JP2016508210A - 圧力感知装置及びその組立方法 - Google Patents
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Abstract
装置の作成装置及び作成方法であって、前記装置は、平行平板コンデンサを構成するように配置される第１の電極及び第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に配される圧縮性透明誘電体層であって、前記誘電体層がナノ構造を有し、前記ナノ構造は誘電体層７が光学的に透明であるような大きさである、前記誘電体層とを備える、前記装置の作成装置及び作成方法。【選択図】図１
Description
本発明の実施形態は圧力感知装置及びその組立方法に関し、特に、ユーザの生理的パラメータの測定に使用できる圧力感知装置とその組立方法に関する。
身体に巻き付けることができ、心拍数や電気皮膚反応、温度、圧力、加速度等のパラメータを測定するセンサがあることは知られている。そしてこうしたセンサからの出力は、例えば活動中又は運動中でのユーザの生理的状態を監視するためや、健康目的でユーザを評価するために用いることができる。
したがって、ユーザにとってより扱い易くより正確なデータを提供できる改良されたセンサを提供することは有益である。
本明細書の実施例において、その全てである必要はないが多様な実施例によれば、次の装置を提供することができる。この装置は、平行平板コンデンサを構成するように配置される第1の電極及び第2の電極と、第1の電極と第2の電極との間に配される圧縮性透明誘電体層であって、前記誘電体層がナノ構造を有し、前記ナノ構造は誘電体層7が光学的に透明であるような大きさである、前記誘電体層とを備える。
実施例によっては、前記誘電体層が多孔質でもよい。
実施例によっては、前記誘電体層はブロック共重合体で形成することもできる。
実施例によっては、前記誘電体層のナノ構造は前記ブロック共重合体の自己集合によって形成することもできる。前記誘電体層のナノ構造は、前記ブロック共重合体の相分離によって形成することもできる。前記ナノ構造は、入射光を散乱させないような大きさでもよい。
実施例によっては、前記ナノ構造の大きさが100nm未満でもよい。
実施例によっては、前記第1の電極を曲面に形成することもできる。実施例によっては、前記電極が透明でもよい。実施例によっては、前記電極が可撓性を有していてもよい。
実施例によっては、コンデンサからの信号は測定装置に与えられるように構成することもできる。
実施例によっては、前記装置はユーザの体に装着されるよう構成される。
実施例によっては、前記段落の何れかに記載の装置を複数備える構成を提供することもできる。
本明細書の実施例において、その全てである必要はないが多様な実施例によれば、次の方法を提供することができる。この方法は、第1の電極を形成することと；前記第1の電極を覆う圧縮性透明誘電体層を形成することであって、該誘電体層はナノ構造を有し、該ナノ構造は該誘電体層が光学的に透明であるような大きさである、前記形成することと；平行平板コンデンサを提供するために前記誘電体層を覆う第2の電極を形成することとを含む。
実施例によっては、前記第1の電極は、基板に導電材料を蒸着することによって形成することもできる。実施例によっては、前記基板が可撓性を有していてもよい。
実施例によっては、前記誘電体層が多孔質でもよい。
実施例によっては、前記誘電体層はブロック共重合体で形成することもできる。
実施例によっては、前記誘電体層のナノ構造は前記ブロック共重合体の自己集合によって形成することもできる。実施例によっては、前記誘電体層のナノ構造は前記ブロック共重合体の相分離によって形成することもできる。
実施例によっては、ブロック共重合体溶液は第1の電極を覆うようにコーティングすることもできる。
実施例によっては、前記第2の電極を前記誘電体層に接着させることもできる。
前記装置は圧力感知用であってもよい。
簡単な説明を理解するために有用な種々の実施例の理解に資するべく、例として次の添付図面を参照する。
本明細書の実施例に従う装置を示す。
本明細書の実施例に従う方法を示す。
例示的誘電体層のミクロ構造を示す。
例示的誘電体層のナノ構造を示す。
