(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面と、前記表面上の異なる箇所に配設された複数の誘電泳動（ＤＥＰ）電極と、を備える回路基板と、
前記回路基板の前記表面上に液状媒体を収容するように構成されたチャンバと、
前記媒体と電気的に接触するように配設された第１電極と、
前記媒体から電気的に絶縁されて配設された第２電極と、
各々が、前記複数のＤＥＰ電極のうちの異なる対応する１つと、前記第２電極と、の間に配設された複数のスイッチ機構であって、当該各々のスイッチ機構が、出力信号を受け取るよう構成されており、前記出力信号に応じて、当該各々のスイッチ機構が、前記対応するＤＥＰ電極が非活性化されるオフ状態と、前記対応するＤＥＰ電極が活性化されるオン状態と、を切り替える、複数のスイッチ機構と、
複数の感光性素子であって、各々が当該感光性素子に向けられた光のビームに従って前記複数のスイッチ機構のうちの異なる対応する１つに前記出力信号を提供するように構成された複数の感光性素子と、
を備え、
各前記スイッチ機構が前記オフ状態であるときには、前記対応するＤＥＰ電極と前記第２電極との間に前記チャンバ内の前記媒体の電気的インピーダンスよりも大きな高い電気的インピーダンスが存在し、
各前記スイッチ機構がオン状態であるときには、前記対応するＤＥＰ電極と前記第２電極との間に前記媒体の前記電気的インピーダンスよりも小さな低い電気的インピーダンスが存在する、
マイクロ流体装置。
【請求項２】
各前記ＤＥＰ電極が、前記回路基板の前記表面上に配設されて前記チャンバ内の前記媒体と電気的に接触する、電気的に導電性の端子を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記高い電気的インピーダンスが、前記低い電気的インピーダンスよりも少なくとも２倍大きい、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記回路基板が、回路素子が形成されている半導体材料を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記回路素子が、相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）、バイポーラ、又はＣＭＯＳとバイポーラとを組み合わせた回路素子を含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
各前記スイッチ機構が、前記対応するＤＥＰ電極を前記第２電極に接続する直列のスイッチと増幅器を備え、
前記スイッチと前記増幅器が、前記回路基板に形成されている、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
各前記スイッチ機構が、前記対応するＤＥＰ電極を前記第２電極に接続するトランジスタを備え、
前記トランジスタが、前記回路基板に形成されている、
請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記トランジスタが、電界効果トランジスタ又はバイポーラトランジスタである、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
各前記感光性素子が、フォトダイオードを備え、
前記フォトダイオードが、前記回路基板に形成されている、
請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
各々が前記複数の感光性素子のうち対応する１つを前記複数のスイッチ機構のうち対応する１つに接続する制御回路をさらに備え、
各前記制御回路が、前記複数の感光性素子のうち前記対応する１つからの前記出力信号に従って、前記対応するスイッチ機構が前記オフ状態であるか又は前記オン状態であるかを制御するように構成される、
請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２電極及び前記チャンバ内の前記媒体から電気的に絶縁されて配設された第３電極をさらに備え、
各前記スイッチ機構が、前記対応するＤＥＰ電極を前記第２電極に電気的に接続すること又は前記第３電極に電気的に接続することの間で切り替え可能である、
請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記オフ状態においては、各前記スイッチ機構が前記対応するＤＥＰ電極を前記第２電極には接続するが前記第３電極には接続せず、
前記オン状態においては、各前記スイッチ機構が前記対応するＤＥＰ電極を前記第３電極には接続するが前記第２電極には接続しない、
請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
各々が、前記スイッチ機構のうち対応する１つが前記オン状態であるかそれとも前記オフ状態であるかを表示するように構成された複数の表示素子をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
回路基板と、前記回路基板の内表面上に配設された液状媒体を収容するチャンバと、を備えるマイクロ流体デバイスの制御プロセスであって、
前記マイクロ流体デバイスの、前記媒体と電気的に接触している第１電極と前記媒体から電気的に絶縁されている第２電極とに、交流（ＡＣ）電力を印加することと、
前記回路基板の前記内表面上の誘電泳動（ＤＥＰ）電極であって前記媒体と電気的に接触している前記内表面上の複数のＤＥＰ電極のうち１つである前記ＤＥＰ電極を活性化することと、
を備え、
前記活性化することが、
前記回路基板の感光性素子に光ビームを向けることと、
前記光ビームに応答して前記感光性素子からの出力信号を提供することと、
前記出力信号に応答して、前記回路基板のスイッチ機構を、前記ＤＥＰ電極が非活性化されたオフ状態から前記ＤＥＰ電極が活性化されたオン状態に切り替えることと、
を備え、
