(57)【要約】【課題】液体操作装置においては、液体、特に、液滴の制御性能を向上させと、製造効率を向上させる。【解決手段】本発明の液体操作装置は、可撓性を有するようにシート状又はフィルム状に形成される基板１，１１と、基板１，１１の表面１ｂ，１１ｂ上に配置される複数の電極２と、複数の電極２を覆うように基板１，１１の表面１ｂ，１１ｂ上に配置される絶縁膜とを有し、少なくとも１つの電極２に電圧を印加することによって生じる静電気力を用いて、液体Ｌを絶縁膜３の表面３ｂ上で移動させる。かかる液体操作装置において、絶縁膜３は、複数の電極２にそれぞれ対応して位置し、かつ絶縁膜３の表面３ｂから裏面３ａに向かう凹方向に凹むように曲がる複数のディンプル４を有し、各電極２が、それに対応して位置するディンプル４と一緒になって凹方向に凹むように曲がるディンプル対応部５を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するようにシート状又はフィルム状に形成される基板と、
前記基板の表面上に配置される複数の電極と、
前記複数の電極を覆うように前記基板の表面上に配置される絶縁膜と
を備え、
前記絶縁膜が、前記基板の表面を向く裏面と、前記絶縁膜の裏面に対して前記絶縁膜の厚さ方向の反対側に位置する表面とを有し、
少なくとも１つの前記電極に電圧を印加することによって生じる静電気力を用いて、液体を前記絶縁膜の表面上で移動させることができるように構成される液体操作装置であって、
前記絶縁膜が、前記複数の電極にそれぞれ対応して位置し、かつ前記絶縁膜の表面から前記絶縁膜の裏面に向かう凹方向に凹むように曲がる複数のディンプルを有し、
各電極が、それに対応して位置する前記ディンプルと一緒になって前記凹方向に凹むように曲がるディンプル対応部を有する、液体操作装置。
【請求項２】
前記絶縁膜の表面が外部に開放されている、請求項１に記載の液体操作装置。
【請求項３】
各電極が、それに対応する前記ディンプルよりも大きく形成されている、請求項１に記載の液体操作装置。
【請求項４】
前記基板が、前記複数のディンプルにそれぞれ対応して位置する複数のディンプル対応部を有し、
前記基板の各ディンプル対応部が、それに対応して位置する前記電極のディンプル対応部及び前記絶縁膜のディンプルと一緒になって前記凹方向に凹むように曲がっている、請求項１に記載の液体操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気力を用いて液体を移動させるように構成される液体操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオ、医療、創薬、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等のような様々な技術分野において、液体、特に、液滴を静電気力によって操作するＥＷＯＤ（Electro Wetting On Dielectric）が注目されてきている。特に、バイオ、医療、及び創薬の技術分野において、ＥＷＯＤは希少な試薬、危険な薬品等を扱う技術として期待されている。
【０００３】
典型的に、ＥＷＯＤを利用した装置（以下、「液体操作装置」という）は、複数の電極を有する基板と、この基板の表面に配置及び接着される裏面、並びにこの裏面に対向すると共に摩擦抵抗を抑えた表面を有する絶縁膜とを含み、電極への電圧印加に基づく静電気力を変化させることによって、液滴を絶縁膜の表面上で滑るように移動させる。（例えば、非特許文献１を参照。）かかる液体操作装置において、摩擦抵抗を抑えた絶縁膜の表面上で液滴を所望の位置に停止させるためには、静電気力の強さ、絶縁膜の疎水性及び摩擦抵抗等のような環境条件を適切に調節することが重要となる。
【０００４】
しかしながら、このような環境条件を適切に調節することは難しく、液体操作装置における液滴の制御性能が低くなっている。このことは、ＥＷＯＤの普及を妨げる１つの要因となっている。そのため、液滴の制御性能を高めるために、様々な液体操作装置が提案されている。
【０００５】