例示的装置を使用して得られた測定結果を示す。
ユーザに装着された例示的装置を使用して得られた測定結果を示す。
本明細書の別の実施例に従う装置を示す。
添付図面には装置1が示されている。装置1は、平行平板コンデンサを構成するように配置される第1の電極3及び第2の電極5と、第1の電極3と第2の電極5との間に配される圧縮性透明誘電体層7とを備える。誘電体層7はナノ構造を有し、ナノ構造は誘電体層7が光学的に透明であるような大きさである。
図1は例示的装置1を描いている。装置1は、第1の電極3、第2の電極5、及び誘電体層7を備える。図1には以降の説明に必要な装置1のコンポーネントのみが描かれているが、当然ながら、実施例によってはそれ以外のコンポーネントを設けることもできる。
図1の実施例では、第1の電極3が基板9の表面に設けられ、基板9は平面である。他の実施例では、基板9が曲面であってもよい。
実施例によっては、基板9が可撓性又は伸縮性を有していてもよい。基板9は、装置1のユーザが加える力に応じて装置1が湾曲又は変形できるように、可撓性又は伸縮性を有していてもよい。基板9はまた、装置1がユーザの体に快適に及び／又は確実に装着できるように、可撓性又は伸縮性を有していてもよい。
実施例によっては、基板9が透明でもよい。基板9は、可視光が装置1を透過できるよう光学的に透明であってもよい。これにより、装置1はディスプレイデバイス等での使用にも適したものになる。
基板9は任意適当な材料で作成することができる。実施例によっては、基板9は電気絶縁材料で作成することができる。他の実施例では、基板9が導電材料又は半導体材料で作成することができる。こうした実施例では、導電材料又は半導体材料は、電極3・5を短絡しないように絶縁材料でコーティングすることができる。実施例によっては、基板9は半導体であって、基板9内部に電流が殆ど流れないような空乏レジームにある半導体でもよい。
例えば、基板9はポリエチレン-2, 6-ナフタレート（PEN）やポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリイミド（PI）、ポリカーボネート（PC）、ポリエチレン（PE）、ポリウレタン（PU）、ポリメタクリル酸メチル（PMMA）、ポリスチレン（PS）等のポリマーで作成することができる。実施例によっては、基板9はポリイソプレンやポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリイソブチレン、ニトリルブタジエン、スチレンブタジエン等の天然ゴムを含んでもよい。実施例によっては、基板9はポリジメチルシロキサン（PDMS）やシリコンゴム、フルオロシリコンゴム、フルオロエラストマー、パーフルオロエラストマー等の飽和エラストマー素材、エチレン酢酸ビニル（EVA）、スチレンブロック共重合体、熱可塑性ポリオロフィレン、熱可塑性加硫物、熱可塑性ポリウレタン（TPU）、熱可塑性コポリエステル等の熱可塑性エラストマー、溶融加工可能なゴム、その他任意適当な材料を含んでもよい。
第1の電極3は、基板9に取り付けられる任意適当な導電材料を含んでもよい。
実施例によっては、第1の電極3が可撓性を有していてもよい。第1の電極3は、装置1のユーザが加える力に応じて装置1が曲げられたり変形されたりできるように、可撓性を有していてもよい。
実施例によっては、第1の電極3は透明でもよい。第1の電極3は、可視光が装置1を透過できるよう光学的に透明でもよい。これにより、装置1はディスプレイデバイス等での使用にも適したものになる。
第1の電極3は任意適当な導電材料で作成することができる。例えば、第1の電極は、金や酸化インジウムスズ（ITO）、フッ素ドープ酸化スズ（FTO）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（AlZnO）、ポリ（2,3-ジヒドロチエノ-1,4-ジオキシン）-ポリ（スチレンスルホン酸塩）（PEDOT:PSS）、ポリピロール（Ppy）、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブやこれらを成分として含むグラフェンベース素材、その他適切な素材で作成することができる。
誘電体層7は、第1の電極3を覆うように設けることができる。
