(57)【要約】  検知アプリケーションにおける使用のための集積多層構造および製造の方法を示してある。多層構造は、前記プラスチック層の第１および第２の面両方の上の少なくとも１つの成形または流し込みプラスチック層およびフィルム層を含む。前記プラスチック層の第１の面上のフィルム層は、リアクタンス検知電子機器を備える。検知電子機器は、少なくとも１つの検知素子および検知素子を関連した制御回路に接続するための電気的接続を含む。前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層は、検知電子機器の検知素子と重ねあわされた検知領域を有する。前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層と検知素子との間の電気的距離は、フィルム層の検知領域の位置にて物理的特徴によって局所的に減少されて関連した検知感度を改善する。
2021536658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意に接触、近接、ジェスチャー、力、圧力、歪み、液体などの物質、表面レベルまたは流れの検知において、検知アプリケーションにおける使用のための集積多層構造であって、多層構造は：
第１および対向する第２の面を有する、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料の少なくとも１つの成形または流し込みプラスチック層；
前記プラスチック層の第１および第２の面両方の上のフィルム層；
前記プラスチック層の第１の面上のフィルム層は、１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の、投影型静電容量またはインダクタンス検知などの検知、およびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のためのリアクタンス検知電子機器を備え、検知電子機器は、任意にフィルム層に印刷された、検知電極または検知コイルなどの少なくとも１つの検知素子、および好ましくは検知素子を、検知素子を駆動する付随する制御回路に接続するための電気接続、好ましくはガルバーニ接続素子または容量性接続もしくは誘導性接続を含み、前記構造は、任意に制御回路の少なくとも一部のホストとなる、フィルム層；
を含み、
前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層は、検知電子機器の検知素子と実質的に重ね合わされた、任意に実質的に軸方向に整列された検知領域を有し；および
前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層と検知素子との間の電気的距離は、フィルム層の検知領域の位置にて少なくとも１つの物理的特徴によって局所的に減少されて関連する検知感度を改善する、多層構造。
【請求項２】
請求項１の構造であって、少なくとも１つの物理的特徴は、前記プラスチック層内に実質的に電気伝導性素子を含み、検知素子に接続する、構造。
【請求項３】
請求項２の構造であって、伝導性素子は、検知素子上に成形される樹脂を含む、構造。
【請求項４】
請求項２の構造であって、伝導性素子は、検知素子上に配置される伝導体の小片を含む、構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項の構造であって、少なくとも１つの物理的特徴は、前記プラスチック層の第１および／または第２の面上のフィルム層によって定義される突出形状を含み、前記プラスチック層の隣接部分における凹部に突出し、これにより検知領域の位置にて前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層と検知素子との間の物理的距離を局所的に減少する、構造。
【請求項６】
請求項５の構造であって、凹部形状は、本質的に半球状または球状キャップ形状を定義する、構造。
【請求項７】
請求項５〜６のいずれか一項の構造であって、フィルム層によって定義される形状は、フィルムの３Ｄ成形、任意に熱成形から生じる細長いフィルム材料を含む、構造。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項の構造であって、検知電子機器の検知素子で自己容量検知配置を確立するために前記プラスチック層の第１または第２の面上のフィルム層の上に提供される、任意に印刷される基本パターンまたは固体の基準面を含む、構造。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項の構造であって、前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層は、検知領域の位置にて電極のホストとなり、検知電子機器の検知素子と共に相互容量性検知のための送受信機電極対を確立するように構成された構造であって、検知素子は、検知電極である、構造。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項の構造であって、前記プラスチック層の第１または第２の面上のフィルム層の上に任意に電気的特徴を含む、保護、装飾または機能層などの少なくとも１つのオーバレイ層を含む、構造。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項の構造であって、前記プラスチック層の両面上のフィルム層を定義する２つの実質的に対向する部分に曲げられたフィルムを含む、構造。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項の構造であって、前記プラスチック層の第１の面上の第１のフィルムおよび前記プラスチック層の第２の面上の第２のフィルムを含む、構造。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項の構造であって、検知素子を含む検知電子機器の少なくとも一部は、前記プラスチック層に面するフィルム層の表面上に位置する、構造。
【請求項１４】
検知アプリケーションのための集積多層構造を製造するための方法は：
少なくとも１つの任意にプラスチックフィルムであって、前記少なくとも１つのフィルムは、検知領域を含む、フィルムを得ること；
１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の投影型静電容量もしくはインダクタンス検知などの検知およびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のためのリアクタンス検知電子機器を持つ前記少なくとも１つのフィルムを配置することであって、前記検知電子機器は、検知電極または検知コイルなどの少なくとも１つの検知素子および好ましくは検知素子を駆動する関連する制御回路に検知素子を接続するためのガルバーニ接続素子、容量性接続または誘導性接続などの電気接続を含み、制御回路の少なくとも部分を持つ前記少なくとも１つのフィルムを任意にさらに配置すること；および
前記プラスチック層が検知電子機器と検知領域との間に集積、中間層を定義し、および検知領域が検知電子機器の検知素子と重ね合わされ、任意に実質的に軸方向に整列されるように少なくとも１つのプラスチック層、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料を成形または流し込み成形および構成すること；を含み、
検知領域と検知素子との間の電気的距離を局所的に減少して関連する検知感度を改善することは、少なくとも１つの物理的特徴をさらに提供する、方法。
【請求項１５】
請求項１４の方法であって、電子機器の少なくとも部分は、印刷電子機器技術によって印刷される、または射出成形によって、もしくは浸漬成形によって提供される、方法。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５の方法であって、少なくとも１つの物理的特徴は、好ましくは検知素子上に素子を成形することを介して、検知領域と検知素子との間に提供される電気伝導性素子を含む、方法。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれか一項の方法であって、少なくとも１つの物理的特徴の提供は、検知領域および／または検知素子の位置にて前記少なくとも１つのフィルムの３Ｄ成形を含んで、成形の間前記少なくとも１つの成形プラスチック層の材料によって延長する、およびオーバーモールドされた対応する突出形状を定義し、これにより前記少なくとも１つの成形プラスチック層の厚さ並びに検知領域と検知素子との間の物理的距離を局所的に減少する、方法。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のいずれか一項の方法であって、前記少なくとも１つのフィルムの第１のフィルムを提供すること、および検知電子機器とそれを配置すること、前記少なくとも１つのフィルムの第２のフィルムを提供することであって、前記第２のフィルムは、検知領域を定義し、検知領域および検知素子が相互に重ね合わされるように構成された金型に挿入として前記第１および第２のフィルムを提供すること、およびそれらの間に少なくとも１つのプラスチック層を成形することを含み、検知領域に関するプラスチック層の少なくとも１つの対応する部分は、好ましくは弾性である、方法。
【請求項１９】
請求項１４〜１７のいずれか一項の方法であって、その上に定義される検知領域およびその上に配置される検知素子が相互に重ね合わされ、およびその間で少なくとも１つのプラスチック層を成形するように少なくとも１つのフィルムは、曲げられるフィルムを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１４〜１９のいずれか一項の方法であって、少なくとも１つのフィルムおよびその検知領域上に保護、装飾または機能層などのオーバレイ層の提供を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、関連する装置、構造および製造の方法に一般に関する。特に、しかし限定されないが、本発明は、フィルム層および隣接する集積された成形プラスチック層を含み、共になって検知アプリケーションにおいて利用される機能的構造を有する集積多層構造、並びにこのような構造の製造のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器および電子製品と関連する種々の異なる積層部品および構造が存在する。電子機器および関連した製品の集積の背景にある動機は、関連した使用状況と同様に多様であり得る。相対的には、たいてい部品の小型化、軽量化、原価節減または単に効率的な集積は、もたらされる解決法が多層性質を最終的に示す場合に探求される。そして、関連する使用状況は、製品パッケージまたは食品ケーシング、装置筐体のビジュアルデザイン、着用できる電子機器、個人用電子装置、ディスプレイ、検知器またはセンサ、媒体内部、アンテナ、標識、媒体電子機器などに関連し得る。
【０００３】
電子部品、ＩＣ（集積回路）などの電子機器および伝導体は、一般に複数の異なる技術によって基板素子上に提供され得る。たとえば、種々の表面実装型デバイス（ＳＭＤ）などの既製の電子機器は、多層構造の内側または外側インタフェース層を最終的に形成する基板表面上に取り付けられ得る。加えて、用語「印刷された電子機器」に該当する技術は、関連する基板に直接および付加的に電子機器を製造するために実際に適用され得る。用語「印刷された」は、この文脈において実質的に付加的印刷工程を介して、スクリーン印刷、フレキソ印刷およびインクジェット印刷を含むが限定されない印刷物から電子機器／電気素子を製造することができる種々の印刷技術をいう。使用される基板は、曲げやすいものでも、および材料有機物に印刷してもよいが、しかしこれはそうであるとは限らない。
【０００４】
さらにまた、射出成形構造エレクトロニクス（ＩＭＳＥ）の概念は、多層構造の形態で機能的装置およびそのための部分を構築することを実際に含み、これにより可能な限りシームレスに電子機器の機能性が集約する。また、電子機器が標的製品全体、部分または一般にデザインの３次元モデルに従って真の３Ｄ（非平面）形状に一般に製造されることは、ＩＭＳＥに特徴的である。３Ｄ基板上の、および関連する最終製品における電子機器の所望の３Ｄレイアウトを達成するためには、電子機器には電子機器アセンブリの２次元（２Ｄ）の方法を使用して、はじめにフィルムなどの平面基板上にさらに提供され得るし、すでに電子機器を収容している基板は、たとえば電子機器などの下層にある素子をカバーし、および埋め込む適切なプラスチック材料によって所望の３次元、すなわち３Ｄ形状に形成されも、およびオーバーモールドに提供され得るし、このように素子を環境から保護し、および潜在的に隠す。
【０００５】
電子装置においてボタンまたはその他の制御手段を有することは、一般的である。これらは、たとえば機械的力の適用に基づいた押しボタンまたは容量検知に基づくなどのリアクタンス検知装置であってもよい。いくつかの公知の解決策では、相対的に大きな電極が印刷回路基板（ＰＣＢ）上などの装置の表面上に、または表面近くに配置されている。次いで、電極およびＰＣＢをカバーするために配置されるさらなる層が存在し得る。検知装置を操作するためには、電界が電極などの検知素子にて作り出され、およびたとえば装置の操作を制御するために利用される指または物体の存在を検知するために十分に優れた信号対雑音比を得るなどのために制御され得る。
【０００６】
公知の解決策は、大きな電極を持つなどの不都合を有し、隣接するセンサに密接して解決策をデザインすることは困難である。また、これは、その他の電子機器から場所を奪う。検知感度および干渉は、種々の問題を引き起こし得る。公知の解決策は、別々の部品で構築され、したがってコストおよび組み立て時間が増加する。さらに、これらの部品は、これらが射出成形過程に存在する圧力に供されるときに、ゆるくなり得る。生じる構造は、より複雑な影響を及ぼす製造性になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、集積多層構造およびその中に埋め込まれる電子機器と関連する既存の解決策と関連する上記の欠点の１つまたは複数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】
【０００８】
本発明に従った多層構造および関連した製造の方法の種々の態様により、目的が達成される。
【０００９】
本発明の一つの態様に従って、任意に接触、近接、ジェスチャーおよび／または力の検知において検知アプリケーションにおける使用のための集積多層構造は、第１および対向する第２の面を有する、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料の少なくとも１つの、たとえば成形または流し込みプラスチック層を都合よく含む。構造は、前記プラスチック層の第１および第２の面の両方上にフィルム層をさらに含む。さらにまた、前記プラスチック層の第１の面上のフィルム層は、１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の（投影型）静電容量またはインダクタンス検知などのリアクタンスおよびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のための（リアクタンス）検知電子機器を備え、検知電子機器は、任意にフィルム層上に印刷された、検知電極または検知コイルなどの少なくとも１つの検知素子、および好ましくは検知素子を、検知素子を駆動する付随する制御回路に接続するための電気接続、好ましくはガルバーニ接続素子または容量性接続もしくは誘導性接続を含み、前記構造は、任意に制御回路の少なくとも部分のホストとなり、および前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層は、検知電子機器の検知素子と重ね合わされた、任意に実質的に軸方向に整列された検知領域を有する。またさらに、前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層と検知素子との間の電気的距離は、フィルム層の検知領域の位置にて少なくとも１つの物理的特徴によって局所的に減少されて関連する検知感度を改善する。
