JP7261634B2 - Electrode structure and biosensor device having the electrode structure - Google Patents

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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

本発明は、電極構造、及び、生体センサデバイスに関する。 The present invention relates to electrode structures and biosensor devices.

従来より、板状の第1ポリマー層と、板状の第2ポリマー層と、電極と、データ取得用モジュールとを備える生体適合性ポリマー基板を用いた生体センサがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is a biosensor using a biocompatible polymer substrate that includes a plate-like first polymer layer, a plate-like second polymer layer, electrodes, and a data acquisition module (see, for example, Patent Document 1). ).

特開2012-010978号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2012-010978

ところで、生体センサが貼り付けられる生体の表面は平坦ではなく、立体的に湾曲している部位が多い。特に、生体の表面が凹んでいる凹面に生体センサを貼り付けると、電極が生体の凹面に十分に接触せず、インピーダンス等の電気的特性が変化して正確に測定できなくなるおそれがある。また、電極を通じて生体からデータを取得するには、ある程度の時間が必要である。 By the way, the surface of the living body to which the biosensor is attached is not flat, and many of the parts are three-dimensionally curved. In particular, if the biosensor is attached to the concave surface of the living body, the electrodes may not be in sufficient contact with the concave surface of the living body, and electrical characteristics such as impedance may change, making accurate measurement impossible. Also, it takes a certain amount of time to acquire data from a living body through electrodes.

このため、生体センサには、生体の凹面に電極を安定的に接触させた状態を保持できることが求められる。 Therefore, the biosensor is required to be able to maintain a state in which the electrode is stably brought into contact with the concave surface of the living body.

そこで、生体の凹面に電極を安定的に接触させた状態を保持できる電極構造、及び、当該電極構造を有する生体センサデバイスを提供することを目的とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electrode structure capable of maintaining a state in which an electrode is stably brought into contact with a concave surface of a living body, and a biosensor device having the electrode structure.

本発明の実施の形態の電極構造は、表面層と、貫通孔を有する底面層と、前記表面層と前記底面層との間に設けられる導電ポリマーシートと、前記導電ポリマーシートの端部に電気的に接続される導電部材と、前記表面層と前記導電ポリマーシートとの間に設けられ、前記導電ポリマーシートの一部を前記底面層の貫通孔を通じて突出させる弾性部材とを含み、前記導電ポリマーシートの一部は、前記底面層の底面から、0.2mm以上2mm以下突出する

An electrode structure according to an embodiment of the present invention includes a surface layer, a bottom layer having through holes, a conductive polymer sheet provided between the surface layer and the bottom layer, and an electric and an elastic member that is provided between the surface layer and the conductive polymer sheet and causes a part of the conductive polymer sheet to protrude through the through hole of the bottom layer, A portion of the polymer sheet protrudes from the bottom surface of the bottom layer by 0.2 mm or more and 2 mm or less .

生体の凹面に電極を安定的に接触させた状態を保持できる電極構造、及び、生体センサデバイスを提供することができる。 It is possible to provide an electrode structure and a biosensor device capable of maintaining a state in which an electrode is stably brought into contact with a concave surface of a living body.

生体センサデバイス100を示す平面図である。1 is a plan view showing a biosensor device 100; FIG. 図1のA-A矢視断面を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross section taken along line AA of FIG. 1; 図1のB-B矢視断面を示す図である。FIG. 2 is a view showing a cross section taken along line BB of FIG. 1; プローブ140と枠部145A、145Bを重ね合わせた構造体146を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a structure 146 in which the probe 140 and frame portions 145A and 145B are superimposed. 図4におけるC-C矢視断面を示す図である。FIG. 5 is a view showing a cross section taken along line CC in FIG. 4; 電極構造100Aの分解図である。100A is an exploded view of the electrode structure 100A; FIG. 生体センサデバイス100の回路構成を示す図である。2 is a diagram showing a circuit configuration of the biosensor device 100; FIG. 生体センサデバイス100の効果を説明する図である。4A and 4B are diagrams for explaining the effect of the biosensor device 100; FIG. 実施の形態の変形例の生体センサデバイスのプレート110Mを示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a plate 110M of a biosensor device of a modified example of the embodiment; 実施の形態の変形例の構造体146M1を示す図である。It is a figure which shows the structure 146M1 of the modification of embodiment. 実施の形態の変形例の構造体146M2を示す図である。It is a figure showing structure 146M2 of a modification of an embodiment. 実施の形態の変形例の生体センサデバイス100Mを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a biosensor device 100M of a modified example of the embodiment; 構造体146の製造工程を示す図である。4A to 4C are diagrams showing a manufacturing process of the structure 146; FIG. 図13に示す製造工程の前処理を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing pretreatment of the manufacturing process shown in FIG. 13; 図13に示す製造工程の前処理を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing pretreatment of the manufacturing process shown in FIG. 13; 図13に示す製造工程の前処理を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing pretreatment of the manufacturing process shown in FIG. 13; 電極構造の実施形態を示す図である。FIG. 10 illustrates an embodiment of an electrode structure;

以下、本発明の電極構造、及び、生体センサデバイスを適用した実施の形態について説明する。 Embodiments to which the electrode structure and the biosensor device of the present invention are applied will be described below.

<実施の形態(電極構造)>
本発明の電極構造は、表面層と、貫通孔を有する底面層と、前記表面層と前記底面層との間に設けられる導電ポリマーシートと、前記導電ポリマーシートの端部に電気的に接続される導電部材と、前記表面層と前記導電ポリマーシートとの間に設けられ、前記導電ポリマーシートの一部を前記底面層の貫通を通じて孔突出させる弾性部材とを含む。
<Embodiment (electrode structure)>
The electrode structure of the present invention comprises a surface layer, a bottom layer having through holes, a conductive polymer sheet provided between the surface layer and the bottom layer, and electrically connected to the ends of the conductive polymer sheet. and an elastic member provided between the surface layer and the conductive polymer sheet to allow a portion of the conductive polymer sheet to protrude through the bottom layer.

以下、図6及び図17を用いて、本発明の電極構造の実施形態の一例を説明するが、本発明の電極構造は、本実施形態に限定されるものではない。 An example of an embodiment of the electrode structure of the present invention will be described below with reference to FIGS. 6 and 17, but the electrode structure of the present invention is not limited to this embodiment.

本発明の電極構造は、下記生体センサデバイスにても詳述するが、導電性シート140を有し、導電性シート140は、被検体と接触する電極、いわゆるプローブとして機能する。図6に示されるように、導電性シート140は、表面層120及び底面層110の間に配置される。底面層110には、導電性シート140の一部の面が露出可能なように貫通孔111が設けられている。表面層120及び底面層110は、任意の材料を用いて構成されればよいが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。 The electrode structure of the present invention has a conductive sheet 140, which will be described in detail in the biosensor device below, and the conductive sheet 140 functions as an electrode in contact with a subject, a so-called probe. As shown in FIG. 6, conductive sheet 140 is disposed between top layer 120 and bottom layer 110 . Through holes 111 are provided in the bottom layer 110 so that a part of the surface of the conductive sheet 140 can be exposed. The surface layer 120 and the bottom layer 110 may be made of any material, such as polytetrafluoroethylene.

