JP2018063203A - 電位検出基板および電位計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】微小な電位差がノイズに埋もれてしまうのを抑制することの可能な電位検出基板およびそれを備えた電位計測装置を提供する。【解決手段】電位検出基板は、液体試料の電位を検出するためのものである。第１の電位検出基板は、基板上に、１または複数の電極と、各電極に接続された複数の配線とを備えている。各電極は、パターニングにより１または複数の凹部１２Ａが形成された凹凸面を有している。１または複数の凹部の幅は、凹凸面に接して形成される電気二重層１２０の厚さの２倍よりも広くなっている。【選択図】図５

Description

本開示は、電位検出基板、およびそれを備えた電位計測装置に関する。

近年、液体試料の電気特性を測定し、その測定結果から液体試料の物性を判定したり、液体試料に含まれる細胞等の種類を判別したりすることが行われている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平１１−１８７８６５号公報 特開２００１−２８１２０１号公報

液体試料から発生する微小電圧は、例えば、５０〜６０ｍＶ程度であり、培地を介して電位センサで検知できる電位差は、例えば、わずか１０ｍＶ以下である。そのため、例えば１０ｍＶ以下程度といった、微小な電位差がノイズに埋もれてしまわないようにすることが好ましい。例えば、電気化学的な抵抗が、できるだけ低くなっていることが好ましい。また、例えば、電気化学的な抵抗が、できるだけ電極ごとに均一になっていることが好ましい。従って、微小な電位差がノイズに埋もれてしまうのを抑制することの可能な電位検出基板およびそれを備えた電位計測装置を提供することが望ましい。

本開示の一実施形態に係る第１の電位検出基板は、液体試料の電位を検出するためのものである。第１の電位検出基板は、基板上に、１または複数の電極と、各電極に接続された複数の配線とを備えている。各電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有している。１または複数の凹部の幅は、凹凸面に接して形成される電気二重層の厚さの２倍よりも広くなっている。

本開示の一実施形態に係る第１の電位計測装置は、液体試料の電位を検出するための電位検出基板と、電位検出基板で検出された電位信号を処理する信号処理部とを備えている。第１の電位計測装置において、電位検出基板は、上記の第１の電位検出基板と同一の構成要素を有している。

本開示の一実施形態に係る第１の電位検出基板および第１の電位計測装置では、各電極に、パターニングによって凹凸面が形成されている。これにより、凹凸面を多孔質で形成した場合と比べて、凹凸に含まれる１または複数の凹部の幅を所望の大きさに容易に設定することができる。また、第１の電位検出基板および第１の電位計測装置では、凹凸面に含まれる１または複数の凹部の幅が、凹凸面に接して形成される電気二重層の厚さの２倍よりも広くなっている。これにより、凹凸面に倣って電気二重層を形成することができる。その結果、凹凸面を多孔質で形成した場合と比べて、電気二重層の表面積を大きくすることができる。

本開示の一実施形態に係る第２の電位検出基板は、液体試料の電位を検出するためのものである。第２の電位検出基板は、基板上に、複数の電極と、各電極に接続された複数の配線とを備えている。各電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有している。１または複数の凹部のレイアウトもしくは密度が、電極ごとに互いに等しくなっている。

本開示の一実施形態に係る第２の電位計測装置は、液体試料の電位を検出するための電位検出基板と、電位検出基板で検出された電位信号を処理する信号処理部とを備えている。第１の電位計測装置において、電位検出基板は、上記の第２の電位検出基板と同一の構成要素を有している。

本開示の一実施形態に係る第２の電位検出基板および第２の電位計測装置では、各電極に、パターニングによって凹凸面が形成されている。これにより、凹凸面を多孔質で形成した場合と比べて、凹凸に含まれる１または複数の凹部の幅を所望の大きさに容易に設定することができる。また、第２の電位検出基板および第２の電位計測装置では、１または複数の凹部のレイアウトもしくは密度が、電極ごとに互いに等しくなっている。これにより、凹凸面を多孔質で形成した場合と比べて、電気二重層の表面積を電極ごとにより均一にすることができる。

