(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
変形可能な基材と、
抵抗センサの少なくとも一部分を支持するように構成された湾曲支持構造であって、前記抵抗センサは、第一電極、第二電極、及び前記電極間に提供された抵抗センサ材料を具備する、湾曲支持構造と、
前記変形可能な基材が変形した際に前記湾曲支持構造が同じように変形することのないように、前記湾曲支持構造を前記変形可能な基材から離隔させるように構成された少なくとも一つの支持部と、
を具備し、
前記抵抗センサは、前記変形可能な基材が変形した際に前記抵抗センサの変形を制限するように、前記湾曲支持構造上において位置決めされている、装置。
【請求項２】
前記電極は、前記湾曲支持構造の長さに沿って延在している、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数の抵抗センサが前記湾曲支持構造上において提供されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
複数の湾曲支持構造が提供されている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
第一の複数の湾曲支持構造が、第一方向に延在するように提供され、且つ、第二の複数の湾曲構造が、前記第一の複数の湾曲支持構造にオーバーレイするように、且つ、第二方向に延在するように、提供され、前記第二方向は、前記第一方向に対して垂直である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第二電極は、第二湾曲構造上において提供されている、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第一湾曲支持構造は、前記第一電極と前記第二電極との間において提供されたポリマー層を具備し、且つ、ビアが、前記第一電極及び前記第二電極を接続するべく、前記ポリマー層を通じて提供されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記湾曲支持構造は、前記抵抗センサ材料及び前記第二電極が前記第一電極によって支持されるように、前記第一電極を具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記湾曲支持構造は、ポリマー層を具備し、且つ、前記第一及び第二電極及び前記抵抗センサ材料は、前記ポリマー層によって支持されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記抵抗センサは、トランジスタを具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記変形可能な基材は、前記湾曲支持構造及び抵抗センサが提供される空洞を形成している、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記湾曲支持構造の曲率半径は、前記変形可能な基材のプレーンに対して平行であり、且つ、前記湾曲支持構造は、蛇行形状を有し、且つ、前記蛇行形状は、左手側に延在するループが右手側に延在するループによって後続されるように、複数のループを具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記変形可能な基材は、ユーザによって印加された力に応答して変形するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置を具備する電子装置。
【請求項１５】
方法であって、
変形可能な基材を提供するステップと、
抵抗センサの少なくとも一部分を支持するように構成された湾曲支持構造を提供するステップであって、前記抵抗センサは、第一電極、第二電極、及び前記電極間に提供された抵抗センサ材料を具備する、ステップと、
前記変形可能な基材が変形した際に前記湾曲支持構造が同じように変形することのないように、前記湾曲支持構造を前記変形可能な基材から離隔させるように構成された少なくとも一つの支持部を提供するステップと、
を具備し、
前記抵抗センサは、前記変形可能な基材が変形した際に前記抵抗センサの変形を制限するように、前記湾曲支持構造上において位置決めされている、方法。
【請求項１６】
前記の各電極は、前記湾曲支持構造の長さに沿って延在している、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
複数の抵抗センサが前記湾曲支持構造上において提供されている、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
複数の湾曲支持構造が提供されている、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
第一の複数の湾曲支持構造が、第一方向に延在するように提供され、且つ、第二の複数の湾曲構造が、前記第一の複数の湾曲支持構造にオーバーレイするように、且つ、第二方向に延在するように、提供されており、前記第二方向は、前記第一方向に対して垂直である、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記第二電極は、第二湾曲構造上において提供されている、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の例は、変形可能な装置及び方法に関する。更に詳しくは、本開示の例は、検知するべく装置が構成されている変形可能な装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一つ以上の物理パラメータの変化に応答するように構成された抵抗特性を有する材料が知られている。このような材料をセンサに内蔵することにより、物理パラメータ又は物理パラメータの変化の検出を可能にすることができる。このような材料を使用して検出され得る物理パラメータは、温度、湿度、歪、化学的且つ生物学的パラメータ、或いは、任意のその他の適切なパラメータを有する。
【０００３】
これらのセンサを伸張可能且つ／又は折り曲げ可能な電子装置などの変形可能な装置に内蔵可能とすることが有用である。このようなセンサが変形可能な装置に内蔵される際には、センサが、装置の伸張又はその他の変形の際に確実に動作し得ることを保証する必要がある。又、反復的に伸張する又はその他の方法で変形する変形可能な装置の能力に影響を及ぼすことなしに、センサを装置に内蔵することが有用である。
【発明の概要】
【０００４】
開示の、様々な、但し、必ずしもすべてではない、例によれば、装置が提供されてもよく、装置は、変形可能な基材と、抵抗センサの少なくとも一部分を支持するように構成された湾曲支持構造であって、抵抗センサは、第一電極、第二電極、及びこれらの電極の間において提供された抵抗センサ材料を有する、湾曲支持構造と、変形可能な基材が変形した際に湾曲支持構造が同一の方式で変形しないように、湾曲支持構造を変形可能な基材から離隔させるように構成された少なくとも一つの支持部と、を有し、この場合に、抵抗センサは、変形可能な基材が変形した際に抵抗センサの変形を制限するように、湾曲支持構造上において位置決めされている。
【０００５】
いくつかの例においては、電極は、湾曲支持構造の長さに沿って延在してもよい。
【０００６】
いくつかの例においては、複数の抵抗センサが湾曲支持構造上において提供されてもよい。
【０００７】
いくつかの例においては、複数の湾曲支持構造が提供されてもよい。
【０００８】
いくつかの例においては、第一の複数の湾曲支持構造が、第一方向に延在するように提供されてもよく、且つ、第二の複数の湾曲構造が、第一の複数の湾曲支持構造とオーバーレイするように、且つ、第二方向に延在するように、提供されており、この場合に、第二方向は、第一方向に対して垂直である。第二電極は、第二の湾曲構造上において提供されてもよい。第一湾曲支持構造は、第一電極と第二電極との間において提供されたポリマー層を有してもよい。ビアが、第一電極と第二電極とを接続するべく、ポリマー層を通じて提供されてもよい。
【０００９】
いくつかの例においては、第一湾曲支持構造は、抵抗センサ材料及び第二電極が第一電極によって支持されるように、第一電極を有してもよい。
【００１０】
いくつかの例においては、第一湾曲支持構造は、ポリマー層を有し、且つ、第一及び第二電極並びに抵抗センサ材料は、ポリマー層によって支持されている。
【００１１】
いくつかの例においては、抵抗センサは、トランジスタを有してもよい。トランジスタは、ゲート電極を更に有してもよい。いくつかの例においては、トランジスタは、上部ゲート構成において構成されてもよい。いくつかの例においては、トランジスタは、下部ゲート構成において構成されてもよい。いくつかの例においては、第一湾曲支持構造は、ゲート電極を有してもよい。いくつかの例においては、ゲート電極は、第一湾曲支持構造にオーバーレイするように、提供されてもよい。いくつかの例においては、ゲート電極は、第一湾曲支持構造の下方において提供されてもよい。第一湾曲支持構造は、トランジスタ内において誘電体を有してもよい。
【００１２】
いくつかの例においては、変形可能な基材は、湾曲支持構造及び抵抗センサが提供される空洞を形成してもよい。
【００１３】
いくつかの例においては、湾曲支持構造の曲率半径は、変形可能な基材のプレーンに対して平行であってもよい。
【００１４】
いくつかの例においては、湾曲支持構造は、蛇行形状を有してもよい。蛇行形状は、左手側に延在するループが、右手側に延在するループによって後続されるように、複数のループを有してもよい。
【００１５】
いくつかの例においては、変形可能な基材は、ユーザによって印加された力に応答して変形するように構成されてもよい。
【００１６】
本開示の、様々な、但し、必ずしもすべてではない、例によれば、上述の装置を有する電子装置が提供されてもよい。
【００１７】
本開示の、様々な、但し、必ずしもすべてではない、例によれば、方法が提供されてもよく、方法は、変形可能な基材を提供するステップと、抵抗センサの少なくとも一部分を支持するように構成された湾曲支持構造を提供するステップであって、抵抗センサは、第一電極、第二電極、及びこれらの電極の間に提供された抵抗センサ材料を有する、ステップと、変形可能な基材が変形した際に湾曲支持構造が同一の方式によって変形しないように、湾曲支持構造を変形可能な基材から離隔させるように構成された少なくとも一つの支持部を提供するステップと、を具備し、この場合に、抵抗性センサは、変形可能な基材が変形した際に抵抗センサの変形を制限するように、湾曲支持構造上において位置決めされている。
【００１８】
いくつかの例においては、電極は、湾曲支持構造の長さに沿って延在してもよい。
【００１９】
いくつかの例においては、複数の抵抗センサは、湾曲支持構造上において提供されてもよい。
【００２０】
いくつかの例においては、複数の湾曲支持構造が提供されてもよい。
【００２１】
いくつかの例においては、第一の複数の湾曲支持構造が、第一方向に延在するように提供されてもよく、且つ、第二の複数の湾曲構造が、第一の複数の湾曲支持構造にオーバーレイするように、且つ、第二方向に延在するように、提供されてもよく、この場合に、第二方向は、第一方向に対して垂直である。第二電極は、第二湾曲構造上において提供されてもよい。第一湾曲支持構造は、第一電極と第二電極との間において提供されたポリマー層を有してもよい。ビアが、第一電極及び第二電極を接続するべく、ポリマー層を通じて提供されてもよい。
【００２２】
いくつかの例においては、第一湾曲支持構造は、抵抗センサ材料及び第二電極が第一電極によって支持されるように、第一電極を有してもよい。
【００２３】
いくつかの例においては、第一湾曲支持構造は、ポリマー層を有してもよく、且つ、第一及び第二電極並びに抵抗センサ材料は、ポリマー層によって支持されている。
【００２４】