前記切り替えることが、前記ＤＥＰ電極と前記第２電極との間の電気的インピーダンスを、前記チャンバ内の前記媒体のインピーダンスよりも大きい高インピーダンスと前記媒体の前記インピーダンスよりも小さい低インピーダンスとの間で変更する、
プロセス。
【請求項１５】
前記感光性素子から前記光ビームを取り除くことと、
前記光ビームを前記取り除くことの後で、前記感光性素子を前記スイッチ機構に接続する前記回路基板の制御回路によって前記スイッチ機構を前記オン状態に維持することと、
をさらに備える、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記維持することが、前記光ビームが再び前記感光性素子に向けられるまで前記スイッチ機構を前記オン状態に維持することを含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記活性化することが、前記光ビームが特定の特性を有することを前記出力信号が表示するかどうかを判断することをさらに含み、
前記切り替えることが、前記光ビームが前記特定の特性を有することを前記出力信号が表示する場合にのみ前記スイッチ機構を前記オフ状態から前記オン状態へと切り替えることを含む、
請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記ＤＥＰ電極を非活性化することをさらに備え、
前記非活性化することが、
第２の光ビームを前記感光性素子に向けることと、
前記第２の光ビームに応答して前記感光性素子からの第２の出力信号を提供することと、
前記第２の光ビームが第２の特定の特性を有することを前記第２の出力信号が表示する場合にのみ、前記スイッチ機構を前記オン状態から前記オフ状態へと切り替えることと、
を含む、請求項１７に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記向けることが、
前記光ビームをパルスとして前記感光性素子に向けることと、
その後、前記感光性素子に向けられた前記光ビームの以降のパルスの各々に応答して、前記スイッチ機構を前記オン状態と前記オフ状態との間で、トグルで切り替えることと、を含む、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記スイッチ機構が、トランジスタを備えており、
前記スイッチ機構を前記切り替えることが、前記トランジスタをオフ状態からオン状態に切り替えることを含む、
請求項１４に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記高インピーダンスが、前記低インピーダンスよりも少なくとも２倍大きい、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項２２】
第２のＡＣ電力を、前記マイクロ流体デバイスの、前記媒体及び前記第１電極から電気的に絶縁されている第３電極に印加することをさらに備える、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記切り替えることが、前記スイッチ機構を、前記スイッチ機構が前記ＤＥＰ電極を前記第２電極には接続するが前記第３電極には接続しない前記オフ状態から、前記スイッチ機構が前記ＤＥＰ電極を前記第３電極には接続するが前記第２電極には接続しない前記オン状態に切り替えることを含む、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項２４】
前記第２のＡＣ電力を前記印加することが、前記第２電極に印加される前記ＡＣ電力から約１８０度位相をずらした前記第２のＡＣ電力を前記第３電極に印加することを含む、請求項２３に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記チャンバが、前記回路基板の内表面上に配設された前記液状媒体を収容するように構成されており、
前記回路基板の前記内表面の第１領域の誘電泳動（ＤＥＰ）電極を、前記内表面の、前記第１領域から離間された第２領域に向けられた光のビームに応答して活性化する手段をさらに備える、
請求項１に記載のマイクロ流体装置。
【請求項２６】
前記回路基板が、半導体材料を備え、
前記活性化する手段が、前記回路基板の層状に形成された回路素子を含む、
請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記回路素子が、相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）、バイポーラ、又はＣＭＯＳとバイポーラとの組み合わせを含む、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記活性化する手段が、さらに、
第１の特性を有する前記光のビームに応答して前記ＤＥＰ電極を活性化し、
第２の特性を有する前記光のビームに応答して前記ＤＥＰ電極を非活性化する、
請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記第１の特性が、前記光のビームが第１の色であることを含み、
前記第２の特性が、前記光のビームが前記第１の色とは異なる第２の色であることを含む、
請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１の特性が、第１の閾値と第２の閾値との間の強度を有する前記光のビームを含み、
前記第２の特性が、前記第２の閾値よりも高い強度を有する前記光のビームを含む、
請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記活性化する手段が、さらに、第１の特性を有する前記光のビームの一連のｎ個のパルスに応答して前記ＤＥＰ電極を活性化する、請求項２５に記載の装置。
【請求項３２】
前記活性化する手段が、さらに、第２の特性を有する前記光のビームの一連のｋ個のパルスに応答して前記ＤＥＰ電極を非活性化する、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記高い電気的インピーダンスが、前記低い電気的インピーダンスよりも少なくとも５倍大きい、請求項１に記載の装置。
