Material dieléctrico conmutable de voltaje que posee un material orgánico conductor o semiconductor.
Una composición que comprende:
un aglutinante;
material orgánico que es conductor o semiconductor,
en el que dicho material orgánico es soluble en un disolvente oestá dispersado dentro del aglutinante a escala nanoscópica; y
partículas conductoras y/o semiconductoras distintas de dicho material orgánico y distribuidas uniformemente dentrodel aglutinante;
en el que se combinan dicho material orgánico y dichas partículas conductoras y/o semiconductoras paraproporcionar a dicha composición la característica de ser: (i) dieléctrica en ausencia de un voltaje superiora un nivel de voltaje característico; y (ii) conductora si la aplicación de dicho voltaje es superior almencionado nivel de voltaje característico;
en el que el material orgánico incluye nanotubos de carbono con paredes únicas y/o múltiples.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/074676.
Solicitante: Shocking Technologies, Inc.
Inventor/es: KOSOWSKY,LEX, FLEMING,ROBERT.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01B1/24 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01B CABLES; CONDUCTORES; AISLADORES; ,o EMPLEO DE MATERIALES ESPECIFICOS POR SUS PROPIEDADES CONDUCTORAS, AISLANTES O DIELECTRICAS (empleo por las propiedades magnéticas H01F 1/00; guías de ondas H01P). › H01B 1/00 Conductores o cuerpos conductores caracterizados por los materiales conductores utilizados; Empleo de materiales específicos como conductores (conductores, cables o líneas de transmisión superconductores o hiperconductores caracterizados por los materiales utilizados H01B 12/00). › el material conductor contiene composiciones a base de carbono-silicio, de carbono o de silicio.
PDF original: ES-2395451_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
SOLICITUDES RELACIONADAS
[001] La presente solicitud realiza una reivindicación de prioridad con respecto a la solicitud de patente provisional estadounidense nº 60/820.786, presentada el 29 de julio de 2006 y que lleva por título “Voltage Switchable Dielectric Material With Reduced Metal Loading”.
[002] La presente solicitud también realiza una reivindicación de prioridad con respecto a la solicitud de patente provisional estadounidense nº 60/826.746, presentada el 24 de septiembre de 2006 y que lleva por título “Voltage Switchable Device and Dielectric Material With High Current Carr y ing Capacity and a Process for Electroplating the Same”.
[003] La presente solicitud también realiza una reivindicación de prioridad con respecto a la solicitud de patente provisional estadounidense nº 60/949.179, presentada el 11 de julio de 2007 y que lleva por título “Binders for Voltage Switchable Dielectric Materials”.
[004] La presente solicitud es una continuación en parte de la solicitud de patente estadounidense nº 11/562.289, presentada el 21 de noviembre de 2006 y que lleva por título “Light Emitting Device Using Voltage Switchable Dielectric Material”, la cual reivindica el beneficio de la solicitud de patente provisional estadounidense nº 60/739.725, presentada el 22 de noviembre de 2005 y titulada “RFID Tag Using Voltage Switchable Dielectric Material”, y que reivindica el beneficio de 60/740.961, presentada el 30 de noviembre de 2005 y titulada “Light Emitting Devices with ESD Characteristics”.
[005] Esta solicitud es una continuación en parte de la solicitud de patente estadounidense nº 11/562.222, presentada el 21 de noviembre de 2006 y titulada “Wireless Communication Device Using Voltage Switchable Dielectric Material”, la cual reivindica el beneficio de la solicitud de patente provisional estadounidense nº 60/739.725, presentada el 22 de noviembre de 2005 y titulada “RFID Tag Using Voltage Switchable Dielectric Material”, y que reivindica el beneficio de 60/740.961, presentada el 30 de noviembre de 2005 y titulada “Light Emitting Devices with ESD Characteristics”.
[006] Esta solicitud es una continuación en parte de la patente estadounidense nº 6.797.145, expedida el 28 de septiembre de 2004 y titulada “Current Carr y ing Structure Using Voltage Switchable Dielectric Material”, la cual es una continuación de la solicitud estadounidense nº de serie 09/437.882, presentada el 10 de noviembre de 1999, en la actualidad abandonada, y reivindica el beneficio de la solicitud de patente provisional estadounidense nº 60/151.188, presentada el 27 de agosto de 1999.
CAMPO TÉCNICO
[007] Las realizaciones divulgadas se refieren en general al campo de los dispositivos electrónicos y, más en concreto, a los dispositivos que incorporan materiales dieléctricos de voltaje conmutable (VSD, voltage switchable dielectric) .