いくつかの例においては、抵抗センサは、トランジスタを有してもよい。トランジスタは、ゲート電極を更に有してもよい。いくつかの例においては、トランジスタは、上部ゲート構成において構成されてもよい。いくつかの例においては、トランジスタは、下部ゲート構成において構成されてもよい。いくつかの例においては、第一湾曲支持構造は、ゲート電極を有してもよい。いくつかの例においては、ゲート電極は、第一湾曲支持構造にオーバーレイするように、提供されてもよい。いくつかの例においては、ゲート電極は、第一湾曲支持構造の下方において提供されてもよい。第一湾曲支持構造は、トランジスタ内において誘電体を有してもよい。
【００２５】
いくつかの例においては、変形可能な基材は、湾曲支持構造及び抵抗センサが提供される空洞を形成してもよい。
【００２６】
いくつかの例においては、湾曲支持構造の曲率半径は、変形可能な基材のプレーンに対して平行であってもよい。
【００２７】
いくつかの例においては、湾曲支持構造は、蛇行形状を有してもよい。蛇行形状は、左手側に延在するループが、右手側に延在するループによって後続されるように、複数のループを有してもよい。
【００２８】
いくつかの例においては、変形可能な基材は、ユーザによって印加された力に応答して変形するように構成されてもよい。
【００２９】
本開示の、様々な、但し、必ずしもすべてではない、例によれば、装置が提供されてもよく、装置は、変形可能な基材と、検知材料を有するトランジスタの少なくとも一部分を支持するように構成された湾曲支持構造と、変形可能な基材が変形した際に湾曲支持構造が同一の方式で変形しないように、湾曲支持構造を変形可能な基材から離隔させるように構成された少なくとも一つの支持部と、を有し、この場合に、トランジスタは、変形可能な基材が変形した際にトランジスタの変形を制限するように、湾曲支持構造上において位置決めされている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
以下、詳細な説明の理解に有用な様々な例について更に十分に理解できるように、一例としてのみ、以下の添付図面を参照することとする。
【００３１】
【図１】図１は、例示用の装置を示す。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、例示用の装置における歪を示す。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、センサを概略的に示す。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、装置を示す。
【図５Ａ−５Ｃ】図５Ａ〜図５Ｃは、装置を示す。
【図６】図６は、装置の断面を示す。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、装置を示す。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、装置を示す。
【図９】図９Ａ及び図９Ｂは、装置を示す。
【図１０】図１０は、方法を示す。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｒは、方法を示す。
【図１２】図１２Ａ〜図１２Ｇは、方法を示す。
【図１３】図１３は、方法を示す。
【図１４】図１４Ａ〜図１４Ｄは、トランジスタを概略的に示す。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｄは、装置を示す。
【図１６】図１６Ａ〜図１６Ｆは、装置を示す。
【図１７】図１７Ａ〜図１７Ｃは、装置を示す。
【図１８】図１８Ａ及び図１８Ｂは、装置を示す。
【図１９】図１９は、装置を示す。
【図２０】図２０Ａ〜図２０Ｃは、装置を示す。
【図２１】図２１Ａ〜図２１Ｔは、装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
添付の図は装置１を示しており、装置１は、変形可能な基材３と、抵抗センサ３０の少なくとも一部分を支持するように構成された湾曲支持構造７であって、抵抗センサ３０は、第一電極３１、第二電極３３、及びこれらの電極３１、３３の間において提供された抵抗センサ材料３５を有する、湾曲支持構造と、変形可能な基材３が変形した際に湾曲支持構造７が同一の方式で変形しないように、湾曲支持構造７を変形可能な基材３から離隔させるように構成された少なくとも一つの支持部５と、を具備し、この場合に、抵抗センサ３０は、変形可能な基材３が変形した際に抵抗センサ３の変形を制限するように、湾曲支持構造７上において位置決めされている。
【００３３】
装置１は、検知を目的としたものであってもよい。装置１は、伸張可能且つ／又は変形可能な電子装置内において提供されてもよい。抵抗センサ３０は、一つ以上の物理パラメータを検出するように構成されてもよい。抵抗センサ３０は、湾曲支持構造７によって支持されていることから、変形可能な基材３の変形から、結合解除可能であり、或いは、少なくとも部分的に結合解除可能である。この結果、装置１が変形した際にも、抵抗センサ３０は、信頼性の高い計測値を提供可能であってよい。この結果、装置１は、装用可能なセンサ又は任意のその他の適切な装置などの変形可能な電子装置内における使用に適したものになり得る。
【００３４】
図１は、本開示の一例による装置１を概略的に示している。図１に示されている装置１は、変形可能な基材３と、少なくとも一つの支持部５と、湾曲支持構造７と、を具備する。図１には、以下の説明に関連した特徴のみが示されている。その他の例においては、その他の特徴が含まれ得ることを理解されたい。例えば、装置１は、センサ装置、医療又は生物学的検知装置、装用可能な電子装置、モバイルセルラ電話機、又は任意のその他の適切な電子装置などの電子装置に内蔵されるように構成されてもよい。
【００３５】
図１に示されている例においては、変形可能な基材３は、平面的な表面９を有する。図２の例においては、平面的な表面９は、平らであるか又は実質的に平らである。その他の例においては、変形可能な基材３は、異なる形状を有してもよい。例えば、これは、湾曲していてもよく、且つ／又は、変形可能な基材３の表面９は、平らである必要はない。
【００３６】
変形可能な基材３の均衡形状は、図１に示されている平らな構成であってもよい。均衡形状とは、外部力が装置１のユーザによって印加されていない際に変形可能な基材３が採用することになる位置及び形状である。その他の例においては、変形可能な基材３は、異なる均衡形状を有してもよく、例えば、均衡形状は、折り曲げられた又は湾曲した変形可能基材３の少なくとも一部分を有してもよい。いくつかの例においては、変形可能な基材３は、平らな部分と湾曲した部分との両方を具備してもよい。
【００３７】
変形可能な基材３は、装置１のユーザによって印加された物理力に応答して形状を変化させるように構成され得る少なくとも一つのユーザ変形可能な部分を有してもよい。形状の変化は、変形可能な基材３の一部分の折り曲げ、折り畳み、捩じれ、伸張、圧縮、せん断、又は任意のその他の適切な変形を有してもよい。いくつかの例においては、変形可能な基材３は、ユーザによって印加された力が除去された際に均衡形状に自動的に戻るように構成されてもよい。
【００３８】
図１の例においては、変形可能な基材３は、矢印１０、１２によって示されている方向において伸張するように構成されてもよい。矢印１０は、伸張の主方向を示している。この例においては、伸張の主方向は、少なくとも一つの支持部５に対して平行であるか又は実質的に平行である。矢印１２は、伸張の第二方向を示している。この例においては、第二の伸張は、少なくとも一つの支持部５に対して垂直であるか又は実質的に垂直である。
【００３９】
いくつかの例においては、変形可能な基材３は、ユーザによって折り曲げられ得る又は捩じられ得る曲がりやすい基材を有してもよい。変形可能な基材３は、装置１のユーザによって印加された力に応答して変形し得るポリマー材料、エラストマー材料、又は任意のその他の材料を有してもよい。
【００４０】
その他の例においては、変形可能な基材３は、複数のヒンジ接続された又は結合されたセグメントを有してもよい。ヒンジ接続又は結合されたセグメントは、変形可能な基材３の一部分の折り畳み又は折り曲げ又は伸張を可能にするべく、相互の関係において運動するように構成されてもよい。変形可能な基材３は、装置１のユーザによって印加された力に応答し、折り畳まれてもよく、或いは、折り曲げられてもよく、或いは、伸張させられてもよい。
【００４１】
いくつかの例においては、一つ以上の電子コンポーネントが、変形可能な基材３上において取り付けられてもよい。
【００４２】
又、図１に示されている装置１は、少なくとも一つの支持部５をも有する。少なくとも一つの支持部５は、変形可能な基材３から離隔した位置において一つ以上の湾曲支持構造７を支持するように構成され得る任意の手段を有してもよい。図１の例においては、少なくとも一つの支持部５は、変形可能な基材３の平らな表面９に対して垂直の方向において延在する桁部６を有する。
【００４３】
図１の例においては、少なくとも一つの支持部５は、変形可能な基材３の平らな表面９の一部分に沿って延在する桁部６を有する。その他の例示用の装置１においては、その他のタイプの支持部が使用され得ることを理解されたい。例えば、少なくとも一つの支持部５は、変形可能な基材３の表面９上において相互に分離された状態で配置された複数の個別の支持部を有してもよい。複数の個別の支持部は、任意の適切なサイズ又は形状であってもよく、例えば、個々の支持部は、正方形又は矩形又は円筒形又は任意のその他の適切な形状であってもよい。いくつかの例においては、異なる個別の支持部は、異なるサイズ及び／又は形状を有してもよい。
【００４４】
いくつかの例においては、少なくとも一つの支持部５は、ユーザによって印加された力に応答して変形可能となるように構成されてもよい。例えば、少なくとも一つの支持部５は、ユーザによって印加された力に応答して、折れ曲がるように、又は、伸張するように、又は、圧縮するように、或いは、任意のその他の適切な変形が生じるように、構成されてもよい。その他の例においては、少なくとも一つの支持部５は、ユーザによって印加された力に応答して変形可能とならないように、構成されてもよい。例えば、少なくとも一つの支持部５は、力がユーザによって印加された際に少なくとも一つの支持部５が圧縮されないように、剛性材料を有してもよい。
【００４５】
少なくとも一つの支持部５は、変形可能な基材３が変形した場合に、その均衡位置からの少なくとも一つの支持部５の運動が更に生成されるように、変形可能な基材３に結合されてもよい。例えば、図１に示されている装置１において、支持部５は、変形可能な基材３の平らな表面９の一部分に沿って延在するように、変形可能な基材３上において取り付けられた桁部６を有する。桁部６が取り付けられている変形可能な基材３の一部分が変形した場合には、桁部６も変形する。変形可能な基材３は、例えば、伸張させられる、捩じられる、又は折り曲げられることにより、変形してもよく、従って、桁部６も、伸張させられてもよく、捩じられてもよく、或いは、折り曲げられてもよい。このような例においては、桁部６は、装置１のユーザによって印加された力に応答して変形し得るが湾曲支持構造７を支持するべく十分な剛性を有するポリマー材料、エラストマー材料、又は任意のその他の材料などの曲がりやすい材料を有してもよい。
【００４６】
上述のように、いくつかの例においては、少なくとも一つの支持部５は、連続的な桁部ではなく、変形可能な基材３の表面９上において互いに分離した状態で配置された複数の個別の支持部を有してもよい。このような例においては、変形可能な基材３の一部分を変形させることにより、個別の支持部５の位置及び相対的な向きの変化が生成されることになり、且つ、個別の支持部の変形を生成する必要はない。このような例においては、支持部５は、湾曲支持構造７を支持するように構成され得る任意の適切な材料から製造されてもよい。
【００４７】
