(57)【要約】本発明は、基板に少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を製造する方法に関し、この素子は、一又はそれ以上の層を含み、本方法は、ａ）一又はそれ以上の層を含む形成可能な素子を形成する工程であって、少なくとも一つの素子は、高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含み、ＨＡＲＭ−構造は、導電性又は半導電性である、工程と、ｂ）形成可能な素子を構造の三次元表面に圧縮及び／又は真空シールすることにより、形成可能な素子を構造にコンフォーマルな手法で配置する工程と、一又はそれ以上の層を含み、コンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を製造する工程であって、少なくとも一つの層は、構造の三次元表面上の高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含む、工程と、を含む。また、本発明は、コンフォーマルな素子及びその使用に関する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を製造する方法であって、前記素子は、一又はそれ以上の層を含み、前記方法は、
ａ）一又はそれ以上の層を含む形成可能な素子を形成する工程であって、少なくとも一つの層は、高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含み、前記ＨＡＲＭ−構造は、導電性又は半導電性である、工程と、
ｂ）前記形成可能な素子を前記構造の三次元表面に圧縮及び／又は真空シールすることにより、前記形成可能な素子を構造にコンフォーマルな手法で配置する工程と、
一又はそれ以上の層を含み、コンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を製造する工程であって、少なくとも一つの層は、前記構造の三次元表面上に高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含む、工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ａ）工程は、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網及び一又はそれ以上の追加材料を含む形成可能な素子を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ａ）工程は、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網及び以下、ポリマー、紙、ニトロセルロース、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート、アクリル、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）のうち一又はそれ以上を含む形成可能な素子を形成することを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ＨＡＲＭ−構造の一又はそれ以上の網は、ガス流から堆積することによって形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ａ）工程は、一又はそれ以上の基板にＨＡＲＭ−構造を堆積することを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ａ）工程は、一又はそれ以上の予備基板にＨＡＲＭ−構造を堆積する工程と、一又はそれ以上の予備基板から前記一又はそれ以上の基板に、堆積されたＨＡＲＭ−構造の一又はそれ以上の網を配置する工程と、を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ａ）工程は、ＨＡＲＭ−構造の拡散性、磁性、機械性、対流性、熱拡散性、光泳動性、電気泳動性、重力性、音響性、粘性及び／又は慣性移動を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
圧縮する工程は、熱圧縮を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記構造は、一又はそれ以上の電気部品を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＨＡＲＭ−構造は、個別の又は束ねられた形態でのナノチューブ、カーボンナノチューブ、フラーレン官能性カーボンナノチューブ、ナノバッド、窒化ホウ素ナノチューブ、炭素、リン、ホウ素、窒素、銀及び／又は珪素を含むナノロッド又はナノワイヤ、フィラメント及び／又は他の任意のチューブ、チューブ状物、ロッド及び／又はリボン及び／又は他の高アスペクト比分子構造を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記素子は、電磁放射に対して遮蔽するための一又はそれ以上の少なくとも部分的に導電性又は半導電性であるＨＡＲＭ−構造の網を含む前記構造にコンフォーマルに配置されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ｂ）工程は、電磁放射に対して遮蔽される構造にコンフォーマルな形態の一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網を含む前記形成可能な素子を配置することを含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
基板上のコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子であって、前記素子は、一又はそれ以上の層を含み、少なくとも一つの層は、高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含み、前記ＨＡＲＭ構造は、導電性又は半導電性であり、前記素子は、前記基板の三次元表面にコンフォーマルに配置されることを特徴とする素子。
【請求項１４】
前記素子は、接触及び／又は近接感知膜として機能するように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の素子。
【請求項１５】
前記接触及び／又は前記近接感知膜は、少なくとも二つの検知領域を含むことを特徴とする請求項１４に記載の素子。
【請求項１６】
少なくとも一つの検知領域は、タッチスクリーンの一部分として機能するように構成されることを特徴とする請求項１５に記載の素子。
【請求項１７】
前記接触及び／又は前記近接感知膜は、ハプティックフィードバックを提供するように構成されることを特徴とする請求項１３から１６のいずれか一項に記載の素子。
【請求項１８】
前記構造は、筐体、ディスプレイ、ディスプレイ部品、トランジスタ、集積回路、アンテナ、光起電装置、メモリ素子、メモリデバイス、トランスミッター、ポピュラーなプリント回路基板、電子装置のフレキシブルコネクタ、ディスプレイ源又は光源、熱音響スピーカー、携帯電話、コンピュータ、販売所又は案内所、製品パッケージ、家庭用品、窓、ダッシュボード、ステアリングホイール、車体、ヘルメット、バイザー、それらの部品、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項１３から１７のいずれか一項に記載の素子。
【請求項１９】
前記ＨＡＲＭ−構造は、個別の又は束状形態でのナノチューブ、カーボンナノチューブ、フラーレン官能性カーボンナノチューブ、ナノバッド、窒化ホウ素ナノチューブ、炭素、リン、ホウ素、窒素、銀及び／又は珪素を含むナノロッド又はナノワイヤ、フィラメント及び／又は他のチューブ、チューブ状物、ロッド及び／又はリボン及び／又は他の高アスペクト比分子構造を含むことを特徴とする請求項１３から１８のいずれか一項に記載の素子。
【請求項２０】
前記素子は、電磁放射に対する遮蔽として機能するように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の素子。
【請求項２１】
