JP6832535B2 - 電極シート - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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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