特開 2024-57732 匂いセンサの製造方法、匂いセンサ及び匂いデータ解析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057732

(43)【公開日】2024-04-25

(54)【発明の名称】匂いセンサの製造方法、匂いセンサ及び匂いデータ解析装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 5/02 20060101AFI20240418BHJP

   G01N 27/12 20060101ALI20240418BHJP

【ＦＩ】

G01N5/02 A

G01N27/12 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022164586

(22)【出願日】2022-10-13

(71)【出願人】

【識別番号】715010521

【氏名又は名称】株式会社アロマビット

(74)【代理人】

【識別番号】100123559

【弁理士】

【氏名又は名称】梶 俊和

(74)【代理人】

【識別番号】100177437

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 英子

(72)【発明者】

【氏名】水田 巽

(72)【発明者】

【氏名】前野 権一

(72)【発明者】

【氏名】寺田 絵里加

(72)【発明者】

【氏名】橋詰 賢一

【テーマコード（参考）】

2G046

【Ｆターム（参考）】

2G046BA09

2G046BB02

2G046BB04

2G046DC18

2G046EA02

2G046EA04

2G046FA01

2G046FB02

(57)【要約】

【課題】均一性、均質性を向上させた吸着膜を安定して得ることができる匂いセンサの製造方法、匂いセンサ及び匂いデータ解析装置を提供すること。
【解決手段】匂い物質を吸着する吸着膜１１２と、匂い物質が吸着膜１１２へ吸着することに起因する吸着状態の変化を検出する検出部１１４と、を備える匂いセンサ１００を製造する製造方法であって、検出部１１４は、金属酸化物又は窒化物の半導体素子を有し、検出部１１４の表面をコーティング剤溶液１５３により被覆し被覆溶液膜を形成する被覆工程と、被覆溶液膜を乾燥させて被覆膜を形成する第１乾燥工程と、被覆膜上に膜材溶液１１３により吸着溶液膜を形成する膜形成工程と、吸着溶液膜を乾燥させて吸着膜１１２を形成する第２乾燥工程と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

匂い物質を吸着する吸着膜と、前記匂い物質が前記吸着膜へ吸着することに起因する吸着状態の変化を検出する検出部と、を備える匂いセンサを製造する製造方法であって、
前記検出部は、金属酸化物又は窒化物の半導体素子を有し、
前記検出部の表面を被覆材の溶液により被覆し被覆溶液膜を形成する被覆工程と、
前記被覆溶液膜を乾燥させて被覆膜を形成する第１乾燥工程と、
前記被覆膜上に吸着膜材の溶液により吸着溶液膜を形成する膜形成工程と、
前記吸着溶液膜を乾燥させて前記吸着膜を形成する第２乾燥工程と、
を備える、匂いセンサの製造方法。

【請求項2】

前記膜形成工程において、前記被覆膜は前記吸着溶液膜に溶解する、請求項１に記載の匂いセンサの製造方法。

【請求項3】

前記第２乾燥工程において、前記被覆膜は前記吸着膜に相溶する、請求項１に記載の匂いセンサの製造方法。

【請求項4】

前記被覆膜は、高分子材料を含む、請求項２又は請求項３に記載の匂いセンサの製造方法。

【請求項5】

前記吸着膜は、前記吸着状態を変化させる添加剤を含む、請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の匂いセンサの製造方法。

【請求項6】

前記吸着状態の変化が、前記吸着膜の電気的特性の変化である、請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の匂いセンサの製造方法。

【請求項7】

匂い物質を吸着する吸着膜と、
前記匂い物質が前記吸着膜へ吸着することに起因する吸着状態の変化を検出する検出部と、
を備える匂いセンサであって、
前記検出部は、金属酸化物又は窒化物の半導体素子を有し、
前記検出部の上に、被覆材が溶解された前記吸着膜が形成された、匂いセンサ。

【請求項8】

匂い物質を吸着する吸着膜と、
前記匂い物質が前記吸着膜へ吸着することに起因する吸着状態の変化を検出する検出部と、
を備える匂いセンサであって、
前記検出部は、金属酸化物又は窒化物の半導体素子を有し、
前記検出部の上に、被覆材が相溶した前記吸着膜が形成された、匂いセンサ。

【請求項9】

前記吸着膜は、前記吸着状態を変化させる添加剤を含む、請求項７又は請求項８に記載の匂いセンサ。

【請求項10】

前記吸着状態の変化が、前記吸着膜の電気的特性の変化である、請求項７又は請求項８に記載の匂いセンサ。

【請求項11】

請求項７又は請求項８に記載の匂いセンサと、
前記匂いセンサの検出結果に基づく解析を行う解析部と、
を備え、
前記匂いセンサは、センサ素子を複数有し、
前記吸着膜は、前記センサ素子の上に形成され、
前記解析部は、それぞれの前記センサ素子により検出した前記匂い物質の吸着量の違いに基づいて、前記匂い物質が接近してきた方向を解析する、匂いデータ解析装置。

【請求項12】

複数の前記匂いセンサを有し、
複数の前記匂いセンサは、配列を変更することが可能である、請求項１１に記載の匂いデータ解析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、匂いセンサの製造方法、匂いセンサ及び匂いデータ解析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、匂い強度の計測や、匂い種類の特定のために、匂いセンサを用いてガスに含まれる匂い物質の検出が行われている。匂いセンサは、例えば、匂い物質を吸着する吸着膜と、匂い物質が吸着膜へ吸着することに起因する吸着状態（吸着特性）の変化を検出する検出部と、を有している（例えば、特許文献１参照）。吸着膜は、基板上に実装された検出部の表面に膜材の溶液（以下、膜材溶液という。）を滴下又は塗布等し、乾燥することにより成膜される。匂いセンサに搭載される吸着膜の均一性は、ばらつきが小さく再現性が高い応答を得るために極めて重要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１７／０８５９３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、膜材溶液が検出部である半導体素子の表面ではじかれてしまう等、均一、均質な吸着膜を再現性良く成膜することは難しい場合が多い。このため、検出部の表面状態の制御、例えば、検出部の表面への膜の定着性や膜材溶液の濡れ性等を制御することが求められ、匂いセンサにおいては、均一性、均質性を向上させた吸着膜を安定して得る方法が求められる。

【0005】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、均一性、均質性を向上させた吸着膜を安定して得ることができる匂いセンサの製造方法、匂いセンサ及び匂いデータ解析装置を提供することを例示的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としての匂いセンサの製造方法は、以下の構成を有する。

