JP2018198315A - マイクロドットアクチュエータ - Google Patents

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Abstract

【課題】マイクロドットアクチュエータのためのデバイス、システム及び方法を提供する。【解決手段】複数のマイクロドットアクチュエータ１０５、１１０、１１５、１２０〜が透過的ディスプレイに接合され、各マイクロドットアクチュエータは部分的に又は完全に透過的である。様々な例において、マイクロドットアクチュエータは、５ミクロンから１０ミクロンの間の横方向サイズを有する。マイクロドットアクチュエータは、マイクロドット電気活性ポリマー（ＥＡＰ）アクチュエータ又はマイクロドット圧電セラミックアクチュエータであってもよい。【選択図】図１

Description

本願は、一般に、マイクロドットアクチュエータに関する。
従来のアクチュエータは、可視光に対して透過的ではない。更に、従来のアクチュエータは、表面を通して一様な変位又は加速度を有していないことが有る。従って、可視光に対して透過的であり及び／又は表面を通して一様な変位及び／又は加速度を提供するマイクロドットアクチュエータが必要とされている。
マイクロドットアクチュエータに関するデバイス、システム及び方法のための様々な例が記載されている。
一例として開示されるアクチュエータアレイは、複数のマイクロドットアクチュエータを有する。この例示では、複数のマイクロドットアクチュエータの中の各マイクロドットアクチュエータは、第１の電極、第２の電極、及び第１の電極と第２の電極との間の中間レイヤを備える。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータの横方向サイズは、１０ミクロンよりも小さい。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータの横方向サイズは、５ナノメートルよりも大きい。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータの横方向サイズは、５ナノメートルから５００ナノメートルの間である。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータの横方向サイズは、１０ナノメートルから３８０ナノメートルの間である。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータの横方向サイズは、１４ナノメートルから３００ナノメートルの間である。
複数の例において、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、可視光に対して部分的に透過的（例えば、半透明）である。複数の例において、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、可視光に対して完全に透過的である。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、可視光に対して完全に透過的である。１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、一例ではソフトリソグラフィを使用して製造され得る。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、スクリーン印刷を使用して製造され得る。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）アクチュエータである。様々な例において、１つ以上のマイクロドットアクチュエータにおける中間レイヤは、ポリマーフィルムを有する。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、圧電セラミックアクチュエータである。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、マクロファイバコンポジット（ＭＦＣ）アクチュエータである。
一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、第１の電極及び第３の電極を有する上部レイヤと、第２の電極及び第４の電極を有する底部レイヤと、上部レイヤと底部レイヤとの間の中間レイヤとを有する。この例示では、第１の電極は、第１の導電性櫛歯電極パターンを有し、第３の電極は、第３の導電性櫛歯電極パターンを有し得る。第１の電極及び第３の電極は、上部レイヤ内に配置され得る。この例示では、第２の電極は、第１の導電性櫛歯電極パターンを模倣する第２の導電性櫛歯電極パターンを有し、第４の電極は、第３の導電性櫛歯電極パターンを模倣する第４の導電性櫛歯電極パターンを有し得る。この例示では、第２の電極及び第４の電極は、底部レイヤ内に配置され得る。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータ用の中間レイヤは、複数の整列圧電マクロファイバを有する。複数の例において、複数の整列圧電ファイバは、複数の矩形セラミックロッドである。
一例では、携帯型コンピュータデバイスは、透過的且つ可撓性表面、透過的且つ可撓性表面に接合される複数のマイクロドットアクチュエータ、及び複数のマイクロドットアクチュエータと通信するプロセッサを有する。プロセッサは、作動させるべき１つ以上のマイクロドットアクチュエータを決定し、１つ以上のマイクロドットアクチュエータを作動させるように構成される信号を生成し、且つ１つ以上のマイクロドットアクチュエータに信号を出力するように構成され得る。携帯型コンピュータデバイスは、例えば、スマートフォン、ファブレット、又はタブレットであってもよい。１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）アクチュエータであり得る。１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、圧電セラミックアクチュエータであり得る。１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、マクロファイバコンポジット（ＭＦＣ）アクチュエータであり得る。複数の例において、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、３８０ナノメートルより小さな横方向サイズを有する。複数の例において、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、少なくとも１０ナノメートルの横方向サイズを有する。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、可視光に対して部分的に又は完全に透過的である。例えば、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、携帯型コンピュータデバイスのユーザにとって透過的であり得る複数の例において、透過的且つ可撓性表面はディスプレイである。一部の例では、プロセッサは、透過的且つ可撓性表面とも通信する。例えば、プロセッサは、透過的且つ可撓性表面（例えば、透過的且つ可撓性ディスプレイ）と通信して、ディスプレイ上に情報を表示させるように構成されるように構成され得る。
こうした例示は、本開示の範囲を限定又は定義するために言及されるのではなく、その理解を支援するための例示を提供するものである。詳細な説明において例示が検討されており、そこには更なる説明が提供されている。様々な例によってもたらされる利点は、本明細書を吟味することにより更に理解され得る。
本特許又は出願ファイルは、カラーで作成された少なくとも１つの図面を含む。カラー図面を有する本特許又は特許出願のコピーは、要求及び必要な手数料の支払いに応じて庁により提供されるであろう。
本明細書に組み込まれてその一部を構成する添付の図面は、１つ以上の所定の例示を示しており、例示の説明と共に、所定の例示の原理及び実装を説明する役割を果たす。
