薄膜主体、用于薄膜主体的反注入成型方法，以及用于薄膜主体的反注入成型工具

摘要

本发明涉及箔主体，用于反注入成型箔主体的方法以及反注入成型工具。本发明特别涉及用于反注入成型用于生成诸如触摸屏的触敏传感器的层电极(1)的方法。在该方法中，在反注入成型之后仍能自由移动的层电极(1)的部分在反注入成型过程之前和期间由牺牲箔(3)覆盖。

说明书

技术领域

本申请涉及薄膜主体、用于薄膜主体的反注入成型的方法，以及用于 该薄膜主体的反注入成型工具。本发明特别涉及用于触摸屏的层电极的反 注入成型方法。

背景技术

层电极形成触摸屏的核心。在这些层电极中，单个传感器阵列接触并 且供电线在层电极的边缘处结合在一起，捆绑并且插入例如ZIF连接器中， 作为用于到触摸模块或控制器的电连接的所谓“尾部”。

因此尾部是提供层电极的薄膜的组件。描述为“尾部”的该薄膜部分 与层电极的更大部分区别在于它具有与层电极不同的线覆盖，包括到透明 层电极的传感器电极阵列连接的捆绑供电线。在尾部上的薄膜可以但不必 要形成为透明的。

在当前时代的技术发展优选使得优选使用具有诸如薄膜的载体主体的 柔性层电极。这种层电极例如从DE102012112445.0中已知。

这些层电极通常层叠以形成触摸屏，并且包括尾部的区域相对粘合层 是自由的，由此这则没有牢固地粘合到例如“透镜”或“盖”的外壳。

有利于简单反注入过程的层电极层叠的目的在经济上是有吸引力的。

在层电极的反注入成型期间，重要的是避免供电线，特别是尾部的反注 入成型以使得这同样不被胶合。

迄今为止，设想若干可能性以保护尾部免受反注入成型材料。例如， 尾部可以通过引入滑动件来保护免受反注入成型材料。为此，必须精确定 位层电极，该层电极在经济上有吸引力的工序情况下由机器人放置在反注 入成型工具中。然而，这实现起来是昂贵的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种经济有效的可能性，以使得在借助于 反注入成型的层电极的过程期间，诸如例如尾部的没被反注入成型的层电 极的区域保持自由。

这些区域在下文被称为“没被反注入成型或保持自由的区域”，并指 示例如尾部，该尾部是层电极的一部分，但如同后者一样没被反注入成型 以便生成触摸屏。

这个目的由本申请如在权利要求、说明书和附图中所公开的主题来实 现。

本发明的总体发现是，在反注入成型期间在例如尾部的层电极的区域 上附接牺牲薄膜，以使得这被有效和成本高效地保护以免受反注入成型材 料，并且尾部可以在反注入成型之后从牺牲薄膜再次无困难地去除。为此 还有两种可能性：一方面，提供了牺牲薄膜保留在反注入成型主体上作为 反注入成型之后的主体的一部分。另一方面，对于牺牲薄膜同样可以在反 注入成型执行之后从反注入成型的主体再次剥离。牺牲薄膜同样可称为覆 盖薄膜或保护薄膜。

相应地，本发明的主题是一种用于生成触敏传感器的层电极的反注入 成型的方法，其中层电极具有没被反注入成型的至少一个区域，该方法包 括如下方法步骤：

用牺牲薄膜覆盖没被反注入成型的层电极的区域，

将层电极和牺牲薄膜引入反注入成型工具中，

层电极和牺牲薄膜的反注入成型，

从生成的反注入成型主体的触敏传感器的形成。

同样，本发明的主题是用于触敏传感器的层电极的薄膜主体，其包括 保持自由的区域和牺牲薄膜，其中牺牲薄膜与层电极形成复合物，在该层 电极中保持自由的区域完全由牺牲薄膜覆盖，但可容易地从后者去除。最 后，本发明的主题是用于层电极的反注入成型的反注入成型工具，其具有 在反注入成型过程期间用于保持层电极的第一真空线，和在反注入成型过 程期间用于保持牺牲薄膜的第二真空线，其中第一和第二真空线可特别彼 此独立控制。

