DE102018009185A1

DE102018009185A1 - Verfahren zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases, Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens, und Display mit einem solchen 3D-geformten Displayglas

Info

Publication number: DE102018009185A1
Application number: DE102018009185.7A
Authority: DE
Inventors: Marcel Bastiaanse; Udo Gayer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-11-23
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2019-04-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases (1), wobei das 3D-geformte Displayglas (1) einen integrierten Sensor (3) aufweist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass
A) eine optische Folie (5) als Träger bereitgestellt wird, wobei die optische Folie (5) transparent ist,
B) die optische Folie (5) zumindest auf einer Seite beschichtet wird, wobei zumindest bereichsweise mittels einer Trägerfolie (7) eine Farbschicht (9) und/oder eine Sensorschicht (3) aufgetragen wird, und/oder mittels Siebdruck eine Farbschicht (9) und/oder eine Sensorschicht (3) aufgetragen wird, so dass eine beschichtete optische Folie (5) erhalten wird,
C) die beschichtete optische Folie (5) erwärmt (23) wird,
D) die erwärmte beschichtete optische Folie (5) in ein Formwerkzeug (11) eingelegt wird, und unter einem bestimmten Druck (13) und bei einer bestimmten Temperatur (15) gepresst wird, so dass die beschichtete optische Folie (5) zu einem Werkstoffverbund (17) verbunden und umgeformt wird, und
E) der Werkstoffverbund (17) aus dem Formwerkzeug (11) entnommen wird, so dass das 3D-geformte Displayglas (1), insbesondere ein bedienbares Displayglas, erhalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases, eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens, sowie ein Display mit einem 3D-geformten Displayglas.
Für die im alltäglichen Gebrauch zum Einsatz kommenden mobilen elektronischen Geräte, beispielsweise Tablets oder Smartphones, sind leichte und belastbare Gehäuse erforderlich, die zu niedrigen Kosten hergestellt werden können. Als Material kommen hierbei eine Reihe verschiedener thermoplastischer Verbundwerkstoffe, insbesondere faserverstärkte Verbundwerkstoffe, zum Einsatz. Diese Verbundwerkstoffe lassen sich in einem Formwerkzeug in das gewünschte Gehäuse formen. Das Gehäuse sollte zur Gewichtsersparnis möglichst dünn sein, jedoch eine für derartige Geräte notwendige Stabilität aufweisen. Die Herstellung von dünnwandigen Bauteilen aus faserverstärktem thermoplastischem Material, insbesondere aus Organoblechen, für Gehäuse von mobilen elektronischen Geräten ist aus dem Stand der Technik bekannt.
Verbundformteile aus einer Folie und einem Kunststoffformkörper, insbesondere einem faserverstärkten Verbundkunststoff, sind seit längerem bekannt, dabei können die Kunststoffformkörper mit einer Farbschicht und/oder einer Schicht mit haptisch fühlbaren Eigenschaften versehen werden. Derartige Verbundformteile erlangen bei Kommunikationsgeräten sowie im Fahrzeugbau immer größere Bedeutung. Faserverstärkte Verbundkunststoffe sind vielfältig und flexibel einsetzbar und können durch die Wahl der Faser, des Materials und/oder der Struktur in ihren mechanischen Eigenschaften optimal an die an das jeweilige Bauteil gestellten Anforderungen, insbesondere auftretende Belastungen, angepasst werden, und ermöglichen dabei bei gleicher Belastbarkeit dünnere und/oder leichtere Bauteile im Vergleich zu herkömmlichen Bauteilen.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2016 112 505 A1 offenbart eine Transferfolie, umfassend eine Trägerfolie und eine Transferlage, wobei die Transferfolie zur Übertragung der Transferlage auf ein dreidimensionales Bauteil vorgesehen ist. Die Transferschicht kann hierbei als Farbschicht oder als Schutzschicht ausgebildet sein. Die Transferfolie wird mittels eines Insert-Molding-Verfahrens auf ein Bauteil aufgebracht.