專利名稱：用于生產(chǎn)細(xì)小傳感器的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)適合供電化學(xué)傳感器使用的電極組件，尤其是適合于體內(nèi)測量代謝物方面的經(jīng)過皮膚電化學(xué)傳感器之用的電極組件。
背景技術(shù)：
近年來，關(guān)于體內(nèi)測量代謝物方面研制了各種各樣的電化學(xué)傳感器。研制了在這些葡萄糖傳感器中間非常突出的供獲取糖尿病患者血糖(BG)濃度顯示之用的葡萄糖傳感器。
BG信息對(duì)于糖尿病患者是極其重要的，因?yàn)檫@些讀數(shù)在調(diào)整治療生活制度方面是有幫助的。獲得BG信息的常規(guī)方法是把微量血液涂到測試條上。一種新的進(jìn)展是把傳感器植入皮膚下的皮膚傳感器。由于傳感器是與生物液體接觸一段拉長了周期的時(shí)間因此開創(chuàng)連續(xù)測量的可能性。在許多方法中以短延遲或沒有延遲方式獲取的連續(xù)BG讀數(shù)是特別有用的。首先連續(xù)監(jiān)測將有助于防止血糖過低病變因而對(duì)糖尿病患者來說有助于在生活質(zhì)量上大大提高。更進(jìn)一步，連續(xù)的BG讀數(shù)例如可以與外用型半自動(dòng)藥物治療注入泵或者自動(dòng)可植入藥物治療注入泵結(jié)合使用，一般來說，如美國專利No.S US3,837,339，US4,245,634和US4,515,584所述那樣。這樣就會(huì)使患者能夠有一個(gè)接近正常的生活方式，因而排除或者最大程度減少了一般與糖尿病有關(guān)聯(lián)的一些問題。
能夠用許多不同的方法制造應(yīng)用于BG測量的傳感器。用經(jīng)過皮膚放置互相靠近的二個(gè)分開的電極以最簡單的形式制作傳感器。一般預(yù)定的工作電極(WE)和參考電極(RE)二個(gè)電極分別用作不同用途。
工作電極(WE)的功能是檢測關(guān)心的代謝物，因而這個(gè)電極常常被酶和/或催化劑涂層覆蓋，便于形成由于所關(guān)心的代謝物的還原或氧化引起的電荷。
參考電極(RE)的功能是具有一個(gè)恒定電位。在測量電流系統(tǒng)中，在工作電極和參考電極之間施加一個(gè)固定的電位差。這個(gè)電位引起在工作電極表面上的電化學(xué)反應(yīng)。
當(dāng)要求附加控制施加在WE上的電位或者更長的RE壽命時(shí)用一種所謂的三電極系統(tǒng)來代替。在這種稍稍更復(fù)雜一些的裝置中，用二個(gè)電極、參考電極(RE)和計(jì)數(shù)器電極(CE)、來代替二電極系統(tǒng)中的RE。CE是負(fù)責(zé)電流變換的而RE僅有的功能是起用于所施加的電位的參考點(diǎn)作用。在二電極系統(tǒng)和三電極系統(tǒng)之間的一些差異是這個(gè)申請(qǐng)范圍之外而在下文中所有的參考資料如果沒有別的一些內(nèi)容就專門敘述三電極系統(tǒng)。
如果為臨床應(yīng)用而使用的話，顯然不宜植入幾個(gè)互相靠近的電極，因而把一些電極組裝成明確表示一種電極組件或電極陣列(簡明地表示出電極組件或組件)的一個(gè)單元。一種電極組件包括以上所述的至少三個(gè)(或者至少二個(gè))電極WE、RE和CE(或者WE和RE)，但是可以另外裝有用于溫度測量、鑒別測量或其他用途的一些電極。
對(duì)于電極組件生產(chǎn)來說有不同的策劃，例如如Urban and Jobst，in D.M.Fraser(Ed)，體內(nèi)生物傳感器，John Wiley & Sons，Chichester，UK，1997 P.197-216所述。一個(gè)共同采用的策劃是把導(dǎo)電線路配置在用介電材料做的柔性箔上。關(guān)于配置導(dǎo)電線路有若干種方法，包含印刷、蝕刻覆蓋柔性箔或者蝕刻通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)直接真空鍍的導(dǎo)電層。一些常規(guī)技術(shù)共同含有在2D圖形內(nèi)沉積導(dǎo)電材料(見例如圖4，這將后面闡明)。方法包含或是(1)(見圖4，例如Fiaccabrino andKoudelka-Hep，Electroanalysis 10(1998)217-222)首先把一層導(dǎo)電層涂敷(薄膜技術(shù)、濺射、電鍍、絲網(wǎng)印刷等)到介質(zhì)襯底箔上而然后去除部分薄層(蝕刻、激光燒蝕等)以形成圖形的步驟；或是(II)把金屬/一些金屬按圖形/一些圖形涂敷(絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷等)到介質(zhì)襯底箔上。也就是在方法(1)中去除不想要的材料而在方法(II)中僅增添想要的材料。
在電子工業(yè)方面對(duì)于生產(chǎn)混合電路來說自二十世紀(jì)五十年代以來通常已經(jīng)使用絲網(wǎng)印刷或厚膜技術(shù)。由介質(zhì)襯底上的一層或更多層材料層組成厚膜器件，按常規(guī)用絲網(wǎng)印刷法來沉積材料層(AlbaredaSirrent等人，傳感器和致動(dòng)器B，69(2000)153-163)。通過用移動(dòng)橡皮滾子把涂漿壓透過絲網(wǎng)(例如通過具有所希望的器件電路設(shè)計(jì)的編織掩蔽或金屬掩模形成的)來進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。橡皮滾子帶動(dòng)絲網(wǎng)與襯底表面接觸，取決絲網(wǎng)繃緊情況和橡皮滾子壓力，硬度和速度。然后留在絲網(wǎng)孔內(nèi)的涂漿被移送到襯底，結(jié)果形成所希望的電路設(shè)計(jì)。在圖形沉積到介質(zhì)襯底上以后通過升高溫度來固化涂漿以去除溶劑并且涂漿交替地通過UV光曝光可以與襯底緊密熔合。
為大部分電極組件所共有的是電接觸優(yōu)選在每個(gè)導(dǎo)電體線路的二個(gè)端面上。用一層絕緣(介質(zhì))層覆蓋導(dǎo)電體線路。在導(dǎo)電體線路的一端面上，一個(gè)區(qū)域保持裸露以便給電路供電；象這樣一種端面在下文中是所設(shè)計(jì)的CPE(用于電子線路的接觸焊盤)。在另一個(gè)端面上，一個(gè)區(qū)域也留出裸露并且起電極表面作用這樣的端面在下文中是所設(shè)計(jì)的ES(電極表面)。
在以上方法(1)中能夠使用數(shù)目有限的導(dǎo)電材料，因而在導(dǎo)電體線路上涂敷絕緣材料以前或以后ES可以鍍有所希望的金屬。
US 6,103,033講授如何用印刷技術(shù)可以生產(chǎn)電極組件。
目前2D技術(shù)的問題在于如果傳感器將是細(xì)小的，則導(dǎo)電體到電極區(qū)會(huì)占據(jù)在有限面積上的重要空間，見例如圖4，這將在以后闡明。
另外，在常規(guī)印刷技術(shù)采用2D技術(shù)時(shí)一般提供簡單而有效的電極生產(chǎn)，經(jīng)常的一個(gè)問題在于采用使用高粘滯性印刷涂漿的常規(guī)印刷技術(shù)來印刷非常精細(xì)的結(jié)構(gòu)。一般說來，能夠印刷的結(jié)構(gòu)越精細(xì)(典型的是低于100μm線路空間分辨率)，生產(chǎn)就需要越復(fù)雜又越昂貴的技術(shù)。作為一種實(shí)施例，為了獲得在大約20μm范圍內(nèi)的線路空間分辨率，需要昂貴的帶濺射沉積制造的光刻法。
雖然用印刷能夠?qū)崿F(xiàn)的范圍不和用薄膜技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的范圍一樣小，但是對(duì)于生產(chǎn)玻璃器內(nèi)傳感器來說簡便地使用印刷技術(shù)是非常有吸引力的，在這方面電極組件的全部尺寸不是問題而因此一般來說不考慮用于印刷小結(jié)構(gòu)的有限能力。
然而，如果電極組件是為可植入傳感器而制作的，則尺寸是極為重要的，由于植入大傳感器不但會(huì)引起高度細(xì)胞組織損傷而且會(huì)引起可能形成的傷痕組織。更進(jìn)一步，在插入期間植入會(huì)引起令人不能接受的痛苦。所以非常希望減小傳感器的寬度而因此一些問題與值入有關(guān)。
專利說明書US 6,103.033講授用于減小電極組件寬度的一種可行策劃。根據(jù)US 6,103,033，通過在介質(zhì)箔的兩側(cè)面上印刷能夠生產(chǎn)電極組件。雖然這樣大概可以使二電極組件的寬度減小到一半寬度，但是對(duì)于三電極系統(tǒng)來說寬度減小是相對(duì)有限的。一些更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明對(duì)于大量不同的傳感器來說雙側(cè)面箔生產(chǎn)不是簡單容易的，取決于所選擇的沉積方法。
如果用印刷技術(shù)來配置電極組件，則由于印刷工藝的本質(zhì)性能而不容易獲得準(zhǔn)直的雙側(cè)面印刷。
如果通過蝕刻不間斷的金屬薄膜(薄膜技術(shù))來制作電極組件，則一般來說，問題在于在兩側(cè)面上具有適合鍍敷金屬的箔是不容易得到的。更進(jìn)一步，不同電極的后續(xù)電化學(xué)修正竟是非常復(fù)雜的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種生產(chǎn)電極組件方法和提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺點(diǎn)的電極組件。