【００１０】
フィルム層は、成形によって製造された既製の積層体またはフィルム層などのフィルム基板であってもよい。用語「フィルム層」は、本明細書においてフィルム層がｘ−およびｙ−方向などのその他の次元に関してｚ−方向において薄いなど、３つの垂直な方向の１つに関して有意により薄い、またはより短いような次元を有する材料の任意の基板または小片を本質的にいう。したがって、フィルム層は、平面様の素子または基板であってもよい。
【００１１】
フィルム層は、少なくとも２つの層を有するなど、多層構造の１つの層を形成してもよい。その他の層は、たとえばフィルム層上に積層されてもよい。さらに、フィルム層は、多層構造の最も外側の層を定義しない、または表さなくてもよいが、しかし、むしろこれは、たとえばフィルム層の両面上に積層されてもよい。
【００１２】
いくつかの態様において、検知領域に関するプラスチック層の少なくとも対応する部分は、好ましくは弾性である。したがって、弾性部分を有するこのような構造は、検知領域に適用されている力を間接的に測定するために使用され得る。
【００１３】
いくつかの態様において、少なくとも１つの物理的特徴は、前記プラスチック層内に実質的に電気伝導性素子を含み、検知素子に接続する。
【００１４】
いくつかの態様において、伝導性素子は、検知素子上に成形された樹脂を含む。
【００１５】
樹脂は、たとえば電気伝導性ポリエステルに基づいた熱可塑性ポリウレタン化合物であってもよい。樹脂の伝導率は、伝導性カーボンブラック材料を利用することによって達成されても、および／または調整されてもよい。
【００１６】
いくつかの態様において、伝導性素子は、検知素子上に配置された伝導体の小片を含む。
【００１７】
いくつかの態様において、少なくとも１つの物理的特徴は、前記プラスチック層の第１および／または第２の面上のフィルム層によって定義される突出形状を含み、前記プラスチック層の隣接部分における凹部に突出し、これにより、検知領域の位置にて前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層と検知素子との間の物理的距離を局所的に減少する。
【００１８】
いくつかの態様において、凹部形状は、本質的に半球または球状キャップ形状を定義する。
【００１９】
いくつかの態様において、フィルム層によって定義される形状は、フィルムの３Ｄ成形、任意に熱成形から生じる細長いフィルム材料を含む。
【００２０】
いくつかの態様において、基本のパターンまたは固体の基準面は、検知電子機器の検知素子と共に自己容量検知配置を確立するように前記プラスチック層の第１または第２の面上のフィルム層上に提供され、任意に印刷される。
【００２１】
いくつかの態様において、前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層は、検知領域の位置にて電極のホストとなり、検知電子機器の検知素子と共に相互容量性検知のための送受信機電極対を確立するように構成され、検知素子は、検知電極である。
【００２２】
いくつかの態様において、構造は、前記プラスチック層の第１または第２の面上のフィルム層上に保護、装飾または機能層などの少なくとも１つのオーバレイ層を含む。
【００２３】
いくつかの態様において、構造は、前記プラスチック層の両面上にフィルム層を定義する２つの実質的に対向する部分に曲げられたフィルムを含む。
【００２４】
いくつかの態様において、構造は、前記プラスチック層の第１の面上の第１のフィルムおよび前記プラスチック層の第２の面上の第２のフィルムを含む。
【００２５】
いくつかの態様において、検知素子を含む検知電子機器の少なくとも部分は、前記プラスチック層に面するフィルム層の表面上に位置する。
【００２６】
本発明の１つのその他の態様に従って、検知アプリケーションのための集積多層構造を製造するための方法は：
少なくとも１つの、任意にプラスチックフィルムを得ることであって、前記少なくとも１つのフィルムは、検知領域を含む、フィルムを得ること；
１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の投影型静電容量またはインダクタンス検知などの検知およびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のためのリアクタンス検知電子機器と共に前記少なくとも１つのフィルムを配置することであって、前記検知電子機器は、検知電極または検知コイルなどの少なくとも１つの検知素子および好ましくは検知素子を、検知素子を駆動する付随する制御回路に接続するための、ガルバーニ接続素子、容量性接続または誘導性接続などの電気接続を含み、任意にさらに制御回路の少なくとも部分と共に前記少なくとも１つのフィルムを配置すること；および
好ましくは電気的に実質的に絶縁材料の少なくとも１つのプラスチック層を成形すること、または流し込み成形すること、および構成することであって、その結果前記プラスチック層は、検知電子機器と検知領域との間に集積された、中間層を定義し、および検知領域は、検知電子機器の検知素子と重ね合わされ、任意に実質的に軸方向に整列されること、；を含み、
少なくとも１つの物理的特徴をさらに提供して、検知領域と検知素子との間の電気的距離を局所的に減少して関連する検知感度を改善する。
【００２７】
いくつかの態様において、電子機器の少なくとも部分は、印刷電子機器技術によって印刷される、または射出成形によって、もしくは浸漬成形によって提供される。
【００２８】
いくつかの態様において、少なくとも１つの物理的特徴は、好ましくは素子を検知素子上に成形することを介して、検知領域と検知素子との間に提供される電気伝導性素子を含む。
【００２９】
いくつかの態様において、少なくとも１つの物理的特徴の提供は、検知領域および／または検知素子の位置にて前記少なくとも１つのフィルムの３Ｄ成形を含み、成形の間に前記少なくとも１つの成形プラスチック層の材料によって延長する、およびオーバーモールドされる対応する突出形状を定義し、これにより前記少なくとも１つの成形プラスチック層、並びに検知領域と検知素子との間の物理的距離の厚さを局所的に減少する。
【００３０】
いくつかの態様において、方法は、前記少なくとも１つのフィルムの第１のフィルムを提供すること、およびそれを検知電子機器と共に配置すること、前記少なくとも１つのフィルムの第２のフィルムを提供することを含み、前記第２のフィルムは、検知領域を定義し、前記第１および第２のフィルムを、検知領域および検知素子が相互に重ね合わされるように構成された型における挿入として提供し、およびその間に少なくとも１つのプラスチック層を成形する。
【００３１】
いくつかの態様において、少なくとも１つのフィルムは、その上に定義される検知領域およびその上に配置される検知素子が相互に重ね合わされ、およびその間に少なくとも１つのプラスチック層を成形するように曲げられるフィルムを含む。
【００３２】
いくつかの態様において、方法は、少なくとも１つのフィルムおよびその検知領域上に、任意に電気的素子または機能を含む、保護、装飾または機能層などのオーバレイ層の提供を含む。
【００３３】
いくつかの態様において、電子機器の少なくとも部分は、印刷された電子機器であり、および選択された印刷電子機器技術によって確立される、またはたとえば、射出成形によって、もしくは浸漬成形によって提供される。
【００３４】
種々の態様において、少なくとも１つの物理的特徴は、好ましくは素子を電極上に成形することを介して、接触領域と電極との間に提供される電気伝導性素子を含む。
【００３５】
いくつかの態様において、少なくとも１つの物理的特徴の提供は、検知領域および／または電極の位置における前記少なくとも１つのフィルムの３Ｄ成形を含み、成形の間に前記少なくとも１つの成形プラスチック層の材料によって延長する、およびオーバーモールドされる対応する突出形状を定義し、これにより前記少なくとも１つの成形プラスチック層、並びに検知領域と電極との間の物理的距離の厚さを局所的に減少する。
【００３６】
種々の態様において、方法は、前記少なくとも１つのフィルムの第１のフィルムを提供すること、および検知電子機器と共にそれを配置すること、前記少なくとも１つのフィルムの第２のフィルムを提供することを含み、前記第２のフィルムは、検知領域を定義し、前記第１および第２のフィルムを、検知領域し、およびその間に少なくとも１つのプラスチック層を成形する。いくつかの態様において、検知領域に関するプラスチック層の対応する少なくとも一部は、好ましくは弾性である。
【００３７】
ある態様において、少なくとも１つのフィルムは、その上に定義される検知領域およびその上に配置される電極が相互に重ね合わされ、およびその間に少なくとも１つのプラスチック層を成形するように曲げられるフィルムを含む。
【００３８】
種々の態様において、方法は、少なくとも１つのフィルムおよびその検知領域上に、保護、装飾または機能層などのオーバレイ層の提供を含む。
【００３９】
種々のさらなる、または補足の態様において、フィルムは、本質的に平面である、または少なくとも局所的に本質的に３次元形状、任意に湾曲した、曲がった、傾斜した、またはドーム形状を示す。
【００４０】
種々のさらなる、または補足の態様において、フィルム（類）は、たとえば木、革もしくは織物または互いと、またはプラスチックもしくは重合体もしくは金属とこれらの材料のいずれかの組み合わせに関してプラスチック、たとえば熱可塑性高分子および／または有機もしくは生体材料などの材料（類）を含んでいても、またはそれから成ってもよい。基板フィルムは、熱可塑性材料を含んでいても、またはそれから成ってもよい。フィルムは、本質的に柔軟でも、または屈曲可能であってもよい。いくつかの態様において、フィルムは、あるいは、実質的に強固であってもよい。フィルムの厚さは、態様に応じて変化してもよく；それは、たとえば１または数ミリメートルの大きさにおいて、数十もしくは百ミリメートルだけ、またはかなり厚くてもよい。
【００４１】
フィルムは、たとえば重合体、熱可塑性材料、電気的絶縁材料、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共重合体（ＭＳ樹脂）、ガラス、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、炭素繊維、有機材料、生体材料、革、木、布地、織物、金属、有機天然材料、硬材、ベニヤ、合板、樹皮、樹木樹皮、カバノキ樹皮、コルク、天然皮革、天然布地または織物材料、天然に成長した材料、ワタ、ウール、リネン、絹および上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つの材料を含んでいてもよい。
【００４２】
さらなる、補足または代替のいずれかの態様において、含まれるフィルムの１つまたは複数は、たとえば可視スペクトルにおいて予め定義された波長を考慮して、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ってもよい。フィルムは、その上に、またはその中にグラフィックパターンおよび／または色などの視覚的に識別可能な、装飾的／美的および／または情報価値のある特徴を備えてもよかった。特徴は、電子機器と共にフィルムの同じ面上に提供されてもよく、その結果これらは、また、関連するオーバーモールドする手順を介してプラスチック材料（類）によって少なくとも部分的に風着される。したがって、ＩＭＬ（型内標識化）／ＩＭＤ（型内装飾）技術を適用できる。フィルム（類）は、少なくとも部分的に、すなわち少なくとも所々に、その上にある電子機器によって放射される可視光などの放射に対して光学的に実質的に透明であってもよい。透過度は、たとえ、約８０％、８５％、９０％、９５％またはより高くてもよい。
【００４３】
フィルム（類）上に成形されるプラスチック層（類）は、重合体、有機、生体材料、複合物並びにこれらの任意の組み合わせなどの材料を含んでいてもよい。成形材料は、熱可塑性および／または熱硬化性材料（類）を含んでいてもよい。成形された層（類）の厚さは、態様に応じて変化してもよい。これは、たとえば１、数または数十ミリメートルの大きさほどであってもよい。成形材料は、たとえば電気絶縁であってもよい。
【００４４】
より詳細において、少なくとも１つの成形プラスチック層は、弾性樹脂、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加硫物）およびＭＳ樹脂からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含んでいてもよい。
【００４５】
種々のさらなる、または補足の態様において、電気伝導性領域および／または検知素子（類）および／またはコイルもしくは電極は、伝導性インク、伝導性ナノ粒子インク、銅、鋼、鉄、スズ、アルミニウム、銀、金、白金、伝導性接着剤、炭素繊維、合金、銀合金、亜鉛、黄銅、チタン、はんだおよびこれらの任意の成分からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。使用される伝導体は、たとえばそこから反射される、その中に吸収される、または通される可視光などの放射を遮蔽する、または出すように、可視光などの所望の波長にて光学的に不透明、半透明および／または透明でもよい。
【００４６】
パターンまたは色彩などの視覚的特徴は、たとえば成形プラスチックに面している（基板）フィルムの面上に内層を介して提供されてもよく、その結果特徴が環境の脅威に関して少なくともフィルムがどちらの面に提供されたかに応じてフィルムの、および任意に成形された層の厚さによって環境の影響から隔てられ、およびしたがって保護されたままである。したがって、容易に損傷を受け得る種々の衝撃、摩擦、化学物質など、たとえば塗布された、印刷された、または載せられた表面特徴は、特徴に影響を及ぼさない、または到達しない。フィルムは、容易に製造され、または加工され、および任意に成形材料などの下層にある特徴を露出するための穴または切欠きなどの必要な特徴を持つ所望の形状に切断され得る。
【００４７】
本発明の有用性は、態様に応じて複数の問題に起因する。容量性または誘導性接触検知などのリアクタンス検知は、本質的に静電容量における、またはインダクタンスにおけるなどの、リアクタンスにおける変化に基づく。本発明の種々の態様では、たとえば総リアクタンスにおける変化は、物体が検知領域に配置されるときの公知の解におけるよりも非常に高い。検知素子と検知領域との間の電気的距離を少なくとも局所的に減少することにより、関連する検知感度は、改善され、一方で同時に、たとえば検知素子とその制御回路との間の電気的接続の距離は、検知領域から十分に長く保持されて干渉が減少する。
【００４８】
表現「いくつかの」は、本明細書において一つ（１）から開始する任意の正の整数をいい得る。
【００４９】
表現「複数の」は、それぞれ、二つ（２）から開始する任意の正の整数をいい得る。
【００５０】
用語「第１」および「第２」は、本明細書においてその他の要素から１つの要素を区別するために使用され、および別途明確に明示されない場合、特別にこれらを優先させない、または順序付けない。
【００５１】
製造の方法に関連した多層構造の「異なる」または「種々の」態様またはその中に含まれる特徴が本明細書において言及されるとき、態様は、相互に補足的であるとみなされるべきであり、およびしたがって、別途明確に明示されている、または別途関連する解決策が解決策の全く同じ特徴を実行するための相互に明確に排他的な代わりの解決策であることが当業者に明らかでない限り、共通の態様において現実化されてもよい。
【００５２】
本発明の異なる態様は、添付の従属クレームにおいて開示される。
【００５３】