本開示の一実施形態に係る第３の電位検出基板は、液体試料の電位を検出するためのものである。第３の電位検出基板は、基板上に、複数の電極と、各電極に接続された複数の配線とを備えている。各電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有している。１または複数の凹部の幅は、凹凸面に含まれる凹部の数と、凹凸面に接して形成される電気二重層の表面に含まれる凹部の数とが互いに等しくなるような大きさとなっている。

本開示の一実施形態に係る第３の電位計測装置は、細胞または薬液の電位を検出するための電位検出基板と、電位検出基板で検出された電位信号を処理する信号処理部とを備えている。第１の電位計測装置において、電位検出基板は、上記の第３の電位検出基板と同一の構成要素を有している。

本開示の一実施形態に係る第３の電位検出基板および第３の電位計測装置では、各電極に、パターニングによって凹凸面が形成されている。これにより、凹凸面を多孔質で形成した場合と比べて、凹凸に含まれる複数の凹部の幅を所望の大きさに容易に設定することができる。また、第３の電位検出基板および第３の電位計測装置では、１または複数の凹部の幅が、凹凸面に含まれる凹部の数と、凹凸面に接して形成される電気二重層の表面に含まれる凹部の数とが互いに等しくなるような大きさとなっている。これにより、凹凸面を多孔質で形成した場合と比べて、電気二重層の表面積を大きくすることができる。

本開示の一実施形態に係る第１および第３の電位検出基板、ならびに本開示の一実施形態に係る第１および第３の電位計測装置によれば、凹凸面を多孔質で形成した場合と比べて、電気二重層の表面積を大きくすることができるようにしたので、微小な電位差がノイズに埋もれてしまわない程度に電気化学的な抵抗を小さくすることができる。その結果、微小な電位差がノイズに埋もれてしまうのを抑制することができる。なお、本開示の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本開示の一実施形態に係る第１、第２および第３の電位検出基板、ならびに本開示の一実施形態に係る第１、第２および第３の電位計測装置によれば、凹凸面を多孔質で形成した場合と比べて、電気二重層の表面積を電極ごとにより均一にすることができるようにしたので、微小な電位差がノイズに埋もれてしまわない程度に、電気化学的な抵抗を、電極ごとに均一化することができる。その結果、微小な電位差がノイズに埋もれてしまうのを抑制することができる。なお、本開示の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。

本開示の一実施の形態に係る電位計測装置の概略構成例を表す図である。 図１の電位検出基板の平面構成例を表す図である。 図２の電位検出基板の電極群部分を拡大して表す図である。 図２の電位検出基板の断面構成例を表す図である。 図３の電極の断面構成例を表す図である。 図３の電極の断面構成例を表す図である。 図３の電極の断面構成例を表す図である。 図３において互いに隣接する２つの電極の断面構成例を表す図である。 図３の電極の断面構成例を表す図である。 図５〜図９の電極の凹部の上面構成例を表す図である。 図３の電極の製造方法について説明するための断面構成例を表す図である。 図１１Ａに続く製造工程の一例を表す図である。 図１１Ｂに続く製造工程の一例を表す図である。 図３の電極の製造方法について説明するための断面構成例を表す図である。 図１２Ａに続く製造工程の一例を表す図である。 図１２Ｂに続く製造工程の一例を表す図である。 図３の電極の一変形例を表す図である。

