ES2711603T3

ES2711603T3 - Procedimiento para la fabricación de un elemento conforme, elemento conforme y usos del mismo

Info

Publication number: ES2711603T3
Application number: ES11750245T
Authority: ES
Inventors: David P Brown
Original assignee: Canatu Oy
Current assignee: Canatu Oy
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2019-05-06
Anticipated expiration: 2031-03-07
Also published as: KR101815141B1; US20130050113A1; FI20105216A; EP2543061B1; FI20105216A0; EP2543061A4; WO2011107665A1; CN102893369B; TWI609837B; US20180290886A1; FI125151B; EP2543061A1; JP2013530053A; KR20130069556A; JP6198394B2; BR112012022460A2; CN102893369A; TW201200468A

Abstract

Procedimiento para la fabricación de un elemento, por lo menos parcialmente, conductor o semiconductor de la electricidad en una estructura, en el que el elemento comprende una o varias capas y está configurado para servir como una película capacitiva sensible al tacto y/o a la proximidad, caracterizado por que el procedimiento comprende las etapas de a) formar un elemento moldeable que comprende una o varias capas, en el que, por lo menos, una capa comprende una red de estructuras moleculares de alta relación de aspecto (estructuras HARM), en el que las estructuras HARM son conductoras o semiconductoras de la electricidad, y b) disponer el elemento moldeable de manera conforme sobre una estructura presionando y/o sellando al vacío el elemento moldeable sobre una superficie tridimensional de la estructura, para fabricar un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad que comprende una o varias capas, en el que, por lo menos, una capa comprende una red de estructuras HARM, en la superficie tridimensional de la estructura.

Description

DESCRIPCION

Procedimiento para la fabricacion de un elemento conforme, elemento conforme y usos del mismo

SECTOR DE LA INVENCION

La invencion hace referencia a un procedimiento para la fabricacion de un elemento, por lo menos parcialmente, conductor o semiconductor de la electricidad en una estructura. Ademas, la invencion hace referencia a un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad en una estructura. Ademas, la invencion hace referencia a usos de un elemento conforme.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Las estructuras moleculares de alta relacion de aspecto (estructuras HARM - High Aspect Ratio Molecular, en ingles) son de gran interes debido a sus unicas y utiles propiedades fisicas y quimicas. La alta conductividad de ciertas estructuras HARM, tales como los nanotubos de carbono metalicos, las nanoyemas de carbono, los nanocables y las nanocintas, junto con sus extremadamente altas relaciones de aspecto permite una eficiente filtracion electrica, incluso en alfombrillas o peliculas depositadas en superficies orientadas al azar. Las redes que incluyen estructuras HARM conductoras son utiles, por ejemplo, como el canal conductor de un transistor. Las redes que incluyen estructuras HARM semiconductoras son utiles, por ejemplo, como el canal semiconductor de un transistor. Dichas redes tienen ventajas sobre los materiales existentes tales como metales a granel, oxidos metalicos, silicio y polimeros inherentemente conductores, ya que pueden mantener sus propiedades cuando son calentados, doblados o flexionados repetidamente.

La tecnica anterior da a conocer muchos usos de redes de estructuras HARM.

La patente EP 2071 631 A2 da a conocer un elemento electronico que incluye un sustrato y una capa de conductora transparente, que incluye nanotubos de carbono.

La patente WO 2007/149252 A2 da a conocer una pantalla tactil que comprende un electrodo del lado tactil y un electrodo del lado del dispositivo, en la que cada electrodo comprende un sustrato aislante y una capa conductora de la electricidad expuesta, en la que dichas capas conductoras de la electricidad expuestas son adyacentes y estan separadas por separadores dielectricos, y en la que solamente una de las capas conductoras de la electricidad expuestas comprende los nanotubos de carbono.

La patente US 2001/040733 A1 da a conocer un sustrato transparente de panel tactil que comprende un sustrato transparente y, depositada sobre el, una pelicula transparente de oxido metalico conductor que contiene zinc, indio y estano como elementos metalicos y es soluble en acidos.

La patente US 2005/126831 A1 da a conocer un arnes de cableado y un sensor tactil que incorpora el mismo.

La patente US 2005/076824 A1 da a conocer pantallas tactiles resistivas que emplean un polimero conductor tanto en la lamina superior como en el sustrato inferior, y que se pueden hacer funcionar con la utilizacion de electronica convencional.

La patente US 2006/276056 A1 da a conocer articulos de nanotubos que tienen una conductividad electrica ajustable y procedimientos para fabricarlos.

La patente US 2004/188150 A1 da a conocer un sensor tactil que emplea uno o varios conductores transparentes que incorporan un patron aleatorio de huecos. El sensor tactil se fabrica depositando una capa de un conductor transparente y formando huecos en el conductor transparente.

La patente US 2006/274049 A1 da a conocer un articulo electronicamente conductor que comprende, por lo menos, una capa conductora de nanotubos de carbono en contacto, por lo menos, con una capa conductora que comprende polimero electronicamente conductor.

La tecnica anterior da a conocer, por ejemplo, una red para proteger los elementos contra interferencias electromagneticas (patente WO 2009/000969). La interferencia electromagnetica (o EMI (ElectroMagnetic Interference), tambien llamada interferencia de radiofrecuencia o RFI (Radio Frenquency Interference) es una perturbacion que afecta a un circuito electrico debido a la conduccion electromagnetica o a la radiacion electromagnetica emitida desde una fuente externa. La perturbacion puede interrumpir, obstruir o degradar o limitar de otro modo el rendimiento efectivo del circuito. El inconveniente de la proteccion de la tecnica anterior es que no ha sido posible disponer una proteccion conforme en una estructura a proteger, por ejemplo, contra la radiacion electromagnetica. Las protecciones EM no conformes, tales como las jaulas de Faraday tradicionales, pueden provocar irregularidades en el rendimiento de la proteccion, lo que puede ser dificil de tener en cuenta al disenar el protector. Ademas, las protecciones no conformes tradicionales, tales como las jaulas de metal, son costosos de fabricar y de integrar, ocupan un espacio importante y son rigidos. El problema con las tecnicas de la tecnica anterior es, en muchas aplicaciones, la dificultad de formar peliculas o elementos conformes.

Ademas, los dispositivos de deteccion tactil, por ejemplo, las pantallas tactiles, estan emergiendo como medios populares para interactuar con dispositivos electronicos. Las pantallas tactiles pueden ser acopladas mecanicamente con muchos tipos de pantallas diferentes, tales como tubos de rayos catodicos (CRT, Cathode Ray Tube), pantallas de cristal liquido (LCD, Liquid Crystal Display), pantallas de plasma, pantallas electroluminiscentes o pantallas biestables utilizadas para papel electronico. La funcion de las pantallas tactiles tipicas o de otros dispositivos de deteccion tactil se basa en una pelicula sensible al tacto opticamente transparente que comprende una o varias capas conductoras configuradas para servir como uno o varios sensores. El principio de funcionamiento general de este tipo de pelicula es que el toque de un usuario, por ejemplo, mediante la punta de los dedos o de algun dispositivo de puntero concreto, cambia una propiedad electrica, tal como la capacitancia o la resistencia, en una ubicacion especifica de la pelicula sensible al tacto. Una senal electrica correspondiente a la ubicacion del toque puede ser leida en un controlador o en una unidad de procesamiento de senales, para controlar el funcionamiento de un dispositivo conectado, por ejemplo, a una pantalla. La tecnica anterior da a conocer diferentes tipos de peliculas sensibles al tacto para ser utilizadas en dispositivos de deteccion tactil. No obstante, el problema con las tecnicas de la tecnica anterior es que no ha sido posible fabricar peliculas sensibles al tacto realmente flexibles o conformes.

