(57)【要約】  積層転写フィルムは、隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列を含む。可剥性ライナーは、列全体にわたって、隣接する列の間のスペース中に配置されており、この可剥性ライナーは、エラストマー材料に実質的に接着しない。
2018513038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する列を分離するスペースを有する、複数の個別のエラストマー材料の列と、
前記列全体にわたって、前記隣接する列の間の前記スペース中に配置された、前記エラストマー材料に実質的に接着しない可剥性ライナーとを含む、積層転写フィルム。
【請求項２】
前記エラストマー材料の列が、半円断面形状、矩形断面形状、三角形断面形状、三角錐台断面形状、及び砂時計断面形状のうちの１つを有する、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項３】
前記エラストマー材料が、シリコーン熱可塑性材料又は熱硬化性材料を含む、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項４】
前記エラストマー材料が、シリコーンポリオキサミドである、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項５】
前記エラストマー材料が、オレフィンコポリマー及びスチレンブロックコポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項６】
前記エラストマー材料の剪断弾性率が、約５００ＭＰａ未満である、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項７】
エラストマー列の剪断弾性率と未変形の高さの積が１３ＭＰａ＊ｍｍ未満である、請求項６に記載の積層転写フィルム。
【請求項８】
前記剪断弾性率の変化が、−２０℃〜６０℃の温度範囲にわたって約５０％未満である、請求項６に記載の積層転写フィルム。
【請求項９】
前記エラストマー材料が、約−３０℃未満のガラス転移温度を有する、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項１０】
前記エラストマー材料が、約０．５以下のタンデルタを有する、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項１１】
前記可剥性ライナーが、熱可塑性材料である、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項１２】
前記可剥性ライナーがオレフィンである、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項１３】
前記可剥性ライナーが、ポリプロピレン又はポリエチレンを含む、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項１４】
フィーチャへの前記可剥性ライナーの取り付けが剥離力によって特徴付けられ、前記剥離力が約１００グラム／インチ未満である、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項１５】
前記可剥性ライナーが、離型添加剤を含む、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項１６】
エラストマー材料の各列が、高さ及び幅を有し、前記高さに対する前記幅の比が約０．３超、約１０未満である、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項１７】
前記列の高さが、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲である、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項１８】
前記列の幅が、約５０μｍ〜約４００μｍである、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項１９】
隣接する列の間の前記スペースの幅が、約５０μｍ〜約４００μｍである、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項２０】
前記積層転写フィルムのエラストマー含有率が、５％〜９９％の範囲を有する、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項２１】
前記積層転写フィルムのエラストマー含有率が、２５％〜７５％の範囲を有する、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項２２】
前記エラストマー含有率が約５０％である、請求項２１に記載の積層転写フィルム。
【請求項２３】
前記エラストマー含有率が、距離に伴って変化する、請求項２１に記載の積層転写フィルム。
【請求項２４】
エラストマー列の自由表面が、前記可剥性ライナーの自由表面を超えて突出している、請求項１に記載の積層転写フィルム。
【請求項２５】
エラストマー材料及びライナー材料を共押出して、隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列と、前記エラストマー材料の列全体にわたって、隣接する列の間の前記スペース中に配置された、前記ライナー材料から構成され、前記エラストマー材料に実質的に接着しない可剥性ライナーとを有する積層転写フィルムを形成することを含む、方法。
【請求項２６】
前記エラストマー材料の列の自由表面がプライマー層と接触するように、前記プライマー層上に前記積層転写フィルムを配置することと、
前記可剥性ライナーを除去して、前記エラストマー材料の列を前記プライマー層に貼着されたままにすることとを更に含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記プライマー層上に前記積層転写フィルムを配置する前に、前記プライマー層を第１の構成要素の表面に適用することを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記エラストマー材料の列から前記可剥性ライナーを除去した後、前記可剥性ライナーで前に被覆されていた前記エラストマー材料の列の表面を、第２の構成要素上のプライマー層上に配置することを更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１及び第２の構成要素が、第１及び第２のバリアフィルム、第１及び第２の接着剤層又は第１及び第２の電極を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記積層転写フィルムを前記プライマー層上に配置することが、前記積層転写フィルムの複数の部分を、タイル状に、前記第１の構成要素の前記プライマー層上に配置することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
前記複数の部分の前記エラストマー材料の列が、互いに対して異なる角度に回転する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記エラストマー材料及び前記ライナー材料の共押出が、前記エラストマー材料の列の自由表面が前記可剥性ライナーを超えて延在するように、共押出中の前記エラストマー材料及び前記ライナー材料の流量を選択することを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３３】
チャネルを含む構造化ライナーを形成することと、
エラストマー材料を構造化ライナーのチャネル中に配置することと、
圧力及び熱のうちの少なくとも一方を前記エラストマー材料にかけて、隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列、及び、前記列全体にわたって前記隣接する列の間の前記スペース中に配置された、前記エラストマー材料に実質的に接着しない可剥性ライナーを含む積層転写フィルムを形成することとを含む、方法。
【請求項３４】
第１の構成要素と、
前記第１の構成要素上に配置された第１のプライマー層と、
第２の構成要素と、
前記第２の構成要素上に配置された第２のプライマー層と、
隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列とを含み、前記エラストマー材料の列の第１の表面が、前記第１のプライマー層に接着し、反対側の前記エラストマー材料の列の第２の表面が、前記第２のプライマー層に接着している、デバイス。
【請求項３５】
前記デバイスの機械的コンプライアンスが、約０．０２〜約０．５ｍｍ／ＭＰａである、請求項３４に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記第１及び第２の構成要素が、第１及び第２の電極を含み、前記第１及び第２の電極間の容量が、前記電極に垂直にかけられる力の関数である、請求項３４に記載のデバイス。
【請求項３７】
前記デバイスの容量コンプライアンスが、約０．５〜約１００ｆＦ／ｇである、請求項３６に記載のデバイス。
【請求項３８】
前記デバイスの容量コンプライアンスが、約２ｆＦ／ｇ超である、請求項３６に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、弾性フィーチャのための積層転写フィルム並びに関連システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
面にかけられたタッチの力及び／又は位置を感知及び測定する能力は、様々な状況において有用である。結果として、力センサーを使用して、面（「タッチ面」と呼ぶ）にかけられた力（本明細書では「タッチ力」又は「加力」と呼ぶ）の性質を測定する様々なシステムが開発されてきた。力センサーは、典型的には、加力に応じて信号を発生し、この信号は、例えば、タッチ面上にかけられた力の位置並びにかけられた力の量を探知するために用いることができる。
【０００３】
タッチ面にかけられた力の位置の決定は、タッチ面がコンピューターディスプレイ又はコンピューターディスプレイの前面の透明なオーバーレイであるとき、特に対象となる。更に、携帯情報端末（ＰＤＡ）などのモバイル手持ち式デバイスの普及により、タッチ位置を決定できる小型軽量型の安価なデバイスの必要性が高まっている。
【発明の概要】
【０００４】
いくつかの実施形態は、隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列を含む積層転写フィルムを対象とする。可剥性ライナーは、列全体にわたって、隣接する列の間のスペース中に配置されており、エラストマー材料に実質的に接着しない。
【０００５】
いくつかの実施形態によれば、方法は、エラストマー材料及びライナー材料を共押出して、積層転写フィルムを形成することを含む。積層転写フィルムは、隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列と、エラストマー材料の列全体にわたって、隣接する列の間のスペース中に配置されたライナー材料からなる可剥性ライナーとを有する。可剥性ライナーは、エラストマー材料に実質的に接着しない。
【０００６】