進(jìn)一步，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種生產(chǎn)能使電極組件寬度減小的電極組件的方法和提供一種減小了寬度的電極組件。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的在于提供一種生產(chǎn)能使傳感器電極組件寬度減小的電極組件而沒有通常與雙側(cè)面沉積有關(guān)聯(lián)的問題的方法。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于更有效地使用傳感器頂部表面。
本發(fā)明的更進(jìn)一步目的在于使改進(jìn)電極的信噪比能夠?qū)崿F(xiàn)。
本發(fā)明的又進(jìn)一步目的在于提供一種用簡單而有效的絲網(wǎng)印刷技術(shù)來制造的小型電化學(xué)傳感器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種包括用簡單疊層技術(shù)所制造的至少兩層導(dǎo)電層的電極組件。
另一個(gè)目的在于提供一種用一種比較用印刷技術(shù)僅僅保持某些相同優(yōu)點(diǎn)的涂敷介質(zhì)材料替換方法來提供一種包括至少兩層導(dǎo)電層的電極組件。
與包括至少兩層導(dǎo)電層的電極組件中的疊層有關(guān)的進(jìn)一步目的在于使薄膜技術(shù)能使用與使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)相比的不同范圍聚合物。
本發(fā)明的更進(jìn)一步目的在于提供一種包括在傳感器插入到皮膚內(nèi)時(shí)減少痛苦和細(xì)胞組織損傷的傳感器內(nèi)的電極組件。
另一個(gè)目的在于提供一種具有比電極寬度大的電極表面(ES)的電極組件，由此電極組件適合供一種經(jīng)過皮膚的體內(nèi)傳感器之用。
又一個(gè)目的在于提供一種包括根據(jù)本發(fā)明電極組件的電化學(xué)傳感器。
這些目的(在一些其他目的中間)是通過一種供經(jīng)過皮膚的電化學(xué)傳感器用的電極組件來達(dá)到的，這種電極組件包括至少第一導(dǎo)電層、至少第二導(dǎo)電層和至少第一介質(zhì)層，其中第一導(dǎo)電層沉積在襯底上而第一介質(zhì)層設(shè)置在第一和第二導(dǎo)電層之間。
在這種方法中，由于電極表面(ES)不是在接頭線路鄰近而是沉積在接頭線路頂部上，因此達(dá)到更有效地使用傳感器端部表面。
進(jìn)一步，提供比較大的有效電極面積，由此給出質(zhì)量較高的傳感器信號(hào)(和改進(jìn)信噪比)。
另外，提供采用簡單而有效的絲網(wǎng)印刷技術(shù)的小型電化學(xué)傳感器生產(chǎn)，這種小型電化學(xué)傳感器生產(chǎn)能夠使小尺寸厚膜電極(制造是比較便宜的)在尺寸上是與高成本薄膜電極類似的。
通過把常規(guī)2D結(jié)構(gòu)改進(jìn)到含有至少兩層分開的導(dǎo)電層的疊層結(jié)構(gòu)或3D結(jié)構(gòu)來達(dá)到本發(fā)明的目的。這是通過按順序把構(gòu)成至少一層介質(zhì)層和一層進(jìn)一步的導(dǎo)電層的進(jìn)一步薄層涂敷到原始2D結(jié)構(gòu)上來達(dá)到的。先可以涂敷介質(zhì)層，繼之以涂敷進(jìn)一步的導(dǎo)電層。換言之，可以通過疊加進(jìn)一步的2D層來改進(jìn)常規(guī)2D層，因而形成疊層結(jié)構(gòu)。
涂敷一些薄層(導(dǎo)電的和介質(zhì)的二者)以致不妨礙以前所涂敷的薄層中的ES和接觸區(qū)(PE)。用這種方法，能夠生產(chǎn)一種電極組件，這種電極組件包括交替的導(dǎo)電層和交替的介質(zhì)層；用于組件各個(gè)電極的各薄層的介質(zhì)層。
在這種方法中，用簡單、便宜而有效的2D涂敷技術(shù)(例如印刷工藝)獲得用于具有細(xì)小緊湊形狀的電極組件的3D或“SANDWICH”類型結(jié)構(gòu)。
換言之，可以通過疊加進(jìn)一步的2D來改進(jìn)常規(guī)2D層，因而形成疊層結(jié)構(gòu)。
在一種具體實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層包括第一電極表面和第一接觸區(qū)，第二導(dǎo)電層包括第二電極表面和第二接觸區(qū)，以及第一介質(zhì)層鄰接上述第一導(dǎo)電層和鄰接上述第二導(dǎo)電層并且沒有覆蓋第一電極表面和第一接觸區(qū)。
在一種替換的具體實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層包括第一電極表面和第一接觸區(qū)，第二導(dǎo)電層包括第二電極表面和第二接觸區(qū)，以及第一介質(zhì)層鄰接上述襯底和鄰接第二導(dǎo)電層而且沒有覆蓋第一電極表面和第一接觸區(qū)。
本實(shí)施例能夠用厚膜技術(shù)和薄膜技術(shù)兩者來設(shè)置導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。此外，本實(shí)施例增大能夠配置電極的面積，這在要求或優(yōu)選特大電極的某些情況中，當(dāng)這種電極那時(shí)能夠設(shè)置在相對(duì)側(cè)面上時(shí)可能是非常有用的，并且如果需要一些特大電極(例如對(duì)于溫度測量、鑒別測量和/或一些其他用途)，則這些電極能夠設(shè)置在相對(duì)側(cè)面上。
在一個(gè)實(shí)施例中，電極組件進(jìn)一步包括第二介質(zhì)層，其中上述第二介質(zhì)層鄰接上述第二導(dǎo)電層并且沒有覆蓋第一和第二電極表面以及第一和第二接觸區(qū)。
在一種替換實(shí)施例中，電極組件進(jìn)一步包括第二介質(zhì)層，其中上述第二介質(zhì)層鄰接上述第一導(dǎo)電層并且沒有覆蓋第一電極表面和第一接觸區(qū)。
在一個(gè)實(shí)施例中，電極組件進(jìn)一步包括包括第三電極表面和第三接觸區(qū)的第三導(dǎo)電層，以及第三介質(zhì)層，其中上述第三介質(zhì)層鄰接上述第三導(dǎo)電層電層，上述第三介質(zhì)層沒有覆蓋第一、第二和第三電極表面并且上述第三介質(zhì)層沒有覆蓋第一、第二和第三接觸區(qū)。
由此，獲得一種三電極系統(tǒng)電極組件。
在一個(gè)實(shí)施例中，上述第三導(dǎo)電層鄰接上述第二介質(zhì)層。
在一個(gè)實(shí)施例中，電極組件進(jìn)一步包括第四介質(zhì)層，其中上述第四介質(zhì)層鄰接上述第二導(dǎo)電層。
在一個(gè)實(shí)施例中，電極組件進(jìn)一步包括一層或更多層附加導(dǎo)電層，一層或更多層附加導(dǎo)電層包括附加電極表面和附加接觸區(qū)，以及零層或更多層附加介質(zhì)層，其中上述附加介質(zhì)層鄰接上述附加導(dǎo)電層而不覆蓋上述電極組件中的任何其他電極表面并且不覆蓋上述電極組件中的任何其他接觸區(qū)，其中附加導(dǎo)電層的數(shù)目等于附加介質(zhì)層數(shù)目或者比附加介質(zhì)層數(shù)目多一層。
在一種實(shí)施例中，應(yīng)用印刷技術(shù)來制作第一和/或第二和/或第三導(dǎo)電層。
在這種方法中，提供制造電極組件的一種簡易而便宜的方法。
在一個(gè)實(shí)施例中，所應(yīng)用的印刷技術(shù)是絲網(wǎng)印刷技術(shù)或者噴墨印刷技術(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，印刷技術(shù)使用印刷墨水，印刷墨水含有固化前至少50重量百分比(wt％)Pt，和/或固化前至少30重量百分比(wt％)碳細(xì)粒，和/或固化前至少30重量百分(wt％)或?yàn)榻饘倩驗(yàn)槠潲u化物的Ag。
應(yīng)當(dāng)理解，可以使用以上所述中的相同墨水或不同墨水來制作一些導(dǎo)電層。
在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用絲網(wǎng)印刷技術(shù)來制作第一介質(zhì)層和/或第二介質(zhì)層和/或第三介質(zhì)層。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過蝕刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不間斷涂敷層來形成上述第一導(dǎo)電層和/或上述第二導(dǎo)電層和/或上述第三導(dǎo)電層。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過蝕刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不間斷涂敷層來形成上述第一導(dǎo)電層并且通過印刷來形成后續(xù)的薄層或一些薄層。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過蝕刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不間斷涂敷層來形成上述第一導(dǎo)電層和上述第二導(dǎo)電層并且通過印刷來形成后續(xù)的薄層或一些薄層。
