(57)【要約】  検知用途での使用に好適な統合多層構造体が提示される。多層構造体は、少なくとも１つのプラスチック層（１０４）と、プラスチック層の両側上に設けられた少なくとも１つのフィルム（１０２、１０２Ｂ）層とを含み、プラスチック層の第１の側上のフィルム層（１０２）は、選択された標的量の検知と、代表的電気信号へのその変換とのためのリアクタンス検知エレクトロニクスを組み込むエレクトロニクス（１０３、１１０、１１２、１１４、１１６、３０５、４０４、４０５、５０５、５０６、５０８、５１０、６０６、６０６Ｂ、６０８、７０６、７０８、１０１０、１０１２）を含む。検知エレクトロニクスは、電極と、電極を制御回路に接続するための接続要素とを備え、プラスチック層の第２の側上のフィルム層（１０２Ｂ）は、１つの導電性特徴部を含む特徴部（１０５、１１８、１２０、１２４、１２６、１２８、３０６、４０８、５１２、６０６Ｃ、６０８Ｃ、７１０、８１０、１００２）を備え、特徴部は、プラスチック層の第１の側上の検知エレクトロニクスの検知応答を適合させるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体表面レベルまたは流れ検知など、任意選択的にはタッチ、近接、ジェスチャ、力、圧力、歪み、物質における、検知用途での使用に好適な統合多層構造体であって、前記多層構造体は、
第１の側および反対側の第２の側を有する、任意選択的には実質的に電気絶縁性の材料を含む、少なくとも１つの、任意選択的には成形または鋳造された、プラスチック層（１０４）、
前記少なくとも１つのプラスチック層の第１の側および第２の側の両方に設けられた、少なくとも１つの、任意選択的にはプラスチックの、フィルム（１０２、１０２Ｂ）層、を備え、
前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第１の側上の前記少なくとも１つのフィルム層（１０２）は、任意選択的には前記構造体に対する外部物体のタッチまたは近接を示す、１つ以上の選択された標的量、または具体的には、質の、検知、任意選択的には予測キャパシタンス検知などの容量検知および／または誘導検知と、代表的電気信号へのその変換とのためのリアクタンス検知エレクトロニクスを組み込むエレクトロニクス（１０３、１１０、１１２、１１４、１１６、３０５、４０４、４０５、５０５、５０６、５０８、５１０、６０６、６０６Ｂ、６０８、７０６、７０８、１０１０、１０１２）を備え、前記検知エレクトロニクスは、少なくとも１つの電極と、好ましくは前記少なくとも１つの電極を駆動する関連制御回路に前記電極を接続するための、好ましくはガルバニック接続要素とを備え、前記構造体は、任意選択的に、前記制御回路の少なくとも一部をホストし、
前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第２の側上の前記少なくとも１つのフィルム層（１０２Ｂ）は、少なくとも１つの導電性特徴部を含む１つ以上の特徴部（１０５、１１８、１２０、１２４、１２６、１２８、３０６、４０８、５１２、６０６Ｃ、６０８Ｃ、７１０、８１０、１００２）を備え、前記１つ以上の特徴部は、前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第１の側上の前記検知エレクトロニクスの、検知応答、任意選択的には感度および／または指向性を適合させるように構成されている、多層構造体。
【請求項２】
前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第１の側上の前記少なくとも１つのフィルム層は、任意選択的に導電性コーティング（６０８）が設けられた、電気絶縁材料を含む、請求項１に記載の多層構造体。
【請求項３】
前記検知エレクトロニクスは、任意選択的には前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第１の側上に、前記少なくとも１つのフィルム層上に製造された、任意選択的には印刷された、堆積された、コーティングされた、および／または取り付けられた、電子部品などの１つ以上の要素を含む、請求項１または２に記載の多層構造体。
【請求項４】
前記検知エレクトロニクスの前記少なくとも１つの電極は、少なくとも１つの電極パターン（５０８、５１０）を画定し、前記電極パターンの要素は、前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第１の側上の前記少なくとも１つのフィルム層の１つの側または互いに対して反対側にある両側の１つ以上の層内に設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項５】
前記パターンは、複数の送受信機電極の相互キャパシタンス検知パターン、または複数の検知電極と任意選択的に基準パターンとの自己キャパシタンス検知パターン、を含む、請求項４に記載の多層構造体。
【請求項６】
前記少なくとも１つのフィルム層は、前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第１の側上の第１のフィルム（１０２）と、前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第２の側上の第２のフィルム（１０２Ｂ）とを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項７】
フィルム（１０２Ｃ）を備え、前記フィルム（１０２Ｃ）の第１のセクションは、前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第１の側上の前記少なくとも１つのフィルム層（１０２）の少なくとも部分を画定し、前記フィルム（１０２Ｃ）の第２のセクションは、前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第２の側上の前記少なくとも１つのフィルム層（１０２Ｂ）の少なくとも部分を画定し、前記第１のセクションおよび第２のセクションは、前記２つの間に延在する第３のセクションによって接続され、前記第３のセクションは、任意選択的に、前記第１のセクションと前記第２のセクションとの間に延在してそれらを電気接続する、１つ以上の、好ましくは印刷された導体をその上にホストする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項８】
前記１つ以上の特徴部は、前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第２の側上の、パターン化形状など、前記少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルムの材料によって局所的に画定された、少なくとも１つの導電性または絶縁性の機能要素を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項９】
前記１つ以上の特徴部は、前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第２の側上の前記少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルムの少なくとも部分を構成する導電性材料を含み、前記フィルムは、任意選択的に、実質的に均一または不均一の組成である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項１０】
前記１つ以上の特徴部は、前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第２の側上の前記少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルム上に設けられた、任意選択的には印刷またはコーティングされた、追加の導電性または絶縁性の材料によって画定された少なくとも１つの導電性および／もしくは熱伝導性または絶縁性の要素を含み、前記少なくとも１つの要素のうちの少なくとも１つの要素は、任意選択的に、少なくとも、前記少なくとも１つの成形プラスチック層の前記第２の側上の前記少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルムの、前記少なくとも１つのプラスチック層に対面する側上に、または前記少なくとも１つのプラスチック層とは反対側上に画定されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項１１】
前記要素は、前記フィルム上に局所的に延在して、任意選択的に、選択されたパターンを画定する、請求項１０に記載の多層構造体。
【請求項１２】
前記要素は、前記フィルムの少なくとも１つの側上の、その主要部分または実質的に表面全体にわたって、任意選択的には金属コーティングまたはメッキ層などのコーティングとして、延在する、請求項１０に記載の多層構造体。
【請求項１３】
前記１つ以上の特徴部のうちの少なくとも１つは、着色導電性材料、任意選択的には顔料着色または染料着色の塗料またはインクを含み、前記材料は、任意選択的に、銀、塩、貴金属、カーボンナノチューブ、カーボンナノバッド、または導電性ポリマーを、前記少なくとも１つの成形プラスチック層の前記第２の側上の前記少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルム上に含み、前記材料は、任意選択的に、装飾的および／または情報提供的性質の記号、数字、文字、写真、エリアもしくはボタン形状、幾何学的形状またはテキストなどのグラフィック特徴部を画定するように構成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項１４】
前記１つ以上の特徴部のうちの少なくとも１つは、前記構造体内に設けられた、少なくとも１つの電極と、さらなる電極またはグランドなどの基準パターンとによって確立された事前画定感知エリアまたは感知ボリュームに隣接して配置され、かつ／または前記検知エレクトロニクスの導電トレースの上に少なくとも部分的に重ねて配置され、前記少なくとも１つの特徴部は、
ａ．検知エリア、検知ボリューム、または前記トレースを、外部または内部の電磁障害または干渉から遮蔽するためのＥＭＩまたはＥＳＤの遮蔽体などの電磁遮蔽体（７１０）であって、前記遮蔽体は、任意選択的に、フローティング、アース接続、または回路グランドに接続されている、電磁遮蔽体、および
ｂ．任意選択的に指向性の、前記検知ボリュームの感度を、制御エレクトロニクスによって制御されたときに、前記検知ボリュームへの電流または電位を動的に導くことによって任意選択的に能動的に調整するための電磁場または電場のアジャスタ（４０８）、からなる群から選択される少なくとも１つの機能要素を画定する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項１５】
前記検知エレクトロニクスおよび前記１つ以上の特徴部は、前記少なくとも１つのプラスチック層の両側上に１つ以上の検知エリアまたはボリュームを画定し、前記構造体は、前記少なくとも１つのプラスチック層内に中間フィルム（１０２Ｄ）をさらに含み、前記中間フィルムは、電磁遮蔽体またはグランド層を画定する導電性材料で少なくとも部分的に作製されるかまたはそれが提供されて、両側の前記検知機能部間の相互電磁干渉を低減させる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項１６】
前記１つ以上の特徴部は、前記検知エレクトロニクスの前記少なくとも１つの電極と共に相互キャパシタンス検知構成を確立するように構成された電極または電極パターン、前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第２の側上の前記少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルムの、前記少なくとも１つのプラスチック層に対面する側にあって、前記検知エレクトロニクスの前記少なくとも１つの電極と共に相互キャパシタンス検知構成を確立するように構成された電極または電極パターン、接触または非接触の検知領域、ＮＣＶＭコーティング、無電解メッキベースのコーティング、ＰＶＤコーティング、容量結合される電磁場または電場のアジャスタ、寄生結合ベースの検知特徴部、基準電極、能動的または受動的に結合される基準プレート、グランド電極、およびフローティンググランド、アース接続、または回路グランド接続されたグランド電極、からなる群から選択される少なくとも１つの要素を画定する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのプラスチック層は、前記検知エレクトロニクスの前記少なくとも１つの電極の上に、および／または前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第２の側上の前記少なくとも１つのフィルム層上の事前画定された検知領域の下方に局所的に設けられた、任意選択的には、約５の閾値以上の、および／または前記少なくとも１つのプラスチック層の一次材料の比誘電率を実質的に超える比誘電率の、弾性材料のボリュームを含み、前記ボリュームは、前記少なくとも１つのフィルム層を通して受ける外力に応答して圧縮するように構成されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項１８】
前記プラスチック層を貫いて、または前記構造体の縁部または周囲に延在する少なくとも１つの導電性要素によって任意選択的に提供される、導電性ばね、接触スタッド、または可撓性接続部材などのガルバニック接続要素を、前記検知エレクトロニクスと前記１つ以上の特徴部との間に備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのプラスチック層の前記第２の側上の前記少なくとも１つのフィルム層の上に少なくとも１つの保護および／または装飾的オーバーレイ層を備え、前記オーバーレイ層は、ベニヤ、木材、織物、布地、天然バイオ材料、成形材料、射出成形材料、およびプラスチックからなる群から選択される少なくとも１種の材料を含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の多層構造体。
【請求項２０】
検知用途のための統合多層構造体を製造するための方法（１１００）であって、
少なくとも１つの、任意選択的にはプラスチックの、フィルム（１１０４）を得ることと、
前記少なくとも１つのフィルム、任意選択的には前記少なくとも１つのフィルムのうちの第１のフィルムを、１つ以上の選択された標的量または質の検知と、代表的電気信号へのその変換とのためのリアクタンス検知エレクトロニクスと共に構成すること（１１０８、１１１０、１１１２）であって、前記検知エレクトロニクスは、少なくとも１つの電極と、それを、好ましくは前記少なくとも１つの電極を駆動する関連制御回路に接続する、好ましくはガルバニック接続要素とを含む、構成することと、任意選択的に、前記少なくとも１つのフィルムに前記制御回路の少なくとも部分をさらに設けることと、