次に、本発明は、添付の図面に関してより詳細に記述されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図１Ｂ】透視図によって、図１Ａの態様を図示する。
【図２Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図２Ｂ】透視図によって、図２Ａの態様を図示する。
【図３Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図３Ｂ】透視図によって、図３Ａの態様を図示する。
【図３Ｃ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図３Ｄ】透視図によって、図３Ｃの態様を図示する。
【図４Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図４Ｂ】透視図によって、図４Ａの態様を図示する。
【図５Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図５Ｂ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図６Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図６Ｂ】上からの図によって、図６Ａの態様を図示する。
【図７】本発明に従った方法の態様の流れ図である。
【図８】本発明の態様に従った方法の間の集積多層構造の異なる段階を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
いくつかの態様の詳細な説明
図１Ａおよび１Ｂは、（横断面の）側面図によって、本発明に従って集積多層構造１００の態様を図示する。
【００５６】
多層構造１００は、最終製品自体、たとえば電子装置を確立しても、またはたとえば、集合された部分もしくはモジュールとしてホスト装置、ホストシステムまたはホスト構造に配置されても、または少なくとも接続されてもよい。構造１００は、明快さの理由のために図において明確に示されない多数のその他の素子または層を含んでいてもよい。
【００５７】
図１Ａ（側面図）および１Ｂ（透視図）において、多層構造は、検知アプリケーションにおける、任意に接触、近接、ジェスチャー、力、圧力、歪み、液体などの物質、表面レベルまたは流れの検知における使用のための集積多層構造１００において少なくとも１つの成形または流し込みプラスチック層５、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料を含み、第１の１および対向する第２の面２を有する。構造は、前記プラスチック層５の第１の１および第２の面２両方の上にフィルム層１０、２０をさらに含んでいてもよい。
【００５８】
前記プラスチック層５の第１の面１上のフィルム層１０は、１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の投影型静電容量またはインダクタンス検知などのリアクタンスまたはリアクティブおよびこれらの代表的な電気的なシグナルへの変換ためのリアクタンス検知電子機器を備えていてもよい。検知電子機器は、任意にフィルム層１０上に印刷された、特に容量性検知のための検知電極などの、少なくとも１つの検知素子３０Ａ、および好ましくは検知素子３０Ａを駆動する（制御する）関連する制御回路８０に検知素子３０Ａを接続するための、電気接続５０、好ましくはガルバーニ接続素子または容量性接続もしくは誘導性接続を含んでいてもよい。前記構造１００は、任意に制御回路８０の少なくとも部分のホストとなり得る。
【００５９】
フィルム層１０は、少なくとも２つの層を有するなど、たとえば多層構造の１つの層を形成してもよい。その他の層は、たとえばフィルム層１０上に積層されてもよい。これは、さらにフィルム層１０が多層構造の最も最外側層を定義しない、または表さないようにされ得るが、しかしむしろ、これは、たとえばフィルム層１０の両面上に積層されてもよい。
【００６０】
前記プラスチック層５の第２の面２上のフィルム層２０は、検知電子機器の検知素子３０Ａと重ね合わされ、任意に実質的に軸方向に整列された検知領域４０を有するか、またはその少なくとも部分を定義する。さらにまた、前記プラスチック層５の第２の面２上のフィルム層２０と検知素子３０Ａとの間の電気的距離は、フィルム層１０の検知領域４０の位置にて少なくとも１つの物理的特徴によって局所的に減少して関連する検知感度を改善し得る。リアクタンス検知電子機器は、検知領域４０の近くで、またはそれと接触して指９９の存在を測定するように配置され得る。
【００６１】
いくつかの態様において、検知領域４０に関するプラスチック層５の少なくとも（対応する）一部は、好ましくは弾性である。したがって、弾性部分を有するこのような構造１００は、検知領域４０に適用されている力を間接的に測定するために使用され得る。
【００６２】
図１Ａおよび１Ｂにおいて、少なくとも１つの物理的特徴は、深さ６５を有する成形または流し込みプラスチック層５内の凹部６０Ａである。深さ６５は、たとえばプラスチック層５の全厚さの２５〜９５％であってもよい。深さ６５は、好ましくは検知素子３０Ａが第２の面２上のフィルム層２０と凹部６０Ａの底面との間に適合するようであってもよい。
【００６３】
もう一つの態様に従って、検知領域４０の位置にてプラスチック層５に凹部があってもよい。ある態様に従って、両方のフィルム層１０、２０における検知領域４０の位置にて凹部があってもよい。
【００６４】
いくつかの態様において、基本パターン９０または固体基準面９０は、検知電子機器の検知素子と共に自己容量検知配置を確立するように前記プラスチック層の第１または第２の面上のフィルム層上に提供され、任意に印刷されてもよい。
【００６５】
いくつかの態様において、少なくとも１つの物理的特徴は、前記プラスチック層の第１および／または第２の面上のフィルム層によって定義される突出形状を含み、前記プラスチック層の隣接部分における凹部に突出して、これにより、検知領域の位置における前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層と検知素子との間の物理的距離を局所的に減少する。いくつかの態様において、凹部形状は、本質的に半球または球状キャップ形状を定義する。いくつかのその他の態様において、フィルム層によって定義される形状は、フィルムの３Ｄ成形、任意に熱成形により生じる細長いフィルム材料を含む。
【００６６】
ある態様において、前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層は、検知領域の位置にて電極のホストとなり、検知電子機器の検知素子と相互容量性検知のための送受信機電極対を確立するように構成され、検知素子は、検知電極である。
【００６７】
種々の態様において、構造１００は、前記プラスチック層の第１または第２の面上のフィルム層上に保護、装飾または機能層などの少なくとも１つのオーバレイ層を含む。
【００６８】
種々の態様に従って、構造１００は、前記プラスチック層５の第１の面１上の第１のフィルム１０および前記プラスチック層５の第２の面２上の第２のフィルム２０を含んでいてもよい。好ましくは、第１の１０および第２の２０フィルムは、異なり、フィルムを分離する。
【００６９】
種々の態様において、検知素子３０Ａを含む検知電子機器の少なくとも部分は、前記プラスチック層が面するフィルム層の表面上に位置する。
【００７０】
一般に、多層１００構造は、また、たとえば少なくとも１つの電子部品、その他の機能的素子または電子部品、電気機械部品、電気光学部品、放射線放出部品、発光部品、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＯＬＥＤ（有機ＬＥＤ）、サイドシューティングＬＥＤまたはその他の光源、トップシューティングＬＥＤまたはその他の光源、ボトムシューティングＬＥＤまたはその他の光源、放射線検知部品、光検知または感光部品、フォトダイオード、フォトトランジスター、光起電性装置、センサ、微小機械部品、スイッチ、タッチスイッチ、タッチパネル、近接スイッチ、タッチセンサ、大気センサ、温度センサ、圧力センサ、水分センサ、ガスセンサ、近接センサ、容量性スイッチ、容量センサ、投影型容量センサまたはスイッチ、単一電極容量性スイッチまたはセンサ、容量性ボタン、複数電極容量性スイッチまたはセンサ、自己容量センサ、相互容量センサ、誘導センサ、センサ電極、微小機械部品、ＵＩ素子、ユーザー入力素子、振動素子、音を生成する素子、通信素子、送信機、受信機、トランシーバ、アンテナ、赤外線の（ＩＲ）受信機または送信機、無線通信素子、無線タグ、ラジオタグ、タグ読み取り装置、データ処理素子、データ記憶素子、電子小組立部品、光方向づけ素子、ライトガイド、レンズおよびリフレクターからなる群から選択されるその他の特徴を含んでいても、または実行してもよい。
【００７１】
図２Ａおよび２Ｂは、（断面）側面図および透視図によって、本発明に従った集積多層構造１００の態様を図示する。
【００７２】
図２Ａおよび２Ｂは、それぞれ図１Ａおよび１Ｂに類似する。しかし、図２Ａおよび２Ｂにおいて、少なくとも１つの物理的特徴は、プラスチック層５に射出成形され、または流し込まれたなどの成形された電気伝導性素子６０Ｂである。好ましくは、少なくとも１つの物理的特徴は、前記プラスチック層５内に実質的に電気伝導性素子６０Ｂを含み、検知素子３０Ａに接続する。いくつかの態様において、伝導性素子６０Ｂは、検知素子上に成形された樹脂を含む。伝導性素子６０Ｂは、検知素子３０Ａ上に配置された伝導体の小片を含んでいてもよい。電気伝導性素子６０Ｂは、リアクタンス検知電子機器の検知素子３０Ａの部分を定義してもよい。前記電気伝導性素子６０Ｂは、プラスチック層５によって定義される凹部に成形されてもよい。
【００７３】
図３Ａおよび３Ｂは、（断面）側面図および透視図によって、本発明に従って集積多層構造１００の態様を図示する。
【００７４】
図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ図１Ａおよび１Ｂに類似する。しかし、図３Ａおよび３Ｂにおいて、少なくとも１つの物理的特徴は、検知素子３０Ａ上に配置された伝導体６０Ｃの小片の電気伝導性素子である。
【００７５】
図３Ｃおよび３Ｄは、（断面）側面図および透視図によって、本発明に従った集積多層構造１００の態様を図示する。
【００７６】
図３Ｃおよび３Ｄは、それぞれ図３Ａおよび３Ｂに他の点で類似する。しかし、図３Ｃおよび３Ｄにおいて、少なくとも１つの物理的特徴は、伝導体６０Ｃの小片の電気伝導性素子でもよく、またはこれは、関連する検知感度検知素子３０Ａを改善するためにフィルム層の検知領域の位置にて前記プラスチック層の第２の面上に、成形された、または流し込まれたプラスチック層内にある、フィルム層の内部表面上に配置された電気伝導性素子６０Ｂであってもよい。
【００７７】
図４Ａおよび４Ｂは、それぞれ、（断面）側面図および透視図によって、本発明に従った集積多層構造１００の態様を図示する。
【００７８】
図４Ａおよび４Ｂにおいて、少なくとも１つの物理的特徴は、伝導体６０Ｃの小片の電気伝導性素子でもよく、またはこれは、関連する検知感度検知素子３０Ａを改善するためにフィルム層の検知領域の位置にて前記プラスチック層の第１の面上に、成形されたまたは流し込まれたプラスチック層内にある、フィルム層の内部表面の上に配置される電気伝導性素子６０Ｂであってもよい。あるいは、または加えて、少なくとも１つの物理的特徴は、図１Ａおよび１Ｂにおいてなどの、検知領域４０の位置にて配置された凹部であってもよい。
【００７９】
さらにまた、図４Ａおよび４Ｂにおける構造１００は、容量性検知素子または特にこれらの素子間の相互静電容量に基づいた容量センサの受信電極などの第２の検知素子４５を含み、好ましくは検知領域４０の位置にて、第２のフィルム２０の内側または外側表面になどの、表面に配置される。
【００８０】
伝導体６０Ｃの小片の電気伝導性素子などの少なくとも１つの物理的特徴は、またはこれは、電気伝導性素子６０Ｂでもよく、図１Ａおよび１Ｂまたは５Ａおよび５Ｂに関連した１つにおいてなど、種々の態様におけるフィルム層の検知領域の位置にてフィルム層の内側表面上に配置されてもよい。
【００８１】
図５Ａおよび５Ｂは、（断面）側面図によって、本発明に従った集積多層構造１００の２つの態様を図示する。
【００８２】
図５Ａおよび５Ｂは、それぞれ図１Ａおよび３Ａに類似する。しかし、図５Ａおよび５Ｂの態様において、構造１００は、前記プラスチック層５の両面上にフィルム層１０、２０またはフィルム切片を定義する２つの実質的に対向する部分に曲げられたただ１つのフィルムまたはフィルム層を含む。
【００８３】
図６Ａおよび６Ｂは、（断面）側面図および上からの図によって、本発明に従った集積多層構造１００の態様を図示する。
【００８４】
前記プラスチック層５の第１の面１上のフィルム層１０は、１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の（リアクタンス）検知およびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のためのリアクタンス検知電子機器を備えてもよい。検知電子機器は、この特定の場合において、任意にフィルム層１０上に印刷された、検知コイル３０Ｂである少なくとも１つの検知素子３０Ａ、および好ましくはコイル３０Ｂを駆動するコイル３０Ｂを関連する制御回路８０に接続するための電気接続５０、好ましくはガルバーニ接続素子または容量性接続もしくは誘導性接続を含んでいてもよい。前記構造１００は、任意に制御回路８０の少なくとも部分のホストとなってもよい。さらにまた、固体金属などの標的素子７０があってもよい。誘導性接触検知は、標的７０と前記コイル３０Ｂとの間に電磁結合の特徴における変化を検知することによって作動する。図６Ｂに示したように、少なくとも１つの物理的素子６０Ａは、たとえば図１Ａおよび１Ｂにおいてなど、検知領域４０の位置にて配置された凹部であってもよい。
【００８５】
図７は、本発明に従った方法の態様の流れ図を図示する。
【００８６】
多層構造を製造するための方法の始めに、開始段階７００が実行され得る。開始の間、材料、部品およびツール選択、獲得、較正およびその他の設定課題などの必要な課題が起こり得る。個々の素子および材料選択が共に働き、および選択された製造および導入工程を切り抜け、これは当然好ましくは製造工程詳細および部品データ用紙に基づいて点検され、またはたとえばプロトタイプを調査すること、および試験することによって、特定のケアがなされなければならない。したがって、成形／ＩＭＤ（型内装飾）、ラミネーション、結合、（熱）成形、電子機器アセンブリ、切断、穿孔および／または印刷設備などの使用される設備は、とりわけこの段階にて操作状態まで増設され得る。
【００８７】
７１０にて、少なくとも１つの、任意にプラスチックフィルム１０が得られる。前記少なくとも１つのフィルム１０は、検知領域４０、好ましくは特に、フィルム１０上の接触検知領域４０を有し、またはフィルム１０の少なくとも一部は、それを定義する。フィルム１０は、最初に実質的に平面でも、またはたとえば湾曲していてもよい。既製の素子、たとえばプラスチックフィルムのロールまたはシートは、材料としての使用のために取得してもよい。いくつかの態様において、フィルムそれ自体は、選択された出発材料（類）から成形すること、またはその他の方法によって最初に組織内で作り出されてもよい。任意に、フィルム１０は、この段階にてさらに加工されてもよい。これは、たとえば穴、切欠き、凹部、切断などを備えてもよい。
【００８８】
７２０にて、前記少なくとも１つのフィルム１０は、１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の投影型静電容量またはインダクタンス検知などの、リアクタンスおよびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のためのリアクタンス検知電子機器と共に配置される。前記検知電子機器は、検知電極３０Ａまたは検知コイル３０Ｂなどの、少なくとも１つの検知素子３０Ａおよび好ましくは検知素子３０Ａを駆動する関連する制御回路８０に検知素子３０Ａを接続するためのガルバーニ接続素子、容量性接続または誘導性接続などの電気接続５０を含んでいてもよく、任意に少なくとも１つのフィルム１０を制御回路８０の少なくとも部分と共にさらに配置する。