いくつかの実施形態は、チャネルを含む構造化ライナーを形成することを含む方法を必要とする。エラストマー材料は、構造化ライナーのチャネル中に配置される。圧力及び熱のうちの少なくとも一方をエラストマー材料にかけて、隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列、及び、列全体にわたって、隣接する列の間のスペース中に配置された、エラストマー材料に実質的に接着しない可剥性ライナーを含む積層転写フィルムを形成する。
【０００７】
いくつかの実施形態は、第１の構成要素及び第２の構成要素を含むデバイスであって、第１及び第２のプライマー層がそれぞれ第１及び第２の構成要素上に配置されたデバイスを対象とする。デバイスは、隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列を含み、エラストマー材料の列の第１の表面は、第１のプライマー層に接着し、反対側のエラストマー材料の列の第２の表面は、第２のプライマー層に接着している。
【０００８】
本出願のこれら及びその他の態様は、下記の詳細な記述により明らかとなる。しかしながら上記の概要は、特許請求される発明の主題を限定するものとして決して解釈するべきではなく、発明の主題は付属の特許請求の範囲によってのみ定義されるものである。なお、特許請求の範囲は手続きにおいて補正される場合もある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】いくつかの実施形態による積層転写フィルム１００の断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す可剥性ライナーを取り外した後の複数の個別のエラストマー材料の列１１０の斜視図である。
【図２Ａ】様々な実施形態によるエラストマー材料のいくつかの可能な断面形状を示す。
【図２Ｂ】様々な実施形態によるエラストマー材料のいくつかの可能な断面形状を示す。
【図２Ｃ】様々な実施形態によるエラストマー材料のいくつかの可能な断面形状を示す。
【図２Ｄ】いくつかの実施形態にしたがって各列の間の間隔が列ごとに変化する、エラストマーの列の断面図を示す。
【図２Ｅ】いくつかの実施形態によって様々な高さを有するエラストマーの列の断面図を示す。
【図３】いくつかの実施形態にしたがってエラストマーの列を含むデバイスの製造方法を示す。
【図４Ａ】いくつかの実施形態による第１のプライマー層上に配置された積層転写フィルムの断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す可剥性ライナーが取り外された後のサブアセンブリの断面図である。
【図４Ｃ】いくつかの実施形態による、第２のプライマー層及び第２の構成要素に積層された図４Ｂのサブアセンブリを示す断面図である。
【図５Ａ】いくつかの実施形態による、エラストマーの列の複数の積層を含むデバイスの断面図である。
【図５Ｂ】いくつかの実施形態による、エラストマーの列の複数の積層を含むデバイスの断面図である。
【図６】いくつかの実施形態によるエラストマーの列のパターン例の上面図である。
【図７Ａ】いくつかの実施形態によるデバイスの端部により高い圧縮剛性及び容量剛性を与えるエラストマーの列の設計の上面図を示す。
【図７Ｂ】いくつかの実施形態によるデバイスの中心近くにより高い圧縮剛性及び容量剛性を与える設計の上面図を示す。
【図８Ａ】空気で充填されたスペースが組み入れられているエラストマー材料の列を有する本明細書に記載の基本デバイスの構成の横断面図及びトップダウン図を示す。
【図８Ｂ】空気で充填されたスペースが組み入れられているエラストマー材料の列を有する本明細書に記載の基本デバイスの構成の横断面図及びトップダウン図を示す。
【図９Ａ】本明細書で考察する実施形態による、異なる値の空気量で２．７の誘電率を有するエラストマーの列で構成される厚さ０．２ｍｍのデバイスの１０ｍｍ×１０ｍｍ面積の圧縮比に対する全容量のグラフである。
【図９Ｂ】本明細書で考察する実施形態による、異なる値の空気量で２．７の誘電率を有するエラストマーの列で構成される厚さ０．２ｍｍのデバイスの１０ｍｍ×１０ｍｍ面積の圧縮比に対する容量変化のグラフである。
【図１０Ａ】本明細書で考察する実施形態による、剪断弾性率０．１ＭＰａのエラストマー製のアスペクト比１：１の列の１０ｍｍ×１０ｍｍ平方パッチに対し、様々な範囲の空気量の値での、圧縮比及び加力の関数としての全復元力のグラフである。
【図１０Ｂ】本明細書で考察する実施形態による、剪断弾性率０．１ＭＰａのエラストマー製のアスペクト比１：１の列の１０ｍｍ×１０ｍｍ平方パッチに対し、様々な範囲の空気量の値での、加力の関数としての機械的コンプライアンスのグラフである。
【図１１】いくつかの実施形態による、剪断弾性率０．１ＭＰａ及び誘電率２．７の０．２ｍｍ構造のエラストマー列のうちの１０ｍｍ×１０ｍｍ面積に対する容量コンプライアンス対加荷重のグラフである。
【図１２】構造体の一側面にエラストマーランド部が加えられた、図１１のグラフを作製するために用いられた例の容量コンプライアンスの比較グラフである。
【図１３】構造体の容量コンプライアンスに与えるポリイミドキャリア層及び接合フィルムの衝撃を実証する。
【図１４】様々なアスペクト比の列の構造化層における、構造化層の空気量に対する、エラストマー材料の剪断弾性率で割ったハイドロロック（hydrolock）までの圧力のグラフである。
【図１５】様々な空気量の値での、加荷重に対する構造化層の容量コンプライアンスのグラフを示す。
【図１６】エラストマーの列のアスペクト比に対する構造化層の容量コンプライアンスのグラフである。
【図１７】様々な高さの構造化層における、容量コンプライアンス対加荷重のプロット群である。
【図１８】様々な剪断弾性率の値での、加荷重に対する構造化層の容量コンプライアンスのプロット群を含む。
【図１９】エラストマー材料の誘電率の値が様々な場合の、加荷重に対する構造化層の容量コンプライアンスのプロット群を含む。
【図２０】剪断弾性率と初期未変形厚さの積の値が様々な場合の、加荷重に対する構造化層の容量コンプライアンスのプロット群を含む。
【図２１】ランド部を含む比較構造化層における初期未変形厚さ（ＨＡＢ）に対するランド部厚さの比が様々な場合の、容量コンプライアンス対加荷重のプロット群である。
【図２２】構造化層が所与のボイド効率で最大正規化圧力Ｐ＊を支持できるために必要な最低空気量を示す。
【図２３】様々なボイド効率及びエラストマー誘電率２．７での、構造体の達成可能な最大Ｃ＊対空気量のグラフを含む。
【図２４】様々なエラストマー誘電率及びボイド効率８０％での、構造体の達成可能な最大Ｃ＊対空気量のグラフを含む。
【図２５Ａ】表１の変数を見直したランダムケースのモンテカルロ結果を示す。
【図２５Ｂ】表１の変数を見直したランダムケースのモンテカルロ結果を示す。
【図２５Ｃ】表１の変数を見直したランダムケースのモンテカルロ結果を示す。
【図２５Ｄ】表１の変数を見直したランダムケースのモンテカルロ結果を示す。
【図２５Ｅ】表１の変数を見直したランダムケースのモンテカルロ結果を示す。
【図２６Ａ】可変クラスターに対してグラフ化したモンテカルロ結果を示す。
【図２６Ｂ】可変クラスターに対してグラフ化したモンテカルロ結果を示す。
【図２６Ｃ】可変クラスターに対してグラフ化したモンテカルロ結果を示す。
【図２６Ｄ】可変クラスターに対してグラフ化したモンテカルロ結果を示す。
【図２７】本明細書で開示する実施形態にしたがって中に４つの別個の材料ストリーム投入を押出した一連のスロットの繰り返しパターンを示す。
【００１０】
図は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図中に用いられる同じ数字は、同じ構成要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書に記載のいくつかの実施形態は、複数の個別のエラストマー材料の列を表面に転写するように構成された積層転写フィルムに関する。いくつかの実施形態は、積層転写フィルムの製造方法及び転写された個別のエラストマー材料の列を組み込むデバイスに関与する。本明細書で開示する手法により、個別のエラストマー材料の列を、表面上で特定の高さ、幅、及び各列間の間隔に正確に配置することができる。開示した手法は、複数の個別のエラストマー材料の列を含む、高度に弾性があり、高度な圧縮性の構造の形成を結果としてもたらす。これらの構造の弾性特性は、材料を接続することによって接続されたエラストマーフィーチャを含む構造体の弾性特性と都合良く比較する。
【００１２】
例えば、タッチセンシングの応用例に利用される通常の解決策は、フィーチャ間の、接続材料、例えばキャリア層、接着部又はランド部を有する材料に関与する。ランド部は、変形に対する弾性応答を減衰し、ランド部の厚さ及び周囲領域の一部の圧縮を限定又は防止する傾向がある。これは、性能の低下及び／又は厚みのある構造体をもたらす。感度が高く、薄い構造体の必要性が増大し続けている。本出願は、可剥性ライナー中の個別の（ランド部を有さない）列のエラストマー材料を必要とする物品、方法、及びデバイスを記載し、ここでエラストマー列は個別であり、接続材料によって接続されない。これらのエラストマー列は、様々な表面に転写することが可能であり、タッチセンシング及び力センシングなど、多くの用途において有用である。
【００１３】
図１Ａは、いくつかの実施形態による積層転写フィルム（１００）の横断面図である。フィルム（１００）は、複数の個別のエラストマー材料の列（１１０）を含む。可剥性ライナー（１２０）は、エラストマー材料の列（１１０）全体にわたって、隣接する列の間のスペース（１１５）中に配置される。エラストマー材料の列（１１０）は、幅Ｗ、高さＨ、及び間隔Ｓを有する。各エラストマー列（１１０）は、自由表面（１１１）を有し、この自由表面（１１１）は、実質的に平らであってよいが、一方で、隣接する可剥性ライナー（１２１）の表面に対して突出していても引っ込んでいてもよい。可剥性ライナー（１２０）は、エラストマー材料（１１０）に実質的に接着しない。図１Ｂは、可剥性ライナーを取り外した後の複数の個別のエラストマー材料の列（１１０）の斜視図である。
【００１４】
図１Ａ及び図１Ｂは、矩形断面形状を有するエラストマー材料を示し、エラストマー材料は、他の断面形状を有するように形成されることもあることが理解されよう。断面において、エラストマー材料の側面は、実質的に平ら（実質的に線形側面）であっても曲線的（非線形側面）であってもよい。図２Ａ〜図２Ｃは、三角形（図２Ａ）、三角錐台（図２Ｂ）、半円形（図２Ｃ）を含めた、エラストマー材料のいくつかの可能な断面形状を示す。他にも多くの断面形状、例えば砂時計形状が可能であることが理解されよう。下を少しばかり切り取った断面形状を使用してもよいが、実質的なアンダーカット形状は、可剥性ライナーの除去を困難にすることがある。
【００１５】
いくつかの実施形態において、各列間の間隔は、図２Ｄに示すように距離によって変化し得る。例として、図２Ｄは、第１の列（２４１）及び第２の列（２４２）は幅Ｓ１のスペースで分離され、第２の列（２４２）及び第３の列（２４３）は幅Ｓ２のスペースで分離され、第３の列（２４３）及び第４の列（２４４）は幅Ｓ３のスペースで分離されることを示す。いくつかの実施形態において、各列の断面形状は、図２Ｅにあるように、列ごとに変化し得、高さがＣ１の三角形断面を有する第１の列（２５１）及び第３の列（２５３）、並びに高さがＣ２の三角錐台断面を有する第２の列（２５２）及び第４の列（２５４）を示す。あるいは、隣接する列の一群は、第１の断面形状を有してよく、隣接する列の別の群は、別の断面形状を有してよい。
【００１６】