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2016 118 259 A1 offenbart ein Verfahren zum Verarbeiten von Folien sowie eine Vorschubeinrichtung und ein Spritzgusswerkzeug. In dem Verfahren zum Verarbeiten von Folienbahnen werden zumindest zwei in Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung nebeneinander angeordnete Folienbahnen bereitgestellt, die nebeneinander angeordneten Folienbahnen werden in das Spritzgusswerkzeug zugeführt und ausgerichtet, wobei mittels der Trägerfolie transferierbare Schichten auf Kunststoffteile aufgebracht werden, beispielsweise auf Gehäuseschalen tragbarer Geräte. Unter Einsatz der IMD-Technologie (in-mold decoration) wird eine Trägerfolie in eine Kavität einer Werkzeugform eingebracht und mit einem fließfähigen Füllmedium hinterspritzt. Nach dem Hinterspritzen kann die Trägerfolie von der auf das erstarrte Füllmedium transferierten Schicht abgezogen werden.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2015 109 597 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffformkörpers, wobei ein Grundkörper auf Basis wenigstens eines Faserverbundkunststoffs und eine Dekorfolie bereitgestellt werden, der Grundkörper aufgeheizt wird, und der Grundkörper in einem Formwerkzeug mit der Dekorfolie verbunden wird. Dabei wird ein Kunststoffformkörper mit einem Grundkörper aus einem Faserverbundkunststoff und einer Dekorfolie, welche zumindest einen Oberflächenbereich des Kunststoffformkörpers bildet, erhalten.
Die deutsche Patentschrift DE 10 2017 101 595 B3 offenbart eine Transferfolie und Verfahren zur Herstellung der Transferfolie sowie Verfahren zur Herstellung eines mit einer Transferlage einer Transferfolie dekorierten Spritzgussartikels. Die Transferfolie umfasst eine Trägerfolie und eine auf der Trägerfolie angeordnete und von der Trägerfolie ablösbare Transferlage.
Die bekannten Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses, insbesondere für ein mobiles elektronisches Gerät, erlauben jedoch nicht die Herstellung eines 3D-geformten Displayglases, insbesondere dünnen, transparenten Displayglases, welches einen integrierten Sensor aufweist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases, eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens, sowie ein Display mit einem solchen 3D-geformten Displayglas zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases geschaffen wird, wobei das 3D-geformte Displayglas einen integrierten Sensor aufweist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass

A) eine optische Folie als Träger bereitgestellt wird, wobei die optische Folie transparent ist,
B) die optische Folie zumindest auf einer Seite beschichtet wird, wobei zumindest bereichsweise mittels einer Trägerfolie eine Farbschicht und/oder eine Sensorschicht aufgetragen wird, und/oder mittels Siebdruck eine Farbschicht und/oder eine Sensorschicht aufgetragen wird, so dass eine beschichtete optische Folie erhalten wird,
C) die beschichtete optische Folie erwärmt wird,
D) die erwärmte beschichtete optische Folie in ein Formwerkzeug eingelegt wird, und unter einem bestimmten Druck und bei einer bestimmten Temperatur gepresst wird, so dass die beschichtete optische Folie zu einem Werkstoffverbund verbunden und umgeformt wird, und
E) der Werkstoffverbund aus dem Formwerkzeug entnommen wird, so dass das 3D-geformte Displayglas, insbesondere ein bedienbares Displayglas, erhalten wird.

Vorzugsweise wird die beschichtete Folie in Schritt C) auf eine Temperatur von 100 °C bis 300 °C erwärmt.
Vorzugsweise wird die beschichtete optische Folie außerhalb des Formwerkzeugs und/oder in dem Formwerkzeug erwärmt.