又、図１に示されている装置は、湾曲支持構造７をも有する。湾曲支持構造７は、抵抗センサ３０の少なくとも一部分を支持するように構成されてもよく、この場合に、抵抗センサ３０は、第一電極３１と、第二電極３３と、これらの電極３１、３３の間において提供された抵抗センサ材料３５と、を有する。湾曲支持構造７によって支持され得る抵抗センサ３０の例については、図３Ａ〜図９Ｂを参照して後述する。
【００４８】
湾曲支持構造７は、任意の適切な材料を有してもよい。いくつかの例においては、湾曲支持構造７は、非導電性材料を有してもよい。例えば、湾曲支持構造７は、ポリマー又はその他の適切な材料を有してもよい。このような例においては、抵抗センサ３０の抵抗センサ材料３５及び電極３１、３３は、湾曲支持構造７上において取り付けられてもよい。
【００４９】
いくつかの例においては、湾曲支持構造７は、導電性材料を有してもよい。例えば、湾曲支持構造７は、銅又はその他の適切な材料を有してもよい。このような例においては、湾曲支持構造は、第一電極３１を提供してもよい。抵抗センサ材料３５及び第二電極３３は、第一電極３１によって支持されてもよい。
【００５０】
湾曲支持構造７は、少なくとも一つの支持部５を介して、変形可能な基材３に結合されてもよい。少なくとも一つの支持部５は、湾曲支持構造７が、少なくとも部分的に、変形可能な基材３から隔離するように、湾曲支持構造７を基材から分離するように構成されている。少なくとも一つの支持部５は、湾曲支持構造７と変形可能な基材３との間において位置決めされている。少なくとも一つの支持部５は、湾曲支持構造７及び変形可能な基材３が相互に分離されるように、湾曲支持構造７を変形可能な基材３から離隔された位置において維持してもよい。湾曲支持構造７と変形可能な基材３との間の分離の距離は、少なくとも一つの支持部５の高さに依存し得る。図１の例においては、湾曲支持構造７と変形可能な基材３との間の分離の距離は、桁部６の高さと同一である。
【００５１】
いくつかの例においては、湾曲支持構造７及び少なくとも一つの支持部５は、湾曲支持構造７が変形可能な基材３に直接的に接触しないように、構成されてもよい。いくつかの例においては、湾曲支持構造７及び少なくとも一つの支持部５は、装置１が、均衡した変形していない状態にある際に、湾曲支持構造７が、変形可能な基材３に直接的に接触しないように、構成されてもよい。いくつかの例においては、湾曲支持構造７及び少なくとも一つの支持部５は、装置１が変形した状態にある際に、湾曲支持構造７が、変形可能な基材３に直接的に接触しないように、構成されてもよい。
【００５２】
図１の例においては、湾曲支持構造７は、細長い部材１１を有し、細長い部材１１は、細長い部材１１の長さに沿った複数の異なる地点において少なくとも一つの支持部５に結合されている。
【００５３】
細長い部材１１は、湾曲している。細長い部材１１は、複数の湾曲を有してもよい。細長い部材１１の合計長は、細長い部材１１が延在している変形可能な部材３の長さを上回っている。細長い部材１１の湾曲部分１６は、細長い部材１１が、ループ１３を形成するべく、それ自体で二つ折りになるように、１８０°超の曲率角を有する。ループ１３は、ループ１３が閉じられないように、開口部１４を有する。図１の例においては、細長い部材１１は、複数のループ１３を有する。複数のループ１３は、桁部６の左手側に延在するループ１３が、桁部６の右手側に延在するループ１３によって後続される蛇行形状を形成している。細長い部材１１は、湾曲支持構造７が桁部６の両側において分布するように構成されている。
【００５４】
湾曲支持構造７は、細長い部材１１の長さに沿った複数の異なる地点において少なくとも一つの支持部５に結合されてもよい。図１の例においては、湾曲支持部７は、それぞれのループ１３内の二つの地点において桁部６に結合されている。
【００５５】
図１に示されている湾曲支持構造７の形状は、一例であり、且つ、その他の例においてはその他の形状が使用され得ることを理解されたい。
【００５６】
図１の例においては、一つの湾曲支持構造７のみが示されている。いくつかの例においては、装置１は、複数の湾曲支持構造７を有してもよい。湾曲支持構造７は、変形可能な基材３に沿って同一の方向に延在してもよい。
【００５７】
いくつかの例においては、更なる湾曲構造が、湾曲支持構造７とオーバーレイするように、提供されてもよい。更なる湾曲支持構造は、湾曲支持構造７に対して垂直の又は実質的に垂直の方向において延在してもよい。湾曲支持構造７及び更なる湾曲構造を有する装置の例については、図７Ａ〜図９Ｂを参照して後述する。
【００５８】
図２Ａ及び図２Ｂは、二つの例示用の湾曲支持構造７の表面上における第一主歪を示している。図２Ａは、ポリマーの湾曲支持構造７の第一主歪を示し、且つ、図２Ｂは、金属の湾曲支持構造７の第一主歪を示している。図２Ｂにおいては、金属として、銅を使用した。
【００５９】
図２Ａ及び図２Ｂに示されている結果を得るべく、２０％の歪を装置１に対して印加した。湾曲支持構造７内において観察される最大歪は、湾曲支持構造７のエッジにおいて観察されている。観察された最大歪は、わずかに＋／−０．５％であり、これは、装置１に印加された歪よりも、２桁だけ、小さい。大きな歪が装置１に対して印加された場合にも、非常にわずかな歪しか、湾曲支持構造７内に存在しないことが図２Ａ及び図２Ｂからわかる。導電性支持構造７の中心に近接した状態では、歪は、ゼロであるか、又はゼロに非常に近接している。
【００６０】
本開示の例においては、湾曲支持構造７は、装置１が変形した際に、抵抗センサ３０に印加される歪が低減されるように、抵抗センサ３０の少なくとも一部分を支持するべく構成されている。いくつかの例においては、抵抗センサ３０は、トランジスタ１６１を有してもよい。
【００６１】
図３Ａ及び図３Ａは、本開示の例において使用され得る抵抗センサ３０を概略的に示している。抵抗センサ３０は、第一電極３１と、第二電極３３と、抵抗センサ材料３５と、を有する。抵抗センサ材料３５は、電極３１、３３の間において電気接続を形成している。抵抗センサ材料３５は、二つの電極３１、３３の間において直接的な電流経路を提供してもよい。
【００６２】
電極３１、３３は、任意の導電性材料を有してもよい。例えば、電極３１、３３は、銅、銀、金、グラフェン、インジウムすず酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、又は任意のその他の適切な材料を有してもよい。
【００６３】
抵抗センサ材料３５は、可変抵抗値を有する材料を有してもよい。抵抗センサ材料３５は、抵抗センサ材料３５によって検知されるパラメータの存在に依存して変化する抵抗値を有してもよい。検知されるパラメータは、抵抗センサ３０の周りの環境内に存在し得る化学物質や温度又は光などの検出され得る任意のその他の物理パラメータなどの環境パラメータを有してもよい。
【００６４】
抵抗センサ材料３５は、抵抗センサ材料３５の抵抗率が、検知対象のパラメータに応答して変化するように、抵抗変換メカニズムを有してもよい。抵抗センサ材料３５として使用される材料は、検知対象のパラメータによって決定されてもよい。
【００６５】
いくつかの例においては、抵抗センサ材料３５は、抵抗センサ３０による湿度の検出を可能にするべく、使用されてもよい。このような例においては、抵抗センサ材料３５は、グラフェン酸化物などの材料を有してもよい。
【００６６】
いくつかの例においては、抵抗センサ材料３５は、温度の変化を検出するように構成されてもよい。このような例において使用され得る抵抗センサ材料３５の例は、炭化ケイ素又は任意のその他の適切な材料を含む。
【００６７】
いくつかの例においては、抵抗センサ材料３５は、抵抗センサ３０を使用した周辺光の検出を可能にし得るフォトレジスト材料を有してもよい。
【００６８】
図３Ａは、本開示の例において使用され得る例示構成の抵抗センサ３０を概略的に示しており、この場合に、抵抗センサ材料３５は、大きなシート抵抗値を有する。このような例においては、電極３１、３３の間の距離ｄは、小さくてもよく、且つ、電極３１、３３の長さｌは、大きくてもよい。この結果、抵抗センサ３０の分離対長さｄ／ｌ比は、小さくなる。図３Ａの例示用の抵抗センサ３０の構成は、グラフェン酸化物の厚さが５０ｎｍである際に、５０ｎｍにおいて約５ＧΩ／ｓｑのシート抵抗値を有するグラフェン酸化物などの抵抗センサ材料３５と共に使用されてもよい。
【００６９】
図３Ｂは、本開示の例において使用され得る例示構成の抵抗センサ３０を概略的に示しており、この場合に、抵抗センサ材料３５は、小さなシート抵抗値を有する。このような例においては、電極３１、３３の間の距離ｄは、大きくてもよく、電極３１、３３の長さｌは、小さくてもよい。この結果、センサ３０の分離対長さｄ／ｌ比は、大きくなる。図３Ａの例示用の抵抗センサ３０構成は、５Ω／ｓｑのシート抵抗値を有し得るサーミスタペーストなどの抵抗センサ材料３５と共に使用されてもよい。
【００７０】
図４Ａ〜図９Ｂは、抵抗センサ３０が湾曲支持構造７によって支持されている例示用の装置１を示している。
【００７１】
図４Ａ及び図４Ｂは、本開示の一例による例示用の装置１を示している。図４Ａは、装置１の平面図を示し、且つ、図４Ｂは、装置１の一部分を通じた断面を示している。例示用の装置１は、図１との関係において上述したものであり得る湾曲支持構造７及び少なくとも一つの支持部５を有する。湾曲支持構造７は、抵抗センサ３０を支持している。
【００７２】
図４Ａ及び図４Ｂの例においては、湾曲支持構造７は、非導電性材料を有する。図４Ａ及び図４Ｂの例においては、湾曲支持構造７は、ポリマー材料を有する。その他の例においては、その他の材料が使用されてもよい。
【００７３】
図４Ａ及び図４Ｂの例においては、湾曲支持構造７は、抵抗センサ３０の第一電極３１、第二電極３３、並びに、抵抗センサ材料３５を支持している。第一電極３１は、湾曲支持構造７の第一エッジ４１上において提供され、且つ、第二電極３３は、湾曲支持構造７の第二エッジ４３上において提供されている。
【００７４】
抵抗センサ材料３５は、二つの電極３１、３３の間において提供されている。抵抗センサ材料３５は、二つの電極３１、３３の間における電気接続を提供している。図４Ａ及び図４Ｂの例においては、抵抗センサ材料３５は、湾曲支持構造７の中心部分において提供されている。これは、最小歪を経験する湾曲支持構造７の領域であってもよい。この結果、装置１が変形した際に、抵抗センサ材料３５内の歪を極小化させることができる。
【００７５】
図４Ａ及び図４Ｂの例においては、電極３１、３３は、湾曲支持構造７の長さに沿って延在している。電極３１、３３は、小さな分離対長さｄ／ｌ比を有するように構成されている。図４Ａ及び図４Ｂの例示用の抵抗センサ３０の構成は、大きなシート抵抗値を有する抵抗センサ材料３５と共に使用されてもよい。
【００７６】
図５Ａ〜図５Ｃは、本開示の別の例による例示用の装置１を示している。図５Ａは、装置１の平面図を示している。図５Ｂは、装置１の一部分を通じた断面を示しており、この場合に、湾曲支持構造７は、導電性材料を有する。図５Ｃは、代替例における装置１の一部分を通じた断面を示しており、この場合に、湾曲支持構造７は、非導電性材料を有する。例示用の装置１は、図１との関係において上述したものであり得る湾曲支持構造７及び少なくとも一つの支持部５を有する。湾曲支持構造７は、抵抗センサ３０の少なくとも一部分を支持している。
【００７７】
図５Ｂの例においては、湾曲支持構造７は、導電性材料を有する。この例においては、湾曲支持構造７は、第一電極３１を提供している。湾曲支持構造７は、銅又はその他の導電性材料などの任意の適切な材料を有してもよい。
【００７８】
図５Ｂの例においては、第一電極３１は、抵抗センサ材料３５及び第二電極３３を支持している。抵抗センサ材料３５及び第二電極３３は、第一電極３１上において直接的に堆積されてもよい。抵抗センサ材料３５は、第一電極３１にオーバーレイした層として提供されてもよい。第二電極３３は、抵抗センサ材料３５にオーバーレイした層として提供されてもよい。抵抗センサ材料３５は、二つの電極３１、３３の間における電気接続を提供するべく、第一電極３１と第二電極３３との間において提供されてもよい。
【００７９】
