ST161019 ストレッチャブル配線・電極の材料・実装技術と応用展望
ストレッチャブル配線・電極の材料・実装技術と
応用展望
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PDFパンフレット(セミナー「ストレッチャブル配線・電極の材料・実装技術と応用展望」)
主 催
S&T出版株式会社
日 時 ・ 場 所
日時：2016年10月19日(水) 10:00～16:50
会場：高橋ビルヂング（東宝土地(株)） 会議室 （東京都千代田区神田神保町3-2）
→会場へのアクセス
受 講 料 （税込）
52,000円（税込） Ｅメール案内会員価格 49,400円 ※昼食・資料代を含む
＜1名様分の受講料で2名様まで受講できます。＞
※2名様ご参加は同一会社・法人からの同時申込に限ります。
※3名様以上のご参加は、追加1名様あたり10,800円OFFになります。
Ｅメール案内登録をしていただいた方には、Ｅメール案内会員価格を適用いたします。
講 師
【第1部】 井上 雅博 氏 ／ 群馬大学 先端科学研究指導者育成ユニット 講師
【活動】
ストレッチャブル印刷配線の導電現象や疲労メカニズムに関する基礎研究やウェアラブルデバイス実装への応用研究に従事。
【第2部】 永田 裕 氏 ／ ナガセケムテックス(株) 機能化学品事業部 製品開発第2部 第2チーム チームリーダー
【略歴】
2004年3月 岐阜大学大学院工学研究科応用精密化学専攻博士前期課程 修了
2015年3月 論文博士制度により岐阜大学から博士(工学)を授与
2011年11月 ナガセケムテックス株式会社 機能化学品事業部
【業務内容】
機能性コーティング材の開発。
・PEDOT：PSSに伸縮性、耐候性、耐洗濯性などの機能性を付与した導電性塗料の開発。
・高屈折率や高誘電率を有する塗膜形成用のナノ粒子分散コーティング材の開発。
【第3部】 関口 貴子 氏 ／ (国開)産業技術総合研究所 ナノチューブ実用化研究センターCNT用途チーム 主任研究員
2004年 東北大学大学院工学研究科 博士課程修了
2004年 ベルギー国ＩＭＥＣ研究員
2008年 富士通研究所
2009年 産業技術総合研究所 特別研究員
2014年 産業技術総合研究所 主任研究員
【研究内容】
単層カーボンナノチューブの実用化に向けた用途開拓に取り組んでいる。具体的には、単層カーボンナノチューブの柔らかさと電気特性を生かしたストレッチャブルでロバストなトランジスタ、集積化マイクロキャパシタ、配線応用を目指したカーボンナノチューブと金属の複合材料開発に従事。
【第4部】 柴田 智章 氏 ／ 日立化成(株) 開発統括本部 パッケージングソリューションセンタ 専任研究員
【略歴】
２０００年日立化成工業株式会社（現日立化成株式会社）入社。
以降、実装基板、ポリマ光導波路などエレクトロニクス及び光学関連の材料及びプロセス開発を担当。現在は、パッケージングソリューションセンタにてウェアラブルデバイスを対象にした新規機能性材料の開発に従事。
【第5部】 小笠原 隆行 氏 ／ NTT デバイスイノベーションセンタ
プログラム詳細
第1部 フィラー分散型ストレッチャブル配線の疲労メカニズムと実装技術
群馬大学 講師 井上 雅博 氏 [10:00～11:30]
【講演趣旨】
最近、エラストマバインダ中に金属フィラーを分散させた導電性ペーストを用いた印刷工法によりストレッチャブル電子回路を形成する技術を、ウェアラブルデバイス実装に応用するための研究が活発化してきた。ストレッチャブル印刷配線の特性評価法については未だ規格が存在しておらず、「○○％ひずみを加えた場合でも導電性が維持された（あるいは、電気抵抗率が○○cmであった）」などという曖昧な表現が横行しているのが実情で、実用上の問題が山積している。
本講座では、ストレッチャブル印刷配線を学術的に考察するためのひとつの考え方を提示し、材料開発指針や信頼性評価手法の確立に向けた研究について紹介する。
【講演項目】
1. ストレッチャブル配線の印刷技術
1.1 各種印刷技術による配線形成
1.2 ストレッチャブル配線・電極の応用事例
2. 機械的変形に伴うストレッチャブル印刷配線の電気伝導特性変化
2.1 ひずみの影響
2.2 時間依存性
3. ストレッチャブル印刷配線の特性解析のための基礎～エラストマ（ゴム）の材料科学～
3.1 粘弾性
3.2 フィラーネットワークの実態
3.3 ペイン効果とマリンス効果
3.4 ゴムの疲労
4. ストレッチャブル印刷配線の疲労挙動解析
4.1 繰返疲労
4.2 応力緩和試験
4.3 電気伝導特性の回復現象
5. ストレッチャブル配線の耐洗濯性試験
5.1 洗濯中の劣化要因
5.2 洗濯機処理中に引き起こされる疲労現象
6. ストレッチャブル印刷配線の疲労耐性を向上させるための材料設計
【質疑応答・名刺交換】
第2部 PEDOT/PSSの柔軟性・伸縮性の向上とそれを生かしたウェアラブルデバイスへの応用
ナガセケムテックス(株) 永田 裕 氏 [11:40～12:40]
【講演趣旨】