En general, las tecnicas de la tecnica anterior no permiten fabricar elementos verdaderamente flexibles o conformes en superficies tridimensionales.

PROPOSITO DE LA INVENCION

El proposito de la presente invencion es reducir los problemas tecnicos de la tecnica anterior mencionados anteriormente proporcionando un nuevo procedimiento para la fabricacion de un elemento, por lo menos parcialmente, conductor o semiconductor de la electricidad en una estructura, en el que el elemento comprende una o varias capas y en el que, por lo menos, una capa comprende una red de estructuras HARM. Ademas, el proposito de la presente invencion es presentar un nuevo elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor en una estructura. Ademas, el proposito de la presente invencion es presentar usos de un elemento conforme.

CARACTERl'STICAS

El procedimiento, el elemento y los usos segun la presente invencion se caracterizan por lo que se presenta en las reivindicaciones.

El procedimiento segun la presente invencion se caracteriza por lo que se presenta en la reivindicacion independiente 1.

El elemento segun la presente invencion se caracteriza por lo que se presenta en la reivindicacion independiente 13. Los usos segun la presente invencion se caracterizan por lo que se presenta en las reivindicaciones independientes 20, 21 y 22.

El procedimiento segun la presente invencion para la fabricacion de un elemento, por lo menos parcialmente, conductor o semiconductor de la electricidad en una estructura, en el que el elemento comprende una o varias capas, comprende las siguientes etapas:

a) formar un elemento moldeable que comprende una o varias capas, en el que, por lo menos, una capa comprende una red de estructuras moleculares de alta relacion de aspecto (estructuras HARM), en el que las estructuras HARM son conductoras o semiconductoras de la electricidad, y

b) disponer el elemento moldeable de manera conforme sobre una estructura, presionando y/o sellando al vacio el elemento moldeable sobre una superficie tridimensional de la estructura,

para fabricar un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad, que comprende una o varias capas, en el que, por lo menos, una capa comprende una red de estructuras HARM, en la superficie tridimensional de la estructura.

El elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad en una estructura segun la presente invencion comprende una o varias capas, en el que, por lo menos, una capa comprende una red de estructuras moleculares de alta relacion de aspecto (estructuras HARM), en el que las estructuras HARM son conductoras o semiconductoras de la electricidad y el elemento se dispone de manera conforme sobre una superficie tridimensional de la estructura.

Por un elemento se entiende cualquier elemento que esta dispuesto de manera conforme en una estructura y adapta su forma de manera conforme con la superficie de la estructura. El elemento comprende una o varias redes de estructuras HARM. El elemento puede comprender ademas uno o varios materiales adicionales. El elemento puede comprender una o varias capas, por ejemplo, una o varias capas de uno o varios materiales.

Por una red se entiende, por ejemplo, una red dispersa, densa, aleatoria, orientada, homogenea y/o con patrones y/o cualquier otra estructura similar.

Por una red de estructuras moleculares de alta relacion de aspecto (estructuras HARM) se entiende cualquiera de las estructuras anteriores que comprenden una o varias estructuras HARM. Preferentemente, dicha red comprende una multitud de estructuras HARM. Las estructuras HARM son conductoras o semiconductoras de la electricidad. En una realizacion de la presente invencion, parte de las estructuras HARM son conductoras de la electricidad y otra parte de las estructuras HARM son semiconductoras de la electricidad.

Por una estructura HARM se entiende un nanotubo, un nanotubo de carbono, un nanotubo de carbono funcionalizado con fullereno, una nanoyema, un nanotubo de nitruro de boro, una nanovarilla o un nanoalambre que incluyen, por ejemplo, carbono, fosforo, boro, nitrogeno, plata y/o silicio, un filamento y/o cualquier otro tubo, elemento tubular, varilla y/o cinta y/o cualquier otra estructura molecular de alta relacion de aspecto. La estructura HARM puede ser individual o agrupada. Las estructuras HARM pueden ser orientadas, recubiertas, funcionalizadas y/o modificadas de otra manera antes y/o despues de que sean, por ejemplo, depositadas y/o dispuestas sobre la estructura. Un ejemplo del nanotubo de carbono funcionalizado con fullereno es la nanoyema de carbono (CNB, Carbon NanoBud), que es una molecula que tiene una molecula de fullereno unida de manera covalente al lado de una molecula de carbono tubular.

Las estructuras HARM, y especialmente los nanotubos de carbono y las nanoyemas de carbono, pueden ser depositadas sobre un sustrato en forma de una red mecanicamente flexible. Ventajosamente, es posible formar una capa delgada de la red de estructuras HARM. Dicha capa es flexible y moldeable y, de este modo, puede ser conformada y ajustada de manera conforme sobre una superficie deseada. Ademas, debido a las propiedades de las estructuras HARM, la red formada es conductora o semiconductora de la electricidad incluso en el caso de un deposito delgado. Estas caracteristicas ventajosas se pueden utilizar, por ejemplo, en las peliculas sensibles al tacto.

Por una estructura se entiende cualquier estructura que pueda ser utilizada en el procedimiento segun la presente invencion. Por una estructura se entiende, por ejemplo, cualquier estructura sobre la cual un elemento moldeable que comprende una o varias redes de estructuras HARM pueda ser dispuesta de manera conforme.

En una realizacion de la presente invencion la estructura comprende, por ejemplo, una estructura que debe ser protegida contra la radiacion electromagnetica.

En una realizacion de la presente invencion, la estructura comprende uno o varios componentes electricos.

Una estructura puede comprender, por ejemplo, un transistor, un circuito integrado, una antena, un dispositivo o elemento de memoria, un transmisor, un circuito logico o de memoria y/o cualquier otra estructura similar. Una estructura puede comprender una placa de circuito impreso con componentes. Una estructura puede comprender un conector flexible en un dispositivo electronico. Una estructura puede comprender, por ejemplo, un telefono movil o una parte del mismo, un paquete de producto, un quiosco de ventas o una parte del mismo, un electrodomestico, una ventana, un salpicadero o volante, una carroceria de automovil y/o un casco y/o cualquier estructura similar. Ademas, se puede utilizar cualquier otra estructura adecuada.

Por un elemento moldeable se entiende cualquier elemento deseado, que sea adecuado para ser utilizado en el procedimiento segun la presente invencion. Un elemento moldeable adecuado es tal que, en la etapa de disponer el elemento moldeable que comprende una o varias redes de estructuras HARM, y posiblemente uno o varios materiales adicionales, de una manera conforme sobre una estructura, este puede ser colocado de manera conforme sobre la estructura y adapta su forma de manera conforme con la estructura.