根据该方法的优选实施例，执行注入以使得尽可能少的反注入成型材 料达到保持层电极自由的区域(特别是尾部)和牺牲薄膜之间。

为此，寻求用于反注入成型材料的注入的反注入成型工具的开口，由 于开口尺寸、轮廓和/或排列的以上所有位置，反注入成型材料通过该开口 在牺牲薄膜和层电极之间不存在腔体和/或牺牲薄膜以密封方式接合到层 电极的点处注入撞击薄膜主体。

根据优选实施例，牺牲薄膜至少具有保持自由的区域(因此例如尾部) 的尺寸。

牺牲薄膜至少具有保持自由(特别例如尾部)的层电极的区域的尺寸， 优选其突出超过后者，以使得不完全精确的定位不会导致区域的部分被反 注入成型并且因此胶合。

根据另一个优选实施例，牺牲薄膜具有例如同样正方形的矩形轮廓。

层电极优选包括透明塑料薄膜，特别是由诸如聚乙烯对苯二甲酸酯 (PET)或聚碳酸酯(PC)的聚烯烃制成的透明塑料薄膜，其用导电非透 明的例如金属条导体印制，使得确保导电率而同时薄膜对于人眼是透明的。 这些导电薄膜例如从DE102009014757.8中已知。

根据本方法的一个实施例，牺牲薄膜松散地放置在没被反注入成型的 层电极的区域上，其中特别是真空线的部件在反注入成型工具上提供，该 反注入成型工具将层电极固定在一侧上，并且将牺牲薄膜固定在反注入成 型工具中的另一侧上。

例如，在层电极借助于第一真空线固定之后，牺牲薄膜可借助于第二 真空线固定。

两条真空线例如可彼此独立地控制，并且可在相同或不同压力下操作。

根据本发明的另一个实施例，在引入到反注入成型工具之前，将牺牲 薄膜施加到例如尾部的保持自由的层电极的区域，并且在反注入成型工具 中采用后者固定。

为此，存在根据本发明提出的若干技术：一方面，牺牲薄膜可在借助 于其本身的粘合力或借助于粘合剂附加层保持自由的层电极的区域的整个 表面上方粘合。

然后可以生成与通过折叠保持自由的区域一起接合的牺牲薄膜，并且 取决于所期望的覆盖简单地在牺牲薄膜上方折叠或折叠回牺牲薄膜，以使 得层电极的下面区域被覆盖并且因此保护免受反注入成型。

最后，可以简单地在要被覆盖的点处采用粘合剂带将牺牲薄膜固定在 层电极上。

采用所有这些方法，主体在层电极引入到反注入成型工具期间仅存在 一个必须固定在后注入成型工具中的薄膜。因此，根据这些实施例具有仅 一行真空线的常规反注入成型工具是足够的。

不管牺牲薄膜如何被保持在保持自由的层电极的区域(特别是尾部) 上，在反注入成型之前和期间，重要的是保持自由的区域到牺牲薄膜的连 接是可容易地分开的，因此这可例如借助于真空线、释放粘合剂、纵向粘 合剂条和/或粘合剂执行。在反注入成型之后，反注入成型牺牲薄膜然后从 保持自由的区域(因此例如从尾部)再次去除和/或剥离，例如同样借助于 切割而不损坏它。

根据本发明的优选实施例，牺牲薄膜保持为在后者上的反注入成型主 体的一部分，并且在从生成的反注入成型主体的层电极的形成之后，例如 同样是在触敏传感器中的层电极的一部分。

在反注入成型工具闭合之前，牺牲薄膜覆盖在整个表面上方保持自由 并优选齐平装配的层电极的区域(因此例如为尾部)。如果由牺牲薄膜保 持自由的区域覆盖在所有位置并不紧密，则调节注入方向使得在所有的可 能性中，没有或仅有一点的反注入成型材料到达牺牲薄膜和保持自由的区 域之间。

