【手続補正書】
【提出日】平成28年3月28日(2016.3.28)
【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】
内面及び外面を有し、前記内面は曲面を有する付属物を受け入れることができる囲い部を定める、柔軟性又は延伸性を有する基材と、
前記柔軟性又は延伸性を有する基材の前記内面又は前記外面によって支持される１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方を備える柔軟性又は延伸性を有する電子デバイスであって、前記センサー、アクチュエータ、又はその両方は１つ若しくは複数の無機半導体構成品、１つ若しくは複数の金属構成品、又は１つ若しくは複数の無機半導体構成品と１つ若しくは複数の金属構成品を備え、前記無機半導体構成品、金属構成品、又はその両方の少なくとも一部は、５００ミクロン以下の厚さを有する電子デバイスとを備える付属物装着可能電子システムであって、
前記柔軟性又は延伸性を有する基材及び前記電子デバイスは、前記基材の前記内面が前記囲い部内に設けられた前記付属物の表面との形状適合接触を確立することができるように十分に低い前記システムの純曲げ剛性をもたらすシステム。
【請求項２】
前記付属物は、手、指、指先、頭、鼻、耳、歯、足、爪先、脚、腕、胴、又はこれらの任意の部分である請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
手を被覆するための装置付き手袋又は指若しくは指先を被覆する装置付き指チューブを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記装置付き手袋は、外科手術用の医療用手袋である請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
人間−機械インターフェースシステム、ロボット操作のためのデバイス、又は、外科手術用の医療用手袋である装置付き手袋を備える請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記柔軟性又は延伸性を有する基材及び前記電子デバイスは、１×１０８ＧＰａμｍ４以下の前記システムの前記純曲げ剛性、１×１０−４Ｎｍ以下の前記システムの純屈曲剛性、又は、前記基材の前記内面によって支持される前記１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方が前記囲い部内に設けられた前記付属物の前記表面との形状適合接触を確立することができるような十分に低い前記システムの純曲げ剛性をもたらす、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記基材は、柔軟性を有する基材であり、前記電子デバイスは、柔軟性を有する電子デバイスである、又は、
前記基材は、延伸性を有する基材であり、デバイスは、延伸性を有する電子デバイスである請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記電子デバイスは、前記１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方のうちの２〜１０００個を備える、又は、前記１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方のうちの少なくとも３つの異なる種類を備える請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方は、目の粗いメッシュの幾何学的形状で形成される請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方は、０．５ｃｍ２〜１００ｃｍ２の範囲から選択される設置表面積を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電子デバイスは、
電極、触覚センサー、歪みゲージ、静電容量センサー、温度センサー、圧力センサー、モーションセンサー、ポジションセンサー、変位センサー、加速度センサー、力センサー、化学センサー、ｐＨセンサー、容量センサー、光学センサー、光検出器、撮像システム、並びにこれらのアレイ及び組み合わせからなる群から選択された１つ又は複数のセンサーを備える、又は、
電気触覚刺激装置、電極、熱源、圧電素子、音響素子、ＲＦエネルギー源、磁気アクチュエータ、電磁放射線源、レーザー、発光ダイオード及びアレイ、並びにこれらのアレイ及び組み合わせからなる群から選択された１つ又は複数のアクチュエータを備える請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記センサー、アクチュエータ、又はその両方の少なくとも一部は、前記柔軟性又は延伸性を有する基材の前記内面によって支持され、前記センサー、アクチュエータ、又はその両方の少なくとも一部は、前記柔軟性又は延伸性を有する基材の前記外面によって支持される請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記柔軟性又は延伸性を有する電子デバイスは、アレイで設けられ、前記基材の前記内面、外面、又は内面と外面の両方によって支持される複数の電気触覚刺激装置を備える請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記柔軟性又は延伸性を有する電子デバイスは、前記電気触覚刺激装置の多重化されたアレイを備え、
前記アレイの前記電気触覚刺激装置は、蛇行する電気的相互接続部のネットワークを介して電気的に相互接続される請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記電気触覚刺激装置のそれぞれは、外側領域によって囲まれている内側領域を有する薄膜金属構造を備え、前記内側領域と前記外側領域との間に間隙が設けられており、
