CN118042984A - 生物体传感器 - Google Patents

Abstract

生物体传感器包括：取得生物体信息的传感器主体、具有收容传感器主体的收容空间及收容空间的开口部的罩部件、粘贴在罩部件的开口部侧的第1片部件、粘贴在第1片部件的与罩部件的相反侧的第2片部件。第1片部件的外周部的至少一部分从罩部件与第2片部件的外周部突出。由此，能够提供一种能够抑制从生物体的剥离的同时，抑制相对于生物体的体动引起的皮肤变形的安装感的降低的生物体传感器。

Description

生物体传感器

技术领域

本发明涉及一种生物体传感器。

背景技术

已知一种可穿戴式的生物体传感器，佩戴在生物体上以获得心电图信号等的生物体信息。例如，用于将这种生物体传感器安装到生物体上的传感器片具有上片材、比上片大的下片材、配置在上片材与下片材之间的电路部(基板与布线)。为了确保可随着皮肤伸缩的伸缩性，将下片材形成得比上片材薄。以夹住电路部的状态，将上片材粘贴到下片材上。然后，通过设置在下片材的与电路部为相反侧的面上的粘接层，将传感器片材粘贴在生物体上(例如，参照专利文献1)。

＜现有技术文献＞

＜专利文献＞

专利文献1：日本国专利第6537618号公报

发明内容

＜本发明要解决的问题＞

然而，将上片材粘贴到更薄而伸缩性更高的下片材上时，随着与皮肤的伸缩进行伸缩的下片材，强度高于下片材的上片材也随之伸缩。由此，皮肤的伸缩因上片材受到限制。另外，在上片材与下片材之间，除了基板以及布线之外还配置有具备传感器功能的电路的情况下，为了抵抗外力保护电路的同时抑制测量精度的下降，上片材与下片材必需要具有规定的硬度。在将弹性力较低的下片材粘贴在皮肤上的情况下，皮肤的伸缩会受到下片材的限制。这样，在皮肤的伸缩受到片材的限制的情况下，皮肤伸缩时会产生不适感，从而生物体传感器的佩戴感会降低。

本发明鉴于以上问题而开发，其目的在于提供一种能够抑制从生物体上剥离，并且能够抑制相对于生物体的体动所引起的皮肤变形的佩戴感降低的生物体传感器。

＜用于解决问题的手段＞

本发明的实施方式的生物体传感器的特征在于，包括：取得生物体信息的传感器主体；具有收容所述传感器主体的收容空间及所述收容空间的开口部的罩部件；粘贴在所述罩部件的所述开口部侧的第1片部件；粘贴在所述第1片部件的与所述罩部件的相反侧的第2片部件，所述第1片部件的外周部的至少一部分相对于所述罩部件及所述第2片部件的外周部突出。

＜发明的效果＞

根据所公开的技术，能够提供一种生物体传感器，该生物体传感器能够抑制从生物体剥离，并且能够抑制相对于由生物体的体动引起的皮肤变形的佩戴感的降低。

附图说明

图1是表示第1实施方式的生物体传感器的例子的整体结构图。

图2是表示图1的生物体传感器的各部件的例子的平面图。

图3是表示图1的生物体传感器的长边方向的剖面的分解剖面图。

图4是表示图1的生物体传感器的长边方向的剖面的概要图。

图5是表示将图1的生物体传感器粘贴在生物体的胸部的状态的说明图。

图6是表示皮肤拉伸所引起的生物体传感器剥离的耐久性的评价结果的例子的说明图。

图7是表示第2实施方式的生物体传感器中的罩、上部片材以及下部片材的形状的一例的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明用于实施本发明的方式。在各附图中，对同一结构标注同一符号，有时会省略重复的说明。

图1是表示第1实施方式的生物体传感器的例子的整体结构图。图1的左侧表示生物体传感器100的外观，图1的右侧表示按照层叠顺序分解生物体传感器100的各部件的状态。图2是表示图1的生物体传感器100的各部件的例子的平面图。

图1及图2所示的生物体传感器100具有细长形状，通过层叠罩10、上部片材20、电极30a、30b、传感器部40、下部片材50及剥离纸60而形成。从图1和图2可以看出，罩10、上部片材20和剥离纸60具有细长形状。

以下，对电极30a、30b无需进行区分说明的情况下，也称之为电极30。此外，以下，在生物体传感器100中，将粘贴在生物体(被检体)上的一侧(剥离纸60侧)称为粘贴侧，将粘贴侧的相反侧(罩10侧)称为外侧。罩10是罩部件的一例，上部片材20是第1片部件的一例，下部片材50是第2片部件的一例。

传感器部40包括可挠性基板41(树脂基板)，搭载有用于取得生物体信息的各种部件。在可挠性基板41上，一体形成有传感器主体42、缩颈部43a及43b、经由缩颈部43a及43b分别与传感器主体42连接的端子部44a及44b。以下，对缩颈部43a、43b无需进行区分说明的情况下，也称之为缩颈部43。此外，对端子部44a、44b无需进行区分说明的情况下，也称之为端子部44。

传感器主体42具有部件搭载部45、安装硬币型电池等的电池安装部46。例如，作为电池使用CR2025。

罩10例如由硅酮树脂(硬度：shoreA40)等具有柔软性的材料形成。罩10也可以由氟树脂(氟橡胶)、聚氨酯树脂(聚氨酯橡胶)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等形成。罩10在长边方向L的中央部分，具有朝着图1中的高度方向H向外侧突出的突出部11。在突出部11的内侧(粘贴侧)形成具有收容传感器主体42的开口部的收容空间12。罩10的粘贴侧具有平坦的形状。