闭合反注入成型工具并且反注入成型过程开始。在反注入成型完成之 后，牺牲薄膜已与反注入成型材料粘合，并且尾部位于牺牲薄膜上并且可 自由移动。因此有可能的是，牺牲薄膜已成为反注入成型主体的一部分， 或者它也可以与后者剥离。

在反注入成型完成(特别是例如用激光束切掉)之后，层电极由反注 入成型主体形成。

牺牲薄膜可以是任何类型的薄膜，其例如是由聚合物构成并且包含有 机材料。牺牲薄膜不应当与尾部材料(特别是金属或金属合金)发生化学 反应。这同样适用于在尾部上以及在牺牲薄膜上两者的所有类型的附加物。

根据优选实施例，牺牲薄膜特别薄，例如，薄膜厚度在1μm至250μm， 特别优选从2μm至100μm，并且特别优选从5μm至75μm的范围中。

极其特别优选的是，牺牲薄膜和层电极的载体薄膜具有相同的厚度。 由此，类似的优选特征有利地在反注入成型过程期间针对两个薄膜产生。 从而，例如可变得易于反注入成型参数的选择。

为了导电功能薄膜的形成，根据DE102012112445.0在其上压印导 电结构的透明薄膜在此称为层电极的载体薄膜。

根据进一步的实施例，牺牲薄膜是透明的。

另一方面，牺牲薄膜的材料可以是任何类型，薄金属层和/或薄玻璃层 同样可以在此称为牺牲薄膜，因为这些材料表现得像以其最薄形式的薄膜。 然而，特别在牺牲薄膜下方，在技术中所使用的薄膜的常规类型当然同样 称为诸如常规的薄膜材料PET、PC、聚丙烯、聚苯胺和/或聚酰亚胺。

根据特别有利的实施例，牺牲薄膜与层电极的载体薄膜兼容，以使得 在反注入成型之后，牺牲薄膜根本不必首先与注入成型材料分离。这特别 是因为牺牲薄膜仅在形成尾部的点处加强层电极的载体薄膜。

附图说明

本发明借助于示出薄膜主体和注入成型工具的示例性实施例的附图， 在下面更详细地解释。

具体实施方式

图1示出插入反注入成型工具2中的层电极1和牺牲薄膜3。具有尾 部7的层电极1由在反注入成型工具2形成的真空线8保持，而牺牲薄膜 3由与其不同的第二真空线9保持。这是必需的，因为在本实施例示例中， 不存在包括层电极1以及牺牲薄膜3两者的相干薄膜主体。相反，在此存 在与其独立并且仅松散地设置在彼此顶部上作为第一薄膜的层电极1和作 为第二薄膜的牺牲层3而没有彼此之间的连接。

用于反注入成型主体10(图2b)的形成的反注入成型材料的注入根据 在图1中示出的实施例借助于开口4、5或6执行。在反注入成型工具2 中反注入成型材料(未示出)从其中到达的方向在此使用黑色箭头指示。 从顶部，从方向11，进入偏移箭头，其示出方向11不是从其中将反注入 成型材料引入图1的反注入成型工具2的优选方向。即如果反注入成型材 料从该方向进入，则在此示出的实施例中，它可在牺牲薄膜3和层电极1 或尾部7之间滑动，并且因此特别从尾部7升起牺牲薄膜。

在图2a和图2b的实施示例中，牺牲薄膜3存在于与层电极1的组合 中。图2a示出在由层电极1、尾部7和牺牲薄膜3制成的薄膜主体上的顶 视图。图2b然后以截面示出在反注入成型之前(图2b顶部)和在反注入 成型之后(图2b底部)在反注入成型工具2中的图2a的薄膜主体的位置。

根据图2a的实施例与图1的实施例的区别在于在此将牺牲薄膜3接合 到层电极1。出于该原因，第二真空线9被分配用于在反注入成型工具2 中固定牺牲薄膜3。牺牲薄膜3保持在电极层1上作为由层电极1、尾部7 和牺牲薄膜3制成的薄膜主体的一部分，并且借助于真空线8采用层电极 1和尾部7固定在反注入成型工具2中。例如，牺牲薄膜3借助于诸如粘 合层(未示出)的附加层粘合到层电极1。