Vorzugsweise wird die optische Folie in Schritt B), in Schritt C) und/oder in Schritt D) mittels einer Klemmvorrichtung, insbesondere mittels eines Klemmrahmens, und/oder mittels einer Vakuumsaugung fixiert.
Vorzugsweise weist die optische Folie eine Schichtdicke von 750 µm bis 7 mm auf, bevorzugt von 750 µm bis 5 mm, oder bevorzugt von 750 µm bis 3 mm.
Vorzugsweise ist das 3D-geformte Displayglas einstückig, bevorzugt einteilig ausgebildet.
Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren zur Formgebung eines polymeren, optisch transparenten Trägers und das Verbinden mit mindestens einer optisch wirksamen oder sensorisch wirksamen Schicht in einem Pressverfahren vorgeschlagen, wobei ein 3D-geformtes Displayglas, insbesondere ein dünnes, bedienbares Displayglas, mit einer integrierten Sensorschicht erhalten wird. Auf eine transparente optische Folie wird mittels einer Trägerfolie eine Farbschicht und/oder eine Sensorschicht auf den Träger übertragen. In dem Verfahren wird das 3D-geformte Displayglas aus der optischen Folie mit der darauf befindlichen Farbschicht und/oder einer Sensorschicht in einem Pressverfahren in einen Werkstoffverbund überführt. Das aus dem Werkstoffverbund erhaltene 3D-geformte Displayglas erfüllt alle Anforderungen eines bedienbaren Displayglases.
Vorzugsweise wird der Werkstoffverbund und/oder das 3D-geformte Displayglas ganz oder teilweise abgekühlt, bevorzugt vor Entnahme aus dem Formwerkzeug, oder bevorzugt nach der Entnahme aus dem Formwerkzeug.
Das Verfahren zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases weist Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik auf. Vorteilhafterweise erlaubt das Verfahren die Integration eines Sensors in das 3D-geformte Displayglas. Vorteilhafterweise wird das 3D-geformte Displayglas in einem einstufigen Verfahren erhalten. Vorteilhafterweise wird durch das Pressen einer thermisch aktivierten beschichteten optischen Folie ein spannungsarmes Displayglas erzeugt, welches eine hohe Formstabilität besitzt und bei mechanischer Beanspruchung gleichzeitig elastisch bleibt. Vorteilhafterweise wird ein besonders leichtes Displayglas erhalten. Vorteilhafterweise wird ein 3D-geformtes Displayglas mit besonders geringer Schichtdicke erhalten, wobei die mechanische Beanspruchbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Displaygläsern erhalten bleibt. Vorteilhafterweise führt das Verfahren zu einer Kostenersparnis. Vorteilhafterweise kann durch das Verfahren ein 3D-Displayglas mit beliebiger Geometrie erhalten werden.
Vorteilhafterweise ist die Schlagzähigkeit des 3D-geformten Displayglases besonders hoch.
Unter einem 3D-geformten Displayglas wird insbesondere ein zumindest teilweise transparentes Gehäuse mit einem integrierten Sensor verstanden. Entsprechend wird unter einem Display ein das 3D-geformte Displayglas aufweisendes Bauteil verstanden, das insbesondere einen Bildschirm aufweist, insbesondere einen LED- oder einen OLED-Bildschirm.
Unter einer optischen Folie wird insbesondere eine transparente, zumindest teilweise flexible Folie verstanden. Vorzugsweise ist die optische Folie aus mindestens einem Thermoplasten ausgebildet, bevorzugt aus der Gruppe ausgewählt aus Polyolefine, Vinylpolymerisate, Polyacrylate, Polyamide, Polyurethane, Polyharnstoffe, Polyimide, Polyester, Polyether, Polystyrole, Polyhydantoine, Polyphenylenoxide, Polyarylensulfide, Polysulfone, Polycarbonate, und Polymethylmethacrylat.
