JP7057937B2 - Flexible temperature sensor - Google Patents

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Description

本発明は、全体としてシート状に形成され可撓性を有するフレキシブル温度センサに関する。 The present invention relates to a flexible temperature sensor that is formed in a sheet shape as a whole and has flexibility.

従来から、人の体温測定に使用されるいわゆる電子体温計が提供されている。電子体温計は、腋下等の人体の測定部位に挟み込み可能なプローブ部を有する体温計本体と、プローブ部の先端に取り付けられた金属製キャップ状の集熱部材とを有する構成が一般的である（例えば特許文献１）。この電子体温計は、集熱部材内面に取り付けられたサーミスタなどの温度センサによる温度計測結果を体温計本体に設けられた表示器に表示する。 Conventionally, so-called electronic thermometers used for measuring human body temperature have been provided. The electronic thermometer is generally configured to have a thermometer body having a probe portion that can be sandwiched in a measurement site of the human body such as the armpit, and a metal cap-shaped heat collecting member attached to the tip of the probe portion (). For example, Patent Document 1). This electronic thermometer displays the temperature measurement result by a temperature sensor such as a thermistor mounted on the inner surface of the heat collecting member on a display provided in the thermometer main body.

上述の電子体温計は、人の体温を測定する場合に腋下等の人体の測定部位にプローブ部及び集熱部材を挟み込んで使用することが一般的である。上述の電子体温計を使用した体温測定では、人体の測定部位に挟み込んだ集熱部材の人体表面との接触面積の安定確保が容易でなく、集熱部材の人体表面に対する接触面積が小さく周囲の空気との接触面積が大きいと集熱部材温度が周囲の空気温度の影響を受けやすくなり測定誤差が大きくなる。 When measuring the body temperature of a person, the above-mentioned electronic thermometer is generally used by sandwiching a probe portion and a heat collecting member in a measurement site of the human body such as the armpit. In the body temperature measurement using the above-mentioned electronic body temperature gauge, it is not easy to secure a stable contact area of the heat collecting member sandwiched between the measurement parts of the human body with the human body surface, and the contact area of the heat collecting member with the human body surface is small and the surrounding air. If the contact area with is large, the temperature of the heat collecting member is easily affected by the ambient air temperature, and the measurement error becomes large.

これに鑑みて、近年では、温度変化によるポリマー材料の抵抗値変化特性を温度測定に利用するフレキシブル温度センサも提案されている（例えば特許文献２）。このフレキシブル温度センサは可撓性に優れるシート状に形成できる。このフレキシブル温度センサは人体表面等にフィットしやすいため、人体表面に対する接触面積を安定確保できる。フレキシブル温度センサは、例えば人体表面に貼り付けて体温測定に利用できる。フレキシブル温度センサは、上述の電子体温計のように人体の測定部位に挟み込む必要が無く、体温測定を簡便に行えるため、近年、実用化に向けた開発が急速に進展しつつある。 In view of this, in recent years, a flexible temperature sensor that utilizes the resistance value change characteristic of the polymer material due to the temperature change for temperature measurement has also been proposed (for example, Patent Document 2). This flexible temperature sensor can be formed into a sheet having excellent flexibility. Since this flexible temperature sensor easily fits on the surface of the human body, it is possible to stably secure the contact area with respect to the surface of the human body. The flexible temperature sensor can be attached to the surface of the human body and used for measuring body temperature, for example. Unlike the above-mentioned electronic thermometer, the flexible temperature sensor does not need to be sandwiched between the measurement parts of the human body and can easily measure the body temperature. Therefore, in recent years, the development for practical use is rapidly progressing.

特許第４２９８５０９号公報Japanese Patent No. 4298509 国際公開第２０１５／１１９２０５号International Publication No. 2015/11205

上述のフレキシブル温度センサについては、人体等の温度測定対象物に貼付した側とは逆側の面全体が大気中に露呈した状態で温度を測定する使用状態が想定される。
しかしながら、従来のフレキシブル温度センサは、温度測定対象物側とは逆側の面全体が大気中に露呈した使用状態では、外気温の影響を受けて温度測定精度が低下しやすかった。 As for the above-mentioned flexible temperature sensor, it is assumed that the temperature is measured in a state where the entire surface on the side opposite to the side attached to the temperature measurement object such as a human body is exposed to the atmosphere.
However, in the conventional flexible temperature sensor, the temperature measurement accuracy tends to decrease due to the influence of the outside air temperature when the entire surface opposite to the temperature measurement object side is exposed to the atmosphere.

本発明の態様が解決しようとする課題は、周囲の気温の影響を受けにくく、温度測定精度を向上できるフレキシブル温度センサを提供することである。 An object to be solved by the aspect of the present invention is to provide a flexible temperature sensor that is not easily affected by the ambient air temperature and can improve the temperature measurement accuracy.

上記課題を解決するために、本発明では以下の態様を提供する。
第１の態様のフレキシブル温度センサは、フィルム基材と、前記フィルム基材の一方の主面に互いに間隔を空けて設けられた複数の金属配線部と、前記複数の金属配線部に跨るように設けられた感温材層と、前記フィルム基材の一方の主面に前記感温材層を覆うように設けられた樹脂層を含む感温材層カバー部とを有し、前記感温材層カバー部は、前記樹脂層と前記感温材層との間及び前記樹脂層内の一方又は両方に確保された１又は複数の空隙部を含み、前記空隙部内に熱伝導率が前記樹脂層及び前記フィルム基材の熱伝導率に比べて低いガスが封入され、前記ガスが不活性ガスあるいは二酸化炭素である。
このフレキシブル温度センサは、センサ周囲の気温の変動が前記フィルム基材を当接させた温度測定対象物の温度から４５℃以内である場合の、前記感温材層による前記温度測定対象物の測定温度の変動が０．３５℃以下である構成を採用できる。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following aspects.
The flexible temperature sensor of the first aspect straddles the film base material, a plurality of metal wiring portions provided on one main surface of the film base material at intervals from each other, and the plurality of metal wiring portions. It has a temperature-sensitive material layer provided and a temperature-sensitive material layer cover portion including a resin layer provided on one main surface of the film base material so as to cover the temperature-sensitive material layer. The layer cover portion includes one or a plurality of voids secured between the resin layer and the temperature-sensitive material layer and in one or both of the resin layers, and the resin has a thermal conductivity in the voids. A gas that is lower than the thermal conductivity of the layer and the film substrate is enclosed, and the gas is an inert gas or carbon dioxide .
This flexible temperature sensor measures the temperature measurement object by the temperature sensitive material layer when the fluctuation of the temperature around the sensor is within 45 ° C. from the temperature of the temperature measurement object with which the film substrate is in contact. A configuration in which the temperature fluctuation is 0.35 ° C. or less can be adopted.

本発明の態様に係るフレキシブル温度センサは、感温材層カバー部の空隙部にガス（空気であっても良い）が封入された構成あるいは空隙部が真空である構成を採用できる。その結果、本発明の態様に係るフレキシブル温度センサは、感温材層カバー部の空隙部内のガスあるいは真空の空隙部によって、感温材層がフレキシブル温度センサの温度測定対象物側とは逆側の気温の影響を受けることを防止または抑制でき、温度測定精度を向上できる。 As the flexible temperature sensor according to the aspect of the present invention, a configuration in which a gas (which may be air) is sealed in the void portion of the temperature sensitive material layer cover portion or a configuration in which the void portion is a vacuum can be adopted. As a result, in the flexible temperature sensor according to the aspect of the present invention, the temperature sensitive material layer is on the opposite side to the temperature measurement object side of the flexible temperature sensor due to the gas or the vacuum gap portion in the gap portion of the temperature sensitive material layer cover portion. It is possible to prevent or suppress the influence of the temperature of the temperature, and the temperature measurement accuracy can be improved.

本発明の１実施形態に係るフレキシブル温度センサの構造を示す正断面図である。It is a front sectional view which shows the structure of the flexible temperature sensor which concerns on one Embodiment of this invention. 図１のフレキシブル温度センサを用いて組み立てた温度測定表示装置の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the temperature measurement display apparatus assembled using the flexible temperature sensor of FIG. 本発明の第２実施形態に係るフレキシブル温度センサの構造を示す正断面図である。It is a front sectional view which shows the structure of the flexible temperature sensor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図３のフレキシブル温度センサを想定した温度分布シミュレーションにおけるフレキシブル温度センサの感温材層カバー部の空隙部の配列モデルを説明する図である。It is a figure explaining the arrangement model of the void part of the temperature sensitive material layer cover part of the flexible temperature sensor in the temperature distribution simulation assuming the flexible temperature sensor of FIG.

以下、本発明の実施形態に係るフレキシブル温度センサについて、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the flexible temperature sensor according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るフレキシブル温度センサ１０を示す正断面図である。
図１に示すように、この実施形態のフレキシブル温度センサ１０は、フィルム基材１１と、フィルム基材１１の一方の主面１１ａ（以下、第１主面、とも言う）に設けられた金属配線部１２及び感温材層１３と、フィルム基材１１の第１主面１１ａに感温材層１３を覆うように設けられた樹脂層１４ａを含む感温材層カバー部１４とを有する。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a front sectional view showing a flexible temperature sensor 10 according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the flexible temperature sensor 10 of this embodiment is a metal wiring provided on one main surface 11a (hereinafter, also referred to as a first main surface) of the film base material 11 and the film base material 11. It has a temperature-sensitive material layer 13 and a temperature-sensitive material layer cover portion 14 including a resin layer 14a provided on the first main surface 11a of the film base material 11 so as to cover the temperature-sensitive material layer 13.

フレキシブル温度センサ１０は、フィルム基材１１に沿う方向を面方向とするシート状に形成されている。また、フレキシブル温度センサ１０は使用者が手指で曲げ可能な可撓性を有する。 The flexible temperature sensor 10 is formed in a sheet shape with the direction along the film substrate 11 as the surface direction. Further, the flexible temperature sensor 10 has flexibility that the user can bend with his / her fingers.

フィルム基材１１は合成樹脂製フィルムである。フィルム基材１１の形成樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリスルホン、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、ポリイミド等を挙げることができる。 The film base material 11 is a synthetic resin film. Examples of the resin for forming the film base material 11 include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, acrylic resin, AS resin, ABS resin, polyamide, polyacetal, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polytrimethylene terephthalate. , Polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyphenylene sulfide, polysulfone, polycarbonate, epoxy resin, melamine resin, phenol resin, urea resin, polyurethane, polyimide and the like.

金属配線部１２は、フィルム基材１１の第１主面１１ａに互いに間隔を空けて複数設けられている。金属配線部１２は、例えば銅、アルミニウム、銀等の良導性の金属によって形成された金属配線である。 A plurality of metal wiring portions 12 are provided on the first main surface 11a of the film base material 11 at intervals from each other. The metal wiring portion 12 is a metal wiring formed of a well-leading metal such as copper, aluminum, or silver.

感温材層１３は、フィルム基材１１の第１主面１１ａの複数の金属配線部１２に跨るように設けられ、各金属配線部１２と電気的に接続されている。
感温材層１３は、フィルム基材１１の第１主面１１ａに沿って延在形成されている。 The temperature-sensitive material layer 13 is provided so as to straddle a plurality of metal wiring portions 12 on the first main surface 11a of the film base material 11, and is electrically connected to each metal wiring portion 12.
The temperature-sensitive material layer 13 is formed extending along the first main surface 11a of the film base material 11.