【００８９】
種々の態様において、回路設計を構築するための、たとえば導体線（配線）および／または接触パッドおよび／または電極を定義する多数の伝導性領域は、好ましくは印刷電子機器技術の１つまたは複数の付加技術によってフィルム（類）上に、その一方または両方の面に提供される。たとえば、スクリーン、インクジェット、フレキソ印刷、グラビアまたはオフセットリソグラフ印刷を利用してもよい。またさらに、たとえば印刷または一般にグラフィックス、視覚的指標、光学的素子などの提供を含むフィルム（類）を育成するまたさらなる作用がここで生じてもよい。
【００９０】
７３０にて、少なくとも１つの物理的特徴６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、検知領域４０と検知素子３０Ａとの間の電気的距離を局所的に減少して関連する検知感度を改善するように提供され得る。少なくとも１つの物理的特徴が凹部である態様において、たとえば凹部は、熱成形、冷間成形および真空成形などの成形によって成形しても、フィルム１０内の凹部でもよい。成形は、好ましくはフィルム上の検知素子３０Ａを提供する後に生じてもよいが、しかし、あるいは、それは、前記素子３０Ａの提供前に生じてもよい。
【００９１】
７４０にて、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料の、少なくとも１つのプラスチック層５を、前記プラスチック層５が検知電子機器と検知領域４０との間に集積、中間層を定義する、および検知領域４０が検知電子機器の検知電極またはコイルなどの検知素子３０Ａと重ね合わされ、任意に実質的に軸方向に整列されるように、成形する、または流し込み成形する、および構成する。実際には、基板フィルムは、射出成形過程において挿入物として使用されてもよい。基板フィルムの一方の面は、いくつかの態様において、成形プラスチックを含まないままでもよい。場合により、２つのフィルムが使用され、それらの両方をプラスチック層がこれらの間に射出されるようにそれ自体の成形の半分に挿入されてもよい。あるいは、第２のフィルムは、適切なラミネーション技術によってその後に第１のフィルムおよびプラスチック層の集合体に付着することもでき得る。
【００９２】
ある態様に従って、図５Ａおよび５Ｂに示したなど、１つのフィルムのみが、フィルム層１０、２０を提供するために使用される。種々の態様において、２つの別々フィルム１０、２０が使用されてもよい。
【００９３】
工程７３０および７４０は、任意の順序において行われてもよい。たとえば、凹部である少なくとも物理的特徴６０Ａの場合には、これは、成形すること、または流し込み成形することの前に層に提供されてもよい。また、伝導体の小片である少なくとも物理的特徴６０Ｃの場合には、これは、成形すること、または流し込み成形することの前に層に提供されてもよい。一方、電気伝導性素子６０Ｂの場合には、前記素子６０Ｂは、上に述べたように、プラスチック層５の前に、またはこれと実質的に同時に成形してもよい。
【００９４】
７９９にて、方法遂行が、終わる。
【００９５】
図８は、本発明の態様に従った方法の間の集積多層構造の異なる段階を図示する。
【００９６】
分かり得るように、図８において、少なくとも１つの物理的特徴６０Ａは、プラスチック層５に伸張する凹部である。７１０にて、少なくとも１つの、任意にプラスチックフィルム１０が得られる。前記少なくとも１つのフィルム１０は、検知領域４０、好ましくは特に、フィルム１０上の接触検知領域４０を有する、またはフィルム１０の少なくとも一部が定義する。７２０にて、前記少なくとも１つのフィルム１０は、リアクタンス検知のためのリアクタンス検知電子機器と共に配置される。前記検知電子機器は、少なくとも１つの検知素子３０Ａおよび好ましくは検知素子３０Ａを駆動する関連する制御回路８０に検知素子３０Ａを接続するために、ガルバーニ接続素子などの電気接続５０を含んでいてもよく、任意に前記少なくとも１つのフィルム１０を制御回路８０の少なくとも部分と共にさらに配置する。
【００９７】
７３０にて、少なくとも１つの物理的特徴６０Ａは、検知領域４０と検知素子３０Ａとの間の電気的距離を局所的に減少して関連する検知感度を改善するように提供してもよい。凹部は、熱成形、冷間成形および真空成形などの成形によって成形しても、フィルム１０内の凹部であってもよい。成形は、好ましくは、フィルム上の検知素子３０Ａを提供する前に生じてもよく、しかし、あるいは、これは、前記素子３０Ａの提供の後に生じてもよい。７４０にて、少なくとも１つのプラスチック層５、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料の少なくとも部分を成形すること、または流し込み成形すること、および構成することが起こり、その結果前記プラスチック層５が検知電子機器と検知領域４０との間に集積、中間層を定義する、および検知領域４０が検知電子機器の検知電極またはコイルなどの検知素子３０Ａと実質的に重ね合わされ、任意に実質的に軸方向に整列される。
【００９８】
いくつかの態様において、１つまたは複数の、典型的には種々のＳＭＤなどの電子部品を含む既製の部品は、たとえばはんだおよび／または接着剤によってフィルム（類）上の接触領域に付着されてもよい。あるいは、またはさらに、印刷電子機器技術を適用して、フィルム（類）上へ直接ＯＬＥＤなどの部品の少なくとも部分を実際に製造してもよい。
【００９９】
ガルバーニ接続素子などの電気的接続５０は、標準的なピックアンドプレース方式／設備（適用できる場合）などの任意の可能な位置決めまたは取付け技術を利用してフィルム上に提供されてもよい。加えて、適用できる結合（たとえば、接着剤またはその他の結合物質を使用する）、接着および／またはさらなる固定技術を利用してもよい。さらにまた、接続５０は、印刷され、射出成形され、または浸漬成形されてもよい。
【０１００】
また、構造１００は、ＩＣ（類）および／または種々の部品などのその他の電子機器を組み込んでいてもよい。多層構造１００の電子機器の少なくとも部分は、小組立部品を介してフィルム（類）１０、２０に提供されてもよい。任意に、小組立部品は、フィルム１０、２０に対する付着の前に保護プラスチック層によって少なくとも部分的にオーバーモールドされてもよい。たとえば、接着剤、圧力および／または熱をフィルム１０、２０と小組立部品の機械的接着のために使用してもよい。はんだ、配線および伝導性インクは、小組立部品の素子とフィルム（類）上の残りの電気的素子との間に電気的接続を提供するための適用できる選択肢の例である。
【０１０１】
得られた積み重ねられた多層構造の生じる全厚さに関して、これは、たとえば製造およびその後の使用を考慮して必要な強度を提供する使用される材料および関連した最小の材料の厚さに依存する。これらの側面は、個々の場合に応じて考慮されなければならない。たとえば、構造の全厚さは、約１ｍｍまたは数ミリメートルであることができ得るが、しかし、かなりより厚い、またはより細い態様も可能である。
【０１０２】
さらなる層をラミネーションまたは適切なコーティング（たとえば沈着）手順によって多層構造に付加してもよい。層は、保護、標示および／または美的価値（グラフィックス、色、図、テキスト、数値データなど）であってもよく、およびさらなるプラスチックの代わりに、またはそれに加えて、たとえば布地、革またはゴム材料を含んでいてもよい。電子機器などのさらなる素子が基板の外部表面などの構造の外側表面（類）にて取り付けられてもよい。コネクタ素子は、外部装置、システムまたは構造の外部コネクタなどの所望の外部接続素子を提供しても、およびこれに接続していてもよい。たとえば、これらの２つのコネクタは、プラグソケットタイプ接続を共に形成してもよい。
【０１０３】
種々のさらなる、または補足の態様において、フィルム（類）は、たとえば木、革もしくは織物または互いと、またはプラスチックもしくは重合体もしくは金属とこれらの材料のいずれかの組み合わせに関してプラスチック、たとえば熱可塑性高分子および／または有機もしくは生体材料などの材料（類）を含んでいても、またはそれから成ってもよい。基板フィルムは、熱可塑性材料を含んでいても、またはそれから成ってもよい。フィルムは、本質的に柔軟でも、または屈曲可能であってもよい。いくつかの態様において、あるいは、フィルムは、実質的に強固であってもよい。フィルムの厚さは、態様に応じて変化してもよい；それは、わずか数十または百ミリメートル、またはたとえば、１または数ミリメートルの大きさにおいて、かなり厚くてもよい。
【０１０４】
フィルムは、たとえば重合体、熱可塑性材料、電気的絶縁材料、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の共重合体およびスチレン（ＭＳ樹脂）、ガラス、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、炭素繊維、有機材料、生体材料、革、木、布地、織物、金属、有機天然材料、硬材、ベニヤ、合板、樹皮、樹木樹皮、カバノキ樹皮、コルク、天然皮革、天然布地または織物材料、天然に成長した材料、ワタ、ウール、リネン、絹および上のもの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つの材料を含んでもよい。
【０１０５】
さらなる、補足の、または代わりのいずれかの態様において、含まれるフィルムの１つまたは複数は、少なくとも部分的に光学的に実質的に不透明であっても、またはたとえば、可視スペクトルにおける予め定義された波長に関して少なくとも半透明であってもよい。フィルムは、その上に、またはその中に、グラフィックパターンおよび／または色などの視覚的に識別可能な、装飾的／美的および／または情報価値のある特徴を備えていてもよい。特徴は、また、これらが関連するオーバーモールド手順を介してプラスチック材料（類）によって少なくとも部分的に封をされているように、電子機器と共にフィルムの同じ面上に提供されていてもよい。したがって、ＩＭＬ（金型内の標識化）／ＩＭＤ（金型内の装飾）技術は、適用できる。フィルム（類）は、少なくとも部分的に、すなわち少なくとも所々に、その上にある電子機器によって放射される可視光などの放射に対して光学的に実質的に透明であってもよい。透過度は、たとえば約８０％、８５％、９０％、９５％またはより高くてもよい。
【０１０６】
フィルム上に成形されるプラスチック層（類）は、重合体、有機、生体材料、複合物並びにこれらの任意の組み合わせなどの材料を含んでいてもよい。成形材料は、熱可塑性および／または熱硬化性材料（類）を含んでいてもよい。成形層（類）の厚さは、態様に応じて変化してもよい。これは、たとえば１、数または数十ミリメートルの大きさほどであってもよい。成形材料は、たとえば電気絶縁でもよい。
【０１０７】
より詳細において、少なくとも１つの成形プラスチック層は、弾性樹脂、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加硫物）およびＭＳ樹脂からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含んでいてもよい。
【０１０８】
種々のさらなる、または補足の態様において、電気伝導性領域および／または検知素子（類）および／またはコイルまたは電極は、伝導性インク、伝導性ナノ粒子インク、銅、鋼、鉄、スズ、アルミニウム、銀、金、白金、伝導性接着剤、炭素繊維、合金、銀合金、亜鉛、黄銅、チタン、はんだおよびこれらの任意の成分からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。使用される伝導体は、たとえばそこから反射される、その中に吸収される、または通される可視光などの放射を遮蔽する、または出すように、可視光などの所望の波長にて光学的に不透明、半透明および／または透明であってもよい。
【０１０９】
パターンまたは色彩などの視覚的特徴は、特徴が環境の脅威に対してフィルムがどちらの面に提供されたかに応じてフィルムの、および任意に成形層の少なくとも厚さによって環境の影響から隔てられ、およびしたがって、保護されたままであるように、たとえば成形プラスチックに面している（基板）フィルムの面上に、内層を介して提供されてもよい。したがって、容易に損傷を受け得る種々の衝撃、摩擦、化学物質など、たとえば塗布された、印刷された、または載せられた表面特徴は、特徴に影響を及ぼさない、または到達しない。フィルムは、容易に製造され、または加工され、および任意に成形材料などの下層にある特徴を露出するための穴または切欠きなどの必要な特徴を持つ所望の形状に切断され得る。
【０１１０】
本発明の範囲は、その均等物と共に、添付の特許請求の範囲によって決定される。当業者は、開示された態様が例証目的のためにのみ構成され、および上の原則の多くを適用するその他の配置が最善の適応するそれぞれの可能な使用シナリオに容易に準備することができ得るという事実を認識するだろう。たとえば、基板上へ直接プラスチックを成形することの代わりに、またはそれに加えて、プラスチック層をあらかじめ準備することができ、および次いで、たとえば接着剤、機械的付着手段（ネジ、ボルト、釘など）、圧力および／または熱を適用する適切なラミネーション技術によって基板に付着することができ得る。最後に、いくつかのシナリオにおいて、成形すること、または流し込み成形することの代わりに、類似の機能のプラスチックまたはその他の層を、適切な沈着またはさらなる代わりの方法を使用して基板上に作製することができ得る。さらに、印刷された配線の代わりに、配線を別途作製する／提供することができ得る。たとえば、その他の選択肢の中で、エッチングを利用して製造された導体フィルムを適用することができ得る。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月30日(2020.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、関連する装置、構造および製造の方法に一般に関する。特に、しかし限定されないが、本発明は、フィルム層および隣接する集積された成形プラスチック層を含み、共になって検知アプリケーションにおいて利用される機能的構造を有する集積多層構造、並びにこのような構造の製造のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器および電子製品と関連する種々の異なる積層部品および構造が存在する。電子機器および関連した製品の集積の背景にある動機は、関連した使用状況と同様に多様であり得る。相対的には、たいてい部品の小型化、軽量化、原価節減または単に効率的な集積は、もたらされる解決法が多層性質を最終的に示す場合に探求される。そして、関連する使用状況は、製品パッケージまたは食品ケーシング、装置筐体のビジュアルデザイン、着用できる電子機器、個人用電子装置、ディスプレイ、検知器またはセンサ、媒体内部、アンテナ、標識、媒体電子機器などに関連し得る。
【０００３】
電子部品、ＩＣ（集積回路）などの電子機器および伝導体は、一般に複数の異なる技術によって基板素子上に提供され得る。たとえば、種々の表面実装型デバイス（ＳＭＤ）などの既製の電子機器は、多層構造の内側または外側インタフェース層を最終的に形成する基板表面上に取り付けられ得る。加えて、用語「印刷された電子機器」に該当する技術は、関連する基板に直接および付加的に電子機器を製造するために実際に適用され得る。用語「印刷された」は、この文脈において実質的に付加的印刷工程を介して、スクリーン印刷、フレキソ印刷およびインクジェット印刷を含むが限定されない印刷物から電子機器／電気素子を製造することができる種々の印刷技術をいう。使用される基板は、曲げやすいものでも、および材料有機物に印刷してもよいが、しかしこれはそうであるとは限らない。