【請求項３４】
前記高い電気的インピーダンスが、前記低い電気的インピーダンスよりも少なくとも１０倍大きい、請求項１に記載の装置。
【請求項３５】
前記高い電気的インピーダンスが、前記低い電気的インピーダンスよりも少なくとも２０倍大きい、請求項１に記載の装置。
【請求項３６】
前記制御回路が、前記複数の感光性素子の対応する１つからの１つ以上の出力信号に応答して、前記対応するスイッチ素子をオン状態に切り替えるよう構成されており、
前記複数の感光性素子の対応する１つが、当該感光性素子に向けられた前記光のビームのパルスに応答して、１つ以上の前記出力信号の各々を生成する、
請求項１０に記載の装置。
【請求項３７】
前記制御回路が、前記複数の感光性素子の対応する１つからの１つ以上の第２の出力信号に応答して、前記対応するスイッチ素子をオフ状態に切り替えるよう構成されており、
前記複数の感光性素子の対応する１つが、当該感光性素子に向けられた前記光のビームのパルスに応答して、１つ以上の第２の前記出力信号の各々を生成する、
請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記制御回路が、前記複数の感光性素子の対応する１つからの１つ以上の出力信号に応答して、前記対応するスイッチ素子をオン状態に切り替えるよう構成されており、
第１の色を有する前記光のビームに応答して、１つ以上の前記出力信号が生成され、
第２の色を有する前記光のビームに応答して、１つ以上の第２の前記出力信号が生成される、
請求項１０に記載の装置。
【請求項３９】
前記制御回路が、
前記出力信号のレベルが、前記感光性素子に向けられた前記光のビームが第１の特性を有していることを示しているとの判断に応答して、前記対応するスイッチ素子をオン状態に切り替え、
第２の前記出力信号のレベルが、前記感光性素子に向けられた前記光のビームが第２の特性を有していることを示しているとの判断に応答して、前記対応するスイッチ素子をオフ状態に切り替えるよう、
さらに構成されている、
請求項１０に記載の装置。
【請求項４０】
前記第１の特性が、第１の閾値と第２の閾値の間の強度を有する前記光のビームを含み、
前記第２の特性が、前記第２の閾値より高い強度を有する前記光のビームを含む、
請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
１つ以上の前記出力信号が、前記光のビームのｎ個のパルスに応答して生成され、
１つ以上の前記出力信号が、前記光のビームのｋ個のパルスに応答して生成され、
前記光のビームのｎ個のパルスと前記光のビームのｋ個のパルスが、異なる周波数又はパターンを有する、
請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
[0001]  光電子マイクロ流体デバイス（例えば光電子ピンセット（ＯＥＴ）装置）は、光学的に誘起された誘電泳動（ＤＥＰ）を利用して液状媒体中の物体（例えば細胞、粒子など）を操作する。図１Ａ及び１Ｂはチャンバ１０４内の液状媒体１０６中の物体１０８を操作するための単純なＯＥＴ装置１００の一例を示すもので、チャンバは上部電極１１２と、側壁１１４と、光伝導材料１１６と、下部電極１２４と、の間にあってもよい。図示するように、上部電極１１２及び下部電極１２４には電源１２６が印加されてもよい。図１Ｃは単純化した等価回路を示し、チャンバ１０４内の媒体１０６のインピーダンスが抵抗１４２により表され、光伝導材料１１６のインピーダンスが抵抗１４４により表される。
【０００２】
[0002]  光伝導材料１１６は、光により照明されない限りは略抵抗性である。照明されていないときには、光伝導材料１１６のインピーダンス（したがって図１Ｃの等価回路の抵抗１４４）は、媒体１０６のインピーダンス（したがって図１Ｃの抵抗１４２）よりも大きい。したがって、電極１１２，１２４に印加される電力からの電圧降下のほとんどは、媒体１０６（したがって図１Ｃの等価回路の抵抗１４２）においてよりもむしろ光伝導材料１１６（したがって図１Ｃの等価回路の抵抗１４４）において生じる。
【０００３】
[0003]  光伝導材料１１６の領域１３４には、この領域１３４を光１３６で照明することによって、仮想電極１３２が作り出され得る。光１３６で照明されると、光伝導材料１１６は導電性となり、照明された領域１３４における光伝導材料１１６のインピーダンスが著しく降下する。したがって、光伝導材料１１６の照明時のインピーダンス（したがって図１Ｃの等価回路の抵抗１４４）は、照明された領域１３４において、例えば媒体１０６のインピーダンスよりも小さくなるまで、著しく低減され得る。このとき、照明された領域１３４では、電圧降下１２６のほとんどが、光伝導材料１１６（図１Ｃの抵抗１４４）においてよりもむしろ媒体１０６（図１Ｃの抵抗１４２）において生じる。その結果が、概ね照明された領域１３４から上部電極１１２の対応する領域に至る、媒体１０６中の不均一電場である。この不均一電場により、媒体１０６中の周辺の物体１０８にかかるＤＥＰ力が生じ得る。
【０００４】
[0004]  仮想電極１３２のような仮想電極は、様々な移動する光のパターンで光伝導材料１１６を照明することによって、任意の所望の単数又は複数のパターンで選択的に作り出され移動されてもよい。媒体１０６中の物体１０８は、このようにして媒体１０６中で選択的に操作（例えば移動）され得る。
【０００５】
[0005]  概して、光伝導材料１１６の非照明時のインピーダンスは媒体１０６のインピーダンスよりも大きくなければならず、光伝導材料１１６の照明時のインピーダンスは媒体１０６のインピーダンスよりも小さくなければならない。理解されるように、媒体１０６のインピーダンスが低ければ低いほど、光伝導材料１１６の照明時の必要なインピーダンスは低くなる。典型的な光伝導材料の自然な特性であるそのような要因、及び実際問題として光伝導材料１１６の領域１３４に向けられ得る光１３６の強度の限界のために、実際に達成可能な照明時のインピーダンスには下限がある。したがって、図１Ａ及び１ＢのＯＥＴ装置１００のようなＯＥＴ装置において比較的低インピーダンスの媒体１０６を使用することは困難であり得る。