感温材層１３は、樹脂材料に導電性粒子を分散させた導電性粒子含有ポリマー材料によって形成されている。感温材層１３は、導電性粒子含有ポリマー材料の温度変化による抵抗値変化特性を温度測定に利用できるものである。
感温材層１３は、特定の温度領域に達すると温度の上昇と共に電気抵抗値が負の温度係数（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｆｉｃｉｅｎｔ）で急激に減少する特性（以下、「ＮＴＣ特性」という）を有するものである。感温材層１３について、温度の上昇と共に電気抵抗値が負の温度係数で急激な増大を開始する温度を、以下、ＮＴＣ温度とも言う。 The temperature sensitive material layer 13 is formed of a conductive particle-containing polymer material in which conductive particles are dispersed in a resin material. The temperature sensitive material layer 13 can utilize the resistance value change characteristic due to the temperature change of the conductive particle-containing polymer material for temperature measurement.
The temperature sensitive material layer 13 has a characteristic (hereinafter referred to as "NTC characteristic") in which the electric resistance value sharply decreases with a negative temperature coefficient (Negative Temperature Cofficient) as the temperature rises when a specific temperature region is reached. be. The temperature at which the electrical resistance value of the temperature-sensitive material layer 13 starts to increase sharply with a negative temperature coefficient as the temperature rises is also referred to as NTC temperature.

導電性粒子含有ポリマー材料の樹脂（ポリマー）は、正孔伝導可能な層（正孔輸送層）を形成できるものを採用する。導電性粒子含有ポリマー材料の樹脂としては、例えば、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン)（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）から成る複合物（ＰＥＤＯＴ－ＰＳＳ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）とポリ（ビニルスルホン酸）とから成る複合物、等を採用できる。
導電性粒子含有ポリマー材料は、その樹脂に、例えば、カーボンナノチューブ、グラフェン、銀粒子、銅粒子といった導電性粒子を分散させたものである。
ＮＴＣ特性は、導電性粒子含有ポリマー材料の樹脂の正孔輸送が温度上昇によって活性化されて導電性粒子含有ポリマー材料の抵抗値が低くなる特性である。したがって、導電性粒子含有ポリマー材料の抵抗値変化を測定することで、温度変化を測定することができる。 As the resin (polymer) of the conductive particle-containing polymer material, one capable of forming a hole-conductable layer (hole transport layer) is adopted. Examples of the resin of the conductive particle-containing polymer material include a composite (PEDOT-PSS) composed of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS), and poly (3,4-PSS). A composite composed of ethylenedioxythiophene) and poly (vinyl sulfonic acid) can be adopted.
The conductive particle-containing polymer material is obtained by dispersing conductive particles such as carbon nanotubes, graphene, silver particles, and copper particles in the resin.
The NTC characteristic is a characteristic that the hole transport of the resin of the conductive particle-containing polymer material is activated by an increase in temperature and the resistance value of the conductive particle-containing polymer material is lowered. Therefore, the temperature change can be measured by measuring the resistance value change of the conductive particle-containing polymer material.

フィルム基材１１は、厚みが数μｍ～２０００μｍのものを採用できる。
フレキシブル温度センサ１０は、フィルム基材１１の第１主面１１ａとは逆側の第２主面１１ｂを温度測定対象物１１０に当接させて温度測定対象物１１０の温度測定に用いる。 フレキシブル温度センサ１０は、第２主面１１ｂを温度測定対象物１１０に当接させたフィルム基材１１を介して感温材層１３の温度変化による抵抗値変動が生じることで、温度測定対象物１１０の温度を測定する。 As the film base material 11, a film having a thickness of several μm to 2000 μm can be adopted.
The flexible temperature sensor 10 is used for temperature measurement of the temperature measurement object 110 by bringing the second main surface 11b on the side opposite to the first main surface 11a of the film base material 11 into contact with the temperature measurement object 110. In the flexible temperature sensor 10, the resistance value fluctuates due to the temperature change of the temperature sensitive material layer 13 via the film base material 11 in which the second main surface 11b is brought into contact with the temperature measurement object 110, so that the temperature measurement object is measured. Measure the temperature of 110.

温度測定対象物１１０にフィルム基材１１を当接させた後、感温材層１３の温度変化を生じるまでの所要時間を短縮する点では、フィルム基材１１の厚みは薄い方が良い。
また、フレキシブル温度センサ１０全体の厚みを薄くする点、センサ全体のフレキシブル性を高める点でも、フィルム基材１１の厚みは薄い方が有利である。
これらの点に鑑みて、フィルム基材１１の厚みは１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以下であることがさらに好ましい。 The thickness of the film base material 11 should be thin in terms of shortening the time required for the temperature change of the temperature sensitive material layer 13 to occur after the film base material 11 is brought into contact with the temperature measurement object 110.
Further, it is advantageous that the film base material 11 has a thin thickness in terms of reducing the thickness of the entire flexible temperature sensor 10 and increasing the flexibility of the entire sensor.
In view of these points, the thickness of the film substrate 11 is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and further preferably 20 μm or less.

感温材層１３は、温度測定対象物１１０の温度を測定するセンサ本体である。
フィルム基材１１の第１主面１１ａに金属配線部１２及び感温材層１３が設けられたものを、以下、センサ基板１５とも言う。
また、センサ基板１５の、フィルム基材１１の第１主面１１ａが位置する側の面を第１面、フィルム基材１１の第２主面１１ｂが位置する側の面を第２面、とも言う。 The temperature sensitive material layer 13 is a sensor body that measures the temperature of the temperature measurement object 110.
The film base material 11 provided with the metal wiring portion 12 and the temperature sensitive material layer 13 on the first main surface 11a is also referred to as a sensor substrate 15 below.
Further, the surface of the sensor substrate 15 on the side where the first main surface 11a of the film substrate 11 is located is the first surface, and the surface of the film substrate 11 on the side where the second main surface 11b is located is the second surface. To tell.

感温材層カバー部１４は、センサ基板１５の第１面に固定された樹脂層１４ａと、樹脂層１４ａに形成された凹部１４ｃによって樹脂層１４ａとセンサ基板１５との間に確保された空隙部１４ｂとを有する構成である。換言すれば、樹脂層１４ａと感温材層１３との間にのみ１つの空隙部を含んだ構成である。 The temperature-sensitive material layer cover portion 14 is a gap secured between the resin layer 14a fixed to the first surface of the sensor substrate 15 and the recess 14c formed in the resin layer 14a between the resin layer 14a and the sensor substrate 15. It is a configuration having a portion 14b. In other words, the configuration includes only one void portion between the resin layer 14a and the temperature sensitive material layer 13.

図１に示すフレキシブル温度センサ１０の感温材層カバー部１４の樹脂層１４ａは、感温材層１３に臨む部分に凹部１４ｃが形成された樹脂製シート状部材である。樹脂層１４ａの凹部１４ｃは、樹脂層１４ａの片面の中央部に形成されている。
樹脂層１４ａの凹部１４ｃが形成されている面を、以下、裏面、と言う。
樹脂層１４ａは、その裏面の凹部１４ｃが形成されていない部分をセンサ基板１５の第１面に位置するフィルム基材１１（具体的にはその第１主面１１ａ）に接着固定してフィルム基材１１に取り付けられている。樹脂層１４ａは、その裏面の凹部１４ｃ開口部の外周に沿う周方向全周にわたってセンサ基板１５の第１面に接着固定されている。樹脂層１４ａは、フィルム基材１１の第１主面１１ａの金属配線部１２が存在する箇所では金属配線部１２に接着固定されている（図１はフィルム基材１１の第１主面１１ａに存在する金属配線部１２に樹脂層１４ａが接着固定されている箇所を示す）。樹脂層１４ａをセンサ基板１５の第１面に接着固定した接着固定部は、樹脂層１４ａの裏面の凹部１４ｃ開口部を取り囲むように延在し、空隙部１４ｂとセンサ外側との間の空気流通を遮断する。
樹脂層１４ａは、凹部１４ｃ内面が空隙部１４ｂを介して感温材層１３に対面し、感温材層１３との接触部分が存在しない状態で、センサ基板１５の第１面に接着固定されている。 The resin layer 14a of the temperature-sensitive material layer cover portion 14 of the flexible temperature sensor 10 shown in FIG. 1 is a resin sheet-like member having a recess 14c formed in a portion facing the temperature-sensitive material layer 13. The recess 14c of the resin layer 14a is formed in the central portion of one side of the resin layer 14a.
The surface on which the recess 14c of the resin layer 14a is formed is hereinafter referred to as a back surface.
The resin layer 14a is a film base in which a portion of the back surface where the recess 14c is not formed is adhered and fixed to a film base material 11 (specifically, the first main surface 11a) located on the first surface of the sensor substrate 15. It is attached to the material 11. The resin layer 14a is adhesively fixed to the first surface of the sensor substrate 15 over the entire circumference in the circumferential direction along the outer periphery of the recess 14c opening on the back surface thereof. The resin layer 14a is adhesively fixed to the metal wiring portion 12 at the location where the metal wiring portion 12 of the first main surface 11a of the film base material 11 exists (FIG. 1 is attached to the first main surface 11a of the film base material 11). A portion where the resin layer 14a is adhesively fixed to the existing metal wiring portion 12). The adhesive fixing portion in which the resin layer 14a is adhesively fixed to the first surface of the sensor substrate 15 extends so as to surround the recess 14c opening on the back surface of the resin layer 14a, and air flows between the gap portion 14b and the outside of the sensor. To shut off.
The resin layer 14a is adhesively fixed to the first surface of the sensor substrate 15 in a state where the inner surface of the recess 14c faces the temperature sensitive material layer 13 via the gap portion 14b and there is no contact portion with the temperature sensitive material layer 13. ing.

樹脂層１４ａの形成樹脂は、例えば、フィルム基材１１の形成樹脂と同様のものを採用可能であるが、この他、フレキシブル性、防水性の点で、ジメチルポリシロキサン（以下、ＰＤＭＳ）等が好適である。
樹脂層１４ａのフィルム基材１１に対する接着固定は、例えば、樹脂層１４ａの裏面の凹部１４ｃの周囲に樹脂層１４ａと同様の樹脂溶媒（ＰＤＭＳ等）を塗布し、裏面の樹脂溶媒を塗布した部分をセンサ基板１５の第１面に当接させた状態を維持しまま、樹脂溶媒を硬化させて樹脂層１４ａをフィルム基材１１に接着固定することが好適である。 As the forming resin of the resin layer 14a, for example, the same one as the forming resin of the film base material 11 can be adopted, but in addition, dimethylpolysiloxane (hereinafter, PDMS) or the like can be used in terms of flexibility and waterproofness. Suitable.
For adhesive fixing of the resin layer 14a to the film substrate 11, for example, a resin solvent (PDMS or the like) similar to that of the resin layer 14a is applied around the recess 14c on the back surface of the resin layer 14a, and the resin solvent on the back surface is applied. It is preferable to cure the resin solvent to bond and fix the resin layer 14a to the film base material 11 while maintaining the state in which the resin layer 15 is in contact with the first surface of the sensor substrate 15.

