JP6832535B2 - 電極シート - Google Patents

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Description

本発明は、電極シートに関する。
従来より、電極及び計測器が一体となった簡易型脳波計が知られている。この簡易型脳波計では、硬い電極を用いて長時間計測を行うことによる患者への負担を無視することができず、電極構成が固定されており、患者や医師の要望に合わせた生体信号の取得が困難であった。また、この簡易型脳波計では、頭部に固定するためのヘッドセット等の固定具が必要であった。
そこで、より容易に脳波を計測可能な装置として、額に貼付可能な伸縮性をもつ樹脂シートに3つの電極を設けることにより、脳波を計測可能な電極シートが提案されている(例えば、特許文献1参照)。提案された電極シートによれば、樹脂シートを額に貼付するだけで脳波を取得できるので、長時間計測における患者の負担を緩和することができる。
特開2013−121489号公報
しかしながら、提案された電極シートでは、電極が樹脂シートに固定されているため、3つの電極の形成位置に応じた生体の脳波(生体信号)のみを取得することしかできなかった。そのため、提案された電極シートにおいて、3つの電極の形成位置から外れた測定位置や、電極シートを生体に密着させにくい位置の生体信号を取得することは困難であった。そこで、必要に応じて、生体の測定位置まで延長する配線を容易に接続可能な電極シートがあれば理想的である。
本発明は、必要に応じて、生体の測定位置まで延長する配線を容易に接続可能な電極シートを提供することを目的とする。
本発明は、シート状のフレキシブル基材と、前記フレキシブル基材上に形成される配線と、前記フレキシブル基材上に形成されて、前記配線に電気的に接続される電極と、前記配線に重ね合わされるとともに、前記電極を露出させて前記フレキシブル基材に重ね合わされる絶縁層と、を備え、前記電極は、熱可塑性樹脂に導電性粒子が分散された導電性材料によって形成される電極シートに関する。
また、前記電極は、互いに重ならない位置に複数形成されるのが好ましい。
また、前記電極は、前記配線を挟んで前記フレキシブル基材上の両側に形成されるのが好ましい。
また、前記フレキシブル基材、前記配線、前記電極、及び、前記絶縁層は、伸縮性のある材料によって形成されるのが好ましい。
また、前記電極は、前記絶縁層よりも薄い層として形成されるのが好ましい。
本発明によれば、必要に応じて、生体の測定位置まで延長する配線を容易に接続可能な電極シートを提供することができる。
本発明の一実施形態に係る電極シートを示す平面図である。 図1A−A線断面図である。 一実施形態に係る他の電極シートを示す平面図である。 図3のB−B線断面図である。 一実施形態に係る電極シートに他の電極シートを圧着した後の平面図である。 図5のC−C線断面図である。 図5に示す電極シートの使用例を示す平面図である。
以下、本発明に係る電極シートの実施形態について、図1〜図7を参照して説明する。
本実施形態に係る電極シートは、例えば、人体の額に取り付けられて、脳波を取得することに用いられる。電極シートは、全体として、伸縮性及び柔軟性をもち、額の曲面形状に追従して湾曲することが可能である。これにより、電極シートは、額に対して密着することができ、脳波を効果的に取得することができる。
また、電極シートは、他の電極シートと組み合わされることにより、脳波とともに他の生体信号を取得することが可能になっている。例えば、他の電極シートを耳に接触させることにより、脳波に対するアース電位を取得することが可能である。また、他の電極シートを両目脇のこめかみ部(付近)に接触させることにより、眼電位を取得することが可能である。なお、本実施形態においては、理解を容易にするために、脳波を取得可能な電極シートを主シート1と記載し、他の電極シートを副シート10と記載する。主シート1及び副シート10のいずれもが、本発明の電極シートの一形態として示される。
上記のような主シート1は、図1及び図2に示すように、フレキシブル基材2と、配線3と、電極5と、絶縁層4と、フィルム基材6と、を備える。
フレキシブル基材2は、例えば、ウレタン系エストラマーに代表されるエストラマー材料によってシート状に形成される。また、フレキシブル基材2は、平面視矩形形状で一辺が面外方向に突出する形状をもつ。フレキシブル基材2は、突出する辺側において、外部の解析装置100や、無線により解析装置100に生体信号を送出する無線機器(図示せず)に接続可能になっている。このようなフレキシブル基材2は、外力によって面内方向に伸長する伸縮性を有する。