Vorzugsweise werden die Farbschicht und/oder die Sensorschicht bereichsweise auf die optische Folie aufgetragen. Vorzugsweise wird die Farbschicht an einem Rand der optischen Folie aufgetragen. Vorzugsweise wird die Sensorschicht in einem inneren Bereich der optischen Folie aufgetragen, insbesondere an einem Bereich, an dem ein Bildschirm bestimmungsgemäß angeordnet werden soll.
Vorzugsweise weist die optische Folie eine Haftvermittlerschicht auf, so dass die Farbschicht und/oder die Sensorschicht auf der optischen Folie besser haften. Vorzugsweise ist die Haftvermittlerschicht aus Acrylaten, Polyesterharzen, Alkylharzen, Aminoharzen, Amidoharzen oder Phenolharzen ausgebildet. Vorzugsweise ist die Haftvermittlerschicht transparent.
Unter einer Sensorschicht wird insbesondere eine Schicht verstanden, die einen Sensor aufweist. Der Sensor kann dabei ein Berührungssensor zur Bedienung eines elektronischen Geräts oder ein Sensor zur Erkennung der Umgebung des elektronischen Geräts sein.
Unter einem integrierten Sensor wird insbesondere eine in oder an eine optische Folie aufgetragene, insbesondere geformte, Sensorschicht verstanden.
Unter einem Umformen oder einem Formen wird insbesondere eine Formgebung einer optischen Folie, insbesondere eine dreidimensionale Formgebung einer optischen Folie, verstanden, die insbesondere der dreidimensionalen Form des zu erhaltenden 3D-geformten Displayglases entspricht.
Unter einer Trägerfolie wird insbesondere eine Folie mit einer Farbschicht und/oder einer Sensorschicht verstanden, wobei die Farbschicht und/oder die Sensorschicht auf einen Träger übertragbar sind, insbesondere eine auf die Trägerfolie applizierte Farbschicht und/oder Sensorschicht, die mittels der Trägerfolie auf die Oberfläche einer optischen Folie auftragbar sind.
Vorzugsweise werden die Farbschicht und/oder die Sensorschicht durch ein IMD-Verfahren (in-mold decoration) mittels einer IMD-Folie als Trägerfolie auf den Träger aufgetragen, wobei die Trägerfolie, insbesondere eine transparente Trägerfolie, eine Farbschicht und/oder eine Sensorschicht aufweist. Nach dem Auftragen der Farbschicht und/oder der Sensorschicht wird dabei die Trägerfolie wieder entfernt. Vorzugsweise werden die Farbschicht und/oder die Sensorschicht über ein FIM-Verfahren (film-insert-molding) auf den Träger aufgetragen, wobei die Trägerfolie, insbesondere eine transparente Trägerfolie, eine Farbschicht und/oder eine Sensorschicht aufweist. Nach dem Auftragen der Farbschicht und/oder der Sensorschicht verbleibt dabei die Trägerfolie auf dem Träger und wird im weiteren Verfahren mit dem Träger verbunden.
Vorzugsweise ist die Trägerfolie eine PET-, PEN-, OPP-, BOPP-, PE- oder Celluloseacetat-Folie.
Vorzugsweise weist die Trägerfolie eine Schichtdicke von 5 µm bis 250 µm auf, bevorzugt von 10 µm bis 100 µm.
Vorzugsweise weist die Trägerfolie auf einer der Farbschicht und/oder der Sensorschicht zugewandten Seite eine Ablöseschicht auf, insbesondere aus einem Wachs oder einem Silikon.
Unter einer Farbschicht wird insbesondere eine Schicht zum Einfärben und/oder zum Dekorieren eines Trägers, insbesondere einer optischen Folie, verstanden.
