具有嵌入的区域光源的照明的多层结构的制作方法

大体上，本发明涉及与电子器件、相关设备和制造方法相关的多层结构。尤其是，但不排他地，本发明涉及在多层结构内提供整体式照明解决方案。

背景技术

通常，在例如电子器件和电子产品背景下(诸如各种电子设备)存在各种不同的堆叠组件和结构。

在通用结构中堆叠电子器件和其他元件背后的动机可能与相关使用背景一样多样化。比较常见地，当所得到的优化解决方案最终展现出多层性质时，在例如制造过程或物流的方面寻求的是部件的尺寸节省、重量节省、成本节省、可用性有益或仅是高效的集成。反过来，相关联的使用情形可以涉及产品包装或食品包装、设备壳体的视觉设计、可穿戴电子器件、个人电子设备、显示器、检测器或传感器、车辆内饰、天线、标签、车辆以及尤其是车用电子器件等。

电子器件诸如电子部件、ic(集成电路)和导体通常可以通过许多种不同的技术设置到衬底元件上。例如，现成电子器件诸如各种表面安装设备(smd)可以安装在最终形成多层结构的内或外界面层(中间层)的衬底表面上。另外，属于术语“印刷电子器件(printedelectronics)”的技术可以应用于实际上将电子器件直接并且附加地制作到相关联的衬底。在该背景中，术语“印刷”是指能够通过基本上的增材印刷工艺从印刷物质生产电子器件/电气元件的各种印刷技术，包括但不限于丝网印刷、柔版印刷和喷墨印刷。所使用的衬底可以是柔性的，并且是有机的印刷材料，然而，并非总是如此。

衬底诸如塑料衬底膜可以经受处理例如(热)成形或模制。实际上，使用例如注射模制，塑料层可以设置在膜上，然后可能嵌入多个元件，诸如在膜上存在的电子部件。塑料层可具有不同的机械、光学、电气等特性。所获得的多层或堆叠结构可以被配置用于各种目的，这取决于所包括的特征，诸如电子器件，以及预期的使用情形和相关的使用环境。例如，它可以包括连接特征，诸如锚爪类型的突起，用于与主体元件的相容凹槽耦接，或者反之亦然。

偶尔应该为不同的元件、表面或设备提供照明能力，其可承担例如装饰/美学或功能性的目的，诸如引导或指示性的目的。例如，设备或元件的环境应泛光照明，以增加夜间期间的阴暗或黑暗中的可见度，这反过来能够使得能够发生无故障地执行通常需要相对高的光照舒适度来进行的各种人类活动，诸如步行或阅读。可替代地，通过不同的警告或指示光，可以应用照明来警告或通知不同方，关于例如主体元件或连接的远程设备的状态。然而，照明可以使主体元件具有通过在其上提供例如具有所需颜色的较亮区域而在视觉上强调其某些特征以及所需的外观。因此，也可以应用照明来指导设备的用户关于例如设备表面上的不同功能特征(诸如键、开关、触敏区域等)的位置，或者关于照明的特征下面的实际功能。

因此，结合不同的结构和设备存在大量用于照明的使用情况。然而，由于照明可能不通常是相关联产品中最高优先级或最重要的关键或唯一特征，并且它实际上可以仅被视为补充的可选特征，应当适当实施提供所需的照明效果的光照特征的设计和实现方式。重量和尺寸需求、提高的功耗、额外的设计考虑、新的处理步骤以及通常增加的制造阶段的整体复杂性以及所产生的产品都是许多缺陷的示例，这些缺陷容易变成现实，作为在目标解决方案中采用光照特征产生的副作用。然而，光照效果的呈现和例如光照元件的可察觉性是另一问题。在某些应用中，光源应保留隐藏或弱曝光，或者光照效果应相当柔和而没有热点。

技术实现要素：

本发明的目的是至少减轻将要设置光照特征的其他主体元件或各种电子设备的背景中的与现有解决方案相关联的上述缺陷中一个或多个。

该目的通过根据本发明的多层组件和相关制造方法的实施方式来实现。

根据本发明的一个实施方式，一种用于电子设备的多层组件包括：

优选地柔性的衬底膜，被配置为在其至少第一侧上容纳电子器件，诸如传导迹线和电子部件，例如smd(表面安装设备)，所述膜具有第一侧和第二侧，

至少一个可选地平面区域类型的光源，诸如oled光源，设置在衬底膜的第一侧上，并配置成发射预定频率或频率带(频带)的光，优选地包括或基本上限于可见光，

模制的塑料光导层，设置在衬底膜的第一侧上并至少部分地将光源嵌入，塑料光导层具有关于预定频率或带的在光学上至少半透明的、可选地透明的材料，其中塑料光导层被配置为透射由嵌入的光源发射的光，使得透射光在光导层内传播，并且经由其与嵌入光源基本相对的外表面从塑料光导层向外耦合，以及

掩模层，设置在塑料光导层的外表面上，含有基本上不透明的材料，以阻挡外部观察多层结构的至少一些内部构件，其中掩模层限定窗口，所述窗口用于使由嵌入的光源发射的并在塑料光导层内传播的光穿过掩膜层朝向环境。

在一些实施方式中，衬底膜可以包括多个另外的光源，其与掩模层和相关窗口一起相互配置，使得至少在选定视角内，优选地包括从掩模层的表面法线起的零角度，从组件外侧通过窗口到另外的光源和可选地选定的另外的电子器件，没有直接(直的)视线(los)路径。