配線3は、樹脂材料(樹脂バインダ)に導電性粒子が分散して配合された導電性材料で形成される。配線3は、フレキシブル基材2上を横切るように直線状に形成される。具体的には、配線3は、フレキシブル基材2の突出させた辺から、対向する辺に向けて、フレキシブル基材2の面内を横切るように形成される。本実施形態において、配線3は、8つ設けられる。また、配線3は、その導電性材料自体が極めて低いヤング率(例えば、100MPa以下、より好ましくは10MPa以下)を有しており、フレキシブル基材2の面内方向への伸縮運動に追従する挙動を発現する。配線3は、例えば、印刷法により形成することができる。
電極5は、熱可塑性樹脂(樹脂バインダ)に導電性粒子が分散された導電性材料によって形成される。このような電極5は、フレキシブル基材2上に平面視円形に形成されて、配線3に電気的に接続される。本実施形態において、電極5は、配線3を挟んでフレキシブル基材2の同一平面上の両側に、それぞれ4つずつ形成される。また、電極5は、互いに重ならない位置に形成される。また、電極5は、配線3と同様に低いヤング率(例えば、100MPa以下、より好ましくは10MPa以下)を有し、フレキシブル基材2の動きに対し高い追従性を示す。電極5は、例えば、配線3の形成とともに、印刷法により形成することができる。
絶縁層4は、例えば、エストラマー材料によって形成される伸縮性のシート状カバーであり、配線3に重ね合わされる。本実施形態においては、絶縁層4は、配線3の形成位置を超えて、フレキシブル基材2上に重なるように形成される。特に、絶縁層4は、フレキシブル基材2の矩形領域と、突出する辺によって形成される領域の一部とに重ねて形成される。また、絶縁層4は、電極5に重なる位置に、電極5の径よりも径の小さい貫通孔41をもつ。これにより、貫通孔41は、電極5を露出する。
フィルム基材6は、フレキシブル基材2の突出する辺によって形成される領域の形状に合わせて形成され、配線3及びフレキシブル基材2の表面に重ね合わせられる。フィルム基材6は、フレキシブル基材2よりも面内剛性が高い材料で形成され、これにより、配線3が断線することを防止するとともに、当該フィルム基材6が適度なコシを備えることから、図示しない解析装置100と電極シート(主シート1)とを接続する際のハンドリング性を向上させることが可能である。
以上のような主シート1によれば、絶縁層4の露出する表面にハイドロゲルや導電性の粘着剤(図示せず)が塗布され、主シート1が、生体の任意の測定位置(例えば、額)に取り付けられる。フレキシブル基材2、配線3、電極5、及び、絶縁層4が伸縮性をもつことから、主シート1は、生体の形状に合わせて湾曲した状態で生体に密着する。これにより、電極5が生体に密着するので、電極5は、密着した位置の生体信号を取得することができる。一方、配線3は、絶縁層4によって生体に触れないように形成されているので、配線3を通じて意図しない生体信号を取得することが防止できる。つまり、電極5によって取得された生体信号に、ノイズがのることを防止できる。また、面内剛性の高いフィルム基材6によって、フレキシブル基材2の突出する辺によって形成される領域に配置される配線3を保護することができるので、断線から配線3を保護することができる。
次に、副シート10について、図3及び図4を参照して説明する。
副シート10は、図3及び図4に示すように、フレキシブル基材11と、配線12と、電極14と、絶縁層13と、を備える。
フレキシブル基材11は、例えば、ウレタン系エストラマーに代表されるエストラマー材料によってシート状に形成される。また、フレキシブル基材11は、直線状に形成され、同一平面内で中途部を湾曲させて、折り返された形状に形成される。また、フレキシブル基材2は、その両端部が幅方向に拡大されて形成される。フレキシブル基材11は、外力によって面内方向に伸長する伸縮性を有する。
配線12は、樹脂材料(樹脂バインダ)に導電性粒子が分散して配合された導電性材料で形成される。配線12は、フレキシブル基材11に沿うように直線状に形成される。具体的には、配線12は、フレキシブル基材11の幅方向中央に、直線状に形成される。また、配線12は、その導電性材料自体が極めて低いヤング率(例えば、100MPa以下、より好ましくは10MPa以下)を有しており、フレキシブル基材11の面内方向への伸縮運動に追従する挙動を発現する。配線12は、例えば、印刷法により形成することができる。
