(57)【要約】  本発明は、近距離無線通信などの短距離無線通信用のエネルギーを採取することができるフレキシブルアンテナに関する。フレキシブルアンテナは、同心円状に配置され、フレキシブルベース基板の上に設けられている複数の金属ループを含む。幾つかの実施形態において、フレキシブルアンテナは伸縮可能である。幾つかの実施形態において、フレキシブルアンテナはコンフォーマルである。アンテナと電気的に接続されているチップ又は集積回路を含むフレキシブルデバイスを使用して、１つ又は複数の望ましい機能（ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡を含む）を果たすことができる。フレキシブルデバイスは、ユーザの皮膚などの面に付着することができる。
2017524315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、
同心円状に配置され、前記ベース基板の第１の側に設けられている第１の複数の金属ループと
を含むフレキシブルアンテナであって、
（ｉ）前記金属ループは電気的に接続されていることによって、屈曲中に電気的接続性が維持され、
（ｉｉ）各金属ループは、弧中心及び半径を各々が有する少なくとも２つの弧部分を含み、１つの弧部分の前記半径は、少なくとも１つの他の弧部分の前記半径よりも大きい、
フレキシブルアンテナ。
【請求項２】
前記金属ループの内側にある前記弧中心と前記金属ループの外側にある前記弧中心とが交互している、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項３】
前記弧中心の全部が前記金属ループの内側にある、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項４】
前記弧中心の全部が前記金属ループの外側にある、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項５】
前記アンテナは、静止状態で実質的に平坦である、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項６】
前記金属ループの内側にある前記弧中心は、幾何学的パターンで配置されている、請求項２又は３に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項７】
前記金属ループの外側にある前記弧中心は、幾何学的パターンで配置されている、請求項２又は４に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項８】
前記幾何学的パターンは、長方形、円形、楕円形、卵形、八角形、六角形、又は五角形である、請求項６又は７に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項９】
前記金属ループの内側の前記ベース基板の一部が除去されていることによって、前記アンテナを伸縮可能にしている、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項１０】
前記ベース基板は複数の個片化基板に物理的に分離されており、各個片化基板上に少なくとも１つの金属ループが設けられている、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項１１】
前記ベース基板は、１００μｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項１２】
各金属ループは、１００μｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項１３】
前記金属ループの各弧部分は、前記基板の上に設けられた前記金属ループを有する前記基板の幅よりも大きい半径を有する、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項１４】
前記アンテナは、前記アンテナが適用される面の形状に適合する、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項１５】
前記アンテナは、短距離無線通信を可能にする、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項１６】
前記短距離無線通信は、近距離無線通信（ＮＦＣ）又は無線周波数識別（ＲＦＩＤ）である、請求項１５に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項１７】
各金属ループは、銅、アルミニウム、金、白金、銀、銀ペースト、及び金属ナノ粒子を含むペーストからなる群から選択される金属を含む、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項１８】
前記ベース基板は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、又はこれらの組み合わせから構成されている、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項１９】
同心円状に配置され、前記ベース基板の第２の側に設けられている第２の複数の金属ループを更に含み、前記第２の複数の金属ループは、前記第１の複数の金属ループと電気的に接続されている、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項２０】
カプセル化層及び接着層を更に含み、前記ベース基板及び前記第１の複数の金属ループは、前記カプセル化層と前記接着層との間に挟まれている、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項２１】
前記カプセル化層及び／又は前記接着層は、気体透過性である、請求項２０に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項２２】
カプセル化層を更に含み、前記カプセル化層は前記ベース基板及び前記第１の複数の金属ループを埋設し、これによって、前記カプセル化層の屈曲が前記アンテナを屈曲させる、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項２３】
ある特定の機械的応力閾値に達した場合に故障することができる少なくとも１つの機械的応力弱点を更に含む、請求項１に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項２４】
各金属ループは、前記金属ループの内側に弧中心を有する５つの弧部分、及び前記金属ループの外側に弧中心を有する５つの弧部分を含む、請求項２に記載のフレキシブルアンテナ。
【請求項２５】
（ａ）アンテナと、
（ｂ）前記アンテナと電気的に接続されているチップ又は集積回路と
を含む、短距離無線通信用のフレキシブルデバイスであって、
前記アンテナは、
ベース基板と、
同心円状に配置され、前記ベース基板の前記第１の側に設けられている第１の複数の金属ループと
を含み、
（ｉ）前記金属ループは電気的に接続されていることによって、屈曲中に電気的接続性が維持され、
（ｉｉ）各金属ループは、弧中心及び半径を各々が有する少なくとも２つの弧部分を含み、１つの弧部分の前記半径は、少なくとも１つの他の弧部分の前記半径よりも大きい、
フレキシブルデバイス。
【請求項２６】
前記短距離無線通信は、近距離無線通信（ＮＦＣ）である、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項２７】
前記金属ループの内側にある前記弧中心と前記金属ループの外側にある前記弧中心とが交互している、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項２８】
前記弧中心の全部が前記金属ループの内側にある、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項２９】
前記弧中心の全部が前記金属ループの外側にある、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３０】
前記デバイスは、静止状態で実質的に平坦である、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３１】
前記金属ループの内側にある前記弧中心は、幾何学的パターンで配置されている、請求項２７又は２８に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３２】
前記金属ループの外側にある前記弧中心は、幾何学的パターンで配置されている、請求項２７又は２９に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３３】
前記幾何学的パターンは、長方形、円形、楕円形、卵形、八角形、六角形、又は五角形である、請求項３１又は３２に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３４】
前記金属ループの内側の前記ベース基板の一部が除去されていることによって、前記アンテナを伸縮可能にしている、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３５】
前記ベース基板は複数の個片化基板に物理的に分離されており、各個片化基板上に少なくとも１つの金属ループが設けられている、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３６】
前記ベース基板は、１００μｍ以下の厚さを有する、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３７】
各金属ループは、１００μｍ以下の厚さを有する、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３８】
前記金属ループの各弧部分は、前記基板の上に設けられた前記金属ループを有する前記基板の幅よりも大きい半径を有する、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３９】
前記デバイスは、前記デバイスが適用される面の形状に適合する、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項４０】
各金属ループは、銅、アルミニウム、金、白金、銀、銀ペースト、及び金属ナノ粒子を含むペーストからなる群から選択される金属を含む、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項４１】
前記ベース基板は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、又はこれらの組み合わせから構成されている、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項４２】
前記アンテナは、同心円状に配置され、前記ベース基板の第２の側に設けられている第２の複数の金属ループを更に含み、前記第２の複数の金属ループは、前記第１の複数の金属ループと電気的に接続されている、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項４３】
カプセル化層及び接着層を更に含み、前記アンテナ及び前記チップ又は集積回路は、前記カプセル化層と前記接着層との間に挟まれている、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項４４】
前記カプセル化層及び／又は前記接着層は、気体透過性である、請求項４３に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項４５】
カプセル化層を更に含み、前記カプセル化層は前記アンテナ及び前記チップ又は集積回路を埋設し、これによって、前記カプセル化層の屈曲が前記デバイスを屈曲させる、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項４６】
前記アンテナは、ある特定の機械的応力閾値に達した場合に故障することができる少なくとも１つの機械的応力弱点を更に含む、請求項２５に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項４７】
各金属ループは、前記金属ループの内側に弧中心を有する５つの弧部分、及び前記金属ループの外側に弧中心を有する５つの弧部分を含む、請求項２７に記載のフレキシブルデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２０１４年７月１日出願の仮特許出願第６２／０１９，５９２号明細書の利益を米国特許法第１１９条（ｅ）に基づいて主張し、この明細書の全内容を参照として取り込む。
【０００２】
本発明は一般的に、フレキシブルアンテナを有するウェアラブル及びフレキシブル電子デバイスに関する。より詳細には、本発明の幾つかの実施形態は、伸縮可能及びフレキシブルアンテナを有する物体に着用できるフレキシブル及び／又は伸縮可能電子デバイス、及びエナジーハーベスティング及び短距離無線通信、例えば無線周波数識別（ＲＦＩＤ）及び近距離無線通信（ＮＦＣ）を含む用途に関する。
【背景技術】
【０００３】
