七個結構通道110，因此結構通道在光學上至少部分地彼此隔離。在層104的頂部上存在至少一個第二額外膜或層118，其具有位於光限定段112上的光學透射部分，並且具有位元於相應段112上的數個光學功能元件106（圖中未示出）和結構通道110。如本領域技藝人士所理解的，除七段顯示器之外的其它類型，如9、14或16段顯示器，也可以通過本技術以類似的方式實現。

圖7a至7c在700處繪示了三個不同完成程度的多層結構的進一步實施例。在圖7a中圖示具有兩個光限定段112的襯底膜108，所述兩個光限定段都具有位於襯底膜108的第一側上的兩個光學功能元件106和第一額外膜。第一額外膜在兩個光限定段112之上或之中含有任選的資訊元件116。至少一個資訊元件116選自由以下組成的組：光學表面浮雕形式、光學表面浮雕形式結構、光學柵格結構、印刷件、印刷字母、印刷數位元、印刷形狀、印刷圖像、印刷圖形以及雕刻字母、數位元、形狀、圖像或圖形。在圖7b中圖示具有結構通道110的光阻擋層104，所述結構通道至少部分地將透射層103配置在襯底膜108的第一側上。結構通道110的近端沿與所述結構的厚度方向一致的第一方向（D1）從光限定段112的觸點延伸，所述厚度方向朝向所述結構的所選頂部。如圖7c所示，在光阻擋層104和透射層103上可以存在至少一個額外層，其可以構成700的頂蓋。

圖8a至8c在800處圖示所述結構的變型，其與700的不同之處在於，其包括位於兩個光限定段112和相應結構通道110上的至少一個額外膜或層118中的任選資訊元件116，而不是包括位於襯底膜108的第一側上的第一額外膜中的任選資訊元件。圖8a進一步示出，襯底膜108可以包含貫穿模制孔124或例如弱化部分，如盲孔或切口，模制塑膠被設計成在模制期間例如在熔融狀態下從一側至另一側流過所述弱化部分，如從第二側至第一側，如在該實例中所圖示的。

圖9在900處繪示了多層結構的進一步實施例。襯底膜108的數個部分被3D成形為至少一個插座形、凹陷或袋形或相似形狀108d。在該設計中，光阻擋層104和透射層103至少部分地配置沿第一方向朝向環境延伸的袋形108d的內部件。

襯底膜108的袋形108d容納至少一個光學功能元件106（圖中未示出），所述光學功能元件至少部分地嵌入在光阻擋層104的結構通道110內部的透射層103的材料中。袋形108的內壁至少部分地與光阻擋層104的材料接觸，所述材料因此至少部分地與袋形108d的內部部分形成介面。如圖9所示，在一個袋形108d中可以存在至少部分地由透射層103的材料配置的一或多個結構通道110。

圖10在1000處繪示了多層結構的進一步實施例。光阻擋層104的至少一部分形成結構通道110的數個單元形式或儲存格形狀，所述結構通道至少部分地由透射層103配置。

1000的所示設計納入了光阻擋層104的結構通道110的單元佈置。此種設計使得有可能製造非常緊湊的多層結構。

圖11在1100處繪示了根據本案的光阻擋層104的實施例。在多層結構的製造中，光阻擋層104可以是現成的層或元件，或者所述104可以在所述結構的製造程序中製備，優選地通過如本文其它地方所描述的模制來製備。

圖12在1200處繪示了多層結構的進一步實施例，並且特別是所述結構的不同材料或層如何彼此重疊的一個實例。光阻擋層104及/或透射層103的至少一部分可以位於所述結構的外邊緣處。所述結構可以包含介於所述結構的層或膜之間的數個中空部分130。

1200的所示設計包含延伸至所述結構的外邊緣的襯底膜108的第一側上的中空部分130。部分130沿第一方向夾在襯底層108與透射層103之間。該130可以允許將所述結構內的如感測器等電子群組件或元件介面到外部裝置或結構。

替代地，部分130可以沿第一方向夾在襯底層108與光阻擋層104之間。

中空部分130可以被製造成例如使得首先例如通過注射或模制用犧牲材料填充所期望的部分130的體積，然後在後處理階段將犧牲材料從所述結構中去除。例如，可以通過將犧牲材料暴露於輻射或合適化學製品來將犧牲材料從所述結構中去除以提供中空部分130。