Un elemento moldeable puede ser un elemento originalmente flexible, rigido o deformable. Un elemento moldeable puede comprender uno o varios materiales originalmente flexibles, rigidos y/o deformables. Por ejemplo, un material originalmente rigido, por ejemplo, un sustrato de polimero rigido, puede ser incluido en el elemento moldeable y ser utilizado en el procedimiento segun la presente invencion cuando el sustrato de polimero rigido es capaz de hacerse flexible, por ejemplo, mediante calentamiento, deformacion elastica y/o plastica y/o conformado en humedo, y, de este modo, puede ser colocado de manera conforme sobre la estructura.

En una realizacion de la presente invencion, el elemento moldeable comprende una o varias capas.

El elemento moldeable puede estar formado de cualquier manera adecuada. La formacion del elemento moldeable puede comprender una o varias etapas de fabricacion.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa a) comprende formar un elemento moldeable que comprende una o varias redes de estructuras HARM y uno o varios materiales adicionales.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa a) comprende formar un elemento moldeable que comprende una o varias redes de estructuras HARM y uno o varios de los siguientes: polimero, papel, nitrocelulosa, fluoruro de polivinilideno (PVDF), polietileno (PE), tereftalato de polietileno (PET), naftalato de polietileno (PEN), policarbonato, acrilico y politetrafluoroetileno (Teflon). El elemento moldeable puede comprender ademas uno o varios materiales adicionales.

En una realizacion de la presente invencion un elemento moldeable se puede formar de manera que comprenda una o varias redes de estructuras HARM depositadas en uno o varios sustratos. El elemento moldeable puede comprender, por ejemplo, un numero predeterminado de redes de estructuras HARM depositadas sobre un numero predeterminado de sustratos unos encima de otros. En otras palabras, se forma una estructura de multiples capas. En una realizacion de la presente invencion, los uno o varios sustratos comprenden uno o varios sustratos de polimero. Por ejemplo, en una realizacion de la presente invencion, por lo menos, dos redes de estructuras HARM estan dispuestas sobre un sustrato, en ambos lados del sustrato, formando de este modo el elemento moldeable como una estructura de multiples capas.

En una realizacion de la presente invencion, el sustrato es en forma de una capa.

En una realizacion de la presente invencion, el elemento moldeable, que comprende una estructura de multiples capas, esta dispuesto de manera conforme sobre la estructura. Por ejemplo, si la estructura debe ser protegida contra la radiacion electromagnetica, entonces la estructura puede comprender un elemento conforme de multiples capas, es decir, un elemento de proteccion, que proteja la estructura de manera mas eficiente contra la radiacion electromagnetica.

Por ejemplo, si la estructura es un sustrato curvado de material compuesto sobre el que una celula solar, es decir, un elemento que comprende una o varias redes de estructuras HARM, esta unida de manera conforme, entonces la celula solar puede ser un elemento conforme de multiples capas, en la que las una o varias redes de estructuras HARM sirven como todos o como uno de los electrodos transparentes, la capa de separacion portadora de carga y el electrodo posterior, que esencialmente sigue de manera conforme la curvatura del sustrato curvado de material compuesto.

El elemento moldeable que comprende una o varias redes de estructuras HARM puede comprender una capa de disipacion electrostatica (ESD, Electrostatic Dissipation Layer), un electrodo en una bateria, un supercondensador, una pila de combustible, un sensor tactil, una interfaz haptica, una pantalla o celula solar, una capa de separacion de portadores de carga en una celula solar, una capa de recombinacion de portadores de carga en una pantalla, una capa de emision de campo en una pantalla, una capa de transporte de portadores de carga (por ejemplo, iones, electrones o huecos) en una pantalla tactil, una interfaz haptica, una pantalla o celula solar y/o un electrodo de fuente, drenaje o puerta y/o una capa semiconductora en un transistor o IC.

En una realizacion de la presente invencion, una o varias redes de estructuras HARM se forman por deposicion. En una realizacion de la presente invencion, una o varias redes de estructuras HARM se forman por deposicion a partir de un flujo de gas.

En una realizacion de la presente invencion, una o varias redes de estructuras HARM se forman por dispersion en un material de matriz.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa a) comprende depositar estructuras HARM sobre uno o varios sustratos. De este modo, una o varias redes de estructuras HARM pueden ser formadas en uno o varios sustratos. En una realizacion de la presente invencion, la etapa a) comprende depositar estructuras HARM filtrando estructuras HARM a partir de un flujo de gas.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa a) comprende formar un elemento moldeable que comprende una o varias redes con patrones de estructuras HARM.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa a) comprende depositar estructuras HARM en un patron. De esta manera, se forma una red con patrones de estructuras HARM.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa a) comprende depositar estructuras HARM sobre uno o varios sustratos preliminares y disponer, por ejemplo transferir, una o varias redes de estructuras HARM depositadas, desde uno o varios sustratos preliminares hasta dichos uno o varios sustratos que se utilizaran en el elemento moldeable. Las una o varias redes de estructuras HARM se pueden transferir para formar un patron en dichos uno o varios sustratos. En una realizacion de la presente invencion, la etapa a) comprende depositar estructuras HARM filtrando estructuras HARM a partir de un flujo de gas sobre un material de filtro, es decir, un sustrato preliminar, y transferir las estructuras HARM depositadas desde el material de filtro al sustrato.

Por un sustrato preliminar se entiende cualquier sustrato deseado, que sea adecuado para ser utilizado en el procedimiento segun la presente invencion. Un sustrato preliminar puede comprender un sustrato flexible, moldeable, rigido o deformable. El sustrato preliminar puede comprender, por ejemplo, polimero, papel, nitrocelulosa, fluoruro de polivinilideno (PVDF), polietileno (PE), tereftalato de polietileno (PET), naftalato de polietileno (PEN), policarbonato, acrilico y/o politetrafluoroetileno (Teflon).

Por un sustrato se entiende cualquier sustrato deseado, que sea adecuado para ser utilizado en el procedimiento segun la presente invencion. Un sustrato puede comprender un sustrato originalmente flexible, moldeable, rigido o deformable. El sustrato puede comprender, por ejemplo, polimero, papel, nitrocelulosa, fluoruro de polivinilideno (PVDF), polietileno (PE), tereftalato de polietileno (PET), naftalato de polietileno (PEN), policarbonato, acrilico y/o politetrafluoroetileno (Teflon). En una realizacion de la presente invencion, el sustrato comprende polimero.

En una realizacion de la presente invencion, un filtro de captacion actua como un sustrato preliminar. En una realizacion de la presente invencion, un filtro de captacion actua como un sustrato.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa a) comprende transporte por difusion, magnetico, mecanico, convectivo, termoforetico, fotoforetico, electroforetico, gravitacional, acustico, viscoso y/o inercial de estructuras HARM. Asimismo, son posibles otros mecanismos segun la invencion. Estos pueden ser combinados para incluir, por ejemplo, impacto inercial, asentamiento gravitacional y enfoque acustico. Por ejemplo, la deposicion de estructuras HARM sobre un sustrato y/o sobre un sustrato preliminar puede realizarse, por ejemplo, mediante transporte por difusion, magnetico, mecanico, termoforetico, fotoforetico, electroforetico, gravitacional, acustico, viscoso y/o inercial. Ademas, la disposicion de una o varias redes de estructuras HARM, depositadas sobre uno o varios sustratos preliminares, desde los uno o varios sustratos preliminares sobre dichos uno o varios sustratos se puede realizar por transferencia debido a una diferencia en las fuerzas de adhesion de la superficie o por transporte por difusion, magnetico, mecanico, termoforetico, fotoforetico, electroforetico, gravitacional, acustico, viscoso y/o inercial.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa a) comprende pulverizacion, recubrimiento por rotacion, grabado, flexografia, impresion (offset), impresion por inyeccion de tinta o de otro liquido de una solucion de estructuras HARM sobre un sustrato.

