(57)【要約】  共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれる、ガス吸着膜を備えたガスセンサーを用いて、虫が発する固有ガスを検出することを含む虫の検知方法、この方法に用いるのに好適は虫検知用ガスセンサー及び虫検知用ガスセンサーアレイ、並びにこれらのガスセンサー又はガスセンサーアレイを搭載してなる電機製品。
2018180792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれる、ガス吸着膜を備えたガスセンサーを用いて、虫が発する固有ガスを検出することを含む虫の検知方法。
【請求項２】
前記共振式センサーが有する誘電体材料がセラミック誘電体材料又は水晶からなる、請求項１に記載の虫の検知方法。
【請求項３】
前記セラミック誘電体材料が、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、又は窒化アルミニウムである、請求項２に記載の虫の検知方法。
【請求項４】
複数のガスセンサーを用いて虫が発する固有ガスを検出することを含み、前記複数のガスセンサーのガス感応性が互いに異なる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の虫の検知方法。
【請求項５】
前記複数のガスセンサーによるガス検出信号のパターンに基づき虫を検知する、請求項４に記載の虫の検知方法。
【請求項６】
前記ガスセンサーが共振式センサーである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の虫の検知方法。
【請求項７】
前記虫が、ダニ、ゴキブリ、シロアリ又はアブラムシである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の虫の検知方法。
【請求項８】
前記虫がダニである、請求項７に記載の虫の検知方法。
【請求項９】
共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれる、ガス吸着膜を備えたガスセンサーであって、
前記ガス吸着膜を構成するガス吸着材料の溶解度パラメータが１３．９〜２３．９である、虫検知用ガスセンサー。
【請求項１０】
請求項９に記載の虫検知用ガスセンサーを複数集積してなり、該複数のガスセンサーのガス感応性が互いに異なる、虫検知用ガスセンサーアレイ。
【請求項１１】
請求項９に記載の虫検知用ガスセンサー、又は請求項１０に記載の虫検知用ガスセンサーアレイを搭載してなる電機製品。
【請求項１２】
前記電機製品が掃除機である、請求項１１に記載の電機製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、虫の検知方法、虫検知用ガスセンサー、虫検知用ガスセンサーアレイ、及び電機製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
先進諸国において、喘息、アトピー性疾患等のアレルギー性疾患の問題が顕在化している。ダニは先進諸国を通じて見出されており、ダニの死骸、あるいはダニが放出するフェロモン等がアレルギー性疾患を誘発することが知られている。したがって、ダニの生息数を把握し、除去することが、衛生上重要な課題となっている。
また、ゴキブリ、シロアリ、アブラムシ等が、ヒトの居住域を住みかとする害虫として知られている。【０００３】
虫は、種々のフェロモンを空気中に放出し、このフェロモンが同種の個体間に作用してその行動に影響を与えることが知られている。虫のフェロモンを特異的に検出する技術がいくつか報告され、例えば特許文献１には、カイコガのボンビコール受容体細胞で、キイロショウジョウバエのフェロモン受容体を発現させることにより、このカイコガをキイロショウジョウバエのフェロモン検出センサーとして利用できることが記載されている。
また、特許文献２には、検出対象とする匂い物質に対する昆虫の嗅覚受容体タンパク質を安定的に発現し、かつ匂い物質を受容して光を発する昆虫の嗅覚細胞を構築したこと、この細胞が昆虫フェロモンセンサーとして機能したことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７８３５１号公報
【特許文献２】特開２０１３−２７３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダニは一般に小さく、その存在を目視により確認することができない。また、ゴキブリ等の害虫も人目につかない場所を住みかとするものが多く、その存在、生息数等を目視で確認することは難しい。
これらの虫の存在を把握するために、虫が発するフェロモン等の固有ガスを検出することが考えられる。しかし、上記のような遺伝子工学的手法を用いたバイオセンサーによるフェロモンの検出は、生きた生物ないし細胞を用いるために、生産性が低く、それゆえコストが高く、また測定精度及び再現性の点でも十分とはいえない。
そこで本発明は、より低コストで、より高い精度で、簡便に、虫の存在を検知することができる方法を提供することを課題とする。また本発明は、上記方法を実施するのに好適な虫検知用ガスセンサーないし虫検知用ガスセンサーアレイ、及びこれらを搭載してなる電機製品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は下記の手段により解決された。
〔１〕
共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれる、ガス吸着膜を備えたガスセンサーを用いて、虫が発する固有ガスを検出することを含む虫の検知方法。
〔２〕
上記共振式センサーが有する誘電体材料がセラミック誘電体材料又は水晶からなる、〔１〕に記載の虫の検知方法。
〔３〕
上記セラミック誘電体材料が、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、又は窒化アルミニウムである、〔２〕に記載の虫の検知方法。
〔４〕
複数のガスセンサーを用いて虫が発する固有ガスを検出することを含み、これら複数のガスセンサーのガス感応性が互いに異なる、〔１〕〜〔３〕のいずれか１つに記載の虫の検知方法。
〔５〕
上記複数のガスセンサーによるガス検出信号のパターンに基づき虫を検知する、〔４〕に記載の虫の検知方法。
〔６〕
上記ガスセンサーが共振式センサーである、〔１〕〜〔５〕のいずれか１つに記載の虫の検知方法。
〔７〕
上記虫が、ダニ、ゴキブリ、シロアリ又はアブラムシである、〔１〕〜〔６〕のいずれか１つに記載の虫の検知方法。
〔８〕
上記虫がダニである、〔７〕に記載の虫の検知方法。
〔９〕
共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれる、ガス吸着膜を備えたガスセンサーであって、
上記ガスセンサーのガス吸着膜を構成するガス吸着材料の溶解度パラメータが１３．９〜２３．９である、虫検知用ガスセンサー。
〔１０〕
〔９〕に記載の虫検知用ガスセンサーを複数集積してなり、これら複数のガスセンサーのガス感応性が互いに異なる、虫検知用ガスセンサーアレイ。
〔１１〕
〔９〕に記載の虫検知用ガスセンサー、又は〔１０〕に記載の虫検知用ガスセンサーアレイを搭載してなる電機製品。
〔１２〕
上記電機製品が掃除機である、〔１１〕に記載の電機製品。【０００７】
