电路、检测器、无线通信设备、水分检测系统、尿布、报知系统及电路的制造方法与流程

本发明涉及电路、检测器、无线通信设备、水分检测系统、尿布、报知系统及电路的制造方法。

背景技术：

检测水分的技术在各种各样的领域中是重要的技术。尤其是，作为重要度正在增长的领域，可以举出需要护理的老年人等被护理者穿着的尿布的领域。在老年人正在增加的社会中，若尿布能够检测因被护理者的排尿等而产生的水分，则能够减轻护理者、被护理者双方的负担。因而，近年，水分检测技术对尿布的领域的适用备受瞩目。

从实用性的观点来看，希望尿布不仅能够检测水分的存在还能够检测存在的水分的量，希望测定结果能够通过无线通信而非有线通信送达测定者。

作为检测水分的量的技术，有各种技术。例如，存在电极之间被水分相连而利用导通的程度来检测水分的量的技术(例如，参照专利文献1)、对电极之间施加交流电压而根据静电电容的变化来检测水分的量的技术等(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-296024号公报

专利文献2：日本特表2016-524161号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，专利文献1、2中公开的技术中，在检测的过程中在检测器发生的变化是模拟数据。因而，为了通过无线的方式发送检测结果，在检测器内，需要用于将变化量从模拟数据向数字数据变换的复杂的电路。由于电路复杂化，存在检测器的尺寸变大、测定装置的制造成本增大这一课题。因而，寻求一种在是简易且经济的构成的同时，不仅能够可靠地检测水分的有无，还能够可靠地检测接触到的水分的量的技术。

本发明是鉴于上述内容而做出的，其目的在于，提供：在是简易且经济的构成的同时，不仅能够可靠地检测水分的有无还能够可靠地检测接触到的水分的量的电路、检测器、无线通信设备、水分检测系统、尿布、报知系统及电路的制造方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述的课题而达成目的，本发明的电路，形成于基板上，具备具有互相共通的功能的多个构成部位，所述多个构成部位分别具有示出对水分的响应性的检测部位，所述对水分的响应性在所述多个构成部位之间不同，通过多个所述检测部位各自的对水分的响应的有无与二值的数字信号相对应，从而输出二值的数字信号串。

本发明的检测器具备上述的电路。

本发明的无线通信设备具备：上述的电路；和天线，连接于所述电路，以非接触的方式与收发装置进行信号的收发。

本发明的水分检测系统具备：上述的无线通信设备；和收发装置，能够与所述无线通信设备以非接触的方式进行通信，基于相对于发送至所述无线通信设备的信号而返回的信号，检测所述无线通信设备有无与水分接触和/或接触到的水分的量。

本发明的尿布具备吸收并保持水分的吸水材和具有防水功能并外包所述吸水材的防水材，装戴于人体而能够吸收由该人体排出了的水分，该尿布具备上述的无线通信设备。

本发明的报知系统具备：上述的尿布；和报知所述尿布接触到水分这一情况的设备。

本发明的电路的制造方法，制造上述的电路，该电路的制造方法包括涂布形成所述晶体管的半导体层的工序。

发明的效果

根据本发明，在是简易且经济的构成的同时，不仅能够可靠地检测水分的有无，还能够可靠地检测接触到的水分的量。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的电路的构造的图。

图2a是示出本发明的实施方式1的电路所具备的晶体管的构成的俯视图。

图2b是示出本发明的实施方式1的电路所具备的晶体管的构成的剖视图。

图3是示出本发明的实施方式1的检测器的构成的图。

图4是示出本发明的实施方式1的水分检测系统的构成的图。

图5是示出本发明的实施方式1的无线通信设备的构成的图。

图6是示出本发明的实施方式1的尿布的主要部分的构成的局部剖视图。

图7是示出本发明的实施方式1的变形例的电路的主要部分的构成的图。

图8是示出本发明的实施方式3的电路所具备的晶体管的构成的剖视图。

图9是示出本发明的实施方式3的变形例的电路所具备的晶体管的构成的剖视图。

图10是示出本发明的实施方式4的电路的主要部分的构成的图。

图11是示出顶接触的底栅型的晶体管的构成的剖视图。

图12是示出底接触的顶栅型的晶体管的构成的剖视图。

图13是示出顶接触的顶栅型的晶体管的构成的剖视图。

图14是示出本发明的实施方式8的电路的构成的图。

图15是示出本发明的实施方式9的电路的构成的图。

图16是示出本发明的实施方式9的变形例的电路的构成的图。

图17是示出本发明的实施方式10的电路的构成的图。

图18是示出本发明的实施方式11的电路的构成的图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明用于实施本发明的方式(以下，称作“实施方式”)。此外，图是示意性的。

(实施方式1)

图1是示出本发明的实施方式1的电路的构造的图。该图所示的电路1，具备并联配置的作为4个构成部位的晶体管2a～2d、4个电阻3a～3d及逻辑电路4。晶体管2a具有源电极(第1电极)21a、栅电极22a(第3电极)及漏电极23a(第2电极)。源电极21a经由布线连接于电阻3a，并且从布线中的连接点a分支而电连接于逻辑电路4。晶体管2b～2d也具有与晶体管2a同样的构成，分别与电阻3b～3d及逻辑电路4连接。电路1在晶体管2a～2d上具有检测部位。此外，图1所示的晶体管的数量只不过是一例，当然不限定于4个。另外，作为图1的变形例，也可以取代电阻3a～3d，将各自置换为晶体管。晶体管与电阻不同，具有施加电压与电流的关系不是比例关系这一特征。关于选择电阻和晶体管中的哪一个来构成电路，根据与构成该电路的其他元件的特性的兼顾来决定即可。

晶体管2a～2d与电阻3a～3d之间的布线在连接点a～d处电连接于逻辑电路4。从连接点a～d送来的电流或连接点a～d处的电压，通过逻辑电路4，被作为二值的数字信号即“0”或“1”而被辨识，变换为数字信号串。即，从连接点a～d送来的信号值是互相并列的信号值(并行)，被变换为信号串(串行)。该变换由逻辑电路4所具有的触发电路及时钟信号电路来进行。