フレキシブル及び／又は伸縮可能エレクトロニクスの分野は、将来の機械的に制約されない用途及び高性能の要求のために発展し続けている。柔軟性及び／又は伸縮性を最大にする際に、搭載電源は制限要素である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで説明するのは、搭載電源無しで機能することができるフレキシブル及び／又は伸縮可能電子デバイスである。本発明は、例えば近距離無線通信を介してデバイスからエネルギーを採取することができるフレキシブルアンテナに部分的に基づく。アンテナが採取したエネルギーは、アンテナと電気的に接続されているチップ又は集積回路に電力を供給することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの態様は、ベース基板と、同心円状に配置され、ベース基板の第１の側に設けられている第１の複数の金属ループとを含むフレキシブルアンテナに関する。金属ループは電気的に接続されていることによって、屈曲中に電気的接続性が維持される。更に、各金属ループは、弧中心及び半径を各々が有する少なくとも２つの弧部分を含み、１つの弧部分の半径は、少なくとも１つの他の弧部分の半径よりも大きい。
【０００６】
本発明の幾つかの実施形態によれば、金属ループの内側にある弧中心と金属ループの外側にある弧中心とが交互している。
本発明の幾つかの実施形態によれば、弧中心の全部が金属ループの内側にある。
【０００７】
本発明の幾つかの実施形態によれば、弧中心の全部が金属ループの外側にある。
本発明の幾つかの実施形態によれば、アンテナは、静止状態で実質的に平坦である。
本発明の幾つかの実施形態によれば、金属ループの内側にある弧中心は、幾何学的パターンで配置されている。
【０００８】
本発明の幾つかの実施形態によれば、金属ループの外側にある弧中心は、幾何学的パターンで配置されている。
本発明の幾つかの実施形態によれば、幾何学的パターンは、長方形、円形、楕円形、卵形、八角形、六角形、又は五角形である。
【０００９】
本発明の幾つかの実施形態によれば、金属ループの内側のベース基板の一部が除去されていることによって、アンテナを伸縮可能にしている。
本発明の幾つかの実施形態によれば、ベース基板は複数の個片化基板に物理的に分離されており、各個片化基板上に少なくとも１つの金属ループが設けられている。
【００１０】
本発明の幾つかの実施形態によれば、ベース基板は、１００μｍ以下の厚さを有する。
本発明の幾つかの実施形態によれば、各金属ループは、１００μｍ以下の厚さを有する。
【００１１】
本発明の幾つかの実施形態によれば、金属ループの各弧部分は、基板の上に設けられた金属ループを有する基板の幅よりも大きい半径を有する。
本発明の幾つかの実施形態によれば、アンテナは、アンテナが適用される面の形状に適合することができる。
【００１２】
本発明の幾つかの実施形態によれば、アンテナは、短距離無線通信を可能にする。
本発明の幾つかの実施形態によれば、短距離無線通信は、近距離無線通信（ＮＦＣ）又は無線周波数識別（ＲＦＩＤ）である。
【００１３】
本発明の幾つかの実施形態によれば、各金属ループは、銅、アルミニウム、金、白金、銀、銀ペースト、及び金属ナノ粒子を含むペーストからなる群から選択される金属を含む。
【００１４】
本発明の幾つかの実施形態によれば、ベース基板は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、又はこれらの組み合わせから構成されている。
【００１５】
本発明の幾つかの実施形態によれば、アンテナは、同心円状に配置され、ベース基板の第２の側に設けられている第２の複数の金属ループを更に含み、第２の複数の金属ループは、第１の複数の金属ループと電気的に接続されている。
【００１６】
本発明の幾つかの実施形態によれば、アンテナは、カプセル化層及び接着層を更に含み、ベース基板及び第１の複数の金属ループは、カプセル化層と接着層との間に挟まれている。
【００１７】
本発明の幾つかの実施形態によれば、カプセル化層及び／又は接着層は、気体透過性である。
本発明の幾つかの実施形態によれば、アンテナは、カプセル化層を更に含み、カプセル化層はベース基板及び第１の複数の金属ループを埋設し、これによって、カプセル化層の屈曲がアンテナを屈曲させる。
【００１８】
本発明の幾つかの実施形態によれば、アンテナは、ある特定の機械的応力閾値に達した場合に故障することができる少なくとも１つの機械的応力弱点を更に含む。
本発明の幾つかの実施形態によれば、各金属ループは、金属ループの内側に弧中心を有する５つの弧部分、及び金属ループの外側に弧中心を有する５つの弧部分を含む。
【００１９】
本発明の関連態様は、ここに記載のアンテナと、アンテナと電気的に接続されているチップ又は集積回路とを含む、短距離無線通信用のフレキシブルデバイスに関する。
本発明の幾つかの実施形態によれば、短距離無線通信は、近距離無線通信（ＮＦＣ）である。
【００２０】
本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルデバイスは、伸縮可能である。
本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルデバイスは、フレキシブルデバイスが適用される面の形状に適合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電子デバイスプラットフォームの例のための３層断面構造体を示す略図である。
【図２】コイルの一端から他端までの距離が約２８．６５ｍｍ（図示）ある場合における本発明の幾つかの実施形態によるアンテナを有するフレキシブルデバイスの略図である。フレキシブルプリント回路板（フレックスＰＣＢ）を、花形に沿った狭いリボンとして構成することができる。アンテナの例の中心部は、空の状態にすることができ、又は１つ又は複数の電子部品を含むことができる。他の例では、他の寸法及び／又は形状のアンテナも適用できる。
【図３】本発明の幾つかの実施形態によるアンテナを有する電子デバイスの例の略図である。
【図４】電子デバイス工程ブロック図の例である。
【図５】ＮＸＰ  ＮＴＡＧ（商標）２１３ベアダイ用のダイ寸法、Ｉ／Ｏパッド位置の例を示す。
【図６】この発明で概説される設計手順及びルールに従うフレキシブル及び伸縮可能ＮＦＣ無線周波数識別（ＲＦＩＤ）アンテナ設計の例の略図である。
【図７】試作品の画像である。
【図８Ａ】アンテナ設計の略図である。
【図８Ｂ】断面Ａ−Ａの略図である。
【図８Ｃ】断面Ｂ−Ｂの略図である。
【図９Ａ】本発明の幾つかの実施形態によるフレキシブルアンテナ１００を上から見た略図である。
【図９Ｂ】同じフレキシブルアンテナ１００の反対側から見た略図である。
【図９Ｃ】チップ又は集積回路がフレキシブルアンテナと電気的に接続されていることを示す略図である。
【図１０】本発明の幾つかの実施形態によるフレキシブルデバイスの動作を示す略図である。
【図１１Ａ】アンテナ設計の金属ループの略図である。
【図１１Ｂ】アンテナ設計の金属ループの略図である。
【図１２】アンテナ設計の金属ループの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に述べるのは、限定されない例として、ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡のような用途のための電源を含まない又は低出力電源を含むフレキシブル電子デバイスを用いた定量分析のための様々な関連概念、及び発明の方法、デバイス及びシステムの実施形態のより詳細な説明である。開示概念は実装形態の任意の特定の方法に限定されないので、前述された及びより詳細に後述される様々な概念を、多数の方法の何れかで実施できることが分かるはずである。例示の目的で、特定の実装形態及び用途の例を主に示す。
【００２３】
フレキシブルアンテナ、及びアンテナを含むデバイス
ここで説明するのは、近距離無線通信に有用なフレキシブルアンテナである。本発明は、電気的に接続された金属ループが磁界に応じて電流を生成できるという現象を利用する。次に、電流は、チップ又は集積回路に電力を供給することができる。当技術分野で知られている標準的な電気計算及び／又はシミュレーションを実施して、機能ＮＦＣ／ＲＦＩＤアンテナ用のサイズ及び金属ループの数を判定することができる。
【００２４】
本発明の１つの態様は、ベース基板と、同心円状に配置され、ベース基板の第１の側に設けられている第１の複数の金属ループとを含むフレキシブルアンテナに関する。金属ループは電気的に接続され、これによって、屈曲中に電気的接続性が維持されている。更に、各金属ループは、弧中心及び半径を各々が有する少なくとも２つの弧部分（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上）を含み、１つの弧部分の半径は、少なくとも１つの他の弧部分の半径よりも大きい。
【００２５】
図９Ａは、本発明の幾つかの実施形態によるフレキシブルアンテナ１００の上から見た図を示し、図９Ｂは、同じフレキシブルアンテナ１００の反対側からの図を示す。フレキシブルアンテナ１００は、ベース基板１１０、及び同心円状に配置され、ベース基板１１０の第１の側に設けられている複数の金属ループ１２０（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上）を含むことができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、金属ループの間隔は、使用及び屈曲又は伸張の間に、短絡しないようにするのに十分であることができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、金属ループ１２０は、ミクロンのオーダー、例えば、５μｍ〜１００μｍ、１０μｍ〜８０μｍ、１０μｍ〜６０μｍ、又は１０μｍ〜５０μｍの距離だけ等間隔で配置することができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、金属ループ１２０の間隔は変動することがある。幾つかの実施形態によれば、回路の通電要件及びデバイスの物理的又は構造的要件に基づいて、各金属ループの幅及び高さを選択することができる。幾つかの実施形態によれば、金属ループの各々は、１００ｎｍ〜３００μｍ、２００ｎｍ〜２００μｍ、５００ｎｍ〜１００μｍ、５００ｎｍ〜５０μｍ、５００ｎｍ〜２５μｍ、５００ｎｍ〜１０μｍ、又は１μｍ〜５０μｍの範囲にある幅を有することができる。幾つかの実施形態によれば、金属ループの各々は、１００ｎｍ〜３００μｍ、２００ｎｍ〜２００μｍ、５００ｎｍ〜１００μｍ、５００ｎｍ〜５０μｍ、５００ｎｍ〜２５μｍ、５００ｎｍ〜１０μｍ、又は１μｍ〜５０μｍの範囲にある高さを有することができる。
【００２６】
複数の金属ループ１２０の各々を電気的に接続して、誘導コイル及び／又はアンテナを形成することができる。複数の金属ループ１２０は、始点１２６及び終点１２８を含むことができる。金属ループ１２０を形成するために、連続的な金属トレースは、始点１２６から開始して複数のループを形成し、終点１２８で終了することができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、始点１２６を、少なくとも１つのビア（例えば、貫通孔）１５０と電気的に接続する。ビアにより、アンテナ１００を、ベース基板１１０の第２の側上のチップ又は集積回路と電気的に接続することができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、終点１２８を、少なくとも１つのビア（例えば、貫通孔）１５２と電気的に接続する。本発明の幾つかの実施形態によれば、始点１２６を少なくとも１つのはんだパッドと電気的に接続して、チップ、集積回路又は別の電子デバイスとのはんだ接続を容易にすることができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、終点１２８を少なくとも１つのはんだパッドと電気的に接続して、チップ、集積回路又は別の電子デバイスとのはんだ接続を容易にすることができる。
【００２７】
図３、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃに示すように、金属ループ１２０の各々を、弧中心を各々が含む複数の弧部分（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上）に分割することができる。弧部分を、金属ループの外側に弧中心を有する内弧部分１２２と金属ループの内側に弧中心を有する外弧部分１２４との２種類に分類することができる。複数の弧部分は、交互の内弧部分及び外弧部分を含むことができる。金属ループの内側の弧中心を、長方形、円形、楕円形、卵形、八角形、六角形、及び五角形のパターンなどの幾何学的パターンで配置することができる。同様に、金属ループの外側の弧中心を、長方形、円形、楕円形、卵形、八角形、六角形、及び五角形のパターンなどの幾何学的パターンで配置することができる。
【００２８】
本発明の幾つかの実施形態によれば、同じループの外弧部分１２４は、実質的に同様の半径を有する。本発明の幾つかの実施形態によれば、同じループの内弧部分１２２は、実質的に同様の半径を有する。
【００２９】
本発明の幾つかの実施形態によれば、内弧部分１２２の半径は、同じループの隣接する外弧部分１２４の半径よりも、例えば、少なくとも２％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、又は少なくとも９０％だけ小さい。本発明の幾つかの実施形態によれば、内弧部分１２２の半径は、同じループの隣接する外弧部分１２４の半径と等しい。本発明の幾つかの実施形態によれば、内弧部分１２２の半径は、同じループの隣接する外弧部分１２４の半径よりも、例えば、少なくとも２％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、又は少なくとも９０％だけ大きい。
【００３０】
図９Ａに示すフレキシブルアンテナ１００は、５つの内弧部分及び５つの外弧部分を含むけれども、他の部分の数を使用することができる。例えば、内弧部分の数は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上であることができ、外弧部分の数は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上であることができる。内弧部分の数は外弧部分の数と同じである必要はないことに留意すべきである。
【００３１】
本発明の幾つかの実施形態によれば、全部の弧中心が金属ループの内側にあることができる（例えば、図８Ａ参照）。本発明の幾つかの実施形態によれば、全部の弧中心が金属ループの外側にあることができる（例えば、図１２参照）。本発明の幾つかの実施形態によれば、一部の弧中心が金属ループの内側にあり、一部の弧中心が金属ループの外側にあることができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、２つの隣接する弧は、同じ弧中心を有することができる（例えば、図１１Ａ参照）。本発明の幾つかの実施形態によれば、２つの隣接する弧は、２つの異なる弧中心を有することができる。
【００３２】
ベース基板１１０は、３００μｍ以下の厚さを有することができる。一般的に、薄いベース基板は一層フレキシブルである傾向があるため好ましく、幾つかの実施形態では、ベース基板を省略又は除去することができる。ベース基板１１０の厚さは、２５０μｍ以下、２００μｍ以下、１５０μｍ以下、１００μｍ以下、５０μｍ以下、又は２５μｍ以下であることが好ましい。ベース基板１１０を、少なくとも１つの金属ループを各個片化基板の上に設けた複数の個片化基板（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上）に物理的に分離することができる。実例として、１０の金属ループ及び２つの個片化基板がある場合、一方の個片化基板は、その個片化基板の上に設けられた１、２、３、４、５、６、７、８又は９の金属ループを有することができ、他方の個片化基板は、その個片化基板の上にそれぞれ設けられた９、８、７、６、５、４、３、２又は１の金属ループを有することができる。幾つかの実施形態によれば、個片化基板を、５μｍ〜５００μｍ、１０μｍ〜４００μｍ、１０μｍ〜３００μｍ、１０μｍ〜２００μｍ、１０μｍ〜１５０μｍ、１０μｍ〜１００μｍ、又は１０μｍ〜５０μｍだけ間隔を置いて配置することができる。幾つかの実施形態によれば、個片化基板の一部又は全部を、個片化基板間の間隔無しで直接接触させることができる。個片化基板を互いに実質的に分離することができ、個片化基板を接続して、隣接する金属ループを接続する。
【００３３】
ベース基板の幅は、金属ループを収容するのに十分であるべきである。本発明の幾つかの実施形態によれば、内弧部分及び／又は外弧部分の半径は、基板の上に設けられた金属ループを有する基板の幅よりも大きい。
【００３４】
本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルアンテナ１００は、最内側金属ループの内側のベース基板１１０の部分を除去することができる切り抜き１３０を任意選択的に含むことができる。例えば、最内側金属ループの内側のベース基板材料の少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％を除去する。ここで使用される「最内側金属ループ」という用語は、始点１２６で開始した金属トレースによって形成される第１の金属ループを意味する。切り抜き１３０は、任意の幾何学的形状を有することができる。例えば、切り抜き１３０は、金属ループ１２０の形状と実質的に同様の形状を有することができる。切り抜き１３０は、電子デバイスの積み重ね及び／又は保管を容易にする所定の形状（例えば、所定の幾何学的又は抽象的形状）を有することができる。
【００３５】
本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルアンテナ１００は、複数の金属ループ１２０（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上）を同心円状に配置し、各ベース基板の上に設けた、互いの上に積み重ねられた２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上のベース基板を含むことができる。各ベース基板のビアを整列及び接続して、全ての金属ループ間の電気的接続を行うことができる。金属ループの数の変更を使用して、アンテナの電気的特性、例えば、インダクタンス及び読み取り部品からアンテナへの相互インダクタンスを調整することができる。
【００３６】
フレキシブルアンテナ１００の横方向寸法は、ミリメートルのオーダー、例えば、５ｍｍ〜４５ｍｍ、１０ｍｍ〜４０ｍｍ、又は２５ｍｍ〜３５ｍｍの範囲にあることができる。
【００３７】
図９Ｂに示すように、フレキシブルアンテナ１００は、ベース基板１１０の第２の側、ビア１５０及び１５２、第１のはんだパッド又は電極１６０、及び第２のはんだパッド又は電極１６２を含むことができる。ビア１５０を第１の電極１６０と電気的に接続することができ、ビア１５２を第２の電極１６２と電気的に接続することができる。チップ又は集積回路を、（例えば、はんだ付け又はボンディングワイヤによって）第１の電極１６０及び第２の電極１６２と電気的に接続することができるので、アンテナ１００は、電力及び無線信号をチップ又は集積回路に供給することができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、複数の金属ループ（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上）を、同心円状に配置して、ベース基板１１０の第２の側に設けることができる。
【００３８】
本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルアンテナ１００を、カプセル化層１４２（図９Ｂ）と接着層１４０（図９Ａ）との間に挟むことができる。カプセル化層１４２は、多数の機能を与える。例えば、カプセル化層１４２は、機械的保護、デバイス絶縁などを与えることができる。カプセル化層１４２は、伸縮可能エレクトロニクスに対して著しい利益を有することができる。例えば、低モジュラスＰＤＭＳ又はシリコーン構造体は、伸縮性の範囲を著しく増大することができる。カプセル化層１４２を、保護又は電気的絶縁のために、デバイスの上のパッシベーション層として使用することもできる。カプセル化層１４２は、歪み誘起による破損を受けやすいデバイスのアンテナなどの電子デバイスに対する歪み及び応力を軽減することもできる。接着層１４０により、面、例えば、皮膚又はデバイス又は衣服に、フレキシブルアンテナ１００を貼り付けてフィットさせることができる。接着層１４０及び／又はカプセル化層１４２は、剥離ライナーを更に含むことができる。接着層１４０及びカプセル化層１４２は、長方形、円形、楕円形、卵形、八角形、六角形、及び五角形などの形状を各々独立して有することができる。
【００３９】
本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルアンテナ１００をカプセル化層に埋設又はカプセル化することができるので、カプセル化層の屈曲により、アンテナ１００が屈曲される。カプセル化層は、接着層と更に接触していることができる。
【００４０】
機械的モデリングを使用して、フレキシブルアンテナにおける機械的歪み及び弱点を判定し、アンテナ設計を導くことができる。従って、金属ループの各弧部分に対する機械的応力閾値を設計して制御することができる。機械的応力の弱点をアンテナに意図的に含めて、ある特定の機械的応力閾値に達した場合にアンテナが物理的に故障することを確実にすることができる。このことを、ラベルが皮膚又はデバイスの面から取り外された場合に故障して動作停止するように設計されているアンテナを有するＮＦＣ又はＲＦＩＤラベル用のセキュリティ機能として使用することができる。この実施形態において、デバイスを面から取り外すのに必要な力が、取り外しの際にデバイスの歪み閾値を超えさせるのに十分大きいように、接着層１４２は十分強い。あるいは、デバイス１００をフレキシブルな面、バンド又は布に置く、又は取り付けることができ、これによって、面、バンド又は布の伸張が所定量を超えると、アンテナが故障するようにすることができる。
【００４１】
ここに記載のフレキシブルアンテナを、近距離無線通信（ＮＦＣ）、ブルートゥース（登録商標）、ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）、及び赤外線伝送などの短距離無線通信用の１つ又は複数のチップ又は集積回路（図９Ｃ）と電気的に接続することができる。チップ又は集積回路は、１つ又は複数の機能を果たすことができる。例えば、チップ又は集積回路は、認証用の信号を生成することができる。従って、本発明の１つの態様は、ここに記載のフレキシブルアンテナ、及びアンテナと電気的に接続されているチップ又は集積回路を含むフレキシブルデバイスに関する。本発明の他の実施形態によれば、フレキシブルデバイスを、カプセル化層と接着層との間に挟むことができる。接着層により、面、例えば、皮膚、デバイス又は衣服に、フレキシブルデバイスを貼り付けることができる。接着層は、剥離ライナーを更に含むことができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、チップ又は集積回路は、接着層と接触していることができる。本発明の他の実施形態によれば、チップ又は集積回路は、カプセル化層と接触している。任意選択的に、グラフィックス（例えば、画像及び／又は標示）を、カプセル化層、接着層又は両方の層の面の上に印刷する、又はこれらの層に埋設することができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、グラフィックスは、蛍光を発する、リン光を発する、冷光を発する（例えば、暗闇で光る）、又は別の方法で感光又は感熱する（例えば、光及び／又は熱への暴露に応じて１つ又は複数の特性で変化する）ことができる。例えば、幾つかの実施形態によれば、グラフィックスを適用するのに使用されるインクの少なくとも一部は、熱又は光又は他の電磁放射線への暴露又暴露時間に応じて変色することができる。
【００４２】
本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルデバイスを、カプセル化層に埋設又はカプセル化することができる。カプセル化層は、接着層と更に接触していることができる。
【００４３】
短距離無線通信用のチップ又は集積回路は、当技術分野で知られており、ここで詳細に記載されていない。本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルデバイスは、任意選択的に、有線で又は無線信号を用いて電気的に接続することができる、２つ以上のチップ又は集積回路を含むことができる。
【００４４】
本発明によるフレキシブル電子デバイスを搭載電源無しで構成して、フレキシブル電子デバイスの適合度を大幅に増大することができる。ここで、フレキシブル電子デバイスを、極薄のフレキシブル又は伸縮可能電子デバイスの作成を可能にする新しいフォームファクタで構成することができる。限定されない例として、フレキシブル電子デバイスの平均厚さは、約２．５ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約１．５ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、約５００μｍ以下、約１００μｍ以下、約７５μｍ以下、約５０μｍ以下、又は約２５μｍ以下であることができる。実装形態の例において、電子デバイスの少なくとも一部を折り曲げることができ、又は、電子デバイスを、凹凸面の一部を取り囲んでフィットさせることができる。電子デバイスの少なくとも一部を折り曲げる例において、電子デバイスの平均厚さは、約５ｍｍ以下、約４ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、約２００μｍ以下、約１５０μｍ以下、約１００μｍ以下、又は約５０μｍ以下であってもよい。横方向面内寸法を、所望の用途に基づいて変更することができる。例えば、横方向寸法は、センチメートル、又は１センチメートルの何分の１のオーダーであることができる。他の例において、他の寸法、フォームファクタ、及び／又はアスペクト比（例えば、より薄い、より厚い、より広い、より狭い、又は多くの他の変更）を有するように、フレキシブル又は伸縮可能電子デバイスを構成することができる。
【００４５】
本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルアンテナ、又はアンテナを含むフレキシブルデバイスも、伸縮可能である。本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルアンテナ、又はアンテナを含むフレキシブルデバイスは、そのアンテナ又はデバイスを適用する任意の面（例えば、人体又は動物体、又は凹凸形デバイス）にフィットすることができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルアンテナ、又はアンテナを含むフレキシブルデバイスは、静止状態で実質的に平面又は平坦であることができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブルアンテナ、又はアンテナを含むフレキシブルデバイスは、例えば、ボール又はハンドルなどの曲面の上に、静止状態で湾曲していることができる。
【００４６】
機能性試験を実行して、デバイスの機械的特性及び機能を調べることができる。例えば、機能性試験は、各ＮＦＣチップの固有番号識別子（ＵＩＤ）の読み取りであることができる。読み取り機の面とアンテナ／ＮＦＣチップの面との間の距離（「動作距離」）を、測定に対して変更、測定及び記録することができる。製造工程の間、及び／又は製造工程の後、同様のＮＦＣ機能性試験を実行することができる。試験の準備は、他の測定のために使用されるものと同じであることができる。各チップ用のＵＩＤの読み出しに加えて、各チップへの特定のカスタマイズされた書き込みを、カスタム仕様毎に使用することができる。同じ読み取り機を用いて、書き込みステップを実行することができる。読み取り及び書き込みステップの両方に対して、大面積アンテナを有する読み取り機を使用することによって、バッチ型処理が可能である。
