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公開番号2024122112
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023029472
出願日2023-02-28
発明の名称電気化学センサおよび電気化学センサの製造方法
出願人住友化学株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 27/30 20060101AFI20240902BHJP(測定;試験)
要約【課題】複数のセンサ電極の検出面以外を絶縁しつつ、その場合であっても各センサ電極への被検液の供給を一様かつ連続的に行うことを可能にする。
【解決手段】被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサ1であって、複数の開口部31を有する保護部材30と、前記複数の開口部31内に個別に配される複数のセンサ電極20と、前記保護部材30および前記複数のセンサ電極20を支持する支持部材10と、を備え、前記支持部材10が前記保護部材30および前記複数のセンサ電極20を支持した状態にて、前記複数のセンサ電極20における検出面20aと前記保護部材30における表面30aとが面一構造を構成している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
複数の開口部を有する保護部材と、
前記複数の開口部内に個別に配される複数のセンサ電極と、
前記保護部材および前記複数のセンサ電極を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材が前記保護部材および前記複数のセンサ電極を支持した状態にて、前記複数のセンサ電極における前記支持基板との対向側の検出面と、前記保護部材における前記複数の開口部を除く前記支持基板との対向側の表面とが、面一構造を構成している
電気化学センサ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記保護部材は、前記支持基板上に設定されたセンシング領域の全域を覆うように構成されている
請求項１に記載の電気化学センサ。
【請求項３】
前記保護部材における前記開口部は、当該開口部内に位置する前記センサ電極との間の少なくとも一部に、所定の間隔を開けて離間する空隙を有するように形成されている
請求項１または２に記載の電気化学センサ。
【請求項４】
前記空隙は、前記センサ電極に対して前記被検液を供給した際に、前記空隙内への前記被検液の浸入を抑制するように形成されている
請求項３に記載の電気化学センサ。
【請求項５】
前記センサ電極の底面と前記支持基板の上面との間に、前記空隙に連通する離間領域が形成されている
請求項４に記載の電気化学センサ。
【請求項６】
前記保護部材の底面と前記支持基板の上面との間に、前記空隙に連通する離間領域が形成されている
請求項４に記載の電気化学センサ。
【請求項７】
前記センサ電極は、導電性基板と、前記導電性基板上に設けられて前記検出面を構成する電極膜と、を有しており、
前記電極膜は、多結晶ダイヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボンによって形成されている
請求項１に記載の電気化学センサ。
【請求項８】
前記特定成分は、前記被検液中の溶存オゾンである
請求項１または７に記載の電気化学センサ。
【請求項９】
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
開口部を有する保護部材と、
前記開口部内に配されるセンサ電極と、
前記保護部材および前記センサ電極を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材が前記保護部材および前記センサ電極を支持した状態にて、前記センサ電極における前記支持基板との対向側の検出面と、前記保護部材における前記開口部を除く前記支持基板との対向側の表面とが、面一構造を構成している
電気化学センサ。
【請求項１０】
請求項１または９に記載の電気化学センサの製造方法であって、
前記支持基板と前記保護部材とを接合する保護部材接合工程と、
前記保護部材の前記開口部内に位置するように前記センサ電極を配置するセンサ電極接合工程と、
を少なくとも有し、
前記センサ電極接合工程よりも前に前記保護部材接合工程を行う
電気化学センサの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学センサおよび電気化学センサの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
導電性ダイヤモンド電極を利用してオゾン水のオゾン濃度を電気化学的に測定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２０／０９１０３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気化学センサにおいて、電気化学的な測定の信頼性を確保するためには、複数のセンサ電極（例えば、作用電極、対電極、参照電極の三極電極）の電極表面（上面）以外で電気化学反応が生じないように、当該電極表面以外を絶縁することが好ましい。電極表面以外の絶縁は、例えば、センサ電極を囲う保護枠（額縁構造）を利用した空気絶縁によって行えば、電極表面の汚染等を招くことがない。
【０００５】
しかしながら、複数のセンサ電極に額縁構造を適用する場合に、それぞれの電極表面や保護枠上面等に段差（凹凸構造）が生じてしまうと、例えば、その凹凸構造の存在により測定対象物質の拡散を妨げてしまう場合があり得る。その場合には、リニアスイープボルタンメトリー（ＬＳＶ）測定時の電流ピーク高さが十分に得られず、例えば導電性ダイヤモンド電極のようにセンサ電極が高い検出感度を有していても、その特性を活かせなくなることがあり得る。
【０００６】
本開示は、複数のセンサ電極の検出面以外を絶縁しつつ、その場合であっても各センサ電極への被検液供給の適切化を図ることができ、これにより電気化学的な測定の高信頼性や高感度等を実現可能にする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様によれば、
被検液中の特定成分の濃度測定に用いられる電気化学センサであって、
複数の開口部を有する保護部材と、
前記複数の開口部内に個別に配される複数のセンサ電極と、
前記保護部材および前記複数のセンサ電極を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材が前記保護部材および前記複数のセンサ電極を支持した状態にて、前記複数のセンサ電極における前記支持基板との対向側の検出面と、前記保護部材における前記複数の開口部を除く前記支持基板との対向側の表面とが、面一構造を構成している
電気化学センサが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の技術によれば、複数のセンサ電極の検出面以外を絶縁しつつ、その場合であっても各センサ電極への被検液供給の適切化を図ることができ、これにより電気化学的な測定の高信頼性や高感度等が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態に係る電気化学センサの概略構成例を示す分解斜視図である。
図１の電気化学センサにおける要部構成例を示す側断面図である。
本開示の一実施形態に係る電気化学センサの製造方法の手順の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は例示であって、本開示は例示された態様に限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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