Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses mit adaptierenden Farben
Die Erfindung betrifft die Herstellung einer Folie für ein Gehäuse der so genannten Weiss/Grau Ware, insbesondere eines elektrischen Hausgerätes, eines Gerätes der Consumerelektro- nik, inklusive der mobilen Geräte wie Handys etc. und/oder eines Großgerätes, beispielsweise aus dem Medizinbereich, Kraftwerksbereich oder Automobilbereich .
Bekannt sind Gehäuse, die ausgewechselt werden können, so dass beispielsweise Farbeffekte des Gehäuses verändert und den Bedürfnissen des Besitzers angepasst werden können.
Nachteilig daran ist, dass die Gehäuse immer nur eine Farbe zeigen und ansonsten keine Funktionen erfüllen.
Es besteht jedoch der Bedarf, Gehäuse zu schaffen, deren Far- be beliebig wechselt und/oder die funktionell sind.
Aufgabe der Erfindung ist daher eine Folie oder zumindest ei¬ ne Beschichtung für ein Gehäuse zu schaffen, die zumindest ein elektrochromes Bauteil umfasst, so dass mehrere Funktio- nen erfüllt werden können und Farbveränderungen ohne Aus¬ tausch fester Teile möglich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der Erfindung, wie er in den beiden unabhängigen Ansprüchen defi- niert ist, gelöst, sowie durch die anderen abhängigen Ansprü¬ che, die Beschreibung und die Beispiele, die alle Ausfüh¬ rungsformen der Erfindung wiedergeben.
Gegenstand der Erfindung ist eine Folie und/oder Beschichtung für ein Gehäuse, die als Substrat für zumindest ein elek¬ trochromes Bauelement dient und deren Herstellung die folgen¬ den Verfahrensschritte umfasst:
Herstellen einer ersten Elektrode, Applikation der elektrochromen Farbschicht, Herstellung einer Elektrolytschicht, Herstellung der zweiten Elektrode und schließlich - Verformung der hergestellten Folie zu einem Gehäuse oder Aufbringen der Beschichtung auf einen Träger, der ein Ge¬ häuse bildet.
Unter dem Begriff "Dielektrikum" werden in dieser Anwendung neben den klassischen Dielektrika auch verdruckbare, chemisch stabile, möglichst transparente chemische Barriereschichten verstanden, die eine Diffusionsbarriere für die Ionen der Elektrolytschicht bilden und vor Kurzschluss zwischen den beiden Elektroden schützen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Folie z.B. durch Tiefblasen und/oder Tiefziehen so verformt, dass sie die Gehäuseform annimmt und in das Gehäuse eingesetzt oder als Teil des Gehäuses verwendet werden kann. Des weiteren können verschiedene Bereiche aus dieser Folie herausgeschnit¬ ten oder herausgestanzt werden, so dass beispielsweise Tasten eines Telefongehäuses gebildet werden.
Je nach Art der Folie wird die Verformung bei erhöhter Tempe- ratur, beispielsweise zwischen 14O0C und 18O0C mit kurzzeiti¬ ger Steigerung bis zu 25O0C durchgeführt. Bevorzugt wird als Folie eine Luminol-Folie eingesetzt.
Nach einer Ausführungsform hat die Folie eine Schichtdicke zwischen 25 und 1000 Micron, so dass sie um ausreichende Fes¬ tigkeit zu erlangen, noch auf einen Träger aufgebracht werden muss, wobei vorteilhafterweise der Träger das Kunststoffge- häuse bildet. Der Verbund mit dem Gehäuse kann beispielsweise so erfolgen, dass die Folie in das Gehäuse eingelegt wird und dann mit diesem, etwa durch Klebe- oder Schweißtechniken, verbunden wird. Andererseits ist das Spritzhintergießen der Folie auch eine bevorzugte Methode zur Herstellung.
Zu den Verfahrensschritten im einzelnen:
Herstellung der ersten Elektrode:
Verdrucken (bevorzugt Siebdrucken) von PEDOT Siebdruck Pasten oder Ag-Siebdruck Pasten oder Carbon Black Siebdruck Pasten. (B) Beschichten von Folien durch dünne Metallschichten (Au, Ag..) oder leitfähige Oxidschichten (ITO, ZnO....), bevorzugt durch Abscheidung aus dem Vakuum) (C) Kombination der Verfah- rensschritt (A) und (B)
Applikation der elektrochromen Farbe: (A) Verdrucken von e- lektrochromen Kombinationsschichten (z. Bsp. elektroaktive Farben, die beispielsweise aus der WO 02/075441 bekannt sind) mittels Siebdruck, Schablonendruck, etc. (B) Verdrucken (be¬ vorzugt Siebdrucken, aber auch Rakeln etc. denkbar) von elektrochromen Farbschichten, z. Bsp: PEDOT, Vinologenderiva- te etc..
Herstellung einer Dielektrikums Schicht (wenn benötigt, diese Schicht kann auch als Abstandshalter bzw. Spacer dienen) : Verdrucken (bevorzugt Siebdrucken) von Dielektrikum Pasten oder Barriereschichten, die nach dem Drucken durch Tempera¬ tur, Licht oder andere Umwelteinflüsse noch verhärtet und so- wohl mechanisch als auch chemisch stabilisiert werden.