在一個(gè)實(shí)施例中，在至少導(dǎo)電層的面積上也就是電極表面上每層導(dǎo)電層的Au或Ag或Cu或Al或InSnO進(jìn)一步鍍有Pt或Au或Ag。
用這種方法，獲得較好的電極表面電化學(xué)性質(zhì)。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過激光燒蝕Pt、碳或Ag的不間斷涂敷層來形成第一導(dǎo)電層。
在一個(gè)實(shí)施例中，介質(zhì)襯底是柔性材料。
在一個(gè)實(shí)施例中，柔性材料是用聚合物材料做的。
在一個(gè)實(shí)施例中，上述介質(zhì)襯底是用聚酰亞胺或聚砜或聚苯基砜或聚醚酰亞胺或聚甲基丙烯酸甲酯戊烯或聚碳酸酯或聚亞安酯或其混合物制成的。
在一個(gè)實(shí)施例中，上述第一介質(zhì)層和/或上述第二介質(zhì)層和/或上述第三介質(zhì)層包括可固化聚合物。
在一個(gè)實(shí)施例中，上述第一介質(zhì)層和/或上述第二介質(zhì)層和/或上述第三介質(zhì)層包括含有以雙苯酚A或雙苯酚F或其混合物為基礎(chǔ)的至少5重量百分比(wt％)的環(huán)氧樹脂。
在一個(gè)實(shí)施例中，上述第一介質(zhì)層和/或上述第二介質(zhì)層和/或上述第三介質(zhì)層和/或上述附加層各是至少二層聚合物的疊層。
在一個(gè)實(shí)施例中，離上述介質(zhì)襯底最遠(yuǎn)的給定附加疊層的兩層聚合物中的聚合物選自含有其至少50重量百分比的聚酰亞胺類、聚砜類、聚苯基砜類、聚醚酰亞胺類、聚甲基丙烯酸甲酯戊烯類、聚碳酸酯類或混合物。像這樣的聚合物起一種穩(wěn)定襯底作用，由此使電極組件穩(wěn)定。
在一個(gè)實(shí)施例中，最接近介質(zhì)襯底的給定疊層的兩層聚合物中的聚合物選自含有其至少50重量百分比的聚亞安酯類或丙烯酸酯類或聚烯烴類或混合物。像這樣的聚合物起粘合作用，由此能夠疊合。
在一個(gè)實(shí)施例中，最接近介質(zhì)襯底的給定疊層的兩層聚合物中的聚合物是可固化材料，優(yōu)選的是環(huán)氧樹脂。
在一個(gè)實(shí)施例中，最接近介質(zhì)襯底的給定疊層的兩層聚合物中的聚合物具有在介質(zhì)襯底熔點(diǎn)以下并且在離上述介質(zhì)襯底最遠(yuǎn)的給定附加疊層的兩層聚合物中的聚合物的熔點(diǎn)以下的熔點(diǎn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一介質(zhì)層是至少兩層聚合物的疊層，其中疊層包括導(dǎo)電結(jié)構(gòu)因而形成第二導(dǎo)電層。
在一個(gè)實(shí)施例中，至少一層包括電極表面和接觸區(qū)的導(dǎo)電層是工作電極而至少一層包括電極表面和接觸面的導(dǎo)電層是參考電極。
在一個(gè)實(shí)施例中，至少一層包括電極表面和接觸區(qū)的導(dǎo)電層包括Ag和AgCl。
通過包括根據(jù)本發(fā)明的電極組件的一個(gè)電化學(xué)傳感器系統(tǒng)來達(dá)到本發(fā)明的目的。
也通過一種制造電極組件方法來達(dá)到本發(fā)明的目的，該種方法包括步驟為把第一導(dǎo)電層涂敷到介質(zhì)襯底上，第一導(dǎo)電層包括第一電極表面和第一接觸區(qū)，把第一介質(zhì)層涂敷到上述第一導(dǎo)電層以使上述第一介質(zhì)層不覆蓋上述第一電極表面和上述第一接觸區(qū)，以及把第二導(dǎo)電層涂敷到上述第一介質(zhì)層以使上述第二導(dǎo)電層不覆蓋上述第一電極表面和上述第一接觸面，上述第二導(dǎo)電層包括第二電極表面和第二接觸區(qū)。
在一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括步驟為把第二介質(zhì)層涂敷到上述第二導(dǎo)電層上以使上述第二介質(zhì)層不覆蓋上述第一和上述第二電極表面以及上述第一和上述第二接觸區(qū)。
在一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括步驟為把第三導(dǎo)電層涂敷到上述第二介質(zhì)層上以使上述第三導(dǎo)電層不覆蓋上述第一和上述第二電極表面以及上述第一和上述第二接觸區(qū)，上述第三導(dǎo)電層包括第三電極表面和第三接觸區(qū)。
在一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括把第三介質(zhì)層涂敷到上述第三導(dǎo)電層上以使上述第三介質(zhì)層不覆蓋上述第一、第二和第三電極表面以及上述第一、第二和第三接觸區(qū)。
在一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括步驟為把附加導(dǎo)電層涂敷到最后涂敷的介質(zhì)層上以使上述附加導(dǎo)電層不覆蓋已經(jīng)涂敷的電極表面和已經(jīng)涂敷的接觸區(qū)，上述附加導(dǎo)電層包括附加電極表面和附加接觸區(qū)，以及把附加介質(zhì)層涂敷到上述附加導(dǎo)電層上以使上述附加介質(zhì)層不覆蓋已經(jīng)涂敷的電極表面和上述附加電極表面以及上述已經(jīng)涂敷的接觸區(qū)和上述附加接觸區(qū)，其中該方法進(jìn)一步包括重復(fù)以上兩個(gè)步驟直到上述電極組件包括優(yōu)選數(shù)量的電極為止，其中在最后重復(fù)中可以省去涂敷附加介質(zhì)層的步驟。
也可以通過一種制造電極組件方法來達(dá)到本發(fā)明的目的，該種方法包括步驟為把第一導(dǎo)電層涂敷到介質(zhì)襯底上，把包括至少兩層聚合物的第一聚合物疊層涂敷到上述介質(zhì)襯底上，把第二導(dǎo)電層涂敷到上述第一聚合物疊層上，和把包括至少兩層聚合物的第二聚合物疊層涂敷到上述第一聚合物疊層上。
在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括步驟為把包括至少兩層聚合物的第一聚合物疊層和第二導(dǎo)電層涂敷到介質(zhì)襯底上而不包括步驟為把包括至少兩層聚合物的第一聚合物疊層涂敷到上述介質(zhì)襯底，和把第二導(dǎo)電層涂敷到上述第一聚合物疊層上。
也通過一種制造電極組件方法來達(dá)到本發(fā)明的目的，該方法包括步驟為把包括第一電極表面和第一接觸區(qū)的第一導(dǎo)電層涂敷到在介質(zhì)襯底第一側(cè)面上的介質(zhì)襯底上，把第二導(dǎo)電層涂敷到第一介質(zhì)層上，以及把第一介質(zhì)層涂敷到在介質(zhì)襯底第二側(cè)面上的上述介質(zhì)襯底上。
在一個(gè)實(shí)施例中，制造電極組件的方法進(jìn)一步包括把附加介質(zhì)層涂敷在導(dǎo)電層頂部上。
在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括通過涂敷第一聚合物疊層來施加第一介質(zhì)層，和用印刷技術(shù)來涂敷至少一層附加介質(zhì)層。在這種方法中，一層介質(zhì)層是疊層而至少另一層介質(zhì)層是可以采用簡單印刷技術(shù)來制作的。


根據(jù)參考和闡述附圖中所示的例證性實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他一些方面將是顯而易見的，其中圖1a示意舉例說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的(三)電極組件/結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖1b示意舉例說明沿圖1a中的水平虛線的橫截面圖；圖2示意舉例說明如圖1a和1b所示的電極組件一個(gè)實(shí)施例的按步驟制備；圖3示意舉例說明用于根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例三電極系統(tǒng)的電極組件；圖4舉例說明用于使用接頭、使用與圖3相同總面積的三電極系統(tǒng)的一種現(xiàn)有技術(shù)電極排列；圖5舉例說明一種根據(jù)本發(fā)明二電極傳感器的實(shí)施例，第一(和第二)附加介質(zhì)層是至少兩層聚合物的疊層；圖6舉例說明一種實(shí)施例(組裝以前和以后)在圖5中直線C處的橫截面，其中第一介質(zhì)層含有形成第二導(dǎo)電層的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；圖7舉例說明一種替換圖6所示的實(shí)施例在圖5中直線C處的橫截面，其中分別附加疊合的介質(zhì)和第二導(dǎo)電層；圖8舉例說明兩介質(zhì)層相互鄰接放置的本發(fā)明一種實(shí)施例(組裝前和后)；圖9舉例說明一種適用于體內(nèi)測量代謝物的經(jīng)過皮膚電化學(xué)傳感器系統(tǒng)。
整個(gè)附圖，相同標(biāo)記數(shù)詞表示相同、類似或相當(dāng)?shù)奶攸c(diǎn)和/或結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