電磁放射に対して構造を遮蔽するための請求項１３から２０のいずれか一項に記載のコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用。
【請求項２２】
静電気散逸層（ＥＳＤ）、バッテリの電極、スーパーキャップ、燃料電池、タッチセンサ、ハプティックインターフェース、ディスプレイ又はソーラセル、太陽電池の電荷キャリア分離層、ディスプレイの電荷キャリア再結合層、ディスプレイの電界放出層、タッチスクリーンの電荷キャリア輸送層、ハプティックインターフェース、熱音響スピーカー、ディスプレイ又はソーラセル及び／又はソース、ドレイン及び／又はゲート電極及び／又はトランジスタ、バックプレーン又はＩＣの半導電層としての請求項１３から２０のいずれか一項に記載のコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用。
【請求項２３】
タッチセンサの素子及びハプティックインターフェースの素子の両方としての請求項１３から２０のいずれか一項に記載のシングルコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を製造する方法に関する。また、本発明は、基板上のコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子に関する。また、本発明は、コンフォーマルな素子の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ構造）は、その独自性により非常に関心が高く、その物理的及び化学的な特性が有用である。金属性カーボンナノチューブ、カーボンナノバッズ、ナノワイヤ及びナノリボンのような特定のＨＡＲＭ構造の高い導電性は、それらの非常に高いアスペクト比と共に、堆積されたマット又は膜の表面がランダムに方向付けられているにもかかわらず、有効な電気的パーコレーション（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｐｅｒｃｏｌａｔｉｏｎ）を可能にする。導電性のＨＡＲＭ−構造を含む網は、例えば、トランジスタの導電性チャネルとして有用である。半導電性のＨＡＲＭ−構造を含む網は、例えば、トランジスタの半導電性チャネルとして有用である。このような網は、バルク金属、酸化金属、珪素、及び本質的に導電性のポリマーのような材料に存在し、これらは、加熱、曲げ又は繰り返し曲げたときに、その特性を維持するという利点を有する。
【０００３】
従来技術は、ＨＡＲＭ−構造の網の多くの使用を開示する。
【０００４】
従来技術は、例えば、電磁干渉を遮蔽する素子のための網を開示する（ＷＯ２００９／０００９６９）。電磁干渉（又はＥＭＩ、無線周波数干渉又はＲＦＩとも呼ばれる）は、電磁伝導又は外部源から放出された電磁放射のいずれかによる電気回路へ影響する外乱である。外乱は、回路の効果的なパフォーマンスを妨害したり、遮ったりし、そうでなければ、回路の効果的なパフォーマンスを低下又は制限する。従来の遮蔽の欠点は、例えば、電磁放射から保護される構造にコンフォーマルな遮蔽を配置することができなかったことである。従来のファラデーケージのような非コンフォーマルなＥＭ−遮蔽は、遮蔽のパフォーマンスを非均一性にし、遮蔽を設計するときに、考慮することが困難であった。また、金属ケージのような従来の非コンフォーマルな遮蔽は、製造及び集積するために高価であり、多くの空間を占有し、柔軟性に欠ける。従来技術の問題は、多くの用途において、コンフォーマルな膜又は素子を形成することが困難性なことである。
【０００５】
さらに、タッチスクリーン等の接触検出装置は、電子デバイスとやりとりするためのポピュラーな手段として現れつつある。タッチスクリーンは、陰極線管（ＣＲＴｓ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤｓ）、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセントディスプレイ、又は電子ペーパーで使用される双安定なディスプレイのような多くの異なるディスプレイタイプと機械的に結合しうる。通常のタッチスクリーン又は他の接触検知装置の機能は、一又はそれ以上のセンサとして機能するように構成される一又はそれ以上の導電層を含む光学的に透明な接触検知膜に基づく。この種の膜の一般的な動作原理は、接触検知膜の特定の位置において、指先又は特定のポインタデバイス等のユーザによるタッチをキャパシタンス又は抵抗のような電気特性に変換することである。タッチの位置に対応する電気信号は、その後、コントローラ又は信号処理回路に読み取られ、例えばディスプレイに接続されたデバイスの操作を制御する。従来技術は、接触検知装置で使用される接触検知膜の異なる種類を開示する。しかし、従来技術の問題は、完全にフレキシブルな又はコンフォーマルな接触検知膜を製造できないことである。
【０００６】
一般に、従来技術は、三次元表面での完全にフレキシブルな又はコンフォーマルな素子を製造できなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、基板に少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を製造する新規な方法であって、素子が一又はそれ以上の層を含み、少なくとも一つの層がＨＡＲＭ−構造の網を含む方法を提供することにより上述した従来技術の技術的な課題を低減することを目的とする。また、本発明は、基板にコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を示すことを目的とする。また、本発明は、コンフォーマルな素子の使用を示すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る方法、素子及び使用は、特許請求の範囲に示されたものにより特徴付けられる。
【０００９】
本発明は、基板に少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を製造する方法であって、前記素子は、一又はそれ以上の層を含み、前記方法は、ａ）一又はそれ以上の層を含む形成可能な素子を形成する工程であって、少なくとも一つの層は、高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含み、前記ＨＡＲＭ−構造は、導電性又は半導電性である、工程と、ｂ）前記形成可能な素子を前記構造の三次元表面に圧縮及び／又は真空シールすることにより、前記形成可能な素子を構造にコンフォーマルな手法で配置する工程と、一又はそれ以上の層を含み、コンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を製造する工程であって、少なくとも一つの層は、前記構造の前記三次元表面上の高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含む、工程と、を含む。
【００１０】
本発明に係る基板上のコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子は、一又はそれ以上の層を含み、少なくとも一つの層は、前記構造の前記三次元表面上の高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含み、前記ＨＡＲＭ−構造は、導電性又は半導電性であり、前記素子は、前記構造の前記三次元表面にコンフォーマルに配置される。
【００１１】
素子とは、構造にコンフォーマルに配置されること、及び前記構造の表面とコンフォーマルな形状である任意の素子を意味する。前記素子は、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網を含む。前記素子は、さらに一又はそれ以上の追加材料を含みうる。前記素子は、例えば、一又はそれ以上の材料の一又はそれ以上の層のような一又はそれ以上の層を含みうる。
【００１２】
網（ｎｅｔｗｏｒｋ）とは、例えば、低密度、高密度、ランダム、方向付けられた、均質な、及び／又はパターンニングされた網及び／又は他の同様の構造を意味する。
【００１３】