本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の虫の検知方法によれば、特定の虫の存在を、より低コストで、より高い精度で、簡便に検知することができる。また本発明の虫検知用ガスセンサーないし虫検知用ガスセンサーアレイは、上記検知方法を実施するのに好適なデバイスである。また本発明の電機製品は、本発明の虫検知用ガスセンサーないし虫検知用ガスセンサーアレイを搭載してなり、特定の虫の検知機能を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、共振式センサーの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、電界効果トランジスタ式センサーの一例を模式的に示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施例で製造したガスセンサーのＳＯＩ基板を模式的に示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、ＳＯＩ基板上に第１電極を設け、第１電極上にＰＺＴＮ膜を設けた状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、ＰＺＴＮ膜上にレジストパターニングを行った状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、ＰＺＴＮ膜をウェットエッチングした状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、ＰＺＴＮ膜をウェットエッチングした後にレジスト剥離液を用いてレジストを除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、第１電極とのコンタクト形成用及び第２電極形成用のレジストパターニングを行った状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｇ】図３Ｇは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、第１電極とのコンタクトと第２電極を形成した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｈ】図３Ｈは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、第１電極とのコンタクトと第２電極を形成した後にレジスト剥離液を用いてレジストを除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｉ】図３Ｉは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、第１電極及び基板表層（１５μｍＳｉ膜）のパターニング用のレジストパターニングを行った状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｊ】図３Ｊは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、第１電極の一部をドライエッチングにより除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｋ】図３Ｋは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、Ｓｉ膜の一部をエッチングにより除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｌ】図３Ｌは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、Ｓｉ膜の一部をエッチングにより除去した後にレジスト剥離液によりレジストを除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｍ】図３Ｍは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、次工程における保護を目的として、第２電極側にフォトレジストを形成した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｎ】図３Ｎは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、基板下面のパターニングのためのレジストパターニングを行った状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｏ】図３Ｏは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、基板下面からＳｉＯ２膜をドライエッチングにより除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｐ】図３Ｐは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、基板下面からＳｉ膜をドライエッチングにより除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｑ】図３Ｑは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、基板下面からＳｉＯ２膜をドライエッチングにより除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｒ】図３Ｒは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、基板の下面からＳｉＯ２膜をドライエッチングにより除去した後に、レジスト剥離液によりすべてのレジストを除去した状態を模式的に示す断面図である。
【図３Ｓ】図３Ｓは、実施例で製造したガスセンサーの製造フローにおいて、第２電極上にガス吸着膜を形成した状態を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、実施例において、ガスセンサーアレイでダニを検出した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施形態について以下に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
［虫の検知方法］
本発明の虫の検知方法（以下、単に「本発明の検知方法」とも称す。）は、共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれるガスセンサーを用いて、虫が発するフェロモン等の固有ガスを検出することを含む。これらのセンサーは、いずれも虫が発する所望のガスを吸着するガス吸着膜を有し、このガス吸着膜に吸着したガスによる信号の変化（共振周波数、電気抵抗、又はトランジスタ特性の変化）を検知するものである。
上記ガスセンサーを用いることにより、虫が発する固有ガスをより確実に、より高精度に検出することができ、その結果、ガスを発する虫の存在をより高い精度で検知することができる。
【００１２】
＜共振式センサー＞
共振式センサーは、空気中に含まれる特定種のガス分子を表面に吸着し、吸着の有無ないし吸着量を、共振駆動する誘電体材料（圧電材料）の共振周波数の減少量として捉えて、目的のガスを検出する。すなわち、共振式センサーは、質量マイクロバランシング（Ｍａｓｓ  ｍｉｃｒｏ−ｂａｌａｎｃｉｎｇ）法を利用したセンサーである。
図１は、本発明に用いる共振式センサーの一実施形態における積層構造を模式的に示す断面図である。図１に示される共振式センサーは、第１電極１、誘電体材料２、第２電極３及びガス吸着膜４が順次設けられた積層構造を有している。また、第１電極の、誘電体材料２と接する側とは反対側の面には、共振式センサーを支持するための基板が設けられていてもよい。誘電体材料が自励発振式である場合、基板は必須ではない。他方、誘電体材料がセラミック圧電素子等の場合には、素子を共振駆動するために基板が必要となる。
【００１３】