なお、樹脂層１４ａは、接着剤を用いてフィルム基材１１に接着固定しても良い。
また、熱可塑性樹脂によって形成されている樹脂層１４ａは、例えば、熱溶着によってフィルム基材１１に接合固定しても良い。 The resin layer 14a may be adhered and fixed to the film base material 11 using an adhesive.
Further, the resin layer 14a formed of the thermoplastic resin may be bonded and fixed to the film base material 11 by, for example, heat welding.

感温材層カバー部１４の空隙部１４ｂは、樹脂層１４ａの凹部１４ｃ内面とセンサ基板１５の第１面とによって囲まれた内側の空間である。
空隙部１４ｂの内部は空気によって満たされている。
図１のフレキシブル温度センサ１０の感温材層カバー部１４は、樹脂層１４ａと空隙部１４ｂ内の空気とによって感温材層１３を覆う構成である。 The void portion 14b of the temperature-sensitive material layer cover portion 14 is an inner space surrounded by the inner surface of the recess 14c of the resin layer 14a and the first surface of the sensor substrate 15.
The inside of the gap 14b is filled with air.
The temperature-sensitive material layer cover portion 14 of the flexible temperature sensor 10 of FIG. 1 is configured to cover the temperature-sensitive material layer 13 with the resin layer 14a and the air in the void portion 14b.

樹脂層１４ａとセンサ基板１５との間の接合部（接着剤による接着部も含む）には気密性が確保されている。
空隙部１４ｂとフレキシブル温度センサ１０外側の空間との間に空気流通は生じない。 Airtightness is ensured in the joint portion (including the adhesive portion) between the resin layer 14a and the sensor substrate 15.
No air flow occurs between the gap 14b and the space outside the flexible temperature sensor 10.

空気の熱伝導率は、樹脂層１４ａ及びフィルム基材１１の熱伝導率に比べて低い。空隙部１４ｂ内の空気は、フレキシブル温度センサ１０周囲の空気の温度（気温）が、感温材層１３による温度測定対象物１１０の温度測定に影響を与えることを防ぐ役割を果たす。 The thermal conductivity of air is lower than that of the resin layer 14a and the film substrate 11. The air in the void portion 14b plays a role of preventing the temperature (air temperature) of the air around the flexible temperature sensor 10 from affecting the temperature measurement of the temperature measurement object 110 by the temperature sensitive material layer 13.

フレキシブル温度センサ１０の総厚、すなわちフィルム基材１１の第２主面１１ｂ（センサ基板１５の第２面）と、感温材層カバー部１４の樹脂層１４ａのセンサ基板１５とは逆側の面（外面）との距離は、６ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍ以下であることがより好ましい。 The total thickness of the flexible temperature sensor 10, that is, the second main surface 11b of the film substrate 11 (the second surface of the sensor substrate 15) and the sensor substrate 15 of the resin layer 14a of the temperature sensitive material layer cover portion 14 are opposite to each other. The distance from the surface (outer surface) is preferably 6 mm or less, and more preferably 4 mm or less.

図２は、フレキシブル温度センサ１０を用いて組み立てられた温度測定表示装置５０の一例を示す平面図である。
図２に示すように、温度測定表示装置５０は、フレキシブル温度センサ１０と、フレキシブル温度センサ１０による測定温度を数値表示する表示器５２ａ（液晶ディスプレイ等。以下、温度表示器、とも言う）を含む測定結果表示部５２と、フレキシブル温度センサ１０の感温材層１３への通電及びその制御を行なうコントローラ５３とを有する。
コントローラ５３は、フレキシブル温度センサ１０の感温材層１３の電気抵抗に応じた信号（以下、抵抗値信号、とも言う）を出力する。
コントローラ５３は、測定結果表示部５２の温度表示器５２ａの制御部５２ｂ（以下、表示器制御部、とも言う）と電気的に接続されている。表示器制御部５２ｂはコントローラ５３から出力された抵抗値信号を受信して、受信した抵抗値信号に応じた温度を温度表示器５２ａに数値表示させる。 FIG. 2 is a plan view showing an example of a temperature measurement display device 50 assembled using the flexible temperature sensor 10.
As shown in FIG. 2, the temperature measurement display device 50 includes a flexible temperature sensor 10 and a display 52a (liquid crystal display or the like, hereinafter also referred to as a temperature display) that numerically displays the temperature measured by the flexible temperature sensor 10. It has a measurement result display unit 52 and a controller 53 that energizes and controls the temperature sensitive material layer 13 of the flexible temperature sensor 10.
The controller 53 outputs a signal (hereinafter, also referred to as a resistance value signal) corresponding to the electric resistance of the temperature sensitive material layer 13 of the flexible temperature sensor 10.
The controller 53 is electrically connected to the control unit 52b (hereinafter, also referred to as the display control unit) of the temperature display 52a of the measurement result display unit 52. The display control unit 52b receives the resistance value signal output from the controller 53, and causes the temperature display 52a to numerically display the temperature corresponding to the received resistance value signal.

測定結果表示部５２は、温度表示器５２ａと、温度表示器５２ａを収納する外装ケース５２ｃとを有する。図２に例示した温度測定表示装置５０において、コントローラ５３は外装ケース５２ｃ内に位置する。
温度表示器５２ａは、測定温度を数値表示する表示面を外装ケース５２ｃに開口された窓孔（図示略）に位置合わせして外装ケース５２ｃに組み込まれる。
コントローラ５３は、信号線５１を介してフレキシブル温度センサ１０のセンサ基板１５の金属配線部１２と電気的に接続されている。測定結果表示部５２のコントローラ５３は、信号線５１及びセンサ基板１５の金属配線部１２を介して感温材層１３と電気的に接続されている。 The measurement result display unit 52 includes a temperature display 52a and an exterior case 52c for accommodating the temperature display 52a. In the temperature measurement display device 50 illustrated in FIG. 2, the controller 53 is located in the outer case 52c.
The temperature display 52a is incorporated in the outer case 52c by aligning the display surface for displaying the measured temperature numerically with the window hole (not shown) opened in the outer case 52c.
The controller 53 is electrically connected to the metal wiring portion 12 of the sensor board 15 of the flexible temperature sensor 10 via the signal line 51. The controller 53 of the measurement result display unit 52 is electrically connected to the temperature sensitive material layer 13 via the signal line 51 and the metal wiring unit 12 of the sensor substrate 15.

図２に例示した温度測定表示装置５０の測定結果表示部５２は、コントローラ５３を温度表示器５２ａ（具体的には表示器制御部５２ｂ）と電気的に接続するためのコネクタ５２ｄを含む。コントローラ５３はコネクタ５２ｄに取り付けられている。
温度表示器５２ａには、コネクタ５２ｄの接続用スロットに挿脱可能な接続用突片５２ｅが設けられている。一方、コネクタ５２ｄは、接続用スロット内に、コントローラ５３と電気的に接続された接続端子を有する。接続用突片５２ｅには、接続用突片５２ｅをコネクタ５２ｄの接続用スロットに挿入したときに、接続用スロット内の接続端子と接触して接続端子と温度表示器５２ａとを電気的に接続するための接続用回路が形成されている。
表示器制御部５２ｂは、コネクタ５２ｄの接続用スロットに挿入された接続用突片５２ｅの接続用回路とコネクタ５２ｄ内の接続端子とを介して、コントローラ５３と電気的に接続されている。
なお、コントローラ５３は、信号線５１を電気的に接続するためのコネクタを有する構成を好適に採用できる。コネクタは、信号線５１を電気的に接続することができる種々の周知構成のものを採用できる。 The measurement result display unit 52 of the temperature measurement display device 50 exemplified in FIG. 2 includes a connector 52d for electrically connecting the controller 53 to the temperature display 52a (specifically, the display control unit 52b). The controller 53 is attached to the connector 52d.
The temperature display 52a is provided with a connecting protrusion 52e that can be inserted into and removed from the connecting slot of the connector 52d. On the other hand, the connector 52d has a connection terminal electrically connected to the controller 53 in the connection slot. When the connection protrusion 52e is inserted into the connection slot of the connector 52d, the connection protrusion 52e comes into contact with the connection terminal in the connection slot to electrically connect the connection terminal and the temperature indicator 52a. A connection circuit is formed for this purpose.
The display control unit 52b is electrically connected to the controller 53 via the connection circuit of the connection protrusion 52e inserted into the connection slot of the connector 52d and the connection terminal in the connector 52d.
The controller 53 can preferably adopt a configuration having a connector for electrically connecting the signal line 51. As the connector, various well-known connectors capable of electrically connecting the signal line 51 can be adopted.

温度測定表示装置５０は、フレキシブル温度センサ１０と、フレキシブル温度センサ１０の感温材層１３に電気的に接続されたコントローラ５３とを有する温度測定モジュールを含む。
また、温度測定表示装置５０は、温度測定モジュールに、コントローラ５３に温度表示器５２ａ等の電気機器を電気的に接続するためのコネクタ５２ｄが設けられた構成のコネクタ付き温度測定モジュールを含む。
なお、温度測定モジュール及びコネクタ付き温度測定モジュールは、温度測定表示装置の一部である構成に限定されない。温度測定モジュール及びコネクタ付き温度測定モジュールは、例えば、コントローラ５３から出力された抵抗値信号を受信して受信した抵抗値信号に対応する電波信号等の無線信号を出力する無線信号出力器がコントローラ５３に電気的に接続された構成等も採用可能である。
また、温度測定表示装置は、温度測定モジュール及びコネクタ付き温度測定モジュールのコントローラに温度表示器を電気的に接続した構成であればよく、図２に例示した構成に限定されない。 The temperature measurement display device 50 includes a temperature measurement module having a flexible temperature sensor 10 and a controller 53 electrically connected to the temperature sensitive material layer 13 of the flexible temperature sensor 10.
Further, the temperature measurement display device 50 includes a temperature measurement module with a connector having a configuration in which the temperature measurement module is provided with a connector 52d for electrically connecting an electric device such as a temperature display 52a to the controller 53.
The temperature measurement module and the temperature measurement module with a connector are not limited to the configuration that is a part of the temperature measurement display device. The temperature measurement module and the temperature measurement module with a connector are, for example, a wireless signal output device that receives a resistance value signal output from the controller 53 and outputs a wireless signal such as a radio signal corresponding to the received resistance value signal. It is also possible to adopt a configuration that is electrically connected to.
Further, the temperature measurement display device may be configured as long as the temperature display is electrically connected to the controller of the temperature measurement module and the temperature measurement module with a connector, and is not limited to the configuration illustrated in FIG. 2.

フレキシブル温度センサ１０及びフレキシブル温度センサ１０を用いて組み立てた温度測定表示装置５０は、フレキシブル温度センサ１０の感温材層カバー部１４の空隙部１４ｂ内の空気によって、フレキシブル温度センサ１０周囲の空気の温度（気温）が感温材層１３による温度測定対象物１１０の温度測定に影響を与えることを防ぐことができる。
このため、温度測定対象物１１０の温度測定精度を向上できる。 The temperature measurement display device 50 assembled using the flexible temperature sensor 10 and the flexible temperature sensor 10 has the air around the flexible temperature sensor 10 due to the air in the void portion 14b of the temperature sensitive material layer cover portion 14 of the flexible temperature sensor 10. It is possible to prevent the temperature (temperature) from affecting the temperature measurement of the temperature measurement object 110 by the temperature sensitive material layer 13.
Therefore, the temperature measurement accuracy of the temperature measurement object 110 can be improved.