圖1a示意舉例說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種(三)電極組件/結(jié)構(gòu)的頂視圖。所表示的是一種電極組件(100)，電極組件(100)包括介質(zhì)襯底(1)、第一導(dǎo)電層的第一電極表面(ES)(8)、第一介質(zhì)層(3)、第二導(dǎo)電層的第二ES(9)、第二介質(zhì)層(5)、第三導(dǎo)電層的第三ES(10)、第一導(dǎo)電層的電子線路接觸焊接區(qū)(CPE)(11)、第二導(dǎo)電層的(CEP)(12)、第三導(dǎo)電層的(CPE)(13)和第三介質(zhì)層(7)。
第一、第二、第三導(dǎo)電層沒有詳細(xì)表示出但是例如在圖1b和2中分別表示為(2)、(4)和(6)。
單電極一般包括導(dǎo)電層，導(dǎo)電層包括ES、CPE和連接ES到CPE的導(dǎo)電線路。在所示的實(shí)施例中，優(yōu)選的電接觸是在每層導(dǎo)電層的二個(gè)端面處。給定電極的導(dǎo)電線路是用絕緣(介質(zhì))材料層覆蓋的或鄰接絕緣(介質(zhì))材料層，也就是導(dǎo)電層除導(dǎo)電層端面處以外是絕緣的，其中一個(gè)端面面積保持裸露因此能夠形成電接觸以便供應(yīng)電流等等，由此起CEP作用，而在左側(cè)另一端面處的面積也是裸露的，用作以后隨傳感器化學(xué)過程和現(xiàn)象而修正的ES。
如所述那樣，電極組件(100)其中一個(gè)電極(即含相應(yīng)ES的一層導(dǎo)電層)能夠起工作電極(WE)作用而另一個(gè)電極能夠起參考電極(RE)作用，而且如果是三電極組件，則最后的電極可以起計(jì)數(shù)器電極(CE)作用。
總的來說，本發(fā)明電極組件實(shí)施例包括二個(gè)或更多個(gè)電極，其中附加電極能夠用作用于溫度測量、鑒別測量和/或其他用途的計(jì)數(shù)器電極(CE)。
總的來說，本發(fā)明涉及包括至少二個(gè)電極的電極組件，其中至少一個(gè)電極是WE而一個(gè)電極是RE和/或涉及包括象這樣一種電極組件的傳感器。
所表示的電極組件(100)具有給定長度(b)和給定寬度(a)，其中重要的是把寬度(a)減至最低程度以避免或最大程度減輕細(xì)胞組織損傷、可能形成的傷痕組織和/或在插入到使用者皮膚期間令人不能接受的痛苦。在一個(gè)實(shí)施例中，電極組件(或一個(gè)包括電極組件的電化學(xué)傳感器)的寬度(a)一般是0.2-0.8mm。優(yōu)選的是，寬度(a)為0.3-0.5mm。由于到目前為止由插入系統(tǒng)和什么類型的連接電極組件/傳感器的連接板(在使用者體外)確定總長度因此長度(b)是不太重要的。寬度(a)和/或長度(b)可以改變，取決于傳感器的實(shí)際應(yīng)用。
正如將結(jié)合圖1b并且在下文更詳細(xì)描述那樣，所表示的根據(jù)本發(fā)明電極組件(100)具有非常優(yōu)越的結(jié)構(gòu)。特別是，由于根據(jù)本發(fā)明的重疊電極/3D疊層結(jié)構(gòu)的結(jié)果，電極/電極組件(而由此包括象這種組件的傳感器)的寬度小于其他現(xiàn)有技術(shù)厚膜電極/電極組件，這一點(diǎn)將在下文更詳細(xì)解釋。
所表示的電極組件能夠更有效地利用傳感器端部包括組件的表面，由于ES沉積在導(dǎo)電體頂部上而不是在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行時(shí)的在導(dǎo)電體附近，由此使傳感器端部的較小寬度能實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，也由于ES沉積在導(dǎo)電體頂部上，因此對(duì)于同樣尺寸的傳感器來說用于每個(gè)電極的較大有源尺寸/面積是可以實(shí)現(xiàn)的，由此對(duì)每個(gè)電極給出提高了的信噪比，當(dāng)使用比較大的有源電極面積時(shí)給出更優(yōu)良的傳感器信號(hào)。結(jié)合圖3和4舉例說明這些優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明電極組件的結(jié)構(gòu)和/或布局地使得應(yīng)用簡單而有效的絲網(wǎng)印刷技術(shù)來生產(chǎn)小型電化學(xué)傳感器可以實(shí)現(xiàn)，正如將結(jié)合圖2更詳細(xì)說明的那樣，圖2舉例說明生產(chǎn)或疊堆這種電極組件的一種優(yōu)選方法。根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)電極組件的一種替換方法是將使用如結(jié)合圖5-8所闡明的疊層結(jié)構(gòu)。
所示的電極組件形狀是沒有意義的，而可以修改成適合一種特殊需要。一些實(shí)施例一般是L狀、一般是I狀(而不是一般所示的T狀)、圓形環(huán)等。
根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，介質(zhì)襯底(1)是柔性的。在又一個(gè)具體實(shí)施例，介質(zhì)襯底(1)是聚酰亞胺、聚酯、聚砜、聚苯基砜、聚醚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲脂戊烯、聚碳酸酯或其混合物。
圖1b示意表示沿圖1a的水平虛線的橫截面圖。所示的是圖1b中的電極組件(100)，其中表示出各種導(dǎo)電層和介質(zhì)層，由此根據(jù)本發(fā)明舉例說明一些電極的堆疊，也就是3D疊層結(jié)構(gòu)。
電極組件(100)包括鄰接第一導(dǎo)電層(2)的介質(zhì)襯底(1)而第一導(dǎo)電層(2)鄰接第一介質(zhì)層(3)，第一介質(zhì)層(3)鄰接第二導(dǎo)電層(4)，第二導(dǎo)電層(4)鄰接第二介質(zhì)層(5)，第二介質(zhì)層(5)鄰接第三導(dǎo)電層(6)，第三導(dǎo)電層(6)鄰接第三介質(zhì)層(7)。
換言之，各種薄層是在介質(zhì)層和導(dǎo)電層之間相互交替的頂部上形成的。在給定導(dǎo)電層的端面上是暴露的面積，即在同一側(cè)面上的沒有介質(zhì)層部分，由此形成電極的CPE和ES。在本實(shí)施例中在同一側(cè)面上/以同一個(gè)總方向露出電極組件中的CPE和ES。
并且在圖中所舉例說明的是第二導(dǎo)電層(4)的CPE(12)和ES(9)、第一導(dǎo)電層(2)的ES(8)以及第三導(dǎo)電層(6)的ES(10)。如前面所述，ES和CPE是相應(yīng)導(dǎo)電層用于與圍繞物接觸的表面。
請(qǐng)注意，沒有按尺寸表示薄層厚度并且為清楚起見而放大薄層厚度。
雖然所說明的實(shí)施例是三電極組件，但是對(duì)于二電極組件(見例如圖5)和對(duì)于三電極組件或更多電極組件來說包含有本發(fā)明的基本原理。
圖2示意舉例說明如圖1a和1b所示的一個(gè)電極組件實(shí)施例的按步驟加工。所表示的是在許多步驟(A)-(G)以后的一種電極組件，其中每一步驟說明在根據(jù)本發(fā)明使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)的制造工藝中的一個(gè)制造步驟以后的電極組件。
圖(A)舉例說明一種介質(zhì)襯底(1)(以任何合適形式)，介質(zhì)襯底(1)用作根據(jù)本發(fā)明在其上印刷其他一些薄層的基底。通常是，在介質(zhì)襯底的較大面上以每個(gè)面上若干個(gè)電極組件方式印刷一些電極組件。然后，如前面所述通過高精度切削加工把襯底切割成所希望的形狀，例如L、T、I形狀等等。
在圖(B)中，舉例說明介質(zhì)襯底(1)和用于第一電極的印刷結(jié)構(gòu)，即第一導(dǎo)電層(2)。第一導(dǎo)電層(2)包括如上所述在端面上用于第一ES(8)和第一CPE(11)的面積。優(yōu)選用絲網(wǎng)印刷在介質(zhì)襯底(1)上印刷第一導(dǎo)電層(2)?？梢愿淖儗?dǎo)電層的具體配置，取決于設(shè)計(jì)和/或功能。
圖(C)舉例說明通過以第一介質(zhì)層(3)的形式印刷介質(zhì)材料來進(jìn)行對(duì)第一導(dǎo)電層(2)絕緣以后的電極組件。印刷第一介質(zhì)層(3)以使其覆蓋除起ES(8)和CPE(11)作用的面積以外的導(dǎo)電層(2)。
圖(D)舉例說明印刷完第二導(dǎo)電層(4)(即第二電極)以后的電極組件。印刷第二導(dǎo)電層(4)以使第一導(dǎo)電層(2)的ES(8)和CPE(11)從上面/到一個(gè)側(cè)面不受第二導(dǎo)電層(4)阻礙。
在一種優(yōu)選實(shí)施例中，印刷第二導(dǎo)電層(4)以使第二ES(9)在第一ES(8)近旁或者至少在和第一ES(8)同一末端上。此外，或者在另一種優(yōu)選實(shí)施例中，印刷第二導(dǎo)電層(4)以使第二CEP(12)在第一CPE(11)近旁或者至少在和第一CPE(11)同一末端上。優(yōu)選的是基本上在一個(gè)方向上(即探針的/插入到皮膚內(nèi)的方向上)設(shè)置ES，這就能夠使探針更細(xì)，而由此在插入/放置期間減輕使用者的痛苦。CPE可以設(shè)置在基本上同一方向上或者在基本上與插入/探針或其偏轉(zhuǎn)的方向垂直的方向上。設(shè)置CPE一般不如設(shè)置ES那樣關(guān)系重大，因?yàn)镃PE通常設(shè)置在進(jìn)入到皮膚內(nèi)的傳感器區(qū)域外面所以當(dāng)減小包括ES的面積時(shí)通常沒有必要減小包括CPE的面積的寬度(雖然能夠減小CPE面積寬度)。所提及的CPE垂直排列能夠更容易與有關(guān)的支撐電路相連接。然而，如以前所述的其他形式、布局等等是可能的。