【００４７】
材料及び製造
剛性度、柔軟度、弾性度、又は、ヤング率、引張係数、体積弾性率、せん断弾性率などを含む材料弾性率に関連するような特性、及び／又は材料生分解性を含む材料の特性に基づいて、材料を選択することができることにも留意すべきである。
【００４８】
フレキシブルアンテナ又はフレキシブルデバイスが非導電材料を含む場合の例では、各々の全フレキシブルデバイスに必要な弾性的特性の記載された関係に従って、弾性（例えば、フレキシブル及び／又は伸縮可能）の特性を有する任意の材料から、非導電材料を形成することができる。例えば、重合体又は重合体材料から、非導電材料を形成することができる。適用できる重合体又は重合体材料の限定されない例は、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シリコーン、プラスチック、エラストマー、熱可塑性エラストマー、エラストプラスチック、サーモスタット、熱可塑性物質、アクリレート、アセタール重合体、生分解性重合体、セルロース重合体、フッ素重合体、ナイロン、ポリアクリロニトリル重合体、ポリアミドイミド重合体、ポリアクリレート、ポリベンゾイミダゾール、ポリブチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリエチレン、ポリエチレン共重合体及び変性ポリエチレン、ポリケトン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルペンテン、ポリフェニレン酸化物及びポリフェニレンサルファイド、ポリフタルアミド、ポリプロピレン、ポリウレタン、スチレン樹脂、スルホンベース樹脂、ビニールベース樹脂、又はこれらの材料の任意の組み合わせ（但し、限定されない）を含む。一例では、ここに記載の重合体又は重合体材料は、紫外線硬化性重合体であることができる。ここに記載の任意の例示的な非導電材料を、カプセル材料又は他の絶縁材料として使用することができる。
【００４９】
本発明の幾つかの実施形態によれば、ベース基板は、重合体を含むことができる。様々な重合体材料は、ベース基板を形成するのに適している。例示的な材料は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、環状オレフィン重合体、ポリアリール、又はこれらの組み合わせ（但し、限定されない）を含む。材料は、ここに指定の厚さでフレキシブル及び／又は伸縮可能であることが好ましい。本発明の幾つかの実施形態によれば、ベース基板は、カプセル化層として機能することができる。
【００５０】
様々な重合体材料は、カプセル化層を形成するのに適している。カプセル化層は、ここに指定の厚さでフレキシブル及び／又は伸縮可能であることができる。カプセル化層は、伸縮可能及び／又は通気性、即ち気体又は空気透過可能であることが好ましい。通気性カプセル化層により、湿気が通気性カプセル化層から出ると共に、酸素が皮膚に入ることができ、水、埃及び他の粒子を阻止する。本発明の幾つかの実施形態によれば、カプセル化層は、エラストマーを含むことができる。有用なエラストマーは、重合体、共重合体、重合体及び共重合体の複合材料又は混合物を含むエラストマーを含む。有用なエラストマーは、熱可塑性エラストマー、スチレン材料、オレフィン材料、ポリオレフィン、ポリウレタン熱可塑性エラストマー、ポリアミド、ポリイミド合成ゴム、ＰＤＭＳ、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリ（スチレンブタジエンスチレン）、ポリウレタン、ポリクロロプレン及びシリコーン（但し、限定されない）を含む。本発明の幾つかの実施形態によれば、カプセル化層は、ベース基板として機能することができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、カプセル材は、接着剤であることができる。
【００５１】
幾つかの実施形態によれば、接着層は、通気性であることができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、接着層は、皮膚接着剤を含む。適切な接着剤は、天然及び合成エラストマーだけでなく、アクリルベース、デキストリンベース、及びウレタンベースの接着剤も含む。適切な例は、アモルファスポリオレフィン（例えば、アモルファスポリプロピレンを含む）、Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）ブランド合成エラストマー、及び天然ゴムを含む。他の例示的な皮膚接着剤は、シアノアクリレート、親水コロイド接着剤、ヒドロゲル接着剤、及び軟質シリコーン接着剤を含む。本発明の幾つかの実施形態によれば、皮膚接着剤は、剥離ライナーを有するＦＬＥＸＣＯＮ（登録商標）ＤＥＲＭＡＦＬＥＸ  Ｈ−５６６である。幾つかの実施形態によれば、接着剤は再利用でき、デバイスを、取り外し、再適用又は再配置して、異なる面に貼り付けることができる。
【００５２】
フレキシブルアンテナ又はフレキシブルデバイスが導電材料を含む場合の例では、導電材料は、金属、金属合金、銀ペースト、金属ナノ粒子を有するペースト、導電性重合体、又は他の導電材料（但し、限定されない）であることができる。一例では、導電材料の金属又は金属合金は、アルミニウム、ステンレス鋼、又は遷移金属（銅、銀、金、白金、亜鉛、ニッケル、チタン、クロム又はパラジウム、又はこれらの任意の組み合わせを含む）、及び炭素を有する合金を含む任意の適用できる金属合金（但し、限定されない）を含むことができる。他の限定されない例では、適切な導電材料は、ケイ素ベース導電材料、インジウムスズ酸化物又は他の透明導電性酸化物、又はＩＩＩ族〜ＩＶ族導体（ＧａＡｓを含む）を含む半導体ベース導電材料を含むことができる。半導体ベース導電材料をドーピングすることができる。導電材料は、エッチングなどの標準的な微細加工プロセスに適していることが好ましい。本発明の幾つかの実施形態によれば、カーボンナノチューブ、グラファイト、及び導電重合体などの非金属導電材料を含むループによって、金属ループを置換することができる。金属ループを非金属導電材料によって形成する場合、カプセル化層は、ベース基板として機能することができる。
【００５３】
フォトリソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、ウェットエッチング、反応性イオンエッチング、材料蒸着（例えば、熱蒸着、電子ビーム蒸着、化学気相蒸着、原子層蒸着、又は物理気相蒸着）、はんだ付け、レーザードリル加工、キス切断、及び積層などの標準的な製造工程を用いて、フレキシブルアンテナ、又はアンテナを含むフレキシブルデバイスを製造することができる。例えば、ベース基板上に銅層を蒸着させ、所定のパターンを作成することによって、金属ループを製造することができる。フォトリソグラフィ又は電子ビームリソグラフィ、及びウェットエッチングを使用して、任意の望ましくない銅を除去することができる。積層を使用して、複数の層を積み重ねることができる。チップ又は集積回路を、アンテナにはんだ付け又は配線することができる。フレキシブルアンテナ又はフレキシブルデバイスの部品を、三次元印刷によって製造することもできる。
【００５４】
あるいは、全内容を参照として取り込む、「伸縮可能及び屈曲可能な相互接続部として機能するボンディングワイヤを形成してループを作る方法及び装置」という名称の２０１４年９月２２日出願の米国特許出願第６２／０５３，６４１号明細書に記載のように、チップ又は集積回路にワイヤを直接接合し、１つ又は複数のループを形成してから、チップ又は集積回路にワイヤの端部を接合することによって、本発明によるアンテナを製造することができる。
【００５５】
図４は、フレキシブル電子デバイスを製造する例示的な工程を提供する。これらの工程を、実行可能なコスト削減手段を用いて大量生産のために実施することができる。例えば、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、１つ又は複数のフレキシブルポリイミド層を各々、２つの銅層で被覆することができ、２つ以上のフレキシブルポリイミド層がある場合、リソグラフィ（例えば、電子ビームリソグラフィ又はフォトリソグラフィ）及び次のエッチングによって、銅ループを含むアンテナをポリイミド層の上に製造することができ、複数の層を積層することができ、例えばレーザードリル加工によって、ビアを形成することができ、はんだ付け又はワイヤボンディングによって、チップ又は集積回路などの電子部品をアンテナと電気的に接続することができ、シリコーン又は熱可塑性ポリウレタンなどのフレキシブル及び／又は伸縮可能材料で、デバイスをカプセル化することができる。接着材料を１つの面に適用して、人物又は動物の皮膚又は物体の面への接着を容易にすることもできる。
【００５６】
使用方法
ここに記載のシステム、方法及びデバイスの例によれば、電源を含まない又は低出力電源を含むフレキシブル電子デバイスを用いた定性及び／又は定量分析に技術を提供する。限定されない例として、低出力電源は、約２５ｍＡＨ、約２０ｍＡＨ、約１５ｍＡＨ、約１０ｍＡＨ、約５ｍＡＨ、又は約１ｍＡＨよりも低いものを供給する電源であることができる。一例では、低出力電源は、約５ｍＡ未満のピーク電流を、例えば、５ｍＡ以下のピーク電流を有する薄膜電池（但し、限定されない）に供給することができる。フレキシブル電子デバイスを、ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡のために構成することができる。
【００５７】
ここに記載の原理による電子デバイスの例の状態を再現するのに電源を休止状態に維持する又は最小限に使用する高出力電源を含むデバイスを用いて、ここに記載の原理による方法の例の何れも実施することができる。
【００５８】
図１０は、本発明の幾つかの実施形態によるフレキシブルデバイスの動作を示す略図である。フレキシブルデバイスを、人物の皮膚、例えば前腕に装着することができる。計算デバイスは、短距離無線通信に適したフレキシブルデバイスから少し離れている。例えば、ＮＦＣは、１０ｃｍ以下の距離を典型的に必要とする短距離無線技術のセットである。計算デバイスは、フレキシブルデバイスによって受信できる信号（例えば、電磁波）を生成することができ、フレキシブルデバイスのアンテナは、信号に応じて電流を生成することができる。つぎに、電流は、フレキシブルデバイスのチップ又は集積回路に電力を供給して、同じ計算デバイス又は異なるデバイスによって受信できる出力信号を生成することができる。出力信号を使用して、１つ又は複数の望ましい機能（ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡を含む）を果たすことができる。
【００５９】
本発明の幾つかの実施形態によれば、人物の皮膚に装着されたフレキシブルデバイスは、皮膚の動きに応じて屈曲及び／又は伸張しながら機能し続けることができる。フレキシブルデバイスは、通気性があり、数日間、数週間又は数ヵ月間のオーダーで長期間、着用することができる。
【００６０】
ここに記載のフレキシブル電子デバイスを、使い捨てデバイスとして構成することができる。例えば、デバイスがユーザの皮膚の上にある場合、デバイスは機能し続けることができるが、一旦デバイスを皮膚から取り外すと、アンテナの金属ループが意図的に故障するので、デバイスは機能停止する。
【００６１】
ここに記載のフレキシブル電子デバイスを、２つ以上の定性及び／又は定量測定を行うために使用できるデバイス（多目的デバイス）として構成することができる。例えば、デバイスを、ここに記載の機能（ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡を含む）の例を実施する再利用可能な低コストシステムとして構成することができる。その結果、フレキシブル電子デバイスは、環境保護の利益を与えることができる。
【００６２】
ここに記載のシステム、方法及びデバイスの例は、データ収集及び／又は分析システムに電力を供給するスマートフォン（但し、限定されない）などの計算デバイスからのエナジーハーベスティングを容易にすることができる。ここに記載の原理によるシステム、デバイス又は方法の例に何れにも適用できる計算デバイスの限定されない例は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、スレート、電子リーダー又は他の電子リーダー又はハンドヘルド、ポータブル、又はウェアラブル計算デバイス、Ｘｂｏｘ（登録商標）、Ｗｉｉ（登録商標）、又は他のゲームシステムを含む。
【００６３】
ここに記載のシステム、方法及びデバイスの例は、搭載電源を実質的に不要にすることによって、電源回路の設計における革新も与える。これにより、システムの電源回路の多くの革新的な異なる設計が容易になる。
【００６４】
ここに記載のシステム、方法及びデバイスの例は、エナジーハーベスティングを容易にする便利な方法でフレキシブル電子デバイスを配置するようにユーザを導く革新的な方法も与える。
【００６５】
ここに記載のシステム、方法及びデバイスの例を用いて、運転コストが削減された再利用可能な低コストシステムを製造することができる。新規な電源回路設計について説明する。エネルギーを少量で注意深く分配して全システム出力を可能にする新規な起動シーケンスについても説明する。連続監視が必要でない場合、低コストシステムを、断続的監視用途のために使用することができる。例えば、ここに記載のシステムを使用して、フレキシブル電子デバイスがデータ収集及び／又はデータ分析を実行可能とするのに十分な採取エネルギーを短期間蓄積することができる。別の例では、エネルギーの一部を使用して、データ記憶及び／又はデータ伝送を実行することができる。
【００６６】