誘電体層7は圧縮性であってもよい。誘電体層7が装置1に加わる微小な力の検出に使用できるように、誘電体層7は圧縮に対して高い感度を有してもよい。これにより、装置１を高感度圧力センサとして使用することが可能になる。
誘電体層7は多孔質であってもよい。実施例によっては、誘電体層7が超多孔質でもよい。実施例によっては、誘電体層7の基板部分にボイド部（void space）を含むことができる。例えば、誘電体層7の約40%がボイド部を含んでもよい。
誘電体層7の多孔質特性は誘電体層7の圧縮抵抗性を低くし、装置1を高感度圧力センサとして使用するのに適したものにすることができる。
誘電体層7は、ブロック共重合体の自己集合によって形成することができる。実施例によっては、ブロック共重合体の相分離によって誘電体層7を形成することもできる。誘電体層7の構造は階層的であってもよい。こうした階層構造には、ミクロ構造要素とナノ構造要素が含まれる。
ミクロ構造要素には、顕微鏡を使って見ることができる誘電体層7の構造が含まれ、その大きさは10マイクロメートル程度である。
ナノ構造要素には、ミクロ構造要素よりも更に小さい誘電体層7の構造が含まれ、誘電体層7内の相配置が含まれることもある。ナノ構造要素の大きさは100nm未満でもよく、実施例によっては、約1nmから約100nmの間でもよい。
ナノ構造要素には、ポリマーブロックや孔及び相境界の内部配置、又はあらゆる適切な要素が含まれてもよい。
次に、適切な誘電体層7を作成する例示的方法について、図2を参照して説明する。
誘電体層7は、可視光が誘電体層1を透過できるよう光学的に透明であってもよい。誘電体層7のナノ構造要素は、装置1に入射する光を散乱させないような大きさでもよい。
図1の実施例では、第2の電極5が誘電体層7を覆うように設けられている。第2の電極5には、誘電体層7を覆うように設けられる任意適当な導電材料が含まれてもよい。
実施例によっては、第2の電極5が可撓性を有していてもよい。第2の電極5は、装置1のユーザが加える力に応じて装置1が曲げられたり変形されたりできるように、可撓性を有していてもよい。
実施例によっては、第2の電極5は透明でもよい。第2の電極5は、可視光が装置1を透過できるよう光学的に透明であってもよい。これにより、装置1全体が光学的に透明で、装置1がディスプレイデバイス等での使用にも適したものになる。
第2の電極5は任意適当な導電材料で作成することができる。例えば、第2の電極は、金や酸化インジウムスズ（ITO）、フッ素ドープ酸化スズ（FTO）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（AlZnO）、ポリ（2,3-ジヒドロチエノ-1,4-ジオキシン）-ポリ（スチレンスルホン酸塩）（PEDOT:PSS）、ポリピロール（Ppy）、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブやこれらを成分として含むグラフェンベース素材、その他適切な素材で作成することができる。
第1の電極3及び第2の電極5は、平行平板コンデンサを構成するように配置することができる。平行平板コンデンサの静電容量は、第1の電極3と第2の電極5の間隔と、2つの電極3・5の間にある誘電体層7の誘電率によって決められる。
装置1に圧力がかかると、これによって誘電体層7も圧縮される。これにより、誘電体層の厚みが減って2つの電極3・5の間隔が狭まるために、装置1の静電容量が増加する。
誘電体層7の圧縮によって、誘電体層7の誘電率が上昇することもある。誘電体層7が多孔質である場合、誘電体層7が圧縮されると、これによって誘電体層7から空気が排出される。空気は誘電体層7を含む誘電体材料よりも誘電率が低いため、誘電体層7の誘電率は高くなる。誘電体層7の誘電率が高くなった結果、第1の電極3と第2の電極5が構成する平行平板コンデンサの静電容量は大きくなる。
図1に描かれた装置1は、圧力センサのようなセンサとして使用することができる。誘電体層7は高圧縮性を有するため、装置1に微小の力が加えられても圧縮することができる。誘電体層7の圧縮は、それにより生じる平行平板コンデンサの静電容量の変化の検出によって検出することができる。