说明晶体管2a的构成。此外，晶体管2b～2d的构成也是同样的。图2a是示出晶体管2a的构成的俯视图。图2b是示出晶体管2a的构成的剖视图。晶体管2a具有源电极21a、栅电极22a、漏电极23a、基板24a、绝缘层25a及半导体层26a。栅电极22a通过绝缘层25a而与源电极21a及漏电极23a电绝缘。另外，半导体层26a形成于源电极21a及漏电极23a之间。晶体管2a是底接触的底栅型的晶体管。在晶体管2a上具有检测部位的情况下，晶体管2a所使用的半导体不特别限定，可以是单体半导体、化合物半导体、有机半导体、纳米碳材料等任意的半导体，但是，从与水分接触了时的特性的变化的容易程度来看，优选是有机半导体或纳米碳材料。

通过晶体管中的半导体层的特性变化，电流值或电压值变化。各晶体管的从“0”向“1”或从“1”向“0”的变化，由各晶体管的半导体层与水分接触、发生特性变化而引起。

此外，所谓“水分”，是含50摩尔％以上h2o的液体。不过，置换为氘、氚的也视为h2o。另外，水分无需以仅液体的状态存在，也可以是包含于吸水性高分子中的状态。在该情况下也是，高分子表面的水作用于后述的检测器101，能够得到同样的效果。检测器101适合用于后述的尿布204的理由在此。

作为有机半导体，例如可以举出聚噻吩类、聚吡咯类、聚(对苯乙炔)类、聚苯胺类、聚乙炔类、聚二乙炔类、聚咔唑类、聚呋喃类、聚杂芳基类，稠合多环系的低分子化合物半导体、具有杂芳环的低分子化合物半导体。作为聚噻吩类，可以举出聚-3-己基噻吩、聚苯并噻吩等。作为聚呋喃类，可以举出聚呋喃、聚苯并呋喃等。作为聚杂芳基类，可以举出以吡啶、喹啉、菲咯啉、唑、二唑等含氮芳环作为结构单元的物质。作为稠合多环系的低分子化合物半导体，可以举出蒽、芘、并四苯、并五苯、并六苯，红荧烯等。作为具有杂芳环的低分子化合物半导体，可以举出呋喃、噻吩、苯并噻吩、二苯并呋喃、吡啶、喹啉、菲咯啉、唑、二唑等。

作为纳米碳材料，可以举出富勒烯、碳纳米管、石墨烯、碳纳米角等。

在这些材料中，由于能够利用涂布法向薄膜上形成，所以，与通常所使用的硅(si)等材料相比较，制造容易，并且能够将成本抑制得低，所以，更加优选有机半导体或碳纳米管，从能够以200℃以下的低温形成及半导体特性的高低来看，进一步优选碳纳米管。在碳纳米管中，尤其优选呈现优异的半导体特性的单层碳纳米管。

在碳纳米管中，尤其优选在其表面的至少一部分附着有共轭系聚合物的碳纳米管复合体。这是因为，能够在不损害碳纳米管所保有的高的电特性的情况下，将碳纳米管均匀地分散于溶液中。通过使用均匀地分散有碳纳米管的溶液，利用喷墨法等涂布法，能够形成均匀地分散有碳纳米管的膜。在共轭系聚合物中，从分散碳纳米管的能力的高低来看，优选聚噻吩系聚合物、聚苯并噻二唑系聚合物、聚(烷基芴)系聚合物等。

基板只要是至少配置电极系的面具有绝缘性即可，可以是任何材料。例如，适合使用硅晶圆、玻璃、蓝宝石、氧化铝烧结体等无机材料、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚偏二氟乙烯、聚硅氧烷、聚乙烯基苯酚(pvp)、聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯、聚苯硫醚、聚对二甲苯等有机材料等。另外，例如也可以是在硅晶圆上形成有pvp膜的材料、在聚对苯二甲酸乙二酯上形成有聚硅氧烷膜的材料等层叠有多个材料的材料。

绝缘层的材料只要呈现正常发挥功能的程度的绝缘性即可，无特别限制，例如可以使用聚硅氧烷、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚乙烯醇、聚乙烯基苯酚、聚缩醛、聚碳酸酯、聚芳酯、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚酮、聚邻苯二甲酰胺、聚醚腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酰胺、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚对二甲苯、聚酯、芳香族聚醚、酚醛清漆树脂、酚醛树脂、丙烯酸系树脂、烯烃树脂、脂环式烯烃树脂、氯乙烯树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂等。另外，也可以使用对这些高分子共聚了其他高分子的材料、对这些高分子混合了其他高分子的材料。他们之中，从晶体管的导通电流的提高、漏电流的减低的观点来看，优选使用聚硅氧烷。

绝缘层由单层或多层构成。在多层的情况下，既可以将多个绝缘层层叠，也可以将绝缘层和公知的栅绝缘层层叠。另外，也可以在绝缘层与半导体层之间设置取向层。取向层可以使用硅烷化合物、钛化合物、有机酸、杂有机酸等公知的材料，尤其优选有机硅烷化合物。

具有以上的构成的电路1形成图3所示的检测器101的一部分。检测器101具有检测有无与水分接触和/或接触到的水分的量的功能。检测器101具有电路1、和辨识电路1输出的二值的数字信号串的辨识部102。辨识部102既可以是用于辨识数字信号串的电路，也可以是发光元件或发声元件等。

图4是示出具备电路1的水分检测系统的构成的图。该图所示的水分检测系统201具备：收发装置202，以无线的方式收发预定的频段的信号；和尿布204，设置有能够与收发装置202进行非接触的通信(无线通信)的无线通信设备203，装戴于人体而能够吸收排尿时的水分。水分检测系统201是检测因穿着尿布204的人的排尿等引起的水分的产生的系统，也可以称作使用了尿布204的濡湿检测系统。另外，无线通信设备203也可以视为上述的检测器101的一例。

