第1章 フレキシブル・伸縮性エレクトロニクスを支える要素技術の開発動向
第1節 フレキシブル・伸縮性デバイスのための半導体・センサ材料技術
〔1〕π共役高分子の精密合成による伸縮性n型半導体材料の開発
はじめに
1. 共役切断スペーサーを有する伸縮性n型半導体材料
2. ブロック共重合体を用いた伸縮性n型半導体材料
3. レジオランダム重合体を用いた伸縮性n型半導体材料
おわりに
〔2〕皮膚貼付型のウェアラブルヘルスケアモニタ実現に向けた
機能性酸化物材料のエピタキシャル薄膜を柔軟化する技術
はじめに
1. 皮膚貼付型のウェアラブルヘルスケアモニタ
1.1 機能性酸化物材料による新しい皮膚貼付型ウェアラブルヘルスケアモニタへの期待
1.2 ポリマー基板上への機能性酸化物材料の薄膜成長
2. 機能性酸化物材料のエピタキシャル薄膜をポリマーシートに転写する「作った薄膜を剥がして使う」プロセス
2.1 MgO 上に作製したBaTiO3 エピタキシャル薄膜のMgO 溶解によるポリマーシートへの転写
2.2 水溶性犠牲層Sr3Al2O6を用いた「作った薄膜を剥がして使う」転写プロセスの改善
3. 転写されるエピタキシャル薄膜が受ける深刻な損傷とその改善
3.1 転写プロセスにおける損傷
3.2 エピタキシャル薄膜の損傷を改善する緩和層の挿入
4. 転写した圧電体Pb（Zr0.52, Ti0.48）O3 エピタキシャル薄膜の電気特性
4.1 強誘電特性
4.2 圧電特性
おわりに
〔3〕分子プレカーサー膜への紫外光照射による機能性薄膜形成
はじめに
1. 薄膜の形成方法
2. 溶液法による機能性薄膜形成
2.1 ゾルゲル法
2.2 分子プレカーサー法
3. 光化学反応による光誘起親水性薄膜の形成
3.1 光照射によるアモルファスチタニア薄膜の形成と親水性
4. 光化学反応による透明導電膜の形成
まとめ
第2節 伸縮性配線・電極・基材技術
〔1〕布基材上への高耐久伸縮性電子回路の形成技術
はじめに
1. 導電ペースト配線を用いた布基材上電子回路
1.1 封止層の硬化収縮を利用した導電ペースト配線の高耐久化
1.2 はんだを利用した導電ペースト配線への高耐久部品実装
2. 蛇行配線を用いた布基材上電子回路
おわりに
〔2〕高伸縮性を有するアクリル系エラストマー・導電性材料
はじめに
1. 背景
1.1 伸縮性素材の比較
2. アクリル系エラストマーの合成，評価方法
2.1 アクリル系エラストマーの合成
2.2 伸縮特性の評価方法
3. アクリル系エラストマーの伸縮特性と改善検討
3.1 アクリル系エラストマーの伸縮特性
3.2 アクリル系エラストマーにおける残留ひずみの改善
3.3 アクリル系エラストマーにおけるタックの改善
4. 伸縮性導電材料の開発
4.1 伸縮性導電材利用の特許調査
4.2 アクリル系伸縮性導電材料
5. 伸縮性導電材料（ELM‘）を用いた印刷
6. 当社アクリル系エラストマー，伸縮性導電材料を用いた感圧センサの試作
7. 当社製品の紹介
7.1 高伸縮性アクリル系エラストマー
7.2 伸縮性導電材料
おわりに
〔3〕マイクロコルゲート加工による縦波型高伸縮性微細配線の形成
はじめに
1. マイクロコルゲート加工について
1.1 マイクロコルゲート加工概略
1.2 マイクロコルゲート加工の影響
2. コルゲート加工によって得られる伸張率の予測
2.1 加工前後の長さによる伸張率の予測
2.2 加工後の波形状からの伸張率の予測
3. 配線形成および伸張性評価
3.1 配線形成
3.2 引張試験による伸張性評価結果
4. マイクロコルゲート加工の応用例
4.1 プリストレッチ法との組み合わせによる伸張率の改善
4.2 パターニング技術との組み合わせによる微細配線作製例
4.3 コルゲート加工による縦波型ストレッチャブルセンサの作製の検討
おわりに
〔4〕Auxetic 構造変形と液体金属を利用したフレキシブル導電性シート
はじめに
1. 液体金属含有エラストマーフィルムの作製
1.1 液体金属とPDMSエラストマーの融合
1.2 各作製工程の外観
1.3 各超音波出力における粒径変化
1.4 フィルム表面形状とスクラッチ
2. Auxetic 流路構造を有する導電性フレキシブルシートの作製
2.1 3D プリンタによる各流路シートの作製
2.2 各流路シートの伸縮性確認
2.3 各流路シートの自在変形
2.4 立体型流路の設計と自在変形
おわりに
第3節 電源・通信技術
〔1〕ウェアラブルデバイス向けフレキシブル電源技術
はじめに
1. 電源のフレキシブル化
2. 一次電池・二次電池・キャパシタ
3. ワイヤレス給電
4. エネルギーハーベスティング
おわりに
〔2〕フレキシブル熱電発電デバイス
1. 単層CNT および界面活性剤
1.1 単層CNT
1.2 界面活性剤
1.2.1 界面活性剤とは
1.2.2 陰性界面活性剤
1.2.3 陽性界面活性剤
2. 界面活性剤を添加した単層CNT膜のN型熱電性能の長期安定化
2.1 作製プロセス
2.2 性能評価
2.2.1 陰性界面活性剤を添加した単層CNT膜
2.2.2 陽性界面活性剤を添加したCNT 膜
3. P-N 型単層CNT 膜によるフレキシブル熱電発電デバイス
3.1 作製プロセス
3.2 発電デバイスの出力測定
〔3〕マイクロ波オーブンを使った均一加熱溶液プロセスによる銀ナノワイヤーの作製と
銀ナノワイヤー塗布による薄型シートアンテナの試作
はじめに
1. アンテナ線路材料としての銀ナノワイヤー（AgNW）コロイドの利用
1.1 触媒高分子を用いた直線状銀ナノワイヤー（AgNW）の選択成長
1.2 AgNW 作製におけるマイクロ波オーブンを使った均一加熱の意義
1.3 AgNW ネットワークの導電性とその屈曲耐性
2. AgNW 塗布によるUHF 帯アンテナの試作とワイヤレス給電のテスト
2.1 AgNWコロイド塗布によるUHF 帯アンテナの試作
2.2 AgNW アンテナによるワイヤレス受電のテスト
2.3 Wi-Fi 2.4 GHz 帯でのAgNWアンテナワイヤレス受電のテスト
2.4 ベクトルネットワークアナライザを用いたAgNW アンテナ性能の評価
おわりに
〔4〕二次元通信技術による無線給電・データ伝送とウェアラブル生体計測システム
はじめに
1. 導電テキスタイル二次元通信の基本原理
2. 本技術の位置づけ
3. 導電テキスタイルを介した多数の回路モジュールのネットワーク化
3.1 周波数分割多重
3.2 クロック同期式シリアル通信
3.3 調歩同期式シリアル通信
4. 導電衣服上のネットワークと皮膚貼付型デバイスとの接続
おわりに
第２章 フレキシブル・伸縮性センサ・デバイス・システムの開発動向
第1節 液体金属による高い伸縮性を有する圧力・温度・湿度・光センサの開発
はじめに
1. 液体金属の特徴
2. 液体金属を用いた圧力センサー
3. 液体金属を用いた温度・湿度・光センサー
第2節 形状記憶高分子イオンゲルを用いたウェアラブル多機能無電源センサ
はじめに
1. 形状記憶高分子イオンゲルの作製と熱機械特性
2. フレキシブルセンサの作製と応答特性
3. ウェアラブルセンサへの応用
おわりに
第3節 印刷形成による強誘電性高分子を用いたフレキシブル高感度圧力センサの機能性
はじめに
1. 強誘電性高分子P（VDF-TrFE）の基礎特性と成膜性
2. 印刷法で作製するフレキシブル圧力センサの電気的特性評価
3. ウェアラブル状態でのヒトの脈拍および動脈硬化度の計測
おわりに
第4節 隠れ熱中症の検出に向けた皮膚貼付型熱中症フレキシブルセンサ
はじめに
1．ナノシート型pHセンサの開発
1.1 熱中症とは
1.2 e-skinの創成法
おわりに
第5節 日常健康管理を指向した安静時汗成分センシングデバイス
はじめに
1. 汗成分と健康
2. 汗の採取法
3. ハイドロゲルタッチパッドを利用した安静時汗成分センサ
おわりに
第6節 酵素修飾特殊構造薄膜フィルムセンサによる皮膚（アルコール）ガス計測
はじめに
1. 皮膚ガスのウエラブル測定
1.1 従来の測定法
1.2 新開発した電気化学測定法
2. アルコール皮膚ガスセンサの開発
2.1 センサ測定原理
2.2 センサ検出部位の構成
2.3 酵素修飾特殊構造
3. 手首からのアルコールガスのリアルタイム測定
おわりに
第7節 身体や臓器表面および培養細胞の酸素分圧計測に向けた貼付型フレキシブル酸素センサ
はじめに
1. 酸素感受性色素を利用した酸素濃度計測とイメージング
1.1 原理概要と先行研究
1.2 フレキシブル酸素センサフィルム
2. 生体に貼付可能なパッチ型酸素センサ
2.1 センサ構造
2.2 CNTs/PDMS 導電体の基礎特性
2.3 生体実計測
3. 基礎医学研究への応用
3.1 肝小葉モデル
3.2 腫瘍低酸素モデル
おわりに
第8節 非侵計測に向けたソフトコンタクトレンズ型センサとマウスガード型デバイス
はじめに
1. 非侵襲医療＆ヘルスモニタリングの重要性
2. ソフトコンタクトレンズ型バイオセンサ
2.1 グルコース測定用フレキシブルソフト電極
2.2 ソフトコンタクトレンズ型センサを用いた涙液グルコース連続計測
3. 無線式マウスガード型バイオセンサ
3.1 唾液グルコース濃度測定のためのマウスガード型センサ
3.2 バッテリーレス化のためのマウスガード型エナジーハーベスタ
おわりに
第9節 高集積フレキシブル・ハイブリッド・エレクトロニクス（FHE）技術
はじめに
1. フレキシブル・ハイブリッド・エレクトロニクス（FHE）
2. 新構造FHE の基本概念と作製方法
3. 新構造FHE の特性評価と応用
おわりに
第10節 1 回で編みあげた編物からなる無給電動作可能なタッチ/圧力センサ
はじめに
1. 開発したタッチ/ 圧力センサの構造
2. 基本的な特徴
3. ヒトの指で接触及び押込んだときの電圧出力特性
4. 動作メカニズム
5. 想定される活用事例
6. 実用化に向けた課題
おわりに
第11節 高精度心電計測に向けた多誘導心電図計測ウェア
はじめに
1. 立体起毛電極（CFE）
2. MA定量評価技術
3. 多誘導心電図計測ウェア
4. 多誘導心電図計測実験
おわりに
第12節 スクリーンオフセット印刷を用いた布基材・粘着基材への配線形成と漏血検出センサへの応用
はじめに
1. 背景
2. 印刷製造技術
3. 布への印刷と包帯・ガーゼ型漏血センサへの応用
4. 粘着体への印刷と絆創膏型漏血検出センサへの応用
おわりに