電極14は、熱可塑性樹脂(樹脂バインダ)に導電性粒子が分散された導電性材料によって形成される。このような電極14は、フレキシブル基材11上の一端側に形成される円形電極14Aと、他端側に形成される矩形電極14Bと、を備える。
円形電極14Aは、平面視円形に形成されて、配線12の一端に電気的に接続される。円形電極14Aは、配線12と同様に低いヤング率(例えば、100MPa以下、より好ましくは10MPa以下)を有し、フレキシブル基材11の動きに対し高い追従性を示す。円形電極14Aは、例えば、配線12の形成とともに、印刷法により形成することができる。
矩形電極14Bは、平面視矩形に形成されて、配線12の他端に電気的に接続される。矩形電極14Bは、フレキシブル基材11、配線12、及び、円形電極14Aと同様に、伸縮性をもつ配線12、および円形電極14Aと同様に低いヤング率(例えば、100MPa以下、より好ましくは10MPa以下)を有し、フレキシブル基材11の動きに対し高い追従性を示す。矩形電極14Bは、例えば、配線12及び円形電極14Aの形成とともに、印刷法により形成することができる。
絶縁層13は、例えばエストラマー材料によって形成される伸縮性のシート状カバーであり、配線12に重ね合わされる。本実施形態においては、絶縁層13は、配線12の形成位置を超えて、フレキシブル基材11上に重なるように形成される。特に、絶縁層13は、フレキシブル基材11の形状に合わせて形成される。
また、絶縁層13は、円形電極14Aに重なる位置に、円形電極14Aの径よりも径の小さい貫通孔131Aをもつ。これにより、貫通孔131Aは、円形電極14Aを露出する。また、絶縁層13は、矩形電極14Bに重なる位置に、矩形電極14Bよりも開口面積の小さい矩形の貫通孔131Bをもつ。これにより、貫通孔131Bは、矩形電極14Bを露出する。
以上のような副シート10によれば、矩形電極14Bの表面にハイドロゲルや導電性の粘着剤(図示せず)が塗布されることにより、生体の任意の測定位置(例えば、耳や瞼)に矩形電極14Bを取り付けることができる。そして、フレキシブル基材11、矩形電極14B、及び、絶縁層13が伸縮性をもつことから、矩形電極14Bが生体の形状に合わせて湾曲した状態で生体に密着することができる。
そして、以上のような主シート1及び副シート10によれば、図5及び図6に示すように、主シート1が備えるフレキシブル基材2、電極5、及び、絶縁層4と、副シート10が備えるフレキシブル基材11、円形電極14A、及び、絶縁層13とのそれぞれが、熱可塑性樹脂を用いて形成されていることから、両者を重ね合わせて熱圧着することにより、容易に接着することができる。これにより、主シート1の配線3と、副シート10の配線12とが電気的に接続されるので、副シート10の矩形電極14Bによって取得された生体信号を、配線12と円形電極14Aとを介して、主シート1の電極5に入力することができる。特に、電極5及び円形電極14Aは、互いに露出している面を対向して接着される(絶縁層4,13が対向する)ので、主シート1を生体に貼付すると、生体には副シート10のフレキシブル基材11が接触する。これにより、接着された電極5の位置から生体信号を取得してしまうことを防止できるので、生体信号にノイズがのることを防止できる。なお、図5では、副シート10の配線12及び矩形電極14Bを実線で示しているが、両者は、フレキシブル基材11の背面側に位置する。また、図5では、貫通孔131Bを二点鎖線で示しているが、貫通孔131Bは、フレキシブル基材11の背面側に位置する。
また、副シート10のフレキシブル基材11、配線12、及び絶縁層13が伸縮性をもつことから、円形電極14Aの接着位置から測定位置までの距離に合わせて、フレキシブル基材11、配線12、及び、絶縁層13を伸長することができる。特に、主シート1には、電極5が配線3を挟んで4つずつ形成されている。これにより、測定位置に合わせて接着する電極5をその中から選択することにより、副シート10の配線12が邪魔にならず、且つ、伸長し過ぎないように主シート1及び副シート10を接続することができる。本実施形態では、図5及び図7に示すように、主シート1の3つの電極5のそれぞれに副シート10の円形電極14Aが接続され、副シート10のそれぞれは、一方の耳と、両目脇のこめかみ部(付近)のそれぞれとの生体信号を主シート1に入力することができる。特に、主シート1及び副シート10を別体として使用者に対して提供することにより、必要な副シート10を熱圧着により容易に主シート1の電極5に選択的に接続することができるので、使用者にとって利便性が大きく向上する。
