用于制造多层体的方法和多层体
文献发布时间:2023-06-19 12:07:15
技术领域
本发明涉及一种用于制造多层体的方法以及一种多层体。
背景技术
已知的是,应在塑料膜内提供传感器、尤其是触摸传感器。例如在DE 10 2011 111506A1中记载了这种的传感器膜。所述传感器膜具有载体膜,在该载体膜上施加有透明的导体线路(Leiterbahn)。通过这些导体线路相应的设置或者叠加而在传感器膜中构成电容式的触摸传感器。
在使用这种传感器时可能必要或希望的是,将电气功能与其他的光学或装饰性的元素相结合。
发明内容
本发明的任务在于,提供一种改进的用于制造多层体的方法和一种改进的多层体,所述多层体提供传感器功能。
所述任务通过一种用于制造多层体的方法来解决,所述方法包括如下步骤:
提供单层或多层的基底,所述基底具有第一表面和第二表面,
提供一个或多个传感器膜,所述传感器膜分别包括至少一个传感器区域并且具有第一表面和背离所述第一表面的第二表面,
将所述一个或多个传感器膜施加到基底的第二表面上,使得相应的传感器膜的第一表面至少局部地贴合在基底的第二表面上,
使包括所述基底和施加到所述基底的第二表面上的所述一个或多个传感器膜的层序列热成型,使得在热成型时在基底的所述第一表面上构成表面浮雕结构,所述表面浮雕结构通过所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜的造型、尤其是轮廓和/或高程起伏确定。
此外,所述任务通过一种多层体来解决,所述多层体包括具有第一表面和第二表面的单层或多层的基底以及一个或多个传感器膜,所述传感器膜分别包括至少一个传感器区域并且具有第一表面和背离所述第一表面的第二表面,所述一个或多个传感器膜设置在基底的第二表面上,相应的传感器膜的第一表面至少局部地贴合在基底的第二表面上,并且在基底的第一表面上成型有表面浮雕结构,所述表面浮雕结构通过所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜的造型、尤其是轮廓和/或高程起伏确定。
这种用于制造多层体的方法以及这种多层体的突出之处在于,通过选择过程参数和多层体的组成部分、例如传感器膜的组成部分和/或基底的组成部分所使用的材料,在基底的背离传感器膜的第一表面上产生表面浮雕结构。这样,一方面通过基底保护所述传感器膜和所述传感器膜的传感器区域免受环境影响。由于所述基底是在与传感器膜结合之前单独制造的,因此对于所述基底能够相应地使用形状稳定的并且耐化学品的材料,所述材料在制造传感器膜时与这里为了制造精细脆弱的、用于提供传感器功能的导体线路而使用的方法并不兼容。此外,在制造基底时,也能够将另外的装饰性的设计元素引入所述基底中和/或施加到所述基底上,所述设计元素同样不必与制造传感器膜时的“敏感的”过程条件兼容。此外,通过根据本发明的方法实现了,在所述基底的背离传感器膜的表面中成型出相对于传感器膜配合精确地(passergenau)并且由此针对传感器功能设计的表面浮雕结构,基底的这个表面在用作操作表面时向所述传感器功能提供相应的保护或必要时提供相应的装饰性设计元素。相应的表面设计元素能够通过传感器膜“控制”。这里,不需要使用相应的附加的套准方法或者类似方法并且不必为了所述表面浮雕结构的成型而提供单独的压印模。相反地,能够在不需附加的过程技术上的耗费的情况下以简单的方式实现所述表面浮雕结构相对于传感器功能套准的布置。
本发明的有利的设计方案在从属权利要求中说明。
尤其是可以将所述一个或多个传感器膜中的至少一个传感器膜优选作为转印膜、层压膜、模内膜、标签、模内标签和/或传感器标签构成和/或提供。
优选在提供所述一个或多个传感器膜中的至少一个传感器膜时修改所述至少一个传感器膜的造型、尤其是轮廓和/或高程起伏。此外,所述至少一个传感器膜的造型、尤其是轮廓和/或高程起伏通过至少一个表面浮雕结构的成型来修改,所述至少一个表面浮雕结构尤其是借助从热复制、紫外线复制、激光消融、压印、冲压、切割、注塑中选择的方法成型到所述传感器膜的一个或多个层中。
此外优选的是,所述至少一个传感器膜的造型、尤其是高程起伏和/或轮廓通过将一个或多个元件施加到所述传感器膜的基膜上来修改,所述元件优选借助以下方法中的一个或多个方法来施加:印刷、尤其是油漆印刷和/或借助3D打印;浇注;层合或粘合单层或多层的膜元件,尤其是塑料标签;施加织物,尤其是玻璃纤维织物;施加纤维材料,尤其是有机纤维材料、背后注射;借助转印方法、尤其是热压印方法或冷压印方法施加所述一个或多个元件。
此外,可以将一个或多个塑料标签和/或一个或多个功能元件作为一个或多个元件尤其是施加到所述传感器膜的基膜的第一表面上,所述基膜的第一表面优选朝向所述传感器膜的第一表面和/或所述基膜的第一表面优选部分地构成所述传感器膜的第一表面。
这样,也可以将一个或多个塑料标签和/或一个或多个功能元件尤其是施加到在传感器膜的基膜的第一表面上施加的所述一个或多个塑料标签和/或功能元件中的一个或多个塑料标签和/或功能元件上。此外,优选将所述一个或多个塑料标签和/或功能元件在所述传感器膜的传感器区域内施加到基膜上,并且尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜的第一表面限定的平面上的情况下,与传感器区域完全或部分地重合。
所述传感器膜也可以尤其是具有至少一个连接区域和/或至少一个接触区域,以用于接触、尤其是以用于电接触设置在所述传感器区域内的一个或多个传感器元件,并且优选可以将所述一个或多个塑料标签和/或功能元件在传感器膜的传感器区域内施加到基膜上并且尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜的第一表面限定的平面上的情况下,与传感器区域完全或部分地重合,但是优选不与传感器膜的所述连接区域和/或所述接触区域重合。
此外,所述至少一个连接区域可以具有一个或多个接触区域,尤其是以用于电接触。
优选的是,所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜仅由一个或多个传感器组成。但是,为了在基底的第一表面中构成所述表面浮雕结构,已经证实有利的是,尤其是所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜由多个层构成。这种层优选从相应传感器膜的第一表面出发按任意的顺序包括一个或多个塑料标签和/或一个或多个功能元件,所述一个或多个功能元件中的一个或多个功能元件构造成3D元件或者构造成在所有的空间方向上延伸的功能元件。
此外,尤其是所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜也可以包括另外的、优选印刷的一个或多个触觉元件(Haptikelement)。这里,触觉元件尤其是具有能够触觉感知的结构或者其它特性。在此,所述一个或多个触觉元件中的一个或多个触觉元件构造成沿所有空间方向延伸的功能元件和/或是能够触觉感知、尤其是通过人的指尖和/或拇指指尖感知的。