前記少なくとも１つのフィルム、任意選択的には前記少なくとも１つのフィルムのうちの第２のフィルムを、少なくとも１つの導電性特徴部を含む１つ以上の特徴部と共に構成すること（１１０８、１１１０、１１１２）であって、前記１つ以上の特徴部は、前記検知エレクトロニクスの検知応答、任意選択的には感度および／または指向性を適合させるように構成され、構成することは、任意選択的に、前記少なくとも１つのフィルムをパターン化すること、および／あるいは材料をその上に、任意選択的には印刷エレクトロニクス技術またはメッキもしくは他の形態のコーティングによって、添加することを含む、構成することと、
前記少なくとも１つのフィルムに対して、好ましくは実質的に電気絶縁性の材料を含む、少なくとも１つのプラスチック層を、任意選択的には成形または鋳造によって、配置し（１１１６）、かつ、前記少なくとも１つのプラスチック層が、前記検知エレクトロニクスと、前記少なくとも１つのフィルムによってホストされた、前記検知応答を適合させる１つ以上の特徴部との間に、統合中間層を画定するように、前記少なくとも１つのプラスチック層を構成することであって、前記少なくとも１つのフィルムのうちの少なくとも１つのフィルムは、任意選択的に、選択された３次元形状を呈するように形成され、さらに任意選択的には、前記検知エレクトロニクスまたは前記１つ以上の特徴部の少なくとも一部をそれに提供した後に、形成される、配置かつ構成することと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
概して、本発明は、エレクトロニクス、関連デバイス、構造体、および製造方法に関する。具体的には、但し排他的にではなく、本発明は、検知または他の目的のためのいくつかの特徴部を組み込む多層構造体の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロニクスおよび電子製品に関連して、さまざまな異なる積み重ねアセンブリおよび構造体が存在する。
【０００３】
エレクトロニクスおよび関連製品の統合の背後にある動機は、関連する使用コンテクストと同様に多様であり得る。コンポーネントおよび関連する、潜在的には相乗的な、機能部のサイズ節約、重量節約、コスト節約、またはまさに効率的統合が、結果として得られる解決策が最終的に多層性を呈する場合のために、最初に追求され得る。次いで、関連使用シナリオは、製品パッケージまたは食品ケーシング、デバイスハウジングの視覚的設計、ウェアラブルエレクトロニクス、パーソナル電子デバイス、ディスプレイ、検出器またはセンサ、車両内装および車両エレクトロニクス、アンテナ、ラベルなどに関し得る。
【０００４】
電子部品、ＩＣ（集積回路）、および導体などのエレクトロニクスは、一般に、複数の異なる技術によって基板要素上に提供され得る。例えば、さまざまな表面実装デバイス（ＳＭＤ）などの既製エレクトロニクスは、最終的に多層構造体の内側または外側の界面層を形成する基板表面上に取り付けられ得る。加えて、「印刷エレクトロニクス」という用語に該当する技術を適用して、関連する基板に直接かつ付加的にエレクトロニクスを実際に製造し得る。「印刷」という用語は、これに関連して、実質的に付加的な印刷プロセスを通して、スクリーン印刷、フレキソグラフィー、リソグラフィー、およびインクジェット印刷を含むがこれらに限定されない、印刷物からエレクトロニクス／電気素子を製造することができるさまざまな印刷技術を指す。使用される基板は、可撓性で、但し必ずしもそうではないが、有機性の印刷物であり得る。
【０００５】
射出成形構造エレクトロニクス（ＩＭＳＥ）の概念は、実際には、電子機能および恐らくは他の機能を封入する多層構造体の形態で機能デバイスおよびそのための部品を構築することを含む。
【０００６】
ＩＭＳＥプロセスでは、所望の機能の異なる特徴部が、まず、基板フィルムに適用され得る。次いで、フィルムは、射出成形キャビティ内に挿入され得、熱融解状態の材料が、フィルム上に、またはいくつかの場合ではフィルム間に注入され、したがって、結果として得られる多層構造体の一体部になる。
【０００７】
ＩＭＳＥの１つの興味深い特性は、エレクトロニクスが、常にではないが、しばしば、標的の製品、部品、または一般的にはデザイン全体の３Ｄモデルに従って３Ｄ（非平面）形態に製造されることでもある。基板上および関連最終製品内の電子的要素または他の要素の所望のレイアウトを達成するために、エレクトロニクスは、依然として、エレクトロニクスアセンブリの２次元（２Ｄ）方法を使用して、フィルムなどの最初は平面状の基板上に設けられ得、そうして、既にエレクトロニクスを収容する基板が、任意選択的に、続いて、例えば、エレクトロニクスなどの下層要素を覆いかつ埋め込む好適なプラスチック材料によって、所望の３次元、すなわち３Ｄの形状に形成され、オーバーモールディングされ、したがって、要素を環境から保護し、かつ潜在的には隠し得る。
【０００８】
いくつかの使用シナリオでは、空間的制約が、ＩＭＳＥ構造体を含む多層構造体に統合することができる機能の量および性質を制限する。
【０００９】
例えば、共通構造体に統合されるさまざまな機能特徴部は、まず第１に、関連する１つまたは複数の物理的要素を収容するために、第２に、例えば、誤った測定またはいわゆる（偽陽性（ユーザ入力の偽検出）などの不正確な、信頼性のない、または別様に最適でない動作が、検知解決策を含む異なるアプリケーションにおいて回避され得るように、相互誘導ノイズまたは外部結合ノイズを減少させ、したがって信号対ノイズ比を改善する上で有利なように、他の特徴部間の必要な距離を同時に維持するために、設置面などかなりの空間を必要とし得る。
【００１０】
例えば環境に電磁障害を引き起こす高ノイズの特徴部が存在し得る一方で、適切な動作が障害に対して特に高感度である特徴部も存在し得るので、特にこれら２つの特徴部タイプの統合は、困難となり得る。高ノイズの環境を高感度特徴部のサイズ増大で補償すると、明らかに、さらにより大きなスペース消費関連の問題が発生する。場合によっては、電子特徴部などの統合された特徴部の一部は、当該統合構造体の使用環境などの外部環境のより近くに留まるべきであるが、一方、何らかの他の特徴部を、例えば多層構造体を収容するかまたはそれに接続するホストデバイスまたはホスト構造体のより近くに配置することは有益であり、そうして、そのような対象をうまく組み合わせることは、特に、複雑な形状のみが特徴部を組み込むために利用可能な、従来の、平面的で剛性の電子工学デザインと限られた空間とに関連して、不可能ではないとしても、手間がかかり得る。
【００１１】
場合によっては低ノイズエレクトロニクス（例えば、スイッチ式のものの代わりに線形ＬＥＤドライバ）の使用などの特定の設計選択によって、引き起こされる障害の大きさは、エネルギー効率、発熱、バッテリ寿命、機能性低下（例えば、ＬＥＤ調光なし）などの他の要因を犠牲にして低減され得る。いくつかのシナリオでは、機能アンサンブルを共同で確立することを意図した複数の特徴部の動作は、短すぎるなどの準最適なそれらの間の距離にさらに悩まされる。いくつかのシナリオでは、いくつかの電気的機能性伝導特徴部を重ねるが、これは、例えば誘電体層を中間層として使用することを必要とする。したがって、処理フェーズの数はかなり増加し得る一方で、クロストークなどの異なる望ましくない問題が依然として出現し得、構造体の物理的レイアウト設計も最終的に、多くの厄介な制限を受けることがあり、結果として得られる製品の全体的な使用性にも潜在的に悪影響を及ぼす。その上、特徴部が密集していると、それらの誤作動および熱管理から生じる問題も容易に実際の問題となる。
【００１２】
いくつかの使用シナリオでは、例えば自己容量性または力検知解決策の感度を高めるために、材料の撓みが所望され得、したがって、そのようなことを可能にするために、空洞を構造体に含め得る。しかしながら、空洞の使用は、材料適合性の問題、および統合構造層を互いに分離する傾向など、さまざまな問題を引き起こし得る。
【００１３】
さらに、金属または他の高導電性材料などの特定の材料は、下層にある機能特徴部の正しい機能動作を事実上妨げる可能性があるので、上層として利用することはできない。それに応じて、下層にある特徴部は、無数の最終製品において外側のまたは別様に目に見える、潜在的に触れられる表面を良好に確立し得る、構造体の美的および視覚的特性に制限を設ける。
【００１４】
それでも、例えば異なる検知解決策において、電気、磁気、または一般的には電磁場を生成および測定して、選択された標的の量および品質を検出し得る。しかしながら、そのような場の強度、寸法、形状、および整列の制御性は乏しいままであり得、それはまた、例えば、空間検知分解能および達成される有効信号対ノイズ比にも悪影響を及ぼす。外的電気障害または異なる物理的もしくは化学的現象からの遮蔽はさらに、困難になり得る。さらに、効果的な配電は、多くのシナリオで、例えば付加的に製造された導体材料の限られた導電性の故に、問題を引き起こしている。
【００１５】
さらに、いくつかの場面では、当該特徴部自体または必要とされる接続要素の正確な位置決めおよび整列が困難であり、複数の層間の電気接続などの得られた接続品質が幾分準最適のままであり得るので、いくつかの導電性で、例えばガルバニック接続された層、または一般的には特徴部を、共通構造体に含むことはトリッキーであることが分かっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、統合多層構造体およびその中に埋め込まれたエレクトロニクスなどの機能要素または特徴部のコンテクストにおいて、既存の解決策に関連する上記の欠点のうちの１つ以上を少なくとも軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
目的は、本発明による多層構造体および関連製造方法のさまざまな実施形態によって達成される。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、流体、表面レベルまたは流れ検知など、任意選択的にはタッチ、近接または具体的にはジェスチャ、力、圧力、歪み、物質における、検知用途での使用に好適な統合多層構造体は、
第１の側および反対側の第２の側を有する、任意選択的には実質的に電気絶縁性の材料を任意に含む、例えば成形または鋳造された層を含む、少なくとも１つのプラスチック層、
少なくとも１つのプラスチック層の第１の側および第２の側の両方に設けられた、少なくとも１つの、任意選択的にはプラスチックの、フィルム層、例えば各側にある１つまたは２つのフィルム層、を備え、
少なくとも１つのプラスチック層の第１の側上の少なくとも１つのフィルム層は、有利には、任意選択的には構造体に対する外部物体のタッチまたは近接を示す、１つ以上の選択された標的量、または具体的には、質の、検知、任意選択的には予測キャパシタンスなどの容量性および／または誘導性の検知と、代表的電気信号へのその変換とのためのリアクタンス検知エレクトロニクスを組み込む、エレクトロニクスを備え、リアクタンス検知のための検知エレクトロニクスは、少なくとも、電極と、好ましくは少なくとも１つの電極を駆動する関連制御回路に電極を接続するための、好ましくはガルバニック接続要素とを備え、構造体は、任意選択的に、制御回路の少なくとも一部をホストし、
少なくとも１つのプラスチック層の第２の側上の少なくとも１つのフィルム層は、少なくとも１つの（電気）伝導性特徴部を含む１つ以上の特徴部を備え、１つ以上の特徴部は、少なくとも１つのプラスチック層の第１の側上の検知エレクトロニクスの、検知応答、任意選択的には感度および／または指向性を適合させるように構成される。
【００１９】
さまざま実施形態において、少なくとも１つのプラスチック層の第１の側上の少なくとも１つのフィルム層は、電気絶縁材料で作製されているか、または少なくともそれを含む。それは、例えば熱可塑性フィルムなどのプラスチックおよび／または以下で考察されるさまざまな他のフィルムもしくは材料を含み得る。その上、それは、導電性材料を含み得る。さらに、それは、絶縁性および／または導電性の材料を、そのいずれかまたは両方の表面上に、例えば、１つ以上のコーティング、その上に任意選択的には付加的に製造された印刷または別様に構成された特徴部、転写された（例えば、テープベースの）特徴部、積層されたさらなるフィルム、取り付けられた特徴部などの形態で、ホストし得る。
【００２０】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、検知エレクトロニクスは、任意選択的には少なくとも１つのプラスチック層の第１の側上の、少なくとも１つのフィルム層上に製造された、任意選択的には印刷された、堆積された、コーティングされた、および／または取り付けられた、電子部品などの１つ以上の要素を備える。
【００２１】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、検知エレクトロニクスの少なくとも１つの電極は、電極パターンを画定し、電極パターンの要素は、少なくとも１つのプラスチック層の第１の側上の少なくとも１つのフィルム層の１つの側上または互いに対して反対側にある両側上の１つ以上の層内に設けられる。
【００２２】
さまざまな関連実施形態において、パターンは、複数の送受信機電極の相互キャパシタンス検知パターン、または複数の検知電極と、任意選択的に基準（パターン）との、自己キャパシタンス検知パターンを含む。
【００２３】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、少なくとも１つのフィルム層は、少なくとも１つのプラスチック層の第１の側上の第１のフィルムと、少なくとも１つのプラスチック層の第２の側上の第２のフィルムとを含む。
【００２４】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、構造体は、フィルムを備え、フィルムの第１のセクションは、少なくとも１つのプラスチック層の第１の側上の少なくとも１つのフィルム層の少なくとも部分を画定し、フィルムの第２のセクションは、少なくとも１つのプラスチック層の第２の側上の少なくとも１つのフィルム層の少なくとも部分を画定し、第１および第２のセクションは、２つの間に延在する第３のセクションによって接続され、第３のセクションは、任意選択的に、第１のセクションと第２のセクションとの間に延在してそれらを電気接続する、１つ以上の、好ましくは印刷された導体をその上にホストする。
【００２５】
さまざまな補足的または代替的な実施形態おいて、１つ以上の特徴部は、少なくとも１つの成形プラスチック層の第２の側上の、パターン化形状など、少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルムの材料によって局所的に画定された、少なくとも１つの導電性または絶縁性の機能要素を含む。
【００２６】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、１つ以上の特徴部は、少なくとも１つのプラスチック層の第２の側上の少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルムの少なくとも部分を構成する導電性材料を含み、フィルムは、任意選択的に、実質的に均一または不均一の組成である。