En la presente invencion, la etapa b) de disponer el elemento moldeable de manera conforme sobre una estructura comprende presionar y/o sellar al vacio dicho elemento moldeable sobre la estructura. Es decir, el elemento moldeable se dispone sobre la superficie de la estructura mediante termoformado.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa de prensado comprende prensado en caliente.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa de prensado comprende termocompresion. La termocompresion comprende compresion fisica y calentamiento. La compresion fisica puede ser llevada a cabo mediante un sello elastico o rigido. En el caso de un sello rigido, el sello se conforma esencialmente a la forma de la estructura.

En una realizacion de la presente invencion, en la que se utiliza el sellado al vacio, se crea un vacio entre el elemento moldeable y la superficie conforme de la estructura, por lo que la estructura moldeable se unira de manera conforme a la estructura.

En una realizacion de la presente invencion, el procedimiento puede comprender ademas la etapa de eliminar uno o varios materiales del elemento moldeable. Por ejemplo, se pueden eliminar una o varias capas. Esto se puede hacer antes, durante y/o despues de la etapa de disponer el elemento moldeable de manera conforme sobre la estructura. Una o varias capas preferentes, por ejemplo, sustratos, son eliminadas despues de disponer el elemento moldeable sobre la estructura.

En una realizacion de la presente invencion, las etapas a) a b) son repetidas en paralelo y/o en serie. El procedimiento segun la presente invencion se puede realizar como un proceso por lotes, por etapas-lotes y/o continuo.

En una realizacion de la presente invencion, el elemento dispuesto de manera conforme a la estructura comprende una o varias redes, por lo menos parcialmente, o semiconductoras de la electricidad, de estructuras HARM.

En una realizacion de la presente invencion, el elemento dispuesto de manera conforme en la estructura comprende una o varias redes, por lo menos parcialmente, conductoras o semiconductoras de la electricidad, de estructuras HARM, para proteger contra la radiacion electromagnetica.

En una realizacion de la presente invencion, la etapa b) comprende disponer el elemento moldeable que comprende una o varias redes de estructuras HARM de manera conforme sobre una estructura que debe ser protegida contra la radiacion electromagnetica.

En una realizacion de la presente invencion, el procedimiento comprende formar un elemento moldeable, que comprende una o varias redes de estructuras HARM, como la totalidad o parte de una pantalla, una celula solar, un sensor tactil, una pantalla tactil, una interfaz haptica y/o un altavoz termoacustico para ser colocados de manera conforme sobre una estructura, por ejemplo, una superficie de material compuesto.

En una realizacion de la presente invencion, el elemento se forma como la totalidad o parte de una pantalla, una celula solar, un sensor tactil, una pantalla tactil, una interfaz haptica y/o un altavoz termoacustico colocados de manera conforme sobre una estructura, por ejemplo, una superficie de material compuesto.

La red de estructuras HARM puede ser puesta en contacto o conectada a la totalidad o a parte del elemento moldeable y/o a la estructura cubierta de manera conforme. En el caso de la proteccion EM, por lo menos, parte de la estructura cubierta de manera conforme tambien puede formar parte de una proteccion EMI o jaula de Faraday. El elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad en una estructura segun la presente invencion comprende una o varias capas, en el que, por lo menos, una capa comprende una red de estructuras HARM.

En la presente invencion, el elemento esta configurado para servir como una pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad.

Por una pelicula tactil y/o sensible a la proximidad se entiende una pelicula que se puede utilizar como un elemento sensible al tacto y/o a la proximidad en un dispositivo sensible al tacto y/o a la proximidad. En funcionamiento, cuando se conecta una pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad como parte de un conjunto de circuitos de medicion electrica adecuadamente configurados de un dispositivo sensible al tacto y/o a la proximidad, un toque de un objeto sobre la pelicula, o la presencia de un objeto (por ejemplo, un dedo, un lapiz, un puntero u otro objeto) en la proximidad de la pelicula, provoca un cambio en una o varias propiedades del conjunto de circuitos asociados, en base a si se pueden detectar el tacto y/o la proximidad y, preferentemente, tambien su ubicacion en la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad determinada o cerca de la misma. En la practica, este cambio se detecta suministrando una senal de excitacion y recibiendo una senal de respuesta de la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad, y supervisando los cambios de esta ultima.

En una realizacion de la presente invencion, el elemento configurado para servir como una pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad es opticamente transparente. Por la expresion "transparente" se entiende esencialmente transparente para la luz visible, preferentemente transmitiendo mas del 50 %, mas preferentemente mas del 80 % y, mas preferentemente, mas del 90 % de la luz visible. Sin embargo, sera obvio para una persona experta que tambien se pueden utilizar capas "transparentes" que transmiten incluso menos del 50 % de la luz visible, sin apartarse del alcance de la invencion.

En una realizacion de la presente invencion, el elemento comprende, por lo menos, una capa que comprende una red de HARM, en la que las estructuras HARM son conductoras de la electricidad. Es decir, el elemento comprende, por lo menos, una capa conductora de la electricidad. En la operacion de la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad como parte de un dispositivo de deteccion tactil y/o de la proximidad, las senales de excitacion pueden ser suministradas a una o varias capas conductoras y se pueden medir las senales de respuesta procedentes de las mismas.

En una realizacion de la presente invencion, la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad comprende una o varias zonas de deteccion.

Por una zona de deteccion dentro de una pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad se entiende la parte "activa" u operativa de la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad, es decir, la zona dentro de la cual se realizara la operacion real de deteccion de toque y/o de proximidad. La zona de deteccion tactil puede cubrir asimismo toda el area de la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad.

En una realizacion de la presente invencion, la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad comprende, por lo menos, dos zonas de deteccion. En una realizacion de la presente invencion, por lo menos, una zona de deteccion esta configurada para servir como parte de una pantalla tactil. En una realizacion de la presente invencion, por lo menos, una zona de deteccion esta configurada para servir como un interruptor o un pulsador. En una realizacion de la presente invencion, por lo menos, una zona de deteccion esta configurada para servir como parte de la pantalla tactil y, por lo menos, otra zona de deteccion esta configurada para servir como un interruptor o un pulsador. Es decir, una zona de deteccion puede ser configurada para reemplazar un pulsador mecanico o un interruptor presente, por ejemplo, en un telefono movil de la tecnica anterior.

