FR3106938A1 - IONIC ELEMENT, ITS MANUFACTURING PROCESS, FUNCTIONAL DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE, EACH HAVING THE IONIC ELEMENT - Google Patents

IONIC ELEMENT, ITS MANUFACTURING PROCESS, FUNCTIONAL DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE, EACH HAVING THE IONIC ELEMENT Download PDF

Info

Publication number
FR3106938A1
FR3106938A1 FR2000997A FR2000997A FR3106938A1 FR 3106938 A1 FR3106938 A1 FR 3106938A1 FR 2000997 A FR2000997 A FR 2000997A FR 2000997 A FR2000997 A FR 2000997A FR 3106938 A1 FR3106938 A1 FR 3106938A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
ionic
layer
end faces
region
ions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2000997A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3106938B1 (en
Inventor
Benjamin Sacépé
Johanna Lieb (Seidemann)
Shimpei Ono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Grenoble Alpes
Central Research Institute of Electric Power Industry
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Grenoble Alpes
Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite Grenoble Alpes, Central Research Institute of Electric Power Industry filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority to FR2000997A priority Critical patent/FR3106938B1/en
Priority to JP2020179329A priority patent/JP2021125677A/en
Priority to PCT/IB2021/050709 priority patent/WO2021152525A1/en
Publication of FR3106938A1 publication Critical patent/FR3106938A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3106938B1 publication Critical patent/FR3106938B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G7/00Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/02Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
    • H01G7/021Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54Electrolytes
    • H01G11/56Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G7/00Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/02Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
    • H01G7/028Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having a heterogeneous dielectric
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/022Electrolytes; Absorbents
    • H01G9/025Solid electrolytes
    • H01G9/028Organic semiconducting electrolytes, e.g. TCNQ
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157Partial encapsulation or coating
    • H01L23/3171Partial encapsulation or coating the coating being directly applied to the semiconductor body, e.g. passivation layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861Diodes

Abstract

------ ÉLÉMENT IONIQUE, SON PROCÉDÉ DE FABRICATION, DISPOSITIF FONCTIONNEL ET APPAREIL ÉLECTRONIQUE AYANT CHACUN L’ELEMENT IONIQUE Un élément ionique selon un mode de réalisation comprend une couche ionique. La couche ionique comprend un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité. Le polymère est une matière de base. L’électrolyte comprend des ions ayant une propriété de liaison multiple. Les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à au moins l’une des deux faces d’extrémité. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1------ IONIC ELEMENT, ITS MANUFACTURING PROCESS, FUNCTIONAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS EACH HAVING THE IONIC ELEMENT An ionic element according to one embodiment comprises an ionic layer. The ionic layer includes a polymer, an electrolyte, and two end faces. Polymer is a basic material. The electrolyte comprises ions having a multiple binding property. The ions are chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in a region which is adjacent to at least one of the two end faces. Figure to be published with the abstract: Figure 1

Description

ÉLÉMENT IONIQUE, SON PROCÉDÉ DE FABRICATION, DISPOSITIF FONCTIONNEL ET APPAREIL ÉLECTRONIQUE AYANT CHACUN L’ELEMENT IONIQUEIONIC ELEMENT, METHOD OF MANUFACTURING IT, FUNCTIONAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS EACH HAVING THE IONIC ELEMENT

ARRIÈRE-PLAN TECHNIQUETECHNICAL BACKGROUND

La présente invention concerne un élément ionique ayant une couche ionique, un procédé de fabrication de cet élément ionique et un dispositif fonctionnel et un appareil électronique ayant chacun l’élément ionique.The present invention relates to an ionic element having an ionic layer, a manufacturing method of the ionic element, and a functional device and an electronic apparatus each having the ionic element.

Des dispositifs ayant diverses fonctions ont été proposés en tant qu’éléments ioniques. De tels dispositifs, ou les éléments ioniques, ont chacun une couche ionique qui comprend un électrolyte tel qu’un liquide ionique. Par exemple, référence est faite à Q. Pai, A. J. Heeger et al., Science, 1996.Devices with various functions have been proposed as ionic elements. Such devices, or ionic elements, each have an ionic layer that includes an electrolyte such as an ionic liquid. For example, reference is made to Q. Pai, A.J. Heeger et al., Science, 1996.

Un élément ionique selon un mode de réalisation de la technologie selon l’invention comprend une couche ionique comprenant un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, et l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple. Les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à au moins l’une des deux faces d’extrémité.An ionic element according to one embodiment of the technology according to the invention comprises an ionic layer comprising a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, and the electrolyte comprising ions having a property multiple bond. The ions are chemically arranged and chemically fixed in the ion shell in a region which is adjacent to at least one of the two end faces.

Un dispositif fonctionnel selon un mode de réalisation de la technologie selon l’invention comprend: une couche ionique comprenant un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, et l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple; et une couche contrôlée disposée sur au moins l’une des deux faces d’extrémité et contrôlée par la couche ionique. Les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à ladite au moins une des deux faces d’extrémité.A functional device according to one embodiment of the technology according to the invention comprises: an ionic layer comprising a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, and the electrolyte comprising ions having a multi-binding property; and a controlled layer disposed on at least one of the two end faces and controlled by the ionic layer. The ions are chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in a region which is adjacent to said at least one of the two end faces.

Un appareil électronique selon un mode de réalisation de la technologie selon l’invention est doté d’un ou de plusieurs dispositifs fonctionnels. Le ou les dispositifs fonctionnels comprennent chacun: une couche ionique comprenant un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, et l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple; et une couche contrôlée disposée sur au moins l’une des deux faces d’extrémité et contrôlée par la couche ionique. Les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à ladite au moins une des deux faces d’extrémité.An electronic device according to one embodiment of the technology according to the invention is equipped with one or more functional devices. The at least one functional device each comprises: an ion layer comprising a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, and the electrolyte comprising ions having a multiple bonding property; and a controlled layer disposed on at least one of the two end faces and controlled by the ionic layer. The ions are chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in a region which is adjacent to said at least one of the two end faces.

Un procédé de fabrication d’un élément ionique selon un mode de réalisation de la technologie selon l’invention comprend: former une couche ionique qui comprend un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, et l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple; attacher des électrodes aux faces d’extrémité respectives; arranger les ions dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à au moins l’une des deux faces d’extrémité, par application, avec les électrodes, d’une tension à travers les deux faces d’extrémité; amener les ions à être chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la région qui est adjacente à ladite au moins une des deux faces d’extrémité, par polymérisation des ions et du polymère entre eux; et retirer les électrodes à partir des faces d’extrémité respectives.A method of manufacturing an ionic element according to one embodiment of the technology according to the invention comprises: forming an ionic layer which comprises a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, and the electrolyte comprising ions having a multiple bond property; attaching electrodes to respective end faces; arranging the ions in the ionic layer in a region which is adjacent to at least one of the two end faces, by applying, with the electrodes, a voltage across the two end faces; causing the ions to be chemically arranged and chemically fixed in the region which is adjacent to said at least one of the two end faces, by polymerizing the ions and the polymer therebetween; and removing the electrodes from the respective end faces.

Les dessins annexés sont inclus pour assurer une meilleure compréhension de la présente description, et sont incorporés dans et font partie de cette description. Les dessins illustrent des modes de réalisation à titre d’exemples et, conjointement avec la description, servent à expliquer les principes de la technologie selon l’invention.
montre la FIGURE1 qui est une vue en coupe transversale schématique d’un exemple de configuration d’un élément ionique selon un mode de réalisation à titre d’exemple de la technologie selon l’invention.
montre la FIGURE2 qui est un organigramme illustrant un exemple d’un procédé de fabrication de l’élément ionique illustré dans la FIGURE1 dans l’ordre des étapes du procédé.
montre la FIGURE3 qui est une vue en coupe transversale schématique d’une configuration à titre d’exemple de l’élément ionique lors d’une étape de procédé de fabrication illustrée dans la FIGURE2.
montre la FIGURE4 qui est une vue en coupe transversale schématique d’une configuration à titre d’exemple lors de l’étape de procédé de fabrication faisant suite à l’étape de procédé illustrée dans la FIGURE3.
montre les FIGURES5A et 5B qui sont chacune une vue en coupe transversale schématique d’un exemple de configuration d’un dispositif fonctionnel qui comprend l’élément ionique illustré dans la FIGURE1.
montre les FIGURES6A et 6B qui sont chacune une vue en coupe transversale schématique pour décrire des fonctionnements à titre d’exemples du dispositif fonctionnel illustré dans les FIGURES5A et 5B.
montre les FIGURES7A et 7B qui sont chacune une vue en coupe transversale schématique d’un exemple de configuration d’un élément ionique selon l’Exemple de Variante 1.
montre les FIGURES8A et 8B qui sont chacune une vue en coupe transversale schématique d’un exemple de configuration d’un dispositif fonctionnel selon l’Exemple de Variante 1.
montre la FIGURE9 qui est une vue en coupe transversale schématique d’un exemple de configuration d’un dispositif de commutation en tant qu’exemple du dispositif fonctionnel, selon l’Exemple de Variante 2.
montre les FIGURES10A à 10C qui sont chacune une vue en coupe transversale schématique pour décrire un fonctionnement du dispositif de commutation illustré dans la FIGURE9.
montre les FIGURES11A et 11B qui sont chacune un diagramme de circuit schématique pour décrire un fonctionnement du dispositif de commutation illustré dans la FIGURE9.
montre la FIGURE12 qui est un diagramme illustrant un exemple de caractéristiques du dispositif de commutation illustré dans la FIGURE9.
montre les FIGURES13A à 13C qui sont chacune une vue en plan schématique d’un exemple de configuration de l’élément ionique selon l’Exemple de Variante 3.
montre la FIGURE14 qui est un diagramme pour décrire un exemple de configuration d’un élément ionique selon l’Exemple de Variante 4.
montre les FIGURES15A et 15B qui sont chacune un diagramme à blocs illustrant un exemple de configuration d’un appareil électronique selon l’Exemple d’Application.
The accompanying drawings are included for better understanding of this description, and are incorporated into and form part of this description. The drawings illustrate exemplary embodiments and, together with the description, serve to explain the principles of the technology according to the invention.
shows FIGURE 1 which is a schematic cross-sectional view of an exemplary configuration of an ionic element according to an exemplary embodiment of the technology according to the invention.
shows FIGURE 2 which is a flowchart illustrating an example of a process for manufacturing the ionic element shown in FIGURE 1 in the order of process steps.
shows FIGURE 3 which is a schematic cross-sectional view of an exemplary configuration of the ionic element during a manufacturing process step illustrated in FIGURE 2.
shows FIGURE 4 which is a schematic cross-sectional view of an exemplary configuration at the manufacturing process step following the process step illustrated in FIGURE 3.
shows FIGURES 5A and 5B which are each a schematic cross-sectional view of an exemplary configuration of a functional device which includes the ionic element illustrated in FIGURE 1.
shows FIGURES 6A and 6B which are each a schematic cross-sectional view for describing exemplary operations of the functional device illustrated in FIGURES 5A and 5B.
shows FIGURES 7A and 7B which are each a schematic cross-sectional view of an example configuration of an ionic element according to Example Variation 1.
shows FIGURES 8A and 8B which are each a schematic cross-sectional view of an exemplary configuration of a functional device according to Example Variation 1.
shows FIGURE 9 which is a schematic cross-sectional view of an example configuration of a switching device as an example of the functional device, according to Example Variation 2.
shows FIGURES 10A to 10C, each of which is a schematic cross-sectional view for describing an operation of the switching device shown in FIGURE 9.
shows FIGURES 11A and 11B which are each a schematic circuit diagram for describing an operation of the switching device illustrated in FIGURE 9.
shows FIGURE 12 which is a diagram illustrating an example of characteristics of the switching device illustrated in FIGURE 9.
shows FIGURES 13A through 13C, each of which is a schematic plan view of an example configuration of the ionic element according to Example Variation 3.
shows FIGURE 14 which is a diagram for describing an example configuration of an ionic element according to Example Variation 4.
shows FIGURES 15A and 15B which are each a block diagram illustrating an example configuration of an electronic device according to the Example Application.

DESCRIPTION DÉTAILLÉEDETAILED DESCRIPTION

Dans ce qui suit, des modes de réalisation à titre d’exemples de la technologie selon l’invention seront décrits en détail avec référence aux dessins. On notera que la description suivante se rapporte à des exemples illustratifs de la technologie selon l’invention et ne doit pas être interprétée comme limitative de cette technologie. Des facteurs comprenant, sans limitation, les valeurs numériques, les formes, les matières, les composants, les positions des composants et la manière dont les composants sont couplés l’un à l’autre sont donnés à titre d’illustration seulement et ne doivent pas être interprétés comme limitatifs de cette technologie. De plus, des éléments dans les modes de réalisation à titre d’exemples suivants qui ne sont pas indiqués dans une revendication indépendante la plus générique de cette technologie sont facultatifs et peuvent être prévus sur une base «selon les besoins». Les dessins sont schématiques et ne sont pas entendus être à l’échelle. On notera que des éléments similaires sont désignés par les mêmes chiffres de référence et toute description redondante de ceux-ci ne sera pas décrite en détail. La description sera donnée dans l’ordre suivant.
1. Mode de réalisation à titre d’exemple (Un exemple dans lequel à la fois des cations et des anions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés)
2. Exemples de Variante
Exemple de Variante 1 (Un exemple dans lequel seuls des cations ou des anions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés)
Exemple de Variante 2 (Application à un dispositif de commutation configuré en tant que diode à effet de champ)
Exemple de Variante 3 (Un exemple d’un élément ionique ayant une région à arrangement fixé et une région à arrangement non fixé)
Exemple de Variante 4 (Un exemple d’un élément ionique dans lequel une quantité de charges électriques d’ions dans la région à arrangement fixé est rendue variable)
3. Exemples d’Application (exemples d’application d’un élément ionique à un appareil électronique)
4. Autres Exemples de Variante
In the following, exemplary embodiments of the technology according to the invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be noted that the following description relates to illustrative examples of the technology according to the invention and should not be interpreted as limiting this technology. Factors including, but not limited to, numeric values, shapes, materials, components, positions of components, and how components are coupled together are for illustration only and should not not be construed as limiting this technology. Additionally, elements in the following exemplary embodiments that are not set forth in a most generic independent claim of this technology are optional and may be provided on an "as needed" basis. The drawings are schematic and are not intended to be to scale. It will be noted that like elements are designated by the same reference numerals and any redundant description thereof will not be described in detail. The description will be given in the following order.
1. Exemplary embodiment (An example in which both cations and anions are chemically arranged and chemically fixed)
2. Variant Examples
Example of Variant 1 (An example in which only cations or anions are chemically arranged and chemically fixed)
Example of Variant 2 (Application to a switching device configured as a field-effect diode)
Example of Variant 3 (An example of an ionic element having a fixed arrangement region and an unfixed arrangement region)
Example of Variant 4 (An example of an ionic element in which an amount of electric charges of ions in the fixed arrangement region is made variable)
3. Application Examples (examples of application of ionic element to electronic device)
4. Other Variant Examples

En général, il est souhaitable qu’un élément ionique, ainsi que divers dispositifs, unités, appareils, etc., qui utilisent l’élément ionique, soient capables d’améliorer le confort d’un utilisateur.In general, it is desirable that an ionic element, as well as various devices, units, appliances, etc., which use the ionic element, be able to improve the comfort of a user.

Il est souhaitable de proposer un élément ionique, un procédé de fabrication de celui-ci, un dispositif fonctionnel et un appareil électronique qui sont capables d’améliorer le confort.
[1. Mode de Réalisation à Titre d’Exemple]
[Configuration d’Elément Ionique]
It is desirable to provide an ionic element, a manufacturing method thereof, a functional device and an electronic apparatus which are capable of improving comfort.
[1. Exemplary Embodiment]
[Ionic Element Setup]

La FIGURE1 illustre de façon schématique un exemple d’une configuration en coupe transversale (un exemple de configuration en coupe transversale Z-X) d’un élément ionique (élément ionique 1) selon un mode de réalisation à titre d’exemple de la technologie selon l’invention. Comme cela sera décrit ci-après plus en détail, l’élément ionique 1 du présent mode de réalisation à titre d’exemple peut être un élément qui fonctionne comme ce que l’on appelle un électret. L’élément ionique 1 comprend une couche ionique 12.FIGURE 1 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration (an exemplary Z-X cross-sectional configuration) of an ionic element (ionic element 1) according to an exemplary embodiment of the technology according to FIG. 'invention. As will be described below in more detail, the ionic element 1 of this exemplary embodiment may be an element which functions as a so-called electret. The ionic element 1 comprises an ionic layer 12.

Si l’on se réfère à la FIGURE1, on peut voir que la couche ionique 12 comprend un polymère 121 et un électrolyte 122. L’électrolyte 122 peut être constitué par des molécules d’électrolyte. La couche ionique 12 peut avoir une configuration dans laquelle l’électrolyte 122 et le polymère 121 sont mélangés à un rapport de mélange prédéterminé. Par exemple, l’électrolyte 122 et le polymère 121 peuvent être mélangés à un rapport en poids de mélange prédéterminé ou à un rapport en volume de mélange prédéterminé. Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, le rapport de mélange de l’électrolyte 122 et du polymère 121 dans la couche ionique 12 peut être de 1 : m (électrolyte 122 : polymère 121), où «m» est égal à ou supérieur à 0,05 (m≥0,05). Une raison est que ceci est une plage d’une limite dans laquelle la couche ionique 12 est apte à être formée. Par exemple, une telle couche ionique 12 peut avoir une épaisseur se situant dans une plage d’environ 0,1µm à environ 3000µm.
[Polymère 121]
Referring to FIGURE 1, it can be seen that the ionic layer 12 comprises a polymer 121 and an electrolyte 122. The electrolyte 122 can be constituted by electrolyte molecules. Ion layer 12 may have a configuration in which electrolyte 122 and polymer 121 are mixed at a predetermined mixing ratio. For example, electrolyte 122 and polymer 121 may be mixed at a predetermined mix weight ratio or at a predetermined mix volume ratio. In exemplary embodiments, the mixing ratio of electrolyte 122 and polymer 121 in ion layer 12 may be 1:m (electrolyte 122:polymer 121), where "m" equals or greater than 0.05 (m≥0.05). One reason is that this is a range of a limit in which the ionic layer 12 is able to be formed. For example, such an ion layer 12 may have a thickness ranging from about 0.1 µm to about 3000 µm.
[Polymer 121]

Le polymère 121 sert de matière de base de la couche ionique 12. Par exemple, le polymère 121 peut comprendre une matière polymère. Dans certains modes de réalisation à titre d’exemples, la matière polymère peut comprendre une matière acrylique. Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, la matière polymère peut comprendre une matière organique telle qu’un polymère à base d’acrylate. Dans un mode de réalisation à titre d’exemple où la matière organique est utilisée comme polymère 121, la masse moléculaire est accrue, permettant une formation plus aisée de la couche ionique 12.Polymer 121 serves as the base material of ion layer 12. For example, polymer 121 may comprise a polymeric material. In certain exemplary embodiments, the polymeric material may include an acrylic material. In exemplary embodiments, the polymeric material may include an organic material such as an acrylate-based polymer. In an exemplary embodiment where organic material is used as polymer 121, the molecular weight is increased, allowing easier formation of ionic layer 12.

Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, dans la couche ionique 12, le polymère 121 peut comprendre une matière qui présente un caractère adhésif de telle sorte qu’au moins l’une des deux faces d’extrémité (une face avant et une face arrière) qui sont opposées l’une à l’autre a un caractère adhésif. Dans un mode de réalisation à titre d’exemple, le polymère 121 peut comprendre une matière acrylique ou un polymère à base d’acrylate. Un tel mode de réalisation à titre d’exemple où au moins l’une des faces d’extrémité de la couche ionique 12 a le caractère adhésif rend plus aisé d’attacher, à la couche ionique 12, un élément décrit ultérieurement comprenant une électrode telle qu’une électrode 111 ou 112 et une couche telle qu’une couche contrôlée 21 ou 22. En d’autres termes, il est possible d’attacher un tel élément à la couche ionique 12 simplement en faisant adhérer l’élément à la couche ionique 12.
[Électrolyte 122]
In exemplary embodiments, in the ionic layer 12, the polymer 121 can comprise a material which has an adhesive character such that at least one of the two end faces (a front face and a rear face) which are opposed to each other has an adhesive character. In an exemplary embodiment, polymer 121 may comprise an acrylic material or an acrylate-based polymer. Such an embodiment by way of example where at least one of the end faces of the ionic layer 12 has the adhesive nature makes it easier to attach, to the ionic layer 12, an element described later comprising an electrode such as an electrode 111 or 112 and a layer such as a controlled layer 21 or 22. In other words, it is possible to attach such an element to the ionic layer 12 simply by adhering the element to the ion shell 12.
[Electrolyte 122]

L’électrolyte 122 peut avoir des molécules qui sont disposées dans le polymère 121. Par exemple, l’électrolyte 122 peut être dispersé dans une forme d’ions dans la couche ionique 12, comme illustré de façon schématique à titre d’exemple dans la FIGURE1. En d’autres termes, l’électrolyte 122 peut avoir des molécules qui sont ionisées pour être des cations 122c et des anions 122a. Une raison est que le polymère 121 agit comme dispersant de l’électrolyte 122.Electrolyte 122 may have molecules that are arranged within polymer 121. For example, electrolyte 122 may be dispersed in ion form within ion layer 12, as illustrated schematically by way of example in FIGURE 1. In other words, the 122 electrolyte can have molecules that are ionized to be 122c cations and 122a anions. One reason is that polymer 121 acts as a dispersant for electrolyte 122.

L’électrolyte 122 comprend des ions (les cations 122c et les anions 122a) ayant une propriété de liaison multiple. Par exemple, les ions (les cations 122c et les anions 122a) peuvent avoir une propriété de double liaison ou une propriété de triple liaison. Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, un liquide ionique peut être utilisé comme l’électrolyte 122. Comme décrit ci-après plus en détail, un tel mode de réalisation à titre d’exemple où le liquide ionique est utilisé rend plus aisé pour les ions, à savoir les cations 122c et les anions 122a, d’être chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique 12.The electrolyte 122 includes ions (the cations 122c and the anions 122a) having a multiple bonding property. For example, ions (122c cations and 122a anions) can have a double bond property or a triple bond property. In exemplary embodiments, an ionic liquid may be used as the electrolyte 122. As described below in more detail, such an exemplary embodiment where ionic liquid is used makes easy for the ions, namely the cations 122c and the anions 122a, to be chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer 12.

Par exemple, le liquide ionique peut avoir toute combinaison des cations suivants 122c et des anions suivants 122a. De tels cations 122c, de tels anions 122a ou les deux peuvent avoir un groupe à liaison multiple.For example, the ionic liquid can have any combination of the following cations 122c and the following anions 122a. Such cations 122c, such anions 122a or both may have a multiple bonding group.

(A) Cations 122c
• Cations à base d’imidazolium:
1-méthyl-3-méthylimidazolium (MMI);
1-éthyl-3-méthylimidazolium (EMI);
1-propyl-3-méthylimidazolium (PMI);
1-butyl-3-méthylimidazolium (BMI);
1-pentyl-3-méthylimidazolium (PeMI);
1-hexyl-3-méthylimidazolium (HMI);
1-octyl-3-méthylimidazolium;
1-oxyl-3-méthylimidazolium (OMI);
1-hexadécyl-3-méthylimidazolium;
1-butyl-2,3-diméthylimidazolium; et
1,2-diméthyl-3-propylimidazolium (DMPI).
• Cations à base de pyridinium:
1-méthyl-1-propylpipéridinium (PP13);
1-méthyl-1-propylpyrrolidinium (P13);
1-méthyl-1-butylpyrrolidinium (P14); et
1-butyl-1-méthylpyrrolidinium (BMP).
• Cations à base d’ammonium:
triméthylpropylammonium (TMPA);
triméthyloctylammonium (TMOA);
triméthylhexylammonium (TMHA);
triméthylpentylammonium (TMPeA); et
triméthylbutylammonium (TMBA).
• Cations à base de pyrazolium:
1-éthyl-2,3,5-triméthylpyrazolium (ETMP);
1-butyl-2,3,5-triméthylpyrazolium (BTMP);
1-propyl-2,3,5-triméthylpyrazolium (PTMP);
1-hexyl-2,3,5-triméthylpyrazolium (HTMP);
1-butylpyridinium; et
1-hexylpyridinium.
(B) Anions 122a:
bis(trifluorométhanesulfonyl) imide (TFSI);
bis(fluorosulfonyl) imide (FSI);
bis(perfluoroéthylsulfonyl) imide (BETI);
tétrafluoroborate (BF4); et
hexafluorophosphate (PF6).
(A) Cations 122c
• Cations based on imidazolium:
1-methyl-3-methylimidazolium (MMI);
1-ethyl-3-methylimidazolium (EMI);
1-propyl-3-methylimidazolium (PMI);
1-butyl-3-methylimidazolium (BMI);
1-pentyl-3-methylimidazolium (PeMI);
1-hexyl-3-methylimidazolium (HMI);
1-octyl-3-methylimidazolium;
1-oxyl-3-methylimidazolium (OMI);
1-hexadecyl-3-methylimidazolium;
1-butyl-2,3-dimethylimidazolium; And
1,2-dimethyl-3-propylimidazolium (DMPI).
• Pyridinium-based cations:
1-methyl-1-propylpiperidinium (PP13);
1-methyl-1-propylpyrrolidinium (P13);
1-methyl-1-butylpyrrolidinium (P14); And
1-butyl-1-methylpyrrolidinium (BMP).
• Ammonium based cations:
trimethylpropylammonium (TMPA);
trimethyloctylammonium (TMOA);
trimethylhexylammonium (TMHA);
trimethylpentylammonium (TMPeA); And
trimethylbutylammonium (TMBA).
• Pyrazolium-based cations:
1-ethyl-2,3,5-trimethylpyrazolium (ETMP);
1-butyl-2,3,5-trimethylpyrazolium (BTMP);
1-propyl-2,3,5-trimethylpyrazolium (PTMP);
1-hexyl-2,3,5-trimethylpyrazolium (HTMP);
1-butylpyridinium; And
1-hexylpyridinium.
(B) Anions 122a:
bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (TFSI);
bis(fluorosulfonyl)imide (FSI);
bis(perfluoroethylsulfonyl)imide (BETI);
tetrafluoroborate (BF4); And
hexafluorophosphate (PF6).

Comme illustré schématiquement dans la FIGURE1, les ions (les cations 122c ou les anions 122a) sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique 12 dans une région qui est adjacente à au moins l’une des deux faces d’extrémité (la face avant et la face arrière). Dans un mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE1, les cations 122c peuvent être chimiquement arrangés et fixés dans la couche ionique 12 dans une région qui est adjacente à l’une des faces d’extrémité (par exemple, la face arrière), et les anions 122a peuvent être chimiquement arrangés et fixés dans la couche ionique 12 dans une région qui est adjacente à l’autre des faces d’extrémité (par exemple, la face avant). Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, les ions (les cations 122c ou les anions 122a) et le polymère 121 peuvent être polymérisés entre eux pour permettre aux ions d’être chimiquement arrangés et fixés, ou pour être chimiquement arrangés et fixés de façon semi-permanente, comme cela sera décrit plus en détail ci-après.
[Procédé de Fabrication de l’Elément Ionique]
As illustrated schematically in FIGURE 1, the ions (cations 122c or anions 122a) are chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer 12 in a region which is adjacent to at least one of the two end faces (the face front and back side). In an exemplary embodiment illustrated in FIGURE 1, the cations 122c may be chemically arranged and fixed in the ion layer 12 in a region that is adjacent to one of the end faces (e.g., the face rear), and the anions 122a may be chemically arranged and fixed in the ion layer 12 in a region which is adjacent to the other of the end faces (eg, the front face). In exemplary embodiments, the ions (cations 122c or anions 122a) and polymer 121 may be polymerized together to allow the ions to be chemically arranged and attached, or to be chemically arranged and attached semi-permanently, as will be described in more detail below.
[Production Process of Ionic Element]

L’élément ionique 1 peut être fabriqué comme illustré à titre d’exemple dans la FIGURE2. La FIGURE2 est un organigramme illustrant un exemple d’un procédé de fabrication de l’élément ionique 1 dans l’ordre d’étapes de procédé.
[A. Formation de la Couche Ionique]
Ionic element 1 can be fabricated as shown by way of example in FIGURE 2. FIGURE 2 is a flowchart illustrating an example of a manufacturing process of the ionic element 1 in the order of process steps.
[AT. Ion Layer Formation]

Si l’on se réfère à titre d’exemple à la FIGURE3, une formation d’une couche ionique 10 peut être effectuée tout d’abord (étape S11 de la FIGURE2). La couche ionique 10 comprend le polymère 121 et l’électrolyte 122, et a les deux faces d’extrémité (la face avant et la face arrière) qui sont opposées l’une à l’autre. Par exemple, le polymère 121 peut comprendre n’importe laquelle des matières décrites à titre d’exemple ci-dessus. L’électrolyte 122 peut comprendre n’importe laquelle des matières décrites à titre d’exemple ci-dessus, telle que le liquide ionique. Il doit être noté que la couche ionique 10 à ce stade comprend les ions (les cations 122c et les anions 122a) qui sont dispersés dans le polymère 121, à la différence de la couche ionique 12 décrite ci-dessus.Referring to FIGURE 3 by way of example, formation of an ion layer 10 may be performed first (step S11 of FIGURE 2). The ion layer 10 includes the polymer 121 and the electrolyte 122, and has the two end faces (the front face and the back face) which are opposed to each other. For example, polymer 121 can include any of the materials exemplified above. Electrolyte 122 can include any of the materials exemplified above, such as ionic liquid. It should be noted that the ionic layer 10 at this stage comprises the ions (the cations 122c and the anions 122a) which are dispersed in the polymer 121, unlike the ionic layer 12 described above.

Lors de la formation de la couche ionique 10, tout d’abord, le polymère 121, l’électrolyte 122 et une substance amphiphile peuvent être mélangés dans un solvant prédéterminé pour fabriquer un mélange. Le polymère 121 et l’électrolyte 122 peuvent chacun comprendre n’importe laquelle des matières décrites ci-dessus. La substance amphiphile peut être une substance ayant des molécules amphiphiles, telles qu’un agent égalisant/nivelant. Par exemple, le solvant prédéterminé peut être un solvant à point d’ébullition élevé, tel que le chlorobenzène ou le dichlorobenzène. Des exemples non limitatifs de la substance amphiphile peuvent comprendre un tensio-actif. Des exemples non limitatifs du tensio-actif peuvent comprendre un tensio-actif à base de fluor. Des exemples non limitatifs du tensio-actif à base de fluor peuvent comprendre: l’acide perfluoroalkylsulfonique (CF3(CF2)nSO3H); l’acide perfluorooctanesulfonique (PFOS: perfluorooctanesulfonate); l’acide perfluoroalkyl carboxylique (CF3(CF2)nCOOH); l’acide perfluorooctanoïque (PFOA: perfluorooctanoate); et l’alcool télomère fluoré (F(CF2)nCH2CH2OH). Par exemple, le polymère 121 et l’électrolyte 122 peuvent être mélangés au rapport de mélange prédéterminé décrit ci-dessus. Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, la teneur de la substance amphiphile dans le mélange peut être d’environ 1000ppm ou moins. Dans d’autres modes de réalisation à titre d’exemples, la teneur de la substance amphiphile dans le mélange peut être d’environ 10ppm ou moins. Une raison est que ceci empêche une inclusion excessive de la substance amphiphile dans le mélange, et permet à une fonction décrite ci-après de la substance amphiphile de se manifester de façon plus efficace.When forming the ion layer 10, first, the polymer 121, the electrolyte 122 and an amphiphilic substance may be mixed in a predetermined solvent to make a mixture. Polymer 121 and electrolyte 122 can each comprise any of the materials described above. The amphiphilic substance can be a substance having amphiphilic molecules, such as an equalizing/leveling agent. For example, the predetermined solvent can be a high boiling point solvent, such as chlorobenzene or dichlorobenzene. Non-limiting examples of the amphiphilic substance can include a surfactant. Non-limiting examples of the surfactant can include a fluorine-based surfactant. Non-limiting examples of the fluorine-based surfactant may include: perfluoroalkylsulfonic acid (CF 3 (CF 2 ) n SO 3 H); perfluorooctanesulfonic acid (PFOS: perfluorooctanesulfonate); perfluoroalkyl carboxylic acid (CF 3 (CF 2 ) n COOH); perfluorooctanoic acid (PFOA: perfluorooctanoate); and fluorinated telomere alcohol (F(CF 2 ) n CH 2 CH 2 OH). For example, polymer 121 and electrolyte 122 can be mixed at the predetermined mixing ratio described above. In exemplary embodiments, the content of the amphiphilic substance in the mixture may be about 1000ppm or less. In other exemplary embodiments, the content of the amphiphilic substance in the mixture may be about 10ppm or less. One reason is that this prevents excessive inclusion of the amphiphilic substance in the mixture, and allows a hereinafter-described function of the amphiphilic substance to manifest itself more effectively.

Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, lors du mélange du polymère 121, de l’électrolyte 122 et de la substance amphiphile, ces matières peuvent être agitées à l’avance à l’aide d’ondes ultrasonores. Une raison est que ceci rend plus aisé de mélanger les matières, comprenant le polymère 121 et l’électrolyte 122, de façon uniforme. Par exemple, les ondes ultrasonores peuvent être à une fréquence d’environ 50kHz et ont une énergie d’environ 100W. Par exemple, l’agitation à l’aide des ondes ultrasonores peut être effectuée pendant une période de temps prédéterminée ou une durée d’agitation prédéterminée, qui n’est pas inférieure à une durée limite inférieure et qui n’est pas supérieure à une durée limite supérieure. Une raison est que ceci procure une durabilité de l’élément ionique 1 tout en augmentant une efficacité d’agitation. Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, la durée limite supérieure et la durée limite inférieure peuvent être respectivement de 3minutes et de 10minutes. En d’autres termes, dans des modes de réalisation à titre d’exemples, l’agitation à l’aide des ondes ultrasonores peut être effectuée pendant une période de 3minutes ou plus et de 10minutes ou moins. On notera que la valeur limite supérieure et la valeur limite inférieure (à savoir, la durée d’agitation appropriée) varient en fonction d’un facteur tel qu’une sorte du polymère 121, une sorte de l’électrolyte 122 ou une valeur de sortie des ondes ultrasonores. En conséquence, dans un mode de réalisation à titre d’exemple où l’agitation est effectuée à l’aide des ondes ultrasonores, l’agitation peut être effectuée avec une sortie et le temps d’agitation qui permettent une efficacité d’agitation élevée et qui ne cassent pas l’élément ionique 1.In exemplary embodiments, when mixing the polymer 121, the electrolyte 122, and the amphiphilic substance, these materials may be agitated in advance using ultrasonic waves. One reason is that this makes it easier to mix the materials, including the polymer 121 and the electrolyte 122, uniformly. For example, ultrasonic waves can be at a frequency of around 50kHz and have an energy of around 100W. For example, the agitation using the ultrasonic waves can be performed for a predetermined period of time or a predetermined agitation duration, which is not less than a lower limit time and which is not greater than a upper time limit. One reason is that this provides ionic element 1 durability while increasing agitation efficiency. In exemplary embodiments, the upper limit time and the lower limit time may be 3 minutes and 10 minutes, respectively. In other words, in exemplary embodiments, the agitation using the ultrasonic waves can be carried out for a period of 3 minutes or more and 10 minutes or less. Note that the upper limit value and the lower limit value (i.e., the appropriate stirring time) vary depending on such a factor as a kind of the polymer 121, a kind of the electrolyte 122 or a value of output of ultrasonic waves. Accordingly, in an exemplary embodiment where the agitation is performed using ultrasonic waves, the agitation can be performed with an output and agitation time that allows for high agitation efficiency. and which do not break the ionic element 1.

Dans le mode de réalisation à titre d’exemple décrit ci-dessus, à la fois le mélange de la substance amphiphile et l’agitation à l’aide des ondes ultrasonores sont effectués comme décrit ci-dessus, mais ceci n’est pas limitatif. Des modes de réalisation à titre d’exemples peuvent ne pas effectuer le mélange de la substance amphiphile ou l’agitation à l’aide des ondes ultrasonores.In the exemplary embodiment described above, both the mixing of the amphiphilic substance and the agitation using the ultrasonic waves are carried out as described above, but this is not limiting. . Exemplary embodiments may not perform mixing of the amphiphilic substance or agitation using ultrasonic waves.