導電性シート140の端部(端辺部)の少なくとも一部又は一辺は、導電部材の一例である導電部材145が導電性シート140と電気的に接触可能なように配置されている。導電部材145は、導電部材145の構成部材145A及び145Bが導電性シート140の端部を挟む形で積層されていてもよい。また、導電部材145は、導電部材145の構成部材145A及び145Bの端部同士がラミネート加工されて接合されている形態を有していてもよく、この形態においては、接合されていない領域で導電性シート140の端部を挟む。導電性シート140と導電部材145とは接着層を介して積層されていてもよく、該接着層は導電性を有していてもよい。導電部材145は、矩形又は円形の環状構造を有することができ、環状構造の内側の寸法は底面層110の貫通孔と略一致していればよい。なお、環状構造は、連続的でも断続的でもよい。導電部材145は、生体センサデバイスとする際に、導電シートで検出した信号を配線130に伝達し、当該信号は電子装置に伝達される。導電部材145は、材料及び材質等は特に限定されないが、通常、銅等の金属、合金、導電性ポリマー、及び、導電性ポリマーとナノ粒子との混合物を含むグループから選択される。 A conductive member 145 , which is an example of a conductive member, is arranged such that a conductive member 145 is electrically contactable with the conductive sheet 140 on at least a portion or one side of the end portion (end side portion) of the conductive sheet 140 . The conductive member 145 may be laminated such that the constituent members 145A and 145B of the conductive member 145 sandwich the end portion of the conductive sheet 140 . Also, the conductive member 145 may have a configuration in which the ends of the constituent members 145A and 145B of the conductive member 145 are laminated and joined together. The ends of the adhesive sheet 140 are pinched. The conductive sheet 140 and the conductive member 145 may be laminated via an adhesive layer, and the adhesive layer may have conductivity. Conductive member 145 may have a rectangular or circular annular structure, with the inner dimensions of the annular structure generally matching the through-holes in bottom layer 110 . Note that the ring structure may be continuous or intermittent. When used as a biosensor device, the conductive member 145 transmits a signal detected by the conductive sheet to the wiring 130, and the signal is transmitted to the electronic device. The material of the conductive member 145 is not particularly limited, but is usually selected from a group including metals such as copper, alloys, conductive polymers, and mixtures of conductive polymers and nanoparticles.

導電性シート140と表面層120との間には、弾性部材124が配置される。図17に示されるように、該弾性部材124は、該貫通孔111を通じて導電性シート140の一部を、底面層110を越えて突出させることを可能にする。該弾性部材の厚み及び導電性シート140と接触する面積等の寸法は、導電性シート140が被検体に押圧されて常時接触できるように設計されていればよい。また、該弾性部材のヤング率は、本発明の目的が達成できれば特に限定されないが、表面層120のヤング率より小さいことが好ましく、該弾性部材のショア硬度が10以上60以下であることがより好ましい。このようにすることで、該弾性部材を有する電極構造によれば、粘着剤層を設けて被検体に貼着した際に、被検体と接触する電極(プローブ140)が被検体に押圧される形で常時接触させることが可能となり、安定して生体信号等を測定できる。推定されるメカニズムとして、以下が考えられ得る。本発明の電極構造に粘着剤層170を設け被検体に貼着させた際、微視的には、当該粘着層170を介して被検体に固定されたカバー120(表面層)は、突出したプローブ140の表面が被検体との接触及び弾性部材124の押圧により粘着剤層170の表面と同一平面内に収まろうとする応力を受け、被検体とは反対側に凸になる弾性変形をしようとする。しかし、弾性部材124はカバー層120よりヤング率が低いため、カバー層120の原状の形状に回復する応力が優位に立ち、弾性部材124が導電性シート140の一部(プローブ140の貫通孔を通じた露出部)を被検体側に押圧する。このような弾性部材としては、シリコーンゴムが挙げられる。このとき、表面層120には、ポリテトラフルオロエチレンが用いられる。 An elastic member 124 is arranged between the conductive sheet 140 and the surface layer 120 . As shown in FIG. 17, the elastic member 124 allows a portion of the conductive sheet 140 to protrude beyond the bottom layer 110 through the through hole 111 . The dimensions such as the thickness of the elastic member and the area in contact with the conductive sheet 140 may be designed so that the conductive sheet 140 is pressed by the subject and is in constant contact. The Young's modulus of the elastic member is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved, but it is preferably smaller than the Young's modulus of the surface layer 120, and more preferably the Shore hardness of the elastic member is 10 or more and 60 or less. preferable. By doing so, according to the electrode structure having the elastic member, when the adhesive layer is provided and attached to the subject, the electrode (probe 140) in contact with the subject is pressed against the subject. It is possible to keep contact with the sensor at all times in the form of a shape, and to stably measure biological signals and the like. As a presumed mechanism, the following can be considered. When the electrode structure of the present invention is provided with the adhesive layer 170 and attached to the subject, the cover 120 (surface layer) fixed to the subject via the adhesive layer 170 is microscopically protruded. The surface of the probe 140 is subjected to a stress that causes the surface of the probe 140 to come into the same plane as the surface of the adhesive layer 170 due to the contact with the subject and the pressure of the elastic member 124, and is elastically deformed to become convex on the side opposite to the subject. do. However, since the elastic member 124 has a Young's modulus lower than that of the cover layer 120, the stress that restores the original shape of the cover layer 120 is dominant, and the elastic member 124 is a part of the conductive sheet 140 (through the through-hole of the probe 140). exposed portion) is pressed toward the subject. Examples of such an elastic member include silicone rubber. At this time, polytetrafluoroethylene is used for the surface layer 120 .

本発明の電極構造は、底面層110の表面層120側とは反対側に粘着剤層を有していてもよい。当該粘着剤層は、底面層110の貫通孔の周囲、言い換えれば、突出した導電性シート140の表面の周囲に配置されることが好ましい。 The electrode structure of the present invention may have an adhesive layer on the side of the bottom layer 110 opposite to the surface layer 120 side. The adhesive layer is preferably arranged around the through holes of the bottom layer 110 , in other words, around the surface of the protruding conductive sheet 140 .

本発明の電極構造においては、前記突出した導電性シート140の一部が底面層110を越えて突出していれば特に限定されないが、電極構造の厚み方向における突出部の長さは、底面層110を基準にして、0.2mm以上2mm以下であることが好ましい。また、底面層110の突出した導電性シート140の一部の周囲に粘着剤層を設ける場合には、該粘着剤層が形成する底面層110と反対側の面を基準にして、電極構造の厚み方向における突出部の長さは、0.2mm以上2mm以下であることが好ましい。 The electrode structure of the present invention is not particularly limited as long as a portion of the protruding conductive sheet 140 protrudes beyond the bottom layer 110, but the length of the protrusion in the thickness direction of the electrode structure is is preferably 0.2 mm or more and 2 mm or less. In addition, when an adhesive layer is provided around a part of the conductive sheet 140 that protrudes from the bottom layer 110, the electrode structure is formed with reference to the surface opposite to the bottom layer 110 formed by the adhesive layer. The length of the protrusion in the thickness direction is preferably 0.2 mm or more and 2 mm or less.