高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網とは、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造を含む任意の上記構造を意味する。前記網は、多数のＨＡＲＭ−構造を含むことが好ましい。前記ＨＡＲＭ−構造は、導電性又は半導電性である。本発明の一実施形態では、前記ＨＡＲＭ−構造の一部分は、導電性であり、前記ＨＡＲＭ−構造の他の部分は、半導電性である。
【００１４】
ＨＡＲＭ−構造とは、ナノチューブ、カーボンナノチューブ、フラーレン官能性カーボンナノチューブ、ナノバッド、窒化ホウ素ナノチューブ、炭素、リン、ホウ素、窒素、銀及び／又は珪素を含むナノロッド又はナノワイヤ、フィラメント及び／又は他のチューブ、チューブ状物、ロッド及び／又はリボン及び／又は他の高アスペクト比分子構造を意味する。前記ＨＡＲＭ−構造は、個別の又は束ねられた形態でありうる。前記ＨＡＲＭ−構造は、例えば前記基板に堆積される、及び／又は配置される前及び／又は後に、方向付けられ、塗布され、機能化されうる、及び／又は、そうでなければ変形されうる。フラーレン機能性カーボンナノチューブの一例は、カーボンナノバッド（ＣＮＢ）であり、これは、チューブ状カーボン分子の側に共有結合されたフラーレン分子を有する分子である。
【００１５】
ＨＡＲＭ−構造、特にカーボンナノチューブ及びカーボンナノバッドは、機械的にフレキシブルな網の形態で基板に堆積されうる。ＨＡＲＭ−構造網の薄い層を形成することが可能であることが利点である。このような層は、フレキシブルかつ形成可能であり、よって、所望の表面にコンフォーマルに形成及び調整しうる。さらに、ＨＡＲＭ−構造の特性により、形成された網は、薄い堆積の場合であっても、導電性又は半導電性である。これらの有利な特徴は、接触検知膜等に使用されうる。
【００１６】
構造とは、本発明に係る方法で使用されうる任意の構造を意味する。構造とは、例えば、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網を含む形成可能な素子が、コンフォーマルな手法で配置されうる、任意の構造を意味する。
【００１７】
本発明の一実施形態では、前記構造は、例えば、電磁放射に対して遮蔽（シールド）された構造を含む。
【００１８】
本発明の一実施形態では、前記構造は、一又はそれ以上の電子部品を含む。
【００１９】
構造は、例えば、トランジスタ、集積回路、アンテナ、メモリ素子又は装置、トランスミッター、ロジック又はメモリ回路、及び／又は他の同様の構造を含みうる。構造は、ポピュラーなプリント回路基板を含みうる。構造は、電子装置においてフレキシブルコネクタを含みうる。構造は、例えば、携帯電話又はその一部分、製品パッケージ、販売所又はその一部分、家庭用品、窓、ダッシュボード又はステアリングホイール、車体、及び／又はヘルメット、及び／又は他の同様の構造を含みうる。さらに、任意の他の適切な構造が使用されうる。
【００２０】
形成可能な素子とは、本発明に係る方法で使用されるのに適切な任意の所望の素子を意味する。適切な形成可能な素子は、構造をコンフォーマルな手法で、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網及び可能な場合には一又はそれ以上の追加材料を含む形成可能な素子を配置する工程において、前記構造にコンフォーマルに配置されることが可能であり、前記構造をコンフォーマルと成形する。
【００２１】
形成可能な素子は、本来、フレキシブル、固い、又は変形可能な素子でありうる。形成可能な素子は、一又はそれ以上の本来、フレキシブル、固い、及び／又は変形可能な材料を含みうる。例えば、固いポリマー基板が、例えば加熱、弾性及び／又はプラスチック変形可能及び／又はウェット形成により、フレキシブルになることが可能である場合に、固いポリマー基板のような本来固い材料は、形成可能な素子を含みうる、かつ本発明に係る方法で使用されうるため、前記基板にコンフォーマルに設置されうる。
【００２２】
本発明の一実施形態では、形成可能な素子は、一又はそれ以上の層を含む。
【００２３】
前記形成可能な素子は、任意の適切な手法により形成されうる。前記形成可能な素子の形成は、一又はそれ以上の製造工程を含みうる。
【００２４】
本発明の一実施形態では、ａ）工程は、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網及び一又はそれ以上の追加材料を含む形成可能な素子を形成する工程を含む。
【００２５】
本発明の一実施形態では、ａ）工程は、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網、及び以下：ポリマー、紙、ニトロセルロース、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート、アクリル、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）のうち一又はそれ以上を含む形成可能な素子を形成することを含む。前記形成可能な素子は、一又はそれ以上の追加材料をさらに含みうる。
【００２６】
本発明の一実施形態では、形成可能な素子は、一又はそれ以上の基板に堆積される一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網を含むように形成されうる。前記形成可能な素子は、例えば、所定数の基板の上面に交互に堆積された所定数のＨＡＲＭ−構造の網形状物を含みうる。すなわち、多層基板が形成される。本発明の一実施形態では、前記一又はそれ以上の基板は、一又はそれ以上のポリマー基板を含む。例えば、本発明の一実施形態では、少なくとも二つのＨＡＲＭ−構造の網が前記基板の両側に配置され、よって、多層構造としての形成可能な素子が形成される。
【００２７】
本発明の一実施形態では、前記基板は、層の形態である。
【００２８】
本発明の一実施形態では、多層構造を含む前記形成可能な素子は、前記基板にコンフォーマルな手法で配置される。例えば、前記構造が電磁放射に対して遮蔽される場合、その後、前記構造は、電磁放射に対して前記構造をより効果的に遮蔽する遮蔽素子等のコンフォーマルな多層素子を含んでもよい。
【００２９】
例えば、前記構造が、太陽電池、すなわち、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網を含む素子がコンフォーマルに取り付けられる、合成され湾曲した基板である場合、太陽電池は、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網が、合成され湾曲した基板の湾曲に実質的にコンフォーマルに従う透明電極、電荷キャリア分離層及び裏面電極の全部又は一部として機能する、コンフォーマルな多層であってもよい。
【００３０】
ＨＡＲＭ−構造の網を含む前記形成可能な素子は、静電散逸層（ＥＳＤ）、バッテリの電極、スーパーキャパシタ、燃料電池、タッチセンサ、ハプティックインターフェース、ディスプレイ又は太陽電池、太陽電池の電荷キャリア分離層、ディスプレイの電荷キャリア再結合層、タッチスクリーンの電荷キャリア（例えば、イオン、電子又は正孔）輸送層、ハプティックインターフェース、ソース、ドレイン又はゲート電極及び／又はトランジスタ又はＩＣの半導電層を含みうる。
【００３１】
本発明の一実施形態では、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網は、堆積により形成される。本発明の一実施形態では、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網は、ガスフローからの堆積により形成される。
【００３２】
本発明の一実施形態では、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網は、マトリックス材料に分散されることにより形成される。
【００３３】
本発明の一実施形態では、ａ）工程は、一又はそれ以上の基板にＨＡＲＭ−構造を堆積することを含む。よって、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網は、一又はそれ以上の基板に形成されうる。本発明の一実施形態では、ａ）工程は、ガスフローからＨＡＲＭ−構造をフィルタリングすることによりＨＡＲＭ−構造を堆積することを含む。