【０００６】
[0006]  米国特許第７，９５６，３３９号は、図１Ａ及び１Ｂの光伝導材料１１６のような層に選択的にフォトトランジスタを用いて、光１３６のような光に応答してチャンバ１０４から下部電極１２４への低インピーダンスの局部的な電気的接続を選択的に確立することで、上記に対処している。照明されたフォトトランジスタのインピーダンスは光伝導材料１１６の照明時のインピーダンスを下回り得るので、フォトトランジスタで構成されたＯＥＴ装置は、図１Ａ及び１ＢのＯＥＴ装置よりも低いインピーダンスの媒体１０６とともに利用され得る。しかしながら、フォトトランジスタは、従来技術によるＯＥＴ装置の上述した欠点に対して効率的な解決策を提供するものではない。例えば、フォトトランジスタにおいては、インピーダンス変調のための吸光及び電気増幅が通常は結合しており、したがって両者の独立した最適化には制約がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[0007]  本発明の実施形態は、従来技術のＯＥＴ装置における上述の課題及び／又は他の課題に対処するとともに、他の利点を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0008]  実施形態によっては、マイクロ流体デバイスは、回路基板と、チャンバと、第１電極と、第２電極と、スイッチ機構と、感光性素子と、を備えていてもよい。誘電泳動（ＤＥＰ）電極が回路基板の表面上の異なる箇所に設置されていてもよい。チャンバは、回路基板の表面上に液状媒体を収容するように構成されていてもよい。第１電極は媒体と電気的に接触していてもよく、第２電極は媒体から電気的に絶縁されていてもよい。スイッチ機構は各々がＤＥＰ電極のうち異なる対応する１つと第２電極との間に設置されていてもよく、各スイッチ機構は、対応するＤＥＰ電極が非活性化されるオフ状態と対応するＤＥＰ電極が活性化されるオン状態との間で切り替え可能である。感光性素子は、各々が、感光性素子に向けられた光のビームに従ってスイッチ機構のうち異なる対応する１つを制御する出力信号を提供するよう構成されていてもよい。
【０００９】
[0009]  実施形態によっては、マイクロ流体デバイスの制御工程は、交流（ＡＣ）電力をマイクロ流体デバイスの第１電極及び第２電極に印加することを備えていてもよく、ここで、第１電極はマイクロ流体デバイスの回路基板の内表面上のチャンバ内の媒体と電気的に接触しており、第２電極は媒体から電気的に絶縁されている。この工程は、回路基板の内表面上の誘電泳動（ＤＥＰ）電極を活性化することも備えていてもよく、このＤＥＰ電極は媒体と電気的に接触している内表面上の複数のＤＥＰ電極のうちの１つである。ＤＥＰ電極は、光ビームを回路基板の感光性素子に向けること、光ビームに応答して感光性素子からの出力信号を提供すること、及び出力信号に応答して回路基板のスイッチ機構をＤＥＰ電極が非活性化されたオフ状態からＤＥＰ電極が活性化されたオン状態へと切り替えることによって活性化され得る。
【００１０】
[0010]  実施形態によっては、マイクロ流体装置は、回路基板と、回路基板の内表面上に配設された液状媒体を収容するよう構成されたチャンバと、を備えていてもよい。また、マイクロ流体装置は、内表面の第２領域に向けられた光のビームに応答して回路基板の内表面の第１領域において誘電泳動（ＤＥＰ）電極を活性化する手段も備えていてもよく、ここで、第２領域は第１領域から離間されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】[0011]  単純化した従来技術のＯＥＴ装置の斜視図を示す。
【図１Ｂ】[0012]  図１ＡのＯＥＴ装置の側部断面図を示す。
【図１Ｃ】[0013]  図１ＡのＯＥＴ装置の等価回路図である。
【図２Ａ】[0014]  本発明のいくつかの実施形態による単純化したＯＥＴ装置の斜視図である。
【図２Ｂ】[0015]  図２ＡのＯＥＴ装置の側部断面図を示す。
【図２Ｃ】[0016]  図２ＡのＯＥＴ装置の回路基板の内表面の上面図である。
【図３】[0017]  図２ＡのＯＥＴ装置の等価回路図である。
【図４】[0018]  図２Ａ乃至２Ｃの感光性素子がフォトダイオードを備え、スイッチ機構がトランジスタを備える、本発明のいくつかの実施形態によるＯＥＴ装置の部分側部断面図を示す。
【図５】[0019]  図２Ａ乃至２Ｃの感光性素子がフォトダイオードを備え、スイッチ機構が増幅器を備える、本発明のいくつかの実施形態によるＯＥＴ装置の部分側部断面図を示す。
【図６】[0020]  図２Ａ乃至２Ｃの感光性素子がフォトダイオードを備え、スイッチ機構が増幅器とスイッチとを備える、本発明のいくつかの実施形態によるＯＥＴ装置の部分側部断面図を示す。
【図７】[0021]  本発明のいくつかの実施形態による、色検出素子を有するＯＥＴ装置の部分側部断面図である。
【図８】[0022]  本発明のいくつかの実施形態による、ＤＥＰ電極が活性化されたかどうかを表示する表示素子を備えたＯＥＴ装置の部分側部断面図を示す。
【図９】[0023]  本発明のいくつかの実施形態による、複数の追加的な電極に接続された複数の電源を備えたＯＥＴ装置の部分側部断面図を示す。
【図１０】[0024]  本発明のいくつかの実施形態による、図２Ａ乃至２Ｃ及び図４乃至９の装置のようなＯＥＴ装置の操作の工程の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
典型的な実施形態の詳細な説明