【０００４】
さらにまた、射出成形構造エレクトロニクス（ＩＭＳＥ）の概念は、多層構造の形態で機能的装置およびそのための部分を構築することを実際に含み、これにより可能な限りシームレスに電子機器の機能性が集約する。また、電子機器が標的製品全体、部分または一般にデザインの３次元モデルに従って真の３Ｄ（非平面）形状に一般に製造されることは、ＩＭＳＥに特徴的である。３Ｄ基板上の、および関連する最終製品における電子機器の所望の３Ｄレイアウトを達成するためには、電子機器には電子機器アセンブリの２次元（２Ｄ）の方法を使用して、はじめにフィルムなどの平面基板上にさらに提供され得るし、すでに電子機器を収容している基板は、たとえば電子機器などの下層にある素子をカバーし、および埋め込む適切なプラスチック材料によって所望の３次元、すなわち３Ｄ形状に形成されも、およびオーバーモールドに提供され得るし、このように素子を環境から保護し、および潜在的に隠す。
【０００５】
電子装置においてボタンまたはその他の制御手段を有することは、一般的である。これらは、たとえば機械的力の適用に基づいた押しボタンまたは容量検知に基づくなどのリアクタンス検知装置であってもよい。いくつかの公知の解決策では、相対的に大きな電極が印刷回路基板（ＰＣＢ）上などの装置の表面上に、または表面近くに配置されている。次いで、電極およびＰＣＢをカバーするために配置されるさらなる層が存在し得る。検知装置を操作するためには、電界が電極などの検知素子にて作り出され、およびたとえば装置の操作を制御するために利用される指または物体の存在を検知するために十分に優れた信号対雑音比を得るなどのために制御され得る。
【０００６】
公知の解決策は、大きな電極を持つなどの不都合を有し、隣接するセンサに密接して解決策をデザインすることは困難である。また、これは、その他の電子機器から場所を奪う。検知感度および干渉は、種々の問題を引き起こし得る。公知の解決策は、別々の部品で構築され、したがってコストおよび組み立て時間が増加する。さらに、これらの部品は、これらが射出成形過程に存在する圧力に供されるときに、ゆるくなり得る。生じる構造は、より複雑な影響を及ぼす製造性になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、集積多層構造およびその中に埋め込まれる電子機器と関連する既存の解決策と関連する上記の欠点の１つまたは複数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】
【０００８】
本発明に従った多層構造および関連した製造の方法の種々の態様により、目的が達成される。
【０００９】
本発明の一つの態様に従って、任意に接触、近接、ジェスチャーおよび／または力の検知において検知アプリケーションにおける使用のための集積多層構造は、第１および対向する第２の面を有する、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料の少なくとも１つの、たとえば成形または流し込みプラスチック層を都合よく含む。構造は、前記プラスチック層の第１および第２の面の両方上にフィルム層をさらに含む。さらにまた、前記プラスチック層の第１の面上のフィルム層は、１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の（投影型）静電容量またはインダクタンス検知などのリアクタンスおよびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のための（リアクタンス）検知電子機器を備え、検知電子機器は、任意にフィルム層上に印刷された、検知電極または検知コイルなどの少なくとも１つの検知素子、および好ましくは検知素子を、検知素子を駆動する付随する制御回路に接続するための電気接続、好ましくはガルバーニ接続素子または容量性接続もしくは誘導性接続を含み、前記構造は、任意に制御回路の少なくとも部分のホストとなり、および前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層は、検知電子機器の検知素子と重ね合わされた、任意に実質的に軸方向に整列された検知領域を有する。またさらに、前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層と検知素子との間の電気的距離は、フィルム層の検知領域の位置にて少なくとも１つの物理的特徴によって局所的に減少されて関連する検知感度を改善する。前記少なくとも１つの物理的特徴は、前記プラスチック層内に成形または流し込みされ、前記検知素子に接続された電気伝導性素子であるか、又は成形または流し込みプラスチック層の凹部である。さらに、前記少なくとも１つの物理的特徴は、前記成形または流し込みプラスチック層の第１の面上に前記検知素子に隣接して配置されている。
【００１０】
フィルム層は、成形によって製造された既製の積層体またはフィルム層などのフィルム基板であってもよい。用語「フィルム層」は、本明細書においてフィルム層がｘ−およびｙ−方向などのその他の次元に関してｚ−方向において薄いなど、３つの垂直な方向の１つに関して有意により薄い、またはより短いような次元を有する材料の任意の基板または小片を本質的にいう。したがって、フィルム層は、平面様の素子または基板であってもよい。
【００１１】
フィルム層は、少なくとも２つの層を有するなど、多層構造の１つの層を形成してもよい。その他の層は、たとえばフィルム層上に積層されてもよい。さらに、フィルム層は、多層構造の最も外側の層を定義しない、または表さなくてもよいが、しかし、むしろこれは、たとえばフィルム層の両面上に積層されてもよい。
【００１２】
いくつかの態様において、検知領域に関するプラスチック層の少なくとも対応する部分は、好ましくは弾性である。したがって、弾性部分を有するこのような構造は、検知領域に適用されている力を間接的に測定するために使用され得る。
【００１３】
（削除）
【００１４】
いくつかの態様において、伝導性素子は、検知素子上に成形された樹脂を含む。
【００１５】
樹脂は、たとえば電気伝導性ポリエステルに基づいた熱可塑性ポリウレタン化合物であってもよい。樹脂の伝導率は、伝導性カーボンブラック材料を利用することによって達成されても、および／または調整されてもよい。
【００１６】
いくつかの態様において、伝導性素子は、検知素子上に配置された伝導体の小片を含む。
【００１７】
いくつかの態様において、少なくとも１つの物理的特徴は、前記凹部であって、前記プラスチック層の第１の面上のフィルム層によって定義される突出形状を含み、前記プラスチック層の隣接部分に突出し、これにより検知領域の位置にて前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層と検知素子との間の物理的距離を局所的に減少する。
【００１８】
いくつかの態様において、凹部形状は、本質的に半球または球状キャップ形状を定義する。
【００１９】
いくつかの態様において、フィルム層によって定義される形状は、フィルムの３Ｄ成形、任意に熱成形から生じる細長いフィルム材料を含む。
【００２０】
いくつかの態様において、基本のパターンまたは固体の基準面は、検知電子機器の検知素子と共に自己容量検知配置を確立するように前記プラスチック層の第１または第２の面上のフィルム層上に提供され、任意に印刷される。
【００２１】
いくつかの態様において、前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層は、検知領域の位置にて電極のホストとなり、検知電子機器の検知素子と共に相互容量性検知のための送受信機電極対を確立するように構成され、検知素子は、検知電極である。
【００２２】
いくつかの態様において、構造は、前記プラスチック層の第１または第２の面上のフィルム層上に保護、装飾または機能層などの少なくとも１つのオーバレイ層を含む。
【００２３】
いくつかの態様において、構造は、前記プラスチック層の両面上にフィルム層を定義する２つの実質的に対向する部分に曲げられたフィルムを含む。
【００２４】
いくつかの態様において、構造は、前記プラスチック層の第１の面上の第１のフィルムおよび前記プラスチック層の第２の面上の第２のフィルムを含む。
【００２５】
いくつかの態様において、検知素子を含む検知電子機器の少なくとも部分は、前記プラスチック層に面するフィルム層の表面上に位置する。
【００２６】
本発明の１つのその他の態様に従って、検知アプリケーションのための集積多層構造を製造するための方法は：
少なくとも１つの、任意にプラスチックフィルムを得ることであって、前記少なくとも１つのフィルムは、検知領域を含む、フィルムを得ること；
１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の投影型静電容量またはインダクタンス検知などの検知およびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のためのリアクタンス検知電子機器と共に前記少なくとも１つのフィルムを配置することであって、前記検知電子機器は、検知電極または検知コイルなどの少なくとも１つの検知素子および好ましくは検知素子を、検知素子を駆動する付随する制御回路に接続するための、ガルバーニ接続素子、容量性接続または誘導性接続などの電気接続を含み、任意にさらに制御回路の少なくとも部分と共に前記少なくとも１つのフィルムを配置すること；および
好ましくは電気的に実質的に絶縁材料の少なくとも１つのプラスチック層を成形すること、または流し込み成形すること、および構成することであって、その結果前記プラスチック層は、検知電子機器と検知領域との間に集積された、中間層を定義し、および検知領域は、検知電子機器の検知素子と重ね合わされ、任意に実質的に軸方向に整列されること、；を含み、
少なくとも１つの物理的特徴をさらに提供して、検知領域と検知素子との間の電気的距離を局所的に減少して関連する検知感度を改善する。前記少なくとも１つの物理的特徴は、前記プラスチック層内に成形または流し込みされ、前記検知素子に接続された電気伝導性素子と、前記成形または流し込みプラスチック層の凹部を含む。前記少なくとも１つの物理的特徴は、前記成形または流し込みプラスチック層の第１の面上に前記検知素子に隣接して配置されている。
【００２７】
いくつかの態様において、電子機器の少なくとも部分は、印刷電子機器技術によって印刷される、または射出成形によって、もしくは浸漬成形によって提供される。
【００２８】
（削除）
【００２９】
いくつかの態様において、少なくとも１つの物理的特徴の提供は、検知領域および／または検知素子の位置にて前記少なくとも１つのフィルムの３Ｄ成形を含み、成形の間に前記少なくとも１つの成形プラスチック層の材料によって延長する、およびオーバーモールドされる対応する突出形状を定義し、これにより前記少なくとも１つの成形プラスチック層、並びに検知領域と検知素子との間の物理的距離の厚さを局所的に減少する。
【００３０】
いくつかの態様において、方法は、前記少なくとも１つのフィルムの第１のフィルムを提供すること、およびそれを検知電子機器と共に配置すること、前記少なくとも１つのフィルムの第２のフィルムを提供することを含み、前記第２のフィルムは、検知領域を定義し、前記第１および第２のフィルムを、検知領域および検知素子が相互に重ね合わされるように構成された型における挿入として提供し、およびその間に少なくとも１つのプラスチック層を成形する。
【００３１】
いくつかの態様において、少なくとも１つのフィルムは、その上に定義される検知領域およびその上に配置される検知素子が相互に重ね合わされ、およびその間に少なくとも１つのプラスチック層を成形するように曲げられるフィルムを含む。
【００３２】
いくつかの態様において、方法は、少なくとも１つのフィルムおよびその検知領域上に、任意に電気的素子または機能を含む、保護、装飾または機能層などのオーバレイ層の提供を含む。
【００３３】
いくつかの態様において、電子機器の少なくとも部分は、印刷された電子機器であり、および選択された印刷電子機器技術によって確立される、またはたとえば、射出成形によって、もしくは浸漬成形によって提供される。
【００３４】
種々の態様において、少なくとも１つの物理的特徴は、好ましくは素子を電極上に成形することを介して、接触領域と電極との間に提供される電気伝導性素子を含む。
【００３５】
いくつかの態様において、少なくとも１つの物理的特徴の提供は、検知領域および／または電極の位置における前記少なくとも１つのフィルムの３Ｄ成形を含み、成形の間に前記少なくとも１つの成形プラスチック層の材料によって延長する、およびオーバーモールドされる対応する突出形状を定義し、これにより前記少なくとも１つの成形プラスチック層、並びに検知領域と電極との間の物理的距離の厚さを局所的に減少する。
【００３６】
種々の態様において、方法は、前記少なくとも１つのフィルムの第１のフィルムを提供すること、および検知電子機器と共にそれを配置すること、前記少なくとも１つのフィルムの第２のフィルムを提供することを含み、前記第２のフィルムは、検知領域を定義し、前記第１および第２のフィルムを、検知領域し、およびその間に少なくとも１つのプラスチック層を成形する。いくつかの態様において、検知領域に関するプラスチック層の対応する少なくとも一部は、好ましくは弾性である。
【００３７】
ある態様において、少なくとも１つのフィルムは、その上に定義される検知領域およびその上に配置される電極が相互に重ね合わされ、およびその間に少なくとも１つのプラスチック層を成形するように曲げられるフィルムを含む。
【００３８】
種々の態様において、方法は、少なくとも１つのフィルムおよびその検知領域上に、保護、装飾または機能層などのオーバレイ層の提供を含む。
【００３９】
種々のさらなる、または補足の態様において、フィルムは、本質的に平面である、または少なくとも局所的に本質的に３次元形状、任意に湾曲した、曲がった、傾斜した、またはドーム形状を示す。
【００４０】
種々のさらなる、または補足の態様において、フィルム（類）は、たとえば木、革もしくは織物または互いと、またはプラスチックもしくは重合体もしくは金属とこれらの材料のいずれかの組み合わせに関してプラスチック、たとえば熱可塑性高分子および／または有機もしくは生体材料などの材料（類）を含んでいても、またはそれから成ってもよい。基板フィルムは、熱可塑性材料を含んでいても、またはそれから成ってもよい。フィルムは、本質的に柔軟でも、または屈曲可能であってもよい。いくつかの態様において、フィルムは、あるいは、実質的に強固であってもよい。フィルムの厚さは、態様に応じて変化してもよく；それは、たとえば１または数ミリメートルの大きさにおいて、数十もしくは百ミリメートルだけ、またはかなり厚くてもよい。
【００４１】
フィルムは、たとえば重合体、熱可塑性材料、電気的絶縁材料、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共重合体（ＭＳ樹脂）、ガラス、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、炭素繊維、有機材料、生体材料、革、木、布地、織物、金属、有機天然材料、硬材、ベニヤ、合板、樹皮、樹木樹皮、カバノキ樹皮、コルク、天然皮革、天然布地または織物材料、天然に成長した材料、ワタ、ウール、リネン、絹および上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つの材料を含んでいてもよい。
【００４２】
