(57)【要約】【課題】  流体のリークが無く、流路外部に容易に電極を取り出すことが出来るマイクロ電気化学リアクタを実現する。【解決手段】  流路に電極部を有し複数の反応物を生成するマイクロ電気化学リアクタにおいて、  第１の基板の一面に周縁部に隙間を有することなく埋め込み形成されこの第１の基板の一面と同一平面をなす電極部と、この第１の基板の前記一面に一面が接して設けられた第２の基板と、前記流路の反応部に設けられ前記複数の反応物を分離する分離手段とを具備したことを特徴とするマイクロ電気化学リアクタである。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路に電極部を有し複数の反応物を生成するマイクロ電気化学リアクタにおいて、
第１の基板の一面に周縁部に隙間を有することなく埋め込み形成されこの第１の基板の一面と同一平面をなす電極部と、
この第１の基板の前記一面に一面が接して設けられた第２の基板と、
前記流路の反応部に設けられ前記複数の反応物を分離する分離手段と
を具備したことを特徴とするマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項２】
前記分離手段は、前記反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎる連続分離板と、
この連続分離板に対向して前記流路に設けられこの連続分離板と流路方向と直交方向に連続的に隙間を構成する溝と
を具備したことをを特徴とする請求項１記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項３】
前記流路は、流入路が１個であること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項４】
前記流路は、流入路が２個に分離されていること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項５】
前記第１，第２の基板はガラスよりなること
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項６】
前記ガラスはパイレックス（登録商標）ガラスよりなること
を特徴とする請求項５記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【請求項７】
前記第１の基板と第２の基板とは、熱圧着接合により接合されたこと
を特徴とする請求項５又は請求項６記載のマイクロ電気化学リアクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ電気化学リアクタに関するものである。
更に,詳述すれば、マイクロ流路内に電極が設けられたマイクロ電気化学リアクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ電気化学リアクタに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【特許文献１】特開２００３−２８５２９８号公報
【０００３】
図８は、従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
微量な液体を流すマイクロ電気化学リアクタの構成例を示したものである。
基板部１０１、光硬化性樹脂１０２、光透過性のあるカバー板１０３の順の３層で構成されている。
この流路デバイスは、基板部１０１とカバー基板１０３の間に未硬化の光硬化性樹脂を充填したのちに、光硬化反応によって流路パターン１０４の周辺部を硬化させることによって、流路パターン１０４が形成されて、マイクロ電気化学リアクタが一体に構成されている。
【０００４】
ここで、基板部１０１に光透過性の材料を用いた場合には、送液側の注入口１０５，１０５’から試料液と反応液を外部ポンプによって流すことで、混合部１０６で反応によって生じた変化を吸光度変化として検出することができ、これをもとに微量な試料液体中の目的物質の濃度を知ることができる。
なお、混合液は廃液口１０７から排出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
マイクロ電気化学リアクタでは、デバイスの用途や応用によりさまざまな薬品を流す必要があり、耐食性を考慮すると、例えば、ガラスだけでできた流路が望ましい。
また流路内に電極を形成して、ハーメチックシールを形成して流路外部に電極を取り出したいというニーズがある。
【０００６】
この例として、従来技術で紹介したデバイスでは樹脂で封止して電極を取り出している。
しかし、２枚のガラス基板を貼りあわせた構造の流路では、ガラス基板は硬いので、電極エッジ部からのリークが大きな問題となる。
以下に、例を示して詳しく説明する。
【０００７】
図９は２枚のガラス基板を貼合わせた流路からハーメチック電極を取り出す一例の要部構成説明図、図１０は図９の正面図、図１１は図９の側面図である。
図において、第１の基板２０１には、注入口２０２と廃液口２０３とが設けられている。
第１の基板２０１には、電極２０４が設けられている。
【０００８】
第２の基板２０５は、第１の基板２０１に一面が接続されている。
流路２０６は、第２の基板２０５に設けられ、注入口２０２と廃液口２０３とを結ぶ。
しかしながら、このような装置においては、図９，１０に示す如く、この場合は、断面三角形状の電極エッジ部の隙間２０４１からのリークが大きな問題となる。