【0007】

匂い物質を吸着する吸着膜と、前記匂い物質が前記吸着膜へ吸着することに起因する吸着状態の変化を検出する検出部と、を備える匂いセンサを製造する製造方法であって、
前記検出部は、金属酸化物又は窒化物の半導体素子を有し、
前記検出部の表面を被覆材の溶液により被覆し被覆溶液膜を形成する被覆工程と、
前記被覆溶液膜を乾燥させて被覆膜を形成する第１乾燥工程と、
前記被覆膜上に吸着膜材の溶液により吸着溶液膜を形成する膜形成工程と、
前記吸着溶液膜を乾燥させて前記吸着膜を形成する第２乾燥工程と、
を備える、匂いセンサの製造方法。

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としての匂いセンサは、以下の構成を有する。

【0009】

匂い物質を吸着する吸着膜と、
前記匂い物質が前記吸着膜へ吸着することに起因する吸着状態の変化を検出する検出部と、
を備える匂いセンサであって、
前記検出部は、金属酸化物又は窒化物の半導体素子を有し、
前記検出部の上に、被覆材が溶解された前記吸着膜が形成された、匂いセンサ。

【0010】

本発明の更に他の例示的側面としての匂いセンサは、以下の構成を有する。

【0011】

匂い物質を吸着する吸着膜と、
前記匂い物質が前記吸着膜へ吸着することに起因する吸着状態の変化を検出する検出部と、
を備える匂いセンサであって、
前記検出部は、金属酸化物又は窒化物の半導体素子を有し、
前記検出部の上に、被覆材が相溶した前記吸着膜が形成された、匂いセンサ。

【0012】

上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としての匂いデータ解析装置は、以下の構成を有する。

【0013】

上記の匂いセンサと、
前記匂いセンサの検出結果に基づく解析を行う解析部と、
を備え、
前記匂いセンサは、センサ素子を複数有し、
前記吸着膜は、前記センサ素子の上に形成され、
前記解析部は、それぞれの前記センサ素子により検出した前記匂い物質の吸着量の違いに基づいて、前記匂い物質が接近してきた方向を解析する、匂いデータ解析装置。

【0014】

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、均一性、均質性を向上させた吸着膜を安定して得ることができる匂いセンサの製造方法、匂いセンサ及び匂いデータ解析装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態１の匂いセンサの概略構成を示す模式図で、（ａ）は匂いセンサの上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線における矢視断面図

【図2】実施形態１の匂いセンサの概略構成を示す模式図で、（ａ）は匂いセンサの上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線における断面図

【図3】実施形態１の匂いデータ解析装置の概略構成を示す模式図

【図4】（ａ）～（ｈ）は実施形態１の匂いセンサの製造方法を示す図

【図5】（ａ）～（ｄ）は実施形態１との比較のための、従来の匂いセンサの製造方法を示す図

【図6】（Ａ－ａ）（Ｂ－ａ）は実施例の匂いセンサの製造方法で吸着膜を成膜したＣＭＯＳチップの表面を示す図、（Ａ－ｂ）（Ｂ－ｂ）は比較例の匂いセンサの製造方法で吸着膜を成膜したＣＭＯＳチップの表面を示す図、（Ｃ－ａ）は（Ｂ－ａ）のＣ－Ｃ線における断面模式図、（Ｃ－ｂ）は（Ｂ－ｂ）のＤ－Ｄ線における断面模式図

【図7】実施形態２の匂いセンサユニットの概略構成を示す図

【発明を実施するための形態】

【0017】

［実施形態１］
以下、本発明の実施形態１について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、以下の説明において、「匂い物質」とは、広義では吸着膜に吸着可能な物質を意味する。したがって、「匂い物質」には、一般的に匂いの原因物質とされていない物質、匂い物質として認知されていない物質又は未知の匂い物質も含まれる。また、「匂い物質」には、個々の匂い物質だけではなく、「複数の匂い物質の集合体」も含まれる。

【0018】

＜匂いセンサ＞
図１は、実施形態１の匂いセンサ１００を示す図であり、（ａ）は匂いセンサ１００の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線における矢視断面図である。実施形態１の匂いセンサ１００は、複数のセンサ素子１１０、基板１２０を有している。センサ素子１１０は、吸着膜１１２、検出部１１４、電極１１６を有している。

【0019】

図１の匂いセンサ１００は、例えば９つのセンサ素子１１０ａ～１１０ｉを有している。具体的には、センサ素子１１０ａは吸着膜１１２ａ、検出部１１４ａ、電極１１６ａを有し、センサ素子１１０ｂは吸着膜１１２ｂ、検出部１１４ｂ、電極１１６ｂを有し、・・・、センサ素子１１０ｉは吸着膜１１２ｉ、検出部１１４ｉ、電極１１６ｉを有している。なお、センサ素子（吸着膜、検出部、電極）を特定しない場合、符号の添え字ａ～ｉ（後述するｊ～ｌも含む。）を省略する。吸着膜１１２は、匂い物質を吸着する膜であり、詳細は後述する。

【0020】

検出部１１４は、匂い物質が吸着膜１１２へ吸着することに起因する吸着状態（吸着特性ともいう。）の変化を検出する。なお、「匂い物質の吸着膜１１２への吸着」というとき、吸着膜１１２の表面への匂い物質の吸着だけでなく、吸着膜１１２の内部への匂い物質の吸収も含む。ここで、匂い物質が吸着膜１１２へ吸着したことに起因する吸着状態の変化とは、匂い物質による力学的特性、光学的特性又は電気的特性の変化を含む。検出部１１４は、吸着膜１１２の吸着状態の変化を、例えば、信号として出力する。すなわち、検出部１１４は、信号変換部（トランスデューサー）としても機能する。

【0021】

「力学的特性の変化」には、例えば、水晶振動子（ＱＣＭ）における共振周波数の変化、表面弾性波の速度変化、圧電素子における膜の膨張・収縮、又はたわみの変化等が含まれる。「光学的特性の変化」には、吸収波長の変化、吸光度の変化、蛍光・発光特性の変化、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）素子等における屈折率の変化等を含む。「電気的特性の変化」には、例えば、電荷結合素子やＣＭＯＳ等における電気伝導度、抵抗値、誘電率、電気化学的インピーダンス等の特性変化、酸化物半導体センサにおける酸化還元電位の変化、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）センサにおけるゲート電圧、インピーダンス、バンドギャップ等の変化が含まれる。