【００２７】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、１つ以上の特徴部は、少なくとも１つのプラスチック層の第２の側上の少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルム上に設けられた、任意選択的には印刷またはコーティングされた、追加の導電性または絶縁性の材料によって画定された少なくとも１つの導電性および／もしくは熱伝導性または絶縁性の要素を含み、少なくとも１つの要素のうちの少なくとも１つの要素は、任意選択的に、少なくとも１つのプラスチック層の第２の側上の少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルムの、少なくとも１つのプラスチック層に対面する側上に、または少なくとも１つのプラスチック層と反対側上に、画定される。
【００２８】
関連実施形態において、要素は、フィルム上に局所的に延在して、例えばパターンを、その上に画定する。代替的に、要素は、フィルムの少なくとも１つの側に、その主要部分または実質的に表面全体にわたって、任意選択的に金属コーティングまたはメッキ層などのコーティングとして、延在する。
【００２９】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、構造体の、例えば上記１つ以上の特徴部は、着色導電性材料、任意選択的には顔料または染料着色塗料またはインクを含み、材料は、任意選択的に、少なくとも１つの成形プラスチック層の第２の側上の少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルム上の、銀、塩、貴金属、カーボンナノチューブ、カーボンナノバッド、または導電性ポリマーを含み、材料は、任意選択的に、装飾的および／または情報提供的性質の記号、数字、文字、写真、エリアもしくはボタン形状、幾何学的形状またはテキストなどのグラフィック特徴部を画定するように構成される。
【００３０】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、構造体の、例えば上記１つ以上の特徴部は、構造体内の設けられた少なくとも１つの電極とさらなる電極または基準（例えば、グランド）パターンとによって確立された事前画定感知エリアまたは感知ボリュームに隣接して配置され、かつ／または検知エレクトロニクスの導電性トレース上に少なくとも部分的に重ねて配置された、少なくとも１つの特徴部を含み、
【００３１】
少なくとも１つの特徴部は、以下の群から選択される少なくとも１つの機能要素を画定する：
ａ．検知エリア、検知ボリューム、またはトレースを、外的または内的な電磁障害または干渉から遮蔽するためのＥＭＩまたはＥＳＤの遮蔽体などの電磁遮蔽体であって、遮蔽体は、任意選択的に、フローティング、アース接続、または回路グランドに接続される、電磁遮蔽体、および
ｂ．任意選択的に指向性の、検知ボリュームの感度を、制御エレクトロニクスによって制御されたときに、任意選択的には検知ボリュームへの電流または電位を動的に誘導することによって能動的に、調整するための電磁場または電場のアジャスタ。
【００３２】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、検知エレクトロニクスおよび１つ以上の特徴部は、少なくとも１つのプラスチック層の両側に１つ以上の検知エリアまたはボリュームを少なくとも部分的に画定し、構造体は、少なくとも１つの成形プラスチック層内に中間フィルムをさらに含み、中間フィルムは、電磁遮蔽体またはグランド層を画定する導電性材料で少なくとも部分的に作製されるかまたはそれが提供され、両側の検知機能部間の相互電磁干渉を低減させる。
【００３３】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、構造体の、例えば上記１つ以上の特徴部は、検知エレクトロニクスの少なくとも１つの電極と共に相互キャパシタンス検知構成を確立するように構成された電極または電極パターン、少なくとも１つのプラスチック層の第２の側上の少なくとも１つのフィルム層のうちのあるフィルムの、少なくとも１つのプラスチック層に対面する側にあって、検知エレクトロニクスの少なくとも１つの電極と共に相互キャパシタンス検知構成を確立するように構成された電極または電極パターン、接触または非接触の検知領域、ＮＣＶＭコーティング、無電解メッキベースのコーティング、ＰＶＤコーティング、容量結合される電磁場もしくは電場のアジャスタ、寄生結合ベースの検知特徴部、基準電極、能動的または受動的に結合される基準プレート、グランド電極、およびフローティンググランド、アース接続、または回路グランド接続されたグランド電極、からなる群から選択される少なくとも１つの要素を画定する。
【００３４】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、少なくとも１つのプラスチック層は、任意選択的には、約またはより正確には５などの選択された閾値に等しいかもしくはそれを超える、かつ／または少なくとも１つのプラスチック層の他の、例えば一次的な、材料の比誘電率を実質的に超える、比誘電率の、弾性材料のボリュームを含み、弾性ボリュームは、検知エレクトロニクスの少なくとも１つの電極の上に、および／または少なくとも１つのプラスチック層の第２の側上の少なくとも１つのフィルム層上の事前画定された検知領域（および、例えばその電極）の下方に、局所的に設けられ、ボリュームは、少なくとも１つのフィルム層を通して受ける外力に応答して圧縮するように構成される。
【００３５】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、構造体は、成形プラスチック層を貫いて、または構造体の縁部もしくは周囲に延在する少なくとも１つの導電性要素によって任意選択的に提供される、導電性ばね、接触スタッド、または可撓性接続部材などのガルバニック接続要素を、検知エレクトロニクスと１つ以上の特徴部との間に備える。
【００３６】
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、構造体は、少なくとも１つのプラスチック層の第２の側上の少なくとも１つのフィルム層の上に少なくとも１つの保護および／または装飾的オーバーレイ層を備え、オーバーレイ層は、ベニヤ、木材、織物、布地、天然バイオ材料、成形材料、射出成形材料、およびプラスチックからなる群から選択される少なくとも１種の材料を含む。
【００３７】
一実施形態によれば、検知用途のための統合多層構造体を製造する方法は、
少なくとも１つの、任意選択的にはプラスチックの、フィルムを得ることと、
少なくとも１つのフィルム、任意選択的には少なくとも１つのフィルムのうちの第１のフィルムを、１つ以上の選択された標的量および／または質を検知し、それを代表的な電気信号へ変換するためのリアクタンス検知エレクトロニクスと共に構成することであって、検知エレクトロニクスは、少なくとも１つの電極と、それを、好ましくは少なくとも１つの電極を駆動（制御）する関連制御回路に接続する、好ましくはガルバニック接続要素とを含む、構成することと、任意選択的に、少なくとも１つのフィルムに、統合制御回路などの制御回路の少なくとも部分をさらに設けることと、
少なくとも１つのフィルム、任意選択的には少なくとも１つのフィルムのうちの第２のフィルムを、少なくとも１つの導電性特徴部を含む１つ以上の特徴部と共に構成することであって、１つ以上の特徴部は、検知エレクトロニクスの検知応答、任意選択的には感度および／または指向性を適合させるように構成され、構成することは、少なくとも１つのフィルムをパターン化すること、および／または材料をその上に、好ましくは印刷エレクトロニクス技術またはメッキもしくは他の形態のコーティングによって、付加することを任意選択的に含む、構成することと、
少なくとも１つのフィルムに対して、実質的に電気絶縁性の材料を好ましくは含む、少なくとも１つの有利にはプラスチックの層を、任意選択的には成形または鋳造によって、配置し、かつ、少なくとも１つのプラスチック層が、検知エレクトロニクスと、少なくとも１つのフィルムによってホストされた、検知応答を適合させる１つ以上の特徴部との間に、好ましくは実質的に統合された、中間層を画定するように構成することであって、少なくとも１つのフィルムのうちの少なくとも１つのフィルムは、選択された３次元形状を呈するように任意選択的に形成され、さらに任意選択的には、検知エレクトロニクスまたは１つ以上の特徴部の少なくとも一部をそれに提供した後に、形成される、配置かつ構成することと、を含む。
【００３８】
多層構造体の実施形態に関して本明細書に提供されるさまざまな考慮事項は、当業者によって理解されるように、変更すべきところは変更して、製造方法の実施形態に柔軟に適用され得るし、逆も同様である。その上、さまざまな実施形態および関連特徴部は、本明細書に一般的に開示される特徴部の好ましい組み合わせを考え出すために、当業者によって柔軟に組み合わされ得る。
本発明の有用性は、実施形態に応じて、複数の問題から生じる。
【００３９】
一般に、本発明の異なる実施形態によって、異なる物理的ホスト構造体を、関連する特性付与形態、形状、および材料と柔軟に適合させる、カスタマイズされた機能アンサンブルを設計および製造することが可能になる。
【００４０】
提案される多層構造体は、選択された機能特徴部が各々に設けられたいくつかの機能層を含み得、層／特徴部は、有利には、それらの間に最適な間隔と、任意選択的に電気的接続などの接続を有し、非常にさまざまな特徴部は、例えば含まれる１つ以上のフィルム層の片側または両側で、効果的に一緒に統合され得、１つ以上のフィルム層は、成形、鋳造、または別様に製造されたプラスチック含有その他の層などの、中間の１つ以上の層の両側に存在し得、一方、各特徴部の動作は、（低減された）相互または外部ノイズ結合、またはＳＮＲ（信号対ノイズ比）、ノイズ許容性、検出感度、検出指向性、美的、視覚的および光学的考慮、アイテム寸法、重量、熱特性、および熱管理などの複数の基準の点で、依然として巧妙に最適化することができる。
【００４１】
さまざまな実施形態において、異なる機能または効果を生み出すいくつかの特徴部は、異なる層上にオーバーレイとして設けられて、美的、情報提供的（例えば、案内／指示的）、または他の視覚的もしくは光学的効果と組み合わせた検知機能など、併用または相乗効果を任意選択的に生み出し得る。
【００４２】
例えば、多層構造体の両側、または一般的には部品、デバイス、または他のタイプの異なる位置にある２つのフィルムまたはフィルム層を使用して、電気および他の、場合によっては多目的または共同の、特徴部を収容する実施形態は、例えば以下を含むがいかようにもこれらに限定されない、単層の解決策に関連する問題の多くを緩和する助けとなり得る：
−例えば異なるフィルム層上に設けられる場合、今は容量センサなどのより高感度の特徴部からさらに離れて配置され得る、スイッチ式ＬＥＤ、データバストレースおよび電源回路、または高ノイズと見なされる他の特徴部；
−グランド面が、例えば星形結線を有し、直接流れることがないときに、他のフィルム層に効率的に結合することができないノイズ電流。電流ループは、第２のフィルムを通過しない；
−実質的に排除することができる、わずかに導電性の材料（多くの黒色インクなど、ミネラル充填インクはその傾向にある）を介したノイズの直接結合。これにより、より広範なさまざまな材料を、例えば装飾および場整形を含む、異なる目的に使用することが可能になる；
−美的または視覚的な懸念：多層解決策は、例えば、機能化された装飾グラフィックス要素を、例えば容量センサまたはアンテナラジエータとしても使用することを可能にする。加えて、例えば相互キャパシタンスセンサは、例えば構造体の裏側または他の意図された受動側を介して、望まれない作動化に耐性があるように実装することができる。例えば、所望のＲＸパターンをそれぞれの表面（複数可）上に設けることができるので、解決策は、表側（意図される作動）表面または方向でのタッチに対して依然として高度に感受性でありながら、ＴＸハッチを、事前画定された裏側フィルム上に設けることができる；
−一般的な誤作動／検出：タッチ感度が必要とされる所望の検知エリア上でのみ開口するように印刷または別様に製造された広範な遮蔽体を有することを使用して、それぞれの側を介して、電極またはトレースなどの検知回路上の「ゴースト」作動および誤検出を効果的にマスキングすることができる。例えば構造体の表側またはユーザ入力側に設けられるこの遮蔽体は、「被駆動遮蔽体」としても使用することができ、システムグランドは、水を介しての結合から大体はマスキングすることができるので、システムを、例えば水による誤作動に対して潜在的に高度に耐性とする；
−空間的懸念および寸法制約：例えばタッチボタンを画定するタッチ感受性エリアなどの密な間隔の検知特徴部が、信号の視点からさらに離れているように思わせるために、または製造された構造体が、場を吸収して、例えば構造体によって発せられるＥＭＩを制限することができるようにするために、１つの、例えば表側の、フィルム上に異なる電気または磁気パラメータを有する材料を製造（印刷、分配など）することを、場の整形に使用することができる；および／または
−最適機能および製造課題：例えば印刷特徴部などの遮蔽特徴部の利用は、遮蔽体が、遮蔽される構造体の「上を流動する」ことができるとき、より有意義または実用的となり得る。単一層内に遮蔽体および保護すべきトレースの両方を有することは、配線層と遮蔽体、潜在的にはグランド負荷容量または他のセンサとの間に誘電体を過度に、例えば印刷する必要なしに、それらを互いの上に有するほど効率的ではない。
【００４３】
さまざまな検知シナリオおよび実施形態において、本発明は、任意選択的に高い比誘電率に関連付けられた、変形可能な、または「軟質な」、材料を、好ましくは間に有する、スタック構造体のフィルムなどの異なる重複層上に印刷または別様に製造された電極などの特徴部を設けることで、改善された感度を提供して、より小さい外力に誘導される（例えば、タッチ誘導される）構造体の変形を、検知された相互キャパシタンス、または一般的には検知量における、より大きな効果に変換し得る。十分な材料変形を可能にするための、むしろ問題のある気体、または具体的には空気が充填された空洞の使用は、回避または低減され得る。
【００４４】
さまざまな実施形態において、容量検知などの本明細書で提案される反応性検知技術が、構造体の望ましくない剥離を引き起こし得る内部ガスまたは具体的には空気充填空洞の必要性をさらに排除しながら、金属などの高度に導電性の表面を一般に含有する場合であっても、多層構造体によって実際に提供され得る。効果的に、例えばタッチスルーメタルタイプの解決策が提供され得る。その上、製造を考慮して、本発明のさまざまな実施形態による多層構造体は、さまざまな必須方法および後処理ステップの複雑な組み合わせの代わりに、単一の製造プロセスによってでも実質的に確立され得る。さらに、アルミニウムなどのいくつかの材料は、その薄層が適用される場合、永久的に変形しやすく、したがって、本発明の材料スタックでは、スタックは、永久的変形を防止するための「ばね」として作用し、それによって所望の性能態様を失うことを防止するように構成され得る。一般に、多層構造体の複数の層は、さまざまな積層（熱、圧力、接着剤、化学的、物理的など）、成形（例えば、マルチショット）および／または印刷（例えば、印刷エレクトロニクス印刷法）技術を使用して製造され得る。
【００４５】