以上のような電極シートは、以下のように用いられる。
まず、額から脳波を取得する1つの主シート1に対して、他の測定位置の数に応じた数の副シート10を用意する。本実施形態では、一方の耳と、両目脇のこめかみ部(付近)のそれぞれとの生体信号を取得するために、3つの副シート10を用意する。
そして、3つの副シート10の円形電極14Aのそれぞれが、主シート1の電極5のいずれかに排他的に接着される。具体的には、3つの副シート10の円形電極14Aのそれぞれが、主シート1の電極5のいずれかに熱圧着されることにより、他の副シート10の円形電極14Aとは排他的に接着される。本実施形態では、一方の耳の生体信号を取得する副シート10が、主シート1の配線3を挟む一方の電極5のうち、突出する辺に最も近い電極5に接着される。そして、両目脇のこめかみ部(付近)のそれぞれの生体信号を取得する副シート10が、主シート1の配線3を挟む他方の電極5のうち、突出する辺に最も近い電極5と、最も遠い電極5とに接着される。
そして、主シート1が、額に貼り付けられた後、副シート10のそれぞれが測定位置に貼り付けられることにより、図7に示すように、それぞれの生体信号が取得される。主シート1の電極5のうち、副シート10に接着されていない電極5は、生体の脳波を取得して、配線3を介して解析装置100に生体信号を送出する。副シート10に接続されている電極5は、副シート10の電極14によって取得された生体信号を取得し、配線3を介して解析装置100に送出する。これにより、脳波とともに、他の生体信号を解析装置100に送出することができる。
以上説明した一実施形態の電極シートによれば、以下のような効果を奏する。
(1)電極シート(主シート1、副シート10)を、シート状のフレキシブル基材2,11と、フレキシブル基材2,11上に形成される配線3,12と、フレキシブル基材2,11上に形成されて、配線3,12に電気的に接続される電極5,14と、配線3,12に重ね合わされるとともに、フレキシブル基材2,11上の領域のうち、電極5,14が形成されている以外の領域に重ね合わされる絶縁層4,13と、により構成した。そして、熱可塑性樹脂に導電性粒子が分散された導電性材料によって電極5,14を形成した。これにより、電極シート(主シート1、副シート10)を、生体適合性を備えたハイドロゲルや導電性の粘着剤を介して人体に接触させることで、電極5,14を用いて人体の生体信号を取得することができる。一方、絶縁層4,13が配線3,12に重ね合わされて形成されているので、配線3,12は、人体に接触しない。配線3,12によって生体信号を取得することによるノイズを除去できるので、より精度の高い生体信号を取得することができる。また、複数の電極シート(主シート1、副シート10)の電極5,14同士を重ね合わせた上で熱圧着することにより両者を接着することができるので、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)等の接合部材を用いる必要がなく、必要に応じて、生体の測定位置まで延長する配線3,12を容易に接続することができる。したがって、他の電極シート(副シート10)の配線3,12を介して、生体の測定位置まで延長された配線3,12を用いて生体信号を取得することができる。
(2)電極5を互いに重ならない位置に複数形成した。これにより、それぞれの電極5は、生体信号を取得することができる。また、少なくとも1つの電極5を他の電極シート(副シート10)の電極14と熱圧着することにより、熱圧着されていない電極5で生体信号を取得しつつ、熱圧着された電極5に対して、他の位置において取得された生体信号を入力することができる。したがって、電極5の形成位置に影響されずに、より多くの生体信号を取得することができる。
(3)電極5を、配線3を挟んでフレキシブル基材2上の両側に形成した。これにより、他の電極シート(副シート10)の電極14を熱圧着する際に、他の電極シート(副シート10)によって取得される生体信号の測定位置に近い電極5を選択して熱圧着をすることができる。生体信号の測定位置に応じて熱圧着する電極5を変更することができるので、電極シート(主シート1、副シート10)の利便性を向上させることができる。
(4)フレキシブル基材2,11、配線3,12、電極5,14、及び、絶縁層4,13を、伸縮性(構成素材の一部は低ヤング率(例えば、100MPa以下、より好ましくは10MPa以下)であるという概念を含む)のある材料によって形成した。これにより、生体の湾曲に沿って電極シート(主シート1、副シート10)を湾曲させることができるので、生体に密着した状態で良好な生体信号を取得することができる。