フレキシブル温度センサ１０は、フィルム基材１１の第１主面１１ａにパターン配線である金属配線部１２が形成されたフレキシブルプリント基板を用いた構成も採用可能である。このフレキシブル温度センサ１０は、フレキシブルプリント基板のフィルム基材１１の第１主面１１ａに感温材層１３を形成したセンサ基板１５を有する。
また、フレキシブルプリント基板を用いたフレキシブル温度センサ１０を有する温度測定表示装置は、フレキシブルプリント基板のその片面が感温材層カバー部１４に覆われた領域から外側に位置する部分（外側延出部）にコントローラ５３及び温度表示器５２ａを実装した構成も採用可能である。この構成の温度測定表示装置において、コントローラ５３は、フレキシブルプリント基板のパターン配線（金属配線部１２）を介して感温材層１３と電気的に接続される。また、この構成の温度測定表示装置では、コントローラ５３と温度表示器５２ａとの間を、フレキシブルプリント基板のパターン配線を介して電気的に接続した構成を採用できる。 The flexible temperature sensor 10 can also adopt a configuration using a flexible printed substrate in which a metal wiring portion 12 which is a pattern wiring is formed on the first main surface 11a of the film base material 11. The flexible temperature sensor 10 has a sensor substrate 15 having a temperature sensitive material layer 13 formed on a first main surface 11a of a film substrate 11 of a flexible printed circuit board.
Further, in the temperature measurement display device having the flexible temperature sensor 10 using the flexible printed circuit board, a portion of the flexible printed circuit board whose one side is located outside from the region covered by the temperature sensitive material layer cover portion 14 (outer extending portion). ) With the controller 53 and the temperature indicator 52a mounted on it. In the temperature measurement display device having this configuration, the controller 53 is electrically connected to the temperature sensitive material layer 13 via the pattern wiring (metal wiring portion 12) of the flexible printed substrate. Further, in the temperature measurement display device having this configuration, it is possible to adopt a configuration in which the controller 53 and the temperature display 52a are electrically connected via the pattern wiring of the flexible printed board.

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態のフレキシブル温度センサを説明する。
図３に示すように、この実施形態のフレキシブル温度センサ２０は、第１実施形態のフレキシブル温度センサ１０について感温材層カバー部を変更したものである。図３中、この実施形態のフレキシブル温度センサ２０の第１実施形態のフレキシブル温度センサ１０と同様の構成部分には共通の符号を付し、その説明を簡略化または省略する。 (Second Embodiment)
Next, the flexible temperature sensor of the second embodiment according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 3, the flexible temperature sensor 20 of this embodiment is obtained by changing the temperature sensitive material layer cover portion of the flexible temperature sensor 10 of the first embodiment. In FIG. 3, the same components as the flexible temperature sensor 10 of the first embodiment of the flexible temperature sensor 20 of this embodiment are designated by a common reference numeral, and the description thereof will be simplified or omitted.

図３に示すフレキシブル温度センサ２０の感温材層カバー部２１は、空隙部２１ｂが多数内在する樹脂層２１ａ（空隙部含有樹脂層）、である。図３に示すフレキシブル温度センサ２０の感温材層カバー部２１は、樹脂層２１ａと、樹脂層２１ａ中に内在する多数の空隙部２１ｂとを有する。
空隙部２１ｂは樹脂層２１ａの全体にわたって分散配置されている。換言すれば、樹脂層２１ａ内のみに複数の空隙部を含んだ構成である。 The temperature-sensitive material layer cover portion 21 of the flexible temperature sensor 20 shown in FIG. 3 is a resin layer 21a (resin layer containing voids) in which a large number of voids 21b are contained. The temperature-sensitive material layer cover portion 21 of the flexible temperature sensor 20 shown in FIG. 3 has a resin layer 21a and a large number of void portions 21b inherent in the resin layer 21a.
The voids 21b are dispersed and arranged over the entire resin layer 21a. In other words, the structure includes a plurality of voids only in the resin layer 21a.

図３に示すように、感温材層カバー部２１はセンサ基板１５の第１面に沿って層状に設けられ、センサ基板１５の感温材層１３を覆っている。
感温材層カバー部２１はシート状に形成された部材であり、センサ基板１５の第１面に接着剤を用いて接着固定されている。
感温材層カバー部２１の樹脂層２１ａの形成樹脂は、第１実施形態のフレキシブル温度センサ１０の感温材層カバー部１４の樹脂層１４ａに使用可能な形成樹脂を採用できる。 As shown in FIG. 3, the temperature-sensitive material layer cover portion 21 is provided in a layer shape along the first surface of the sensor substrate 15 and covers the temperature-sensitive material layer 13 of the sensor substrate 15.
The temperature-sensitive material layer cover portion 21 is a member formed in a sheet shape, and is adhesively fixed to the first surface of the sensor substrate 15 using an adhesive.
As the resin for forming the resin layer 21a of the temperature-sensitive material layer cover portion 21, a forming resin that can be used for the resin layer 14a of the temperature-sensitive material layer cover portion 14 of the flexible temperature sensor 10 of the first embodiment can be adopted.

感温材層カバー部２１の厚みは、例えば０．３～５．０ｍｍであるが、０．３～４．０ｍｍであることが好ましく、０．４～３．０ｍｍであることがより好ましい。
フレキシブル温度センサ２０の総厚、すなわちフィルム基材１１の第２主面１１ｂ（センサ基板１５の第２面）と、感温材層カバー部２１のセンサ基板１５とは逆側の面との距離は、６ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍ以下であることがより好ましい。 The thickness of the temperature-sensitive material layer cover portion 21 is, for example, 0.3 to 5.0 mm, preferably 0.3 to 4.0 mm, and more preferably 0.4 to 3.0 mm.
The total thickness of the flexible temperature sensor 20, that is, the distance between the second main surface 11b of the film substrate 11 (the second surface of the sensor substrate 15) and the surface of the temperature sensitive material layer cover portion 21 opposite to the sensor substrate 15. Is preferably 6 mm or less, and more preferably 4 mm or less.

感温材層カバー部２１の空隙部２１ｂ内は空気によって満たされている。
感温材層カバー部２１の空隙部２１ｂのサイズ（直径）は、０．１～３．０ｍｍであることが好ましい。
感温材層カバー部２１の空隙部２１ｂの密度は３０～６０％であることが好ましい。 The inside of the void portion 21b of the temperature sensitive material layer cover portion 21 is filled with air.
The size (diameter) of the gap portion 21b of the temperature-sensitive material layer cover portion 21 is preferably 0.1 to 3.0 mm.
The density of the void portion 21b of the temperature sensitive material layer cover portion 21 is preferably 30 to 60%.

感温材層カバー部２１は、熱伝導率０．１２～０．５２Ｗ／ｍＫ、密度９００～２０００ｋｇ／ｍ３、定圧比熱容量８４０～２５００Ｊ／ｋｇＫであるものを好適に用いることができる。 As the temperature-sensitive material layer cover portion 21, one having a thermal conductivity of 0.12 to 0.52 W / mK, a density of 900 to 2000 kg / m 3 , and a constant pressure specific heat capacity of 840 to 2500 J / kg K can be preferably used.

この実施形態のフレキシブル温度センサ２０は測定結果表示部を有する温度測定表示装置の組み立てに用いることができる。
フレキシブル温度センサ２０を用いた温度測定表示装置は、例えば、図２に示す温度測定表示装置５０について第１実施形態のフレキシブル温度センサ１０に代えてこの実施形態のフレキシブル温度センサ２０を使用した構成のものである。 The flexible temperature sensor 20 of this embodiment can be used for assembling a temperature measurement display device having a measurement result display unit.
The temperature measurement display device using the flexible temperature sensor 20 is, for example, configured to use the flexible temperature sensor 20 of this embodiment instead of the flexible temperature sensor 10 of the first embodiment for the temperature measurement display device 50 shown in FIG. It is a thing.

また、この実施形態のフレキシブル温度センサ２０は、第１実施形態のフレキシブル温度センサ１０と同様にフレキシブルプリント基板を使用する構成を採用である。フレキシブルプリント基板を採用したフレキシブル温度センサ２０も、フレキシブルプリント基板を採用した第１実施形態のフレキシブル温度センサ１０と同様に、フレキシブルプリント基板に実装されたコントローラ５３及び温度表示器５２ａを有する構成の温度測定表示装置の組み立てに用いることができる。コントローラ５３及び表示器５２ａは、フレキシブルプリント基板のその片面が感温材層カバー部２１に覆われた領域の外側に位置する部分（外側延出部）に実装される。
フレキシブルプリント基板を採用したフレキシブル温度センサ２０を用いた温度測定表示装置は、空隙部２１ｂが多数内在する樹脂層２１ａ（空隙部含有樹脂層）である感温材層カバー部２１を使用する点のみが、フレキシブルプリント基板を採用した第１実施形態のフレキシブル温度センサ１０を用いる温度測定表示装置と異なる。 Further, the flexible temperature sensor 20 of this embodiment adopts a configuration using a flexible printed substrate as in the flexible temperature sensor 10 of the first embodiment. The flexible temperature sensor 20 using the flexible printed board also has the controller 53 and the temperature indicator 52a mounted on the flexible printed board, like the flexible temperature sensor 10 of the first embodiment using the flexible printed board. It can be used to assemble a measurement display device. The controller 53 and the display 52a are mounted on a portion (outer extension portion) of the flexible printed substrate whose one side is located outside the region covered by the temperature sensitive material layer cover portion 21.
The temperature measurement display device using the flexible temperature sensor 20 using the flexible printed substrate only uses the temperature sensitive material layer cover portion 21 which is the resin layer 21a (resin layer containing voids) in which a large number of voids 21b are contained. However, it is different from the temperature measurement display device using the flexible temperature sensor 10 of the first embodiment, which employs a flexible printed substrate.

フレキシブル温度センサ１０及びフレキシブル温度センサ２０を用いて組み立てた温度測定表示装置は、フレキシブル温度センサ２０の感温材層カバー部２１の空隙部２１ｂ内の空気によって、フレキシブル温度センサ２０周囲の気温が感温材層１３による温度測定対象物１１０の温度測定に影響を与えることを防ぐことができる。
このため、フレキシブル温度センサ２０及びフレキシブル温度センサ２０を用いて組み立てた温度測定表示装置は、温度測定対象物１１０の温度測定精度を向上できる。 In the temperature measurement display device assembled using the flexible temperature sensor 10 and the flexible temperature sensor 20, the temperature around the flexible temperature sensor 20 is sensed by the air in the void portion 21b of the temperature sensitive material layer cover portion 21 of the flexible temperature sensor 20. It is possible to prevent the temperature measurement object 110 from being affected by the temperature measurement by the temperature material layer 13.
Therefore, the temperature measurement display device assembled by using the flexible temperature sensor 20 and the flexible temperature sensor 20 can improve the temperature measurement accuracy of the temperature measurement object 110.