【００３４】
本発明の一実施形態では、ａ）工程は、一又はそれ以上のパターンニングされたＨＡＲＭ−構造の網を含む形成可能な素子を形成すること含む。
【００３５】
本発明の一実施形態では、ａ）工程は、パターンにＨＡＲＭ−構造を堆積することを含む。このようにしてパターンニングされたＨＡＲＭ−構造の網が形成される。
【００３６】
本発明の一実施形態では、ａ）工程は、一又はそれ以上の予備基板にＨＡＲＭ−構造を堆積する工程と、一又はそれ以上の予備基板から、前記形成可能な素子で使用される前記一又はそれ以上の基板に、堆積されたＨＡＲＭ−構造の一又はそれ以上の網を、例えば移動のように配置する工程と、を含む。ＨＡＲＭ−構造の一又はそれ以上の網は、前記一又はそれ以上の基板にパターンを形成するように移動されうる。本発明の一実施形態では、ａ）工程は、フィルター材料にガスフローからＨＡＲＭ−構造をフィルタリングすることによりＨＡＲＭ−構造を堆積すること、及び前記フィルター材料から前記基板へ、堆積されたＨＡＲＭ−構造を移動することを含む。
【００３７】
予備基板とは、本発明に係る方法で使用されるように適切な任意の所望の基板であることを意味する。予備基板は、フレキシブル、固い、及び／又は変形可能な材料を含みうる。予備基板は、例えば、ポリマー、紙、ニトロセルロース、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート、アクリル、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）を含みうる。
【００３８】
基板とは、本発明に係る方法で使用されるように適切な任意の所望の基板であることを意味する。基板は、本来、フレキシブル、固い、及び／又は変形可能な材料を含みうる。前記基板は、例えば、ポリマー、紙、ニトロセルロース、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート、アクリル、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）を含みうる。本発明の一実施形態では、前記基板は、ポリマーを含む。
【００３９】
本発明の一実施形態では、収集フィルターは、予備基板として機能する。本発明の一実施形態では、収集フィルターは、基板として機能する。
【００４０】
本発明の一実施形態では、ａ）工程は、ＨＡＲＭ−構造の拡散性、磁性、機械性、対流性、熱拡散性、光泳動性、電気泳動性、重力性、音響性、粘性及び／又は慣性移動を含む本発明に係る他の機構も可能である。これらは、例えば、慣性衝突、重力沈下及び音響フォーカシングを含んで組み合わせられうる。例えば、基板及び／又は予備基板へのＨＡＲＭ−構造の堆積は、例えば、拡散性、磁性、機械性、対流性、熱拡散性、光泳動性、電気泳動性、重力性、音響性、粘性及び／又は慣性移動により行われうる。一又はそれ以上の予備基板から一又はそれ以上の基板への、一又はそれ以上の予備基板に堆積されたＨＡＲＭ−構造の一又はそれ以上の網形状物の配置は、表面接着力の違いによる移動、又は拡散性、磁性、機械性、対流性、熱拡散性、光泳動性、電気泳動性、重力性、音響性、粘性及び／又は慣性移動により行われうる。
【００４１】
本発明の一実施形態では、ａ）工程は、スプレー、スピンコート、グラビア印刷、フレキソグラフィック印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷、又は基板へのＨＡＲＭ−構造のソリューションの他の液体印刷を含む。
【００４２】
本発明の一実施形態では、基板にコンフォーマルな手法で前記形成可能な素子を配置する、ｂ）工程は、前記基板に前記形成可能な素子を圧縮（プレス）及び／又は真空シールすることを含む。例えば、前記形成可能な素子は、熱形成により前記基板の表面に配置される。
【００４３】
本発明の一実施形態では、圧縮する工程は、ホットプレスを含む。
【００４４】
本発明の一実施形態では、圧縮する工程は、熱圧縮を含む。熱圧縮は、物理的な圧縮及び加熱を含む。物理的な圧縮は、弾性又はリジッドスタンプを通じて行われうる。リジッドスタンプの場合には、当該スタンプは、前記構造の形状に実質的に合わせる。
【００４５】
本発明の一実施形態では、真空シールは、前記形成可能な素子と前記構造のコンフォーマルな表面との間に生成される真空が用いられ、前記形成可能な構造は、前記構造にコンフォーマルに取り付けられるようになる。
【００４６】
本発明の一実施形態では、前記方法は、前記形成可能な素子から一又はそれ以上の材料を除去する工程をさらに含みうる。例えば、一又はそれ以上の層が除去されうる。これは、前記基板にコンフォーマルな手法で前記形成可能な素子を配置する工程の前、工程の最中、及び／又は工程の後に行われうる。例えば、基板のような一又はそれ以上の層は、前記基板にコンフォーマルな手法で前記形成可能な素子を配置する工程の後に除去される。
【００４７】
本発明の一実施形態では、ａ）工程からｂ）工程は、並行して及び／又は順番に繰り返される。本発明に係る方法は、バッチ、ステップ−バッチ及び／又は連続処理として行われうる。
【００４８】
本発明の一実施形態では、前記基板にコンフォーマルに配置される前記素子は、一又はそれ以上の少なくとも部分的に導電性又は半導電性のＨＡＲＭ−構造の網を含む。
【００４９】
本発明の一実施形態では、前記基板にコンフォーマルに配置される前記素子は、電磁放射に対する遮蔽のために、一又はそれ以上の少なくとも部分的に導電性又は半導電性のＨＡＲＭ−構造の網を含む。
【００５０】
本発明の一実施形態では、工程ｂ）は、電磁放射に対して遮蔽される構造にコンフォーマルな手法で一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網を含む前記形成可能な素子を配置することを含む。
【００５１】
本発明の一実施形態では、前記方法は、例えば、化合物表面のような構造にコンフォーマルに配置されるディスプレイ、太陽電池、タッチセンサ、タッチスクリーン、ハプティックインターフェース及び／又は熱音響スピーカーの全部又は一部として、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網を含む形成可能な素子を形成する工程を含む。
【００５２】
本発明の一実施形態では、前記素子は、例えば、化合物表面のような構造にコンフォーマルに配置されるディスプレイ、太陽電池、タッチセンサ、タッチスクリーン、ハプティックインターフェース及び／又は熱音響スピーカーの全部又は一部として、形成される。
【００５３】
前記ＨＡＲＭ−構造の網は、形成可能な素子及び／又はコンフォーマルに覆われた構造の全部又は一部に接触又は接続されてもよい。ＥＭ−遮蔽の場合には、コンフォーマルに覆われた構造の少なくとも一部は、また、ＥＭＩ遮蔽又はファラデーケージの一部であってもよい。
【００５４】
本発明に係る、基板にコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子は、一又はそれ以上の層を含み、少なくとも一つの層は、ＨＡＲＭ−構造の網を含む。
【００５５】
本発明の一実施形態では、前記素子は、接触及び／又は近接検知膜として機能するように構成される。
【００５６】
接触及び／又は近接検知膜とは、接触及び／又は近接検知装置において接触及び／又は近接検知素子として使用されうる膜を意味する。作動中に、接触及び／又は近接検知膜が、接触及び／又は近接検知装置の適切に構成された電気的な測定回路の一部として接続される場合、前記膜への対象物の接触、又は前記膜の近傍における対象物の存在（例えば、指、スタイラス、ポインター又は他の対象物）は、接触及び／又は近接膜の位置が検出されうる、又は接触及び／又は近接膜の近接位置も判定されうることに基づいて、関連する回路の一又はそれ以上の特性を変更させる。実際には、この変更は、励起信号を供給する工程、接触及び／又は近接検知膜からの応答信号を受信する工程、及び後の変化を監視する工程により検出される。
【００５７】