例えば、かかる液体操作装置としては、複数の第１電極を含む基板と、この基板の表面に配置及び接着される裏面、並びにこの裏面に対向すると共に摩擦抵抗を抑えた表面を有する第１絶縁膜と、この第１絶縁膜の表面に対して間隔を空けて配置され、かつ摩擦抵抗を抑えた表面を有する第２絶縁膜と、この第２絶縁膜に対して第１絶縁膜とは反対側に位置する第２電極とを有し、第１及び第２電極への電圧印加に基づく静電気力を変化させることによって、液滴が第１及び第２絶縁膜間の空間を第１及び第２絶縁膜の表面に沿って移動するように構成される、液体操作装置が挙げられる。
【０００６】
さらに具体的に、液体操作装置の一例としては、第１絶縁膜と、この第１絶縁膜及び基板間に位置し、かつ接着剤から成る接着層とが、第１電極に対応するように配置されると共に第１絶縁膜の表面から窪む窪み部を有するように形成され、かつ基板の表面と、この基板の表面に沿って配置される第１電極の表面とが平坦に形成されている、液体操作装置が挙げられる。かかる液体操作装置において窪み部を形成するときには、窪み部に対応する金型の凸部を、第１絶縁膜及び接着層のみを変形させるように所定の加熱温度及び圧力下で所定の圧下時間にて第１絶縁膜の表面に押し付ける。（例えば、特許文献１を参照。）
【０００７】
液体操作装置の別の一例としては、第１絶縁膜が、第１絶縁膜の表面から凹む凹部を有するように屈曲し、基板が、第１絶縁膜の凹部に対応して基板を貫通する孔を有する、液体操作装置が挙げられる。（例えば、特許文献２を参照。）
【０００８】
液体操作装置のさらなる別の一例としては、第２絶縁膜の表面に凹部及び凸部が形成され、凸部が第１電極に対応して配置されており、液滴が第１電極に電圧を印加した状態でその第１電極に対応する凸部にて停止する、液体操作装置が挙げられる。（例えば、特許文献３を参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／２６１２６４号明細書
【特許文献２】特開２００７−２１２９４３号公報
【特許文献３】国際公開第２００８／００７５１１号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Hyojin Ko，他７名，”Active Digital Microfluidic Paper Chips with Inkjet-Printed Patterned Electrodes”，ADVANCED MATERIALS，Volume 26，Issue 15，２０１４年４月１６日，p. 2335-2340
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記液体操作装置の一例においては、第１絶縁膜に窪み部を形成するときに、第１絶縁膜及び接着層のみを変形させるように加熱温度、圧力、圧下時間等の加工条件を設定する。しかしながら、このような加工条件を適切に設定することは難しい。また、上記液体操作装置の別の一例においては、第１絶縁膜に凹部を形成するときに、基板に孔を形成する加工が必要となる。このように基板に孔を形成する作業は、液体操作装置の製造効率を低下させる。上記液体操作装置のさらなる別の一例においては、液滴が凸部から凹部に移動しようとするので、第１電極に対応する位置で液滴を効率的に停止させることができない。そのため、液滴の制御性能が低くなっている。
【００１２】
このような実情を鑑みると、液体操作装置においては、液体、特に、液滴の制御性能を向上させること、製造効率を向上させることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、一態様に係る液体操作装置は、可撓性を有するようにシート状又はフィルム状に形成される基板と、前記基板の表面上に配置される複数の電極と、前記複数の電極を覆うように前記基板の表面上に配置される絶縁膜とを備え、前記絶縁膜が、前記基板の表面を向く裏面と、前記絶縁膜の裏面に対して前記絶縁膜の厚さ方向の反対側に位置する表面とを有し、少なくとも１つの前記電極に電圧を印加することによって生じる静電気力を用いて、液体を前記絶縁膜の表面上で移動させることができるように構成される液体操作装置であって、前記絶縁膜が、前記複数の電極にそれぞれ対応して位置し、かつ前記絶縁膜の表面から前記絶縁膜の裏面に向かう凹方向に凹むように曲がる複数のディンプルを有し、各電極が、それに対応して位置する前記ディンプルと一緒になって前記凹方向に凹むように曲がるディンプル対応部を有する。