PEDOT：PSS単体のみでは脆く、ウェアラブル用途で求められる柔軟性・伸縮性は持っておりません。弊社では配合によりPEDOT：PSSに機能付与した製品を長年にわたり開発しており、柔軟性・伸縮性についても大幅に改善することができております。本公演では様々なウェアラブルデバイスにて検討頂けるよう、PEDOT:PSSとその配合技術概要をご紹介させて頂きます。
【講演項目】
1. PEDOT:PSSとは
1.1 化学構造と物性
1.2 帯電防止コーティング剤への応用
1.3 透明電極への応用
2. PEDOT:PSSへの機能性付与
2.1 生体適合性
2.2 柔軟性・伸縮性
2.3 耐久性
2.4 加工性
3. ウェアラブルデバイスへのご提案
3.1 ストレッチャブル電極
3.2 生体電流センサー
3.2 変位センサー
【質疑応答・名刺交換】
第3部 ストレッチャブルでロバストな単層カーボンナノチューブ、ゴム、ゲルのトランジスタ
(国開)産業技術総合研究所 関口 貴子 氏 [13:30～14:30]
【講演趣旨】
単層カーボンナノチューブ、ゴム、ゲルという柔らかい炭素系材料だけのトランジスタを開発した。金属と半導体の両方の特性を示す単層カーボンナノチューブは、長尺の糸のように細長い構造をもつ物質であり、柔らかく曲げても壊れない。更に網目状に絡まり合うことで、伸縮性を示すため、単層カーボンナノチューブを電極やチャネルに用い、ゴムやゲルと組み合わせることで、曲げ、引張り、ねじりなどの負荷に対して、トランジスタの全ての部材が一体化して変形することができる。このため衣類につけて着用したときには、人体の形状に合わせて自在に変形でき、身体に与えるストレスが少ない。また圧力や衝撃に対する耐性に優れ、ハイヒールで踏むという厳しい負荷を加えても壊れない。今後はリハビリや介護向けのスマートテキスタイルなどへの応用が期待されている。
1. 単層カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）とは
1.1 電気特性： 半導体型ＣＮＴと金属型ＣＮＴ
1.2 構造と機械特性： 直径数ナノメートルの一次元材料で柔らかく曲げても壊れない
2. 単層ＣＮＴのウェアラブルエレクトロニクス応用
2.1 ストレッチャブルなＣＮＴセンサー・ＣＮＴトランジスタの開発動向
2.2 ストレッチャブルなＣＮＴひずみセンサー
2.3 網目状ＣＮＴの高導電性ゴム複合材配線
3. 半導体プロセスに適用可能な単層ＣＮＴの成膜・微細加工技術開発
3.1 スケーラブルで低温プロセス可能なＣＮＴ分散液の塗布成膜技術
3.2 リソグラフィによるＣＮＴ・ＣＮＴ複合材微細加工技術
3.3 成膜・微細加工技術の応用例：ウェハスケールのＣＮＴ集積化マイクロキャパシタ
4. ストレッチャブルでロバストなＣＮＴトランジスタ開発
4.1 ロバストなＣＮＴエレクトロニクスの開発動向
4.2 ＣＮＴ、ゴム、ゲルのトランジスタの構造
4.3 柔らかい炭素系材料のみでのトランジスタ製造プロセス
4.4 ＣＮＴトランジスタの柔軟性とロバスト性
【質疑応答・名刺交換】
第4部 ウェアラブルデバイス向け伸縮材料
日立化成(株) 柴田 智章 氏 [14:40～15:40]
【講演趣旨】
近年普及の兆しを見せているウエアラブルデバイスには、従来とは異なる新規な材料が必要となる可能性がある。今回は、フレキシブル、ストレッチャブルデバイスを対象に開発を進めている曲がる、伸びる、透明な材料について紹介する。
【講演項目】
1. 背景
2. ウェアラブル関連デバイスの開発動向
2.1 市場・技術動向
2.2 各社における関連デバイスの開発例
3. ストレッチャブルデバイス向け伸縮材料の開発
3.1 材料コンセプト
3.2 開発材の特性
3.3 信頼性試験
4. 開発材の応用検討
4.1 開発材を用いたストレッチャブルデバイスの試作
4.2 試作デバイスの評価結果
5. まとめ
【質疑応答・名刺交換】
第5部 生体情報計測ウェアの構成技術と応用展開
NTT 小笠原 隆行 氏 [15:50～16:50]
【講演趣旨】
NTTは、着るだけで生体情報の継続測定を可能にする機能素材hitoe ®を開発しました。hitoeを介して検出された心拍変動や心電波形は、小型専用装置によってスマートフォンやタブレットへ無線伝送され、アプリケーションで手軽に確認できます。こうした技術によって、スポーツ支援、安心安全、医療サポート、エンターテイメントなどの分野における新サービス創出が期待されます。当日は応用展開に向けた複数の取り組み例を紹介します。
【講演項目】
1. NTTのウェアラブル技術による取り組み
2. 機能素材hitoeRの技術のポイント
2.1 導電性糸
2.2 生体適合性
3. 生体情報計測用ウェア
3.1 生体情報計測用ウェア作製技術
3.2 生体情報計測用ウェア設計技術
4. 生体情報計測用ウェアの応用
4.1 スポーツ分野
4.2 エンタテインメント分野
4.3 心電・加速度情報をもとにした2次特徴量
5. ウェアラブルの現状と今後の見通し
【質疑応答・名刺交換】
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