(5)電極5,14を絶縁層4,13よりも薄い層として形成した。これにより、熱可塑性樹脂により形成された電極5,14に熱を加えて軟化させたとしても、絶縁層4,13の表面に溢れることなく電極5,14同士を接着することができる。
以上、本発明の電極シートの好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、フレキシブル基材2,11は、生体に貼付した際に生体の動きを阻害しないという観点から、例えば、厚みを100μm以下、より好ましくは25μm以下、更に好ましくは、10μm以下に形成される。また、このようなフレキシブル基材2,11は、最大伸び率が50%以上であることがより好ましく、500%以上であることが特に好ましい。ここで、フレキシブル基材2,11の最大伸び率とは、面内方向の一方向に弾性変形可能な伸び率の最大値のことをいう。また、フレキシブル基材2,11の伸び率とは、外力が付加されていない場合の寸法(伸び率0%寸法)に対し、力が加えられることにより面内方向の一方向に伸びた割合を意味する。例えば、伸び率50%であれば、伸び率0%寸法の1.5倍の伸び率であり、伸び率500%であれば、伸び率0%寸法の5倍の伸び率である。このようなフレキシブル基材2,11は、7MPa程度のヤング率をもつ。
また、配線3,12及び電極5,14は、銀、金、白金、カーボン、銅、アルミニウム、コバルト、若しくは、ニッケル、又は、これらの合金などの導電性の良好な材料を選択的に用いて形成することができる。導電性材料の形状は特に限定されないが、顆粒または粉体等の粒子状とすることができる。粒子形状は特に限定されず、球状、針状、フレーク状、ナノワイヤ状等にすることができる。粒子のアスペクト比は、例えば、1以上100以下、特に、1以上50以下とすることができる。ここで、アスペクト比とは、三次元体の最長寸法と最短寸法の比を意味する。配線3,12及び電極5,14を構成する粒子のアスペクト比を5以上5000以下(なお、アスペクト比の5000付近に該当する材料は、銀ナノワイヤなどである)とすることにより、電極シート(主シート1、副シート10)が面内方向に伸長して、配線3,12及び電極5,14が長さ方向に変形した場合の抵抗変化を抑制することができる。
また、配線3,12及び電極5,14は、樹脂バインダとして、ウレタン樹脂バインダ、アクリル樹脂バインダ、ポリエステル樹脂バインダなどの熱可塑性樹脂のエストラマー材料を用いて形成することができる。また、樹脂バインダは、塗膜化された状態における配線3,12及び電極5,14の弾性率に対して同等か、又はより小さくなるように低ヤング率(例えば、100MPa以下、より好ましくは10MPa以下)のものを選択することが好ましい。エストラマー材料は、1種類で用いられてもよく、又は、複数種類のエストラマー材料を混合して用いられてもよい。
また、配線3,12及び電極5,14は、印刷法として、例えば、スクリーン印刷方法、インクジェット印刷方法、グラビア印刷方法、オフセット印刷方法を用いて形成することができる。特に、微細解像度や厚膜安定性の観点から、スクリーン印刷が好適に用いられる。印刷法を用いて配線3,12及び電極5,14を形成する場合、上述した導電性粒子及び樹脂バインダ並びに有機溶剤を含む導電性ペーストを調製して印刷法に用いることができる。配線3,12及び電極5,14に、銀等の金属粒子を主成分とする伸縮性の導電性ペーストを用いることによって、例えば、50%以上、70%以下程度の伸び率を実現することができ、伸長特性に優れた配線3,12の形成が可能となる。
配線3,12及び電極5,14の厚み寸法及び幅寸法は、配線3,12及び電極5,14の無負荷時の抵抗率及び電極シート(主シート1、副シート10)の伸張時の抵抗変化の他、電極シート(主シート1、副シート10)全体の厚み寸法及び幅寸法の制約に基づいて決定することができる。フレキシブル基材2,11の伸張時の寸法変化に追従させて良好な伸縮性を確保するという観点から、特に、配線3,12の幅寸法は、1000μm以下であることが好ましく、500μm以下であることがより好ましく、200μm以下であることがさらに好ましい。配線3,12を構成する個々の配線3,12の厚み寸法は、25μm以下とすることができ、好ましくは、10μm以上15μm以下である。