在一些实施方式中，区域光源(面光源)已经定位在衬底上，使得它基本上与掩模层的窗口相对。因此在光源和窗口之间可以存在直接的los，使得由源发射的并进入光导材料的至少一些光线可以直接传播通过光导层，并经由窗口直接或经由可选的(一个或多个)另外的层离开到环境中。

在一些实施方式中，区域光源已经被印刷或以其他方式配置，以便根据相对于窗口的物理外观和/或光发射模式呈现出所需的形状。例如，光源和窗口的形状和/或尺寸可以基本上匹配。

根据另一个实施方式，一种建立用于电子设备的多层组件的方法，包括：

获得优选地柔性的衬底膜，该衬底膜配置为在其至少第一侧上容纳电子器件，所述膜具有第一侧和第二侧，

在衬底膜的第一侧上设置至少一个区域类型光源，所述光源配置为发射预定频率或频率带的光，

将塑料光导层模制到衬底膜的第一侧上并因此至少部分地将光源嵌入，塑料光导层具有关于光的预定频率或带的在光学上至少半透明的、可选地透明的材料，其中塑料光导层被配置为透射由嵌入的光源发射的光，使得透射光在光导层内传播，并且经由其与嵌入光源基本相对的外表面从光导层向外耦合，并且

在光导层的外表面上设置掩模层，其含有基本上不透明的材料，以阻挡外部观察多层结构的至少一些内部构件，其中掩模层限定窗口，该窗口用于使由嵌入光源发射的并在光导层内传播的光穿过掩膜层朝向环境。

在一些实施方式中，区域光源和/或另外的光源(诸如led源)设置在衬底膜的第一侧上，掩模层和相关窗口相互配置，使得至少在选定视角内，从组件外侧通过窗口到光源和可选地另外的电子器件，没有直接视线路径。

可以提供一设备，诸如包括组件的实施方式的电子设备。该设备可以是便携式、手持式、可穿戴式、桌面式或其他类型的设备。例如，它可以是独立类型的或者该设备可以构成更大的整体的一部分，参考车辆的仪表板。

如本领域技术人员所理解的，本文提出的关于组件的实施方式的不同考虑可以作必要的修改而灵活地应用于本方法的实施方式，并且反之亦然。

根据实施方式，本发明的实用性源于许多个问题。

光照特征，诸如光源和相关联的光学器件、引导层、透镜、漫射器、准直器、棱镜、衍射元件、反射器、不透明/掩膜元件等可以巧妙地集成到共同组件中，该共同组件又进而可以建立至少一部分主体设备或主体元件。适用的光源包括不同的被印刷的光源，诸如oled，和更常规的可安装部件，诸如led，两者是相似的。由此创建的照明效果可以具有例如美学/装饰功能、指示性功能、指导性和/或警告功能。通过适当配置光源、中间元件和窗口，包括例如掩膜层相对于嵌入的光源和光导层的定位，向外耦合的光可以看起来非常均匀，而掩膜层对外部观察者隐藏不美观的(不想看到的)电子器件，诸如光源。

然而，在优选的配置中，利用至少多个区域光源，诸如oled或其他可应用的区域光源，其通过例如印刷电子器件技术是可生产的。可以定位区域光源，例如与掩膜层的窗口直接相对(或者当然，当需要时位于其他地方)。因此，由光源发射的光可以具有到窗口的相对短的路径并且在基本上没有反射的情况下到达窗口，这增加了光学效率并且还便于其可控性。仍然，到达环境的光不会特别地呈现点状或不均衡，因为区域光源可以提供漫射/宽视角和均匀光照。

区域光源诸如(一个或多个)oled可以直接制作在衬底上，例如，逐层地或作为部件或模块安装在其上。例如，部件/模块可以被设置为结合或耦接有可选地薄玻璃片或其他可行的板，例如足够透明的板或其他元件，光源堆叠的剩余元件或其他可能分层的结构位于其间。部件/模块可以包括多个附接特征，诸如现成的(例如，预先展开/预先层压的)粘合剂表面，用于将部件/模块附接到(一个或多个)相邻层，诸如组件的模制的塑料光导层和/或衬底。

此外，这样的区域光源可以保留对环境可区分或实际上隐藏或几乎不可见，因为它可以制作在衬底上作为平坦和/或小巧的(不显眼的)材料堆叠，相比于例如许多具有更突出的外观的smd以及例如更多点状的光输出，考虑到例如普通led。然而，在一些实施方式中，如果如此需要美感，则可以经由窗口使区域光源从组件外部可见。

然而，通过表面图形、嵌入图形(例如能通过窗口仍然可见)、具有不同表面轮廓的表面材料、一般形状等的配置，组件可以呈现选定的外观或例如对观察者(诸如操作者)的触觉感觉。

所获得的结构通常可以保持相对轻、薄和能量有效(节能)。嵌入的光电子器件(诸如光源或传感器)与光导之间的光学耦合可以是强的，具有低损耗并且没有实质上的伪影。然而，通过构造，组件可能有些简单和紧凑，这也通常转化为耐用性和其他有用的方面。相关联的制造过程的相对简单性自身产生益处，参考例如相关的相当可容忍的设备和材料成本、空间、处理时间、物流和存储需求。

关于模制过程，所使用的热塑性材料可以针对各种目的(包括固牢电子器件)进行优化。还有，模制材料可选地与其他使用的材料一起可以配置为保护嵌入的元件(诸如电子器件)免受例如环境条件，诸如潮湿、热、冷、污物、撞击等的影响。