Par la suite, le mélange peut être transformé en un film mince à l’aide d’une méthode telle qu’un revêtement par centrifugation ou une méthode à jet d’encre. En d’autres termes, le mélange obtenu tel que décrit ci-dessus est transformé en un film mince. Dans un mode de réalisation à titre d’exemple où le revêtement par centrifugation est utilisé, le revêtement par centrifugation peut être effectué pendant environ une minute à une vitesse de rotation d’environ 500tpm dans l’air. On notera que la technique de transformation du mélange en le film mince n’est pas limitée au revêtement par centrifugation décrit ci-dessus et à la méthode à jet d’encre, et que toute autre technique d’impression peut être utilisée. Des modes de réalisation à titre d’exemples peuvent utiliser une technique d’impression ou une technique de gravure, telle qu’une méthode de nano-impression, une méthode de gravure à plasma inductif ou une méthode de gravure à sec. D’autres modes de réalisation à titre d’exemples peuvent ne pas utiliser une technique de transformation du mélange en le film mince.Subsequently, the mixture can be processed into a thin film using a method such as spin coating or an inkjet method. In other words, the mixture obtained as described above is transformed into a thin film. In an exemplary embodiment where spin coating is used, spin coating may be performed for about one minute at a spin rate of about 500 rpm in air. It should be noted that the technique of transforming the mixture into the thin film is not limited to the spin coating described above and the inkjet method, and that any other printing technique can be used. Exemplary embodiments may use a printing technique or an etching technique, such as a nano-imprint method, an inductive plasma etching method, or a dry etching method. Other exemplary embodiments may not employ a technique of transforming the mixture into the thin film.

Par la suite, le mélange en film mince ainsi obtenu peut être séché pour faire évaporer le solvant décrit ci-dessus à partir du mélange. Comme résultat, la couche ionique 10 illustrée dans la FIGURE3 est formée. Par exemple, le séchage peut être effectué dans une atmosphère d’azote (N2).
[B. Attache d’Electrodes]
Subsequently, the thin film mixture thus obtained can be dried to evaporate the solvent described above from the mixture. As a result, the ion layer 10 shown in FIGURE 3 is formed. For example, the drying can be carried out in a nitrogen (N 2 ) atmosphere.
[B. Attachment of Electrodes]

Par la suite, si l’on se réfère à titre d’exemple à la FIGURE3, une attache des électrodes 111 et 112 est effectuée (étape S12). Les électrodes 111 et 112 sont attachées aux deux faces d’extrémité (la face avant et la face arrière) de la couche ionique 10 ainsi obtenue. Par exemple, la couche ionique 10 peut être interposée entre les deux électrodes 111 et 112 qui sont formées de façon séparée par une méthode telle qu’une méthode d’évaporation sous vide ou une méthode de revêtement. Dans un mode de réalisation à titre d’exemple où le polymère 121 comprend la matière manifestant le caractère adhésif comme décrit ci-dessus, les électrodes 111 et 112 peuvent être collées aux faces d’extrémité respectives de la couche ionique 10. Une raison est que ceci permet une attache plus aisée des électrodes 111 et 112.Thereafter, referring to FIGURE 3 by way of example, attachment of the electrodes 111 and 112 is performed (step S12). The electrodes 111 and 112 are attached to the two end faces (the front face and the rear face) of the ionic layer 10 thus obtained. For example, the ionic layer 10 can be interposed between the two electrodes 111 and 112 which are formed separately by a method such as a vacuum evaporation method or a coating method. In an exemplary embodiment where polymer 121 comprises material exhibiting adhesive character as described above, electrodes 111 and 112 may be bonded to respective end faces of ion layer 10. One reason is that this allows easier attachment of electrodes 111 and 112.

Les électrodes 111 et 112 servent chacune à appliquer une tension (une tension continue Vdc à décrire ci-après) à la couche ionique 10. Par exemple, les électrodes 111 et 112 peuvent chacune avoir une épaisseur de 30nm. Par exemple, les électrodes 111 et 112 peuvent chacune comprendre n’importe lequel de divers métaux tels que l’or (Au), le platine (Pt), l’aluminium (Al), le nickel (Ni) ou le titane (Ti). En variante, les électrodes 111 et 112 peuvent comprendre chacune un oxyde conducteur de l’électricité tel que l’oxyde d’indium et d’étain (ITO), ou peuvent comprendre une matière conductrice de l’électricité telle qu’un polymère conducteur, des nanotubes de carbone ou le graphite. Il doit être noté qu’à la différence d’un élément typique tel qu’un élément EL (d’Electro-Luminescence) organique, l’élément ionique 1 permet la sélection de matières des électrodes respectives 111 et 112 sans la nécessité de considérer des différences dans la fonction de travail entre l’électrode 111 et la couche ionique 10 et entre l’électrode 112 et la couche ionique 10. En conséquence, il est possible d’utiliser diverses matières conductrices de l’électricité pour les électrodes 111 et 112.
[C. Application de Tension à l’aide d’Electrodes]
The electrodes 111 and 112 each serve to apply a voltage (a DC voltage Vdc to be described later) to the ion layer 10. For example, the electrodes 111 and 112 may each have a thickness of 30 nm. For example, electrodes 111 and 112 can each comprise any of various metals such as gold (Au), platinum (Pt), aluminum (Al), nickel (Ni) or titanium (Ti ). Alternatively, electrodes 111 and 112 may each comprise an electrically conductive oxide such as indium tin oxide (ITO), or may comprise an electrically conductive material such as a conductive polymer. , carbon nanotubes or graphite. It should be noted that unlike a typical element such as an organic EL (Electro-Luminescence) element, the ionic element 1 allows the selection of materials of the respective electrodes 111 and 112 without the need to consider differences in the work function between the electrode 111 and the ionic layer 10 and between the electrode 112 and the ionic layer 10. Accordingly, it is possible to use various electrically conductive materials for the electrodes 111 and 112.
[VS. Application of Voltage using Electrodes]

Par la suite, si l’on se réfère à titre d’exemple à la FIGURE4, une application de la tension est effectuée grâce à l’utilisation des électrodes 111 et 112. Par exemple, l’électrode 112 peut être couplée électriquement à un côté positif (+) d’une source d’alimentation en tension continue (PS(dc)), alors que l’électrode 111 peut être électriquement couplée à un côté négatif (-) de la source d’alimentation en tension continue (PS(dc)). Ensuite, la tension prédéterminée (la tension continue Vdc) peut être appliquée à partir de la source d’alimentation en tension continue (PS(dc)) à travers les électrodes 111 et 112 à travers les deux faces d’extrémité (la face avant et la face arrière) de la couche ionique 10 (étape S13).Thereafter, referring by way of example to FIGURE 4, voltage application is performed through the use of electrodes 111 and 112. For example, electrode 112 may be electrically coupled to a positive (+) side of a DC voltage power source (PS(dc)), while the electrode 111 may be electrically coupled to a negative (-) side of the DC voltage power source (PS (dc)). Then, the predetermined voltage (the DC voltage Vdc) can be applied from the DC voltage power source (PS(dc)) through the electrodes 111 and 112 through the two end faces (the front face and the rear face) of the ionic layer 10 (step S13).

Il en résulte que, comme illustré à titre d’exemple dans la FIGURE4, les cations 122c et les anions 122a migrent de façon sélective de l’état dans lequel les cations 122c et les anions 122a sont dispersés dans la couche ionique 10, formant des doubles couches électriques dans la couche ionique 10. Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, comme illustré dans la FIGURE4, les cations 122c dans la couche ionique 10 peuvent être alignés avec une surface de l’électrode 111 (par exemple, une surface adjacente à la couche ionique 10) à un intervalle prédéterminé, alors que les anions 122a dans la couche ionique 10 peuvent être alignés avec une surface de l’électrode 112 à un intervalle prédéterminé. Par exemple, la double couche électrique adjacente à l’électrode 111 et la double couche électrique adjacente à l’électrode 112 peuvent chacune être formées pour avoir une petite distance (espacement) d’environ 1nm par rapport aux cations 122c ou aux anions 122a. Par application de la tension continue Vdc à travers les deux faces d’extrémité de la couche ionique 10 à travers les électrodes 111 et 112, les ions (les cations 122c et les anions 122a dans le mode de réalisation à titre d’exemple illustré) sont arrangés dans la région qui est adjacente à au moins l’une des faces d’extrémité (aux deux faces d’extrémité dans le mode de réalisation à titre d’exemple illustré) dans la couche ionique 10. On notera que «h» représente un trou et que «e» représente un électron dans la FIGURE4. Cette définition s’applique également de façon similaire aux figures qui suivent.
[D. Polymérisation d’Tons et de Polymère]
As a result, as exemplified in FIGURE 4, cations 122c and anions 122a selectively migrate from the state in which cations 122c and anions 122a are dispersed in ion layer 10, forming electrical double layers in ion layer 10. In exemplary embodiments, as shown in FIGURE 4, cations 122c in ion layer 10 may be aligned with a surface of electrode 111 (e.g., a surface adjacent to ion layer 10) at a predetermined interval, while anions 122a in ion layer 10 may be aligned with a surface of electrode 112 at a predetermined interval. For example, the electrical double layer adjacent to electrode 111 and the electrical double layer adjacent to electrode 112 can each be formed to have a small distance (spacing) of about 1nm from the cations 122c or anions 122a. By applying the DC voltage Vdc across the two end faces of the ionic layer 10 through the electrodes 111 and 112, the ions (the cations 122c and the anions 122a in the illustrated example embodiment) are arranged in the region which is adjacent to at least one of the end faces (both end faces in the illustrated exemplary embodiment) in the ion layer 10. Note that "h" represents a hole and “e” represents an electron in FIGURE4. This definition also applies similarly to the following figures.
[D. Polymerization of Tones and Polymer]

Par la suite, une polymérisation des ions et du polymère 121 est effectuée dans la couche ionique 10 (étape S14). Dans un mode de réalisation à titre d’exemple, les cations 122c et les anions 122a et le polymère 121 peuvent être polymérisés entre eux. Il en résulte que les ions (les cations 122c et les anions 122a dans un mode de réalisation à titre d’exemple) sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique 12 dans la région qui est adjacente à au moins l’une des deux faces d’extrémité de la couche ionique 12. Dans un mode de réalisation à titre d’exemple illustré, les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique 12 dans les régions qui sont adjacentes respectivement à la face avant et à la face arrière de la couche ionique 12. En d’autres termes, sur la base de la couche ionique 10 dans laquelle les ions sont dispersés, la couche ionique 12 est ainsi formée dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et fixés dans la région qui est adjacente à n’importe quelle face d’extrémité.Subsequently, polymerization of the ions and of the polymer 121 is carried out in the ionic layer 10 (step S14). In an exemplary embodiment, cations 122c and anions 122a and polymer 121 can be polymerized together. As a result, the ions (cations 122c and anions 122a in one exemplary embodiment) are chemically arranged and chemically bound in the ion layer 12 in the region which is adjacent to at least one of the two end faces of ion layer 12. In an illustrated exemplary embodiment, ions are chemically arranged and chemically fixed in ion layer 12 in regions that are adjacent the front face and the front face, respectively. back of the ion layer 12. In other words, based on the ion layer 10 in which the ions are dispersed, the ion layer 12 is thus formed in which the ions are chemically arranged and fixed in the region which is adjacent at any end face.

La polymérisation des ions et du polymère 121 peut être effectuée comme suit. Par exemple, un mélangeage d’un amorceur de polymérisation dans la couche ionique 10 peut être effectué, suivi par une application de lumière ou un apport de chaleur pour polymériser de cette façon les ions et le polymère 121 entre eux. Des exemples non limitatifs de l’application de lumière peuvent comprendre l’application de rayons ultraviolets. Des exemples non limitatifs de l’apport de chaleur peuvent comprendre un chauffage à environ 100°C. Des exemples non limitatifs de l’amorceur de polymérisation peuvent comprendre: un composé azoïque tel que le 2,2’-azobisbutyronitrile; un peroxyde tel que le peroxyde de benzoyle; un ester d’acide benzènesulfonique; et un sel d’alkyl phosphonium. Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, l’application de lumière, l’apport de chaleur ou l’introduction de l’amorceur de polymérisation peuvent amener une partie des liaisons multiples (telles que les doubles liaisons ou les triples liaisons décrites ci-dessus) entre les ions à être rompue, permettant aux ions et au polymère 121 d’être polymérisés entre eux. En d’autres termes, il est possible de maintenir les doubles couches électriques décrites ci-dessus.
[E. Retrait d’Electrodes]
The polymerization of the ions and the polymer 121 can be carried out as follows. For example, a mixture of a polymerization initiator in the ionic layer 10 can be carried out, followed by an application of light or a supply of heat to polymerize in this way the ions and the polymer 121 between them. Non-limiting examples of the application of light can include the application of ultraviolet rays. Non-limiting examples of the heat input can include heating to about 100°C. Non-limiting examples of the polymerization initiator can include: an azo compound such as 2,2'-azobisbutyronitrile; a peroxide such as benzoyl peroxide; a benzenesulfonic acid ester; and an alkyl phosphonium salt. In exemplary embodiments, the application of light, the addition of heat, or the introduction of the polymerization initiator may cause a portion of the multiple bonds (such as the double bonds or triple bonds described above) between the ions to be disrupted, allowing the ions and polymer 121 to be polymerized together. In other words, it is possible to maintain the electrical double layers described above.
[E. Removing Electrodes]

Par la suite, les électrodes 111 et 112 sont retirées des deux faces d’extrémité (la face avant et la face arrière) de la couche ionique ainsi obtenue 12 (étape S15). Dans un mode de réalisation à titre d’exemple où les électrodes 111 et 112 sont attachées à la couche ionique 12 en raison du caractère adhésif, le retrait des électrodes 111 et 112 est facilité, rendant ainsi possible de retirer les électrodes 111 et 112 aisément.Subsequently, the electrodes 111 and 112 are removed from both end faces (the front face and the rear face) of the thus obtained ion layer 12 (step S15). In an exemplary embodiment where electrodes 111 and 112 are attached to ion layer 12 due to adhesiveness, removal of electrodes 111 and 112 is facilitated, thereby making it possible to remove electrodes 111 and 112 easily. .

Les procédés à titre d’exemples ci-dessus peuvent compléter l’élément ionique 1 illustré dans la FIGURE1.
[Configuration de Dispositif Fonctionnel]
The above exemplary methods can complement the ionic element 1 shown in FIGURE 1.
[Functional Device Configuration]

Si l’on se réfère aux FIGURES5A et 5B, une description est donnée ensuite d’un exemple d’une configuration d’un dispositif fonctionnel qui comprend l’élément ionique 1 décrit à titre d’exemple ci-dessus. Les FIGURES5A et 5B illustrent chacune schématiquement un exemple d’une configuration en coupe transversale (une configuration en coupe transversale Z-X) du dispositif fonctionnel (dispositif fonctionnel 2) qui comprend l’élément ionique 1.Referring to FIGURES 5A and 5B, a description is given next of an example of a configuration of a functional device which comprises the ionic element 1 described by way of example above. FIGURES 5A and 5B each schematically illustrate an example of a cross-sectional configuration (a Z-X cross-sectional configuration) of the functional device (functional device 2) which includes the ionic element 1.

Le dispositif fonctionnel 2 comprend une couche contrôlée disposée sur au moins l’une des faces d’extrémité de la couche ionique 12 de l’élément ionique 1. Comme cela sera décrit plus en détail dans ce qui suit, dans des modes de réalisation à titre d’exemples, une propriété physique de la couche contrôlée peut ainsi être contrôlée par l’arrangement chimique et la fixation chimique des ions (les cations 122c et les anions 122a dans un mode de réalisation à titre d’exemple) dans l’élément ionique 1, à savoir dans la couche ionique 12.The functional device 2 comprises a controlled layer disposed on at least one of the end faces of the ionic layer 12 of the ionic element 1. As will be described in more detail below, in embodiments with By way of example, a physical property of the controlled layer can thus be controlled by the chemical arrangement and the chemical attachment of the ions (the cations 122c and the anions 122a in an exemplary embodiment) in the element ionic 1, namely in the ionic shell 12.

Dans un mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE5A, le dispositif fonctionnel 2 peut comprendre une couche contrôlée 21 disposée sur l’une des faces d’extrémité (par exemple, la face arrière) de la couche ionique 12 d’une façon à être opposée à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des cations 122c dans la couche ionique 12. On notera que la couche contrôlée n’est pas disposée sur l’autre des faces d’extrémité (par exemple, la face avant) de la couche ionique 12 dans le dispositif fonctionnel 2 du mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE5A.In an exemplary embodiment illustrated in FIGURE 5A, the functional device 2 may comprise a controlled layer 21 disposed on one of the end faces (e.g., the back face) of the ion layer 12 of a way to be opposed to the chemical arrangement and the chemical attachment of the cations 122c in the ionic layer 12. It will be noted that the controlled layer is not arranged on the other of the end faces (for example, the face front) of the ionic layer 12 in the functional device 2 of the exemplary embodiment illustrated in FIGURE 5A.

Dans un mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE5B, le dispositif fonctionnel 2 peut comprendre les couches contrôlées disposées sur les deux faces d’extrémité de la couche ionique 12. En d’autres termes, le dispositif fonctionnel 2 peut comprendre la couche contrôlée 21 disposée sur l’une des faces d’extrémité (par exemple, la face arrière) de la couche ionique 12 d’une façon à être opposée à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des cations 122c dans la couche ionique 12. De plus, le dispositif fonctionnel 2 peut comprendre une couche contrôlée 22 disposée sur l’autre des faces d’extrémité (par exemple, la face avant) de la couche ionique 12 d’une façon à être opposée à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des anions 122a dans la couche ionique 12.In an exemplary embodiment illustrated in FIGURE 5B, functional device 2 may include the controlled layers disposed on both end faces of ion layer 12. In other words, functional device 2 may include the controlled layer 21 disposed on one of the end faces (for example, the rear face) of the ionic layer 12 in such a way as to oppose the chemical arrangement and the chemical attachment of the cations 122c in the layer ionic layer 12. Additionally, the functional device 2 may comprise a controlled layer 22 disposed on the other of the end faces (e.g., the front face) of the ionic layer 12 in a manner to oppose the arrangement chemical and to the chemical fixing of the anions 122a in the ionic layer 12.

Dans un mode de réalisation à titre d’exemple où le polymère 121 comprend la matière présentant le caractère adhésif, à savoir où les faces d’extrémité de la couche ionique 12 ont le caractère adhésif, les couches contrôlées 21 et 22 peuvent être collées aux faces d’extrémité respectives de la couche ionique 12. Cette configuration rend possible de disposer les couches contrôlées 21 et 22 sur les faces d’extrémité de la couche ionique 12 de façon aisée.In an exemplary embodiment where the polymer 121 comprises the material having the adhesive character, i.e. where the end faces of the ionic layer 12 have the adhesive character, the controlled layers 21 and 22 can be adhered to the respective end faces of the ionic layer 12. This configuration makes it possible to arrange the controlled layers 21 and 22 on the end faces of the ionic layer 12 in an easy manner.