根据一个实施例，牺牲薄膜3本身可形成为粘合层，以使得不需要附 加层。特别重要的是，接合薄膜主体以使得尾部7可以在反注入成型(图 2b底部)之后从牺牲薄膜3去除。在牺牲薄膜3形成为粘合层的情况下， 这是稳定的并且对于在反注入成型期间发生的条件(诸如高温等)不敏感。

在图2a中所示的本发明的实施例，反注入成型材料优选通过反注入成 型工具2的开口11，因此从上方通过。与此相反，两个横向开口4和6以 及底部开口5是不太优选的，因为反注入成型材料可以在牺牲薄膜3下方 达到。

在图2b中最终示出反注入成型如何在反注入成型工具2中进行。

首先，由层电极1、尾部7以及牺牲薄膜3制成的薄膜主体借助于真 空线8(未在截面中示出)保持在反注入成型工具2中的顶部处。然后， 反注入成型工具2闭合并且注入反注入成型材料(未示出)。在反注入成 型已经结束之后，反注入成型主体10存在于层电极1所位于的上侧上，其 尾部7没有直接反注入成型，但其位于用于其部分的反注入成型的牺牲薄 膜3上。选择材料以使得尾部7可以容易地从牺牲薄膜3去除。这同样可 以是如果作为粘合剂薄膜的牺牲薄膜3存在的情况。

例如，对于根据图2的本发明的实施例，牺牲薄膜3可以由诸如聚乙 烯(PE)和/或聚氯乙烯(PVC)的材料制成，两者特征在于它们具有非 常光滑的表面，并且然后采用诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸 酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的反注入成型材料来反注入成 型。

仅借助于范德华力相互作用，牺牲薄膜3到层电极1的粘附可特别在 没有粘合剂的情况下同样执行。

图3示出对薄膜主体的替代实施例，该薄膜主体包括图2的层电极1、 尾部7和牺牲薄膜3。

将在图3中再次看出的是，层电极1、反注入成型工具2的真空线8、 尾部7、覆盖后者的牺牲薄膜3，以及不适合于本实施例的反注入成型的开 口4、5和6，以及合适的开口11，其中在本实施例的反注入成型期间反注 入成型材料从该开口11以合适方式进入。

在图3中所示的本发明的实施例与在图2a中示出的实施例的区别在于 在此牺牲薄膜3没有借助于附加层或借助于牺牲薄膜3本身的粘合性质接 合到层电极1，而是借助于在具有尾部7的层电极1的连接区域中仅将牺 牲薄膜3接合到层电极1的粘合剂条25。

在此仅示出粘合剂条25的示例性长度，这同样可以在层电极1的连接 线26的整个长度上方进一步延伸到牺牲薄膜3。粘合剂条25可同样无妨 仅位于沿连接线26的部分中。沿连接线26在图3中在此示出的薄膜主体 的层序列可以因此描述如下：在最底部处，具有尾部7的层电极1借助于 真空线8保持在反注入成型工具2中。仅松散设置的牺牲薄膜3位于其上， 并且然后在它上方是将牺牲薄膜3接合到层电极1的粘合剂条25。

在此一样，如同在图2的实施例示例中，注入方向11优选注入方向4、 5和6，因为从这些开口注入的材料可在牺牲薄膜3下方到达，并且然后在 图示示例中保持自由的区域(尾部7)将仍然被反注入成型。图4a、4b和 4c示出根据本发明的方法实施例的序列。

如在图4a中所示，层电极1具有在尾部7附近的轮廓22。轮廓22匹 配牺牲薄膜3的轮廓，并且仅在出于简化原因的表示中移位示出。在此所 示的实施例中，借助于将薄膜两者胶合到一起的附加层，和/或牺牲薄膜3 本身具有粘合性质，将根据图2的牺牲薄膜3胶合到尾部7。