表述“多个(anumberof)”在本文可以指从一(1)开始的任何正整数。

相应地，表述“许多个(apluralityof)”可以指从二(2)开始的任何正整数。

序数诸如“第一”和“第二”在本文中用于将一个元素与其他元素区分，而不是特别地对它们排出优先级或排序，如果没有另外明确表述的话。

除非另外明确指出，否则术语“膜(film)”和“箔(foil)”在本文中通常可互换使用。

在所附的从属权利要求中公开了本发明的不同实施方式。

附图说明

接下来将参考所附附图更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的多层组件的一个实施方式。

图2是根据本发明的多层结构的实施方式的截面侧视图。

图3概念性地示出了用于获取本发明的多层组件和该组件的相关元件的制造过程的一种实施方式。

图4是公开根据本发明的方法的实施方式的流程图。

具体实施方式

在各种实施方式中，掩模层可在模制的塑料光导层上结合涂层，诸如膜。掩膜层本身可以例如使用合适的沉积或其他方法在载体诸如塑料光导层上制作，或者一些其他载体，例如覆盖层，然后设置在光导层上，并且优选使用例如合适的层压方法以固牢在其上。可替代地，由膜、板/板材和/或(一个或多个)其他元件限定的掩膜层可以使用例如挤制(挤出)或模制来预先分开地形成，并且然后被提供以用于安装于组件。

在各种实施方式中，组件实际上可以含有至少一个另外的覆盖层或“顶部”层，其在掩模层上并且通常与掩模层接触。覆盖层可以主导或以其他方式连接到掩模层，保护下面的结构和/或呈现所需的外观，诸如颜色方案、图形等。

覆盖层可以由掩模层上的至少一个覆盖元件提供，诸如膜、板/板材或其他涂层/覆盖元件。覆盖层还可以包括窗口，用于使由光源发射的光能够穿过到环境。窗口可以与下面的掩模层的窗口对准并且至少部分地重叠。它可以具有相同或不同的尺寸。

覆盖的(一种或多种)材料可包括例如塑料、玻璃、皮革、织物、有机或通常的纤维材料。类似的考虑应用于掩膜层。(一层或多层)可选覆盖层的(一种或多种)材料可以与掩模层的材料不同。在一些实施方式中，材料可以是关于例如由组件光源发射的波长的基本上半透明的或透明的。在一些其他实施方式中，它可以是基本上不透明的。覆盖(罩)和/或掩膜层可以是例如橡胶或具有橡胶的表面。表面材料和拓扑结构(表面形式)可以被优化以提供所需的感觉和/或美学特性，除了或代替例如绝缘(例如湿和/或热)或阻尼特性。覆盖和/或掩膜层可以是柔性的(可弯曲的)、弹性的或硬性的/刚性的。

在各种实施方式中，关于由光源发射的光，光导层和掩膜层之间的其他层/元件和/或掩膜层可以至少局部地反射，以增强例如光导内的光传播而不是由于吸收或透射引起的泄漏。它可以含有反射材料，可选地使能够例如从其进行镜面反射或漫反射。

除了至少一个覆盖层之外或代替至少一个覆盖层，由例如膜或板/板材限定的至少一个底部层可以使用例如选定的层压或沉积技术而设置在衬底膜的第二或“底部”侧上。

底部层可以保护组件和/或便于其附接到主体设备，例如，如果组件没有经由衬底固牢到主体上。底部层，或在某些情形下直接地衬底，因此可以含有附接特征，诸如粘合剂材料和/或(一种或多种)机械固定结构，例如，为了这个目的，以凸台/基座、夹具、钩、凹槽等的形式。

参考以上段落，底部层可以被配置为至少局部地反射光或以其他方式控制光传播，其优选地至少主要发生在光导层和可能地衬底膜内。为此目的，它可以含有例如反射的(表面)材料，可选地漫反射地或镜面地反射的(表面)材料。底部层可以是柔性的或刚性的/硬性的。

因此，取决于所使用的层材料，它们的厚度，并且例如嵌入的元件，整体组件通常可以是柔性的或刚性的/硬性的。在一些实施方式中，其底部可以至少是柔性的，从而更好地符合支撑件或可能的主体设备的表面形式。可替代地或另外地，顶部可以是柔性的，能够使其塑形，例如动态地。

在各种实施方式中，衬底膜可含有塑料、金属、玻璃、皮革、织物、有机的和/或纤维材料(例如纸或卡板)。衬底膜可以是关于所选定的(一种或多种)波长的光学上半透明的或透明的。优选地，衬底膜是或至少含有电绝缘(介电)材料。由光源发射的并随后入射在衬底上的光能够至少部分地被衬底膜吸收或穿透(透射)衬底膜，这取决于所使用的材料，相应的折射率和一般配置，例如其布置和元件的几何形状和表面拓扑结构。然而，衬底膜可以至少局部地反射并且含有反射(表面)材料，例如，以涂层的形式或更彻底的形式。

在各种实施方式中，在设置例如衬底上的塑料光导层之前或之时，优选通过热成形(诸如压力成形、真空成形或液压成形)将衬底形成为所需的基本上三维(非平面)，例如，弯曲的、有角的或起伏的形状，相对于其自身厚度。所得到的3d形状可能比初始膜厚几倍。电子器件诸如印刷电子器件和/或安装部件可在成形之前已经准备设置在衬底上。附加地或可替代地，可以在成形之后将电子器件设置到衬底。