Par exemple, les couches contrôlées 21 et 22 peuvent chacune être une couche fonctionnelle qui comprend n’importe laquelle de diverses matières, telles qu’une couche semiconductrice, une couche isolante, une couche conductrice de l’électricité ou une couche de conversion thermoélectrique.
[Fonctionnements et Effets à titre d’Exemples]
For example, controlled layers 21 and 22 can each be a functional layer that includes any of various materials, such as a semiconductor layer, an insulating layer, an electrically conductive layer, or a thermoelectric conversion layer.
[Functions and Effects as Examples]

Si l’on se réfère aux FIGURES6A et 6B, une description est donnée ensuite de fonctionnements et d’effets à titre d’exemples de l’élément ionique 1 et du dispositif fonctionnel 2. Les FIGURES6A et 6B illustrent chacune schématiquement une configuration en coupe transversale (une configuration en coupe transversale Z-X) de l’élément ionique 1 et du dispositif fonctionnel 2 pour décrire des fonctionnements de l’élément ionique 1 et du dispositif fonctionnel 2 illustrés dans les FIGURES5A et 5B.Referring to FIGURES 6A and 6B, a description is given next of exemplary operations and effects of the ionic element 1 and the functional device 2. FIGURES 6A and 6B each schematically illustrate a cross-sectional configuration (a Z-X cross-sectional configuration) of the ionic element 1 and the functional device 2 to describe operations of the ionic element 1 and the functional device 2 illustrated in FIGURES 5A and 5B.

Dans le dispositif fonctionnel 2 selon un mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE6A, la couche contrôlée 21 est disposée sur la face arrière de la couche ionique 12 de façon à être opposée à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des cations 122c dans la couche ionique 12. Ainsi, comme illustré à titre d’exemple dans la FIGURE6A, les électrons «e» servant de porteurs sont arrangés dans une région, adjacente à une interface entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12, de la couche contrôlée 21 de façon à être opposés à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des cations 122c. En d’autres termes, une région conductrice de l’électricité provenant des électrons «e», à savoir une région ayant une quantité de charges électriques négatives relativement élevée, est formée dans la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12, de la couche contrôlée 21.In the functional device 2 according to an exemplary embodiment illustrated in FIGURE 6A, the controlled layer 21 is disposed on the back side of the ionic layer 12 so as to oppose the chemical arrangement and the chemical fixation. cations 122c in the ionic layer 12. Thus, as illustrated by way of example in FIGURE 6A, the "e" electrons serving as carriers are arranged in a region, adjacent to an interface between the controlled layer 21 and the ionic layer 12 , of the controlled layer 21 so as to be opposed to the chemical arrangement and the chemical attachment of the cations 122c. In other words, a region conducting electricity from the electrons "e", namely a region having a relatively high amount of negative electric charges, is formed in the region, adjacent to the interface between the controlled layer 21 and the ionic layer 12, of the controlled layer 21.

Il est résulte qu’il est possible de contrôler aisément une propriété physique de la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12, de la couche contrôlée 21 servant de cible à contrôler par l’élément ionique 1 ou de cible à laquelle l’élément ionique 1 doit être attaché. Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, il est possible de contrôler aisément une propriété physique telle qu’une quantité de charges électriques, une caractéristique de porteur ou une conductivité électrique. En d’autres termes, dans un mode de réalisation à titre d’exemple, l’arrangement chimique et la fixation chimique des cations 122c de l’élément ionique 1, ou dans la couche ionique 12, contrôlent la propriété physique de la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12, de la couche contrôlée 21.As a result, it is possible to easily control a physical property of the region, adjacent to the interface between the controlled layer 21 and the ionic layer 12, of the controlled layer 21 serving as a target to be controlled by the ionic element 1 or target to which the ionic element 1 must be attached. In exemplary embodiments, it is possible to easily control a physical property such as an amount of electric charges, a carrier characteristic or an electric conductivity. In other words, in an exemplary embodiment, the chemical arrangement and chemical attachment of the cations 122c of the ionic element 1, or in the ionic shell 12, controls the physical property of the region, adjacent to the interface between the controlled layer 21 and the ionic layer 12, of the controlled layer 21.

Dans le dispositif fonctionnel 2 selon un mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE6B, la couche contrôlée 21 est disposée sur la face arrière de la couche ionique 12 de façon à être opposée à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des cations 122c dans la couche ionique 12, comme avec le mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE6A. Il en résulte qu’il est possible de contrôler aisément la propriété physique de la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12, de la couche contrôlée 21, en raison de fonctionnements similaires à ceux du mode de réalisation à titre d’exemple illustré sur la FIGURE6A.In the functional device 2 according to an exemplary embodiment illustrated in FIGURE 6B, the controlled layer 21 is disposed on the back face of the ionic layer 12 so as to oppose the chemical arrangement and the chemical fixation. cations 122c in ion layer 12, as with the exemplary embodiment illustrated in FIGURE 6A. As a result, it is possible to easily control the physical property of the region, adjacent to the interface between the controlled layer 21 and the ionic layer 12, of the controlled layer 21, due to operations similar to those of the mode of exemplary embodiment illustrated in FIGURE 6A.

De plus, dans le dispositif fonctionnel 2 selon le mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE6B, la couche contrôlée 22 est également disposée sur la face avant de la couche ionique 12 de façon à être opposée à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des anions 122a dans la couche ionique 12. Ainsi, comme illustré à titre d’exemple dans la FIGURE6B, les trous «h» servant de porteurs sont arrangés dans une région, adjacente à une interface entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12, de la couche contrôlée 22 de façon à être opposés à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des anions 122a. En d’autres termes, une région conductrice de l’électricité dérivée des trous «h», à savoir une région ayant une quantité de charges électriques positives relativement élevée, est formée dans la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12, de la couche contrôlée 22.Additionally, in functional device 2 according to the exemplary embodiment illustrated in FIGURE 6B, controlled layer 22 is also disposed on the front face of ion layer 12 so as to oppose the chemical arrangement and to the chemical fixation of the anions 122a in the ionic layer 12. Thus, as illustrated by way of example in FIGURE 6B, the holes "h" serving as carriers are arranged in a region, adjacent to an interface between the controlled layer 22 and the ionic layer 12, of the controlled layer 22 so as to be opposed to the chemical arrangement and to the chemical fixation of the anions 122a. In other words, an electrically conductive region derived from the "h" holes, namely a region having a relatively high amount of positive electric charges, is formed in the region, adjacent to the interface between the controlled layer 22 and the ionic layer 12, of the controlled layer 22.

Il en résulte qu’il est également possible de contrôler aisément une propriété physique de la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12, de la couche contrôlée 22 servant de cible à contrôler par l’élément ionique 1 ou de cible à laquelle l’élément ionique 1 doit être attaché. Dans des modes de réalisation à titre d’exemples, il est possible de contrôler aisément une propriété physique telle qu’une quantité de charges électriques, une caractéristique de porteur ou une conductivité électrique. En d’autres termes, dans un mode de réalisation à titre d’exemple, l’arrangement chimique et la fixation chimique des anions 122a de l’élément ionique 1, ou dans la couche ionique 12, contrôlent la propriété physique de la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12, de la couche contrôlée 22.As a result, it is also possible to easily control a physical property of the region, adjacent to the interface between the controlled layer 22 and the ionic layer 12, of the controlled layer 22 serving as a target to be controlled by the ionic element. 1 or target to which ion element 1 is to be attached. In exemplary embodiments, it is possible to easily control a physical property such as an amount of electric charges, a carrier characteristic or an electric conductivity. In other words, in an exemplary embodiment, the chemical arrangement and chemical attachment of the anions 122a of the ionic element 1, or in the ionic layer 12, controls the physical property of the region, adjacent to the interface between the controlled layer 22 and the ionic layer 12, of the controlled layer 22.

En conséquence, l’élément ionique 1 agit comme ce que l’on appelle un électret, rendant possible de contrôler aisément la propriété physique des régions, adjacentes aux interfaces entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12 et entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12, des couches contrôlées respectives 21 et 22 servant chacune de cible à contrôler par l’élément ionique 1 ou de cible à laquelle l’élément ionique 1 doit être attaché. On notera que, dans un mode de réalisation à titre d’exemple où les couches contrôlées 21 et 22 comprennent chacune une matière de conversion thermo-électrique, des exemples non limitatifs de la propriété physique de chacune des couches contrôlées 21 et 22, ou de la propriété physique à contrôler par l’élément ionique 1, peuvent également comprendre une propriété de conversion thermo-électrique en plus de la propriété physique, telle que la quantité de charges électriques, la caractéristique de porteur ou la conductivité électrique, décrite ci-dessus.Consequently, the ionic element 1 acts as a so-called electret, making it possible to easily control the physical property of the regions, adjacent to the interfaces between the controlled layer 21 and the ionic layer 12 and between the controlled layer 22 and the ionic layer 12, respective controlled layers 21 and 22 each serving as a target to be controlled by the ionic element 1 or as a target to which the ionic element 1 must be attached. Note that, in an exemplary embodiment where the controlled layers 21 and 22 each comprise a thermoelectric conversion material, non-limiting examples of the physical property of each of the controlled layers 21 and 22, or the physical property to be controlled by the ionic element 1, may also include a thermoelectric conversion property in addition to the physical property, such as the quantity of electric charges, the carrier characteristic or the electric conductivity, described above .

L’élément ionique 1 selon le mode de réalisation à titre d’exemple précédent comprend la couche ionique 12. La couche ionique 12 comprend le polymère 121, l’électrolyte 122 et les deux faces d’extrémité. L’électrolyte comprend les ions ayant la propriété de liaison multiple. Les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique 12 dans la région qui est adjacente à au moins l’une des deux faces d’extrémité. Ainsi, l’élément ionique 1 agit comme ce que l’on appelle un électret, rendant possible de contrôler, aisément ou d’une façon simplifiée, la propriété physique des régions, adjacentes aux interfaces entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12 et entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12, des couches contrôlées respectives 21 et 22 chacune servant de cible à contrôler par l’élément ionique 1 ou de cible à laquelle l’élément ionique 1 doit être attaché. De ce fait, il est possible d’augmenter la fonctionnalité du dispositif fonctionnel 2 de façon aisée et d’améliorer le confort d’un utilisateur.The ionic element 1 according to the previous exemplary embodiment comprises the ionic layer 12. The ionic layer 12 comprises the polymer 121, the electrolyte 122 and the two end faces. The electrolyte includes the ions having the property of multiple bonding. The ions are chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer 12 in the region which is adjacent to at least one of the two end faces. Thus, the ionic element 1 acts as what is called an electret, making it possible to control, easily or in a simplified way, the physical property of the regions, adjacent to the interfaces between the controlled layer 21 and the ionic layer 12 and between the controlled layer 22 and the ionic layer 12, respective controlled layers 21 and 22 each serving as a target to be controlled by the ionic element 1 or as a target to which the ionic element 1 must be attached. Therefore, it is possible to easily increase the functionality of the functional device 2 and to improve the comfort of a user.

De plus, l’élément ionique 1 et le dispositif fonctionnel 2 permettent un contrôle des propriétés physiques des couches contrôlées respectives 21 et 22 sans mettre en jeu une quelconque réaction chimique particulière. Par exemple, il est possible de contrôler la propriété physique d’une façon simplifiée, simplement par attache de l’élément ionique 1 à n’importe quel élément, tel que les couches contrôlées 21 et 22.In addition, the ionic element 1 and the functional device 2 allow control of the physical properties of the respective controlled layers 21 and 22 without involving any particular chemical reaction. For example, it is possible to control the physical property in a simplified way, simply by attaching the ionic element 1 to any element, such as the controlled layers 21 and 22.

De plus, l’élément ionique 1 et le dispositif fonctionnel 2 éliminent la nécessité d’adopter un procédé compliqué tel qu’un procédé sous vide ou un procédé d’implantation d’ions lors de la fabrication de l’élément ionique 1 et du dispositif fonctionnel 2. L’élément ionique 1 et le dispositif fonctionnel 2 permettent également la fabrication dans un environnement à température ambiante. De ce fait, il est possible de fabriquer l’élément ionique 1 et le dispositif fonctionnel 2 dans un procédé relativement simple à un faible coût.
[2. Exemples de Variante]
In addition, the ion element 1 and the functional device 2 eliminate the need to adopt a complicated process such as a vacuum process or an ion implantation process when manufacturing the ion element 1 and the functional device 2. Ionic element 1 and functional device 2 also allow fabrication in a room temperature environment. Therefore, it is possible to manufacture the ionic element 1 and the functional device 2 in a relatively simple process at a low cost.
[2. Variation Examples]

Dans ce qui suit, une description est donnée d’Exemples de Variante du mode de réalisation à titre d’exemple précédent de la technologie selon l’invention (Exemples de Variante 1 à 4). On notera que les mêmes éléments ou des éléments équivalents à ceux du mode de réalisation à titre d’exemple décrit ci-dessus sont désignés par les mêmes chiffres de référence, et ne seront pas décrits en détail.
[Exemple de Variante 1]
In the following, a description is given of Examples of Variant of the embodiment by way of previous example of the technology according to the invention (Examples of Variant 1 to 4). It will be noted that the same elements or elements equivalent to those of the embodiment by way of example described above are designated by the same reference numerals, and will not be described in detail.
[Example of Variation 1]

Les FIGURES7A et 7B illustrent chacune schématiquement un exemple d’une configuration en coupe transversale (une configuration en coupe transversale Z-X) d’un élément ionique (éléments ioniques 1A ou 1B) selon l’Exemple de Variante 1. A la différence de l’élément ionique 1 selon le mode de réalisation à titre d’exemple précédent dans lequel à la fois les cations 122c et les anions 122a sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés, les éléments ioniques 1A et 1B selon le présent Exemple de Variante ont chacun une configuration dans laquelle seuls les cations 122c ou les anions 122a sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés comme décrit ci-après.FIGURES 7A and 7B each schematically illustrate an example of a cross-sectional configuration (a Z-X cross-sectional configuration) of an ionic element (ionic elements 1A or 1B) according to Example Variation 1. ionic element 1 according to the previous exemplary embodiment in which both the cations 122c and the anions 122a are chemically arranged and chemically fixed, the ionic elements 1A and 1B according to the present Alternative Example each have a configuration in which only the cations 122c or the anions 122a are chemically arranged and chemically fixed as described below.

Par exemple, l’élément ionique 1A selon un mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE7A peut comprendre une couche ionique 12A au lieu de la couche ionique 12 décrite dans le mode de réalisation à titre d’exemple précédent. La couche ionique 12A peut avoir une configuration dans le principe similaire à la configuration de la couche ionique 12, excepté que seuls les cations 122c sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés à la différence de la couche ionique 12. Dans un mode de réalisation à titre d’exemple illustré, dans la couche ionique 12A, les cations 122c peuvent être chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans une région qui est adjacente à l’une des faces d’extrémité (par exemple, une face arrière) de la couche ionique 12A, alors que les anions 122a peuvent être dispersés dans le polymère 121, à savoir peuvent ne pas être chimiquement arrangés et chimiquement fixés.For example, the ionic element 1A according to an exemplary embodiment illustrated in FIGURE 7A may comprise an ionic layer 12A instead of the ionic layer 12 described in the previous exemplary embodiment. Ion layer 12A may have a configuration in principle similar to the configuration of ion layer 12, except that only the cations 122c are chemically arranged and chemically attached unlike ion layer 12. As illustrated, in ion layer 12A, cations 122c may be chemically arranged and chemically attached in a region that is adjacent to one of the end faces (e.g., a back face) of ion layer 12A, so that the anions 122a may be dispersed in the polymer 121, i.e. may not be chemically arranged and chemically fixed.

L’élément ionique 1B selon un mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE7B peut comprendre une couche ionique 12B au lieu de la couche ionique 12. La couche ionique 12B peut avoir une configuration dans le principe similaire à la configuration de la couche ionique 12, excepté que seuls les anions 122a sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés à la différence de la couche ionique 12. Dans un mode de réalisation à titre d’exemple illustré, dans la couche ionique 12B, les anions 122a peuvent être chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans une région qui est adjacente à l’autre des faces d’extrémité (par exemple, une face avant) de la couche ionique 12B, alors que les cations 122c peuvent être dispersés dans le polymère 121, à savoir peuvent ne pas être chimiquement arrangés et chimiquement fixés.The ionic element 1B according to an exemplary embodiment illustrated in FIGURE 7B may comprise an ionic layer 12B instead of the ionic layer 12. The ionic layer 12B can have a configuration in principle similar to the configuration of the ion layer 12, except that only anions 122a are chemically arranged and chemically fixed unlike ion layer 12. and chemically fixed in a region which is adjacent to the other of the end faces (e.g., a front face) of the ionic layer 12B, whereas the cations 122c may be dispersed in the polymer 121, i.e. may not be chemically arranged and chemically fixed.

Les FIGURES8A et 8B illustrent chacune schématiquement un exemple d’une configuration en coupe transversale (une configuration en coupe transversale Z-X) du dispositif fonctionnel (dispositifs fonctionnels 2A et 2B) selon l’Exemple de Variante 1. Les dispositifs fonctionnels 2A et 2B peuvent respectivement comprendre les éléments ioniques 1A et 1B, et chacun peut avoir la configuration et les fonctionnements à titre d’exemples suivants.FIGURES 8A and 8B each schematically illustrate an example of a cross-sectional configuration (a Z-X cross-sectional configuration) of the functional device (functional devices 2A and 2B) according to Example Variation 1. The functional devices 2A and 2B may respectively include ionic elements 1A and 1B, and each may have the configuration and operations as the following examples.

Dans le dispositif fonctionnel 2A selon un mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE8A, la couche contrôlée 21 peut être disposée sur l’une des faces d’extrémité (par exemple, la face arrière) de la couche ionique 12A dans l’élément ionique 1A de façon à être opposée à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des cations 122c dans la couche ionique 12A. Cependant, dans le dispositif fonctionnel 2A, aucune couche contrôlée ne peut être disposée sur l’autre des faces d’extrémité (par exemple, la face avant) de la couche ionique 12A.In the functional device 2A according to an exemplary embodiment illustrated in FIGURE 8A, the controlled layer 21 can be disposed on one of the end faces (for example, the back face) of the ion layer 12A in the ionic element 1A so as to be opposed to the chemical arrangement and the chemical fixation of the cations 122c in the ionic layer 12A. However, in the functional device 2A, no controlled layer can be arranged on the other of the end faces (for example, the front face) of the ion layer 12A.

Ainsi, dans le dispositif fonctionnel ainsi configuré 2A, comme illustré à titre d’exemple dans la FIGURE8A, les électrons «e» servant de porteurs sont arrangés dans une région, adjacente à une interface entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12A, de la couche contrôlée 21 de façon à être opposés à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des cations 122c. En d’autres termes, la région conductrice de l’électricité dérivée des électrons «e», à savoir la région ayant la quantité de charges électriques négatives relativement élevée, est formée dans la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12A, de la couche contrôlée 21.Thus, in the functional device thus configured 2A, as illustrated by way of example in FIGURE 8A, the electrons "e" serving as carriers are arranged in a region, adjacent to an interface between the controlled layer 21 and the ionic layer 12A, of the controlled layer 21 so as to be opposed to the chemical arrangement and to the chemical attachment of the cations 122c. In other words, the conductive region of the electricity derived from the electrons "e", namely the region having the relatively large amount of negative electric charges, is formed in the region, adjacent to the interface between the controlled layer 21 and the ionic layer 12A, of the controlled layer 21.