【0022】

検出部１１４に用いられる素子としては、例えば、次のような素子（センサ）が挙げられる。すなわち、水晶振動子センサ（ＱＣＭ）、表面弾性波センサ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）センサ、電荷結合素子センサ、ＭＯＳ電界効果トランジスタセンサ、金属酸化物半導体センサ、有機導電性ポリマーセンサ、電気化学的センサ等である。検出部１１４に用いられる素子は、特にこれらに限定されず、匂いセンサ１００の使用の目的等に応じて、種々の素子を適宜用いることができる。実施形態１では、検出部１１４に金属酸化物又は窒化物の半導体素子、例えば、ＣＭＯＳを用いる。

【0023】

「匂い物質の吸着膜１１２への吸着状態」には、例えば、「匂い物質の吸着膜１１２への吸着量」も含む。匂い物質の吸着膜１１２への吸着量の増減によって、吸着膜１１２の力学的特性、光学的特性又は電気的特性が変化し、検出部１１４は、その変化量を検出することで、匂い物質の吸着膜１１２への吸着状態を検出する。

【0024】

電極１１６は、所定の導電性材料で形成することができる。所定の導電性材料としては、例えば、無機材料や有機材料を用いることができる。無機材料には、例えば、金、銀、白金、クロム、チタン、アルミニウム、ニッケル、ニッケル系合金、シリコン等を含む。有機材料には、例えば、ポリピロール、ポリアニリン、カーボン、カーボンナノチューブ、グラフェン等のカーボンナノ材料等を含む。

【0025】

基板１２０は、例えば平板状で面１２０ａと面１２０ｂを有し、一方の面１２０ａにセンサ素子１１０が実装され、他方の面１２０ｂに電極１１６が実装される（図１（ｂ）参照）。基板１２０は、例えば、シリコン基板、水晶結晶からなる基板、プリント配線基板、セラミック基板、樹脂基板等を用いることができる。また、基板１２０は、インターポーザ基板等の多層配線基板であってもよい。

【0026】

＜センサ素子＞
図１（ａ）に示す匂いセンサ１００は、３行×３列に配列された９つのセンサ素子１１０ａ～１１０ｉを有しているが、センサ素子１１０の個数や配列（配置）はこれに限定されない。また、図１に示すセンサ素子１１０は、検出部１１４と吸着膜１１２とが１対１に対応してセンサ素子１１０を構成しているが、これに限定されない。図２は、検出部１１４と吸着膜１１２との他の対応を示す図であり、（ａ）は匂いセンサ１００の上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線における断面図である。

【0027】

図２に示すように、３つの検出部１１４ａ、検出部１１４ｄ、検出部１１４ｇに１つの吸着膜１１２ｊが対応して、３つのセンサ素子１１０ａ、１１０ｄ、１１０ｇを構成してもよい。また、２つの検出部１１４ｂ、検出部１１４ｃに１つの吸着膜１１２ｋが対応して、２つのセンサ素子１１０ｂ、１１０ｃを構成してもよい。さらに、４つの検出部１１４ｅ、検出部１１４ｆ、検出部１１４ｈ、検出部１１４ｉに１つの吸着膜１１２ｌが対応して、４つのセンサ素子１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｈ、１１０ｉを構成してもよい。すなわち、ｎ個の検出部１１４の上に１つの吸着膜１１２が設けられてｎ個のセンサ素子１１０を構成してもよい。ここで、ｎは１以上の整数である。さらに、１つ以上のセンサ素子１１０が、検出部１１４の上に吸着膜１１２を形成されずに、リファレンス用のセンサ素子１１０として用いられてもよい。

【0028】

＜匂いデータ解析装置＞
図３は、実施形態１の匂いデータ解析装置２００の概略構成を示す模式図である。匂いデータ解析装置２００は、上述した匂いセンサ１００と解析部２２０とを有している。

【0029】

解析部２２０は、匂いセンサ１００から出力された匂いデータＦ１を解析するためのものである。解析部２２０は、主として演算処理装置（ＣＰＵ）２２０ａを有して構成されており、記憶装置（メモリ）２２０ｂを有してもよい。メモリ２２０ｂは、解析部２２０と別体で外部に設けられてもよい。解析部２２０は、データの入出力ポート２２０ｃも有する。入出力ポート２２０ｃは、匂いセンサ１００からの匂いデータＦ１を受信する機能と、ＣＰＵ２２０ａによる演算処理が行われた結果として演算済みデータＲを制御部（不図示）に送信する機能を有する。なお、制御部（不図示）は、匂いデータ解析装置２００が有線又は無線で公知の通信手段により接続された、例えばパーソナルコンピューター等の外部機器の制御部であってもよい。

【0030】

メモリ２２０ｂ内には、匂いデータＦ１を解析するための解析プログラムＰが格納されている。この解析プログラムＰは、コンピュータとしての解析部２２０、すなわち解析部２２０の主要構成部としてのＣＰＵ２２０ａに対し、公知の演算処理を実行させることにより、匂いデータＦ１の解析を実現させる。なお、図３のデータ解析装置２００は、１つの匂いセンサ１００を有しているが、複数の匂いセンサ１００を有していてもよい。

【0031】

＜吸着膜＞
以下の説明において、吸着膜１１２の材料を吸着膜材という。吸着膜材の溶液により形成された溶液の膜を吸着溶液膜という。吸着膜１１２は、吸着溶液膜が乾燥されたものである。なお、吸着膜材の溶液を膜材溶液ともいう。

【0032】

吸着膜１１２は、吸着溶液膜を乾燥させることにより成膜される。膜材溶液は、溶質と溶媒とを含む。膜材溶液の溶媒は、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（Ｎ－ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）（以下、ＮＭＰという）等を用いることができる。また、膜材溶液の溶質は、例えば、π電子共役高分子を用いることができる。π電子共役高分子としては、特に限定されないが、ポリピロール及びその誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリアセチレン及びその誘導体、ポリアズレン及びその誘導体等の、π電子共役高分子を骨格とする高分子が好ましい。さらに、吸着膜１１２は、イオン導電性材料を含んでいてもよい。例えば、吸着膜１１２は、非導電性の樹脂と、その樹脂と相溶するイオン液体との混合物を含んでいてもよい。

【0033】

吸着膜１１２には、さらに添加剤（ドーパント）を添加してもよい。添加剤は１種類に限定されず、複数種類の添加剤が吸着膜１１２に添加されてもよい。添加剤の種類や添加量によって、吸着膜１１２の匂い物質に対する吸着状態を変化させることができる。