收发装置202具有收发预定的频段的信号的天线、控制动作的cpu(centralprocessingunit,中央处理单元)及存储各种信息的存储器。收发装置202对无线通信设备203发送预定的频段的信号(载波)，接收相对于该信号的返回信号。该返回信号包含无线通信设备203所固有的信息。收发装置202基于从无线通信设备203接收的信号识别无线通信设备203，并且检测该无线通信设备203是否处于与水分接触了的状态。收发装置202发送的信号例如是uhf频段(860～960mhz)或微波的l频段(频率1～2ghz)或者s频段(频率2～4ghz)。这样的收发装置202，例如既可以构成为读取器写入器那样的专门的终端，也可以使用智能手机等便携终端来构成。另外，也可以利用频率为13.56mhz的nfc(nearfieldcommunication,近场通信)通信来实现收发装置与无线通信设备之间的通信。在将本发明的水分检测器使用于尿布的濡湿检测的情况下，例如也可以将无线通信设备设置于床的床单等来检测水分。

图5是示出无线通信设备203的电路构成的图。无线通信设备203具备天线231和连接于天线231的电路部232。无线通信设备203接收由收发装置202发送的信号(载波)，将该信号作为能量源，返回加入了无线通信设备203所固有的信息的信号(反射波)。

天线231连接于电路部232，在与收发装置202之间进行信号的收发。天线231是偶极天线，取得与电路部232的阻抗匹配。此外，天线231也可以是环形天线、贴片天线等。

电路部232包括电路1。电路部232是具有控制电路及存储器的数字电路。控制电路当接收到来自收发装置202的信号时，读取存储器所记录着的信息并返回给收发装置202。

图6是示出尿布204的主要部分的构成的局部剖视图。尿布204具有：表面材241，使用无纺布等而构成，供人的皮肤直接接触；吸水材242，使用高吸水性高分子等而构成，吸收并保持通过表面材241后的水分；以及防水材243，由具有防水性的片状的材料构成，形成吸水材242的表面中的尿布204的外表面侧的外包体。在吸水材242与防水材243之间设置有无线通信设备203，吸水材242与无线通信设备203的至少一部分相接。无线通信设备203的设置位置优选是:因排尿而吸水材242容易吸收水分的位置、换言之在人装戴着尿布204而进行了排尿时尿接触的可能性高的区域内的位置。

当装戴着具有以上的构成的尿布204的人因排尿等而将水分向体外放出时，吸水材242吸收该水分。当由吸水材242吸收到的水分到达无线通信设备203而检测部位触碰到水分时，该检测部位的特性变化。电路部232输出与该变化相应的信号，天线231向收发装置202进行无线发送。收发装置202在从无线通信设备203接收的信号所包含的1位的信息与通常状态不同的情况下，检测到在无线通信设备203附着有水分这一情况。收发装置202也可以具有作为基于接收到的信息而报知尿布204触碰到水分这一情况的设备的功能。该情况下的水分检测系统201也是报知尿布204触碰到水分这一情况的报知系统。此外，报知尿布204触碰到水分这一情况的设备也可以是收发装置202以外的设备，例如也可以是以语音报知的扬声器、以光报知的光源等。

由于天线231多数情况下若被水濡湿则难以工作和若在天线231与收发装置202之间存在人体则难以进行通信，所以，天线231与电路部232的安装位置也可以分离。例如，也可以将天线231安装于人体的腹侧，将电路部232安装于在排尿时尿接触的位置。另外，也可以是：检测水分的电路部232在吸水材242与防水材243之间与吸水材242相接地安装，天线231安装于防水材243的外侧。

此外，在此说明的检测器101、无线通信设备203及尿布204也可以使用后述的实施方式2～12的电路而构成，能够得到的效果也是同样的。

根据以上说明的本发明的实施方式1，在是简易且经济的构成的同时，不仅能够可靠地检测水分的有无，还能够可靠地检测接触到的水分的量。另外，根据本实施方式1，无需从模拟数据向数字数据的变换电路。另外，根据本实施方式1，制造也容易且经济。

另外，根据本实施方式1，通过具备电路的无线通信设备，从远处也能够监视水分的量。

(变形例1)

图7是示出实施方式1的变形例的电路的主要部分的构成的图。该电路是存储器。在图7所示的情况下，将具有作为存储器元件的功能的晶体管2a～2d呈阵列状配置而成。4个晶体管2a～2d分别具有的源电极21a～21d分别连接于布线w11～w14。布线w11～w14分别连接于位线bl1～bl4。晶体管2a～2d分别具有的栅电极22a～22d分别经由布线w21～w24而连接于共通的字线wl。晶体管2a～2d分别具有的漏电极23a～23d接地。

此外，具有作为存储器元件的功能的晶体管2a～2d也可以构成存储器阵列。这意味着，存储器的记录信息根据水分而变化。

(实施方式2)

本发明的实施方式2的电路具有与实施方式1相同的图1所示的电路构造。晶体管的绝缘层，在不同的晶体管之间含有互相不同的材料。

栅绝缘层所使用的材料没有特别限定，但是，可以举出氧化硅、氧化铝等无机材料、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚偏二氟乙烯、聚硅氧烷、聚乙烯基苯酚(pvp)等有机高分子材料、或者无机材料粉末与有机材料的混合物。其中，优选包含含有硅原子和碳原子的键的有机化合物的材料。另外，也优选包含含有硅原子与碳原子的键的有机化合物和含有金属原子及氧原子的键的金属化合物的材料。

作为水溶性树脂，例如可以举出聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸、聚-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、聚苯乙烯磺酸钠、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚烯丙胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚乳酸、聚内酯等均聚物及包含这些成分的共聚物等。另外，也可以举出甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、酪蛋白等。另外，也可以举出导入了羧基或者砜基等亲水基的水溶性聚酯或水溶性聚氨酯等。

