电极和传感器制造技术

根据本发明专利技术的一个实施例的电极设有：第一导电材料；非极化并且具有离子键合的第二导电材料；以及基材，包括所述第一导电材料和所述第二导电材料，并且具有所述第一导电材料和所述第二导电材料之间的浓度比彼此不同的第一区域和第二区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极和传感器
本公开涉及例如生物电位测量中使用的电极以及包括这样的电极的传感器。
技术介绍
通常，生物电位测量使用湿电极。使用湿电极的测量涉及在电极和皮肤之间应用电解质凝胶，这引发了由于电解质凝胶中包含的水分的蒸发导致特性随着时间的过去而劣化或者由电解质凝胶引起的污染的问题。因此，已经提出了避免电解质凝胶的使用的干电极。近年来，为了形成具有优越的可安装性的生物电位电极，已经提出了通过将诸如碳这样的导电粒子混合在弹性体中来形成电极树脂的方法(例如，参见NPTL1)。此外，已经提出了包括碳混合树脂(carbon-mixedresin)并且在与活体接触的接触部分具有氯化银(AgCl)涂布部分的电极(例如，参见NPTL2)。引文列表非专利文献(NPTL)NPTL1：Sensors,2014,14,23758-23780NPTL2：Sensors,2014,14,12847-12870
技术实现思路
此外，要求用于生物电位测量的电极提高机械和电气可靠性。因此期望提供使得可以提高机械和电气可靠性的电极和传感器。根据本公开的实施例的电极包括：第一导电材料；第二导电材料，具有非极化性质和离子键合；以及基材，包括所述第一导电材料和所述第二导电材料，并且具有所述第一导电材料和所述第二导电材料之间的浓度比彼此不同的第一区域和第二区域。根据本公开的实施例的传感器包括上述根据本公开的实施例的电极作为测量物体的信息的测量部。在根据本公开的实施例的电极和根据本公开的实施例的传感器中，在基材中形成了第一导电材料和具有非极化性质和离子键合的第二导电材料之间的浓度比彼此不同的第一区域和第二区域。在上述两种导电材料之间使用具有非极化性质和离子键合的第二导电材料的浓度比更高的区域作为与物体(活体)接触的接触部分防止了与活体接触的接触部分的极化。此外，以整体的方式形成了第一导电材料和第二导电材料之间的浓度比彼此不同的区域，这降低了包含更高浓度的第二导电材料的区域将脱落的可能性。根据本公开的实施例的电极和本公开的实施例的传感器，在包括第一导电材料和具有非极化性质和离子键合的第二导电材料的基材中设置了浓度比彼此不同的区域。因此，使用包含更高浓度的上述第二导电材料的区域作为与活体接触的接触部分减少了由于与活体接触而引起的极化的产生。这使得可以准确地测量电位，使得能够提高电气可靠性。此外，以整体的方式形成了第一导电材料和第二导电材料之间的浓度比彼此不同的区域，使得能够提高机械可靠性。要注意，上述效果不一定是限制性的，并且可以提供本公开中描述的效果中的任一个效果。附图说明图1是例示说明根据本公开的实施例的电极的配置的示例的平面示意图(A)和示意性截面图(B)。图2A是图1所示的电极的配置的另一个示例的示意性截面图。图2B是图1所示的电极的配置的另一个示例的示意性截面图。图3A是根据本公开的实施例的电极的配置的另一个示例的示意性平面图。图3B是根据本公开的实施例的电极的配置的另一个示例的示意性平面图。图3C是根据本公开的实施例的电极的配置的另一个示例的示意性平面图。图4A是例示说明制造图3C所示的电极的方法的示例的示意图。图4B是例示说明图4A所示的过程之后的过程的示意图。图4C是例示说明图4B所示的过程之后的过程的示意图。图5A是例示说明制造图3C所示的电极的方法的另一个示例的示意图。图5B是例示说明图5A所示的过程之后的过程的示意图。图5C是例示说明图5B所示的过程之后的过程的示意图。图6是例示说明应用示例1的示图。图7是例示说明应用示例2的示图。具体实施方式在下文中，将参照附图来详细描述本公开的实施例。以下描述仅仅是本公开的具体示例，并且本公开不限于以下实施例。此外，本公开不限于附图中所示的组件的布置、尺寸、尺寸比例等。要注意，按以下次序给出描述。1.实施例(在电极中设置所包含的两种导电材料之间的浓度比不同的区域的示例)1-1.电极的配置1-2.制造电极的方法1-3.作用和效果2.应用示例<1.实施例>图1的部分(A)示意性地例示说明根据本公开的实施例的电极(电极1)的平面配置的示例，图1的部分(B)示意性地例示说明沿着图1的部分(A)中所示的线I-I截取的电极1的截面配置的示例。