以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。

[構成]
本開示の一実施の形態に係る電位計測装置１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る電位計測装置１の概略構成例を表したものである。電位計測装置１は、例えば、液体試料の電位を計測し、その測定結果から液体試料の物性を判定したり、液体試料に含まれる細胞等の種類を判別したりするための装置である。液体試料に含まれる溶媒材料としては、例えば、ＮａＣｌを０．８〜１．０Ｗ／Ｖ％の範囲で含む培養液が挙げられる。電位計測装置１は、例えば、液体試料の電位を検出するための電位検出基板１０と、電位検出基板１０で検出された電位信号１０Ａを処理する計測部信号処理部２０と、計測部信号処理部２０での処理結果を表示する表示部３０とを備えている。

図２は、電位検出基板１の平面構成例を表したものである。図３は、電位検出基板１の電極群１２Ｅ（後述）部分を拡大して表したものである。図４は、電位検出基板１０の断面構成例を表したものである。

電位検出基板１は、例えば、基板１１の上面の中央部分に電極群１２Ｅを備えている。電極群１２Ｅは、例えば、図３に示したように、所定の間隙を介して行列状に配置された複数の電極１２によって構成されている。電極群１２Ｅでは、例えば、６４個の電極１２が８×８のマトリックス状に配置されている。各電極１２のサイズは、例えば、約５０μｍ角である。互いに隣接する２つの電極１２の間隙は、例えば、約１５０μｍである。このときの電極群１２Ｅのサイズは、例えば、約１×１ｍｍ角である。また、電極群１２Ｅの周囲（例えば、図中の電極群１２Ｅの対角線方向）には、例えば、１または複数の参照電極が配置されている。

電位検出基板１０は、例えば、基板１１上に、複数の電極１２と、各電極１２に１本ずつ接続された複数の配線１３と、各配線１３の先端部分に１つずつ接続されたパッド１５とを有している。各配線１３は、電極１２からの引き出し配線としての役割を有している。パッド１５は、電位検出基板１を外部回路に接続するための端子電極としての役割を有している。各配線１３において、一端が電極１２に接続されており、他端がパッド１５に接続されている。電位検出基板１０は、さらに、例えば、各配線１３のうち、電極１２の直下に対応する部分に下地層１４を備えていてもよい。下地層１４は、電極１２と配線１４との密着性を向上させるためのものであり、電極１２と配線１３との間に配置されている。

図５、図６、図７は、電極１２の断面構成例を表したものである。なお、図５、図６、図７には、電極１２の表面（凹凸面１２Ｓ）に電気二重層１２０が形成されているときの様子が例示されている。電気二重層１２０とは、液体試料に含まれる正負のイオンによって各電極１２の表面に生じる層である。電気二重層１２０の厚さＴ１は、例えば、以下の式で表される。
Ｔ１＝√（ε₀ε₁ｋＴ）／２πｎｚ²ｅ²）
ε₀：真空中の誘電率
ε₁：媒質の比誘電率
ｋ：ボルツマン定数
Ｔ：温度
ｎ：イオン密度
ｚ：イオン価
ｅ：電気素量

図８は、図３において互いに隣接する２つの電極１２の断面構成例を表したものである。なお、図８には、電極１２の表面（凹凸面１２Ｓ）に電気二重層１２０が形成されているときの様子が例示されている。

各電極１２は、パターニングにより１または複数の凹部１２Ａが形成された凹凸面１２Ｓを有している。ここで、１または複数の凹部１２Ａの幅はＤ１、凹凸面１２Ｓに接して形成される電気二重層１２０の厚さＴ１の２倍よりも広くなっていることが好ましい。凹部１２Ａの断面形状は、特に限定されるものではない。凹部１２Ａの断面形状は、例えば、図５、図７、図８に示したように、矩形状となっていてもよいし、例えば、図６に示したように、楕円状となっていてもよい。各凹部１２Ａの深さは、互いに等しくなっていることが好ましい。