さまざまな実施形態において、１つの層上に設けられたガルバニック接続されていない要素の適用は、別の層上に離れて設けられた検知エレクトロニクスなどのエレクトロニクスによって確立された電磁場を、感度および指向性、ならびに低減されたノイズ感度などの改善された動作に有利なように成形するように構成され得る。容量供給アンテナを設けて、効率を向上させ、例えば給電要素と放射要素との間のインピーダンス整合を容易にするために、同様の構造が、代替的に、適用され得る。
【００４６】
さまざまな実施形態において、タッチまたはジェスチャ（非接触）検知機能が、電極パターンまたは一般的には多層または多面電気レイアウトなどの複数の重複特徴部をその中に実装することで、提案された構造体、または具体的にはパネルによって提供され得る。例えば、パターンは、フィルムなどの共通要素の異なる、対向表面上、および／またはフィルムもしくは他の層などの複数の要素上に提供され得る。異なる機能を柔軟に重ね合わせて、本質的に別個のまたは相乗的な効果を生み出すことができる。例えば、マルチタッチ検知構成は、例えば検知エリアの照明または視覚化を考慮して、いくつかのＬＥＤなどの照明解決策および／またはグラフィックスまたは他の光学形態などの光誘導構造体と重なり得る。１つのフィルムまたは層は、（例えば、目的のために層の両方の側／表面を使用して）少なくとも１つの機能を実装することができ、一方で、別のフィルムまたは層は、別の、潜在的には相乗的な、目的に利用され得る。
【００４７】
一般に多表面（集団）解決策および特徴部オーバーレイによって提供される柔軟性は、クロストーク問題などの不良に依然として悩まされ、かつ／または重ねるべき非導電性インクトレースを、最適な電気設計の観点から望ましくない箇所に必要とし得る、誘電体層などの支持特徴部の使用の減少にさらに置き換えられ得る。不要な特徴部、または具体的には、誘電体層などの層を、構造体全体から省略することは、一般に単純性の点だけでなく、電気的感受性、性能、およびコストを考慮しても、レイアウト設計に有利であろう。一方、多層および多面設計は、有益であるとき、例えば電子特徴部などの特徴部の相互にコンパクト化された配置によって実際に実現され得る、より効率的なシステムレベルまたはアプリケーションレベルの統合も可能とする。例えば、コントローラまたは集積回路などのシステムエレクトロニクスは、検知エリアのより近くに配置され得る。
【００４８】
さまざまな実施形態において、多層構造体は、本発明に従って提供されるいくつかの機能コーティングを（構造体の外装上に、および／またはいくつかの内側表面（複数可）／界面（複数可）に埋め込んで）組み込み得る。そのようなコーティングは、検知に加えてまたはその代わりに、異なる照明用途などのさまざまな使用コンテクストに使用を見出し得る。機能は、例えば、熱管理（コーティングは、例えば、構造体または含まれる特徴部の効果的な冷却のために選択された熱伝導率、または十分に高い熱絶縁能力を有する材料を含み得る）、配電（例えば、十分に高い導電率）、電気遮蔽（例えば、伝導性または絶縁能力）、および／または光管理（例えば、可視光などの当該波長における光透過率、反射率）をさらに含み得る。その上、コーティングは、しかも、装飾的／美的および／または情報提供的な視覚機能を有し得る。
【００４９】
さまざまな実施形態において、例えば光学的または電気的な透過性または伝導性を提供することに加えて、印刷可能材料または一般的には有色素または着色インクまたは塗料などの機能性材料を、シンボル形状または幾何学的形状などの美的、情報提供的、または他の視覚的特徴部を設けることに適用し得る。目的のために、導電性インクまたは塗料は、例えば、所望の色の好みに従って着色され得る。したがって、下層にある非視覚的特徴部は、追加のマスキング特徴部を設ける必要なく、または下層にある特徴部を見えないところに配置する必要なく、ユーザから隠され得る。層の数を減らすことは、次いで、有利なことに、標的多層構造体をより単純化し得、それは、それらの製造を容易にし、進歩させ得る。
【００５０】
既に前述したように、さまざま実施形態において、本発明は、容量検知などの検知、および他の目的のために、効果的なトレース遮蔽を提供する際に利用され得る。遮蔽または具体的には、例えばグランド要素は、他の可能性の中でも、多層構造体において装飾的または他の視覚的機能も有し得る、導電性ハッチ（コスト最適化された標的当たり充填比）または導電性インクの（印刷）層を使用して、導電性材料層から提供され得る。したがって、ゴースト検出を引き起こすノイズ問題および誤結合を減少させることができるので、実際の検知特徴部のサイズを、例えば、スペースを他の使途に分け与え、または単に構造体をコンパクトに維持するために、適度なものに維持し得る。
【００５１】
さまざまな実施形態において、構造体のいくつかの層は、折り畳まれるかまたは一般的には曲げられてそのような層を形成する一方で、任意選択的には依然として一体的なままであるフィルムなどの単一の要素から確立され得、それは、フィルム上に設けられ、層から層へ延在する導体トレースなどの接続特徴部によって、層間の電気、光、および／または熱伝導性などの所望の接続性も提供することを容易におよび可能にする。
【００５２】
さまざまな実施形態において、複数の同時に操作可能なタッチ検知側、または一般的には検知表面、層、領域、もしくは方向を有する多層構造体は、関連検知機能部間の相互干渉が低減され、小さなままであるように配置され得る。これは、電極などの検知機能部間に配置され、かつ任意選択的に、例えば、印刷エレクトロニクスによって中間基板層上に設けられた、遮蔽、または具体的には、グランド特徴部によって得られる。
【００５３】
一般に、本明細書で考慮される製造方法の異なる実施形態は、従来技術に対するそれらの独自性および利点にかかわらず、依然として、理解して使用に取り入れるのにある程度単刀直入であり、検知または他の目的のために選択された所望の特徴部を多層構造体内に提供するために、例えば複雑な試用段階製造技術を採用する必要はない。
【００５４】
基板フィルム（複数可）がまだ少なくとも所々で実質的に平坦である間に、例えば導体またはさらなるエレクトロニクスなどの特徴部をその上に設けた後に、フィルム（複数可）を所望の３Ｄ形状に形成することは、基板フィルムまたは他の層上のエレクトロニクスの潜在的に煩雑で誤差が生じやすい３Ｄアセンブリの必要性をさらに低減または排除し得る。
【００５５】
得られる多層構造体は、例えば、車両または具体的には車両（車内）エレクトロニクス、車両照明を含む照明デバイス、車両および他の場所におけるユーザインターフェース、ダッシュボードエレクトロニクス、車内エンターテイメントデバイスおよびシステム、車両内装（例えば、ドア、ダッシュ、センターコンソール、フロア、壁、屋根）または外装パネル、インテリジェント衣服（例えば、シャツ、ジャケット、もしくはズボン、または例えば圧縮衣服）、他のウェアラブルエレクトロニクス（例えば、リストップデバイス、ヘッドウェア、またはフットウェア）、個人通信デバイス（例えば、スマートフォン、ファブレット、またはタブレット）、および他のエレクトロニクスまたはエレクトロニクスを含むアイテムまたはシステムを参照して、異なるホスト要素、ホスト構造体、ホストデバイスまたはホストエンティティ内の所望のデバイスまたはモジュールを確立するために使用され得る。得られる構造体の統合レベルは、高く、その厚さなどの所望の寸法は、小さくあり得る。
【００５６】
使用されるフィルム（複数可）および一般的には材料層は、その上に、グラフィックス、ならびに他の視覚的および／または触覚的に検出可能な特徴部を含み得、そうすると、フィルム／層は、例えば検知および／または他の使途のためのエレクトロニクスをホストおよび保護することに加えて、美的（装飾的）および／または情報提供的機能を有し得る。フィルム（複数可）／層（複数可）は、少なくとも所々で、半透明または不透明であり得る。それらは、所望の色を呈するか、または構造体の対応する部分に所望の色を呈する部分を含み得る。したがって、得られる多層構造体は、任意選択的にテキスト、写真、記号、パターンなどのグラフィックスを決定する１つ以上の有色／着色層を組み込み得る。これらの層は、例えば特定の色（複数可）の専用フィルムによって実装されてもよいし、または既存のフィルム（複数可）、成形層（複数可）、および／もしくは他の表面上の（例えば、印刷による）とコーティングして提供されてもよい。多層構造体の外装フィルム（複数可）は、関連ホスト製造物またはホスト構造体の外側表面および／または内側表面の少なくとも一部分を確立するように構成され得る。
【００５７】
グラフィックパターン、インジケータ、または着色などのさまざまな可視的または視覚的特徴部が、特徴部は隔絶されたままであり、したがって、特定の環境脅威に対して、当該特徴部が提供されたフィルムのどちらの側か、およびどのフィルム上にかに応じて、少なくとも、ホスト基板フィルムと、任意選択的に例えば成形または鋳造層との厚さによって、環境影響から保護されるように、構造体の外装表面の下に提供され得る。したがって、例えば塗装、印刷、取り付け、または別様に提供された表面特徴部を容易に損傷する可能性のある異なる衝撃、摩擦、化学物質などが、特徴部に影響を及ぼしたり、または到達したりしない。基板または他のフィルムによって画定されるものなどの材料層は、成形材料などの下層にある特徴部を選択的に露出させるのに必要な孔またはノッチなどの特性を有する所望の形状に、容易に製造または加工、任意選択的には切断され得る。
【００５８】
「いくつかの」という表現は、本明細書では、１つ（１）から始まる任意の正の整数を指し得る。
【００５９】
「複数の」という表現は、それぞれ、２つ（２）から始まる任意の正の整数を指し得る。
【００６０】
「第１の」および「第２の」という用語は、本明細書では、１つの要素を他の要素から区別するために使用され、別途明示的に記載されていない、または当業者には明らかな場合、それらを特別に優先付けまたは順序付けしない。
【００６１】
多層構造体、関連製造方法、またはそれらに含まれる特徴部の「異なる」または「さまざまな」実施形態が本テキストで言及される場合、実施形態は、互いに相補的であると見なされ、したがって、当該解決策が、解決策全体の全く同じ特徴部を実装するために、互いに明確に排他的な代替的解決策であることが別途明示的に記載されていない、または当業者には明らかな場合、共通の実施形態においても実現され得る。
【００６２】
本発明の異なる実施形態は、添付の従属請求項に開示される。
【００６３】
次に、本発明を、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による多層構造体の一実施形態を示す。
【図２】多層構造体のいくつかの層が単一フィルムによって確立される、本発明の１つの他の、補足的または代替的な、実施形態を示す。
【図３】本発明による力検知可能多層構造体の一実施形態を示す。
【図４】能動／給電要素と、それにガルバニック接続していない機能的関連整形要素との使用による場整形を伴う、本発明による多層構造体の一実施形態を示す。
【図５】例えばマルチタッチ検知のための、本発明による多層構造体の一実施形態を示す。
【図６】一体的機能コーティング（複数可）を有する本発明による多層構造体の一実施形態を示す。
【図７】トレース遮蔽体などの遮蔽特徴部が統合された、本発明による多層の一実施形態を示す。
【図８】本発明によるトレース遮蔽のための試験シナリオを示す。
【図９Ａ】トレース遮蔽体特徴部が実装されていない、図８のシナリオで測定される電場を示す。
【図９Ｂ】トレース遮蔽が存在するときの電場を示す。
【図１０】多面または多方向検知機能を備える一実施形態を示す。
【図１１】本発明の方法の一実施形態による流れ図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
図１は、本発明による多層構造体の一実施形態１００を側（断面）図で示す。多層構造体１００は、最終製品自体、例えば電子デバイスを確立してもよく、または、例えば、集合部品もしくはモジュールとして、ホストデバイス、ホストシステム、もしくはホスト構造体などのホスト内に配置されるか、もしくは少なくともそれに接続されてもよい。それ１００は、明確化のために図には明示的に示されていないいくつかのさらなる要素または層を含み得る。
【００６６】
図示の解決策は、少なくとも２つのフィルム層１０２、１０２Ｂと、それらの間に設けられた、任意選択的には射出成形または鋳造された、プラスチック樹脂などの、少なくとも１種の材料の少なくとも１つの中間材料層１０４とを備える。２つのフィルム層１０２、１０２Ｂは、必要な接続を可能にする、例えば、ばね（例えば、かなり剛性のワイヤ）、接触スタッド、ライトガイド、またはフィルム間のギャップを架橋する類似の構造体または具体的には、そのまたはその上の選択された特徴部、例えば、導電性／接触パッド、トレース、および／または電子部品、および／または（可撓性相互接続、ばね、ステープル、または類似の方法を介した）エッジなど、いくつかの接続部材１０８によって、少なくとも１つの層１０４を貫いて物理的に、かつ例えば電気的、熱的、および／または光学的に接続され得る。しかしながら、明らかなように、フィルム層またはその／その上の特徴部は、全ての実施形態において物理的に接続される必要はないが、それらは依然として互いに機能的に結合し得るか、または互いの機能に影響を及ぼし得る。
【００６７】
さまざまな実施形態において、フィルム層１０２、１０２Ｂ（構造体にはさらなるフィルム層も存在し得ることに留意されたい）は、相互に同じまたは異なる材料を含み得る。同様に、それら１０２、１０２Ｂの一般構造は、互いに類似または異なり得る。
【００６８】
さまざま実施形態において、フィルム層１０２、１０２Ｂは、一般に、例えば木材、紙、段ボール、皮革もしくは布地、あるいはこれらの材料のうちのいずれかの、互いの、またはプラスチックもしくはポリマーもしくは金属との組み合わせを参照して、プラスチック、例えば熱可塑性ポリマー、および／または有機もしくはバイオ材料などの１種以上の材料を含むか、またはそれらからなり得る。
【００６９】
層１０２、１０２Ｂのいずれも、構造体１００の環境に可視であり得、それらは、構造体１００の外装を画定さえすることができ、そうすると、それらは、美的／装飾的または他の視覚的機能、および可能性として触覚的機能（例えば、選択された表面粗さを有する所望の感触の提供）を有し得る。層１０２、１０２Ｂのいずれかは、コンポーネントまたは例えば導電性ビアなどの特徴部を収容するための凹部または貫通孔などの孔を画定または含み得る。
【００７０】
例えば、層１０２、１０２Ｂのいずれかは、一般に、熱可塑性材料を含むか、または本質的に熱可塑性材料からなり得る。任意の層１０２、１０２Ｂは、複合材料を含み得る。任意の層１０２、１０２Ｂは、その両側にコーティングを備え得る。任意の層１０２、１０２Ｂは、少なくとも所々で、本質的に可撓性または屈曲性であり得る。いくつかの実施形態では、フィルム層１０２、１０２Ｂは、少なくとも局所的に、実質的に剛性かつ硬直性であり得る。層１０２、１０２Ｂの各々の厚さは、実施形態に応じて変化し得、１ミリメートルの十分のいくつかもしくは百分のいくつかに過ぎなくてもよく、または、例えば、１ミリメートルまたは数ミリメートルの大きさでかなり厚くてもよい。任意の層１０２、１０２Ｂは、一定または変化する厚さおよび／または一般的構造であり得る。
【００７１】