如本領域技藝人士所理解的，中空部分130也可以以不同於1200的其它方式定位。例如，所述130可以位於例如功能元件106或者如檢測器或感測器等其它電子群組件的頂部中。

圖13包括流程圖1300，其揭示根據本案的方法的實施例。

在用於製造多層結構的方法的開始時，可以執行啟動步驟1302。在啟動1302期間，可能發生必要的任務，如材料、元件和工具選擇、獲取、校準和其它配置活動。必須特別注意，單個元件和材料的選擇協同進行，並且在所選的製造和安裝程序中繼續存在，這自然優選地基於製造程序規範和元件資料表進行預先檢查，或例如通過調查和測試所生產的原型進行預先檢查。所使用的設備，如模制、澆鑄、層壓、（熱）成形、切割、鑽孔及/或印刷設備以及其它潛在的其它設備，可以因此在該階段上升到操作狀態。模具可以製備成具有必要的表面形式等。

在1304處，提供用於容納電子裝置的至少一個任選熱塑性可成形襯底膜108。可以獲取襯底材料的現成元件，如塑膠膜的卷或片。在一些實施例中，襯底膜108本身首先可以由期望的源材料通過模制、擠出或其它方法內部生產。在一些實施例中，襯底膜108可以由所選的源材料或原材料製造。任選地，處理襯底膜108。例如，所述襯底膜可以根據需要被塗覆、切割及/或提供有開口、凹口、凹陷、切口等。初始及/或所得經處理的膜108可以具有例如矩形、正方形或圓形形狀。考慮到光的所選頻率/波長，如光電子群組件的發射頻率/波長，襯底膜通常或至少選擇性地在某些位置可以是不透明的、半透明的或基本上透明的，所述光電子群組件如是要提供在其上的光學功能元件106。襯底膜108可以包含熱塑性材料，但如本文其它地方所討論的，多種彼此相當不同的材料適用於本文考慮的襯底和其它膜。

在1306處，襯底膜108佈置有包括數個光學功能元件106和電路設計的電子裝置，所述光學功能元件安置在襯底膜的第一側的相應光限定段112上，並且所述電路設計包含連接到數個光學功能元件106的數個電路跡線114，潛在地具有有一或多個其它電子元件，如電力電路、傳感電路及/或控制電路（例如，微控制器、處理器、信號處理器、可程式設計/程式設計邏輯晶片等）。每個段112可以包含一或多個光學功能元件106。實際上，例如，可以通過例如焊料及/或粘合劑將如各種SMD（表面安裝裝置）等數個現成元件附接到膜108的所選接觸區域。

在任選的1306B處，通過印刷電子技術在襯底膜108上產生電子裝置的至少一部分，優選至少電路設計。在806B處，優選地通過參考相關添加技術的一或多個印刷電子技術，將數個導電電路跡線114及/或接觸墊（或其它接觸區）以及任選的電力（供應）電路及/或控制電路提供在襯底膜108上，所述數個導電電路跡線限定例如期望電路設計或電路圖案的數個導體線，並且所述接觸墊（或其它接觸區）用於電耦合電子元件和光電子元件，如光學功能元件106。例如，可以利用絲網印刷、噴墨印刷、柔性版印刷、凹版印刷或平版膠印印刷。然而，也可以考慮更傳統的此類基於蝕刻的方法，只要例如所使用的襯底膜108的材料與其相容。此外，可以在此處進行培養襯底膜的進一步行動，其涉及例如印刷或以其它方式提供顏色層、圖形、視覺指示器、塗層等。

替代地或另外，印刷電子技術可以應用於直接在襯底膜108上實際製造元件的至少一部分，如OLED。每個所包括的光學功能元件可以被任選地單獨選擇、製造或以其它方式配置成發射例如白光或僅僅所選的波長/頻率（顏色），而不遺忘潛在的非可見波長。

已在本文中更早地論述了如何使如光學功能元件106等電子裝置相互或相對於正在構造的多層結構的其它特徵件尺寸化、對準或定位。簡而言之，各種元件的相互定位應被選擇成使得實現就例如經由所選表面外耦合或內耦合的光的均勻性及/或光學效率而言的期望整體性能目標。此外，可能存在例如影響電子裝置及/或掩蔽或阻擋元件的定位的美學目標，使得電子裝置從成品多層結構的外部不可見。