在各种实施方式中，窗口可以由掩模层上的可选的另外的层和掩模层中的开口诸如通孔、片状物(襟片，折片)或切口限定。在一些实施方式中，掩模层和其上可选的另外的层可以包括多个空间上分立的窗口，每个窗口使所需的(一种或多种)波长(诸如嵌入的光源的波长)的光穿过。

建立相关光路径的一部分的其他(一个或多个)层和/或掩模层中的(一个或多个)窗口可以可选地含有关于前述波长或带的半透明、可选地透明的材料，可选地玻璃或塑料，诸如上釉(釉化)。例如，其可以可选地限定光学功能元件，诸如透镜、棱镜或其他折射元件和/或衍射元件。

在一些实施方式中，窗口材料可以建立基本上平面的片。相关表面也可以是平坦的。

然而，在一些实施方式中，顶部表面(朝向环境，远离光导层)和/或面向光导的相对的底部表面可以具有基本上三维的形状，例如，非平面形状。例如，它可以限定(一种或多种)圆顶、凹槽和/或突起形状。

窗口填充物的微级表面通常可以是光滑的或粗糙的。

填充窗口开口的材料片也可以朝向环境延伸至少部分地穿过(一个或多个)上部层。

窗口可呈现所需的指示和/或装饰形状，诸如文本、数字、符号、图形图案和/或图片的至少部分形状。然而，当适用时，窗口材料可以具有选定的颜色。在一些实施方式中，窗口可以含有多个不同的重叠(在多层结构的表面法线的方向上，即厚度方向)和/或具有不同特性(例如，颜色、透射率和/或折射率)的相邻材料。

在各种实施方式中，光导层的材料可以建立窗口填充的至少一部分。该材料可以限定例如从光导层的突起，其容纳在由掩模层和可选的可能的另外的层限定的窗口中。在一些实施方式中，光导材料还可以建立组件的外部(顶部)表面的至少一部分。

多层组件通常可以是基本上平面的或平坦的。因此，组件的宽度和长度的数量级可以不同于高度(层堆叠的方向)，即“厚度”，其可以相当小。例如，厚度可以仅为几毫米或更小，而宽度和长度可以是几厘米或更多，甚至相当大，这取决于实施方式。厚度可以是恒定的，或者其可以变化，考虑例如在一些实施方式中，组件的形状通常符合一般的盘(铁饼)的形状。

在各种实施方式中，通过相关联元件的配置，诸如光源、材料层和可选的另外的光学功能元件，组件可以适用于从外部观察者的角度经由窗口产生均匀光。

如上文所暗示的，在各种实施方式中，组件或至少其元件可以配置成漫射由光源发射的光。漫射可以使光柔和并降低亮区域和暗区域之间的对比。它可以有助于经由窗口以获得更均匀的光照效果。为此目的，该组件可以含有特定的漫射器，诸如漫射反射器和/或半透明漫射器，可选地例如以塑料膜的形式。(一个或多个)漫射器可以是专用的一类或与任何前述层一体的。此外，光源相对于掩模层和其(一个或多个)窗口的上述非los定位可以增加均匀光照，使得没有光线可以直接从光源通过(一个或多个)窗口而没有在组件内的先前相互作用，诸如反射。直接光路径容易导致对环境可见的热点。

在一些实施方式中，组件或至少其元件可以配置为准直光，并因此包括准直器。例如，在窗口结构之前功能性定位的一些其他元件或限定(一种或多种)窗口(填充物)材料的(一个或多个)元件，例如反射器，可以被布置成准直最初由光源发射的入射光，并且布置成经由窗口向外耦合。当然，所使用的光源(诸如区域光源或其他光源)本身可以配置为根据例如其规格、类型和内部光学器件来发射高度地准直的或漫射的光。

在一些实施方式中，代替光源或除了光源之外，多个光接收器或检测器，诸如设置在衬底膜上的光电二极管、光电晶体管、其他合适的光电元件或者例如光伏元件(例如太阳能电池)，通过在已建立的塑料层内部模制而被至少部分地嵌入。这些元件被配置为捕获或通常感测(传感)通过窗口接收的光，和/或由光源发射的并在塑料光导层内传播的光。例如，可以利用感测数据来调整光源。

在各种实施方式中，光源或其他电子器件可以已经嵌入塑料光导层的材料中，正好通过在其上模制光导材料。在一些其他实施方式中，现成的光导层或至少其相关部分(例如，在该层实际上含有若干至少最初分离的子层的情况下其最低部分，这是可能的)可以已经设置有特征，诸如例如以凹槽或孔形状的表面形式，配置为容纳电子器件在衬底上引起的突起的至少一部分。包括光学透射材料的光导层被配置为透射从位于衬底膜上的嵌入的光源向内耦合的光。光优选地通过其外表面从光导层向外耦合，该外表面是光导相对于衬底膜的一侧和嵌入光导材料中的光源的，相对的另一侧上的表面。