第１実施形態のフレキシブル温度センサ１０及び第２実施形態のフレキシブル温度センサ２０は、空隙部１４ｂ、２１ｂ内に空気以外のガスを封入した構成や、空隙部１４ｂ、２１ｂ内が真空である構成も採用可能である。
空隙部１４ｂ、２１ｂ内に封入するガスは、熱伝導率が、樹脂層１４ａ、２１ａ及びフィルム基材１１の熱伝導率に比べて低いものを採用する。また、空隙部１４ｂ、２１ｂ内に封入するガスは、センサ基板１５のフィルム基材１１、金属配線部１２、感温材層１３や、樹脂層１４ａ、２１ａの劣化を防ぐ点で、Ｎ２、Ａｒといった不活性ガス、二酸化炭素等であることが好ましい。 The flexible temperature sensor 10 of the first embodiment and the flexible temperature sensor 20 of the second embodiment may have a configuration in which a gas other than air is sealed in the void portions 14b and 21b, and a configuration in which the void portions 14b and 21b are in a vacuum. It can be adopted.
As the gas to be sealed in the voids 14b and 21b, a gas having a thermal conductivity lower than that of the resin layers 14a and 21a and the film base material 11 is adopted. Further, the gas sealed in the gaps 14b and 21b is N2 , in that it prevents deterioration of the film base material 11, the metal wiring portion 12, the temperature sensitive material layer 13 and the resin layers 14a and 21a of the sensor substrate 15. It is preferably an inert gas such as Ar, carbon dioxide or the like.

第２実施形態のフレキシブル温度センサ２０の空隙部２１ｂは、例えば、加熱溶融状態の樹脂層２１ａの形成樹脂中に、ガス供給ノズルからのガス供給によって空気あるいは空気以外のガスの気泡を混入させ、気泡混入状態の樹脂を冷却固化し樹脂層２１ａを成形することで確保（形成）できる。この場合、樹脂層２１ａ中の気泡によって空隙部２１ｂが確保される。
また、第２実施形態のフレキシブル温度センサ２０の空隙部２１ｂは、加熱溶融状態の樹脂層２１ａの形成樹脂中に熱分解型あるいは反応型の発泡剤を混入し、発泡剤からの発生ガスによって気泡混入状態とした樹脂を冷却固化し樹脂層２１ａを成形することで確保（形成）しても良い。この場合、樹脂層２１ａ中の気泡によって空隙部２１ｂが確保される。 In the void portion 21b of the flexible temperature sensor 20 of the second embodiment, for example, air or non-air gas bubbles are mixed into the formed resin of the resin layer 21a in a heated and melted state by supplying gas from a gas supply nozzle. It can be secured (formed) by cooling and solidifying the resin in the state of air bubbles and forming the resin layer 21a. In this case, the void portion 21b is secured by the bubbles in the resin layer 21a.
Further, in the void portion 21b of the flexible temperature sensor 20 of the second embodiment, a pyrolysis type or reaction type foaming agent is mixed in the resin forming the resin layer 21a in a heated and melted state, and bubbles are generated by the gas generated from the foaming agent. It may be secured (formed) by cooling and solidifying the mixed resin and forming the resin layer 21a. In this case, the void portion 21b is secured by the bubbles in the resin layer 21a.

図１、図３に示すように、フレキシブル温度センサ１０、２０のフィルム基材１１の第１主面１１ａにおける感温材層カバー部１４、２１によって覆われた部分１１ｃを、以下、保護面部、とも言う。
フレキシブル温度センサ１０、２０は、フィルム基材１１の第２主面１１ｂを当接させた温度測定対象物１１０の温度を感温材層１３によってフィルム基材１１を介して測定する。感温材層１３は、具体的には、フィルム基材１１の第１主面１１ａにおける保護面部１１ｃの温度（以下、フィルム保護面部温度、とも言う）を測定する。 As shown in FIGS. 1 and 3, the portion 11c covered by the temperature-sensitive material layer cover portions 14 and 21 on the first main surface 11a of the film base material 11 of the flexible temperature sensors 10 and 20 is hereinafter referred to as a protective surface portion. Also called.
The flexible temperature sensors 10 and 20 measure the temperature of the temperature measurement object 110 to which the second main surface 11b of the film base material 11 is in contact with the temperature sensitive material layer 13 via the film base material 11. Specifically, the temperature-sensitive material layer 13 measures the temperature of the protective surface portion 11c on the first main surface 11a of the film base material 11 (hereinafter, also referred to as the film protective surface portion temperature).

フレキシブル温度センサ１０、２０のフィルム基材１１は、温度測定対象物１１０表面に重ね合わせるように当接することで温度測定対象物１１０との間の熱エネルギーの移動によって、その温度が温度測定対象物１１０温度と同等あるいは実質同等となる。
フレキシブル温度センサ１０、２０を使用した温度測定対象物１１０の温度測定では、フレキシブル温度センサ１０、２０のフィルム基材１１の第２主面１１ｂを温度測定対象物１１０に当接させた後、フィルム保護面部温度の安定化のための待機時間（温度安定化待機時間）を経過した後に得られる温度値（測定温度）を採用する。 The film base material 11 of the flexible temperature sensors 10 and 20 abuts on the surface of the temperature measurement object 110 so as to be overlapped with each other, and the temperature of the film base material 11 changes due to the transfer of thermal energy between the temperature measurement object 110 and the temperature measurement object 110. It becomes equivalent to or substantially equivalent to 110 temperature.
In the temperature measurement of the temperature measurement object 110 using the flexible temperature sensors 10 and 20, the second main surface 11b of the film base material 11 of the flexible temperature sensors 10 and 20 is brought into contact with the temperature measurement object 110 and then the film. The temperature value (measurement temperature) obtained after the standby time for stabilizing the temperature of the protective surface (temperature stabilization standby time) has elapsed is adopted.

本発明者は、種々検証の結果、フレキシブル温度センサは、周囲の気温（以下、外気温度、とも言う）がフィルム保護面部温度との差が４５℃以内の範囲で変動した場合のフィルム保護面部温度の変化量を０．３５℃以下に抑制可能であることを把握した。 As a result of various verifications, the present inventor of the flexible temperature sensor has a film protective surface temperature when the ambient temperature (hereinafter, also referred to as outside air temperature) fluctuates within a range of 45 ° C. from the film protective surface temperature. It was found that the amount of change in the temperature can be suppressed to 0.35 ° C or lower.

本発明者は、有限要素法を用いた温度分布シミュレーションによって、外気温度がフレキシブル温度センサのフィルム保護面部温度に与える影響（フィルム保護面部温度の変化）を評価した。
温度分布シミュレーションに使用したソフトウェア及びバージョンはＣＯＭＳＯＬ ４．２ａである。
シミュレーションの結果を、以下の表１に纏めた。 The present inventor evaluated the influence of the outside air temperature on the film protected surface temperature of the flexible temperature sensor (change in the film protected surface temperature) by the temperature distribution simulation using the finite element method.
The software and version used for the temperature distribution simulation is COMSOL 4.2a.
The results of the simulation are summarized in Table 1 below.

Figure 0007057937000001
Figure 0007057937000001

表１の「センサ構成」欄の「構造（１）」は第１実施形態のフレキシブル温度センサ１０、「構造（２）」は第２実施形態のフレキシブル温度センサ２０、を指す。
実施例１～４は第１実施形態のフレキシブル温度センサ１０、実施例５～７は第２実施形態のフレキシブル温度センサ２０、を適用してシミュレーションを行なった。
比較例１では、第１実施形態のフレキシブル温度センサから感温材層カバー部を省略した構成のフレキシブル温度センサを適用して評価を行なった。
比較例２では、第１実施形態のフレキシブル温度センサについて感温材層カバー部を空隙部確保のための凹部が形成されていないシート状の樹脂層に変更した構成のフレキシブル温度センサを適用して評価を行なった。 “Structure (1)” in the “sensor configuration” column of Table 1 refers to the flexible temperature sensor 10 of the first embodiment, and “structure (2)” refers to the flexible temperature sensor 20 of the second embodiment.
The simulation was performed by applying the flexible temperature sensor 10 of the first embodiment in Examples 1 to 4 and the flexible temperature sensor 20 of the second embodiment in Examples 5 to 7.
In Comparative Example 1, an evaluation was performed by applying a flexible temperature sensor having a configuration in which the temperature-sensitive material layer cover portion was omitted from the flexible temperature sensor of the first embodiment.
In Comparative Example 2, for the flexible temperature sensor of the first embodiment, a flexible temperature sensor having a configuration in which the temperature-sensitive material layer cover portion is changed to a sheet-shaped resin layer in which a recess for securing a gap portion is not formed is applied. Evaluation was performed.

本発明者は、試作したフレキシブル温度センサを用いた温度計測実験によって、外気温度がフレキシブル温度センサのフィルム保護面部温度に与える影響（フィルム保護面部温度の変化）を評価することも検討した。
温度計測実験に使用するフレキシブル温度センサは以下の方法により作製した。 The present inventor also examined the effect of the outside air temperature on the film protected surface temperature of the flexible temperature sensor (change in the film protected surface temperature) by a temperature measurement experiment using the prototype flexible temperature sensor.
The flexible temperature sensor used in the temperature measurement experiment was manufactured by the following method.

［感温材料の合成］
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ １．３ｗｔ％水分散液（ＳＩＧＭＡ－ＡＬＤＲＩＣＨ製、型番：４８３０９５）にカーボンナノチューブ（ＳＩＧＭＡ－ＡＬＤＲＩＣＨ製、）を重量比１：１で混合し、室温下で約３分間撹拌し、感温材料（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ：ＣＮＴ（ＣＮＴはカーボンナノチューブを指す）混合液）を得た。 [Synthesis of temperature sensitive material]
PEDOT / PSS 1.3 wt% aqueous dispersion (manufactured by SIGMA-ALDRICH, model number: 483095) is mixed with carbon nanotubes (manufactured by SIGMA-ALDRICH) at a weight ratio of 1: 1 and stirred at room temperature for about 3 minutes. A warm material (PEDOT / PSS: CNT (CNT refers to carbon nanotube) mixed solution) was obtained.

［温度センサの製造］
ポリエチレンテレフタレートフィルム（三菱ケミカル社製、厚み：１２μｍ）上に、スクリーン印刷にて銀ペースト（アサヒ化学研究所製、型番：ＳＷ－１６００Ｃ）を用いて７０℃で３０分乾燥させることにより銀配線（金属配線部）を形成した。更に、銀配線上に型形成した粘着テープをマスクとして上記感温材料（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ：ＣＮＴ混合液）を塗布、７０℃で３０分乾燥し、感温材層を膜状に形成した。
また、シリコーンゴム液（東レ・ダウコーニング社製、Ｓｙｌｇａｒｄ１８４）の主剤と硬化剤とを１０：１の比率で混合撹拌したものをアクリル板で形成した型に流し込み、７０℃６０分乾燥を行い、シリコーンゴム成形品（フレキシブル温度センサの樹脂層を構成する部材）を形成した。シリコーンゴム成形品をアクリル型から取り出した後、シリコーンゴム成形品の片面の外周部に上記シリコーンゴム液を塗布し、シリコーンゴム液塗布層をポリエチレンテレフタレートフィルムの感温材層の周囲に位置する部分に当接（銀配線が存在する箇所では銀配線にも当接）させてシリコーンゴム成形品をポリエチレンテレフタレートフィルム上に設置した。その後、シリコーンゴム液を室温にて２４時間放置し硬化させて、シリコーンゴム成形品をポリエチレンテレフタレートフィルムに取り付け、フレキシブル温度センサを得た。 [Manufacturing of temperature sensor]
Silver wiring (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, thickness: 12 μm) is screen-printed on a polyethylene terephthalate film (manufactured by Asahi Chemical Laboratory, model number: SW-1600C) and dried at 70 ° C. for 30 minutes. Metal wiring part) was formed. Further, the above temperature-sensitive material (PEDOT / PSS: CNT mixture) was applied using the adhesive tape formed on the silver wiring as a mask, and dried at 70 ° C. for 30 minutes to form a film-like temperature-sensitive material layer.
Further, the main agent and the curing agent of a silicone rubber solution (Sylgard 184 manufactured by Toray Dow Corning) were mixed and stirred at a ratio of 10: 1, poured into a mold formed of an acrylic plate, dried at 70 ° C. for 60 minutes, and dried. A silicone rubber molded product (a member constituting the resin layer of the flexible temperature sensor) was formed. After taking out the silicone rubber molded product from the acrylic mold, the silicone rubber liquid is applied to the outer peripheral portion of one side of the silicone rubber molded product, and the silicone rubber liquid coating layer is located around the temperature sensitive material layer of the polyethylene terephthalate film. The silicone rubber molded product was placed on the polyethylene terephthalate film by abutting against (and also contacting the silver wiring where the silver wiring is present). Then, the silicone rubber liquid was left at room temperature for 24 hours to be cured, and the silicone rubber molded product was attached to a polyethylene terephthalate film to obtain a flexible temperature sensor.