図５Ｂの例においては、第一電極３１として使用されている材料及び材料の厚さは、抵抗センサ材料３５及び第二電極３３の重量が第一電極３１によって支持されることを可能にするべく、選択されている。
【００８０】
図５Ｃの断面は、抵抗センサ３０の代替構成を示している。図５Ｃの例においては、湾曲支持構造７は、ポリマー材料などの非導電性材料を有する。その他の例においては、その他の材料が使用されてもよい。図５Ｃの例においては、湾曲支持構造７は、第一電極３１、第二電極３３、及び抵抗センサ材料３５を支持している。第一電極３１は、湾曲支持構造７上において第一層として提供されている。抵抗センサ材料３５は、第一電極３１にオーバーレイした層として提供されている。第二電極は、抵抗センサ材料３５にオーバーレイした層として提供されている。抵抗センサ材料３５は、二つの電極３１、３３の間における電気接続を提供している。
【００８１】
図５Ａ〜図５Ｃの例においては、抵抗センサ材料３５は、湾曲支持構造７の幅に跨って堆積されている。抵抗センサ材料３５は、湾曲支持構造７の中心部分及び湾曲支持構造７のエッジを覆っていてもよい。装置１が変形した際に湾曲支持構造７内に存在する歪は、抵抗センサ材料３５に影響を及ぼさないように、十分に小さいものであり得る。
【００８２】
図５Ａ〜図５Ｃの例においては、第二電極３３は、抵抗センサ材料３５にオーバーレイした三つのストリップ５１として提供されている。ストリップ５１は、抵抗センサ材料を完全に覆ってはいない。この結果、抵抗センサ３０は、抵抗センサ材料３５によって検知されるパラメータに対して透過性を有することができる。その他の例においては、第二電極３３内においてギャップを提供するべく、その他の構成が使用され得ることを理解されたい。
【００８３】
いくつかの例においては、第二電極３３は、ギャップを伴うことなしに、連続していてもよい。このような例においては、第二電極３３は、抵抗センサ材料３５によって検知されるパラメータに対して透過性を有するように構成されてもよい。例えば、インジウムすず酸化物（ＩＴＯ）などの光学的に透明な材料が、入射光を検出するように構成された抵抗センサ材料３５にオーバーレイするように、提供されてもよい。
【００８４】
図５Ａ〜図５Ｃの例においては、電極３１、３３は、電極３１、３３が小さな分離対長さｄ／ｌ比を有するように、湾曲支持構造７の長さに沿って延在している。図５Ａ〜図５Ｃの例示用の抵抗センサ３０の構成は、大きなシート抵抗値を有する抵抗センサ材料３５と共に使用されてもよい。
【００８５】
図４Ａ〜図５Ｃの例示用の抵抗センサ３０は、湿度を検出するように構成され得るグラフェン酸化物などの抵抗センサ材料３５と共に使用されてもよい。このような抵抗センサ３０は、伸張可能な湿度センサ装置を提供するべく、使用されてもよい。この装置は、ユーザの身体上のパッチとして装用されることが可能であり、且つ、レベル又は発汗或いはその他の生物学的パラメータを計測するべく使用されてもよい。
【００８６】
図６は、例示用の装置１の断面を示している。装置１は、図１との関係において説明したものであり得る変形可能な基材３、少なくとも一つの支持部５、及び湾曲支持構造７を有する。この断面は、図１の主歪方向に対して垂直に取得され得る。湾曲支持構造７は、抵抗センサ３０又は複数の抵抗センサ３０を支持してもよい。
【００８７】
変形可能な基材３は、下部部分６１と、上部部分６３と、を有する。変形可能な基材３は、湾曲支持構造７及び抵抗センサ３０又は複数の抵抗センサ３０が提供される空洞６９を形成している。
【００８８】
図６の例においては、更なる支持柱６５が、変形可能な基材３の上部部分６３と変形可能な基材３の下部部分６１との間に提供されている。更なる支持柱６５は、変形可能な基材３と同一の材料から形成されてもよい。更なる支持柱６５は、装置１が変形した際に、変形可能な基材３の上部部分６３が、湾曲支持構造７との接触状態となることを防止するように構成されてもよい。
【００８９】
変形可能な基材３の上部部分６３は、一つ以上の通気孔６７を有する。通気孔６７は、検出対象の環境パラメータが、変形可能な基材３の上部部分６３を通過し、且つ、抵抗センサ３０に到達できるように、構成されてもよい。いくつかの例においては、通気孔６７は、変形可能な基材３の上部部分６３内のギャップ又は不連続性を有してもよい。その他の例においては、通気孔６７は、検出対象の環境パラメータに対して透過性を有する変形可能な基材３の上部部分６３の部分を有してもよい。
【００９０】
図７Ａ及び図７Ｂは、抵抗センサ３０のアレイ７１を有する装置１の一例を示している。抵抗センサ３０のアレイ７１は、複数の抵抗センサ３０を有してもよい。いくつかの例においては、アレイ７１内の異なる抵抗センサ３０は、異なるパラメータを検知するように構成されてもよい。このような例においては、異なる抵抗センサ３０内において、異なる抵抗センサ材料３５が使用されてもよい。
【００９１】
図７Ａは、装置１の一つのセクションの平面図を示している。図７Ｂは、抵抗センサ３０の３×３アレイ７１の等価回路図を提供している。抵抗センサ３０のアレイ７１は、任意の適切な数の抵抗センサ３０を任意の適切な構成において有し得ることを理解されたい。
【００９２】
図７Ａ及び図７Ｂの装置１は、図１との関係において説明したものであり得る変形可能な基材３、少なくとも一つの支持部５、及び湾曲支持構造７を有する。図７Ａには、一つの湾曲支持構造７しか示されていないが、装置１は、複数の湾曲支持構造７を有し得ることを理解されたい。複数の湾曲構造７は、同一の方向に延在してもよい。
【００９３】
又、図７Ａ及び図７Ｂの例においては、装置１は、複数の更なる湾曲構造７５をも有する。更なる湾曲構造７５は、細長い部材１１を有してもよい。細長い部材１１は、蛇行形状を形成してもよい。蛇行形状は、湾曲支持構造７の蛇行形状と同一であってもよく、或いは、これに類似したものであってもよい。
【００９４】
更なる湾曲構造７５は、湾曲支持構造７に対して垂直の方向に延在している。更なる湾曲構造７５は、更なる湾曲構造７５が湾曲支持構造７を横断する複数の交差点が存在するように、湾曲支持構造７の長さに沿って離隔した状態で、提供されている。
【００９５】
更なる湾曲構造７５は、湾曲支持構造７にオーバーレイするように、提供されている。更なる湾曲構造７５は、第二電極３３に対する電気接続を有してもよい。更なる湾曲構造７５は、抵抗センサ３０のアレイ７１用のクロスコネクタを提供している。
【００９６】
図７Ａ及び図７Ｂの例示用の装置１は、図４Ａ及び図４Ｂに示されていると共に上述した抵抗センサ３０の構成を使用している。電極３１、３３は、湾曲支持構造７のエッジ４１、４３上において提供され、且つ、抵抗センサ材料３５は、電極３１、３３の間において提供されている。抵抗センサ３０は、湾曲支持構造７の長さに沿ったセクション内において提供されている。
【００９７】
抵抗センサ３０のセクションの長さは、抵抗センサ３０の感度を制御するように、選択することができる。不連続な電極３３の長さ及び／又は抵抗センサ材料３５の厚さは、抵抗センサ３０の抵抗値をチューニングするように、調節されてもよい。
【００９８】
誘電性絶縁材料７３が、第一電極３１と更なる支持構造７５との間に提供されている。誘電性絶縁材料７３は、第一電極３１とクロスコネクタとの間の直接的な接続を防止するように構成されてもよい。
【００９９】
図８Ａ及び図８Ｂは、抵抗センサ３０のアレイ７１を有する装置１の別の例を示している。図７Ａ及び図７Ｂと同様に、抵抗センサ３０のアレイ７１は、複数の抵抗センサ３０を有してもよい。アレイ７１内の異なる抵抗センサ３０は、異なるパラメータを検知するように構成されてもよい。このような例においては、異なる抵抗センサ３０内において、異なる抵抗センサ材料３５が使用されてもよい。
【０１００】
図８Ａは、装置の一つのセクションの平面図を示している。図８Ａは、抵抗センサ３０の３×３アレイ７１の等価回路図を提供している。抵抗センサ３０のアレイ７１は、任意の適切な数の抵抗センサ３０を任意の適切な構成において有し得ることを理解されたい。
【０１０１】
図８Ａ及び図８Ｂの装置１は、図１との関係において説明したものであり得る変形可能な基材３、少なくとも一つの支持部５、及び湾曲支持構造７を有する。図８Ａには、一つの湾曲支持構造７しか示されていないが、装置１は、複数の湾曲支持構造７を有し得ることを理解されたい。複数の湾曲支持構造７は、同一の方向に延在してもよい。
【０１０２】
又、図８Ａ及び図８Ｂの例においては、装置１は、複数の更なる湾曲構造７５をも有する。更なる湾曲構造は、細長い部材１１を有してもよい。細長い部材１１は、蛇行形状を形成してもよい。蛇行形状は、湾曲支持構造７の蛇行形状と同一であってもよく、或いは、これに類似したものであってもよい。
【０１０３】
更なる湾曲構造７５は、湾曲支持構造７に対して垂直の方向に延在している。更なる湾曲構造７５は、更なる湾曲構造７５が湾曲支持構造７を横断する複数の交差点が存在するように、湾曲支持構造７の長さに沿って離隔した状態において、提供されている。
【０１０４】
更なる湾曲構造７５は、湾曲支持構造７にオーバーレイするように、提供されている。更なる湾曲構造７５は、第二電極３３に対する電気接続を有してもよい。更なる湾曲構造７５は、抵抗センサ３０のアレイ７１用のクロスコネクタを提供している。
【０１０５】
図８Ａ及び図８Ｂの例示用の装置は、図５Ａ〜図５Ｃに示されていると共に上述した抵抗センサ３０の構成を使用している。第一電極３１は、抵抗センサ材料３５の下方において提供されており、且つ、従って、図８Ａの平面図には、示されていない。抵抗センサ３０は、湾曲支持構造７の長さに沿ったセクション内において提供されている。
【０１０６】
抵抗センサ３０のセクションの長さ及び不連続な電極３３の幅及び／又は抵抗センサ材料３５の厚さは、抵抗センサ３０の抵抗値をチューニングするように、調節されてもよい。
【０１０７】
センサによって得られた情報は、任意の適切な手段を使用することにより、読み取られてもよい。図７Ａ〜図８Ｄの例においては、読取り電子回路を多重化することにより、アレイ７１内の抵抗センサ３０のそれぞれが独立的に読み取られてもよい。
【０１０８】
図９Ａ及び図９Ｂは、本開示の別の例による例示用の装置１を示している。図９Ａ及び図９Ｂの例示用の装置１は、小さなシート抵抗値を有する抵抗センサ材料３５を有するユーザに適し得る。図９Ａは、装置１の平面図を示し、且つ、図９Ｂは、装置１の一部分を通じた断面を示している。例示用の装置１は、図１との関係において上述したものであり得る湾曲支持構造７及び少なくとも一つの支持部５を有する。図９Ａには、一つの湾曲支持構造７しか示されていないが、装置１は、複数の湾曲支持構造７を有し得ることを理解されたい。
【０１０９】
又、図９Ａ及び図９Ｂの例示用の装置１は、複数の更なる湾曲構造７５を有する。図９Ａには、二つの更なる湾曲構造７５しか示されていないが、装置１内においては、任意の数が提供され得ることを理解されたい。
【０１１０】
図９Ａ及び図９Ｂの例においては、更なる湾曲構造７５は、細長い部材１１を蛇行形状において有する。更なる湾曲構造７５の蛇行形状は、湾曲支持構造７の蛇行形状と同一であってもよく、或いは、これと類似したものであってもよい。
【０１１１】
更なる湾曲構造７５は、湾曲支持構造７に対して垂直の方向に延在している。更なる湾曲構造７５は、更なる湾曲構造７５が湾曲支持構造７を横断する複数の交差点が存在するように、湾曲支持構造７の長さに沿って離隔した状態で、提供されている。
【０１１２】
更なる湾曲構造７５は、湾曲支持構造７にオーバーレイするように、提供されている。図９Ａ及び図９Ｂの例示用の装置においては、更なる湾曲構造７５は、一つ以上の抵抗センサ３０の第二電極３３を提供してもよい。
【０１１３】
図９Ａ及び図９Ｂの例においては、湾曲支持構造７は、非導電性材料を有する。図９Ａ及び図９Ｂの例においては、湾曲支持構造７は、ポリマー材料を有する。その他の例においては、その他の材料が使用されてもよい。
【０１１４】
図９Ａ及び図９Ｂの例においては、第一電極３１は、湾曲支持構造７の下方の層として提供されている。第一電極３１は、湾曲支持構造７の長さに沿って延在してもよい。第一電極３１は、湾曲支持構造７の長さに沿って連続的に延在してもよい。