一例によるマイクロドットアクチュエータの例示的なアクチュエータアレイを示す。 一例による標的表面に対してマイクロドットアクチュエータを製造する例示的な方法を示す。 一例による例示的な圧電セラミックマイクロドットアクチュエータを示す。 一例による例示的な電気活性ポリマー（ＥＡＰ）マイクロドットアクチュエータを示す。 一例によるディスプレイ及びマイクロドットアクチュエータを有する例示的なスマートフォンを示す。 一例による非マイクロドットアクチュエータの例示的な変位場を示す。 一例による１８個の小型アクチュエータの例示的な変位場を示す。 一例による１８個の小型アクチュエータの例示的な変位場を示す。 一例による所定のマイクロドットに沿ってマイクロファイバを備えたマイクロドットアクチュエータを有する例示的なディスプレイを示す。
本明細書にはマイクロドットアクチュエータのためのデバイス、システム及び方法の文脈で例示が記載されている。当業者であれば、以下の記載は例示目的であり、如何なる限定も意図していないことを理解するであろう。次に、添付の図面に示された例示的な実装を詳細に参照する。同じ参照記号が同じ又は同様の項目を参照するために図面及び以下の記載を通じて使用される。
明確のため、本明細書に記載の例示の定型的な特徴の全てが示され且つ記載されているわけではない。勿論、このような実際の実装の開発において、アプリケーション及びビジネス関連の制約の遵守等の多くの実装固有の決定が開発者の特定の目的を達成するために行われなければならず、こうした特定の目的は実装ごとに又は開発者ごとに変化することが理解されるであろう。
［マイクロドットアクチュエータを備えたアクチュエータアレイの例示］
次に図１を参照すると、この図面は一例による例示的なアクチュエータアレイ１００の２次元ビューである。この例示では、アクチュエータアレイ１００は、複数のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）を有しており、表面１３０に対して垂直に観察した場合に、これらはアクチュエータアレイ１００全体において垂直且つ水平に間隔を空けて配置され且つ表面１３０に接合されている。本明細書に記載のマイクロドットアクチュエータとは、１０ミクロンよりも大きな寸法を持たないアクチュエータのことを言う。
図１に示されたアクチュエータアレイ１００及びマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、可視光に対して完全に透過的である。図１では、各マイクロドットアクチュエータは、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）アクチュエータであり、図１において破線で示されているように０．２５ミクロン（２５０ナノメートル）の横方向サイズを有する。様々な例において、マイクロドットアクチュエータは、圧電セラミックアクチュエータ、圧電ポリマーアクチュエータ、スマート材料アクチュエータ、又はこれらの組み合わせであり得る。
図１に示された例示的なアレイにおいて、１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）が表面１３０と接合され得る。表面１３０は、透過性及び可撓性を有してもよい。一部の例では、表面１３０は、透過的ディスプレイ及び／又は可撓性ディスプレイであり得る。一部のこのような例では、透過的な可撓性ディスプレイ及びアクチュエータアレイ１００は、共に可視光に対して透過的である。従って、一部の例では、透過的且つ可撓性表面１３０（透過的且つ可撓性ディスプレイ等）、アクチュエータアレイ１００、及びマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、個別に及び／又は集合的に可視光に対して透過的であり、そのためマイクロドットアクチュエータを使用して透過的な作動が提供され得る。従って、このような例では、透過的なマイクロドットアクチュエータは、可視光に対する透過性を維持しながら透過的表面を作動させるために使用され得る。更に、様々な例におけるナノメートル縮尺のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、透過的且つ可撓性表面に精密且つ均一な作動を提供する。
一部の例では、透過的マイクロドットアクチュエータは、可視光の範囲に接近する横方向サイズ（例えば、約０．７５−１ミクロン）を有し、これは可視性のために光が透過面及び／又は透過的マイクロドットアクチュエータを通過することを可能にする。他の例では、透過的マイクロドットアクチュエータは、数ナノメートル（例えば、約５から１０ナノメートルの間）の横方向サイズを有する。こうした例において、可視光に対して透過的であることに加えて、このような透過的マイクロドットアクチュエータは、そのナノメートル横方向サイズのおかげで透過面に精密且つ均一な作動を提供することができる。
図１に示されたアクチュエータアレイ１００は正方形である。他の例では、アクチュエータアレイ１００は、正方形、長方形、円、楕円等の任意の適切な形状であり得る。図１に示されたマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は円形である。しかしながら、「ドット」という用語は限定することを意図していない。他の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、正方形、長方形、円、楕円等の任意の適切な形状であり得る。
図１に示されたマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、アクチュエータアレイ１００における表面１３０全体に垂直及び水平の両方向に等しく間隔を空けて配置されている。様々な他のアクチュエータレイアウトが可能である。例えば、一部の例では、マイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、アクチュエータアレイ１００全体に水平に若しくは垂直に又は両方に実質的に等しく間隔を空けて配置される。他の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、アクチュエータアレイ１００の一部の中で互いにクラスタ化され得る。一部の例では、マイクロドットアクチュエータは、１つ以上のマイクロラインパターンを形成するように互いに整列され得る。このような例では、マイクロドットアクチュエータは、直線のマイクロライン、湾曲したマイクロライン、円形のマイクロライン、又は別の適切なマイクロラインを形成するために並んで整列され得る。
図１に示された例では、表面１３０は、アクチュエータアレイ１００と同じサイズ又は略同じサイズである。しかしながら、他の例では、表面１３０は、アクチュエータアレイ１００よりも大きい。例えば、表面１３０は５’’×５’’であってもよく、アクチュエータアレイ１００は１’’×１’’であってもよい。別の例示として、表面１３０は４’’×８’’であってもよく、多くのアクチュエータアレイが表面１３０全体に配置されてもよく、ここで各アクチュエータアレイは０．５’’×１’’である。他の例では、任意の他の適切なサイズの表面１３０及びアクチュエータアレイ１００が使用され得る。一部の例では、表面１３０は、可視光に対して部分的に又は完全に透過的である。一部の例では、表面１３０は可撓性を有する。複数の例において、表面１３０は、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ等のディスプレイである。
図１に示されたアクチュエータアレイ１００及びマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は可視光に対して完全に透過的であるが、他の例では、アクチュエータアレイ１００及びマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、可視光に対して少なくとも部分的に透過的である。例えば、アクチュエータアレイ１００及び／又は１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、アクチュエータアレイ１００及びマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）を有する携帯型コンピュータデバイスのユーザに対して少なくとも部分的に視覚的に透過的であり得る。
図１に示されたマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）の各々は電気活性ポリマー（ＥＡＰ）アクチュエータである。他の例では、マイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）の各々は、圧電ポリマーアクチュエータ、圧電セラミックアクチュエータ、スマート材料アクチュエータ、別の適切なアクチュエータ、又はこれらの組み合わせであり得る。更なる例では、アクチュエータのこうしたタイプの組み合わせがアクチュエータアレイ１００を編成してもよい。