様々な実施形態において、各エラストマー列の高さＨ、自由表面（１１１）にある各エラストマー列の幅Ｗ、及び各エラストマー列の間の間隔Ｓは、約５０μｍ〜約４００μｍであってよい。
【００１７】
各列のアスペクト比は、Ｗ／Ｈに等しい。様々な実施形態において、アスペクト比は、約０．３超、約１０未満でよい。例えば、各列のアスペクト比は、いくつかの実施形態では約２である。いくつかの実施形態では、各列のアスペクト比は約１である。
【００１８】
各列のデューティーサイクルは、エラストマー列と可剥性ライナーで占められた隣接するスペースとを含む一ピリオド中のエラストマー材料の（体積による）パーセンテージに等しい。
デューティーサイクル％＝Ｗ／（Ｗ＋Ｓ）×１００
【００１９】
様々な実施形態において、デューティーサイクルは、５％〜９９％、１０％〜９０％、又は２５％〜７５％でよい。例えば、各列のデューティーサイクルは、いくつかの実施形態では５０％である。
【００２０】
可剥性ライナーを除去する前は、可剥性ライナー材料が、エラストマーの各列の間のスペースを満たしている。例えば図１Ａに示す積層転写フィルムは、エラストマー含有率によって特徴付けられ得る。様々な実施形態において、（可剥性ライナーが除去される前の）積層転写フィルムのエラストマー含有率は、５％〜９９％、１０％〜９０％、又は２５％〜７５％でよい。
【００２１】
矩形断面のエラストマー材料の場合、
デューティーサイクル＝エラストマー含有率＝１００％−可剥性ライナー含有率（各列間の可剥性ライナーの量）。
【００２２】
他の全てのケースにおいて、形状が原因で、関係式はより複雑である。他のほとんどの場合、
デューティーサイクルは、エラストマー含有率＝１００％−可剥性ライナー含有率にほぼ等しい。
【００２３】
可剥性ライナーを除去した後は、空気がエラストマーの各列の間のスペースを満たす。例えば図１Ｂ、２Ａ〜２Ｅに示すエラストマー列の配置は、エラストマー含有率及び／又は空気量によって特徴付けられ得る。
【００２４】
矩形断面の場合、
デューティーサイクル＝エラストマー含有率＝１００％−空気量
【００２５】
他の全てのケースにおいて、形状が原因で、関係式はより複雑である。他のほとんどの場合、
デューティーサイクルは、エラストマー含有率＝１００％−空気量にほぼ等しい。
【００２６】
（可剥性ライナーを取り外した後の）エラストマー含有率は、例えば、１０％〜９０％、又は２５％〜７５％の範囲でよい。いくつかの実施形態では、デューティーサイクル及び／又はエラストマー含有率は、各列に沿って縦方向の距離によって及び／もしくは列ごとに変動し得る、又は本明細書でより詳細に考察した通りである。
【００２７】
いくつかの実施態様では、エラストマー材料の剪断弾性率は、例えば、約５００ＭＰａ未満であってもよく、又は、例えば、約０．０１ＭＰａ〜約１０ＭＰａの範囲もしくは約０．１ＭＰａ〜約１ＭＰａの範囲であってもよい。温度範囲−２０℃〜６０℃による剪断弾性率の変化は、約５０％未満である。エラストマー材料は、約−３０℃未満のガラス転移温度及び剪断掃引モード１Ｈｚ、プレートオンプレート、２０℃で測定した場合に約０．５以下のタンデルタを有し得る。エラストマー列の剪断弾性率及び高さは、関連パラメータであることが理解されよう。
【００２８】
（可剥性ライナーを取り外した後に）エラストマー列を組み込む構造体は、圧縮比に対する力の導関数である機械的コンプライアンスによって特徴付けられ得、ここでの圧縮比は、層の変形高さ（厚さ）を初期の層の厚さで割ったものである。いくつかの実施形態では、構造体の未変形高さ（ＭＰａ／ｍｍで表すＧ／Ｈ）で割った剪断弾性率は、１０００未満、２００未満、１００未満、３０未満、又は７未満であってもよい。これらの値は、例えば約０．０２〜約０．５のｍｍ／ＭＰａで表す構造体の機械的コンプライアンスをもたらす。
【００２９】
（可剥性ライナーを取り外した後の）エラストマー列によって分離された電極を組み込む構造体は、容量コンプライアンス（加力に対する容量の変化）によって特徴付けられ得、これはタッチセンシング又は力センシングの応用例に検討される。容量コンプライアンスな、エラストマー材料の誘電率に部分的に依存する。エラストマー材料の誘電率は、１〜１００の範囲であってよい。本明細書に記載の構造体に適した多くの未充填のエラストマー材料は、１．５〜約３の誘電率を有することができる。例えば、有用なエラストマーであるシリコーンポリオキシミドは、約２．７の誘電率を有する。
【００３０】
様々な実施形態において、エラストマー列の厚さ（未変形高さＨ）は、約０．０１〜１０ｍｍであってよい。いくつかの実施形態では、構造体のエラストマーの誘電率で割った剪断弾性率と未変形高さの積（ＭＰａ＊ｍｍ単位のＧＨ／ｋ）は、１３未満、１未満、０．１未満、又は０．０１未満でよい。これらのＧＨ／ｋ値は、重量グラム当たりのフェムトファラド（ｆＦ／ｇｆ）単位で、例えば約０．５〜約１００の容量電極を含むデバイスの容量コンプライアンスを与える。幾つかの実施形態では、容量コンプライアンスは、２ｆＦ／ｇ超である。
【００３１】
エラストマー材料に有用な材料として、熱可塑性エラストマー、例えばスチレンブロック共重合体、ポリオレフィンブレンド、エラストマーアロイ、熱可塑性ポリウレタン樹脂、熱可塑性コポリエステル、及び熱可塑性ポリアミドが挙げられる。有用な熱可塑性エラストマーとして、例えば、参照により本明細書に組み込まれる共同所有される米国特許第７，５０１，１８４号に記載のシリコーンポリオキシミドなどのシリコーン熱可塑性プラスチックが挙げられる。エラストマー材料は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能なＩＮＦＵＳＥ（商標）９５００などのオレフィンブロック共重合体、又はスチレンブロック共重合体、例えばＫｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＬＬＣ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から入手可能なＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｇ１６４５などのＳＥＢＳブロック共重合体及びＫｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＬＬＣから入手可能なＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｄ１１６１などのＳＩＳブロック共重合体でもよい。エラストマー材料は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から入手可能なＥＸＡＣＴ（商標）８２０１などのエチレン／オクテンコポリマーでよい。
【００３２】
追加のエラストマー材料に有用な材料として、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などの熱硬化性樹脂、又はその他のシリコンベースの有機ポリマーが挙げられる。
【００３３】
可剥性ライナーは、可撓性材料であってもよく、０．００２〜２Ｐａ＊ｍ３の曲げ剛性を有し得る。例えば、可剥性ライナーは、熱可塑性材料及び／又はオレフィン、例えばポリプロピレン又はポリエチレンを含んでよい。可剥性ライナーは、エラストマー列に実質的に取り付けられていない。例えば、可剥性ライナーがエラストマー列に実質的に取り付けられていないことは、約１００グラム／インチ未満の剥離力（１８０度の剥離）によって特徴付けられる。いくつかの実施形態では、可剥性ライナーは、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ  ＳＦ１６４２などの離型添加剤を含む。加えて、離型ライナーは、ある程度の可撓性を示す。
【００３４】
いくつかの実施形態によれば、図１Ａに示す積層転写フィルムの製造方法は、エラストマー材料及びライナー材料を共押出して、隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列及びライナー材料の可剥性ライナーを形成することを必要とし、可剥性ライナーは、エラストマー材料に実質的には接着しない。
【００３５】
共押出中、各列の自由表面が、所定の形状、例えば実質的に平ら、突出している、又はくぼんでいる形状を有するように、エラストマー材料及び／又はライナー材料の流量を制御して、選択した所定の値を維持することができる。
【００３６】
本開示に記載の積層転写フィルムの共押出しに使用可能なシステム及び方法は、本明細書中にその全内容が組み込まれる、共同所有される米国特許公開第２０１３／０００９３３６号に詳述されている。
【００３７】
いくつかの実施形態によれば、図１Ａに示す積層転写フィルムの製造方法は、チャネルを有する構造化ライナーを形成し、エラストマー材料を構造ライナーのチャネル中に配置することを含む。例えば、エラストマー材料を構造化ライナーのチャネル中に配置することは、エラストマー材料を適当な厚さ（構造化ライナーの隙間を基準として計算する）で押出し、次いでライナーを通し、加熱されたニップ中に押出すことによって実現することができる。エラストマー＋構造化ライナーにかけられる高温（例えば約１２０℃）及び十分な圧力（例えば約２００ＰＳＩ超）は、高忠実度での構造化ライナーの充填をもたらす。この特定の例において、ライナーは、１２０℃を十分に超える融点を有する必要があると考えられる（例えばＨＤＰＥ，ＰＣ）。
【００３８】
いくつかの実施形態によれば、図１Ａに示す積層転写フィルムの製造方法は、チャネルを有する構造化ライナーを形成し、エラストマーをコーティングする溶液を介してエラストマー材料を構造化ライナー上に配置することを含む。プロセスは、非構造領域から過剰の材料を削り取ることを含む。溶媒は、充填ライナーを加熱し、オーブンに通して運ぶことによって飛ばしてよい。このように構造を作製するプロセスを実践的かつ／又は効率的にするために、繰り返される通過及びハイソリッド溶液を用いてもよい。ヘキサンに溶解させ、構造ＨＤＰＥライナー中にコーティングしたシリコーンポリオキサミドは、こうした物品の製造方法の一例と考えられる。
【００３９】
図３のフロー図及び図４Ａ〜図４Ｃの断面図は、エラストマー列を組み込んだデバイス及びデバイスの製造方法を示す。図１Ａに示す、また関連文献に記載のエラストマー材料の列（１１０）及び可剥性ライナー（１２０）を含む積層転写フィルム（１００）を、例えば、上記のような共押出しによって形成する（３１０）。第１のプライマー層（４１１）を、第１の構成要素（４２１）の表面上にコーティングし（３２０）、その上にエラストマーの列（１１０）が貼着される。例えば、第１の構成要素（４２１）は、電極層、バリアフィルム、又は接着剤層でよい。図４Ａに示すように、エラストマー材料（１１０）の自由表面（１１１）（図１Ａ参照）が第１のプライマー層（４１１）に隣接するように、１つ以上の積層転写フィルム（１００）を第１のプライマー層（４１１）上に配置する（３３０）。複数の積層転写フィルム（１００）を、パターン、例えばタイルのパターンで、第１のプライマー層（４１１）上に配置してよい。いくつかの実施態様では、積層転写パターンを切断し、各列の長手軸が互いにある角度、例えば９０度になるように、プライマー層（４１１）上に配置してよい。例示的なパターンの１つを図６に示す。熱及び圧力のいずれか又は両方を用いて、積層転写フィルム（１００）、プライマー層（４１１）、及び第１の構成要素（４２１）を一緒に積層し（３３５）、サブアセンブリ（４１０）を形成する。可剥性ライナー（１２０）を除去する（３４０）。図４Ｂは、可剥性ライナーを除去した後のサブアセンブリ（４２０）を示す。