【０１１５】
抵抗センサ材料３５は、湾曲支持構造７にオーバーレイした層として提供されている。抵抗センサ材料３５は、湾曲支持構造７の長さに沿って延在してもよい。いくつかの例においては、抵抗センサ材料３５は、湾曲支持構造７の幅全体をカバーするように、提供されてもよい。いくつかの例においては、抵抗センサ材料３５は、装置１が変形した際に最小量の歪が印加される湾曲支持構造７の部分上においてのみ、提供されてもよい。例えば、抵抗センサ材料３５は、湾曲支持構造７の中心部分においてのみ、提供され得るであろう。この結果、歪の影響を非常に受けやすい材料を抵抗センサ材料３５として使用することが可能となり得る。
【０１１６】
第二電極３３は、更なる支持構造７５によって提供されている。抵抗センサ材料３５が第一及び第二電極３１、３３を電気的に接続できるように、ビア９１が、湾曲支持構造７を通じて提供されている。ビア９１は、装置１が変形した際に最小量の歪が印加される湾曲支持構造７に沿った地点において提供され得る。
【０１１７】
図９Ａ及び図９Ｂの例においては、第一電極３１は、湾曲支持構造７上において提供されており、第二のクロスコネクタ電極３３は、更なる支持構造７５上において提供されており、且つ、抵抗センサ材料３５は、支持構造７の長さに沿って延在している。抵抗値が、ビア９１の位置とクロスコネクタ電極３３との間において計測されている。この構成は、大きな分離対長さｄ／ｌ比を抵抗センサ３０に対して付与する。図９Ａ及び図９Ｂの例示用の抵抗センサ３０の構成は、小さなシート抵抗値を有する抵抗センサ材料３５と共に使用されてもよい。例えば、図９Ａ及び図９Ｂの装置は、温度の変化を検出するべく使用され得る炭化ケイ素などの材料と共に使用されてもよい。
【０１１８】
図９Ａ及び図９Ｂに示されている複数のセンサ３０は、アレイ７１として提供され得ることを理解されたい。等価回路図は、図８Ｂと同一のものであってもよい。読取り電子回路を多重化することにより、アレイ７１内の抵抗センサ３０のそれぞれが独立的に読み取られてもよい。
【０１１９】
図１０〜図１３は、本開示の例による装置１を提供するべく使用され得る例示用の方法を示している。装置１は、図１〜図９Ｂとの関連において上述したものであってもよい。
【０１２０】
図１０は、第一の例示用の方法を示している。方法は、ブロック１０１において、変形可能な基材３を提供するステップを有する。方法は、ブロック１０３において、湾曲支持構造７を提供するステップを有する。湾曲支持構造７は、抵抗センサ３０の少なくとも一部分を支持するように構成されており、この場合に、抵抗センサ３０は、第一電極３１と、第二電極３３と、これらの電極３１、３３の間において提供された抵抗センサ材料３５と、を有する。又、方法は、ブロック１０５において、変形可能な基材３が変形した際に湾曲支持構造７が同一の方式で変形しないように、湾曲支持構造７を変形可能な基材３から離隔させるように構成された少なくとも一つの支持部５を提供するステップをも有する。抵抗センサ３０は、変形可能な基材３が変形した際に抵抗センサ３０の変形を制限するように、湾曲支持構造７上において位置決めされている。
【０１２１】
又、図１１Ａ〜図１１Ｒも、装置１を提供する例示用の方法を示している。図１１Ａ〜図１１Ｒの例示用の方法は、図４Ａ及び図４Ｂ並びに図７Ａ及び図７Ｂの装置１などの装置１を提供するべく、使用されてもよい。
【０１２２】
図１１Ａにおいて、リリース層１１１が、シリコンウエハ１１３上に堆積されている。図１１Ｂにおいて、フォトレジスト層１１５が、リリース層１１１上に堆積されている。フォトレジスト層１１５は、電極３３としてパターン化されている。図１１Ｃにおいて、金属などの導電性材料１１７が、フォトレジスト層１１５上に堆積されている。導電性材料１１７は、蒸着又はスパッタリングなどの任意の適切な手段を使用することにより、堆積されてもよい。図１１Ｄにおいて、フォトレジスト層１１５が、除去され、且つ、電極３３が、リリース層１１１上において残されている。
【０１２３】
図１１Ｂ〜図１１Ｄの例においては、形成される電極３３は、図７Ａ及び図７Ｂに示されている第二電極３３を提供してもよい。この電極３３は、更なる湾曲構造７５の一部分を有してもよく、且つ、湾曲支持構造７の一部分に沿って延在してもよい。
【０１２４】
図１１Ｅにおいて、誘電性絶縁材料７３が、電極３３上に堆積されている。誘電性絶縁材料７３は、インクジェット印刷又はスクリーン印刷などの任意の適切な手段を使用することにより、堆積され得る。図１１Ｆにおいて、別のフォトレジスト層１１９が、リリース層１１１上に堆積されている。フォトレジスト層１１９は、別の電極３１としてパターン化されている。図１１Ｇにおいて、金属などの導電性材料１２１が、フォトレジスト層１１９上に堆積されている。導電性材料１２１は、蒸着又はスパッタリングなどの任意の適切な手段を使用することにより、堆積され得る。図１１Ｈにおいて、フォトレジスト層１１９が、除去され、且つ、二つの電極３１、３３が、リリース層１１１上において残されている。
【０１２５】
図１１Ｆ〜図１１Ｈの方法のブロックにおいて形成された電極３１は、図７Ａ及び図７Ｂに示されている第一電極３１を形成してもよい。この電極３１は、湾曲支持構造７の一部分に沿って延在するように、構成されてもよい。
【０１２６】
図１１Ｉにおいて、別のフォトレジスト層１２３が、リリース層１１１上に堆積されている。フォトレジスト層１２３は、抵抗センサ材料３５としてパターン化されている。図１１Ｊにおいて、抵抗センサ材料３５が、フォトレジスト層１２３上に堆積されている。抵抗センサ材料３５は、検知されたパラメータに応答して変化する抵抗値を有する任意の材料であってもよい。抵抗センサ材料３５は、蒸着、スパッタリング、スクリーン印刷、又は任意のその他の適切な手段などの任意の手段を使用することにより、堆積され得る。抵抗センサ材料３５を堆積させるべく使用され得る方法は、使用される材料に依存し得る。一例として、グラフェン酸化物を溶液からバーコーティング又はスプレーコーティングすることができよう。図１１Ｋにおいて、フォトレジスト層１２３が、除去され、且つ、抵抗センサ材料３５が、二つの電極３１、３３の間において残されている。
【０１２７】
図１１Ｌにおいて、ポリマー１２５が、電極３１、３３上に堆積されている。ポリマー１２５は、フォトパターン化可能なポリマーであってもよい。ポリマー１２５は、電極３１、３３上にスピンコーティングされてもよい。その他の例においては、ポリマー１２５を堆積させるその他の手段が使用されてもよい。図１１Ｍにおいて、別のフォトレジスト層１２７が、ポリマー１２５上に堆積されている。フォトレジスト層１２７は、湾曲支持構造７及び更なる湾曲構造７５としてパターン化されている。次いで、ポリマー１２５は、紫外（ＵＶ）光１２９に曝露されている。ＵＶ光１２９は、ポリマー１２５内における架橋の数を増大させることにより、ＵＶ光に曝露されたポリマー１２５を硬化させる。ＵＶ光１２９に曝露されていないポリマー１２５の部分は、架橋されていないポリマー１２５として留まる。図１１Ｎにおいて、フォトレジスト層１２７及び架橋されていないポリマーが除去されている。この結果、湾曲支持構造７及び更なる湾曲支持構造７５が残っている。
【０１２８】
図１１Ｏにおいて、更なるフォトレジスト層１３１が堆積されている。更なるフォトレジスト層１３１は、少なくとも一つの支持部５としてパターン化されている。図１１Ｏの例においては、少なくとも一つの支持部５は、桁部６を有する。図１１Ｐにおいて、エラストマー層１１３が、更なるフォトレジスト層１３１に対して施され、且つ、硬化されている。図１１Ｑにおいて、更なるフォトレジスト層１３１及びリフトオフ層１１１が除去されており、その結果、変形可能な基材３、桁部６、及び湾曲支持構造７が残されている。図１１Ｒにおいて、上述すると共に図７Ａ及び図７Ｂにおいて示されている装置１を残すべく、構造が反転されている。
【０１２９】
図１１Ａ〜図１１Ｒの方法は、異なる例示用の装置１を提供するべく、変更可能であることを理解されたい。例えば、方法は、図８Ａ及び図８Ｂと同様に、積層された電極３１、３３を有する例示用の装置１を提供するように、変更することができよう。このような例においては、誘電性絶縁材料７３が必要とされないことから、図１１Ｅのブロックを除去することができよう。図１１Ｉ〜図１１Ｋのブロックは、抵抗センサ材料３５が二つの電極３１、３３の間の層として提供されるように、図１１Ｆ〜１１Ｈのブロックによって置換することができよう。相応して、電極３１、３３及び抵抗センサ材料３５の形状を調節することができよう。
【０１３０】
又、方法は、小さなシート抵抗値を有する抵抗センサ材料３５を使用し得る例示用の装置１を提供するように変更することもできよう。例えば、方法は、図９Ａ及び図９Ｂの装置などの装置１を提供するように変更することができよう。このような例においては、誘電性絶縁材料７３が必要とされないことから、図１１Ｅのブロックを除去することができよう。図１１Ｆ〜図１１Ｈのブロックは、湾曲支持構造７が電極３１、３３の間において提供されるように、図１１Ｉ〜図１１Ｎのブロックによって置換することができよう。湾曲支持構造７を生成するべく使用されるマスクは、ビア９１の追加を可能にするように、変更されてもよい。
【０１３１】
図１２Ａ〜図１２Ｇは、図６に示されている装置１などの装置１の一部分を製造するための方法を示している。図１２Ａにおいて、フォトレジスト層１４１が、シリコン基材１４３上に堆積されている。フォトレジスト層１４１は、シリコン基材１４３上にスピンコーティングされてもよい。本開示のその他の例においては、フォトレジスト層１４１を堆積させるその他の手段が使用されてもよい。
【０１３２】
図１２Ｂにおいて、フォトレジストの層１４１が、通気孔６７としてパターン化されている。通気孔６７は、任意の適切なパターンにおいて構成されてもよい。図１２Ｃにおいて、エラストマー層１４５が、フォトレジスト層１４１に対して施され、且つ、硬化されている。このエラストマー層１４５は、変形可能な基材３の上部部分６３の一部分を形成してもよい。
【０１３３】
図１２Ｄにおいて、第二フォトレジスト層１４７が、エラストマー層１４５上に堆積されている。第二フォトレジスト層１４７は、エラストマー層１４５上にスピンコーティングされてもよく、或いは、任意の適切な手段が使用されてもよい。図１２Ｅにおいて、フォトレジスト層１４７が、更なる支持柱６５としてパターン化されている。図１２Ｆにおいて、別のエラストマー層１４９が、第二フォトレジスト層１４７に対して施され、且つ、硬化されている。このエラストマー層１４９は、図６を参照して上述した更なる支持柱６５を形成してもよい。
【０１３４】
図１２Ｇにおいて、第二フォトレジスト層１４７が除去されており、その結果、通気口６７及び更なる支持柱６５を有する変形可能な基材３の上部部分６３が残されている。
【０１３５】
図１３は、変形可能な基材３の上部部分を変形可能な基材３の下部部分６１と組み合わせるべく使用され得る例示用の方法を示している。変形可能な基材３の上部部分６３は、図１２Ａ〜図１２Ｇとの関係において記述されているように形成されてもよい。変形可能な基材３の下部部分６１は、図１１Ａ〜図１１Ｒとの関係において記述されているように、形成されてもよい。変形可能な基材３の下部部分６１は、湾曲支持構造７及び抵抗センサ３０を有してもよい。
【０１３６】
図１３の例においては、上部部分６３及び下部部分６１は、接合を促進するための簡潔なプラズマ処理の後に、ロールツーロールプロセスにおいて接合されている。
【０１３７】
いくつかの例においては、抵抗センサ３０は、一つ以上のトランジスタ１６１を有してもよい。トランジスタ１６１は、センサとして機能するように構成されてもよい。いくつかの例においては、トランジスタ１６１のうちの一つ以上は、スイッチとして、且つ／又は、増幅器として、機能するように構成されてもよい。
【０１３８】