第1及び第2の電極3・5が構成する平行平板コンデンサは、静電容量の変化を検出するように構成できる検知回路の一部を形成してもよい。実施例によっては、コンデンサからの信号を測定デバイスに提供することもできる。
図2は、図1で描かれた例示的装置のような装置を作成する方法を概略的に示したブロック図である。
ブロック21で、第1の電極3が形成される。第1の電極3は、100nmの金が続くPEN基板に5nmのクロムを蒸着して形成することができる。クロムは金に対する接着層を提供することができる。当然ながら実施例によっては、これ以外の材料及び／又は各材料の厚みを用いてもよい。
また当然ながら、前述とは異なる電極形成方法を用いることもできる。例えば、光学的に透明な装置1が望まれる場合、第1の電極3はITOのスパッタリングや化学気相蒸着（CVD）によるグラフェンの転写、グラフェンベースインクのインクジェットプリント、又は他の適切な方法の何れかによって形成することができる。他の実施例では、第1の電極3が電気めっきや化学めっき、原子層蒸着、化学気相蒸着、電気化学蒸着、スパッタコーティング、グラフェンベース材料の転写によって形成することもできる。第1の電極3は、PEDOTやPpyのような導電性ポリマー又はグラフェンベースインクの溶液コーティングによって形成することもできる。これは、スピンコーティングやメータバーコーティング、ロッドコーティング、エアナイフコーティング、スロットダイコーティング、スライドホッパーコーティング、カーテンコーティング、スクリーンプリント、インクジェットプリント、又は他の適切な方法によって堆積することもできる。
特定の大きさや形状で電極3を形成できるように、蒸着は物理マスクを介して行われる。実施例によっては、こうしたマスクを用いて基板に沿った導電材料のストライプを作成することもできる。ストライプは幅が約10mmでもよい。
ブロック23で、誘電体層7が形成される。誘電体層7は、ブロック共重合体から形成することもできる。ある実施例でブロック共重合体には、ポリスチレン（PS）とポリ乳酸（PLA）が含まれてもよい。特定の実施例において、分子量Mwが23.8 kg mol-1、多分散指数（polydispersity index）Mw/Mnが1.10でもよい。この特定の実施例では、濃度約11%w/wの溶液を作るために、ブロック共重合体はトルエンに溶解される。当然ながら実施例によっては、これ以外の重合体を使用でき、他の分子量や溶液濃度を用いることもできる。
次に、ブロック重合体は、第1の電極3を覆うようにコーティングされる。ブロック共重合体溶液は、均一層を形成することができる他の適切な技術を用いて、電極にコーティングすることもできる。実施例によっては、ブロック重合体溶液を第1の電極3にスピンコーティング又はブレードコーティングすることもできる。ブロック共重合体溶液層の厚さは0.5から20マイクロメートルの間でもよい。当然ながら種々の実施例において、ブロック共重合体溶液の厚さとして他の適切な値を使うこともできる。
次に、ブロック共重合体溶液をアニーリングすることもできる。ブロック共重合体溶液は、真空不活性雰囲気でアニーリングすることもできる。前述した特定の実施例では、ブロック共重合体溶液は、摂氏173度で約20分間アニーリングすることもできる。
ブロック共重合体溶液はアニーリング後、概ね室温になるまで冷却される。次にエッチングによってPLA相が除去される。PLA相は装置1を溶液に浸して化学的に除去することができ、例えば装置1を0.1M水酸化ナトリウムのメタノール溶液（水：メタノール=50:50）に約3時間浸してもよい。当然ながら実施例によっては、これ以外の溶液を用いてもよく、別の方法で行われてもよい。場合により例えば、相の一部を除去するのに紫外線を使用することもできる。
PLA相が除去されると、PS相には多孔質構造を作るボイド部が残される。ボイド部の量は、ブロック共重合体の各成分比率によって決められる。
誘電体層7において得られたナノ構造は複数の因子によって決められる。こうした因子には、ブロック共重合体の形成に用いられるポリマーと各ポリマーの比率が含まれる。例えば、2つのポリマーブロックの比率が異なると、その結果である相分離構造も違うこともある。共重合比50:50ではラメラ構造になることができる。ラメラの厚さは、各ブロックでのポリマー鎖の長さによって決定することができる。共重合比60:40では、円筒相を与える多数相の中に円筒形態の少数相を分散させることができる。