図１に示されたマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）の各々は、０．２５ミクロン（２５０ナノメートル）の横方向サイズを有する。図１では、マイクロドットアクチュエータの各々は円形であり、各マイクロドットアクチュエータの横方向サイズはアクチュエータの直径（即ち、図１において０．２５ミクロン）である。マイクロドットアクチュエータが異なる形状を有する（即ち、マイクロドットアクチュエータが円形ではない）他の例では、マイクロドットアクチュエータの横方向サイズはアクチュエータの左右交互幅又は左右交互長である。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、１ミクロン（１，０００ナノメートル）より小さな横方向サイズを有する。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、５ナノメートルより大きな横方向サイズを有する。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、５ナノメートルから０．５ミクロン（５００ナノメートル）の間の横方向サイズを有する。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、１０ナノメートルから３８０ナノメートルの間の横方向サイズを有する。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、１４ナノメートルから３００ナノメートルの間の横方向サイズを有する。
図１に示されたアクチュエータアレイ１００及びマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、様々な適切なやり方で製造され得る。例えば、一例では、アクチュエータアレイ１００及び／又は１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、ソフトリソグラフィを使用して製造され得る。別の例示として、アクチュエータアレイ１００及び／又は１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５、１２０等）は、スクリーン印刷を使用して製造され得る。
次に図２を参照すると、この図面は、一例による（表面１３０等の）標的表面に対してマイクロドットアクチュエータ（マイクロドットアクチュエータ１０５、１１０、１１５、１２０等）を製造する例示的な方法２００を示す。方法２００を説明するに際し、図１，２，３及び４を参照する。図３は、一例による例示的な圧電セラミックマイクロドットアクチュエータを示す。そして、図４は、一例による例示的な電気活性ポリマー（ＥＡＰ）マイクロドットアクチュエータを示す。他の例では、図４のマイクロドットアクチュエータは、ＥＡＰマイクロドットアクチュエータであり得る。
図２に示された方法２００はブロック２１０で開始し、ナノスケール電極が標的表面に付着される。複数の例において、標的表面は、図１における表面１３０に対して本明細書で検討された１つ以上の表面であり得る。例えば、標的表面は、可撓性表面、透過面、ディスプレイ（ＬＣＤ又はＯＬＥＤディスプレイ等）、又はこれらの組み合わせであってもよい。
標的表面に付着されたナノスケール電極の各々は、本明細書で検討された１つ以上のマイクロドットに対応する横方向サイズを有し得る。例えば、ナノスケール電極は、２５０ナノメートルの横方向サイズを有してもよい。ナノスケール電極は、様々な例において数ナノメートル（例えば、約５から１０ナノメートルの間）から５００ナノメートルの間の横方向サイズを有し得る。ナノスケール電極は、任意の半導体又は銅、アルミニウム、金又は銀等の他の導電性材料であり得る。複数の例において、ナノスケール電極は、それぞれ図３及び４に示された電極３５０ａ、３５０ｂ及び／又は４５０に関して本明細書で検討された１つ以上の材料を含む。
ナノスケール電極は、標的表面全体において又は標的表面の（複数の）特定領域に付着され得る。例えば、ナノスケール電極は、図１に示されるように、マトリクスパターンで付着され得る。一部の例では、ナノスケール電極は、標的表面の特定領域内に付着される。例えば、ナノスケール電極の第１の集団が標的表面の第１の領域に付着され、ナノスケール電極の第２の集団が標的表面の第２の領域に配置され得る。様々な例において、ナノスケール電極は、（複数の）任意の適切な領域に及び／又は（複数の）任意の適切なパターンで付着され得る。
一例では、標的表面上に付着された１つ以上のナノスケール電極は、図３に示されるように、非導電性材料３５０ｃにおいて導電性櫛歯電極３５０ａ及び３５０ｂを備えたフィルムレイヤ３５０等の櫛歯電極を有するフィルムレイヤである。一例では、標的表面上に付着された１つ以上のナノスケール電極は、図４に示されている電極４５０等の電極である。
ブロック２１０においてナノスケール電極が標的表面上に付着されると、方法２００はブロック２２０に進む。ブロック２２０において、（複数の）ナノスケール圧電性材料及び／又は（複数の）スマート材料が、ブロック２１０において付着されたナノスケール電極上に付着される。複数の例において、（複数の）圧電性材料は、１つ以上の圧電性ポリマー及び／又は１つ以上の圧電性セラミックであってもよい。一例では、ブロック２１０からのナノスケール電極上に付着された１つ以上のナノスケール圧電性材料は、図３に示されるように、その間にエポキシ樹脂３３０ｂが有る複数の整列圧電マクロファイバ３３０ａを備えたシート３００である。一部の例では、ブロック２１０からのナノスケール電極上に付着された１つ以上のナノスケールスマート材料は、図４に示されるように、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）４３０である。
ブロック２２０において（複数の）ナノスケール圧電性材料及び／又は（複数の）スマート材料がナノスケール電極上に付着されると、方法２００はブロック２３０に進む。ブロック２３０において、ナノスケール電極は、ブロック２２０において付着された（複数の）圧電性材料及び／又はスマート材料上に付着される。
ブロック２３０において付着されたナノスケール電極は、ブロック２１０において付着されたナノスケール電極を模倣し得る。例えば、ブロック２３０において付着されたナノスケール電極は、ブロック２１０において付着されたナノスケール電極の横方向サイズに対応する横方向サイズを有し得る。様々な例において、ブロック２３０におけるナノスケール電極は、本明細書で検討された１つ以上のマイクロドットに対応する横方向サイズを有し得る。別の例示として、ナノスケール電極の各々は、様々な例において５ナノメートルから５００ナノメートルの間の横方向サイズを有し得る。ナノスケール電極は、任意の半導体又は銅、アルミニウム、金又は銀等の他の導電性材料であり得る。複数の例において、ナノスケール電極は、それぞれ図３及び４に示された電極３１０ａ、３１０ｂ、４１０及び／又は４５０に関して本明細書で検討された１つ以上の材料を含む。
一例では、（複数の）圧電性材料及び／又は（複数の）スマート材料上に付着された１つ以上のナノスケール電極は、図３に示されるように、非導電性材料３１０ｃにおいて導電性櫛歯電極３１０ａ及び３１０ｂを備えたフィルムレイヤ３１０等の櫛歯電極を有するフィルムレイヤである。一例では、（複数の）圧電性材料及び／又はスマート材料上に付着された１つ以上のナノスケール電極は、図４に示されている電極４５０等の電極である。様々な例において、ナノスケール電極は、（複数の）任意の適切な領域に及び／又は（複数の）任意の適切なパターンで付着され得る。
図２における方法２００を再び参照すると、一部の例では、マイクロドットアクチュエータのためのポーリング機構が要求されてもよい。例えば、一部の例では、ポーリング機構は、ＰＺＴ−５圧電性セラミック等の圧電性材料の電気双極子を整列させるために使用され得る。このような例では、ブロック２３０においてナノスケール電極が（複数の）圧電性材料及び／又は（複数の）スマート材料上に付着されると、方法２００はブロック２４０に進む。ブロック２４０において、例えば、圧電セラミック材料又は圧電ポリマー材料の電気双極子を整列させるために電圧及び／又は電界が印加される。例えば、圧電性マイクロドットアクチュエータを分極処理するために特定の電圧及び／又は特定の電界がその場で（即ち、現場で）電極に印加され得る。複数の例において、方法２００に従って作成されたマイクロドットアクチュエータは、均一且つ一貫したフィードバックを提供することができる。複数の例において、方法２００に従って作成されたマイクロドットアクチュエータは、表面の透過性を少なくとも部分的に又は完全に維持しながら透過面を作動させるために使用させ得る。