いくつかの例においては、トランジスタ１６１は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）を有してもよい。ＦＥＴは、活性材料内のチャネルの導電性を制御するべく、電界を使用してもよい。ＦＥＴは、薄膜の形態において製造されてもよい。例えば、ＦＥＴは、活性材料、誘電体、及び電極の薄膜が支持基材上において堆積された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）であってもよい。ＴＦＴの厚さは、折り曲げ及び伸張などの変形を許容するように構成することができることから、ＴＦＴは、変形可能な装置１内において使用されるに適し得る。又、ＴＦＴは、活性材料の大きな表面積対容積比を有するように構成されてもよい。この結果、ＴＦＴは、センサとして使用されるのに適したものとなり得る。
【０１３９】
図１４Ａ〜図１４Ｄは、本開示のいくつかの例において使用され得るトランジスタ１６１の例示用の構成を概略的に示している。トランジスタ１６１のそれぞれは、ソース電極１６２、ドレイン電極１６３、及びゲート電極１６４を有する。又、トランジスタ１６１は、ゲート電極１６４とソース及びドレイン電極１６２、１６３との間において位置決めされた誘電性材料１６５をも有する。又、トランジスタ１６１は、ソース電極１６２とドレイン電極１６３との間において位置決めされた活性材料１６６をも有する。トランジスタ１６１は、基材１６７上において提供されてもよい。
【０１４０】
図１４Ａ〜図１４Ｄは、トランジスタ１６１の四つの異なる例示用の構成を概略的に示している。異なる例示用の構成のそれぞれは、接触抵抗値及び寄生静電容量の差に起因して、異なる性能を提供し得る。図１４Ａは、下部ゲート−下部接点トランジスタ１６１の構成を示している。図１４Ｂは、下部ゲート−上部接点トランジスタ１６１の構成を示している。図１４Ｃは、上部ゲート−下部接点トランジスタ１６１の構成を示している。図１４Ｄは、上部ゲート−上部接点トランジスタ１６１の構成を示している。
【０１４１】
活性材料１６６は、半導体を有してもよく、或いは、活性層を有する半導体を有してもよい。いくつかの例においては、活性材料１６６は、検知対象のパラメータに応答するように構成されてもよい。この結果、トランジスタ１６１は、センサとして使用可能となり得る。
【０１４２】
活性材料１６６として使用される材料は、検知対象のパラメータに依存し得る。いくつかの例においては、装置１は、異なるパラメータを検知するように構成され得る複数の異なるトランジスタ１６１を有してもよい。表１は、トランジスタ１６１内において活性材料１６６として使用され得る例示用の材料と、検知するべくそれらの材料が使用され得るパラメータと、を列挙している。本開示のその他の例においては、その他の材料が使用され得ることを理解されたい。
【０１４３】
【表１】
0006480576.tif 000002
【０１４４】
又、いくつかの例においては、トランジスタ１６１は、パッシベーション層を有してもよい。パッシベーション層は、汚染物質がトランジスタのコンポーネントに接触することを防止するように構成されてもよく、且つ、トランジスタ１６１の劣化を防止し得る。パッシベーション層として使用される材料は、検知対象のパラメータと、活性材料１６６として使用される材料と、に依存し得る。
【０１４５】
図１５Ａ〜図２０は、例示用の装置１を示しており、この場合に、トランジスタ１６１は、湾曲支持構造７によって支持されるように構成されている。
【０１４６】
図１５Ａ〜図１５Ｄは、本開示の一例によるトランジスタ１６１を有する例示用の装置１を示している。図１５Ａは、装置１の平面図を示している。図１５Ｂは、トランジスタ１６１が配置されている装置１の一部分を通じた断面を示している。図１５Ｃは、トランジスタ１６１が配置されている装置１の部分の詳細な平面図を示している。図１５Ｄは、トランジスタ１６１が配置されている装置１の部分の側面図を示している。例示用の装置１は、上述したものであり得る湾曲支持構造７及び少なくとも一つの支持部５を有する。湾曲支持構造７は、トランジスタ１６１のコンポーネントを支持するように構成されてもよい。
【０１４７】
図１５Ａ〜図１５Ｄの例においては、湾曲支持構造７は、導電性材料を有する。導電性材料は、銅又は任意のその他の適切な材料などの金属材料を有してもよい。導電性湾曲支持構造７は、トランジスタ１６１のゲート電極１６４を提供するように構成されてもよい。
【０１４８】
図１５Ａ〜図１５Ｄの例においては、トランジスタ１６１は、下部ゲート−上部接点構成において構成されている。図１５Ａ〜図１５Ｄの例においては、導電性湾曲支持構造７は、ゲート電極１６４を提供しており、且つ、更には、ソース電極１６２及びドレイン電極１６３を支持している。ソース電極１６２は、導電性湾曲支持構造７の第一エッジ上４１において提供されており、且つ、ドレイン電極１６３は、湾曲支持構造７の第二エッジ４３上において提供されている。図１５Ａ〜図１５Ｄの例においては、電極１６２、１６３は、導電性湾曲支持構造７の長さに沿って延在している。これは、上述の抵抗センサ３０の構成の第一及び第二電極３１、３３に類似したものであってもよい。
【０１４９】
又、湾曲支持構造７は、活性材料１６６を支持するように構成されている。図１５Ａ〜図１５Ｄの例においては、活性材料１６６は、半導体を有する。活性材料１６６は、二つの電極１６２、１６３の間において提供されている。活性材料１６６は、二つの電極１６２、１６３の間においてチャネルを提供している。図１５Ａ〜図１ｌ５Ｄの例においては、活性材料１６６は、湾曲支持構造７の中心部分内において提供されている。これは、最小歪を経験する湾曲支持構造７の領域であってもよい。この結果、装置１が変形した際に活性材料１６６内の歪が極小化され得る。図１５Ａ〜図１５Ｄの例においては、活性材料１６６は、湾曲支持構造７のループ１３のうちの一つのループの頂点において提供されている。その他の例においては、活性材料１６６は、湾曲支持構造７に沿ったその他の位置において提供され得ることを理解されたい。
【０１５０】
又、導電性湾曲支持構造７は、誘電性材料１６５を支持するように構成されている。誘電体１６５は、ゲート電極１６４とソース及びドレイン電極１６２、１６３並びに活性材料１６６との間の電気接触を防止するべく、湾曲支持構造７上において堆積されてもよい。図１５Ａ〜図１５Ｂの例においては、誘電性材料１６４は、導電性湾曲支持構造７の表面を覆っている。
【０１５１】
トランジスタ１６１は、本開示のその他の例においては、その他の構成において提供され得ることを理解されたい。例えば、トランジスタ１６１の層の堆積の順序は、下部接点構成を提供するべく、変更されてもよい。
【０１５２】
図１６Ａ〜図１６Ｆは、本開示のその他の例によるトランジスタ１６１を有する例示用の装置１を示している。図１６Ａ〜図１６Ｆの例においては、湾曲支持構造７は、非導電性材料を有する。
【０１５３】
図１６Ａは、装置１の平面図を示している。図１６Ｂは、トランジスタ１６１が配置されている装置１の一部分を通じた断面を示している。図１６Ｃは、トランジスタ１６１が配置されている装置１の部分の側面図を示している。例示用の装置１は、上述のものであり得る湾曲支持構造７及び少なくとも一つの支持部５を有する。湾曲支持構造７は、トランジスタ１６１のコンポーネントを支持するように構成されてもよい。
【０１５４】
図１６Ａ〜図１６Ｃの例においては、湾曲支持構造７は、非導電性材料を有する。非導電性材料は、ポリイミド、フッ化ポリイミド、メチルシルセスキオキサン、ポリアリーレンエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、又は任意のその他の適切な材料などのポリマー材料を有してもよい。
【０１５５】
図１６Ａ〜図１６Ｃの例においては、トランジスタ１６１は、下部ゲート−上部接点構成において構成されている。図１６Ａ〜図１６Ｃの例においては、非導電性湾曲支持構造７は、ゲート電極１６４を支持している。ゲート電極１６４は、非導電性湾曲支持構造７上において堆積されてもよい。ゲート電極１６４は、非導電性湾曲支持構造７に直接的にオーバーレイしてもよい。
【０１５６】
又、非導電性湾曲支持構造７は、ソース電極１６２及びドレイン電極１６３をも支持している。ソース電極１６２は、非導電性湾曲支持構造７の第一エッジ４１上において提供されており、且つ、ドレイン電極１６３は、非導電性湾曲支持構造７の第二エッジ４３上において提供されている。図１６Ａ〜図１６Ｃの例においては、電極１６２、１６３は、非導電性湾曲支持構造７の長さに沿って延在している。これは、上述の抵抗センサ３０の構成に類似したものであってもよい。
【０１５７】
又、湾曲支持構造７は、活性材料１６６を支持するように構成されている。図１６Ａ〜図１６Ｃの例においては、活性材料１６６は、半導体を有する。活性材料１６６は、二つの電極１６２、１６３の間において提供されている。活性材料１６６は、二つの電極１６２、１６３の間においてチャネルを提供している。図１６Ａ〜図１６Ｃの例においては、活性材料１６６は、湾曲支持構造７の中心部分内において提供されている。これは、最小歪を経験する湾曲支持構造７の領域であってもよい。この結果、装置１が変形した際に、活性材料１６６内の歪が極小化され得る。図１６Ａ〜図１６Ｃの例においては、活性材料１６６は、湾曲支持構造７のループ１３のうちの一つのループの頂点において提供されている。その他の例においては、活性材料１６６は、湾曲支持構造７に沿ったその他の位置において提供されてもよい。
【０１５８】
又、導電性湾曲支持構造７は、誘電性材料１６５を支持するように構成されている。誘電体１６５は、ゲート電極１６４とソース及びドレイン電極１６２、１６３及び活性材料１６６との間における電気接触を防止するべく、ゲート電極１６４にオーバーレイするように堆積されてもよい。図１６Ａ〜図１６Ｃの例においては、誘電性材料１６４は、ゲート電極１６４と活性材料１６６との間において提供されている。
【０１５９】
図１６Ｄ〜図１６Ｆは、湾曲支持構造７が非導電性材料を有する別の装置１を示している。図１６Ｄは、装置１の平面図を示している。図１６Ｅは、トランジスタ１６１が配置されている装置１の一部分を通じた断面を示している。図１６Ｆは、トランジスタ１６１が配置されている装置１の部分の側面図を示している。
【０１６０】
図１６Ｄ〜図１６Ｆの例示用の装置は、図１６Ｄ〜図１６Ｄの例においては、湾曲支持構造７が、トランジスタ１６１内において誘電性材料１６５をも提供しているという点を除いて、図１６Ａ〜図１６Ｃの例示用の装置に類似したものであってもよい。これらの例においては、ゲート電極１６４は、非導電性支持構造７が、ゲート電極１６４と活性材料１６６との間において誘電性材料１６５を提供するように、非導電性支持構造７の下方において提供されている。図１６Ｄ〜図１６Ｆの例においては、活性材料１６６は、活性材料１６６が非導電性支持構造７に直接的にオーバーレイするように、非導電性支持構造７上において堆積されてもよい。
【０１６１】
図１７Ａ〜図１７Ｃは、本開示のその他の例によるトランジスタ１６１を有する別の例示用の装置１を示している。又、図１７Ａ〜図１７Ｃの例においては、湾曲支持構造７は、非導電性材料をも有する。図１７Ａ〜図１７Ｃの例示用の装置は、トランジスタ１６１の上部ゲート構成を有する。
【０１６２】
図１７Ａは、装置１の平面図を示している。図１７Ｂは、トランジスタ１６１が配置されている装置１の一部分を通じた断面を示している。図１７Ｃは、トランジスタ１６１が配置されている装置１の部分の側面図を示している。例示用の装置１は、上述のものであり得る湾曲支持構造７及び少なくとも一つの支持部５を有する。湾曲支持構造７は、トランジスタ１６１のコンポーネントを支持するように構成されてもよい。
【０１６３】
図１７Ａ〜図１７Ｃの例においては、湾曲支持構造７は、非導電性材料を有する。非導電性材料は、ポリイミド、フッ化ポリイミド、メチルシルセスキオキサン、ポリアリーレンエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、又は任意のその他の適切な材料などのポリマー材料を有してもよい。
【０１６４】