実施例及び比較例について実施したシミュレーションでは、フレキシブル温度センサのフィルム基材１１の第２主面１１ｂ温度（表１の「設定温度」）を３５℃または３９℃、外気温度を－１０℃、４０℃、２６℃から選択したものに設定して、フレキシブル温度センサのフィルム保護面部温度（表１の「測定温度」）を求めた。
シミュレーションは、フレキシブル温度センサのフィルム基材１１の第２主面１１ｂ（以下、フィルム基材底面、とも言う）を温度測定対象物に当接した状態ではフィルム基材底面温度が対象物温度と同じ温度になるものとして、フィルム基材底面の温度を設定して実施した。シミュレーションにおけるフィルム基材底面の温度設定は、表１の温度測定対象物の「設定温度」の設定に相当する。表１の対象物温度の「設定温度」は、シミュレーションにおいてはフィルム基材底面の設定温度を指す。
シミュレーションでは、温度測定対象物１１０温度は、外気と温度測定対象物１１０との間の熱エネルギーの移動や、フレキシブル温度センサと温度測定対象物１１０との間の熱エネルギーの移動が生じても、設定温度から変動しない設定とした。 In the simulations carried out for Examples and Comparative Examples, the temperature of the second main surface 11b (“set temperature” in Table 1) of the film substrate 11 of the flexible temperature sensor was 35 ° C or 39 ° C, and the outside air temperature was −10 ° C, 40. The temperature of the film protective surface portion of the flexible temperature sensor (“measured temperature” in Table 1) was determined by setting the temperature to one selected from ° C and 26 ° C.
In the simulation, the temperature of the bottom surface of the film substrate is the same as the temperature of the object when the second main surface 11b (hereinafter, also referred to as the bottom surface of the film substrate) of the film substrate 11 of the flexible temperature sensor is in contact with the temperature measurement object. The temperature of the bottom surface of the film substrate was set as the temperature. The temperature setting of the bottom surface of the film substrate in the simulation corresponds to the setting of the "set temperature" of the temperature measurement object in Table 1. The “set temperature” of the object temperature in Table 1 refers to the set temperature of the bottom surface of the film substrate in the simulation.
In the simulation, the temperature of the temperature measurement object 110 is even if the heat energy is transferred between the outside air and the temperature measurement object 110 or the heat energy is transferred between the flexible temperature sensor and the temperature measurement object 110. The setting did not fluctuate from the set temperature.

表１の「設定温度」は、シミュレーションにて設定するフィルム基材底面の温度を指す。
フレキシブル温度センサのフィルム基材底面は温度測定対象物表面に直接当接される。温度測定対象物表面に当接されたフィルム基材底面の温度は温度測定対象物表面の温度と実質的に同等となる。表１では、シミュレーションにおけるフィルム基材底面の温度を温度測定対象物表面の温度（対象物温度）に相当するものとして使用した。
表１の「測定温度」は、シミュレーションおいてフィルム基材底面の設定温度及び外気温度を作用させたフレキシブル温度センサのフィルム基材１１の保護面部温度を指す。 The “set temperature” in Table 1 refers to the temperature of the bottom surface of the film substrate set by the simulation.
The bottom surface of the film substrate of the flexible temperature sensor is in direct contact with the surface of the object to be measured. The temperature of the bottom surface of the film substrate in contact with the surface of the object to be measured is substantially equal to the temperature of the surface of the object to be measured. In Table 1, the temperature of the bottom surface of the film substrate in the simulation was used as corresponding to the temperature of the surface of the object to be measured (object temperature).
The “measured temperature” in Table 1 refers to the temperature of the protective surface portion of the film base material 11 of the flexible temperature sensor in which the set temperature of the bottom surface of the film base material and the outside air temperature are applied in the simulation.

なお、シミュレーションでは、フレキシブル温度センサのフィルム基材１１の第２主面１１ｂとフレキシブル温度センサ周囲の空気との間での直接的な熱エネルギーの移動は無いものとして設定した。 In the simulation, it was set that there was no direct transfer of thermal energy between the second main surface 11b of the film base material 11 of the flexible temperature sensor and the air around the flexible temperature sensor.

以下、実施例１～７、比較例１、２について説明する。
実施例１～７、比較例１、２のフレキシブル温度センサのそれぞれの具体的構成、及び設定温度（シミュレーションにおけるフレキシブル温度センサのフィルム基材底面の設定温度）は以下の通りである。
なお、実施例６、７については、フレキシブル温度センサの構成に違いが無く、フレキシブル温度センサのフィルム基材底面の設定温度のみが相違する関係となっている。 Hereinafter, Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 will be described.
The specific configurations and set temperatures of the flexible temperature sensors of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 (the set temperature of the bottom surface of the film substrate of the flexible temperature sensor in the simulation) are as follows.
In Examples 6 and 7, there is no difference in the configuration of the flexible temperature sensor, and only the set temperature of the bottom surface of the film substrate of the flexible temperature sensor is different.

（実施例１）
フィルム基材について、材質はポリエチレンテレフタレート、厚みは１２μｍとした。このフィルム基材について、熱伝導率を０．２Ｗ／ｍＫ、密度を９１０ｋｇ／ｍ３、定圧比熱容量を１６００Ｊ／ｋｇＫとした。
金属配線部及び感温材層に関する条件入力は無い。シミュレーションは金属配線部及び感温膜が存在しないものとして実施した。
感温材層カバー部の樹脂層の材質はＰＤＭＳ（ジメチルポリシロキサン）とした。この樹脂層について、熱伝導率を０．２Ｗ／ｍＫ、密度を９７０ｋｇ／ｍ３、定圧比熱容量を１７００Ｊ／ｋｇＫとした。 (Example 1)
The film substrate was made of polyethylene terephthalate and had a thickness of 12 μm. For this film substrate, the thermal conductivity was 0.2 W / mK, the density was 910 kg / m 3 , and the constant pressure specific heat capacity was 1600 J / kg K.
There is no condition input regarding the metal wiring part and the temperature sensitive material layer. The simulation was performed assuming that the metal wiring part and the temperature sensitive film were not present.
The material of the resin layer of the temperature-sensitive material layer cover was PDMS (dimethylpolysiloxane). For this resin layer, the thermal conductivity was 0.2 W / mK, the density was 970 kg / m 3 , and the constant pressure specific heat capacity was 1700 J / kg K.

感温材層カバー部の空気層の厚み（表１の「厚み」欄内の「空気層」欄）は０．５ｍｍ、樹脂層の厚み（表１の「厚み」欄内の「樹脂層」欄）は０．５ｍｍである。 The thickness of the air layer of the temperature-sensitive material layer cover (“air layer” column in the “thickness” column of Table 1) is 0.5 mm, and the thickness of the resin layer (“resin layer” in the “thickness” column of Table 1). Column) is 0.5 mm.

図１に示すフレキシブル温度センサ１０の感温材層カバー部１４の樹脂層１４ａの凹部１４ｃには、フィルム基材１１の第１主面１１ａに平行に延在する底面１４ｄ（以下、凹部底面、とも言う）が形成されている。樹脂層１４ａの凹部底面１４ｄが位置する部分は、その全体にわたって一定の厚み（フィルム基材１１面方向に垂直の方向（図１上下方向）の寸法）で延在形成されている。
感温材層カバー部の空気層の厚み（表１の「厚み」欄内の「空気層」欄）は、図１に示すフレキシブル温度センサ１０におけるフィルム基材１１の第１主面１１ａと樹脂層１４ａの凹部底面１４ｄとの間の離隔距離である。
感温材層カバー部の樹脂層の厚み（表１の「厚み」欄内の「樹脂層」欄）は、図１に示すフレキシブル温度センサ１０の樹脂層１４ａの凹部底面１４ｄが位置する部分の厚み（フィルム基材１１面方向に垂直の方向（図１上下方向）の寸法）である。 In the recess 14c of the resin layer 14a of the temperature sensitive material layer cover portion 14 of the flexible temperature sensor 10 shown in FIG. 1, the bottom surface 14d extending parallel to the first main surface 11a of the film substrate 11 (hereinafter, the bottom surface of the recess, Also called) is formed. The portion of the resin layer 14a where the bottom surface 14d of the recess is located is formed extending over the entire surface in a constant thickness (dimensions perpendicular to the 11-plane direction of the film substrate (vertical direction in FIG. 1)).
The thickness of the air layer of the temperature-sensitive material layer cover portion (“air layer” column in the “thickness” column of Table 1) is the first main surface 11a of the film base material 11 and the resin in the flexible temperature sensor 10 shown in FIG. It is a separation distance between the recessed bottom surface 14d of the layer 14a and the recessed bottom surface 14d.
The thickness of the resin layer of the temperature-sensitive material layer cover portion (“resin layer” column in the “thickness” column of Table 1) is the portion where the recess bottom surface 14d of the resin layer 14a of the flexible temperature sensor 10 shown in FIG. 1 is located. The thickness (dimensions in the direction perpendicular to the 11-plane direction of the film substrate (vertical direction in FIG. 1)).

感温材層カバー部の空隙部はその内部が空気で満たされているものとして条件入力した。
感温材層カバー部の空隙部内の空気の物性について、ＣＯＭＳＯＬ ４．２ａのパラメータを使用した。
また、実施例１ではフレキシブル温度センサのフィルム基材底面の設定温度を３５℃としてシミュレーションを行なった。 The condition was input assuming that the inside of the void portion of the temperature sensitive material layer cover portion was filled with air.
The parameters of COMSOL 4.2a were used for the physical characteristics of the air in the voids of the temperature sensitive material layer cover.
Further, in Example 1, the simulation was performed with the set temperature of the bottom surface of the film substrate of the flexible temperature sensor set to 35 ° C.

（実施例２）
実施例１のフレキシブル温度センサについて、空気層の厚み（表１の「厚み」欄内の「空気層」欄）を１．０ｍｍ、感温材層カバー部の樹脂層の厚み（表１の「厚み」欄内の「樹脂層」欄）を１．０ｍｍ、に変更したものを実施例２とした。
シミュレーションにおけるフィルム基材底面の設定温度は３５℃（実施例１と同じ）である。 (Example 2)
For the flexible temperature sensor of Example 1, the thickness of the air layer (“air layer” column in the “thickness” column of Table 1) is 1.0 mm, and the thickness of the resin layer of the temperature sensitive material layer cover portion (“Thickness” in Table 1). Example 2 was obtained by changing the "resin layer" column in the "thickness" column to 1.0 mm.
The set temperature of the bottom surface of the film substrate in the simulation is 35 ° C. (same as in Example 1).