様々な例において、図２に示された方法２００において付着された１つ以上の電極、（複数の）圧電性材料、及び／又は（複数の）スマート材料が、スクリーン印刷技術を使用して付着される。一部の例では、図２に示された方法２００において付着された１つ以上の電極、（複数の）圧電性材料、及び／又は（複数の）スマート材料が、ソフトリソグラフィを使用して付着される。
一部の例では、ナノスケール電極、（複数の）圧電性材料及び／又は（複数の）スマート材料は、製造されたマイクロドットアクチュエータの各々が個別に作動されるように付着される。一部の例では、ナノスケール電極、（複数の）圧電性材料及び／又は（複数の）スマート材料は、２つ以上のマイクロドットアクチュエータが集団として作動されるように付着される。例えば、一例では、アクチュエータアレイにおける全てのマイクロドットアクチュエータが、集団として同時に作動され得る。他の例では、アクチュエータアレイにおける全てのマイクロドットアクチュエータではなく、アクチュエータアレイにおける２つ以上のマイクロドットアクチュエータが、集団として同時に作動され得る。
次に図３を参照すると、この図面は一例によるマイクロドット圧電セラミックアクチュエータの一例を示す。マイクロドット圧電セラミックアクチュエータは、マイクロドットマクロファイバコンポジット（ＭＦＣ）に関して本明細書では記載されている。しかしながら、様々な例において、マイクロドットアクチュエータは、任意の適切な圧電セラミックアクチュエータであり得る。
図３において、マイクロドットＭＦＣアクチュエータ３００は、フィルムレイヤ３１０を有する。フィルムレイヤ３１０は、導電性櫛歯電極３１０ａ及び３１０ｂをその間に備えた非導電性材料３１０ｃを有する。図３において、フィルムレイヤ３１０の第２の側は、シート３３０の第１の側に直接的に接合される。本明細書で用いられる「直接的に接合される」とは、中間レイヤ無しで接合されることを言う。例えば、フィルムレイヤ３１０の第２の側は、フィルムレイヤ３１０とシート３３０との間に中間レイヤが無いように接着剤を使用してシート３００の第１の側に直接的に接合され得る。
他の例では、フィルムレイヤ３１０の第２の側は、シート３３０の第１の側に間接的に接合される。本明細書で用いられる「間接的に接合される」とは、中間レイヤが有る接合のことを言う。例えば、他のフィルムレイヤがフィルムレイヤ３１０の第２の側とシート３３０の第１の側との間に有るように、フィルムレイヤ３１０の第２の側が（図３には示されていない）別のフィルムレイヤに直接的に接合されてもよく、シート３３０の第１の側がこの他のフィルムレイヤに直接的に接合されてもよく、これはフィルムレイヤ３１０がシート３３０に間接的に接合されることの一例である。
図３において、シート３３０は、その間にエポキシ樹脂３３０ｂを備えた複数の整列圧電マクロファイバ３３０ａを有する。この図面では、シート３３０は、フィルムレイヤ３１０とフィルムレイヤ３５０との間に直接的に接合されている。この例示では、シート３３０の第１の側は、フィルムレイヤ３１０の第２の側と直接的に接合され、及びシート３３０の第２の側は、フィルムレイヤ３５０の第１の側と直接的に接合されている。他の例では、シート３３０の第１の側は、フィルムレイヤ３１０の第２の側と間接的に接合され、及び／又はシート３３０の第２の側は、フィルムレイヤ３５０の第１の側と間接的に接合されている。例えば、他のフィルムレイヤがフィルムレイヤ３１０の第２の側とシート３３０の第１の側との間に有るように、フィルムレイヤ３１０の第２の側が（図３には示されていない）別のレイヤに直接的に接合されてもよく、シート３３０の第１の側もこの他のレイヤに接合されてもよい。別の例示として、他のレイヤがシート３３０の第２の側とシート３５０の第１の側との間に有るように、シート３３０の第２の側が（図３には示されていない）別のレイヤに直接的に接合されてもよく、シート３５０の第１の側もこの他のレイヤに直接的に接合されてもよい。
マイクロドットＭＦＣアクチュエータ３００におけるフィルムレイヤ３５０は、導電性櫛歯電極３５０ａ及び３５０ｂをその間に備えた非導電性材料３５０ｃを有する。導電性櫛歯電極３５０ａは、導電性櫛歯電極３１０ａを模倣し得る。同様に、導電性櫛歯電極３５０ｂは、導電性櫛歯電極３１０ｂを模倣し得る。
複数の例において、導電性櫛歯電極３１０ａ、３１０ｂ、３５０ａ及び／又は３５０ｂは、限定されないが、銅、金、銀、別の導電性材料、又はこれらの組み合わせを含む任意の適切な導電性材料から作られる。複数の例において、非導電性材料３１０ｃ及び／又は３５０ｃは、限定されないが、ポリイミドを含む任意の適切な非導電性材料から作られる。ポリイミドは、例えば、カプトンであってもよい。１つ以上の整列圧電マクロファイバ３３０ａは、限定されないが、ＰＺＴ−５圧電性セラミック等の圧電性材料を含む任意の適切なファイバから作られる。任意の適切な接合材料が接合のために使用され得る。例えば、ＤＰ−４６０エポキシ、ウレタン、アクリル、別の適切な接合材料、又はこれらの組み合わせが様々な例において使用されてもよい。ある障害において、エポキシ３０５ｃ、３１５ｃ、３２５ｃ、３３０ｂ、３３５ｂ、３４５ｃ及び／又は３５５ｃは、ＤＰ−４６０エポキシである。
図３では、マイクロドットＭＦＣアクチュエータ３００は、３０ナノメートルの幅及び３００ナノメートルの長さを有する。他の例では、マイクロドットＭＦＣアクチュエータ３００は、任意の数の適切な長さ又は幅を有し得る。例えば、マイクロドットＭＦＣアクチュエータは、１ミクロン（１，０００ナノメートル）よりも小さな幅及び１ミクロン（１，０００ナノメートル）よりも小さな長さを有し得る。一部の例では、マイクロドットＭＦＣアクチュエータ３００は、５ナノメートルよりも大きな幅及び５ナノメートルよりも大きな長さを有する。一部の例では、マイクロドットＭＦＣアクチュエータは、５ナノメートルから０．５ミクロン（５００ナノメートル）の間の幅及び５ナノメートルから０．５ミクロン（５００ナノメートル）の間の長さを有する。一部の例では、マイクロドットＭＦＣアクチュエータは、１０ナノメートルから３８０ナノメートルの間の幅及び長さを有する。一部の例では、マイクロドットＭＦＣアクチュエータは、１４ナノメートルから３００ナノメートルの間の長さ及び幅を有する。
一部の例では、マイクロドットＭＦＣアクチュエータは、表面と接合され得る。例えば、フィルムレイヤ３５０の第２の側は、一例において表面と接合され得る。表面はマイクロドットＭＦＣアクチュエータよりも遥かに大きく、多数のマイクロドットＭＦＣアクチュエータが本明細書に記載の表面に接合され得る。例えば、図１は、表面に接合される多数のマイクロドットアクチュエータを有する表面を示す。表面は、透過性及び可撓性を有し得る。一部の例では、表面は、透過的ディスプレイ及び／又は可撓性ディスプレイであり得る。複数の例において、透過的な可撓性ディスプレイ及びマイクロドットＭＦＣアクチュエータは、可視光に対して透過的である。このようにして、一部の例では、透過的且つ可撓性表面（透過的且つ可撓性ディスプレイ等）及びマイクロドットＭＦＣアクチュエータは、個別に及び／又は集合的に可視光に対して透過的であり、そのためマイクロドットＭＦＣアクチュエータを使用して透過的な作動が提供され得る。複数の例において、透過的なマイクロドットＭＦＣアクチュエータは、可視光に対する透過性を維持しながら透過的表面を作動させるために使用され得る。更に、様々な例におけるナノメートル縮尺のマイクロドットＭＦＣアクチュエータは、透過的且つ可撓性表面に精密且つ均一な作動を提供する。
次に図４を参照すると、この図面は一例によるマイクロドット電気活性ポリマー（ＥＡＰ）アクチュエータの一例を示す。図４では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータ４００は、第１の電極４１０及び第２の電極４５０に接合される電気活性ポリマー４３０を有する。この例示では、電気活性ポリマー４３０の第１の側は、第１の電極４１０の第２の側に接合され、及び電気活性ポリマー４３０の第２の側は、第２の電極４５０の第１の側に接合されている。他の例では、電気活性ポリマー４３０は、第１の電極４１０及び第２の電極４５０に間接的に接合され得る。