１または複数の凹部１２Ａの幅Ｄ１は、凹凸面１２Ｓに含まれる凹部１２Ａの数と、凹凸面１２Ｓに接して形成される電気二重層１２０の表面に含まれる凹部１２０Ａの数とが互いに等しくなるような大きさとなっていることが好ましい。幅Ｄ１は、凹部１２Ａの開口端における幅を指している。凹部１２０Ａは、電気二重層１２０が凹部１２Ａの内面に倣って形成されたときに凹部１２Ａの内部に生じる。幅Ｄ１が厚さＴ１×２とほぼ等しいとき、凹部１２０Ａは、例えば、図７に示したように、電気二重層１２０のうち、凹部１２Ａの直上の最表面に形成される。

互いに隣接する２つの電極１２に着目する。このとき、１または複数の凹部１２Ａのレイアウトもしくは密度が、例えば、図８に示したように、電極１２ごとに互いに等しくなっていることが好ましい。このとき、互いに隣接する２つの電極１２において、凹部１２Ａの幅Ｄ１および深さは互いに等しくなっていることが好ましい。

図９は、電極１２の断面構成の一変形例を表したものである。なお、図９には、電極１２の表面（凹凸面１２Ｓ）に電気二重層１２０が形成されているときの様子が例示されている。電極１２は、互いに積層された複数の電極層によって構成されていてもよい。電極１２は、例えば、図９に示したように、第１電極層１２１、第２電極層１２２および第３電極層１２３が基板１１側からこの順で積層された多層電極であってもよい。このとき、各凹部１２Ａの底面には、複数の電極層（第１電極層１２１、第２電極層１２２および第３電極層１２３）のうち、上から２番目以降の電極層（例えば、第２電極層１２２）の表面が露出していることが好ましい。例えば、各凹部１２Ａの底面に、第２電極層１２２の表面が露出している場合、第２電極層１２２は、第２電極層１２２の上面に接する第３電極層１２３と比べて、特定のエッチングガスに対するエッチングレートが相対的に低い材料で構成されていることが好ましい。

図１０は、図５〜図９の電極１２の凹部１２Ａの上面構成例を表したものである。凹部１２Ａは、例えば、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示したように、孔形状となっていてもよい。このとき、図１０（Ａ）の凹部１２Ａにおいて、開口形状は、円形状となっている。また、図１０（Ｂ）の凹部１２Ａにおいて、開口形状は、矩形状となっている。例えば、図１０（Ｂ）に示したように、孔形状となっていてもよい。凹部１２Ａは、例えば、図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）に示したように、溝形状となっていてもよい。このとき、図１０（Ｃ）の凹部１２Ａにおいて、開口形状は、矩形状となっている。また、図１０（Ｄ）の凹部１２Ａにおいて、開口形状は、格子状となっている。

[製造方法]
次に、電極１２の製造方法の一例について説明する。図１１Ａは、電極１２の製造方法について説明するための断面構成例を表したものである。図１１Ｂは、図１１Ａに続く製造工程の一例を表したものである。図１１Ｃは、図１１Ｂに続く製造工程の一例を表したものである。まず、単層の電極１２の表面に、所定の１または複数の開口２００Ａが形成されたレジスト層２００を形成する。次に、レジスト層２００をマスクとして、ドライエッチングをすることにより、電極１２を選択的に除去する。その結果、所定の位置に、１または複数の凹部１２Ａが形成される。その後、アッシングにより、レジスト層２００を除去する。このようにして、凹凸面１２Ｓを有する電極１２が製造される。このとき、凹凸面１２Ｓに含まれる各凹部１２Ａの深さは、互いに等しくなっている。