圖(E)舉例說明在通過用介質(zhì)材料印刷第二介質(zhì)層(5)而使第二導(dǎo)電層(4)絕緣以后的電極組件。印刷第二介質(zhì)層(5)以使其覆蓋除起第二導(dǎo)電薄層/電極的ES(9)和CPE(12)作用的面積以外的第二導(dǎo)電層(4)。
在這個(gè)階段以后，對(duì)二電極組件來說工藝過程可以終止。
圖(F)舉例說明在印刷完第三導(dǎo)電層(6)(即第三電極)以后的電極組件。印刷第三導(dǎo)電層(6)以使第三導(dǎo)電層(6)不妨礙第二導(dǎo)電層(4)的ES(9)和CPE(12)(以及第一導(dǎo)電層的ES(8)和CPE(11))。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，印刷第三導(dǎo)電層(6)以使第三ES(10)在第一ES(8)和/或第二ES(9)近旁或者至少在與第一ES(8)和/或第二ES(9)同一末端上。
圖(G)舉例說明在通過用介質(zhì)材料印刷第三介質(zhì)層(7)而使第三導(dǎo)電層(6)絕緣以后的電極組件。印刷第三介質(zhì)層(7)以使第三介質(zhì)層(7)覆蓋除起第三導(dǎo)電層/電極的ES(10)和CPE(13)作用的面積以外的第三導(dǎo)電層(6)。
在這個(gè)階段以后，在這種實(shí)施例中，當(dāng)所生產(chǎn)的電極組件(100)應(yīng)該是三電極組件時(shí)終止工藝過程。
對(duì)于3+電極組件來說，印刷導(dǎo)電層繼之以印刷介質(zhì)層的一些步驟會(huì)接著進(jìn)行直到達(dá)到想要數(shù)量的電極為止。
簡單地說，制造工藝過程從介質(zhì)基底開始，此后對(duì)電極組件(100)的每個(gè)電極涂敷/印刷一層導(dǎo)電層和一層介質(zhì)層。涂敷/印刷一些薄層(導(dǎo)電和介質(zhì)二者)，以致，不妨礙早先涂敷/印刷的薄層中的ES和CPE。用這種方法，能夠生產(chǎn)一種電極組件，這種電極組件包括交替的導(dǎo)電層和交替的介質(zhì)層；用于各個(gè)電極的各薄層的介質(zhì)層。
在這種方法中，應(yīng)用簡單、便宜而有效的絲網(wǎng)印刷工藝來獲得具有細(xì)小/致密形狀，用于電極組件(例如用于一種電化學(xué)傳感器)的3D或‘SANDWICH’類型結(jié)構(gòu)。
在技術(shù)方面大家知道用作電化學(xué)傳感器的一些其他疊層結(jié)構(gòu)(J.C.Ball等人Aual.Chem 72(2000)497-501)。然而，這些疊層結(jié)構(gòu)不能夠用作體內(nèi)傳感器，因?yàn)閷?dǎo)電層完全被介質(zhì)層覆蓋并且激光孔道穿通疊層結(jié)構(gòu)，由此只有小的印刷橫向面能夠用作電極，這就給出相對(duì)于總傳感器尺寸來說很小的電極表面(ES)，而不是使用能夠用根據(jù)本發(fā)明疊層結(jié)構(gòu)來獲得的大ES。
優(yōu)選的是，印刷技術(shù)使用印刷墨水，其中墨水含有固化前至少50重量百分比(wt％)Pt，或固化前至少30重量百分比(wt％)碳粒，或固化前至少30重量百分比(wt％)或是以金屬形式或是以其鹵化物形式的Ag。
用一種替換方法，通過蝕刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不間斷涂層來形成第一和/或第二和/或第三導(dǎo)電層(2；4；6)。優(yōu)選的是，在導(dǎo)電層面積上，也就是電極表面上各導(dǎo)電層的Au或Ag或Cu或Al或InSnO進(jìn)一步鍍有Pt或Au或Ag。
作為另一種替換方法，通過激光燒蝕具有與以上給出相同重量百分比的Pt或碳或Ag的無間斷涂層來制作在介質(zhì)襯底(1)上的第一導(dǎo)電層(2)。
作為一個(gè)更具體而又更詳細(xì)的實(shí)施例，通過在例如聚酰亞胺、聚酯、聚砜、聚苯基砜、聚醚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲脂戊烯、聚碳酸酯或其混合的的箔片上印刷一(導(dǎo)電)層鉑(Pt)膏能夠構(gòu)成基于本發(fā)明的三電極組件。電極面積(ES)和接頭(CPE)的寬度為例如0.25mm。然后使印跡固化。然后把第一介質(zhì)膏層印刷到所固化的Pt上；在端部露出1.2mm的Pt印跡(其中介質(zhì)層寬度為0.5mm)。然后使印跡再一次固化。然后，把第二(導(dǎo)電)層Pt膏以與以前Pt印跡0.2mm間距印刷到已固化的介質(zhì)上。電極面積和接頭的寬度仍然是0.25mm。然后使印跡固化。然后把第二介質(zhì)膏層印刷到第二已固化Pt上；在端部露出1.2mm Pt印跡(介質(zhì)層寬度為0.5mm)。然后使印跡固化。把Ag/AgCl膏印刷到第二介質(zhì)層的已固化印跡上。電極面積和接頭的寬度為0.25mm。然后使印跡固化。把第三介質(zhì)膏層印刷到已固化的Pt上，在端部露出1.2mm Ag/AgCl印跡(介質(zhì)層寬度為0.5mm)。然后使印跡固化。在傳感器末端上三個(gè)接觸焊接區(qū)具有1.6乘2.9mm的尺度。然后能夠從箔片切割出制作好的傳感器以用作電化學(xué)傳感器。例如把第一Pt印跡用作工作電極、把第二Pt印跡用作計(jì)數(shù)器電極，而把Ag/AgCl用作參考電極。
圖3示意地舉例說明一種用于根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的三電極系統(tǒng)的電極組件。所表示的是用來插入到使用者皮膚內(nèi)的三電極組件中的一部分。所示的部分組件包括介質(zhì)襯底(1)，介質(zhì)襯底(1)分別包括相當(dāng)于以上和下文中所闡明的電極表面ES的第一、第二和第三電極表面(ES)(8，9，10)。所示部分具有標(biāo)明的長度‘d’，可以根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果/決定來改變長度“d”。示范性的長度“d”為例如5mm。所表示的部分具有標(biāo)明的寬度“f”，寬度“f”也可以改變。示范性的寬度“f”為0.3mm。
每個(gè)ES具有長度“e”，長度“e”可以隨各種設(shè)計(jì)結(jié)果/決定而定。示范性的長度“e”為例如1.5mm，但是這可以改變。每個(gè)ES具有寬度“g”，寬度“g”也可以隨各種設(shè)計(jì)結(jié)果/決定而定。示范性的寬度“g”為例如0.2mm。
如所述那樣，各種尺寸可以改變而以上一些數(shù)值在例證性應(yīng)用上僅僅用作一些實(shí)施例。一般來說，長度“d”為例如3-8mm，但是可以改變。一般來說，寬度“f”為例如0.2-0.7mm，但是可以改變。一般來說，長度“e”為例如1.1-1.7mm，但是可以改變。一般來說，寬度“g”為例如0.1-0.3mm。
圖4舉例說明用于三電極系統(tǒng)、使用接頭、使用與圖3同樣總面積(長度“d”乘寬度“f”)的一種現(xiàn)有技術(shù)電極排列。所表示的是一部分現(xiàn)有技術(shù)三電極組件，現(xiàn)有技術(shù)三電極組件是用來插入使用者皮膚的。所表示的部分組件包括介質(zhì)襯底(1)，介質(zhì)襯底(1)分別包括第一、第二和第三電極表面(ES)(8)。然而，這三個(gè)ES(8)是在單導(dǎo)電層內(nèi)，但是在分立的結(jié)構(gòu)內(nèi)。所表示的部分具有標(biāo)明的長度“d”和寬度“f”，這種標(biāo)明的長度“d”和寬度“f”類似于圖3中的長度“d”和寬度“f”，能夠作簡易的比較。也舉例說明與圖3中的寬度“g”相當(dāng)?shù)膶挾取癵”，給出一個(gè)簡易比較。從直觀來看，在圖中沒有表示出覆蓋導(dǎo)電體線路的介質(zhì)層。
如所述那樣，目前2D技術(shù)的問題在于如果傳感器將是細(xì)小(為了減輕細(xì)胞組織損傷和插入期間的痛苦而優(yōu)選的)，則一直到電極面積(ES)的導(dǎo)電體會(huì)占用在有限面積上的寶貴空間。如在圖4中能夠看到那樣，盡管每個(gè)電極面積(ES)必須變得更小但是由于一些有限面積必須用于導(dǎo)電線路(2)。根據(jù)本發(fā)明，如例如圖3所示，在本發(fā)明的3D/疊層結(jié)構(gòu)類型組件中導(dǎo)電線路設(shè)置在互相的上面/下面，由此使得把橫跨傳感器/組件的整個(gè)空間用于ES可以實(shí)現(xiàn)。
較大的有源電極面積/表面(ES)的構(gòu)造與總傳感器尺寸有關(guān)，其中總傳感器尺寸是將會(huì)插入使用者皮膚內(nèi)，在使用時(shí)提供更好的傳感器信號(hào)和改進(jìn)的傳感器信噪比的傳感器部分的尺寸。
進(jìn)一步，由于不是在電極附近而是能夠在電極頂部(ES和CPE之間)沉積ES，因此更有效地利用傳感器表面是能夠?qū)崿F(xiàn)的。