<実施の形態(生体センサデバイス)>
図1は、生体センサデバイス100を示す平面図である。図2は、図1のA-A矢視断面を示す図である。図3は、図1のB-B矢視断面を示す図である。
図2には、生体の皮膚10を示す。生体センサデバイス100は、平面視で矩形状の形状を有するシート状のデバイスであるが、図2では各部の構成を分かり易くするために厚さを誇張して示す。
<Embodiment (biological sensor device)>
FIG. 1 is a plan view showing a biosensor device 100. FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1. FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 2 shows the skin 10 of a living body. The biosensor device 100 is a sheet-like device having a rectangular shape in plan view, but the thickness is exaggerated in FIG. 2 to facilitate understanding of the configuration of each part.

以下では、XYZ座標系を定義して説明する。また、以下では、説明の便宜上、Z軸負方向側を下側又は下、Z軸正方向側を上側又は上と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。 An XYZ coordinate system will be defined and explained below. Also, hereinafter, for convenience of explanation, the Z-axis negative direction side is referred to as the lower side or the lower side, and the Z-axis positive direction side is referred to as the upper side or the upper side, but this does not represent a universal vertical relationship.

本実施の形態では、一例として、生体に接触させて生体情報の測定を行う生体センサデバイス100について説明する。生体とは、人体及び人体以外の生物等をいい、これらの皮膚、頭皮又は額等に貼付される。 In the present embodiment, as an example, a biosensor device 100 that measures biometric information in contact with a living body will be described. A living body refers to a human body, a living creature other than a human body, and the like, and is applied to the skin, scalp, forehead, or the like thereof.

生体センサデバイス100は、主な構成要素として、プレート110、カバー120、弾性部材124、配線130、プローブ140、電子装置150、電池160、及び粘着剤層170を含む。生体センサデバイス100の構成要素のうち、プレート110、カバー120、弾性部材124、配線130、プローブ140、及び粘着剤層170は、電極構造100Aを構築する。生体センサデバイス100は、2つの電極構造100Aを含む。 The biosensor device 100 includes a plate 110, a cover 120, an elastic member 124, a wire 130, a probe 140, an electronic device 150, a battery 160, and an adhesive layer 170 as main components. Among the components of biosensor device 100, plate 110, cover 120, elastic member 124, wiring 130, probe 140, and adhesive layer 170 construct electrode structure 100A. The biosensor device 100 includes two electrode structures 100A.

以下では、底面層の一例であるプレート110、表面層の一例であるカバー120、導電部材の一例である枠部145、導電ポリマーシートの一例であるプローブ140を用いた実施の形態について説明する。 An embodiment using a plate 110 as an example of a bottom layer, a cover 120 as an example of a surface layer, a frame portion 145 as an example of a conductive member, and a probe 140 as an example of a conductive polymer sheet will be described below.

プレート110は、板状の部材であり、生体センサデバイス100の底面側(皮膚10に貼り付けられる面側)に設けられる。プレート10は、上面には配線130、電子装置150、及び電池160が実装される。プレート110は、生体センサデバイス100の基板として利用される部材である。プレート110は、例えば、シリコーンゴム又はウレタンのように、弾性及び可撓性を有する樹脂で作製すればよい。 The plate 110 is a plate-like member and is provided on the bottom side of the biosensor device 100 (the side to be attached to the skin 10). The plate 10 has a wiring 130, an electronic device 150, and a battery 160 mounted on its upper surface. Plate 110 is a member used as a substrate of biosensor device 100 . The plate 110 may be made of elastic and flexible resin such as silicone rubber or urethane.

プレート110は、X方向の両端側にそれぞれ設けられる2つの貫通孔111を有する。貫通孔111には、プローブ140が設けられる。貫通孔111にプローブ140を設ける構成の詳細については、カバー120とともに説明する。 The plate 110 has two through holes 111 provided at both ends in the X direction. A probe 140 is provided in the through hole 111 . The details of the configuration in which the probes 140 are provided in the through holes 111 will be described together with the cover 120 .

カバー120は、プレート110の上で、配線130、電子装置150、及び電池160を覆っている。カバー120は、プレート110と接着されており、プレート110とともに生体センサデバイス100の筐体を構築する。カバー120は、プレート110と同様に、例えば、シリコーンゴム又はウレタンのように、弾性及び可撓性を有する樹脂で作製すればよい。 A cover 120 covers the wiring 130 , the electronic device 150 and the battery 160 on the plate 110 . The cover 120 is adhered to the plate 110 and together with the plate 110 constructs the housing of the biosensor device 100 . Like the plate 110, the cover 120 may be made of elastic and flexible resin such as silicone rubber or urethane.

カバー120は、生体センサデバイス100の表面側(皮膚10に貼り付けられる底面側とは反対側)に設けられる。カバー120は、側壁121、基部122、凸部123を有する。側壁121は、平面視でカバー120を略矩形環状に囲んでおり、下端はプレート110の上面に第2接着層125によって接着されている。第2接着層125は、導電性を有する導電性接着剤であってもよい。 The cover 120 is provided on the surface side of the biosensor device 100 (the side opposite to the bottom side attached to the skin 10). The cover 120 has side walls 121 , a base 122 and projections 123 . The side wall 121 surrounds the cover 120 in a substantially rectangular annular shape in plan view, and the lower end thereof is adhered to the upper surface of the plate 110 by a second adhesive layer 125 . The second adhesive layer 125 may be a conductive adhesive having electrical conductivity.

基部122は、側壁121の上に連続的に設けられてXY平面に沿って延在する部分である。平面視で基部122の中央には凸部123が設けられている。凸部123は、基部122のX方向及びY軸方向の中央部が上方に突出した部分である。 The base 122 is a portion continuously provided on the side wall 121 and extending along the XY plane. A convex portion 123 is provided in the center of the base portion 122 in plan view. The convex portion 123 is a portion in which the central portion of the base portion 122 in the X direction and the Y axis direction protrudes upward.

このような構成のカバー120は、側壁121、基部122、及び凸部123で囲まれる収納部120Aを有しており、収納部120Aに配線130、電子装置150、及び電池160が収納されている。 The cover 120 having such a configuration has a storage portion 120A surrounded by the side wall 121, the base portion 122, and the projection portion 123, and the wiring 130, the electronic device 150, and the battery 160 are stored in the storage portion 120A. .