さらなる、補足または代替のいずれかの態様において、含まれるフィルムの１つまたは複数は、たとえば可視スペクトルにおいて予め定義された波長を考慮して、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ってもよい。フィルムは、その上に、またはその中にグラフィックパターンおよび／または色などの視覚的に識別可能な、装飾的／美的および／または情報価値のある特徴を備えてもよかった。特徴は、電子機器と共にフィルムの同じ面上に提供されてもよく、その結果これらは、また、関連するオーバーモールドする手順を介してプラスチック材料（類）によって少なくとも部分的に風着される。したがって、ＩＭＬ（型内標識化）／ＩＭＤ（型内装飾）技術を適用できる。フィルム（類）は、少なくとも部分的に、すなわち少なくとも所々に、その上にある電子機器によって放射される可視光などの放射に対して光学的に実質的に透明であってもよい。透過度は、たとえ、約８０％、８５％、９０％、９５％またはより高くてもよい。
【００４３】
フィルム（類）上に成形されるプラスチック層（類）は、重合体、有機、生体材料、複合物並びにこれらの任意の組み合わせなどの材料を含んでいてもよい。成形材料は、熱可塑性および／または熱硬化性材料（類）を含んでいてもよい。成形された層（類）の厚さは、態様に応じて変化してもよい。これは、たとえば１、数または数十ミリメートルの大きさほどであってもよい。成形材料は、たとえば電気絶縁であってもよい。
【００４４】
より詳細において、少なくとも１つの成形プラスチック層は、弾性樹脂、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加硫物）およびＭＳ樹脂からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含んでいてもよい。
【００４５】
種々のさらなる、または補足の態様において、電気伝導性領域および／または検知素子（類）および／またはコイルもしくは電極は、伝導性インク、伝導性ナノ粒子インク、銅、鋼、鉄、スズ、アルミニウム、銀、金、白金、伝導性接着剤、炭素繊維、合金、銀合金、亜鉛、黄銅、チタン、はんだおよびこれらの任意の成分からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。使用される伝導体は、たとえばそこから反射される、その中に吸収される、または通される可視光などの放射を遮蔽する、または出すように、可視光などの所望の波長にて光学的に不透明、半透明および／または透明でもよい。
【００４６】
パターンまたは色彩などの視覚的特徴は、たとえば成形プラスチックに面している（基板）フィルムの面上に内層を介して提供されてもよく、その結果特徴が環境の脅威に関して少なくともフィルムがどちらの面に提供されたかに応じてフィルムの、および任意に成形された層の厚さによって環境の影響から隔てられ、およびしたがって保護されたままである。したがって、容易に損傷を受け得る種々の衝撃、摩擦、化学物質など、たとえば塗布された、印刷された、または載せられた表面特徴は、特徴に影響を及ぼさない、または到達しない。フィルムは、容易に製造され、または加工され、および任意に成形材料などの下層にある特徴を露出するための穴または切欠きなどの必要な特徴を持つ所望の形状に切断され得る。
【００４７】
本発明の有用性は、態様に応じて複数の問題に起因する。容量性または誘導性接触検知などのリアクタンス検知は、本質的に静電容量における、またはインダクタンスにおけるなどの、リアクタンスにおける変化に基づく。本発明の種々の態様では、たとえば総リアクタンスにおける変化は、物体が検知領域に配置されるときの公知の解におけるよりも非常に高い。検知素子と検知領域との間の電気的距離を少なくとも局所的に減少することにより、関連する検知感度は、改善され、一方で同時に、たとえば検知素子とその制御回路との間の電気的接続の距離は、検知領域から十分に長く保持されて干渉が減少する。
【００４８】
表現「いくつかの」は、本明細書において一つ（１）から開始する任意の正の整数をいい得る。
【００４９】
表現「複数の」は、それぞれ、二つ（２）から開始する任意の正の整数をいい得る。
【００５０】
用語「第１」および「第２」は、本明細書においてその他の要素から１つの要素を区別するために使用され、および別途明確に明示されない場合、特別にこれらを優先させない、または順序付けない。
【００５１】
製造の方法に関連した多層構造の「異なる」または「種々の」態様またはその中に含まれる特徴が本明細書において言及されるとき、態様は、相互に補足的であるとみなされるべきであり、およびしたがって、別途明確に明示されている、または別途関連する解決策が解決策の全く同じ特徴を実行するための相互に明確に排他的な代わりの解決策であることが当業者に明らかでない限り、共通の態様において現実化されてもよい。
【００５２】
本発明の異なる態様は、添付の従属クレームにおいて開示される。
【００５３】
次に、本発明は、添付の図面に関してより詳細に記述されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図１Ｂ】透視図によって、図１Ａの態様を図示する。
【図２Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図２Ｂ】透視図によって、図２Ａの態様を図示する。
【図３Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図３Ｂ】透視図によって、図３Ａの態様を図示する。
【図３Ｃ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図３Ｄ】透視図によって、図３Ｃの態様を図示する。
【図４Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図４Ｂ】透視図によって、図４Ａの態様を図示する。
【図５Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図５Ｂ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図６Ａ】側面図によって、本発明に従った集積多層構造の態様を図示する。
【図６Ｂ】上からの図によって、図６Ａの態様を図示する。
【図７】本発明に従った方法の態様の流れ図である。
【図８】本発明の態様に従った方法の間の集積多層構造の異なる段階を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
いくつかの態様の詳細な説明
図１Ａおよび１Ｂは、（横断面の）側面図によって、本発明に従って集積多層構造１００の態様を図示する。
【００５６】
多層構造１００は、最終製品自体、たとえば電子装置を確立しても、またはたとえば、集合された部分もしくはモジュールとしてホスト装置、ホストシステムまたはホスト構造に配置されても、または少なくとも接続されてもよい。構造１００は、明快さの理由のために図において明確に示されない多数のその他の素子または層を含んでいてもよい。
【００５７】
図１Ａ（側面図）および１Ｂ（透視図）において、多層構造は、検知アプリケーションにおける、任意に接触、近接、ジェスチャー、力、圧力、歪み、液体などの物質、表面レベルまたは流れの検知における使用のための集積多層構造１００において少なくとも１つの成形または流し込みプラスチック層５、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料を含み、第１の１および対向する第２の面２を有する。構造は、前記プラスチック層５の第１の１および第２の面２両方の上にフィルム層１０、２０をさらに含んでいてもよい。
【００５８】
前記プラスチック層５の第１の面１上のフィルム層１０は、１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の投影型静電容量またはインダクタンス検知などのリアクタンスまたはリアクティブおよびこれらの代表的な電気的なシグナルへの変換ためのリアクタンス検知電子機器を備えていてもよい。検知電子機器は、任意にフィルム層１０上に印刷された、特に容量性検知のための検知電極などの、少なくとも１つの検知素子３０Ａ、および好ましくは検知素子３０Ａを駆動する（制御する）関連する制御回路８０に検知素子３０Ａを接続するための、電気接続５０、好ましくはガルバーニ接続素子または容量性接続もしくは誘導性接続を含んでいてもよい。前記構造１００は、任意に制御回路８０の少なくとも部分のホストとなり得る。
【００５９】
フィルム層１０は、少なくとも２つの層を有するなど、たとえば多層構造の１つの層を形成してもよい。その他の層は、たとえばフィルム層１０上に積層されてもよい。これは、さらにフィルム層１０が多層構造の最も最外側層を定義しない、または表さないようにされ得るが、しかしむしろ、これは、たとえばフィルム層１０の両面上に積層されてもよい。
【００６０】
前記プラスチック層５の第２の面２上のフィルム層２０は、検知電子機器の検知素子３０Ａと重ね合わされ、任意に実質的に軸方向に整列された検知領域４０を有するか、またはその少なくとも部分を定義する。さらにまた、前記プラスチック層５の第２の面２上のフィルム層２０と検知素子３０Ａとの間の電気的距離は、フィルム層１０の検知領域４０の位置にて少なくとも１つの物理的特徴によって局所的に減少して関連する検知感度を改善し得る。リアクタンス検知電子機器は、検知領域４０の近くで、またはそれと接触して指９９の存在を測定するように配置され得る。
【００６１】
いくつかの態様において、検知領域４０に関するプラスチック層５の少なくとも（対応する）一部は、好ましくは弾性である。したがって、弾性部分を有するこのような構造１００は、検知領域４０に適用されている力を間接的に測定するために使用され得る。
【００６２】
図１Ａおよび１Ｂにおいて、少なくとも１つの物理的特徴は、深さ６５を有する成形または流し込みプラスチック層５内の凹部６０Ａである。深さ６５は、たとえばプラスチック層５の全厚さの２５〜９５％であってもよい。深さ６５は、好ましくは検知素子３０Ａが第２の面２上のフィルム層２０と凹部６０Ａの底面との間に適合するようであってもよい。
【００６３】
もう一つの態様に従って、検知領域４０の位置にてプラスチック層５に凹部があってもよい。ある態様に従って、両方のフィルム層１０、２０における検知領域４０の位置にて凹部があってもよい。
【００６４】
いくつかの態様において、基本パターン９０または固体基準面９０は、検知電子機器の検知素子と共に自己容量検知配置を確立するように前記プラスチック層の第１または第２の面上のフィルム層上に提供され、任意に印刷されてもよい。
【００６５】
いくつかの態様において、少なくとも１つの物理的特徴は、前記プラスチック層の第１および／または第２の面上のフィルム層によって定義される突出形状を含み、前記プラスチック層の隣接部分における凹部に突出して、これにより、検知領域の位置における前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層と検知素子との間の物理的距離を局所的に減少する。いくつかの態様において、凹部形状は、本質的に半球または球状キャップ形状を定義する。いくつかのその他の態様において、フィルム層によって定義される形状は、フィルムの３Ｄ成形、任意に熱成形により生じる細長いフィルム材料を含む。
【００６６】
ある態様において、前記プラスチック層の第２の面上のフィルム層は、検知領域の位置にて電極のホストとなり、検知電子機器の検知素子と相互容量性検知のための送受信機電極対を確立するように構成され、検知素子は、検知電極である。
【００６７】
種々の態様において、構造１００は、前記プラスチック層の第１または第２の面上のフィルム層上に保護、装飾または機能層などの少なくとも１つのオーバレイ層を含む。
【００６８】
種々の態様に従って、構造１００は、前記プラスチック層５の第１の面１上の第１のフィルム１０および前記プラスチック層５の第２の面２上の第２のフィルム２０を含んでいてもよい。好ましくは、第１の１０および第２の２０フィルムは、異なり、フィルムを分離する。
【００６９】
種々の態様において、検知素子３０Ａを含む検知電子機器の少なくとも部分は、前記プラスチック層が面するフィルム層の表面上に位置する。
【００７０】
一般に、多層１００構造は、また、たとえば少なくとも１つの電子部品、その他の機能的素子または電子部品、電気機械部品、電気光学部品、放射線放出部品、発光部品、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＯＬＥＤ（有機ＬＥＤ）、サイドシューティングＬＥＤまたはその他の光源、トップシューティングＬＥＤまたはその他の光源、ボトムシューティングＬＥＤまたはその他の光源、放射線検知部品、光検知または感光部品、フォトダイオード、フォトトランジスター、光起電性装置、センサ、微小機械部品、スイッチ、タッチスイッチ、タッチパネル、近接スイッチ、タッチセンサ、大気センサ、温度センサ、圧力センサ、水分センサ、ガスセンサ、近接センサ、容量性スイッチ、容量センサ、投影型容量センサまたはスイッチ、単一電極容量性スイッチまたはセンサ、容量性ボタン、複数電極容量性スイッチまたはセンサ、自己容量センサ、相互容量センサ、誘導センサ、センサ電極、微小機械部品、ＵＩ素子、ユーザー入力素子、振動素子、音を生成する素子、通信素子、送信機、受信機、トランシーバ、アンテナ、赤外線の（ＩＲ）受信機または送信機、無線通信素子、無線タグ、ラジオタグ、タグ読み取り装置、データ処理素子、データ記憶素子、電子小組立部品、光方向づけ素子、ライトガイド、レンズおよびリフレクターからなる群から選択されるその他の特徴を含んでいても、または実行してもよい。
【００７１】
図２Ａおよび２Ｂは、（断面）側面図および透視図によって、本発明に従った集積多層構造１００の態様を図示する。
【００７２】
図２Ａおよび２Ｂは、それぞれ図１Ａおよび１Ｂに類似する。しかし、図２Ａおよび２Ｂにおいて、少なくとも１つの物理的特徴は、プラスチック層５に射出成形され、または流し込まれたなどの成形された電気伝導性素子６０Ｂである。好ましくは、少なくとも１つの物理的特徴は、前記プラスチック層５内に実質的に電気伝導性素子６０Ｂを含み、検知素子３０Ａに接続する。いくつかの態様において、伝導性素子６０Ｂは、検知素子上に成形された樹脂を含む。伝導性素子６０Ｂは、検知素子３０Ａ上に配置された伝導体の小片を含んでいてもよい。電気伝導性素子６０Ｂは、リアクタンス検知電子機器の検知素子３０Ａの部分を定義してもよい。前記電気伝導性素子６０Ｂは、プラスチック層５によって定義される凹部に成形されてもよい。
【００７３】
図３Ａおよび３Ｂは、（断面）側面図および透視図によって、本発明に従って集積多層構造１００の態様を図示する。
【００７４】
図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ図１Ａおよび１Ｂに類似する。しかし、図３Ａおよび３Ｂにおいて、少なくとも１つの物理的特徴は、検知素子３０Ａ上に配置された伝導体６０Ｃの小片の電気伝導性素子である。
【００７５】
図３Ｃおよび３Ｄは、（断面）側面図および透視図によって、本発明に従った集積多層構造１００の態様を図示する。
【００７６】
図３Ｃおよび３Ｄは、それぞれ図３Ａおよび３Ｂに他の点で類似する。しかし、図３Ｃおよび３Ｄにおいて、少なくとも１つの物理的特徴は、伝導体６０Ｃの小片の電気伝導性素子でもよく、またはこれは、関連する検知感度検知素子３０Ａを改善するためにフィルム層の検知領域の位置にて前記プラスチック層の第２の面上に、成形された、または流し込まれたプラスチック層内にある、フィルム層の内部表面上に配置された電気伝導性素子６０Ｂであってもよい。
【００７７】
図４Ａおよび４Ｂは、それぞれ、（断面）側面図および透視図によって、本発明に従った集積多層構造１００の態様を図示する。
【００７８】
図４Ａおよび４Ｂにおいて、少なくとも１つの物理的特徴は、伝導体６０Ｃの小片の電気伝導性素子でもよく、またはこれは、関連する検知感度検知素子３０Ａを改善するためにフィルム層の検知領域の位置にて前記プラスチック層の第１の面上に、成形されたまたは流し込まれたプラスチック層内にある、フィルム層の内部表面の上に配置される電気伝導性素子６０Ｂであってもよい。あるいは、または加えて、少なくとも１つの物理的特徴は、図１Ａおよび１Ｂにおいてなどの、検知領域４０の位置にて配置された凹部であってもよい。
【００７９】