ここに記載のシステム、方法及びデバイスによるフレキシブル電子デバイスの何れにおいても、データを、システムのメモリに伝送することができ、及び／又は、外部メモリまたは他の記憶デバイス、ネットワーク、及び／又は非搭載計算デバイスに通信（伝送）することができる。ここに記載の任意の例では、外部記憶デバイスは、データセンターにおけるサーバを含むサーバであることができる。
【００６７】
ここに記載のフレキシブル電子デバイスの何れも、断続的使用のために構成することができる。
ここに記載のフレキシブル電子デバイスの何れも、ここに記載の採取エネルギーを用いて動作できる、センサユニット、センサパッチ、監視デバイス、診断デバイス、治療デバイス、又は任意の他の電子デバイスとして構成することができる。限定されない例として、電子デバイスの例は、ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡の電子デバイスであることができる。他の用途は、心拍数監視、動作検知、及び睡眠監視（但し、限定されない）を含む。
【００６８】
ここに記載の原理による任意の例では、フレキシブル電子デバイスを、適合性が変調されたフレキシブルコンフォーマル電子デバイスとして構成することができる。適合性の制御は、電子デバイスの機能的又は電子的特性を低下させることなく、面の輪郭にフィットできる電子デバイスの生成を可能にする。構造体の柔軟度及び／又は伸縮性に基づいて、電子デバイスの全例の適合性を制御及び変調することができる。コンフォーマル電子デバイスの部品の限定されない例は、処理装置、メモリ（例えば、読み取り専用メモリ、フラッシュメモリ、及び／又はランダムアクセスメモリ（但し、限定されない））、入力インターフェース、出力インターフェース、通信モジュール、受動回路部品、能動回路部品などを含む。一例では、コンフォーマル電子デバイスは、少なくとも１つのマイクロコントローラ及び／又は他の集積回路部品を含むことができる。一例では、コンフォーマル電子デバイスは、少なくとも１つのコイル、例えば、近距離無線通信（ＮＦＣ）使用可能コイル（但し、限定されない）を含むことができる。別の例では、コンフォーマル電子デバイスは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）部品を含むことができる。
【００６９】
本発明の幾つかの実施形態によれば、コンフォーマル電子デバイスは、デュアルインターフェース、電気的消去可能プログラマブルメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する、動的ＮＦＣ／ＲＦＩＤタグ集積回路を含む。
【００７０】
１つ又は複数のデバイスアイランドを用いて、コンフォーマル電子デバイスを構成することができる。例えば、全フレキシブル電子デバイス（センサシステムを含む）に組み込まれる部品の種類、全フレキシブル電子デバイスの対象とする寸法、及び全フレキシブル電子デバイスの対象とする適合度に基づいて、デバイスアイランドの配置を決めることができる。
【００７１】
限定されない例として、構成されるべき全フレキシブル電子デバイスの種類に基づいて、１つ又は複数のデバイスアイランドの構成を決めることができる。例えば、全フレキシブル電子デバイスは、フレキシブル及び／又は伸縮可能物体に設けられるべきウェアラブル及びコンフォーマル電子構造体、又は受動又は能動電子構造体であることができる。
【００７２】
限定されない別の例として、全電子デバイスの対象とする用途に使用されるべき部品に基づいて、フレキシブル電子デバイスの１つ又は複数のデバイスアイランドの構成を決めることができる。用途の他の例は、温度センサ、ニューロセンサ、水和センサ、心臓センサ、動作センサ、流量センサ、圧力センサ、機器モニタ（例えば、スマート機器）、呼吸リズムモニタ、皮膚コンダクタンスモニタ、電気接点、又はこれらの任意の組み合わせを含む。一例では、温度、歪み及び／又は電気生理学的センサ、動作／心臓／ニューロの複合センサ、心臓／温度センサなどを含む、少なくとも１つの多機能センサを含むように、１つ又は複数のデバイスアイランドを構成することができる。
【００７３】
１つ又は複数の望ましい機能（ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡を含む）を果たす電源を含まない、又は、この機能を果たす、少量の電源を与える電源を含むように、フレキシブル電子デバイスを構成することができる。その結果、電源部品に費やされるコスト削減又はコスト無し、又は電源の手入れ又は充電に伴うコストの回避又は削減に基づいて、フレキシブル電子デバイスを低コストにすることができる。構造体において多かれ少なかれ単純化された部品のために、フレキシブル電子デバイスは、より単純であることができ、その結果、より低コストの製造工程で製造することができる。電源無し部品又は低出力電源部品を用いて、フレキシブル電子デバイスを製造することができると仮定すると、必要な材料が少なくなるにつれて、フレキシブル電子デバイスは、環境に一層優しくなることができる。
【００７４】
ここに記載の電子デバイスの例に適用できる電源の限定されない例は、電池、燃料電池、太陽電池、コンデンサ、スーパーキャパシタ、及び熱電デバイスを含む。電池の限定されない例は、全体の漏れが少ない電池、及び薄膜電池を含む。
【００７５】
本発明の幾つかの実施形態によれば、フレキシブル電子デバイスは、エナジーハーベスティングを介して定量的測定を行う電力を得ることができる。フレキシブル電子デバイスのエナジーハーベスティング部品は、１つのエネルギー形態から別のエネルギー形態（例えば、電気エネルギー（但し、限定されない））に変換するのに使用できる任意の部品であることができる。幾つかの例では、温度勾配、機械的振動、横波及び／又は縦波からのエナジーハーベスティングによって、ここに記載の機能（ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡を含む）の例を実施する電力を得るように、デバイスを構成することができる。横波又は縦波を、外部計算デバイスの少なくとも１つの部品によって生成することができる。フレキシブル電子デバイスのエナジーハーベスティング部品は、ここに記載のアンテナである。フレキシブル電子デバイスに適したエナジーハーベスティング部品の他の例は、メタマテリアル、光電子デバイス、熱電デバイス、共振器、又はエネルギー形態に結合するように構成できる他の部品であることができる。
【００７６】
限定されない例として、横波は、電磁波又は音波であることができる。限定されない例として、縦波は、音波であることができる。
本発明の幾つかの実施形態によれば、外部計算デバイスからの電波に基づくエナジーハーベスティングによって、ここに記載の機能（ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡を含む）の例を実施する電力を得るように、デバイスを構成することができる。この例では、音波を電気信号に変換する圧電効果を利用するのに、表面音波技術をフレキシブル電子デバイスで実施してもよい。例えば、表面音波センサは、変換用インターデジタルトランスデューサを含むことができる。
【００７７】
本発明の幾つかの実施形態によれば、電子デバイスは容量性コンポーネントを含むことができ、採取された電力を、容量性コンポーネントを充電するのに使用することができる。幾つかの例では、容量性コンポーネントは、漏れの少ないコンデンサ又はスーパーキャパシタであることができる。ここに記載の任意のシステム又は装置に適用できる漏れの少ないコンデンサの限定されない例は、アルミニウム電解コンデンサ、アルミニウム重合体コンデンサ、又は漏れの非常に少ないタンタルコンデンサを含む。実装形態の幾つかの例の場合、アルミニウム電解コンデンサは、漏れの非常に少ないタンタルコンデンサよりも良い選択である。スーパーキャパシタは、電解コンデンサ又はタンタルコンデンサよりも高い電荷密度を与えることができ、電流の噴出を必要とする実装形態に有用であることができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、スーパーキャパシタは、電気化学コンデンサであることができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、Ｌｉ＋電池、ＮｉＣｄ電池、ＮｉＭＨ電池を含む電池などの電源、又は他の同様な種類の電源を補完又は交換するのに、スーパーキャパシタを使用することができる。エネルギー保持部品に蓄積された電力を用いて、ここに記載の機能（ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡を含む）の例を開始するように、測定デバイスの例を構成することができる。
【００７８】
電源を含まない又は低出力電源を含むフレキシブル電子デバイスを、ここに記載の原理に従って動作させることができると仮定すると、多くの新規で異なる適合性で、コンポーネントを配置することができる。例えば、多くの異なる構成で、電源回路のコンポーネントを配置することができる。
【００７９】
限定されない例として、ここに記載の機能（ユーザ認証、モバイルペイメント及び／又は位置追跡を含む）の例の実施からのデータは、データ収集（データを収集した時及び／又は読み取りデータが発生した場所の指示を含む）に関連したメタデータを含むことができる。適切に保護されたコンテンツを用いて、収集データを、例えば、患者、医師、医療従事者、スポーツ医師、理学療法士、位置表示サービス、支払処理機関などにアクセス可能にすることができる。
【００８０】
この発明は、ここに開示され、変わる場合があるような特定の手順、プロトコル、及び試薬などに限定されないものとすることを理解されたい。ここで使用される用語は、特定の実施形態を単に説明するという目的であり、特許請求の範囲だけによって規定される本発明の範囲を限定するように意図されていない。
【００８１】
ここで使用されるように、特許請求の範囲において、単数形は複数形の参照を含み、特に文脈で明示されていない限り、逆もまた同様である。動作例、又はそれ以外の指示がある場合以外は、ここで使用される成分量又は反応条件を表す全ての数は、全ての場合に用語「約」によって変更されるものとする。
【００８２】
任意の既知の方法、デバイス及び材料を、本発明の実施又は試験で使用してもよいが、その際の方法、デバイス及び材料をここに開示する。
本発明の幾つかの実施形態を、下記の番号付き段落で列挙する。
段落１
ベース基板と、
同心円状に配置され、ベース基板の第１の側に設けられている第１の複数の金属ループと
を含むフレキシブルアンテナであって、
（ｉ）前記金属ループは電気的に接続されていることによって、屈曲中に電気的接続性が維持され、
（ｉｉ）各金属ループは、弧中心及び半径を各々が有する少なくとも２つの弧部分を含み、１つの弧部分の半径は、少なくとも１つの他の弧部分の半径よりも大きい、
フレキシブルアンテナ。
段落２
金属ループの内側にある弧中心と金属ループの外側にある弧中心とが交互している、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落３
弧中心の全部が金属ループの内側にある、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落４
弧中心の全部が金属ループの外側にある、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落５
アンテナは、静止状態で実質的に平坦である、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落６
金属ループの内側にある弧中心は、幾何学的パターンで配置されている、段落２又は３のフレキシブルアンテナ。
段落７
金属ループの外側にある弧中心は、幾何学的パターンで配置されている、段落２又は４のフレキシブルアンテナ。
段落８
前記幾何学的パターンは、長方形、円形、楕円形、卵形、八角形、六角形、又は五角形である、段落６又は７のフレキシブルアンテナ。
段落９
金属ループの内側のベース基板の一部が除去されていることによって、アンテナを伸縮可能にしている、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落１０
ベース基板は複数の個片化基板に物理的に分離されており、各個片化基板上に少なくとも１つの金属ループが設けられている、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落１１
ベース基板は、１００μｍ以下の厚さを有する、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落１２
各金属ループは、１００μｍ以下の厚さを有する、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落１３
金属ループの各弧部分は、基板の上に設けられた金属ループを有する基板の幅よりも大きい半径を有する、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落１４
アンテナは、アンテナが適用される面の形状に適合する、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落１５
アンテナは、短距離無線通信を可能にする、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落１６
前記短距離無線通信は、近距離無線通信（ＮＦＣ）又は無線周波数識別（ＲＦＩＤ）である、段落１５のフレキシブルアンテナ。
段落１７
各金属ループは、銅、アルミニウム、金、白金、銀、銀ペースト、及び金属ナノ粒子を含むペーストからなる群から選択される金属を含む、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落１８
ベース基板は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、又はこれらの組み合わせから構成されている、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落１９