また、絶縁層4,13は、フレキシブル基材2,11と共通の樹脂材料によって形成されてもよい。これにより、フレキシブル基材2,11の伸縮領域の伸縮性を損なうことなく配線3,12を保護することができる。絶縁層4,13は、エストラマー系のペーストをフィルム基材6及びフレキシブル基材2,11に塗布及び乾燥させて作成することができる。このほか、予めシート状に作成されて貫通孔41,131が形成された絶縁層4,13を、フィルム基材6及びフレキシブル基材2,11に対して貼付してもよく、又は、伸縮性を備える接着剤を用いて接合してもよい。絶縁層4,13の厚みは、フレキシブル基材2,11の伸縮性を妨げない観点から、100μm以下であることが好ましく、50μm以下であることがより好ましく、30μm以下であることがさらに好ましい。
また、フィルム基材6は、フレキシブル基材2,11よりも大きなヤング率(例えば、5〜10GPa)を有し、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等の、低摺動性、耐食性、及び、高強度の合成樹脂によって形成することができる。このほか、フィルム基材6は、セルロースナノファイバーペーパー等相応の耐久性を備えた紙素材を用いてもよい。
フィルム基材6として、ウレタン系エラストマシートを用いる場合、加熱により融着性を示すため、被着体であるフレキシブル基材2,11と熱圧着させて積層一体化することができる。フィルム基材6とフレキシブル基材2,11とを直接に接合することにより、ACF等の接合部材を省略し、接合プロセスを簡略化することができる。また、加熱及び圧着をしない限り、フィルム基材6及びフレキシブル基材2,11は接着されないので、高精度の位置合わせをする場合にも、合わせ位置の修正が可能であり、作業性を高めることができる。なお、2つの層が接合されているとは、ヒートプレス(熱圧着)等の接合方法によって、当該2つの層が直接的に接触して一体化されていることを意味する。
また、上記実施形態において、主シート1の電極5を8つとしたが、これに限定されず、任意の数だけ設けられてよい。また、副シート10の数についても3つに限定されず、測定位置に応じた数だけ用意されてよい。また、副シート10同士を接続して、配線12を延長するようにしてもよい。また、主シート1を、脳波を取得する電極シートとして説明したが、これに限定されず、血圧や、脈拍等、種々の生体信号を取得する電極シートとして、生体の種々の位置に貼付されてもよい。
1 主シート
2,11 フレキシブル基材
3,12 配線
4,13 絶縁層
5,14 電極
10 副シート

Claims (5)

  1. 主シートと、
    副シートと、
    を備え、
    前記主シートは、
    シート状の第1フレキシブル基材と、
    前記第1フレキシブル基材上に形成される第1配線と、
    前記第1フレキシブル基材上に形成されて、前記第1配線に電気的に接続される第1電極と、
    前記第1配線に重ね合わされるとともに、前記第1電極を露出させて前記第1フレキシブル基材に重ね合わされる第1絶縁層と、
    を備え、
    前記副シートは、
    シート状且つ直線状の第2フレキシブル基材と、
    前記第2フレキシブル基材上に形成され、前記第2フレキシブル基材に沿って直線状に形成される第2配線と、
    前記第2配線の両端のそれぞれに接続される第2電極と、
    前記第2配線に重ね合わされるとともに、前記第2電極を露出させて前記第2フレキシブル基材に重ね合わされる第2絶縁層と、
    を備え、
    前記第1電極及び前記第2電極は、熱可塑性樹脂に導電性粒子が分散された導電性材料によって形成され
    1つの前記第1電極及び1つの前記第2電極は、互いに露出している面を対向して接着される電極シート。
  2. 前記第1電極は、互いに重ならない位置に複数形成される請求項1に記載の電極シート。
  3. 前記第1フレキシブル基材は、前記第1配線を挟んで同一平面上に形成される2つの領域を有し、
    前記第1電極は、前記第1配線を挟んで前記第1フレキシブル基材上の2つの領域のそれぞれに形成される請求項2に記載の電極シート。
  4. 前記第1フレキシブル基材、前記第1配線、前記第1電極、及び、前記第1絶縁層は、伸縮性のある材料によって形成される請求項1〜3のいずれかに記載の電極シート。
  5. 前記第1電極は、前記第1絶縁層よりも薄い層として形成される請求項1〜4のいずれかに記載の電極シート。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7208651B2 (ja) * 2018-05-02 2023-01-19 国立大学法人大阪大学 電極シート