突出部11的上表面以及侧壁的厚度相较于设置在罩10的长边方向L的两端侧的平坦部13a、13b的厚度而言更厚。由此，能够使突出部11的柔软性(伸缩性)低于平坦部13a、13b的柔软性，能够保护搭载在传感器主体42上的部件免受施加于生物体传感器100的外力的影响。虽无特别限定，例如，将突出部11的上表面以及侧壁的厚度设定在1.5～3mm(毫米)的范围，将平坦部13a、13b的厚度设定在0.5～1mm的范围(优选0.8mm)。

另一方面，厚度较薄的平坦部13a、13b相较于突出部11而言柔软性更高。因此，在将生物体传感器100粘贴在生物体(被检体)的皮肤上的情况下，能够随着体动(拉伸、弯曲或扭转)引起的体表变形而使平坦部13a、13b变形。由此，能够缓和在体表变形的情况下施加到平坦部13a、13b的应力，能够使生物体传感器100变得难以从皮肤上剥离。以下，对平坦部13a、13b无需进行区分说明的情况下，也称之为平坦部13。

平坦部13a、13b的外周部具有其厚度朝向端部逐渐变小的形状。由此，能够进一步提高平坦部13a、13b的外周部的柔软性，相较于平坦部13a、13b的外周部的厚度不变薄的情况而言，能够提高将生物体传感器100粘贴在生物体上时的安装感。另外，如后面所述，上部片材20具有在体表变形的情况下减轻施加在平坦部13a、13b上的应力的功能。

上部片材20形成为在俯视下比罩10大一圈的形状。即，上部片材20的外周部在粘贴有罩10的状态下，相对于罩10的外周部而突出。例如，上部片材20的外周部相对于罩10的外周部突出的伸出量(突出长度)为数mm(优选为5mm左右)。

上部片材20，例如，使用聚烯烃类的连续气泡结构的泡沫片材、聚氨酯片材或无纺布片材中的任一种形成，具有透湿性。上部片材20的透湿性高于罩10的透湿性。在上部片材20的两面分别设置有粘接层21、22。粘接层21、22可以通过在上部片材20上粘贴双面胶带而设置，也可以通过在上部片材20上涂布或喷涂粘接剂而设置。由于上部片材20的透湿性较高，因此能够从未被罩10覆盖的上部片材20的外周部，有效地排放因汗水等产生的蒸汽，从而能够抑制汗水滞留于上部片材20与皮肤之间。因此，能够抑制皮肤的炎症，从而能够抑制上部片材20的外周部的剥离。另外，为了防止粘贴到衣服等上，优选不在相对罩10的外周部突出的上部片材20的外周部设置粘接层21。

例如，设在上部片材20的粘贴侧的粘接层22所使用的粘合剂具有透湿性。由此，如后所述，能够使由粘贴有生物体传感器100的生物体产生的汗等造成的水蒸气，经由粘接层22排到上部片材20，并从上部片材20向生物体传感器100的外部放出。

在此，可以根据上部片材20上的位置而使粘接层22的厚度变化。例如，可以通过重复配置厚度比其他部分薄的带状部(或厚度为零的带状部)来形成粘接层22。另外，可以通过散点布置粘合剂来形成粘接层22，也可以通过散点布置无粘合剂的部分来形成粘接层22。可以将带状部形成为直线状，也可以形成为波形状，还可以形成为圆形。粘合剂越薄，粘接层22的透湿性越高。因此，通过形成粘合剂局部较薄的粘接层22，能够维持粘接力的同时提高透湿性。

虽无特别限定，但在上部片材20使用泡沫片材或者无纺布片材的情况下，上部片材20的厚度例如为0.5～1.5mm左右(优选为1mm)。例如，作为泡沫片材，使用InnoacCorporation制造的FOLEC等泡沫片材。例如，作为无纺布片材，使用日本VILENE制造的粘贴药用基布EW。在上部片材20使用聚氨酯片材的情况下，上部片材20的厚度例如为10～300μm左右(优选为30μm)。例如，作为聚氨酯片材，使用日本玛泰制造的ESMER URS。作为粘接层21的材料，例如可以举出具有生物相容性的材料。作为这种材料，例如可以举出丙烯酸类粘合剂、硅酮类粘合剂等，优选硅酮类粘合剂。

粘接层21的厚度例如为10μm以上，优选为20μm以上，例如为95μm以下，优选为70μm以下。作为粘接层22的材料，例如，可以举出丙烯酸类粘合剂、硅酮类粘合剂等具有生物相容性的材料，优选为丙烯酸类粘合剂。作为丙烯酸类粘合剂，例如可以举出日本特开2002-65841号公报中记载的丙烯酸聚合物等。粘接层22的厚度例如为10μm以上，优选为20μm以上，例如为95μm以下，优选为60μm以下。上部片材20的伸缩性被设定成高于罩10的伸缩性。

上部片材20在与传感器主体42相对的位置具有贯通孔23。通过贯通孔23，能够不受上部片材20的遮挡，而将传感器主体42从罩10的开口收容到收容空间12内。

电极30，例如是在测量生物体信号时不需要涂布导电性凝胶的干式电极。通过在具有数十μm左右(例如20～25μm)厚度的树脂片材上涂布导电性聚合物来形成电极30。例如，作为树脂片材，使用厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯，作为导电性聚合物使用PEDOT-PSS。电极30也可以使用无树脂片材的导电性聚合物的单一膜。电极30通过上部片材20的粘接层22被粘贴在上部片材20上。