質量マイクロバランシング法によるセンシングでは、微細な誘電体材料（圧電材料）に電圧をかけて誘電体材料を一定の周波数（共振周波数）で振動させ、誘電体材料表面へのガス吸着による質量増加を共振周波数の減少として検出する。質量マイクロバランシング法を利用したセンサーの代表的な例として、共振駆動させる誘電体材料として水晶振動子を用いたＱＣＭ（Ｑｕａｒｔｚ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｍａｓｓ  ｍｉｃｒｏ−ｂａｌａｎｃｉｎｇ）センサーが知られている。
ＱＣＭセンサーは、通常、特定の角度（ＡＴ−カット）で切り出した水晶の薄膜の両面に電極を設け、電圧をかけることにより水晶面と水平方向に共振周波数でずり振動させる。この共振周波数は電極上に吸着したガスの質量に応じて減少するため、電極上の物質の質量変化を捉えることができる。水晶振動子とこれを挟む電極とを有するＱＣＭセンサーそれ自体は公知であり、常法により調製することができ、また市販品を用いてもよい。
本発明に用いるＱＣＭセンサーは、電極上にガスを吸着させるために、誘電体材料を挟んで設けられた１対の電極のうち、一方の電極表面にガス吸着材料を含有するガス吸着膜を有する。このガス吸着膜に吸着したガスの質量を、共振駆動する水晶振動子の共振周波数の減少として検知する。ガス吸着材料については後述する。
【００１４】
共振式センサーに用いる上記電極に特に制限はなく、電極として通常用いられる金属材料等を用いることができる。
【００１５】
上記共振式センサーとしてＱＣＭセンサーの他にも、誘電体材料として水晶、石英等を用いずに、セラミック誘電体（圧電材料）を用いた共振式センサーを採用することもできる。このようなセンサーとしては、カンチレバー式センサー、表面弾性波（ＳＡＷ）センサー等を挙げることができる。セラミック誘電体材料は、スパッタ法や真空蒸着等に基板上に製膜できるため、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いたセンサーの作製に適用できる利点がある。このようなセラミック誘電体材料として、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、及び窒化アルミニウム（ＡＩＮ）等を挙げることができる。
【００１６】
カンチレバー式センサーでは、上記セラミック誘電体材料で形成した膜の両面に電極を配し、電極間に特定の電圧を印加することにより、セラミック誘電体材料を共振駆動させることができる。本発明のガスセンサーに用いる、セラミック誘電体材料を用いた共振式センサーもまた、電極上にガスを吸着させるために、誘電体材料を挟んで設けられた１対の電極のうち一方の電極表面には、ガス吸着材料を含有するガス吸着膜を有する。このガス吸着膜に吸着したガスの質量を、共振駆動するセラミック誘電体材料の共振周波数の減少として検知する。ガス吸着材料については後述する。
セラミック誘電体材料を用いた共振式センサーは、例えば、後述する実施例に記載の方法により調製することができる。
【００１７】
＜電気抵抗式センサー＞
本発明に用いる電気抵抗式センサーは、基板上に設けた電極間を電気伝導性のガス吸着膜で接続し、電極間に電圧を印加して、ガス吸着膜へのガスの吸着量を、電極間の電気抵抗の上昇として捉えるものである。電気抵抗式センサーの構成それ自体は公知であり、例えば、特表２００２−５２６７６９号公報の段落［００２３］〜［００２８］を参照することができる。
本発明に用いる電気抵抗式センサーにおいて、２つの電極間を繋ぐガス吸着膜には、電気伝導性が求められる。そのため、ガス吸着膜を構成するガス吸着材料が絶縁性材料である場合には、ガス吸着膜には後述するガス吸着材料とともに、導電性材料が含有される。他方、ガス吸着材料が導電性である場合、ガス吸着膜はガス吸着材料で構成されていてもよい。ガス吸着材料については後述する。
上記導電性材料としては、有機導電性材料であってもよく、無機導電性材料であってもよく、無機／有機混合導電性材料であってもよい。これらの導電性材料の具体例として、例えば、特表２００２−５２６７６９号公報の段落［００２８］の［表２］に記載された材料が挙げられる。
また、電気抵抗式センサーの基板としては、絶縁性の基板が好ましく、例えば、ガラス基板を用いることができる。
電気抵抗式センサーに用いる電極に特に制限はなく、電極として通常用いられる金属材料等を用いることができる。
【００１８】
＜電界効果トランジスタ式センサー＞
本発明に用いる電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）式センサーは、トランジスタの半導体層に接してガス吸着材料を含有するガス吸着膜を設け、ガス吸着膜へのガス分子の吸着を、半導体層の抵抗の上昇として捉えるものである。
図２には、本発明に用いるＦＥＴ式センサーの好ましい一形態を模式的に示す断面図である。図２に示すように、トランジスタ１０は、基板２０と、基板２０上に配置されたゲート電極２２と、ゲート電極２２を覆うように配置されるゲート絶縁層２４と、ゲート絶縁層２４上に配置された半導体層２６と、半導体層２６上に互いに離間して配置されたソース電極２８およびドレイン電極３０と、ソース電極２８、ドレイン電極３０および半導体層２６上に配置された、ガス吸着材料を含むガス吸着膜３２とを備える。トランジスタ１０は、いわゆるボトムゲート−トップコンタクト型のトランジスタである。
【００１９】
上記ＦＥＴ式センサーは、ガス吸着膜にガス分子が吸着すると、ガス吸着膜に隣接して配された半導体層の電気抵抗が変化し、結果、トランジスタの電気特性が変化する。このトランジスタの電気特性の変化を検出することにより、ガスを検出することができる。
トランジスタの電気特性の変化の種類は特に制限されず、例えば、ソース電極およびドレイン電極間の電流値（ドレイン電流の電流値）の変化、キャリア移動度の変化、電圧変化などが挙げられる。なかでも、測定が容易である点から、ソース電極およびドレイン電極間の電流値（ドレイン電流の電流値）の変化を検出することが好ましい。
本発明に用いるＦＥＴ式センサーを構成する各部材について説明するが、本発明は下記形態に限定されるものではない。なお、ガス吸着膜を構成するガス吸着材料については他のセンサーと共通するため後で説明する。
【００２０】
−  基板  −
基板２０は、ゲート電極２２など各部材を支持する基材である。
基板２０の種類は特に制限されず、主に、ガラスやプラスチックフィルムを用いることができる。プラスチックフィルムに特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルムを用いることができる。
なお、後述するゲート電極２２が基板としても機能する場合は、基板２０を設けなくてもよい。
【００２１】
−  ゲート電極  −
ゲート電極２２は、基板２０上に配置される電極である。
ゲート電極２２を構成する材料は導電性材料であれば特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、銀、アルミニウム（Ａｌ）、銅、クロム、ニッケル、コバルト、チタン、白金、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属；ＩｎＯ２、ＳｎＯ２、ＩＴＯ等の導電性の酸化物；ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリジアセチレン等の導電性高分子；シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素等の半導体；フラーレン、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料などが挙げられる。なかでも、金属であることが好ましく、銀、アルミニウムであることがより好ましい。