同心円状に配置され、ベース基板の第２の側に設けられている第２の複数の金属ループを更に含み、第２の複数の金属ループは、第１の複数の金属ループと電気的に接続されている、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落２０
カプセル化層及び接着層を更に含み、ベース基板及び第１の複数の金属ループは、カプセル化層と接着層との間に挟まれている、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落２１
カプセル化層及び／又は接着層は、気体透過性である、段落２０のフレキシブルアンテナ。
段落２２
カプセル化層を更に含み、カプセル化層はベース基板及び第１の複数の金属ループを埋設し、これによって、カプセル化層の屈曲がアンテナを屈曲させる、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落２３
ある特定の機械的応力閾値に達した場合に故障することができる少なくとも１つの機械的応力弱点を更に含む、段落１のフレキシブルアンテナ。
段落２４
各金属ループは、金属ループの内側に弧中心を有する５つの弧部分、及び金属ループの外側に弧中心を有する５つの弧部分を含む、段落２のフレキシブルアンテナ。
段落２５
（ａ）アンテナと、
（ｂ）前記アンテナと電気的に接続されているチップ又は集積回路と
を含む、短距離無線通信用のフレキシブルデバイスであって、
前記アンテナは、
ベース基板と、
同心円状に配置され、ベース基板の第１の側に設けられている第１の複数の金属ループと
を含み、
（ｉ）前記金属ループは電気的に接続されていることによって、屈曲中に電気的接続性が維持され、
（ｉｉ）各金属ループは、弧中心及び半径を各々が有する少なくとも２つの弧部分を含み、１つの弧部分の半径は、少なくとも１つの他の弧部分の半径よりも大きい、
フレキシブルデバイス。
段落２６
短距離無線通信は、近距離無線通信（ＮＦＣ）である、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落２７
金属ループの内側にある弧中心と金属ループの外側にある弧中心とが交互している、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落２８
弧中心の全部が金属ループの内側にある、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落２９
弧中心の全部が金属ループの外側にある、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落３０
デバイスは、静止状態で実質的に平坦である、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落３１
金属ループの内側にある弧中心は、幾何学的パターンで配置されている、段落２７又は２８のフレキシブルデバイス。
段落３２
金属ループの外側にある弧中心は、幾何学的パターンで配置されている、段落２７又は２９のフレキシブルデバイス。
段落３３
前記幾何学的パターンは、長方形、円形、楕円形、卵形、八角形、六角形、又は五角形である、段落３１又は３２のフレキシブルデバイス。
段落３４
金属ループの内側のベース基板の一部が除去されていることによって、アンテナを伸縮可能にしている、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落３５
ベース基板は複数の個片化基板に物理的に分離されており、各個片化基板上に少なくとも１つの金属ループが設けられている、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落３６
ベース基板は、１００μｍ以下の厚さを有する、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落３７
各金属ループは、１００μｍ以下の厚さを有する、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落３８
金属ループの各弧部分は、基板の上に設けられた金属ループを有する基板の幅よりも大きい半径を有する、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落３９
デバイスは、デバイスが適用される面の形状に適合する、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落４０
各金属ループは、銅、アルミニウム、金、白金、銀、銀ペースト、及び金属ナノ粒子を含むペーストからなる群から選択される金属を含む、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落４１
ベース基板は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、又はこれらの組み合わせから構成されている、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落４２
アンテナは、同心円状に配置され、ベース基板の第２の側に設けられている第２の複数の金属ループを更に含み、第２の複数の金属ループは、第１の複数の金属ループと電気的に接続されている、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落４３
カプセル化層及び接着層を更に含み、アンテナ及びチップ又は集積回路は、カプセル化層と接着層との間に挟まれている、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落４４
カプセル化層及び／又は接着層は、気体透過性である、段落４３のフレキシブルデバイス。
段落４５
カプセル化層を更に含み、カプセル化層はアンテナ及びチップ又は集積回路を埋設し、これによって、カプセル化層の屈曲がデバイスを屈曲させる、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落４６
アンテナは、ある特定の機械的応力閾値に達した場合に故障することができる少なくとも１つの機械的応力弱点を更に含む、段落２５のフレキシブルデバイス。
段落４７
各金属ループは、金属ループの内側に弧中心を有する５つの弧部分、及び金属ループの外側に弧中心を有する５つの弧部分を含む、段落２７のフレキシブルデバイス。
【００８３】
定義
特に指示のない限り、又は文脈から暗黙的でない限り、下記の用語及び語句は、以下で与えられる意味を含む。特に明示的に指示のない限り、又は文脈から明白でない限り、下記の用語及び語句は、用語又は語句が関連技術分野で獲得した意味を除外しない。本発明の範囲は特許請求の範囲のみによって限定されるので、定義は、特定の実施形態を説明するのを助けるために与えられ、特許請求の範囲に記載の本発明を限定するように意図されていない。更に、特に文脈が必要としない限り、単数形の用語は複数形を含むものとし、複数形の用語は単数形を含むものとする。
【００８４】
ここで使用されるように、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ又はｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、実施形態にとって有用であり、更に、有用であろうとなかろうと未指定の要素の包含を受け入れやすい組成、方法、及びこれらの各部品に関して使用される。
【００８５】
ここで使用されるように、用語「〜から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」は、所与の実施形態に必要な要素を意味する。その用語は、本発明のその実施形態の基本的及び新規又は機能的特性に実質的に影響を与えない要素の存在を許可する。
【００８６】
単数形の用語「１つの（ａ、ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、特に文脈で明白に指示のない限り、複数形の指示対象を含む。同様に、用語「又は（ｏｒ）」は、特に文脈で明白に指示のない限り、「及び（ａｎｄ）」を含むものとする。例えば、リストで項目を分ける場合、「又は（ｏｒ）」又は「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」は、包含的である、即ち、要素の数又はリスト、及び任意選択的に、追加の未リストの項目の少なくとも１つの包含（但し、１つを超えるも含む）と解釈されるものとする。反対に、明白に指示された唯一という用語、例えば、「〜の１つのみ（ｏｎｌｙ  ｏｎｅ  ｏｆ）」又は「〜の厳密に１つ（ｅｘａｃｔｌｙ  ｏｎｅ  ｏｆ）」、又は「〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は、要素の数又はリストの正確に１つの要素の包含を意味する。一般的に、ここで使用されるような用語「又は（ｏｒ）」は、「いずれか（ｅｉｔｈｅｒ）」、「〜の１つ（ｏｎｅ  ｏｆ）」、「〜の１つのみ（ｏｎｌｙ  ｏｎｅ  ｏｆ）」又は「〜の厳密に１つ（ｅｘａｃｔｌｙ  ｏｎｅ  ｏｆ）」などの排他性の用語が先行する場合、排他的代替手段（即ち、「一方又は他方であるが、両方ではない（ｏｎｅ  ｏｒ  ｔｈｅ  ｏｔｈｅｒ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｂｏｔｈ）」）を指示すると単に解釈されるものとする。
【００８７】
用語「フレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）」又は「屈曲可能（ｂｅｎｄａｂｌｅ）」は、本明細書で同義語として使用され、材料、構造体、デバイス又はデバイス部品の破壊点の特性を示す歪みなどの大幅な歪みを発生させる変形を受けることなく、湾曲又は屈曲形状に変形されるべき材料、構造体、デバイス又はデバイス部品の能力を意味する。例示的な実施形態では、歪みに弱い部位で、５％以上の歪み、幾つかの用途の場合に１％以上の歪み、及び更に他の用途の場合に０．５％以上の歪みを発生させることなく、フレキシブル材料、構造体、デバイス又はデバイス部品を湾曲形状に変形させることができる。ここで使用されるように、必ずしも全部ではないが、一部のフレキシブル構造体は、伸縮可能でもある。低モジュラス、屈曲剛性及び曲げ剛性などの材料特性、小さい平均厚さ（例えば、１００ミクロン未満、任意選択的に１０ミクロン未満、及び任意選択的に１ミクロン未満）などの物理的寸法、及び薄膜及びメッシュ形状などのデバイス形状を含む様々な特性により、本発明のフレキシブル構造体（例えば、デバイス部品）が提供される。
【００８８】
「伸縮可能（ｓｔｒｅｔｃｈａｂｌｅ）」は、破壊を受けることなく歪められる、材料、構造体、デバイス又はデバイス部品の能力を意味する。例示的な実施形態では、伸縮可能材料、構造体、デバイス又はデバイス部品は、破壊無しで０．５％を超える歪み、幾つかの用途の場合に破壊無しで１％を超える歪み、及び更に他の用途の場合に破壊無しで３％を超える歪みを受けてもよい。ここで使用されるように、多くの伸縮可能構造体は、フレキシブルでもある。破壊無しで変形できるように圧縮、伸び及び／又はねじりを受けることができるように、幾つかの伸縮可能構造体（例えば、デバイス部品）を設計する。伸縮可能構造体は、エラストマーなどの伸縮可能材料を含む薄膜構造体、伸び、圧縮及び／又はねじり動きが可能な屈曲構造体、及びアイランド／ブリッジ形状を有する構造体を含む。伸縮可能デバイス部品は、伸縮可能電気的相互接続部などの伸縮可能相互接続部を有する構造体を含む。
【００８９】
ここで使用されるように、用語「コンフォーマブル（ｃｏｍｆｏｒｍａｂｌｅ）」は、デバイス、材料又は基板が、所望の輪郭、例えば凹凸形状のパターンを有する面とコンフォーマル接触できる輪郭を取ることができるような十分低い屈曲剛性を有するデバイス、材料又は基板を意味する。特定の実施形態では、所望の輪郭は、生物環境における組織、例えば皮膚の輪郭である。
【００９０】
ここで使用されるように、用語「コンフォーマル接触（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ  ｃｏｎｔａｃｔ）」は、例えば、生物環境における対象組織であることができる、収容面とデバイスとの間の接触を意味する。１つの態様では、コンフォーマル接触は、組織面の全体的形状に対するデバイスの１つ又は複数の面（例えば、接触面）の巨視的適合を含む。別の態様では、コンフォーマル接触は、隙間が実質的に無い密着を引き起こす組織面に対するデバイスの１つ又は複数の面（例えば、接触面）の微視的適合を含む。実施形態では、コンフォーマル接触は、密着を実現するような組織の収容面に対するデバイスの接触面の適合を含み、例えば、デバイスの接触面の表面積の２０％未満が収容面と物理的に接しない、又は任意選択的に、デバイスの接触面の１０％未満が収容面と物理的に接しない、又は任意選択的に、デバイスの接触面の５％未満が収容面と物理的に接しない。幾つかの実施形態では、組織は皮膚組織である。
【００９１】
ここで使用されるように、用語「同心円状（ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ）」は、２つ以上のループが、同じ経路をたどる、又は同じ形状を有することを意味することができる。換言すれば、用語「同心円状（ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ）」は、同じ形状を有する２つ以上のループが、水平に、垂直に、又はそれらの両方で隣同士に整列する能力を意味する。幾つかの実施形態では、複数の同心円状ループは、共通の中心を有することができる。他の実施形態では、複数の同心円状ループは、共通の中心を有しないかもしれない。例えば、複数の同心円状ループは、共通の軸を有することができる。