（実施例３）
実施例２のフレキシブル温度センサについて、感温材層カバー部の樹脂層の厚み（表１の「厚み」欄内の「樹脂層」欄）を２．０ｍｍに変更したフレキシブル温度センサを適用した。フィルム基材底面の設定温度は３９℃に設定した。 (Example 3)
As the flexible temperature sensor of Example 2, a flexible temperature sensor in which the thickness of the resin layer of the temperature-sensitive material layer cover portion (the “resin layer” column in the “thickness” column of Table 1) was changed to 2.0 mm was applied. The set temperature of the bottom surface of the film substrate was set to 39 ° C.

（実施例４）
実施例１のフレキシブル温度センサについて、感温材層カバー部の樹脂層の厚み（表１の「厚み」欄内の「樹脂層」欄）を１．０ｍｍに変更したフレキシブル温度センサを適用した。フィルム基材底面の設定温度は３９℃に設定した。 (Example 4)
As the flexible temperature sensor of Example 1, a flexible temperature sensor in which the thickness of the resin layer of the temperature-sensitive material layer cover portion (the “resin layer” column in the “thickness” column of Table 1) was changed to 1.0 mm was applied. The set temperature of the bottom surface of the film substrate was set to 39 ° C.

（実施例５）
実施例５は、図３に示す第２実施形態のフレキシブル温度センサ２０の使用を想定した実施例である。
実施例５は、実施例１について、空気層の厚み（表１の「厚み」欄内の「空気層」欄）、感温材層カバー部の樹脂層の厚み（表１の「厚み」欄内の「樹脂層」欄）にかえて、図３に示すフレキシブル温度センサ２０の感温材層カバー部２１に関する条件を設定（入力）したものである。但し、感温材層カバー部２１に関する条件設定は、図４に示す設定モデルに基づいて行なった。
実施例５の感温材層カバー部２１に関する条件設定以外の入力条件は実施例１と同様である。 (Example 5)
Example 5 is an example assuming the use of the flexible temperature sensor 20 of the second embodiment shown in FIG.
In Example 5, for Example 1, the thickness of the air layer (“air layer” column in the “thickness” column of Table 1) and the thickness of the resin layer of the temperature-sensitive material layer cover portion (“thickness” column of Table 1). Instead of the "resin layer" column), the conditions related to the temperature sensitive material layer cover portion 21 of the flexible temperature sensor 20 shown in FIG. 3 are set (input). However, the condition setting for the temperature sensitive material layer cover portion 21 was performed based on the setting model shown in FIG.
The input conditions other than the condition setting for the temperature sensitive material layer cover portion 21 of the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment.

図４は実施例５における感温材層カバー部２１に関する設定条件を説明する図である。
感温材層カバー部２１の樹脂層２１ａの材質、熱伝導率、密度、定圧比熱容量は実施例１と同じに設定（入力）した。
空隙部２１ｂは、その内部が空気で満たされている直径（図４中、符号ｄ）２ｍｍの球形、であるものとして条件入力した。シミュレーションにおいて空隙部内の空気については、ＣＯＭＳＯＬ ４．２ａのパラメータを使用した。 FIG. 4 is a diagram illustrating setting conditions for the temperature sensitive material layer cover portion 21 in the fifth embodiment.
The material, thermal conductivity, density, and constant pressure specific heat capacity of the resin layer 21a of the temperature-sensitive material layer cover portion 21 were set (input) to be the same as in Example 1.
The condition of the void portion 21b was input assuming that the void portion 21b is a sphere having a diameter (reference numeral d in FIG. 4) of 2 mm and the inside thereof is filled with air. For the air in the voids in the simulation, the parameters of COMSOL 4.2a were used.

図４の上下方向は樹脂層２１ａの厚み方向である。図４において、樹脂層２１ａ厚み方向に垂直の方向を、以下、樹脂層面方向、とも言う。
図４において、空隙部２１ｂは、感温材層カバー部２１の樹脂層２１ａに、０．１ｍｍの間隔ｓを確保して樹脂層面方向に１列に複数配列した空隙列を複数並列に形成している。空隙列を形成する空隙部２１ｂの配列方向は全ての空隙列について互いに平行である。樹脂層２１ａについて、空隙列を形成する空隙部２１ｂの配列方向に一致する方向（図４左右方向）を、以下、列延在方向、とも言う。 The vertical direction in FIG. 4 is the thickness direction of the resin layer 21a. In FIG. 4, the direction perpendicular to the thickness direction of the resin layer 21a is also hereinafter referred to as the resin layer surface direction.
In FIG. 4, in the void portion 21b, a plurality of void rows arranged in a row in the resin layer surface direction are formed in parallel on the resin layer 21a of the temperature sensitive material layer cover portion 21 with an interval s of 0.1 mm. ing. The arrangement direction of the void portions 21b forming the void rows is parallel to each other for all the void rows. With respect to the resin layer 21a, the direction (the left-right direction in FIG. 4) that coincides with the arrangement direction of the gap portions 21b forming the gap row is also referred to as a row extending direction.

樹脂層２１ａには、空隙列が０．１ｍｍの列間間隔を確保して樹脂層面方向に互いに並列に複数配列された列ユニットが形成されている。列ユニットの各空隙列は、樹脂層２１ａの列延在方向における空隙部２１ｂの位置を互いに同じに揃えて形成されている。
樹脂層２１ａには、複数の列ユニットが、樹脂層厚み方向に０．１ｍｍの間隔ｙ（ユニット間間隔）を確保して形成されている。但し、樹脂層厚み方向に互いに隣り合う列ユニットの空隙部２１ｂは、空隙列における空隙部２１ｂの配列ピッチの半分の寸法だけ列延在方向に位置を互いにずらして形成されている。また、樹脂層厚み方向に互いに隣り合う列ユニットの空隙部２１ｂは、列ユニットにおける空隙列の間隔方向において、空隙列の配列ピッチの半分の寸法だけ位置を互いにずらして形成されている。 In the resin layer 21a, a row unit is formed in which a plurality of row units are arranged in parallel with each other in the resin layer surface direction with a gap between rows of 0.1 mm. Each void row of the row unit is formed so that the positions of the void portions 21b in the row extending direction of the resin layer 21a are aligned with each other.
A plurality of row units are formed on the resin layer 21a with an interval y (interval between units) of 0.1 mm in the thickness direction of the resin layer. However, the gap portions 21b of the row units adjacent to each other in the thickness direction of the resin layer are formed so as to be displaced from each other in the row extending direction by half the dimension of the arrangement pitch of the gap portions 21b in the gap row. Further, the gap portions 21b of the row units adjacent to each other in the thickness direction of the resin layer are formed so as to be displaced from each other by half the dimension of the arrangement pitch of the gap rows in the spacing direction of the gap rows in the row unit.

表１の「厚み」欄内の「空気含有樹脂層」欄は、図４の感温材層カバー部２１の厚み（図４上下方向の寸法）である。表１における実施例５～７の「厚み」欄内の「空気＋樹脂合計」欄の数値は「空気含有樹脂層」欄と同じ数値となる。
実施例５では、感温材層カバー部２１の厚み（表１の「厚み」欄内の「空気含有樹脂層」欄の数値）を１．０ｍｍに設定（入力）した。
なお、実施例５のシミュレーションにおけるフィルム基材底面の設定温度は３５℃（実施例１と同じ）である。 The "air-containing resin layer" column in the "thickness" column of Table 1 is the thickness of the temperature-sensitive material layer cover portion 21 in FIG. 4 (dimensions in the vertical direction in FIG. 4). The numerical values in the "air + resin total" column in the "thickness" column of Examples 5 to 7 in Table 1 are the same as those in the "air-containing resin layer" column.
In Example 5, the thickness of the temperature-sensitive material layer cover portion 21 (the numerical value in the “air-containing resin layer” column in the “thickness” column in Table 1) was set (input) to 1.0 mm.
The set temperature of the bottom surface of the film substrate in the simulation of Example 5 is 35 ° C. (same as that of Example 1).

（実施例６）
実施例５のフレキシブル温度センサについて、感温材層カバー部の厚み（表１の「厚み」欄内の「空気含有樹脂層」欄）を２．０ｍｍに変更したフレキシブル温度センサを適用した。シミュレーションにおけるフィルム基材底面の設定温度は３５℃（実施例１と同じ）である。 (Example 6)
For the flexible temperature sensor of Example 5, a flexible temperature sensor in which the thickness of the temperature-sensitive material layer cover portion (“air-containing resin layer” column in the “thickness” column of Table 1) was changed to 2.0 mm was applied. The set temperature of the bottom surface of the film substrate in the simulation is 35 ° C. (same as in Example 1).

（実施例７）
実施例６についてフレキシブル温度センサの構成を変更せず、設定温度を３９℃に変更してシミュレーションを行ったものを実施例７とした。 (Example 7)
Example 7 was a simulation in which the set temperature was changed to 39 ° C. without changing the configuration of the flexible temperature sensor.

（比較例１）
実施例１のフレキシブル温度センサから感温材層カバー部を省略（表１の「厚み」欄内の「空気層」欄及び「樹脂層」欄の数値無し）した構成のフレキシブル温度センサを適用した。シミュレーションにおけるフィルム基材底面の設定温度は３９℃である。 (Comparative Example 1)
A flexible temperature sensor having a configuration in which the temperature-sensitive material layer cover portion was omitted from the flexible temperature sensor of Example 1 (no numerical values in the “air layer” column and the “resin layer” column in the “thickness” column of Table 1) was applied. .. The set temperature of the bottom surface of the film substrate in the simulation is 39 ° C.

（比較例２）
実施例２について空隙部を省略（表１の「厚み」欄内の「空気層」欄の数値無し）したものを比較例２とした。
なお、比較例２の温度測定対象物１１０の設定温度は３５℃である。 (Comparative Example 2)
In Example 2, the void portion was omitted (there was no numerical value in the “air layer” column in the “thickness” column in Table 1), and this was designated as Comparative Example 2.
The set temperature of the temperature measurement object 110 of Comparative Example 2 is 35 ° C.

表１では、各実施例及び各比較例について、設定温度及び測定温度に加えて、設定温度と測定温度との差の絶対値（表１の「変化温度」欄の数値）も纏めて記載した。
表１に示すように、実施例１、２、５、６、比較例２については、－１０℃、４０℃の２通りの外気温度のそれぞれについて、設定温度と測定温度との差（変化温度）を求めた。
実施例３、４、７、比較例１については、外気温度２６℃の環境下における設定温度と測定温度との差（変化温度）を求めた。 In Table 1, in addition to the set temperature and the measured temperature, the absolute value of the difference between the set temperature and the measured temperature (the numerical value in the “change temperature” column of Table 1) is also summarized for each Example and each Comparative Example. ..
As shown in Table 1, in Examples 1, 2, 5, 6 and Comparative Example 2, the difference between the set temperature and the measured temperature (change temperature) for each of the two outside air temperatures of −10 ° C. and 40 ° C. ) Was asked.
For Examples 3, 4, 7, and Comparative Example 1, the difference (change temperature) between the set temperature and the measured temperature in an environment where the outside air temperature was 26 ° C. was determined.