Il en résulte qu’il est possible de contrôler aisément la propriété physique (telle que la quantité de charges électriques, la caractéristique de porteurs ou la conductivité électrique) de la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12A, de la couche contrôlée 21 servant de cible à contrôler par l’élément ionique 1A ou de cible à laquelle l’élément ionique 1A doit être attaché. En d’autres termes, dans l’exemple illustré, l’arrangement chimique et la fixation chimique des cations 122c de l’élément ionique 1A, ou dans la couche ionique 12A, contrôlent la propriété physique de la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12A, de la couche contrôlée 21.As a result, it is possible to easily control the physical property (such as the quantity of electric charges, the characteristic of carriers or the electric conductivity) of the region, adjacent to the interface between the controlled layer 21 and the ionic layer. 12A, of the controlled layer 21 serving as a target to be controlled by the ionic element 1A or as a target to which the ionic element 1A must be attached. In other words, in the example illustrated, the chemical arrangement and the chemical attachment of the cations 122c of the ionic element 1A, or in the ionic layer 12A, control the physical property of the region, adjacent to the interface between the controlled layer 21 and the ionic layer 12A, of the controlled layer 21.

Dans le dispositif fonctionnel 2B selon un mode de réalisation à titre d’exemple illustré dans la FIGURE8B, la couche contrôlée 22 peut être disposée sur l’autre des faces d’extrémité (par exemple, la face avant) de la couche ionique 12B dans l’élément ionique 1B de façon à être opposée à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des anions 122a dans la couche ionique 12B. Cependant, dans le dispositif fonctionnel 2B, aucune couche contrôlée ne peut être disposée sur l’une des faces d’extrémité (par exemple, la face arrière) de la couche ionique 12B.In the functional device 2B according to an exemplary embodiment illustrated in FIGURE 8B, the controlled layer 22 can be disposed on the other of the end faces (for example, the front face) of the ionic layer 12B in the ionic element 1B so as to be opposed to the chemical arrangement and the chemical fixation of the anions 122a in the ionic layer 12B. However, in the functional device 2B, no controlled layer can be arranged on one of the end faces (for example, the back face) of the ion layer 12B.

Ainsi, dans le dispositif fonctionnel 2B ainsi configuré, comme illustré à titre d’exemple dans la FIGURE8B, les trous «t» servant de porteurs sont disposés dans une région, adjacente à une interface entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12B, de la couche contrôlée 22 de façon à être opposés à l’arrangement chimique et à la fixation chimique des anions 122a. En d’autres termes, la région conductrice de l’électricité dérivée des trous «h», à savoir la région ayant la quantité de charges électriques positives relativement élevée, est formée dans la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12B, de la couche contrôlée 22.Thus, in the functional device 2B thus configured, as illustrated by way of example in FIGURE 8B, the holes "t" serving as carriers are arranged in a region, adjacent to an interface between the controlled layer 22 and the ionic layer 12B, of the controlled layer 22 so as to be opposed to the chemical arrangement and the chemical fixation of the anions 122a. In other words, the conductive region of the electricity derived from the "h" holes, i.e. the region having the relatively high amount of positive electric charges, is formed in the region, adjacent to the interface between the controlled layer 22 and the ionic layer 12B, of the controlled layer 22.

Il en résulte qu’il est possible de contrôler aisément la propriété physique (telle que la quantité de charges électriques, la caractéristique de porteur ou la conductivité électrique) de la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12B, de la couche contrôlée 22 servant de cible à contrôler par l’élément ionique 1B ou de cible à laquelle l’élément ionique 1B doit être attaché. En d’autres termes, dans l’exemple illustré, l’arrangement chimique et la fixation chimique des anions 122a de l’élément ionique 1B, ou dans la couche ionique 12B, contrôlent la propriété physique de la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12B, de la couche contrôlée 22.As a result, it is possible to easily control the physical property (such as the quantity of electric charges, the carrier characteristic or the electric conductivity) of the region, adjacent to the interface between the controlled layer 22 and the ionic layer. 12B, of the controlled layer 22 serving as a target to be controlled by the ionic element 1B or as a target to which the ionic element 1B must be attached. In other words, in the example illustrated, the chemical arrangement and the chemical fixation of the anions 122a of the ionic element 1B, or in the ionic layer 12B, control the physical property of the region, adjacent to the interface between the controlled layer 22 and the ionic layer 12B, of the controlled layer 22.

Conformément au présent Exemple de Variante, les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique 12A ou 12B seulement dans la région qui est adjacente à l’une des deux faces d’extrémité. Ainsi, comme avec le mode de réalisation à titre d’exemple précédent, le présent Exemple de Variante rend également possible de contrôler, aisément ou d’une façon simplifiée, la propriété physique de la région, adjacente à l’interface entre la couche contrôlée 21 et la couche ionique 12A ou entre la couche contrôlée 22 et la couche ionique 12B, de la couche contrôlée 21 ou 22 servant de cible à contrôler par l’élément ionique 1A ou 1B ou de cible à laquelle l’élément ionique 1A ou 1B doit être attaché. De ce fait, comme avec le mode de réalisation à titre d’exemple précédent, il est également possible pour le présent Exemple de Variante d’augmenter la fonctionnalité du dispositif fonctionnel 2A ou 2B de façon aisée et d’améliorer le confort d’un utilisateur.
[Exemple de Variante 2]
[Configuration]
According to this Alternative Example, the ions are chemically arranged and chemically fixed in the ion layer 12A or 12B only in the region which is adjacent to one of the two end faces. Thus, as with the previous exemplary embodiment, the present Alternative Example also makes it possible to control, easily or in a simplified way, the physical property of the region, adjacent to the interface between the controlled layer 21 and the ionic layer 12A or between the controlled layer 22 and the ionic layer 12B, of the controlled layer 21 or 22 serving as a target to be controlled by the ionic element 1A or 1B or as a target to which the ionic element 1A or 1B must be attached. Therefore, as with the previous exemplary embodiment, it is also possible for the present Alternative Example to increase the functionality of the functional device 2A or 2B in an easy manner and to improve the comfort of a user.
[Example of Variation 2]
[Configuration]

La FIGURE9 illustre schématiquement un exemple d’une configuration en coupe transversale (une configuration en coupe transversale Z-X) d’un dispositif de commutation (dispositif de commutation 3) comme exemple du dispositif fonctionnel, conformément à l’Exemple de Variante 2. Si l’on se réfère à la FIGURE9, on peut voir que le dispositif de commutation 3 selon le présent Exemple de Variante peut utiliser le dispositif fonctionnel 2A qui comprend l’élément ionique 1A décrit ci-dessus. Le dispositif de commutation 3 peut comprendre l’élément ionique 1A et une pluralité d’électrodes. L’Exemple de Variante illustré comprend deux électrodes 231 et 232 en tant que pluralité d’électrodes, bien que le nombre d’électrodes ne soit pas limité à deux. Le dispositif de commutation 3 peut agir comme diode à effet de champ (FED) comme cela sera décrit plus en détail ci-après.FIGURE 9 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration (a Z-X cross-sectional configuration) of a switching device (switching device 3) as an example of the functional device, according to Example Variation 2. If the Referring to FIGURE 9, it can be seen that the switching device 3 according to the present Alternative Example can use the functional device 2A which includes the ionic element 1A described above. The switching device 3 can comprise the ionic element 1A and a plurality of electrodes. The illustrated Variant Example includes two electrodes 231 and 232 as a plurality of electrodes, although the number of electrodes is not limited to two. The switching device 3 can act as a field effect diode (FED) as will be described in more detail below.

L’élément ionique 1A comprend la couche ionique 12A et la couche contrôlée 21 comme décrit ci-dessus. Par exemple, dans le dispositif de commutation 3, la couche contrôlée 21 peut être la couche semi conductrice 210. De plus, dans la couche ionique 12A, les cations 122c peuvent être chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans une région qui est adjacente à l’une des faces d’extrémité (dans l’Exemple de Variante illustré, une face d’extrémité adjacente à la couche contrôlée 21 et aux électrodes 231 et 232) de la couche ionique 12A, alors que les anions 122a peuvent être dispersés dans le polymère 121, à savoir peuvent ne pas être chimiquement arrangés et chimiquement fixés.The ionic element 1A comprises the ionic layer 12A and the controlled layer 21 as described above. For example, in switching device 3, controlled layer 21 may be semiconductor layer 210. Additionally, in ion layer 12A, cations 122c may be chemically arranged and chemically bound in a region that is adjacent to the one of the end faces (in the Illustrated Variant Example, an end face adjacent to the controlled layer 21 and the electrodes 231 and 232) of the ionic layer 12A, whereas the anions 122a can be dispersed in the polymer 121, namely may not be chemically arranged and chemically fixed.

La couche semiconductrice 210 peut comprendre n’importe laquelle parmi diverses matières semiconductrices et peut agir comme couche contrôlée 21 comme décrit ci-dessus. Des exemples non limitatifs de la matière semiconductrice peuvent comprendre le titanate de strontium (SrTiO3), le silicium (Si), le nitrure de gallium (GaN), le carbure de silicium (SiC) et l’oxyde de zinc (ZnO).Semiconductor layer 210 may comprise any of a variety of semiconducting materials and may act as controlled layer 21 as described above. Non-limiting examples of the semiconductor material may include strontium titanate (SrTiO 3 ), silicon (Si), gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC) and zinc oxide (ZnO).

Les électrodes 231 et 232 peuvent être disposées de façon éloignée l’une de l’autre, à une distance prédéterminée, entre la couche semiconductrice 210 (à savoir, la couche contrôlée 21) et la couche ionique 12A. Par exemple, la distance prédéterminée peut se situer dans une plage d’environ 5nm à environ 10µm. Les électrodes 231 et 232 peuvent servir à appliquer une tension (une tension VSDà décrire ci-après) à la couche ionique 12A. Par exemple, les électrodes 231 et 232 peuvent respectivement servir d’électrode de source et d’électrode de drain. Les électrodes 231 et 232 peuvent chacune comprendre une matière telle que l’or (Au), l’aluminium (Al), l’argent (Ag), le cuivre (Cu) ou le carbone (C), par exemple.
[Opération, Fonctionnements et Effets à titre d’Exemples]
Electrodes 231 and 232 may be disposed apart from each other at a predetermined distance between semiconductor layer 210 (namely, controlled layer 21) and ion layer 12A. For example, the predetermined distance may be within a range of about 5nm to about 10µm. The electrodes 231 and 232 can be used to apply a voltage (a voltage V SD to be described later) to the ion layer 12A. For example, electrodes 231 and 232 can serve as source electrode and drain electrode respectively. Electrodes 231 and 232 can each comprise a material such as gold (Au), aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu) or carbon (C), for example.
[Operation, Functions and Effects as Examples]

Si l’on se réfère aux FIGURES10A à 12, une description est donnée ensuite d’une opération, de fonctionnements et d’effets à titre d’exemples du dispositif de commutation 3.Referring to FIGURES 10A to 12, a description is given next of an operation, functions and effects as examples of the switching device 3.

Les FIGURES10A à 10C illustrent chacune schématiquement une configuration en coupe transversale (une configuration en coupe transversale Z-X) du dispositif de commutation 3 pour décrire un exemple d’opération du dispositif de commutation 3. Dans un exemple illustré, l’électrode 231 sert d’électrode de source (S), alors que l’électrode 232 sert d’électrode de drain (D), bien que les configurations des électrodes 231 et 232 ne soient pas limitées à cet exemple illustré.FIGURES 10A through 10C each schematically illustrate a cross-sectional configuration (a Z-X cross-sectional configuration) of the switch device 3 to describe an example operation of the switch device 3. In an illustrated example, the electrode 231 serves as a source electrode (S), while electrode 232 serves as the drain electrode (D), although the configurations of electrodes 231 and 232 are not limited to this illustrated example.

Si l’on se réfère tout d’abord à un exemple illustré dans la FIGURE10A, l’opération suivante a lieu dans le dispositif de commutation 3 lorsque la tension VSD(VSD≥0V) égale ou supérieure à 0V (volts) est appliquée à travers les électrodes 231 et 232, c’est-à-dire, appliquée à la couche ionique 12A. Comme illustré dans la FIGURE10A, les anions 122a restent dispersés dans la couche ionique 12A dans son ensemble. En conséquence, dans la couche ionique 12A, les cations 122c sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans une région qui est adjacente à une interface entre la couche semiconductrice 210 et la couche ionique 12A, avec une partie des anions 122a qui est disposée dans cette région également. De ce fait, les anions 122a entourent les cations 122c et bloquent les charges électriques des cations 122c. Dans ce cas, la formation d’un canal n’a pas lieu dans la région, adjacente à l’interface entre la couche semiconductrice 210 et la couche ionique 12A, à l’intérieur de la couche semiconductrice 210. En d’autres termes, le canal, en tant que région conductrice de l’électricité dérivée des électrons «e» (à savoir, la région ayant la quantité de charges électriques négatives relativement élevée), n’est pas formé entre les électrodes 231 et 232. Il en résulte qu’un courant (un courant ISDà décrire ci-après) ne s’écoule pas à travers les électrodes 231 et 232, par exemple, à travers la source et le drain.Referring first to an example shown in FIGURE 10A, the following operation takes place in the switching device 3 when the voltage V SD (V SD ≥0V) equal to or greater than 0V (volts) is applied through electrodes 231 and 232, i.e., applied to ion layer 12A. As shown in FIGURE 10A, the anions 122a remain dispersed throughout the ion layer 12A as a whole. Accordingly, in the ion layer 12A, the cations 122c are chemically arranged and chemically fixed in a region which is adjacent to an interface between the semiconductor layer 210 and the ion layer 12A, with a part of the anions 122a which is arranged in this region. also. Therefore, the anions 122a surround the cations 122c and block the electrical charges of the cations 122c. In this case, channel formation does not occur in the region, adjacent to the interface between semiconductor layer 210 and ion layer 12A, inside semiconductor layer 210. In other words , the channel, as the conductive region of the electricity derived from the "e" electrons (i.e., the region having the relatively large amount of negative electric charges), is not formed between the electrodes 231 and 232. As a result, a current (a current I SD to be described later) does not flow through the electrodes 231 and 232, for example, through the source and the drain.

Dans de telles circonstances, si l’on se réfère à un exemple illustré dans la FIGURE10B, l’opération suivante a lieu dans le dispositif de commutation 3 lorsque la tension négative VSDest appliquée à travers les électrodes 231 et 232. La tension négative VSDpeut avoir une valeur absolue qui est entre la tension de seuil Vth et la tension de 0V (Vth<VSD<0V). Par exemple, la tension de seuil Vth peut être de -3V. Comme illustré dans la FIGURE10B, les anions 122a sont partiellement attirés sur l’électrode 232 (attirés vers le côté drain) dans la couche ionique 12A, comme désigné par une flèche P1 dans la FIGURE10B. En conséquence, dans la couche ionique 12A, une région dans laquelle seuls les cations 122c sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés (à savoir, dans laquelle les anions 122a ne sont pas disposés) est partiellement formée à l’électrode 231 (formée sur le côté source) dans la région qui est adjacente à l’interface entre la couche semiconductrice 210 et la couche ionique 12A. Dans ce cas, la formation d’un canal C a lieu partiellement sur le côté électrode 231 dans la région, adjacente à l’interface entre la couche semiconductrice 210 et la couche ionique 12A, à l’intérieur de la couche semiconductrice 210. En d’autres termes, le canal C, en tant que région conductrice de l’électricité dérivée des électrons «e», est partiellement formé entre les électrodes 231 et 232. Cependant, une telle formation partielle du canal C (à savoir un état intermédiaire du canal C, ou un état dans lequel les charges électriques sont distribuées d’une façon inclinée) ne permet toujours pas au courant ISDde s’écouler à travers les électrodes 231 et 232.Under such circumstances, referring to an example shown in FIGURE 10B, the following operation takes place in the switching device 3 when the negative voltage V SD is applied across the electrodes 231 and 232. The negative voltage V SD can have an absolute value which is between the threshold voltage Vth and the voltage of 0V (Vth<V SD <0V). For example, the threshold voltage Vth can be -3V. As shown in FIGURE 10B, anions 122a are partially attracted to electrode 232 (attracted to the drain side) in ion layer 12A, as denoted by an arrow P1 in FIGURE 10B. Accordingly, in the ion layer 12A, a region in which only the cations 122c are chemically arranged and chemically fixed (i.e., in which the anions 122a are not arranged) is partially formed at the electrode 231 (formed on the side source) in the region which is adjacent to the interface between the semiconductor layer 210 and the ionic layer 12A. In this case, the formation of a C channel takes place partially on the electrode side 231 in the region, adjacent to the interface between the semiconductor layer 210 and the ionic layer 12A, inside the semiconductor layer 210. in other words, the C channel, as an electrically conducting region derived from electrons "e", is partially formed between the electrodes 231 and 232. However, such partial formation of the C channel (i.e. an intermediate state of the channel C, or a state in which the electric charges are distributed in an inclined way) still does not allow the current I SD to flow through the electrodes 231 and 232.

Ensuite, si l’on se réfère à un exemple illustré dans la FIGURE10C, l’opération suivante a lieu dans le dispositif de commutation 3 lorsque la tension négative VSDest appliquée à travers les électrodes 231 et 232. La tension négative VSDpeut avoir une valeur absolue qui est égale ou supérieure à la tension de seuil Vth (VSD≤Vth). Comme illustré dans la FIGURE10C, les anions 122a sont entièrement attirés sur l’électrode 232 dans la couche ionique 12A. En conséquence, dans la couche ionique 12A, la région dans laquelle seuls les cations 122c sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés (à savoir dans laquelle les anions 122a ne sont pas disposés) est entièrement formée à travers les électrodes 231 et 232 dans la région qui est adjacente à l’interface entre la couche semiconductrice 210 et la couche ionique 12A. Dans ce cas, la formation du canal C en tant que région conductrice de l’électricité dérivée des électrons «e» a lieu à travers les électrodes 231 et 232 dans son ensemble dans la région, adjacente à l’interface entre la couche semiconductrice 210 et la couche ionique 12A, à l’intérieur de la couche semiconductrice 210. Il en résulte que le courant ISDs’écoule à travers les électrodes 231 et 232.Then, referring to an example shown in FIGURE 10C, the following operation takes place in the switching device 3 when the negative voltage V SD is applied across the electrodes 231 and 232. The negative voltage V SD can have an absolute value that is equal to or greater than the threshold voltage Vth (V SD ≤Vth). As shown in FIGURE 10C, anions 122a are fully attracted to electrode 232 in ion layer 12A. Accordingly, in the ion layer 12A, the region in which only the cations 122c are chemically arranged and chemically fixed (i.e. in which the anions 122a are not arranged) is entirely formed through the electrodes 231 and 232 in the region which is adjacent to the interface between semiconductor layer 210 and ion layer 12A. In this case, the formation of the C channel as an electrically conductive region derived from the "e" electrons takes place through the electrodes 231 and 232 as a whole in the region, adjacent to the interface between the semiconductor layer 210 and the ionic layer 12A, inside the semiconductor layer 210. As a result, the current I SD flows through the electrodes 231 and 232.