前述に基づいて、層１０２、１０２Ｂの各々またはいずれかは、例えば、ポリマー、熱可塑性材料、電気絶縁材料、導電性材料、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ポリカーボネート（ＰＣ）、コポリエステル、コポリエステル樹脂、ポリイミド、メチルメタクリレートおよびスチレンのコポリマー（ＭＳ樹脂）、ガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、炭素繊維、複合材料、有機材料、バイオ材料、皮革、木材、セルロース、織物、布地、金属、有機天然材料、固体木材、ベニヤ、合板、樹皮、樹木樹皮、樺樹皮、コルク、天然皮革、天然織物または布地材料、天然成長材料、綿、ウール、リネン、シルク、および上記の任意の組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の材料または数種の材料を含み得る。
【００７２】
例えば、いくつかの実施形態では、フィルム層１０２Ｂは、美的／視覚的もしくは一般的には光学的特徴部、熱的特徴部、化学的特徴部、および／または電気的特徴部などのいくつかのさらなる特徴部を依然として、例えばその上に収容し得る、本質的に均質（例えば、選択された電気絶縁性または導電性の材料、例えば、金属シート）であり得る。あるいは、フィルム層１０２Ｂは、導電性どの少なくとも１つの選択された特性または材料の点で、不均一であり得る。したがって、層１０２Ｂの相互に異なる部分は、選択された機能性または他の特徴部、例えば電極または他の検知要素、電磁遮蔽体、例えば層１０２上に設けられた容量もしくは誘導検知エレクトロニクスの応答を調整するための場整形特徴部、または他の特徴部を画定し得る。
【００７３】
前述の少なくとも１つの中間層１０４は、射出成形などの成形、または、例えば、関連材料の浸漬などの鋳造によって、例えばフィルム層１０２、１０２Ｂ上にまたは層１０２、１０２Ｂ間に直接、最初に設けられる少なくとも１つの材料層を指す。代替的または追加的に、層１０４は、それを、例えば既製要素として、フィルム層１０２、１０２Ｂ上に、例えば、機械的接着、化学的接着、電気的接着、電気的接着、熱、圧力、溶剤、および／または接着剤を利用して積層することにより、配置されていてもよい。
【００７４】
少なくとも１つの層１０４は、一般に、ポリマー、有機、バイオ材料、複合材料、ならびにそれらの任意の組み合わせなどのいくつかの材料を含み得る。材料は、熱可塑性および／または熱硬化性材料（複数可）を含み得る。含まれる層（複数可）および他の特徴部、したがって構造体１００全体の厚さは、実施形態に応じて変化し得る。それは、例えば、１ミリメートル、数ミリメートルまたは数十ミリメートルの大きさであり得る。少なくとも１つの層１０４の材料のうちの少なくともいくつかは、例えば電気絶縁性または導電性であり得る。いくつかの実施形態では、層１０４は、例えば、エラストマー樹脂、熱硬化性材料、熱可塑性材料、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＡＢＳ、ＰＥＴ、コポリエステル、コポリエステル樹脂、ナイロン（ＰＡ、ポリアミド）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）、ポリスチレン（ＧＰＰＳ）、ＴＰＳｉＶ（熱可塑性シリコーン亜硫酸塩）、およびＭＳ樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の材料を含み得る。層１０４は、実質的に均質または異質構造であり得る。
【００７５】
少なくとも局所的に、いくつかのさらなる層（例えば、コーティング、さらなるフィルム層、例えば回路設計／トレースまたはグラフィックスを画定する印刷導電性層）、あるいは一般的に言えば、フィルム層１０２、１０２Ｂ、（いずれかまたは両方の側の、および／または埋め込まれた）少なくとも１つの中間層１０４、および／または構造体内の他の箇所によって画定されるかまたはそれらの内および／もしくは上に設けられた特徴部が、存在し得る。明確化のために、単一の特徴部のみが、例えば図のいくつかの特定の位置に矩形または本質的に正方形のブロックとして示されている場合であっても、当業者は、トレース、コンポーネント、および／または任意選択的に、例えば電気的に（例えば、ガルバニック式にまたは容量的に）、または別様に、例えば光学的に、または少なくとも一般的には機能的に、一緒に接続され得る他の要素を有する回路などの、複数の、相互に異なるおよび／または類似の、特徴部を指すか、またはそれらを含み得るということを認識するであろう。
【００７６】
これらの、潜在的には、依然として特定の実施形態に応じて、含まれた追加の層および／または他の特徴部１０３、１０５、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０、１２４、１２６には、実際には、さまざまな機能、例えば、保護、美的、装飾的、情報提供的または他の視覚／光学的機能、電気的機能、処理機能、制御機能、メモリ機能、通信機能、検知機能、（電磁／電気）場整形機能、（例えば、電磁／電気）遮蔽機能、導電機能、絶縁機能、取り付けまたは固定機能、および／または離間機能などが割り当てられている場合がある。
【００７７】
印刷、コーティング、堆積、成形、または別様に積層された層などの空間的により広範な層１０３、１２６、またはより局所的な要素１０５、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０、１２４など、設けられた特徴部は、各々、（図に示された）それら自体の厚さなどの寸法、ならびに特性付与材料を有し得る。あるいは、層１０３、１０３Ｂ、１０３Ｃなどの複数の特徴部は、例えば厚さまたは材料の点で、少なくとも部分的に同一または類似の構成を相互に有し得る。
【００７８】
したがって、前述の特徴部は、例えば、トレースなどの導電体、印刷導電体、電気絶縁体、導電体、電気回路設計、コンタクトパッド、回路トレース、電極、電磁遮蔽体、ハッチ遮蔽体、ＥＭＩ（電磁干渉）遮蔽体、ＲＦＩ（無線周波数干渉）遮蔽体、電気または電磁場シェーパまたは減衰器、グラフィックス、グラフィックインク層、導電性インク層、視覚インジケータ、電気素子、電子部品、集積回路、光学素子、発光素子、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＯＬＥＤ（有機ＬＥＤ）、光検出素子、レンズ、光誘導要素、光回折器、光コリメータ、光反射器、拡散反射器、鏡面反射器、光ガイド、センサ、圧力センサ、近接センサ、スイッチ、圧電素子、触覚要素、電気機械要素、処理要素、アンテナ、記憶素子、コネクタ、および通信要素からなる群から選択される少なくとも１つの要素を含み得る。
【００７９】
さまざま実施形態において、例えば導電性特徴部のうちの１つ以上は、導電性インク、導電性ナノ粒子インク、銅、スチール、鉄、スズ、アルミニウム、銀、金、白金、導電性接着剤、炭素繊維、合金、銀合金、亜鉛、真鍮、チタン、はんだ、およびその任意のコンポーネントからなる群から選択される少なくとも１種の導電性材料を含み得る。使用される導電性材料は、可視光などの所望の波長で光学的に不透明、半透明、および／または透明であり得、したがって、例えば、可視光などの放射線を、マスキングし、または反射、吸収、もしくは通過させる。いくつかの実施形態では、多層構造の層または他の特徴部のいずれかによって、その内に、またはその上に画定される導電性または絶縁性の特徴部は、美的、情報提供的、視覚的、または一般的には光学的な機能、例えばマスキング機能などのさらなる機能を有し得る。
【００８０】
特徴部のうちの１つ以上は、例えば、スクリーン印刷、フレキソグラフィー、グラビア、オフセットリソグラフィー、またはインクジェットなどの印刷エレクトロニクス技術を利用して、多層構造体１００、またはそのフィルム層１０２、１０２Ｂなどの特定の構成要素に直接製造されている場合がある。代替的または追加的に、例えば、エッチング、または銀もしくはフローコーティングなどの適用可能なコーティング法が利用されている場合がある。さらなる選択肢として、既製の特徴部が、任意選択的に選択された積層法の形態で、例えば接着剤、熱、および／または圧力を使用して、構造体に取り付けられている場合がある。さらに別の選択肢として、導電性トレース、コンポーネント、熱伝導体、および／または他の要素などの１つ以上の特徴部は、次いでフィルム層１０２、１０２Ｂ上に、または一般的には構造体１００に配置されるテープ（例えば、接着テープ、または具体的には、接着剤転移テープ）などの少なくとも部分的に事前調製された担体上に設けられている場合がある。
【００８１】
さまざまな実施形態において、含まれる層および／またはさらなる、例えば、より局在化された特徴部のうちの１つ以上は、所定の波長、例えば可視スペクトルを考慮して、少なくとも部分的に、光学的に実質的に不透明または少なくとも半透明であり得る。これらのアイテムには、グラフィックパターンおよび／またはその上またはその中の色などの、視覚的に区別可能な、装飾的／美的および／または情報提供的な特徴部がさらに設けられている場合がある。一般に、ＩＭＬ（金型内標識化）／ＩＭＤ（金型内装飾）技術が、そのような製造には適用可能である。アイテムは、少なくとも部分的、すなわち少なくとも所々で、例えば、構造体内のエレクトロニクスまたは構造体上の他のエレクトロニクスによって発せられる可視光などの放射線に対して光学的に実質的に透明であり得る。透過率は、例えば、約７５％、８０％、８５％、９０％、９５％以上であり得る。
【００８２】
構造体１００のさまざま実施形態において、含まれる特徴部は、構造体１００のフィルム層１０２などの少なくとも１つの層に提供された、制御エレクトロニクスおよび／または具体的には検知もしくは測定エレクトロニクスなどのエレクトロニクスを含み得る。
【００８３】
例えば、層１０２、１０２Ｂ上のアイテム１０３、１０５は、それぞれ、少なくとも導電性トレースを含む回路設計を含み得（代替的または追加的に、同様の特徴部が、層１０２、１０２Ｂの反対側にも存在し得るが、明確化のために図では省略される）、アイテム１１４は、電子部品、例えば統合制御回路または他の制御／測定エレクトロニクスを含み得、アイテム１１６は、以下でより詳細に考察される電極などの検知要素を含み得る。アイテム１１０、１１２、１２０は、例えば、さらなるコンポーネント、検知要素、または外部システムもしくは例えばホストデバイスへのコネクタなどの接続特徴部を表し得る。アイテム１１８は、例えば遮蔽特徴部を含み得、アイテム１２６は、最上部の保護、装飾、グラフィックス包含、マスキングもしくは光学的に半透明／透明、情報提供、または別様に意味のある機能層である。
【００８４】
いくつかの実施形態では、層１０２は、層１０２Ｂとインターフェースするかまたは少なくとも層１０２Ｂにより近いユーザまたは使用環境（例えば、標的検知ボリュームまたはエリア）の観点から、構造体１００の意図された裏側を表すか、または少なくともそれにより近い位置にあり得、したがって、裏側は、任意選択的に、車内のホストデバイス、表面、またはパネルなどのホストデバイスまたは構造（例えば、ダッシュボード上の車内パネル、ドア、中央コンソールなど）、またはいくつかの他のホスト構造のより近くに配置され、潜在的には取り付けられたり、または別様に統合されたりもし得る。しかしながら、他の実施形態では、状況は逆であり得（すなわち、層１０２Ｂが、ユーザ／使用環境のより近くに存在し得る）、または構造体１００は、複数の方向からユーザまたは使用環境に対面し得る。
【００８５】
前述のエレクトロニクスは、実際には、例えば、検知目的および／または他の使途のための制御回路（複数可）または制御回路を包含し得る。少なくとも、含まれるエレクトロニクスは、好ましくは、例えば、いくつかの電極の形態で、いくつかのセンサまたは検知特徴部を含み、それらは、ガルバニック接続または無線接続を介して、制御回路、例えば、集積回路などの回路および／または別個の接続されたコンポーネントを含む回路によって駆動および／または測定され得、制御回路は、構造体１００内に、例えばフィルム１０２に提供されてもよいし、または構造体１００の外部に存在し、（電気的）コネクタおよび／または配線などの接続要素を介して構造体に接続されてもよい。検知特徴部は、本質的に容量性または誘導性などの無線であり得る。
電極などの検知特徴部は、例えば、構造体１００の環境において電場、磁場、または一般的には電磁場を確立するように制御され得る。
【００８６】
さまざまな実施形態において、フィルム層１０２の、またはその上の、特徴部１１６などの特徴部のいずれかは、自己容量検知のための電極または他の検知要素を含むか、または画定し得る。要素は、ユーザの指などの物体が多層構造体１００にタッチしたりまたはその周囲でホバリングしたりすることによって変更（増加）され、例えば、電極を備えるＲＣ回路の時間定数を測定することによって、関連制御エレクトロニクスによって検出または測定され得る、システムまたは回路グランドなどの基準電位に対する選択された寄生（静電）容量を規定するように構成され得る（材料、寸法／配置／距離など）。したがって、要素は、例えば、容量的、または具体的には、寄生性のタッチ／ジェスチャ入力エリアもしくはボリューム、または「ボタン」などのユーザ入力特徴部を画定し得る。ユーザにとって、要素または関連検知エリア／ボリュームは、例えば、構造体内の当該表面エリアの形成（例えば、ドームもしくはボウル形状などの凹部または突起）および／またはグラフィックもしくは光学インジケータ（例えば、照明）を使用して示され得る。
さまざまな補足的または代替的な実施形態において、好ましくは、例えば層１０４の異なる側の特徴部１１６、１２４などの複数の特徴部は、相互キャパシタンス検知のための電極を画定し得る。ここで、制御エレクトロニクスは、そのうちの少なくとも１つが被駆動／送信電極であり、少なくとも別の１つが検知／受信電極である、少なくとも２つ、第１および第２の電極間の相互キャパシタンスの、物体に起因する低下などの変化を測定するように構成される。したがって、特徴部１１６は、層１０４の第１の側上の第１の電極を画定し得、一方、例えば、特徴部１２４は、構造体１００内の第２の反対側の第２の電極を画定し得、両方が、測定／制御エレクトロニクスの回路に接続される。
【００８７】
さまざま実施形態において、特徴部１１８などの少なくとも１つの特徴部は、外部電磁場または干渉から、検知エレクトロニクス、関連回路、もしくは具体的には回路トレースなどの下層にあるエレクトロニクスを遮蔽するための、遮蔽体、例えば、フローティング電磁遮蔽体などの電磁遮蔽体、能動（被駆動）遮蔽体、または（システム／回路）グランド接続またはアース接続遮蔽体を画定し得る。例えば、層１０２上の特徴部、例えばトレース、回路またはコンポーネント１０３、１１４のための遮蔽体は、任意選択的にシステム／回路グランドにガルバニック接続されている、導電性材料のエリアまたはボリュームを画定し得る特徴部１１８によって提供され得る。
【００８８】
さまざまな実施形態において、少なくとも１つの特徴部（例えば、アイテム１２８）が、例えば検知エレクトロニクスによって確立された周囲の電磁場（近接場）を変化させるように構成された場アジャスタを画定し得る。アジャスタは、（能動／被駆動）または受動エレクトロニクスによって動的に制御され得る。それは、関連システムグランドに接続されていても、フローティングでもよい。
【００８９】