En una realizacion de la presente invencion, la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad esta configurada para proporcionar retroalimentacion haptica. En una realizacion de la presente invencion, la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad y, especificamente, la capa que comprende una red de estructuras HARM, es decir, una capa conductora, esta configurada para proporcionar retroalimentacion haptica. La capa que comprende una red de estructuras HARM tiene propiedades electricas, tal como conductividad, en un rango adecuado tanto para deteccion tactil, tal como la deteccion tactil resistiva, capacitiva y/o inductiva, como para retroalimentacion haptica, tal como retroalimentacion haptica basada en un polimero capacitivo o electroactivo. En una realizacion de la presente invencion, la conductividad electrica esta entre 1 ohmio/cuadrado y 100 M ohmios/cuadrado, preferentemente entre 100 ohmios/cuadrado y 1 M ohmio/cuadrado, mas preferentemente entre 1 kiloohmio/cuadrado y 100 kiloohmios/cuadrado y lo mas preferentemente aproximadamente 10 kiloohmios/cuadrado. Esta caracteristica de la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad puede proporcionar propiedades a la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad, lo que crea una sensacion de retroalimentacion al objeto cuando pequenos campos electricos pasan cerca de la piel, por ejemplo. La funcion de la capa se cambia entre la funcion de deteccion y la funcion de retroalimentacion haptica mediante la multiplexacion entre estas dos, de tal modo que, en un primer periodo de tiempo, el toque de un objeto, por ejemplo, un dedo, es supervisado y, en un segundo periodo de tiempo, la capa es accionada para proporcionar una sensacion haptica al mismo objeto. En una realizacion de la presente invencion, el primer periodo de tiempo precede al segundo periodo de tiempo. En una realizacion de la presente invencion, el primer periodo de tiempo precede y/o sigue al segundo periodo de tiempo.

El termino "haptico" hace referencia a la sensacion del tacto o tactil. Para mejorar la interaccion del usuario con el dispositivo de deteccion tactil, la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad puede ser configurada para proporcionar una sensacion de retroalimentacion en una ubicacion de contacto de una superficie en respuesta al contacto de un usuario en esa ubicacion. La sensacion de retroalimentacion se puede proporcionar a traves de senales visuales, auditivas, cinestesicas y/o tactiles. La retroalimentacion cinestesica, tal como la retroalimentacion de fuerza activa y resistiva, y la retroalimentacion tactil, tal como la vibracion, la textura, el calor u otra sensacion fisica, se denominan colectivamente retroalimentacion haptica. En una realizacion de la presente invencion, la retroalimentacion haptica es una retroalimentacion haptica capacitiva. En una realizacion de la presente invencion, la retroalimentacion haptica es una retroalimentacion haptica basada en un polimero electroactivo.

En la presente invencion, la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad es una pelicula capacitiva sensible al tacto y/o a la proximidad. En una realizacion, la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad es una pelicula resistiva sensible al tacto y/o a la proximidad.

En una realizacion de la presente invencion, la estructura se selecciona de un grupo que consiste en una carcasa, una pantalla, un componente de pantalla, un transistor, un circuito integrado, una antena, un dispositivo fotovoltaico, un elemento de memoria, un dispositivo de memoria, un transmisor, una placa de circuito impreso con componentes, un conector flexible en un dispositivo electronico, una pantalla o fuente de luz, un altavoz termoacustico u otro, un telefono movil, un ordenador, un paquete de productos, un electrodomestico, una ventana, un salpicadero, un volante, una carroceria de automovil, un casco, una visera, partes de los mismos y combinaciones de los mismos. El componente de visualizacion puede ser una placa posterior o una placa frontal.

En una realizacion de la presente invencion, el elemento esta configurado para servir como una proteccion contra la radiacion electromagnetica.

Ademas, la invencion hace referencia a la utilizacion de un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad, que comprende una o varias redes de estructuras HARM en una estructura fabricada mediante el procedimiento segun la presente invencion.

Ademas, la invencion hace referencia a la utilizacion de un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad que comprende una o varias redes de estructuras HARM sobre una estructura.

Ademas, la invencion hace referencia a la utilizacion de un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad, segun la presente invencion, para proteger la estructura contra la radiacion electromagnetica.

Ademas, la invencion hace referencia a la utilizacion de un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad, segun la presente invencion, como la totalidad o parte de una proteccion contra las interferencias electromagneticas (proteccion EMI o EMS) o una jaula de Faraday.

Ademas, la invencion hace referencia a la utilizacion de un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad, segun la presente invencion, como capa de disipacion electrostatica (ESD), un electrodo en una bateria, un supercondensador, una pila de combustible, un sensor tactil, una interfaz haptica, un altavoz termoacustico, una pantalla o celula solar, una capa de separacion de portadores de carga en una celula solar, una capa de recombinacion de portadores de carga en una pantalla, una capa de emision de campo en una pantalla, una capa de transporte de portadores de carga (por ejemplo, electrones o huecos) en una pantalla tactil, una interfaz haptica, una pantalla (por ejemplo, una pantalla OLED) o una celula solar y/o electrodo de fuente, drenaje y/o puerta y/o una capa conductora y/o semiconductora en un transistor, una placa posterior o un IC. Ademas, la invencion hace referencia a la utilizacion de un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad, segun la presente invencion tal como una pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad configurada para proporcionar retroalimentacion haptica.

Ademas, la invencion hace referencia a la utilizacion de un unico elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad, segun la presente invencion, como un elemento tanto de un sensor tactil como de una interfaz haptica.

El procedimiento segun la presente invencion es beneficioso tanto para la industria como para el comercio. Existen numerosos usos para el procedimiento segun la presente invencion, en los que se disponen redes de estructuras HARM de manera conforme sobre una estructura compleja. Estas pueden incluir elementos de pantallas (tales como retroiluminacion, paneles posteriores, capas que emiten luz, capas de emision de campo, capas de transporte de portadores de carga y capas conductoras transparentes), celulas solares (tales como capas conductoras transparentes y opacas, capas de absorcion de luz, capas de separacion de portadores de carga y capas de transporte de portadores de carga), capa conductora y semiconductora de sensores tactiles e interfaces hapticas, protecciones electromagneticas, capas antiestaticas, capas de altavoces termoacusticos, capas resistivas, capas de sensor y capas de circuito integrado de pelicula delgada. Los productos o dispositivos donde dicha conformidad es util incluyen, por ejemplo, superficies compuestas de salpicaderos y carrocerias de automoviles, electrodomesticos tales como utensilios de cocina, dispositivos medicos, quioscos de ventas e informacion, placas de circuito impreso que incluyen chips, y productos electronicos de consumo, tales como telefonos moviles, tabletas y ordenadores personales.

En general, el procedimiento segun la invencion permite que elementos tales como pantallas, celulas solares, baterias, pilas de combustible, protectores de EMS, sensores tactiles, interfaces hapticas, jaulas de Faraday y supercondensadores esten unidos de manera conforme a estructuras geometricamente complejas. Una ventaja particular de la presente invencion es que proporciona un procedimiento para fabricar un elemento conforme conductor o semiconductor de la electricidad para proteger componentes contra la radiacion electromagnetica. La conformidad de la proteccion permite un buen control del efecto de proteccion sobre toda el area de la proteccion. Adicionalmente, cuando el elemento conforme comprende una red de estructuras HARM, se puede lograr una alta conductividad incluso con redes delgadas. Esto permite una proteccion eficiente incluso con redes delgadas de estructuras HARM. La conformidad de la proteccion tambien facilita un tratamiento y un procesamiento adicionales del producto. Asimismo, la fabricacion y la integracion en una linea de fabricacion son mas baratas y mas faciles. Ademas, elimina las limitaciones de diseno, por ejemplo, en el caso de EMS, al permitir flexibilidad mecanica. Ademas, el diseno del patron del elemento moldeable permite la proteccion de componentes individuales separados en el espacio, por ejemplo, en una PCB. Ademas, la invencion proporciona un nuevo tipo de elemento, por lo menos parcialmente, conductor o semiconductor de la electricidad para ser utilizado como una pelicula conforme sensible al tacto y/o a la proximidad en un dispositivo sensible al tacto y/o a la proximidad.