弾性部材124は、X方向の両端側において基部122の下面側に設けられており、基部122によって下方に押圧されて貫通孔111の内部に挿入される。弾性部材124のヤング率は、カバー120のヤング率よりも小さく、弾性部材の硬度は10以上60以下である。なお、ここでは、硬度をショア硬さ(shore hardness)で表す。このため、本発明の電極構造に粘着剤層170を設け被検体に貼着させた際、微視的には、当該粘着層170を介して被検体に固定されたカバー120(表面層)は、突出したプローブ140の表面が被検体との接触及び弾性部材124の押圧により粘着剤層170の表面と同一平面内に収まろうとする応力を受け、被検体とは反対側に凸になる弾性変形をしようとする。しかし、弾性部材124はカバー層120よりヤング率が低いため、カバー層120の原状の形状に回復する応力が優位に立ち、弾性部材124が導電性シート140の一部(プローブ140の貫通孔を通じた露出部)を被検体側に押圧する。このように、電極構造によれば、粘着剤層を設けて被検体に貼着した際に、被検体と接触する電極(プローブ140)が被検体に押圧される形で常時接触させることが可能となり、安定して生体信号等を測定できる。 The elastic members 124 are provided on the lower surface side of the base portion 122 on both end sides in the X direction, and are pressed downward by the base portion 122 to be inserted into the through holes 111 . The Young's modulus of the elastic member 124 is smaller than the Young's modulus of the cover 120, and the hardness of the elastic member is 10 or more and 60 or less. Here, hardness is represented by shore hardness. Therefore, when the electrode structure of the present invention is provided with the adhesive layer 170 and attached to the subject, the cover 120 (surface layer) fixed to the subject through the adhesive layer 170 is microscopically , the surface of the protruding probe 140 is subjected to stress that tries to fit in the same plane as the surface of the adhesive layer 170 due to contact with the subject and pressing of the elastic member 124, and elastic deformation that becomes convex on the side opposite to the subject. try to However, since the elastic member 124 has a Young's modulus lower than that of the cover layer 120, the stress that restores the original shape of the cover layer 120 is dominant, and the elastic member 124 is a part of the conductive sheet 140 (through the through-hole of the probe 140). exposed portion) is pressed toward the subject. In this way, according to the electrode structure, when the adhesive layer is provided and adhered to the subject, the electrode (probe 140) in contact with the subject can always be in contact with the subject while being pressed. Therefore, biosignals and the like can be stably measured.

配線130は、プレート110の上面に設けられており、プローブ140、電子装置150、及び電池160を電気的に接続する。配線130は、プローブ140側においては、少なくともプローブ140の端部に固定されていればよい。ここで言うプローブ140の端部とは、平面視で矩形状のプローブ140の端部のうち、配線130に最も近い端部である。 The wiring 130 is provided on the upper surface of the plate 110 and electrically connects the probe 140 , the electronic device 150 and the battery 160 . The wiring 130 should be fixed at least to the end of the probe 140 on the probe 140 side. The end portion of the probe 140 referred to here is the end portion closest to the wiring 130 among the end portions of the rectangular probe 140 in plan view.

配線130は、少なくとも、金属、合金、導電性ポリマー、及び、導電性ポリマーとナノ粒子との混合物を含むグループから選択される。 The interconnects 130 are selected from a group including at least metals, alloys, conductive polymers, and mixtures of conductive polymers and nanoparticles.

プローブ140は、プレート110の下面が皮膚10に触れると皮膚10に接触し、生体信号を検出する電極である。生体信号は、例えば、心電波形、脳波、脈拍等を表す電気信号である。 The probe 140 is an electrode that contacts the skin 10 when the lower surface of the plate 110 touches the skin 10 and detects a biological signal. A biological signal is, for example, an electrical signal representing an electrocardiographic waveform, an electroencephalogram, a pulse, or the like.

プローブ140は、導電性及び伸縮性を有するポリマー(導電性ポリマー)によって作製される。導電性ポリマーとしては、例えばポリ3、4-エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(ポリ4-スチレンサルフォネート;PSS)をドープしたPEDOT/PSSを用いることができる。 The probe 140 is made of a polymer having conductivity and elasticity (conductive polymer). As the conductive polymer, for example, PEDOT/PSS in which poly3,4-ethylenedioxythiophene (PEDOT) is doped with polystyrene sulfonic acid (poly4-styrene sulfonate; PSS) can be used.

プローブ140は、導電性ポリマー製のシート状部材を金型等でパンチングすることによって作製される。プローブ140は、平面視で矩形状で、マトリクス状に配置される孔部140Aを有する。このため、プローブ140は、メッシュ状である。 The probe 140 is produced by punching a conductive polymer sheet member with a mold or the like. The probe 140 has a rectangular shape in plan view and has holes 140A arranged in a matrix. Therefore, the probe 140 is mesh-like.

ここで、プローブ140については、図1及び図2に加えて図4乃至図6を用いて説明する。図4は、プローブ140と枠部145A、145Bを重ね合わせた構造体146を示す図である。図5は、図4におけるC-C矢視断面を示す図である。図6は、電極構造100Aの分解図である。図6では、図4及び図5に示す構造体146も分解した状態で示す。 Here, the probe 140 will be described using FIGS. 4 to 6 in addition to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 4 is a diagram showing a structure 146 in which the probe 140 and frame portions 145A and 145B are overlapped. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. FIG. 6 is an exploded view of the electrode structure 100A. 6 also shows the structure 146 shown in FIGS. 4 and 5 in an exploded state.

図4及び図5に示すように、プローブ140は、平面視の外形サイズが等しい矩形環状の枠部145A、145Bと重ね合わされている。プローブ140の孔部140Aは、枠部145A、145Bと重なる部分には形成されていない。 As shown in FIGS. 4 and 5, the probe 140 is overlapped with rectangular ring-shaped frames 145A and 145B having the same outer size in plan view. The hole portion 140A of the probe 140 is not formed in a portion overlapping with the frame portions 145A and 145B.

プローブ140の下側には枠部145Aが接着され、上側には枠部145Bが接着される。すなわち、プローブ140は、枠部145A、145Bによって挟まれている。一例として、プローブ140は15mm×15mmであり、枠部145A、145Bは、外形が15mm×15mmであり、矩形環状の内側の開口部分が11mm×11mmである。また、弾性部材124の-Z方向の厚さは、一例として1.5mmである。 A frame portion 145A is adhered to the lower side of the probe 140, and a frame portion 145B is adhered to the upper side. That is, the probe 140 is sandwiched between the frames 145A and 145B. As an example, the probe 140 is 15 mm×15 mm, the frame portions 145A and 145B are 15 mm×15 mm in outer shape, and the inner opening of the rectangular ring is 11 mm×11 mm. In addition, the thickness of the elastic member 124 in the -Z direction is, for example, 1.5 mm.

プローブ140と枠部145A、145Bの接着には、例えばカーボン接着剤を用いることができる。カーボン接着剤は導電性を有するため、プローブ140と枠部145A、145Bとの電気的な接続をより確実なものにすることができる。なお、プローブ140は剛性が低く単独では平板形状を保持することが難しい。枠部145A、145Bは、プローブ140の形状を保持する役割も担っている。 A carbon adhesive, for example, can be used to bond the probe 140 and the frames 145A and 145B. Since the carbon adhesive has conductivity, the electrical connection between the probe 140 and the frames 145A and 145B can be made more reliable. It should be noted that the probe 140 has low rigidity and it is difficult to maintain the flat plate shape by itself. Frames 145A and 145B also play a role of retaining the shape of probe 140 .