簡單地說，與現(xiàn)有技術(shù)2D組件相比較，或是獲得改進(jìn)的信噪比/更好的傳感器信號(hào)而保持要插入部分的寬度，或是僅僅在減小要插入部分的寬度時(shí)獲得同樣的信噪比/同樣質(zhì)量的傳感器信號(hào)。
為了用成本低收效大的穩(wěn)壓器來獲得良好的信噪比，體內(nèi)測量電流的葡萄糖傳感器工作電極不可能顯著小于0.25mm2。為了減輕細(xì)胞組織損傷和痛苦，傳感器寬度“f”得大約為0.3mm而有源面積(覆蓋所有電極)的長度“d”最大值將為5mm。使用用于在所有傳感器中具有同樣尺寸的三電極系統(tǒng)的本發(fā)明3D疊層結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠在傳感器上覆蓋的最大電極面積為0.3mm2(在左邊沿邊緣0.05mm，在頂部0.1mm和在電極之間0.2m)，如圖3所示，給出以上的一些數(shù)值。當(dāng)采用常見的2D電極幾何形狀時(shí)，在線條和空間分辨率為50μm(這種寬度通常用于許多種技術(shù))時(shí)制作三電極傳感器是不可能的。在40μm的線條和空間分辨率的情況下電極面積可以為0.117mm2；如使用以上數(shù)值的圖4所舉例說明那樣，相當(dāng)于30μm給出0.183mm2。為了接近0.25mm2；要求小于20μm的線條和空間分辨率(20μm給出0.23mm2)，這在生產(chǎn)期間就需要一些非常昂貴的技術(shù)。
為簡單和舉例說明起見，在圖3和圖4中的電極組件上所有三個(gè)ES是同一尺寸的。然而一些尺寸可以改變。例如，二電極系統(tǒng)可以例如具有在RE能夠更加大的意義上各不相同的尺度。
圖5舉例說明根據(jù)本發(fā)明二電極傳感器的一種實(shí)施例，其中第一(和第二)附加介質(zhì)層是至少二層聚合物的疊層。所表示的是根據(jù)一個(gè)不同于根據(jù)圖2實(shí)施例的本發(fā)明實(shí)施例而構(gòu)成的電路組件(100)。
所表示的(二)電極組件(100)包括介質(zhì)襯底(1)、第一導(dǎo)電層的第一電極表面(ES)(8)(沒有表示出；見圖6)、第一介質(zhì)層(3)、第二導(dǎo)電層的第二ES(9)(沒有表示出；見圖6)、第二介質(zhì)層(5)、第一導(dǎo)電層中的用于電子線路的接觸焊接區(qū)(CPE)(11)和第二導(dǎo)電層中的CPE(12)。這些元件相當(dāng)于以前詳細(xì)闡明的類似元件，但是差異僅在其根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施例生產(chǎn)或制造的方法上。三電極(或包括更進(jìn)一步的一些電極的組件)將簡單地包括更多具有ES和CPE的導(dǎo)電層和更多的介質(zhì)層(用于各個(gè)電極的各薄層的介質(zhì)層)。并且表示出直線“c”，在根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖6中和在根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的圖7中表示在直線“c”處的橫截面。圖5(和6和7)中的實(shí)施例是一種替換電極組件，其中使用與圖2所示各不相同的涂敷介質(zhì)部分方法。而不是把印刷的介質(zhì)部分疊合到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上。
圖6舉例說明一種實(shí)施例(前面(上面的)和后面(低下的)的組件)在圖5中的直線c處的橫截面，其中第一介質(zhì)層(3)含有形成第二導(dǎo)電層(4)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
所表示的是在其上/與其鄰接處具有第一導(dǎo)電層2的介質(zhì)襯底1。
在這種實(shí)施例中，第一聚合物疊層(14)形成第一介質(zhì)層(3)并且也包括形成置于聚合物疊層14上面離開襯底1的第二導(dǎo)電層4的一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，也就是，因此把聚合物疊層(14)配置在第一和第二導(dǎo)電層之間。并且所表示的是二層聚合物的第二疊層15，第二疊層15形成第二介質(zhì)層5。在電極組件制造期間，例如采用絲網(wǎng)印刷、薄膜技術(shù)等等把第一導(dǎo)電層2涂敷到介質(zhì)襯底1上，然后粘連第一聚合物疊層14(已經(jīng)包括第二導(dǎo)電層4)或者添加第一聚合物疊層14或者堆疊第一聚合的疊層14等等，而最后是粘連或者堆疊第二疊層15，產(chǎn)生所組裝的電極組件16。
應(yīng)用這種疊層工藝帶來一些優(yōu)點(diǎn)。除應(yīng)用印刷技術(shù)以外采用薄膜技術(shù)等是可能的。這就能夠使用薄金屬膜和在這種技術(shù)范圍內(nèi)采用的其他金屬，就可用材料而論，比起絲網(wǎng)印刷來有更多的可能性。如結(jié)合圖2所闡明的那樣，在應(yīng)用疊層工藝來組裝疊層結(jié)構(gòu)中的一些薄層期間，由于在聚合物疊層中使用與在絲網(wǎng)印刷技術(shù)中能夠使用聚合物類型相比的不同類型聚合物，因此增大能夠用作介質(zhì)層的聚合物類的數(shù)目。
優(yōu)選的是，形成第一介質(zhì)層3的疊層14的上面部分和形成第二介質(zhì)層5的疊層15的上面部分選自聚酰亞胺類或聚脂類或含有至少50重量百分比(wt％)聚酰亞胺類或聚脂類的混合物。這樣疊層14，15上面部分的這類聚合物起穩(wěn)定用于第二導(dǎo)電層4的襯底的作用以及起使電極組件穩(wěn)定的作用。
優(yōu)選的是，形成第一介質(zhì)層3的疊層14的下面部分和形成第二介質(zhì)層5的疊層15的下面部分是一種熱塑性材料，最好選自聚亞安酯類或丙烯酸酯類或聚烯烴類或含有至少50重量百分比(wt％)聚亞安酯類或丙烯酸酯類或聚烯烴類的混合物。這樣疊層14，15下面部分的這類聚合物起粘合作用，由此能夠通過疊合來組裝疊層結(jié)構(gòu)。
圖7舉例說明一種替換圖6所示實(shí)施例的實(shí)施例在圖5中直線C處的橫截面，其中分別增加疊置的介質(zhì)層14和第二導(dǎo)電層4；所表示的是在其上/與其鄰接處具有第一導(dǎo)電層2的介質(zhì)襯底1。第一導(dǎo)電層2例如是在襯底1上絲網(wǎng)印刷的。
在這種實(shí)施例中，第一聚合物疊層14(優(yōu)選包括兩層聚合物)形成第一介質(zhì)層3。然而，在這種實(shí)施例(而所以不同于圖6中的實(shí)施例)中第一聚合物層14不包括形成第二導(dǎo)電層4的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。倒不如，在制造期間單獨(dú)添加這種第二導(dǎo)電層4。
并且所表示的是兩層聚合物的第二疊層15，第二疊層15形成第二介質(zhì)層5。在電極組件制造期間，把第一導(dǎo)電層2印刷到介質(zhì)襯底1上，然后粘連第一聚合物疊層14(不包括第二導(dǎo)電層4)或者添加第一聚合物疊層14或者堆疊第一聚合物疊層14等等，然后添加例如印刷的第二導(dǎo)電層4而最后添加第二疊層15，產(chǎn)生所組裝的電極組件16。
這些零件和元件在不同的情況下相當(dāng)于結(jié)合圖6闡明的和前面所闡明的零件和元件。
圖8舉例說明本發(fā)明的一種實(shí)施例(前面(上面)和后面(低下)的組件)，其中設(shè)置二層互相鄰接的介質(zhì)層。
這個(gè)圖舉例說明通過疊合制作的三電極傳感器(象圖5-7那樣的也是)。所表示的是具有例如在其上印刷的第一導(dǎo)電層2的介質(zhì)襯底1。并且所表示的是包括形成第一介質(zhì)層3的至少兩層聚合物而且也包括第二導(dǎo)電層4的第一疊層14。也表示出包括形成第二介質(zhì)層5的至少兩層聚合物而且也包括第三導(dǎo)電層6的第二疊層15。進(jìn)一步所表示的是包括形成第三介質(zhì)層7的至少兩層聚合物的第三疊層21。最后所表示的是包括形成第四介質(zhì)層19的至少兩層聚合物的第四疊層20。在這種實(shí)施例中，在介質(zhì)襯底/基底1的一個(gè)側(cè)面上形成第一介質(zhì)層3和第四介質(zhì)層19而在另一個(gè)側(cè)面上(也是包括第一導(dǎo)電層2的側(cè)面，然而，這層薄層2可以在其他側(cè)面上)形成第二介質(zhì)層5和第三介質(zhì)層7，產(chǎn)生所組裝的電極組件16。
象圖5、6和7實(shí)施例的情況一樣，這種實(shí)施例既能夠使用厚膜技術(shù)又能夠使用薄膜技術(shù)來配置導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。此外，這種實(shí)施例增大能夠配置電極的面積，這在某些情況中可能是非常有用的，其中需要或者優(yōu)選非常大的電極，因?yàn)槟菚r(shí)能夠把這種電極放置在相對(duì)側(cè)面上，而且如果需要非常大的電極(例如用于溫度測量，鑒別測量和/或其他用途)則這些電極可以設(shè)置在相對(duì)側(cè)面上。
請(qǐng)注意，不一定必須按照如圖所示的編號(hào)給根據(jù)本發(fā)明的疊層以及介質(zhì)層和導(dǎo)電層編號(hào)或加編號(hào)。