Ainsi, le dispositif de commutation 3 peut contrôler la formation d’un trajet de courant, à savoir, le canal C en tant que trajet du courant ISD, dans la région entre les électrodes 231 et 232 dans la couche semi conductrice 210, conformément à l’état d’application de la tension VSDà travers les deux électrodes 231 et 232. En d’autres termes, le dispositif de commutation 3 est obtenu par deux bornes, à savoir les deux électrodes 231 et 232 et fonctionne comme diode à effet de champ. Par exemple, le dispositif de commutation 3 peut avoir une caractéristique de commutation qui est applicable à une opération de commutation à une fréquence dans la bande des mégahertz (MHz).Thus, the switching device 3 can control the formation of a current path, namely, the channel C as the current path I SD , in the region between the electrodes 231 and 232 in the semiconductor layer 210, in accordance with in the state of application of the voltage V SD through the two electrodes 231 and 232. In other words, the switching device 3 is obtained by two terminals, namely the two electrodes 231 and 232 and functions as a diode field effect. For example, switching device 3 may have a switching characteristic that is applicable to switching operation at a frequency in the megahertz (MHz) band.

Les FIGURES11A et 11B sont des diagrammes de circuit schématiques décrivant chacun une opération du dispositif de commutation 3 illustré dans la FIGURE9. Si l’on se réfère aux FIGURES11A et 11B, le dispositif de commutation 3 peut effectuer l’opération de commutation comme suit. Comme illustré dans un exemple de la FIGURE11A, tout d’abord, le courant ISDne s’écoule pas à travers les électrodes 231 et 232 comme décrit ci-dessus et le dispositif de commutation 3 est coupé (est placé dans un état coupé), lorsqu’une valeur de la tension VSDà travers les électrodes 231 et 232 est égale ou supérieure à 0V (VSD≥0V) ou est entre la tension de seuil Vth et la tension de 0V (Vth<VSD<0V). Comme illustré dans un exemple de la FIGURE11B, le courant ISDs’écoule à travers les électrodes 231 et 232 comme décrit ci-dessus et le dispositif de commutation 3 est mis en marche (est placé dans un état conducteur de l’électricité) comme désigné par une flèche P2 dans la FIGURE11B, lorsque la valeur de la tension VSDà travers les électrodes 231 et 232 est égale ou supérieure à la tension de seuil Vth (VSD≤Vth), à savoir, lorsque la valeur absolue de la tension VSDen tant que tension négative devient égale ou supérieure à la valeur absolue de la tension de seuil Vth.FIGURES 11A and 11B are schematic circuit diagrams each describing an operation of the switching device 3 shown in FIGURE 9. Referring to FIGURES 11A and 11B, the switching device 3 can perform the switching operation as follows. As shown in an example of FIGURE 11A, first, current I SD does not flow through electrodes 231 and 232 as described above and switching device 3 is turned off (is placed in an off state ), when a value of the voltage V SD across the electrodes 231 and 232 is equal to or greater than 0V (V SD ≥0V) or is between the threshold voltage Vth and the voltage of 0V (Vth<V SD <0V ). As shown in an example of FIGURE 11B, current I SD flows through electrodes 231 and 232 as described above and switching device 3 is turned on (is placed in an electrically conductive state) as denoted by an arrow P2 in FIGURE 11B, when the value of the voltage V SD across the electrodes 231 and 232 is equal to or greater than the threshold voltage Vth (V SD ≤Vth), namely, when the absolute value of the voltage V SD as a negative voltage becomes equal to or greater than the absolute value of the threshold voltage Vth.

La FIGURE12 illustre un exemple de caractéristiques (caractéristiques VSD-ISD) du dispositif de commutation 3, et illustre un exemple de données de mesure réelle. On notera que les tensions de grille «Vg=0V» et «Vg=3V» désignées dans la FIGURE12 se réfèrent chacune aux données de mesure réelle où une électrode de grille est fournie de façon auxiliaire au dispositif de commutation 3 et la tension de grille Vg est appliquée au dispositif de commutation 3, pour commodité de confirmation d’une opération lors d’une expérience. Il doit également être noté que le cas où la tension de grille Vg est égale au 0V (Vg=0V) correspond aux données de mesure réelle obtenues par le dispositif de commutation visé 3 illustré dans la FIGURE9 et les FIGURES10A à 10C qui a les deux bornes, à savoir les deux électrodes 231 et 232.FIGURE 12 illustrates an example of characteristics (V SD -I SD characteristics) of the switching device 3, and illustrates an example of actual measurement data. Note that the gate voltages "Vg=0V" and "Vg=3V" denoted in FIGURE 12 each refer to actual measurement data where a gate electrode is auxiliaryly supplied to the switching device 3 and the gate voltage Vg is applied to the switching device 3, for convenience of confirming an operation during an experiment. It should also be noted that the case where the gate voltage Vg is equal to 0V (Vg=0V) corresponds to the actual measurement data obtained by the subject switching device 3 illustrated in FIGURE 9 and FIGURES 10A to 10C which has both terminals, namely the two electrodes 231 and 232.

Comme la FIGURE12 permet de le comprendre, le courant ISDne s’écoulait pas lorsque la valeur de la tension VSDétait égale ou supérieure à 0V (VSD≥0V) ou était entre la tension de seuil Vth et la tension de 0V (Vth<VSD<0V), et le courant ISD(un courant d’environ plusieurs µA) s’écoulait lorsque la valeur de la tension VSDétait égale ou supérieure à la tension de seuil Vth (VSD≤Vth), comme décrit ci-dessus. La FIGURE12 permet également de comprendre que la caractéristique VSD-ISDa montré une différence de valeur dans le courant ISDentre une augmentation de la valeur absolue de la tension VSDet une diminution de la valeur absolue de la tension VSD(voir une flèche en ligne interrompue sur la FIGURE12) et ainsi a montré une caractéristique hystérétique.As FIGURE12 helps to understand, the current I SD did not flow when the value of the voltage V SD was equal to or greater than 0V (V SD ≥0V) or was between the threshold voltage Vth and the voltage of 0V (Vth<V SD <0V), and the current I SD (a current of about several µA) flowed when the value of the voltage V SD was equal to or greater than the threshold voltage Vth (V SD ≤Vth) , as described above. FIGURE 12 also makes it possible to understand that the characteristic V SD -I SD showed a difference in value in the current I SD between an increase in the absolute value of the voltage V SD and a decrease in the absolute value of the voltage V SD ( see a broken line arrow in FIGURE12) and so showed a hysteretic feature.

Conformément au présent Exemple de Variante, le dispositif de commutation 3 contrôle la formation du trajet de courant, à savoir le canal C comme trajet du courant ISD, dans la région entre les électrodes 231 et 232 dans la couche semiconductrice 210, conformément à l’état d’application de la tension VSDà travers les deux électrodes 231 et 232. En d’autres termes, le dispositif de commutation 3 est obtenu par les deux bornes, à savoir les deux électrodes 231 et 232 et agit comme diode à effet de champ. Ainsi, à la différence d’un dispositif de commutation existant ayant trois bornes (à savoir, trois électrodes comprenant une électrode de grille, une électrode de source et une électrode de drain), ou à la différence d’un dispositif de commutation qui utilise un transistor à effet de champ (FET), il est possible d’obtenir facilement le dispositif de commutation ayant une simple configuration qui permet une réduction d’une borne. De ce fait, le présent Exemple de Variante rend possible d’améliorer encore le confort d’un utilisateur.According to this Example Variation, the switching device 3 controls the formation of the current path, namely the channel C as the path of the current I SD , in the region between the electrodes 231 and 232 in the semiconductor layer 210, in accordance with the state of application of the voltage V SD through the two electrodes 231 and 232. In other words, the switching device 3 is obtained by the two terminals, namely the two electrodes 231 and 232 and acts as a diode with field effect. Thus, unlike an existing switching device having three terminals (i.e., three electrodes comprising a gate electrode, a source electrode and a drain electrode), or unlike a switching device which uses a field effect transistor (FET), it is possible to easily obtain the switching device having a simple configuration which allows a reduction of one terminal. Therefore, the present Alternative Example makes it possible to further improve the comfort of a user.

Il est également possible de fabriquer le dispositif de commutation 3 d’une façon simple. Par exemple, la couche ionique 12A peut être fixée à une surface d’une tranche semiconductrice (par exemple, sur la couche semiconductrice 210 et les électrodes 231 et 232), après quoi le découpage en dés peut être effectué pour chaque région de dispositif pour fabriquer le dispositif de commutation 3.It is also possible to manufacture the switching device 3 in a simple way. For example, ion layer 12A can be attached to a surface of a semiconductor wafer (e.g., to semiconductor layer 210 and electrodes 231 and 232), after which dicing can be performed for each device region to fabricate the switching device 3.

Une description du dispositif de commutation 3 selon le présent Exemple de Variante a été donnée ci-dessus, lequel est basé sur l’élément ionique 1A dans lequel les cations 122c sont chimiquement arrangés et fixés et les anions 122a sont dispersés dans la couche ionique 12A. Cependant, un mode de réalisation de la technologie selon l’invention n’est pas limité à cet exemple illustré. Par exemple, le dispositif de commutation 3 peut être basé sur l’élément ionique 1B illustré à titre d’exemple dans la FIGURE7B dans lequel les anions 122a sont chimiquement arrangés et fixés et les cations 122c sont dispersés dans la couche ionique 12B. A la différence du dispositif de commutation 3 décrit dans le présent Exemple de Variante, le dispositif de commutation 3 basé sur l’élément ionique 1B forme le canal en tant que région électriquement conductrice dérivée des trous «h» pour permettre au courant de s’écouler à travers les deux bornes.
[Exemple de Variante 3]
A description of the switching device 3 according to this Example Variation has been given above, which is based on the ionic element 1A in which the cations 122c are chemically arranged and fixed and the anions 122a are dispersed in the ionic layer 12A . However, one embodiment of the technology according to the invention is not limited to this illustrated example. For example, switching device 3 may be based on ion element 1B exemplified in FIGURE 7B in which anions 122a are chemically arranged and fixed and cations 122c are dispersed in ion layer 12B. Unlike the switching device 3 described in this Alternative Example, the switching device 3 based on the ion element 1B forms the channel as an electrically conductive region derived from the "h" holes to allow current to flow. flow through both terminals.
[Example of Variation 3]

Les FIGURES13A à 13C illustrent chacune schématiquement un exemple d’une configuration plane (une configuration dans le plan X-Y) d’un élément ionique selon l’Exemple de Variante 3. L’élément ionique selon le présent Exemple de Variante est similaire à l’élément ionique 1, 1A ou 1B décrit ci-dessus, mais diffère de l’élément ionique 1, 1A ou 1B par le fait que la région dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et fixés est formée partiellement à l’intérieur d’une face d’extrémité. En d’autres termes, l’élément ionique selon le présent Exemple de Variante comprend une région à arrangement fixé dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans une face d’extrémité, et une région à arrangement non fixé dans laquelle les ions sont dispersés dans la face d’extrémité.FIGURES 13A to 13C each schematically illustrate an example of a planar configuration (a configuration in the X-Y plane) of an ionic element according to Example Variation 3. The ionic element according to this Example Variation is similar to ionic element 1, 1A or 1B described above, but differs from ionic element 1, 1A or 1B in that the region in which the ions are chemically arranged and fixed is formed partially within a face end. In other words, the ionic element according to the present Alternative Example comprises a fixed arrangement region in which the ions are chemically arranged and chemically fixed in an end face, and an unfixed arrangement region in which the ions are scattered in the end face.

Par exemple, l’élément ionique 1, 1A ou 1B selon un exemple illustré dans la FIGURE13A peut comprendre une région à arrangement fixé 41 et une région à arrangement non fixé 42 le long de la direction de l’axe des Y dans une face d’extrémité. La région à arrangement fixé 41 peut être une région dans laquelle les ions, par exemple, les cations 122c, les anions 122a, ou les deux, sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés. La région à arrangement non fixé 42 peut être une région dans laquelle les ions sont dispersés. On notera qu’avec cette configuration, la tension continue décrite ci-dessus Vdc dirigée sur la formation de l’arrangement chimique et de la fixation chimique des ions peut être appliquée sélectivement à la région à arrangement fixé 41. Ceci s’applique de façon similaire à la description suivante également.For example, the ionic element 1, 1A or 1B according to an example shown in FIGURE 13A may include a fixed arrangement region 41 and an unfixed arrangement region 42 along the Y-axis direction in one side of the axis. 'end. Array-fixed region 41 may be a region in which ions, e.g., cations 122c, anions 122a, or both, are chemically arranged and chemically fixed. The non-fixed arrangement region 42 may be a region in which the ions are dispersed. Note that with this configuration, the DC voltage described above Vdc directed to the formation of the chemical arrangement and the chemical attachment of the ions can be applied selectively to the fixed arrangement region 41. This applies in a manner similar to the following description as well.

L’élément ionique 1, 1A ou 1B selon un exemple illustré dans la FIGURE13B peut comprendre la région à arrangement fixé 41 et la région à arrangement non fixé 42 le long de chacune de la direction de l’axe des X et de la direction de l’axe des Y dans une face d’extrémité. La FIGURE13B illustre un exemple non limitatif dans lequel les régions à arrangement fixé 41 sont disposées de façon bidimensionnelle dans la matrice à l’intérieur de la face d’extrémité.The ionic element 1, 1A or 1B according to an example shown in FIGURE 13B may include the fixed array region 41 and the unfixed array region 42 along each of the X-axis direction and the direction of the Y axis in an end face. FIGURE 13B illustrates a non-limiting example in which the fixed array regions 41 are two-dimensionally arranged in the matrix inside the end face.

L’élément ionique 1, 1A ou 1B selon un exemple illustré dans la FIGURE13C peut comprendre la région à arrangement fixé 41 qui a un motif ayant une forme de circuit prédéterminée dans une face d’extrémité. La FIGURE13C illustre un exemple non limitatif dans lequel les régions à arrangement fixé 41 forment une forme de circuit dans laquelle les deux régions 41 à arrangement fixé rectangulaires sont connectées électriquement en parallèle par les régions 41 à arrangement fixé en forme de ligne de câblage.The ion element 1, 1A or 1B according to an example shown in FIGURE 13C may include the fixed array region 41 which has a pattern having a predetermined circuit shape in one end face. FIGURE 13C illustrates a non-limiting example in which the fixed-arrangement regions 41 form a circuit form in which the two rectangular fixed-arrangement regions 41 are electrically connected in parallel by the fixed-arrangement regions 41 in the form of a wiring line.

L’élément ionique selon le présent Exemple de Variante permet ainsi l’établissement de la région à arrangement fixé 41 à n’importe quel emplacement dans une face d’extrémité, à savoir, permet l’établissement de la région 41 à arrangement fixé sur une base «selon les besoins», par le contrôle d’une région dans laquelle la tension continue Vdc doit être appliquée dans une face d’extrémité. Ainsi, conformément au présent Exemple de Variante, il est possible d’établir, d’une façon simple et sur une base «selon les besoins», une région dans laquelle l’élément ionique fonctionne comme électret décrit ci-dessus simplement par l’application sélective et régionale de la tension continue Vdc. De ce fait, le présent Exemple de Variante rend possible d’améliorer encore le confort d’un utilisateur. On notera qu’un facteur se rapportant à la région à arrangement fixé 41, tel qu’une forme, un arrangement, une dimension, le nombre, ou un motif de circuit de la région à arrangement fixé 41, n’est pas limité à ce qui est décrit dans l’un quelconque des exemples précédents. N’importe quel facteur de la région à arrangement fixé 41 peut être établi sur une base «selon les besoins».
[Exemple de Variante 4]
The ionic element according to the present Alternative Example thus allows the establishment of the fixed arrangement region 41 at any location in an end face, i.e., allows the establishment of the fixed arrangement region 41 on an “as needed” base, by controlling a region in which the DC voltage Vdc is to be applied in an end face. Thus, in accordance with the present Alternative Example, it is possible to establish, in a simple manner and on an "as needed" basis, a region in which the ionic element functions as the electret described above simply by selective and regional application of the DC voltage Vdc. Therefore, the present Alternative Example makes it possible to further improve the comfort of a user. Note that a factor relating to the fixed-arrangement region 41, such as a shape, arrangement, dimension, number, or circuit pattern of the fixed-arrangement region 41, is not limited to which is described in any of the preceding examples. Any factor of the fixed arrangement region 41 may be set on an "as needed" basis.
[Example of Variation 4]

La FIGURE14 illustre un exemple d’une configuration d’un élément ionique selon l’Exemple de Variante 4. L’élément ionique selon le présent Exemple de Variante peut avoir une configuration dans laquelle une quantité de charges électriques des ions, par exemple, les cations 122c, les anions 122a, ou les deux, est rendue variable dans la région à arrangement fixé 41, et la quantité de charges électriques est apte à être établie à n’importe quelle quantité de charges électriques, à savoir pouvant être établie sur une base «selon les besoins». La région à arrangement fixé 41 peut être entièrement ou partiellement formée sur une face d’extrémité.FIGURE 14 illustrates an example of a configuration of an ionic element according to Example Variation 4. The ionic element according to this Example Variation may have a configuration in which an amount of electric charges of the ions, for example, the cations 122c, anions 122a, or both, is made variable in the fixed arrangement region 41, and the quantity of electric charges is settable to any quantity of electric charges, i.e. settable over a “as needed” basis. The fixed arrangement region 41 may be fully or partially formed on one end face.