生体センサデバイス100を組み立てる際には、配線130、電子装置150、及び電池160を上面に実装したプレート110と、2つの構造体146(図4参照)と、カバー120とを用意し、2つの構造体146の枠部145Aを第2接着層125でプレート110の2つの貫通孔111の周囲に固定する。このとき、枠部145Aは、配線130に接続される。第2接着層125は、枠部145Aの下の平面視で矩形環状の部分に塗布されている。 When assembling the biosensor device 100, a plate 110 on which the wiring 130, the electronic device 150, and the battery 160 are mounted, two structures 146 (see FIG. 4), and a cover 120 are prepared. The frame portion 145A of the structure 146 is fixed around the two through holes 111 of the plate 110 with the second adhesive layer 125 . At this time, the frame portion 145A is connected to the wiring 130 . The second adhesive layer 125 is applied to a rectangular annular portion in a plan view under the frame portion 145A.

この状態で、弾性部材124の位置をプローブ140の上に合わせて、弾性部材124の下端をプローブ140の上面に当接させた状態で、カバー120を下方に押圧すると弾性部材124が貫通孔111の内部に押し込まれ、プローブ140が引き延ばされながら、弾性部材124が貫通孔111の内部に入って行く。プローブ140は、図4乃至図6に示すように平坦な状態から、中央部が弾性部材124によって押圧されることにより、図2に示すように、枠部145A、145Bによって挟まれた矩形環状の部分と、中央部との間に段差が生じるように引き延ばされる。 In this state, when the elastic member 124 is positioned over the probe 140 and the lower end of the elastic member 124 is brought into contact with the upper surface of the probe 140 , the cover 120 is pressed downward, so that the elastic member 124 is pushed through the through hole 111 . , and the elastic member 124 enters the through hole 111 while the probe 140 is stretched. The probe 140 is pressed from a flat state as shown in FIGS. 4 to 6 by the elastic member 124 at the central portion thereof, thereby forming a rectangular annular shape sandwiched between the frame portions 145A and 145B as shown in FIG. It is stretched so that a step is formed between the portion and the central portion.

弾性部材124を貫通孔111の中に完全に押し込むと、図2に示す状態になり、プローブ140の平面視における中央部は、プレート110の下面よりも下方に突出した状態になる。以下では、弾性部材124の下端よりも下に位置するプローブ140の平面視における中央部の下面をプローブ140の下面140Bと称す。 When the elastic member 124 is completely pushed into the through-hole 111 , the state shown in FIG. 2 is obtained, in which the central portion of the probe 140 in plan view protrudes below the lower surface of the plate 110 . Below, the lower surface of the central portion of the probe 140 in plan view located below the lower end of the elastic member 124 is referred to as the lower surface 140B of the probe 140 .

また、この状態では、弾性部材124の周りの基部122の下面は、枠部145Bの上面に当接している。また、この状態では、カバー120の側壁121の下端は、第2接着層125によってプレート110の上面に接着される。したがって、カバー120の収納部120Aの下部は、第2接着層125によって接着されるプレート110によって封止される。 Also, in this state, the lower surface of the base portion 122 around the elastic member 124 is in contact with the upper surface of the frame portion 145B. Also, in this state, the lower ends of the side walls 121 of the cover 120 are adhered to the upper surface of the plate 110 by the second adhesive layer 125 . Accordingly, the lower portion of the housing portion 120A of the cover 120 is sealed by the plate 110 adhered by the second adhesive layer 125. As shown in FIG.

なお、ここでは、構造体146が枠部145Bを含む形態について説明したが、構造体146は、枠部145Bを含まなくてもよい。また、プローブ140は、メッシュ状ではなくてもよい。また、プローブ140は、導電性ポリマー製に限らず、伸縮性を有していない電極であってもよい。例えば、配線基板に銅箔等の金属箔を形成した電極をプローブ140として用いてもよい。また、プローブ140は、高分子ゲルのようなウェットタイプよりは、インピーダンスの安定化の見地からドライタイプの方が好ましい。また、弾性部材124は、基部122の下面から直方体状に突出する形状に限らず、半球状等であってもよい。 In addition, although the form in which the structure 146 includes the frame portion 145B has been described here, the structure 146 may not include the frame portion 145B. Also, the probe 140 may not be mesh-like. Moreover, the probe 140 is not limited to being made of a conductive polymer, and may be an electrode that does not have stretchability. For example, an electrode obtained by forming a metal foil such as a copper foil on a wiring board may be used as the probe 140 . Also, the probe 140 is preferably of a dry type rather than a wet type such as polymer gel from the standpoint of impedance stabilization. Further, the elastic member 124 is not limited to a rectangular parallelepiped shape protruding from the lower surface of the base portion 122, and may be hemispherical or the like.

電子装置150は、一例としてASIC(application specific integrated circuit、特定用途向け集積回路)、MPU(Micro Processing Unit)、及びメモリを含む。電子装置150は、端子151を介して配線130に接続され、配線130を介してプローブ140及び電池160に接続されている。 The electronic device 150 includes, for example, an ASIC (application specific integrated circuit), an MPU (Micro Processing Unit), and a memory. The electronic device 150 is connected to the wiring 130 via the terminal 151 and is connected to the probe 140 and the battery 160 via the wiring 130 .

ASICはA/D(Analog to digital)変換器を含む。電子装置150は、電池160から供給される電力によって駆動され、プローブ140によって測定される生体信号を取得する。電子装置150は、生体信号にフィルタ処理やデジタル変換等の処理を行い、複数回にわたって取得された生体信号の加算平均値をMPUが求めてメモリに格納する。電子装置150は、一例として24時間以上にわたって連続的に生体信号を取得することができる。電子装置150は、長時間にわたって生体信号を測定する場合があるため、消費電力を低減するための工夫が施されている。 The ASIC includes an A/D (Analog to digital) converter. Electronic device 150 is driven by power supplied from battery 160 and acquires biosignals measured by probe 140 . The electronic device 150 performs processing such as filtering and digital conversion on the biological signal, and the MPU obtains an average value of the biological signal acquired over a plurality of times and stores it in the memory. The electronic device 150 can continuously acquire biosignals for 24 hours or more, as an example. Since the electronic device 150 may measure biological signals over a long period of time, it is devised to reduce power consumption.