电极30a、30b被设置在长边方向L的一端侧(内侧)，并具有设在宽度方向(短边方向)W上的细长的椭圆形的贯通孔31a，以及设在长边方向L的另一端侧(外侧)的圆形的贯通孔31b。电极30a被配置在贯通孔31a与端子部44a相对、贯通孔31b不被下部片材50遮挡的位置。电极30b被配置在贯通孔31a与端子部44b相对、贯通孔31b不被下部片材50遮挡的位置。并且，电极30a的贯通孔31a的外周与端子部44a接触，电极30b的贯通孔31a的外周与端子部44b接触。以下，将与端子部44a接触的电极30a的一端侧以及与端子部44b接触的电极30b的一端侧称为对置部分30d。此外，将电极30a的不与端子部44a接触的部分以及电极30b的不与端子部44b接触的部分(长边方向L的另一端侧(外侧))，且包含贯通孔31b的部分称为露出部分30e。在电极30被粘贴在粘接层22的状态下，可使粘接层22从贯通孔31a、31b露出在粘接侧。

下部片材50例如使用厚度为数十μm至100μm左右的树脂片材形成。在下部片材50的两面，分别设有粘接层51、52。例如，粘接层21、22的粘接力大于粘接层51、52的粘接力。用于下部片材50的树脂片具有防止水分及水蒸气透过的防水性。即，上部片材20的透湿性大于下部片材50的透湿性。例如，可将下部片材50形成为其宽度方向W的两侧的外形形状与上部片材20的宽度方向W的两侧的外形形状对应的方式。例如，下部片材50例如使用乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜(厚度80μm)形成。例如，在粘接层51、52中，使用日东电工制造的丙烯酸类肌肤用粘合剂(厚度40μm)。

下部片材50的长边方向L的长度被形成为短于上部片材20的长度。并且，下部片材50的长边方向L的两端被形成在既能够将端子部44a、44b夹在下部片材50与上部片材20之间，又能使电极30的露出部分30e露出的位置。即，下部片材50以能够使电极30的一部分从下部片材50的长边方向L的两端露出的方式被粘贴在上部片材20上。

并且，由下部片材50以及从下部片材50的长边方向L的两端突出的上部片材20，形成粘贴到生物体P的粘贴面。在与下部片材50对应的粘接面上设置粘接层52，并在与上部片材20对应的粘接面上设置粘接层22。由此，能够使防水性/透湿性根据粘贴面而异，而能够使粘合性相异。

下部片材50的宽度(宽度方向W的长度)可以小于与下部片材50相对的上部片材20的重叠部分的宽度。通过将下部片材50的宽度设为小于上部片材20的宽度，能够使设置在上部片材20的粘合性相对强的粘接层22相对于设置在下部片材50上的粘合性相对弱的粘接层52的周围露出来。由此，能够提高生物体传感器100对生物体P的粘接性。

下部片材50的粘接层51的长边方向L的两端侧被设置在与电极30的对置部分30d相对的位置。因此，能够在上部片材20与下部片材50之间，以按压状态夹入电极30的对置部分30d与端子部44，能够使电极30与端子部44导通。

为了保护粘接层22、52及电极30的露出部分30e,在将生物体传感器100粘贴到生物体上之前，剥离纸60被粘贴在露出于粘贴侧的粘接层22、52上。

图1与图2所示的生物体传感器100，只在上部片材20与下部片材50上设置有粘接层21、22、51、52。例如，为了抑制水分侵入传感器主体42而对粘贴精度有要求的工序，是在粘贴有电极30的上部片材20(粘接层22)上粘贴下部片材50(粘接层51)的工序。在本实施方式的生物体传感器100中，能够使有精度要求的粘贴工序数称为最小限，而能够抑制制造时(组装时)的错位。由此，能够提高制造效率，能够抑制作为生物体传感器100的良品率的制造成品率的降低，从而能够降低制造成本。

图3是表示图1的生物体传感器100的长边方向L的剖面的分解剖面图。图3表示与图2的传感器部40处记载的I-I’线对应的剖面的概要，在高度方向(厚度)上拉开距离以示强调。以虚线表示设置在上部片材20上的粘接层21、22以及设置在下部片材50上的粘接层51、52。此外，由于图3表示了将生物体传感器100粘贴在生物体P(被检体)的皮肤上的状态，因此，图1的剥离纸60已被除去。在图3中，如长边方向L的两侧所示，上部片材20的外周部相对于罩10的外周部突出。另外，图3表示了上部片材20使用泡沫片材的情况的例子。

如上所述，粘接层21、22的粘接力强于粘接层51、52的粘接力。在图3中，以粗波浪线表示具有相对强的粘接力的粘接层21、22用，以细波浪线表示具有相对弱的粘接力的粘接层51、52。另外，图3中纵向标注的粗虚线箭头表示粘接层21、22的粘接力相对强，细虚线箭头表示粘接层51、52的粘接力相对弱。另外，也可以将粘接层51的粘接力设定成比粘接层52的粘接力强，与粘接层22的粘接力为相同程度。

通过将下部片材50的粘接层52粘贴在生物体P的皮肤上，以将生物体传感器100固定在生物体P上。在生物体传感器100中，长边方向L上比端子部44外侧的部分通过粘接力强的粘接层22粘贴到皮肤上，长边方向L上比端子部44内侧的部分通过粘接力弱的粘接层52粘贴到皮肤上。

上部片材20的粘接层21将上部片材20粘贴在罩10的粘接侧的平坦面上。上部片材20的粘接层22中与电极30(30a、30b)相对的部分被粘贴在电极30上。在此，粘接层22中与电极30的贯通孔31a、31b相对的部分，通过贯通孔31a、31b被露出在粘贴侧。

通过设置在电极30的露出部分30e的贯通孔31b露出的粘接层22，被粘接到生物体P上，起到使电极30紧密接触生物体P的皮肤的作用。通过设置在电极30的对置部分30d的贯通孔31a露出的粘接层22，被粘接到端子部44(44a、44b)的焊垫47(47a、47b)上，并起到使电极30紧密接触焊垫47的作用。

例如，电极30的粘贴侧的面具有导电性聚合物30f,焊垫47的表面经过镀金处理。导电性聚合物30f可以设置在电极30的至少粘贴侧的面，也可以设置在两面。

在不与可挠性基板41及电极30的任一个相对的粘接层22中，与下部片材50相对的部分被粘接到下部片材50的粘接层51上。通过粘接层22、51彼此粘接，使电极30的导电性聚合物30f与端子部的焊垫47a在按压状态下彼此密接。另一方面，在不与可挠性基板41及电极30的任一个相对的粘接层22中，不与下部片材50相对的部分，被粘贴到生物体P的皮肤上。

例如，在传感器主体42上搭载有用于对从生物体P取得的生物体信号进行处理而生成生物体信号数据的CPU或ASIC等集成电路IC、用于启动生物体传感器100的开关SW以及用于向集成电路IC提供电力的电池BAT。集成电路IC以及开关SW搭载于部件搭载部45，电池BAT安装在电池安装部46。例如，开关SW是按压式开关。在收容空间12中的与开关SW的前端相对的位置形成有突起13c，其用于缩小与开关SW前端之间的距离，并使来自突出部11的压力无分散地施加到开关SW的前端。

图4是表示图1的生物体传感器100的长边方向L的剖面的概要图。对与图3相同的元件，标注相同的符号。图4与图3同样，表示与图2的传感器部40处记载的I-I’线对应的剖面的概要，在高度方向(厚度)上拉开距离以示强调。

在本实施方式中，上部片材20的外周部相对于罩10的外周部突出，因此，相较于将上部片材20形成为与罩10相同大小的情况而言，能够增大在生物体P上的粘贴面积。由此，能够提高生物体传感器100对生物体P的粘贴性能(剥离难度)。

另外，在生物体传感器100被粘贴在生物体P上的状态下，当生物体P的体动导致皮肤变形时，生物体传感器100随着皮肤变形而变形。此时，由于上部片材20相对于罩10的外周部突出，因此，当体动导致皮肤变形时，能够抑制罩10的外周部的端部直接接触到皮肤。从而，能够抑制罩10的外周部对皮肤的刺激，能够抑制发生皮肤的疼痛或瘙痒。

上部片材20越厚，罩10的外周部对皮肤的刺激就越小。另外，由于上部片材20是泡沫片材，因此，即使在皮肤变形导致罩10的外周部的端部朝向皮肤的情况下，也能够将罩10的外周部对皮肤的按压力分散于上部片材20内。其结果，能够减轻对皮肤的刺激。

体动导致皮肤拉伸时，上部片材20的外周部随着皮肤的拉伸而拉伸。此时，由于上部片材20的粘接层22以及上部片材20内的泡沫片材的变形，施加到罩10的应力得以缓和，从而可抑制粘接层21侧的变形。即，能够使上部片材20的外周的突出部分作为吸收皮肤拉伸的缓冲材而发挥作用，从而能够利用上部片材20吸收皮肤拉伸的一部分。

由此，能够减轻皮肤拉伸导致的罩10的外周部的拉伸。因此，能够抑制罩10的外周部随着皮肤拉伸而被拉伸的反作用力所引起的皮肤向收缩方向的牵拉，从而能够抑制粘贴有生物体传感器100的外周部的皮肤因体动产生的疼痛或瘙痒。其结果，能够提高将生物体传感器100安装到生物体P时的安装感。

如上所述，由于能够在上部片材20内分散由于体动导致皮肤变形时罩10对皮肤的按压力，因此，能够抑制皮肤相对于罩10的按压力的反作用力导致的生物体传感器100剥离。由于生物体传感器100不易从皮肤剥离，因此，能够减弱上部片材20的粘接层22的粘接力。其结果，能够减轻从皮肤上剥离生物体传感器100时的疼痛。在减弱上部片材20的粘接层22的粘接力的情况下，也可以使粘接层21的粘接力强于粘接层22的粘接力。

此外，相较于将上部片材20形成为与罩10相同尺寸的情况而言，能够增大上部片材20的粘接层22与皮肤的接触面积。因此，相较于将上部片材20形成为与罩10相同尺寸的情况而言，可以使用具有较弱的粘接力的粘接层22。由于能够减小上部片材20的粘接层22的每单位面积的粘接力，因此，能够在不降低生物体传感器100对生物体P的粘接性能的情况下，容易地从生物体P上剥离生物体传感器100。例如，不使用清除剂等用具，也能够从生物体P上剥离生物体传感器100，且不会使生物体P感到疼痛。

另外，在本实施方式中，表示了使上部片材20的外周部的整个面都从罩10的外周部突出的例子。然而，也可以仅使上部片材20的外周部的一部分从罩10的外周部突出。换言之，也可以使生物体传感器100中位于因生物体P的体动等而容易被剥离的位置的上部片材20的外周部，相对于罩10的外周部突出。

例如，如图5所示，罩10的平坦部13a侧，在与NASA引导对应的粘贴位置上，位于生物体P的腹侧。腹侧的位置，体动所引起的位移比平坦部13b侧更容易变大，且比平坦部13b侧更容易发生生物体传感器100的剥离。因此，在上部片材的外周部，可以使至少罩10的平坦部13a侧的端部相对于罩10的外周部突出。

另外，生物体传感器100的长边方向L的端部相较于宽度方向W的端部而言，由于体动所致的位移容易变大，而容易剥离。因此，在上部片材20的外周部，也可以仅使长边方向L的两端部相对于罩10的外周部突出。

通过使位于生物体传感器100的容易剥离的部分的上部片材20的外周部相对于罩10突出，如上所述，能够使体动导致皮肤变形时的罩10对皮肤的按压力在上部片材20内分散。由此，能够抑制由于相对于罩10的上部片材20的外周部的按压力的、来自皮肤的反作用力所导致的生物体传感器100剥离。