【００４０】
第２のプライマー層（４１２）を、第２の構成要素（４２２）の表面上にコーティングし（３５０）、その上にエラストマー列（１１０）が貼着される。例えば、第２の構成要素（４２２）は、電極層、バリアフィルム、又は接着剤層でよい。前に可剥性ライナーで被覆されていたエラストマー材料（１１０）の表面（１１２）が、第２のプライマー層（４１２）に隣接するように、サブアセンブリ（４２０）を、例えばピックアンドプレース法によって、第２のプライマー層（４１２）上に配置する（３６０）。熱及び圧力のいずれか又は両方を用いて、サブアセンブリ（４２０）、第２のプライマー層（４１２）、及び第２の外層（４２１）を一緒に積層し（３７０）、図４Ｃに示すデバイス（４３０）を形成する。
【００４１】
いくつかの形態において、デバイスは、図５Ａ及び図５Ｂに示す、縦方向に重ねられた多層のエラストマー列を含んでよい。図５Ａ及び図５Ｂは、第１及び第２のエラストマー列の層（５１１、５１２）を含むデバイス（５０１、５０２）を示し、ここで、第１の層（５１１）のエラストマー列の長手軸は、第２の層（５１２）のエラストマー列の長手軸に対してある角度で配置される。図５Ａ及び図５Ｂの例において、第１の層（５１１）のエラストマー列の長手軸は、略ｘ方向に沿って配置され、第２の層（５１２）のエラストマー列の長手軸は、略ｙ方向に沿って配置される。
【００４２】
図５Ａに示すデバイス（５０１）は、第１の外層（５３１）上に配置された第１のプライマー層（５２１）及び第１のプライマー層（５２１）に貼着された第１のエラストマー列の層（５１１）を含む。第２のプライマー層（５２２）は、第２の外層（５３２）上に配置され、第２のエラストマー列の層（５１２）は、第２のプライマー層に貼着される。
【００４３】
図５Ｂに示すデバイス５０２は、任意選択の第３及び第４のプライマー層（５２３、５２４）を含む任意選択の内層（５３３）を含む。
【００４４】
本開示の第１及び第２のプライマー層は、これらに限定されないが、少なくとも１種のシリコーン熱可塑性エラストマー、例えばシリコーンポリオキサミド、オレフィン及びスチレン系ブロック共重合体、例えばスチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン及びスチレン−イソプレン−スチレン、ポリアクリレート、例えばポリエステルアクリレート及びポリウレタンアクリレート、ヒュームドシリカ、機能性ヒュームドシリカ、シラン、チタネート、ジルコネート並びにシロキサンを含んでもよい。これらの材料の組み合わせを使用してもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、プライマー層は、シリコーン熱可塑性エラストマー、例えばポリジオルガノシロキサンポリオキサミド、直鎖状ブロック共重合体、すなわち、参照により本明細書にそれらの全内容が組み込まれる、米国特許第７，３７１，４６４号（Ｓｈｅｒｍａｎら）及び同第７，５０１，１８４号（Ｌｅｉｒら）に開示されるものなどのシリコーンポリオキサミドを含む。シリコーン熱可塑性エラストマーを含むプライマー層は、カップリング剤も含んでよい。有用なカップリング剤として、これらに限定されないが、シランカップリング剤（例えば、オルガノトリアルコキシシラン）、チタネート、ジルコネート、及び有機酸−クロム塩化物配位化合物が挙げられる。オルガノシランが、特に有用なカップリング剤である。いくつかの実施形態では、カップリング剤は、次式：
【数１】
2018513038.tif 000003
で表されるオルガノシランカップリング剤を含み、式中、Ｒ１は、一価有機基であり、各Ｙは、独立して、加水分解性基である。いくつかの実施形態では、Ｒ１は、２〜１８個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、Ｒ１は、３〜１２個の炭素原子を有し、エポキシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシアルキル基、アミノアルキル基、アクリロキシアルキル基、及びメタクリロキシアルキル基からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、各Ｙは、独立して、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ２、及びＯＲ２からなる群から選択され、式中、Ｒ２は、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基を表す。
【００４６】
好適なシランカップリング剤には、例えば、米国特許第３，０７９，３６１号（Ｐｌｕｅｄｄｅｍａｎｎ）において特定されるものが挙げられる。具体例として、（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン（全て、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．（Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手可能である）、並びにビニルベンジルアミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン（メタノール中４０％で供給される、ＸＩＡＭＥＴＥＲ  ＯＦＳ−６０３２  ＳＩＬＡＮＥ）、クロロプロピルトリメトキシシラン（ＸＩＡＭＥＴＥＲ  ＯＦＳ−６０７６  ＳＩＬＡＮＥ）、及びアミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン（ＸＩＡＭＥＴＥＲ  ＯＦＳ−６０９４  ＳＩＬＡＮＥ）等のＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から「ＸＩＡＭＥＴＥＲ」の商標名で入手可能なものが挙げられる。
【００４７】
好適なチタネートカップリング剤には、例えば、米国特許第４，４７３，６７１号（Ｇｒｅｅｎ）において特定されるものが挙げられる。具体例として、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（ラウリル−ミリスチル）チタネート、イソプロピルイソステアロイルジメタクリルチタネート；イソプロピルトリ（ドデシル−ベンゼンスルホニル）チタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジイソオクチルホスファト）トリ（ジオクチルピロホスファト）チタネート、イソプロピルトリアクリロイルチタネート、及びジイソプロポキシ（エトキシアセトアセチル）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル）ブチルジ（ジトリデシル）ホスフィトチタネート（Ｋｅｎｒｉｃｈ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（以下、Ｋｅｎｒｉｃｈ）（Ｂａｙｏｎｎｅ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）からＫＲ  ５５として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリネオデカノニルチタネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＬＩＣＡ０１として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリ（ドデシル）ベンゼン−スルホニルチタネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＬＩＣＡ０９として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリ（ジオクチル）ホスファトチタネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＬＩＣＡ１２として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリ（ジオクチル）ピロ−ホスファトチタネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＬＩＣＡ３８として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリ（Ｎ−エチレンジアミノ）エチルチタネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＬＩＣＡ４４として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリ（ｍ−アミノ）フェニルチタネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＬＩＣＡ９７として入手可能）、並びにネオペンチル（ジアリル）オキシトリヒドロキシカプロイルチタネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＬＩＣＡ９９として以前は入手可能）が挙げられる。
【００４８】
好適なジルコネートカップリング剤には、例えば、米国特許第４，５３９，０４８号（Ｃｏｈｅｎ）において特定されるものが挙げられる。具体例としては、プロピオン酸ジルコニウム、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル）ブチルジ（ジトリデシル）ホスフィートジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＫＺ５５として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリネオデカノイルジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＮＺ０１として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリ（ドデシル）ベンゼンスルホニルジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＮＺ０９として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリ（ジオクチル）ホスファトジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＮＺ１２として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリ（ジオクチル）ピロホスファトジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＮＺ３８として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリ（Ｎ−エチレンジアミノ）エチルジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＮＺ４４として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリ（ｍ−アミノ）フェニルジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＮＺ９７として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリメタクリルジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＮＺ３３として入手可能）、ネオペンチル（ジアリル）オキシトリアクリルジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＮＺ３９として以前は入手可能）、ジネオペンチル（ジアリル）オキシジ（パラ−アミノベンゾイル）ジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＮＺ３７として入手可能）、及びジネオペンチル（ジアリル）オキシジ（３−メルカプト）プロピオン酸ジルコネート（ＫｅｎｒｉｃｈからＮＺ６６Ａ）として入手可能）が挙げられる。