作为吸水性树脂，例如可以举出将淀粉或纤维素、含有羧基或者砜基等亲水基的水溶性单体和/或通过水解而成为水溶性的单体、以及交联剂作为必须成分而使其聚合、并根据需要进行水解而得到的吸水性树脂、淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解物、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的水解物、纤维素-丙烯腈接枝聚合物的水解物、羧甲基纤维素的交联物、壳聚糖衍生物、透明质酸衍生物、交联聚丙烯酰胺的部分水解物、交联了的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、交联了的砜化聚苯乙烯、乙烯基酯-不饱和羧酸共聚物皂化物、聚丙烯酸钠等交联了的聚丙烯酸(盐)、交联了的丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、异丁烯-马来酸酐共聚物、钠盐交联物马来酸酐等交联了的异丁烯-马来酸酐共聚物、交联了的羧酸改性聚乙烯醇、自交联型聚丙烯酸盐、交联了的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、非离子型聚环氧烷等。作为吸水性树脂，除了上述以外还可以使用以往公知的吸水性树脂，没有特别限定。

通过将上述栅绝缘层所使用的材料与水溶性树脂和/或吸水性树脂混合来形成栅绝缘层，能够成为对水分具有响应性的栅绝缘层。作为将绝缘层材料与水溶性树脂和/或吸水性树脂混合来形成栅绝缘层的方法，有将它们混炼的方法、使它们化学键合的方法。这样混合而形成的绝缘层，通过与水分接触而溶解或膨润，通过将形成于绝缘层上的电极、半导体层破坏，逻辑电路读取的数字信号值从“0”向“1”或从“1”向“0”变化。

例如，在图1中，连接点a～d与同它们分别连接的晶体管之间的布线下部的绝缘层溶解或膨润，使得布线断线。而且，通过使栅绝缘层中的水溶性树脂和/或吸水性树脂的含有率变化，在对水分的响应性方面设置差异。通过这样做，在水分与检测器接触了的情况下，从响应性大的栅绝缘层上的布线断线,流到晶体管的量的电流流入逻辑电路。电流值的增加成为从“0”向“1”的变化，(0，0，0，0)的信号串依次变化为(1，0，0，0)、(1，1，0，0)、(1，1，1，0)、(1，1，1，1)。

这终归是例子，无需与实施方式1同样而晶体管是4个，也无需从端部的晶体管依次响应。

根据以上说明的本发明的实施方式2，能够得到与实施方式1同样的效果。

(实施方式3)

本发明的实施方式3的电路具有与实施方式1相同的电路构造。晶体管具有第2绝缘层。图8是示出本实施方式3的电路所具备的晶体管的构成的剖视图。该图所示的晶体管5具备源电极51、栅电极52、漏电极53、基板54、绝缘层55、半导体层56及第2绝缘层57。第2绝缘层57形成于相对于半导体层56而言与绝缘层55相反的一侧。所谓相对于半导体层56而言与绝缘层55相反的一侧，在如图8所示在半导体层56的下侧具有绝缘层55的情况下，指的是半导体层56的上侧。通过第2绝缘层57在不同的晶体管之间含有互相不同的材料，相对于水分显现不同的响应性。

第2绝缘层既可以是单层也可以是多层，另外，既可以将1层由多个绝缘性材料形成，也可以将多个绝缘性材料层叠而形成。

作为第2绝缘层的形成方法，不特别限定，也可以使用电阻加热蒸镀，电子束、溅镀、cvd等干式的方法，但是，从制造成本、对大面积的适合的观点来看，优选使用涂布法。在涂布法中，至少包括将第2绝缘层所含有的包含高分子及溶剂的组合物涂布及干燥的工序。作为涂布方法，具体地说，可以优选使用旋涂法、刮刀涂布法、狭缝模头涂布法、丝网印刷法、棒涂机法、铸模法、印刷转印法、浸渍提拉法、喷墨法、滴铸法等。优选根据涂膜厚度控制、取向控制等想要得到的涂膜特性从其中选择涂布方法。

另外，对于形成了的涂膜，也可以在大气下、减压下或氮、氩等非活性气体气氛下进行退火处理、热风干燥。具体地说，例如作为退火的条件，可举出50～150℃、3～30分钟、氮气氛下。通过这样的干燥工序，在涂膜的干燥不充分的情况下，能够切实地使其干燥。

在将第2绝缘层设为检测部位的情况下，在水分接触了检测器时，第2绝缘层溶解，既可以关于其溶解的容易程度，在晶体管之间设置差异，也可以关于水向第2绝缘层的浸入的容易程度，在晶体管之间设置差异，还可以是：第2绝缘层具有根据水分而变化的化学构造，在晶体管之间在第2绝缘层的化学组成设置差异。根据这些方法，能够进行与水分的量相应的多级检测。

在设置第2绝缘层的溶解的容易程度的差异的情况下，通过将栅绝缘层材料与水溶性树脂混合而形成绝缘层，能够达成。在该情况下，通过在含有率方面设置差异，形成溶解性也不同的材料。

在关于水分向第2绝缘层的浸入的容易程度而设置差异的情况下，例如可以考虑通过赋予全氟烷基而赋予不沾水性等使化学组成不同的方法、对第2绝缘层中的空隙的大小、数量即多孔性设置差异的情况。

所谓第2绝缘层具有根据水分而变化的化学组成，例如，是使用氨基甲酸衍生物那样的、与水的反应性高的化合物的方法。根据与半导体层相接的第2绝缘层中所包含的化合物是给与电子性还是接收电子性，晶体管的特性受到影响。因而，成为在不存在水的状态下氨基甲酸衍生物与半导体层相接时的晶体管特性同与水相接而氨基甲酸衍生物转换成了胺后的晶体管特性不同的物质，能够设置差异。

图9是示出本实施方式3的变形例的电路所具备的晶体管的构成的剖视图。该图所示的晶体管5a具备源电极51a、栅电极52、漏电极53a、基板54、绝缘层55、半导体层56a及第2绝缘层57a。第2绝缘层57a形成于相对于半导体层56a而言与绝缘层55a相反的一侧。晶体管5a，在源电极51a及漏电极53a层叠于绝缘层55这一点,与晶体管5不同。