可以借助于模具调整来接纳传感器膜的所述至少一个连接区域和/或接触区域。尤其是所述至少一个连接区域和/或接触区域至少部分地不是背后注射的并且尤其是如小旗那样从多层体的其余部分和/或所述单层或多层的基体中伸出,所述连接区域和/或接触区域尤其是这样突出,即,可以使所述连接区域和/或接触区域引向对应触点,所述至少一个连接区域和/或接触区域能够连接到所述对应触点上。不是背后注射的、小旗形状的连接区域和/或接触区域优选没有设置在所述多层体的边缘上和/或所述单层或多层的基底上。所述连接区域和/或接触区域、尤其是小旗状的连接区域和/或接触区域优选从所述多层体的一个或多个表面和/或表面区域和/或从所述单层或多层的基底中伸出。此外所述多层体和/或所述单层或多层的基底优选在一个或多个边缘区域处接合到电气设备的另外的元件上或者嵌入这些元件中,尤其是优选继续保持能在所述至少一个连接区域和/或接触区域、尤其是所述至少一个电连接区域和/或接触区域上发生接触。
此外,作为接触方式可以使用接触销,从而在没有连接区域和/或接触区域的情况下事后借助接触销接触至少一个传感器。
此外,所述接触区域的长度可以设计成,使得接触区域侧向引出,并且尤其是自然地产生压印,优选在设计中优选对这种压印加以考虑。
对于层压,可以在层压持续时间的期间改变层压温度和/或层压压力。层压例如可以以较低的层压温度开始,然后使所述层压温度连续地或不均匀地升高,和/或层压例如可以以较低的层压压力开始,然后使所述层压压力连续地或不均匀地升高。层压压力和/或层压温度也可以以其它形式在层压时间上变化。
所述功能元件中的一个或多个功能元件优选由提供电气功能和/或光学功能的元件构成,尤其是由光导体构成。这种光导体尤其是由塑料、优选由一种或者多种PMMA(PMMA=聚甲基丙烯酸甲酯)和/或由一种或多种PC(PC=聚碳酸酯)和/或由玻璃组成。此外,可以将一个这种光导体或者多个这种光导体设置到和/或施加到和/或构成到所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜中和/或之间和/或上。
已经证实有利的是,将所述一个或多个功能元件中的一个或多个功能元件构造成光导体。由此,尤其是与在基底的第一表面中构成表面浮雕结构相结合,在多层体中可以实现有针对性的光引导。
此外,作为功能元件也可以使用由天然的、植物性的和/或合成的织物制成的织物,优选使用玻璃纤维织物和稀松布,进一步优选使用植物性的构成浮雕的片材,如例如木材单板,由此将作为表面浮雕结构的一部分或作为表面浮雕结构尤其是附加地在基底的第一表面中构成与所述织物相对应的织物浮雕或织物轮廓。
优选可以借助层压实现将所述一个或多个传感器膜施加到基底的第二表面上,层压温度优选在80℃至300℃之间,尤其在100℃至300℃之间,优选在120℃至240℃之间,层压速度尤其是在0.125m/min至10m/min之间,优选在0.25m/min至7.5m/min之间,特别优选在0.125m/min至5m/min之间。
在层压时,“层压温度”尤其是指表面温度或所述一个或多个传感器膜中的一个或多个传感器膜的和/或基底的内部的一个点或区域处的温度。
优选可以借助压印法、滚压法和/或背后注射法实现将所述一个或多个传感器膜中的至少一个传感器膜的施加、尤其是所述一个或多个传感器膜中的包括所述一个或多个装饰层中的至少一个装饰层的至少一个传感器膜施加到基底的第二表面上、尤其是施加到包括所述一个或多个装饰层中的至少一个装饰层的基底的第二表面上。
所述一个或多个装饰层中的一个或多个装饰层尤其是具有在0.01mm至10mm之间的、尤其在0.1mm至2.5mm之间的、优选在0.25mm至1.25mm之间的层厚度和/或具有在0.1mm至10mm之间的、尤其在0.25mm至2.5mm之间的、优选在0.25mm至1.25mm之间的层厚度。
已经证实有利的是,优选借助于压印法、滚压法和/或背后注射法将所述一个或多个传感器膜施加到或者说布置到基底的、尤其是包括一个或多个装饰膜的基底的第二表面上。
此外,在所述层序列热成型时,也可以借助于深冲和加热基底来构成所述表面浮雕结构尤其是,优选将所述基底加热至在80℃至300℃之间的、尤其在90℃至250℃之间的、优选在100℃至300℃之间的表面温度,所述基底的内部温度尤其是在120℃至160℃之间、优选在100℃至180℃之间、特别优选在80℃至200℃之间,和/或施加压力,尤其是施加在1bar至6bar之间的、尤其在2bar至5bar之间的、优选在2bar至3.5bar之间的过压。所述压力尤其是从两个侧面中的一个侧面作用到所述基底上。优选地,从相应的另一个基底侧面辅助性附加地施加真空、即负压,所述负压优选在0.1bar至0.9bar之间、尤其在0.2bar至0.8bar之间。例如,过压可以从所述基底的正面作用,而负压从所述基底的背面作用,或者反之,即优选从基底的正面施加负压并且从基底的背面施加负压。
在深冲或加热层序列时,“层压温度”尤其是指在层序列内部的一个点或区域处的、尤其是在层序列的几何中点处的温度。
由此,尤其可以使所述表面浮雕结构优选在基底的第一表面中构成,所述表面浮雕结构优选通过所述一个或多个传感器膜的造型、尤其是通过轮廓和/或高程起伏构成。
此外,由此优选实现了,传感器区域目前为止使用的附加标记例如通过事后施加的象形符号、通过视觉和/或触觉的表面浮雕结构来代替,所述象形符号被成型在或已成型在所述基底的第一表面上。这种新型的标记尤其是不需要附加的方法步骤,因为这种标记是在热成型中通过所述一个或多个传感器膜和/或另外的膜、层、标签,尤其是塑料标签和/或元件、尤其是功能元件、优选是3D元件形成的并且由此能够集成到所实现的多层体的表面设计中。
此外,这里优选这样来实现新的设计自由度,即,可以将所述一个或多个传感器膜和/或另外的膜、层、标签,尤其是塑料标签和/或元件,尤其是功能元件、优选是3D元件在设计上协调地集成到所述多层体中。
此外,由此优选实现了,与传感器区域的目前为止使用的附加标记不同,例如通过事后施加的、随时间推移而“磨掉”或者说磨损的象形符号,根据本发明的标记更能耐抗这种长期负荷或者说长期使用。
此外,由此尤其是实现了,“有效的”传感器区域的位置和几何延伸,尤其是在通过多层体限定的平面中的和/或尤其是垂直于该平面的位置和几何延伸变得是能够触觉和/或视觉感知的或者是能够触觉和/或视觉感知的。这里优选使用对所述一个或多个传感器膜和/或另外的膜、层、标签,尤其是塑料标签和/或元件,尤其是功能元件、优选3D元件的不希望的映描(Durchzeichnen)效果,以便避免必须施加附加的、“虚拟的”、事后施加的操作元件、例如按键或者开关作为装饰件、例如作为事后施加的象形符号。
目前为止,将传感器尤其是粘贴到深冲部件的后面,从而必须专门向终端客户和/或使用者指示传感器的功能,因为否则该功能可能仍保持未识别状态。定期借助于单独的、事后施加的象形符号提醒使用者和/或终端客户注意所述传感功能,所述象形符号优选处于构件的朝向使用者的侧面上的相应位置处。这通常尤其是需要附加的用于施加或产生这种象形符号的方法步骤。
优选所述层序列、尤其是包括一个或多个装饰膜的层序列由一种或者多种PC和/或一种或者多种PMMA构成。
此外,所述层序列、尤其是包括所述一个或多个装饰膜的层序列优选也可以不是由玻璃纤维填充的或塑料纤维填充的PC和/或PMMA构成的。