ANTECEDENTES
[008] El material dieléctrico de voltaje conmutable (VSD) posee un número cada vez mayor de aplicaciones. Entre las mismas figuran su uso en, por ejemplo, las placas de circuito impreso y los paquetes de dispositivos que tienen como objetivo manipular voltajes transitorios y eventos de descarga electrostática (ESD, por sus siglas en inglés) .
[009] Existen diferentes tipos de material VSD convencional. Se suministran ejemplos de materiales dieléctricos de voltaje conmutable en referencias tales como la patente estadounidense nº 4.977.357, la patente estadounidense nº 5.068.634, la patente estadounidense nº 5.099.380, la patente estadounidense nº 5.142.263, la patente estadounidense nº 5.189.387, la patente estadounidense nº 5.248.517, la patente estadounidense nº 5.807.509, WO 96/02924 y WO 97/26665. El material VSD puede ser material “SURGX” fabricado por SURGX CORPORATION (que es propiedad de Littlefuse, Inc.) . En WO99/24922 se divulga una composición y dispositivos que se sirven de estas composiciones para proporcionar una protección contra la sobrecarga eléctrica, los cuales incluyen una matriz formada por una mezcla de un aglutinante aislante, partículas conductoras que poseen un tamaño medio de partícula inferior a 10 micrones y partículas semiconductoras que poseen un tamaño medio de partícula inferior a 10 micrones. Las composiciones muestran voltajes de bloqueo mejorados en un rango que oscila entre aproximadamente 30 voltios y más de 2.000 voltios.
Aunque el material VSD ofrece una gran variedad de usos y aplicaciones, las composiciones convencionales de este material presentan muchos inconvenientes. Los materiales VSD convencionales son frágiles, tienen tendencia a sufrir rayados u otros daños en la superficie, carecen de resistencia de adhesión y poseen un alto grado de dilatación térmica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es un diagrama de bloques en el que se ilustran componentes para su uso en un proceso de formulación de material VSD, de acuerdo con una realización de la invención.
En la Figura 2 se ilustra un proceso para la formulación de una composición de material VSD que posee material orgánico, en virtud de una realización de la invención.
La Figura 3A es una ilustración en sección transversal de material VSD donde se formula el material VSD de acuerdo con una o más realizaciones de la invención.
En la Figura 3B se ilustra un gráfico de propiedades eléctricas básicas de voltaje de bloqueo y activación para el material VSD, de acuerdo con realizaciones como las descritas en la Figura 3A y en otras partes del presente documento.
En las Figuras 3C-3E se ilustra el voltaje mediante gráficos de rendimiento de corriente de diferentes ejemplos de material VSD, en respuesta a la presencia de eventos de voltaje, de conformidad con una o más realizaciones de la invención.
En la Figura 4 se ilustra otro proceso por el cual el material VSD puede incluir material orgánico que recubre conductores o semiconductores en virtud de una realización de la invención.
En las Figuras 5A y 5B se ilustran cómo la aplicación de material orgánico para recubrir la superficie de conductores o semiconductores metálicos/inorgánicos puede reducir la carga de dichas partículas, de acuerdo con una realización de la invención.
En la Figura 5C se ilustra una distribución relativamente desorganizada de rellenos orgánicos que reflejan los efectos de los rellenos orgánicos distribuidos a escala nanoscópica dentro de un aglutinante de material VSD, de acuerdo con una realización de la invención.
Las Figuras 6A y 6B ilustran cada una diferentes configuraciones para un dispositivo de sustrato configurado con material VSD que posee componentes orgánicos (“VSD orgánico”) , de acuerdo con una realización de la invención.
En la Figura 7 se ilustra un proceso de galvanoplastia, utilizando material VSD orgánico de acuerdo con cualquiera de las realizaciones descritas en las Figuras 1-5C.
La Figura 8 es un diagrama simplificado de un dispositivo electrónico en el que puede proporcionarse el material VSD de acuerdo con realizaciones descritas en el presente documento.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
[022] Las realizaciones descritas en el presente contemplan dispositivos que incorporan una composición de material VSD que incluye material orgánico conductor o semiconductor. Como se describe en el presente, el uso de material orgánico conductor o semiconductor permite la formulación de material VSD que ofrece varias características mejoradas o deseadas que no son suministradas por formulaciones de VSD más convencionales.
[023] En consecuencia, una o varias realizaciones contemplan dispositivos que incorporan, integran o de otra manera proporcionan una formulación de material VSD que posee beneficios entre los que figuran, por ejemplo, uno o varios de los siguientes: (i) posee propiedades mecánicas mejoradas, incluidas propiedades inherentes de resistencia a la compresión alta, resistencia al rayado y no fragilidad; (ii) posee propiedades térmicas mejoradas; (iii) posee alta resistencia de adhesión, (iv) posee una buena capacidad para adherirse al cobre; o (v) un menor grado de dilatación térmica cuando se compara con los materiales VSD más convencionales.