ゲート電極２２の厚みは特に制限されないが、２０〜１０００ｎｍであることが好ましい。
ゲート電極２２のパターン形状は特に制限されず、適宜最適な形状が選択される。
【００２２】
ゲート電極２２を形成する方法は特に制限されない。例えば、蒸着やスパッタリング等により基板２０上に形成した導電性薄膜に対してエッチング処理等を施してゲート電極２２を形成したり、基板２０上に所定のパターンのマスクを配置して、蒸着やスパッタリング等によりゲート電極２２を形成したりすることができる。
また、導電性高分子の溶液または分散液を用いて直接インクジェット法により基板２０上にパターニングしてゲート電極２２を形成してもよいし、フォトリソグラフ法やレーザアブレーション法を用いて塗工膜からゲート電極２２を形成してもよい。さらに導電性高分子や導電性微粒子を含むインク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリーン印刷などの印刷法でパターニングしてもよい。
【００２３】
−  ゲート絶縁層  −
ゲート絶縁層２４は、ゲート電極２２を覆うように基板２０上に配置される層である。  ゲート絶縁層２４の材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリベンゾキサゾール、ポリシルセスキオキサン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のポリマー；二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物；窒化珪素等の窒化物などが挙げられる。これらの材料のうち、ゲート絶縁層２４の材料としては、取り扱い性の点から、有機絶縁材料を用いることが好ましい。
ゲート絶縁層２４の材料としてポリマーを用いる場合、架橋剤（例えば、メラミン）を併用するのが好ましい。架橋剤を併用することで、ポリマーが架橋されて、形成されるゲート絶縁層２４の耐久性が向上する。
ゲート絶縁層２４の厚みは特に限定されず、５０ｎｍ〜３μｍが好ましく、２００ｎｍ〜１μｍがより好ましい。
【００２４】
ゲート絶縁層２４を形成する方法は特に制限されない。例えば、ゲート電極２２が形成された基板２０上に、有機絶縁材料を含むゲート絶縁層形成用組成物を塗布してゲート絶縁層２４を形成する方法、蒸着またはスパッタリングによりゲート絶縁層２４を形成する方法などが挙げられる。
なお、ゲート絶縁層形成用組成物には、必要に応じて、溶媒（水、または、有機溶媒）が含まれていてもよい。また、ゲート絶縁層形成用組成物には架橋成分が含まれてもよい。例えば、ヒドロキシ基を含有する有機絶縁材料に対し、メラミン等の架橋成分を添加することで、ゲート絶縁層２４に架橋構造を導入することもできる。
ゲート絶縁層形成用組成物を塗布する方法は特に制限されず、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、インクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが好ましい。
ゲート絶縁層形成用組成物を塗布してゲート絶縁層２４を形成する場合、溶媒除去、架橋などを目的として、塗布後に加熱（ベーク）してもよい。
【００２５】
−  半導体層  −
半導体層２６は、上記ゲート絶縁層２４上に配置される層であり、ガス吸着膜３２でガス分子の吸着が生じるとその電気特性（特に、電気抵抗）が変化する層である。
半導体層２６を構成する材料は有機半導体であっても、無機半導体であってもよく、生産性および感度などが優れる点で、有機半導体であることが好ましい。
有機半導体としては、例えば、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン（ＴＩＰＳペンタセン）、テトラメチルペンタセン、パーフルオロペンタセン等のペンタセン類、ＴＥＳ−ＡＤＴ、ｄｉＦ−ＴＥＳ−ＡＤＴ（２，８−ジフルオロ−５，１１−ビス（トリエチルシリルエチニル）アントラジチオフェン）等のアントラジチオフェン類、ＤＰｈ−ＢＴＢＴ、Ｃｎ−ＢＴＢＴ等のベンゾチエノベンゾチオフェン類、Ｃｎ−ＤＮＴＴ等のジナフトチエノチオフェン類、ペリキサンテノキサンテン等のジオキサアンタントレン類、ルブレン類、Ｃ６０、ＰＣＢＭ等のフラーレン類、銅フタロシアニン、フッ素化銅フタロシアニン等のフタロシアニン類、Ｐ３ＲＴ、ＰＱＴ、Ｐ３ＨＴ、ＰＱＴ等のポリチオフェン類、ポリ［２，５−ビス（３−ドデシルチオフェン−２−イル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン］（ＰＢＴＴＴ）等のポリチエノチオフェン類等が例示される。
無機半導体としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）および亜鉛（Ｚｎ）等のうちの１種または２種以上の混合物の酸化物が挙げられ、より具体的には、酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ，ＩｎＧａＺｎＯ）が挙げられる。酸化インジウムガリウム亜鉛以外にも、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｏ系などを用いてもよい。  
【００２６】
半導体層２６の厚みは特に制限されないが、２００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。下限は特に制限されないが、１０ｎｍ以上の場合が多い。
【００２７】
半導体層２６を形成する方法は特に制限されないが、例えば、蒸着またはスパッタリングにより半導体化合物をゲート絶縁層２４上に堆積させ、半導体層２６を形成する方法（乾式法）、半導体化合物を含む半導体組成物をゲート絶縁層２４上に塗布して、必要に応じて乾燥処理を実施して、半導体層２６を形成する方法（湿式法）などが挙げられる。
【００２８】
−  ソース電極およびドレイン電極  −
ソース電極２８およびドレイン電極３０は、半導体層２６上に配置される電極であり、互いに離間して配置される。
ソース電極２８およびドレイン電極３０は、互いに対向する方向に直交する方向に延在する、矩形状の電極である。
ソース電極２８およびドレイン電極３０を構成する材料としては、上述したゲート電極２２を構成する材料が挙げられる。また、ソース電極２８およびドレイン電極３０の形成方法としては、上述したゲート電極２２を形成する方法が挙げられる。
ソース電極２８およびドレイン電極３０の厚みは特に制限されないが、２０〜１０００ｎｍであることが好ましい。
ソース電極２８およびドレイン電極３０のチャネル長は特に制限されないが、５〜３０μｍであることが好ましい。
ソース電極２８およびドレイン電極３０のチャネル幅は特に制限されないが、１０〜２００μｍであることが好ましい。
【００２９】
−  その他の層  −
トランジスタ１０には、上述した部材以外の他の層が含まれていてもよい。
例えば、ゲート絶縁層２４と半導体層２６との間には、自己組織化単分子膜が配置されていてもよい。また、半導体層２６とソース電極２８（または、ドレイン電極３０）との間には、キャリア注入層を配置してもよい。
【００３０】
〔ガス吸着膜〕
上記の共振式、電気抵抗式、ＦＥＴ式の各センサーにおいてガス吸着膜にはガス吸着材料が含まれる。ガス吸着膜中のガス吸着材料の含有量は、２０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上がさらに好ましい。ガス吸着膜はガス吸着材料からなる膜であることも好ましい。
このガス吸吸着成分は、虫が発する固有ガス（フェロモン等）に対して吸着能を有すれば特に制限はなく、目的に応じて適宜に選択される。ガス吸着材料は無機材料でもよく、有機材料であってもよく、種々の有機ガスに吸着能を発現させるの観点から有機材料であることが好ましい。