前記内側領域は１０μｍ〜１０００μｍの範囲から選択された横寸法を有し、前記外側領域は１０μｍ〜５０００μｍの範囲から選択された横寸法を有し、前記間隙は１０μｍ〜１０００μｍの範囲から選択された横寸法を有する請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記内側領域のそれぞれは、導電性円板形状電極であり、前記外側領域は、前記円板形状電極と同心となる位置にある導電性リング形状電極である請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記電子デバイスは、アレイとして構成され、前記基材の前記外面、内面、又は前記外面と内面の両方によって支持される複数の触覚センサーを備え、
前記触覚センサーのそれぞれは、１００μｍ〜５０００μｍの範囲から選択された横寸法を有する薄膜金属構造を備える請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
前記電子デバイスは、前記外面によって支持された１つ又は複数の触覚センサーと前記内面によって支持された１つ又は複数の電気聴覚刺激装置とを備え、前記１つ又は複数の触覚センサーは、前記１つ又は複数の触覚センサーからの出力が前記１つ又は複数の電気触覚刺激装置に供給され、前記触覚センサーの出力に比例して前記付属物を電気的に刺激するように前記１つ又は複数の電気触覚刺激装置と電気的に連通する請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記内面、前記外面、又はその両方によって支持される１つ又は複数の追加の電子部品をさらに備え、前記追加の電子部品はセンサー、アクチュエータ、電源、ワイヤレス電源、光起電デバイス、ワイヤレス送信機、アンテナ、ナノ電気機械システム、微小電気機械システム、並びにこれらのアレイ及び組み合わせからなる群から選択される請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記内面、前記外面、又はそれらの両方によって支持される歪みゲージをさらに備え、
前記歪みゲージは、蛇行する電気的相互接続部のネットワークを介して電気的に相互接続された少なくとも３つの半導体ナノ膜を備え、
前記半導体ナノ膜のそれぞれは、独立して、１μｍ〜１０ｍｍの範囲から選択された横寸法、及び、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲から選択された厚さを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記１つ又は複数の無機半導体構成品を備え、
前記１つ又は複数の無機半導体構成品のそれぞれは、独立して、多結晶半導体材料、単結晶半導体材料、又はドープ多結晶若しくは単結晶半導体材料を含み、
前記１つ又は複数の無機半導体構成品のそれぞれは、独立して、１００μｍ以下の厚さを有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記電子デバイスの前記無機半導体構成品のそれぞれは、１×１０−４Ｎｍ以下のシステムの純屈曲剛性を有する、０．５ＭＰａ〜１０ＧＰａの範囲から選択されたヤング率を有する、１×１０８ＧＰａμｍ４以下の純曲げ剛性を有する、又は、独立して半導体ナノ膜構造物を有する請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記１つ又は複数の金属構成品を備え、
前記１つ又は複数の金属導体構成品は、アレイの形をとる複数の電極を備え、前記アレイ内の前記電極のそれぞれは、独立して、１００μｍ以下の厚さを有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２４】
前記電子デバイスの前記１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方は、複数の電極、多重化回路、及び増幅回路を備える延伸性又は柔軟性を有する電極アレイを備え、
前記延伸性又は柔軟性を有する電極アレイは、複数の電極ユニットセルを備え、
前記電極アレイの隣接する電極ユニットセルは、５０μｍ以下の距離で互いから隔てられている請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記電極アレイのそれぞれの電極ユニットセルは、コンタクトパッド、増幅器、及びマルチプレクサを備え、前記コンタクトパッドは、組織との電気的インターフェースを備え、前記増幅器及びマルチプレクサと電気的に連通する請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記１つ又は複数の金属導体構成品は、複数の延伸性を有する電気的相互接続部をさらに備え、
前記延伸性を有する電気的相互接続部は、前記１つ若しくは複数の無機半導体構成品、１つ若しくは複数の金属構成品、又は１つ若しくは複数の無機半導体構成品と１つ若しくは複数の金属構成品のうちの少なくとも一部を含む複数の剛体デバイスアイランドを電気的に接続する請求項２３に記載のシステム。
【請求項２７】
前記剛体デバイスアイランドは、前記１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方を備え、
前記センサー又はアクチュエータは、電極、触覚センサー、歪みゲージ、静電容量センサー、温度センサー、圧力センサー、モーションセンサー、ポジションセンサー、変位センサー、加速度センサー、力センサー、化学センサー、ｐＨセンサー、容量センサー、光学センサー、光検出器、撮像システム、電気触覚刺激装置、電極、熱源、圧電素子、音響素子、ＲＦエネルギー源、磁気アクチュエータ、電磁放射線源、レーザー、発光ダイオード、並びにこれらのアレイ及び組み合わせからなる群から選択される請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記内面及び外面は、前記柔軟性若しくは延伸性を有する基材の前記内面若しくは前記外面によって支持される前記１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方の機能性パラメータの実質的な低下を引き起こすことなく互換的にひっくり返すことができ、