Si l’on se réfère à titre d’exemple à la FIGURE14, une grandeur de la tension continue Vdc dirigée sur la formation de l’arrangement chimique et de la fixation chimique des ions peut être contrôlée pour établir, sur une base «selon les besoins», la quantité de charges électriques dans la région à arrangement fixé 41. La FIGURE14 illustre un exemple non limitatif dans lequel la quantité de charges électriques des ions dans la région à arrangement fixé 41 augmente avec une augmentation de la valeur de la tension continue Vdc. Par exemple, lorsque la grandeur de la tension continue Vdc est relativement faible, la quantité de charges électriques des ions dans la région à arrangement fixé 41 peut devenir relativement faible également. Lorsque la grandeur de la tension continue Vdc est relativement importante, la quantité de charges électriques des ions dans la région 41 à arrangement fixé peut devenir relativement importante également.Referring as an example to FIGURE 14, a magnitude of the DC voltage Vdc directed to the formation of chemical arrangement and chemical attachment of ions can be controlled to establish, on a "according to needs", the amount of electric charges in the fixed arrangement region 41. FIGURE 14 illustrates a non-limiting example in which the amount of electric charges of the ions in the fixed arrangement region 41 increases with an increase in the value of the DC voltage. vdc. For example, when the magnitude of the DC voltage Vdc is relatively small, the amount of electric charges of the ions in the fixed arrangement region 41 may become relatively small as well. When the magnitude of the DC voltage Vdc is relatively large, the amount of electric charges of the ions in the fixed arrangement region 41 may become relatively large as well.

L’élément ionique selon le présent Exemple de Variante permet ainsi d’établir la quantité de charges électriques des ions dans la région à arrangement fixé 41 à n’importe quelle quantité de charges électriques, à savoir, permet d’établir la quantité de charges électriques des ions dans la région à arrangement fixé 41 sur une base «selon les besoins», par le contrôle de la grandeur de la tension continue Vdc. Ainsi, conformément au présent Exemple de Variante, il est possible d’établir, d’une façon simple et sur une base «selon les besoins», la quantité de charges électriques requise pour que l’élément ionique fonctionne comme l’électret décrit ci-dessus, à savoir, un degré de contrôle d’une propriété physique de la couche contrôlée servant de cible à contrôler, simplement par ajustement de la grandeur de la tension continue Vdc. De ce fait, le présent Exemple de Variante rend possible d’améliorer encore le confort d’un utilisateur.
[3. Exemples d’Application]
The ionic element according to the present Alternative Example thus makes it possible to set the quantity of electrical charges of the ions in the fixed arrangement region 41 at any quantity of electrical charges, i.e., makes it possible to set the quantity of charges electrical ions in the fixed array region 41 on an "as needed" basis, by controlling the magnitude of the DC voltage Vdc. Thus, in accordance with this Example Alternative, it is possible to establish, in a simple manner and on an "as needed" basis, the amount of electrical charges required for the ionic element to function as the electret described herein. above, namely, a degree of control of a physical property of the controlled layer serving as the target to be controlled, simply by adjusting the magnitude of the DC voltage Vdc. Therefore, the present Alternative Example makes it possible to further improve the comfort of a user.
[3. Application Examples]

Une description est donnée ci-après d’exemples d’application, à un appareil électronique, de l’élément ionique (par exemple, l’élément ionique 1, 1A ou 1B) conformément à l’un quelconque des modes de réalisation à titre d’exemples précédents et des Exemples de Variante (par exemple, les Exemples de Variante 1 à 4).A description is given below of examples of application, to an electronic device, of the ionic element (for example, the ionic element 1, 1A or 1B) in accordance with any one of the embodiments by way of of previous examples and Variation Examples (for example, Variation Examples 1 to 4).

Les FIGURES15A et 15B illustrent chacune un exemple d’une configuration à blocs d’un appareil électronique (appareil électronique 5) conformément à l’Exemple d’Application.FIGURES 15A and 15B each illustrate an example of a block configuration of an electronic device (electronic device 5) according to Example Application.

L’appareil électronique 5 selon un exemple illustré dans la FIGURE15A peut comprendre un dispositif fonctionnel 2 (un dispositif fonctionnel 2A ou 2B ou un dispositif de commutation 3) qui a un ou plusieurs éléments ioniques 1, 1A ou 1B. L’appareil électronique 5 peut également comprendre un conditionnement 50 (à savoir un élément de scellement) qui scelle des composants, comprenant le dispositif fonctionnel 2, vis-à-vis de l’extérieur. Prévoir le conditionnement 50 empêche l’intrusion d’une substance externe, telle que l’humidité, par l’extérieur dans les composants comprenant le dispositif fonctionnel 2, rendant possible d’améliorer la durabilité des composants comprenant le dispositif fonctionnel 2. La durabilité des composants peut être, en d’autres termes, une durée de vie ou une fiabilité du dispositif.The electronic device 5 according to an example illustrated in FIGURE 15A may comprise a functional device 2 (a functional device 2A or 2B or a switching device 3) which has one or more ionic elements 1, 1A or 1B. The electronic device 5 can also comprise a packaging 50 (namely a sealing element) which seals components, including the functional device 2, vis-à-vis the exterior. Providing the packaging 50 prevents the intrusion of an external substance, such as moisture, from outside into the components comprising the functional device 2, making it possible to improve the durability of the components comprising the functional device 2. The durability components can be, in other words, a lifetime or a reliability of the device.

L’appareil électronique 5 selon un exemple illustré dans la FIGURE15B peut comprendre plusieurs dispositifs fonctionnels 2 (plusieurs dispositifs fonctionnels 2A ou 2B ou plusieurs dispositifs de commutation 3) ayant chacun un ou plusieurs éléments ioniques 1, 1A ou 1B. La FIGURE15B illustre un exemple non limitatif dans lequel deux dispositifs fonctionnels 2 sont prévus, bien que le nombre de dispositifs fonctionnels 2 ne soit pas limité à deux. L’appareil électronique 5 peut également comprendre le conditionnement 50 qui scelle des composants, comprenant le dispositif fonctionnel 2, vis-à-vis de l’extérieur.The electronic device 5 according to an example illustrated in FIGURE 15B can comprise several functional devices 2 (several functional devices 2A or 2B or several switching devices 3) each having one or more ionic elements 1, 1A or 1B. FIGURE 15B illustrates a non-limiting example in which two functional devices 2 are provided, although the number of functional devices 2 is not limited to two. The electronic device 5 may also include the packaging 50 which seals components, including the functional device 2, vis-à-vis the exterior.

Des exemples non limitatifs de l’appareil électronique 5 peuvent comprendre: divers circuits (tels qu’un circuit de résistance ou un circuit d’amplificateur) qui utilisent un ou plusieurs dispositifs fonctionnels 2 décrits ci-dessus; et divers appareils ayant de tels circuits variés.
[4. Autres Exemples de Variante]
Non-limiting examples of the electronic device 5 may include: various circuits (such as a resistor circuit or an amplifier circuit) which use one or more functional devices 2 described above; and various devices having such various circuits.
[4. Other Variant Examples]

Des modes de réalisation à titre d’exemples, des Exemples de Variante et des Exemples d’Application de la technologie selon l’invention ont été décrits ci-dessus; cependant, les modes de réalisation de la technologie selon l’invention ne sont pas limités aux modes de réalisation des exemples précédents, des Exemples de Variante précédents et des Exemples d’Application précédents, et sont modifiables de diverses manières.Exemplary embodiments, Example Variations and Example Applications of the technology according to the invention have been described above; however, the embodiments of the technology according to the invention are not limited to the embodiments of the preceding examples, the preceding Variation Examples and the preceding Application Examples, and are modifiable in various ways.

Par exemple, la configuration (telle qu’une forme, une position d’arrangement, le nombre ou une matière) de chacun des éléments décrits dans les modes de réalisation à titre d’exemples précédents, les Exemples de Variante précédents et les Exemples d’Application précédents n’est pas limitative. Dans d’autres modes de réalisation à titre d’exemples de la technologie selon l’invention, d’autres configurations (telles que d’autres formes, d’autres positions d’arrangement, d’autres nombres ou d’autres matières) peuvent être utilisées. Par exemple, les deux faces d’extrémité dans la couche ionique sont opposées l’une à l’autre dans les modes de réalisation à titre d’exemples précédents, les Exemples de Variante précédents et les Exemples d’Application précédents, bien que ceci ne soit pas limitatif. Dans d’autres modes de réalisation à titre d’exemples, les deux faces d’extrémité dans la couche ionique peuvent ne pas être opposées l’une à l’autre, ou peuvent être disposées sur le même plan.For example, the configuration (such as shape, arrangement position, number, or material) of each of the elements described in the preceding exemplary embodiments, the preceding Alternative Examples and the 'Previous application is not limiting. In other exemplary embodiments of the technology according to the invention, other configurations (such as other shapes, other arrangement positions, other numbers or other materials) can be used. For example, the two end faces in the ion layer are opposed to each other in the previous example embodiments, the previous Variation Examples and the previous Application Examples, although this not be limiting. In other exemplary embodiments, the two end faces in the ion layer may not oppose each other, or may lie on the same plane.

Le procédé de fabrication de l’élément ionique décrit dans les modes de réalisation à titre d’exemples précédents, les Exemples de Variante précédents et les Exemples d’Application précédents n’est pas limitatif. N’importe quel autre procédé peut être utilisé pour fabriquer l’élément ionique conformément à n’importe quel mode de réalisation de la technologie selon l’invention.The manufacturing method of the ionic element described in the embodiments by way of the preceding examples, the preceding Variation Examples and the preceding Application Examples is not limiting. Any other method can be used to manufacture the ionic element according to any embodiment of the technology according to the invention.

La technologie selon l’invention englobe toute combinaison possible d’une partie ou de la totalité des divers modes de réalisation à titre d’exemples, des Exemples de Variante et des Exemples d’Application décrits ici et incorporés ici.The technology according to the invention encompasses any possible combination of some or all of the various exemplary embodiments, Alternative Examples and Application Examples described herein and incorporated herein.

Les effets des exemples décrits ici sont simplement illustratifs et non limitatifs. N’importe quel mode de réalisation de la technologie selon l’invention peut avoir des effets autres que ceux décrits ci-dessus.The effects of the examples described herein are merely illustrative and not limiting. Any embodiment of the technology according to the invention may have effects other than those described above.

Il est possible de parvenir au moins aux configurations suivantes à partir des modes de réalisation à titre d’exemples décrits ci-dessus, des Exemples de Variante décrits ci-dessus et des Exemples d’application décrits ci-dessus de la technologie selon l’invention.
1. Un élément ionique comprenant
une couche ionique comprenant un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple,
les ions étant chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à au moins l’une des deux faces d’extrémité.
2. L’élément ionique selon (1), dans lequel
les ions comprennent des cations et des anions,
les cations sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans la région qui est adjacente à l’une des deux faces d’extrémité, et
les anions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans la région qui est adjacente à l’autre des deux faces d’extrémité.
3. L’élément ionique selon (1), dans lequel
les ions comprennent des cations et des anions,
les uns des cations et des anions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans la région qui est adjacente à l’une des deux faces d’extrémité, et
les autres des cations et des anions sont dispersés dans la couche ionique.
4. L’élément ionique selon l’un quelconque de (1) à (3), dans lequel les deux faces d’extrémité comprennent:
une région à arrangement fixé dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés; et
une région à arrangement non fixé dans laquelle les ions sont dispersés.
5. L’élément ionique selon (4), dans lequel la région à arrangement fixé dans les deux faces d’extrémité a un motif ayant une forme de circuit prédéterminée.
6. L’élément ionique selon l’un quelconque de (1) à (5), dans lequel les deux faces d’extrémité comprennent une région à arrangement fixé dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés et dans laquelle une quantité de charges électriques est apte à être établie à n’importe quelle quantité de charges électriques.
7. L’élément ionique selon l’un quelconque de (1) à (6), dans lequel les ions et le polymère sont polymérisés entre eux pour permettre aux ions d’être chimiquement arrangés et chimiquement fixés.
8. L’élément ionique selon l’un quelconque de (1) à (7), dans lequel ladite au moins une des deux faces d’extrémité dans la couche ionique a un caractère adhésif.
9. L’élément ionique selon l’une quelconque de (1) à (8), dans lequel l’électrolyte comprend un liquide ionique.
10. Un dispositif fonctionnel comprenant:
une couche ionique comprenant un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple; et
une couche contrôlée disposée sur au moins l’une des deux faces d’extrémité et contrôlée par la couche ionique,
les ions étant chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à ladite au moins une des deux faces d’extrémité.
11. Le dispositif fonctionnel selon (10), dans lequel l’arrangement chimique et la fixation chimique des ions dans la couche ionique contrôlent une propriété physique de la couche contrôlée.
12. Le dispositif fonctionnel selon l’un de (10) ou (11), comprenant en outre plusieurs électrodes configurées pour appliquer une tension à la couche ionique,
la couche contrôlée comprenant une couche semiconductrice,
les différentes électrodes étant disposées entre la couche semiconductrice et la couche ionique,
les ions comprenant des cations et des anions, et
seuls les cations ou les anions étant chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la région qui est adjacente à l’une des deux faces d’extrémité.
13. Le dispositif fonctionnel selon (12), dans lequel le dispositif fonctionnel comprend un dispositif de commutation configuré pour contrôler, conformément à un état d’application de la tension, la formation d’un trajet de courant dans une région entre les différentes électrodes dans la couche semiconductrice.
14. Le dispositif fonctionnel selon (12) ou (13), dans lequel le dispositif fonctionnel comprend une diode à effet de champ qui comprend deux électrodes en tant que les différentes électrodes.
15. Le dispositif fonctionnel selon l’un quelconque de (10) à (14), dans lequel la couche contrôlée est attachée à ladite au moins une des deux faces d’extrémité.
16. Un appareil électronique ayant un ou plusieurs dispositifs fonctionnels, le ou les dispositifs fonctionnels comprenant chacun:
une couche ionique comprenant un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple; et
une couche contrôlée disposée sur au moins l’une des deux faces d’extrémité et contrôlée par la couche ionique,
les ions étant chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à ladite au moins une des deux faces d’extrémité.
17. Un procédé de fabrication d’un élément ionique comprenant:
former une couche ionique qui comprend un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple;
attacher des électrodes aux faces d’extrémité respectives;
arranger les ions dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à au moins l’une des deux faces d’extrémité, par application, avec les électrodes, d’une tension à travers les deux faces d’extrémité;
amener les ions à être chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la région qui est adjacente à ladite au moins une des deux faces d’extrémité, par polymérisation des ions et du polymère entre eux; et
retirer les électrodes à partir des faces d’extrémité respectives.
18. Le procédé de fabrication d’un élément ionique selon (17), dans lequel la polymérisation des ions et du polymère comprend l’application de lumière à la couche ionique, l’apport de chaleur à la couche ionique, ou l’introduction d’un amorceur de polymérisation dans la couche ionique.
19. Le procédé de fabrication de l’élément ionique selon (17) ou (18), comprenant en outre l’établissement d’une région à arrangement fixe à n’importe quel emplacement dans les deux faces d’extrémité, par contrôle d’une région dans laquelle la tension doit être appliquée dans les deux faces d’extrémité,
la région à arrangement fixe étant une région dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés.
20. Le procédé de fabrication de l’élément ionique selon l’un quelconque de (17) à (19), comprenant en outre l’établissement d’une quantité de charges électriques dans une région à arrangement fixé à n’importe quelle quantité de charges électriques, par contrôle d’une grandeur de la tension,
la région à arrangement fixé étant une région dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés.
It is possible to achieve at least the following configurations from the exemplary embodiments described above, the Variant Examples described above and the Application Examples described above of the technology according to the invention.
1. An ionic element comprising
an ionic layer comprising a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, the electrolyte comprising ions having a multiple bonding property,
the ions being chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in a region which is adjacent to at least one of the two end faces.
2. The ionic element according to (1), in which
ions include cations and anions,
the cations are chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in the region which is adjacent to one of the two end faces, and
the anions are chemically arranged and chemically fixed in the ion layer in the region which is adjacent to the other of the two end faces.
3. The ionic element according to (1), in which
ions include cations and anions,
one of the cations and anions are chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in the region which is adjacent to one of the two end faces, and
the others cations and anions are dispersed in the ionic layer.
4. The ionic element according to any one of (1) to (3), wherein the two end faces comprise:
a fixed arrangement region in which the ions are chemically arranged and chemically fixed; And
a non-fixed arrangement region in which the ions are dispersed.
5. The ion element according to (4), wherein the fixed arrangement region in both end faces has a pattern having a predetermined circuit shape.
6. The ionic element according to any one of (1) to (5), wherein the two end faces comprise a fixed arrangement region in which the ions are chemically arranged and chemically fixed and in which an amount of electrical charges is able to be drawn at any amount of electrical charges.
7. The ionic element according to any one of (1) to (6), wherein the ions and the polymer are polymerized together to allow the ions to be chemically arranged and chemically fixed.
8. The ionic element according to any one of (1) to (7), wherein said at least one of the two end faces in the ionic layer has an adhesive character.
9. The ionic element according to any one of (1) to (8), wherein the electrolyte comprises an ionic liquid.
10. A working device comprising:
an ion layer comprising a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, the electrolyte comprising ions having a multiple bonding property; And
a controlled layer arranged on at least one of the two end faces and controlled by the ionic layer,
the ions being chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in a region which is adjacent to said at least one of the two end faces.
11. The functional device according to (10), in which the chemical arrangement and the chemical fixation of the ions in the ionic layer control a physical property of the controlled layer.
12. The functional device according to one of (10) or (11), further comprising several electrodes configured to apply a voltage to the ionic layer,
the controlled layer comprising a semiconductor layer,
the various electrodes being arranged between the semiconductor layer and the ionic layer,
ions including cations and anions, and
only the cations or the anions being chemically arranged and chemically fixed in the region which is adjacent to one of the two end faces.
13. The functional device according to (12), wherein the functional device comprises a switching device configured to control, in accordance with a voltage application state, the formation of a current path in a region between the different electrodes in the semiconductor layer.
14. The functional device according to (12) or (13), wherein the functional device comprises a field effect diode which includes two electrodes as the different electrodes.
15. The functional device according to any of (10) to (14), wherein the controlled layer is attached to said at least one of the two end faces.
16. An electronic device having one or more functional devices, the functional device(s) each comprising:
an ion layer comprising a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, the electrolyte comprising ions having a multiple bonding property; And
a controlled layer arranged on at least one of the two end faces and controlled by the ionic layer,
the ions being chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in a region which is adjacent to said at least one of the two end faces.
17. A method of making an ionic element comprising:
forming an ion layer which comprises a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, the electrolyte comprising ions having a multiple bonding property;
attaching electrodes to respective end faces;
arranging the ions in the ion layer in a region which is adjacent to at least one of the two end faces, by applying, with the electrodes, a voltage across the two end faces;
causing the ions to be chemically arranged and chemically fixed in the region which is adjacent to said at least one of the two end faces, by polymerizing the ions and the polymer therebetween; And
remove the electrodes from the respective end faces.
18. The method of manufacturing an ionic element according to (17), wherein the polymerization of the ions and the polymer comprises applying light to the ionic layer, supplying heat to the ionic layer, or introducing of a polymerization initiator in the ion layer.
19. The method of manufacturing the ionic element according to (17) or (18), further comprising establishing a fixed arrangement region at any location in both end faces, by control of 'a region in which the voltage must be applied in both end faces,
the fixed arrangement region being a region in which the ions are chemically arranged and chemically fixed.
20. The method of manufacturing the ionic element according to any one of (17) to (19), further comprising setting a quantity of electric charges in a fixed array region to any quantity electrical charges, by controlling a magnitude of the voltage,
the arrangement-fixed region being a region in which the ions are chemically arranged and chemically fixed.