【００３１】
ガス吸着材料として用い得る有機材料としては、例えば、ポリビニルステアリン酸（１６．１４）、ポリブチルメタクリレート（１９．１３）、ポリメチルスチレン（１９．９６）、ポリエチレンオキサイド（１０．６２）、ポリエチレンクロライド（２０．９５）、ポリエチレンビニルアセテート（２１．０６）、ポリトリブロモスチレン（２１．４９）、ポリカプロラクトン（２１．６７）、ポリビニルフェノール（２３．２５）、ポリビニルアセテート（２４．１７）、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（２４．９７）、トリアセチルセルロース（２６．２８）、ポリビニルピロリドン（２７．８４）等を挙げることができる。括弧内の数値は溶解度パラメータ（ＳＰ値）である。
検知対象とする、虫が発する固有ガスのＳＰ値と近いＳＰ値を有する有機材料をガス吸着膜に用いることにより、ガス吸着性はより高められる傾向にある。
本発明においてＳＰ値は、沖津法により算出される値である。沖津法は、例えば、日本接着学会誌，１９９３年，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．６，ｐ２４９〜２５９に詳述されている。
ガス吸着性をより高める観点から、検知対象とするガスのＳＰ値と、ガス吸着材料のＳＰ値との差の絶対値は５．０以下が好ましく、３．０以下がより好ましい。例えばダニが発するガスの一種であるゲラニアールを検出することを目的とする場合、ゲラニアールのＳＰ値が１８．９であることから、センサーのガス吸着膜に用いるガス吸着材料としてＳＰ値が１３．９〜２３．９の有機ポリマーを用いることができ、ＳＰ値が１５．９〜２１．９の有機ポリマーを用いることが好ましい。
【００３２】
本発明の検知方法は、虫が発する固有ガスに対する感応性が互いに異なる複数のガスセンサーを用いて、虫が発する固有ガスを検出することが好ましい。すなわち、虫が発する固有ガスに対する感応性が互いに異なる複数のガスセンサーをアレイ化（マルチチャネル化）し、アレイ化したガスセンサーによるガス検出信号のパターン（複数のガスセンサーの信号パターンの集合）に基づき、虫を検知することが好ましい。虫が発する固有ガスに対する感応性が互いに異なる複数のガスセンサーは、センサーが有するガス吸着膜を構成するガス吸着材料の選択により実現することができる。
このように、複数のセンサーによる信号パターンに基づく虫の検知により、虫をより高精度に検知することが可能になる。例えば、虫が発する固有ガスに対するガス感応性の異なる５つのガスセンサーａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅを用意し、これら５つのガスセンサーの、特定のダニが発するガスに接触した際の信号パターンを予め調べておき（例えば、特定のダニが発するガスに接触させた際の各ガスセンサーの信号強度を５段階の相対値として表した場合に、ａの信号強度：５、ｂの信号強度４、ｃの信号強度３、ｄの信号強度２、ｅの信号強度：１、など）、ある空間内のガスを検出した場合に、５つのセンサーの信号強度の相対的な関係（信号パターン）を、上記の予め調べておいた信号パターンと照らし合わせて、信号パターンが合致した場合に、空間中に特定のダニが存在すると判断することができる。多種類の虫に関する信号パターンを予め調べてデータベース化しておくことにより、空間中に存在する虫の種類を判別することも可能になる。
【００３３】
複数のセンサーの信号パターンに基づく虫の検知は、複数の異なるガスを発する虫の検知においても、より高精度の検知が可能になる。すなわち、ガス感応性が互いに異なる複数のガスセンサーをアレイ化し、各センサーの信号強度の複合的なパターンを基礎とすることにより、虫が発する複数の固有ガスをより高精度に検出することができ、この複数のガスを発する虫の種類等の判別も可能となる。なお、ガスセンサーアレイを構成する複数のガスセンサーの中には、特定の虫が発する固有ガスに対する吸着性が低いガス吸着膜、あるいは特定の虫が発する固有ガスに対する吸着性を有しないガス吸着膜を備えたものを組み込んでもよい。こうすることで、各センサーの信号強度の複合的なパターンのバリエーションを増して同定の精度が増し、また、虫が発するガス以外のガス成分との切り分けをより高精度に行うことが可能になる。
本発明において、複数のガスセンサーのガス感応性が互いに異なる、という場合、複数のガスセンサーのすべてが、互いに異なるガス感応性を有する形態の他、複数のガスセンサーのうち、一部のガスセンサーのガス感応性が同じである形態を包含する意味である。
【００３４】
虫が発する固有ガスに対する感応性が互いに異なる複数のガスセンサーを用いて虫を検知する場合において、ガスセンサーの数は、２〜１００が好ましく、２〜５０がより好ましく、４〜３０がさらに好ましい。
ガスセンサーアレイを構成するガスセンサーは、共振式センサー、電気抵抗式センサー、及びＦＥＴ式センサーから選ばれる２種以上のセンサーを含んでもよいが、通常は、ガスセンサーアレイを構成するガスセンサーのすべてが共振式センサーであるか、すべてが電気抵抗式センサーであるか、又はすべてがＦＥＴ式センサーである。より好ましくは、ガスセンサーアレイを構成するガスセンサーのすべてが共振式センサーである。
【００３５】
上記のようにセンサーをアレイ化する場合、センサーの小型化が求められる。この観点からは、ＭＥＭＳ技術により調製することが可能な、セラミック誘電体材料を用いた共振式センサーを採用することが好ましい。
【００３６】
＜検出対象ガス＞
本発明の検知方法において、検知対象の虫は、フェロモン等のガスを発する虫であれば特に制限はない。居住エリアのいわゆる害虫を検知する観点からは、検知対象がダニ、ゴキブリ、シロアリ又はアブラムシであることが好ましく、ダニであることがより好ましい。以下にこれらの虫が発する固有ガスの例を挙げる。
【００３７】
−  シロアリ道しるべフェロモン  −
【化１】
2018180792.tif 000003
【００３８】
−  ヤマトシロアリの階級フェロモン  −
【化２】
2018180792.tif 000004
【００３９】
−  クロゴキブリの性フェロモン  −
【化３】
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【００４０】
−  アブラムシの警報フェロモン  −
【化４】
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【００４１】
−  ヤケヒョウダニの集合フェロモン  −
【化５】
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【００４２】
−  ゴミコナダニ族コナダニの性フェロモン  −
【化６】
2018180792.tif 000008
【００４３】
本発明の検知方法を用いれば、例えば、家の中にすみつくダニの中で最も多いと言われているヤケヒョウダニのフェロモンである、ゲラニアール、その幾何異性体であるネラール等を高感度に検出することができる。
【００４４】
［虫検知用ガスセンサー］
本発明の虫検知用ガスセンサーは、上述した本発明の検知方法に用いるのに好適なガスセンサーである。すなわち、本発明の虫検知用ガスセンサーは、共振式センサー、電気抵抗式センサー、及びＦＥＴから選ばれるガスセンサーであって、上記ガスセンサーが有するガス吸着膜を構成するガス吸着材料のＳＰ値が１３．９〜２３．９である。このＳＰ値は、より好ましくは１５．９〜２０．９である。このようなガス吸着膜を備えるガスセンサーは、特にダニが発するゲラニアール、ネラール等の検出に好適である。
本発明の虫検知用ガスセンサーの好ましい形態は、上述した本発明の検知方法において説明したガスセンサーの形態と同じである。
【００４５】
［虫検知用ガスセンサーアレイ］
本発明の虫検知用ガスセンサーアレイは、上記の本発明の虫検知用ガスセンサーを複数集積したものである。本発明の虫検知用ガスセンサーアレイを構成する複数の虫検知用ガスセンサーのガス吸着膜は、ガス吸着性が互いに異なる。
すなわち、本発明の虫検知用ガスセンサーアレイは、アレイを構成する複数の虫検知用ガスセンサーのガス感応性が互いに異なるものである。本発明の虫検知用ガスセンサーアレイを用いることにより、上述したように複数のガスセンサーによる信号パターンに基づく虫の検知が可能になる。
なお、本発明の虫検知用ガスセンサーアレイは、本発明の虫検知用ガスセンサー（ガス吸着膜を構成するガス吸着材料のＳＰ値が１３．９〜２３．９）が複数集積されていれば、アレイを構成する一部のガスセンサーが、そのガス吸着膜を構成するガス吸着材料のＳＰ値が１３．９〜２３．９の範囲外にあってもよい。
本発明の虫検知用ガスセンサーアレイを構成するガスセンサーの数は２〜１００が好ましく、２〜５０がより好ましく、４〜３０がさらに好ましい。
また、本発明の虫検知用ガスセンサーアレイを構成するガスセンサーは、共振式センサー、電気抵抗式センサー、及びＦＥＴ式センサーから選ばれる２種以上のセンサーを含んでもよいが、通常は、ガスセンサーアレイを構成するガスセンサーのすべてが共振式センサーであるか、すべてが電気抵抗式センサーであるか、又はすべてがＦＥＴ式センサーである。より好ましくは、虫検知用ガスセンサーアレイを構成するガスセンサーのすべてが共振式センサーである。
本発明の虫検知用ガスセンサーアレイもまた、本発明の検知方法に用いるのに好適である。
【００４６】
［電機製品］
本発明の電機製品は、本発明の虫検知用ガスセンサー又は本発明の虫検知用ガスセンサーアレイを搭載してなり、虫が発する固有ガスを検出することによる虫の検知機能を有する電機製品である。このような電機製品としては、例えば、掃除機、空気清浄器、エアコン等を挙げることができる。搭載されるガスセンサーによる検知対象がダニである場合、本発明の電機製品は掃除機であることが好ましい。これにより、ダニの存在をモニタリングしながら掃除機をかけることができ、普段の清掃状態を把握したり、ダニの効率的に、吸引除去したりすることが可能となる。
【００４７】
本発明を実施例に基づきより詳細に説明するが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００４８】
［作製例１−１］  電気抵抗式センサー１の作製
縦２．５ｃｍ×横２．５ｃｍの大きさの石英ガラス上に、２つのＩｒ電極を、電極間距離を２ｍｍとしてスパッタ成膜し、電極基板を作製した。次いで、電極基板を切断し、縦２．５ｃｍ×横０．７ｃｍのストリップを作成した。こうして、電極間距離が２ｍｍのストリップを得た。【００４９】
トルエン２０ｍｌに、ガス吸着材料としてポリビニルステアリン酸（以下「ＰＶＳ」と称す。）を１６０ｍｇ溶解させ、次いでこの溶液に、導電性材料としてカーボンブラック４０ｍｇを添加し、約１０分超音波処理して塗布液を得た。
この塗布液０．１ｍｌを、ストリップ上に、２つの電極間をつなぐように滴下し、次いでホットプレートを用いて１２０℃で１２０分間加熱して、ガス検知部を基板上に有する電気抵抗式センサー１を得た。【００５０】
［作製例１−２］  電気抵抗式センサー２の作製
上記作製例１−１において、ガス吸着材料としてＰＶＳに代えてポリブチルメタクリレート（以下「ＰＢＭＡ」と称す。）を用いたこと以外は、作製例１−１と同様にして電気抵抗式センサー２を作製した。【００５１】
［作製例１−３］  電気抵抗式センサー３の作製
上記作製例１−１において、ガス吸着材料としてＰＶＳに代えてポリエチレンビニルアセテート（以下「ＰＥＶＡ」と称す。）を用いたこと以外は、作製例１−１と同様にして電気抵抗式センサー３を作製した。【００５２】
［作製例１−４］  電気抵抗式センサー４の作製
上記作製例１−１において、ガス吸着材料としてＰＶＳに代えてポリカプロラクトン（以下「ＰＣＬ」と称す。）を用いたこと以外は、作製例１−１と同様にして電気抵抗式センサー４を作製した。【００５３】
［作製例１−５］  電気抵抗式センサー５の作製
上記作製例１−１において、ガス吸着材料としてＰＶＳに代えてポリビニルピロリドン（以下「ＰＶＰ」と称す。）を用い、またトルエンに代えてテトラヒドロフランを用いたこと以外は、作製例１−１と同様にして電気抵抗式センサー５を作製した。【００５４】
［試験例１］  ダニフェロモンの検知
上記各作製例で作製した各センサーを、シトラール（和光純薬社製、ゲラニアール及びネラールの混合ガス）を１ｐｐｍ含有する窒素ガス雰囲気中に曝し、オシロスコープを用いて電気抵抗値を測定した。得られた測定値を下記評価基準にあてはめ評価した。【００５５】
＜電気抵抗値評価基準＞
Ａ：電気抵抗値が１０００〜１００００ｋΩ
Ｂ：電気抵抗値が１００〜９９９ｋΩ
Ｃ：電気抵抗値が１０〜９９ｋΩ
Ｄ：電気抵抗値が１〜９ｋΩ
Ｅ：電気抵抗値の上昇認められず（電気抵抗値が１ｋΩ未満）
結果を下表に示す。【００５６】
【表１】
2018180792.tif 000009
【００５７】
表１に示されるように、電気抵抗式センサーにより虫のフェロモンを検出できることがわかる。また、電気抵抗式センサーに用いるガス吸着材料をかえることにより、センサーの感度を調節できることもわかる。【００５８】
［作製例２−１］  共振式センサー１の作製
図３Ａ〜図３Ｓに模式的に示す製造フローに従い、共振式のガスセンサー（カンチレバー式）を製造した。その詳細を説明する。【００５９】
基板としては、図３Ａに示すＳｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）基板を用いた。この基板は、図３Ａ中、下から順にＳｉＯ２膜（４１、厚さ１μｍ）、Ｓｉ膜（４２、厚さ４００μｍ）、ＳｉＯ２膜（４３、厚さ１μｍ）、Ｓｉ膜（４４、厚さ１５μｍ）を有する積層構造となっている。【００６０】
基板上に、第１電極（４５、下部電極）としてＴｉ膜（厚さ２０ｎｍ）とＩｒ膜（厚さ１００ｎｍ）をＤＣスパッタ法により連続成膜し、次いで、Ｉｒ膜上にＰＺＴＮ膜（４６、厚さ３μｍ）をＲＦスパッタ法により成膜した（図３Ｂ）。製膜条件を次に示す。
−第１電極製膜条件−
基板加熱温度：約３５０℃
投入電力：ＤＣ５００Ｗ
ガス：Ａｒガス
成膜圧力：０．４Ｐａ
−ＰＺＴＮ成膜条件−
基板加熱温度：約５００℃
投入電力：ＲＦ１ｋＷ
ガス：Ａｒガス：酸素（体積比１０：１）
成膜圧力：０．３５Ｐａ【００６１】
ＰＺＴＮ膜のパターニング用にレジスト（４７）を形成した〔フォトレジストコート（ＡＺ−１５００、メルク社製）→乾燥→露光現像→ベーク、図２Ｃ〕。次いでＰＺＴＮ膜をウェットエッチングし（図２→乾燥→露光現像→ベーク、図３Ｃ）。次いでＰＺＴＮ膜をウェットエッチングし（図３Ｄ）、レジスト剥離液（ＭＳ２００１、富士フイルム社製）を用いてレジスト（４７）を除去した（図３Ｅ）。【００６２】
下部電極とのコンタクト形成用及び上部電極形成用のレジスト（４８）を形成した〔フォトレジストコート（ＡＺ−５２１４、メルク社製）→乾燥→露光→ベーク→ネガポジ反転露光→現像→乾燥、図３Ｆ〕。【００６３】
下部電極とのコンタクト（４９）及び第２電極（５０、上部電極）としてＴｉ膜（厚さ２０ｎｍ）とＡｕ膜（厚さ１００ｎｍ）をＤＣスパッタ法により連続成膜した。製膜条件を次に示す（図３Ｇ）。
−下部電極とのコンタクト及び第２電極製膜条件−
基板加熱温度：室温
投入電力：ＤＣ５００Ｗ
ガス：Ａｒガス
成膜圧力：０．４Ｐａ
次いで、レジスト剥離液（ＭＳ２００１、富士フイルム社製）によりレジスト（４８）を除去し、下部電極とのコンタクト（４９）を形成し、また上部電極（５０）を形成した（図３Ｈ）。【００６４】