表１の実施例１～７、比較例１、２について、フレキシブル温度センサの総厚（表１の「厚み」欄内の「空気＋樹脂層合計」欄の数値と、フィルム基材の厚み（１．２μｍ）との合計）が０．１ｍｍ以上、３．２ｍｍ以下、かつ設定温度と測定温度との差が０．００℃以上、０．３５℃以下、の評価条件に適合するか否かを評価した。 For Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 in Table 1, the total thickness of the flexible temperature sensor (the numerical value in the "air + resin layer total" column in the "thickness" column in Table 1 and the thickness of the film substrate ( Whether or not the total) with 1.2 μm) meets the evaluation conditions of 0.1 mm or more and 3.2 mm or less, and the difference between the set temperature and the measured temperature is 0.00 ° C or more and 0.35 ° C or less. Was evaluated.

実施例１～７は、いずれも、評価条件に適合するものであった。
比較例１、２は、いずれも、評価条件に適合しないものであった。
表１に示すように、設定温度３５．００℃、外気気温－１０℃の場合において、比較例２の測定温度は実施例１、２、６、７に比べて低かった。設定温度３５．００℃、外気気温４０℃の場合において、比較例２の測定温度は実施例１、２、６、７に比べて高かった。
比較例１の測定温度は実施例３、４、７の測定温度よりも低く、温度測定対象物の設定温度（３９℃）に対する変化温度（温度変化量）が実施例３、４、７に比べて大きかった。
実施例１～７については、初期対象物温度と測定温度との差が０．１℃に満たない大きさであり、比較例１、２との対比で、外気温度変化が温度測定精度に与える影響が格段に小さいことを把握できた。 All of Examples 1 to 7 were suitable for the evaluation conditions.
All of Comparative Examples 1 and 2 did not meet the evaluation conditions.
As shown in Table 1, when the set temperature was 35.00 ° C. and the outside air temperature was −10 ° C., the measured temperature of Comparative Example 2 was lower than that of Examples 1, 2, 6 and 7. When the set temperature was 35.00 ° C. and the outside air temperature was 40 ° C., the measured temperature of Comparative Example 2 was higher than that of Examples 1, 2, 6 and 7.
The measurement temperature of Comparative Example 1 is lower than the measurement temperature of Examples 3, 4, and 7, and the change temperature (temperature change amount) with respect to the set temperature (39 ° C.) of the temperature measurement object is higher than that of Examples 3, 4, and 7. It was big.
In Examples 1 to 7, the difference between the initial object temperature and the measured temperature is less than 0.1 ° C., and the change in the outside air temperature gives the temperature measurement accuracy in comparison with Comparative Examples 1 and 2. I was able to understand that the impact was much smaller.

本発明に係る実施形態のフレキシブル温度センサは、空隙部内の空気が、外気温度変化が感温材層による温度測定に影響を与えることを防ぐ役割を果たす。
その結果、本発明に係る実施形態のフレキシブル温度センサは、フィルム基材を貼付した温度測定対象物側とは逆側の面全体が大気中に露呈した使用状態であっても、周囲の気温の影響を受けにくく、高い温度測定精度を確保できる。 The flexible temperature sensor of the embodiment according to the present invention plays a role of preventing the air in the void portion from affecting the temperature measurement by the temperature sensitive material layer due to the change in the outside air temperature.
As a result, the flexible temperature sensor of the embodiment according to the present invention has the ambient air temperature even when the entire surface on the side opposite to the temperature measurement object side to which the film substrate is attached is exposed to the atmosphere. It is not easily affected and can ensure high temperature measurement accuracy.

このフレキシブル温度センサは、例えば人体表面にフィルム基材の第２主面を重ね合わせて貼付することで、人体の測定部位に挟み込まず、人体とは逆側の面全体がセンサ周囲の空気中に露呈した状態であっても、高い温度測定精度を確保できる。
また、このフレキシブル温度センサは、例えば、回路基板や電子機器筐体、電動モータ等の原動機、流体配管、化学プラントの反応槽等、の人体以外の種々の温度測定対象物にフィルム基材の第２主面を重ね合わせて貼付して温度測定に使用できる。 In this flexible temperature sensor, for example, by superimposing the second main surface of the film base material on the surface of the human body and attaching it, the entire surface opposite to the human body is immersed in the air around the sensor without being sandwiched between the measurement parts of the human body. High temperature measurement accuracy can be ensured even in the exposed state.
Further, this flexible temperature sensor is used as a film base material for various temperature measurement objects other than the human body, such as circuit boards, electronic device housings, prime movers such as electric motors, fluid piping, and reaction tanks of chemical plants. 2 Can be used for temperature measurement by overlapping and pasting the main surfaces.

また、本発明に係る実施形態のフレキシブル温度センサは、外気温度の変動がフィルム保護面部温度から４５℃以内であれば、フィルム保護面部温度の変動を０．３５℃以下とすることができる。
このフレキシブル温度センサは、フィルム保護面部温度が３３～４２℃であるときに、フィルム保護面部温度から４５℃以内の外気温度の変動に対するフィルム保護面部温度を０．３５℃よりも小さく抑えることに有利であり、フィルム保護面部温度の変動をより確実に０．３５℃以下とすることができる。フィルム保護面部温度が３５～３９℃であるときは、フィルム保護面部温度が３３～４２℃であるときに比べて、フィルム保護面部温度から４５℃以内の外気温度の変動に対するフィルム保護面部温度を小さく抑えることに有利である。
フィルム保護面部温度から４５℃以内の外気温度変動に対するフィルム保護面部温度の変動を０．３５℃以下とする点では、フィルム保護面部温度（外気温度変動前のフィルム保護面部温度）は２０～５０℃であることが好ましく、３０～４５℃であることがより好ましく、３３～４２℃であることがさらに好ましい。 Further, in the flexible temperature sensor of the embodiment according to the present invention, if the fluctuation of the outside air temperature is within 45 ° C. from the film protective surface portion temperature, the fluctuation of the film protective surface portion temperature can be 0.35 ° C. or less.
This flexible temperature sensor is advantageous in suppressing the film protective surface temperature to be smaller than 0.35 ° C. against fluctuations in the outside air temperature within 45 ° C. from the film protective surface temperature when the film protective surface temperature is 33 to 42 ° C. Therefore, the fluctuation of the temperature of the film protective surface portion can be more reliably set to 0.35 ° C. or lower. When the film protective surface temperature is 35 to 39 ° C, the film protective surface temperature with respect to fluctuations in the outside air temperature within 45 ° C from the film protective surface temperature is smaller than when the film protective surface temperature is 33 to 42 ° C. It is advantageous to suppress it.
The film protective surface temperature (film protective surface temperature before the outside air temperature fluctuation) is 20 to 50 ° C in that the fluctuation of the film protective surface temperature with respect to the outside air temperature fluctuation within 45 ° C from the film protective surface temperature is 0.35 ° C or less. The temperature is preferably 30 to 45 ° C, more preferably 33 to 42 ° C, and even more preferably 33 to 42 ° C.

以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
感温材層カバー部は、樹脂層のフィルム基材側の面に形成された凹部によって確保された空隙部、及び樹脂層内に位置（内在）する空隙部、の両方を有する構成も採用可能である。
フレキシブル温度センサにおいて感温材層カバー部の樹脂層のフィルム基材側の面に形成された凹部によって確保された空隙部はひとつに限定されず、複数であっても良い。
感温材層カバー部は、樹脂層に、感温材層に沿って延在する空隙部が内在する構成も採用可能である。 Although the present invention has been described above based on the best form, the present invention is not limited to the above-mentioned best form, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
The temperature-sensitive material layer cover portion can also adopt a configuration having both a void portion secured by a recess formed on the surface of the resin layer on the film substrate side and a void portion located (internally) in the resin layer. Is.
In the flexible temperature sensor, the number of voids secured by the recesses formed on the surface of the resin layer of the temperature sensitive material layer cover portion on the film substrate side is not limited to one, and may be plural.
As the temperature-sensitive material layer cover portion, a configuration in which a void portion extending along the temperature-sensitive material layer is inherent in the resin layer can also be adopted.

１０…フレキシブル温度センサ、１１…フィルム基材、１１ａ…第１主面、１１ｂ…第２主面、１１ｃ…保護面部、１２…金属配線部、１３…感温材層、１４…感温材層カバー部、１４ａ…樹脂層、１４ｂ…空隙部、１４ｃ…凹部、１５…センサ基板、２０…フレキシブル温度センサ、２１…感温材層カバー部、２１ａ…樹脂層、２１ｂ…空隙部、５０…温度測定表示装置、５１…信号線、５２…測定結果表示部、５２ａ…温度表示器５２ａ、５２ｂ…表示器制御部、５２ｃ…外装ケース、５３…コントローラ。 10 ... Flexible temperature sensor, 11 ... Film substrate, 11a ... First main surface, 11b ... Second main surface, 11c ... Protective surface, 12 ... Metal wiring, 13 ... Temperature sensitive material layer, 14 ... Temperature sensitive material layer Cover part, 14a ... Resin layer, 14b ... Void part, 14c ... Recessed part, 15 ... Sensor substrate, 20 ... Flexible temperature sensor, 21 ... Temperature sensitive material layer Cover part, 21a ... Resin layer, 21b ... Void part, 50 ... Temperature Measurement display device, 51 ... signal line, 52 ... measurement result display unit, 52a ... temperature display 52a, 52b ... display control unit, 52c ... exterior case, 53 ... controller.

Claims (2)

フィルム基材と、前記フィルム基材の一方の主面に互いに間隔を空けて設けられた複数の金属配線部と、前記複数の金属配線部に跨るように設けられた感温材層と、前記フィルム基材の一方の主面に前記感温材層を覆うように設けられた樹脂層を含む感温材層カバー部とを有し、
前記感温材層カバー部は、前記樹脂層と前記感温材層との間及び前記樹脂層内の一方又は両方に確保された１又は複数の空隙部を含み、前記空隙部内に熱伝導率が前記樹脂層及び前記フィルム基材の熱伝導率に比べて低いガスが封入され、前記ガスが不活性ガスあるいは二酸化炭素であるフレキシブル温度センサ。 The film base material, a plurality of metal wiring portions provided on one main surface of the film base material at intervals from each other, a temperature sensitive material layer provided so as to straddle the plurality of metal wiring portions, and the above. It has a temperature-sensitive material layer cover portion including a resin layer provided so as to cover the temperature-sensitive material layer on one main surface of the film substrate.
The temperature-sensitive material layer cover portion includes one or a plurality of voids secured between the resin layer and the temperature-sensitive material layer and one or both of the resin layers, and heat conduction in the voids. A flexible temperature sensor in which a gas having a ratio lower than the thermal conductivity of the resin layer and the film substrate is enclosed and the gas is an inert gas or carbon dioxide . センサ周囲の気温の変動が前記フィルム基材を当接させた温度測定対象物の温度から４５℃以内である場合の、前記感温材層による前記温度測定対象物の測定温度の変動が０．３５℃以下である請求項１に記載のフレキシブル温度センサ。 When the fluctuation of the air temperature around the sensor is within 45 ° C. from the temperature of the temperature measurement object to which the film substrate is in contact, the fluctuation of the measurement temperature of the temperature measurement object by the temperature sensitive material layer is 0. The flexible temperature sensor according to claim 1, wherein the temperature is 35 ° C. or lower.
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