在一些實施例中，可以優選地通過如真空或壓力成形等熱成形的步驟，使要包括在多層結構中的襯底膜108及/或其它膜形成為呈現期望的3d形狀（至少局部為基本上非平面的形狀）。也可以應用冷成形。考慮到成形技術，例如，前述壓力成形可以應用於為襯底提供精確、清晰的細節；當襯底缺少可能導致不期望的流動和由此產生的壓降的（貫穿）模制孔時，壓力成形通常也可以是優選的。熱成形步驟可以在佈置電子裝置1306之後執行，以避免相關的3D組合件。然而，替代地或另外，可以在步驟1306之前已經執行3D形成。

在1308處，提供光學上基本不透明光阻擋層104，並且將其進一步安置在襯底膜的第一側上。光阻擋層104被配置成限定數個結構通道110，所述結構通道的近端沿與所述結構的厚度方向一致的第一方向D1從光限定段112的觸點延伸，所述厚度方向朝向所述結構的所選頂部。光阻擋層108可以如上文所討論的，例如可以通過模制層104的一部分或整個104來執行，或者可以使用層104的預製備子群組合件。

實際上，襯底膜108可以用作例如注射模制程序中的插入件。如果需要，膜的所選區域（如邊緣）可以沒有模制塑膠。在一些實施例中，甚至膜的兩側都可以提供有模制層。襯底膜可以包含貫穿模制孔或例如弱化部分，如盲模制孔（blind-moulding hole）或切口，模制塑膠被設計成在模制期間例如在熔融狀態下從一側至另一側流過所述弱化部分。

可以將光阻擋層104的至少一片材料與襯底膜108層壓，任選地在此之前將粘合劑層提供在光阻擋層104與襯底膜108之間。

在1310處，在襯底膜108的第一側上產生光學透射層103，使得一或多個材料建立光阻擋層104的結構通道110的光傳送透射內部件，所述光傳送透射內部件優選地由所涉及的材料，例如通過模制或鑄造，在襯底膜108和其上的電子裝置（如數個光學功能元件106）的至少一部分上直接產生。

優選地，提供給襯底的如光學功能元件106及/或其它元件等電子裝置的至少一部分由此至少部分地嵌入在所提供的材料內。因此，可以使光阻擋層104的結構通道110內的光學功能元件106與透射層103之間的光學耦合有效，並且降低相關聯的耦合損耗。

在1310處，光阻擋層104的至少一片材料可以用作透射層103的模制中的插入件，優選地使得光學透射層103至少部分地模制在光阻擋層104與襯底膜108的第一側之間。

項1312是指可能的任務，其將一或多個第二額外光學功能膜或層，任選漫射膜或層，提供在數個結構通道110中的至少一個結構通道110的遠端上。

在一個實施例中，所述方法包含例如介於第三步驟1308與第四步驟1310之間的至少一個進一步步驟，其中將覆蓋層128潛在選擇性地提供在阻擋層104與透射層103之間。

在1314處，方法執行結束。

圖14包括流程圖1400，其揭示產生多層結構的替代方式。

1400的方法與1300的方法的不同之處在於，在步驟1410處提供光阻擋層104之前，在步驟1408處產生光學透射層103，但兩種方法在其它方面類似。

步驟1408包含上文針對步驟1310描述的主題。在1408處，優選地通過模制，在襯底膜108的第一側上產生光學透射層103，使得包括數個光學功能元件106的至少光限定段112至少部分地嵌入在透射層103中並光學耦合到所述透射層。

步驟1410包含上文針對步驟1308描述的主題。在1410處，在襯底膜108上提供光阻擋層104，並且因此，進一步將透射層103固定在光阻擋層104與襯底膜108之間，如在上文中所描述的。光阻擋層104被配置成限定數個結構通道110，所述結構通道的近端提供在相應光限定段112上，其中透射層103至少部分地建立沿與所述結構的厚度方向一致的第一方向D1延伸的結構通道110的內部件，所述厚度方向朝向所述結構的所選頂部。

如本文其它地方所描述的，光阻擋層104可以通過至少部分地由至少一種源材料（如塑膠）模制來提供。

圖15在1500處繪示了多層結構的進一步實施例。所述1500與上述多層結構的變型的不同之處在於，至少一個光學功能元件106經由透射層103通過襯底膜108光學耦合到位於襯底膜108的第二側上的環境。

在1500的設計中，可以將光佈置成經由襯底膜108的出口部分132選擇性地穿過襯底膜108。出口部分132因此至少部分地是光學透射的。例如，出口部分132可以任選地包含光學功能元件，如光漫射器、透鏡或衍射元件。