下部電極パターニング用及び基板表層（１５μｍＳｉ膜）パターニング用のレジスト（５１）を形成した〔フォトレジストコート（ＡＺ−１５００、メルク社製）→乾燥→露光→現像→ベーク、図３Ｉ〕。【００６５】
ドライエッチングにより下部電極を除去し、次いでＳｉ膜をエッチングした後、レジスト剥離液（ＭＳ２００１、富士フイルム社製）によりレジスト（５１）を除去した（図３Ｊ、図３Ｋ、図３Ｌ）。【００６６】
次工程における保護を目的として、上部電極側にレジスト（５２）を形成した〔フォトレジストコート（ＡＺ−１０ＸＴ、メルク社製）→乾燥→ベーク、図３Ｍ〕。【００６７】
基板の下面のパターニングのためのレジスト（５３）を形成した〔フォトレジストコート（ＡＺ−３１００、メルク社製）→乾燥→露光→現像→ベーク、図３Ｎ〕。【００６８】
基板の下面から１μｍＳｉＯ２膜（４１）、４００μｍＳｉ膜（４２）、及び１μｍＳｉＯ２膜（４３）を、ドライエッチングにより除去し、レジスト剥離液（ＭＳ２００１、富士フイルム社製）によりすべてのレジストを除去した（図３Ｏ、図３Ｐ、図３Ｑ、図３Ｒ）こうして得られた図３Ｒ中の左側に示す構造体を素子前駆体と称す。【００６９】
次いで、素子前駆体の上部電極上に、次のようにして図３Ｓに示すガス吸着膜を形成した。【００７０】
＜ガス吸着膜形成用塗布液の調製＞
ガス吸着材料としてＰＶＳをトルエンに溶解し、ＰＶＳを１質量％含有する塗布液を調製した。【００７１】
＜ガス吸着膜の形成＞
インクジェットプリンター（型式：ＤＭＰ−２８３１、富士フイルム社製）のカートリッジ（型式：ＤＭＣＬＣＰ−１１６１０）に上記塗布液を投入した。
素子前駆体に、Ｊｅｌｉｇｈｔ社製（Ｍｏｄｅｌ：１４４ＡＸ−１００）の装置を用いてＵＶクリーナー処理を５分間施した。この処理の直後に、上記インクジェットプリンターを用いて塗布液を打滴し（５０μｍピッチで６打滴、１打滴で１０ｐＬ吐出、吐出スピード：約７ｍ／ｓ）、塗布膜を形成した。
トルエンを完全に揮発させるために、真空オーブン（ＶＡＣ−１００、ＥＳＰＥＣ製）を用いて１２０℃で２時間、乾燥した。
こうして支持体上に第１電極、誘電体センサ、第２電極、ガス吸着膜がこの順に形成された、図３Ｓの左側に示された共振式センサー１を得た。【００７２】
［作製例２−２］  共振式センサー２の作製
上記作製例２−１において、ガス吸着材料としてＰＶＳに代えてＰＢＭＡを用いたこと以外は、作製例２−１と同様にして共振式センサー２を作製した。【００７３】
［作製例２−３］  共振式センサー３の作製
上記作製例２−１において、ガス吸着材料としてＰＶＳに代えてＰＥＶＡを用いたこと以外は、作製例２−１と同様にして共振式センサー３を作製した。【００７４】
［作製例２−４］  共振式センサー４の作製
上記作製例２−１において、ガス吸着材料としてＰＶＳに代えてＰＣＬを用いたこと以外は、作製例２−１と同様にして共振式センサー４を作製した。【００７５】
［作製例２−５］  共振式センサー５の作製
上記作製例２−１において、ガス吸着材料としてＰＶＳに代えてＰＶＰを用い、またトルエンに代えてテトラヒドロフランを用いたこと以外は、作製例２−１と同様にして共振式センサー５を作製した。【００７６】
［試験例２］  共振式センサーアレイによるダニフェロモンの検知−１
窒素ガス雰囲気中で共振式センサー１〜５を設置し、第１電極と第２電極間に電圧（交流電圧、２００〜４００ｋＨｚ  ｓｃａｎ  ０．１Ｖｒｍｓ  正弦波）をかけてセンサーを共振駆動させ、その共振周波数を測定した。この状態における各センサーの共振周波数を、参照周波数と称す。
次いで、絨毯を敷いた部屋において、絨毯から１０ｃｍの高さに上記共振式センサー１〜５を静置し、第１電極と第２電極間に電圧（交流電圧、２００〜４００ｋＨｚ  ｓｃａｎ  ０．１Ｖｒｍｓ  正弦波）をかけてセンサーを共振駆動させ、その共振周波数を測定した。この測定値を測定周波数と称す。
各共振式センサーの各々において、参照周波数から測定周波数を減じた値（信号強度）を算出した。【００７７】
［試験例３］  共振式センサーアレイによるダニフェロモンの検知−２
上記試験例２の後、試験例２を行った絨毯を敷いた部屋の約１ｍ四方の絨毯を約１分間、掃除機で吸引した。掃除機はパイプジョイントを外して使用した。また、吸引物は新しいごみ取り袋内にトラップするようにした。
掃除機の吸引物をトラップしたごみ取り袋の中に共振式センサー１〜５を静置し、上記と同様にして参照周波数から測定周波数を減じた値を算出した。
また、フローリングの部屋の約１ｍ四方の床を上記と同様にして掃除機で吸引し、上記と同様にしてごみ取り袋のガスを共振式センサー１〜５により検出した。
結果を図４に示す。図４中、Ｉは共振式センサー１の信号強度、IIは共振式センサー２の信号強度、IIIは共振式センサー３の信号強度、IVは共振式センサー４の信号強度、Ｖは共振式センサー５の信号強度である。【００７８】
［参考例１］  市販のダニチェッカーによるダニの検知
上記試験例３で測定に用いたごみ取り袋について、市販のダニチェッカー（商品名：ダニ検査用マイティーチェッカー、住化エンビロサイエンス社製）を用いて、ダニの量を定量した。その結果、絨毯を吸引したごみ取り袋のダニの数は３５０匹／ｍ２越えであり、フローリングを吸引したごみ取り袋のダニの数は１０匹／ｍ２未満（ダニ未検出）と判定された。【００７９】
図４中、Ｐは試験例３において絨毯を吸引したごみ取り袋（ダニ３５０匹／ｍ２越え）を測定した結果、ｎＰは試験例３においてフローリングを吸引したごみ取り袋（ダニ１０匹／ｍ２未満）を測定した結果、ｓＰは試験例２において絨毯から１０ｃｍの高さで測定した結果を示す。
図４に示されるように、絨毯から１０ｃｍの高さでの測定と、絨毯を吸引したごみ取り袋（ダニがトラップ（濃縮）されたごみ取り袋）の測定のいずれにおいても、共振式センサー１〜５のすべてにおいて、異なる信号強度でガスが検知され、各測定における共振式センサーアレイの信号パターンは相似形を示すことがわかった。
これに対し、ダニがいないフローリングを吸引したごみ袋のセンシングでは、各共振式センサーの信号はほとんど検出できず、センサーアレイの信号パターンも、絨毯から１０ｃｍの高さにおける測定あるいは絨毯を吸引したごみ取り袋の測定における信号パターンとは全く異なっていた。
上記の結果は、ガス吸着膜を備えたガスセンサーにより、虫から発され空間中を漂うガス成分を検出でき、これにより虫を検知できることを示す。【００８０】
本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。【００８１】
本願は、２０１７年３月２８日に日本国で特許出願された特願２０１７−６３６０６に基づく優先権を主張するものであり、これはいずれもここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。
【符号の説明】
【００８２】
１  第１電極
２  誘電体材料（圧電材料）
３  第２電極
４  ガス吸着膜
１０  トランジスタ
２０  基板
２２  ゲート電極
２４  ゲート絶縁層
２６  半導体層
２８  ソース電極
３０  ドレイン電極
３２  ガス吸着膜
４１  ＳｉＯ２膜
４２  Ｓｉ膜
４３  ＳｉＯ２膜
４４  Ｓｉ膜
４５  第１電極
４６  ＰＺＴＮ膜
４７、４８、５１、５２、５３  レジスト
４９  下部電極とのコンタクト
５０  第２電極
Ｐ  絨毯を吸引したごみ取り袋の測定
ｎＰ  フローリングを吸引したごみ取り袋の測定
ｓＰ  絨毯から１０ｃｍの高さで測定
Ｉ  共振式センサー１の信号強度
II  共振式センサー２の信号強度
III  共振式センサー３の信号強度
IV  共振式センサー４の信号強度
Ｖ  共振式センサー５の信号強度
【図１】