在各种实施方式中，包括在组件中的电子器件，如在衬底膜上和/或在(一个或多个)另外的层或(一个或多个)元件(诸如掩模层)上设置的，通常可以包括选自由以下组成的组中的至少一个特征：传导迹线、印刷传导迹线、接触垫、部件、集成电路(芯片)、处理单元、存储器、通信单元、收发器、发射器、接收器、信号处理器、微控制器、电池、光发射设备、光传感设备、光电二极管、连接器、电气连接器、光学连接器、二极管、led、oled(有机led)、印刷电子部件、传感器、力传感器、天线、加速度计、陀螺仪、电容式开关或传感器、电极、传感器电极、印刷电极、印刷传感器电极和光伏电池。电子器件可以通过印刷电子器件技术(例如丝网印刷或喷墨，或其他增材方法)印刷和/或安装。电子器件可以至少部分地嵌入，例如在模制光导层中或在不同的层之间。例如，可以布置成向组件供应动力的一些特征，诸如连接器，可以至少部分地暴露于组件的环境中。

如果在多层堆叠中存在设置具有电子器件的若干层(例如衬底和掩模层)，则该层通过模制层，除了在结构上之外还可以在功能上(例如电气地)连接在一起，以能够例如在它们之间提供信号发送和/或电流。

可以通过使用传导元件诸如金属引脚(销)、柔性电路等来实现层之间的连接。在一些实施方式中，还可以应用无线连接(例如，射频(rf)或光学)。

(有线)连接可以在模制之后或之前建立，例如使用适用的模制特征，以在模制期间保护连接元件。可替代地或另外地，例如通过防止材料流到由其所占据的空间的适当的模制特征(诸如柱)，可以在模制期间为连接元件建立引入件。

作为另一种替代或补充选项，这些层可以是例如在边缘处电气地连接在一起，可选地经由电气布线、柔性电路或其他导体，这可以使能够省略例如之后从所建立的多层堆叠的更中心区域移除用于连接的模制材料，或者布置特定模制特征(诸如柱)以创建必要的引入件。

作为另外的选项，模制材料可以是机器加工的，诸如钻孔或以其他方式处理的，以在其中布置引入件，用于连接和(一种或多种)相关的传导元件。

关于外部电子器件或例如主体设备电子器件的任一层的动力供应和/或通信连接，通常可以以类似的方式布置，例如，经由在边缘处设置的侧触部。

如本文以上提及的，覆盖层、掩膜层、(一种或多种)相关联的窗口填充物材料、衬底膜、底部层和/或组件的其他元件可以已经设置有视觉上可区分的、装饰性的/美学的和/或信息性的特征，诸如在其上或其中的图形图案和/或颜色。这些特征可以已经嵌入在其外部表面下方的组件中和/或设置在其外部表面上。因此，iml(模内标签)/imd(模内装饰)技术适用于制造这些特征。

在各种实施方式中，使用的模具可以结合在模制塑料光导层中建立其对应的镜像特征的表面形状。形状/特征可以包括例如突起、光栅、凸台、凸台基座、凹槽、凹部、脊、孔或切口。

参考所附附图，图1在100处示出了根据本发明的多层组件的一个实施方式，特别是其外部。

所描绘的仅示例性组件100通常具有略微平坦或平面的盘形状，具有低侧壁，如果有的话。组件100的外部表面至少部分地由掩模层106或其上的可选的(一个或多个)覆盖层108限定。基本上透明或至少半透明的窗口，在该示例中为圆形的窗口116a，可以没有材料或者含有圆形的基本上平面的透明或半透明材料板，例如塑料或玻璃。在该图中，为了说明目的，窗口116a也已经被分开地描绘，如由通向安装位置的引导虚线所示。

本领域技术人员理解的事实是，可以基于光学、维度(尺寸)和美学目的根据具体情况确定最佳形状。因此，在右侧示出了用于窗口形状的一个仍然仅示例性的更复杂的选项116b。

在其他可行的实施方式中，组件100和相关元件可以具有更多的三维形状，因此也具有相当大的厚度或“高度”。

所示组件100围绕其厚度/高度轴线具有强(圆形的)对称性，但是在一些其他实施方式中，组件或其部件中的至少一个或多个具有不同的对称性或基本上完全不对称(非对称的)。

图2经由截面侧视图示出了根据本发明的多层组件的实施方式200。因此，这主要概念性的表示可以覆盖例如图1的实施方式和各种其他实施方式。考虑到图1，例如可沿着线a-a截取视图。图3在300处示出了基本上相同或类似的实施方式，特别是从制造过程和层状构造的角度来看。在图3中，所示的层厚度仅是示例性的，但也可以反映就相对厚度方面的现实情形。例如，衬底202可以具有膜类型(其中例如厚度约为0.1毫米)，而例如光导层204可以基本上更厚，例如，一或几毫米或更多。

衬底202已经设置有元件，诸如电气传导迹线(导体)210、电子部件212、214诸如光源214(可选的)、区域光源215(优选的)、光接收器/传感器、集成电路等，如上所述，至少在其第一侧(图中的顶部/上部侧)上。可选地，然而不是必须地，借助于印刷电子器件技术将一个或多个区域光源215印刷在衬底202(表面)上。

可替代地，可以在衬底的表面上设置至少一个区域光源215诸如oled作为(表面)可安装的部件或模块。因此，部件/模块可以是现成的。其可以包括不同的功能特征，例如光学特征，用于增强或实现该源的适当光学功能，参考例如(一个或多个)屏障膜或常规屏障元件、反射器、透镜等。区域光源215可以配置为呈现角形或圆形、可能地平坦的(平面)形状。根据实施方式，代替平坦形状，区域光源可以呈现三维形状诸如弯曲形状以更好地适合安装位置和主体结构和/或输出所需的光分布。