Herstellung der Elektrolytschicht (wenn benötigt) : Verdrucken von Elektrolytpasten (bevorzugt Siebdrucken, aber auch Tin- tenstrahldrucken etc. denkbar) und/oder Laminieren von Elekt- rolytfolien (z. Bsp von BASF) .
Herstellung der zweiten Elektrode erfolgt wie die Herstellung der ersten Elektrode.
Herstellung der FOLIE
Nachdem die Schichten "erste Elektrode"; "elektrochrome Far¬ be"; "Dielektrikum" und "Elektrolytschicht" durch sequentiell
aufeinander folgendes Drucken übereinander gebracht wurden, wird die zweite Elektrode (Top Elektrode) auf das Schichtpa¬ ket auflaminiert. Zur mechanischen Verfestigung kann das Schichtpaket mit der zweiten Elektrode verklebt werden. Die Klebestreifen werden dabei bevorzugt am Rand (im nicht sicht¬ baren Bereich) aufgebracht.
Alternativ zu den letztbeschriebenen Schritten ist auch vor¬ stellbar, dass die zweite Elektrode direkt auf das oben be- schriebene Schichtpaket aufgebracht wird, zum Beispiel durch Siebdrucken von PEDOT (Ag Paste) und/oder durch Vakuumab- scheidung von Metallen etc. und damit ein funktionelles Schichtpaket fertig gestellt wird. Zusätzlicher mechanischer Schutz des Schichtpakets kann durch Laminierung / Verkleben mit einer Schutzfolie erreicht werden.
Nach einer Ausführungsform ist die elektrochrome Farbe eine elektrochemische Zelle, wobei die Dotierung des Farbstoffes eine Veränderung der Farbe bewirkt. Üblicherweise wird dabei der Aufbau einer elektrochemischen Zelle verwendet, der eine Elektrode, den jeweiligen elektrochromen Farbstoff, den
Elektrolyten und eine zweite Elektrode, also Gegenelektrode umfasst, wobei eine Verkapselung zwischen den beiden Elektro¬ den sinnvoll ist, um einen Verlust des Elektrolyten zu ver¬ meiden. Die Dotierung des elektrochromen Farbstoffes erfolgt durch Anlegen einer Spannung, wodurch bewirkt wird, dass die Ionen des Elektrolyten in den Farbstoff eindiffundieren und diesen oxidieren oder reduzieren. Beschichtet man ein Gehäuse mit solch einer elektrochromen Folie, so lässt sich durch An¬ legen einer geringen Spannung die Farbe des Gehäuses ändern. Die Änderung der Farbe ist bevorzugt reversibel.
Für ein adaptierendes Gehäuse können auch elektrolumineszie- rende Farbsysteme, die genauso zu mechanisch stabilen Folien verarbeitet werden können, eingesetzt werden.
Im Allgemeinen ist die Folie für adaptierende Gehäusefarben ein elektronisches Bauelement in der Art einer elektrochemi-
sehen Zelle, wobei durch Oxidation/Reduktions- - Reaktionen der Farbstoffe eine Veränderung in der Farbe unterläuft. Da¬ bei kann der Farbstoff direkt oxidiert/reduziert werden oder aber die Oxidation/Reduktion einer anderen Komponente führt zur Farbänderung des Farbstoffes .
Üblicherweise wird dazu der Aufbau einer elektrochemischen Zelle verwendet, der eine Elektrode, den jeweiligen (bevor¬ zugt) elektrochromen Farbstoff, den Elektrolyten und eine Ge- genelektrode umfasst, wobei eine Verkapselung zwischen den beiden Elektroden sinnvoll ist, um einen Verlust des Elektro¬ lyten zu vermeiden. Zusätzliche Schichten wie Ionenspeicher, Kombinationselektroden, mehrlagige Farbschichten oder Kombi¬ nationsschichten, die Farbe, Elektrolyt und Ionenleiter in einem enthalten, sind optional und durch die Art der Anwen¬ dung bestimmt.
Ausführungsbeispiel [e] der Erfindung.
Herstellungsprozess auf der Basis "PEDOT" für Telefongehäuse:
Siebdrucken von PEDOT als Elektrode, optionales Verdrucken eines weiteren elektrochromen Farbstoffes
Siebdrucken eines Dielektrikum
Laminieren einer Elektrolyt Folie Gegenlaminieren der zweiten Elektrode desselben Typs wie die erste Elektrode als Gegenelektrode
Stanzen der Folie
Spritzhintergießen der Folie
Herstellungsprozess auf der Basis elektrochromer Farben, wie sie beispielsweise aus der WO 02/075441 bekannt sind, für Te¬ lefongehäuse:
Siebdrucken von PEDOT als Elektrode, optionales Verdrucken eines weiteren Elektrodenmaterials Siebdrucken eines Dielektrikum
Siebdrucken der beispielsweise aus der WO 02/075441 bekannten Farben
Gegenlaminieren der zweiten Elektrode desselben Typs wie die erste Elektrode als Gegenelektrode Stanzen der Folie Spritzhintergießen der Folie
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Folien, die zu Gehäusen mit der Funktion zur adaptierenden Farbanpassung weiterverarbeitet werden können. Auf die Folie wird im Schichtaufbau durch Drucken ein elektrochromes System aufgebaut und die Folie danach, unter Umständen bei erhöhter Temperatur, verformt.