環境エレクトロニクスと整合するシート型ワイヤレス電力伝送システムの試作研究

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19656088
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 染谷 隆夫 The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 准教授 (90292755)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桜井 貴康 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90282590) ; 関谷 毅 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (80372407)
• Keywords: 有機トランジスタ / ナノテクノロジー / 有機半導体 / 大面積トランジスタ / 有機デバイス

Research Abstract

本研究は、アンビエントエレクトロニクスに整合するシート型の電力伝送システムを印刷技術で試作することを目的とする。この電力伝送シートに電子機器を近づけると、機器の位置を有機トランジスタ集積回路が非接触で検出し、プラスティック接点式スイッチでその位置だけにワイヤレスで電力を伝送する。これまでに、30×30平方センチメートルのプラスティックシート上に独自の低コスト印刷技術でプロトタイプを試作し、30ワット以上の電力を非接触で供給することに成功している。
本年度は、駆動電圧を低減し、周波数応答を改善するため、プラスティック微小機械スイッチの最適化を進めた。これまでにインクジェット印刷を用いてプラスチックフィルム上に大電力の伝送が可能な微小機械式スイッチの作製を行った。特に、本年度の研究では、上下の2枚のポリイミドフィルムを貼り合わせるのに、これまでに用いていた厚さ50μmのポリイミドフィルムから厚さ25μmの接着フィルムに変更することで、信号電極間のエアーギャップを狭め、貼り合わせ技術の向上により6.6Vと低電圧駆動に成功した。より具体的には、2枚の厚さ50μmのポリイミドフィルム上に、インクジェット印刷装置でナノ粒子銀を塗布し静電引力を発生するための制御電極と電力伝送をするための信号電極を作製した。作製した2枚のポリイミドフィルムを厚さ25μmの接着フィルムを用いて貼り合わせた。電圧6.6V、周波数10Hzの矩形波を制御電圧間に印加すると、抵抗は>10^6Ωから37Ωに変化した。