电极1例如用作与活体接触以测量电位的生物传感器的电极。本实施例的电极1具有如下配置：在形成电极1的基材中，包括导电材料(第一导电材料)和具有非极化性质和离子键合的导电材料(第二导电材料，在下文中称为非极化材料)，并且形成有导电材料和非极化材料之间的浓度比彼此不同的第一区域11和第二区域12。要注意，图1示意性地例示说明电极1的配置的示例，其中尺寸和形状可能与实际尺寸和形状不同。(1-1.电极的配置)基材是形成电极1的基底材料，在该基底材料中分散有上述导电材料和非极化材料。材料的具体示例包括热塑性树脂，诸如聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)、聚缩醛(POM)、聚酰胺(PA)和聚碳酸酯(PC)、或者这些材料中的任何材料的共聚物。除上述之外，可以使用热固性弹性体，诸如硅树脂和聚氨酯树脂。作为替代，可以使用二烯基橡胶，诸如天然橡胶、丁苯橡胶或异戊二烯橡胶。导电材料在基材中具有比非极化材料高的导电率，并且例如是包含碳作为主要成分的粒子。这里，主要成分被定义为基材中包含的成分之中的具有最高组成比(体积/比重)的成分。材料的具体示例包括石墨基粒子，诸如碳黑和科琴黑(Ketchenblack)；碳基粒子，诸如富勒烯和碳纳米管；碳基材料粒子，诸如石墨烯粒子；以及金属粒子，诸如金、银或铜，或者这些材料中的任何材料的纳米线。如上所述，非极化材料是具有非极化性质和离子键合的导电材料。材料的具体示例包括金属化合物，诸如氯化银(AgCl)或硫化铜(CuS)；金属氧化物，诸如氧化钯(PdO2)或氧化铟锡(ITO)；以及导电聚合物，诸如PEDOT-PSS(聚乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸)、PEDOT-TsO(聚乙烯二氧噻吩-聚对甲苯磺酸酯)或者粒子或纤维的形式的聚苯胺。如上所述，在本实施例的电极1的基材中，分散有导电材料和非极化材料，并且形成有浓度比彼此不同的第一区域11和第二区域12。例如，如图1的部分(A)中所示，电极1是例如在Z轴方向上具有一定厚度并且具有相对的一对表面(前表面(表面S1)和后表面(表面S2))的圆形电极。例如，第一区域11设在表面S2侧的中心部分，第二区域12设为覆盖第一区域11。要注意，电极1的表面S2侧是与物体接触的接触表面，第一区域11设在接触表面侧。第一区域11是以比导电材料的浓度高的浓度分散有非极化材料的区域。第二区域12是与第一区域11相比导电材料的浓度更高而非极化材料的浓度更低的区域。第一区域11例如是当安装电极1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极，包括：/n第一导电材料；/n第二导电材料，具有非极化性质和离子键合；以及/n基材，包括所述第一导电材料和所述第二导电材料，并且具有所述第一导电材料和所述第二导电材料之间的浓度比彼此不同的第一区域和第二区域。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180216 JP 2018-0263421.一种电极，包括：
第一导电材料；
第二导电材料，具有非极化性质和离子键合；以及
基材，包括所述第一导电材料和所述第二导电材料，并且具有所述第一导电材料和所述第二导电材料之间的浓度比彼此不同的第一区域和第二区域。


2.根据权利要求1所述的电极，其中，所述第一区域是与物体接触的接触部分，并且包括浓度高于所述第二区域的第二导电材料。


3.根据权利要求1所述的电极，在所述第一区域和所述第二区域之间的界面的附近，还包括所述第一导电材料和所述第二导电材料之间的浓度比连续地变化的浓度梯度。


4.根据权利要求1所述的电极，其中，
所述基材包括树脂材料，并且
所述第一导电材料和所述第二导电材料分散在所述树脂材料中。


5.根据权利要求1所述的电极，其中，所述第一导电材料的平均一次粒径小于所述第二导电材料的平均一次粒径。


6.根据权利要求4所述的电极，其中，所述第一导电材料的比重小于所述第二导电材料的比重和所述树脂材料的比重。


7.根据权利要求1所述的电极，其中，所述第一导电材料具有聚羧酸基、氨基甲酸乙酯基或丙烯酸树脂基的修...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜原真央，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP