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Development of a flexible pressure sensor using an organic field-effect transistor

Research Project

Project/Area Number 18K14110
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 29010:Applied physical properties-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Tadaki Daisuke  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (30794226)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords圧力センサ / 有機トランジスタ / 圧電性高分子 / ポリフッ化ビニリデン / 溶液プロセス / 分極処理 / 表面修飾 / 圧力マッピング / フレキシブルデバイス / フレキシブル圧力センサ
Outline of Final Research Achievements

In this study, we attempted to develop a novel flexible pressure sensing device that combines both layers of an organic field-effect transistor (OFET) and a polyvinylidene fluoride (PVDF), which is a piezoelectric polymer. Although our original plans were not completed due to a problem in the fabrication process, we succeeded in establishing underlying technologies that are necessary for a practical application of the device. Specifically, we found a new poling method for improvement of the output characteristics of the PVDF sensors, and successfully developed a two-dimensional mapping device in which each sensor is arranged on a plane.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって確立された新規ポーリング(分極処理)法および二次元圧力マッピングデバイスの作製法は、PVDFに代表される有機強誘電体材料を用いた圧力センシングデバイスの実用化を推進させるための重要な基盤技術であると言える。前者は、表面科学の研究分野に有用な知見を与えるだけでなく、低温溶液プロセスと結合可能な技術であることから、現在一般的に行われている、高温下での高電界印加を伴う高コストな方法に取って代わる画期的な方法ともなり得る。また後者は、デバイス実用化にとって非常に重要な、圧力センサの集積化のための第一歩となる基礎的な構造を有するセンサの作製技術であり、両者とも学術的・実用的意義は大きい。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] 有機強誘電体膜を用いた二次元圧力マッピングセンサの作製2020

    • Author(s)
      松本 晋太朗、但木 大介、山宮 慎、馬 騰、今井 裕司、平野 愛弓、庭野 道夫
    • Organizer
      2019年度電子部品・材料(CPM)若手ミーティング
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属細線電極を包埋したPVDF圧力マッピングセンサの作製2020

    • Author(s)
      松本 晋太朗、但木 大介、山宮 慎、馬 騰、今井 裕司、平野 愛弓、庭野 道夫
    • Organizer
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 圧力マッピングへの応用を指向した金属細線包埋型PVDF薄膜センサの作製2019

    • Author(s)
      但木 大介、山宮 慎、馬 騰、今井 裕司、平野 愛弓、庭野 道夫
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 金チオール修飾表面を用いたPVDF膜中の分極処理2019

    • Author(s)
      但木 大介、山宮 慎、馬 騰、今井 裕司、平野 愛弓、庭野 道夫
    • Organizer
      2019年度電子デバイス(ED)研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] A new approach for the poling of piezoelectric PVDF thin films using surface chemical modification2019

    • Author(s)
      Daisuke Tadaki, Shin Yamamiya, Teng Ma, Yuji Imai, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano
    • Organizer
      E-MRS Spring Meeting 2019
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A new method for polarization control of piezoelectric PVDF thin films using surface chemical modification2019

    • Author(s)
      Daisuke Tadaki, Shin Yamamiya, Teng Ma, Yuji Imai, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano
    • Organizer
      10th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE10)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 金チオール修飾表面を用いたPVDF膜中の配向分極制御2018

    • Author(s)
      山宮 慎、但木 大介、馬 騰、今井 裕司、平野 愛弓、庭野 道夫
    • Organizer
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] PVDF膜中の配向分極制御のための金表面処理2018

    • Author(s)
      山宮 慎、但木 大介、馬 騰、今井 裕司、平野 愛弓、庭野 道夫
    • Organizer
      2018年日本表面真空学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 圧電素子および圧電素子の製造方法2018

    • Inventor(s)
      但木 大介、平野 愛弓、庭野 道夫、今井 裕司
    • Industrial Property Rights Holder
      但木 大介、平野 愛弓、庭野 道夫、今井 裕司
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-155471
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-02-19  

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