由光阻擋層104建立的結構通道可以沿寬度或第二方向（D2）延伸，可能甚至比沿厚度或第一方向（D1）延伸更顯著。

設計1500任選地包含潛在選擇性地提供的覆蓋層128，所述覆蓋層介於阻擋層104與透射層103之間及/或位於襯底膜108的第一側上。

關於所獲得的堆疊式結構的最終總厚度，其很大程度上取決於所使用的材料和相關的最小材料厚度，所述最小材料厚度在製造和後續使用方面提供必要的強度。必須根據具體情況考慮這些方面。例如，結構的總厚度可以為約1 mm，但相當厚或薄的實施例也是可行的。

本發明的範圍由所附請求項以及其均等物來決定。本領域的技藝人士將理解，所揭示的實施例僅僅是出於說明的目的而構造的，並且可以容易地準備應用許多上述原理的其它佈置以最好地適合每個潛在的使用場景。

100:結構 101:突出或凹陷 103:透射層 103b:延伸部 104:光阻擋層 106:光學功能元件 108:襯底膜 108d:袋形 110:結構通道 112:光限定段 114:電路跡線 114a:連接器 114b:柔性連接器 116:信息元件 118:第一或第二額外層 124:貫穿模制孔 128:覆蓋層 130:中空部分 132:出口部分 300:多層結構 1300:流程圖 1302:步驟 1304:步驟 1306:步驟 1306B:步驟 1308:步驟 1310:步驟 1312:步驟 1314:步驟 1400:流程圖 1408:步驟 1410:步驟 D1:第一方向 D2:第二方向

接下來將參考根據附圖的示範性實施例更詳細地描述本發明，其中：

圖1                經由局部橫截面側視圖繪示了根據本案的多層結構的一個實施例；

圖2                繪示了圖1的實施例的變型。

圖3a至3d         繪示了根據本案的多層結構的進一步變型；

圖4至6            繪示了根據本案的多層結構的更進一步變型；

圖7a至7c          繪示了根據本案的多層結構的更進一步變型；

圖8a至8c          繪示了根據本案的多層結構的更進一步變型；

圖9至10           繪示了根據本案的多層結構的更進一步變型；

圖11              繪示了光阻擋層的實施例；

圖12              繪示了根據本案的多層結構的更進一步變型；

圖13              是揭示根據本案的方法的實施例的流程圖；

圖14              是揭示產生多層結構的替代方法的流程圖；

圖15              是根據本案的多層結構的更進一步變型。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:結構

103:透射層

104:光阻擋層

106:光學功能元件

108:襯底膜

110:結構通道

112:光限定段

114:電路跡線

118:第一或第二額外層

D1:第一方向

D2:第二方向

Claims (25)