前述した例示的装置1では、共重合体のブロックとしてPSとPLAが使用されている。当然ながら実施例によっては、他の適切なポリマーを使うこともできる。例えば、ブロック共重合体には、ポリスチレンやポリ乳酸、ポリメタクリル酸メチル（PMMA）、ポリイミド、ポリフルオロスチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリジメチルシロキサン（PDMS）、ポリビニルピリジン（PVP）、その他適切なポリマー等、化学的に異なるポリマーの何れか2つ以上が含まれる。ブロック共重合体には、共有結合によってポリマーの端で互いに結合された2つ以上の化学的に異なるポリマーが含まれる。ブロック共重合体は、自己集合によって多様な異相形態になる能力も有する。こうした形態には、球状、垂直配向ピラー状、水平配向ピラー状、螺旋状、二重螺旋状、垂直配向ラメラ状、水平配向ラメラ状等の構造がある。形成される構造は、成分ポリマーの体積分率や分子量のような因子によって決められる。
次に、第2の電極が誘電体層7に接着される。第2の電極5は、誘電体層7に直接接触して接着することができる。
当然ながら実施例によっては、装置1を製造する他の方法を用いることもできる。
前述の方法を用いて作成された誘電体層7は階層的であり、ミクロ構造要素とナノ構造要素の両方が含まれる。図3は、前述したような方法で作成された例示的誘電体層7のミクロ構造を示す。
図3は、原子間力顕微鏡で得られた例示的誘電体層7の像である。図3の像は、5から10マイクロメートル程度の凹凸差を示している。
図4は、前述の方法で作成された例示的誘電体層7のナノ構造を示す。
図4は、高分解能顕微鏡で得られた例示的誘電体層7の像である。図4の像は、25から100ナノメートル程度の凹凸差を示している。誘電体層のナノ構造はポリスチレンポリマーの水平円筒相を含む。
図5は、前述のような試験装置を使用して得られた測定結果を示す。 この試験装置では、平行平板コンデンサの面積は約25mm2であった。
試験結果を得るために、装置1は剛体面に設置され、電極3・5の各々に電気的に接続された。静電容量はLCRメータで測定された。装置1の上面に加重をかけ、静電容量の変化が測定された。加重と装置1の間の接触面積は一定に保たれた。
図5は、2つの異なるサンプル装置1について、静電容量の反応を圧力の関数で表わしている。このプロットから、装置1は低い圧力に対しても非常に感度が高く、高圧になるにつれて反応が飽和し始めることが分かる。
図1に示して前述した装置1は、装置1のユーザの体に巻かれるように構成することができる。これにより、装置１はユーザの生理状態の検出に使用することができる。例えば、装置1は、装置1のユーザの肌に装着可能な粘着部又はテープに装着することができる。実施例によっては、装置1はユーザの体に装着可能なストラップに装着することができる。
図6は、前述のような試験装置1がユーザの手首に装着されたときに得られた試験結果を示す。
装置1は、ユーザの脈拍が装置に圧力を加えるように、ユーザの体に装着される。図6に示された結果を得るために、装置1は粘着テープでユーザの手首に装着された。
装置1がユーザに装着されると、脈拍で誘電体層7が圧縮される。前述のように、誘電体層7の圧縮は平行平板コンデンサの静電容量を増やす。図6の実施例では、ユーザの心拍をモニターできるように、静電容量はLCRメータを使って時間の関数として測定された。
得られた結果は、ユーザの心拍による周期的な収縮期圧変動を示している。図6中の挿入グラフは、この結果の拡大スケールを示している。このグラフは、大動脈弁が閉じたことによる血圧低下と心周期における拡張期の開始を装置1が検出できたことを示唆している。
図7は、本明細書の別の実施例に従う装置1を示す。図7の例示的装置1は、図1に関連して前述したような第1の電極3と第2の電極5、誘電体層7を備える。図7の装置1は、図2から4に関連して前述したような方法を用いて作成することができる。