本発明の一実施形態では、前記素子は、光学的に透明な接触及び／又は近接検知膜として機能するように構成される。“透明”の表現は、可視光に対して実質的に透明であることを意味し、可視光を５０％以上透過することが好ましく、８０％以上透過することがより好ましく、９０％以上透過することが最も好ましい。しかし、本発明の範囲から逸脱しない範囲で、可視光の５０％以下を透過する“透明”層が使用されうることが当業者には明らかである。
【００５８】
本発明の一実施形態では、前記素子は、少なくとも一つの層を含むＨＡＲＭ−構造の網を含み、前記ＨＡＲＭ−構造は、導電性である。例えば、前記素子は、少なくとも一つの導電性の層を含む。接触及び／又は近接検知装置の一部としての接触及び／又は近接検知膜の動作において、励起信号が供給され得、応答信号が一又はそれ以上の導電層から測定されうる。
【００５９】
本発明の一実施形態では、接触及び／又は近接検知膜は、一又はそれ以上の検知領域を含む。
【００６０】
接触及び／又は近接検知膜内の検知領域とは、“アクティブ”、又は、例えば実際の接触及び／又は近接検知動作が行われる領域内のような接触及び／又は近接検知膜の操作部分を意味する。接触検知領域は、また、前記接触及び／又は近接検知膜の全体領域に及びうる。
【００６１】
本発明の一実施形態では、前記接触及び／又は近接検知膜は、少なくとも二つの検知領域を含む。本発明の一実施形態では、少なくとも一つの検知領域は、タッチスクリーンの一部として機能するように構成される。本発明の一実施形態では、少なくとも一つの検知領域は、スイッチ又はボタンの一部として機能するように構成される。本発明の一実施形態では、少なくとも一つの検知領域は、タッチスクリーンの一部として機能するように構成され、少なくとも一つの他の検知領域は、スイッチ又はボタンの一部として機能するように構成される。例えば、検知領域は、従来の携帯電話等の機械的なボタン又はスイッチに置き換えられるように構成されうる。
【００６２】
本発明の一実施形態では、前記接触及び／又は近接検知膜は、ハプティックフィードバックを提供するように構成される。本発明の一実施形態では、前記接触及び／又は近接検知膜、及び例えば導電層のようなＨＡＲＭ−構造の網を含む特定の層は、ハプティックフィードバックを提供するように構成される。ＨＡＲＭ−構造の網を含む層は、抵抗性、容量性及び／又は誘導性接触検知のような接触検知、及び容量性又は電気活性ポリマーに基づくハプティックフィードバックのようなハプティックフィードバックの両方のために適切な範囲での導電率のような電気特性を有する。本発明の一実施形態では、導電率は、１  ｏｈｍ／ｓｑから１００Ｍ  ｏｈｍ／ｓｑであり、１００ｏｈｍ／ｓｑから１Ｍｏｈｍ／ｓｑであることが好ましく、１ｋｏｈｍ／ｓｑから１００ｋｏｈｍ／ｓｑであることがより好ましく、１０ｋ  ｏｈｍ／ｓｑであることが最も好ましい。接触及び／又は近接検知膜のこの特徴は、接触及び／又は近接検知膜に、小さな電界が例えば肌の近くを通過したときに、対象物に対してフィードバック感覚を生成する特性を提供しうる。例えば、指のような対象物の接触が第１の時間に監視され、前記層が第２の時間に、同一の対象物へのハプティック感覚を提供するように駆動されるように、これらの二つの間で多重化されることにより、前記層の機能は、検知機能とハプティックフィードバック機能との間で切り替えられる。本発明の一実施形態では、前記第一の時間は、前記第二の時間に先行する。本発明の一実施形態では、前記第一の時間は、前記第二の時間に先行する及び／又は続く。
【００６３】
“ハプティック”の用語は、接触又は触覚感覚を示す。接触検知装置とのユーザのやり取りを促進するために、接触及び／又は近接検知膜は、表面の接触位置でのユーザの接触に応じて、表面の接触位置でフィードバック感覚を提供するように構成される。フィードバック感覚は、視覚、聴覚、運動感覚、及び／又は触覚キューを通じて提供されうる。アクティブかつ抵抗的な力のフィードバックのような運動感覚フィードバック、及び振動、手触り、熱又は他の物理的な感覚のような触覚フィードバックは、ハプティックフィードバックとして一括して示される。本発明の一実施形態では、ハプティックフィードバックは、容量性ハプティックフィードバックである。本発明の一実施形態では、ハプティックフィードバックは、電気活性ポリマーに基づくハプティックフィードバックである。
【００６４】
本発明の一実施形態では、接触及び／又は近接検知膜は、容量性接触及び／又は近接検知膜である。本発明の一実施形態では、接触及び／又は近接検知膜は、抵抗性接触及び／又は近接検知膜である。
【００６５】
本発明の一実施形態では、前記構造は、筐体、ディスプレイ、ディスプレイ部品、トランジスタ、集積回路、アンテナ、光起電装置、メモリ素子、メモリデバイス、トランスミッター、ポピュラーなプリント回路基板、電子装置のフレキシブルコネクタ、ディスプレイ源又は光源、熱音響又は他のスピーカー、携帯電話、コンピュータ、製品パッケージ、家庭用品、窓、ダッシュボード、ステアリングホイール、車体、ヘルメット、バイザー、それらの部品、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。ディスプレイ部品は、バックプレーン又はフロントプレーンでありうる。
【００６６】
本発明の一実施形態では、前記素子は、電磁放射に対する遮蔽として機能するように構成される。
【００６７】
さらに、本発明は、本発明に係る方法により基板に製造されるＨＡＲＭ−構造の一又はそれ以上の網を含むコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用に関する。
【００６８】
さらに、本発明は、基板にＨＡＲＭ−構造の一又はそれ以上の網を含むコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用に関する。
【００６９】
さらに、本発明は、電磁放射に対して前記構造を遮蔽するために、基板にＨＡＲＭ−構造の一又はそれ以上の網を含むコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用に関する。
【００７０】
さらに、本発明は、電磁干渉遮蔽（ＥＭＩ−ｓｈｉｅｌｄ又はＥＭＳ）又はファラデーケージの全部又は一部として、本発明に係るコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用に関する。
【００７１】
さらに、本発明は、静電散逸層（ＥＳＤ）、バッテリの電極、スーパーキャパシタ、燃料電池、タッチセンサ、ハプティックインターフェース、熱音響スピーカー、ディスプレイ又は太陽電池、太陽電池の電荷キャリア分離層、ディスプレイの電荷キャリア再結合層、ディスプレイの電界放出層、タッチスクリーンの電荷キャリア（例えば、イオン、電子又は正孔）輸送層、ハプティックインターフェース、ディスプレイ（例えば、ＯＬＥＤディスプレイ）又は太陽電池、及び／又は、ソース、ドレイン又はゲート電極及び／又は、トランジスタ、バックプレーン又はＩＣの導電層及び／又は半導電層として、本発明に係るコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用に関する。
【００７２】
さらに、本発明は、ハプティックフィードバックを提供するように構成される接触及び／又は近接検知膜として、本発明に係るコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用に関する。
【００７３】
さらに、本発明は、タッチセンサの素子及びハプティックインターフェースの素子の両方として、本発明に係るコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用に関する。
【００７４】
本発明に係る方法は、産業上及び商業上の両方で有益である。これらは、ＨＡＲＭ−構造の網が複雑な構造でコンフォーマルに配置される、本発明に係る方法に多数使用される。これらは、ディスプレイ素子（例えばバックライト、バックプレーン、光放出層、電界放出層、電荷キャリア輸送層及び透明導電層のような）、太陽電池（例えば透明層及び不透明導電層、光吸収層、電荷キャリア分離層、並びに電荷キャリア輸送層のような）、タッチセンサ及びハプティックインターフェースの導電性及び半導電性層、電磁遮蔽、帯電防止層、熱音響スピーカー層、抵抗層、センサ層、薄膜集積回路層としてのディスプレイの素子を含みうる。このようなコンフォーマリティが有益な製品又は装置は、例えば、ダッシュボード及び車体の化合物表面、キッチン用品のような白物家電、販売所又は案内所、チップを含むプリント回路基板、携帯電話、タブレット及びパーソナルコンピュータ等のようなコンシューマエレクトロニクスを含む。