【発明の効果】
【００１４】
一態様に係る液体操作装置においては、液体、特に、液滴の制御性能を向上させることができ、製造効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る液体操作装置を概略的に示す平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、それぞれ、液滴移動前、液滴移動中、及び液滴移動後の液体操作装置を図１のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態で概略的に示す断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、それぞれ、ディンプル形成加工前、ディンプル形成加工中、及びディンプル形成加工後の液体操作装置を図１のＡ−Ａ線に沿って切断した状態で概略的に示す断面図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る液体操作装置を図１のＡ−Ａ線に相当する線に沿って切断した状態で概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１及び第２実施形態に係る液体操作装置について説明する。
【００１７】
本願明細書において、「フィルム」は、約２００μｍ（マイクロメートル）以下の厚さを有する膜状物体を指し、かつ「シート」は、約２００μｍを超える厚さを有する膜状物体を指す。
【００１８】
「第１実施形態」
第１実施形態に係る液体操作装置について説明する。
【００１９】
「液体操作装置の概略について」
最初に、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る液体操作装置について概略的に説明する。液体操作装置は、可撓性を有するようにシート状又はフィルム状に形成される基板１を有する。基板１は、裏面１ａと、この裏面１ａに対して基板１の厚さ方向の反対側に位置する表面１ｂとを有する。
【００２０】
液体操作装置は、基板１の表面１ｂ上に配置される複数の電極２を有する。液体操作装置は、複数の電極２を覆うように基板１の表面１ｂ上に配置される絶縁膜３を有する。液体操作装置は、少なくとも１つの電極２に電圧を印加することによって生じる静電気力を用いて、液体Ｌ、特に、液滴Ｌを次に述べる絶縁膜３の表面３ｂ上で移動させることができるようになっている。
【００２１】
このような液体操作装置において、絶縁膜３は、基板１の表面１ｂを向く裏面３ａと、この裏面３ａに対して絶縁膜３の厚さ方向の反対側に位置する表面３ｂとを有する。絶縁膜３はまた、絶縁膜３の表面３ｂから絶縁膜３の裏面３ａに向かう凹方向に凹むように曲がる複数のディンプル４を有する。複数のディンプル４は、それぞれ複数の電極２に対応して配置される。各電極２は、それに対応して位置するディンプル４と一緒になって上記凹方向に凹むように曲がる第１ディンプル対応部５を有する。
【００２２】
さらに、絶縁膜３の表面３ｂは外部に開放されているとよい。各電極２は、それに対応するディンプル４よりも大きく形成されているとよい。
【００２３】
「基板の詳細について」
図１及び図２を参照して、基板１の詳細について説明する。すなわち、基板１は次のように構成されるとよい。図２においては、基板１は、電極２に対応するように凹む凹部１ｃを有するように形成されている。さらに、基板１は、電極２の複数の第１ディンプル対応部５にそれぞれ対応して凹方向に凹む複数の第２ディンプル対応部６を有する。第２ディンプル対応部６は凹部１ｃ内に配置される。基板１の裏面１ａは滑らか又は平坦に形成されている。しかしながら、基板は、凹部を有さない一方で第２ディンプル対応部を有するように形成することもでき、例えば、インクジェットプリンタ等の印刷機を用いて、かかる基板上に電極を載せることができるようになっているとよい。
【００２４】