JPWO2023084971A1 (ja) * 2021-11-11 2023-05-19

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5772591A (en) * 1995-06-06 1998-06-30 Patient Comfort, Inc. Electrode assembly for signaling a monitor
US5851438A (en) * 1997-08-29 1998-12-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thick film compositions for making medical electrodes
US6564079B1 (en) * 2000-07-27 2003-05-13 Ckm Diagnostics, Inc. Electrode array and skin attachment system for noninvasive nerve location and imaging device
US7444177B2 (en) * 2003-03-04 2008-10-28 Alireza Nazeri EKG recording accessory system (EKG RAS)
US7035692B1 (en) * 2003-04-30 2006-04-25 The Regents Of The University Of California High density polymer-based integrated electrode array
JP2005137456A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Nitto Denko Corp 身体装着用電極装置
US7553166B2 (en) * 2006-02-09 2009-06-30 Lifesync Corporation Electrical connector for connecting a plurality of printed circuits
US9061134B2 (en) * 2009-09-23 2015-06-23 Ripple Llc Systems and methods for flexible electrodes
US8608984B1 (en) * 2010-02-23 2013-12-17 Cleveland Medical Polymers, Inc. Polymer nano-composites as dry sensor material for biosignal sensing
EP2713863B1 (en) * 2011-06-03 2020-01-15 The Board of Trustees of the University of Illionis Conformable actively multiplexed high-density surface electrode array for brain interfacing
JP2013121489A (ja) 2011-11-11 2013-06-20 Midori Anzen Co Ltd 睡眠状態検出装置、睡眠状態演算装置、及び睡眠状態検出システム
JP5727359B2 (ja) * 2011-12-27 2015-06-03 株式会社アイ・メデックス 生体電極、及び層間の電気的な接続構造
FI126093B (fi) * 2012-11-12 2016-06-30 Mega Elektroniikka Oy Järjestely ja menetelmä elektrodimittausten suorittamiseksi
US20150359485A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-17 MAD Apparel, Inc. Biometric signal conduction system and method of manufacture
TWM524692U (zh) * 2016-02-17 2016-07-01 Wandy Rubber Ind Co Ltd 電傳輸感應片裝置

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