La ventaja de la presente invencion se basa, por ejemplo, en las propiedades del elemento moldeable que comprende, por lo menos, una capa de una red de HARM. Tal como se explico anteriormente, una capa de red de HARM es flexible y moldeable, permitiendo disponer el elemento moldeable de manera conforme, por ejemplo, mediante termoformado sobre una superficie tridimensional. La tridimensionalidad, por ejemplo, de la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad, amplia el alcance de las aplicaciones en las que implementar funciones basadas en el tacto y/o en la proximidad.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

En la siguiente seccion, la invencion se describira en detalle por medio de ejemplos de realizacion, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que

la figura 1 muestra una realizacion del presente procedimiento;

la figura 2 muestra la deposicion de estructuras HARM segun una realizacion de la presente invencion;

la figura 3 muestra un elemento moldeable como una estructura de multiples capas segun una realizacion de la presente invencion;

la figura 4 muestra una estructura que tiene dispuesto sobre la misma un elemento conforme segun una realizacion de la presente invencion;

la figura 5 muestra una red de patrones de estructuras HARM depositadas sobre un sustrato;

la figura 6 muestra una forma de fabricar un elemento conforme configurado para servir como una pelicula sensible al tacto en una estructura segun una realizacion de la presente invencion;

la figura 7 muestra un elemento segun una realizacion de la presente invencion; y

la figura 8 muestra un ejemplo de un dispositivo de sellado al vacio.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

A continuacion, se hara referencia en detalle a las realizaciones de la presente invencion, ejemplos de las cuales se muestran en los dibujos adjuntos.

La figura 1 muestra una representacion esquematica de una realizacion del presente procedimiento para la fabricacion de un elemento, por lo menos parcialmente, conductor de la electricidad sobre una estructura, para proteger la estructura contra radiaciones electromagneticas.

En la etapa a) se depositan varias estructuras HARM -1- conductoras de la electricidad, por ejemplo, en un aerosol, sobre un sustrato -2- moldeable, mediante filtrar dichas estructuras HARM -1- a partir de un flujo -5- de gas sobre el sustrato -2-. Las estructuras HARM depositadas forman una red de estructuras HARM en el sustrato. En la etapa b) dicha red -3- de estructuras HARM depositadas sobre el sustrato -2- moldeable, formando de este modo un elemento moldeable, es presionada de manera conforme sobre una estructura -4-. En el caso de EMS, la estructura puede comprender componentes electricos. Asimismo, puede ser simplemente una estructura sobre la cual el elemento moldeable que comprende una red de estructuras HARM en un sustrato debe ser unido de manera conforme. Finalmente se elimina el sustrato -2-. De esta manera, se fabrica un elemento conforme que comprende una red de estructuras HARM sobre una estructura.

Asimismo, es posible depositar una red de estructuras HARM sobre un sustrato preliminar, por ejemplo, un filtro, y, a continuacion, transferir dicha red de estructuras HARM desde el filtro a un sustrato moldeable que comprende, por ejemplo, PET (tereftalato de polietileno) y, finalmente, comprimir de manera conforme el elemento moldeable que comprende la red de estructuras HARM sobre el sustrato de PET sobre la estructura.

La figura 2 muestra una representacion esquematica de una realizacion del presente procedimiento para obtener una red -3- de estructuras HARM sobre un sustrato. Las estructuras HARM -1- se hacen pasar a traves de un filtro, de tal manera que se forma una red -3- de estructuras HARM sobre el filtro.

La figura 3 muestra un elemento moldeable que comprende una estructura de multiples capas segun una realizacion de la presente invencion. En este ejemplo, dos redes -3- de estructuras HARM estan dispuestas o intercaladas entre tres sustratos -2- moldeables. Los sustratos pueden comprender, por ejemplo, polimero, y las redes de estructuras HARM pueden comprender, por ejemplo, nanotubos de carbono.

La figura 4 muestra una estructura sobre la cual ha sido dispuesto un elemento moldeable de una manera conforme. El elemento conforme -6- dispuesto en la estructura -4- que comprende componentes electricos, por ejemplo, mediante compresion termoforetica, puede, por ejemplo, actuar como una proteccion EM. Ademas, la figura 4 muestra la utilizacion de pasadores -7a-, -7b- de conexion, por ejemplo, para completar una jaula de Faraday.

La figura 5 muestra una red -3- con un patron de estructuras HARM depositadas sobre un sustrato -2-. Las estructuras HARM depositadas se muestran con un rectangulo negro en la figura. Las estructuras HARM han sido depositadas sobre el sustrato como un patron correspondiente a la funcion en la aplicacion, donde se va a utilizar. Por lo tanto, un sustrato sobre el que se ha depositado una red con un patron de estructuras HARM, correspondiendo el patron a las zonas de la estructura que va a ser, por ejemplo, protegida, puede utilizarse para proteger esas partes de la estructura. El diseno del patron del elemento moldeable permite, por lo tanto, proteger componentes individuales separados en el espacio, por ejemplo, en una PCB.

La figura 6 muestra un ejemplo de fabricacion de un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad en una estructura. La etapa a) comprende la formacion de un elemento moldeable en forma de una estructura de multiples capas. La estructura de multiples capas se puede formar, por ejemplo, tal como se explico anteriormente, de tal manera que se forma una red de estructuras HARM con o sin patron, por ejemplo, en una capa de sustrato de polimero. La estructura de multiples capas comprende, por lo menos, una capa delgada de una red de estructuras HARM. La caracteristica esencial es la flexibilidad y la capacidad de conformacion de la estructura de multiples capas formada o de la pelicula que comprende estructuras HARM. La etapa b) comprende termoformar, por ejemplo, utilizando termocompresion o sellado al vacio, el elemento moldeable de manera conforme sobre una superficie tridimensional de una estructura. Asimismo, son posibles otros medios para cubrir de manera conforme la superficie de la estructura segun la presente invencion. En esta realizacion a modo de ejemplo, el elemento moldeable esta dispuesto de manera conforme sobre una pantalla y la carcasa de un telefono. El elemento dispuesto de manera conforme sobre la estructura esta configurado en esta realizacion para servir como una pelicula sensible al tacto. En base a las propiedades de la capa que comprende una red de HARM, la pelicula sensible al tacto puede proporcionar asimismo retroalimentacion haptica. Ademas, tal como se puede ver en la etapa c) de la figura 6, el elemento de multiples capas formado sobre la estructura, en este caso, por lo menos, en una parte de un telefono movil, tambien reemplaza la funcion de cualesquiera pulsadores o interruptores mecanicos utilizados en los telefonos moviles de la tecnica anterior. Ademas de las funciones mejoradas tecnicamente conseguidas con la presente invencion, ventajosamente, la utilizacion del nuevo elemento conforme y conductor de la electricidad en una estructura tambien simplificara y mejorara el aspecto, por ejemplo, de los telefonos moviles.