根据以上说明的本发明的实施方式3，能够得到与实施方式1同样的效果。

(实施方式4)

图10是示出本发明的实施方式4的电路的主要部分的构成的图。此外，图10所示的以外的电路的构成与实施方式1是同样的。

图10所示的电路1a是存储器，将4个具有作为存储器元件的功能的晶体管2a～2d呈阵列状配置而成。4个晶体管2a～2d分别具有的源电极21a～21d分别连接于布线w31～w34。布线w31～w34分别连接于位线bl1～bl4。4个晶体管2a～2d分别具有的栅电极22a～22d分别经由布线w21～w24连接于共通的字线wl。4个晶体管2a～2d分别具有的漏电极23a～23d接地。

布线w31～w34使用互相相同的材料而构成，按该顺序而厚度变大。这样的厚度的不同，例如通过调整利用喷墨法涂布形成布线时的液量来实现。

布线w31、w32由水溶性导电性高分子构成。关于水溶性导电性高分子，与自掺杂型相比，优选外部掺杂型。具体地说，作为水溶性导电性高分子，可以举出在选自无取代或具有取代基的聚对苯撑、聚对苯乙炔、聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚异硫茚、聚呋喃、聚咔唑、聚二氨基蒽醌、聚吲哚中的至少1种π共轭系高分子中的骨架上具有磺酸基和/或羧基或它们的碱金属盐、铵盐或取代铵盐、或者用磺酸基和/或羧基或它们的碱金属盐、铵盐或取代铵盐进行了取代的烷基或包含醚键的烷基的水溶性导电性高分子。作为这样的水溶性导电性高分子的优选例，可以举出聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)复合体等。另外，作为水溶性导电性高分子，可以举出在π共轭系高分子中的氮原子上具有磺酸基和/或羧基或它们的碱金属盐、铵盐或取代铵盐、或者以磺酸基和/或羧基或它们的碱金属盐、铵盐或取代铵盐进行了取代的烷基或包含醚键的烷基的水溶性导电性高分子。

在图10所示的底栅型的晶体管的情况下，优选与布线w21～w24相比容易与水分接触的布线w31～w34至少使用上述的材料而构成。在该情况下，布线w21～w24也可以使用导电性材料而构成。布线w21～w24使用互相相同的材料而构成，厚度互相相等。此外，在使用顶栅型的晶体管的情况下，与栅电极连接的布线同与源电极连接的布线相比，容易与水分接触，所以，在图10中，优选至少布线w21～w24使用上述的材料而构成，布线w31～w34也可以使用导电性材料而构成。

若水分与具有以上的构成的电路1a接触，则根据水分的量，在布线w31～w34的至少一部分产生断线而高电阻化。在本实施方式4中，由于4个布线w31～w34具有互相不同的厚度，所以，断线的水分的量的阈值不同，厚度最小的布线w31的阈值最小，厚度最大的布线w34的阈值最大。因此，例如，在没有与水分接触的正常状态的4位的信息是(1，1，1，1)的情况下，该信息根据接触到的水分的量，按水分的量从少到多的顺序，成为(0，1，1，1)、(0，0，1，1)、(0，0，0，1)、(0，0，0，0)。其结果，基于来自本实施方式4的检测器的4位的信息，不仅能够检测检测器中有无水分接触，还能够以4级检测水分的量的大小。

根据以上说明的本发明的实施方式4，能够得到与实施方式1同样的效果。另外，根据本实施方式4，能够利用简单且经济的电路构成以多级检测水分的量。

此外，除了使布线w31～w34的厚度不同以外，利用使布线的宽度按该顺序变粗、在布线的多孔性方面设置差异等方法，也能够同样地以4级检测水分的量的大小。除了布线以外，通过在源电极或漏电极的厚度、宽度、多孔性等方面设置差异，也能够得到同样的效果。

此外，在以上的说明中说明了以4级检测水分的量的情况，但是，这终归不过是一例，当然能够实现与构成电路的晶体管的个数相应的多级的水分检测。

另外，在使用顶栅型的多个晶体管的情况下，优选使连接于各晶体管的栅电极的字线的厚度变化。

(变形例2)

在实施方式1～4及变形例1中，使用底接触的底栅型晶体管进行了说明，但是，也可以使用其他型的晶体管。以下，例示能够适用于在本说明书中说明的电路的晶体管的构成。

图11是示出顶接触的底栅型的晶体管的构成的剖视图。该图所示的晶体管6具有源电极61、栅电极62、漏电极63、基板64、绝缘层65及半导体层66。

图12是示出底接触的顶栅型的晶体管的构成的剖视图。该图所示的晶体管7具有源电极71、栅电极72、漏电极73、基板74、绝缘层75及半导体层76。

图13是示出顶接触的顶栅型的晶体管的构成的剖视图。该图所示的晶体管8具有源电极81、栅电极82、漏电极83、基板84、绝缘层85及半导体层86。

此外，也能够将双栅型的晶体管适用于在本说明书中说明的电路。

(实施方式5)

本发明的实施方式5，通过在图1所示的电路1中，将连结各电阻－晶体管之间与逻辑电路的布线(连接点a～d与逻辑电路之间的布线)设为包含导电性粒子及水溶性树脂的布线，来检测水分的量的大小。在本实施方式5中，检测部位处于作为构成部位的布线上。

作为导电性粒子，例如可以举出金(au)、银(ag)、铜(cu)、镍(ni)、锡(sn)、铋(bi)、铅(pb)，锌(zn)、钯(pd)，铂(pt)、铝(al)、钨(w)、钼(mo)或碳(c)等。其中，优选是含有选自由金、银、铜、镍、锡、铋、铅、锌、钯、铂、铝及碳构成的群中的至少1个元素的导电性粒子。

作为水溶性树脂，可以使用前述的水溶性树脂。

具有以上的构成的布线，若与水分触碰则水溶性树脂溶解而其组成变化从而电阻高电阻化。若预先以使得电流流入逻辑电路的方式设定电路中的电阻的电阻值，则在布线高电阻化了的情况下，逻辑电路从连接点a～d读取的1位的信息发生变化。