第１の電極４１０及び／又は第２の電極４５０は、限定されないが、銅、金、銀、別の導電性材料、又はこれらの組み合わせを含む任意の適切な導電性材料から作られる。電気活性ポリマー４３０は、限定されないが、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアセチレン、イオン性ポリマー金属複合材料、別の電気活性ポリマー、又はこれらの組み合わせを含む任意の適切な電気活性ポリマーであり得る。一部の例では、１つ以上の圧電セラミック材料及び／又は１つ以上のスマート材料が、電気活性ポリマー４３０の代わりに使用されてもよい。こうした例において、マイクロドットアクチュエータ４００は、マイクロドットＥＡＰアクチュエータの代わりにマイクロドット圧電アクチュエータ又はマイクロドットスマート材料であり得る。一部の例では、１つ以上の圧電セラミック材料及び／又は１つ以上のスマート材料が、電気活性ポリマー４３０に加えて使用され得る。
図４では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータ４００は、０．３ミクロン（３００ナノメートル）の直径を有する。他の例では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータ４００は、任意の数の適切な直径、長さ及び／又は幅を有し得る。例えば、マイクロドットＥＡＰアクチュエータは、１ミクロン（１，０００ナノメートル）よりも小さな幅及び１ミクロン（１，０００ナノメートル）よりも小さな長さを有し得る。別の例示として、マイクロドットＥＡＰアクチュエータは、１ミクロン（１，０００ナノメートル）よりも小さな直径を有し得る。一部の例では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータ４００は、５ナノメートルよりも大きな幅及び５ナノメートルよりも大きな長さを有する。一部の例では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータ４００は、５ナノメートルよりも大きな直径を有する。一部の例では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータは、５ナノメートルから０．５ミクロン（５００ナノメートル）の間の幅及び５ナノメートルから０．５ミクロン（５００ナノメートル）の間の長さを有する。一部の例では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータは、５ナノメートルから０．５ミクロン（５００ナノメートル）の間の直径を有する。一部の例では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータは、１０ナノメートルから３８０ナノメートルの間の長さ及び幅を有する。一部の例では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータは、１４ナノメートルから４００ナノメートルの間の長さ及び幅を有する。一部の例では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータは、１０ミクロンよりも小さな長さ、幅及び／又は直径を有する。
一部の例では、マイクロドットＥＡＰアクチュエータは、表面と接合され得る。例えば、第２の電極４５０の第２の側は、一例において表面と接合され得る。表面はマイクロドットＭＦＣアクチュエータよりも大きく、多数のマイクロドットＥＡＰアクチュエータが本明細書に記載の表面に接合され得る。例えば、図１は、表面に接合される多数のマイクロドットアクチュエータを有する表面を示す。表面は、透過性及び可撓性を有し得る。一部の例では、表面は、透過的ディスプレイ及び／又は可撓性ディスプレイであり得る。複数の例において、透過的な可撓性ディスプレイ及びマイクロドットＥＡＰアクチュエータは、可視光に対して透過的である。このようにして、一部の例では、透過的且つ可撓性表面（透過的且つ可撓性ディスプレイ等）及びマイクロドットＥＡＰアクチュエータは、個別に及び／又は集合的に可視光に対して透過的であり、そのためマイクロドットＥＡＰアクチュエータを使用して透過的な作動が提供され得る。複数の例において、透過的なマイクロドットＥＡＰアクチュエータは、可視光に対する透過性を維持しながら透過的表面を作動させるために使用され得る。更に、様々な例におけるナノメートル縮尺のマイクロドットＥＡＰアクチュエータは、透過的且つ可撓性表面に精密且つ均一な作動を提供する。
次に図５を参照すると、この図面は、一例によるマイクロドットアクチュエータ（５１８、５２０、５２２）を備えた透過面５１６を有する例示的なコンピュータデバイス５００のコンポーネントを示す。コンピュータデバイス５００は、例えば、スマートフォン、ファブレット、タブレット、Ｅリーダ、携帯型ゲームデバイス、携帯型医療デバイス、ウェアラブルデバイス（例えば、アームストラップ、リストバンド、アンクルブレスレット、腕時計等）を含んでもよい。コンピュータデバイス５００は図５において単一のデバイスとして示されているが、他の例では、コンピュータデバイス５００は複数のデバイスを含んでもよい。
例示のコンピュータデバイス５００は、バス５０６を介して他のハードウェアとインターフェース接続されるプロセッサ５０２を含む。ＲＡＭ、ＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等の任意の適切な有形の（及び非一時的な）コンピュータ可読媒体を含み得るメモリ５０４が、コンピュータデバイス５００の動作を構成するプログラムコンポーネントを具現化してもよい。例えば、メモリ５０４は、プロセッサ５０２によって実行されるように構成される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを含み得る。１つ以上のソフトウェアアプリケーションは、１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（５１８、５２０、５２２）を使用してコンピュータデバイス５００に触覚フィードバックを提供させるように構成され得る。
一部の例では、コンピュータデバイス５００は、１つ以上のネットワークインターフェースデバイス５１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースコンポーネント５１２、及び追加の記憶装置５１４を更に備えてもよい。
ネットワークインターフェースデバイス５１０は、ネットワーク接続を容易にする１つ以上の任意のネットワークコンポーネントを表し得る。限定されないが、例示には、イーサネット（登録商標）、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の有線インターフェース、及び／又はＩＥＥＥ８０２．１１、ブルートゥース（登録商標）等の無線インターフェース、又は携帯電話ネットワークにアクセスするための無線インターフェース（例えば、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ又は他の移動通信ネットワーク）が含まれる。
Ｉ／Ｏコンポーネント５１２は、１つ以上のディスプレイ、キーボード、カメラ、マウス、スピーカ、マイクロホン、ボタン、ジョイスティック、及び／又はデータの入力又は出力に使用される他のハードウェア等のデバイスへの接続を容易にするために使用されてもよい。追加の記憶装置５１４は、読み取り専用メモリ、フラッシュメモリ、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、強誘電性ＲＡＭ（Ｆ−ＲＡＭ）、磁気、光学、又はコンピュータデバイス５００に含まれ若しくはプロセッサ５０２に結合される他の記憶媒体等の不揮発性記憶装置を表す。
コンピュータデバイス５００は、透過面５１６を含む。図５に示される例では、透過面５１６は、コンピュータデバイス５００に統合される。他の例では、コンピュータデバイス５００は、透過面５１６から分離していてもよい。透過面５１６は、可視光に対して透過的である任意の表面を表す。複数の例において、透過面５１６は可撓性表面であり得る。一部の例では、透過面５１６はディスプレイであってもよい。例えば、透過面５１６は、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイであってもよい。一部の例では、透過面５１６は薄い可撓性表面であり得る。例えば、透過面５１６がディスプレイである様々な例では、ディスプレイは、薄い可撓性ディスプレイであり得る。