【００４９】
１つ以上のカップリング剤の混合物が使用されてもよいが、典型的には、単一のカップリング剤で十分である。使用するカップリング剤の量は、シリコーン熱可塑性エラストマーの重量に対して約０．１ｗｔ％〜約３０ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約２５ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約２０ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約１５ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、又は約０．１ｗｔ％〜約５ｗｔ％でよい。
【００５０】
いくつかの実施形態では、シリコーン熱可塑性エラストマーを含むプライマー層は、粘着付与剤樹脂も含んでよい。好ましい粘着付与剤樹脂には、Ｓｉｌｔｅｃｈ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｏｒｏｎｔｏ，Ｃａｎａｄａ）からＳＩＬＩＣＯＮＥ  ＭＱ  ＲＥＳＩＮＳの商標名で入手可能なシリコーン樹脂、及びＷａｃｈｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ（Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）からＭＱ−ＲＥＳＩＮ  ＰＯＷＤＥＲ  ８０３  ＴＦの商標名で入手可能なシリコーン樹脂を含むが、これらに限定されない、ＭＱ樹脂と呼ばれるシリコーン粘着付与剤樹脂が挙げられる。使用する粘着付与剤樹脂の量は、シリコーン熱可塑性エラストマーの重量に対して約５ｗｔ％〜約７５ｗｔ％又は５％〜約５０％でよい。いくつかの実施形態では、第１及び第２のプライマー層のうち一方は又は両方とも粘着付与剤を含まない。
【００５１】
３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能な３Ｍ  ＡＤＨＥＳＩＯＮ  ＰＲＯＭＯＴＥＲ  １１１を含むが、これに限定されない市販のプライマー層も使用可能である。
【００５２】
いくつかの実施形態では、第１及び第２のプライマー層の厚さは、約５０ナノメートル〜約５マイクロメートル、約２００ナノメートル〜約５マイクロメートル、約４００ナノメートル〜約５マイクロメートル、約５０ナノメートル〜約３マイクロメートル、約２００ナノメートル〜約３マイクロメートル、約４００ナノメートル〜約３マイクロメートル、約１００ナノメートル〜約１マイクロメートル、約２００ナノメートル〜約１マイクロメートル、又は約４００ナノメートル〜約１マイクロメートルでよい。
【００５３】
いくつかの形態では、図４Ｃに示すデバイス（４３０）の第１及び第２の構成要素（４２１、４２２）は、導電性電極層であってよく、容量性タッチセンシング又は力センシングに有用なデバイスを構成する。容量性力センシングの応用例では、フィルム表面にかけられる所与の圧縮圧力に対して容量に大きな変化を与えることができる積層転写フィルムを有することが望ましい。典型的には、こうした応用例は、トップ面にかけた圧力に応答した扁平物品の厚さの変化と定義される圧縮コンプライアンスが低いことが要求される。エラストマー材料が概ね高いバルク係数を有する（静水圧に応じた体積変化が小さい）ならば、これらのデバイスは、圧縮性層に組み込まれる空気をかなりの割合で必要とする。
【００５４】
効率的な力センシングデバイスの製造の一態様は、容量の応答を劣化させる空気量を減少しながら、例えば最小限に抑えながら、一定の荷重で、特定量の圧縮、例えば最大量の圧縮を可能にするエラストマー及び空気の領域を作製するものである。本明細書に記載するもののような連続気泡構造体の製造は、構造体中の空気を荷重に対して押し返すのではなく逃がすため、効率性の面で改善させる一手法である。
【００５５】
第１及び第２の構造が導電性電極である、図４Ｃに概略的に示す構造を有する力センシングデバイスは、力のグラム当たりの２フェムトファラド（ｆＦ／ｇｆ）未満の容量コンプライアンス（電極の表面に垂直にかけられる力に対する容量の変化）を有することができる。力センシング応用例において、容量の応答は、加圧、短時間応答、温度変化、気圧変化、及び長期使用に対して比較的一定であることが望ましいことがある。
【００５６】
ある場合では、力センサー又は本明細書に記載のエラストマー列を組み込んだ他のデバイスを水などの迷走液体（stray liquids）に曝露してもよく、デバイスの性能を損なう恐れがある弾性層への液体の浸透を低減又は防止することが望ましい。直線状に配置された本明細書に記載のエラストマー列は、一方向の液体浸透を低減又は防止することができる。積層転写フィルム（上面図を図示）を切断し、プライマー層上に配置し、同心正方形パターン（６２０）を形成する、図６に示すものなど、その他のレイアウトは、外部の液体浸透に対して障壁を設けながら、連続気泡構造体の効率的な弾性特性を得ることができる。
【００５７】
本明細書に記載の積層転写フィルムは、圧縮剛性及び容量剛性をデバイス中の異なる領域に分布させ、可能な設計オプションを広げる可能性も提供する。図７Ａ及び図７Ｂは、各エラストマー列間の間隔が距離によって変動する、２つの例を示す。図７Ａは、デバイスの端部により高い圧縮剛性及び容量剛性を与える設計の上面図を示す。図７Ｂは、デバイスの中心近くにより高い圧縮剛性及び容量剛性を与える設計の上面図を示す。図７Ａ及び図７Ｂに示す分散型設計間隔を、エラストマー列の層、例えば０°／９０°配向層の切断及び組み立て（図６に示す）又は単純な積層（図５Ａ及び図５Ｂ）と組み合わせて用い、特定の剛性を作ってよい。
【実施例】
【００５８】
実施例のモデル化
１）形状及び仮説
前述したように、本明細書に記載の基本デバイスは、図８Ａの断面図及び図８Ｂのトップダウン図中の領域Ａ及びＢで描写されている、空気で充填されたスペースが組み入れられているエラストマー材料の列から構成される。発明者らは、この領域を、デバイスの「構造化層」と呼ぶ。ある場合（モデル１）では、構造化層は、電極（材料Ｃ）に直接接合するが、他の場合（モデル２）では、構造化層は、絶縁キャリア層（材料Ｃ）に結合し、次いでポリマー接着剤（材料Ｄ）によって電極に接合される。更なる別の場合（モデル３）では、「ランド部」が含まれるが、このランド部とは、構造化層の真上又は真下のエラストマー材料の連続層であり、これも、容量の目的で、キャリア層として扱ってよい。全ての場合において、構造化層のみが変形し、他の層は全て、比較すると、はるかに高い剛性を有すると考えられる。
【００５９】
この分析を目的として、以下の仮説を立てた。
１．これは、平面歪み配置であり、チャネルに平行する軸（ｘ２）に沿って変形は生じない。
２．変形は、構造化層を構成する材料Ａ及びＢのみに生じる。
３．材料Ｂは非圧縮性であり（圧力によって体積が変化しない、すなわち非常に高いバルク係数を有する）、材料Ａは圧縮性空気である（圧力によって体積が変化する、すなわち非常に低いバルク係数を有する）。
４．これは、「連続気泡」構造体であるため、材料Ａは、圧縮及び解放の間、構造体から流れ出させ、構造体中に流れ込ませ、変形時に何らの圧力もかからないようにする。ある場合には、チャネルの端部を厳密に密封して「独立気泡」構造を作ってもよい。しかし、こうした場合、発明者らは、チャネルの長さは圧力の領域に対して十分長く、局部的変形の間に増大した空気圧から生じた任意の復元力は、変形エラストマーからの復元力より低いと仮定する。
５．材料Ｂは、層Ｃとの境界面において摩擦なしで滑ることができる。これは、厳密にいえばこれらの構造には該当しない。材料Ｂは層Ｃと結合し、境界面において横に移動できない。しかし、アスペクト比（幅／高さ）が１：１未満のエラストマー列の場合、この仮説のエラーは、この分析における復元力の計算の３０％以下の表示不足を出し、容量の計算への影響は非常に少ないことを実証することができる。必要に応じて、ビーズアスペクト比を基準とする補正率を、単純に力の計算に適用し、不一致を説明する。補正率を以下で考察する。
【００６０】
構造化層が圧縮されると、非圧縮性エラストマー材料は、空気領域中に横方向からしみ出し、同時に空気は構造体から流れ出る。その結果、構造体のトップダウン図（図８Ｂ）を見ると、エラストマー領域及び空気領域の面積は、以下のように変化する。
【００６１】
【数２】
2018513038.tif 000004
【００６２】
構造体を説明するために有用な測定基準は、構造体中の空気の初期体積分率である。
【数３】
2018513038.tif 000005
式中、Φ空気は、構造体中の空気量の初期体積分率であり、αは、Ａ／Ｂとして規定される、構造体の幾何学的因子である。
【数４】
2018513038.tif 000006
これは、圧縮構造体中の空気量を説明するためにも有用である。これを行うために、発明者らは、以下のように、圧縮比を、構造化層の初期及び最終体積に換算して考えることができる。
【００６３】
【数５】
2018513038.tif 000007
式中、ｖエラストマー及びｖ空気は、圧縮構造体中のエラストマー量及び空気量の体積であり、Ｖエラストマー及びＶ空気は、初期の未変形状態のエラストマー及び空気の体積である。しかし、エラストマーは非圧縮性なため、圧縮状態及び初期状態のエラストマーの体積は同じであることに留意されたい。
【数６】
2018513038.tif 000008
【００６４】
式（４）の分子及び分母を両方とも構造化層の全体積で割り、（５）の非圧縮性条件を用いて、以下が得られる。
【数７】
2018513038.tif 000009
式中、Φ空気は式（２）で規定され、φは、圧縮中の構造化層中の空気の体積分率である。未変形状態では、φはΦ空気に等しい。圧縮中、φは、φ＝０の値に達するまで減少し、これは、全ての空気が層の外に押出されたときの構造体の「ハイドロロック（hydrolocked）」条件を説明する。
【００６５】
２）ハイドロロッキング
これらの構造体それぞれにおいて、空気領域が完全に圧縮され、システムが「ハイドロロック」になる前、構造化層が耐えることができる最大許容変形がある。更なる任意の圧縮は、エラストマーのごく僅かな圧縮率又はデバイス自体からしみ出すエラストマーに依存すると考えられる。
【００６６】
このような変形は、非常に高い追加の荷重を要し、力センシング応用例には向かないと思われる。
【００６７】
圧縮比に対するハイドロロッキング制限は、単純に、構造体中のエラストマー体積量に等しく、この制限自体が関連設計基準である。
【００６８】
【数８】
2018513038.tif 000010
材料の剛性及び構造体と組み合わせたハイドロロッキング制限は、構造化フィルムが耐えることができ、力センシングに有用な最大圧力を決定した。
【００６９】
３）容量
平行板コンデンサーの容量を、以下のコンデンサーの幾何学的特性及び誘電特性から計算する。