La figura 7 muestra un elemento que ha sido dispuesto de una manera conforme utilizando sellado al vacio, segun una realizacion de la presente invencion. En esta realizacion, una lamina o capa de estructuras HARM sobre un sustrato de PET-G de 1,5 mm fue colocada en un bastidor y calentada en un horno a 150 °C durante 3,5 minutos, de tal manera que el sustrato cayese en el bastidor. El bastidor y la lamina fue colocado sobre una caja de succion (un ejemplo de la cual se presenta en la figura 8) de tal manera que se creo una union estanca entre la lamina y un elemento de sellado, aspirando gas a traves de la superficie de succion, y se creo un vacio de tal manera que se atrajo el elemento moldeable sobre el molde para adaptar su forma a la superficie del molde.

Ejemplo 1

Como ejemplo de como depositar una red de estructuras HARM sobre el sustrato moldeable, formando de este modo un elemento moldeable, segun una realizacion de la presente invencion, se sintetizaron SWCNT (nanotubos de carbono de pared simple, Single Wall Carbon NanoTubes) en un reactor de flujo laminar de aerosol (catalizador flotante) utilizando monoxido de carbono y ferroceno como fuente de carbono y precursor de catalizador, respectivamente.

Los SWCNT fueron captados directamente de la fase gaseosa mas abajo del reactor filtrando a traves de un filtro de disco de nitrocelulosa (o plata) de 2,45 cm de diametro (comercializado por la firma Millipore Corp, U.S.A.). El filtro, en esta realizacion, asume la funcion de un sustrato moldeable. La temperatura de deposicion en la superficie del filtro se midio, siendo 45 °C. El grosor de capa de las redes de SWCNT formadas sobre el sustrato fue controlado mediante el tiempo de deposicion, que se pudo alterar desde unos pocos segundos a varias horas, dependiendo del grosor de red deseado. Los resultados de las mediciones mostraron que los depositos fueron redes de SWCNT orientadas al azar.

La compresion fisica y el calentamiento (termocompresion) se utilizaron para organizar las redes de SWCNT formadas anteriormente de una manera conforme desde el sustrato sobre la estructura. La termocompresion se llevo a cabo ablandando en primer lugar el sustrato empapandolo en agua, y aplicando a continuacion una fuerza entre dos placas calentadas paralelas entre las cuales se colocaron el sustrato y la estructura, de tal manera que la red de SWCNT quedo intercalada entre el sustrato y la estructura. Naturalmente, las placas de compresion calentadas tambien causaron el calentamiento del sustrato de deposicion, la red de SWCNT y la estructura a proteger. En un ejemplo, despues de la compresion termica, el sustrato se elimino del contacto con la red de SWCNT.

Ejemplo 2

Segun la presente invencion, una estructura, por ejemplo, para ser protegida contra la radiacion electromagnetica puede comprender un elemento que comprende una estructura de multiples capas dispuesta de manera conforme sobre dicha estructura. La estructura de multiples capas puede comprender una serie de redes de estructuras HARM intercaladas, por ejemplo, entre una serie de sustratos de polimeros, para mejorar la proteccion en comparacion con una sola red de estructuras HARM. Dicho elemento de multiples capas puede comprender, por ejemplo, una segunda red de estructuras HARM encima de un primer sustrato de polimero que tiene dispuesta una primera red de estructuras HARM en el otro lado contra la estructura a ser protegida. Este elemento de multiples capas comprende de este modo una primera red de estructuras HARM en un lado del primer sustrato de polimero y la segunda red de estructuras HARM en el otro lado del primer sustrato de polimero. En la segunda red de estructuras HARM puede estar dispuesto, ademas, un segundo sustrato de polimero, en cuyo caso la segunda red esta intercalada entre los primer y segundo sustratos de polimero.

Se empleo termocompresion para formar el elemento moldeable que comprende la estructura de multiples capas con una o varias redes de estructuras HARM intercaladas entre dos o mas sustratos de polimero. Despues de formar la estructura de multiples capas, la estructura de multiples capas fue presionada de manera conforme sobre la estructura a ser protegida, de nuevo utilizando termocompresion. Esta etapa de termocompresion se llevo a cabo aplicando una fuerza entre dos placas calentadas paralelas entre las cuales se colocaron la estructura de multiples capas y la estructura a ser protegida, de tal manera que la estructura de multiples capas quedo intercalada entre una placa paralela y la estructura a ser protegida. Las placas de compresion calentadas, naturalmente, tambien hicieron que se calentara la estructura a ser protegida.

Ejemplo 3

Se fabrica un altavoz termoacustico, en el que una red conductora de estructuras HARM sobre un sustrato de PET es termocomprimida sobre una superficie de vidrio curvada de material compuesto. Se conectan electrodos y se conecta el altavoz a un conector de salida de un amplificador para accionar el altavoz.

Ejemplo 4

Segun la presente invencion, una estructura, por ejemplo, una celula solar puede ser fabricada segun el procedimiento descrito en la patente FI 20075767, en el que una red conductora de estructuras HARM, es decir, una pelicula de HARM sobre un sustrato de PET se incorpora como la capa de electrodo transparente y/o como la capa de separacion del portadores de carga y/o como la capa de portadores de carga. A continuacion, la celula solar, es decir, el elemento moldeable, es termocomprimida sobre una superficie de vidrio curvada de material compuesto. Ejemplo 5

Segun la presente invencion, una estructura, por ejemplo, una pantalla electroforetica con una pantalla tactil integrada se puede fabricar segun el procedimiento descrito en la patente FI 20095911, en el que se incorpora una pelicula HARM conductora sobre un sustrato de PET como una o varias capas de electrodos transparentes y/o como la capa de puerta en la placa posterior y/o como la capa semiconductora en la placa posterior. A continuacion, el elemento moldeable es termocomprimido sobre una superficie de plastico curvada de material compuesto.

Ejemplo 6

Segun la presente invencion, se fabrica una estructura, por ejemplo, un telefono movil con una superficie de deteccion tactil y una interfaz haptica o superficie de retroalimentacion combinadas integradas. El elemento configurado para servir como una pelicula sensible al tacto y como para una interfaz haptica o superficie de retroalimentacion se fabrico formando una capa de HARM conductora sobre un sustrato de PET, es decir, formando un elemento moldeable, y disponiendo este de manera conforme sobre la estructura mediante sellado al vacio. En este ejemplo, el elemento moldeable se calento y luego se extrajo el vacio de tal manera que el elemento moldeable se ajustase a la forma del telefono. Una parte del elemento dispuesto de manera conforme cubrio el area de visualizacion para servir como pantalla tactil e interfaz haptica combinadas y otra parte del elemento dispuesto de manera conforme cubrio la carcasa para servir como superficie tactil e interfaz haptica combinadas. La conductividad electrica del elemento configurado para servir como una pelicula sensible al tacto y una pelicula de interfaz haptica combinadas estaba en el rango entre 1 ohmio/cuadrado a 100 M ohmios/cuadrado, preferentemente entre 100 ohmios/cuadrado y 1 M ohmio/cuadrado, mas preferentemente entre 1 kiloohmio/cuadrado y 100 kiloohmios/cuadrado y lo mas preferentemente aproximadamente 10 kiloohmios/cuadrado. Esta pelicula que tiene la conductividad electrica anterior es adecuada tanto para deteccion mediante tacto como para deteccion mediante proximidad y retroalimentacion haptica, tal como retroalimentacion haptica capacitiva o retroalimentacion de polimero electroactivo. La pelicula fue entonces conectada a un circuito o circuitos de contacto apropiados y/o a un circuito o circuitos hapticos apropiados. La pelicula de activacion y/o supervision del circuito se conmuto entre la deteccion tactil y las funciones de retroalimentacion haptica mediante la multiplexacion entre estas dos, de tal manera que, en un primer periodo de tiempo, se controla el toque de un objeto, por ejemplo, un dedo, y en un segundo periodo de tiempo diferente, la pelicula es activada para proporcionar una sensacion haptica al mismo objeto.