圖9舉例說明一種適用于體內(nèi)測量代謝物的經(jīng)過皮膚電化學(xué)傳感器系統(tǒng)。所表示的是包括根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的電極組件100的傳感器系統(tǒng)200。CPE11，12，13與在現(xiàn)有技術(shù)方面眾所周知的電子線路或穩(wěn)壓器150連接。
顯然，在本文中以上提及的一些技術(shù)是可以交叉著的。因而通過其印刷、疊合或組合能夠改變所印刷的結(jié)構(gòu)以及所蝕刻的結(jié)構(gòu)。
雖然專利原文為了清楚只提及由三電極組成的電極組件，但本專利覆蓋同樣裝有二個(gè)電極或三個(gè)以上電極的電極組件。
權(quán)利要求
1.一種供經(jīng)過皮膚的電化學(xué)傳感器之用的電極組件(100)，包括至少第一導(dǎo)電層(2)、至少第二導(dǎo)電層(4)和至少第一介質(zhì)層(3)，其特征在于第一導(dǎo)電層(2)沉積在襯底(1)上和第一介質(zhì)層(3)設(shè)置在第一導(dǎo)電層(2)和第二導(dǎo)電層(4)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電極組件，其特征在于-第一導(dǎo)電層(2)包括第一電極表面(8)和第一接觸區(qū)(11)，-第二導(dǎo)電層(4)包括第二電極表面(9)和第二接觸區(qū)(12)，以及-第一介質(zhì)層(3)鄰接上述第一導(dǎo)電層(2)而且鄰接上述第二導(dǎo)電層(4)并且不覆蓋第一電極表面(8)和第一接觸區(qū)(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電極組件，其特征在于-第一導(dǎo)電層(2)包括第一電極表面(8)和第一接觸區(qū)(11)，-第二導(dǎo)電層(4)包括第二電極表面(9)和第二接觸區(qū)(12)，以及-第一介質(zhì)層(3)鄰接上述襯底(1)而且鄰接第二導(dǎo)電層(4)并且不覆蓋第一電極表面(8)和第一接觸區(qū)(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的電極組件，其特征在于該電極組件進(jìn)一步包括一第二介質(zhì)層(5)，其中上述第二介質(zhì)層(5)鄰接上述第二導(dǎo)電層(4)并且不覆蓋第一電極表面(8)和第二電極表面(9)以及第一接觸區(qū)(11)和第二接觸區(qū)(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的電極組件，其特征在于電極組件進(jìn)一步包括-第二介質(zhì)層(5)，其中上述第二介質(zhì)層(5)鄰接第一導(dǎo)電層(2)并且不覆蓋第一電極表面(8)和第一接觸區(qū)(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4-5的電極組件，其特征在于上述電極組件(100)進(jìn)一步包括-包括第三電極表面(10)和第三接觸區(qū)(13)的第三導(dǎo)電層(6)，以及-第三介質(zhì)層(7)，其中上述第三介質(zhì)層(7)鄰接上述第三導(dǎo)電層(6)，上述第三介質(zhì)層(7)不覆蓋第一電極表面(8)、第二電極表面(9)和第三電極表面(10)而且不覆蓋第一接觸區(qū)(11)、第二接觸區(qū)(12)和第三接觸區(qū)(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電極組件，其特征在于上述第三導(dǎo)電層(6)鄰接上述第二介質(zhì)層(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3、6和7的電極組件，其特征在于電極組件(100)進(jìn)一步包括-第四介質(zhì)層(19)，其中上述第四介質(zhì)層(19)鄰接上述第二導(dǎo)電層(4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8的電極組件，其特征在于上述電極組件(100)進(jìn)一步包括-一層或更多層包括附加電極表面和附加接觸區(qū)的附加導(dǎo)電層，以及-零層或更多層附加介質(zhì)層，其中上述附加介質(zhì)層鄰接上述附加導(dǎo)電層并且不覆蓋上述電極組件中的任何其他電極表面而且不覆蓋上述電極組件中的任何其他接觸區(qū)。其中附加導(dǎo)電層的數(shù)目等于附加介質(zhì)層的數(shù)目或比附加介質(zhì)層的數(shù)目大一。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于用印刷技術(shù)制作第一和/或第二和/或第三導(dǎo)電層(2；4；6)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的電極組件，其特征在于所采用的印刷技術(shù)是絲網(wǎng)印刷技術(shù)或者噴墨印刷技術(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的電極組件，其特征在于上述印刷技術(shù)使用印刷墨水，印刷墨水含有-在固化以前，至少50重量百分比(wt％)的Pt，和/或-在固化以前，至少30重量百分比(wt％)的碳粒，和/或-在固化以前，至少30重量百分比(wt％)的、或是以金屬形式或是以其鹵化物形式的Ag。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)來制作第一和/或第二和/或第三介質(zhì)層(3；5；7)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于通過蝕刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的連續(xù)涂層來形成上述第一和/或上述第二和/或上述第三導(dǎo)電層(2；4；6)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-13中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于通過蝕刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不間斷涂層來形成上述第一導(dǎo)電層和通過印刷來形成后續(xù)薄層。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-13中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于通過蝕刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不間斷涂層來形成上述第一和上述第二導(dǎo)電層和通過印刷來形成后續(xù)薄層。
17.根據(jù)權(quán)利要求14-16中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于在至少導(dǎo)電層面積，也就是電極表面(8，9，10)上各導(dǎo)電層(2；4；6)的Au或Ag或Cu或Al或InSnO進(jìn)一步鍍有Pt或Au或Ag。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于通過激光燒蝕Pt、碳或Ag的連續(xù)涂層來形成第一導(dǎo)電層(2)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于介質(zhì)襯底(1)是柔性材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的電極組件，其特征在于用聚合物材料制造柔性材料。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-20的電極組件，其特征在于用聚酰亞胺或聚酯或聚砜或聚苯基砜或聚醚酰亞胺或聚甲基丙烯酸甲脂戊烯或聚碳酸酯或聚亞安酯或其混合物制造上述介質(zhì)襯底(1)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-21中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于上述第一介質(zhì)層(3)和/或上述第二介質(zhì)層(5)和/或第三介質(zhì)層(7)包括可固化聚合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的電極組件，其特征在于上述第一介質(zhì)層(3)和/或上述第二介質(zhì)層(5)和/或上述第三介質(zhì)層(7)包括含有至少5重量百分比(wt％)的以二苯酚A或二苯酚F或其混合物為基礎(chǔ)的環(huán)氧樹脂的聚合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求1-18中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于上述第一介質(zhì)層(3)和/或上述第二介質(zhì)層(5)和/或上述第三介質(zhì)層(7)和/或上述附加層各是至少兩層聚合物的疊層(14；15；20；21)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的電極組件，其特征在于離介質(zhì)襯底(1)最遠(yuǎn)的給定附加疊層(14；15；20；21)的兩層聚合物中的聚合物選自聚酰亞胺類、聚酯類、聚砜類、聚苯基砜類、聚醚酰亞胺類、聚甲基丙烯酸甲脂戊烯類、聚碳酸酯類或含有其至少50重量百分比(wt％)的混合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求24-25中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于最接近介質(zhì)襯底(1)的給定疊層(14；15；20；21)的兩層聚合中的聚合物是選自聚亞安酯類或丙烯酸酯類或聚烯烴類或含有其至少50重量百分比(wt％)的混合物的熱塑性材料。