源215的形状和/或尺寸可以基本上遵循(一个或多个)窗口116、116c的形状和/或尺寸，或者与其不同。另外，多个元件314a，诸如电子部件,可以设置在其两侧和/或嵌入其中，可选地这至少部分地在优选热塑性材料的光导层204的模制之后。

在一些应用中，代替模制光导层204，其可以以其他方式设置，参考例如优选地含有必要的表面形式的现成元件，诸如凹槽，用于接收和容纳电子器件212、214的从衬底204的第一上部表面突出的至少一部分。

掩模层106可以层压到或直接地制作到光导层204的顶部上。掩模层106包括至少一个窗口116，或者在一些实施方式中，包括如上所述的许多个窗口，用于使由光源214、215发射的光能够朝向环境透射通过。

窗口116、光导层204和光源214、215(和/或其他相关元件，诸如光检测器/传感器)已经可以根据例如相互位置、材料、规格和形状被配置，使得由源214、215发射的在光导层204内传播并入射在(一个或多个)窗口116上的光，至少关于所选定的入射角度，穿过该(一个或多个)窗口116。

然而，该配置可使得一个或多个光源(例如，与在更大区域上发射更加漫射的和均匀的光的区域类型源214相比，提供更多点状的光束的其他光源或smd类型分立部件214诸如led)和/或其他内部元件(诸如附加电子器件)基本上完全或至少在相对于参照物(诸如组件的表面法线)的选定检查角度内对观察者保留隐藏(即窗口填充物/掩膜层106的表面法线或可能的顶部层108的表面法线，或者在没有窗口填充物材料的情况下甚至是光导204的表面法线)。相关联的临界角度的量级可以是例如大约10、15、20、30、40、45、50、60或更多度。在一些其他实施方式中，相对于其并且可能围绕其限定上述视角的参照物可以与上述表面法线不同，并且因此可以是与其例如成一定角度(诸如45度角度)的线。

至少一个覆盖/顶部层108可以可选地设置有并布置有窗口116c，该窗口相对于掩模层106的窗口对准，使得光离开整体组件，而不仅仅光导204和掩模层106，达到所需的程度。例如，窗口116、116c可以沿着组件的厚度/高度方向大体上叠加。

窗口116、116c通常可以具有相同或不同的形状以及可选地规格。在所示情形中，重叠窗口116c大于窗口116，但是它们可以具有相同的尺寸，例如，在横向上或常规地，由虚竖直线217表示。窗口可以是平面的，但也是相当的3d形状(即具有综合的厚度规格)，即使厚度变化也是可以的。例如，可以应用不同的表面拓扑结构来实现与之一起的所需的光学功能或其他功能例如绝缘功能，和/或相关的功能元件，例如透镜、棱镜、衍射元件等。

优选地，布置200的实施方式实际上包括至少一个区域光源215，诸如前述oled类型的源。光源215可以是平坦的。例如，光源215可以覆盖相对大的区域，诸如对应于窗口116、116c的面积的至少约50％、75％、90％或100％的区域。

因此，感知的光可以呈现均匀性，具有均衡分布的亮度，因此在外部观看者角度来看缺少实质性的热点。

至少一个底部层218可以可选地设置在衬底202之下，在与光导层204相对的一侧上。底部层218可具有美学功能(通过例如图形、表面形式、颜色等提供)、触觉功能(例如通过表面形式、材料选定)、保护性功能(材料特性、厚度、柔韧性/刚度、硬度、绝缘特性等)、连接/固定功能(例如粘性的、粘附性的、机械上的，诸如突起、凹槽、钩、维克罗(尼龙粘扣))、传导功能(电气传导材料、迹线、引线/导线或其他导体)和/或其他功能。

在一些实施方式中，省略(一个或多个)底部层218，并且组件200经由衬底202附接到主体设备或其他主体元件218。作为另外的替代方案，组件200可以具有独立元件或设备类型，或者经由其他表面(例如，经由(一个或多个)侧壁/边缘或顶部表面)附接到主体或其他元件。

在一些实施方式中，组件200形成主体设备/元件的壳体或覆盖(物)的至少一部分。例如，组件可以相应地塑形为呈现大致凸的、空的接受器和/或容器形状。

组件200可以配置为进行内部反射，优选地在光导层204内基于完全内部反射的光的传播。通过使用合适的材料可以增强光的反射类型的传播而不是不希望的吸收/泄漏。光导层204可以具有例如比相邻的掩膜层106、衬底202、底部层/主体元件表面/保护层218和/或相关联的反射器更高的折射率。然而，光导层204相对于光源214(诸如顶部或侧发射led)的位置和几何形状，可以配置成使得光通常以大于相关临界角度的角度到达材料界面，以确保本领域技术人员理解的内部反射。

在一些实施方式中，例如衬底202和光导层204具有基本相似的光学特性，例如在折射率方面。然后可以认为两者之间的界面是透明的或基本上不存在的，这是相对于入射光，以及例如在光导层204和衬底202的然后功能组合内的其基于完全内部反射的传播。

关于组件200的照明特征，一个一般目的可以是经由窗口116朝向环境提供均匀的光照或均匀的“亮度”分布，而没有如上文所述的热点。光的方向性(例如它是准直的或漫射的)也可以根据具体情况确定。例如，漫射/准直透镜或其他特征可以通过适当塑形的窗口填充物116、116c和/或组件的其他元件来实现。嵌入式反射/镜像特征(诸如板、膜或层表面)可被用于类似目的。