[0025]  本明細書は本発明の典型的な実施例及び適用を説明する。しかしながら、本発明はこれらの典型的な実施例及び適用、あるいは本明細書においてこれらの典型的な実施例及び適用がどのように動作するか又はどのように記載されているかに限定されるものではない。また、図面は簡略図又は部分図を示してもよく、図面中の要素の寸法は、明確にするために誇張されていても、又は釣り合いがとれていなくてもよい。そして、「〜の上に」、「〜に取り付けられた」、又は「〜に連結された」という用語が本明細書において用いられるときには、１つの要素（例えば材料、層、基板等）は、その１つの要素が直接的に別の１つの要素の上にあるか、これに取り付けられるか、連結されているか、それともその１つの要素とその別の１つの要素との間に１つ以上の介在する要素が存在するかにかかわりなく、その別の１つの要素「の上に」あり、「に取り付けられ」、又は「に連結され」得る。また、方向（例えば上方、下方、上部、底部、側部、上へ、下へ、下の、上の、上位の、下位の、水平の、垂直の、「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」など）は、記載されている場合には、相対的であって単に例として説明及び検討を容易にするために記載されているもので、限定するためのものではない。さらに、要素の一覧（例えば要素ａ，ｂ，ｃ）を参照する場合には、そのような参照は、列挙された要素のいずれか１つのみ、列挙された要素のすべてよりも少ないものの組み合わせ、及び／又は列挙されたすべての要素の組合せを含むことが意図されている。
【００１３】
[0026]  本明細書において、「実質的に」とは、意図された目的のために役立つのに十分であることを意味する。「一個一個（ones）」という用語は１つよりも多いことを意味する。
【００１４】
[0027]  本発明のいくつかの実施形態において、誘電泳動（ＤＥＰ）電極は、回路基板の内表面上の導電性の端子を電源電極に接続するスイッチ機構によって光電子ピンセット（ＯＥＴ）装置内に規定されてもよい。スイッチ機構は、対応するＤＥＰ電極がアクティブでない「オフ」状態と、対応するＤＥＰ電極がアクティブである「オン」状態と、の間で切り替え可能である。各スイッチ機構の状態は、スイッチ機構と接続されているが離間されている感光性素子によって制御されてもよい。図２Ａ乃至２Ｃは、本発明のいくつかの実施形態による、そのようなマイクロ流体ＯＥＴ装置２００の一例を示す。
【００１５】
[0028]  図２Ａ乃至２Ｃに示すように、ＯＥＴ装置２００は液状媒体２０６を収容するためのチャンバ２０４を備えていてもよい。また、ＯＥＴ装置２００は、回路基板２１６と、第１電極２１２と、第２電極２２４と、第１電極２１２及び第２電極２２４に接続され得る交流（ＡＣ）電源２２６と、を備えていてもよい。
【００１６】
[0029]  第１電極２１２は、チャンバ２０４内の媒体２０６と電気的に接触する（そしてひいては電気的に接続する）ように装置２００内に配置されてもよい。実施形態によっては、第１電極２１２の全部又は一部が、光ビーム２５０が第１電極２１２を通過することができるように、光に対して透過性であってもよい。第１電極２１２とは対照的に、第２電極２２４は、チャンバ２０４内の媒体２０６から電気的に絶縁されるように装置２００内に配置されてもよい。例えば、図示するように、回路基板２１６が第２電極２２４を備えていてもよい。例えば、第２電極２２４は、回路基板２１６の上又は中の１つ以上の金属層を備えていてもよい。図２Ｂにおいては回路基板２１６の内部の層として図示されているが、第２電極２２４は、代替的には回路基板２１６の表面２１８上の金属層の一部であってもよい。どうであっても、そのような金属層は、板、金属トレースのパターン、又は類似のものを備えていてもよい。
【００１７】
[0030]  回路基板２１６は比較的高い電気的インピーダンスを有する材料を備えていてもよい。例えば、回路基板２１６のインピーダンスは、一般的に、チャンバ２０４内の媒体２０６の電気的インピーダンスよりも大きくてよい。例えば、回路基板２１６のインピーダンスは、チャンバ２０４内の媒体２０６のインピーダンスの２倍、３倍、４倍、５倍、またはそれ以上であってもよい。実施形態によっては、回路基板２１６は、非ドープで比較的高い電気的インピーダンスを有する半導体材料を備えていてもよい。
【００１８】
[0031]  図２Ｂに示すように、回路基板２１６は、相互接続されて電気回路（例えば後述する制御モジュール２４０）を形成する回路素子を備えていてもよい。例えば、そのような回路は、回路基板２１６の半導体材料に形成された集積回路であってもよい。このように、回路基板２１６は、半導体材料に集積されたマイクロ電子回路を形成するという分野において一般的に既知であるような、非ドープ半導体材料、半導体材料のドープされた領域、金属層、電気絶縁層などの異なる物質の複数の層を備えていてもよい。例えば、図２Ｂに示すように、回路基板２１６は第２電極２２４を備えていてもよく、これは回路基板２１６の１つ以上の金属層の一部であってもよい。実施形態によっては、回路基板２１６は、相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）集積回路技術、バイポーラ集積回路技術、又はバイモス集積回路技術といった多くの既知の半導体技術のうちいずれかに対応する集積回路を備えていてもよい。
【００１９】
[0032]  図２Ｂ及び２Ｃに示すように、回路基板２１６は内表面２１８を備えていてもよく、これはチャンバ２０４の一部であってもよい。やはり図示するように、ＤＥＰ電極２３２は表面２１８上に位置していてもよい。図２Ｃから最もよくわかるように、ＤＥＰ電極２３２は１つ１つ異なっていてもよい。例えば、ＤＥＰ電極２３２は、電気的に互いに直接接続されていない。
【００２０】