【0034】

添加剤には、例えば、無機イオンを含む。無機イオンは、例えば、塩素イオン、塩素酸化物イオン、臭素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、及びホウ酸イオンからなる群から選択されてよい。添加剤は、有機酸アニオンを含む。有機酸アニオンは、アルキルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、及びカルボン酸からなる群から選択されてよい。添加剤は、例えば、高分子酸アニオンを含む。高分子酸アニオンは、ポリアクリル酸又はポリスチレンスルホン酸を含む。添加剤は、塩を含む。

【0035】

＜コーティング剤＞
以下の説明において、検出部１１４の上に被覆膜を形成するコーティング剤の材料を被覆材という。被覆材の溶液により形成された溶液の膜を被覆溶液膜という。被覆膜は、被覆溶液膜が乾燥されたものである。なお、被覆材の溶液をコーティング剤溶液ともいう。

【0036】

従来、ドロップキャスト法等で膜材溶液を滴下し吸着膜１１２を成膜する成膜工程では、用いる材料によっては検出部１１４の表面の性質に影響され、安定した成膜が困難であった。ここで、表面の性質とは、検出部１１４の表面への吸着膜１１２の材質的な親和性や、膜材溶液の濡れ性を含む。また、吸着膜１１２の親和性とは、吸着膜１１２の検出部１１４表面（基板１２０表面）への付着しやすさ、または剥がれにくさの度合いのことをいう。膜材溶液の濡れ性とは、検出部１１４である半導体素子表面に対する膜材溶液の濡れ広がり易さをいう。このため、従来は、均一、均質な吸着膜１１２の成膜が困難であった。実施形態１では、後述する匂いセンサ１００の製造方法において、コーティング剤を用いることで従来の課題を解決する。

【0037】

コーティング剤溶液は、吸着膜１１２が成膜される前に、基板１２０の面１２０ａに実装された検出部１１４の表面に塗布される。なお、コーティング剤溶液が検出部１１４の上に塗布される際、検出部１１４が実装されていない部分、すなわち基板１２０の面１２０ａ自体にも塗布される場合もあり、以下、総称して「検出部１１４への塗布」という。

【0038】

検出部１１４へのコーティング（被覆）は、コーティング剤溶液を乾燥させることにより実現される。ここで、コーティング剤溶液は、溶質と溶媒とを含む。コーティング剤溶液の溶媒は、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（Ｎ－ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）（以下、ＮＭＰという）等を用いることができる。また、コーティング剤溶液の溶質は、例えば、高分子材料等を用いることができる。なお、乾燥させる前のものはコーティング剤溶液であり、乾燥させた後のものは被覆膜であるコーティング剤であるが、乾燥前後で区別することなく総称してコーティング剤ともいう。

【0039】

コーティング剤は、膜材溶液を滴下又は塗布する際に、再度、膜材溶液に溶解する。すなわち、コーティング剤が膜材溶液の溶質となる。これにより、コーティング剤が絶縁膜となることなく、かつ、均一、均質な吸着膜１１２が成膜される。

【0040】

実施形態１では、コーティング剤には、非導電性材料、例えば樹脂を用いる。このため、コーティング剤が検出部１１４の表面に被覆膜として存在していると、絶縁膜として機能してしまい導電経路が遮断され、検出部１１４が吸着膜１１２の電気的特性の変化を検出することができない。しかし、コーティング剤が膜材溶液に溶解することで、導電経路が遮断されることもない。なお、コーティング剤に導電性材料が用いられてもよく、この場合、被覆膜は絶縁膜とはならないため、溶解しなくてもよい。

【0041】

また、コーティング剤が膜材溶液に溶解することに限定されず、吸着膜１１２が成膜された際に、コーティング剤が絶縁膜となって導電経路を遮断することがないような状態となっていればよい。例えば、コーティング剤は、膜材溶液が乾燥した、言い換えれば、膜材溶液の溶媒が揮発した後に、吸着膜１１２に相溶してもよい。すなわち、吸着膜１１２とコーティング剤とが分子レベルで混ざり合ってもよい。

【0042】

また、コーティング剤は、コーティングする量（以下、コーティング量という。）を調整する（変更する）ことで、吸着膜１１２の定着性や膜材溶液の濡れ性を制御することが可能となる。吸着膜１１２の定着性は、コーティング量０．０５～１ｇ／Ｌの範囲で、コーティング剤が多いほど向上する。膜材溶液の濡れ性は、コーティング量０．０５～１ｇ／Ｌの範囲で、コーティング剤が多いほど向上する。これは、半導体表面とコーティング剤の占有率が変わり、膜材溶液または膜材の表面との親和性を調整できるためである。一定以上のコーティング量からは、表面がコーティング剤で完全に覆われることとなり、定着性・濡れ性はそれ以上変わらない。

【0043】

一般的な半導体では、表面処理を行う際、高い反応性を有するシランカップリング剤等の試薬が用いられており、検出部１１４の表面状態は、表面処理に用いられる試薬ごとにその性質が決定されてしまう。しかし、コーティング剤を用い、コーティング量を調整することで、半導体の表面処理時に用いられる試薬によらず、均一、均質な吸着膜１１２を成膜することができる。

【0044】

また、検出部１１４の表面状態（定着性、濡れ性）は、コーティング量（例えば、重量）による制御に限定されず、コーティング剤の濃度、厚さ、絶対量等により制御されてもよい。さらに、検出部１１４の表面状態は、コーティング剤が塗布等されて拡がり被覆膜となったときの、被覆膜の面積に対する、乾燥後のコーティング剤の溶質（例えば、樹脂）の面積の割合（比率）等により制御されてもよい。

【0045】

コーティング剤により形成される被覆膜は、非常に薄い（微量である）ほど好ましく、実施形態１においては、「非常に薄い（微量である）」ことが特徴である。コーティング剤の厚みは、厚すぎない方がよく、また、検出部１１４の表面は、コーティング剤で一様に覆われているよりも、コーティング剤で覆われている部分と覆われていない部分とが混在している方が、濡れ性を制御することができる。これは、検出部１１４の表面が完全にコーティング剤で覆われてしまうと、吸着膜１１２の吸着特性がコーティング剤の性質で決まってしまうからである。コーティング剤重量は、膜材の量の２００分の１から２０分の１の範囲内が好ましい。