此外,所述基底、尤其是包括所述一个或多个装饰膜的基底尤其也可以不是由ABS和/或PC的共混物或混合物和/或由纯ABS和/或纯聚酰胺和/或其共混物或混合物构成的。
在所述层序列热成型时,优选借助于对层序列进行层压来构成所述表面浮雕结构,层压温度优选在80℃至300℃之间、尤其在100℃至260℃之间、优选在120℃至和240℃之间,层压速度尤其是在0.125m/min至10m/min之间、优选在0.25m/min至10m/min之间、特别优选在0.5m/min至10m/min之间、和/或优选在0.25m/min至7.5m/min之间。
已经证实有利的是,优选提供这样的基底作为基底,所述基底优选在热成型前具有在125μm至3500μm之间的、尤其在400μm至1500μm之间的、优选在600μm至1100μm之间的层厚度、尤其是平均层厚度,和/或优选提供这样的基底作为基底,所述基底在热成型后优选具有在125μm至3500μm之间的、尤其在400μm至1500μm之间的、优选在600μm至1100μm之间的层厚度、尤其是平均层厚度。
所述基底、尤其是具有所述一个或多个装饰层的基底优选由无气体夹杂的材料、优选实心的材料制成。
已经证实有利的是,所述基底、尤其是具有所述一个或多个装饰层的基底不是由泡沫和/或泡沫状的材料或者物质制成的,因为例如泡沫的和/或泡沫状材料的机械特性是未知的或者仅能够以高耗费确定。并且泡沫或者泡沫状材料中包封的或者说所包含的夹杂物、尤其是气体夹杂会不利地影响所述一个或多个传感器膜的电气特性、尤其是导电性、电容。
此外,优选也可以提供具有第一熔化温度的基底作为基底并且优选提供具有第二熔化温度的传感器膜作为传感器膜,尤其是所述第一熔化温度低于所述第二熔化温度,优选以1至3倍的系数、进一步优选以1.3至2.5倍的系数低于第二熔化温度,所述基底优选由双轴拉伸的PET或者说聚对苯二甲酸乙二酯制成。
在此,“熔化温度”或熔点尤其是指材料和/或物质发生熔化并且因此优选从固态转变成液态的温度。
优选也可以提供具有第一软化温度的基底作为基底并提供具有第二软化温度的传感器膜作为传感器膜,所述第一软化温度尤其是低于所述第二软化温度,优选以1至3倍的系数、进一步优选1.3至2.8倍的系数低于第二软化温度。
这里,“软化温度”或软化点尤其是指材料和/或物质优选在预先规定的条件下开始流动的温度。这里,尤其这样来加热所述材料和/或物质,直到所述材料或物质从固态转变成液态。这里,软化温度尤其可理解为维卡软化温度(VST=Vicat softeningtemperature),这个软化温度优选是用50N的测试力B测得,即优选是VSTB。
已经证实有利的是,优选地这样来预先确定热成型过程的可变的方法参数、例如温度和/或压力、尤其是机械压力,即,使得所述基底的、尤其是包括一个或多个装饰膜的基底的软化或者说塑性化在较低的温度、尤其是在软化温度和/或熔化温度下、和/或在压力、尤其是机械压力下作为所述一个或多个传感器膜的软化或者说塑性化出现。
试验表明,这里,所述基底的熔化温度、尤其是包括所述一个或多个装饰膜的基底的熔化温度优选低于所述一个或多个传感器膜的熔化温度。这样,例如由PC制成的基底的、尤其是包括一个或多个装饰膜的基底的熔化温度在220℃至230℃之间,和/或例如由PET制成的一个或多个传感器膜的熔化温度为255℃、尤其在250℃至260℃之间。
此外,试验表明,所提供的基底连同层压的传感器的高度、优选基底连同层压的具有预先规定的层厚度的传感器的高度由于热成型而发生的变化尤其是与所施加的传感器膜的层厚度具有函数关系,所述函数关系尤其是形式为y=ax
在此,已经证实的是,所述一个或多个传感器膜在热成型时、优选在深冲时下用作绝热体。在层序列热成型时,优选从所述一个或多个传感器膜的第二表面的方向或者说从所述基底的第二表面的方向出发加热所述层序列,使得在所述一个或多个传感器膜贴合在所述一个或多个传感器膜的第一表面上的一个或多个区域中进入基底、尤其是包括所述一个或多个装饰膜的基底中的热流优选小于在所述一个或多个传感器膜未贴合在所述一个或多个传感器膜的第一表面上的区域中进入的热流。
优选所述层序列在热成型前具有一定的曲率,所述曲率具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的最小或不小于1.5mm、优选不小于1mm的最大曲率半径,和/或具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的平均曲率半径。
“曲率”尤其是指曲线相对于直线的局部偏离。曲线的曲率尤其是指足够短的曲线段或者说曲线走势的所经过的单位长度和/或距离的方向变化。直线的曲率在任何位置都等于零。半径为r的圆在任何位置都具有相同的曲率,即1/r。对于多数曲线,曲率在不同曲线之间发生变化,尤其是,曲率在不同曲线点之间连续变化,从而所述曲线尤其不具有折点和/或不连续点。由此,曲线在点P处的曲率表示,该曲线在与点P紧邻的周围区域偏离直线的程度。曲率的值称为曲率半径并且其等于局部半径矢量的值的倒数。曲率半径是在曲线的触点和/或切点P局部的周围区域中构成最佳近似的圆的半径。
优选在热成型时使所述层序列这样改变,使得所述层序列优选在热成型后具有一定的曲率,所述曲率具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的最小或不小于1.5mm、优选不小于1mm的最大曲率半径,和/或具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的平均曲率半径。
但是,优选可以将用于使用者的光学标记以引入或者施加到装饰层中的象形符号的形式集成到多层体中,使得这些象形符号设置在所述传感器区域中或者与传感器区域重合,和/或设置在传感器区域之外。
此外,优选可以提供这样的基底作为基底和/或优选可以提供至少一个这样的传感器膜作为至少一个传感器膜,所述基底和/或所述至少一个传感器膜包括一个或多个装饰层,所述装饰层尤其是在一个或多个区域内、优选在所述传感器区域内具有一个或多个象形符号。所述一个或多个象形符号中的一个或多个象形符号优选彼此重叠或者互补形成一个总象形符号。
所述一个或多个象形符号中的一个或多个象形符号或者所述总象形符号尤其是分别构成为装饰图形、设计成图形的轮廓、图像示意图、图像、视觉可识别的图像、符号、徽标、肖像、图案、字母数字字符、文本和/或类似物。
在基底的第一表面内构成的所述表面浮雕结构也可以构造成,使其构成一个或多个象形符号,所述象形符号能够视觉地感知和/或触觉地、尤其是借助人的指尖和/或拇指指尖感知。
所述基底尤其可以具有一个或多个透明区域,所述基底的在所述基底的第一表面和所述基底的第二表面之间的透射率在所述一个或多个透明区域内在人眼可见的波长范围内尤其是大于1%、优选大于2%、进一步优选大于4%,和/或小于99%、优选小于95%、进一步优选小于92%。
此外,所述一个或多个装饰膜中的一个或多个装饰膜可以尤其是具有着色的和/或染色的和/或金属化的和/或部分金属化的层。优选将部分透明或透明的装饰膜与透明的传感器膜相组合,以便尤其是从第一表面出发观察多层体时至少局部地提供一定的透射率或透光性和/或提供受控制的和/或预先确定的辐射率。