[0033]  図２Ｂ及び２Ｃに図示するように、各ＤＥＰ電極２３２は導電性の端子を備えていてもよく、端子は表面２１８上で大きさ、形状及び位置に関して多くの異なるもののうち任意のものをとってもよい。例えば、図２ＣのＤＥＰ電極２３２の中央の列にあるＤＥＰ電極２３２により示されるように、各ＤＥＰ電極２３２の導電性の端子は対応する感光性素子２４２から離間されていてもよい。別の一例として、図２ＣのＤＥＰ電極２３２の左右の列により示されるように、各ＤＥＰ電極２３２の導電性の端子は、（図示するように全体に、又は部分的に（図示せず））対応する感光性素子２４２の周囲に配設され、感光性素子から離れるように延びていてもよく、これらの端子は、感光性素子２４２に当たるよう光ビーム２５０が通過する開口２３４（例えば窓）を備えていてもよい。代替的には、そのようなＤＥＰ電極２３２の端子は光に対して透過性であってもよく、したがって開口２３４を有さずに対応する感光性素子２４２を覆ってもよい。ＤＥＰ電極２３２は、図２Ｂ及び２Ｃ（ならびに他の図）においては導電性の端子を備えるものとして図示されているが、代替的にはＤＥＰ電極２３２のうち１つ以上が、回路基板２１６の表面２１８の、スイッチ機構２４６のうち１つがチャンバ２０４内の媒体２０６と電気的に接触する一領域を備えているだけでもよい。どうであっても、図２Ｂからわかるように、内表面２１８はチャンバ２０４の一部であってもよく、また媒体２０６は内表面２１８及びＤＥＰ電極２３２の上に配設されてもよい。
【００２１】
[0034]  上述の通り、回路基板２１６は、相互接続されて電気回路を形成する電気回路素子を備えていてもよい。図２Ｂに図示するように、そのような回路は制御モジュール２４０を備えていてもよく、制御モジュールは感光性素子２４２と、制御回路２４４と、スイッチ機構２４６と、を備えていてもよい。
【００２２】
[0035]  図２Ｂに示すように、各スイッチ機構２４６はＤＥＰ電極２３２のうち１つを第２電極２２４に接続してもよい。また、各スイッチ機構２４６は、少なくとも２つの異なる状態の間で切り替え可能であってもよい。例えば、スイッチ機構２４６は「オフ」状態と「オン」状態との間で切り替えることができる。「オフ」状態においては、スイッチ機構２４６は対応するＤＥＰ電極２３２を第２電極２２４に接続しない。言い換えれば、スイッチ機構２４６は、対応するＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４への高インピーダンスの電路のみを提供する。また、回路基板２１６は他には対応するＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４への電気的接続を提供しないため、スイッチ機構２４６がオフ状態である間は、対応するＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４へは高インピーダンスの接続しか存在しない。オン状態では、スイッチ機構２４６は対応するＤＥＰ電極２３２を第２電極２２４に電気的に接続し、ひいては対応するＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４への低インピーダンスの経路を提供する。スイッチ機構２４６がオフ状態であるときの対応するＤＥＰ電極２３２間の高インピーダンスは、チャンバ２０４内の媒体２０６よりも大きなインピーダンスであってもよく、オン状態のスイッチ機構２４６により提供される対応するＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４への低インピーダンスの接続は、媒体２０６よりも小さなインピーダンスを有していてもよい。上記のことを図３に図示する。
【００２３】
[0036]  図３は等価回路を示し、ここで抵抗３４２はチャンバ２０４内の媒体２０６のインピーダンスを表し、抵抗３４４はスイッチ機構２４６のインピーダンス、したがって回路基板２１６の内表面２１８上のＤＥＰ電極２３２のうち１つと第２電極２２４との間のインピーダンスを表す。上述のように、対応するＤＥＰ電極２３２と第２電極２２４との間の（抵抗３４４により表される）インピーダンスは、スイッチ機構２４６がオフ状態であるときには、媒体２０６の（抵抗３４２により表される）インピーダンスよりも大きいが、対応するＤＥＰ電極２３２と第２電極２２４との間の（抵抗３４４により表される）インピーダンスは、スイッチ機構２４６がオン状態であるときには、媒体２０６の（抵抗３４２により表される）インピーダンスよりも小さくなる。よって、スイッチ機構２４６をオンにすると、媒体２０６中には、一般的にＤＥＰ電極２３２から電極２１２上の対応する領域まで、不均一電場が作り出される。この不均一電場は、媒体２０６中の周辺の微小物体２０８（例えば微小粒子又は細胞などの生体）にかかるＤＥＰ力を生じ得る。スイッチ機構２４６も、ＤＥＰ電極２３２と第２電極２２４との間の回路基板２１６の一部も、いずれも感光性回路素子である必要はなく、あるいは光伝導材料を備えることさえ要さないので、スイッチ機構２４６は、ＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４へ、従来技術のＯＥＴ装置よりもはるかに低いインピーダンスの接続を提供することができ、またスイッチ機構２４６は従来技術のＯＥＴ装置において用いられているフォトトランジスタよりもずっと小さくすることができる。
【００２４】
[0037]  実施形態によっては、スイッチ機構２４６のオフ状態のインピーダンスは、オン状態のインピーダンスの２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、２０倍、又はそれ以上であってもよい。また、実施形態によっては、スイッチ２４６のオフ状態のインピーダンスは媒体２０６のインピーダンスの２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍、又はそれ以上であってもよく、これはスイッチ機構２４６のオン状態のインピーダンスの２倍、３倍、４倍、５倍、１０倍又はそれ以上であり得る。
【００２５】
[0038]  スイッチ機構２４６は光伝導性である必要はないが、制御モジュール２４０は、スイッチ機構２４６が光のビーム２５０により制御されるように構成されてもよい。各制御モジュール２４０の感光性素子２４２は、光のビーム２５０に応答して活性化される（例えばオンにされる）とともに非活性化される（例えばオフにされる）感光性の回路素子であってもよい。したがって、例えば、図２Ｂに示すように、感光性素子２４２は回路基板２１６の内表面２１８上の領域に配設されてもよい。（例えばレーザ光源又は他の光源などの光源（図示せず）からの）光のビーム２５０が感光性素子２４２に選択的に向けられて素子２４２を活性化してもよく、その光のビーム２５０はその後、素子２４２を非活性化するために感光性素子２４２から取り除かれてもよい。感光性素子２４２の出力は、オフ状態とオン状態との間でスイッチ機構２４６を切り替えるよう、スイッチ機構２４６の制御入力に接続されてもよい。