図7で示した装置1は、付加誘電体層31を備える点で図1に示した装置1とは異なる。図7の特定の実施例では、2つの付加誘電体層31が設けられている。これら2つの付加誘電体層31は電極3・5とナノ構造誘電体層7との間に設けられる。当然ながら実施例によっては、1つの付加誘電体層31だけを備えることもできる。
付加誘電体層31は、高電圧がかけられたときでも2つの電極3・5の回路を短絡しないように配置することができる。付加誘電体層31は透過性と連続性、非多孔質性を備えてもよい。付加誘電体層31はあらゆる適切な材料で作成することができる。
第1の付加誘電体層31は、ナノ構造多孔質誘電体層7の作成前に、第1の電極3に堆積することができる。第2の付加誘電体層31は、第2の電極5が第2の付加誘電体層31を覆いながら設けられるように、ナノ構造多孔質誘電体層7に堆積することができる。
前述した実施例は、高感度圧力センサとして使用できる装置1に関連する。こうした圧力センサは幅広い応用範囲で使用することができる。例えば実施例によっては、圧力センサはユーザ入力の検出に使用することができる。こうしたユーザ入力によって、ユーザは選択や設定変更をしてデバイスを制御することができる。実施例によっては、ユーザの心拍数や他の適当な生理状態をモニターするために装置を使用することができる。
前述の実施例では、誘電体層7は自己集合で形成される。特定の実施例では、誘電体層7は相分離で形成される。これにより、ナノ構造材料を製造する簡易方法が提供される。こうした方法は多数のデバイスを製造するのに用いることができる。このナノ構造を形成するための反復ステップは無く、型を使う必要も無いため、これにより誘電体層7は欠陥の影響を受け難くなる。
実施例によっては、装置1は完全に透明であってもよい。例えば、誘電体層7、電極3・5及び基板9は可視光を完全に透過することができる。こうした実施例では、装置1は他のグラフィックモチーフの表示と組み合わせることもできる。これにより、装置1は幅広い応用範囲で使用することができる。
実施例によっては、前述の装置1を複数配列して設けることもできる。こうした実施例では、配列における装置1の各々は、同じ配列における他の装置1とは独立して出力を与えるように構成することができる。
単体の装置1ではなく装置1の配列とすることで、複数の結果を平均することが可能であり、装置1で作成されるセンサの信頼性を向上させることができる。装置1の配列は信号対ノイズ比を改善し、装置の位置的耐性を向上させることもできる。
図2に示されるブロックは、方法のステップ及び／又はコンピュータプログラムのコード区分を表してもよい。ブロックを特定の順序で図示することは、必須順序又は推奨順序の存在を必ずしも示唆していない。こうしたブロックの順序や配置構成は変更することができる。また、一部のブロックを省略することも可能である。当然ながら実施例によっては、追加ブロックが含まれてもよい。
本明細書において「含む、備える（comprise）」という用語は、排他的な意味ではなく、包括的な意味で使用される。「Ｙを含むＸ」に関しては全て、「Ｘは１つのＹしか含むことができない」又は「複数のＹを含むことができる」を意味する。排他的な意味を有する「含む、備える（comprise）」を意図する場合は、「〜を１つのみ含むこと」又は「〜から成る」と言及することにより、文脈内で明確にされよう。
本発明の詳細な説明では、リファレンスを様々な実施例にしている。実施例に関する特徴または機能の説明は、これらの特徴または機能が、その実施例に認められることを示す。本明細書中の「実施例（example）」「例えば（for example）」「〜できる、〜でもよい（may）」といった単語の使用は、明示的であれ非明示的であれ、特徴及び機能が、少なくとも記載された実施例に存在することを意味する。実施例としての記載及び不記載にかかわらず、これら特徴及び機能が、他の一部または全ての実施例に存在する可能性があるが、必ずしもそうではないことを意味する。このように、「実施例」「例えば」「〜できる、〜でもよい」は、ある例示群における特定の事例であることを指す。上記特定の事例の特性は、その事例のみの特性である場合、または上記例示群に属する一部の群の特性である場合がある。すなわち、上記特定の事例の特性は、例示群中の例示の全特性とは限らないが特性の一部を含む。