電池160は、プレート110の上面に設けられている。電池160としては、鉛蓄電池又はリチウムイオン二次電池等を用いることができる。電池160は、ボタン電池型であってもよい。電池160は、バッテリの一例である。電池160は、下面に設けられる2つの端子(図示せず)を有する。電池160の2つの端子は、それぞれ、2つの端子161を介して配線130に電気的に接続される。電池160の容量は、一例として電子装置150が24時間以上にわたって生体信号の測定を行えるように設定されている。 A battery 160 is provided on the upper surface of the plate 110 . As the battery 160, a lead-acid battery, a lithium-ion secondary battery, or the like can be used. Battery 160 may be of the button cell type. Battery 160 is an example of a battery. Battery 160 has two terminals (not shown) provided on the bottom surface. Two terminals of battery 160 are electrically connected to wiring 130 via two terminals 161, respectively. The capacity of the battery 160 is set, for example, so that the electronic device 150 can measure biosignals for 24 hours or longer.

粘着剤層170は、プレート110の下面のうち、貫通孔111の周囲の部分に設けられている。粘着剤層170としては、一例としてアクリル系粘着剤、ゴム径粘着剤、シリコーン系粘着剤等を用いることができる
粘着剤層170は、一例として平面視で貫通孔111を囲むように矩形環状に設けられる。粘着剤層170の厚さは、プレート110の下面に対してプローブ140が-Z方向に突出する量よりも薄いことが好ましい。
The adhesive layer 170 is provided on the lower surface of the plate 110 around the through holes 111 . As the adhesive layer 170, for example, an acrylic adhesive, a rubber diameter adhesive, a silicone adhesive, or the like can be used. be provided. The thickness of the adhesive layer 170 is preferably thinner than the amount by which the probes 140 protrude in the −Z direction from the bottom surface of the plate 110 .

次に、図7を用いて、生体センサデバイス100におけるプローブ140、電子装置150、及び電池160の接続関係について説明する。 Next, the connection relationship among the probe 140, the electronic device 150, and the battery 160 in the biosensor device 100 will be described with reference to FIG.

図7は、生体センサデバイス100の回路構成を示す図である。各プローブ140は、配線130を介して電子装置150及び電池160に接続されている。2つのプローブ140は、電子装置150及び電池160に対して並列に接続されている。 FIG. 7 is a diagram showing the circuit configuration of the biosensor device 100. As shown in FIG. Each probe 140 is connected to electronic device 150 and battery 160 via wiring 130 . Two probes 140 are connected in parallel to the electronic device 150 and the battery 160 .

ここで、図8を用いて生体センサデバイス100の効果について説明する。図8は、生体センサデバイス100の効果を説明する図である。 Here, the effects of the biosensor device 100 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram explaining the effect of the biosensor device 100. FIG.

例えば、心電波形を測定するために生体センサデバイス100を粘着剤層170で生体の胸部に貼り付けたときに、胸部の皮膚10が凹状に湾曲していることによって、X方向におけるプレート110の中央の上面を谷とし、下面を山とするように折り曲げる力が掛かったとする。 For example, when the biosensor device 100 is attached to the chest of a living body with the adhesive layer 170 to measure an electrocardiographic waveform, the concave curvature of the skin 10 of the chest causes the plate 110 to move in the X direction. Suppose that a bending force is applied so that the upper surface of the center becomes a valley and the lower surface becomes a mountain.

この場合には、プレート110が元の平板形状に復帰しようとするが、粘着剤層170が皮膚10に貼り付けられているため、弾性部材124を皮膚10に押し付ける方向の力(矢印Aで示す方向の力)が掛かる。この矢印Aの方向の力によってプローブ140の下面140Bは皮膚10に押し付けられ、プローブ140の下面140Bの全体が皮膚10に十分に接触した状態になる。 In this case, the plate 110 tries to return to its original flat shape, but since the adhesive layer 170 is attached to the skin 10, the force in the direction (indicated by arrow A) that presses the elastic member 124 against the skin 10 directional force) is applied. The lower surface 140B of the probe 140 is pressed against the skin 10 by the force in the direction of the arrow A, and the entire lower surface 140B of the probe 140 is in sufficient contact with the skin 10 .

したがって、プローブ140の下面140Bを生体の皮膚10の凹面に安定的に接触させた状態を保持できる電極構造、及び、生体センサデバイス100を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide the electrode structure and the biosensor device 100 that can keep the lower surface 140B of the probe 140 in stable contact with the concave surface of the skin 10 of the living body.

なお、これは、プローブ140がプレート110の下面よりも-Z方向に突出しておらず、Z方向の位置がプレート110の下面と等しい場合でも同様である。 Note that this is the same even when the probe 140 does not protrude from the bottom surface of the plate 110 in the −Z direction and the position in the Z direction is equal to the bottom surface of the plate 110 .

また、プローブ140は、導電性ポリマーのみによって構成されており、プローブ140自体には接着剤等を設けていない。接着剤の中には、水分を含有するものがあり、このような接着剤を例えばプローブ140の孔部140Aに注入すると、接着剤の水分の変動によってプローブ140のインピーダンスが変動し、生体信号の測定に影響が出るおそれがある。 Moreover, the probe 140 is composed only of a conductive polymer, and the probe 140 itself is not provided with an adhesive or the like. Some adhesives contain moisture, and when such an adhesive is injected into the hole 140A of the probe 140, for example, the impedance of the probe 140 fluctuates due to fluctuations in the water content of the adhesive, resulting in the generation of biosignals. Measurement may be affected.

しかしながら、本実施の形態では、プローブ140は、導電性ポリマーのみによって構成されているため、接着剤の水分の影響を受けることはなく、安定的に生体信号を測定できる。 However, in the present embodiment, the probe 140 is composed only of the conductive polymer, so that the biosignal can be stably measured without being affected by moisture in the adhesive.

また、プローブ140自体を水分を含有しないドライタイプにすることによっても、安定的に生体信号を測定できる。 Also, by making the probe 140 itself a dry type that does not contain moisture, the biological signal can be stably measured.

また、粘着剤層170は、プレート110の下面の全体には必要なく、プローブ140が表出する貫通孔111の周囲だけで足りる。皮膚10の凹面に生体センサデバイス100を貼り付ける場合には、プローブ140の下面140Bを皮膚10に押し付ける力を効率的に発生させるためにも、粘着剤層170は、プレート110の貫通孔111の周囲に設けられていて、プレート110の下面のX方向における中央部には設けられていない方が好ましい。このような構成にすることにより、粘着剤層170の量を低減することができる。 Further, the adhesive layer 170 is not necessary on the entire bottom surface of the plate 110, but only around the through holes 111 where the probes 140 are exposed. In the case of attaching biosensor device 100 to the concave surface of skin 10 , adhesive layer 170 is provided in through-hole 111 of plate 110 in order to efficiently generate a force that presses lower surface 140B of probe 140 against skin 10 . It is preferably provided on the periphery and not provided on the central portion of the lower surface of the plate 110 in the X direction. With such a configuration, the amount of adhesive layer 170 can be reduced.

なお、以上では、プレート110の貫通孔111にカバー120の弾性部材124を挿入する形態について説明したが、プレート110は貫通孔111の代わりに、次のような構成を含んでもよい。図9は、実施の形態の変形例の生体センサデバイスのプレート110Mを示す平面図である。 In the above description, the elastic member 124 of the cover 120 is inserted into the through hole 111 of the plate 110, but the plate 110 may include the following structure instead of the through hole 111. FIG. 9 is a plan view showing the plate 110M of the biosensor device of the modified example of the embodiment.