コンピュータデバイス５００において、透過面５１６は１つ以上のタッチセンサ５０８を有する。この例示では、透過面５１６は、タッチセンサ面である。一部の例では、１つ以上のタッチセンサ５０８は、オブジェクトが透過面５１６に接触する場合にタッチ領域におけるタッチを検出するように構成され、それに応じて１つ以上のタッチセンサ５０８はプロセッサ５０２によって使用される適切なデータを提供する。任意の適切な数、タイプ、又は配置のセンサが使用され得る。例えば、抵抗性及び／又は容量性のセンサが、透過面５１６に組み込まれて、タッチの場所及び圧力、速さ、及び／又は方向等の他の情報を決定するために使用されてもよい。別の例示として、タッチ位置を決定するために、透過面５１６のビューを備える光学センサが使用されてもよい。一部の例では、透過面５１６は、任意のタッチセンサ５０８を有さず、こうした例において、透過面５１６はタッチセンサ式ではない。
他の例では、タッチセンサ５０８は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）検出器を含んでもよい。例えば、一部の例では、透過面５１６は、ディスプレイの側部に取り付けられるＬＥＤ指検出器を含んでもよい。一部の例では、プロセッサ５０２は、単一のタッチセンサ５０８と通信する。他の例では、プロセッサ５０２は複数のタッチセンサ５０８、例えば、第１のタッチスクリーン及び第２のタッチスクリーンに関連付けられるタッチセンサと通信する。タッチセンサ５０８は、ユーザ相互作用を検出し、ユーザ相互作用に基づいて、プロセッサ５０２に信号を送信するように構成される。一部の例では、タッチセンサ５０８は、ユーザ相互作用の複数の態様を検出するように構成されてもよい。例えば、タッチセンサ５０８は、ユーザ相互作用の速さ及び圧力を検出してもよい。
コンピュータデバイス５００において、透過面５１６は、マイクロドットアクチュエータ（５１８、５２０、５２２）を有する。複数の例において、マイクロドットアクチュエータは、所定のパターンで透過面５１６全体に有る。例えば、マイクロドットアクチュエータは、マトリクスパターンで表面全体に有ってもよい。一部の例では、マイクロドットアクチュエータは、透過面５１６の様々な領域に有ってもよい。例えば、マイクロドットアクチュエータ５１８は、（透過面の底部中心等）透過面５１６の一領域に有ってもよく、マイクロドットアクチュエータ５２０は、（透過面の中央左部等）透過面５１６の別の領域に有ってもよく、マイクロドットアクチュエータ５２２は、（透過面の中央右部等）透過面５１６の更に別の領域に有り得る。この例示では、マイクロドットアクチュエータ（５１８、５２０及び５２２）は、透過面５１６において非隣接している。様々な例において、マイクロドットアクチュエータ（５１８、５２０及び５２２）の各々は、透過面５１６内の任意の適切な場所に設置され得る。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、１つ以上の他のマイクロドットアクチュエータに隣接している。他の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、１つ以上の他のマイクロドットアクチュエータに非隣接している。
コンピュータデバイス５００において、マイクロドットアクチュエータ（５１８、５２０及び５２２）は、Ｉ／Ｏ５１２及びバス５０６を介してプロセッサ５０２と通信する。他の例では、プロセッサ５０２は、プロセッサ５０２と直接的に通信するか又はバス５０６を介してプロセッサと間接的に通信する。複数の例において、プロセッサ５０２は、各マイクロドットアクチュエータを個別に制御する。例えば、プロセッサ５０２は、特定のマイクロドットアクチュエータに信号を送信して、そのマイクロドットアクチュエータを作動させる。この例示では、プロセッサ５０２は、（複数の）こうしたマイクロドットアクチュエータを作動させるための１つ以上の信号を１つ以上のマイクロドットアクチュエータに送信し得る。一部の例では、プロセッサ５０２は、一群のマイクロドットアクチュエータに信号を送信する。例えば、プロセッサ５０２は、透過面５１６の特定領域内の一群のマイクロドットアクチュエータに信号を送信し得る。一部の例では、プロセッサ５０２は、一群のマイクロドットアクチュエータを作動させるための単一の信号を一群のマイクロドットアクチュエータに送信し得る。他の例では、プロセッサ５０２は、こうしたマイクロドットアクチュエータを作動させるための１つ以上の信号を透過面５１６の特定領域内のマイクロドットアクチュエータに送信し得る。
１つ以上のマイクロドットアクチュエータ（５１８、５２０、５２２）は、図１に関して先に検討されたマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５又は１２０）、図１に関して先に検討されたマイクロドットアクチュエータ（１０５、１１０、１１５又は１２０）を有するアクチュエータアレイ１００、図３に関して先に検討されたマクロファイバコンポジット（ＭＦＣ）マイクロドットアクチュエータ、図４に関して先に検討された電気活性ポリマー（ＥＡＰ）マイクロドットアクチュエータ、別の圧電セラミックアクチュエータ、別の圧電アクチュエータ、スマートゲルアクチュエータ、又はこれらの組み合わせ等の任意の適切なマイクロドットアクチュエータであり得る。一部の例では、１つ以上のマイクロドットアクチュエータは、図２に関して先に記載された方法２００に従って製造され得る。
上記のように、一部の例では、コンピュータデバイス５００は、透過面５１６及びディスプレイを組み合わせたタッチ可能ディスプレイを含んでもよい。透過面５１６は、ディスプレイ外部又はディスプレイのコンポーネント上の１つ以上の材料レイヤに対応してもよい。他の例では、コンピュータデバイス５００の特定の構成によっては、透過面５１６はディスプレイを含まなくてもよい（そうでない場合、ディスプレイに対応する）。
コンピュータデバイス５００は、１つ以上の追加のセンサ５４０も備える。（複数の）センサ５４０は、プロセッサ５０２にセンサ信号を送信するように構成される。一部の例では、（複数の）センサ５４０は、例えば、カメラ、湿度センサ、周辺光センサ、ジャイロスコープ、ＧＰＳユニット、加速度計、距離センサ又は深度センサ、バイオリズムセンサ、又は温度センサを含んでもよい。図５に示された例ではセンサ５４０がコンピュータデバイス５００の内部に有るように描かれているが、一部の例では、センサ５４０はコンピュータデバイス５００の外部に有ってもよい。例えば、一部の例では、１つ以上のセンサ５４０が、ゲームシステムを含むコンピュータデバイス５００で使用されるゲームコントローラに関係付けられてもよい。一部の例では、プロセッサ５０２は単一のセンサ５４０と通信してもよく、他の例では、プロセッサ５０２は複数のセンサ５４０と通信してもよい。一部の例では、センサ５４０は、コンピュータデバイス５００から遠隔に有るが、プロセッサ５０２に通信可能に結合されてもよい。
コンピュータデバイス５００は、プロセッサ５０２と通信する触覚出力デバイス５４４を更に含む。触覚出力デバイス５４４は、触覚信号に応答して触覚効果を出力するように構成される。一部の例では、触覚出力デバイス５４４は、例えば、振動、知覚される摩擦係数の変化、シミュレートされるテクスチャ、温度の変化、ストロークの感覚、電気触覚効果、又は表面変形（例えば、コンピュータデバイス５００に関係付けられる表面の変形）を含む触覚効果を出力するように構成される。本明細書には単一の触覚出力デバイス５４４が示されているが、一部の例では、触覚効果を生ずるために連続して又は同時に作動され得る同じ又は異なるタイプの複数の触覚出力デバイス５４４を含んでもよい。
図５に示される例では、触覚出力デバイス５４４は、コンピュータデバイス５００の内部に有る。他の例では、触覚出力デバイス５４４は、コンピュータデバイス５００から遠隔に有るが、例えば、図３に示されるように、プロセッサ５０２に通信可能に結合されてもよい。例えば、触覚出力デバイス５４４は、コンピュータデバイス５００の外部に有り、イーサネット、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の有線インターフェース、及び／又はＩＥＥＥ８０２．１１、ブルートゥース、又はラジオインターフェース等の無線インターフェースを介してコンピュータデバイス１００と通信してもよい。