【００９２】
本明細書で使用されるように、1つ以上の要素のリストに関して「少なくとも1つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」という語句は、要素のリスト内の任意の1つ以上の要素から選択される少なくとも1つの要素を意味すると理解されるべきであり、必ずしも要素のリスト内に具体的に列挙された一つ一つの要素の少なくとも1つを含む必要はなく、要素のリスト内の要素の任意の組み合わせを除外しない。更に、この定義は、具体的に識別された要素に関連があろうとなかろうと、語句「少なくとも1つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」が意味する要素のリスト内で具体的に識別された要素以外に要素が任意選択的に存在してもよいことを許容する。従って、限定されない例として、「Ａ及びＢの少なくとも一方（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ  Ａ  ａｎｄ  Ｂ）」（又は同等に「Ａ又はＢの少なくとも一方（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ  Ａ  ｏｒ  Ｂ）」、又は同等に「Ａ及び／又はＢの少なくとも一方（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ  Ａ  ａｎｄ／ｏｒ  Ｂ）」）は、一実施形態では、少なくとも１つ（１つを超えることを任意選択的に含む）のＡかつＢ無し（及び、Ｂ以外の要素を任意選択的に含む）を意味することができ、別の実施形態では、少なくとも１つ（１つを超えることを任意選択的に含む）のＢかつＡ無し（及び、Ａ以外の要素を任意選択的に含む）を意味することができ、更に別の実施形態では、少なくとも１つ（１つを超えることを任意選択的に含む）のＡ、及び少なくとも１つ（１つを超えることを任意選択的に含む）のＢ（及び、他の要素を任意選択的に含む）を意味することができる。
【００９３】
動作例、又はそれ以外の指示がある場合以外は、ここで使用される成分量又は反応条件を表す全ての数は、全ての場合に用語「約」によって変更されるものとする。百分率に関して使用される場合、用語「約」は、参照されるべき値の±５％を意味してもよい。例えば、約１００は、９５〜１０５を意味する。
【００９４】
ここに開示の方法及び材料と同様又は等価な方法及び材料を、この開示の実施又は試験で使用することができるけれども、適切な方法及び材料を後述する。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、「含有する（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」を意味する。省略形「ｅ．ｇ．」は、ラテン語「ｅｘｅｍｐｌｉ  ｇｒａｔｉａ」に由来し、限定されない例を指示するのにここで使用される。従って、省略形「ｅ．ｇ．」は、用語「例えば（ｆｏｒ  ｅｘａｍｐｌｅ）」と同義である。
【００９５】
好ましい実施形態がここで詳細に示され説明されているけれども、本発明の精神又は範囲を変えることなく、様々な修正、追加、置換などを行うことができ、従って、これらが、下記の特許請求の範囲で規定されるような本発明の範囲内であると考えられていることは、当業者に明らかであろう。更に、既に指示されていない程度まで、ここに記載の様々な実施形態のうち何れか１つを更に修正して、ここに開示の他の実施形態のうち何れかに示される特徴を組み込むことができることは、当業者が理解するであろう。
【００９６】
文献、発行特許、公開特許出願、及び同時係属特許出願を含む、この出願全体にわたって引用された全ての特許及び他の公報を、例えば、ここに開示の技術に関して使用できるような公報に記載の手順を説明して開示する目的で、参照としてここに明示的に取り込む。これらの公報は、本出願の出願日に先立って開示のためだけに提供される。この点で、発明者は、先行発明によって又は任意の他の理由で、このような開示に先行する権利がないということを認めると解釈されるべきものはない。日付に関する全陳述又はこれらの文献の内容に関する表現は、出願人が利用できる情報に基づいており、これらの文献の日付または内容の正当性に関する任意の承認を構成しない。
【００９７】
開示の実施形態の説明は、網羅的であるように、又は開示された正確な形に開示を限定するように意図されていない。開示の特定の実施形態及び開示用の例を例示的な目的でここに開示しているけれども、当業者が認めるように、様々な等価の修正が開示の範囲内で可能である。例えば、方法のステップ又は機能を所与の順序で与えながら、代替の実施形態は、異なる順序で機能を実行してもよく、又は機能を実質的に同時に実行してもよい。ここで提供される開示の教示を、必要に応じて、他の手順又は方法に適用することができる。ここに開示の様々な実施形態を組み合わせて、他の実施形態を与えることができる。必要ならば、開示の態様を修正し、上記文献及び出願の組成、機能及び概念を使用して、開示の更に他の実施形態を与えることができる。
【００９８】
前述の実施形態のうち何れの特定の要素も、他の実施形態における要素と組み合わせる、又は置換することができる。更に、開示の特定の実施形態に対応付けられた利点を、これらの実施形態との関連で説明しているけれども、他の実施形態も、このような利点を示すことができ、全ての実施形態が必ずしも、本開示の範囲内にあるために、そのような利点を示すことは必要でない。
【実施例】
【００９９】
下記の実施例は、本発明の幾つかの実施形態及び態様を示す。本発明の精神又は範囲を変えることなく、様々な修正、追加、置換などを行うことができ、下記の特許請求の範囲で規定されるような本発明の範囲内で、このような修正及び変更が含まれることは、当業者に明らかであろう。下記の実施例は、本発明を決して限定しない。
【０１００】
更に限定すると決して解釈されるべきでない下記の実施例によって、ここに開示の技術を更に示す。
実施例１
ここで提供するのは、認証を含む多くの異なる機能のために使用できるコンフォーマブル電子デバイスプラットフォームの例を用いて、試作、反復、製造及び測定する製造工程の例及び信頼性特性の例、部品の例である。一例において、この開示における電子デバイスの例の説明及び特性は、例示用の電子デバイスの大量生産機能及び能力を容易にし、性能仕様を満たす製造電子デバイスを容易にする。
【０１０１】
電子デバイスの例を、近距離無線通信／無線周波数識別ベース（ＮＦＣ／ＲＦＩＤベース）の電子デバイスとして実施することができる。限定されない例において、電子デバイスを、皮膚に近接して設けられた物に搭載することができ、１つ又は複数の中間物を用いて皮膚に結合することができ、又は、電子デバイスは、皮膚に装着された「タトゥー」型デバイスであることができる。ここで、「タトゥー」型デバイスに関連した部品又は特性の任意の説明は、皮膚に近接して設けられた物に搭載された電子デバイス、又は１つ又は複数の中間物を用いて皮膚に結合された電子デバイスの例にも適用することができる。対象の限定されない例では実例を使用し、用途は、ユーザ認証、モバイルペイメント及び位置追跡（利用できるＲＦＩＤ読み取り機の基盤を用いて与えられる）を含む。電池又は他の電源無し（電池無しモード）で動作するようにプラットフォームを構成することができ、ＮＦＣエナジーハーベスティングを介してプラットフォームに電力を供給することができる。
【０１０２】
皮膚の接着及びカプセル化を用いて、「タトゥー」型デバイスを、少なくとも５〜７日間、皮膚に着用することができる。ユーザは、「タトゥー」を着用しながら全ての通常の生命活動、即ち、シャワー、水泳、運動及び発汗を行うことができる。「タトゥー」が使い捨てでき、一旦「タトゥー」を皮膚から取り外すと「タトゥー」が動作停止するように、電子デバイスの例を構成することができる。
【０１０３】
「タトゥー」の製品が３層構造体の形をとることができるように、電子デバイスの例を構成することができる。中間層（「インレイ（ｉｎｌａｙ）」）は、ベアダイＮＦＣチップを装着した２金属層フレックスＰＣＢであることができる。最上層（皮膚から離れる）は、フレックスＰＣＢ及びダイに保護を付加し、任意選択的なグラフィック印刷用のベースとして機能するカプセル化層であることができる。一例において、最下層は、皮膚に触れる用途、例えば皮膚着用（但し、限定されない）のための伸縮可能皮膚接着剤であることができる。図１は、様々な部品を用いた３層構造体の略図の例を示す。
【０１０４】
デバイスの例は、「タトゥー」の領域の大部分に及ぶＮＦＣ／ＲＦＩＤアンテナを含む。実装形態の例では、現在のアンテナ設定を用いて、「タトゥー」を、直径約１インチ（約２．５ｃｍ）よりも大きい小片に作成することができる。アンテナの例を、２金属層フレックスＰＣＢの狭い切り抜きから構成することができる。一例では、最大６以上の巻き数及び花のような形状を有するように、アンテナを構成することができる。図２及び図３は、アンテナ構成の例を示す。アンテナ構造及び構成の他の例も適用可能である。
【０１０５】
仕様の例
表１は、電子デバイスの例の仕様の例を示す。
【０１０６】
【表１】
2017524315.tif 000003
【０１０７】
電子デバイス製造工程フローの例
電子デバイスの例を生成する工程フローの例を、図４におけるフローブロック図の工程４００で要約する。図４は、実行可能なコスト削減手段を用いて大量生産のために実施できる工程フローの限定されない例を提供する。工程４００を、フレキシブルプリント回路板製造工程、フレックスＰＣＢ製造４１０、ダイ装着工程４２０及び変換工程４３０の３つの工程に分割することができる。
【０１０８】
フレックスＰＣＢ：フレックスＰＣＢ製造工程４１０は、下記のステップを含むことができる。ステップ４１２で、フレックスＰＣＢを、各側に銅層を有する銅張りポリイミドパネルから製造することができる。銅張りポリイミドパネルを、ダイ装着の後、又は、例えば図３、図８Ａ又は図９Ａに示すように、所望の形状に事前切断することができる。ステップ４１４で、ポリイミドに孔を開けてから（例えば、打ち抜き加工、機械的又はレーザードリル加工）、孔にめっきを施して孔に導電材料を充填することによって、ビア（ポリイミドパネルの両側の間の電気的接続を行う貫通孔）を形成することができる。ステップ４１６でのレーザー直接書き込み又はフォトリソグラフィ、ステップ４１８で望ましくない銅をエッチングすることによって、銅トレースを形成することができる。幾つかの実施形態では、ビアを形成する前に、トレースを形成することができる。フレックスＰＣＢ用の例示的な仕様及び設計ルールを、考慮すべき事項の限定されない例を含む表２で要約する。
【０１０９】
【表２】
2017524315.tif 000004
【０１１０】
他のフレックスＰＣＢの任意選択肢、例えば、銅付きＰＥＴ、エッチングされたアルミニウム付きＰＥＴ、及び印刷銀ペースト付きＰＥＴ（但し、限定されない）を、利用することもできる。仕様及び設計ルールを変更して、異なる構成に対応することができる。ポリイミド又は他のベース基板の上にトレースを形成するステップを含む追加工程によって、トレースを形成することができる。
【０１１１】
一例では、銅トレースに対して銅仕上げがない場合もある。
ダイ接着：ステップ４２０で、任意の既知の工程に従って、ダイを接着することができる。一例では、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）、例えば、Ｄｅｌｏ（登録商標）ＡＣＰ２６５（ＤＥＬＯ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ、ヴィンダッハ、ドイツ）（但し、限定されない）又は任意の他の導電ペースト（熱硬化性ペースト、又はＮｉＡｕ粒子を含む他のペーストを含む）を、ダイ接着のために使用することができる。ダイのサイズは、０．５０５ｍｍ×０．７２ｍｍであることができる。様々な例では、ダイの厚さは、５０μｍ±１０μｍ及び１２０μｍ±１５μｍであることができる。代わりに、ワイヤボンディング又は周知のフリップチップ加工を用いて、ダイを接着することができる。
【０１１２】
変換：変換工程４３０は、接着されたダイを有するフレックスＰＣＢを取り入れて、上部及び下部に１つ又は２つのライナーを有する電子デバイス（この例では、タトゥー構造体）に変換する。ステップ４３２で、ダイを有するフレックスＰＣＢの下面を、接着層、又は接着層及びライナー（例えば、保管用、及び使用前に接着層を保護するため）に積層することができる。ステップ４３４で、接着ライナー、又は接着層及びライナーを、所定の形状に（例えば、レーザー又はダイによって）切断することができる。ステップ４３６で、フレックスＰＣＢの上面を、上部カプセル材層に積層することができる。ステップ４４０で、積層の前にグラフィックス及び／又は標示を用いて、上部カプセル材層を事前印刷することができる。代わりに、積層の後にグラフィックス及び／又は標示を用いて、上部カプセル材層を事前印刷することもできる。最終切断によって（例えば、レーザー又はダイによって）、最終デバイス形状を形成して、所定の（例えば、「タトゥー」又は）他の形状を形成することができる。デバイスをシート形状に製造する場合、個々のデバイスをキス切断又は穿孔切断して、デバイスをシートに製造することができる。上部ライナー又は保護層を貼り付けて、上部カプセル材層を保護し、取り扱いを容易にすることもできる。
【０１１３】
一旦製品がこの形状になると、他の最終形状も、（例えば、限定するものではないが、最終顧客の要求で）単列のタトゥーを有するロールとして、又はパネルとして作成することができる。好結果で使用できる皮膚接着剤の限定されない例は、剥離ライナー（Ｆｌｅｘｃｏｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、ランドルフ、マサチューセッツ州）を有する、厚さ１ミル（約２５μｍ）のＦＬＥＸＣＯＮ（登録商標）ＤＥＲＭＡＦＬＥＸ  Ｈ−５６６である。一例では、カプセル材は、厚さ１ミル（約２５μｍ）未満の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）であることができる。任意の例では、グラフィック印刷（例えば、画像、シンボル、標識及び標示）を、ＴＰＵ上部カプセル材の上に置くことができる。