在本实施方式中，上部片材20的粘接层22具有透湿性，因此能够使得由粘贴有生物体传感器100的生物体P产生的水蒸气，通过粘接层22排到上部片材20。进而，由于上部片材20具有连续气泡结构，因此能够将通过粘接层22侵入的水蒸气排放到生物体传感器100的外部。

由此，能够抑制汗或水蒸气滞留于安装有生物体传感器100的生物体P的皮肤与粘接层22的界面。其结果，能够防止滞留于皮肤与粘接层22的界面的水分导致粘接层22的粘接力减弱而造成生物体传感器100从皮肤剥离。

另一方面，使用具有防水性的树脂片材形成下部片材50。因此，在生物体传感器100被粘贴在生物体P的皮肤上的状态下，能够抑制由生物体P产生的汗或水蒸气通过下部片材50侵入到可挠性基板41侧。另外，电极30(30a、30b)与端子部44(44a、44b)被配置在上部片材20与下部片材50之间，在被粘接层22、51按压的状态下彼此接触。由此，能够抑制汗或水蒸气从下部片材50与端子部44的界面向传感器主体42的侵入。

另外，如图4所示，通过使下部片材50的长边方向L的两端相对于端子部44的端部突出，可由粘接层51覆盖端子部44的端部与电极30之间的界面。由此，能够抑制汗或水蒸气从端子部44与电极30的界面朝向传感器主体42侵入。

此外，由于上部片材20的粘接层22从设置在电极30的贯通孔31a露出于端子部44侧，因此能够在端子部44的整个面维持作用于电极30的按压力。因此，能够遮断汗或水蒸气从下部片材50与端子部44的界面以及端子部44与电极30的界面进入传感器主体42的路径。

通过以上所示的结构，能够抑制搭载于部件搭载部45的集成电路IC等部件、安装在电池安装部46的电池BAT、或布线等因腐蚀等而发生故障或断线。其结果，能够抑制生物体传感器100变得无法正常动作，从而能够抑制无法测量生物体信号的情况出现。

电极30与端子部44借助粘接层22、51被夹在上部片材20与下部片材50之间。因此，利用粘接层22与51彼此的粘接力，能够使电极30的对置部分30d与端子部44在按压状态下接触，从而能够降低电极30与端子部44之间的接触电阻。

此外，通过由位于电极30的对置部分30d的贯通孔31a露出的粘接层22，能够使电极30的对置部分30d与端子部44在按压状态下接触。因此，相较于无贯通孔31a的电极与端子部44接触的情况而言，能够进一步减小电极30与端子部44之间的接触电阻。

另外，通过位于露出部分30e的周围的粘接层22，能够使电极30的露出部分30e与生物体P的皮肤在按压状态下接触。而且，通过由位于电极30的露出部分30e的贯通孔31b露出的粘接层22，能够使电极30的露出部分30e与生物体P的皮肤在按压状态下接触。因此，不仅是露出部分30e的周边部，还能够提高露出部分30e的中央部对皮肤的按压力。

如上所述，通过利用粘接层22、51将电极30与端子部44夹在上部片材20与下部片材50之间，能够减小电极30与端子44之间的接触电阻。另外，通过电极30周围的粘接层22以及从贯通孔31b露出的粘接层22，能够使电极30在按压状态下与皮肤接触，从而能够降低电极30与皮肤的接触电阻。其结果，能够提高生物体传感器100对生物体信号的检测精度。

另外，在电极30与端子部44之间的接触电阻以及电极与生物体P的皮肤之间的接触电阻分别被抑制在规定值以下的情况下，也可以不在电极30设置贯通孔31a、31b。或者，也可以根据接触电阻值的评价，仅设置电极30的对置部分30d的贯通孔31a及露出部分30e的贯通孔31b当中的任一方。

下部片材50的粘接层51以覆盖沿着下部片材50平坦配置的缩颈部43的方式被粘贴在上部片材20上，从而将缩颈部43夹在上部片材20与下部片材50之间的状态下进行固定。上部片材20具有可供传感器主体42穿通的贯通孔23，因此，通过将传感器主体42配置在上部片材20的粘贴侧，能够将缩颈部43夹在上部片材20与下部片材50之间，且无需使缩颈部43沿着高度方向H弯曲。

另外，将下部片材50的粘接层51被粘贴在传感器主体42的粘贴侧的平坦面上，在将传感器主体42收容于设在罩10中的收容空间12内的状态下进行固定。由此，即使在粘贴有生物体传感器100的生物体P的体动导致生物体传感器100振动的情况下，也能够使传感器主体42与缩颈部43一体振动，从而能够抑制应力集中于缩颈部43。其结果，能够抑制缩颈部43的布线变形所造成的断线。

例如，通过加强位于长边方向L的两端侧的粘接层22的粘接力，即使在生物体P的体动造成应力施加于生物体传感器100对皮肤的粘贴面的情况下，也能够抑制粘接层22从皮肤剥离。由此，能够防止电极30与皮肤之间的接触电阻增大，能够防止生物体信号的测量精度降低。

另一方面，由于粘接层52的粘接力较弱，因此能够减轻从生物体P上剥离生物体传感器100时的疼痛。其结果，能够抑制从生物体P上卸下生物体传感器100时的疼痛的同时，能够抑制在生物体信号的测量时测量精度降低，或者能够抑制变成无法测量的情况。

通过使用泡沫片材形成上部片材20,能够由上部片材20吸收因生物体P的体动引起的皮肤变形而施加在生物体传感器100对皮肤的粘贴面上的应力的一部分。通过缓和施加在对皮肤的粘贴面的应力，能够减轻在皮肤变形时生物体P所感到的紧绷感，从而能够提高安装生物体传感器100时的安装感。