前記電子デバイスを支持する外面がひっくり返され、これにより、ひっくり返した後に、前記外面によって支持されている前記電子デバイスは、前記内面によって支持される前記電子デバイスとなる請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２９】
前記柔軟性又は延伸性を有する基材は、５００％以上の破壊歪みによって特徴付けられる請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３０】
前記電子デバイスの少なくとも一部を少なくとも部分的に封入する障壁層をさらに備え、
前記障壁層は、前記電子デバイスからの正味漏れ電流を前記システムと接触している材料に悪影響を及ぼさない量に制限する、前記電子デバイスからの熱伝達を前記システムと接触している材料に悪影響を及ぼさない量に制限する、又は、前記電子デバイスの少なくとも一部への外部流体の通過を実質的に防ぐ請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３１】
前記１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方の少なくとも一部を電気的に接続する１つ又は複数の延伸性を有する相互接続部をさらに備え、
前記１つ又は複数の延伸性を有する相互接続部は、蛇行構成をとるナノワイヤを備え、前記ナノワイヤは、矩形の断面を有し、５０ｎｍ〜１μｍの範囲から選択された厚さと１０μｍ〜１ｍｍの範囲から選択された幅とを有し、前記蛇行構成は、１００μｍ〜１０ｍｍの範囲から選択された平均曲率半径によって特徴付けられる請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３２】
少なくとも２つの相互接続層内に配置構成された複数の相互接続部を備え、隣接する相互接続層は電気的絶縁エラストマー層である障壁層によって隔てられ、コンパクトな上に重なる相互接続配線を実現する請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３３】
前記囲い部は、手、指、指先、又はこれらの任意の部分を受け入れる形状を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３４】
第１の電子デバイスは、前記内面によって支持され、第２の電子デバイスは、前記外面によって支持され、前記第１及び第２の電子デバイスは、互いに関して空間的に整列され、連通し、前記連通は、前記第１の電子デバイスと前記第２の電子デバイスとの間の基材厚さとともに変化するパラメータによって特徴付けられ、それによって圧力センサーを形成する請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３５】
前記囲い部は、前記付属物の対応する寸法より小さい受け入れ寸法を有し、使用中に、前記柔軟性又は延伸性を有する基材の歪みは前記受け入れ寸法を増加させ、前記柔軟性又は延伸性を有する電子デバイスに悪影響を及ぼすことなく囲い部内に前記付属物を収容し、
前記歪みは、前記柔軟性又は延伸性を有する基材と前記囲い部内の前記付属物との間に接触力を発生して、前記基材の内面によって支持される前記柔軟性又は延伸性を有する電子デバイスと前記付属物の前記曲面との間に密着する形状適合接触を確立し、維持する請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３６】
付属物装着可能電子システムを作製する方法であって
元の囲い部を定める最初は内向きである表面、及び最初は外向きである表面を有する柔軟性及び延伸性を有する基材を備えるステップと、
１つ若しくは複数のセンサー、アクチュエータ、又はその両方を備える柔軟性又は延伸性を有する電子デバイスを前記柔軟性又は延伸性を有する基材の前記最初は外向きである表面に転写するステップであって、前記センサー、アクチュエータ、又はその両方は１つ若しくは複数の無機半導体構成品、１つ若しくは複数の金属構成品、又は１つ若しくは複数の無機半導体構成品と１つ若しくは複数の金属構成品を備え、前記無機半導体構成品、金属構成品、又はその両方の少なくとも一部は、５００ミクロン以下の厚さを有する、ステップと、
前記柔軟性又は延伸性を有する基材をひっくり返して、ひっくり返した後に前記最初は外向きである表面がその後内向きである表面となり、付属物を受け入れるための最終的囲い部を定め、最初の内向きの表面はその後外向きである表面になるようにし、それによって、前記電子デバイスを前記その後内向きになる表面上に形成するステップとを含み、
前記柔軟性又は延伸性を有する基材をひっくり返す前記ステップの後に、前記柔軟性又は延伸性を有する電子デバイスは機能を維持する方法。
【請求項３７】
前記付属物は、手、指、指先、頭、歯、足、爪先、鼻、耳、脚、腕、胴、又はこれらの任意の部分である請求項３６に記載のシステムを作製する方法。
【請求項３８】
内面と外面とを有するエラストマー基材であって、前記内面は、曲面を有する付属物を受け入れることができる囲い部を定め、１０ｍｍの未満の静止時の厚さを有する、エラストマー基材と、
前記内面によって支持される第１の電子デバイスと、
前記外面によって支持される第２の電子デバイスであって、前記第１及び第２の電子デバイスは互いに関して対向する構成をとり前記エラストマー基材の厚さ分だけ隔てられ、出力がエラストマー基材厚さの関数として変化する圧力センサーを形成する、第２の電子デバイスとを備え、
前記第１及び第２の電子デバイスのそれぞれは、１ｍｍ未満の厚さ及び５ｍｍ未満の横寸法を有する、１つ若しくは複数の無機半導体構成品、１つ若しくは複数の金属構成品、又は１つ若しくは複数の無機半導体構成品と１つ若しくは複数の金属構成品を備える付属物装着可能電子システム。