【0046】

なお、濡れ性は、コーティング剤に用いられる溶質、例えば樹脂の性質に依存するが、汎用樹脂であれば、濡れ性にさほどの差は出ない。また、濡れ性は、化学的作用よりも、樹脂による検出部１１４の表面の面積（表面積）の占有率によって変化する。例えば、樹脂（コーティング剤）による検出部１１４の占有率が大きくなるほど濡れ性が向上する。ここで、占有率と相関のある物理量としては、例えば、検出部１１４の単位面積当たりに滴下されるコーティング剤の量等が挙げられる。例えば、検出部１１４の表面の単位面積（１ｃｍ^２）当たり、コーティング剤の重量０．５～５μｇ等である。

【0047】

コーティング剤には、導電性材料又は非導電性材料が用いられる。コーティング剤には、例えば非導電性の高分子材料が用いられる。高分子材料は、例えば、樹脂であり、樹脂は、汎用樹脂を含む。汎用樹脂は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等である。

【0048】

＜実施形態１の匂いセンサの製造方法＞
図４は、実施形態１の匂いセンサ１００の製造方法を示す図である。一方、図５は、実施形態１との比較のための、従来の匂いセンサの製造方法を示す図である。なお、図４、図５における基板１２０、コーティング剤溶液１５３、膜材溶液１１３等の厚みや、高分子材料１５３ａの大きさは、実際の厚みや大きさを示すものではなく、模式図として表したものである。実施形態１のコーティング剤溶液１５３は、溶媒１５３ｂに高分子材料１５３ａが溶け込んだ溶液である。また、吸着膜１１２の成膜には、膜材溶液１１３が用いられる。

【0049】

匂いセンサ１００の製造方法は、被覆工程、第１乾燥工程、膜形成工程、第２乾燥工程、を備える。被覆工程は、検出部１１４の表面を被覆材の溶液であるコーティング剤溶液１５３により被覆し被覆溶液膜を形成する工程である。第１乾燥工程は、被覆溶液膜を乾燥させて被覆膜を形成する工程である。膜形成工程は、被覆膜上に吸着膜材の溶液である膜材溶液１１３により吸着溶液膜を形成する工程である。第２乾燥工程は、吸着溶液膜を乾燥させて吸着膜１１２を形成する工程である。なお、匂いセンサ１００の製造方法は、膜材溶液を調整する調整工程や、添加剤を添加する添加工程を備えていてもよい。

【0050】

被覆工程では、図４（ａ）に示すような検出部１１４が実装された基板１２０の面１２０ａをコーティング剤溶液１５３により被覆する。ここで、基板１２０には、例えば、金属酸化物の半導体素子を用いた検出部１１４が実装されているが、図示を省略する。なお、匂いセンサ１００の製造方法は、被覆工程の前に、基板１２０（検出部１１４）の表面を洗浄する洗浄工程を備えていてもよい。洗浄工程では、例えばＵＶ／Ｏ_３処理等、公知の洗浄処理を実施する洗浄方法が用いられてよい。

【0051】

被覆工程において、コーティング剤溶液１５３は、例えば、マイクロディスペンサ等を用いて基板１２０（検出部１１４）の表面に滴下される（滴下工程）。なお、被覆工程において、コーティング剤溶液１５３は、例えば、インクジェットにより基板１２０（検出部１１４）の表面に塗布されてもよい（塗布工程）。これにより、図４（ｂ）に示すように、基板１２０（検出部１１４）の表面にコーティング剤溶液１５３が塗布（被覆）され、被覆溶液膜（菱形格子模様のハッチングで示す。）が形成される。なお、被覆工程における被覆材の溶液は、膜形成工程における吸着膜材の溶液中の溶質の量の５００分の１から２０分の１の範囲内である。

【0052】

第１乾燥工程では、図４（ｃ）に示すように、所定の条件下でコーティング剤溶液１５３の溶媒が揮発することにより乾燥される。これにより、図４（ｄ）に示すように、基板１２０（検出部１１４）の表面は、高分子材料１５３ａの薄い膜（被覆膜）で覆われる。ここで膜の薄さは、この後に載せる吸着膜１１２への匂い応答に及ぼす影響を低減させるために薄いほどよい。薄い膜の厚さは、例えば、吸着膜１１２の厚さの２００分の１～２０分の１の範囲が好ましい。

【0053】

基板１２０（検出部１１４）の表面が、高分子材料１５３ａによって覆われる（被覆される）ことで、膜材溶液１１３が直接、基板１２０（検出部１１４）の表面に触れることを避けることができる。第１乾燥工程においては、例えば、気圧１ａｔｍ、温度２５℃、湿度５０％の環境下で被覆溶液膜を乾燥させる。なお、気圧、温度、湿度はこれらの値に限定されない。

【0054】

膜形成工程において、膜材溶液１１３は、例えば、マイクロディスペンサ等を用いて高分子材料１５３ａで覆われた基板１２０（検出部１１４）の表面に滴下される（滴下工程）。なお、膜形成工程において、膜材溶液１１３は、例えば、インクジェットにより高分子材料１５３ａで覆われた基板１２０（検出部１１４）の表面に塗布されてもよい（塗布工程）。これにより、図４（ｅ）に示すように、基板１２０（検出部１１４）の表面に膜材溶液１１３が塗布され、吸着溶液膜（碁盤格子模様のハッチングで示す。）が形成される。

【0055】

ここで、図４（ｆ）に示すように、基板１２０（検出部１１４）の表面を覆っていた高分子材料１５３ａが、膜材溶液１１３中に溶解する。すなわち、膜材溶液１１３は、高分子材料１５３ａが溶け込んだ溶液となる。

【0056】

第２乾燥工程では、図４（ｇ）に示すように、所定の条件下で高分子材料１５３ａが溶解した膜材溶液１１３の溶媒が揮発することにより乾燥され、吸着膜１１２が形成される。すなわち、図４の一連の工程によって、図４（ｈ）に示すように、吸着膜１１２が成膜される（右下がり斜め線のハッチングで示す。）。これにより、コーティング剤溶液１５３の溶質であった高分子材料１５３ａが吸着膜１１２に含まれることとなる。第２乾燥工程においては、例えば、気圧１ａｔｍ、温度２５℃、湿度５０％の環境下で膜材溶液１１３を乾燥させる。なお、気圧、温度、湿度はこれらの値に限定されない。

【0057】

以上のことから、実施形態１の匂いセンサ１００の製造方法では、被覆工程において基板１２０（検出部１１４）の表面をコーティング剤で被覆することにより、膜材溶液１１３を直接基板１２０（検出部１１４）の表面に塗布することを避けることができる。また、選択されたコーティング剤やコーティング量等に応じて検出部１１４の表面状態を制御することができ、均一、均質な吸着膜１１２を成膜することができる。