【００７５】
一般に、本発明に係る方法は、ディスプレイ、太陽電池、バッテリ、燃料電池、ＥＭＳ遮蔽、タッチセンサ、ハプティックインターフェース、ファラデーケージ及びスーパーキャパシタのような素子が、幾何学的に複雑な構造にコンフォーマルに取り付けられることを可能にする。本発明の特有の利点は、電磁放射に対して部品を遮蔽するコンフォーマルな導電性又は半導電性素子を製造する方法を提供することである。遮蔽のコンフォーマリティは、遮蔽の全体領域において遮蔽効果の良好な制御を可能にする。また、コンフォーマルな素子がＨＡＲＭ−構造の網を含む場合、薄い網であっても高い伝導率が達成されうる。これは、ＨＡＲＭ−構造の薄い網であっても効果的な遮蔽を可能にする。遮蔽のコンフォーマリティは、また、製品の扱い及び処理をさらに容易にする。また、製品及び製品ラインの集積が安価かつ容易になる。さらに、機械的にフレキシブルになることにより、例えば、ＥＭＳの場合において、設計上の制限を取り除く。さらに、形成可能な素子のパターンニングは、例えば、ＰＣＢと空間で隔てられた個々の部品の遮蔽を可能にする。さらに、本発明は、接触及び／又は近接検知装置におけるコンフォーマルな接触及び／又は近接検知膜として用いられる少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の新たなタイプを提供する。
【００７６】
本発明の利点は、例えば、ＨＡＲＭ−構造の網の少なくとも一つの層を含む形成可能な素子の特性に依存する。上述したように、ＨＡＲＭ−構造の網の層は、形成可能な素子を、例えば、三次元表面への熱形成によりコンフォーマルに配置されるようにフレキシブルかつ形成可能である。例えば、接触及び／又は近接検知膜の三次元性は、接触及び／又は近接に基づく機能を実行する用途の範囲を拡大する。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
以下の項では、添付の図面を参照しながら実施形態の例により本発明が詳細に説明される。
【図１】図１は、本方法の一実施形態を示す。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るＨＡＲＭ−構造の堆積を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る多層構造としての形成可能な素子を示す。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るコンフォーマルな素子を配置する構造を示す。
【図５】図５は、基板に、堆積されたＨＡＲＭ−構造の網をパターンニングしたことを示す。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る、構造にタッチ検知膜として機能するように構成されるコンフォーマルな素子を製造する手法を示す。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る素子を示す。
【図８】図８は、真空シーリング装置の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
添付の図面において説明される例において、本発明の実施形態への参照が詳細になされる。
【００７９】
図１は、電磁放射に対して構造を遮蔽するために、基板に少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子を製造する本方法の一実施形態の概念的な表示を示す。
【００８０】
工程ａ）において、例えば、エアロゾルのような、多数の導電性のＨＡＲＭ−構造１は、基板２へのガス流５からＨＡＲＭ−構造１を濾過することにより形成可能な基板２上に堆積される。堆積されたＨＡＲＭ−構造は、基板上にＨＡＲＭ−構造の網を形成する。工程ｂ）において、ＨＡＲＭ−構造の網３が形成可能な基板２に堆積され、よって、形成可能な素子の形成は、基板４にコンフォーマルな手法でプレス（圧縮）されることである。ＥＭＳの場合には、構造は、電子部品であってもよい。また、基板上のＨＡＲＭ−構造の網を含み、コンフォーマルに取り付けられる形成可能な素子への構造が、単純になる。最後に、基板２は、除去される。このような手法でのＨＡＲＭ−構造の網を含むコンフォーマルな素子は、基板に製造される。
【００８１】
フィルターのような予備基板にＨＡＲＭ−構造の網を堆積し、その後、フィルターから、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のような形成可能な基板へＨＡＲＭ−構造の網を移し、最後に、基板にＰＥＴ基板上のＨＡＲＭ−構造の網を含む形成可能な素子をコンフォーマルに圧縮することも可能である。
【００８２】
図２は、基板にＨＡＲＭ−構造の網を得るための本方法の一実施形態の概念的な表示を示す。ＨＡＲＭ−構造１は、ＨＡＲＭ−構造の網３がフィルター上に形成されるために、フィルターを通過するようになっている。
【００８３】
図３は、本発明の一実施形態に係る多層構造を含む形成可能な素子を示す。この例では、ＨＡＲＭ−構造の２つの網は、３つの形成可能な基板２の間に配置される又は挟まれる。基板は、例えば、ポリマーを含んでもよく、ＨＡＲＭ−構造の網は、例えば、カーボンナノチューブを含んでもよい。
【００８４】
図４は、形成可能な素子がコンフォーマルな手法で配置されている基板を示す。例えば、熱拡散圧縮（ｔｈｅｒｍｏｐｈｏｒｅｔｉｃ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）により、電子部品を含む基板４に配置されるコンフォーマルな素子６は、ＥＭ−遮蔽として機能する。また、図４は、例えば、ファラデーケージをコンプリートするための接続ピン７ａ、７ｂを接続する場合の使用を示す。
【００８５】
図５は、基板２に、堆積されたＨＡＲＭ−構造３のパターンニングされた網を示す。堆積されたＨＡＲＭ−構造は、図の黒い四角形により示されたものである。ＨＡＲＭ−構造は、使用される用途での機能に対応するパターンとして基板に堆積される。よって、基板に堆積された、ＨＡＲＭ−構造のパターンニングされた網を有する基板、例えば遮蔽される構造の領域に対応するパターンは、構造の当該部位を遮蔽するために用いられうる。形成可能な素子のパターニングは、よって、例えばＰＣＢのような空間で分離された個別の部品の遮蔽を可能にする。
【００８６】
図６は、基板にコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子の製造の一例を示す。工程ａ）は、多層化された構造の形態での形成可能な素子を形成することを含む。例えば、上述したようにＨＡＲＭ−構造のパターンニングされた又はパターンニングされない網が、例えば、ポリマー基板層に形成されるように、多層化された構造は、形成されうる。多層化された構造は、ＨＡＲＭ−構造の網の少なくとも一つの薄い層を含む。本質的な特徴は、形成された多層化構造、又はＨＡＲＭ−構造を含む膜のフレキシビリティ及びフォーマリティである。工程ｂ）は、例えば熱圧縮又は真空シールを用いて、構造の三次元表面に形成可能な素子を熱形成することを含む。また、構造の表面をコンフォーマルに覆う他の手段が本発明に基づき可能である。例示的な実施形態では、形成可能な素子は、ディスプレイ及び電話ケースにコンフォーマルに配置される。基板にコンフォーマルに配置される素子は、本実施形態において、接触検知膜として機能するように構成される。ＨＡＲＭ−構造を含む層の特性に基づいて、接触検知膜は、ハプティックフィードバックも提供しうる。また、図６の工程ｃ）からわかるように、基板上の多層化された素子、この場合には少なくとも携帯電話の一部は、任意の機械的なボタンの機能、又は従来の携帯電話で使用されるスイッチの機能を置換する。本発明により達成される技術的に改善された機能に加えて、有利には、基板に新たなコンフォーマルかつ導電性の素子の使用は、携帯電話等の外観を簡素化かつ改善する。