基板１は、紙、樹脂等を用いて構成されるとよい。ここで、「紙」は、植物繊維、その他の繊維等を膠着（こうちゃく）させることによって製造したものをいい、多孔質体などの無機物や、合成分子等の有機分子を添加したものであってもよい。「樹脂」は、天然及び／又は合成高分子化合物材料を主成分とするものであって、繊維や無機物等をさらに含む複合材料であってもよく、特には、熱による加工が容易な熱可塑性樹脂であるとよい。特に、基板１は、折り曲げ可能であるとよく、基板１はまた、はさみ、カッター等の刃物を用いて容易に切断可能であるとよい。
【００２５】
さらに、基板１の厚さは、基板１が可撓性を有するように設定される。例えば、基板１が、紙を用いて構成されるか、又は紙である場合において、基板１の厚さは、約１００μｍ〜約２００μｍとすることができる。基板１が、樹脂を用いて構成されるか、又は樹脂である場合において、基板１は、その厚さを約２００μｍ以下とするフィルムであってもよく、又はその厚さを約２００μｍよりも大きくしたシートであってもよい。基板１は、ガラスやシリコンを用いて構成されないことが好ましい。しかしながら、本発明の基板の材料及び厚さの関係は、これに限定されない。なお、基板１の厚さは、可撓性を有すると共に、後述するようにディンプル４を形成するためのディンプル形成加工後であっても基板１の裏面１ａが第２ディンプル対応部６で滑らか又は平坦な形状を維持するように設定することもできる。
【００２６】
「電極の詳細について」
図１、図２、及び図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照して、電極２の詳細について説明する。すなわち、電極２は次のように構成されるとよい。電極２は、導電材料から構成される。導電材料は、金属、カーボン、金属酸化物、これらの材料のうち少なくとも１つを含有する材料等であるとよい。電極２はまた膜状に形成されている。一例として、導電インクにより電極を形成することができる。かかる電極２の厚さは、後述するディンプル形成加工によって、電極２が絶縁膜３と一緒に塑性変形可能となるように設定される。
【００２７】
電極２は、基板１の表面１ｂを向く裏面２ａと、この裏面２ａに対して電極２の厚さ方向の反対側に位置する表面２ｂとを有する。電極２はまた、第１ディンプル対応部５に対して外周側に位置する外周部２ｃを有する。外周部２ｃは、基板１の表面１ｂに沿って配置される。
【００２８】
図２においては、電極２は、基板１の凹部１ｃ内に配置され、かつ電極２の表面２ｂは基板１の表面１ｂと略一致している。しかしながら、上述のように、基板が、凹部を有さない一方で第２ディンプル対応部を有するように形成される場合、電極の外周部は、基板の表面から突出するように基板の表面上に配置することができる。
【００２９】
複数の電極２は、基板１の表面１ｂ上で互いに間隔を空けて配置されている。さらに、複数の電極２は、基板１の表面１ｂ上でｍ行かつｎ列の行列状に配置されている。なお、ｍは１以上の整数であると共にｎは２以上の整数であるか、又はｍは２以上の整数であると共にｎは１以上の整数である。図１においては、一例として、１２個の電極４が３行かつ４列の行列状に配置されている。しかしながら、複数の電極の配置は、行列状に限定されず、複数の電極は、液体を移動させることを意図した所望の移動経路をもたらすことができるように配置されていればよい。例えば、複数の電極は、これらの形状を略六角形状に限定しないハニカム行列状に配置することができる。
【００３０】
図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、このような複数の電極２は回路Ｃに接続されており、回路Ｃは、複数の電極２に対して各別に電圧を印加できるようになっている。図１においては、回路Ｃは基板１の外部に配置されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、回路の少なくとも一部が基板に配置されてもよい。例えば、回路の一部である配線等が基板に配置されてもよい。
【００３１】
なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）においては、複数の電極２に対して各別に電圧を印加する状態を説明するために、一例として、スイッチ、電源、接地等を含む回路Ｃを模式的に示している。しかしながら、複数の電極に接続される回路は、図３（ａ）〜図３（ｃ）の回路Ｃに限定されず、液滴を停止及び移動させるための静電気力を発生可能とするように複数の電極に対して各別に電圧を印加できれば、あらゆる構成とすることができる。
【００３２】
「絶縁膜の詳細について」
図１及び図２を参照して、絶縁膜３の詳細について説明する。すなわち、絶縁膜３は次のように構成されるとよい。絶縁膜３は電気絶縁性を有するとよく、かつ絶縁膜３、特に、絶縁膜３の表面３ｂは疎水性を有するとよい。そのため、絶縁膜３は、電気絶縁性及び疎水性を有する材料を用いて構成されるとよい。かかる材料は、電気絶縁性及び疎水性を有する樹脂等、例えば、フッ素系樹脂等であるとよい。なお、絶縁膜の表面を、疎水性を有する材料又は電気絶縁性及び疎水性を有する材料を用いて構成し、かつ絶縁膜の表面以外の部分を、電気絶縁性を有する材料を用いて構成することもできる。
【００３３】
絶縁膜３のディンプル４は、絶縁膜３の表面３ｂで開口する開口部４ａと、この開口部４ａを囲むように開口部４ａの周縁に位置する開口縁部４ｂとを有する。開口縁部４ｂは、略円形形状に形成されている。しかしながら、開口縁部の形状は、略円形形状に限定されない。例えば、開口縁部は、略四角形状、略六角形状等の略多角形状、略楕円形形状等に形成することができる。なお、開口縁部は湾曲した角を有するように形成することもできる。
【００３４】
ディンプル４はまた、開口部４ａと絶縁膜３の厚さ方向に対向すると共に開口部４ａに対して絶縁膜３の裏面３ａ側に位置する底部４ｃを有する。ディンプル４は、開口縁部４ｂと底部４ｃとの間で延びる周壁部４ｄを有する。底部４ｃは、凹方向に凹む略円弧形状に形成されている。しかしながら、底部の形状は、略円弧形状に限定されない。例えば、底部は、略平坦形状に形成することができる。底部は、凹方向に凹む略錐体形状に形成することもできる。
【００３５】
周壁部４ｄは、開口縁部４ｂから底部４ｃに向かうに従って狭まるように形成されている。周壁部４ｄは、凹方向に凹む略円弧形状形成されている。しかしながら、周縁部の形状は、このような略円弧形状に限定されない。例えば、周壁部は、開口縁部と底部との間で略直線状に延びるように形成することができる。
【００３６】
このようなディンプル４において、凹方向に凹む略円弧形状の底部４ｃ及び周壁部４ｄの曲率は実質的に等しくなっている。しかしながら、略円弧形状の底部及び周壁部の曲率は互いに異ならせることもできる。さらに、ディンプル４の最大深さ、ディンプル４の開口縁部４ｂの大きさ、ディンプル４の形状等は、液体Ｌ、特に、液滴Ｌを、ディンプル４を配置した位置に一定かつ安定的に保持できる一方で、ディンプル４に嵌合した液体Ｌ、特に、液滴Ｌをスムーズに移動させることができるように定められる。
【００３７】
「液体の移動操作について」
図１及び図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照して、本実施形態に係る液体操作装置における液滴Ｌの移動操作について説明する。最初に、図１及び図３（ａ）に示すように、液滴操作装置は、１つの電極２に電圧を印加し、かつ残りの電極２又は当該１つの電極２の周囲における電極２に、当該１つの電極２の電圧よりも低い電圧を印加するか又は電圧を印加しない第１電圧印加状態となっている。第１電圧印加状態で生じる静電気力と、上記１つの電極２に対応する１つのディンプル４への液滴Ｌの嵌合とによって、液滴Ｌが、かかる１つのディンプル４を配置した第１停止位置で一定かつ安定的に保持されている。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示すように、液滴操作装置を、上記１つの電極２に隣接する別の１つの電極に電圧を印加し、かつ残りの電極２又は当該別の１つの電極２の周囲における電極２に、当該別の１つの電極２の電圧よりも低い電圧を印加するか又は電圧を印加しない第２電圧印加状態とする。このとき、上記第１停止位置にある液滴Ｌが、第２電圧印加状態で生じる静電気力によって、上記別の１つの電極に対応する別の１つのディンプル４を配置した第２停止位置に引き寄せられ、かつ第１停止位置から第２停止位置に移動する。