L’élément ionique, le procédé de fabrication de celui-ci, le dispositif fonctionnel et l’appareil électronique selon un mode de réalisation de la technologie selon l’invention rendent donc chacun possible d’améliorer le confort.The ionic element, the manufacturing method thereof, the functional device and the electronic device according to one embodiment of the technology according to the invention therefore each make it possible to improve comfort.

Bien que la technologie selon l’invention ait été décrite en termes de modes de réalisation à titre d’exemples, elle n’est pas limitée à ceux-ci. Il devrait être entendu que des variations peuvent être apportées dans les modes de réalisation décrits par l’homme du métier sans s’écarter de la portée de la technologie telle que définie dans les revendications suivantes. Les limitations dans les revendications doivent être interprétées de façon large sur la base du langage employé dans les revendications et non limitées aux exemples décrits dans cette description ou pendant la procédure de la demande, et les exemples doivent être considérés comme non exclusifs. Par exemple, dans cette divulgation, le terme / l’expression «de préférence», «préféré» ou similaire n’est pas exclusif / exclusive et signifie «de préférence», mais sans y être limité. L’utilisation des termes premier, deuxième, etc. ne désigne pas n’importe quel ordre ou importance, mais plutôt les termes premier, deuxième, etc. sont utilisés pour distinguer un élément d’un autre. Le terme «sensiblement» et ses variations sont définis comme étant largement mais non nécessairement entièrement ce qui est spécifié comme entendu par l’homme du métier. Le terme «environ» ou «approximativement» tel qu’il est utilisé ici peut permettre un degré de variabilité dans une valeur ou une plage. De plus, aucun élément ou composant de cette divulgation n’est entendu être dédié au public indépendamment du point de savoir si l’élément ou le composant est explicitement indiqué dans les revendications suivantes.Although the technology according to the invention has been described in terms of exemplary embodiments, it is not limited thereto. It should be understood that variations may be made in the embodiments described by those skilled in the art without departing from the scope of the technology as defined in the following claims. The limitations in the claims are to be construed broadly based on the language employed in the claims and not limited to the examples described in this specification or during the application process, and the examples are to be considered non-exclusive. For example, in this disclosure, the term/phrase "preferably", "preferred" or the like is not exclusive/exclusive and means "preferably", but is not limited to. The use of the terms first, second, etc. does not denote any order or importance, but rather the terms first, second, etc. are used to distinguish one element from another. The term "substantially" and its variations are defined to be broadly but not necessarily entirely what is specified as understood by those skilled in the art. The term "about" or "approximately" as used herein may allow for a degree of variability in a value or range. Further, no element or component of this disclosure is intended to be directed to the public regardless of whether the element or component is explicitly set forth in the following claims.

Claims (20)

– Elément ionique caractérisé par le fait qu’il comprend:
une couche ionique comprenant un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple,
les ions étant chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à au moins l’une des deux faces d’extrémité.
– Ionic element characterized by the fact that it comprises:
an ionic layer comprising a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, the electrolyte comprising ions having a multiple bonding property,
the ions being chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in a region which is adjacent to at least one of the two end faces.
- Elément ionique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que
les ions comprennent des cations et des anions,
les cations sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans la région qui est adjacente à l’une des deux faces d’extrémité, et
les anions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans la région qui est adjacente à l’autre des deux faces d’extrémité.
- Ionic element according to claim 1, characterized in that
ions include cations and anions,
the cations are chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in the region which is adjacent to one of the two end faces, and
the anions are chemically arranged and chemically fixed in the ion layer in the region which is adjacent to the other of the two end faces.
- Elément ionique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que
les ions comprennent des cations et des anions,
les uns des cations et des anions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans la région qui est adjacente à l’une des deux faces d’extrémité, et
les autres cations et des anions sont dispersés dans la couche ionique.
- Ionic element according to claim 1, characterized in that
ions include cations and anions,
one of the cations and anions are chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in the region which is adjacent to one of the two end faces, and
the other cations and anions are dispersed in the ionic layer.
- Elément ionique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les deux faces d’extrémité comprennent:
une région à arrangement fixé dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés; et
une région à arrangement non fixé dans laquelle les ions sont dispersés.
- Ionic element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the two end faces comprise:
a fixed arrangement region in which the ions are chemically arranged and chemically fixed; And
a non-fixed arrangement region in which the ions are dispersed.
- Elément ionique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la région à arrangement fixé dans les deux faces d’extrémité a un motif ayant une forme de circuit prédéterminée.- Ionic element according to claim 4, characterized in that the arrangement region fixed in the two end faces has a pattern having a predetermined circuit shape. - Elément ionique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les deux faces d’extrémité comprennent une région à arrangement fixé dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés et dans laquelle une quantité de charges électriques est apte à être établie.- Ionic element according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the two end faces comprise a fixed arrangement region in which the ions are chemically arranged and chemically fixed and in which a quantity of electrical charges is able to be established. - Elément ionique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les ions et le polymère sont polymérisés entre eux pour permettre aux ions d’être chimiquement arrangés et chimiquement fixés.- Ionic element according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the ions and the polymer are polymerized together to allow the ions to be chemically arranged and chemically fixed. - Elément ionique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ladite au moins une des deux faces d’extrémité dans la couche ionique a un caractère adhésif.- Ionic element according to any one of claims 1 to 7, wherein said at least one of the two end faces in the ionic layer has an adhesive character. - Elément ionique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l’électrolyte comprend un liquide ionique.- Ionic element according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the electrolyte comprises an ionic liquid. - Dispositif fonctionnel caractérisé par le fait qu’il comprend:
une couche ionique comprenant un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple; et
une couche contrôlée disposée sur au moins l’une des deux faces d’extrémité et contrôlée par la couche ionique,
les ions étant chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à ladite au moins une des deux faces d’extrémité.
- Functional device characterized by the fact that it comprises:
an ion layer comprising a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, the electrolyte comprising ions having a multiple bonding property; And
a controlled layer arranged on at least one of the two end faces and controlled by the ionic layer,
the ions being chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in a region which is adjacent to said at least one of the two end faces.
- Dispositif fonctionnel selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l’arrangement chimique et la fixation chimique des ions dans la couche ionique contrôlent une propriété physique de la couche contrôlée.- Functional device according to claim 10, characterized in that the chemical arrangement and the chemical fixation of the ions in the ionic layer control a physical property of the controlled layer. - Dispositif fonctionnel selon l’une des revendications 10 ou 11, caractérisé par le fait qu’il comprend en outre plusieurs électrodes configurées pour appliquer une tension à la couche ionique,
la couche contrôlée comprenant une couche semiconductrice,
les différentes électrodes étant disposées entre la couche semi-conductrice et la couche ionique,
les ions comprenant des cations et des anions, et
seuls les cations ou les anions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la région qui est adjacente à l’une des deux faces d’extrémité.
- Functional device according to one of claims 10 or 11, characterized in that it further comprises several electrodes configured to apply a voltage to the ionic layer,
the controlled layer comprising a semiconductor layer,
the various electrodes being arranged between the semiconductor layer and the ionic layer,
ions including cations and anions, and
only the cations or the anions are chemically arranged and chemically fixed in the region which is adjacent to one of the two end faces.
- Dispositif fonctionnel selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le dispositif fonctionnel comprend un dispositif de commutation configuré pour commander, conformément à un état d’application de la tension, la formation d’un trajet de courant dans une région entre les différentes électrodes dans la couche semiconductrice.- Functional device according to claim 12, characterized in that the functional device comprises a switching device configured to control, in accordance with a state of application of the voltage, the formation of a current path in a region between the different electrodes in the semiconductor layer. - Dispositif fonctionnel selon l’une des revendications 12 ou 13, caractérisé par le fait que le dispositif fonctionnel comprend une diode à effet de champ qui comprend deux électrodes en tant que les différentes électrodes.- Functional device according to one of claims 12 or 13, characterized in that the functional device comprises a field-effect diode which comprises two electrodes as the different electrodes. - Dispositif fonctionnel selon l’une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé par le fait que la couche contrôlée est attachée à ladite au moins une des deux faces d’extrémité.- Functional device according to any one of claims 10 to 14, characterized in that the controlled layer is attached to said at least one of the two end faces. - Appareil électronique ayant un ou plusieurs dispositifs fonctionnels, le ou les dispositifs fonctionnels comprenant chacun:
une couche ionique comprenant un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple; et
une couche contrôlée disposée sur au moins l’une des deux faces d’extrémité et contrôlée par la couche ionique,
les ions étant chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à ladite au moins une des deux faces d’extrémité.
- Electronic apparatus having one or more functional devices, the functional device(s) each comprising:
an ion layer comprising a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, the electrolyte comprising ions having a multiple bonding property; And
a controlled layer arranged on at least one of the two end faces and controlled by the ionic layer,
the ions being chemically arranged and chemically fixed in the ionic layer in a region which is adjacent to said at least one of the two end faces.
- Procédé de fabrication d’un élément ionique caractérisé par le fait qu’il comprend:
former une couche ionique qui comprend un polymère, un électrolyte et deux faces d’extrémité, le polymère étant une matière de base, l’électrolyte comprenant des ions ayant une propriété de liaison multiple;
attacher des électrodes aux faces d’extrémité respectives;
arranger les ions dans la couche ionique dans une région qui est adjacente à au moins l’une des deux faces d’extrémité, par application, avec les électrodes, d’une tension à travers les deux faces d’extrémité;
amener les ions à être chimiquement arrangés et chimiquement fixés dans la région qui est adjacente à ladite au moins une des deux faces d’extrémité, par polymérisation des ions et du polymère entre eux; et
retirer les électrodes à partir des faces d’extrémité respectives.
- Process for manufacturing an ionic element characterized in that it comprises:
forming an ion layer which comprises a polymer, an electrolyte and two end faces, the polymer being a base material, the electrolyte comprising ions having a multiple bonding property;
attaching electrodes to respective end faces;
arranging the ions in the ion layer in a region which is adjacent to at least one of the two end faces, by applying, with the electrodes, a voltage across the two end faces;
causing the ions to be chemically arranged and chemically fixed in the region which is adjacent to said at least one of the two end faces, by polymerizing the ions and the polymer therebetween; And
remove the electrodes from the respective end faces.
- Procédé de fabrication d’un élément ionique selon la revendication 17, caractérisé par le fait que la polymérisation des ions et du polymère comprend l’application de lumière à la couche ionique, l’apport de chaleur à la couche ionique, ou l’introduction d’un amorceur de polymérisation dans la couche ionique.- A method of manufacturing an ionic element according to claim 17, characterized in that the polymerization of the ions and of the polymer comprises the application of light to the ionic layer, the supply of heat to the ionic layer, or the introduction of a polymerization initiator into the ionic layer. - Procédé de fabrication de l’élément ionique selon l’une des revendications 17 ou 18, caractérisé par le fait qu’il comprend en outre l’établissement d’une région à arrangement fixé à un emplacement dans les deux faces d’extrémité, par contrôle d’une région dans laquelle la tension doit être appliquée dans les deux faces d’extrémité,
la région à arrangement fixé étant une région dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés.
- A method of manufacturing the ionic element according to one of claims 17 or 18, characterized in that it further comprises the establishment of an arrangement region fixed to a location in the two end faces, by controlling a region in which the voltage must be applied in both end faces,
the arrangement-fixed region being a region in which the ions are chemically arranged and chemically fixed.
- Procédé de fabrication de l’élément ionique selon l’une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé par le fait qu’il comprend en outre l’établissement d’une quantité de charges électriques dans une région à arrangement fixé, par contrôle d’une grandeur de la tension,
la région à arrangement fixé étant une région dans laquelle les ions sont chimiquement arrangés et chimiquement fixés.
- A method of manufacturing the ionic element according to any one of claims 17 to 19, characterized in that it further comprises the establishment of a quantity of electric charges in a region with fixed arrangement, by control of a magnitude of the tension,
the arrangement-fixed region being a region in which the ions are chemically arranged and chemically fixed.
FR2000997A 2020-01-31 2020-01-31 IONIC ELEMENT, METHOD OF MANUFACTURING IT, FUNCTIONAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS EACH HAVING THE IONIC ELEMENT Active FR3106938B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2000997A FR3106938B1 (en) 2020-01-31 2020-01-31 IONIC ELEMENT, METHOD OF MANUFACTURING IT, FUNCTIONAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS EACH HAVING THE IONIC ELEMENT
JP2020179329A JP2021125677A (en) 2020-01-31 2020-10-27 Ionic element, manufacturing method thereof, functional device, and electronic device
PCT/IB2021/050709 WO2021152525A1 (en) 2020-01-31 2021-01-29 Ionic element, method of manufacturing the same and semiconductor device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2000997A FR3106938B1 (en) 2020-01-31 2020-01-31 IONIC ELEMENT, METHOD OF MANUFACTURING IT, FUNCTIONAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS EACH HAVING THE IONIC ELEMENT
FR2000997 2020-01-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3106938A1 true FR3106938A1 (en) 2021-08-06
FR3106938B1 FR3106938B1 (en) 2022-08-05

Family

ID=71111513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2000997A Active FR3106938B1 (en) 2020-01-31 2020-01-31 IONIC ELEMENT, METHOD OF MANUFACTURING IT, FUNCTIONAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS EACH HAVING THE IONIC ELEMENT

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2021125677A (en)
FR (1) FR3106938B1 (en)
WO (1) WO2021152525A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5721472A (en) * 1980-07-16 1982-02-04 Mitsui Petrochem Ind Ltd Simple sticking material
US5558809A (en) * 1993-03-09 1996-09-24 Hoechst Celanese Corporation Polymer electrets with improved charge stability
US20040043221A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-04 3M Innovative Properties Company Method of adhering a film and articles therefrom
US20140110622A1 (en) * 2010-07-12 2014-04-24 Bayer Intellectual Property Gmbh Polymer material containing organically modified layered silicates
US20170370352A1 (en) * 2015-01-16 2017-12-28 The University Of Tokyo Vibration Energy Harvester
US20180068803A1 (en) * 2015-01-27 2018-03-08 Fastcap Systems Corporation Wide temperature range ultracapacitor
US20180096801A1 (en) * 2016-10-03 2018-04-05 Board Of Regents, The University Of Texas System Fabric supercapacitor
US20180294518A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-11 Northeastern University Solid State Integrated Electrode/Electrolyte System
EP3439000A1 (en) * 2016-03-31 2019-02-06 Nippon Chemi-Con Corporation Electrolytic capacitor and manufacturing method therefor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5721472A (en) * 1980-07-16 1982-02-04 Mitsui Petrochem Ind Ltd Simple sticking material
US5558809A (en) * 1993-03-09 1996-09-24 Hoechst Celanese Corporation Polymer electrets with improved charge stability
US20040043221A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-04 3M Innovative Properties Company Method of adhering a film and articles therefrom
US20140110622A1 (en) * 2010-07-12 2014-04-24 Bayer Intellectual Property Gmbh Polymer material containing organically modified layered silicates
US20170370352A1 (en) * 2015-01-16 2017-12-28 The University Of Tokyo Vibration Energy Harvester
US20180068803A1 (en) * 2015-01-27 2018-03-08 Fastcap Systems Corporation Wide temperature range ultracapacitor
EP3439000A1 (en) * 2016-03-31 2019-02-06 Nippon Chemi-Con Corporation Electrolytic capacitor and manufacturing method therefor
US20180096801A1 (en) * 2016-10-03 2018-04-05 Board Of Regents, The University Of Texas System Fabric supercapacitor
US20180294518A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-11 Northeastern University Solid State Integrated Electrode/Electrolyte System

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Q. PAIA. J. HEEGER ET AL., SCIENCE, 1996

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021152525A1 (en) 2021-08-05
FR3106938B1 (en) 2022-08-05
JP2021125677A (en) 2021-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lei et al. Controlled homoepitaxial growth of hybrid perovskites
Stolz et al. Investigation of solution-processed ultrathin electron injection layers for organic light-emitting diodes
US7563711B1 (en) Method of forming a carbon nanotube-based contact to semiconductor
KR20110036543A (en) Improved cnt/topcoat processes for making a transplant conductor
JP5620991B2 (en) Surface modification
JP5598410B2 (en) Organic semiconductor device manufacturing method and organic semiconductor device
EP0617839B1 (en) Method of making semiconductor components, in particular on GaAs or InP, with recovery of the substrate by chemical means
EP2022816A2 (en) Adhesion layer on fluorinated polymers
US20220293801A1 (en) Uv-curing of light-receiving surfaces of solar cells
JP4936886B2 (en) Manufacturing method of organic solar cell or photodetector.
FR3106938A1 (en) IONIC ELEMENT, ITS MANUFACTURING PROCESS, FUNCTIONAL DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE, EACH HAVING THE IONIC ELEMENT
Kaçuş et al. The analysis of the current–voltage characteristics of the high barrier Au/Anthracene/n-Si MIS devices at low temperatures
WO2009110806A1 (en) Optoelectronic light emitting structure
Liao et al. Producing Microscale Ge Textures via Titanium Nitride‐and Nickel‐Assisted Chemical Etching with CMOS‐Compatibility
KR20100084968A (en) Method for depositing a material onto the subface of an object
JP2010087118A (en) Method for forming thin-film pattern, and method for manufacturing piezoelectric element and display element
CN108695137A (en) A kind of crosslinked nano-particles film and preparation method and film light electronic device
JP2015070026A (en) Semiconductor device and manufacturing method of the same
DE102008030845A1 (en) Organic electronic element e.g. organic LED, has organic electrically conducting layer arranged on metal layer of conducting substrate, and electrically conducting and light reflecting layer arranged on organic electrically conducting layer
US20060267128A1 (en) Schottky barrier diode and method of producing the same
JP4957042B2 (en) Manufacturing method of solar cell
EP1647053A2 (en) Method for producing an anisotropic conductive film
DE102016204362B4 (en) IMPROVEMENT OF LED LIGHT EXHAUST BY USING A SURFACE STRUCTURED WITH SELF-ASSEMBLING PARTICLES
WO2018206902A1 (en) Electronic device having improved ageing resistance
KR102294707B1 (en) Hybrid perovskite thin film trasnsitor having atmospheric stability and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20210806

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5