除了由组件200投射/发射的光(由光源214产生)之外，表面的感知的照明均匀性还取决于反射的外部光的均匀性。

关于窗口116、116c相对于从组件200的环境到达那里的外部光的反射特性，相关联的填充(或接收外部光的组件的其他元件，诸如光导层204，如果没有窗口填充，在例如通孔类型窗口的情况下)可以结合面向环境的外表面。该表面优选地理想地或最大地慢射，以在每个方向上均等地反射这种入射光。例如，这种慢射特性可以通过提高表面粗糙度来实现。

为了获得所需的照明性能，诸如均匀性，在一些实施方式中，组件200可以根据窗口116、116c或者其他元件的照度来配置，该窗口或者其他元件限定外部表面的至少一部分，将内部透射的光向外耦合到环境，并且可能地反射外部光。因此，窗口116、116c的从下面的光导层204的恒定照度可以被认为是一个可能的设计目的。

附加地或可替代地，窗口116、116c或其他元件的亮度和/或发光强度可以被配置为至少足够(适当的足够水平应当由技术人员在特定实施方式下自然地确定)恒定。

通常，组件200以及特别是例如其窗口116、116c的照明特性实际上可以通过所使用的元件、相关材料、它们的相互定位以及规格和形状的组合来确定。形状可以覆盖表面拓扑结构和整体几何形状两者。

图4包括公开根据本发明的方法的实施方式的流程图400。

在用于制造多层结构的方法的开始，可以实行启动阶段402。在启动402期间，可以进行必要的任务，诸如材料、部件和工具选择、采集、校准和其他配置活动。必须特别注意，各个元件和材料选择一起工作，并免于选定的制造和安置过程，这自然优选地进行预先检查，根据制造过程规范和部件数据表，或者例如通过调查和测试生产的原型。使用的装备，诸如模制/imd(模内装饰)、层压、粘合、热成形、切割、钻孔和/或印刷装备，此外还有，因此可以在此段斜升到操作状态。可以制备具有必要表面形式等的(一个或多个)模具。

在404处，获得优选地柔性的衬底膜或可能地其他优选地平面的衬底元件用于容纳电子器件。可以获得现成的衬底材料元件，例如塑料膜的卷。在一些实施方式中，衬底膜本身可以首先通过模制、挤制或其他方法从所需的(一种或多种)源材料内部生产。任选地，处理衬底膜。例如，它可以被涂覆、切割和/或设置有如上文所述考虑的开口、槽口、凹槽、切口等。初始的和/或得到的膜可以具有例如矩形、方形或圆形形状。关于所选择的光的波长或通常的电磁辐射，诸如在其上设置的光源或检测器的工作波长，衬底可以是不透明的、半透明的或基本透明的。

在406处，多个传导迹线限定例如用于电气地耦接电子部件的所需电路图案或电路设计的导体线、接触垫(或其他接触区域)等，优选地通过参考相关增材技术的一种或多种印刷电子器件技术而设置在衬底膜上。例如，可以利用丝网、喷墨、柔印、凹版或胶印平版印刷。还有另外的培养膜的动作包括例如印刷图形、视觉指示器等可以在这里进行。

在408处，在衬底上设置多个光源诸如led，衬底可选地具有一个或多个其他电子部件。在实践中，例如现成部件诸如各种smd可以通过焊料和/或粘合剂附接到所选定的接触区域。可替代地或另外地，印刷电子器件技术可以应用于直接在(一个或多个)膜上实际制造部件的至少一部分，诸如oled。

在优选实施方式中，代替其他光源或除了其他光源诸如led之外，在衬底上设置至少一个区域光源诸如oled，或者通过例如印刷必要的功能层在其上直接建造它，或者作为至少部分现成的部件或模块将其安装，如上所述，其可以通过印刷剩余的层或使用一些其他制造方法任选地在衬底上完成。

(一个或多个)区域光源可以定位成使得它们基本上匹配将在模制的光导层的顶部上设置的掩模层的(一个或多个)窗口的位置。因此，所发射的光可以到达(一个或多个)窗口而没有反射，或至少大量这样，并且经由直截了当的且短的路径。可以确定(一个或多个)区域光源的规格，以使(一个或多个)窗口的形状和/或尺寸与选定的范围相匹配。

在一些实施方式中，衬底膜可以形成为呈现所需的3d形状(基本上非平面的形状)，优选地通过热成形418，诸如真空或压力成形。含有可热成形材料的衬底可以被成形以更好地适合主体设备或使用情形。附加地或替代地，在成形410之后甚至可以进行热成形，假如已经建立的多层堆叠设计成免于这种处理。考虑到成形技术，例如可以施加压力成形以为衬底设置非常精确、清晰的细节。当衬底缺少(通)孔时，所述孔可以实现不希望的流动并且经由它们导致压力下降，压力成形通常可以是优选的。

在一些实施方式中，电子器件/子衬底的多个子组件可以在409处被同样地设置到主衬底并且例如通过粘合剂固牢。

在410处，在衬底膜的第一侧上和其上的电子器件的至少一部分(诸如迹线和多个电子部件)处模制至少一个热塑性层，该热塑性层建立用于由光源发射的光的光导。优选地，光源至少部分地嵌入模制材料内。因此，它们与模制的光导层之间的光学接触将是优异的，具有低的光学耦合损耗。在实践中，衬底膜可以在注射模制过程中用作插入物。在一些实施方式中，衬底元件的第一侧和相关联表面可以留有一个或多个区域，诸如边界，没有模制塑料。在一些实施方式中，衬底膜的两侧可以设置有(一个或多个)模制层。所用的热塑性材料优选至少是半透明的。其仍然可以呈现至少一种颜色。