次に、電極１２の製造方法の他の例について説明する。図１２Ａは、電極１２の製造方法について説明するための断面構成例を表したものである。図１２Ｂは、図１２Ａに続く製造工程の一例を表したものである。図１２Ｃは、図１２Ｂに続く製造工程の一例を表したものである。まず、複数の電極層（第１電極層１２１、第２電極層１２２および第３電極層１２３）が積層されてなる電極１２の表面に、所定の１または複数の開口２００Ａが形成されたレジスト層２００を形成する。次に、レジスト層２００をマスクとして、ドライエッチングをすることにより、電極１２のうち最上層（第３電極層１２３）を選択的に除去する。その結果、電極１２のうち最上層（第３電極層１２３）において、所定の位置に、１または複数の凹部１２Ａが形成される。このとき、第２電極層１２２の上面に接する第３電極層１２３に対するエッチングレートが、第２電極層１２２に対するエッチングレートと比べて大きなエッチングガスを用いることが好ましい。そのようにした場合には、各凹部１２Ａの底面には、第２電極層１２２の表面が露出しており、各凹部１２Ａの深さは、第３電極層１２３の厚さと等しくなっている。その後、アッシングにより、レジスト層２００を除去する。このようにして、凹凸面１２Ｓを有する電極１２が製造される。

なお、図１１Ａにおける電極１２もしくは図１２Ａにおける電極１２３の材料と、エッチングガスとの組み合わせは、例えば、以下の表１の通りである。

なお、電極１２は、表面が直接、液体試料に触れないようにするために、表面に保護層を有していてもよい。電極１２は、例えば、図１３に示したように、表面（凹凸面１２Ｓ）に保護層１２Ｄを有していてもよい。保護層１２Ｄは、凹凸面１２Ｓに倣うように凹凸面１２Ｓを覆っている。このとき、１または複数の凹部１２Ａの幅Ｄ１は、（凹凸面１２Ｓに接して形成される電気二重層１２０の厚さＴ１＋保護層２４の厚さ）の２倍よりも広くなっていることが好ましい。保護層１２Ｄの材料としては、例えば、以下の表２に示した材料が挙げられる。保護層１２Ｄは、導電性を有していることが好ましい。

[効果]
次に、本実施の形態に係る電位検出基板１０の効果について説明する。

近年、液体試料の電気特性を測定し、その測定結果から液体試料の物性を判定したり、液体試料に含まれる細胞等の種類を判別したりすることが行われている（例えば、特許文献１，２参照）。

液体試料から発生する微小電圧は、例えば、５０〜６０ｍＶ程度であり、培地を介して電位センサで検知できる電位差は、例えば、わずか１０ｍＶ以下である。そのため、例えば１０ｍＶ以下程度といった、微小な電位差がノイズに埋もれてしまわないようにすることが好ましい。例えば、電気化学的な抵抗が、できるだけ低くなっていることが好ましい。また、例えば、電気化学的な抵抗が、できるだけ電極ごとに均一になっていることが好ましい。

一方、本実施の形態では、各電極１２に、パターニングによって凹凸面１２Ｓが形成されている。これにより、凹凸面１２Ｓを多孔質で形成した場合と比べて、凹凸に含まれる１または複数の凹部１２Ａの幅を所望の大きさに容易に設定することができる。また、本実施の形態では、凹凸面１２Ｓに含まれる１または複数の凹部１２Ａの幅Ｄ１が、凹凸面１２Ｓに接して形成される電気二重層１２０の厚さＴ１の２倍よりも広くなっている。これにより、凹凸面１２Ｓに倣って電気二重層１２０を形成することができる。その結果、凹凸面１２Ｓを多孔質で形成した場合と比べて、電気二重層１２０の表面積を大きくすることができ、微小な電位差がノイズに埋もれてしまわない程度に電気化学的な抵抗を小さくすることができる。従って、微小な電位差がノイズに埋もれてしまうのを抑制することができる。

また、本実施の形態では、１または複数の凹部１２Ａのレイアウトもしくは密度が、電極１２ごとに互いに等しくなっている。これにより、凹凸面１２Ｓを多孔質で形成した場合と比べて、電気二重層１２０の表面積を電極１２ごとにより均一にすることができる。その結果、微小な電位差がノイズに埋もれてしまわない程度に、電気化学的な抵抗を、電極ごとに均一化することができる。従って、微小な電位差がノイズに埋もれてしまうのを抑制することができる。