对水分的响应性的变化,能够通过在布线中的水溶性树脂的含有率、布线的形状方面设置差异来实现。

在此，举出连结连接点a～d与逻辑电路的布线作为例子，但是，不限于此。也可以将连接点a～d－晶体管之间的布线设为包含导电性粒子和水溶性树脂的布线，还可以是呈阵列状排列了的晶体管的字线、位线、连结字线与栅电极的布线、连结位线与源电极或漏电极的布线等。

根据以上说明的本发明的实施方式5，能够得到与实施方式1同样的效果。

(实施方式6)

本发明的实施方式6在图1所示的电路1中，将连结连接点a～d－晶体管之间的布线设为包含导电性粒子及吸水性树脂的布线。根据该构成，也能够可靠地检测水分的量的大小。即，在没有与水分接触的状态下，在连接点a～d－晶体管之间流动电流，所以，电流不向逻辑电路流动，作为信号值，成为“0”。若水分向那里接触，则通过吸水性树脂吸水，包含导电性粒子及吸水性树脂的布线膨润，布线高电阻化或实质上断线。于是，电流向逻辑电路流动，信号值成为“1”。在本实施方式6中，检测部位处于作为构成部位的布线上。

导电性粒子、吸水性树脂都可以使用前述的材料。对水分的响应性的变化，能够通过在布线中的吸水性树脂的含有量、布线的形状方面设置差异来实现。

根据以上说明的本发明的实施方式6，能够得到与实施方式1同样的效果。

(实施方式7)

本发明的实施方式7，在图1所示的电路1中，将连结连接点a～d－晶体管之间的布线设为包含导电性粒子及水溶性导电性高分子的布线。根据该构成，也能够分级地检测水分的量的大小。即，在没有与水分接触的状态下，在连接点a～d－晶体管之间流动电流，所以，电流不向逻辑电路流动，作为信号值，成为“0”。若水分向那里接触，则通过水溶性导电性高分子溶解而断线。于是，向逻辑电路流动电流，信号值成为“1”。在本实施方式7中，检测部位也处于作为构成部位的布线上。

关于水溶性导电性高分子，与自掺杂型相比，优选外部掺杂型。具体地说，作为水溶性导电性高分子，可以举出在选自无取代或具有取代基的聚对苯撑、聚对苯乙炔、聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚异硫茚、聚呋喃、聚咔唑、聚二氨基蒽醌、聚吲哚中的至少1种π共轭系高分子中的骨架上具有磺酸基和/或羧基或它们的碱金属盐、铵盐或取代铵盐、或者用磺酸基和/或羧基或它们的碱金属盐、铵盐或取代铵盐进行了取代的烷基或包含醚键的烷基的水溶性导电性高分子。作为这样的水溶性导电性高分子的优选例，可以举出聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)复合体等。另外，作为水溶性导电性高分子，可以举出在π共轭系高分子中的氮原子上具有磺酸基和/或羧基或它们的碱金属盐、铵盐或取代铵盐、或者用磺酸基和/或羧基或它们的碱金属盐、铵盐或取代铵盐进行了取代的烷基或包含醚键的烷基的水溶性导电性高分子。

根据以上说明的本发明的实施方式7，能够得到与实施方式1同样的效果。

(变形例3)

在图2a、图11所示的底栅型的晶体管的情况下，也优选与连接于栅电极的布线相比容易与水分接触的、与源电极或漏电极连接的布线至少使用上述的水溶性导电性高分子而构成。在该情况下，连接于栅电极的布线也可以使用导电性材料而构成。此外，在顶栅型的晶体管的情况下，与栅电极连接的布线同与源电极或漏电极连接的布线相比，容易与水分接触，所以，优选至少与栅电极连接的布线使用上述的水溶性导电性高分子而构成，与源电极连接的布线及与漏电极连接的布线也可以使用导电性材料而构成。

(实施方式8)

本发明的实施方式8的特征在于，在电路中设置多个电阻，根据其的响应而以多级设置变化。换言之，在本实施方式8中，在作为构成部位的电阻存在检测部位。图14是示出本实施方式8的电路的构成的图。该图所示的电路9，取代图1所示的电路1的晶体管2a～2d而连接有具有检测部位的电阻10a～10d。电阻10a～10d例如可以利用前述的导电性粒子和水溶性树脂、导电性粒子和吸水性树脂、水溶性导电性高分子等而形成。由此，能够使得与水分接触了的情况下的信号值的变化更加明了。

此外，电阻10a～10d的配置只要是电流值的变化变得明了的位置就可以为任何位置，除了图14以外，例如也存在配置于在实施方式5～7中赋予了对水分的响应性的布线中的某处的方法。

根据以上说明的本发明的实施方式8，能够得到与实施方式1同样的效果。另外，响应性更加良好，检测到水分时的信号值的变化更加明了。

(实施方式9)

图15是示出本发明的实施方式9的电路的构成的图。该图所示的电路11，作为取代图1所示的电路1的晶体管2a～2d的构成部位，连接有二极管12a～12d。在本实施方式9中，在二极管12a～12d分别存在检测部位。在该情况下，在没有与水分接触的状态下，在各二极管流动电流，所以，电流不向逻辑电路流动，作为信号值，成为“0”。若水分向那里接触，则二极管的特性变化。于是，向逻辑电路流动电流，信号值成为“1”。

通过在此时的二极管特性的变化的容易程度方面设置差异，即在阈值方面设置差异，二极管的特性依次变化，能够分级地检测水分的量。这能够通过在与二极管所使用的半导体相接的绝缘层、第2绝缘层设置上述那样的差异来达成。

二极管例如具有设置于绝缘性基材的表面上的一对电极和形成于一对电极之间的半导体层。半导体层例如含有碳纳米管。此外，二极管的构成不限定于此，其他构成例如在国际公开第2016/158862号中公开。

此外，在本实施方式9中，也可以如图16所示的电路13那样，逻辑电路4与二极管12a～12d分别直接连接。在该情况下也是，在没有与水分接触的状态下是流动电流的“1”的状态，若与水分接触，则电流不再流动，成为“0”的状态。

