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容量型ガスセンサ及びその製造方法 コモンズ

国内特許コード P150011545
整理番号 N14005
掲載日 2015年3月20日
出願番号 特願2014-109652
公開番号 特開2015-007618
出願日 平成26年5月28日(2014.5.28)
公開日 平成27年1月15日(2015.1.15)
優先権データ
  • 特願2013-112931 (2013.5.29) JP
発明者
  • 伊東 栄次
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 容量型ガスセンサ及びその製造方法 コモンズ
発明の概要 【課題】 高感度のガス検知を可能とし、応答特性に優れた容量型ガスセンサを提供する。
【解決手段】 第1の電極層14と、第1の電極層14を被覆する感応膜16と、感応膜16の表面に設けられた第2の電極層18とを備える容量型ガスセンサ10であって、第2の電極層18が、網目状に絡み合ったナノカーボン材からなることを特徴とする。第2の電極層18は、ナノカーボン材が部分的に感応膜16に埋没して形成される。ナノカーボン材は、SWCNT、MWCNT、DWCNT、グラフェンから選ばれる一種、もしくは複数種からなる。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要



容量型の湿度センサは、水分の吸着量により誘電率が変化する感湿膜の静電容量を計測することにより湿度を検知するものである。容量型の湿度センサには、感湿膜上にくし歯状に電極を配置し、平面配置された電極間の感湿膜の容量を計測する構成としたもの(たとえば、引用文献1)と、感湿膜を厚さ方向に挟む電極を配置して感湿膜の容量を計測する構成としたものがある(たとえば、特許文献2、3)。

産業上の利用分野



本発明は、湿度センサ等として利用される容量型ガスセンサ及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1の電極層と、第1の電極層を被覆する感応膜と、感応膜の表面に設けられた第2の電極層とを備える容量型ガスセンサであって、
前記第2の電極層が、網目状に絡み合ったナノカーボン材からなることを特徴とする容量型ガスセンサ。

【請求項2】
前記第2の電極層は、ナノカーボン材が部分的に感応膜に埋没して形成されていることを特徴とする請求項1記載の容量型ガスセンサ。

【請求項3】
前記ナノカーボン材は、SWCNT、MWCNT、DWCNT、グラフェンから選ばれる一種、もしくは複数種からなることを特徴とする請求項1または2記載の容量型ガスセンサ。

【請求項4】
前記感応膜が、フッ素化ポリイミドからなることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載の容量型ガスセンサ。

【請求項5】
第1の電極層と、第1の電極層を被覆する感応膜と、感応膜の表面に設けられた第2の電極層とを備える容量型ガスセンサの製造方法であって、
前記第1の電極層が形成された基材上に、前記感応膜となる前駆体からなる前駆体被覆膜を形成し、
前記前駆体被覆膜に、ナノカーボン材を含むナノカーボン分散液を供給し、
加熱キュア工程を施して、前記感応膜の表面にナノカーボン材からなる前記第2の電極層を形成することを特徴とする容量型ガスセンサの製造方法。

【請求項6】
前記前駆体被覆膜にナノカーボン分散液を供給する工程において、
スタンパの転写面に、ナノカーボン分散液を供給し、次いで、前記感応膜となる前駆体を供給した後、
前記前駆体被覆膜に、前記スタンパを用いて、前記前記感応膜となる前駆体と前記ナノカーボン分散液を転写することを特徴とする請求項5記載の容量型ガスセンサの製造方法。

【請求項7】
前記前駆体被覆膜を形成する工程において、
フッ素化ポリイミドからなる感応膜となる、フッ素化ポリイミドの前駆体を用いることを特徴とする請求項5または6記載の容量型ガスセンサの製造方法。

【請求項8】
前記前駆体被覆膜にナノカーボン分散液を供給する工程において、
SWCNT、MWCNT、DWCNT、グラフェンから選ばれる一つ、もしくは複数種からなるナノカーボン材を含むカーボン分散液を使用することを特徴とする請求項5~7のいずれか一項記載の容量型ガスセンサの製造方法。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014109652thum.jpg
出願権利状態 公開
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