Es obvio para un experto en la materia que, con el avance de la tecnologia, la idea basica de la invencion se puede implementar de varias maneras. La invencion y sus realizaciones, por lo tanto, no se limitan a los ejemplos descritos anteriormente; por el contrario, pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la fabricacion de un elemento, por lo menos parcialmente, conductor o semiconductor de la electricidad en una estructura, en el que el elemento comprende una o varias capas y esta configurado para servir como una pelicula capacitiva sensible al tacto y/o a la proximidad, caracterizado por que el procedimiento comprende las etapas de

b) disponer el elemento moldeable de manera conforme sobre una estructura presionando y/o sellando al vacio el elemento moldeable sobre una superficie tridimensional de la estructura,

para fabricar un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad que comprende una o varias capas, en el que, por lo menos, una capa comprende una red de estructuras HARM, en la superficie tridimensional de la estructura.

2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la etapa a) comprende formar un elemento moldeable que comprende una o varias redes de estructuras HARM y uno o varios materiales adicionales.

3. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 anteriores, caracterizado por que la etapa a) comprende formar un elemento moldeable que comprende una o varias redes de estructuras HARM y uno o varios de los siguientes: polimero, papel, nitrocelulosa, fluoruro de polivinilideno (PVDF), polietileno (PE), tereftalato de polietileno (PET), naftalato de polietileno (PEN), policarbonato, acrilico y politetrafluoroetileno (Teflon).

4. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 anteriores, caracterizado por que una o varias redes de las estructuras HARM se forman mediante deposicion a partir de un flujo de gas.

5. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, caracterizado por que la etapa a) comprende la deposicion de estructuras HARM sobre uno o varios sustratos.

6. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 anteriores, caracterizado por que la etapa a) comprende la deposicion de estructuras HARM sobre uno o varios sustratos preliminares y disponer una o varias redes de estructuras HARM depositadas desde uno o varios sustratos preliminares sobre los uno o varios sustratos.

7. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 anteriores, caracterizado por que la etapa a) comprende el transporte por difusion, magnetico, mecanico, convectivo, termoforetico, fotoforetico, electroforetico, gravitacional, acustico, viscoso y/o inercial de estructuras HARM.

8. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 anteriores, caracterizado por que la etapa de prensado comprende termocompresion.

9. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 anteriores, caracterizado por que la estructura comprende uno o varios componentes electricos.

10. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 anteriores, caracterizado por que la estructura HARM comprende un nanotubo, un nanotubo de carbono, un nanotubo de carbono funcionalizado con fullereno, una nanoyema, un nanotubo de nitruro de boro, una nanovarilla o nanoalambre que incluye carbono, fosforo, boro, nitrogeno, plata y/o silicio, un filamento y/o cualquier otro tubo, elemento tubular, varilla y/o cinta y/o cualquier otra estructura molecular de alta relacion de aspecto en forma individual o agrupada.

11. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 anteriores, caracterizado por que el elemento dispuesto de manera conforme en la estructura comprende una o varias redes de estructuras HARM, por lo menos parcialmente, conductoras o semiconductoras de la electricidad para proteccion contra la radiacion electromagnetica.

12. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 anteriores, caracterizado por que la etapa b) comprende la disposicion del elemento moldeable que comprende una o varias redes de estructuras HARM de una manera conforme sobre una estructura a ser protegida contra la radiacion electromagnetica.

13. Elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad sobre una estructura, en el que el elemento comprende una o varias capas y esta configurado para servir como una pelicula capacitiva sensible al tacto y/o a la proximidad, que se puede obtener por el procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 anteriores, caracterizada por que, por lo menos, una capa comprende una red de estructuras moleculares de alta relacion de aspecto (estructuras HARM), en el que las estructuras HARM son conductoras o semiconductoras de la electricidad y en el que el elemento esta dispuesto de manera conforme sobre una superficie tridimensional de la estructura.

14. Elemento segun la reivindicacion 13, caracterizado por que la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad comprende, por lo menos, dos zonas de deteccion.

15. Elemento segun la reivindicacion 14, caracterizado por que, por lo menos, una zona de deteccion esta configurada para servir como parte de una pantalla tactil.

16. Elemento segun cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15 anteriores, caracterizado por que la pelicula sensible al tacto y/o a la proximidad esta configurada para proporcionar retroalimentacion haptica.

17. Elemento segun cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16 anteriores, caracterizado por que la estructura se selecciona de un grupo que consiste en una carcasa, una pantalla, un componente de pantalla, un transistor, un circuito integrado, una antena, un dispositivo fotovoltaico, un elemento de memoria, un dispositivo de memoria, un transmisor, una placa de circuito impreso con componentes, un conector flexible en un dispositivo electronico, una pantalla o fuente de luz, un altavoz termoacustico, un telefono movil, un ordenador, un quiosco de ventas o de informacion, un paquete de productos, un electrodomestico, una ventana, un salpicadero, un volante, una carroceria de automovil, un casco, una visera, partes de los mismos y combinaciones de los mismos.

18. Elemento segun cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17 anteriores, caracterizado por que la estructura HARM comprende un nanotubo, un nanotubo de carbono, un nanotubo de carbono funcionalizado con fullereno, una nanoyema, un nanotubo de nitruro de boro, una nanovarilla o nanoalambre que incluye carbono, fosforo, boro, nitrogeno, plata y/o silicio, un filamento y/o cualquier otro tubo, elemento tubular, varilla y/o cinta y/o cualquier otra estructura molecular de alta relacion de aspecto en forma individual o agrupada.

19. Elemento segun la reivindicacion 13, caracterizado por que el elemento esta configurado para servir como una proteccion contra la radiacion electromagnetica.

20. Utilizacion de un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad segun cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19 anteriores para proteger la estructura contra la radiacion electromagnetica.

21. Utilizacion de un elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad segun cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19 anteriores, como una capa de disipacion electrostatica (ESD), un electrodo en una bateria, un supercondensador, una pila de combustible, un sensor tactil, una interfaz haptica, una pantalla o celula solar, a capa de separacion de portadores de carga en una celula solar, una capa de recombinacion de portadores de carga en una pantalla, una capa de emision de campo en una pantalla, una capa de transporte de portadores de carga en una pantalla tactil, una interfaz haptica, un altavoz termoacustico, una pantalla o celula solar y/o un electrodo de fuente, drenaje o puerta y/o una capa semiconductora en un transistor, una placa posterior o un IC.

22. Utilizacion de un unico elemento conforme y por lo menos parcialmente conductor o semiconductor de la electricidad segun cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19 anteriores, como un elemento de un sensor tactil y como de un elemento de una interfaz haptica.