図１７Ａ〜図１７Ｃの例においては、トランジスタ１６１は、上部ゲート−上部接点構成において構成されている。図１７Ａ〜図１７Ｃの例においては、非導電性湾曲支持構造７は、ゲート電極１６４並びにソース及びドレイン電極１６２、１６３を支持している。ソース電極１６２は、非導電性湾曲支持構造７の第一エッジ４１上において提供されており、且つ、ドレイン電極１６３は、非導電性湾曲支持構造７の第二エッジ４３上において提供されている。ゲート電極は、非導電性湾曲支持構造７の中心部分において提供されている。図１７Ａ〜図１７Ｃの例においては、ソース及びドレイン電極１６２、１６３は、トランジスタ１６１の左手側から延在しており、且つ、ゲート電極１６４は、トランジスタ１６１の右手側から延在している。本開示のその他の例においては、電極１６２、１６３、及び１６４のその他の例が使用され得ることを理解されたい。
【０１６５】
又、湾曲支持構造７は、活性材料１６６を支持するように構成されている。図１７Ａ〜図１７Ｃの例においては、活性材料１６６は、半導体を有する。活性材料１６６は、ソース電極１６２とドレイン電極１６３との間に提供されている。誘電性材料１６５は、活性材料１６６にオーバーレイするように、提供されている。ゲート電極１６４は、誘電体１６５がゲート電極１６４と活性材料１６６及びソース及びドレイン電極１６２、１６３との間における電気接触を防止するように、誘電体１６５にオーバーレイするべく、提供されている。
【０１６６】
図１７Ａ〜図７Ｃの例においては、トランジスタ１６１は、湾曲支持構造７のループ１３のうちの一つのループの頂点において提供されている。その他の例においては、トランジスタ１６１は、湾曲支持構造７に沿ったその他の位置において提供されてもよい。
【０１６７】
いくつかの例示用の装置１においては、トランジスタ１６１は、個別に提供されてもよく、且つ、隔離した状態においてポーリングされてもよい。この結果、回路要素又は個別のセンサとしてのトランジスタ１６１の使用が可能となり得る。又、いくつかの例示用の装置１においては、増大した検知能力を提供するべく、トランジスタのアレイが生成されてもよい。
【０１６８】
図１８Ａ及び図１８Ｂは、トランジスタ１６１のアレイ１８１を有する装置１の例を示している。トランジスタ１６１のアレイ１８１は、複数のトランジスタ１６１を有してもよい。いくつかの例においては、アレイ１８１内の異なるトランジスタ１６１は、異なるパラメータを検知するように、構成されてもよい。このような例においては、異なるトランジスタ１６１内において、異なる活性材料１６６が使用されてもよい。
【０１６９】
図１８Ａは、装置１の一つのセクションの平面図を示している。図１８Ｂは、トランジスタ１６１の３×３アレイ１８１の等価回路図を提供している。読取り電子回路を多重化することにより、アレイ１８１のそれぞれのセルが独立的に読み取られてもよい。トランジスタ１６１のアレイ１８１は、任意の適切な数のトランジスタ１６１を任意の適切な構成において有し得ることを理解されたい。
【０１７０】
図１８Ａ及び図１８Ｂの装置１は、図１との関係において説明したものであり得る変形可能な基材３、少なくとも一つの支持部５、及び湾曲支持構造７を有する。図１８Ａには、一つの湾曲支持構造７しか示されていないが、装置１は、複数の湾曲支持構造７を有し得ることを理解されたい。複数の湾曲支持構造７は、同一の方向に延在してもよい。
【０１７１】
又、図１８Ａ及び図１８Ｂの例においては、装置１は、複数の更なる湾曲構造７５をも有する。更なる湾曲構造７５は、細長い部材１１を有してもよい。細長い部材１１は、蛇行形状を形成してもよい。蛇行形状は、湾曲支持構造７の蛇行形状と同一であってもよく、或いは、これに類似したものであってもよい。
【０１７２】
更なる湾曲構造７５は、湾曲支持構造７に対して垂直の方向に延在している。更なる湾曲構造７５は、更なる湾曲構造７５が湾曲支持構造７を横断している複数の交差点が存在するように、湾曲支持構造７の長さに沿って離隔した状態において、提供されている。
【０１７３】
更なる湾曲構造７５は、湾曲支持構造７にオーバーレイするように、提供されている。更なる湾曲構造７５は、トランジスタ１６１のアレイ１８１用のクロスコネクタを提供している。図１８Ａの例においては、更なる湾曲構造７５は、ドレイン電極１６３を有してもよい。
【０１７４】
図１８Ａ及び図１８Ｂの例示用の装置１は、トランジスタ１６１の下部ゲート−上部接点構成を示している。この構成は、図１５Ａ〜図１６Ｆの例において示されているものであってもよいであろう。その他の例においては、トランジスタ１６１のその他の構成が使用され得ることを理解されたい。
【０１７５】
図１８Ａ及び図１８Ｂの例においては、ソース及びドレイン電極１６２、１６３は、湾曲支持構造７のエッジ４１、４３上において提供されている。活性材料１６６は、湾曲支持構造７の長さに沿ったセクション内においてソース及びドレイン電極１６２、１６３の間に提供されている。図１８Ａ及び図１８Ｂの例においては、活性材料１６６は、湾曲支持構造７が少なくとも一つの支持部５を横断している湾曲支持構造７のセクション内において提供されている。
【０１７６】
トランジスタ１６１のそれぞれごとに、共通ゲート電極１６４が提供されてもよい。この結果、アレイ１８１の多重化が許容され得る。
【０１７７】
ソース電極１６２と更なる支持構造７５との間には、更なる誘電性絶縁材料１８４が提供されている。更なる誘電性絶縁材料１８３は、ソース電極１６２とクロスコネクタとの間における直接的な接続を防止するように構成されてもよい。
【０１７８】
図１９は、トランジスタ１６１のアレイ１８１を有する装置１の別の例を示している。装置１は、変形可能な基材３、少なくとも一つの支持部５、湾曲支持構造７、及び複数の更なる湾曲構造７５を有してもよい。変形可能な基材３、少なくとも一つの支持部５、湾曲支持構造７、及び複数の更なる湾曲構造７５は、図１８Ａ及び図１８Ｂとの関係において説明したものであってもよい。
【０１７９】
図１９の例示用の装置においては、トランジスタ１６１は、湾曲支持構造７上において提供されている。トランジスタ１６１は、上述したものであってもよいが、図１９の例においては、活性材料１６６は、湾曲支持構造７のループの頂点において提供されている。更なる湾曲構造７と湾曲支持構造７との間の交差は、湾曲支持構造７が少なくとも一つの支持部５を横断している湾曲支持構造７のセクション内において提供されている。この結果、トランジスタ１６１の相対的に高密度のアレイ１８１が許容され得る。
【０１８０】
図２０Ａ〜図２０Ｃは、トランジスタ１６１のアレイ１８１を有する装置１の別の例を示している。装置１は、変形可能な基材３、少なくとも一つの支持部５、湾曲支持構造７、及び複数の更なる湾曲構造７５を有してもよい。変形可能な基材３、少なくとも一つの支持部５、湾曲支持構造７、及び複数の更なる湾曲構造７５は、図１８Ａ〜図１９との関係において説明したものであってもよい。
【０１８１】
図２０Ａ〜図２０Ｃの例示用の装置１においては、トランジスタ１６１は、上部ゲート−上部接点構成において提供されている。図２０Ａは、装置１の平面図を示している。図２０Ｂは、更なる誘電性絶縁材料１８３が提供されたセクションの詳細平面図を示している。図２０Ｃは、トランジスタ１６１の活性材料１６６及び誘電体１６５が提供されたセクションの詳細平面図を示している。
【０１８２】
図２０Ａ〜図２０Ｃの例においては、トランジスタ１６１のそれぞれごとに、共通ゲート電極１６４が提供されている。共通ゲート電極１６４は、湾曲支持構造７の中心において提供されてもよい。共通ゲート電極１６４は、湾曲支持構造７の長さに沿って延在してもよい。
【０１８３】
図２０Ｂは、更なる誘電性絶縁材料１８３が、更なる湾曲構造７上において提供されたドレイン電極１６２と湾曲支持構造７上において提供されたゲート電極１６４及びソース電極１６２との間における直接的な電気接触を防止するように構成されていることを示している。
【０１８４】
図２０Ｃは、例示用のトランジスタ１６１の平面図を示している。トランジスタ１６１は、ソース及びドレイン電極１６２、１６３の間の活性材料１６６と、ゲート電極１６４とソース及びドレイン電極１６２、１６３との間における直接的な電気的接触を防止するように構成された誘電性材料１６５と、を有する。図２０Ａ〜図２０Ｃの例においては、活性材料１６６は、湾曲支持構造７のループの頂点において提供されている。本開示のその他の例においては、活性材料１６６は、その他の場所において提供され得ることを理解されたい。
【０１８５】
図２１Ａ〜図２１Ｔは、トランジスタ１６１を有する装置１を提供する例示用の方法を示している。図２１Ａ〜図２１Ｔの例示用の方法は、非導電性湾曲支持構造７によって支持された下部ゲート−上部接点構成を有する装置１を提供するべく、使用されてもよい。このような装置１の例は、図１６Ａ〜図１６Ｃに示されている。方法の関連するブロックの順序を交換することにより、トランジスタ１６１のその他の構成が提供され得ることを理解されたい。
【０１８６】
図２１Ａにおいて、リリース層１１１がシリコンウエハ１１３上に堆積されている。図２１Ｂにおいて、フォトレジスト層１１５が、リリース層１１１上に堆積されている。フォトレジスト層１１５は、ドレイン電極１６３としてパターン化されている。図２１Ｃにおいて、導電性材料１１７が、フォトレジスト層１１５上に堆積されている。導電性材料１１７は、金属を有してもよい。導電性材料１１７は、蒸着又はスパッタリングなどの任意の適切な手段を使用することにより、堆積されてもよい。図２１Ｄにおいて、フォトレジスト層１１５が除去され、且つ、ドレイン電極１６３がリリース層１１１上において残されている。
【０１８７】
図２１Ｂ〜図２１Ｄの例において、形成されるドレイン電極１６３は、図１８Ａ〜図１９に示されているドレイン電極１６３を提供してもよい。このドレイン電極１６３は、更なる湾曲構造７５の一部分を有してもよく、且つ、湾曲支持構造７の一部分に沿って延在してもよい。
【０１８８】
図２１Ｅにおいて、更なる誘電性絶縁材料１８３が、ドレイン電極１６３上に堆積されている。更なる誘電性絶縁材料１８３は、インクジェット印刷又はスクリーン印刷などの任意の適切な手段を使用することにより、堆積されてもよい。図２１Ｆにおいて、別のフォトレジスト層１１９が、リリース層１１１上に堆積されている。フォトレジスト層１１９は、ソース電極１６２としてパターン化されている。図２１Ｇにおいて、金属などの導電性材料１２１が、フォトレジスト層１１９上に堆積されている。導電性材料１２１は、蒸着又はスパッタリングなどの任意の適切な手段を使用することにより、堆積されてもよい。図２１Ｈにおいて、フォトレジスト層１１９が除去され、且つ、ソース電極１６２及びドレイン電極１６３がリリース層１１１上において残されている。
【０１８９】
図２１Ｆ〜２１Ｈの方法のブロックにおいて形成されるソース電極１６２は、図１８Ａ〜図１９に示されているソース電極１６２を形成してもよい。このソース電極１６２は、湾曲支持構造７の一部分に沿って延在するように、構成されてもよい。
【０１９０】
図２１Ｉにおいて、活性材料１６６が堆積されている。活性材料１６６は、ソース電極１６２とドレイン電極１６３との間において堆積されている。活性材料１６６は、半導体又は任意のその他の適切な材料を有してもよい。活性材料１６６は、インクジェット印刷やスクリーン印刷などの任意の適切な技法を使用することにより、フォトレジストマスク及びスパッタリング、原子層堆積、或いは、任意のその他の適切な方法を使用することにより、堆積されてもよい。活性材料１６６を堆積させるべく使用される方法は、使用される材料に依存し得る。例えば、グラフェンは、フォトレジストマスクを通じて転写及びパターン化されてもよく、ペンタセン及びＰＤＯＴ：ＰＳＳは、インクジェット印刷又はスクリーン印刷などの技法を使用することにより、溶液から印刷されてもよく、Ｐ３ＨＴは、マスクを通じて噴霧堆積されてもよく、且つ、ＺｎＯは、マスクを通じた原子層堆積により、堆積されてもよい。その他の例においては、その他の方法が使用されてもよい。
【０１９１】