1. 一種用於製造光電功能多層結構的方法，包含：第一步驟，其提供任選的熱塑性可成形襯底膜，所述襯底膜包含第一側和相對的第二側；第二步驟，其佈置具有電子裝置的所述襯底膜，其中所述電子裝置包括安置在所述襯底膜的所述第一側的相應光限定段上的數個光學功能元件，優選發光及/或光敏元件，以及包含連接到所述數個光學功能元件的數個電路跡線的電路設計；第三步驟，其提供光學上基本不透明光阻擋層並進一步將所述光阻擋層安置在所述襯底膜的所述第一側上，其中所述光阻擋層限定數個結構通道，所述結構通道的近端沿與所述結構的厚度方向一致的第一方向(D1)從所述相應光限定段的觸點延伸；及第四步驟，其優選地通過將光學透射層模制在所述襯底膜的所述第一側上來產生使得i)包括所述數個光學功能元件的所述光限定段至少部分地嵌入在所述透射層中並光學耦合到所述透射層，從而至少部分地建立所述結構通道的內部件，以及ii)使得所述光阻擋層與所述透射層固定，以將相應光限定段中的所述數個光學功能元件定位到所述光阻擋層，所述光阻擋層至少部分地將所述光限定段彼此光學隔離，其中所述第三步驟包括將所述數個結構通道中的至少一個結構通道的一部分佈置 成包含沿垂直於所述第一方向(D1)的第二方向(D2)延伸的突出或凹陷，以改善光阻擋層與透射層之間的固定及/或所述透射層的定位，且其中所述突出或凹陷被定位在所述至少一個結構通道的近端和遠端之間。
2. 根據請求項1之方法，其中所述第三步驟包括形成所述數個結構通道中的至少一個結構通道以沿所述第一方向(D1)延伸穿過所述光阻擋層，優選地使得所述至少一個結構通道的近端至少部分地限定所述相應光限定段的邊緣，並且所述至少一個結構通道的遠端限定所述光阻擋層的另一側上的出口。
3. 根據請求項1之方法，其中所述第三步驟包括形成所述數個結構通道中的至少一個結構通道以將空位限定到所述光阻擋層中，使得所述光阻擋層的一側上的所述至少一個結構通道的近端至少部分地限定所述相應光限定段的邊緣，並且所述至少一個結構通道的遠端在所述光阻擋層的另一側附近形成所述空位的頂部，其中相應結構通道中的所述光阻擋層的厚度被局部減小。
4. 根據請求項1所述的方法，其中所述第四步驟包括使用所述光阻擋層的至少一片材料作為模具中的插入件，優選地使得所述光學透射層至少部分地模制在所述光阻擋層與所述襯底膜的所述第一側之間。
5. 根據請求項1所述的方法，其中所述第三步驟包括將所述光阻擋層的至少一片材料與所述襯底膜層壓，任選地在此之前將粘合劑層提供在所述光阻擋層與 所述襯底膜之間。
6. 根據請求項1所述的方法，其中所述第二步驟包括將所述電子裝置中的至少一個電子群組件佈置到所述光限定段中的至少一個中，所述電子群組件選自由以下組成的組：發光元件、光敏元件、光檢測器、光伏電池和壓敏元件。
7. 根據請求項1所述的方法，其中所述第二步驟包括通過印刷電子技術在所述襯底膜上產生所述電子裝置的至少一部分，優選至少所述電路設計。
8. 根據請求項1所述的方法，其中所述第三步驟包括至少部分地從如塑膠等至少一種源材料模制所述光阻擋層。
9. 根據請求項1所述的方法，其中所述第二步驟包括向所述襯底膜的所述第一側及/或所述第二側提供掩蔽件，以阻擋或至少阻礙所述跡線的外部視圖，所述掩蔽件優選地是不透明或半透明的，任選地是暗色的，如基本上是黑色的，位於容納所述跡線和任選至少一個所述光學功能元件的基礎層上的層層，任選膜或帶。
10. 根據請求項1所述的方法，其中所述第二步驟包括將第一額外膜提供在所述第一側襯底膜上，其中所述第一額外膜在任選地在至少一個光限定段之上或之中含有選自由以下組成的組的至少一個元件：光學表面浮雕形式、光學表面浮雕形式結構、光學柵格結構、印刷件、印刷字母、印刷數位元、印刷形狀、印刷圖像、 印刷圖形以及雕刻字母、數位元、形狀、圖像或圖形。
11. 根據請求項1所述的方法，其中所述方法包含進一步步驟，其中將一或多個第二額外光學功能膜或層，任選漫射膜或層，提供在所述數個結構通道中的至少一個結構通道的遠端上，其中所述第二額外膜或層中的至少一個任選地含有選自由以下組成的組的至少一個元件：光學表面浮雕形式、光學表面浮雕形式結構、光學柵格結構、印刷件、印刷字母、印刷數位元、印刷形狀、印刷圖像、印刷圖形以及雕刻字母、數位元、形狀、圖像或圖形。
12. 根據請求項1所述的方法，其中所述第三步驟包括經由沿垂直於所述第一方向(D1)的第二方向(D2)延伸的所述光阻擋層的第二數個結構通道連接至少兩個光限定段，使得所述第二數個結構通道中的至少一個結構通道的近端連接到一個光限定段，並且所述至少一個結構通道的遠端連接到另一光限定段。