前述の通り、本発明の様々な実施形態が様々な実施例と共に説明されてきたが、当然のこととして、特許請求の範囲にある本発明の範囲を逸脱することなく実施例の変形が可能である。
実施例によっては、電極の一方が金属-酸化物-半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）のチャネルを形成し、もう一方の電極が、静電容量に変調によってMOSFETのドレイン-ソース間電流の変化を生じさせるようなゲートであるように、静電容量型センサを構成することもできる。グラフェントランジスタである実施例もある。
これまでに記述してきた事項は、明示的に記述された組合せだけでなく、それ以外の組合せで用いられてもよい。
特定の事項を参照して種々の機能を記述してきたが、こうした機能は、記述の有無を問わずその他の事項によって遂行可能であってもよい。
特定の実施形態を参照して種々の事項を記述してきたが、こうした事項は、記述の有無を問わずその他の実施形態で用いられてもよい。
前述のように本明細書において、とりわけ重要であると考えられる本発明のこうした事項に注目するように努めてきた。しかし、前述した特許されうる全ての事項およびそれらの組合せに対して、参照された添付の図面にそうした事項が特段強調されていたかどうかにかかわらず、本出願人はその保護を求めるものである点を理解されたい。
Claims (22)
- 平行平板コンデンサを構成するように配置される第１の電極及び第２の電極と；
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配される圧縮性透明誘電体層であって、該誘電体層はナノ構造を有し、該ナノ構造は該誘電体層が光学的に透明であるような大きさである、前記誘電体層と；
を備える、装置。 - 前記誘電体層は多孔質である、請求項１に記載の装置。
- 前記誘電体層はブロック共重合体で形成される、請求項１又は２に記載の装置。
- 前記誘電体層のナノ構造は前記ブロック共重合体の自己集合によって形成される、請求項１から３の何れか１項に記載の装置。
- 前記誘電体層のナノ構造は前記ブロック共重合体の相分離によって形成される、請求項３又は４に記載の装置。
- 前記ナノ構造は該ナノ構造が入射光を散乱しないような大きさである、請求項４又は５に記載の装置。
- 前記ナノ構造の大きさは１００ｎｍ未満である、請求項１から６の何れか１項に記載の装置。
- 前記第１の電極は曲面に形成される、請求項１から７の何れか１項に記載の装置。
- 前記電極は透明である、請求項１から８の何れか１項に記載の装置。
- 前記電極は可撓性がある、請求項１から９の何れか１項に記載の装置。
- 前記コンデンサからの信号は測定装置に与えられるように構成される、請求項１から１０の何れか１項に記載の装置。
- ユーザの体に装着されるよう構成される、請求項１から１１の何れか１項に記載の装置。
- 請求項１から１２の何れか１項に記載の装置を複数備える、配列構成。
- 第１の電極を形成することと；
前記第１の電極を覆う圧縮性透明誘電体層を形成することであって、該誘電体層はナノ構造を有し、該ナノ構造は該誘電体層が光学的に透明であるような大きさである、前記形成することと；
平行平板コンデンサを提供するために前記誘電体層を覆う第２の電極を形成すること；
を含む、方法。 - 前記第１の電極は、基板に導電材料を蒸着することによって形成される、請求項１４に記載の方法。
- 前記基板は可撓性がある、請求項１４又は１５に記載の方法。
- 前記誘電体層は多孔質である、請求項１４から１６の何れか１項に記載の方法。
- 前記誘電体層はブロック共重合体で形成される、請求項１４から１７の何れか１項に記載の方法。
- 前記誘電体層のナノ構造は前記ブロック共重合体の自己集合によって形成される、請求項１８に記載の方法。
- 前記誘電体層のナノ構造は前記ブロック共重合体の相分離によって形成される、請求項１８又は１９に記載の方法。
- 前記ブロック共重合体溶液は前記第１の電極を覆ってコーティングされる、請求項１８から２０の何れか１項に記載の方法。
- 前記第２の電極は前記誘電体層に接着される、請求項１４から２１の何れか１項に記載の方法。
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