プレート110Mは、図1に示すプレート110の貫通孔111の代わりに切欠部111Mを有する。切欠部111Mは、プレート110のX方向の両端からプレート110MのX方向の中央に向けて切り欠かれた部分である。切欠部111Mに構造体146(図4参照)を取り付ければよい。 The plate 110M has cutouts 111M instead of the through holes 111 of the plate 110 shown in FIG. The notch portions 111M are portions cut out from both ends of the plate 110 in the X direction toward the center of the plate 110M in the X direction. A structure 146 (see FIG. 4) may be attached to the notch 111M.

また、以上では、図4及び図5に示すように、プローブ140が平面視の外形サイズが等しい矩形環状の枠部145A、145Bと重ね合わされている形態について説明した。しかしながら、プローブ140は、図10のような構成であってもよい。図10は、実施の形態の変形例の構造体146M1を示す図である。 In the above description, as shown in FIGS. 4 and 5, the mode in which the probe 140 is overlapped with the rectangular ring-shaped frames 145A and 145B having the same outer size in plan view has been described. However, the probe 140 may be configured as shown in FIG. FIG. 10 is a diagram showing a structure 146M1 of a modification of the embodiment.

構造体146M1は、プローブ140M1と、枠部145A、145Bとを重ね合わせたものである。プローブ140M1は、平面視の外形サイズが枠部145A、145Bよりも小さい。このため、構造体146M1の両端では、枠部145A、145Bの両端が重なり合っている。 The structural body 146M1 is obtained by overlapping the probe 140M1 and the frame portions 145A and 145B. The probe 140M1 has a smaller outer size in plan view than the frame portions 145A and 145B. Therefore, both ends of the frame portions 145A and 145B are overlapped at both ends of the structure 146M1.

図11は、実施の形態の変形例の構造体146M2を示す図である。構造体146M2では、枠部145MA、145MBは平面視で円環状であり、プローブ140M1は平面視で円形である。このような構造体146M2を用いる場合には、プレート110の貫通孔111の開口形状を円形にすればよい。 FIG. 11 is a diagram showing a structure 146M2 of a modified example of the embodiment. In the structure 146M2, the frame portions 145MA and 145MB are annular in plan view, and the probe 140M1 is circular in plan view. When using such a structure 146M2, the opening shape of the through hole 111 of the plate 110 may be circular.

図12は、実施の形態の変形例の生体センサデバイス100Mを示す図である。生体センサデバイス100Mでは、プローブ140の下面140Bがプレート110の下面よりも0.2mmから2mm突出している。
このように、プレート110の下面よりもプローブ140の下面140Bが突出している場合には、生体センサデバイス100Mを皮膚10に貼り付けると、プローブ140の下面140Bが皮膚10により強く押し付けられることになる。
FIG. 12 is a diagram showing a biosensor device 100M of a modified example of the embodiment. In the biosensor device 100M, the lower surface 140B of the probe 140 protrudes from the lower surface of the plate 110 by 0.2 mm to 2 mm.
Thus, when the lower surface 140B of the probe 140 protrudes from the lower surface of the plate 110, when the biosensor device 100M is attached to the skin 10, the lower surface 140B of the probe 140 is strongly pressed by the skin 10. .

次に、図13及び図14を用いて、構造体146(図4及び図5参照)の製造方法について説明する。図13は、構造体146の製造工程を示す図である。図14乃至図16は、図13に示す製造工程の前処理を示す図である。 Next, a method for manufacturing the structure 146 (see FIGS. 4 and 5) will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13A and 13B are diagrams showing the manufacturing process of the structure 146. FIG. 14 to 16 are diagrams showing the pretreatment of the manufacturing process shown in FIG. 13. FIG.

図13は、ローラ11~15を用いて、構造体146を個片化する前のテープ146Rを作製する工程を示す。ここでは、プローブ140、枠部145A、145Bのように個片化する前のテープ状のプローブテープ140R、銅テープ145AR、145BRを用いる。プローブテープ140Rは、銅テープ145AR、145BRと重ね合わせる前の状態では、PET(polyethylene terephthalate)フィルム141R、142Rによって両面が保護されている。 FIG. 13 shows a process of making a tape 146R using rollers 11 to 15 before separating the structure 146 into pieces. Here, a tape-like probe tape 140R and copper tapes 145AR and 145BR before being singulated like the probe 140 and frame portions 145A and 145B are used. Both surfaces of the probe tape 140R are protected by PET (polyethylene terephthalate) films 141R and 142R before being overlapped with the copper tapes 145AR and 145BR.

PETフィルム141R、142Rによって両面が保護されたプローブテープ140Rと、銅テープ145AR、145BRとは、それぞれ、ロール状に巻き取った状態で保管可能である。 The probe tape 140R, both sides of which are protected by the PET films 141R, 142R, and the copper tapes 145AR, 145BR can be rolled up and stored.

図13に示すように、PETフィルム141R、142Rによって両面が保護されたプローブテープ140Rをローラ11、12でMD(Machine Direction)1の方向に送るながら、プローブテープ140RとPETフィルム141R、142Rとを重ね合わせたテープから、ローラ11でPETフィルム141Rを剥がす。これにより、プローブテープ140Rの下面側が露出する。 As shown in FIG. 13, the probe tape 140R and the PET films 141R and 142R are fed by the rollers 11 and 12 in MD (Machine Direction) 1 while the probe tape 140R and the PET films 141R and 142R are protected on both sides by the PET films 141R and 142R. The PET film 141R is peeled off by the roller 11 from the superimposed tapes. Thereby, the lower surface side of the probe tape 140R is exposed.

また、ローラ13、14で銅テープ145ARをMD2の方向に送り込み、ローラ14とローラ12との間の区間でプローブテープ140Rの下面に銅テープ145ARを貼り付ける。ローラ13で銅テープ145ARを送り出す際に、カーボン接着剤144Aを銅テープ145ARの上面に塗布することにより、ローラ14とローラ12との間の区間でプローブテープ140Rの下面に銅テープ145ARをカーボン接着剤144Aで貼り付けることができる。 Further, the copper tape 145AR is fed in the MD2 direction by the rollers 13 and 14, and the copper tape 145AR is attached to the lower surface of the probe tape 140R in the section between the rollers 14 and 12. FIG. When the copper tape 145AR is sent out by the roller 13, the carbon adhesive 144A is applied to the upper surface of the copper tape 145AR, so that the copper tape 145AR is carbon-bonded to the lower surface of the probe tape 140R in the section between the roller 14 and the roller 12. It can be pasted with an agent 144A.

ローラ12は、銅テープ145AR、プローブテープ140R、PETフィルム142Rを重ね合わせたテープをMD3の方向に送り出しつつ、プローブテープ140Rの上の銅テープ145BRを剥がす。 The roller 12 peels off the copper tape 145BR on the probe tape 140R while sending out the tape in which the copper tape 145AR, the probe tape 140R and the PET film 142R are overlapped in the MD3 direction.