一部の例では、触覚出力デバイス５４４は、振動を含む触覚効果を出力するように構成されてもよい。一部のこのような例では、触覚出力デバイス５４４は、圧電アクチュエータ、電気モータ、電磁アクチュエータ、音声コイル、形状記憶合金、電気活性ポリマー、ソレノイド、偏心回転質量モータ （ＥＲＭ）又は線形共振アクチュエータ（ＬＲＡ）の１つ以上を含んでもよい。
一部の例では、触覚出力デバイス５４４は、例えば、触覚信号に応じてコンピュータデバイス５００の表面に沿って知覚される摩擦係数を調節する触覚効果を出力するように構成されてもよい。一部のこのような例では、触覚出力デバイス５４４は、超音波アクチュエータを含んでもよい。超音波アクチュエータは、圧電材料を含んでもよい。超音波アクチュエータは、所定の超音波周波数、例えば、２０ｋＨｚで振動して、透過面５１６の表面において知覚される係数を増加又は減少してもよい。
一部の例では、触覚出力デバイス５４４は、静電気引力を使用して、例えば、静電アクチュエータを使用することによって、触覚効果を出力してもよい。触覚効果は、シミュレートされるテクスチャ、シミュレートされる振動、ストロークの感覚、又はコンピュータ装置５００に関係付けられる表面（透過面５１６）における知覚される摩擦係数の変化を含んでもよい。一部の例では、静電アクチュエータは、導電レイヤ及び絶縁レイヤを含んでもよい。導電レイヤは、任意の半導体又は銅、アルミニウム、金又は銀等の他の導電性材料であってもよい。絶縁レイヤは、ガラス、プラスチック、ポリマー、又は任意の他の絶縁性材料であってもよい。更に、プロセッサ５０２は、導電レイヤに電気信号、例えば、ＡＣ信号を加えることにより静電アクチュエータを動作させてもよい。一部の例では、高電圧増幅器がＡＣ信号を生成してもよい。電気信号は、導電レイヤと触覚出力装置５４４に近接する又は接触するオブジェクト（例えば、ユーザの指又はスタイラス）との間に容量結合を生成してもよい。一部の例では、オブジェクトと導電レイヤとの間の引力レベルの変化は、ユーザによって知覚される触覚効果を変化させることができる。
また、コンピュータデバイス５００は前面カメラ５３４も含む。例えば、図５に示された前面カメラ５３４は、ユーザによってコンピュータデバイス５００が使用されるときに、コンピュータデバイス５００のユーザの方に向く又は面する。前面カメラ５３４は、映像信号をプロセッサ５０２に伝達するように構成される。一部の例では、プロセッサ５０２は、バス５０６を介して前面カメラ５３４と通信する。
また、コンピュータデバイス５００は後面カメラ５４０も含む。例えば、図５に示された後面カメラ５４０は、ユーザによってコンピュータデバイス５００が使用されるときに、コンピュータデバイス５００のユーザから離れた方に向く又は面する。後面カメラ５４０は、映像信号をプロセッサ５０２に伝達するように構成される。一部の例では、プロセッサ５０２は、バス５０６を介して後面カメラ５４０と通信する。
次に図６Ａを参照すると、この図面は、非マイクロドットアクチュエータの例示的な変位場を示す。この例示では、５’’×５’’の表面が１’’×１’’の非マイクロドットアクチュエータ（１’’×１’’の非マイクロドットＭＦＣアクチュエータ等）を使用して作動されている。図６Ａに示されたように単一のアクチュエータを使用する代わりに、同じ５’’×５’’の表面が多数のマイクロドットアクチュエータを使用して作動され得る。一部の例では、マイクロドットアクチュエータを有するアクチュエータアレイのサイズは、単一の非マイクロドットアクチュエータのサイズ（図６Ａにおいて、１’’×１’’）に相当する。この例示では、アクチュエータアレイは、５ナノメートルから１ミクロンの間の横方向サイズを有する多数のマイクロドットアクチュエータを有し得る。一部の例では、マイクロドットアクチュエータは、マイクロドットアクチュエータが可視光に対して透過的であるように横方向サイズを有し得る。複数の例において、アクチュエータアレイは、５ナノメートルから１０ミクロンの間の横方向サイズを有する１つ以上のアクチュエータを有してもよい。
図６Ｂ及び６Ｃに示された例示的な変位は、１８個の小型アクチュエータを有するアクチュエータアレイの例示的な変位場を示す。１８個の小型アクチュエータを有するアクチュエータアレイは、図６Ａで使用された１’’×１’’の非マイクロドットアクチュエータのサイズに相当する。図６Ａ及び６Ｂに見て取れるように、図６Ｂ及び図６Ｃで使用されるアクチュエータアレイの全体サイズ、及び図６Ａで使用される非マイクロドットアクチュエータはサイズが匹敵するとしても（例えば、両者のサイズは１’’×１’’である）、図６Ａ及び６Ｂで使用される小型アクチュエータは、図６Ａで使用される非マイクロドットアクチュエータよりも大きな表面積を作動させることができる。
小型アクチュエータを使用してアクチュエータアレイの全表面積を一定に保ちながらより大きな表面積を作動させる原理は、様々な例によるマイクロドットアクチュエータに拡張され得る。例えば、図６Ｂ及び６Ｃに示された変位に使用される１８個のアクチュエータのみを使用する代わりに、１’’×１’’のアクチュエータアレイがアクチュエータアレイ全体にマイクロドットアクチュエータのマトリクスを有し得る。この例示では、各マイクロドットアクチュエータは、応用によっては５ナノメートルから１０ミクロンの範囲の任意の数の適切なサイズであり得る。一部の例では、アクチュエータアレイ及びアレイに使用される各マイクロドットアクチュエータは、半透明又は可視光に対して完全に透過的であり得る。一部の例では、アクチュエータアレイ及びマイクロドットアクチュエータは、図１に関して本明細書で検討されたアクチュエータアレイ、及び／又は図１、３、４及び５に関して本明細書で検討されたマイクロドットアクチュエータ等の任意の適切なアクチュエータアレイ及びマイクロドットアクチュエータであり得る。一部の例では、アクチュエータアレイ及び／又はマイクロドットアクチュエータは、図２に関して本明細書で検討された方法２００に従って製造され得る。
次に図７を参照すると、この図面は、一例による所定のマイクロドットアクチュエータに沿ってマイクロファイバ（７４０、７４５、７５０等）を備えたマイクロドットアクチュエータ（７２０、７２５、７３０等）を有する例示的なディスプレイ７１０を示す。ディスプレイ７１０は、図５に示されたスマートフォン５００等のコンピュータデバイス又は本明細書に記載の別のコンピュータデバイスの一部であり得る。図７に示されたマイクロドットアクチュエータ（７２０、７２５、７３０等）は、本明細書に記載の１つ以上のマイクロドットアクチュエータであり得る。
図７において、マイクロドットアクチュエータ（７２０、７２５、７３０等）はアクチュエータアレイを形成する。マイクロドットアクチュエータは、複数の行において整列され、各行内で間隔を空けて配置される。この例示では、マイクロファイバ（７４０、７４５、７５０等）は、各行においてマイクロドットと共に整列する。様々な例において、１つ以上のマイクロドットと共にマイクロファイバを使用することは、ディスプレイ７１０の触覚性能を改善することができる。
本明細書に記載のデバイス、システム及び方法の一部の例は様々な機械で実行するソフトウェアに関して記載されているが、方法及びシステムは、例えば、様々な方法を特別に実行するためのフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ；ＦＰＧＡ）等の特別に構成されたハードウェアとして実装されてもよい。例えば、例示は、デジタル電子回路で、又はコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア若しくはこれらの組み合わせで実装され得る。一例では、デバイスは、１つ又は複数のプロセッサを含んでもよい。プロセッサは、プロセッサに結合されるランダム・アクセス・メモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ；ＲＡＭ）等のコンピュータ可読媒体を備える。プロセッサは、メモリに記憶されたコンピュータ実行可能プログラム命令を実行する。例えば、画像を編集するための１つ以上のコンピュータプログラムを実行する。このようなプロセッサは、マイクロプロセッサ、デジタル・シグナル・プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ；ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ；ＦＰＧＡ）、及び状態機械を含む。このようなプロセッサは、ＰＬＣ、プログラマブル割り込みコントローラ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＰＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ；ＰＬＤ）、プログラマブルＲＯＭ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ；ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ；ＥＰＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ）、又は他の類似のデバイス等のプログラマブルコンピュータデバイスを更に備えてもよい。