【0058】

なお、上述した匂いセンサ１００の製造方法において、コーティング剤、具体的には高分子材料１５３ａは、図４（ｆ）に示したように膜形成工程において膜材溶液１１３に溶解したがこれに限定されない。図４（ｅ）の状態で図４（ｇ）の第２乾燥工程を経て成膜された吸着膜１１２に、高分子材料１５３ａが相溶してもよい。

【0059】

吸着膜１１２に添加剤を添加する場合には、匂いセンサ１００の製造方法の調整工程は、膜材溶液１１３に添加剤を添加する添加工程を有する。ここで、１００重量部の膜材溶液に対して、添加剤は、例えば０．１重量部を添加する。添加剤は、０．１重量部から０．４重量部の範囲で添加することが好ましい。なお、匂いセンサ１００の製造方法は、膜形成工程の後に添加工程を備えていてもよく、膜形成工程において検出部１１４の表面に形成された高分子材料１５３ａの膜に添加剤が添加されてもよい。

【0060】

＜従来の匂いセンサの製造方法＞
図５は、実施形態１との比較のために、従来の匂いセンサの製造方法を示す図である。図５（ａ）に示す図４（ａ）と同様の基板１２０（検出部１１４）の表面に、膜材溶液１１３が滴下又は塗布され、図４（ｂ）に示す吸着溶液膜が形成される（膜形成工程）。その後、図５（ｃ）に示すように、膜材溶液１１３の溶媒が揮発することにより乾燥される（乾燥工程）。その結果、図５（ｄ）に示すように、基板１２０（検出部１１４）の表面に吸着膜１１１２が成膜される（膜形成工程）。

【0061】

ここで、従来の匂いセンサの製造方法では、実施形態１のような被覆工程がないため、膜材溶液１１３は基板１２０（検出部１１４）の表面に直に接することとなる。このとき、基板との親和性の低い膜材溶液を用いた場合、膜材の親和性の低さは膜材溶液が基板から弾かれる方向に働く。その結果、図５（ｄ）に示すような、吸着膜１１１２のムラ、すなわち、検出部１１４の表面に吸着膜１１２が成膜されない部分Ｓｐが生じてしまう。このため、匂いセンサ１００としての検出精度が低下してしまう。

【0062】

＜実施例＞
上述した実施形態１の匂いセンサ１００の製造方法を実施するにあたり、検出部１１４が搭載された基板１２０として、ＣＭＯＳセンサのチップ（以下、ＣＭＯＳチップという。）を用いた。また、ＣＭＯＳチップに対してＵＶ／Ｏ_３処理を行った（洗浄工程）。

【0063】

コーティング剤溶液１５３は、高分子材料１５３ａとしてポリ塩化ビニル（以下、ＰＶＣという。）を用い、溶媒１５３ｂとしてＮＭＰを用いた。ここで、コーティング剤溶液１５３は、ＰＶＣの０．０５ｇ／ＬのＮＭＰ溶液とした。

【0064】

洗浄処理を施したＣＭＯＳチップに、上述のＮＭＰ溶液を２ｍＬ（ミリリットル）滴下した（被覆工程）。その後、１００℃で乾燥した（第１乾燥工程）。高分子材料１５３ａによりコーティングされたＣＭＯＳチップに、樹脂を溶質とするＮＭＰ溶液を膜材溶液１１３として塗布した（膜形成工程）。膜材溶液１１３は、樹脂の２０ｇ／Ｌの溶液とした。その後、ＮＭＰ溶液を５０℃で乾燥させた（第２乾燥工程）。

【0065】

＜比較例＞
上述した従来の匂いセンサの製造方法を実施するにあたり、検出部１１４が搭載された基板１２０として、実施例と同様に、ＣＭＯＳセンサのチップ（以下、ＣＭＯＳチップという。）を用いた。ＣＭＯＳチップに、実施例と同様の、樹脂を溶質とするＮＭＰ溶液を膜材溶液１１３として塗布した（膜形成工程）。その後、ＮＭＰ溶液を５０℃で乾燥させた（乾燥工程）。比較例では、被覆工程は実施しなかった。

【0066】

＜実施例の結果と比較例の結果との比較＞
図６（Ａ－ａ）（Ｂ－ａ）は実施例の匂いセンサ１００の製造方法で吸着膜１１２を成膜したＣＭＯＳチップの表面を示す図、（Ａ－ｂ）（Ｂ－ｂ）は比較例の匂いセンサの製造方法で吸着膜１１１２を成膜したＣＭＯＳチップの表面を示す図である。なお、図６（Ａ－ａ）、（Ａ－ｂ）は撮影画像を示し、図６（Ｂ－ａ）、（Ｂ－ｂ）は、図６（Ａ－ａ）、（Ａ－ｂ）は撮影画像を模式図として示したものである。図６（Ｃ－ａ）は図６（Ｂ－ａ）のＣ－Ｃ線における断面模式図、図６（Ｃ－ｂ）は図６（Ｂ－ｂ）のＤ－Ｄ線における断面模式図である。また、図６のＣＭＯＳチップ中の構造は、各画素を示しており、中央部に黒く見えている４行×４列の画素は匂いセンサとして機能している有効画素である。

【0067】

図６（Ａ－ｂ）、（Ｂ－ｂ）に示す比較例では、成膜された吸着膜１１１２に定着性、濡れ性の低下がみられた。すなわち、比較例では、膜材溶液１１３が拡がらず、ムラが発生し、吸着膜１１１２が成膜されなかった部分が多くみられた。また、図６（Ｃ－ｂ）の断面図に示すように、有効画素部分において、吸着膜１１１２の厚みが不均一となっていることがわかる。具体的には、有効画素のうち端部にある画素（左端、右端の画素）では、有効画素のうち中央にある画素に対して、吸着膜１１１２の厚みが厚くなってしまっている。

【0068】

一方、図６（Ａ－ａ）、（Ｂ－ａ）に示す実施例では、成膜された吸着膜１１２の定着性、濡れ性が向上した。また、図６（Ｃ－ａ）の断面図に示すように、有効画素部分において、均一、均質な吸着膜１１２が形成されていることがわかる。すなわち、実施例では、膜材溶液１１３が一様に拡がり、ムラのない安定した、均一、均質な吸着膜１１２が成膜された。すなわち、実施形態１の匂いセンサ１００の製造方法における被覆工程（コーティング剤によるコーティング処理）の有無で、明らかな成膜性の改善が認められた。なお、膜材溶液１１３に他の材料を用いた場合でも、成膜された吸着膜１１２は、均一、均質なものが得られた。