在现实中，在实施例中的轮廓22匹配牺牲薄膜3的轮廓，以使得在稍 后实现施加的尾部7的情况下，在层电极1的端部处，存在层电极1、牺 牲薄膜3和任选的另一附加层(未示出)的施加尾部7的复合物。如所呈 现的，例如在反注入成型和切割之后，尾部7的轮廓仅在反注入成型之后 在此示出的实施例示例中结构化。

因为层电极1的轮廓22形成与在尾部7附近中齐平的三个侧面上的牺 牲薄膜3的贴合，所以反注入成型材料不能到达两个薄膜之间，并且相应 在此没有后注入成型材料的注入从其执行的优选方向和/或优选开口。

在反注入成型之后的层电极1可以在图4b中看到。因此，反注入成型 主体10根据反注入成型工具的尺寸形成。这具有注入翼片14，其示出注 入经由开口11(图4a)执行。包括反注入成型的层电极1的触敏传感器现 在从反注入成型主体10切出。为此，例如使用激光结构化过程。尾部7 还未切出，而是仅施加在区域7'中。尾部7借助于切割(因此例如通过沿 切割线12施加激光束)形成。在此激光强度例如可以选择使得激光束通过 至少大约50μm厚度的层电极1来切割，以使得尾部7的轮廓浮现。可替 代地，在增加的激光强度处，例如牺牲薄膜3可以同样被结构化或切割。 可替代地或另外，注入翼片14可以同样借助于相应调节的激光束沿切割线 13切割掉。激光结构化可以在一个操作中执行，其中在每种情况下不同的 激光束强度用于不同的切割12或13。

该方法的结果在图4c中示出：具有放置在它后面的牺牲薄膜3的尾部 7形成；移除注入翼片14。将看到反注入成型主体10，具有放置在它后面 的牺牲薄膜3的尾部7的层电极1。因此，在尾部7的区域中的反注入成 型主体10上，牺牲薄膜3最先并且在该尾部7的顶上，其中该尾部7可以 从牺牲薄膜3去除或仅松散地放置在其上。

图5a和图5b例如根据图2，借助于示例示出在反注入成型之前制造 薄膜主体的方法。

图5a示出从薄膜15的连续片的切出，根据本发明的层电极1优选由 薄膜15形成。这些薄膜在DE102009014575.8中已知，并且优选由作为 透明载体材料的聚烯烃与由导电轨道制成的图案制成，其中选择由它们形 成的轨道和图案的测量，以使得薄膜是导电的，尽管是非透明导电轨道， 但对于人眼保持透明。

在薄膜15的这个连续片上，施加可由其形成牺牲薄膜的薄条16。在 扩展ER的方向中，来自薄膜15和条16的该薄膜复合物例如长为公里级 并且卷绕在辊上。条以辊到辊的方法有利构造并且处理。例如，具有第一 强度的激光束沿切割线17施加，以便通过例如具有在30μm至70μm范 围中的薄膜厚度的薄膜15切割。因此，具有尾部7的层电极1可从条切出。 在采用合适强度的激光束的随后或先前切割期间，具有用于牺牲薄膜3的 材料的条(例如具有在50μm至100μm范围中的薄膜厚度)沿切割线18 切穿。由于在牺牲薄膜3的轮廓区域中，条16和片15必须被切穿，所以 可在此选择可切割薄膜两者的相应的合适激光束。

根据该方法，可生成如在图2a中示出的薄膜主体。这在图5b中再次 采用层电极1、尾部7以及牺牲薄膜3示出。

可替代地，薄膜主体可以从片生成，如在图6中所示。在此，包括层 电极1、尾部7以及牺牲薄膜3的薄膜从层切出。该薄膜具有预定的折叠 点19，沿该预定折叠点19折叠薄膜以使得最初邻接尾部7的牺牲薄膜3 位于它上面或在其下方。为此，薄膜沿着线19并在方向20上折叠。在反 注入成型执行之后，例如借助于激光切割切断折叠条21，由此从牺牲薄膜 3从尾部7无困难地移除。在所示的反注入成型工具2中，该实施例则优 选从注入方向5进行反注入成型，因为然后形成的注入翼片(未示出)可 连同折叠边缘21一起切断。