【００２６】
[0039]  実施形態によっては、図２Ｂに示すように、制御回路２４４が感光性素子２４２をスイッチ機構２４６に接続してもよい。制御回路２４４が感光性素子２４２の出力を利用してスイッチ機構２４６のインピーダンス状態を制御する限りは、制御回路２４４は感光性素子２４２の出力をスイッチ機構２４６に「接続する」と言え、また、感光性素子２４２はスイッチ機構２４６に接続され、及び／又はスイッチ機構を制御していると言える。しかしながら、実施形態によっては、制御回路２４４は存在していなくてもよく、感光性素子２４２がスイッチ機構２４６に直接接続されてもよい。どうであっても、スイッチ機構２４６の状態は、感光性素子２４２上の光のビーム２５０によって制御可能である。例えば、スイッチ機構２４６の状態は、感光性素子２４２上の光のビーム２５０の有無によって制御可能である。
【００２７】
[0040]  制御回路２４４は、アナログ回路、デジタル回路、デジタルメモリ及びメモリに格納された機械可読命令（例えばソフトウェア、ファームウェア、マイクロコードなど）に従って動作するデジタルプロセッサ、又は上記のもののうち１つ以上の組み合わせを備えていてもよい。実施形態によっては、制御回路２４４は、感光性素子２４２に向けられた光ビーム２５０のパルスにより引き起こされた感光性素子２４２のパルス出力をラッチすることのできる１つ以上のデジタルラッチ（図示せず）を備えていてもよい。したがって、制御回路２４４は、光ビーム２５０のパルスが感光性素子２４２に向けられる度にオフ状態とオン状態との間でスイッチ機構２４６の状態を（例えば１つ以上のラッチによって）トグルで切り替えるよう構成されていてもよい。
【００２８】
[0041]  例えば、感光性素子２４２への光ビーム２５０の第１のパルス、ひいては感光性素子２４２による正信号出力の第１のパルスが、制御回路２４４に、スイッチ機構２４６をオン状態にさせてもよい。また、制御回路２４４は、光ビーム２５０のパルスが感光性素子２４２から除去された後でも、スイッチ機構２４６をオン状態に維持することができる。その後、感光性素子２４２への光ビーム２５０の次のパルス、ひいては感光性素子２４２による正信号出力の次のパルスが、制御回路２４４に、スイッチ機構２４６をオフ状態へとトグルで切り替えさせてもよい。感光性素子２４２への光ビーム２５０の以降のパルス、ひいては感光性素子２４２による正信号出力の以降のパルスが、スイッチ機構２４６をオフ状態とオン状態との間で、トグルで切り替えてもよい。
【００２９】
[0042]  別の一例として、制御回路２４４は、感光性素子２４２への光ビーム２５０のパルスの異なるパターンに応答してスイッチ機構２４６を制御してもよい。例えば、制御回路２４４は、感光性素子２４２への光ビーム２５０の、第１の特性を有する一連のｎ個のパルス（及びひいては感光性素子２４２から制御回路２４４への正信号のｎ個の対応するパルス）に応答してスイッチ機構２４６をオフ状態に設定するとともに、第２の特性を有する一連のｋ個のパルス（及びひいては感光性素子２４２から制御回路２４４への正信号のｋ個の対応するパルス）に応答してスイッチ機構２４６をオン状態に設定するよう構成されてもよい。ただし、ｎ及びｋは等しい又は等しくない整数である。第１の特性及び第２の特性の例は以下のものを含み得る：第１の特性とはｎ個のパルスが第１の周波数で発生することであってもよく、第２の特性とはｋ個のパルスが第１の周波数とは異なる第２の周波数で発生することであってもよい。別の一例として、パルスは、例えばモリス符号のように、異なる幅（例えば短い幅と長い幅）を有していてもよい。第１の特性とは所定のオフ状態符号を構成する光ビーム２５０のｎ個の短い及び／又は長い幅のパルスの特定のパターンであってもよく、第２の特性とは所定のオン状態符号を構成する光ビーム２５０のｋ個の短い及び／又は長い幅のパルスの異なるパターンであってもよい。実際には、上記の例は、２つよりも多くの状態の間でスイッチ機構２４６を切り替えるよう構成可能である。したがって、スイッチ機構２４６はオン状態及びオフ状態のみよりも多く及び／又はこれらとは異なる状態を有し得る。
【００３０】
[0043]  また別の一例として、制御回路２４４は、単にビーム２５０の有無のみならず、光ビーム２５０の特性（及びひいては感光性素子２４２から制御回路２４４への正信号の対応するパルス）に従ってスイッチ機構２４６の状態を制御するよう構成されていてもよい。例えば、制御回路２４４は、ビーム２５０の明るさ（及びひいては感光性素子２４２から制御回路２４４への正信号の対応するパルスのレベル）に従ってスイッチ機構２４６を制御してもよい。したがって、例えば、第１の閾値よりも大きいが第２の閾値よりは小さい、ビーム２５０の検出された明るさレベル（及びひいては感光性素子２４２から制御回路２４４への正信号の対応するパルスのレベル）は、制御回路２４４に、スイッチ機構２４６をオフ状態に設定させることができ、第２の閾値よりも大きい、ビーム２５０の検出された明るさレベル（及びひいては感光性素子２４２から制御回路２４４への正信号の対応するパルスのレベル）は、制御回路２４４に、スイッチ機構２４６をオン状態に設定させることができる。実施形態によっては、第１の明るさレベルと第２の明るさレベルとの間には、２倍、５倍、１０倍、又はそれ以上の差があってもよい。後述する図７は、制御回路２４４が光ビーム２５０の色に従って切替機構２４６の状態を制御することのできる一例を示す。上記の例は、やはりスイッチ機構２４６を２つよりも多くの状態の間で切り替えるように構成されていてもよい。
【００３１】