另外，为了提高安装生物体传感器100时的安装感，能够通过使用具有柔软性的泡沫材料形成上部片材20来实现，此外还能够通过减小罩10的周缘的厚度(尤其是长边方向L的两侧的厚度)来实现。通过使用泡沫材料形成上部片材20由，并且减小罩10的周缘的厚度，能够提高安装生物体传感器100时的安装感强化效果。

此外，在图2～图4中，罩10的平坦部13a、13b具有俯视下覆盖电极30a、30b的形状。然而，平坦部13a、13b也可以具有俯视下并不覆盖电极30a、30b的一部分或全部的形状。平坦部13a、13b的面积越小，越能够增大在上部片材20的外周部从罩10突出的部分的面积，从而能够提高因汗等引起的蒸气的排出效率。其结果，能够使生物体传感器100难以从生物体P上剥离。

进而，通过缩短平坦部13a、13b的长度，能够在电极30a、30b不露出的范围内缩短上部片材20的长边方向的长度。其结果，可以使生物体传感器100小型化。

图5是表示将图1的生物体传感器100粘贴在生物体P的胸部的状态的说明图。例如，生物体传感器100以其长边方向L与生物体P的胸骨对齐，电极30b在上侧，电极30a的方式，在所谓的NASA引导的位置上被粘贴到生物体P上。在生物体传感器100被粘贴在生物体P上的状态下，上部片材20的外周相对于罩10的外周突出。另外，生物体传感器100也可以被粘贴在CM5引导的位置或CC5引导的位置。

生物体传感器100通过图4的粘接层22、52被粘贴在生物体P上，在电极30a、30b以按压状态与生物体P的体表接触的状态下，从生物体P取得心电图信号等生物体信号。例如，生物体传感器100将获取的生物体信号数据存储在部件搭载部45上搭载的闪存等非易失性存储器中。

图6是表示因皮肤的拉伸引起的生物体传感器100剥离的耐久性的评价结果的例子的说明图。耐久性的评价，在具有与皮肤同样的伸缩性的生物皮肤板上依次粘贴上部片材20及罩10的状态下进行。用于评价的罩10是硬度40的硅酮。评价中使用的上部片材20是厚度1mm的泡沫片材(例如，Inouac Corporation制造的FOLEC)、厚度1mm的无纺布片材(例如，日本VILENE制造的粘贴药用基布EW)及厚度30μm的聚氨酯片材(例如，日本玛泰制造的ESMER URS)。上部片材20相对于罩10的露出量为0mm、1mm、2.5mm或5mm。

在评价中，在生物皮肤板中，固定与罩10的长边方向的一端(平坦部13b侧)对应的端部，使生物皮肤板整体反复伸缩。另外，在评价中，将生物皮肤板的变形(拉伸率)设定为20％或25％，以1分钟内20次的频率进行伸缩。然后，测定上部片材20的长边方向的另一端(对应于平坦部13a侧)从生物皮肤板浮起的次数，作为耐久次数。

在泡沫片材中，生物皮肤板的变形为20％时的耐久次数在露出量为0mm时为59次，在露出量为5mm时为333次。在泡沫片材中，生物皮肤板的变形为25％时的耐久次数在露出量为0mm和1mm时是4次，在露出量为2.5mm时是18次，在露出量为5mm时是60次。在无纺布片材中，生物皮肤板的变形为20％时的耐久次数在露出量为0mm时是77次，在露出量为5mm时是293次。在聚氨酯片材中，生物皮肤板的变形为20％时的耐久次数在露出量为0mm时是62次，在露出量为5mm时是362次。

根据生物皮肤板的变形及耐久次数、与粘贴在生物体P上的生物体传感器100因体动从生物体P剥离为止的时间的相关，可知在露出量为5mm以上的情况下，生物体传感器100不会剥离，能够持续72小时以上测量生物体信息。

以上，在图1～图5所示的实施方式中，通过使上部片材20的外周部的至少一部分相对于罩10的外周部突出，能够使生物体传感器100不易从生物体P上剥离。其结果，相较于将上部片材20形成为与罩10相同大小的情况而言，能够延长由生物体传感器100测量生物体信息的测量时间。

由于上部片材20相对于罩10的外周突出，因此当体动引起皮肤变形时，能够抑制罩10外周的边缘直接触碰皮肤，从而能够抑制罩10外周对皮肤的刺激(疼痛的产生)。

由于上部片材20的厚度大于罩10的外周部的厚度，因此能够减小罩10的外周部对皮肤的刺激。另外，由于上部片材20是泡沫片材，因此，即使在皮肤变形导致罩10的外周部的端部朝向皮肤的情况下，也能够使罩10的外周部对皮肤的按压力分散于上部片材20内。其结果，能够减轻对皮肤的刺激。

由于上部片材20的外周的突出部分可作为吸收皮肤拉伸的缓冲部件发挥作用，因此能够抑制皮肤拉伸引发的罩10的外周部的反作用力导致皮肤向收缩方向拉伸。从而，能够抑制粘贴有生物体传感器100的外周部的皮肤因体动产生疼痛，能够提高安装生物体传感器100时的安装感。

由于能够在上部片材20内分散皮肤因体动发生变形时罩10对皮肤的按压力，因此能够抑制相对于罩10的按压力的来自皮肤的反作用力所导致的生物体传感器100剥离。由于生物体传感器100难以从皮肤剥离，因此能够减弱上部片材20的粘接层22的粘接力。其结果，能够减轻粘接层22对皮肤的刺激。

由于能够增大上部片材20的粘接层22与皮肤的接触面积，因此，能够减弱粘接层22的粘接力，能够在生物体P感觉不到疼痛的状态下，容易地从生物体P上剥离生物体传感器100。