このようなプロセッサは、媒体、例えば、プロセッサによって実行されると、プロセッサによって遂行又は支援される本明細書に記載のステップをプロセッサに実行させることができる命令を記憶し得るコンピュータ可読記憶媒体を備え又はこれと通信してもよい。コンピュータ可読媒体の例は、限定されないが、プロセッサ、例えばウェブサーバのプロセッサにコンピュータ可読命令を提供することができる電子、光学、磁気又は他の記憶デバイスを含んでもよい。媒体の他の例は、限定されないが、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、メモリチップ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、構成プロセッサ、全ての光学媒体、全ての磁気テープ若しくは他の磁気媒体、又はコンピュータプロセッサが読み取り可能な任意の他の媒体を含む。記載されたプロセッサ及び処理は、１つ以上の構造内に有ってもよく、１つ以上の構造を通じて分散されてもよい。プロセッサは、本明細書に記載の１つ以上の方法（又は方法の一部）を実行するためのコードを備えてもよい。
本明細書に開示の方法の例は、コンピュータデバイスの動作で実行されてもよい。上記の例において提示されたブロックの順序は変化し得る。例えば、ブロックは、最順序付けされ、結合され、及び／又は小ブロックに分割され得る。所定のブロック又は処理が並列に行われ得る。従って、本明細書に開示の方法のステップは特定の順番で示され且つ記載されているが、他の例は同じ、追加の又は少ないステップを含んでもよい。一部の例は、異なる順番で又は並列にステップを実行してもよい。一部の例では、本明細書に記載の方法における１つ以上のステップは選択的であってもよい。
一部の例の上記の説明は、例示及び説明のためにのみ示されているのであって、網羅的であること又は開示された厳密な形態に本開示を限定することは意図されていない。その多くの修正及び適合が、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく当業者には明らかであろう。
本明細書における一例又は実装への言及は、特定の機能、構造、操作、又は例と関連して記載される他の特徴が本開示の少なくとも１つの実装に含まれ得ることを意味する。本開示は、このように記載された特定の例又は実装に制限されない。明細書の様々な場所における「一例では」又は「ある例において」、「一実装では」又は「ある実装において」という句又はこれらの変形の出現は、必ずしも同じ例又は実装への言及ではない。任意の特定の機能、構造、操作、又は一例若しくは実装に関連する本明細書に記載の他の特徴は、他の機能、構造、操作、又は任意の他の例若しくは実装に関して記載された他の特徴と組み合わされてもよい。

Claims (20)

  1. 複数のマイクロドットアクチュエータを備えるアクチュエータアレイであって、
    前記複数のマイクロドットアクチュエータの中の各マイクロドットアクチュエータが、
    第１の電極と、
    第２の電極と、
    前記第１の電極と前記第２の電極との間の中間レイヤと
    を備える、アクチュエータアレイ。
  2. 各マイクロドットアクチュエータの横方向サイズは、１０ミクロンよりも小さい、請求項１に記載のアクチュエータアレイ。
  3. 各マイクロドットアクチュエータの前記横方向サイズは、５ナノメートルよりも大きい、請求項２に記載のアクチュエータアレイ。
  4. 各マイクロドットアクチュエータの前記横方向サイズは、５ナノメートルから５００ナノメートルの間である、請求項２に記載のアクチュエータアレイ。
  5. 各マイクロドットアクチュエータの前記横方向サイズは、１０ナノメートルから３８０ナノメートルの間である、請求項４に記載のアクチュエータアレイ。
  6. 各マイクロドットアクチュエータの前記横方向サイズは、１４ナノメートルから３００ナノメートルの間である、請求項５に記載のアクチュエータアレイ。
  7. 各マイクロドットアクチュエータは、可視光に対して半透過的である、請求項１に記載のアクチュエータアレイ。
  8. 各マイクロドットアクチュエータは、可視光に対して完全に透過的である、請求項１に記載のアクチュエータアレイ。
  9. 各マイクロドットアクチュエータは、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）アクチュエータである、請求項１に記載のアクチュエータアレイ。
  10. 前記複数のマイクロドットアクチュエータの中の各々における前記中間レイヤは、ポリマーフィルムを含む、請求項９に記載のアクチュエータアレイ。
  11. 各マイクロドットアクチュエータは、圧電セラミックアクチュエータである、請求項１に記載のアクチュエータアレイ。
  12. 各マイクロドットアクチュエータは、
    第３の電極と、
    第４の電極と
    を更に備え、
    前記第１の電極は第１の導電性櫛歯電極パターンを備え、前記第３の電極は第３の導電性櫛歯電極パターンを備え、前記第１の電極及び前記第３の電極は上部レイヤ内に配置され、
    前記第２の電極は、前記第１の導電性櫛歯電極パターンを模倣する第２の導電性櫛歯電極パターンを備え、前記第４の電極は前記第３の導電性櫛歯電極パターンを模倣する第４の導電性櫛歯電極パターンを備え、前記第２の電極及び前記第４の電極は底部レイヤ内に配置され、
    前記中間レイヤは、複数の整列圧電マクロファイバを備える、請求項１１に記載のアクチュエータアレイ。
  13. 前記複数の整列圧電ファイバは、複数の矩形セラミックロッドを含む、請求項１２に記載のアクチュエータアレイ。
  14. 透過的且つ可撓性表面と、
    前記透過的且つ可撓性表面に接合される複数のマイクロドットアクチュエータと、
    前記複数のマイクロドットアクチュエータと通信するプロセッサと
    を備える携帯型コンピュータデバイスであって、
    前記プロセッサは、
    作動させるべき１つ以上のマイクロドットアクチュエータを決定すること、
    前記１つ以上のマイクロドットアクチュエータを作動させるように構成される信号を生成すること、及び
    前記信号を前記１つ以上のマイクロドットアクチュエータに出力すること
    を行うように構成される、携帯型コンピュータデバイス。
  15. 前記携帯型コンピュータデバイスは、スマートフォン、ファブレット又はタブレットの少なくとも１つである、請求項１４に記載の携帯型コンピュータデバイス。
  16. 前記複数のマイクロドットアクチュエータの中の各マイクロドットアクチュエータは、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）アクチュエータ又は圧電セラミックアクチュエータを含む、請求項１５に記載の携帯型コンピュータデバイス。
  17. 各マイクロドットアクチュエータの横方向サイズは、３８０ナノメートルよりも小さい、請求項１６に記載の携帯型コンピュータデバイス。
  18. 各マイクロドットアクチュエータの前記横方向サイズは、少なくとも１０ナノメートルである、請求項１７に記載の携帯型コンピュータデバイス。
  19. 前記複数のマイクロドットアクチュエータは、前記携帯型コンピュータデバイスのユーザ対して透過的である、請求項１８に記載の携帯型コンピュータデバイス。
  20. 前記透過的且つ可撓性表面は可撓性ディスプレイである、請求項１４に記載の携帯型コンピュータデバイス。
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