【００３９】
その後、図１及び図３（ｃ）に示すように、第２電圧印加状態で生じる静電気力と、上記別の１つのディンプル４への液滴Ｌの嵌合とによって、液滴Ｌが、第２停止位置で確実に停止し、かつ第２停止位置で一定かつ安定的に保持される。特に、第１停止位置から第２停止位置に向かう液滴Ｌは、上記別の１つのディンプル４によって、この液滴Ｌの慣性力に抗するように確実に第２停止位置に停止させることができる。なお、図１では、液滴Ｌは、仮想線、すなわち、二点鎖線によって示されている。
【００４０】
「ディンプルの形成方法について」
図４（ａ）〜図４（ｃ）を参照して、本実施形態に係る液体操作装置におけるディンプル４の形成方法について説明する。最初に、図４（ａ）に示すように、ディンプル４の形成前の液体操作装置において、絶縁膜３、電極２及び基板１が略平坦になっている状態で、基板１上に電極２が配置され、電極２を覆うように基板１上に絶縁膜３が配置される。
【００４１】
次に、図４（ｂ）に示すように、ディンプル４の形成前の液体操作装置に対して、基板１の裏面１ａに下型Ｄを当接させ、かつ同絶縁膜３の表面３ｂに上型Ｕを、所定の押付け圧力で所定の押付け時間の間押し付ける加工（以下、必要に応じて「ディンプル形成加工」という）を施す。かかるディンプル形成加工において、基板１の裏面１ａに当接する下型Ｄの当接面ｄ１は略平坦に形成され、かつ絶縁膜３の表面３ｂに当接する上型Ｕの当接面ｕ１にはディンプル４に対応した凸部ｕ２が形成されている。さらに、加工は、上型Ｕを所定の加熱温度に加熱した状態で行われるとよい。ディンプル形成加工の押付け圧力、押付け時間、及び加熱温度は、絶縁膜３のディンプル４及び電極２のディンプル対応部５を適切に塑性形成可能とするように調節されるとよい。かかるディンプル形成加工は、エンボス加工であるとよいが、これに限定されない。
【００４２】
さらに図４（ｃ）に示すように、所定の押付け時間経過後に上型Ｕ及び下型Ｄを液体操作装置から離すと、絶縁膜３のディンプル４が凹方向に凹むように曲がった状態となり、かつ電極２のディンプル対応部５が、それに対応して位置するディンプル４と一緒になって凹方向に凹むように曲がった状態となる。その一方で、基板１の裏面１ａは滑らか又は平坦に維持される。
【００４３】
以上、本実施形態に係る液体操作装置においては、絶縁膜３が、複数の電極２にそれぞれ対応して位置し、かつ絶縁膜３の表面３ｂから絶縁膜３の裏面３ａに向かう凹方向に凹むように曲がる複数のディンプル４を有し、各電極２が、それに対応して位置するディンプル４と一緒になって凹方向に凹むように曲がるディンプル対応部５を有する。そのため、絶縁膜３の表面３ｂ上でディンプル４によって液体Ｌを所望の位置に効率的に停止させることができる。よって、液体操作装置において、液体Ｌ、特に、液滴Ｌの制御性能を向上させることができる。また、各電極２が上述のようなディンプル対応部５を有するように形成されるので、ディンプル４を形成するために絶縁膜３の表面３ｂから絶縁膜３、電極２及び基板１を一体になって押し出すディンプル形成加工、例えば、エンボス加工を、電極２の変形を許容するように強い力を加えた状態で行うことができる。その結果、ディンプル４を所望の形状に容易に形成することができ、ひいては、液体操作装置の加工精度を向上させることができる。よって、液体操作装置の製造効率を向上させることができる。
【００４４】
本実施形態に係る液体操作装置においては、絶縁膜３の表面３ｂが外部に開放されている。そのため、絶縁膜３の表面３ｂ側における液体操作装置の構成をシンプルにすることができるので、液体操作装置の製造効率を向上させることができる。
【００４５】
本実施形態に係る液体操作装置においては、各電極２が、それに対応するディンプル４よりも大きく形成されている。そのため、ディンプル形成加工、例えば、エンボス加工によって絶縁膜３にディンプル４を形成するときに、ディンプル４よりもディンプル４の外周側に位置する電極２の外周部２ｃを抑えながら、電極２のディンプル対応部５をディンプル４に倣って安定的に形成することができる。よって、液体操作装置の製造効率を向上させることができる