根据以上说明的本发明的实施方式9，能够得到与实施方式1同样的效果。

(实施方式10)

图17是示出本发明的实施方式10的电路的构成的图。该图所示的电路14，作为取代图1所示的电路1的晶体管2a～2d的构成部位，连接有电容器15a～15d。在本实施方式10中，在电容器15a～15d分别存在检测部位。电容器也被称作电容(condenser)。电阻3a～3d的没有与电容器15a～15d连接的一侧分别连接于交流电源16。在本实施方式10中，在电容器存在检测部位。

若交流电源16向电阻3a～3d施加矩形波电压，则通过电容器15a～15d的作用，在电阻3a～3d中流动的电流值的相位从施加电压的相位偏移。电路14中的相位的偏移根据连接于电阻的电容器中的电介质的介电常数而变化。此时的时间常数成为互相连接着的电阻的电阻值与电容器的静电电容之积。在本实施方式10中，使用通过与水分的接触而介电常数变化的电介质来构成电容器。另外，在没有与水分接触的状态下，通过追随于矩形波而使电流流动，来输出信号值“1”。在这样的电路14中，与水分接触了的电容器因介电常数的变化而无法再追随于矩形波，成为逻辑电路4的阈值以下，由此，信号值成为“0”。此外，在电容器与水接触而水分浸透了电介质的情况下，使信号值从“0”向“1”变化，这在原理上也是可行的。

作为电介质，可以举出钽氧化物(ta2o5等)、铝氧化物(al2o3等)、硅氧化物(sio2等)、锆氧化物(zro2等)、钛氧化物(tio2等)、钇氧化物(y2o3等)、镧氧化物(la2o3等)、铪氧化物(hfo2等)等金属氧化物、钽氮化物(tan等)、铝氮化物(aln等)、硅氮化物(si3n4等)、锆氮化物(zrn等)、钛氮化物(tin等)、钇氮化物(yn等)、镧氮化物(lan等)、铪氮化物(hfn等)等金属氮化物、钛酸钡(batio3)、钛酸锶(srtio3)、钛酸钙(catio3)等2种以上的金属的氧化物等。

作为有机电介质，可以举出聚乙烯、聚酯、聚酰亚胺、聚苯硫醚、有机玻璃、聚乙烯醇、聚乙烯基苯酚、聚对二甲苯、聚丙烯腈、聚丙烯酸衍生物、聚甲基丙烯酸衍生物等。既可以单独使用无机、有机，也可以将2种以上组合来使用。

根据以上说明的本发明的实施方式10，能够得到与实施方式1同样的效果。

(实施方式11)

图18是示出本发明的实施方式11的电路的构成的图。该图所示的电路17，作为取代图17所示的电路14的电阻3a～3d的构成部位，分别配置有电感器18a～18d，并且作为取代电路14的电容器15a～15d的构成部位，分别配置有电阻3a～3d而成。电感器也被称作线圈或电抗器。在本实施方式11中，在电感器18a～18d分别存在检测部位。

通过利用前述的导电性粒子与水溶性树脂、导电性粒子与吸水性树脂、水溶性导电性高分子等形成电感器的中心导体，在与水分接触了的情况下，电感器内的导磁率变化。其结果，在与水分非接触时和接触时，电感器输出的信号值不同。具体地说，例如在与水分非接触时输出了信号值“1”的电感器，因导磁率的变化而无法再追随于矩形波，成为逻辑电路4的阈值以下，由此，输出的信号值成为“0”。此外，通过水与电感器的中心导体接触而浸透，使信号值从“0”向“1”变化，这在原理上也是可行的。

根据以上说明的本发明的实施方式11，能够得到与实施方式1同样的效果。

(实施方式12)

本发明的实施方式12具有与实施方式2同样的构成。本实施方式12中与实施方式2不同的点是，晶体管的绝缘层还包含自由基可聚合化合物的加成反应体作为感光性有机成分这一点。

所谓自由基可聚合化合物，是在分子中具有多个烯属不饱和双键基的化合物。利用通过紫外(uv：ultraviolet)光的照射而从后述的光聚合引发剂产生的自由基，自由基可聚合化合物的自由基聚合进行，绝缘层的交联密度提高，能够提高绝缘层的硬度。

作为自由基可聚合化合物，优选自由基聚合容易进行的、具有(甲基)丙烯酰基的化合物。从uv光的照射时的敏感度提高及绝缘层的硬度提高的观点来看，更优选在分子内具有2个以上(甲基)丙烯酰基的化合物。

作为自由基可聚合化合物，从uv光的照射时的敏感度提高及硬化膜的防裂性提高的观点来看，优选三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、1，3，5-三((甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸或9，9-双[4-(2-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴或它们的酸改性体。另外，作为自由基可聚合化合物，从uv光的照射时的敏感度提高及硬化膜的防裂性提高的观点来看，也优选环氧乙烷改性体或环氧丙烷改性体。

绝缘层也可以还包含通过uv光的照射而键开裂和/或反应而产生自由基的化合物(以下，称作“光聚合引发剂”)作为感光性有机成分。通过包含光聚合引发剂，前述的自由基可聚合化合物的自由基聚合进行，能够促进uv光的照射时的加成反应。作为光聚合引发剂，例如优选苄基缩酮系光聚合引发剂、α-羟基酮系光聚合引发剂、α-氨基酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、肟酯系光聚合引发剂、吖啶系光聚合引发剂、茂钛系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、苯乙酮系光聚合引发剂、芳香族酮酯系光聚合引发剂或苯甲酸酯系光聚合引发剂，从uv光的照射时的敏感度提高的观点来看，更优选α-羟基酮系光聚合引发剂、α-氨基酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、肟酯系光聚合引发剂、吖啶系光聚合引发剂或二苯甲酮系光聚合引发剂，进一步优选α-氨基酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、肟酯系光聚合引发剂。作为光聚合引发剂的具体的例子，作为肟酯系光聚合引发剂，可以举出1-[4-(苯硫基)苯基]辛烷-1，2-二酮-2-(o-苯甲酰基)肟及1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9h-咔唑-3-基]乙酮-1-(o-乙酰基)肟，但是，也可以利用其他公知的材料。