【0069】

以上、実施形態１によれば、均一性、均質性を向上させた吸着膜を安定して得ることができる匂いセンサの製造方法、匂いセンサ及び匂いデータ解析装置を提供することができる。

【0070】

［実施形態２］
以下、実施形態２に係る匂いセンサについて説明する。

【0071】

＜匂いセンサの構成＞
匂いセンサにおいては、基部の表面に特有の匂い物質を吸着する吸着膜が形成されている。その吸着膜は、例えば導電性高分子膜等の膜材料に添加剤が添加されることにより形成される。

【0072】

基部としては、水晶振動子センサ（ＱＣＭ）を用いることもできる。他にも、例えばＣＭＯＳセンサ、表面弾性波センサ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、電荷結合素子センサ、ＭＯＳ電界効果トランジスタ、金属酸化物半導体センサ、有機導電性ポリマーセンサ、電気化学的センサ、圧電素子センサ、ＳＰＲセンサ等を基部として用いることができる。また、基部に用いるものによって、匂いデータＦ１を構成する物理量として、周波数、電位、質量、光や音の波長・強度、抵抗値、電流値等が考えられる。

【0073】

吸着膜を構成する膜材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子を適用することができる。なお、膜材料には、イオン液体、汎用樹脂、可塑剤、塩等を用いることもできる。また、電極には、金、銀、白金、クロム、チタン、アルミニウム、ニッケル、ニッケル系合金、シリコン等の無機材料を適用することができる。他にも、カーボン、カーボンナノチューブ、グラフェン等のナノカーボン材料等を適用することができる。

【0074】

添加剤としては、例えば、無機イオン、有機酸アニオン、高分子酸アニオンを適用することができる。無機イオンとしては、例えば、塩化物イオン、塩素酸化物イオン、臭化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、及びホウ酸イオン等が考えられる。有機酸アニオンとしては、例えば、アルキルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、カルボン酸等が考えられる。高分子酸アニオンとしては、例えば、アルキルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、カルボン酸等の有機酸アニオン、ポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン酸等の高分子酸アニオンが考えられる。添加剤としては、他にもシクロデキストリンやクラウンエーテル誘導体のようなホスト材料、アルキルアミンやアリールアミン、含窒素複素環化合物等の有機塩基材料、尿素誘導体、チオ尿素誘導体等の水素結合性材料等が考えられる。他にも、実施形態１で挙げた各種イオン液体も添加剤になりうる。

【0075】

＜匂いセンサの配列＞
匂いセンサは、１つ又は複数の基部の表面に複数の吸着膜を配列して使用する事が可能である。この場合において、例えば、異なる匂い物質ごとに特有の吸着特性を有する各々異なる複数の吸着膜を一列に配列することができる。また、複数の吸着膜を複数個ずつ縦横に配列し平面状に整列配置することもできる。

【0076】

どの吸着特性を有する吸着膜をどの順序で配列したかの情報を暗号化キー又はパスコードとして利用することで種々の場面におけるセキュリティを高めることができる。この匂いセンサ又はそれを含むシステム全体を、匂いを利用したセキュリティシステムとして利用することができる。

【0077】

＜匂いデータベースの秘匿化処理＞
図７は、実施形態２に係る匂いセンサユニット１０１０の概略構成である。匂いセンサユニット１０１０は、５個の匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅを有している。匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅは、基部１００２として、例えば水晶振動子センサ（ＱＣＭ）を用いている。この実施形態２では、５個の匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅが順に一列に配列されている。５個の基部１００２の表面には、吸着膜１００４ａ～１００４ｅが各々形成されていて、吸着膜１００４ａ～１００４ｅは各々匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅに対応している。吸着膜１００４ａ～１００４ｅは、それぞれ導電性高分子膜１００５に添加剤１００６ａ～１００６ｅが添加されて形成されている。添加剤１００６ａ～１００６ｅの各々の特性の違いにより、吸着膜１００４ａ～１００４ｅは各々異なる匂い物質を吸着する吸着特性を発揮する。

【0078】

この匂いセンサ１０１０で例えば、３種類のガスＧａ、Ｇｂ、Ｇｃの匂いを検出し、データベースＤＢ１に格納する場合を想定する。ガスＧａ、Ｇｂ、Ｇｃを匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅで検出したときの検出結果は、例えば以下であるとする。（）内の数値は、それぞれ匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅの出力値である。
ガスＧａ：（０，５，１０，５，０）
ガスＧｂ：（２，４，６，８，１０）
ガスＧｃ：（１０，８，６，４，２）

【0079】

この出力値をそのまま匂いデータベースＤＢに格納すると、仮にその匂いデータベースＤＢ内の情報が盗用されると、ガスＧａ～Ｇｃの匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅによる検出結果が盗用者に容易に露呈してしまう。しかしながら、例えば、５個の匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅの出力値の配列順序を変更し、配列順序を変更した状態で、匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅからの出力値を匂いデータベースＤＢに格納する。そして、その変更順序の情報を暗号化キーとして匂いデータベースＤＢと別管理すれば、仮にデータベースＤＢ内の情報が盗用されても、盗用者は、ガスＧａ～Ｇｃの匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅによる検出結果を容易に把握することができない。

【0080】

例えば、５個の匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅの出力値の配列順序を（１，３，５，２，４）とすると、匂いデータベースＤＢ内に格納される各ガスＧａ～Ｇｃの検出結果は、以下の通りとなる。
ガスＧａ：（０，１０，０，５，５）
ガスＧｂ：（２，６，１０，４，８）
ガスＧｃ：（１０，６，２，８，４）

【0081】

暗号化キーがなければ、ガスＧａ～Ｇｃの匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅによる検出結果をセンサ順序の通りに再現することができない。ここで、暗号化キー（１，３，５，２，４）を用いれば、匂いデータベースＤＢ内のガスＧａ～Ｇｃの検出結果を匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅの順序通りに復号することができる。この方策により、匂いデータベースＤＢ内に格納された匂いデータのセキュリティを向上させることができる。

【0082】

また、例えば、匂いデータベースＤＢ内に格納する匂いデータを検出するための匂いセンサユニット内のセンサ配列の順序と、ユーザに販売する匂いセンサユニット内のセンサ配列の順序を変更し、その変更内容を暗号化キーとすることもできる。また、匂いセンサユニットを複数個生産する場合において、ユニットごと、又は複数ロットごとにユニット内のセンサ配列を変更し、その変更内容を暗号化キーとして管理することにより、匂いデータの秘匿管理性の向上により一層貢献することができる。