また、本実施の形態では、１または複数の凹部１２Ａの幅Ｄ１が、凹凸面１２Ｓに含まれる凹部１２Ａの数と、凹凸面１２Ｓに接して形成される電気二重層１２０の表面に含まれる凹部１２０Ａの数とが互いに等しくなるような大きさとなっている。これにより、凹凸面１２Ｓを多孔質で形成した場合と比べて、電気二重層１２０の表面積を大きくすることができ、微小な電位差がノイズに埋もれてしまわない程度に電気化学的な抵抗を小さくすることができる。従って、微小な電位差がノイズに埋もれてしまうのを抑制することができる。

また、本実施の形態において、全ての凹部１２Ａを一度のドライエッチングで形成するようにした場合には、各凹部１２Ａの深さを互いに等しくすることができる。このように、本実施の形態において、全ての凹部１２Ａを一度のドライエッチングで形成することにより、電極１２ごとの抵抗値を容易に均一にすることができる。

以上、複数の実施の形態およびそれらの変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記各実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。

また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
液体試料の電位を検出するための電位検出基板であって、
基板上に、１または複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを備え、
各前記電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
１または複数の前記凹部の幅は、前記凹凸面に接して形成される電気二重層の厚さの２倍よりも広くなっている
電位検出基板。
（２）
１または複数の前記凹部のレイアウトもしくは密度が、前記電極ごとに互いに等しくなっている
（１）に記載の電位検出基板。
（３）
前記凹部は、孔形状となっている
（１）または（２）に記載の電位検出基板。
（４）
前記凹部は、溝形状となっている
（１）または（２）に記載の電位検出基板。
（５）
各前記電極は、互いに積層された複数の電極層により構成され、
各前記凹部の底面には、複数の前記電極層のうち、上から２番目以降の前記電極層の表面が露出している
（１）ないし（４）のいずれか１つに記載の電位検出基板。
（６）
前記凹凸面に倣うように前記凹凸面を覆う保護層をさらに備え、
１または複数の前記凹部の幅は、（前記凹凸面に接して形成される電気二重層の厚さ＋前記保護層の厚さ）の２倍よりも広くなっている
（１）ないし（５）のいずれか１つに記載の電位検出基板。
（７）
前記保護層は、導電性を有している
（６）に記載の電位検出基板。
（８）
液体試料の電位を検出するための電位検出基板であって、
基板上に、複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを備え、
各前記電極は、パターニングにより複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
１または複数の前記凹部のレイアウトもしくは密度が、前記電極ごとに互いに等しくなっている
電位検出基板。
（９）
液体試料の電位を検出するための電位検出基板であって、
基板上に、複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを備え、
各前記電極は、パターニングにより複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
１または複数の前記凹部の幅は、前記凹凸面に含まれる前記凹部の数と、前記凹凸面に接して形成される電気二重層の表面に含まれる凹部の数とが互いに等しくなるような大きさとなっている
電位検出基板。
（１０）
液体試料の電位を検出するための電位検出基板と、
前記電位検出基板で検出された電位信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記電位検出基板は、
基板上に、１または複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを有し、
各前記電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
１または複数の前記凹部の幅は、前記凹凸面に接して形成される電気二重層の厚さの２倍よりも広くなっている
電位計測装置。
（１１）
液体試料の電位を検出するための電位検出基板と、
前記電位検出基板で検出された電位信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記電位検出基板は、
基板上に、複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを有し、
各前記電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
１または複数の前記凹部のレイアウトもしくは密度が、前記電極ごとに互いに等しくなっている
電位計測装置。
（１２）
液体試料の電位を検出するための電位検出基板と、
前記電位検出基板で検出された電位信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記電位検出基板は、
基板上に、複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを有し、
各前記電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
１または複数の前記凹部の幅は、前記凹凸面に含まれる前記凹部の数と、前記凹凸面に接して形成される電気二重層の表面に含まれる凹部の数とが互いに等しくなるような大きさとなっている
電位計測装置。