Vorzugsweise basiert die Farbschicht auf Melanin, Polyurethan, Polyacrylat, Polyol, Isocyanat und/oder Polyvinylchlorid als Trägermaterial, wobei bevorzugt Farbpartikel in dem Trägermaterial verteilt sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das 3D-geformte Displayglas nach Schritt D) und/oder während Schritt E) gehärtet wird, bevorzugt durch Erwärmen und/oder UV-Strahlen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass während und/oder nach Schritt D) an den Werkstoffverbund und/oder das 3D-geformte Displayglas mindestens ein Schraubdom und/oder mindestens eine Versteifung angeformt und/oder angespritzt wird. Vorzugsweise wird während und/oder nach Schritt D) an den Werkstoffverbund und/oder das 3D-geformte Displayglas ein Rahmen angeformt und/oder angespritzt, insbesondere an einem Rand des Werkstoffverbunds und/oder des 3D-geformten Displayglases, bevorzugt aus einer Polycarbonat-Matrix mit Glas- und/oder Carbon-Fasern. Vorzugsweise wird der mindestens eine Schraubdom und/oder die mindestens eine Versteifung an den mit glasfaserverstärktem Material verstärkten Randbereich des Werkstoffverbunds und/oder des 3D-geformten Displayglases angeformt und/oder angespritzt.
Vorzugsweise wird während und/oder nach Schritt D) auf den Werkstoffverbund und/oder das 3D-geformte Displayglas zumindest bereichsweise eine Farbschicht und/oder eine Dekorfolie aufgetragen. Vorzugsweise wird die Farbschicht und/oder die Dekorfolie in Schritt D) unter dem bestimmten Druck und der bestimmten Temperatur gepresst, so dass die Farbschicht und/oder die Dekorfolie mit dem Werkstoffverbund verbunden wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die andere Seite der optischen Folie vor, während und/oder nach Schritt B) mit einer kratzfesten Beschichtung und/oder einer Anti-Fingerprint-Beschichtung beschichtet wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Farbschicht und/oder die Sensorschicht mit einer Schichtdicke von 0,2 µm bis 250 µm hergestellt wird. Vorzugsweise beträgt die Schichtdicke der Farbschicht und/oder der Sensorschicht 0,2 µm bis 100 µm, bevorzugt 0,2 µm bis 50 µm, bevorzugt 0,2 µm bis 100 µm, bevorzugt 1 µm bis 250 µm, bevorzugt 1 µm bis 100 µm, bevorzugt 1 µm bis 50 µm, oder bevorzugt 1 µm bis 10 µm.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das 3D-geformte Displayglas eine Schichtdicke von 750 µm bis 7 mm aufweist, bevorzugt von 750 µm bis 5 mm, oder bevorzugt von 750 µm bis 3 mm.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass während des Umformens in Schritt D) zumindest bereichsweise eine Oberflächenstruktur und/oder eine Prägung in den Werkstoffverbund eingebracht wird.
Unter einer Oberflächenstruktur und/oder Prägung wird insbesondere eine Reliefstruktur verstanden, die haptisch wahrnehmbar ist, und/oder eine optisch wirksame Mikrostruktur, insbesondere zum Entspiegeln des Displayglases.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die optische Folie zumindest bereichsweise aus Polyamid, Polycarbonat, Polymethlymethacrylat, Polyvinylchlorid und/oder Polyester ausgebildet ist. Vorzugsweise weist der Randbereich der optischen Folie glasfaserverstärktes Material auf, bevorzugt glasfaserverstärktes Polyamid, Polycarbonat, Polymethlymethacrylat, Polyvinylchlorid und/oder Polyester.
Vorzugsweise wird das Formwerkzeug temperiert, bevorzugt auf eine Temperatur von 50 °C bis 300 °C, bevorzugt 70 °C bis 200 °C.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Vorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases geschaffen wird, insbesondere nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Dabei ergeben sich für die Vorrichtung insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases erläutert wurden.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Display mit einem 3D-geformten Displayglas geschaffen wird, insbesondere nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Dabei ergeben sich für das Display insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases und mit der Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens erläutert wurden.