生物体传感器100具有粘接力及水分浸透性(防水性)不同的上部片材20与下部片材50。因此，例如，可以根据电极30的形成部分及部件的搭载部分来变更对生物体P的粘接力及水分浸透性，能够根据生物体传感器的位置，区分粘接力及浸透性(防水性)。其结果，能够提供既可排出由生物体P产生的水分，又可抑制水分侵入传感器主体42的生物体传感器100。

其结果，能够抑制生物体传感器100从生物体P上剥离，并能够抑制因水分侵入到传感器主体42而导致生物体传感器100的故障。即，能够抑制由安装有生物体传感器的生物体产生的汗或水蒸气导致无法进行生物体信号的测量的情况。

为了抑制水分侵入到传感器主体42，可以将对粘贴精度有要求的工序的数量控制在最小限度，由此能够提高生物体传感器100的组装工序的制造效率。从而，能够抑制作为生物体传感器100的良品率的制造成品率的降低，能够降低制造成本。

通过在上部片材20设置可供传感器主体42穿通的贯通孔23并将传感器主体42配置在上部片材20的粘贴侧，可将缩颈部43夹在上部片材20与下部片材50之间，且无需使缩颈部43沿着高度方向H弯曲。由此，能够抑制在缩颈部43弯曲的状态下施加机械应力，从而能够抑制缩颈部43的断线。

通过利用粘接层22、51在按压状态下夹入电极30与端子部44，能够抑制汗或水蒸气从电极30与端子部44的界面侵入传感器主体42。其结果，能够抑制搭载在传感器主体42上的部件的故障，从而能够抑制生物体传感器100不能正常动作的情况。

由于上部片材20是具有柔软性的泡沫片材，因此，能够由上部片材20吸收因生物体P的体动(拉伸、弯曲或扭转)而施加于生物体传感器100对皮肤的粘贴面上的应力的一部分。因此，能够提高安装生物体传感器100时的安装感。另外，通过具有连续气泡结构的泡沫片材的上部片材20，能够高效地排出由生物体P产生的水分，能够抑制水分滞留于粘接层22与皮肤的界面，从而能够抑制生物体传感器100从皮肤剥离。其结果，能够抑制出现安装在生物体P上的生物体传感器100无法对来自生物体P的生物体信号进行测量的情况。

通过加强位于长边方向L的外侧的粘接层22的粘接力，即使在生物体P的体动导致应力施加于生物体传感器100对皮肤的粘贴面的情况下，也能够抑制粘接层22从皮肤剥离。由此，能够防止电极30与皮肤之间的接触电阻增大，进而能够防止生物体信号的测量精度降低。

另一方面，由于粘接层52的粘接力较弱，因此能够减轻从生物体P上剥离生物体传感器100时的疼痛。其结果，能够抑制从生物体P卸下生物体传感器100时的疼痛，并且能够抑制测量生物体信号时的测量精度的降低，或者能够抑制出现无法测量的情况。

通过将平坦部13a、13b的厚度设定成小于突出部11的厚度，能够使平坦部13a、13b随着粘贴有生物体传感器100的生物体P的体动所引起的体表变形而变形。由此，能够缓和因体动而施加于平坦部13a、13b的应力，能够抑制生物体传感器100从皮肤剥离。

通过使粘接层22从电极30的贯通孔31b露出于粘贴侧，能够在按压状态下使电极30的露出部分30e与生物体P的皮肤接触。因此，不仅能够提高对露出部分30e的周边部的皮肤的按压力，还能够提高对作为露出部分30e的中央部的电极30附近的皮肤的按压力。其结果，能够降低电极30与皮肤的接触电阻，能够进一步提高生物体传感器100的生物体信号的检测精度。

另外，通过使粘接层22从电极30的贯通孔31a露出于粘贴侧，能够利用从贯通孔31a露出的粘接层22，使电极30的对置部分30d在按压状态下与端子部44接触。其结果，相较于无贯通孔31a的电极与端子部44接触的情况而言，能够进一步降低电极30与端子部44之间的接触电阻，并能够进一步提高生物体传感器100对生物体信号的检测精度。

图7是表示第2实施方式的生物体传感器中的罩、上部片材以及下部片材的形状的一例的俯视图。对与第1实施方式相同的要素标注相同的符号，并省略详细说明。本实施方式的生物体传感器100A具有上部片材20A及下部片材50A，以代替图1的生物体传感器100的上部片材20及下部片材50。生物体传感器100A的其它结构以及功能与图1～图5所示的生物体传感器100的结构以及功能相同。

例如，上部片材20A使用图6所示的聚氨酯片形成。另外，为了进一步提高生物体传感器100A剥离的耐久性，上部片材20A的外周端从罩10的外周端突出10mm左右。此外，下部片材50A的宽度方向的外周端被形成为位于罩10的外周端与上部片材20A的外周端之间。由此，下部片材50A的宽度方向的外周部被粘在上部片材20A上。

下部片材50A与第1实施方式的下部片材50相同，例如使用数十μm至100μm左右的厚度的树脂片材形成。例如，下部片材50A可以形成为与上部片材20A基本相同的厚度。或者，下部片材50A也可以形成为与上部片材20A具有大致相同弹性模量的厚度。

通过将下部片材50A的宽度方向的外周部粘接在上部片材20A上，即使粘贴在生物体上的生物体传感器100A因生物体的体动而被反复折弯时，下部片材50A的外周部也能够与上部片材20A的外周部一同变形。因此，能够抑制在下部片材50A的外周部形成褶皱，进而能够抑制褶皱造成在下部片材50A与上部片材20A之间形成间隙。其结果，能够抑制水分从下部片材50A与上部片材20A之间侵入传感器主体42。