さらにまた、図４Ａおよび４Ｂにおける構造１００は、容量性検知素子または特にこれらの素子間の相互静電容量に基づいた容量センサの受信電極などの第２の検知素子４５を含み、好ましくは検知領域４０の位置にて、第２のフィルム２０の内側または外側表面になどの、表面に配置される。
【００８０】
伝導体６０Ｃの小片の電気伝導性素子などの少なくとも１つの物理的特徴は、またはこれは、電気伝導性素子６０Ｂでもよく、図１Ａおよび１Ｂまたは５Ａおよび５Ｂに関連した１つにおいてなど、種々の態様におけるフィルム層の検知領域の位置にてフィルム層の内側表面上に配置されてもよい。
【００８１】
図５Ａおよび５Ｂは、（断面）側面図によって、本発明に従った集積多層構造１００の２つの態様を図示する。
【００８２】
図５Ａおよび５Ｂは、それぞれ図１Ａおよび３Ａに類似する。しかし、図５Ａおよび５Ｂの態様において、構造１００は、前記プラスチック層５の両面上にフィルム層１０、２０またはフィルム切片を定義する２つの実質的に対向する部分に曲げられたただ１つのフィルムまたはフィルム層を含む。
【００８３】
図６Ａおよび６Ｂは、（断面）側面図および上からの図によって、本発明に従った集積多層構造１００の態様を図示する。
【００８４】
前記プラスチック層５の第１の面１上のフィルム層１０は、１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の（リアクタンス）検知およびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のためのリアクタンス検知電子機器を備えてもよい。検知電子機器は、この特定の場合において、任意にフィルム層１０上に印刷された、検知コイル３０Ｂである少なくとも１つの検知素子３０Ａ、および好ましくはコイル３０Ｂを駆動するコイル３０Ｂを関連する制御回路８０に接続するための電気接続５０、好ましくはガルバーニ接続素子または容量性接続もしくは誘導性接続を含んでいてもよい。前記構造１００は、任意に制御回路８０の少なくとも部分のホストとなってもよい。さらにまた、固体金属などの標的素子７０があってもよい。誘導性接触検知は、標的７０と前記コイル３０Ｂとの間に電磁結合の特徴における変化を検知することによって作動する。図６Ｂに示したように、少なくとも１つの物理的素子６０Ａは、たとえば図１Ａおよび１Ｂにおいてなど、検知領域４０の位置にて配置された凹部であってもよい。
【００８５】
図７は、本発明に従った方法の態様の流れ図を図示する。
【００８６】
多層構造を製造するための方法の始めに、開始段階７００が実行され得る。開始の間、材料、部品およびツール選択、獲得、較正およびその他の設定課題などの必要な課題が起こり得る。個々の素子および材料選択が共に働き、および選択された製造および導入工程を切り抜け、これは当然好ましくは製造工程詳細および部品データ用紙に基づいて点検され、またはたとえばプロトタイプを調査すること、および試験することによって、特定のケアがなされなければならない。したがって、成形／ＩＭＤ（型内装飾）、ラミネーション、結合、（熱）成形、電子機器アセンブリ、切断、穿孔および／または印刷設備などの使用される設備は、とりわけこの段階にて操作状態まで増設され得る。
【００８７】
７１０にて、少なくとも１つの、任意にプラスチックフィルム１０が得られる。前記少なくとも１つのフィルム１０は、検知領域４０、好ましくは特に、フィルム１０上の接触検知領域４０を有し、またはフィルム１０の少なくとも一部は、それを定義する。フィルム１０は、最初に実質的に平面でも、またはたとえば湾曲していてもよい。既製の素子、たとえばプラスチックフィルムのロールまたはシートは、材料としての使用のために取得してもよい。いくつかの態様において、フィルムそれ自体は、選択された出発材料（類）から成形すること、またはその他の方法によって最初に組織内で作り出されてもよい。任意に、フィルム１０は、この段階にてさらに加工されてもよい。これは、たとえば穴、切欠き、凹部、切断などを備えてもよい。
【００８８】
７２０にて、前記少なくとも１つのフィルム１０は、１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の投影型静電容量またはインダクタンス検知などの、リアクタンスおよびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のためのリアクタンス検知電子機器と共に配置される。前記検知電子機器は、検知電極３０Ａまたは検知コイル３０Ｂなどの、少なくとも１つの検知素子３０Ａおよび好ましくは検知素子３０Ａを駆動する関連する制御回路８０に検知素子３０Ａを接続するためのガルバーニ接続素子、容量性接続または誘導性接続などの電気接続５０を含んでいてもよく、任意に少なくとも１つのフィルム１０を制御回路８０の少なくとも部分と共にさらに配置する。
【００８９】
種々の態様において、回路設計を構築するための、たとえば導体線（配線）および／または接触パッドおよび／または電極を定義する多数の伝導性領域は、好ましくは印刷電子機器技術の１つまたは複数の付加技術によってフィルム（類）上に、その一方または両方の面に提供される。たとえば、スクリーン、インクジェット、フレキソ印刷、グラビアまたはオフセットリソグラフ印刷を利用してもよい。またさらに、たとえば印刷または一般にグラフィックス、視覚的指標、光学的素子などの提供を含むフィルム（類）を育成するまたさらなる作用がここで生じてもよい。
【００９０】
７３０にて、少なくとも１つの物理的特徴６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、検知領域４０と検知素子３０Ａとの間の電気的距離を局所的に減少して関連する検知感度を改善するように提供され得る。少なくとも１つの物理的特徴が凹部である態様において、たとえば凹部は、熱成形、冷間成形および真空成形などの成形によって成形しても、フィルム１０内の凹部でもよい。成形は、好ましくはフィルム上の検知素子３０Ａを提供する後に生じてもよいが、しかし、あるいは、それは、前記素子３０Ａの提供前に生じてもよい。
【００９１】
７４０にて、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料の、少なくとも１つのプラスチック層５を、前記プラスチック層５が検知電子機器と検知領域４０との間に集積、中間層を定義する、および検知領域４０が検知電子機器の検知電極またはコイルなどの検知素子３０Ａと重ね合わされ、任意に実質的に軸方向に整列されるように、成形する、または流し込み成形する、および構成する。実際には、基板フィルムは、射出成形過程において挿入物として使用されてもよい。基板フィルムの一方の面は、いくつかの態様において、成形プラスチックを含まないままでもよい。場合により、２つのフィルムが使用され、それらの両方をプラスチック層がこれらの間に射出されるようにそれ自体の成形の半分に挿入されてもよい。あるいは、第２のフィルムは、適切なラミネーション技術によってその後に第１のフィルムおよびプラスチック層の集合体に付着することもでき得る。
【００９２】
ある態様に従って、図５Ａおよび５Ｂに示したなど、１つのフィルムのみが、フィルム層１０、２０を提供するために使用される。種々の態様において、２つの別々フィルム１０、２０が使用されてもよい。
【００９３】
工程７３０および７４０は、任意の順序において行われてもよい。たとえば、凹部である少なくとも物理的特徴６０Ａの場合には、これは、成形すること、または流し込み成形することの前に層に提供されてもよい。また、伝導体の小片である少なくとも物理的特徴６０Ｃの場合には、これは、成形すること、または流し込み成形することの前に層に提供されてもよい。一方、電気伝導性素子６０Ｂの場合には、前記素子６０Ｂは、上に述べたように、プラスチック層５の前に、またはこれと実質的に同時に成形してもよい。
【００９４】
７９９にて、方法遂行が、終わる。
【００９５】
図８は、本発明の態様に従った方法の間の集積多層構造の異なる段階を図示する。
【００９６】
分かり得るように、図８において、少なくとも１つの物理的特徴６０Ａは、プラスチック層５に伸張する凹部である。７１０にて、少なくとも１つの、任意にプラスチックフィルム１０が得られる。前記少なくとも１つのフィルム１０は、検知領域４０、好ましくは特に、フィルム１０上の接触検知領域４０を有する、またはフィルム１０の少なくとも一部が定義する。７２０にて、前記少なくとも１つのフィルム１０は、リアクタンス検知のためのリアクタンス検知電子機器と共に配置される。前記検知電子機器は、少なくとも１つの検知素子３０Ａおよび好ましくは検知素子３０Ａを駆動する関連する制御回路８０に検知素子３０Ａを接続するために、ガルバーニ接続素子などの電気接続５０を含んでいてもよく、任意に前記少なくとも１つのフィルム１０を制御回路８０の少なくとも部分と共にさらに配置する。
【００９７】
７３０にて、少なくとも１つの物理的特徴６０Ａは、検知領域４０と検知素子３０Ａとの間の電気的距離を局所的に減少して関連する検知感度を改善するように提供してもよい。凹部は、熱成形、冷間成形および真空成形などの成形によって成形しても、フィルム１０内の凹部であってもよい。成形は、好ましくは、フィルム上の検知素子３０Ａを提供する前に生じてもよく、しかし、あるいは、これは、前記素子３０Ａの提供の後に生じてもよい。７４０にて、少なくとも１つのプラスチック層５、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料の少なくとも部分を成形すること、または流し込み成形すること、および構成することが起こり、その結果前記プラスチック層５が検知電子機器と検知領域４０との間に集積、中間層を定義する、および検知領域４０が検知電子機器の検知電極またはコイルなどの検知素子３０Ａと実質的に重ね合わされ、任意に実質的に軸方向に整列される。
【００９８】
いくつかの態様において、１つまたは複数の、典型的には種々のＳＭＤなどの電子部品を含む既製の部品は、たとえばはんだおよび／または接着剤によってフィルム（類）上の接触領域に付着されてもよい。あるいは、またはさらに、印刷電子機器技術を適用して、フィルム（類）上へ直接ＯＬＥＤなどの部品の少なくとも部分を実際に製造してもよい。
【００９９】
ガルバーニ接続素子などの電気的接続５０は、標準的なピックアンドプレース方式／設備（適用できる場合）などの任意の可能な位置決めまたは取付け技術を利用してフィルム上に提供されてもよい。加えて、適用できる結合（たとえば、接着剤またはその他の結合物質を使用する）、接着および／またはさらなる固定技術を利用してもよい。さらにまた、接続５０は、印刷され、射出成形され、または浸漬成形されてもよい。
【０１００】
また、構造１００は、ＩＣ（類）および／または種々の部品などのその他の電子機器を組み込んでいてもよい。多層構造１００の電子機器の少なくとも部分は、小組立部品を介してフィルム（類）１０、２０に提供されてもよい。任意に、小組立部品は、フィルム１０、２０に対する付着の前に保護プラスチック層によって少なくとも部分的にオーバーモールドされてもよい。たとえば、接着剤、圧力および／または熱をフィルム１０、２０と小組立部品の機械的接着のために使用してもよい。はんだ、配線および伝導性インクは、小組立部品の素子とフィルム（類）上の残りの電気的素子との間に電気的接続を提供するための適用できる選択肢の例である。
【０１０１】
得られた積み重ねられた多層構造の生じる全厚さに関して、これは、たとえば製造およびその後の使用を考慮して必要な強度を提供する使用される材料および関連した最小の材料の厚さに依存する。これらの側面は、個々の場合に応じて考慮されなければならない。たとえば、構造の全厚さは、約１ｍｍまたは数ミリメートルであることができ得るが、しかし、かなりより厚い、またはより細い態様も可能である。
【０１０２】
さらなる層をラミネーションまたは適切なコーティング（たとえば沈着）手順によって多層構造に付加してもよい。層は、保護、標示および／または美的価値（グラフィックス、色、図、テキスト、数値データなど）であってもよく、およびさらなるプラスチックの代わりに、またはそれに加えて、たとえば布地、革またはゴム材料を含んでいてもよい。電子機器などのさらなる素子が基板の外部表面などの構造の外側表面（類）にて取り付けられてもよい。コネクタ素子は、外部装置、システムまたは構造の外部コネクタなどの所望の外部接続素子を提供しても、およびこれに接続していてもよい。たとえば、これらの２つのコネクタは、プラグソケットタイプ接続を共に形成してもよい。
【０１０３】
種々のさらなる、または補足の態様において、フィルム（類）は、たとえば木、革もしくは織物または互いと、またはプラスチックもしくは重合体もしくは金属とこれらの材料のいずれかの組み合わせに関してプラスチック、たとえば熱可塑性高分子および／または有機もしくは生体材料などの材料（類）を含んでいても、またはそれから成ってもよい。基板フィルムは、熱可塑性材料を含んでいても、またはそれから成ってもよい。フィルムは、本質的に柔軟でも、または屈曲可能であってもよい。いくつかの態様において、あるいは、フィルムは、実質的に強固であってもよい。フィルムの厚さは、態様に応じて変化してもよい；それは、わずか数十または百ミリメートル、またはたとえば、１または数ミリメートルの大きさにおいて、かなり厚くてもよい。
【０１０４】
フィルムは、たとえば重合体、熱可塑性材料、電気的絶縁材料、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の共重合体およびスチレン（ＭＳ樹脂）、ガラス、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、炭素繊維、有機材料、生体材料、革、木、布地、織物、金属、有機天然材料、硬材、ベニヤ、合板、樹皮、樹木樹皮、カバノキ樹皮、コルク、天然皮革、天然布地または織物材料、天然に成長した材料、ワタ、ウール、リネン、絹および上のもの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つの材料を含んでもよい。
【０１０５】
さらなる、補足の、または代わりのいずれかの態様において、含まれるフィルムの１つまたは複数は、少なくとも部分的に光学的に実質的に不透明であっても、またはたとえば、可視スペクトルにおける予め定義された波長に関して少なくとも半透明であってもよい。フィルムは、その上に、またはその中に、グラフィックパターンおよび／または色などの視覚的に識別可能な、装飾的／美的および／または情報価値のある特徴を備えていてもよい。特徴は、また、これらが関連するオーバーモールド手順を介してプラスチック材料（類）によって少なくとも部分的に封をされているように、電子機器と共にフィルムの同じ面上に提供されていてもよい。したがって、ＩＭＬ（金型内の標識化）／ＩＭＤ（金型内の装飾）技術は、適用できる。フィルム（類）は、少なくとも部分的に、すなわち少なくとも所々に、その上にある電子機器によって放射される可視光などの放射に対して光学的に実質的に透明であってもよい。透過度は、たとえば約８０％、８５％、９０％、９５％またはより高くてもよい。
【０１０６】
フィルム上に成形されるプラスチック層（類）は、重合体、有機、生体材料、複合物並びにこれらの任意の組み合わせなどの材料を含んでいてもよい。成形材料は、熱可塑性および／または熱硬化性材料（類）を含んでいてもよい。成形層（類）の厚さは、態様に応じて変化してもよい。これは、たとえば１、数または数十ミリメートルの大きさほどであってもよい。成形材料は、たとえば電気絶縁でもよい。
【０１０７】
より詳細において、少なくとも１つの成形プラスチック層は、弾性樹脂、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加硫物）およびＭＳ樹脂からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含んでいてもよい。
【０１０８】