【００８７】
図７は、本発明の一実施形態に係る、真空シーリングを用いたコンフォーマルな手法で配置される素子を示す。本実施形態では、１．５ｍｍ  ＰＥＴ−Ｇ基板にＨＡＲＭ−構造のシート又は層は、フレームに配置され、基板がフレームでたわむように、１５０℃で３．５分間、オーブンで加熱される。フレーム及びシートは、吸引ボックス（一例が図８に示される）に設置され、吸引表面を通じて流れるガスによりシールがシートとシーリング素子との間に生成され、モールド表面に合わせるように、形成可能な素子がモールドに亘って引かれるようにモールド表面に真空が生成される。
【００８８】
（実施例１）
本発明の一実施形態に係る、形成可能な素子を形成する、形成可能な基板にＨＡＲＭ−構造の網をどのように堆積するかの一例として、ＳＷＣＮＴｓ（単層カーボンナノチューブ）は、それぞれが炭素源及び触媒前駆体としての一酸化炭素及びフェロセンを用いるエアロゾル層流フローリアクタにおいて合成された。
【００８９】
ＳＷＣＮＴｓは、その後、直径２．４５ｃｍのニトロセルロース（又は銀）ディスクフィルタ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐ，  ＵＳＡ）を通じてフィルタリングされることにより、リアクタの気相ダウンストリームから直接収集された。この実施形態において、フィルターは、形成可能な基板の役割を果たす。フィルター表面の堆積温度は、４５℃であった。基板に形成されるＳＷＣＮＴ網の層厚は、所望の網厚さに応じて数秒から数時間に変更されうる堆積時間により制御された。測定結果は、ランダムに方向付けられたＳＷＣＮＴの網が堆積されたことを示す。
【００９０】
物理的な圧縮及び加熱（熱圧縮）は、構造に基板からコンフォーマルな手法で上に形成されたＳＷＣＮＴの網を配置するために用いられた。熱圧縮は、まず、水に浸漬されることにより基板を軟化させ、その後、ＳＷＣＮＴの網が基板と構造との間に挟まれるように、基板と構造とが配置された２つの平行な加熱されたプレート間に力を加える。加熱された圧縮プレートは、また、必然的に、堆積基板、ＳＷＣＮＴ−網及び遮蔽される構造を加熱させる。一実施例において、熱圧縮の後、基板は、ＳＷＣＮＴの網との接触から除去された。
【００９１】
（実施例２）
例えば、電磁放射に対する遮蔽のような、本発明に係る構造は、前記構造にコンフォーマルな手法で配置された多層構造を含みうる。多層構造は、単一のＨＡＲＭ−構造の網と比べて遮蔽を促進するために、例えば、多数のポリマー基板間に挟まれた多数のＨＡＲＭ−構造の網を含みうる。前記多相層素子は、第１のポリマー基板上にＨＡＲＭ−構造の第２の網を含みうる。ＨＡＲＭ−構造の第１の網において、遮蔽される構造に面する側とは反対側に第１のポリマー基板が配置される。この多層素子は、よって、第１のポリマー基板の一方側の第１のＨＡＲＭ−構造の網と、第１のポリマー基板の他方側の第２のＨＡＲＭ−構造の網とを含む。第２の網が、第１及び第２のポリマー基板に挟まれる場合には、ＨＡＲＭ−構造の第２の網上に第２のポリマー基板が存在しうる。
【００９２】
熱圧縮は、二又はそれ以上のポリマー基板間に挟まれる一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網を有する多層構造を含む形成可能な素子を形成するために採用された。多層構造の形成の後、多層構造は、再び熱圧縮を用いて、遮蔽される構造にコンフォーマルな手法でプレスされた。熱圧縮工程は、多層構造が平行なプレートにおいて挟まれ、かつ構造が遮蔽されるように、遮蔽される多層構造と構造とが配置された２つの平行な加熱されたプレート間に力を加えることにより行われた。加熱された圧縮プレートにより、また、必然的に、遮蔽される構造が加熱される。
【００９３】
（実施例３）
本発明によれば、熱音響スピーカーは、湾曲したガラス基板において熱圧縮されるＰＥＴ基板上の導電性のＨＡＲＭ−構造の網で製造される。電極が取り付けられ、スピーカーが、スピーカーを駆動するためのアンプの出力ジャックに取り付けられる。
【００９４】
（実施例４）
本発明によれば、例えば、ＨＡＲＭ−構造の導電性網、すなわち、ＰＥＴ基板上のＨＡＲＭ−膜が、透明電極層及び／又は電荷キャリア分離層及び／又は電荷キャリア層として組み込まれる、ＦＩ２００７５７５７に概説される方法に基づいて太陽電池が製造されうる。太陽電池、つまり、形成可能な素子は、その後、湾曲したガラス基板において熱圧縮される。
【００９５】
（実施例５）
本発明によれば、例えば、集積されたタッチスクリーンを有する電気泳動ディスプイのような構造は、ＰＥＴ基板上の導電性ＨＡＲＭ膜が、一又はそれ以上の透明電極層及び／又はバックプレーンのゲート層及び／又はバックプレーンの半導電層として組み込まれる、ＦＩ２００９５９１１に概説される方法に基づいて製造されうる。形成可能な素子は、その後、湾曲したガラス基板において熱圧縮される。
【００９６】
（実施例６）
本発明によれば、構造、例えば、タッチ検出表面及びハプティックインターフェース又はフィードバック表面が組み合わされて集積されたものを有する携帯電話が製造される。接触検知膜及びハプティックインターフェース又はフィードバック表面の両方として機能するように構成された素子は、ＰＥＴ基板上に導電性のＨＡＲＭ−構造を形成すること、つまり、形成可能な素子を形成すること、及び真空シーリングにより構造にこれをコンフォーマルに配置することにより製造される。この例では、形成可能な素子は、加熱され、その後、形成可能な素子が電話の形状に一致する（ｃｏｎｆｏｒｍｅｄ）ように真空引きされる。コンフォーマルに配置された素子の一部分は、タッチスクリーン及びハプティックインターフェースとして機能するためにディスプレイ領域を覆い、コンフォーマルに配置された素子の他の部分は、タッチスクリーン及びハプティックインターフェースとして機能するためにケーシングを覆う。接触検知膜及びハプティックインターフェースの組み合わせとして機能するように構成される素子の導電率は、１  ｏｈｍ／ｓｑから１００Ｍ  ｏｈｍ／ｓｑであり、１００ｏｈｍ／ｓｑから１Ｍ  ｏｈｍ／ｓｑであることが好ましく、１ｋ  ｏｈｍ／ｓｑから１００ｋ  ｏｈｍ／ｓｑであることがより好ましく、約１０ｋ  ｏｈｍ／ｓｑであることが最も好ましい。上記の電気伝導率を有するこの膜は、容量性ハプティックフィードバック又は電気活性ポリマーフィードバックのような、接触及び／又は近接検知及びハプティックフィードバックの両方に適している。この膜は、その後、適切なタッチ回路又は回路及び／又は適切なハプティック回路又は回路に接続された。膜を駆動する及び／又は監視する回路は、第１の時間において、対象物、例えば指のタッチが監視され、異なる第２の時間において、膜が同一の対象物にハプティック感覚を提供するように駆動されるようにこれらの２つを多重化することにより、タッチ検知機能とハプティックフィードバック機能とが切り替えられる。
【００９７】
技術の進歩により本発明の基本概念は、様々な手法で実行されてもよいことが当業者にとって明らかである。本発明及びその実施形態は、よって、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲内で変更してもよい。
【図１ａ）】
2013530053.tif 000003
【図１ｂ）】
2013530053.tif 000004
【図２】
2013530053.tif 000005
【図３】
2013530053.tif 000006
【図４】
2013530053.tif 000007
【図５】
2013530053.tif 000008
【図６】
2013530053.tif 000009
【図７】
2013530053.tif 000010
【図８】
2013530053.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月4日(2012.1.4)
【手続補正１】
【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】
基板に少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を製造する方法であって、前記素子は、一又はそれ以上の層を含み、前記方法は、
