高感度圧力センシング用液晶流動セルの静電容量測定

摘要

住宅内で人の動きで生じる風圧や音圧の検知や、有毒性ガス配管の漏れ箇所を瞬時に特定できる事故防止システムへの応用を考慮した圧力分布センシングでは、湾曲面に貼り付けて使うことが可能な柔軟性や、微弱かつ瞬間の圧力を高感度で検出できることが望まれている。柔軟性を担保する圧力分布センサの実現に向けた先行研究として、有機薄膜トランジスタ(OTFT)の構造においてゲート絶縁膜（誘電体層）にシリコンエラストマーを積層したデバイスが報告されている1)。これは誘電体層に加わった力によって、誘電体層の厚みのみが変化し、誘電体層の静電容量変化によって生じたドレイン電流の変化分を圧力として検出する手法である。しかし、固体型の誘電体層では検知可能な圧力下限に限界が生じており、微弱な圧力領域を検出することが困難となっている。