优选所述透明区域是澄清透明的、就是说尤其是未染色的和/或具有基底的颜色,或者是染色的、用填料消光的和/或是有色的,或者尤其是前述特性的组合,尤其是局部不同的透明度和/或染色的局部组合。这种澄清透明的区域尤其是包括所述传感器区域的一个或多个区域或者整个传感器区域。
所述多层体可以具有透明区域,这些透明区域在所有的层上延伸,从而观察者例如能够以透射光穿过多层体感知到光源。
所述一个或多个装饰层的或所述基底的或所述一个或多个传感器膜的光泽度尤其在2@60°(尤其是在60°测量角度的情况下为2GU)至160@60°(尤其是60°测量角度的情况下为160GU)之间,其中“GU”尤其是指“gloss units”或者说“光泽度单位”。
此外,可以将一个或多个或者所有装饰膜、象形符号、塑料标签、功能元件、透明区域和/或传感器膜彼此套准地或者相对于一个或多个或者所有装饰膜、象形符号、塑料标签、功能元件、透明区域和/或传感器膜套准地设置,尤其是以用于构成套准的整体设计。
套准或者配准或者说套准精度或者配准精度是指两个或者多个元件和/或层相对于彼此的位置精度。这里,套准精度应在预先给定的的公差范围内变动并且这里尽可能小。同时,多个元件、部分区域,尤其是一个或多个第一部分区域、膜和/或层彼此之间的套准精度是用于提高过程可靠性的重要特征。这里,位置精确的定位尤其是借助于标记、尤其是借助能用传感器、优选光学地探测的配合标记或套准标记实现。这里,这些标记、尤其是配合标记或套准标记优选地构成专门的单独的元件或区域或层,或者优选本身是要定位的元件或区域或层的部分。
优选借助于一个或多个模板使所述一个或多个传感器膜根据所述一个或多个装饰层的定向和/或定位进行定向。所述传感器膜尤其是根据存在于装饰层中的套准标记定向并且优选这样与设计相关地定位。此外,尤其是可以根据装饰膜的象形符号对所述传感器膜进行定向,所述象形符号优选单独地和/或从背面和/或从基底的第二表面的侧面印刷和/或已存在于装饰层中,例如所述象形符号是闭合的几何象形符号、尤其是圆形和/或多边形。
优选可以提供这样的基底作为基底,所述基底包括一个或多个层,所述层选自:含颜料的层、着色层、金属层、金属化层,尤其是部分金属化层、透明层、半透明层、不透明层中选择。
此外,所述一个或多个传感器膜优选可以分别在所述至少一个传感器区域内具有一个或多个传感器元件、尤其是电容式的传感器元件和/或电阻式的传感器元件,并且所述一个或多个传感器膜可以分别优选具有至少一个连接区域和/或接触区域,以用于接触所述传感器元件中的一个或多个传感器元件。
作为传感器膜,优选也可以提供这样的传感器膜,所述传感器膜尤其是具有基膜和施加到和/或引入到所述基膜上的一个或多个导电层,所述导电层尤其是由金属材料制成。
优选所述一个或多个导电层在所述传感器区域内构成一个或多个传感器电极,以构成所述传感器元件中的一个或多个传感器元件,尤其是以构成一个或多个电容式的传感器元件和/或一个或多个电阻式的传感器元件,和/或所述一个或多个导电层优选在所述连接区域和/或接触区域内具有一个或多个接触电极,以接触、尤其是电接触所述一个或多个传感器电极。
所述一个或多个传感器电极、尤其是所述一个或多个传感器电极的一个或多个有效传感器区域尤其是对于人眼具有透射率大于60%、尤其是大于80%的透明度和/或分别由导体线路宽度在3μm至60μm之间的、尤其在4μm至60μm之间的、尤其优选在4μm至50μm之间的细导体线路组成的网结构构成。
作为传感器膜,尤其是提供这样的传感器膜,所述传感器膜优选具有在10μm至300μm之间的、尤其在50μm至200μm之间的、优选在60μm至150μm之间的层厚度。
已经证实有利的是,所述层序列优选至少在所述传感器区域内具有最大200pF、优选最大150pF、进一步优选最大100pF的电容。由此使得,特别是能够在所述传感器区域内实现触摸功能、所述触摸功能优选通过人的指尖和/或人的拇指指尖来完成。
没有尾部供电线的传感器单元、优选没有尾部供电线的小型传感器单元、更为优选能直接接触的传感器单元尤其是也可以具有最大7pF的、尤其是最大5pF的、尤其优选最大3pF的电容,和/或带尾部的传感器、尤其是带尾部的大型传感器可以具有12pF至70pF的电容,优选如果这些传感器是注入的,如果装饰层略微具有导电性,则优选还将更高地实现所述电容。
所述单层或多层的基底可选地可以是单侧或者双侧印刷的。为了能够实现所施加的传感器膜的触摸功能或者说传感器功能,有利的是,所述多层体尤其是具有最大200pF的电容,在测量值中优选考虑了测量仪器的、尤其是测量头的固有电容。所述测量仪器例如可以是所谓的“固有电容(self-capacitance)”测量头,所述固有电容测量头测量连接到该测量头上的结构的固有电容。
此外,有利的是,围绕测量装置校正的值优选具有高达150pF的最大电容,尤其是以便通过多层体的各所述层实现足够的传感器灵敏度和/或传感器功能。
对于所述测量方法,优选对“欧姆式”连接的膜测试件执行电容测试或者说测量。所述膜测试件、例如触摸传感器尤其是具有连接区域和/或用于接触的接触区域,所述连接区域和/或接触区域优选借助于细的导体线路连接在触摸面或传感器电极上。这里,所述触摸面或传感器电极构成共面电容器的第一半部和第二半部。
此外,所述测量头优选包括用于欧姆接触的接触销、振荡回路芯片和分析电子装置,所述振荡回路芯片尤其是根据所连接的电容而具有确定的频率,所述分析电子装置优选确定输出频率并且尤其是将所述输出频率传送给所连接的计算单元上。据此,优选由此确定的频率是附加地与测量头连接的电容的量度。所述附加地连接的电容尤其是所连接的共面电容器或者说触摸传感器的电容。
优选地,所述共面电容器的电容又与存在的共面板件的类型、例如其面积、形状和/或间距相关,尤其也与相应的共面板件上方以及下方的介电或导电的周围环境和/或层相关。如果此时用导电的物体、如例如人的手指接近所述共面电容器或者说触摸传感器,则其优选根据在所述具有传导能力的物体和共面电容器或者说触摸传感器之间的间距改变其可测量的电容。由此,尤其是对所述共面电容器或者说触摸传感器的功能性、尤其是无差错性进行测试。优选的是,如果达到了限定的最小值,则未被“触摸的”电容就已足以用作功能指标。
优选的是,为了确定印刷的层的介电或导电特性,使用尤其是在结构形式上同类型的传感器。这里,优选首先在已知的材料上进行比较测量,例如将1mm厚的PMMA板作为不导电的材料,并且例如尤其是将具有已知的表面电阻的金属化的膜或碳层作为完全导电的材料。高阻导电的印刷层此时优选以其测量值处在这两种材料之间,由此,尤其是可以得出关于其导电性并且由此得出其触摸-干扰能力的结论。
所述传感器区域可以包括至少部分地包围所述传感器区域的至少一个边缘区域、尤其是环状的边缘区域、尤其是圆环状的边缘区域,在所述边缘区域中不存在所述一个或多个传感器电极,优选所述边缘区域从外部或从内部包围所述传感器区域的周边和/或跟随所述传感器区域的周边和/或与所述传感器区域的周边完全或部分地重合。
优选所述传感器区域或者说所述有效的触摸区域仅处于所述表面浮雕结构内部并且尤其是没有处于所述表面浮雕结构本身上。