【００７０】
【数９】
2018513038.tif 000011
式中、Ｃｉ＝容量［Ｆ］
ｓｉ＝コンデンサーの側面積［ｍｍ２］
ｈｉ＝コンデンサーの厚さ［ｍｍ］
ε０＝自由空間の透過性＝８．８５×１０−１５［Ｆ／ｍｍ］
κｉ＝コンデンサー中の誘電体の誘電率
コンデンサーが、図（Ａ１）の構造化層を構成する２つの領域、例えば空気及びエラストマーの領域からなるとき、全容量は、単純に、以下の個々の領域の容量の合計である。
【００７１】
【数１０】
2018513038.tif 000012
式中、ＣＡＢは全体的構成中の構造化層の全容量であり、ｈＡＢは構造化層の変形厚さである。式（１）、（２）、（３）、（８）及び（９）を組み合わせて、以下のようにＣＡＢを圧縮比の関数として計算することができる。
【００７２】
【数１１】
2018513038.tif 000013
式中、Ｓａｐｐは、構造化フィルムの全面積であり、
ＨＡＢは、構造化フィルムの初期（未変形）厚さである。
【００７３】
圧縮比（η）についての（１０）の導関数から、圧縮による容量の変化が一定ではないことを確認できるが、圧縮による変化は以下の通りである。
【００７４】
【数１２】
2018513038.tif 000014
【００７５】
全容量［式（１０）］及び変形による容量の変化［式（１１）］を、誘電率２．７のエラストマー列で構成される０．２ｍｍ厚の構造体の１０ｍｍ×１０ｍｍ面積について、図９Ａ及び図９Ｂにグラフ化する。グラフは、空気量の増加が、構造化層の容量を低下させるが、層の変形範囲も増加し、変形下で容量を更に高いレベルに増大させることを示す。空気量は、変形についての容量の導関数に同様の影響を与える。
【００７６】
層Ｃ及びＤを含む構造体（図８Ａ参照）の全容量は、以下のように個々の層の容量の逆数を加算することによって決定される。
【００７７】
【数１３】
2018513038.tif 000015
式中、ＣＣ及びＣＤは、個々の層Ｃ及びＤの容量である。式（１２）は、以下のように書き換えることができる。
【００７８】
【数１４】
2018513038.tif 000016
式中、
【００７９】
【数１５】
2018513038.tif 000017
４）荷重応答
エラストマーが、非圧縮性材料のＭｏｏｎｅｙ−Ｒｉｖｌｉｎ式などの超弾性材料の一般的な構成方程式で効果的に表すことができると仮定して、面積Ｓａｐｐの構造化層のパッチの力対変形挙動を以下のように説明することができることを示すことができる。
【００８０】
【数１６】
2018513038.tif 000018
式中、Ｆｔｏｔａｌは、ある領域の全復元力であり、Ｇはエラストマーの剪断弾性率である。機械的コンプライアンスは、以下のように計算される圧縮比についての力の導関数である。
【００８１】
【数１７】
2018513038.tif 000019
【００８２】
上記の応力解析（式１５及び１６）は、キャリア境界面でのエラストマーの無摩擦滑りの仮定を基準とする。エラストマーは、この境界面で結合する。矛盾を説明するために、荷重に対する補正率を用いる必要がある。発明者らは、固定境界条件でのエラストマービーズの２Ｄ平面歪み断面の有限要素モデルの結果を、式（１５）の作製に使用した、自由に滑る境界条件での同じモデルの結果と比較することによって、この補正率を求めることができる。
【００８３】
層Ｃへの接着剤の接着性を説明するために、以下の補正率を荷重計算に適用してよい。
【数１８】
2018513038.tif 000020
式中、ｆは補正率であり、量（２Ａ／ＨＡＢ）はエラストマービーズの完全アスペクト比である。この補正率を荷重計算に組み込み、式（１５）及び（１６）を以下のように書き換える。
【００８４】
【数１９】
2018513038.tif 000021
【００８５】
図１０Ａ及び図１０Ｂのグラフは、構造体全体中で様々な範囲の空気量での、剪断弾性率０．１ＭＰａのエラストマー製のアスペクト比１：１の列の１０ｍｍ×１０ｍｍ平方パッチについての圧縮比及び加力の関数としての全復元力及び機械的コンプライアンスを示す。空気量の追加は、微小変形した構造体のコンプライアンスを高めるが、荷重によってコンプライアンスが迅速に低下することが図１０Ａ及び図１０Ｂのグラフから見てとれる。空気量が少ない構造体は、荷重をかけてもより一定の機械的コンプライアンスを有するが、より低い荷重でハイドロロッキング制限にも達する。
【００８６】
５）容量コンプライアンス応答
容量コンプライアンスは、適用荷重による容量の変化である。これは、単純に以下の式（１１）及び（１９）の比をとることによって、各構造体について求めることができる。
【００８７】
【数２０】
2018513038.tif 000022
【数２１】
2018513038.tif 000023
【００８８】
上式から、容量コンプライアンスが、構造体厚さＨＡＢ及びエラストマーの剪断弾性率と反比例の関係にあることが見てとれる。これは、構造体の厚さが薄くなると、容量コンプライアンスが増大することを意味する。容量コンプライアンスはまた、エラストマーの剛性が増強すると低下する。
【００８９】
容量コンプライアンスを、図１１で、様々な空気量でのチャネル構造体について、荷重の関数としてグラフ化する。図１１は、剪断弾性率０．１ＭＰａ及び誘電率２．７のエラストマー列の０．２ｍｍ構造体の１０ｍｍ×１０ｍｍ面積についての容量コンプライアンス対加荷重のグラフである（モデル１）。図１１のグラフは、空気量の増加が、容量コンプライアンスを高めるが、荷重が低い場合のみであることを示す。荷重が十分に高いとき、容量コンプライアンスは、空気量に関係なく、全ての構造体でほとんど同じである。その時点の空気量のメリットは、ハイドロロッキングが生じる前、構造体にかけられる許容荷重を単純に増大する。実際問題として、これは、空気を構造体に加えたとき、容量コンプライアンスにおいて収穫逓減点があり、構造体中の空気の量は、構造化層が機能するために必要な荷重範囲によって実質的に決定される。構造体がより高い荷重に対応する必要がある場合、高剪断弾性率のエラストマーが役立つと考えられる。
【００９０】
６）ランド部及びキャリア層の衝撃
接続材料、例えばキャリア層、接着剤又はランド部（モデル２又は３）が構造化層上に存在する場合、全容量コンプライアンスは、以下を算出する力についての式（１３）の導関数によって決定される。
【００９１】
【数２２】
2018513038.tif 000024
【００９２】
式中、
【数２３】
2018513038.tif 000025
は、構造体全体の容量コンプライアンスであり、量Ｎは式（１４）で規定した。
【００９３】
発明者らが、図１１のグラフを作製するために使用した例を考慮し、エラストマーランド部を構造体（モデル３）の片面に加えた場合、式（２２）は、全容量コンプライアンスに与えた衝撃が有意かつ負であり得ることを示す。これらの効果を図１２にグラフ化する。
【００９４】
それぞれ２５μｍ厚の熱接合フィルムの層（κＤ＝４．４）を有する２つの１２．５μｍ厚のポリイミドフィルム（κＣ＝３．４）の層の間に挟まれた０．２ｍｍの構造化層で構成される構造体（モデル２）を考慮した場合、単純構造化層（モデル１のような接続材料を含まない）に対する衝撃を図１３に示す。図１３は、構造体の容量コンプライアンスに与えるポリイミドキャリア層及び接合フィルムの衝撃を実証する。
【００９５】
７）変数依存性
図１４〜図２１のグラフは、以下に列挙したパラメータを有する構造化層の基本ケース（モデル１）からのパラメータの変動を示す。変数がグラフに列挙されていない場合、その値は以下に列挙する。
【００９６】
【表１】
2018513038.tif 000026
【００９７】
図１４は、様々なアスペクト比の列の構造化層（モデル１）における、構造化層の空気量に対する、エラストマー材料の剪断弾性率で割ったハイドロロックまでの圧力のグラフである。
【００９８】
図１５のグラフは、様々な空気量の値での、加荷重に対する構造化層（モデル１）の容量コンプライアンスを提供する。
【００９９】
図１６のプロット群は、エラストマー列のアスペクト比に対する構造化層（モデル１）の容量コンプライアンスを提供する。
【０１００】
図１７は、様々な高さの構造化層（モデル１）における、容量コンプライアンス対加荷重のプロット群である。
【０１０１】
図１８は、様々な剪断弾性率の値での、加荷重に対する構造化層（モデル１）の容量コンプライアンスのプロット群を含む。
【０１０２】
図１９は、エラストマー材料の誘電率の値が様々な場合の、加荷重に対する構造化層（モデル１）の容量コンプライアンスのプロット群を含む。
【０１０３】
図２０は、剪断弾性率と初期未変形厚さの積の値が様々な場合の、加荷重に対する構造化層（モデル１）の容量コンプライアンスのプロット群を含む。
【０１０４】
図２１は、ランド部を有する構造化層（モデル３）におけるランド部厚さの初期未変形厚さ（ＨＡＢ）に対する比が様々な場合の、容量コンプライアンス対加荷重のプロット群である。
【０１０５】
６）構造化層の設計
設計目標は、必要な荷重範囲に対して必要な容量コンプライアンスを作り、同時に、剥離強度などの他の性能特性を劣化させることが多い構造体中の空気量も最小限に抑える構造体の作動範囲を見つけることである。
【０１０６】
この設計に役立つように、「ボイド効率」の概念を採用する。理想的な条件は、構造体に必要な最大作動圧縮圧力でハイドロロッキング条件が生じるときである。ハイドロロッキング条件が最大作動範囲より高い圧力で生じる場合、その追加の隙間は有効に利用されず、設計は最適には満たない。この説明を基準として、ボイド効率を以下のように規定する。
【０１０７】
【数２４】
2018513038.tif 000027
式中、φ最大荷重は、必要とされる最大圧縮圧力を受けたときの構造体中の残存空気量であり、Φ空気は、前で定義した初期空気量である。φ最大荷重＝Φ空気の場合、構造体のボイド効率は１００％である。φ最大荷重＝１／２Φ空気の場合、構造体のボイド効率は５０％などである。
【０１０８】
次に、発明者らは、式（２３）を式（６）、（７）及び（１９）と組み合わせて、以下を得ることができる。
【数２５】
2018513038.tif 000028
【０１０９】
【数２６】
2018513038.tif 000029
ここで、「正規化最大圧力」と呼ぶ量Ｐ＊を採用する。発明者らは、ｆが、式（１７）の列のアスペクト比の関数として定義される境界条件の荷重補正率であることも想起する。
【数２７】
2018513038.tif 000030
【０１１０】
有効な構造体を設計するために、構造体が支持しなければならない最大圧力（指定領域への最大荷重）及び標的ビーズアスペクト比を指定することから開始して、式（２５）を用いてＰ＊を計算する。次いで、構造体中の必要な空気量を、式（２６）を用いて決定することができる。残念なことに、式（２６）は、Ｐ＊の関数としてのＦ空気について直接容易に解くことはできない。しかし、以下の図２２に示すように、同じ目的で使用できる式（２６）のグラフを作製することができる。図２２は、構造化層が所与のボイド効率で最大正規化圧力Ｐ＊を支持できるために必要な最低空気量を示す。図２２は、ボイド効率が１００％未満の場合、空気量に関係なく所与の構造体が対応できる最大Ｐ＊値があることを示す。より高い荷重範囲を実現するために、剪断弾性率がより高いエラストマーを使用してもよい。
【０１１１】
最適空気量が決定されたら、式（２１）を用いて、特定の容量コンプライアンスを実現するために必要な構造体設計パラメータに集中した設計グラフを作ってもよい。式（２１）は以下のように書き直すことができる：
【０１１２】