【００４６】
「第２実施形態」
第２実施形態に係る液体操作装置について説明する。本実施形態に係る液体操作装置は、基板を除いて第１実施形態に係る液体操作装置と同様に構成されている。このような本実施形態の構成要素には、第１実施形態の構成要素と同様である場合、かかる第１実施形態の構成要素と同じ符号を付す。
【００４７】
図５に示すように、本実施形態に係る液体操作装置は、次に述べる点を除いて第１実施形態に係る基板１と同様に構成される基板１１を有する。基板１１は、第１実施形態に係る基板１の裏面１ａ、表面１ｂ、及び凹部１ｃにそれぞれ相当する裏面１１ａ、表面１１ｂ、及び凹部１１ｃを有する。基板１１は、第１実施形態に係る複数の第２ディンプル対応部６にそれぞれ相当する複数の第２ディンプル対応部１６を有する。
【００４８】
基板１１の各ディンプル対応部１６は、それに対応して位置する電極２のディンプル対応部５及び絶縁膜３のディンプル４と一緒になって記凹方向に凹むように曲がっている。かかる第２ディンプル対応部１６は凹部１ｃ内に配置される。このような基板１１の裏面１１ａは、第２ディンプル対応部１６にて突出するように形成される。さらに、このような基板１１の厚さは、ディンプル形成加工によって、基板１１が電極２及び絶縁膜３と一緒に塑性変形可能となるように設定される。
【００４９】
このような本実施形態における液体操作装置における液滴Ｌの移動操作は、第１実施形態における液滴Ｌの移動操作と同様である。また、本実施形態におけるディンプル４の形成方法は、特に図示はしないが、上述のように突出する第２ディンプル対応部に対応して下型の当接面に凹む凹部を設ける点を除いて、第１実施形態におけるディンプルの形成方法と同様である。
【００５０】
以上、本実施形態に係る液体操作装置においては、第１実施形態に係る液体操作装置の作用及び効果と同様の作用及び効果に加えて、以下に述べる作用及び効果を得ることができる。すなわち、本実施形態に係る液体操作装置においては、基板１１が、複数のディンプル４にそれぞれ対応して位置する複数のディンプル対応部１６を有し、基板１１の各ディンプル対応部１６が、それに対応して位置する電極２のディンプル対応部５及び絶縁膜３のディンプル４と一緒になって凹方向に凹むように曲がっている。
【００５１】
そのため、ディンプル４を形成するために絶縁膜３の表面３ｂから絶縁膜２、電極２及び基板１１を一体になって押し出すディンプル形成加工、例えば、エンボス加工を、電極２の変形に加えて基板１１の変形を許容するようにさらに強い力を加えた状態で行うことができる。その結果、ディンプル４を所望の形状に容易に形成することができ、ひいては、液体操作装置の加工精度を向上させることができる。よって、液体操作装置の製造効率を向上させることができる。
【００５２】
ここまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、その技術的思想に基づいて変形及び変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る液体操作装置は、ポータブルかつディスポーサブルな自動バッチ式の機器や、アッセイ装置等に組み込んで用いることができる。このような機器としては、例えば、試薬成分センサー、試薬配合処理装置、試薬成分自動選定機、微小閉環境型の無菌単離細胞培養器、細胞種ごとに配列された人工臓器合成器等が挙げられるが、当該機器は、これらには限定されない。
【符号の説明】
【００５４】
１，１１…基板、１ｂ，１１ｂ…表面、２…電極、３…絶縁膜、３ａ…裏面、３ｂ…表面、４…ディンプル、５…第１ディンプル対応部、１６…第２ディンプル対応部
【図１】
2020081937.tif 000003
【図２】
2020081937.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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