[024] Con respecto a las formulaciones de VSD en tales dispositivos, una o varias realizaciones prevén una composición que incluye: (i) material orgánico que es conductor o semiconductor; y (ii) partículas conductoras y/o semiconductoras distintas de dicho material orgánico. El material orgánico conductor/semiconductor puede ser soluble en un disolvente o está dispersado... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Una composición que comprende:
un aglutinante;
material orgánico que es conductor o semiconductor, en el que dicho material orgánico es soluble en un disolvente o está dispersado dentro del aglutinante a escala nanoscópica; y
partículas conductoras y/o semiconductoras distintas de dicho material orgánico y distribuidas uniformemente dentro del aglutinante;
en el que se combinan dicho material orgánico y dichas partículas conductoras y/o semiconductoras para proporcionar a dicha composición la característica de ser: (i) dieléctrica en ausencia de un voltaje superior a un nivel de voltaje característico; y (ii) conductora si la aplicación de dicho voltaje es superior al mencionado nivel de voltaje característico;
en el que el material orgánico incluye nanotubos de carbono con paredes únicas y/o múltiples.
2. La composición de la reivindicación 1, en la que el material orgánico comprende un monómero, un oligómero o un polímero conductor o semiconductor.
3. La composición de la reivindicación 1, en la que el material orgánico incluye moléculas o polímeros donantes de electrones y/o receptores de electrones.
4. La composición de la reivindicación 1, en la que el material orgánico incluye un compuesto seleccionado de entre una clase de tiofenos, anilina, fenilenos, vinilenos, naftaleno, pirrol, acetileno, carbazol, pirrolidona, materiales de ciano, antraceno, pentaceno, rubreno o perileno.
5. La composición de la reivindicación 1, en la que el material orgánico incluye un compuesto seleccionado de entre poli (3, 4-etilenodioxitiofeno) /poli (estirenosulfonato) , (8-hidroxiquinolinolato) aluminio (III) , N, N’-bis- (3metilfenilo-N, N’-difenilobencidina [TPD], N, N’-Di-
Patentes similares o relacionadas:
Nanocompuestos conductores, del 17 de Junio de 2020, de LEIBNIZ-INSTITUT FUR NEUE MATERIALIEN GEMEINNUTZIGE GMBH: Composición para la producción de capas conductoras o semiconductoras mediante recubrimiento en húmedo, que comprende a) al menos una […]
Composición de polímero semiconductora, del 22 de Abril de 2020, de BOREALIS AG: Utilización de un compuesto orgánico (b) que es 4,4-bis(1,1'-dimetilbencil)difenilamina para reducir la resistividad en volumen de una composición […]
Fluidos con alto contenido de nanotubos de carbón, del 12 de Febrero de 2020, de Molecular Rebar Design, LLC: Un fluido acuoso homogéneo que comprende: nanotubos de carbón discretos que comprenden restos de oxígeno en un intervalo de peso de 0,5 a 8 % en peso del […]
Método de fabricación de batería, del 22 de Enero de 2020, de Yamasaki, Sadayoshi: Método para producir un material conductor de electrodo positivo de una batería utilizando como materia prima un material de caucho de neumático que contiene azufre y un […]
Tejido para la adquisición de señales fisiológicas, del 4 de Diciembre de 2019, de Smart Solutions Technologies, S.L: Un tejido para adquirir señales fisiológicas, que comprende al menos una pista elástica y eléctricamente conductora, que tiene un grosor de 120 μm a […]
DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN PREVISTO PARA DISPONERSE SOBRE LA PIEL DE UN USUARIO, del 25 de Noviembre de 2019, de FUNDACIO PRIVADA ELISAVA ESCOLA UNIVERSITARIA: La presente invención proporciona un dispositivo de comunicación del tipo RFID previsto para disponerse sobre la piel de un usuario que comprende un elemento […]
Sensor de una característica física, que comprende preferentemente una estructura multicapas, del 11 de Septiembre de 2019, de CPC Technology: Sensor de una característica física, que comprende una estructura multicapa que comprende: - al menos una capa eléctricamente conductora, que comprende unas nanocargas […]
Proceso para la preparación de artículos de composite que tienen propiedades eléctricas mejoradas, del 17 de Abril de 2019, de TOTAL RESEARCH & TECHNOLOGY FELUY: Proceso para la preparación de un artículo de compositecomposite conformado que comprende una composición polimérica y partículas de carbono que son nanotubos […]