【０００９】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、流体のリークが無く、流路外部に容易に電極を取り出すことが出来るマイクロ電気化学リアクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のマイクロ電気化学リアクタにおいては、
流路に電極部を有し複数の反応物を生成するマイクロ電気化学リアクタにおいて、
第１の基板の一面に周縁部に隙間を有することなく埋め込み形成されこの第１の基板の一面と同一平面をなす電極部と、この第１の基板の前記一面に一面が接して設けられた第２の基板と、前記流路の反応部に設けられ前記複数の反応物を分離する分離手段とを具備したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２においては、請求項１記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記分離手段は、前記反応部の流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎる連続分離板と、この連続分離板に対向して前記流路に設けられこの連続分離板と流路方向と直交方向に連続的に隙間を構成する溝とを具備したことをを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３においては、請求項１又は請求項２記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記流路は、流入路が１個であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項４においては、請求項１又は請求項２記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記流路は、流入路が２個に分離されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項５においては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記第１，第２の基板はガラスよりなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項６においては、請求項５記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記ガラスはパイレックス（登録商標）ガラスよりなることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項７においては、請求項５又は請求項６記載のマイクロ電気化学リアクタにおいて、
前記第１の基板と第２の基板とは、熱圧着接合により接合されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果がある。
電極部の段差が生じ無いため、漏れの無いハーチックシール電極を有するマイクロ電気化学リアクタが得られる。
また、流路内のチャンネルセパレータや電極パターンも研磨により同時に形成出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の平面図、図３は図１のａ−ａ断面図、図４は図１のｂ−ｂ断面図、図５は図１の製作説明図である。
図において、電極部３１ａ，３１ｂは、第１の基板３２の一面３２１に周縁部に隙間を有することなく埋め込み形成され、第１の基板の一面３２１と同一平面をなす。
【００１９】
この場合は、電極部３１ａ，３１ｂは、クロムを下地膜とした白金膜よりなり、スパッタにより形成されている。
第２の基板３３は、第１の基板の一面３２１に一面３３１が接して設けられている。
この場合は、第１，第２の基板３２，３３はガラスよりなり、パイレックス（登録商標）ガラスよりなる。
【００２０】
また、第１の基板３２と第２の基板３３とは、熱圧着接合により接合されている。
分離手段３４は、流路３５ａ，３５ｂの反応部３６ａ，３６ｂに設けられ、複数の反応物を分離する。
この場合は、分離手段３４は、反応部３６ａ，３６ｂの流路方向に流路中心に沿って設けられ流路を流路方向と直交方向に連続的に遮えぎる連続分離板３４１と、連続分離板３４１に対向して、流路３５ａ，３５ｂに設けられこの連続分離板と流路方向と直交方向に連続的に隙間を構成する溝３４２とを有する。
【００２１】
３７ａと３８ａとは流路３５ａに設けられた注入口と廃液口である。
３７ｂと３８ｂとは流路３５ｂに設けられた注入口と廃液口である。
この場合は、注入口３７ｂ，３７ｂは２個設けられて、流入路が２個に分離されているが、流入路が１個にまとめられても良いことは勿論である。
【００２２】
以上の構成において、以下の動作が行われる。
流路３５ａと流路３５ｂに流体を流した状態で，電極３１ａと電極３１ｂの間に電圧を印加すると、電極３１ａと電極３１ｂの表面で電気化学反応が起きて反応生成物が生成される。
分離手段３４が、電極３１ａの反応生成物と電極３１ｂの反応生成物の混合を妨げる。
【００２３】
そして、本発明装置は、以下の如くして作製する。
（１）図５（ａ）に示す如き第１の基板３２の一面３２１に、図５（ｂ）に示す如く、例えば、弗酸により、エッチングパターン３０１を形成する。
