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FIber devices transformed from flat devices by using curling of plastic thin film/elastomer bilayer system

Research Project

Project/Area Number 20H02216
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

TAKEI ATSUSHI  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, チーム長 (70726794)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野村 健一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (00580078)
日下 靖之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00738057)
延島 大樹  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (20750110)
グエン タン・ヴィン  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (20773427)
栗原 一徳  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (30757414)
竹下 俊弘  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90784124)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsストレッチャブル / フレキシブル / 薄膜 / 弾性体 / 電子デバイス / デバイス / ファイバーエレクロニクス / ストレッチャブルエレクトロニクス / フレキシブルエレクトロニクス / ファイバーエレクトロニクス / ファイバー
Outline of Research at the Start

リソグラフィや印刷技術のような平面形状に特化した製造プロセスにより作られた平面形状電子デバイスの材料間の応力・長さの差を制御することで、平面から糸状へと変形させる基盤技術を創出する。平面から糸状へと変形させるための弾性材料、塑性材料、機能性材料の材料選択、成膜、パターニング手法などの製造手法の確立、そして複合材料を用いた平面から糸状への変形の理論的解釈を行う。

Outline of Final Research Achievements

Through this research, we have elucidated the material properties and geometry required to transform a bilayer system composed of elastomer and a thin film into a fiber structure. We have also developed a manner of transforming electronic devices fabricated by vacuum processes and printing technique into fiber shape. As a result of this research, we published one conference proceedings, made five conference presentations (including one invited lecture), and submitted one industrial property rights.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人間との調和性という観点から人間に違和感なく取り付けられる形状として長い歴史をもつ「衣服」に着目し、衣服の最小構成要素である糸の形状を持つ電子デバイスの実現を目指す「ファイバーエレクトロニクス」という分野が近年着目されてきている。ただし、糸のような曲面形状を持つデバイスを作成するには、従来のスピンコーティング、真空プロセス、リソグラフィ、印刷といった平面を対象とした積層・パターニングを使うことはできない。そのため、現状で糸状デバイスとして使うことのできる材料、積層・パターニング技術が限られており多機能化・高機能化が技術的な課題となっている。本研究の成果はその課題を解決するものである。

Report

(4 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California, Los Angeles/MECHANICAL AND AEROSPACE ENGINEERING(米国)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Rolled Devices Formed by Using Thin Plastic Film/Elastomer Bilayer System for Wearable Electronics2024

    • Author(s)
      Atsushi Takei, Kazunori Kuribara, Yasuyuki Kusaka, Manabu Yoshida
    • Journal Title

      Proceedings of 2024 IEEE 37th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)

      Volume: - Pages: 364-366

    • DOI

      10.1109/mems58180.2024.10439395

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Rolled Devices Formed by Using Thin Plastic Film/Elastomer Bilayer System for Wearable Electronics2024

    • Author(s)
      Atsushi Takei, Kazunori Kuribara, Yasuyuki Kusaka, Manabu Yoshida
    • Organizer
      2024 IEEE 37th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fiber structure using thin-film/elastomer bilayer systems2024

    • Author(s)
      Atsushi Takei, Kazunori Kuribara, Yasuyuki Kusaka, Byungho Lee, Lihua Jin, Manabu Yoshida
    • Organizer
      APS March Meeting 2024
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 薄膜/弾性体の湾曲を利用したスクロール型電子デバイス2023

    • Author(s)
      武居 淳、栗原 一徳、日下 靖之、吉田 学
    • Organizer
      第84回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 薄膜/弾性体を用いたストレッチャブルデバイスのための スクロール構造形成技術2022

    • Author(s)
      武居淳、栗原一徳、日下靖之、木村香理、吉田学
    • Organizer
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Stretchable electronics using thin-film/elastomer bilayer systems2022

    • Author(s)
      Atsushi Takei, Kazunori Kuribara, Yasuyuki Kusaka, Manabu Yoshida
    • Organizer
      13th International Conference on Organic Nonlinear Optics 2022 International Conference on Organic Photonics and Electronics
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ワイヤ状の回路基板、デバイス及びその製造方法2022

    • Inventor(s)
      武居淳
    • Industrial Property Rights Holder
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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