ａ）一又はそれ以上の層を含む形成可能な素子を形成する工程であって、少なくとも一つの層は、高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含み、前記ＨＡＲＭ−構造は、導電性又は半導電性である、工程と、
ｂ）前記形成可能な素子を前記構造の三次元表面に圧縮及び／又は真空シールすることにより、前記形成可能な素子を構造にコンフォーマルな手法で配置する工程と、
一又はそれ以上の層を含み、コンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性の素子を製造する工程であって、少なくとも一つの層は、前記構造の三次元表面上に高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含む、工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ａ）工程は、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網及び一又はそれ以上の追加材料を含む形成可能な素子を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ａ）工程は、一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網及び以下、ポリマー、紙、ニトロセルロース、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート、アクリル、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）のうち一又はそれ以上を含む形成可能な素子を形成することを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ＨＡＲＭ−構造の一又はそれ以上の網は、ガス流から堆積することによって形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ａ）工程は、一又はそれ以上の基板にＨＡＲＭ−構造を堆積することを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ａ）工程は、一又はそれ以上の予備基板にＨＡＲＭ−構造を堆積する工程と、一又はそれ以上の予備基板から前記一又はそれ以上の基板に、堆積されたＨＡＲＭ−構造の一又はそれ以上の網を配置する工程と、を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ａ）工程は、ＨＡＲＭ−構造の拡散性、磁性、機械性、対流性、熱拡散性、光泳動性、電気泳動性、重力性、音響性、粘性及び／又は慣性移動を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
圧縮する工程は、熱圧縮を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記構造は、一又はそれ以上の電気部品を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＨＡＲＭ−構造は、個別の又は束ねられた形態でのナノチューブ、カーボンナノチューブ、フラーレン官能性カーボンナノチューブ、ナノバッド、窒化ホウ素ナノチューブ、炭素、リン、ホウ素、窒素、銀及び／又は珪素を含むナノロッド又はナノワイヤ、フィラメント及び／又は他の任意のチューブ、チューブ状物、ロッド及び／又はリボン及び／又は他の高アスペクト比分子構造を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記素子は、電磁放射に対して遮蔽するための一又はそれ以上の少なくとも部分的に導電性又は半導電性であるＨＡＲＭ−構造の網を含む前記構造にコンフォーマルに配置されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ｂ）工程は、電磁放射に対して遮蔽される構造にコンフォーマルな形態の一又はそれ以上のＨＡＲＭ−構造の網を含む前記形成可能な素子を配置することを含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
基板上のコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子であって、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法により取得可能な、前記素子は、一又はそれ以上の層を含み、少なくとも一つの層は、高アスペクト比分子構造（ＨＡＲＭ−構造）の網を含み、前記ＨＡＲＭ構造は、導電性又は半導電性であり、前記素子は、前記基板の三次元表面にコンフォーマルに配置されることを特徴とする素子。
【請求項１４】
前記素子は、接触及び／又は近接感知膜として機能するように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の素子。
【請求項１５】
前記接触及び／又は前記近接感知膜は、少なくとも二つの検知領域を含むことを特徴とする請求項１４に記載の素子。
【請求項１６】
少なくとも一つの検知領域は、タッチスクリーンの一部分として機能するように構成されることを特徴とする請求項１５に記載の素子。
【請求項１７】
前記接触及び／又は前記近接感知膜は、ハプティックフィードバックを提供するように構成されることを特徴とする請求項１３から１６のいずれか一項に記載の素子。
【請求項１８】
前記構造は、筐体、ディスプレイ、ディスプレイ部品、トランジスタ、集積回路、アンテナ、光起電装置、メモリ素子、メモリデバイス、トランスミッター、ポピュラーなプリント回路基板、電子装置のフレキシブルコネクタ、ディスプレイ源又は光源、熱音響スピーカー、携帯電話、コンピュータ、販売所又は案内所、製品パッケージ、家庭用品、窓、ダッシュボード、ステアリングホイール、車体、ヘルメット、バイザー、それらの部品、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項１３から１７のいずれか一項に記載の素子。
【請求項１９】
前記ＨＡＲＭ−構造は、個別の又は束状形態でのナノチューブ、カーボンナノチューブ、フラーレン官能性カーボンナノチューブ、ナノバッド、窒化ホウ素ナノチューブ、炭素、リン、ホウ素、窒素、銀及び／又は珪素を含むナノロッド又はナノワイヤ、フィラメント及び／又は他のチューブ、チューブ状物、ロッド及び／又はリボン及び／又は他の高アスペクト比分子構造を含むことを特徴とする請求項１３から１８のいずれか一項に記載の素子。
【請求項２０】
前記素子は、電磁放射に対する遮蔽として機能するように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の素子。
【請求項２１】
電磁放射に対して構造を遮蔽するための請求項１３から２０のいずれか一項に記載のコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用。
【請求項２２】
静電気散逸層（ＥＳＤ）、バッテリの電極、スーパーキャップ、燃料電池、タッチセンサ、ハプティックインターフェース、ディスプレイ又はソーラセル、太陽電池の電荷キャリア分離層、ディスプレイの電荷キャリア再結合層、ディスプレイの電界放出層、タッチスクリーンの電荷キャリア輸送層、ハプティックインターフェース、熱音響スピーカー、ディスプレイ又はソーラセル及び／又はソース、ドレイン及び／又はゲート電極及び／又はトランジスタ、バックプレーン又はＩＣの半導電層としての請求項１３から２０のいずれか一項に記載のコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用。
【請求項２３】
タッチセンサの素子及びハプティックインターフェースの素子の両方としての請求項１３から２０のいずれか一項に記載のシングルコンフォーマルかつ少なくとも部分的に導電性又は半導電性な素子の使用。
【国際調査報告】
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