【数２８】
2018513038.tif 000031
ここで、「正規化容量コンプライアンス」と呼ぶ量Ｃ＊を採用する。容量コンプライアンスは、圧縮によって変化するが、圧縮変形の増加に伴い、単調に減少する。結果として、最高圧縮下で評価し（２８）、容量コンプライアンスが常に標的より上にあることを確証することが最も有用である。これは、以下のように式（２４）を式（２８）中に置き換えることによって可能である。
【０１１３】
【数２９】
2018513038.tif 000032
【０１１４】
図２３及び図２４において、式（２９）を、様々なボイド効率及びエラストマー誘電率で、空気量に対してグラフ化する。図２３は、様々なボイド効率及びエラストマー誘電率２．７での、構造体の実現可能な最大Ｃ＊対空気量のグラフを含む。図２４は、様々なエラストマー誘電率及びボイド効率８０％での、構造体の実現可能な最大Ｃ＊対空気量のグラフを含む。指定されている空気量、ボイド効率、及びエラストマー誘電率では、グラフは、構造体の実現可能な「正規化容量コンプライアンス」を示す。次いで、構造体の許容される弾性率及び厚さを、式（２７）から決定することができる。
【０１１５】
設計例１：
構造化フィルムは、１０ｍｍ×１０ｍｍのパッチにおいて０〜１ｋｇｆの荷重範囲に対して少なくとも−４ｆＦ／ｇｆの容量コンプライアンスを与えるように設計することができる。構造化フィルムは、剪断弾性率０．１ＭＰａ及び誘電係数２．７のエラストマーを使用する。構造体中にランド部及びキャリア層はない。ボイド効率を８０％と仮定する。
【０１１６】
３つの異なるビーズアスペクト比（幅／高さ）：１／２、１及び２を考慮することから開始する。式（１７）を用いて、以下のように荷重補正率を計算する。
【０１１７】
【数３０】
2018513038.tif 000033
【０１１８】
式（２５）を用いて、以下のようにＰ＊値を計算する（圧縮力が負であることに留意されたい）。
【０１１９】
【数３１】
2018513038.tif 000034
【０１２０】
図２２を用いて、ボイド効率を８０％と仮定して最適な空気量を計算する：
【数３２】
2018513038.tif 000035
【０１２１】
図２３又は図２４のいずれかから、所与の空気量、誘電率及びボイド効率でのＣ＊を決定する：
【数３３】
2018513038.tif 000036
【０１２２】
式（２７）を再編成し、κ空気＝１．０及びε０＝８．８５［ｆＦ／ｍｍ］を想起して、構造体の許容される最大厚さを計算することができる。
【０１２３】
【数３４】
2018513038.tif 000037
【０１２４】
これは、本明細書が、３つ全てのアスペクト比を使用して満たすことができることを意味する。しかし、構造体の厚さは、所与のアスペクト比において、上で列挙した値を上回る可能性はない。最終的なアスペクト比の選択は、構造体厚さ及び空気量に応じて、剥離強度及び処理可能性など、他の特性のバランスを基準とする可能性があると考えられる。
【０１２５】
別の例では、構造体の設計は、複数の変数が考慮されることに留意し、複数の変数が有用な構造体を作製するための可能範囲を問うことによって取り組んだ。実用モデルを作製する一手法は、モンテカルロ解析を用いるものである。この手法では、先ず１つ以上の測定基準及びこうした測定基準を計算するために必要とされる全ての変数を特定した。そして、測定基準に有用な範囲を、変数の可能な（最大）範囲と同様に定義する。次いで、可能範囲からランダムに選択した変数を用いて単純に多くのケースを実行する。異なるレベルの性能を選別し、これらを変数又は変数群に対してグラフ化することによって、モデルを基準として可能な設計空間を迅速に特定することができる。
【０１２６】
モンテカルロを基礎とした手法を用いる：
性能測定基準は、以下の通りに定義する。
１）容量コンプライアンス
２）最大許容圧力
【０１２７】
モデル変数及び最大範囲は、表１に示す通りに定義する。
【表２】
2018513038.tif 000038
【０１２８】
１０，０００件のランダムなケースを表１の変数に対して行い、変数に対してグラフ化した。個々の変数に対してグラフ化したモンテカルロ結果を図２５Ａ〜図２５Ｅに示す。容量コンプライアンス及び最大圧力の実現可能範囲を表２に列挙する。
【０１２９】
【表３−１】
2018513038.tif 000039
【０１３０】
【表３−２】
2018513038.tif 000040
【０１３１】
図２５に示すこれらのグラフのうちいくつかは、特定の変数が重要であり、いくつかの測定基準値が特定の変数範囲にほぼ関係し得ることを示唆する。しかし、特定の変数が集まると、図２６Ａ〜図２６Ｄ及び表２に示すように、これらの範囲はより明確に見ることができる。図２６Ａ〜図２６Ｄから、一変数群が特に有用であることが明らかである。Ｇ＊ＨＡＢ／ｋｂ群は、容量コンプライアンスを実現するための必要条件を特定するのに有用である。Ｇ＊ＨＡＢ／ｋｂ値が０．０１〜０．１ＭＰａ＊ｍｍの多くの構造体は、０．０４〜７．２９ｆＦ／ｇｆの範囲の容量コンプライアンスを有する構造体を作製することができる。容量コンプライアンスが７ｆＦ／ｇｆ超の構造体の場合、Ｇ＊ＨＡＢ／ｋｂは０．１ＭＰＡ＊ｍｍ未満でなければならない。
【０１３２】
製造例：
器具のセットアップ：４つの押出機セットを、絶縁ネックチューブを介して、米国特許公開第２０１３０００９３３６号に記載の製造セットアップと同等の供給ブロック及びダイ中に接続した。このケースでは、図２７に示す繰り返しパターンで、４つの別々の材料流インプットを一連のスロットに押出した。この技法に利用する供給スロットの寸法は、かなり様々でよいが、個々の流路の幅及び高さが４〜３０ミルになるようにしばしば組織化される。流路形状及び流量並びに個々のポリマーチャネルに用いられる溶融加工温度での粘弾性的挙動は、共押出構造体の最終的な相対形状（相対的高さ及び幅）に強い影響がある。本明細書で用いられる材料の典型的なメルトトレイン温度（melt train temperatures）は、３５０Ｆ〜５００Ｆを範囲としていた。供給流間の流量比は、所望の形状に応じて１：６〜６：１を範囲としていた。
【０１３３】
ダイは、典型的には、（６０°Ｆ６’’直径のステンレス鋼冷却ロール付き）キャスティングステーション上１インチ以下の高さで配置され、そこで、ウェブが停止されて固体形態になり、次いでワインドアップステーションに移される。キャスティングステーション及びワインダーの取り去る速度は、ウェブの最終キャリパを決定する傾向がある。
【０１３４】
以下の例では、図２７に示すように、複数の流路が、繰り返しパターン中に配置される。第１の複数の流路（供給流Ａ）は、第２の流路（供給流Ｂ）に横方向に隣接して配置される。第３の複数の流路（供給流Ｃ）は、第２の複数の流路の縦（下）に隣接して配置されるが、第４の複数の流路（供給流Ｄ）は、第３の複数の流路に横に隣接し、また第１の複数の流路の縦（下）に隣接して配置される。供給流Ａ及びＤの流路は、幅が４ミルであるが、供給流Ｂ及びＣの流路は、幅１２ミルで、流路の高さが１５〜３０ミルで変動していた。
【０１３５】
実施例１〜７：米国特許第７，５０１，１８４号の４頁に記載の化学式Ｉ（式中、Ｒ１は−ＣＨ３であり、Ｒ３は−Ｈであり、Ｇは−ＣＨ２ＣＨ２−であり、ｎは約３３５であり、ｐ＝１であり、Ｙは−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−である）を有するシリコーンポリオキサミド（３Ｍ社（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能）を供給流Ａに供給したが、ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）３９８０（エチレン／ＰＰコポリマー）（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から入手可能）及び場合によりＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）６２０２を供給流Ｂ、Ｃ及びＤに供給した。表３は、作製したサンプルの材料、温度及び流量を記載する。
【０１３６】
【表４】
2018513038.tif 000041
【０１３７】
表４は、構造化ライナーからのＡチャネル脱着性に関する寸法及び追加の詳細を提供する。
【０１３８】
【表５】
2018513038.tif 000042
【０１３９】
全体的キャリパは、フィルムの全体の高さを表す。チャネルの高さ及び幅は、これらのフィルム中のシリコーンポリオキサミドの平均高さ及び幅を説明する。チャネルギャップは、Ａチャネル構造体中間の平均距離を表す。チャネル％Ｐｒｏｕｄとは、パターン化ライナーフィルムの上に突出しているＡチャネルの推定％（面積による）を指す。チャネルの幅／高さの比は一目瞭然であるが、Ａチャネルデューティーサイクルは、Ａチャネル幅を（Ａチャネルの幅＋Ａチャネル間のギャップの幅）で割ったものを単純に計算する。Ａチャネルの形状は、押出中に形成されたＡチャネル構造体の形状の大雑把な説明である。高忠実度で移動可能なＡチャネルの欄は、シリコーンポリオキサミドのラインが、構造化ライナー物品から下塗りされたフィルムに移動される容易さを意味する。高忠実度は、手による積層後から除去前、これらの実施例が８５℃の熱に５分間晒されたときの、シリコーンポリオキサミドチャネルの完全な又は完全に近い移動を意味する。
【０１４０】
実施例８〜１１：これらの実施例において、供給流Ａは、前述した、また表３に示す弾性熱可塑性プラスチックのうちの１つによって供給される。供給流Ｂ、Ｃ及びＤは、ＰＥＴｇＧＮ０７１、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ）から入手可能なコポリエステルによって供給される。
【０１４１】
表５は、実施例８〜１１で生成されるサンプルの材料、温度、及び流量を記載する。
【０１４２】
【表６】
2018513038.tif 000043
【０１４３】
これらの共押出物品は、構造化コポリエステルライナーから容易に除去可能なエラストマーを産出することが予想される。
【０１４４】
実施例１２〜１４のアセンブリ：構造化剥離可能ライナーフィルム（実施例１〜７に記載のもの）を、上記のプライマー材料で下塗りされた第１の表面を有するＰＥＴフィルムと接触させた。手による積層及び常圧を用いて、妥当な表面と表面の接触を実現した後、５分間、８５℃のオーブン中で加熱し、シリコーンポリオキサミドのエラストマー列を構造化剥離可能ライナーフィルムから本質的に完全に除去させた。同様のやり方で、プライマーで下塗りされた第１の表面を有する第２のＰＥＴフィルムを、手による積層及び追加の８５℃の加熱処理によってシリコーンポリオキサミドのエラストマー列に取り付けた。サンプル１２及び１３を、２−２ミルＰＥＴフィルムに積層し、一方、サンプル１４を２−１ミルＰＥＴフィルムに積層した。全てのサンプルを、追加の時間、追加の高温に晒した。表６は、積層サンプルの形状及びこれらのサンプルで実施した試験の性能結果のいくつかを強調する。
【０１４５】
【表７】
2018513038.tif 000044
【０１４６】
物品高さとは、全体的物品高さ（ＰＥＴフィルムを含む）を指し、各ＰＥＴフィルムの高さは、ＰＥＴフィルム高さの欄に付記する。加熱温度及び時間は、サンプルが高温のオーブン中で費やした追加の時間の量を表す。エラストマー構造体の高さ及び幅は、各シリコーンポリオキサミド列（積層後、大部分が矩形である）の平均高さ及び幅を説明している。構造体間のギャップは、構造体の端部間の平均ギャップ幅を表す。エラストマーの幅／高さの比及びエラストマー含有率は、本文献中で前述した計算値である。