Vorzugsweise ist das Display ein Display für ein Tablet, ein Smartphone, ein Steuergerät, oder für ein in einem Fahrzeug angeordnetes elektronisches Gerät, insbesondere eine Head-Unit oder ein Infotainmentsystem.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases in einem Ausführungsbeispiel.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases 1 in einem Ausführungsbeispiel, wobei das 3D-geformte Displayglas 1 einen integrierten Sensor 3 aufweist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt A) eine optische Folie 5 als Träger bereitgestellt wird, wobei die optische Folie 5 transparent ist, in Schritt B) die optische Folie 5 zumindest auf einer Seite beschichtet wird, wobei zumindest bereichsweise mittels einer Trägerfolie 7 eine Farbschicht 9 und/oder eine Sensorschicht 3 aufgetragen wird, und/oder mittels Siebdruck eine Farbschicht 9 und/oder eine Sensorschicht 3 aufgetragen wird, so dass eine beschichtete optische Folie 5 erhalten wird, in Schritt C) die beschichtete optische Folie 5 erwärmt wird 23, in Schritt D) die erwärmte beschichtete optische Folie 5 in ein Formwerkzeug 11 eingelegt wird, und unter einem bestimmten Druck 13 und bei einer bestimmten Temperatur 15 gepresst wird, so dass die beschichtete optische Folie 5 zu einem Werkstoffverbund 17 verbunden und umgeformt wird, und in Schritt E) der Werkstoffverbund 17 aus dem Formwerkzeug 11 entnommen wird, so dass das 3D-geformte Displayglas 1, insbesondere ein bedienbares Displayglas 1 erhalten wird.
Vorteilhafterweise wird durch das Verfahren die Integration eines Sensors in ein Displayglas 1 ermöglicht. Vorteilhafterweise wird durch das Verfahren ein transparentes Displayglas 1 mit einem besonders geringen Gewicht erhalten. Vorteilhafterweise wird ein 3D-geformtes Displayglas 1 mit besonders geringer Schichtdicke erhalten, wobei die mechanische Beanspruchbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Displaygläsern erhalten bleibt. Vorteilhafterweise führt das Verfahren zu einer Kostenersparnis. Vorteilhafterweise wird das Displayglas 1 in einem einstufigen Verfahren erhalten.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das 3D-geformte Displayglas 1 nach Schritt D) und/oder währen Schritt E) gehärtet, bevorzugt durch Erwärmen und/oder UV-Strahlen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird während und/oder nach Schritt D) an den Werkstoffverbund 17 und/oder das 3D-geformte Displayglas 1 mindestens ein Schraubdom 19 und/oder mindestens eine Versteifung 21 angeformt und/oder angespritzt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die andere Seite der optischen Folie 5 vor, während und/oder nach Schritt B) mit einer kratzfesten Beschichtung und/oder einer Anti-Fingerprint-Beschichtung beschichtet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Farbschicht 9 und/oder die Sensorschicht 3 mit einer Schichtdicke von 0,2 µm bis 250 µm hergestellt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das 3D-geformte Displayglas 1 mit einer Schichtdicke von 750 µm bis 7 mm hergestellt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird während des Umformens in Schritt D) zumindest bereichsweise eine Oberflächenstruktur und/oder eine Prägung in den Werkstoffverbund 17 eingebracht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die optische Folie 5 zumindest bereichsweise aus Polyamid, Polycarbonat, Polymethlymethacrylat, Polyvinylchlorid und/oder Polyester ausgebildet.
Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens weist ein Formwerkzeug 9 auf. Das Formwerkzeug 9 weist insbesondere eine erste Werkzeughälfte und mindestens eine zweite Werkzeughälfte auf, zwischen denen im geschlossenen Zustand des Formwerkzeugs 9 eine Kavität ausgebildet ist, welche komplementär zu einer Form des zu erhaltenden 3D-geformten Displayglases 1 ausgebildet ist. Durch die beim Erwärmen und Umformen eingebrachte Wärme in Kombination mit einer Druckbeaufschlagung wird die Farbschicht 9 und/oder die Sensorschicht 3 mit dem Träger verbunden, so dass auf einen separaten Arbeitsschritt verzichtet werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Vorrichtung einen Hohlraum zum Einbringen einer Kunststoffmasse auf, wodurch das Anspritzen des Schraubdoms 19 und/oder der Verstärkung 21 an den Werkstoffverbund 17 und/oder das 3D-geformte Displayglas 1 möglich ist.
Das 3D-geformte Displayglas 1 kann insbesondere in einem Display für ein mobiles elektronisches Gerät verwendet werden, bevorzugt für ein Tablet, ein Smartphone, ein Steuergerät, oder für ein in einem Fahrzeug angeordnetes elektronisches Gerät, insbesondere eine Head-Unit oder ein Infotainmentsystem.
Das 3D-geformte Displayglas 1, insbesondere die beschichtete optische Folie 5, kann dabei mit der der ersten Sensorschicht 3 beschichteten Seite auf einem Bildschirm angeordnet werden, insbesondere einem LED- oder einem OLED-Bildschirm.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016112505 A1 [0004]
DE 102016118259 A1 [0005]
DE 102015109597 A1 [0006]
DE 102017101595 B3 [0007]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines 3D-geformten Displayglases (1), wobei das 3D-geformte Displayglas (1) einen integrierten Sensor (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass A) eine optische Folie (5) als Träger bereitgestellt wird, wobei die optische Folie (5) transparent ist, B) die optische Folie (5) zumindest auf einer Seite beschichtet wird, wobei zumindest bereichsweise mittels einer Trägerfolie (7) eine Farbschicht (9) und/oder eine Sensorschicht (3) aufgetragen wird, und/oder mittels Siebdruck eine Farbschicht (9) und/oder eine Sensorschicht (13) aufgetragen wird, so dass eine beschichtete optische Folie (5) erhalten wird, C) die beschichtete optische Folie (5) erwärmt (23) wird, D) die erwärmte beschichtete optische Folie (5) in ein Formwerkzeug (11) eingelegt wird, und unter einem bestimmten Druck (13) und bei einer bestimmten Temperatur (15) gepresst wird, so dass die beschichtete optische Folie (5) zu einem Werkstoffverbund (17) verbunden und umgeformt wird, und E) der Werkstoffverbund (17) aus dem Formwerkzeug (11) entnommen wird, so dass das 3D-geformte Displayglas (1), insbesondere ein bedienbares Displayglas, erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das 3D-geformte Displayglas (1) nach Schritt D) und/oder während Schritt E) gehärtet wird, bevorzugt durch Erwärmen und/oder UV-Strahlen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei während und/oder nach Schritt D) an den Werkstoffverbund (17) und/oder das 3D-geformte Displayglas (1) mindestens ein Schraubdom (19) und/oder mindestens eine Versteifung (21) angeformt und/oder angespritzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die andere Seite der optischen Folie (5) vor, während und/oder nach Schritt B) mit einer kratzfesten Beschichtung und/oder einer Anti-Fingerprint-Beschichtung beschichtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Farbschicht (9) und/oder die Sensorschicht (3) mit einer Schichtdicke von 0,2 µm bis 250 µm hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das 3D-geformte Displayglas (1) mit einer Schichtdicke von 750 µm bis 7 mm hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Umformens in Schritt D) zumindest bereichsweise eine Oberflächenstruktur und/oder eine Prägung in den Werkstoffverbund (17) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Folie (5) zumindest bereichsweise aus Polyamid, Polycarbonat, Polymethlymethacrylat, Polyvinylchlorid und/oder Polyester ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Display mit einem 3D-geformten Displayglas (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bevorzugt für ein Tablet, ein Smartphone oder ein Steuergerät.