图7a和图7b示出具有条固定件A的反注入成型工具2，在该条固定 件A上附接保护条31，其承担牺牲薄膜3的功能。如从图7b中看到的， 当反注入成型工具2闭合时，设置保护条31使得它仍然附接到条固定件A， 但它为拱形以使得在尾部7的点处，其被施加到后者作为牺牲薄膜3。虽 然保护条31同样在反注入成型期间被反注入成型，但是可随后被向上推动 离开其位置，并且因此暴露反注入成型主体10，该反注入成型主体10包 括反注入成型层电极1和暴露的尾部7。将形成后注入成型主体10的反注 入成型工具2中的腔体标记为40。

在反注入成型执行之后，保护条31被推出反注入成型工具2，并且对 于根据优选实施例的进一步反注入成型过程可用。

为此，保护条31有利地至少在一侧上配备有不粘涂层。例如，保护条 31具有在面对反注入成型材料的一侧上的不粘涂层，以使得反注入成型材 料不附着到保护条31，并且可以无困难地执行移除。

在多次回注入成型过程之后，不粘涂层可以被耗尽/用完。因此可以提 供保护条31设置在条固定件A上作为连续辊以使得它可以被卷起。在一 些反注入成型过程之后的每一种情况下，保护条31可向前卷绕并且新鲜的 薄膜材料可用作保护条31。

图7c示出采用保护条31的方法的该实施例的变形：用作牺牲薄膜3 的翼片32a到32c形成在保护条31上。在引入由具有尾部7的层电极1制 成的薄膜主体到反注入成型工具2中时，保护条31的这些翼片32a至32c 的精确翼片开始位于尾部7上。在反注入成型过程之后，翼片32b沿轮廓 线41切断。切断例如借助于激光切割执行，但可以同样通过将沿轮廓线 41的预定断裂点断裂来执行，该轮廓线41例如借助于提供在那里的穿孔 来形成。可以例如简单地通过向前卷绕保护条31而引起沿轮廓线41的预 定断裂点的该断裂。

该实施例在图7c中示出，在它引入到反注入成型工具2中之前，来自 右侧的保护条31具有翼片32a，其具有预定的断裂点(未示出)。保护条 卷绕到左边用于反注入成型，以使得翼片32b然后连同由层电极1和尾部 7制成的薄膜主体一起反注入成型，其中它将尾部7覆盖为翼片32b。在反 注入成型之后，保护条31进一步经由用于条固定件的连续辊A'卷绕到左 边，其中沿轮廓线41的预定断裂点断裂，并且因此保护条31仅在反注入 成型工具2的另一侧上仅显示另一个连接点32c。称为翼片32b的主要部 分在反注入成型之后，在该情况中保持为在反注入成型主体10上的牺牲薄 膜3。对于随后的反注入成型过程，保护条31的新翼片32a借助于连续辊 A'通过进一步的卷绕来提供。

参考标记No.149的列表

1层电极

2反注入成型工具

3牺牲薄膜

4到右边的开口，用于反注入成型材料的进气

5在底部处的开口，用于反注入成型材料的进气

6到左边的开口，用于反注入成型材料的进气

7尾部

8真空线层电极

9真空线牺牲薄膜

10反注入成型主体

11在顶部处的开口，用于反注入成型材料的进气

12在尾部7上的切割线

13在注入翼片14上的切割线

14注入翼片

15导电薄膜

16牺牲薄膜条

17用于层电极1和尾部7的切割线

18用于牺牲薄膜的切割线

19用于折叠的预定折叠线

20折叠方向

21折叠条

22轮廓

25粘合剂条

26在牺牲薄膜3和层电极1之间的连接线

31保护条

32在保护条上的翼片

40腔体

41在保护条31的翼片32上的轮廓线

A条固定件

A'用于条固定件的连续辊