【０１４７】
容量コンプライアンスは、サンプルにかけた力当たりの容量における変化の指標である。これを効率的に測定するために、積層構造体の上面及び底面に導電性コーティングを適用し、次いで圧縮力に対する容量の変化を測定する必要がある。
【０１４８】
５Ｎ機械的コンプライアンスは、５Ｎの圧縮力をかけた後に２５ｍｍディスクの積層サンプルが有していた計算値である。これは、２０℃でＡｒｅｓ  Ｇ２に１Ｈｚで実施する。
【０１４９】
１８０°剥離強度を、幅１インチ×長さ６インチのストリップ、５ｋｇロードセル、剥離速度１２ｉｎ／ｍｉｎで、Ｉｍａｓｓ  ＳＰ−２１００試験装置を用いて実施する。
【０１５０】
積層転写フィルム１から作られた試験構造体の性能情報：
剥離力（標準１８０度剥離）＞３００グラム／インチ
５Ｎ機械的コンプライアンス（必要な力対たわみによって規定される）５０ｇ／ｎｍ
容量コンプライアンス＞１ｆＦ／ｇｆ
【０１５１】
本明細書で考察される項目は、下記のものを含む。
項目１．
隣接する列を分離するスペースを有する、複数の個別のエラストマー材料の列と、
列全体にわたって、隣接する列の間のスペース中に配置された、エラストマー材料に実質的に接着しない可剥性ライナーとを含む、積層転写フィルム。
【０１５２】
項目２．エラストマー材料の列が、半円断面形状、矩形断面形状、三角形断面形状、三角錐台断面形状、及び砂時計断面形状のうちの１つを有する、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１５３】
項目３．エラストマー材料が、シリコーン熱可塑性材料又は熱硬化性材料を含む、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１５４】
項目４．エラストマー材料が、シリコーンポリオキサミドである、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１５５】
項目５．エラストマー材料が、オレフィンコポリマー及びスチレンブロックコポリマーのうちの少なくとも１つを含む、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１５６】
項目６．エラストマー材料の剪断弾性率が、約５００ＭＰａ未満である、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１５７】
項目７．エラストマー列の剪断弾性率と未変形の高さの積が１３ＭＰａ＊ｍｍ未満である、項目６に記載の積層転写フィルム。
【０１５８】
項目８．剪断弾性率の変化が、−２０℃〜６０℃の温度範囲にわたって約５０％未満である、項目６に記載の積層転写フィルム。
【０１５９】
項目９．エラストマー材料が、約−３０℃未満のガラス転移温度を有する、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１６０】
項目１０．エラストマー材料が、約０．５以下のタンデルタを有する、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１６１】
項目１１．可剥性ライナーが、熱可塑性材料である、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１６２】
項目１２．可剥性ライナーがオレフィンである、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１６３】
項目１３．可剥性ライナーが、ポリプロピレン又はポリエチレンを含む、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１６４】
項目１４．フィーチャへの可剥性ライナーの取り付けが剥離力によって特徴付けられ、剥離力が約１００グラム／インチ未満である、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１６５】
項目１５．可剥性ライナーが、離型添加剤を含む、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１６６】
項目１６．エラストマー材料の各列が、高さ及び幅を有し、高さに対する幅の比が約０．３超、約１０未満である、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１６７】
項目１７．列の高さが、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲である、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１６８】
項目１８．列の幅が、約５０μｍ〜約４００μｍである、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１６９】
項目１９．隣接する列の間のスペースの幅が、約５０μｍ〜約４００μｍである、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１７０】
項目２０．積層転写フィルムのエラストマー含有率が、５％〜９９％の範囲を有する、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１７１】
項目２１．積層転写フィルムのエラストマー含有率が、２５％〜７５％の範囲を有する、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１７２】
項目２２．エラストマー含有率が約５０％である、項目２１に記載の積層転写フィルム。
【０１７３】
項目２３．エラストマー含有率が、距離に伴って変化する、項目２１に記載の積層転写フィルム。
【０１７４】
項目２４．エラストマー列の自由表面が、可剥性ライナーの自由表面を超えて突出している、項目１に記載の積層転写フィルム。
【０１７５】
項目２５．エラストマー材料及びライナー材料を共押出して、隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列と、エラストマー材料の列全体にわたって、隣接する列の間のスペース中に配置された、ライナー材料から構成され、エラストマー材料に実質的に接着しない可剥性ライナーとを有する積層転写フィルムを形成することを含む、方法。
【０１７６】
項目２６．
エラストマー材料の列の自由表面がプライマー層と接触するように、プライマー層上に積層転写フィルムを配置することと、
可剥性ライナーを除去して、エラストマー材料の列をプライマー層に貼着されたままにすることとを更に含む、項目２５に記載の方法。
【０１７７】
項目２７．プライマー層上に積層転写フィルムを配置する前に、プライマー層を第１の構成要素の表面に適用することを更に含む、項目２５に記載の方法。
【０１７８】
項目２８．エラストマー材料の列から可剥性ライナーを除去した後、可剥性ライナーで前に被覆されていたエラストマー材料の列の表面を、第２の構成要素上のプライマー層上に配置することを更に含む、項目２７に記載の方法。
【０１７９】
項目２９．第１及び第２の構成要素が、第１及び第２のバリアフィルム、第１及び第２の接着剤層又は第１及び第２の電極を含む、項目２８に記載の方法。
【０１８０】
項目３０．積層転写フィルムをプライマー層上に配置することが、積層転写フィルムの複数の部分を、タイル状に、第１の構成要素のプライマー層上に配置することを含む、項目２６に記載の方法。
【０１８１】
項目３１．複数の部分のエラストマー材料の列が、互いに対して異なる角度に回転する、項目３０に記載の方法。
【０１８２】
項目３２．エラストマー材料及びライナー材料の共押出が、エラストマー材料の列の自由表面が可剥性ライナーを超えて延在するように、共押出中のエラストマー材料及びライナー材料の流量を選択することを含む、項目２５に記載の方法。
【０１８３】
項目３３．
チャネルを含む構造化ライナーを形成することと、
エラストマー材料を構造化ライナーのチャネル中に配置することと、
圧力及び熱のうちの少なくとも一方をエラストマー材料にかけて、隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列、及び、列全体にわたって、隣接する列の間のスペース中に配置された、エラストマー材料に実質的に接着しない可剥性ライナーを含む積層転写フィルムを形成することとを含む、方法。
【０１８４】
項目３４．
第１の構成要素と、
第１の構成要素上に配置された第１のプライマー層と、
第２の構成要素と、
第２の構成要素上に配置された第２のプライマー層と、
隣接する列を分離するスペースを有する複数の個別のエラストマー材料の列とを含み、エラストマー材料の列の第１の表面が、第１のプライマー層に接着し、反対側のエラストマー材料の列の第２の表面が、第２のプライマー層に接着している、デバイス。
【０１８５】
項目３５．デバイスの機械的コンプライアンスが、約０．０２〜約０．５ｍｍ／ＭＰａである、項目３４に記載のデバイス。
【０１８６】
項目３６．第１及び第２の構成要素が、第１及び第２の電極を含み、第１及び第２の電極間の容量が、電極に垂直にかけられる力の関数である、項目３４に記載のデバイス。
【０１８７】
項目３７．デバイスの容量コンプライアンスが、約０．５〜約１００ｆＦ／ｇである、項目３６に記載のデバイス。
【０１８８】
項目３８．デバイスの容量コンプライアンスが、約２ｆＦ／ｇ超である、項目３６に記載のデバイス。
【０１８９】
特に指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲において使用する、数量、特性の測定値などを表す全ての数値は、「約」という語で修飾されるものとして理解されるべきである。したがって、そうでないことが示されない限り、本明細書及び特許請求の範囲に記載の数値パラメータは、本願の教示を利用して当業者により得ることが求められる所望の性質に応じて変化し得る近似値である。
【０１９０】
上で考察した実施形態の様々な修正形態及び変更形態は、当業者に明らかであり、本開示は、本明細書に記載された例示的な実施形態に限定されないことが理解されるべきである。読者は、開示する一つの実施形態の特徴を、特に断りのない限りはその他の全ての開示する実施形態にもまた適用し得ると考えるべきである。また、本明細書において参照された全ての米国特許、特許出願、公開特許出願、並びに他の特許及び非特許文書は、それらが上述の開示に矛盾しない範囲において、参照によって組み込まれることが理解されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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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１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２５Ｄ】
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【図２５Ｅ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２６Ｄ】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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