種々のさらなる、または補足の態様において、電気伝導性領域および／または検知素子（類）および／またはコイルまたは電極は、伝導性インク、伝導性ナノ粒子インク、銅、鋼、鉄、スズ、アルミニウム、銀、金、白金、伝導性接着剤、炭素繊維、合金、銀合金、亜鉛、黄銅、チタン、はんだおよびこれらの任意の成分からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む。使用される伝導体は、たとえばそこから反射される、その中に吸収される、または通される可視光などの放射を遮蔽する、または出すように、可視光などの所望の波長にて光学的に不透明、半透明および／または透明であってもよい。
【０１０９】
パターンまたは色彩などの視覚的特徴は、特徴が環境の脅威に対してフィルムがどちらの面に提供されたかに応じてフィルムの、および任意に成形層の少なくとも厚さによって環境の影響から隔てられ、およびしたがって、保護されたままであるように、たとえば成形プラスチックに面している（基板）フィルムの面上に、内層を介して提供されてもよい。したがって、容易に損傷を受け得る種々の衝撃、摩擦、化学物質など、たとえば塗布された、印刷された、または載せられた表面特徴は、特徴に影響を及ぼさない、または到達しない。フィルムは、容易に製造され、または加工され、および任意に成形材料などの下層にある特徴を露出するための穴または切欠きなどの必要な特徴を持つ所望の形状に切断され得る。
【０１１０】
本発明の範囲は、その均等物と共に、添付の特許請求の範囲によって決定される。当業者は、開示された態様が例証目的のためにのみ構成され、および上の原則の多くを適用するその他の配置が最善の適応するそれぞれの可能な使用シナリオに容易に準備することができ得るという事実を認識するだろう。たとえば、基板上へ直接プラスチックを成形することの代わりに、またはそれに加えて、プラスチック層をあらかじめ準備することができ、および次いで、たとえば接着剤、機械的付着手段（ネジ、ボルト、釘など）、圧力および／または熱を適用する適切なラミネーション技術によって基板に付着することができ得る。最後に、いくつかのシナリオにおいて、成形すること、または流し込み成形することの代わりに、類似の機能のプラスチックまたはその他の層を、適切な沈着またはさらなる代わりの方法を使用して基板上に作製することができ得る。さらに、印刷された配線の代わりに、配線を別途作製する／提供することができ得る。たとえば、その他の選択肢の中で、エッチングを利用して製造された導体フィルムを適用することができ得る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意に接触、近接、ジェスチャー、力、圧力、歪みの検出、液体などの物質の検出、表面レベルまたは流れの検知において、検知アプリケーションにおける使用のための集積多層構造（１００）であって、多層構造は：
第１の面（１）および対向する第２の面（２）を有する、少なくとも１つの成形または流し込みプラスチック層（５）；
前記プラスチック層（５）の第１の面（１）および第２の面（２）両方の上のフィルム層（１０、２０）；
前記プラスチック層（５）の第１の面（１）上のフィルム層（１０、２０）は、１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の、投影型静電容量またはインダクタンスなどの検知、およびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のためのリアクタンス検知電子機器を備え、検知電子機器は、任意にフィルム層に印刷された、検知電極または検知コイルなどの少なくとも１つの検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）、および好ましくは検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）を、検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）を駆動する付随する制御回路（８０）に接続するための電気接続（５０）、好ましくはガルバーニ接続素子または容量性接続もしくは誘導性接続を含み、前記構造（１００）は、任意に制御回路（８０）の少なくとも一部のホストとなる、フィルム層；
を含み、
前記成形または流し込みプラスチック層（５）の第２の面（２）上のフィルム層（１０、２０）は、検知電子機器の検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）と実質的に重ね合わされた、任意に実質的に軸方向に整列された検知領域（４０）を有し；
前記成形または流し込みプラスチック層（５）の第２の面（２）上のフィルム層（１０、２０）と検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）との間の電気的距離は、フィルム層（１０、２０）の検知領域（４０）の位置にて少なくとも１つの物理的特徴（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）によって局所的に減少されて関連する検知感度を改善する、ことを特徴とし、
前記少なくとも１つの物理的特徴（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）は、
前記プラスチック層（５）内に成形または流し込みされ、前記検知素子（３０Ａ）に接続された電気伝導性素子（６０Ｂ、６０Ｃ）と、
前記成形または流し込みプラスチック層（５）の凹部（６０Ａ）を含み、
前記少なくとも１つの物理的特徴（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）は、前記成形または流し込みプラスチック層（５）の第１の面（１）上に前記検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）に隣接して配置されている、
多層構造。
【請求項２】
請求項１の構造（１００）であって、伝導性素子は、検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）上に成形される樹脂を含む、構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の構造であって、少なくとも１つの物理的特徴（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）は、前記凹部（６０Ａ）であって、前記プラスチック層（５）の第１の面（１）上のフィルム層（１０）によって定義される突出形状を含み、前記プラスチック層（５）の隣接部分に突出し、これにより検知領域（４０）の位置にて前記プラスチック層（５）の第２の面（２）上のフィルム層（１０、２０）と検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）との間の物理的距離を局所的に減少する、構造。
【請求項４】
請求項３の構造（１００）であって、凹部形状は、本質的に半球状または球状キャップ形状を定義する、構造。
【請求項５】
請求項３又は請求項４の構造であって、フィルム層（１０）によって定義される形状は、フィルム（１０）の３Ｄ成形、任意に熱成形から生じる細長いフィルム材料を含む、構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項の構造（１００）であって、検知電子機器の検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）で自己容量検知配置を確立するために前記プラスチック層（５）の第１の面（１）または第２の面（２）上のフィルム層（１０）の上に提供される、任意に印刷される基本パターン（９０）または固体の基準面（９０）を含む、構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項の構造（１００）であって、前記プラスチック層（５）の第２の面（２）上のフィルム層（１０、２０）は、検知領域（４０）の位置にて電極（４５）のホストとなり、検知電子機器の検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）と共に相互容量性検知のための送受信機電極対を確立するように構成された構造であって、検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）は、検知電極である、構造。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項の構造（１００）であって、前記プラスチック層（５）の第１の面（１）または第２の面（２）上のフィルム層（１０、２０）の上に任意に電気的特徴を含む、保護、装飾または機能層などの少なくとも１つのオーバレイ層を含む、構造。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項の構造（１００）であって、前記プラスチック層（５）の両面（１、２）上のフィルム層（１０、２０）を定義する２つの実質的に対向する部分に曲げられたフィルムを含む、構造。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項の構造（１００）であって、前記プラスチック層（５）の第１の面（１）上の第１のフィルム（１０）および前記プラスチック層（５）の第２の面（２）上の第２のフィルム（２０）を含む、構造。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項の構造（１００）であって、検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）を含む検知電子機器の少なくとも一部は、前記プラスチック層（５）に面するフィルム層（１０、２０）の表面上に位置する、構造。
【請求項１２】
検知アプリケーションのための集積多層構造（１００）を製造するための方法は：
少なくとも１つの任意にプラスチックフィルム（１０、２０）であって、前記少なくとも１つのフィルム（１０、２０）は、検知領域（４０）を含む、フィルムを得ること（７１０）；
１つまたは複数の選択された標的量および／または品質の投影型静電容量もしくはインダクタンス検知などの検知およびこれらの代表的電気的シグナルへの変換のためのリアクタンス検知電子機器を持つ前記少なくとも１つのフィルム（１０、２０）を配置することであって、前記検知電子機器は、検知電極または検知コイルなどの少なくとも１つの検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）および好ましくは検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）を駆動する関連する制御回路（８０）に検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）を接続するためのガルバーニ接続素子、容量性接続または誘導性接続などの電気接続（５０）を含み、制御回路（８０）の少なくとも部分を持つ前記少なくとも１つのフィルムを任意にさらに配置すること（７２０）；および
前記プラスチック層（５）の少なくとも１つが第１の面（１）と対向する第２の面（２）を有し、前記第１の面（１）上の検知電子機器の検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）と前記第２の面（２）上の検知領域との間に集積、中間層を定義し、および検知領域（４０）が検知電子機器の検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）と重ね合わされ、任意に実質的に軸方向に整列されるように少なくとも１つのプラスチック層、好ましくは電気的に実質的に絶縁材料を成形または流し込み成形および構成すること（７４０）；を含むことを特徴とし、
検知領域（４０）と検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）との間の電気的距離を局所的に減少して関連する検知感度を改善することは、少なくとも１つの物理的特徴（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）をさらに提供し（７３０）、
前記少なくとも１つの物理的特徴（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）は、
前記プラスチック層（５）内に成形または流し込みされ、前記検知素子（３０Ａ）に接続された電気伝導性素子（６０Ｂ、６０Ｃ）と、
前記成形または流し込みプラスチック層（５）の凹部（６０Ａ）を含み、
前記少なくとも１つの物理的特徴（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）は、前記成形または流し込みプラスチック層（５）の第１の面（１）上に前記検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）に隣接して配置されている、
方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法であって、電子機器の少なくとも部分は、印刷電子機器技術によって印刷される、または射出成形によって、もしくは浸漬成形によって提供される、方法。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３の方法であって、少なくとも１つの物理的特徴（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）の提供は、検知領域および／または検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）の位置にて前記少なくとも１つのフィルム（１０、２０）の３Ｄ成形を含んで、成形の間前記少なくとも１つの成形プラスチック層（５）の材料によって延長する、およびオーバーモールドされた対応する突出形状を定義し、これにより前記少なくとも１つの成形プラスチック層（５）の厚さ並びに検知領域（４０）と検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）との間の物理的距離を局所的に減少する、方法。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか一項の方法であって、前記少なくとも１つのフィルム（１０、２０）の第１のフィルム（１０）を提供すること、および検知電子機器とそれを配置すること、前記少なくとも１つのフィルム（１０、２０）の第２のフィルム（２０）を提供することであって、前記第２のフィルム（２０）は、検知領域（４０）を定義し、検知領域（４０）および検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）が相互に重ね合わされるように構成された金型に挿入として前記第１のフィルム（１０）および第２のフィルム（２０）を提供すること、およびそれらの間に少なくとも１つのプラスチック層（５）を成形することを含み、検知領域（４０）に関するプラスチック層（５）の少なくとも１つの対応する部分は、好ましくは弾性である、方法。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか一項の方法であって、その上に定義される検知領域（４０）およびその上に配置される検知素子（３０Ａ、３０Ｂ）が相互に重ね合わされ、およびその間で少なくとも１つのプラスチック層（５）を成形するように少なくとも１つのフィルム（１０）は、曲げられるフィルムを含む、方法。
【請求項１７】
請求項１２〜１６のいずれか一項の方法であって、少なくとも１つのフィルム（１０、２０）およびその検知領域（４０）上に保護、装飾または機能層などのオーバレイ層の提供を含む、方法。
【国際調査報告】
2021536658.tif 000019
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