在使用两层膜的情况下，一个指定为衬底并且另一个指定为例如掩模层或在组件堆叠中位于其下的层，两者可以插入它们自己的半模具中，以便在它们之间注射塑料层。另一膜可以已经可选地设置有电子器件(例如印刷电子器件，诸如迹线或部件、传感器电极和/或安装部件)，这是在模制之前，例如在项目406、408的实行期间和/或在模制之前形成。可以设置电子器件和/或其他元件，例如在另一膜的面向衬底膜的一侧和模制塑料上。

塑料可以经由一个或多个位置注射，例如从(一个或多个)膜的(一个或多个)侧面。因此可以应用例如边缘注射和/或孔注射(通过(一个或多个)膜中的一个或多个孔在膜之间注射塑料)。可替代地，用于建立例如掩模层的另一膜过后可以通过合适的层压技术附接到塑料光导层和衬底膜的聚集体上。

另一膜可以设置有至少一个用于前述(一个或多个)窗口的孔。例如，孔可以由切割、钻孔、雕刻、冲压或蚀刻操作产生。在模制期间，热塑性模制材料然后可以从任一侧或两侧进入孔，可选地也行进至膜的另一侧，并且至少为相关的膜建立窗口填充物的至少一部分。

在一些实施方式中，在模制之前在另一膜中没有准备通孔。该膜可以可选地仍然具有例如在窗口的目标位置处减薄或以其他方式弱化(使用例如上述操作之一形成)的点，以便在模制期间由于模制材料的压力而便于形成窗口。在一些实施方式中，与另一膜接触的模具表面可以具有表面特征，诸如其上的凹槽、穿孔区域、片状物或小孔，其对应于另一膜中的窗口的目标位置，这可以有助于在模制期间形成和/或填充窗口。因此，在另一膜中匹配并面向窗口的所需区域的特征可以进一步使模制材料能够经由窗口流到其另一膜的另一侧(即模具/外部侧)。

关于适用材料选择的几个实例，衬底膜和/或可能的(一个或多个)另外的膜或材料层可基本上由以下组成或包括选自由以下组成的组中的至少一种材料：聚合物、热塑性材料、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯(pc)、聚酰亚胺、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物(ms树脂)、玻璃、有机材料、纤维材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和金属。

可行的模制方法包括例如注射模制。在几种塑料材料的情况下，它们可以使用双射或通常多射模制方法模制。可以利用具有多个模制单元的模制机器。可替代地，可以使用多个机器或单个可重新配置的机器来顺序地提供几种材料。

关于相关的表面区域，衬底的第一侧并且因此相关联的第一表面已经因此至少部分地由塑料(优选地并且通常是热塑性材料)二次成形(包覆模制，双色模)。任选地，可以利用几种可适用于二次成形的材料来建立一层或多层模制层，例如相邻的层，其在衬底的第一侧上并排放置和/或在其上形成多个叠置层的堆叠。

用于建立(一个或多个)模制层的(热)塑性材料包括光学上关于选定的波长，例如由嵌入光源发射的光(诸如可见光)，基本上不透明、透明或半透明的材料，以能够以可忽略的损耗穿过它。例如，取决于实施方式，材料在选定波长下的足够透射率可为约60％、70％、75％、85％、90％或95％或更高。可能的另外的模制(热)塑性材料，诸如建立掩模层的材料，可以是基本上不透明或半透明的。

通过二次成形程序设置的(一个或多个)塑料层通常可以结合例如弹性树脂。更详细地，(一个或多个)层可包括一种或多种热塑性材料，该热塑性材料包括选自由以下组成的组中的至少一种材料：pc、pmma、abs(丙烯腈丁二烯苯乙烯)、pet、尼龙(pa，聚酰胺)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(gpps)和ms树脂。

在412处，可以最终向组件设置(一个或多个)其他层诸如掩模层，如果参考先前段落其尚未存在的话。设置可包括直接制造，通过例如模制、沉积/其他涂覆方法和附接。通过钻孔、雕刻、锯切、蚀刻、切割(例如，使用激光或机械刀片)，或者使用在本领域中技术人员理解的任何其他可行的处理方法，可以在掩模和可能的另外的层中设置窗口限定的切口或孔。可替代地例如，可以通过模制来生产具有现成窗口特征的(一个或多个)层。

用于将(一个或多个)各种层固定到组件上的合适的层压技术利用例如：粘合剂、提升温度和/或基于压力的结合。

关于获得的堆叠结构的所得到整体厚度，其在很大程度上取决于所使用的材料和相关的最小材料厚度，考虑到在制造和随后的使用方面提供必要的强度。必须根据逐个情况考虑这些方面。例如，结构的整体厚度可以是约1mm，但是相当更厚或更薄的实施方式也是可行的。

项目414涉及可能的后加工任务以及对主体设备或元件的附接。

在416处，结束方法实行。

本发明的范围由所附权利要求连同其等同物一起确定。本领域技术人员将理解的事实为，所公开的实施方式仅出于说明性目的而构造，并且可以容易地准备应用许多上述原理的其他布置以最佳地适合每种可能的使用情形。例如，在一些应用中代替基本上不透明的掩模层，可以在其中使用半透明(例如漫射)材料。半透明材料仍然会阻碍或阻止直接光传播通过掩模层。