【０１１４】
電子デバイス製造測定の例
電子デバイスの例の検証のための測定の限定されない例は、下記の通りである。フレックスＰＣＢの開放及び短絡を試験することができる。工程フロー開発の初期段階で、非銅の金属トレースを含む、トレースの端子の対の間で、全抵抗を測定することができる。インダクタンスの測定も行うことができる。両方の試験は、所定のサンプリングレートを用いたサンプリングベースであることができる。ＮＦＣダイ供給業者が提供するダイマップに従って、ダイ接着の手順を実施することができる。
【０１１５】
ダイ接着の後、ＮＦＣ機能性試験をサンプリングベースで実行することができ、サンプリングレートは、最初、より高い側であることができる。一旦ダイ装着工程の歩留まりが安定すると、サンプリングレートは、それに応じてより低くできる。ＮＦＣチップ供給業者が提供する基準設計に基づくＮＦＣ／ＲＦＩＤ読み取り機を用いて、ＮＦＣ機能性試験を準備することができる。機能性試験は、各ＮＦＣチップの固有番号識別子（ＵＩＤ）の読み取りであることができる。読み取り機の面とアンテナ／ＮＦＣチップの面との間の距離（「動作距離」）を、測定に対して変更、測定及び記録することができる。
【０１１６】
変換工程の間、及び／又は製造工程の後、同様のＮＦＣ機能性試験を実行することができる。試験の準備は、他の測定のために使用されるものと同じであることができる。各チップ用のＵＩＤの読み出しに加えて、各チップへの特定のカスタマイズされた書き込みを、カスタム仕様毎に使用することができる。同じ読み取り機を用いて、書き込みステップを実行することができる。読み取り及び書き込みステップの両方に対して、大面積アンテナを有する読み取り機を使用することによって、バッチ型処理が可能である。
【０１１７】
電子デバイスＮＦＣ／ＲＦＩＤチップの例
電子デバイス製品の一例では、ＩＳＯ  １４４４３タイプＡ及びＮＦＣフォーラムタイプ２の仕様に準拠するＮＸＰ  ＮＴＡＧ２１３チップ（ＮＸＰ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ、サンノゼ、カリフォルニア州）を使用することができる。
【０１１８】
電子デバイスの一例では、ベアダイを使用する。図５は、ＮＴＡＧＴＭ２１３ベアダイの外形、ダイ上のＩ／Ｏパッド位置、及びダイ寸法を示す。この例では、ダイ上に合計４つのＩ／Ｏがあり、電子デバイス構成の例においてアンテナに接続するのにＬＡ及びＬＢのＩ／Ｏを使用する。更に、ＬＡ及びＬＢの間に極性はない。
【０１１９】
電子デバイスアンテナ設計の例
異なるアンテナ設計を有する電子デバイス構成の限定されない２つの例は、下記の通りである。トレース及びビアサイズに適合するように、両方のアンテナ設計を描画する。描画交換形式、又は描画交換形式（ＤＸＦ）ＣＡＤファイル、及び／又はガーバー（オープン２Ｄ２値ベクトル画像形式）ファイルに基づいて、アンテナ設計の例を製造することができる。
【０１２０】
アンテナ設計Ａ及びＢの限定されない例をそれぞれ、図２及び図３に示す。両方の設計において６巻きのアンテナトレースがある。６巻きを２つの群に分け、群の間にポリイミドのスリット（１００μｍ）がある。トレースの各群は、幅６２０μｍの狭いポリイミドの切り抜きの上にある。高架式金属層は、アンテナトレースの２つの端部間の接続を行う。ＮＦＣダイは、ダイ上の２つのアンテナＩ／Ｏ（ＬＡ及びＬＢ）にアンテナトレースを接続する金属ランディングパッドの上にある。
【０１２１】
設計Ａ及びＢの間の違いは、ダイの配置である。設計Ａでは、花形アンテナの中心の方へダイを配置するのに対して、設計Ｂでは、スリット領域におけるアンテナトレースの２つの群の間にダイを配置する。多くの他の電子デバイス構成も、ここに記載の原理に基づいて可能である。
【０１２２】
電子デバイス信頼性測定の例
電子デバイスの一例の信頼性測定を、２つの変型例で実行することができ、一方の変型例は、「タトゥー」が両側にライナーを有する場合の保管／運搬に対するものであり、他方の変型例は、両方のライナーを除去し、「タトゥー」を皮膚（又は、皮膚に結合された他の物体）に装着する場合の実際の着用に対するものである。
【０１２３】
保管のシナリオの場合、下記の信頼性パラメータを測定することができ、正確な条件を変更することができる。
・高温の保管：１２０Ｃ（仮）で１０００時間
・温度湿度バイアス：８５Ｃ及び９５％相対湿度（ＲＨ）で１０００時間
・湿度試験：２５Ｃ及び９５％ＲＨ、破損するまでの時間
・熱サイクリング：０℃〜１００℃、２サイクル／時間、破損するまで試験
・熱衝撃：−１０℃〜６０℃、１５サイクル、２分間の滞留時間及び１０秒間の移送、破損するまで試験
・出荷試験：繰り返し衝撃、衝突及び落下、圧縮、振動
・ＥＳＤ及びＥＭＩ
着用のシナリオの場合、下記の信頼性パラメータを測定することができ、正確な条件を変更することができる。
【０１２４】
・湿度試験：２５℃及び９５％ＲＨ、破損するまでの時間
・温度湿度バイアス：８５℃及び９５％ＲＨで１０００時間
・塩水噴霧試験
・浸水試験及び耐水試験
・日焼け止め、ＤＥＥＴ（虫よけ）、及び保湿ローション耐性試験
・実例電気機械試験
・曲げ
・折り曲げ
・伸張（１軸及び２軸）
実施例２
ここで、一般的な設計手順、考慮すべき事項及びルールを概説する。提供及び説明される式を有する設計パラメータを示す例として、図６のアンテナ設計を使用する。
【０１２５】
一般的に、設計に対して下記のような考慮すべき事項及びルールがある。
１．標準的な電気計算及び／又はシミュレーションを実施して、機能的ＮＦＣ／ＲＦＩＤ円形アンテナ用の直径及び巻き数を求めることができる。
２．各アンテナ巻き又は１つ又は複数のアンテナ巻きのサブセット群は、１つの巻きを次の巻きに接続する場所を除いて、各々の個片化ベース基板の上にあることができる。例えば、合計８つのアンテナ巻きを使用する場合、これらの８巻きは、各々が巻きよりも僅かに広い８つの個片化ベース基板の上にあることができる。又は、２巻きのサブ群は、各々の個片化ベース基板の上にある、等々とすることができる。
３．アンテナ巻きは全て、（ベース基板上の）巻きに対する全幅を最小にするのに同心円状であるべきである。各巻きの全ループを、各々の半径を有する各弧部分を用いて多数の弧部分に分割することができる。例えば、αの角度に広がる弧部分ＡＢは、Ｒ＿ＡＢの半径をとることができるのに対して、βの角度に広がる次の弧部分ＢＣは、Ｒ＿ＢＣの異なる半径をとることができる。対応する巻き用のベース基板（ｗ）の幅よりも非常に大きい半径を有することは、即ち、Ｒ＞＞ｗは、柔軟性及び伸縮性の点で有益である。
４．前の黒丸に記載の多数の弧部分を用いて、アンテナ巻きの全ループを構成することができる。各弧は、ループの外側又はループの内側に各弧中心を有することができる。両方の場合、Ｒ＞＞ｗを考慮することが好ましい。
５．弧部分の全部がループの内側に各弧中心を有する場合、各弧が広がる角度の合計は、単純な形状であるように３６０度であることが好ましい。弧がループの内側及び外側の両方に各弧中心を有する場合、ルールは、より一層複雑である。
【０１２６】
図６に示す例に対するルールは、下記の通りである。
アンテナ設計レイアウトパラメータ：２α＝３６０／ｎ（但し、ｎは花弁の数である）；ｒ１及びｒ２は、それぞれ花弁を形成する外弧及び内弧に対する半径である；内弧は半円であり、外弧は半円＋両側に角度αに対応する２つの弧である；Ｒは、花弁の外側に沿う円形の半径である（但し、Ｒ＝ｒ１＋（ｒ１＋ｒ２）／ｓｉｎ（α））
アンテナトレースパラメータ：トレース幅（ｗ１）及び間隔（ｓ１）；スリット（ｓ２）は、トレースのグループ間の切り抜きスリットとして除外された間隔である；アンテナのダイ切断用のベース材料の上の除外された間隔（ｓ３）；全アンテナ切り抜き幅（ｗ）は、ｗ＝Ｌ＊ｗ１＋（Ｌ−１）＊ｓ１＋ｓ２＋２＊ｓ３である（但し、Ｌはアンテナコイルの巻き数である）。
【０１２７】
全利用可能アンテナ設計パラメータ：ｎは、花弁の数である；ｒ１及びｒ２は、花弁の半径である；ｗ１及びｓ１は、トレース幅及び間隔である；ｔは、トレース／金属の厚さである；ｓ２及びｓ３は、ダイ切断用に除外された間隔；Ｌは、アンテナコイルの巻き数である。
【０１２８】
設計された閾値よりも大きい機械的応力の際に、全アンテナループ（即ち、全アンテナ巻き及びそれらのベース基板）が物理的に故障することを可能にする、アンテナ巻きの各弧部分に対する機械的応力閾値を設計して制御することができる。１つの例では、これが、皮膚から取り外した場合にアンテナループが故障してセキュリティ機能を可能にするシナリオであることができる。
【０１２９】
特定の応力値（閾値）で故障する弱点として意図的に機能するように、Ｒ＜＝ｗを用いて、少なくとも１つの弧部分を設計することができる。Ｒ＝ｗの場合の例では、限界応力はＳ１であり、Ｒ＝１／２ｗの場合の例では、限界応力はＳ２である。Ｒ／ｗの関数として応力閾値を概説する簡単な分析的解決策はないけれども、技術に精通している人は、特定の設計及び材料構成に対するこのような曲線を推定することができる。少なくとも１つの部分において閾値でアンテナループが確実に故障するように、多数の部分を設計することができる。半径がｒ２の全ての弧部分が設計上の弱点である、図６の設計を例にとる。全てのアンテナ巻きが同心円状であるので、閾値で故障するようなＲ／ｗの部分を最外側巻きが有する限り、内巻きにおける全ての対応部分は、それらの半径がＲ未満であっても全て故障するはずである。
【０１３０】
アンテナ巻きの金属トレースのために使用できる材料は、限定するものではないが、銅、アルミニウム、銀、銀ペースト、ナノ粒子を有するペーストを含む。
ベース基板に使用できる材料は、限定するものではないが、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエステル（ＰＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリカーボネート（ＰＣ）を含む。
【０１３１】
アンテナ巻きの総数及び全ループの直径の両方は、所望のアンテナ電気的性能、各巻きに対するトレース幅で決めることができ、従って、対応するベース基板に対する幅（ｗ）は、直径の範囲内でその巻き数に対応する上限を有する。一方、トレース厚さを比較的自由に変更して、全ループの全ＡＣ抵抗を調整し、最適なアンテナ品質係数（Ｑ）を実現することができる。
【０１３２】
様々な発明の実施形態をここで説明し示しているけれども、当業者は、ここに記載の機能を実行する、及び／又は、結果及び／又は１つ又は複数の利点を得る様々な他の手段及び／又は構造体を容易に想定し、各々のこのような変更及び／又は修正は、ここに記載の発明の実施形態の範囲内であると考えられる。より一般的に、ここに記載の全てのパラメータ、寸法、材料及び構成は、例であるように意図されていること、及び、実際のパラメータ、寸法、材料及び／又は構成は、発明の教示を使用する特定の用途又は複数の用途に左右されることが、当業者は容易に分かるであろう。ありふれた実験を用いて、当業者は、ここに記載の特定の発明の実施形態に対する多くの均等物を認める、又は確認することができる。従って、前述の実施形態をほんの一例として与える、及び、具体的に記載された以外の別の方法で発明の実施形態を実施してもよいものとする。本開示の発明の実施形態は、ここに記載の個々の特徴、システム、物、材料、キット、及び／又は方法を目的としている。更に、このような特徴、システム、物、材料、キット、及び／又は方法が互いに矛盾していない場合、２つ以上の特徴、システム、物、材料、キット、及び／又は方法の任意の組み合わせは、本開示の発明の範囲に含まれる。
【０１３３】
本明細書で与えられる一貫実装形態を含む任意の多数の方法で、発明の前述の実施形態を実施してもよい。例えば、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせを用いて、幾つかの実施形態を実施してもよい。実施形態の任意の態様を、少なくとも部分的にソフトウェアで実施する場合、単一のデバイス又はコンピュータで提供されようと多数のデバイス又はコンピュータ間で分散されようと、任意の適切なプロセッサ又はプロセッサの集まりで、ソフトウェアのコードを実行してもよい。
【０１３４】
更に、少なくとも１つの例が与えられている方法として、ここに記載の技術を具体化してもよい。任意の適切なやり方で、方法の一部として実行される動作を順序付けてもよい。従って、説明の実施形態で逐次的動作として示されているとしても、幾つかの動作を同時に実行するステップを含む、説明と異なる順序で動作を実行する実施形態を構成してもよい。
【図１】
2017524315.tif 000005
【図２】
2017524315.tif 000006
【図３】
2017524315.tif 000007
【図４】
2017524315.tif 000008
【図５】
2017524315.tif 000009
【図６】
2017524315.tif 000010
【図７】
2017524315.tif 000011
【図８Ａ】
2017524315.tif 000012
【図８Ｂ】
2017524315.tif 000013
【図８Ｃ】
2017524315.tif 000014
【図９Ａ】
2017524315.tif 000015
【図９Ｂ】
2017524315.tif 000016
【図９Ｃ】
2017524315.tif 000017
【図１０】
2017524315.tif 000018
【図１１Ａ】
2017524315.tif 000019
【図１１Ｂ】
2017524315.tif 000020
【図１２】
2017524315.tif 000021
【国際調査報告】
2017524315.tif 000022
2017524315.tif 000023