2018180792.tif 000010
【図２】
2018180792.tif 000011
【図３Ａ】
2018180792.tif 000012
【図３Ｂ】
2018180792.tif 000013
【図３Ｃ】
2018180792.tif 000014
【図３Ｄ】
2018180792.tif 000015
【図３Ｅ】
2018180792.tif 000016
【図３Ｆ】
2018180792.tif 000017
【図３Ｇ】
2018180792.tif 000018
【図３Ｈ】
2018180792.tif 000019
【図３Ｉ】
2018180792.tif 000020
【図３Ｊ】
2018180792.tif 000021
【図３Ｋ】
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【図３Ｌ】
2018180792.tif 000023
【図３Ｍ】
2018180792.tif 000024
【図３Ｎ】
2018180792.tif 000025
【図３Ｏ】
2018180792.tif 000026
【図３Ｐ】
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【図３Ｑ】
2018180792.tif 000028
【図３Ｒ】
2018180792.tif 000029
【図３Ｓ】
2018180792.tif 000030
【図４】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年6月21日(2019.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス吸着膜を備えたガスセンサーを用いて、虫が発する固有ガスを検出することを含む虫の検知方法であって、
前記ガスセンサーが、共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれ、
前記ガス吸着膜が、ポリビニルステアリン酸、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルスチレン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンクロライド、ポリエチレンビニルアセテート、ポリトリブロモスチレン、ポリカプロラクトン、ポリビニルフェノール、ポリビニルアセテート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、トリアセチルセルロース、及びポリビニルピロリドンから選ばれるガス吸着材料を含有する、虫の検知方法。
【請求項２】
前記共振式センサーが有する誘電体材料がセラミック誘電体材料又は水晶からなる、請求項１に記載の虫の検知方法。
【請求項３】
前記セラミック誘電体材料が、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブをドープしたチタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、又は窒化アルミニウムである、請求項２に記載の虫の検知方法。
【請求項４】
複数のガスセンサーを用いて虫が発する固有ガスを検出することを含み、前記複数のガスセンサーのガス感応性が互いに異なる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の虫の検知方法。
【請求項５】
前記複数のガスセンサーによるガス検出信号のパターンに基づき虫を検知する、請求項４に記載の虫の検知方法。
【請求項６】
前記ガスセンサーが共振式センサーである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の虫の検知方法。
【請求項７】
前記虫が、ダニ、ゴキブリ、シロアリ又はアブラムシである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の虫の検知方法。
【請求項８】
前記虫がダニである、請求項７に記載の虫の検知方法。
【請求項９】
ガス吸着膜を備えたガスセンサーを用いて、虫が発する固有ガスを検出することを含む虫の検知方法であって、
前記ガスセンサーが、共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれ、
前記ガス吸着膜に含まれるガス吸着材料のＳＰ値と、前記の虫が発する固有ガスのＳＰ値との差の絶対値が５．０以下である、虫の検知方法。
【請求項１０】
ガス吸着膜を備えたガスセンサーを複数用いて、虫が発する固有ガスを検出することを含む虫の検知方法であって、
前記ガスセンサーが、共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれ、
少なくとも１つのガスセンサーが備えるガス吸着膜が、ポリビニルステアリン酸、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルスチレン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンクロライド、ポリエチレンビニルアセテート、ポリトリブロモスチレン、ポリカプロラクトン、ポリビニルフェノール、ポリビニルアセテート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、トリアセチルセルロース、及びポリビニルピロリドンから選ばれるガス吸着材料を含有する、虫の検知方法。
【請求項１１】
前記の少なくとも１つのガスセンサーが備えるガス吸着膜に含まれるガス吸着材料のＳＰ値と、前記の虫が発する固有ガスのＳＰ値との差の絶対値が５．０以下である、請求項１０に記載の虫の検知方法。
【請求項１２】
ガス吸着膜を備えたガスセンサーを複数用いて虫が発する固有ガスを検出することを含む虫の検知方法であって、
前記ガスセンサーが、共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれ、
少なくとも１つのガスセンサーが備えるガス吸着膜に含まれるガス吸着材料のＳＰ値と、前記の虫が発する固有ガスのＳＰ値との差の絶対値が５．０以下である、虫の検知方法。
【請求項１３】
前記のＳＰ値の差の絶対値が３．０以下である、請求項９、１１及び１２のいずれか１項に記載の虫の検知方法。
【請求項１４】
共振式センサー、電気抵抗式センサー、及び電界効果トランジスタ式センサーから選ばれるガス吸着膜を備えた虫検知用ガスセンサーであって、
前記ガス吸着膜が、ポリビニルステアリン酸、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルスチレン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンクロライド、ポリエチレンビニルアセテート、ポリトリブロモスチレン、ポリカプロラクトン、ポリビニルフェノール、ポリビニルアセテート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、トリアセチルセルロース、及びポリビニルピロリドンから選ばれるガス吸着材料を含有する、虫検知用ガスセンサー。
【請求項１５】
請求項１４に記載の虫検知用ガスセンサーを複数集積してなり、該複数のガスセンサーのガス感応性が互いに異なる、虫検知用ガスセンサーアレイ。
【請求項１６】
請求項１４に記載の虫検知用ガスセンサー、又は請求項１５に記載の虫検知用ガスセンサーアレイを搭載してなる電機製品。
【請求項１７】
前記電機製品が掃除機である、請求項１６に記載の電機製品。
【国際調査報告】
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