此外,所述边缘区域优选可以具有在0.25mm至5mm之间的、优选在0.5mm至5mm之间的宽度、尤其是径向宽度,和/或所述环状的边缘区域、尤其是所述圆环状的边缘区优选具有在0.25mm至5mm之间的、优选在0.5mm至2mm之间的环宽度。优选所述边缘区域不具有用于接触设置在所述传感器区域内的一个或多个传感器元件的传感器元件。
也可行的是,在所述基底的第一表面上构成的所述表面浮雕结构优选是能够触觉感知和/或视觉感知的,和/或在所述基底的第一表面上构成的所述表面浮雕结构优选是能够触觉感知的,但不是能视觉感知的,或者优选是能够视觉感知的,但不是能触觉感知的。
尤其是试验已经证实,在所述基底的第一表面上构成的所述表面浮雕结构具有在表面浮雕结构的局部最小值或表面浮雕结构的整体最小值与表面浮雕结构的局部最大值或表面浮雕结构的整体最大值之间的最大高度差和/或平均高度差,所述最大高度差和/或平均高度差小于5000μm、尤其小于2000μm、优选小于1000μm。
优选地,在所述基底的第一表面上构成的所述表面浮雕结构具有在表面浮雕结构的局部最小值或者表面浮雕结构的整体最小值和表面浮雕结构的局部最大值或者表面浮雕结构的整体最大值之间的最大高度差和/或平均高度差,所述最大高度差和/或平均高度差大于等于50μm、尤其大于25μm、优选大于10μm。
在所述基底的第一表面上构成的表面浮雕结构优选可以构造成盲文、尤其是构成为一个或多个字母、一个或多个数字、一个或多个词语、和/或一个或多个盲文语句。
下面提出所述多层体的优选实施方式。
优选所述一个或多个传感器膜在所述传感器区域内尤其是局部地或整面地具有一个或多个膜和/或一个或多个层,所述膜和/或上述层选自:基膜、塑料标签、功能元件,尤其是光导体、装饰层、导电层,尤其是金属层、粘合剂层、增附剂层,其中,所述一个或多个导电层分别具有一个或多个传感器电极和/或一个或多个接触电极。
所述一个或多个传感器膜在所述传感器区域内可以具有一个或多个传感器电极和/或一个或多个接触电极,尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜的第一表面限定的平面上的情况下,所述传感器电极和/或所述接触电极并排设置,和/或彼此不重合,和/或尤其是在平行于由所述多层体的平面限定的平面法线观察时,所述一个或多个传感器电极中的一个或多个传感器电极与所述一个或多个接触电极中的一个或多个接触电极重合。
此外,尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜的第一表面限定的平面上的情况下,所述表面浮雕结构也可以至少部分地由直的、弯曲的、圆弧形的和/或圆形的一个或多个凸起和/或凹部尤其是在传感器区域内组合而成。
尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜的第一表面限定的平面上的情况下,所述表面浮雕结构也可以至少部分地利用线形的、螺旋状的和/或椭圆形的一个或多个凸起和/或凹部构成,尤其是在传感器区域内构成。
此外,也可行的是,所述表面浮雕结构尤其是在所述传感器区域内这样构成,使得所述一个或多个凸起中的一个或多个凸起和/或所述一个或多个凹部中的一个或多个凹部尤其是在所述传感器区域内分别具有恒定或变化的螺纹断面角和/或具有恒定或变化的宽度和/或具有恒定或变化的高度或者说深度和/或具有恒定或变化的曲率。
尤其是所述一个或多个凸起中的一个或多个凸起的和/或所述一个或多个凹部中的一个或多个凹部的形状,尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜的第一表面限定的平面上的情况下,优选在所述传感器区域内分别选自:线条、直线、图形、图像、三角形、波形、四边形、多边形、曲线、圆形、卵形、梯形、平行四边形、菱形、十字形、镰刀形、枝状结构、星形、椭圆形、分形图案、随机图案、伪随机图案中选择或由这些形状组合而成,所述一个或多个凸起和/或所述一个或多个凹部尤其是彼此重叠和/或补充。
优选所述一个或多个凸起中的一个或多个凸起和/或所述一个或多个凹部中的一个或多个凹部在相应凸起和/或凹部的尤其是在通过所述至少一个传感器膜的第一表面限定的平面中的走势上构造成,使得所述凸起的一个或多个高度和/或所述凹部的一个或多个深度、尤其是垂直于通过基底的第二表面限定的平面的高度和/或深度不具有或至少局部具有变化,所述变化选自以下方式:波状的、对称的、不对称的、周期性的、非周期性的、离散的、连续的、阶梯状的。
附图说明
下面根据多个实施例并参照附图举例说明本发明。其中:
图1示出层序列的示意图,
图2示出多层体的示意图,
图3示出层序列的示意图,
图4示出多层体的示意图,
图5示出曲线示意图,
图6示出多层体的示意图,
图7示出多层体的示意图,
图8示出多层体的示意图,
图9示出多层体的示意图,
图10示出多层体的示意图,
图11示出多层体的示意图,
图12示出传感器膜的示意图,
图13示出传感器膜的示意图,
图14示出传感器膜的示意图,
图15示出传感器膜的示意图,
图16示出基底的示意图,
图17示出层序列的示意图,
图18示出多层体的示意图,
图19示出多层体的示意图,
图20示出多层体的示意图。
具体实施方式
图1用横剖视图示出包括基底2和传感器膜3的层序列4。所述传感器膜3贴合在所述基底2上,所述传感器膜3的第一表面3a贴合在所述基底2的第二表面上。
此外,作为基底2,尤其是可以提供具有第一熔化温度的基底2,并且作为传感器膜3,可以提供具有第二熔化温度的传感器膜3,其中,所述第一熔化温度尤其是低于第二熔化温度,优选以1至3倍的系数、更优选地以1.3至2.5倍的系数低于第二熔化温度。
作为基底2,尤其是提供具有第一软化温度的基底2,并且作为传感器膜3,提供具有第二软化温度的传感器膜3,尤其是所述第一软化温度低于所述第二软化温度,优选低1至3倍的系数、更优选低1.3至2.8倍的系数低于第二软化温度。
图2用横剖视图示出包括基底2和传感器膜3的多层体1,所述基底2的第一表面2a构成表面浮雕结构5。这里,所述表面浮雕结构5通过传感器膜3的造型6限定。
所述多层体1优选通过包括以下步骤的方法制成:
提供单层或多层的基底2,所述基底具有第一表面2a和第二表面2b,
提供一个或多个传感器膜3,所述传感器膜分别包括至少一个传感器区域30并且具有第一表面3a和背离所述第一表面3a的第二表面3b,
将所述一个或多个传感器膜3施加到基底2的第二表面2b上,使得相应的传感器膜的第一表面3a至少局部地贴合在基底2的第二表面2b上,
使包括所述基底2和施加到基底2的第二表面2b上的所述一个或多个传感器膜3的层序列4热成型,使得在热成型时,在基底2的第一表面2a上构成表面浮雕结构5,所述表面浮雕结构通过所述一个或多个传感器膜3中的一个或多个传感器膜的造型6、尤其是轮廓和/或高程起伏来确定。
这里,图1尤其是示出通过将所述传感器膜3施加到基底2的第二表面2b上而形成的层序列4,所述传感器膜3的第一表面3a贴合在基底2的第二表面2b上。
作为基底2,优选提供这样的基底2,所述基底优选在热成型之前具有在125μm至3500μm之间的、尤其在400μm至1500μm之间的、优选在600μm至1100μm之间的层厚度、尤其是平均层厚度。