図２１Ｊにおいて、別のフォトレジスト層１２３が、リリース層１１１上に堆積されている。フォトレジスト層１２３は、誘電性材料１６５及びゲート電極１６４としてパターン化されている。図２１Ｋにおいて、誘電性材料１６５が、フォトレジスト層１２３上に堆積されている。誘電性材料１６５は、ポリマーなどの任意の適切な絶縁材料を有してもよい。誘電性材料１６５は、湾曲支持構造７と同一の蛇行形状を有してもよい。誘電性材料は、スピンコーティング、蒸着、スパッタリング、又は任意のその他の適切な方法などの任意の適切な技法を使用することにより、堆積されてもよい。
【０１９２】
図２１Ｋにおいて、金属などの導電性材料１９１が、フォトレジスト層１２３上に堆積されている。導電性材料１９１は、蒸着又はスパッタリングなどの任意の適切な手段を使用することにより、堆積されてもよい。導電性材料１９１は、ゲート電極１６４としてパターン化されている。図２１Ｍにおいて、フォトレジスト層１２３が除去され、且つ、トランジスタ１６１を形成するべく、ゲート電極１６４及び誘電性材料１６５がリリース層１１１上において残されている。
【０１９３】
図２１Ｎにおいて、ポリマー１２５が、電極３１、３３上に堆積されている。ポリマー１２５は、フォトパターン化可能なポリマーであってもよい。ポリマー１２５は、トランジスタ１６１上においてスピンコーティングされてもよい。その他の例においては、ポリマー１２５を堆積させるその他の手段が使用されてもよい。図２１Ｏにおいて、別のフォトレジスト層１２７が、ポリマー１２５上に堆積されている。フォトレジスト層１２７は、湾曲支持構造７及び更なる湾曲構造７５としてパターン化されている。次いで、ポリマー１２５は、紫外（ＵＶ）光１２９に曝露されている。ＵＶ光１２９は、ポリマー１２５内の架橋の数を増大させることにより、ＵＶ光に曝露されたポリマー１２５を硬化させる。ＵＶ光１２９に曝露されていないポリマー１２５の部分は、架橋されていないポリマー１２５として留まる。図２１Ｐにおいて、フォトレジスト層１２７及び架橋されていないポリマーが除去されている。この結果、非導電性湾曲支持構造７及び更なる湾曲支持構造７５が残されている。
【０１９４】
図２１Ｑにおいて、更なるフォトレジスト層１３１が堆積されている。更なるフォトレジスト層１３１は、少なくとも一つの支持部５としてパターン化されている。図２１Ｑの例においては、少なくとも一つの支持部５は、桁部６を有する。図２１Ｒにおいて、エラストマー層１３３が、更なるフォトレジスト層１３１に対して施され、且つ、硬化されている。図２１Ｓにおいて、更なるフォトレジスト層１３１及びリフトオフ層１１１が除去され、これにより、変形可能な基材３、桁部６、及び湾曲支持構造７が残されている。図２１Ｔにおいて、上述の装置１を残すべく、構造が反転されている。
【０１９５】
図１２Ａ〜１３の例示用の方法は、変形可能な基材の上部部分を形成すると共に、これを図２１Ａ〜図２１Ｔにおいて生成された装置などの装置と組み合わせるべく、使用されてもよい。
【０１９６】
本開示の例は、検知のために使用され得る装置１を提供している。装置１内の抵抗センサ３０及びトランジスタ１６１は、装置１の変形の影響を受けないことから、結果的に、装置１は、折り曲げ可能又は変形可能な電子装置内における使用に適したものとなっている。例えば、装置１は、装用可能な電子装置内において使用されてもよい。
【０１９７】
装置１の例においては、湾曲支持構造７は、変形可能な基材３から離隔した状態における湾曲支持部７の位置決めを可能にする少なくとも一つの支持部５を介して、変形可能な基材２に結合されている。ユーザが、変形可能な基材３に力を印加した際には、結果的に、変形可能な基材３のサイズ又は形状の変化が生成され得る。湾曲支持構造７は、変形可能な基材３に直接的に結合されていないことから、変形可能な基材に印加された力は、湾曲支持構造７には、印加されない。これは、導電性部分が、変形可能な基材と同一の方式により、折り曲がらず、或いは、サイズ又は形状を変更しないことを意味している。この結果、湾曲支持構造７内の応力の量が低減され得ると共に、且つ、疲労に起因した障害の尤度も低減され得る。
【０１９８】
又、本開示の例においては、抵抗センサ３０及びトランジスタ１６１は、更なる剛性部分として提供されるのではなく、湾曲支持構造７上において提供されている。これは、抵抗センサ３０及びトランジスタ１６１が、なんらの剛性部分をも装置に追加しておらず、且つ、装置１の柔軟性を低減していないことを意味している。
【０１９９】
抵抗センサ３０及びトランジスタ１６１は、抵抗センサ３０のアレイ７１又はトランジスタ１６１のアレイ１８１が市販の電子回路によって読み取られ得るように、構成されてもよい。抵抗センサ３０のアレイ７１又はトランジスタ１６１のアレイ１８１は、任意の数の抵抗センサ３０又はトランジスタ１６１を有してもよい。この結果、多数の抵抗センサ３０又はトランジスタ１６１からの情報の取得が可能となり得る。
【０２００】
「有する、具備する（comprise）」という用語は、本明細書においては、排他的ではなく、包含的な意味を伴って使用されている。即ち、Ｙを有するＸに対する任意の参照は、Ｘが、一つのＹのみを有してもよく、或いは、複数のＹを有してもよいことを意味している。排他的な意味を伴う「有する」の使用が意図されている場合には、「一つの〜のみを有する」を使用することにより、或いは、「〜から構成される」を使用することにより、文脈においてその事実が明らかにされている。
【０２０１】
この簡潔な説明においては、様々な例を参照している。一つの例との関係における特徴又は機能の説明は、それらの特徴又は機能が、その例において存在していることを意味している。テキストにおける「例（example）」又は「例えば（for example）」又は「であってもよい（may）」という用語の使用は、明示的に記述されているかどうかとは無関係に、そのような特徴又は機能が、例として記述されているかどうかとは無関係に、少なくとも記述されている例において存在しており、且つ、それらが、但し、必ずしもそうであるわけではないが、いくつかの又はすべてのその他の例においても存在し得ることを意味している。従って、「例」、「例えば」、又は「であってもよい」は、一つの種類の例における特定のインスタンスを参照している。インスタンスのプロパティは、そのインスタンスのみのプロパティ、或いは、その種類のプロパティ、或いは、その種類のインスタンスのうちのいくつか、但し、すべてではない、を含むその種類の下位分類のプロパティであってもよい。従って、一つの例を参照して、但し、別の例を参照することなしに、記述されている特徴は、可能な場合に、その別の例においても使用され得ることが黙示的に開示されているが、これは、必ずしも、その別の例において使用される必要はない。
【０２０２】
様々な例を参照し、先行する段落において、本開示の例について説明したが、特許請求されている本発明の範囲を逸脱することなしに、付与されている例に対する変更が実施され得ることを理解されたい。
【０２０３】
以上の説明において記述されている特徴は、明示的に記述されている組合せ以外の組合せにおいて使用されてもよい。
【０２０４】
特定の特徴を参照し、機能について記述されているが、これらの機能は、記述されているかどうかとは無関係に、その他の特徴によって実行可能であってもよい。
【０２０５】
又、特定の例を参照し、特徴について記述されているが、これらの特徴は、記述されているかどうかとは無関係において、その他の例において存在してもよい。
【０２０６】
以上の説明においては、特定の重要性を有していると考えられる本発明の特徴について注意を喚起するべく努力しているが、本出願人は、特定の強調が施されているかどうかとは無関係に、以上において参照されている、且つ／又は、図面において図示されているすべての特許可能な特徴又は特徴の組合せの観点において、保護を請求していることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ−４Ｂ】
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【図５Ａ−５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ−９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
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【図１１Ｈ】
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【図１１Ｉ】
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【図１１Ｊ】
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【図１１Ｋ】
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【図１１Ｌ】
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【図１１Ｍ】
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【図１１Ｎ】
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【図１１Ｏ】
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【図１１Ｐ】
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【図１１Ｑ】
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【図１１Ｒ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０Ａ−２０Ｃ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２１Ｆ】
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【図２１Ｇ】
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【図２１Ｈ】
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【図２１Ｉ】
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【図２１Ｊ】
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【図２１Ｋ】
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【図２１Ｌ】
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【図２１Ｍ】
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【図２１Ｎ】
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【図２１Ｏ】
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【図２１Ｐ】
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【図２１Ｑ】
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【図２１Ｒ】
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【図２１Ｓ】
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【図２１Ｔ】
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