この場合は第１の基板３２は、パイレックス（登録商標）ガラス基板が使用されている。
【００２４】
（２）図５（ｃ）に示す如く、例えば、弗酸により、流路３５ａ，３５ｂと流路内の連続分離板３４１となる深い溝パターン３０２を形成する。
【００２５】
（３）図５（ｄ）に示す如く、第１の基板３２の一面３２１とエッチングパターン３０１との上に電極３０３を成膜する。
この場合は、電極３０３はクロムを下地膜とした白金膜がスパッタされている。
（４）図５（ｅ）に示す如く、第１の基板３２の一面３２１を研磨により平坦化する。
【００２６】
（５）図５（ｆ）に示す如き第２の基板３３の一面３３１に、図５（ｇ）に示す如く、例えば、弗酸によりエッチングにより溝３４２を形成する。
この場合は、第２の基板３３は、パイレックス（登録商標）ガラス基板が使用されている。
（5）図５（ｈ）に示す如く、第１の基板３２の一面３２１と第２の基板３３の一面３３１とを、この場合は、熱圧着接合する。
【００２７】
この結果、電極部３１ａ，３１ｂの段差が生じ無いため、漏れの無いハーチックシール電極を有するマイクロ電気化学リアクタが得られる。
また、流路内のチャンネルセパレータ３４や電極パターン３１ａ，３１ｂも研磨により同時に形成出来るマイクロ電気化学リアクタが得られる。
【００２８】
図６は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、第１の基板３２側ではなく、第２の基板３３側に流路４５ａ，４５ｂと連続分離板４４１を設け、第１の基板３２側に溝４４２が設けられた実施例である。
【００２９】
以上の構成において、図６実施例は、以下の如くして作製する。
（１）図６（ａ）に示す如き第１の基板３２の一面３２１に、図６（ｂ）に示す如く、例えば、弗酸によりエッチングパターン４０１を形成する。
この場合は第１の基板３２は、パイレックス（登録商標）ガラス基板が使用されている。
【００３０】
（２）図６（ｃ）に示す如く、第１の基板３２の一面とエッチングパターン４０１との上に電極４０２を成膜する。
この場合は、電極４０２はクロムを下地膜とした白金膜がスパッタされている。
（３）図６（ｄ）に示す如く、第１の基板３２の一面を研磨により平坦化する。
（４）図６（ｅ）に示す如く、第１の基板３２の一面に溝４１２がエッチングにより形成される。
【００３１】
（５）図６（ｆ）に示す如き第２の基板３３の一面に、図５（ｇ）に示す如く、例えば、弗酸によりエッチングにより流路パターン流路４５ａ，４５ｂと連続分離板４４１とが形成される。
この場合は、第２の基板３３は、パイレックス（登録商標）ガラス基板が使用されている。
【００３２】
（６）図６（ｈ）に示す如く、第１の基板３２の一面３２１と第２の基板３３の一面３３１とを、この場合は、熱圧着接合する。
【００３３】
なお、前述の実施例においては、第１，第２の基板はガラスよりなると説明したが、これに限ることはなく、例えば、シリコンやセラミック、プラスチックであっても良い。
【００３４】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１のａ−ａ断面図である。
【図４】図１のｂ−ｂ断面図である。
【図５】図５は図１の製作説明図である。
【図６】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図７】図６の製作説明図である。
【図８】従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
【図９】２枚のガラス基板を貼合わせた流路から電極を取り出す一例の要部構成説明図である。
【図１０】図１７の正面図である。
【図１１】図１７の側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０１    基板部
１０２    光硬化性樹脂
１０３    カバー基板
１０４    流路パターン
１０５    注入口
１０５‘  注入口
１０７    廃液口
２０１    第１の基板部
２０２    注入口
２０３    廃液口
２０４    電極
２０４１  隙間
２０５    第２の基板
２０６    流路
３１ａ    電極部
３１ｂ    電極部
３２      第１の基板
３２１    第１の基板の一面
３３      第２の基板
３３１    第２の基板の一面
３４      分離手段
３４１    連続分離板
３４２    溝
３５ａ    流路
３５ｂ    流路
３６ａ    反応部
３６ｂ    反応部
３７ａ    注入口
３７ｂ    注入口
３８ａ    廃液口
３８ｂ    廃液口
３０１    エッチングパターン
３０２    深い溝パターン
３０３    電極
４４      分離手段
４４１    連続分離板
４４２    溝
４５ａ    流路
４５ｂ    流路
４０１    エッチングパターン
４０２    電極
４０３    電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006224013.tif 000009
【図８】
2006224013.tif 000010
【図９】
2006224013.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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