此外,作为基底2,优选提供这样的基底2,所述基底优选在热成型之后具有在125μm至3500μm之间的、尤其在400μm至1500μm之间的、优选在600μm至1100μm之间的层厚度、尤其是平均层厚度。
作为传感器膜3,优选提供这样的传感器膜3,所述传感器膜尤其是具有在10μm至300μm之间的、尤其在50μm至200μm之间的、优选在60μm至150μm之间的层厚度。
可行的是,尤其是可以借助于层压实现将传感器膜3施加到基底2的第二表面2b上,这里,层压温度在80℃至300℃之间、尤其在100℃至300℃之间、优选在120℃至240℃之间,层压速度尤其是在0.125m/min至10m/min之间、优选在0.25m/min至7.5m/min之间、特别优选在0.125m/min至5m/min之间。
此外,图2优选示出在热成型之后在图1中示出的、包括基底2和施加到所述基底2的第二表面2b上的传感器膜3的层序列4的多层体1,在热成型中,在基底2的第一表面2a上构成表面浮雕结构5,所述表面浮雕结构通过传感器膜3的造型6确定。
尤其已经证实有利的是,在所述层序列4的热成型中,表面浮雕结构5借助深冲和加热所述基底2构成,此时,优选将所述基底加热至在80℃至300℃之间的、尤其在90℃至250℃之间的、优选在100℃至300℃之间的表面温度,此时,基底的内部温度尤其是在120℃至160℃之间、优选在100℃至180℃之间、特别优选在80℃和200℃之间,和/或施加压力,尤其是施加在1bar至6bar之间的、尤其在2bar至5bar之间的、优选在2bar至3.5bar之间的过压。所述压力尤其是从两个侧面中的一侧面作用于所述基底。优选从相应的另一个基底侧面辅助性附加地施加真空、即负压,所述负压优选在0.1bar至0.9bar之间、尤其在0.2bar在0.8bar之间。例如,过压可以从所述基底的正面作用,而负压从所述基底的背面作用,或者反之,即优选从基底的正面施加负压并且从基底的背面施加负压。
在所述层序列4热成型时,优选也可以借助于对层序列4进行层压来构成所述表面浮雕结构5,此时,层压温度优选在80℃至300℃之间、尤其在100℃至260℃之间、优选在120℃至和240℃之间,层压速度尤其是在0.125m/min至10m/min之间、优选在0.25m/min至10m/min之间、特别优选在0.5m/min至10m/min之间、和/或优选在0.25m/min至7.5m/min之间。
所述多层体1也可以包括具有第一表面2a和第二表面2b的单层或多层的基底2和一个或多个传感器膜3,所述传感器膜分别包括至少一个传感器区域并具有第一表面3a和背离所述第一表面3a的第二表面3b,所述一个或多个传感器膜3设置在基底2的第二表面2b上,这里,传感器膜3的第一表面3a贴合在基底2的第二表面2b上,并且在所述基底的第一表面2a上成型有表面浮雕结构5,所述表面浮雕结构通过所述一个或多个传感器膜3中的一个或多个传感器膜的造型6、尤其是轮廓和/或高程起伏确定。
优选的是,作为基底2,提供这样的基底2,和/或作为传感器膜3,提供这样的传感器膜3,所述基底和传感器膜包括一个或多个装饰层,所述装饰层尤其是在一个或多个区域内、优选在所述传感器区域内具有一个或多个象形符号,所述一个或多个象形符号中的一个或多个象形符号彼此重叠或补充成一个总象形符号。
图3用横剖视图示出包括传感器膜3和基底2的层序列4,这里,所述基底2具有装饰层41。这里,所述装饰层41优选在基底2的朝向传感器膜3的表面上或者从基底2的第二表面2b的侧面施加到基底2上。传感器膜3的第一表面3a尤其是局部地贴合在基底2的第二表面2b上。
所述装饰层41尤其是具有在0.01mm至10mm之间的、尤其在0.1mm至2.5mm之间的、优选在0.25mm至1.25mm之间的层厚度和/或在0.1mm至10mm之间的、尤其在0.25mm至2.5mm之间的、优选在0.25mm至1.25mm之间的层厚度。
尤其是可以借助于压印法、滚压法和/或背后注射法实现将所述传感器膜3施加到在包括装饰层41的基底2的第二表面上。
也可行的是,优选的是,作为基底2,也可以提供这样的基底2,所述基底包括一个或多个层,所述层选自:含颜料的层、彩色层、金属层、金属化层,尤其是部分金属化层、透明层、半透明层、不透明层中选择。
图4用横剖视图示出包括基底2和传感器膜3的多层体1,所述基底2具有装饰层41,所述装饰层施加到所述基底2的朝向传感器膜3的表面上;所述基底2的第一表面2a构成表面浮雕结构5。这里,所述表面浮雕结构5通过所述传感器膜3的造型6确定。
在提供传感器膜3时的形状优选通过所述至少一个传感器膜3的造型6来改变。
这里,进一步优选的是,图3示出通过将所述传感器膜3施加到所述基底2的第二表面2b上产生的层序列4,这里,传感器膜3的第一表面3a至少局部地贴合在基底2的第二表面2b上。
图4特别优选地示出在图3中示出的、包括所述基底2和施加到基底2的第二表面2b上的传感器膜3的层序列4热成型后的多层体1,这里,在热成型中,在所述基底2的第一表面2a上构成表面浮雕结构5,所述表面浮雕结构通过所述传感器膜3的造型6确定。
在此,在所述热成型中在基底2的第一表面2a上构成的表面浮雕结构5相对于在图3中示出的层序列4中的基底2的第一表面2的初始平面具有高度差h。在图4中示出的高度差尤其是在特别是平行于平通过图4中所示的多层体1的平面限定的面法线延伸的方向上表面浮雕结构5的绝对最大值与表面浮雕结构5的绝对最小值之间的差值。表面浮雕结构5的绝对最小值优选对应于在表面浮雕结构5之外通过基底2的第二表面2a限定的平面。
尤其是试验已经证实,在基底2的第一表面2a上构成的表面浮雕结构5优选具有表面浮雕结构5的局部最小值或表面浮雕结构5的整体最小值与表面浮雕结构5的局部最大值或表面浮雕结构5的整体最大值之间的最大高度差和/或平均高度差,所述最大高度差和/或平均高度差小于5000μm、尤其小于2000μm、优选小于1000μm。此外,在基底2的第一表面2a上构成的表面浮雕结构5优选可以具有在表面浮雕结构5的局部最小值或表面浮雕结构5的整体最小值与表面浮雕结构5的局部最大值或者表面浮雕结构5的整体最大值之间的最大高度差和/或平均高度差,所述最大高度差和/或平均高度差大于等于50μm、尤其大于25μm、优选大于10μm。
图5和表1示出一个测量系列的与变量x和y相关的一系列结果,该测量系列包括四个测量点(通过正方形标记)。变量x对应于施加到基底2上的传感器膜3的层厚度,变量y对应于在热成型之后基底2的层厚度。基底2在热成型之前尤其是具有y
表1
这里,尤其是已经证实的是,所提供的基底连同层压的传感器的高度、优选基底连同层压的具有预先规定的层厚度的传感器的高度由于热成型而发生的变化尤其是与所施加的传感器膜的层厚度具有函数关系,所述函数关系尤其是形式为y=ax
图6用横剖视图示出包括传感器膜3和基底2的多层体1,这里,所述传感器膜3局部地施加到基底2的第二表面2b上。此外,在基底2的第一表面2a中构成表面浮雕结构5。所述多层体1并且尤其是所述传感器膜3还具有传感器区域30,所述传感器区域尤其由一个闭合的边缘区域或两个不连贯的边缘区域30’围绕。优选所述边缘区域30’环状地、尤其是圆环状地围绕传感器区域30设置,所述传感器区域30尤其是构造成圆面状的。