绝缘层也可以还含有利用光而产生酸的化合物(以下，称作“光产酸剂”)作为感光性有机成分。作为光产酸剂，可以例示鎓盐化合物、含卤素化合物、重氮酮化合物、重氮甲烷化合物、砜化合物、磺酸酯化合物、磺酰亚胺化合物等。作为重氮酮化合物的具体的例子，可以举出1，3-二酮-2-重氮化合物、重氮苯醌化合物、重氮萘醌化合物等，从图案加工精度、绝缘层的防裂性的观点来看，优选重氮萘醌化合物。作为优选的重氮酮化合物，可以举出1，2-萘醌重氮基-4-磺酸与2，2，3，4，4’-五羟基二苯甲酮的酯、1，2-萘醌重氮基-4-磺酸与1，1，1-三(4-羟苯基)乙烷的酯等。

光聚合引发剂及光产酸剂优选与作为感光性有机成分的增敏剂组合来使用。增敏剂不会在光褪色反应中产生着色，所以，在绝缘层中，也能够在维持高的透明性的同时达成高敏感度化。作为增敏剂，没有特别限制，可以使用公知的材料，但是，特别优选9，10-二取代蒽系化合物。

绝缘层也可以还包含链转移剂的加成反应体作为感光性有机成分。所谓链转移剂，指的是从通过uv光的照射时的自由基聚合而得到的高分子链的、高分子生长终端获取自由基，能够介此向其他高分子链转移自由基的化合物。通过包含链转移剂，能够提高uv光的照射时的敏感度。推测这是因为，通过uv光的照射而产生的自由基利用链转移剂而向其他高分子链进行自由基转移，由此，能够进行自由基交联至膜的深部。作为链转移剂，优选硫醇系链转移剂。

绝缘层也可以还包含阻聚剂作为感光性有机成分。所谓阻聚剂，指的是捕捉在uv光的照射时产生的自由基或通过uv光照射时的自由基聚合而得到的高分子链的、高分子生长终端的自由基，作为稳定自由基而保持，由此能够使自由基聚合停止的化合物。通过适量含有阻聚剂，能够抑制在uv光照射时产生的过剩量的自由基，能够抑制自由基聚合。作为阻聚剂，优选酚系阻聚剂。

绝缘层也可以除了结合有无机粒子的高分子之外，还含有未结合有高分子的无机粒子。作为未结合有高分子的无机粒子的优选的材质、形状，与上述那样的、结合有高分子的情况下的是同样的。

绝缘层也可以根据需要而含有粘度调整剂、表面活性剂、稳定剂等。另外，绝缘层也可以含有残留溶剂。作为表面活性剂，例如可以举出氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂、聚环氧烷系表面活性剂、丙烯酸系表面活性剂等。作为氟系表面活性剂的具体的例子，可以举出メガファックf142d、メガファックf172、メガファックf173、メガファックf183(以上，大日本油墨化学工业有限公司制)、nbx-15、ftx-218、dfx-18(ネオス股份公司制)等。另外，作为有机硅系表面活性剂，可以举出byk-333(ビックケミー·ジャパン股份公司制)等。

在本实施方式12中，使用具有包含感光性有机物的绝缘层的薄膜晶体管而构成了晶体管，所以，通过光刻技术，能够选择性地形成过孔。由此，例如若针对布线接触的绝缘层的区域选择性地形成过孔，针对该过孔，利用喷墨法、分配器法等的涂布法涂布形成由水溶性树脂构成的膜(水溶性树脂膜)，则水溶性树脂膜在与水分接触了时溶解，伴随于此，与水溶性树脂膜接触了的布线断线而高电阻化。此外，针对绝缘层，也可以取代水溶性树脂膜而同样地涂布形成由吸水性树脂构成的膜(吸水性树脂膜)。在该情况下，若吸水性树脂膜与水分接触则吸水性树脂膜膨润，与吸水性树脂膜接触了的布线断线。

根据以上说明的本发明的实施方式12，能够得到与实施方式1同样的效果。

(其他实施方式)

如上述那样，举出几个例子进行了说明，但是，本发明的实施方式不限于这些，检测部位也可以处于晶闸管等其他地方。

此外，上述的实施方式或变形例的电路图中的电源，在无线通信设备的情况下成为天线。也可以根据需要，将天线接收到的电磁波利用整流电路变换为直流。另外，上述无线通信设备也可以是内置有电池的有源型的无线通信设备。

作为本发明的电路的应用，也可以用于汽车的浸水试验。在该情况下，将本发明的电路贴附于汽车的门部分等，进行浸水试验。在浸水试验后，通过读取贴附着的电路的数字信号串，能够得知轻微的水分向车内的进入等。

这样，本发明可包含在此没有记载的各种实施方式等。

产业上的可利用性

本发明的电路及具备该电路的检测器，简易且经济，除了向上述的尿布、汽车的浸水试验的适用之外，对于以配管等设备、桥梁、隧道、堤坝等基础设施的漏水检测等为目的的系统，也能够适用。

附图标记说明

1、1a、9、11、13、14、17电路

2a～2d、5、5a、6、7、8晶体管

3a～3d、10a～10d电阻

4逻辑电路

12a～12d二极管

15a～15d电容器

16交流电源

18a～18d电感器

21a～21d、51、51a、61、71、81源电极

22a～22d、52、62、72、82栅电极

23a～23d、53、53a、63、73、83漏电极

24a、54、64、74、84基板

25a、55、55a、65、75、85绝缘层

26a、56、56a、66、76、86半导体层

57、57a第2绝缘层

101检测器

102辨识部

201水分检测系统

202收发装置

203无线通信设备

231天线

232电路部

241表面材

242吸水材

243防水材

bl1～bl4位线

w11～w14、w21～w24、w31～w34布线

wl字线