27.根據(jù)權(quán)利要求24-26中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于最接近介質(zhì)襯底(1)的給定疊層(14；15；20；21)的兩層聚合物中的聚合物是一種可固化材料，優(yōu)選的是環(huán)氧樹脂。
28.根據(jù)權(quán)利要求24-26中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電級(jí)組件，其特征在于最接近介質(zhì)襯底的給定疊層(14；15；20；21)的兩層聚合物中的聚合物具有低于介質(zhì)襯底(1)熔點(diǎn)而且低于離上述介質(zhì)襯底最遠(yuǎn)的給定附加疊層的兩層聚合物中的聚合物的熔點(diǎn)的熔點(diǎn)。
29.根據(jù)權(quán)利要求24-28中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于第一介質(zhì)層(3)是至少兩層聚合物的一種疊層(14)，其中疊層(14)包括一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，因而形成第二導(dǎo)電層(4)。
30.根據(jù)權(quán)利要求1-29中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于至少一層包括電極表面(8，9，10)和接觸區(qū)(11，12，13)的導(dǎo)電層(2，4，6)是工作電極而至少一層包括電極表面(8，9，10)和接觸區(qū)(11，12，13)的導(dǎo)電層(2，4，6)是參考電極。
31.根據(jù)權(quán)利要求1-30中的任何一個(gè)權(quán)利要求的電極組件，其特征在于至少一層包括電極表面(8，9，10)和接觸區(qū)(11，12，13)的導(dǎo)電層(2，4，6)包括Ag和AgCl。
32.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1-31的電極組件的電化學(xué)傳感器系統(tǒng)(200)。
33.一種制造電極組件(100)方法，這種方法包括步驟為-把第一導(dǎo)電層(2)涂敷到介質(zhì)襯底(1)上，第一導(dǎo)電層(2)包括第一電極表面(8)和第一接觸區(qū)(11)，-把第一介質(zhì)層(3)涂敷到上述第一導(dǎo)電層(2)上，以使上述第一電極表面(8)和上述第一接觸區(qū)(11)不被上述第一介質(zhì)層(3)覆蓋，以及-把第二導(dǎo)電層(4)涂敷到上述第一介質(zhì)層(3)上，以使上述第一電極表面(8)和上述第一接觸區(qū)(11)不被上述第二導(dǎo)電層(4)覆蓋，上述第二導(dǎo)電層(4)包括第二電極表面(9)和第二接觸區(qū)(12)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括步驟為-把第二介質(zhì)層(5)涂敷到上述第二導(dǎo)電層(4)上，以使上述第一和上述第二電極表面(8；9)以及上述第一和上述第二接觸區(qū)(11；12)不被上述第二介質(zhì)層(5)覆蓋。
35.根據(jù)權(quán)利要求33-34的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括步驟為-把第三導(dǎo)電層(6)涂敷到上述介質(zhì)層(5)上，以使上述第一和上述第二電極表面(8；9)以及上述第一和上述第二接觸區(qū)(11；12)不被上述第三導(dǎo)電層(6)覆蓋，上述第三導(dǎo)電層(6)包括第三電極表面(9)和第三接觸區(qū)(12)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括步驟為-把第三介質(zhì)層(7)涂敷到上述第三導(dǎo)電層(6)上，以使上述第一、第二和第三電極表面(8；9；10)和上述第一、第二和第三接觸區(qū)(11；12；13)不被上述第三介質(zhì)層(7)覆蓋。
37.根據(jù)權(quán)利要求33-36的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括步驟為-把附加導(dǎo)電層涂敷到最后涂敷的介質(zhì)層(5)上，以使已經(jīng)涂敷的電極表面(8；9；10)和已經(jīng)涂敷的接觸區(qū)(11；12；13)不被上述附加導(dǎo)電層覆蓋，上述附加導(dǎo)電層包括附加電極表面和附加接觸區(qū)，以及-把附加介質(zhì)層涂敷到上述附加導(dǎo)電層上，以使已經(jīng)涂敷的電極表面(8；9；10)和上述附加電極表面以及上述已經(jīng)涂敷的接觸區(qū)(11；12；13)和上述附加接觸區(qū)不被上述附加介質(zhì)層覆蓋，其中該方法進(jìn)一步包括重復(fù)以上的二個(gè)步驟直到上述電極組件(100)包括優(yōu)選數(shù)量的電極為止，其中在最后的重復(fù)中可以省去涂敷附加介質(zhì)層的步驟。
38.一種制造電極組件(100)的方法，這種方法包括步驟為-把第一導(dǎo)電層(2)涂敷到介質(zhì)襯底(1)上，-把包括至少兩層聚合物的第一聚合物疊層(14)涂敷到上述介質(zhì)襯底(1)上，-把第二導(dǎo)電層(4)涂敷到上述第一聚合物疊層(14)上，和-把包括至少兩層聚合物的第二聚合物疊層(15)涂敷到上述第一導(dǎo)電層(2)上。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其特征在于該方法包括步驟為-把包括至少兩層聚合物和第二導(dǎo)電層(4)的第一聚合物疊層(14)涂敷到介質(zhì)襯底(1)上，而不是包括下列步驟；-把包括至少兩層聚合物的第一聚合物疊層(14)涂敷到上述介質(zhì)襯底(1)上，和-把第二導(dǎo)電層(4)涂敷到上述第一聚合物疊層(14)上。
40.一種制造電極組件方法，這種方法包括步驟為-把包括第一電極表面(8)和第一接觸區(qū)(11)的第一導(dǎo)電層(2)涂敷到在介質(zhì)襯底(1)第一側(cè)面上的介質(zhì)襯底(1)上，-把第二導(dǎo)電層(4)涂敷到第一介質(zhì)層(3)上，以及-把第一介質(zhì)層(3)涂敷到在介質(zhì)襯底(1)第二側(cè)面上的上述介質(zhì)襯底(1)上。
41.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括-把附加介質(zhì)層(5，7，19)涂敷在導(dǎo)電層(4，6)的頂部上。
42.根據(jù)權(quán)利要求38-41的方法，其特征在于該方法包括-通過涂敷第一聚合物疊層(14)來施加第一介質(zhì)層(3)，和-采用印刷技術(shù)來涂敷至少一層附加介質(zhì)層(5，7，19)。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及供電化學(xué)傳感器之用的電極組件(100)，電極組件包括包括第一電極表面(8)和第一接觸區(qū)(11)的第一導(dǎo)電層(2)，包括第二電極表面(9)和第二接觸區(qū)(12)的第二導(dǎo)電層(4)以及第一介質(zhì)層(3)，其中上述第一介質(zhì)層鄰接上述第一導(dǎo)電層，其中上述第二導(dǎo)電層和上述第一介質(zhì)層不覆蓋至少一部分第一電極表面和至少一部分第二電極表面并且不覆蓋至少一部分第一接觸區(qū)和至少一部分第二接觸區(qū)。本申請(qǐng)也涉及制造象這種電極組件的方法。在這種方法中，通過按順序把構(gòu)成至少一層介質(zhì)層和至少一層進(jìn)一步的導(dǎo)電層的一些進(jìn)一步的薄層涂敷到原始2D結(jié)構(gòu)上，而提供把常規(guī)2D結(jié)構(gòu)改變成裝有至少兩層分立的導(dǎo)電層的疊層結(jié)構(gòu)或3D結(jié)構(gòu)?？梢韵韧糠蠼橘|(zhì)層，繼之以涂敷進(jìn)一步的導(dǎo)電層。換言之，通過疊合進(jìn)一步的2D薄層可以改變常規(guī)2D薄層，因而形成疊層結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)A61B5/00GK101023343SQ200580031168
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月20日
發(fā)明者阿尼卡·林德格林·斯喬蘭德爾 申請(qǐng)人:諾和諾德公司