したがって、前述の場調整タイプ特徴部および例えば、層１０２Ｂの遮蔽特徴部、ならびに実質的に層１０２内／上のエレクトロニクスを考慮して、層１０２、１０２Ｂは、実施形態に応じて、さまざまな特徴部が同じ回路にガルバニック接続されるように、例えば電気的に、接続される必要がある場合もあるし、ない場合もある。アジャスタまたは遮蔽体特徴部の材料の例えば有効誘電率または例えば透過性を使用して、容量検知要素またはアンテナラジエータの周囲の場を成形する場合、そのような接続は、例えば動的制御を可能にするが、不要であり得る。
【００９０】
さまざまな実施形態において、機能化されたグラフィックスが利用され得、すなわち、インクまたは塗料などの導電性材料が、例えば回路トレース、接触パッド、（容量性）電極または「容量性ボタン」などの検知要素、電極パターンなどのセンサパターン、フィールドシェーパ、遮蔽体などの導体の形成を含む、装飾的／美的／情報提供的な目的と電気的目的との両方のために、構造体１００内に追加され得る。例えば、銀、カーボンナノチューブ、カーボンナノバッド、および導電性ポリマーインクは、この態様において十分に機能化され得る。導電性インクには、その中に所望の着色インクを補充し得る。所望の色は、一般に、好適な染料または顔料の使用によって材料中で達成され得る。
【００９１】
例えば導電性インクの、ほとんどではないにしても、多くは、タッチ検知電極として十分に機能するのに必要なよりも導電性が高い。ほとんどの導電性インクはまた、少なくともわずかに着色することができる。達成可能な効果は、導電性材料の分布および外観、ならびに許容可能な導電性を保持しながら材料を希釈することができる程度に依存する。導電性インクをカラーインクで「希釈」することで、装飾目的と機能目的との両方に役立つ興味深く魅力的なパターンおよびテクスチャを生成する際の、全く新しい範囲の可能性を開くことができる。導電性インクを着色することは、例えば、大面積の遮蔽体、アジャスタ、センサ、およびラジエータ／アンテナ印刷のための比較的高価な材料を希釈することを可能にし、したがって、生産コストを削減する。
【００９２】
例えば、機能化グラフィックインクまたは同様の物質を使用する場合、遮蔽、容量性タッチまたは他の検知電極、アンテナ、アンテナ共振器などは、依然として外部表面の近くに配置させながら、外部ビューアから隠す、マスキングする、またはカモフラージュすることができる。複雑なセンサパターンでさえ「丸見えの状態で隠す」ことができ、視覚的に興味深い特徴部が設計者に利用可能になる。したがって、実装された機能は、少なくとも何を探すべきか正確に知らない者には、実質的に見えなくなり得る。
【００９３】
層および他の特徴部は、検知エリアもしくは一般的には検知特徴部の位置を示す、例えば印刷輪郭線もしくは他の指標、または検知エリアを動的に照明する（検知入力待ちのとき／検知機能がアクティブのときにオンになる、または例えば点滅する）ように構成された、例えば下層にある光源を参照して、ユーザインタラクションに必要な視覚的合図のみが見えるか、または可能性としてはユーザが表面に近付いたとき作動するのみで、均一な着色を有するように見えながら、両側から遮蔽することができる。
【００９４】
関連実施例として、例えばタッチパッドまたは他のタッチエリア検知電極が、幾何学的図形または例えば広がるつるのパターンなどの所望の形状で、層１０２Ｂなどの表面上に印刷され得る。センサパターンを外側または一般的には標的検知面に非常に近付けることは、さまざまな使用シナリオにおいて、検知性能（感度、指向性など）の点で、有益であり得る。
【００９５】
さらなる実施例として、選択された導電性インクまたは塗料、例えば黒色インクは、グラフィックパターンなどの視覚的に識別可能な特徴部を確立するように構成され得る一方で、それは、トレースなどの下層にある検知エレクトロニクスをゴーストタッチ、すなわち偽検出から遮蔽するためにさらに使用することができ、かつ／または、例えばタッチボタンまたは他の検知特徴部の周囲の電磁場を成形するために使用することができる。結果として得られる単離パッチが寄生共鳴器型アンテナ要素（シェーパ）を形成して、下層にある電極によって確立または検知される場に影響を与えるように、黒色インクのパターン化を行うことができる。
【００９６】
したがって、アンテナ共振器または他の機能特徴部は、一般に、導電性インクを使用するときに、例えばフィルム層１０２、１０２Ｂ上で検出可能な幾何学的または他の可視パターン内に、隠し得る。
【００９７】
さまざまな実施形態において、着色導電性インクパターンまたは類似の特徴部への電気接続を設けることは、中間層１０４、または配線などの接触特徴部のホストフィルム層１０２、１０２Ｂなどの隣接層の開口部などの、接続特徴部または接点を介して構成され得る。接点は、パターン内に隠され得る。
【００９８】
１つの実現可能な選択肢は、強力な着色インクを、同様の化学的性質および溶剤を有する導体インクに添加することである。ある導電性インクは、かなり充填された（典型的には、黒または白の）グラフィックインク処方の誘導体であり、あるものは、かなりカスタマイズされ、色を追加するのがより困難である。これらの場合、乾燥顔料をインク特異的溶剤と共に添加して流量特性を回復させることは、適切であり得る。
【００９９】
例えばスクリーン印刷に関連するスクリーン特性は、所望または必要に応じてテストすることによって最適化することができるが、例えばフィルム１０２、１０２Ｂなどの標的表面上にインクなどの着色導電性材料を提供することを考慮することは、任意のインクを提供すること、または具体的にはそれを印刷することと本質的に異なる必要はない。着色導電性インクは、例えば導電性が最大限に重要ではない用途で良好に使用され得るので、印刷品質は、導電性よりも視覚的品質のために相応に最適化され得る。
【０１００】
多層構造体１００は、長方形スタックとして示されてはいるが、例えばフィルム層１０２、１０２Ｂは、（その上にエレクトロニクスなどの特徴部を設けた後またはその前に）、例えば熱成形または冷間成形を使用して所望の３Ｄ形状を示すように形成され得、その後、中間層１０４などのさらなる層が提供され得るので、多層構造体１００は、概してまたは局所的に、さまざまな形状を画定し得る。
【０１０１】
上述のより一般的または潜在的に多目的多層スタック１００のさまざまな特性および特徴部は、当業者には当然ながら容易に理解されるように、以下に説明されるより具体的または専用の実施形態のいずれかにおいて自由かつ選択的に採用され得、またはその逆も同様である。その上、さまざまな実施形態の以下の説明は、本発明に関連して特定の選択された態様を説明するように創作されており、したがって、関連する開示は、特定の態様を理解する観点からは不可欠ではない特徴部を依然として欠き得る。しかしながら、そのような特徴部は依然として完全に可能であり、多くの場合、当業者にはやはり容易に理解されるように、明示的に開示されてはいない場合でさえ、該当する開示された多層構造体内に含めることが有利である（例えば、エレクトロニクスが多層構造体内に含まれる場合、コネクタ、配線、内部接続特徴部などの適切な接続部材を使用して、外部電気接続、「システム接続」などをそれらに提供することが十分に有利であり得る）。その上、以下の実施形態の特徴部および特性は、特徴部の下層にある機能は、好ましくは共通の多層構造体によって提供されるさらなる実施形態を考え出すために、当業者によって互いに選択的に組み合わされ得る。
【０１０２】
図２は、明確化のために図１のものから簡略化された多層構造体２００を示すが、当業者は、構造体１００および２００が、含まれる層および他の特徴部、使用される材料、寸法などの点で、実質的に、互いに非常に類似しているか、またはむしろ異なり得るが、フィルム層１０２および１０２Ｂの構造から生じる少なくとも１つの差異を有するということを認識するであろう。
【０１０３】
既に前述したように、いくつかの実施形態では、層１０２、１０２Ｂのために別個のフィルムを使用する代わりに、共通基板フィルム１０２Ｃが、外周の破線によって図に示されてもいるように、折り畳まれるかまたは曲げられ、多層スタック内のいくつかの層１０２、１０２Ｂを画定し得る（層１０２Ｂは、基板１０２Ａの延長部から形成されると見なされ得、またはその逆も同様である）。接続中間部分は、例えば、構造体に残存させるか、または後で、切断によって少なくとも部分的に処理および／または除去し得る。
【０１０４】
接続中間部分は、フィルム層１０２、１０２Ｂと、例えばトレース、回路設計、検知要素およびコンポーネントなどのその電気的特徴部とを電気接続するための、トレースなどの導電性特徴部を、含むか、またはそれらを、任意選択的には印刷することによって提供され得る。少なくとも元々は共通フィルムから確立された複数のフィルム層は、最終的に、多層スタック２００内の層１０４の同じおよび／または異なる側に提供され得る。１０８（図１）に示されるように、層１０２、１０２Ｂは、任意選択的に、例えば層１０４などの中間層を通して提供される導電性ビアによって、および／または他の接続用の、好ましくは導電性特徴部（複数可）を使用して、さらに一緒に接続され得る。
【０１０５】
図示の解決策によって、層１０２、１０２Ｂを接続するばねおよびピンなどの別個の接続部品の使用から生じる潜在的な非平面化および接続性の問題は、実質的に排除され得る。
【０１０６】
電気的特徴部（トレース、電極など）などの特徴部、またはさらには電子部品は、まず、任意選択的には印刷エレクトロニクス技術によって、フィルム１０２Ｃの任意の側に提供され得、次いで、フィルム１０２Ｃは、例えば、射出成形または鋳造によって少なくとも１つの層１０４を間に設ける前に、任意選択的に、所望の３次元形状を示すように熱成形などで成形され、切断および／または曲げられ得る。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、中間部分は、例えば印刷導体を収容するが、未使用スペースの量を減らすために、例えば層１０２、１０２Ｂ、または一般的には構造体１００、２００に対して縮小された幅に成形、例えば切断され得る。
いくつかの実施形態では、フィルム１０２Ｃのさらに汎用性のある曲げを実施して、例えば構造体２００の３つの層をそれから確立し得る（上層、中層、および下層を有する「Ｓ」型曲げ）。
【０１０８】
図３は、改善された感度を有する、本発明による力検知および例えばタッチ検知が可能な多層構造体の一実施形態３００を示す。
【０１０９】
背景情報として本質的に、カバー材料の比較的高度の撓みが、検知機能の点から十分な押圧効果を引き起こすために必要であるということが、例えば多くの自己容量検知解決策にむしろ典型的であることに言及することができる。この課題には、前述のように、多層スタックの内に構造体変形促進空洞を含むことによって対処し得る。しかしながら、空気で満たされた空洞は、スタックの構造層の剥離感度を増す可能性がある。その上、別の潜在的な課題として、例えば金属オーバーレイまたは一般的には最上層／上層の使用は、外観、感触、または例えば耐久性の故に好ましい可能性があるが、下層にある自己容量検知解決策の動作を実質的に完全に妨げ得る。
【０１１０】
したがって、図示の実施形態では、増強検知感度に有利なように構造体３００の検知位置に向けられた外力Ｆに応答する所望のレベルの材料の撓みが、フィルム層１０２、１０２Ｂの間の中間層１０４の周囲の弾性の低い他の材料の間、またはその中に埋め込まれた、（破線によって示された）専用の検知位置または検知エリア３１０の下に設けられた少なくとも１つの、より弾性のまたは「より軟質の」材料３０４のボリュームによって得られ、したがって、実質的に検知エリア３１０および下層にある材料３０４の位置で構造体内部に向かって、構造体３００に加えられた外力に応答して、構造体が局所的に圧縮する。
【０１１１】
小さな変形３１２でさえ、例えばフィルム層１０２、１０２Ｂ上での印刷エレクトロニクス技術または何らかの他の製造方法を使用して印刷されている場合がある、材料３０４の反対側に配置された電極３０５、３０６間の相互キャパシタンスの容易に検出可能な変化に変換され得、電極３０５、３０６のうちの一方は、好ましくは駆動／送信電極として、他方は検知／受信電極として作用する。測定された信号は使用された力に比例しているので、単なる二値型検出としてのタッチではなく、力の量が測定され得、解決策は、「単なる」タッチセンサの代わりにまたはそれに加えて、アナログ力センサとして使用され得る。
【０１１２】
電極３０５、３０６は、例えば（明確化のために図示しない）材料層を貫くトレースおよび導電性ビア（複数可）、ならびに／または図２の解決策を使用して、対応する駆動および測定回路にガルバニック接続されている場合がある。当業者は、単離電極および単一の（小）ボリュームの材料３０４の代わりに、例えば、グリッド型検知のための複数の電極または電極パターンがそれぞれ実施され得ることを認識するであろう。
【０１１３】
解決策は、金属シート３０８などの導電性要素がフィルム１０２Ｂ上に設けられ、少なくとも部分的に検知エリア３１０を覆っている場合でも、適用可能である。したがって、タッチスルーメタル機能が実装され得る。
【０１１４】
材料３０４は、タッチ／力検知の感度を増強するために、比較的高い誘電率、例えば約５を上回る、かつ／または材料１０４のそれを超える比誘電率を有するように選択され得る。
【０１１５】
いくつかの実施形態では、容量検知の代わりにまたはそれに加えて、２つの対向する誘導ループを、例えば、誘導検知のために、３０４、３０６に構成し得る。
【０１１６】
図４は、４００で、能動検知要素または「供給」要素と、任意選択的に能動要素とガルバニック接続していない機能的関連整形要素との使用による場整形を含む、本発明による多層構造体の一実施形態を示す。この解決策は、例えば、タッチおよび近接（非タッチ／非接触）検知の目的に好適である。
【０１１７】
フィルム層１０２には、例えば、いくつかの電極を画定する例えば容量性または誘導性検知要素４０４に、層１０２上に配置された、任意選択的には印刷エレクトロニクス技術によって印刷された、例えばトレースを介して、好ましくはガルバニック接続４０５された、関連回路または回路４０６などの制御および／または検知もしくは測定エレクトロニクスが設けられ得る（そのような回路／回路の少なくとも一部は、配線などの適切な接続要素を使用して、構造体４００まで延長され、それに接続され得る）。中間層１０４の他方の側には、例えば層１０２Ｂの材料によって画定されるか、または例えば適用可能な印刷（例えば、印刷エレクトロニクス技術に該当する好適な方法）、堆積、積層、またはコーティング技術を使用してその上に提供される、層１０２Ｂにおける金属または他の導電性材料を含む導電性要素などの少なくとも１つの場整形要素４０８が設けられる。
【０１１８】
整形要素（複数可）４０８（複数の場合、それらのうちの少なくともいくつかは、例えば、一緒にガルバニック接続されてもよし、かつ／または別個のままであってもよい）を、図示の実施例のように、異なる平面上に検知要素４０４からある距離に配置することによって、近接場アンテナと見なされ得る要素４０４によって確立される電場もしくは電磁場、または具体的には近接場が、検知目的、例えば、層１０２Ｂ上に画定された事前画定タッチエリアを考慮したタッチ検知および／または層１０２Ｂ上の検知ボリュームを考慮した近接検知のために、所望の感度特性を提供するように、減衰、ブースト、成形、および／または指向されるなど、柔軟に制御され得る。
【０１１９】
要素（複数可）４０８の材料選択、形状、寸法、配置などによって提供されるより「受動的」な場調整に加えてまたはその代わりに、整形要素４０８のうちの少なくとも１つは、能動的または動的に制御可能であり得る。そのような制御性は、例えばそれを構造体４００内またはその外部のエレクトロニクス４０６にガルバニック接続することによって、要素４０８に提供され得る。
【０１２０】
したがって、電圧および／または電流が、要素４０８に供給され、その場整形特性を、例えば場測定を伴う十分な試験プロセスによって用途特有のスイートスポットを見つけることに基づいて、所望に応じて制御し得る。多層スタックのいくつかの層およびその上の／その特徴部は、一般的には、例えば、導電性材料を使用してスタック／中間層のいずれかを介して、または例えば、図２の解決策によってのいずれかで、一緒に接続され得る。
【０１２１】
いくつかの実施形態では、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナなどのギガヘルツ周波数範囲動作可能アンテナが、同様の原理に従って多層構造体内に製造され、（典型的には制御回路にガルバニック接続された）アンテナ給電要素と、フィーダに容量的に結合されるなど無線であり得る遠隔／個別ラジエータとが提供され得る。結果として得られるアンテナ構造体は、非常に薄く可撓性があり、ウェアラブルエレクトロニクスなどのさまざまな用途での使用に好適であり得る。フィーダとラジエータとの間のインピーダンス整合は、別個の整合コンポーネントに依存する必要なく、それらの間の無線結合を適切に設計することによって達成し得る。
【０１２２】
図５は、マルチタッチ検知のための本発明による多層構造体の実施形態５００を示す。
【０１２３】
他のさまざまな選択肢の中で、線状または例えばダイヤモンドパターンなどの少なくとも１つの構成電極パターンが、フィルム層１０２の両側に設けられ、１つ５１０が、層１０４に対面する側または表面上に、別のもの５０８が、構造体、例えばホスト構造体もしくはデバイス、またはその追加材料層（図示せず）の環境に対面する反対の側または表面上に設けられている。例えば使用される形状、それらの寸法、間隔、材料、整列、および／または配向の点で、相互に異なるまたは類似のこれらの構成パターンは、一緒に、Ｘ−Ｙグリッド状の列および行などの所望の全体的検知パターンを確立し、ここで、列および行は、（５０８で示される線の「端部」と５１０の最も外側の線の長手方向側輪郭とによって図に示唆されるように）相互に垂直であってもよいし、または何らかの他の構成に配置されてもよい。
【０１２４】
代替的または追加的に、構造体５００の他の表面または層は、マルチタッチ可能な検知構成の電極パターンを担持するように利用され得る。例えば、フィルム層１０２Ｂが、層１０２の代わりに、電極パターン５１０または５０８を担持し得る。いくつかの実施形態では、３つ、４つ（例えば、両方のフィルム層１０２、１０２Ｂの両側）またはそれ以上のオーバーレイされたパターンを構造体５００内に設け得る。
【０１２５】
さまざまな実施形態において、パターン５０８、５１０は、容量性タッチまたはマルチタッチ検知などの容量性検知のために構成される。次いで、そのようなタッチ入力を使用して、構造体５００、ホスト構造体、または例えば外部デバイスの異なる機能を制御、または具体的には、例えば、作動および作動停止し得る。
【０１２６】
測定回路または回路などの制御エレクトロニクス５０６は、任意選択的には例えば印刷エレクトロニクス技術を利用して印刷された、例えば導体トレース、または他の、典型的には導電性の、要素５０５を使用して、パターンに接続され得る。代替的または追加的に、エレクトロニクス５０６の少なくとも一部は、構造体５００の外部に存在し、そこに、導電性配線などの適用可能な接続要素を使用して接続され得る。
【０１２７】
さまざま実施形態において、構造体５００には、美的、装飾的、情報提供的、他の光学的（光の誘導または操作）特徴部、電気的特徴部、熱管理特徴部、照明特徴部などであり得るいくつかのさらなる特徴部が備えられ得る。例えば、図示のシナリオでは、フィルム層１０２Ｂのいずれかまたは両方の側にあるかもしくはその中に埋め込まれた、またはフィルム形状および／もしくは材料によって画定された、いくつかの特徴部５１２は、例えば装飾的、情報提供的、照明（例えば、光源、導波路など）特徴部、および／または、任意選択には、例えば、層１０２Ｂ上の検知エリアを照射することによって検知構成に寄与するように、下層にある検知特徴部５０８、５１０に重ねた他の（機能的）特徴部を含み得る。
【０１２８】
いくつかのフィルム層１０２、１０２Ｂと潜在的な他の層とを構造体内に配置することは、構造体内のさまざまな特徴部の統合を容易にし、相互障害を低減したり、またはそれらの機能を別様に最適化したりする観点から、それらの距離を十分に大きく維持する。多層スタックのいくつかの層は、例えば導電性材料を使用してスタック／中間層を通して、または、例えば、図２の解決策によって、一緒に接続され得る。
【０１２９】
図６は、６００で、検知機能に加えて、少なくとも１つの一体的機能コーティングを組み込む多層構造体の一実施形態を示す。但し、解決策は、検知特徴部を特別に構造体に含める必要なく、単独または他のコンテクストでも利用し得ることは注目に値する。コーティングは、美的、装飾的、情報提供的機能、および／または反射機能などの他の光学的機能を有し得る。その上、それは、保護機能、電気的機能、熱的機能などを含むいくつかのさらなる機能を有し得る。したがって、多機能コーティングが構造体６００に提供され得る。したがって、コーティングは、いくつかの実施形態では、それ自体の特徴部を確立するか、またはいくつかの他の、潜在的には集合的な特徴部の一部を確立して所望の品質をもたらすと考えられ得る。
【０１３０】
図示の実施例では、構造体６００には、フィルム１０２上に、任意選択的には後処理タスクとして、例えば熱伝導性および／または導電性コーティング６０８が設けられているが、コーティングは、代替的にまたは追加的に、破線を使用して描かれ、例えばプラスチック層１０４に隣接する、構造体６００の側壁の外装を画定するアイテム６０８Ｂによって示されるように、構造体６００の他の表面および一般的には要素にも提供され得る。実際、コーティングは、一般に、構造体の１つ以上の内部層および／または外側表面を画定し得る。いくつかの実施形態では、構造体６００の外側表面全体の、実質的でないにしても、ほとんどが、１つ以上のコーティングによって提供され得る。
【０１３１】
例えば、コーティング６０８は、金属などの導電性材料を含み得る。それは、構造体、例えばそのフィルム１０２に配置された光源（例えば、ＬＥＤ）または他のコンポーネントなどのいくつかの電子特徴部６０６、６０６Ｂに電気接続（例えば、電力、通信、および／または制御）を提供するように構成され得る。
【０１３２】
それ６０８は、特徴部６０６、６０６Ｂに直接電気的に接触してもよいし、または構造体６００内に配置された導電性ビア、トレース、リベット、ばね、スタッド、ロッドなどの中間導電性特徴部が存在してもよい（垂直破線に留意のこと）。導電性メッキは、例えば電流運搬使用により良好に適合し、例えばメッキの少なくとも一部を、さらなる機能要素、例えばアンテナ共振器、検知電極、フィールドシェーパ、遮蔽体などとして利用することを可能にするようにパターン化（マスキング、堆積後処理）され得る。フィルム層１０２Ｂは、明確化のために図に示されていないいくつかの特徴部を画定またはホストし得る。いくつかの実施形態では、層１０２Ｂは、フィルム層１０２上のコーティング６０８に加えてまたはその代わりに、コーティング６０８Ｃによってカバーまたは実装され得る。その上、層１０２Ｂ上のコーティング６０８Ｃ（任意の側にあり得るが、図では上側にある）は、例えば、電極もしくは他の検知要素、光源、または他のコンポーネントなどの特徴部６０６Ｃへの電気的接続を、直接、またはトレースもしくは導電性ビアなどの中間接続部材を介して、提供し得る。
【０１３３】
ＬＥＤまたは他の照明器など、金属コーティングによって提供される反射器または他の光学特徴部を組み込む構造体において、コーティングは、例えば、光学的非閉塞線に沿って分割されて電力レールを分離し、フィルムを通して埋め込み部品に接続され得る。分割線は、例えばＮＣＶＭ（非導電性真空金属化）様の非導電性オーバーコートの使用によって隠すことができる。これにより、例えば従来の外観だけでなく、その構造体に埋め込まれたエレクトロニクスなどの制御特徴部も有する照明器または他のアイテムを製造することが可能になる。例えばＬＥＤまたは他のエレクトロニクスが構造体内部に埋め込まれる場合、反射器および／または配電線として使用されるのと同じ連続メッキまたは一般的にはコーティングはまた、熱を消失させるために使用することができ、当該部品の表面全体さえ大きなヒートシンクとして機能させ、ＬＥＤ光出力を増加させ、かつ／または部品寿命を延長させる。
【０１３４】
コーティング６００は、例えば、無電解メッキ（例えば、Ｃｕ、Ｎｉ）、電解メッキ（例えば、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ）、または例えば金属および金属様材料を組み込むＰＶＤ（物理的蒸着）コーティングを指し得る。
【０１３５】
金属コーティングにより、優れた熱伝導性および導電性が提供され得る。その上、コーティングは、さまざまな、潜在的に複雑な形状のアイテムおよび層に比較的容易に提供され得る。
【０１３６】
異なる方法の一般的な適用性を考慮して、例えばＰＶＤコーティングの厚さは、かなり広い範囲にわたって変化させることができ、例えば、マスキングで拡散を制限することが可能である。異なる材料を積み重ねることは、例えば銅およびクロムメッキを積み重ねることによって、適切に伝導性であり、視覚的に魅力的であるメッキを作成することを可能にし得る。
【０１３７】
さまざまな実施形態において、クロムオーバーコートを有する無電解銅またはニッケルなどの湿式処理されたメッキも、例えば水の侵入に耐性のある気密封止構造体に関係して利用され得る。コネクタなどの表面特徴部は、それらを処理溶液への曝露から保護するためにマスキングされ得る。マスキングは、回路基板製造におけるのと同様に、光撮像可能なスプレーマスクを用いて実施され得る。
【０１３８】
遮蔽体に使用されるメッキまたは一般的にはコーティングは、埋め込まれたエレクトロニクスから熱を伝導するために局所的に厚くすることができる。これには、層厚を局所的に有意義な程度に増加させるのに適切なプロセス制御を有することが必要である。
【０１３９】
上述したように、いくつかの実施形態では、導電性コーティングまたは具体的にはメッキをパターン化することが、埋め込みアンテナのための共振構造体を作成して、発光エレクトロニクスと外部環境との間のガルバニック接触を断つために使用され得る。これは、例えば、方向指示器ハウジングまたは「フカヒレ」アンテナなど、特定の高度に天候暴露される箇所で有益であり得る。
【０１４０】
さまざまな実施形態において、金属コーティングは、ホスト表面、例えばフィルム層１０２、１０２Ｂに提供され得る。次いで、コーティングエリアは、最大局所材料変形位置（ドーム／ボウル縁部または一般的には形状縁部）において、コーティングが断裂するように、３次元形状、例えば突起または凹部（例えば、半球ドームまたはボウル）形状を呈するように局所的に形成され得る。したがって、断裂線（複数可）は、コーティングが有する潜在的な美的または情報提供的（例えば、検知エリアを示す）機能に加えて、検知、場整形、または遮蔽機能などの機能的な、潜在的には電気的な、特徴部の輪郭を画定し得る。
【０１４１】
図７は、７００で、トレース遮蔽体特徴部が統合された、本発明による多層構造体の一実施形態を示す。
【０１４２】
図示の実施形態は、フィルム層１０２上に設けられた検知電極などの検知特徴部７０６を含む。特徴部７０６は、層１０２の上側に示され、したがって層１０４に対面しているが、同様の特徴部は、代替的または追加的に、反対側に位置し得る。上側は、いくつかの使用シナリオでは、ユーザ／使用環境に対面し得るので、表側と呼ばれ得、一方、反対側は、裏側と呼ばれ得、それは、次いで、ホストデバイス、ホスト表面、またはホスト構造体に対面し得る。
【０１４３】
しかしながら、明らかなように、提案された遮蔽解決策の適用性は、任意の特定の使用シナリオまたは配向に限定されず、したがって、「表」および「裏」のような用語は、解決策の実行可能性を、そのような用語が同様に関連する場合のみに限定すると見なされるべきではない。特徴部７０６は、例えば、自己容量検知電極などの容量検知電極または誘導検知電極を実装し得る。特徴部７０８は、特徴部７０６を、特徴部７０６を駆動し（電圧／電流を提供し）かつ／または容量の変化などのその特性を測定し得る、（明示的には示されていないが、他の図を参照して既に本明細書で複数回視覚化および説明考察された）局在または外部の制御エレクトロニクスに接続するトレースまたは他の導電性特徴部などのさらなる電気的特徴部を指す。
【０１４４】
例えば金属または他の導電性材料を含む遮蔽特徴部７１０が、選択された印刷もしくは積層法などの適切な方法によって層上に（例えば、図示のごとく下側に、したがって環境の代わりに層１０４に対面し、かつ／または、直接、もしくは図に描かれていないさらなる上層（複数可）を介して環境に対面しそれに接続する上側に）、あるいは層１０２Ｂ自体の材料および／もしくは形状によって画定されて、フィルム層１０２Ｂに設けられている。
【０１４５】
遮蔽特徴部７１０は、下層にある特徴部７０８と重ね、本質的には、少なくとも１つの選択された方向からそれを覆うことが好ましい。特徴部７１０は、実際の検知特徴部７０６と、その感度を低下させることを回避するために重なっていないが、いくつかの他の実施形態では、例えば、検知特徴部７０６の指向性を調整するために、重なりが、実際に所望され得る。指またはスタイラスなどの物体が上または「表側」の方向から構造体７００に接触または近付くとき、それは、特徴部７０８が特徴部７１０によって遮蔽されているが故に、例えば特徴部７０８を介しての検知特徴部７０６に対する偽または「ゴースト」検出の形態の、妨害を誘発しない。
【０１４６】
特に、例えば熱成形または他の処理中に延伸を受けるときの例えば耐久性を高めるために比較的幅広のセンサトレースを利用する場合（０．３ｍｍ以上）、センサトレースは、意図しないタッチ検出および外部電磁ノイズへの結合を生じやすい。
【０１４７】
提案された遮蔽によって、偽タッチ許容範囲を改善すること、およびそのようなトレースへの電磁ノイズ結合を低減し、電極７０６などの実際の検知特徴部を比較的小さく維持することを容易にすること（空間的制約を低減し、特徴部のより密なレイアウトを可能にするなど）が可能である。
【０１４８】
遮蔽特徴部７１０は、フローティングでもよいし、例えばシステム／回路グランドにグランド接続されてもよい（グランド接続は、図には明示的に示されていないが、特徴部を接続する、前に考察されたさまざまな対策によって確立され得る。いくつかの実施形態では、それは、能動的に駆動され得る（例えば、そのような目的の制御エレクトロニクスにガルバニック接続され得る）。
【０１４９】
特徴部７１０は、任意の導電性材料層、例えば、
ａ）印刷導電性ハッチ（コストが最適化された標的当たり充填比）、および／または
ｂ）構造体の装飾的局面の一部も確立し得る、印刷導電性インク層であり得る。
【０１５０】
１つの追加留意点として、特徴部７１０が、図示のように層１０２Ｂの下側に実装されるとき、それは、例えば静電気放電（ＥＳＤ）遮蔽に関して、構造体７００の（上）表面から依然として十分に遠い。
【０１５１】
次に、思い浮かぶ各特定の使用シナリオのための最適選択肢を決定する際の熟練した読者の作業を容易にするために、選択された、依然として単なる例示的な実装選択肢を列挙する。
１．トレースおよび電極が１つのフィルム層（例えば、ユーザ／使用環境の観点からの裏側フィルム）の上側に存在し、グランド接続遮蔽体が、（トレースの上方、すなわち検知入力エリア／ボリュームとトレースとの間の）別の表側フィルム層の下側に存在する、例示されたシナリオ
２．上記と同じであるが、（グランド接続されていない）フローティング遮蔽体を使用する
３．上記と同じであるが、信号が遮蔽体にも送られ（被駆動遮蔽体）、被駆動遮蔽体がセンサ電極を包囲する場合、例えば液体許容範囲を増大させ得る
４．例えば第１のフィルム層（例えば、底部層１０２）の下側のセンサ電極、例えば別のフィルム層（例えば、１０２Ｂ）の上側のグランド電極＋別のフィルム層の上に配置された追加オーバーレイ７０５。オーバーレイは、例えば電気絶縁材料を含む、さまざまな材料を含むかまたはそれらからなり得る。オーバーレイは、例えば、
ａ．ベニヤ（例：木材）；
ｂ．布地、および／または
ｃ．例えば第２のショットの表面射出成形の結果として得られる成形材料または一般的にはプラスチック材料（層１０４は、前に考察されたように良好に成形され得る）を含み得る
５．トレース上方の他のフィルム層（表側／上側フィルム層）上のグランド遮蔽体で保護された、フィルム層（裏側／下側フィルム層）の２つの側の２層タッチ表面または一般的には検知パターン
６．表側フィルム層の下側および裏側フィルム層のいずれかの側の多層タッチ表面パターン。グランド電極は、上側／表側フィルムの上側に設けられ得、潜在的オーバーレイが表側フィルムの上に追加される
７．遮蔽体は、局所的であってもよいし、または例えば検知エリア（複数可）のために設けられた開口部（複数可）を有する、標的表面全体にわたって延在してもよい。
【０１５２】
図８は、８００で、本発明の一実施形態によるトレース遮蔽を評価するために実施された試験シナリオの素描を提供する。多層構造体には、電極８０６および、構造体内に、または必要な接続を介して構造体の外部に提供することができる制御エレクトロニクスに向かう関連接続トレース８０８など、いくつかの埋め込み検知特徴部が設けられている。アイテム８１４は、構造体上にホバリングし、かつ／またはトレース８０８上で構造体に接触する、例えばヒトの指または他のスタイラスを模倣する試験物体を指す。アイテム８１０は、例えば上記で考察されたように、構造体に埋め込まれた、ハッチング遮蔽体（ハッチ）などの考えられる（グランド）遮蔽特徴部を指す。
【０１５３】
図９Ａは、トレース遮蔽体特徴部が埋め込まれていない、図８のシナリオにおける電場を示す。
【０１５４】
図９Ｂは、トレース遮蔽が存在する場合の電場を示す。
【０１５５】
シミュレーションによって生成された図９Ａおよび図９Ｂから容易に検出することができるように、試験中、トレース８０８上に置かれた物体８１４の効果は、遮蔽体で保護されたときに検知された信号において著しく弱いことが分かった。その結果、より小さいセンサ電極が使用され得、所望により、より良好な検知特徴部空間密度が提供され、また、より小さい製造コストも提供される。その上、適切な遮蔽により、より幅広のトレースを利用し得る。トレースは、実際の電極と同じ層によってホストされ得るため、例えば導電性ビアの使用が低減され得る。遮蔽体は、センサトレースから比較的離れて位置し得るので（例えば、トレース幅の２倍超）、それらの間の望ましくない容量結合が減少し得る。遮蔽解決策はまた、電磁干渉に対して全体的に強化された保護を提供する。
【０１５６】
図１０は、１０００で、例えば、タッチおよび／または近接検知のための多面または多方向検知機能が設けられた、多層構造体の一実施形態を示す。
【０１５７】
著しい相互干渉のない同時作動をサポートする、例えばタッチセンサまたは一般的にはタッチもしくは近接検知能力を、多層構造体の両側に提供する必要性が、パイロットまたは乗客などのユーザに提供される例えばハンドルおよび制御スティックを考慮して、陸上車両／車、航空機、水上機、宇宙船などの車両、およびそれらの制御パネルまたは一般的には制御特徴部もしくは表面を含む、さまざまなデバイスの、例えば人と機械とのインターフェースを参照して、生じ得る。
【０１５８】
提案された解決策によって、少なくとも１つの、任意選択的には印刷された、遮蔽／グランド特徴部１００４、１００８を画定またはホストするフィルムまたはフィルム層１０２Ｄなどのさらなる基板要素が、フィルム層１０２、１０２Ｂに設けられた２つの動作タッチまたは一般的には検知面の間に配置される。したがって、層１０２Ｄは、上側および下側または方向検知特徴部１００２、１００６、１０１０、１０１２を相互干渉から保護し、実質的に単離する遮蔽または具体的にはグランド平面を統合する。
【０１５９】
図に示されるように、層１０２Ｃまたは他の中間層は、いくつかの検知特徴部１００６を収容し得る。フィルム層１０２Ｄは、電気絶縁材料および／または導電性材料、例えば可塑性または具体的には、熱可塑性材料を含み得る。それは、可撓性または実質的に剛性であり得る。いくつかの実施形態では、それ１０２Ｄは、図２の実施形態（１０２Ｃ）による、少なくとも１つの他の層１０２、１０２Ｂと同じフィルムから確立され得る。
【０１６０】
図には示されていないが、フィルム１０２、１０２Ｂの外側表面も、検知特徴部を担持し得る。トレースおよび制御回路などの電気接続は明確化のために省略されているが、そのようなことに関して本明細書の他の箇所で提供された配慮は、ここでも概して適用可能である。検知特徴部１００２、１００６、１０１０、１０１２は、例えば、自己容量もしくは相互キャパシタンス検知などの容量検知、または誘導検知の少なくとも部分を画定し得る。
【０１６１】
上記検知構成の１つの、依然として単なる例示的な、適用範囲には、その一方の側には、タッチセンサまたはトラックパッドが装備され得、反対の側には、類似または異なる検知構成が装備され得る、車両のハンドルまたは他のユーザ入力／ユーザインターフェースデバイスなどのコントローラデバイスが含まれ得る。
【０１６２】
例えば、ユーザの観点から、ユーザに対面するいわゆる表側は、メニュースクロール、アプリケーション閲覧、および／またはそれらの選択などの目的のための明確な意味を有し得る。トラックパッドなどの裏側センサ（複数可）は、事前定義された固定操作なしで、より汎用性であり得る。それでも、いくつかの実施形態では、裏側センサは、選択された表側センサが作動された後にのみ動作可能であり得る（または任意の標的機能と関連付けられ得る）（例えば、裏側入力を受け取るために必要な指押圧タイプなどの一定入力）。
【０１６３】
図１１は、１１００で、本発明の方法の一実施形態による流れ図を示す。
【０１６４】
多層構造体を製造する方法の開始時に、始動段階１１０２が実行され得る。
始動中、材料、コンポーネントおよびツールの選択、取得、較正などの必要なタスクと、他の構成タスクとが行われ得る。個々の要素および材料の選択が一緒に機能し、選択された製造および設置プロセスを乗り切るように特別な注意が必要であり、それは、当然ながら、製造プロセス仕様およびコンポーネントデータシートに基づいて、または例えば、製造されたプロトタイプを調査および試験することによって、事前にチェックされるのが好ましい。
【０１６５】
したがって、なかでも、成形／ＩＭＤ（金型内装飾）、積層、接着、（熱）成形、鋳造、エレクトロニクス組立、剥離、切断、ドリル掘削および／または印刷装置などの使用される装置は、例えば、この段階で動作状態まで整えられ、試験され得る。
【０１６６】
１１０４では、いくつかの特徴部、例えば、検知電極などの電極、任意選択的には、関連回路、１つ以上の追加電極などの検知応答適合特徴部、遮蔽体、フィールドシェーパなど、および／またはグラフィックス、材料層、光学素子などの他の特徴部を収容するために、前に考察されたような、例えばプラスチックおよび／または他の材料（複数可）を含む、少なくとも１つの、任意選択的には少なくとも部分的に可撓性の、基板フィルムが得られる。基板フィルムは、最初は、実質的に平坦であってもよいし、または例えば湾曲していてもよい。
【０１６７】
既製要素、例えばロール状またはシート状プラスチックフィルムが、いくつかの実施形態では、基板材料として使用するために取得され得る。いくつかの実施形態では、基板フィルム自体は、まず、いくつかの選択された出発材料（複数可）から成形または他の方法によって、製造されてもよいし、または少なくとも処理、任意選択的には切断および／もしくはコーティングされてもよい。任意選択的に、基板フィルムは、この段階でさらに処理され得る。
項目１１０８〜１１１４は、明確化のために、別個にかつ特定の順序で開示されているが、当業者は、各特定の使用シナリオに応じて、項目の相互の順序が柔軟に変更されてもよく、例えば、それらが交互にかつ繰り返し実行されてもよいし、統合されてもよいし、またはより小さなアンサンブルに分割されてもよいことを容易に理解するべきである。その上、１つ以上の項目は、選択的に、実施態様から省略され得る。
【０１６８】
したがって、項目１１０８は、基板フィルム（複数可）のいずれかまたは両方の側に、例えばいくつかの導体線（例えば回路設計の少なくとも一部を画定する、トレース）、電極および／または接触パッドなどを画定する導電性層またはエリアなどの特徴部を、好ましくは、但し必須ではないが、印刷エレクトロニクス技術、堆積、転写積層、エッチングなどの１つ以上の付加技術によって設けることを指す。例えば、スクリーン、インクジェット、フレキソ、グラビア、またはオフセットリソグラフ印刷が利用され得る。また、例えば、コーティングもしくは具体的にはメッキ、および／または印刷、あるいは一般的にはその上に視覚的インジケータなどの装飾的または情報提供的グラフィックスを設けること含む、フィルム（複数可）を洗練させさらなるアクションが、今、または例えば、電子部品などのさらなる特徴部をフィルム（複数可）に設けた後に、とられ得る。いくつかのビアが設けられ、例えば導電性材料（複数可）または一般的には特徴部（複数可）で充填され得、かつ／またはいくつかの導電性特徴部がフィルム（複数可）を通して配置され得る。
【０１６９】
１１１０では、既製コンポーネント、例えばさまざまなＳＭＤなどのいくつかの電子部品が、フィルム（複数可）上の標的エリア（例えば、１１０８で印刷によって設けられた導体／接触エリア／パッド）に、例えばはんだおよび／または接着剤によって、取り付けられ得る。代替的または追加的に、印刷エレクトロニクスおよび／または他の実現可能な技術が、ＯＬＥＤなどのコンポーネントの少なくとも一部をフィルム（複数可）上に直接、実際に製造するために適用され得る。項目１１０９は、システムオンチップアセンブリなどのサブアセンブリをフィルム（複数可）上に設ける可能性があることを示す。
【０１７０】
１１１２では、いくつかの、例えば光学的または他のタイプの機能特徴部が、基板フィルム（複数可）上に、取り付けまたは直接製造によって、設けられ得る。
【０１７１】
１１１４では、例えば熱成形または冷間成形を使用する、基板フィルム（複数可）の３Ｄ成形が行われ得る。結果として、当該基板フィルム（複数可）は、所望の３次元（本質的に非平面）形状を呈する。したがって、好適な成形可能材料を含有する基板フィルム（複数可）は、標的環境／デバイスにより良好に適合し、かつ／またはさまざまな特徴部をより良好に収容するように成形される。あるいは、既製多層スタックがそのような処理を乗り切るように設計される場合、フィルム（複数可）上にエレクトロニクスなどの少なくともいくつかの機能特徴部を設ける前に、または例えば成形後に、形成が行われ得る。
【０１７２】
１１１６では、任意選択的には例えば熱可塑性材料を含む、前述で企図されたような、少なくとも１つの材料層が、例えばその上に既に設けられている１つ以上の（第１の）機能特徴部を覆うように、基板フィルム（複数可）上に配置される。先に述べたように、例えば成形、鋳造、またはさらなる選択された積層技術が、一般に、ここで適用可能である。前述で検討したように、異なる弾性、誘電率、および／または透過性を有するいくつかの材料が、例えば感度などの検知特性に影響を及ぼし、調整するために提供され得る。
【０１７３】
実際には、１つ以上の基板フィルムまたはフィルム層が、例えば、射出成形プロセス内のインサートとして使用され得る。基板フィルムの片側は、少なくともいくつかの実施形態では、成形プラスチックを含まないままにし得る。
例えば２つのフィルム／フィルム層が使用される場合、それらの両方が、それら自体の成形半型に挿入され、プラスチック層はそれらの間に注入される。あるいは、第２および潜在的なさらなるフィルムが、その後、好適な積層技術によって、第１のフィルムおよびプラスチック層の集合体に取り付けられ得る。
【０１７４】
得られた積み重ね多層構造体の結果として得られる全体的な厚さに関しては、例えば、使用される材料と、製造およびその後の使用を鑑みて必要な強度を提供する関連最小材料厚とに依存する。これらの局面は、ケースバイケースで考慮される必要がある。例えば、構造体の全体的な厚さは、約１ｍｍまたは数ミリメートルであり得るが、かなり厚いまたは薄い実施形態も実現可能である。
【０１７５】
いくつかの実施形態では、図２の説明に関連して考察されたように、単一のフィルムが、折り畳まれるか、または一般的には曲げられて、多層スタック内の複数の層を画定し得る。
【０１７６】
項目１１１８は、構造体内のさまざまな材料層、材料、コンポーネント、内部接続特徴部（例えば、層（複数可）間の／層（複数可）を貫く導電性特徴部）、および／またはコネクタなどの、１つ以上の追加特徴部を設けることを指す。さらに、この段階で、さまざまな後処理タスクが実行され得る。追加層は、積層または例えば好適なコーティング（例えば、堆積）手順によって多層構造体に設けられ得る。層は、保護的、指示的および／または美的価値のあるもの（グラフィックス、色、図形、テキスト、数値データなど）であり得、プラスチックの代わりにまたはそれに加えて、例えば、織物、皮革、またはゴム材料を含有し得る。エレクトロニクスなどの追加要素が、基板の外装表面などの構造体の外側表面（複数可）に設置され得る。設けられたコネクタまたはコネクタケーブルタイプの特徴部は、外部デバイス、システムまたは構造体の外部コネクタまたはコネクタケーブルなどの所望の外部接続要素に接続され得る。
【０１７７】
１１２０で、方法実行は終了する。
【０１７８】
本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲とその等価物とによって決定される。当業者は、開示された実施形態は主に例示的な目的のために構築されたこと、および上記の原理の多くを適用する他の構成が、各潜在的な使用シナリオに最良に適合するように容易に準備され得ることを理解するであろう。
【図１】
2021535463.tif 000003
【図２】
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【図３】
2021535463.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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