【0083】

＜匂いを利用した入退室管理＞
図７に示す匂いセンサユニット１０１０を用いることで、例えば、匂いを利用した入退室管理を実現することもできる。入退室の施錠解錠は特定の匂いを有するガスを利用して行う。ここで、その入退室に利用する匂いを「匂い鍵」と言うこととする。匂い鍵は、例えば特定の香水でもよいし、個人の体臭であってもよい。部屋のドアの施錠解錠を制御する入退室制御システムに匂いセンサユニット１０１０を連携させれば、匂い鍵によってドアの解錠を実現することができる。

【0084】

ここで、例えば、匂い鍵だけでは解錠できず、それに加えて、匂いセンサユニット１０１０内のセンサ配列情報をパスワードとして入力してようやく解錠が可能となるように構成することができる。例えば、ドアを解錠可能な検出結果が（２，４，６，８，１０）であり、その情報が入退室制御システム内又はクラウド内のデータベース等に格納されている。匂いセンサユニット１０１０による匂い鍵の検出結果が、（２，６，１０，４，８）であると、ドアを解錠することができない。しかしながら、匂いセンサユニット１０１０内のセンサ配列情報（１，３，５，２，４）を入力されると、（２，６，１０，４，８）との検出結果が（２，４，６，８，１０）に変換される。変換後の検出結果とデータベース等に格納された検出結果とが照合され、一致すればドアの解錠が可能となる。

【0085】

＜産業上の利用可能性＞
なお、上記の実施形態にて説明した匂いセンサやその匂いセンサで検出された匂いデータの解析方法を用いれば、複数の異なる匂い物質を含有するガス中に含まれる当該匂い物質を迅速かつ高精度に特定することができる。演算処理装置への負荷を軽減することもできる。ある特定のガスと他のガスとの匂いを弁別する場合においても、迅速かつ高精度に両者の弁別が可能となる。また、検出したガスに含有される匂い物質を、その検出された匂いデータとデータベース等に格納された匂いデータとを照合することにより特定する場合においても、迅速かつ高精度に照合が可能となる。なお、実施形態２の匂いセンサ１０１０ａ～１０１０ｅは、実施形態１の匂いセンサ１００に置き換えることも可能である。

【0086】

以上、実施形態２によれば、均一性、均質性を向上させた吸着膜を安定して得ることができる匂いセンサの製造方法、匂いセンサ及び匂いデータ解析装置を提供することができる。

【0087】

以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、本発明は以下の趣旨を含むものとする。

【0088】

［趣旨１］
匂い物質を吸着する吸着膜と、前記匂い物質が前記吸着膜へ吸着することに起因する吸着状態の変化を検出する検出部と、を備える匂いセンサを製造する製造方法であって、
前記検出部は、金属酸化物または窒化物の半導体素子を有し、
前記検出部の表面を被覆材の溶液により被覆し被覆溶液膜を形成する被覆工程と、
前記被覆溶液膜を乾燥させて被覆膜を形成する第１乾燥工程と、
前記被覆膜上に吸着膜材の溶液により吸着溶液膜を形成する膜形成工程と、
前記吸着溶液膜を乾燥させて前記吸着膜を形成する第２乾燥工程と、
を備える、匂いセンサの製造方法。

【0089】

［趣旨２］
前記膜形成工程において、前記被覆膜は前記吸着溶液膜に溶解してもよい。

【0090】

［趣旨３］
前記第２乾燥工程において、前記被覆膜は前記吸着膜に相溶してもよい。

【0091】

［趣旨４］
前記被覆膜は、高分子材料を含んでもよい。

【0092】

［趣旨５］
前記吸着膜は、前記吸着状態を変化させる添加剤を含んでもよい。

【0093】

［趣旨６］
前記吸着状態の変化が、前記吸着膜の電気的特性の変化であってもよい。

【0094】

［趣旨７］
匂い物質を吸着する吸着膜と、
前記匂い物質が前記吸着膜へ吸着することに起因する吸着状態の変化を検出する検出部と、
を備える匂いセンサであって、
前記検出部は、金属酸化物または窒化物の半導体素子を有し、
前記検出部の上に、被覆材が溶解された前記吸着膜が形成された、匂いセンサ。

【0095】

［趣旨８］
匂い物質を吸着する吸着膜と、
前記匂い物質が前記吸着膜へ吸着することに起因する吸着状態の変化を検出する検出部と、
を備える匂いセンサであって、
前記検出部は、金属酸化物または窒化物の半導体素子を有し、
前記検出部の上に、被覆材が相溶した前記吸着膜が形成された、匂いセンサ。

【0096】

［趣旨９］
前記吸着膜は、前記吸着状態を変化させる添加剤を含んでもよい。

【0097】

［趣旨１０］
前記吸着状態の変化が、前記吸着膜の電気的特性の変化であってもよい。

【0098】

［趣旨１１］
上記の匂いセンサと、
前記匂いセンサの検出結果に基づく解析を行う解析部と、
を備え、
前記匂いセンサは、センサ素子を複数有し、
前記吸着膜は、前記センサ素子の上に形成され、
前記解析部は、それぞれの前記センサ素子により検出した前記匂い物質の吸着量の違いに基づいて、前記匂い物質が接近してきた方向を解析する、匂いデータ解析装置。

【0099】

［趣旨１２］
複数の前記匂いセンサを有し、
複数の前記匂いセンサは、配列を変更することが可能であってもよい。

【符号の説明】

【0100】

１００ 匂いセンサ
１１０、１１０ａ～１１０ｉ センサ素子
１１２、１１２ａ～１１２ｌ 吸着膜
１１３ 膜材溶液
１１４、１１４ａ～１１４ｉ 検出部
１１６、１１６ａ～１１６ｉ 電極
１２０ 基板
１２０ａ、１２０ｂ 面
１５３ コーティング剤溶液
１５３ａ 高分子材料
１５３ｂ 溶媒
２００ データ解析装置
２２０ 解析部
２２０ｂ 記憶装置（メモリ）
２２０ｃ 入出力ポート
１００２ 基部
１００４ａ～１００４ｅ 吸着膜
１００５ 導電性高分子膜
１００６ａ～１００６ｅ 添加剤
１０１０ 匂いセンサユニット
１０１０ａ～１０１０ｅ 匂いセンサ
１１１２ 吸着膜
Ｆ１ データ
Ｇａ～Ｇｃ ガス
Ｐ 解析プログラム
Ｒ 演算済みデータ
Ｓｐ 部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】