13. 根據請求項1所述的方法，其中所述方法包含在所述第二步驟之後或之前的進一步步驟，其中優選地通過熱成形將所述襯底膜3D成形為所選的3D目標形狀，其中任選地所述光限定段由所述襯底膜的凹陷及/或突出的形式限定。
14. 根據請求項1所述的方法，其中所述方法進一步包含優選地介於所述第三步驟與所述第四步驟之間的步驟，其中任選地將光學覆蓋層任選地選擇性地提供 在所述阻擋層與所述透射層之間。
15. 一種光電功能多層結構，其包含：任選的熱塑性可成形襯底膜，其包含第一側和相對的第二側；電子裝置，其包含安置在所述襯底膜的所述第一側的相應光限定段中的數個光學功能元件，優選發光及/或光敏元件，以及包含連接到所述數個光學功能元件的數個電路跡線的電路設計；光學透射層，其模制在所述襯底膜的所述第一側上，使得包括所述數個光學功能元件的每個光限定段的至少一部分至少部分地嵌入在所述透射層中並光學耦合到所述透射層；及光學上基本不透明光阻擋層，其安置在所述襯底膜的所述第一側上，所述光阻擋層限定至少部分地由所述透射層的材料配置的數個結構通道，其中將所述數個結構通道形成為至少沿與所述結構的厚度方向一致的第一方向(D1)延伸，i)以將由至少一個光學功能元件發射的光朝向所述結構上的環境傳送及/或將光從所述環境傳送到至少一個光學功能元件上，使得所述光阻擋層至少部分地將所述光限定段彼此光學隔離，以及ii)以將相應光限定段中的所述數個光學功能元件定位到所述光阻擋層，其中所述數個結構通道中的至少一個結構通道的至少一部分包含形成為沿垂直於所述第一方向(D1)的第二方向(D2)延伸的一突出 或凹陷，且其中所述突出或凹陷被定位在所述至少一個結構通道的近端和遠端之間。
16. 根據請求項15之結構，其中將所述數個結構通道中的至少一個結構通道佈置成沿所述第一方向(D1)延伸穿過所述光阻擋層，優選地使得所述光阻擋層的一側上的所述至少一個結構通道的近端至少部分地限定所述相應光限定段的邊緣，並且所述至少一個結構通道的遠端限定所述光阻擋層的另一側上的出口。
17. 根據請求項15之結構，其中將所述數個結構通道中的至少一個結構通道形成為將空位限定到所述光阻擋層中，使得所述光阻擋層的一側上的所述至少一個結構通道的近端至少部分地限定所述相應光限定段的邊緣，並且所述至少一個結構通道的遠端在所述光阻擋層的另一側附近形成所述空位的頂部，其中相應結構通道中的所述光阻擋層的厚度被局部減小。
18. 根據請求項15所述的結構，其中所述光阻擋層和所述襯底膜包含插設於其間的粘合劑層，任選熱啟動膜。
19. 根據請求項15所述的結構，其中所述電子裝置包含選自由以下組成的組的至少一個電子群組件：發光元件、光敏元件、光檢測器、光伏電池和壓敏元件，所述至少一個電子群組件安置在所述光限定段中的至少一個上。
20. 根據請求項15所述的結構，其中優選地通 過印刷電子技術在所述襯底膜上產生所述電子裝置，任選至少所述電路設計，的至少一部分。
21. 根據請求項15所述的結構，其中所述襯底膜的所述第一側及/或所述第二側包含掩蔽件，以阻擋或至少阻礙所述跡線的外部視圖，所述掩蔽件優選地是不透明或半透明的，任選地是暗色的，如基本上是黑色的，位於容納所述跡線和任選至少一個光學功能元件的基礎層上的層，任選膜或帶。
22. 根據請求項15所述的結構，其中所述襯底膜的所述第一側包含第一額外膜，所述第一額外膜任選地在至少一個光限定段之上或之中含有選自由以下組成的組的至少一個元件：光學表面浮雕形式、光學表面浮雕形式結構、光學柵格結構、印刷件、印刷字母、印刷數位元、印刷形狀、印刷圖像、印刷圖形以及雕刻字母、數位元、形狀、圖像或圖形。
23. 根據請求項15所述的結構，其中所述結構包含位於所述光阻擋層上的一或多個第二額外光學功能膜或層，任選漫射膜或層，其中所述第二額外膜或層中的至少一個任選地含有位於所述光阻擋層的所述數個結構通道中的至少一個結構通道的遠端上的選自由以下組成的組的至少一個元件：光學表面浮雕形式、光學表面浮雕形式結構、光學柵格結構、印刷件、印刷字母、印刷數位元、印刷形狀、印刷圖像、印刷圖形以及雕刻字母、數位元、形狀、圖像或圖形。
24. 根據請求項15所述的結構，其中至少兩個光限定段經由形成為沿垂直於所述第一方向(D1)的第二方向(D2)延伸的所述光阻擋層的第二數個結構通道連接，使得所述第二數個結構通道中的至少一個結構通道的近端連接到一個光限定段，並且所述至少一個結構通道的遠端連接到另一光限定段。
25. 根據請求項15所述的結構，其中所述結構包含潛在選擇性地提供的介於所述阻擋層與所述透射層之間的光學覆蓋層。

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