そして、MD3の方向においてローラ12よりも下流側にあるローラ15は、銅テープ145BRをMD4の方向に送り込み、銅テープ145ARとプローブテープ140Rを重ね合わせたテープの上に、プローブテープ140Rの上に銅テープ145BRを貼り付ける。 Then, the roller 15 downstream of the roller 12 in the direction of MD3 feeds the copper tape 145BR in the direction of MD4, onto the tape in which the copper tape 145AR and the probe tape 140R are overlapped, and onto the probe tape 140R. Apply copper tape 145BR.

ローラ15で銅テープ145BRを送り出す際に、カーボン接着剤144Bを銅テープ145BRの下面に塗布することにより、ローラ15でプローブテープ140Rの上面に銅テープ145BRをカーボン接着剤144Bで貼り付けることができる。 When the copper tape 145BR is sent out by the roller 15, the carbon adhesive 144B is applied to the lower surface of the copper tape 145BR, so that the copper tape 145BR can be attached to the upper surface of the probe tape 140R by the roller 15 with the carbon adhesive 144B. .

また、図14に示すように、プローブテープ140Rには、PETフィルム141R、142Rによって両面が保護された状態で、レーザ加工又はパンチング処理によって孔部140Aを形成しておけばよい。孔部140Aは、後に個片化することを考慮して、プローブ140のメッシュ状の領域に対応する領域に作製すればよい。メッシュ状の領域のMD1方向における間隔は、一例として2mmである。なお、孔部140Aの加工は、図13のローラ11でMD1方向に送る前に行っておけばよい
また、図15に示すように、銅テープ145ARには、後に個片化することを考慮して、開口部145AR1を形成しておけばよい。開口部145AR1は、レーザ加工、パンチング処理、エッチング処理等によって作製しておけばよい。なお、これは銅テープ145BRについても同様である。
Further, as shown in FIG. 14, the probe tape 140R may be provided with holes 140A by laser processing or punching while both surfaces are protected by PET films 141R and 142R. The hole portion 140A may be formed in an area corresponding to the mesh-like area of the probe 140 in consideration of the separation into pieces later. The interval in the MD1 direction of the mesh-like regions is, for example, 2 mm. It should be noted that the processing of the hole portion 140A may be performed before feeding in the MD1 direction by the rollers 11 of FIG. 13. As shown in FIG. It is sufficient to form the opening 145AR1 in advance. The opening 145AR1 may be prepared by laser processing, punching processing, etching processing, or the like. Incidentally, this also applies to the copper tape 145BR.

また、図16に示す実線に沿ってテープ146Rを個片化すれば、プローブ140と枠部145A、145Bを重ね合わせた構造体146(図4参照)を作製することができる。 In addition, by separating the tape 146R along the solid lines shown in FIG. 16, the structure 146 (see FIG. 4) in which the probe 140 and the frame portions 145A and 145B are overlapped can be produced.

以上により、銅テープ145AR、プローブテープ140R、銅テープ145BRを貼り合わせたテープ146Rを作製することができる。テープ146Rは、ロール状に巻き取って保管可能である。このように、テープ146Rは、ロールトゥーロールで作製可能である。 As described above, the tape 146R can be produced by laminating the copper tape 145AR, the probe tape 140R, and the copper tape 145BR. The tape 146R can be rolled up and stored. Thus, the tape 146R can be produced by roll-to-roll.

以上、本発明の例示的な実施の形態の電極構造、及び、生体センサデバイスについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the electrode structures and biosensor devices of the exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments, but rather the scope of the claims. Various modifications and changes may be made without departing from the scope of the invention.

100 生体センサデバイス
110 プレート
111 貫通孔
120 カバー
124 凸部
130 配線
140 プローブ
150 電子装置
160 電池
170 粘着剤層
REFERENCE SIGNS LIST 100 biosensor device 110 plate 111 through hole 120 cover 124 convex portion 130 wiring 140 probe 150 electronic device 160 battery 170 adhesive layer

Claims (8)

表面層と、
貫通孔を有する底面層と、
前記表面層と前記底面層との間に設けられる導電ポリマーシートと、
前記導電ポリマーシートの端部に電気的に接続される導電部材と、
前記表面層と前記導電ポリマーシートとの間に設けられ、前記導電ポリマーシートの一部を前記底面層の貫通孔を通じて突出させる弾性部材と
を含み、
前記導電ポリマーシートの一部は、前記底面層の底面から、0.2mm以上2mm以下突出する、電極構造。
a surface layer;
a bottom layer having through holes;
a conductive polymer sheet provided between the surface layer and the bottom layer;
a conductive member electrically connected to an end of the conductive polymer sheet;
an elastic member that is provided between the surface layer and the conductive polymer sheet and causes a portion of the conductive polymer sheet to protrude through the through hole of the bottom layer;
The electrode structure , wherein a part of the conductive polymer sheet protrudes from the bottom surface of the bottom layer by 0.2 mm or more and 2 mm or less .
前記導電部材は、接着層を介して前記導電ポリマーシートの端部に電気的に接続される、請求項1記載の電極構造。 2. The electrode structure as claimed in claim 1, wherein the conductive member is electrically connected to the edge of the conductive polymer sheet through an adhesive layer. 前記接着層は導電性を有する、請求項2記載の電極構造。 3. The electrode structure as claimed in claim 2, wherein said adhesive layer is electrically conductive. 前記底面層の前記表面層側とは反対側に設けられる粘着剤層をさらに含む、請求項1乃至3のいずれか一項記載の電極構造。 4. The electrode structure according to any one of claims 1 to 3, further comprising an adhesive layer provided on the side of the bottom layer opposite to the surface layer side. 前記弾性部材のヤング率は、前記表面層のヤング率よりも小さく、前記弾性部材のショア硬度は10以上60以下である、請求項1乃至4のいずれか一項記載の電極構造。 The electrode structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the Young's modulus of the elastic member is smaller than that of the surface layer, and the Shore hardness of the elastic member is 10 or more and 60 or less. 前記導電部材は、前記導電ポリマーシートの少なくとも1つの端部を把持する、請求項1乃至のいずれか一項記載の電極構造。 6. The electrode structure according to any one of claims 1 to 5 , wherein said conductive member grips at least one edge of said conductive polymer sheet. 前記導電部材は、少なくとも、金属、合金、導電性ポリマー、及び、導電性ポリマーとナノ粒子との混合物を含むグループから選択される、請求項1乃至のいずれか一項記載の電極構造。 7. The electrode structure of any one of claims 1-6 , wherein the conductive member is selected from at least the group comprising metals, alloys, conductive polymers, and mixtures of conductive polymers and nanoparticles. 前記請求項1乃至に記載のいずれか一項記載の電極構造と、
前記電極構造を介して取得する生体信号を処理する電子装置と
を含む、生体センサデバイス。
an electrode structure according to any one of claims 1 to 7 ;
and electronics for processing bio-signals acquired through said electrode structure.
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