传感器膜3尤其是在所述传感器区域30中具有一个或多个传感器元件、尤其是电容式和/或电阻式的传感器元件。此外,所述传感器膜3优选具有连接区域和/或接触区域,以用于接触、尤其是以用于电接触一个或多个所述传感器元件。
作为传感器膜3,优选提供这样的传感器膜3,所述传感器膜具有基膜和施加和/或引入到所述基膜上的一个或多个导电层,所述导电层尤其是由金属材料组成。
在传感器区域30中的所述一个或多个导电层可以构成一个或多个传感器电极,以便构成所述传感器元件中的一个或多个传感器元件,尤其是构成一个或多个电容式的传感器元件和/或一个或多个电阻式的传感器元件,和/或所述一个或多个导电层在所述连接区域和/或接触区域内具有一个或多个接触电极,以用于接触所述一个或多个传感器电极。
此外,所述传感器区域30可以包括至少部分封闭的至少一个边缘区域、尤其是环状的边缘区域、尤其是圆环状的边缘区域,在所述边缘区域中不存在所述一个或多个传感器电极,这里,所述边缘区域优选从外部或从内部包围所述传感器区域30的周边和/或跟随所述传感器区域30的周边和/或与所述传感器区域30的周边完全或部分地重合,这里,所述边缘区域优选具有在0.25mm至5mm之间的、优选在0.5mm至5mm之间的宽度、尤其是径向宽度,和/或所述环状的边缘区域、尤其是所述圆环状的边缘区域优选具有在0.25mm至5mm之间的、优选在0.5mm至2mm之间的环宽度。
图7用横剖视图示出在图6中示出的多层体,不同之处在于,当前的多层体1在各边缘区域30’内具有功能元件33,所述功能元件33尤其是设置在基底2的第二表面2与传感器膜3的第一表面3a之间。在基底2的第一表面2a中构成表面浮雕结构5,所述表面浮雕结构5跟随造型6。这里,所述造型6尤其由所述传感器膜3和功能元件33提供。
传感器膜3的所述造型6、尤其是轮廓和/或高程起伏)尤其是可以通过至少一个表面浮雕结构的成型进行修改,这里,所述至少一个表面浮雕结构尤其是借助于选自热复制、紫外线复制、激光消融、压印、冲压、切割、注塑中的一种或多种方法成型到所述传感器膜的一个或多个层中。这里,优选将所述表面浮雕结构引入传感器膜3的第一表面3a和/或第二表面3b中。
此外,传感器膜3的造型、尤其是高程起伏和/或轮廓可以通过将一个或多个元件、尤其是通过将功能元件33施加到传感器膜3的基膜上来修改,所述元件尤其是借助以下方法中的一种或多种施加:印刷、尤其是油漆印刷和/或借助3D印刷、层合单层或多层的膜元件,尤其是塑料标签、施加织物,尤其是玻璃纤维织物、施加纤维材料,尤其是有机纤维材料、背后注射、借助转印方法,尤其是热压印方法或者冷压印方法施加所述一个或多个元件。
尤其是可以将所述功能元件33施加到所述传感器膜3的基膜的第一表面上,所述基膜的第一表面优选朝向所述传感器膜3的第一表面3a和/或部分地构成所述传感器膜的第一表面3a。
此外,可以将所述功能元件33施加到在传感器膜3的基膜的第一表面上施加的所述功能元件33中的一个或多个功能元件上。
也可行的是,在所述传感器膜3的传感器区域30中将所述功能元件33施加到基膜上,并且尤其是在投射到所述至少一个传感器膜3的第一表面3a限定的面、尤其是平坦或弯曲的面上的情况下,与传感器区域30完全或部分地重合。
图8用横剖视图示出在图6中示出的多层体,不同之处在于,当前的多层体1具有一定曲率。此外,在基底2的第一表面2a中构成的表面浮雕结构5具有一定曲率,该曲率尤其是跟随多层体1的曲率。
作为多层体1基础的层序列4在热成型之前优选可以具有一定曲率,所述曲率具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的最小或最大的曲率半径,和/或具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的平均曲率半径。
此外,可以在热成型时这样修改作为多层体1基础的层序列4,使得在热成型之后的层序列4或者说所述多层体1具有一定曲率,所述曲率具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的最小或最大曲率半径和/或具有不小于1.5mm、优选不小于1mm的平均曲率半径。
所述层序列4和/或所述多层体1优选在不同方向上具有不同或相同的曲率。
图9用横剖视图示出在图7中示出的包括所述元件33的多层体,不同之处在于,当前的多层体1具有一定曲率。此外,在基底2的第一表面2a中构成的表面浮雕结构5具有一定曲率,所述曲率尤其是跟随多层体1的曲率并跟随通过传感器膜3和功能元件33确定的造型6。
图10用横剖视图示出在图9中示出的所述弯曲的多层体,不同之处在于,当前的多层体1在传感器膜3的边缘上不具有功能元件33,而是与传感器膜3的边缘间隔开不同的间距地具有功能元件。此外,在基底2的第一表面2a中构成的表面浮雕结构5具有一定曲率,所述曲率尤其是跟随多层体1的曲率并跟随通过传感器膜3和功能元件33确定的造型6。
图11用横剖视图示出在图10中示出的弯曲的多层体,不同之处在于,所述多层体1具有在传感器膜3的边缘上的功能元件33、与传感器膜3的边缘间隔开不同间距的功能元件33和光导体34,所述光导体尤其在所述功能元件33之间设置在传感器膜3的第一表面3a上。此外,在所述基底2的第一表面2a中构成的表面浮雕结构5具有一定曲率,所述曲率尤其是跟随多层体1的曲率和跟随由传感器膜3、功能元件33和光导体34确定的造型6。
优选一个或多个所述功能元件33由提供电气和/或光学功能的元件、尤其是由光导体构成。
图12用横剖视图示出传感器膜3,该传感器膜包括传感器区域30和连接区域以及第一表面3a和第二表面3b,所述连接区域优选在接触区域37中终止。此外,所述传感器膜3具有平整或平坦的造型6。所述传感器膜3优选包括基膜。
所述传感器膜3可以具有接触区域37,尤其是以用于接触、尤其是用于电接触设置在传感器区域30中的一个或多个传感器元件。
图13用横剖视图示出在图12中示出的传感器膜,不同之处在于,当前的传感器膜3具有在传感器区域30中贴合在传感器膜3的第一表面3a上的塑料标签32。
图14用横剖视图示出在图13中示出的包括塑料标签32的传感器膜,不同之处在于,当前的传感器膜3在传感器区域30中具有施加在塑料标签32的背离传感器膜3的表面上的功能元件33。
尤其是将所述塑料标签32作为元件和/或将所述功能元件33作为元件施加到传感器膜3的基膜的第一表面上,这里,所述基膜的第一表面朝向传感器膜3的第一表面3a和/或部分地构成传感器膜3的第一表面3a。
优选将一个或多个塑料标签32和/或一个或多个功能元件33施加到在传感器膜3的基膜的第一表面上施加的塑料标签32上和/或施加到在传感器膜的基膜的第一表面上施加的功能元件33上。
可行的是,尤其是可以将所述塑料标签32和/或所述功能元件33在传感器膜3的传感器区域30内施加到基膜上,并且尤其是在投射到所述至少一个传感器膜3的第一表面3a限定的面、尤其是平坦或弯曲的面上的情况下,所述塑料标签和/或所述功能元件与传感器区域30完全或部分地重合。