另一方面，在下部片材50A的短边方向的外周部位于罩10的外周部的内侧的情况下，下部片材50A的短边方向的外周部会被粘在罩10的外周部。罩10的弯曲刚度高于下部片材50A的弯曲刚度。因此，当粘贴在生物体上的生物体传感器100A由于生物体的体动而被反复折弯时，罩10与下部片材50A之间的弯曲应力之差可能会导致在下部片材50A产生褶皱。

以上，本实施方式中也与第1实施方式相同，能够提供一种能够抑制从生物体上的剥离，并能够抑制相对于生物体的体动引起的皮肤变形的安装感降低的生物体传感器。

此外，在本实施例中，下部片材50A中的短边方向的外周端位于罩10的外周端与上部片材20A的外周端之间。因此，即使在生物体传感器100A因生物体的体动而被反复弯曲的情况下，也能够抑制在下部片材50A的外周部形成褶皱，从而能够抑制在下部片材50A与上部片材20A之间形成间隙。其结果，能够抑制水分从下部片材50A与上部片材20A之间侵入传感器主体42，从而能够抑制水分侵入导致生物体传感器100A的故障。

以上，根据各实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于具体公开的实施方式，关于这一点，能够在不违背本发明主旨的范围内进行变更。

关于本发明的方式，例如可记述如下。

(1)

一种生物体传感器，其特征在于，包括：

传感器主体，取得生物体信息；

罩部件，具有收容所述传感器主体的收容空间及所述收容空间的开口部；

第1片部件，粘贴在所述罩部件的所述开口部侧；及

第2片部件，粘贴在所述第1片部件的与所述罩部件的相反侧，

所述第1片部件的外周部的至少一部分相对于所述罩部件及所述第2片部件的外周部突出。

(2)

根据(1)所述的生物体传感器，其特征在于，

所述罩部件以及所述第1片部件具有细长形状，

在第1片部件的外周部，长边方向的两端部的至少一方相对于所述罩部件的外周部突出。

(3)

根据(1)或(2)所述的生物体传感器，其特征在于，

所述第1片部件的伸缩性高于所述罩部件的伸缩性。

(4)

根据(3)所述的生物体传感器，其特征在于，

所述第1片部件使用泡沫片材、聚氨酯片材或无纺布片材中的任一种形成。

(5)

根据(1)至(4)中的任一个所述的生物体传感器，其特征在于，

所述第1片部件的透湿性高于所述罩部件的透湿性。

(6)

根据(1)至(5)中的任一个所述的生物体传感器，其特征在于，

所述第1片部件的透湿性高于所述第2片部件的透湿性。

(7)

根据(1)至(6)中的任一个所述的生物体传感器，其特征在于，

所述第1片部件的外周部相对于所述第2片部件的外周部突出。

(8)

根据(1)至(7)中的任一个所述的生物体传感器，其特征在于，

具有细长形状的所述第1片部件的短边方向的外周部相对于所述罩部件的所述短边方向的外周部突出，

所述第2片部件的所述短边方向的外周端位于所述罩部件的外周端与所述第1片部件的外周端之间。

本申请根据2021年9月28日向日本国专利厅提出的日本专利申请2021-157511号，以及2022年3月28日向日本国专利厅提出的日本专利申请2022-51477号主张优先权，并引用这些专利申请中记载的全部内容。

符号说明

10 罩

11 突出部

12 收容空间

13(13a、13b) 平坦部

13c 突起

20、20A 上部片材

21、22 粘接层

23 贯通孔

30(30a、30b) 电极

30d 对置部分

30e 露出部分

30f 导电性聚合物

31a、31b 贯通孔

40 传感器部

41 可挠性基板

42 传感器主体

43(43a、43b) 缩颈部

44(44a、44b) 端子部

45 部件搭载部

46 电池安装部

47(47a、47b) 焊垫

50、50A 下部片材

51、52 粘接层

60 剥离纸

100、100A 生物体传感器

BAT 电池

IC 集成电路

P 生物体

SW 开关

Claims (8)

1.一种生物体传感器，其特征在于，包括：

传感器主体，获取生物体信息；

罩部件，具有收容所述传感器主体的收容空间以及所述收容空间的开口部；

第1片部件，粘贴在所述罩部件的所述开口部侧；及

第2片部件，粘贴在所述第1片部件的与所述罩部件的相反侧，

所述第1片部件的外周部的至少一部分相对于所述罩部件以及所述第2片部件的外周部突出。

2.根据权利要求1所述的生物体传感器，其特征在于，

所述罩部件以及所述第1片部件具有细长形状，

在第1片部件的外周部，长边方向的两端部的至少一方相对于所述罩部件的外周部突出。

3.根据权利要求1或2所述的生物体传感器，其特征在于，

所述第1片部件的伸缩性高于所述罩部件的伸缩性。

4.根据权利要求3所述的生物体传感器，其特征在于，

所述第1片部件使用泡沫片材、聚氨酯片材或无纺布片材中的任一种形成。

5.根据权利要求1或2所述的生物体传感器，其特征在于，

所述第1片部件的透湿性高于所述罩部件的透湿性。

6.根据权利要求1或2所述的生物体传感器，其特征在于，

所述第1片部件的透湿性高于所述第2片部件的透湿性。

7.根据权利要求1或2所述的生物体传感器，其特征在于，

所述第1片部件的外周部相对于所述第2片部件的外周部突出。

8.根据权利要求1或2所述的生物体传感器，其特征在于，

具有细长形状的所述第1片部件的宽度方向的外周部，相对于所述罩部件的所述宽度方向的外周部突出，

所述第2片部件的所述宽度方向的外周端，位于所述罩部件的外周端与所述第1片部件的外周端之间。