１…電位計測装置、１０…電位検出基板、１０Ａ…電位信号、１１…基板、１２…電極、１２Ａ…凹部、１２Ｅ…電極群、１２Ｓ…凹凸面、１３…配線層、１４…下地層、１５…パッド、２０…計測部、３０…表示部、１２０…電気二重層、１２０Ａ…凹部、１２１…第１電極層、１２２…第２電極層、１２３…第３電極層、２００…レジスト層、２００Ａ…開口、Ｄ１…幅、Ｔ１…厚さ。

Claims (12)

1. 液体試料の電位を検出するための電位検出基板であって、
   基板上に、１または複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを備え、
   各前記電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
   １または複数の前記凹部の幅は、前記凹凸面に接して形成される電気二重層の厚さの２倍よりも広くなっている
   電位検出基板。
2. １または複数の前記凹部のレイアウトもしくは密度が、前記電極ごとに互いに等しくなっている
   請求項１に記載の電位検出基板。
3. 前記凹部は、孔形状となっている
   請求項１に記載の電位検出基板。
4. 前記凹部は、溝形状となっている
   請求項１に記載の電位検出基板。
5. 各前記電極は、互いに積層された複数の電極層により構成され、
   各前記凹部の底面には、複数の前記電極層のうち、上から２番目以降の前記電極層の表面が露出している
   請求項１に記載の電位検出基板。
6. 前記凹凸面に倣うように前記凹凸面を覆う保護層をさらに備え、
   １または複数の前記凹部の幅は、（前記凹凸面に接して形成される電気二重層の厚さ＋前記保護層の厚さ）の２倍よりも広くなっている
   請求項１に記載の電位検出基板。
7. 前記保護層は、導電性を有している
   請求項６に記載の電位検出基板。
8. 液体試料の電位を検出するための電位検出基板であって、
   基板上に、複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを備え、
   各前記電極は、パターニングにより複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
   １または複数の前記凹部のレイアウトもしくは密度が、前記電極ごとに互いに等しくなっている
   電位検出基板。
9. 液体試料の電位を検出するための電位検出基板であって、
   基板上に、複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを備え、
   各前記電極は、パターニングにより複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
   １または複数の前記凹部の幅は、前記凹凸面に含まれる前記凹部の数と、前記凹凸面に接して形成される電気二重層の表面に含まれる凹部の数とが互いに等しくなるような大きさとなっている
   電位検出基板。
10. 液体試料の電位を検出するための電位検出基板と、
    前記電位検出基板で検出された電位信号を処理する信号処理部と
    を備え、
    前記電位検出基板は、
    基板上に、１または複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを有し、
    各前記電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
    １または複数の前記凹部の幅は、前記凹凸面に接して形成される電気二重層の厚さの２倍よりも広くなっている
    電位計測装置。
11. 液体試料の電位を検出するための電位検出基板と、
    前記電位検出基板で検出された電位信号を処理する信号処理部と
    を備え、
    前記電位検出基板は、
    基板上に、複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを有し、
    各前記電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
    １または複数の前記凹部のレイアウトもしくは密度が、前記電極ごとに互いに等しくなっている
    電位計測装置。
12. 液体試料の電位を検出するための電位検出基板と、
    前記電位検出基板で検出された電位信号を処理する信号処理部と
    を備え、
    前記電位検出基板は、
    基板上に、複数の電極と、各前記電極に接続された複数の配線とを有し、
    各前記電極は、パターニングにより１または複数の凹部が形成された凹凸面を有し、
    １または複数の前記凹部の幅は、前記凹凸面に含まれる前記凹部の数と、前記凹凸面に接して形成される電気二重層の表面に含まれる凹部の数とが互いに等しくなるような大きさとなっている
    電位計測装置。

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