此外,所述传感器膜3可以具有尤其是用于接触设置在传感器区域30内的一个或多个传感器元件的接触区域37,并且可以将所述塑料标签32和/或所述功能元件33在传感器膜3的传感器区域30中施加到基膜上,并且尤其是在投射到所述至少一个传感器膜3的第一表面3a限定的面、尤其是平坦或弯曲的面上的情况下,优选与传感器区域30完全或部分地重合,但不与传感器膜3的接触区域37重合。
图15用横剖视图示出在图14中示出的包括塑料标签32和功能元件33的传感器膜,不同之处在于,当前的传感器膜3具有在传感器区域30内施加在塑料标签32的背离传感器膜3的表面上的功能元件33和光导体34。
图16用横剖视图示出包括两个装饰层41的基底2,这两个装饰层41尤其是分别从基底2的第一表面2a的侧面施加到基底2上以及从基底2的第二表面2b的侧面施加到基底2上。
图17用横剖视图作为层序列4示出在图16中示出的包括两个装饰层41的基底2和在图13中示出的包括塑料标签32的传感器膜3,所述塑料标签32的背离传感器膜3的侧面局部地贴合在基底2的第二表面2b上。
图18用横剖视图作为多层体1示出在图17中示出的、热成型之后的层序列4,在所述多层体1的基底2的第一表面2a上成形有表面浮雕结构5,所述表面浮雕结构尤其是通过塑料标签2的背离传感器膜3的表面的造型6确定。
图19用横剖视图作为热成型之后的多层体1示出在14中示出的包括两个装饰层41的基底2和在图14中示出的包括塑料标签32和功能元件33的传感器膜3,塑料标签32的背离传感器膜3的侧面局部地贴合在基底2的第二表面2b上。此外,在多层体1的基底2的第一表面2a中的表面浮雕结构5尤其所述跟随由传感器膜3、塑料标签32和功能元件33确定的造型6。
图20用横剖视图示出在图19中示出的多层体,不同之处在于,当前的多层体1或者说包括两个装饰层41的基底2具有两个透明区域10。这里,所述功能元件优选构造成光导体34。从基底2的第一表面2a出发观察,所述光导体43发出的光优选能够穿过包括两个装饰层41的基底2的透明区域10而被观察者感知。所述透明区域10优选集成到表面浮雕结构5中,使得所述光导体34尤其能够从多层体1的基底2的第一表面2a的侧面观察到。
所述基底2可以具有一个或多个透明区域或者具有所述透明区域10,基底2的在基底2的第一表面2a与基底2的第二表面2b之间的透射率尤其是在所述一个或多个透明区域内或者在所述透明区域10内在人眼可见的波长范围内大于1%、优选大于2%、进一步优选大于4%、和/或小于99%、优选小于95%、进一步优选小于92%。
此外,也可能的是,所述一个或多个传感器电极、尤其是所述一个或多个传感器电极的尤其是设置在传感器膜3中的一个或多个有效的传感器区域对于人眼具有透射率大于60%的、尤其大于80%的透明度,和/或分别由导体线路宽度在3μm至60μm之间的、尤其在4μm至60μm之间的、尤其优选在4μm至50μm之间的细导体线路组成的网结构构成。
已经证实对于所述多层体1的触摸功能有利的是,作为多层体基础的层序列4至少在传感器区域30内具有最大200pF的、优选最大150pF的、进一步优选最大100pF的电容。
此外有利的是,在基底2的第一表面2a上构成的表面浮雕结构5优选是能触觉感知和/或能视觉感知的,和/或在基底2的第一表面2a上构成的表面浮雕结构5尤其是能触觉感知的,但不能视觉感知的,或者是能够视觉感知的,但不能触觉感知的,或者说,是能触觉感知的且不能视觉感知的,或者是能视觉感知且不能触觉感知的。
优选在基底2的第一表面上构成的表面浮雕结构5构造成盲文、尤其是构成为一个或多个字母、一个或多个数字、一个或多个词语和/或一个或多个盲文语句。
此外,所述传感器膜3可以在传感器区域30内、尤其是局部或整面地具有一个或多个膜和/或一个或多个层,所述膜和/或层选自:基膜、塑料标签32、功能元件33,尤其是光导体34、装饰层41、导电层,尤其是金属层、粘合剂层、增附剂层,所述一个或多个导电层分别具有一个或多个传感器电极和/或一个或多个接触电极。
所述传感器膜3在传感器区域30内也可以具有一个或多个传感器电极和/或一个或多个接触电极,其中,所述传感器电极和/或所述接触电极、尤其是在投射到由所述至少一个传感器膜3的第一表面3a限定的面、尤其是平坦的或弯曲的面上的情况下,并排设置和/或彼此不重叠,和/或尤其是在平行于由所述多层体的平面限定的面法线观察的时,所述一个或多个传感器电极中的一个或多个传感器电极与所述一个或多个接触电极中的一个或多个接触电极重合。
此外,所述表面浮雕结构5,尤其是在投射到由传感器膜3的第一表面3a限定的面、尤其是平坦的或弯曲的面上的情况下,可以至少部分地由直的、弯曲的、圆弧形的和/或圆形的一个或多个凸起和/或凹部组合而成,尤其是在传感器区域30内组合而成。
此外,所述表面浮雕结构5,尤其是在投射到由传感器膜3的第一表面3a限定的面、尤其是平坦的或弯曲的面上的情况下,也可以至少部分地借助线形的、螺旋状的和/或椭圆形的一个或多个凸起和/或凹部构成,尤其在传感器区域30内构成。
优选所述表面浮雕结构5这样构成,尤其在传感器区域30内这样构成,使得优选所述一个或多个凸起中的一个或多个凸起和/或所述一个或多个凹部中的一个或多个凹部,尤其在传感器区域30内分别具有恒定或变化的螺纹断面角和/或具有恒定或变化的宽度和/或具有恒定或变化的高度或者说深度和/或具有恒定或变化的曲率。
尤其所述一个或多个凸起中的一个或多个凸起的和/或所述一个或多个凹部中的一个或多个凹部尤其是在投射到由传感器膜3的第一表面3a限定的面、尤其是平坦的或弯曲的面上的情况下的形状优选在传感器区域30内分别选自:线、直线、图形、图像、三角形、波形、四边形、多边形、曲线、圆形、卵形、梯形、平行四边形、菱形、十字形、镰刀形、分支结构、星形、椭圆形、随机图案、伪随机图案或者由这些形状组合而成,所述一个或多个凸起和/或所述一个或多个凹部尤其是彼此重叠和/或相互补充。
所述一个或多个凸起中的一个或多个凸起和/或所述一个或多个凹部中的一个或多个凹部在相应凸起的和/或凹部的走势上,尤其是在由传感器膜3的第一表面3a限定的面、尤其是平整的或弯曲的面中的走势上可以这样构成,使得所述凸起的高度中的一个或多个高度和/所述凹部的深度中的一个或多个深度,尤其是垂直于通过基底2的第二表面2b限定的平面的高度和/或深度不具有或至少局部地具有变化,其中,所述变化选自以下方式:波状的、对称的、不对称的、周期性的、非周期性的、离散的、连续的、阶梯状的。
附图标记列表
1 多层体
10 透明区域
2 基底
2a 第一表面
2b 第二表面
3 传感器膜
3a 第一表面
3b 第二表面
30 传感器区域
30’ 边缘区域
31 基膜
31a 第一表面
31b 第二表面
32 塑料标签
33 功能元件
34 光导体
35 传感器元件
36 传感器电极
36’ 接触电极
37 接触区域
4 层序列
41 装饰层
42 导电层
50a 凸起
50b 凹部
5 表面浮雕结构
6 成型部
7 表面浮雕结构
h 高度差
x 变量
y 变量
- 布线构造体及其制造方法、半导体装置、多层布线构造体及其制造方法、半导体元件搭载用基板、图案构造体的形成方法、压印用的模具及其制造方法、压印模具组、以及多层布线基板的制造方法
- 多层体以及用于制造多层体的方法