[0044]  さらに別の一例として、制御回路２４４は、光ビーム２５０の上記の特性又は光ビーム２５０の複数の特性の任意の組み合わせに従ってスイッチ機構２４６の状態を制御するよう構成されていてもよい。例えば、制御回路２４４は、スイッチ機構２４６を、光ビーム２５０の特定の周波数帯域内の一連のｎ個のパルスに応答してオフ状態に設定し、所定の閾値を超える光ビーム２５０の明るさに応答してオン状態に設定するよう構成されていてもよい。
【００３２】
[0045]  このように、制御モジュール２４０は、回路基板２１８の内表面２１８上のＤＥＰ電極２３２を、光のビーム２５０の有無、光ビーム２５０の特性、又は、内表面２１８の、第１のＤＥＰ電極２３２から離間された（例えば感光性素子２４２の箇所に対応する）異なる領域における光ビーム２５０の一連のパルスの特性に従って制御することができる。したがって、感光性素子２４２、制御回路２４４、及び／又はスイッチ素子２４６は、回路基板（例えば２１６）の内表面（例えば２１８）上の第１領域（例えば対応する感光性素子２４２の上方に配設されていないＤＥＰ電極２３２のいずれかの部分）のＤＥＰ電極２３２を、内表面２１８の（例えば感光性素子２４２に対応する）第２領域に向けられた光のビーム（例えば２５０）に応答して活性化する手段の例である。ここで、第２領域は内表面２１８上で第１領域から離間されている。
【００３３】
[0046]  図２Ｂ及び２Ｃに図示するように、各々が回路基板の内表面２１８上の異なるＤＥＰ電極２３２を制御するよう構成された、複数（例えば多数）の制御モジュール２４０があってもよい。したがって、図２Ａ乃至２ＣのＯＥＴ装置２００は、各々が感光性素子２４２上に光のビーム２５０を向けるか又は取り除くことにより制御可能なＤＥＰ電極２３２の形で、多くのＤＥＰ電極を備えていてもよい。また、各ＤＥＰ電極２３２の少なくとも一部が、内表面２１８上で、ＤＥＰ電極２３２の状態を制御する対応する感光性素子２４２、及びひいては内表面上の光２５０が向けられる領域から離隔されていてもよい。
【００３４】
[0047]  図２Ａ乃至２Ｃの図は例に過ぎず、変更が考えられる。例えば、上述のように、制御回路２４４はなくてもよく、感光性素子２４２がスイッチ機構２４６に直接接続されてもよい。別の一例として、各制御モジュール２４０が制御回路２４４を含む必要はない。代わりに、制御回路２４４の１つ以上の例が複数の感光性素子２４２及びスイッチ機構２４６の間で共有されてもよい。さらに別の一例として、ＤＥＰ電極２３２は、回路基板２１６の表面２１８上にはっきりと区別できる端子を備えることを要さず、その代わりに表面２１８の、スイッチ機構２４６がチャンバ２０４内の媒体２０６と電気的に接触する領域であってもよい。
【００３５】
[0048]  図４乃至６は、図２Ａ乃至２Ｃの感光性素子２４２及びスイッチ機構２４６の様々な実施形態及び典型的な構成を図示する。
【００３６】
[0049]  図４はＯＥＴ装置４００を図示しており、これは、感光性素子２４２がフォトダイオード４４２を備え得るとともにスイッチ機構２４６がトランジスタ４４６を備え得るという点を除き、図２Ａ乃至２ＣのＯＥＴ装置２００と類似していてもよい。さもなければ、ＯＥＴ装置４００はＯＥＴ装置２００と同一であってもよく、実際、図２Ａ乃至２Ｃと図４とにおいて同一の符号を付した要素は同一のものであってもよい。上述のように、回路基板２１６は半導体材料を備えていてもよく、フォトダイオード４４２及びトランジスタ４４６は、半導体製造の分野で既知であるように、回路基板２１６の層状に形成されてもよい。
【００３７】
[0050]  フォトダイオード４４２の入力４４４は直流（ＤＣ）電源（図示せず）でバイアスがかけられていてもよい。フォトダイオード４４２は、フォトダイオード４４２に対応する内表面２１８上の箇所に向けられた光ビーム２５０がフォトダイオード４４２を活性化して、フォトダイオード４４２に導電させるとともにひいては制御回路２４４への正信号を出力させることができるように、構成され配置されていてもよい。光ビーム２５０を取り除くと、フォトダイオード４４２は非活性化され、フォトダイオード４４２に導電を停止させるとともにひいては制御回路２４４への負信号を出力させてもよい。
【００３８】
[0051]  トランジスタ４４６はどんな種類のトランジスタであってもよいが、フォトトランジスタである必要はない。例えば、トランジスタ４４６は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）（例えば相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）トランジスタ）、バイポーラトランジスタ、又はバイモストランジスタであってもよい。
【００３９】
[0052]  図４に示すようにトランジスタ４４６がＦＥＴトランジスタである場合には、ドレイン又はソースが回路基板２１６の内表面２１８上のＤＥＰ電極２３２に接続されてもよく、ドレイン又はソースの他方が第２電極２２４に接続されてもよい。フォトダイオード４４２の出力は、（例えば制御回路２４４によって）トランジスタ４４６のゲートに接続されてもよい。代替的には、フォトダイオード４４２の出力は、トランジスタ４４６のゲートに直接接続されてもよい。どうであっても、トランジスタ４４６は、ゲートに提供される信号がトランジスタ４４６をオフ又はオンにするよう、バイアスをかけられてもよい。
【００４０】
[0053]  トランジスタ４４６がバイポーラトランジスタである場合には、コレクタ又はエミッタが回路基板２１６の内表面２１８上のＤＥＰ電極２３２に接続されてもよく、コレクタ又はエミッタの他方が第２電極２２４に接続されてもよい。フォトダイオード４４２の出力は、（例えば制御回路２４４によって）トランジスタ４４６のベースに接続されてもよい。代替的には、フォトダイオード４４２の出力は、トランジスタ４４６のベースに直接接続されてもよい。どうであっても、トランジスタ４４６は、ベースに提供される信号がトランジスタ４４６をオフ又はオンにするよう、バイアスをかけられてもよい。
【００４１】
[0054]  トランジスタ４４６がＦＥＴトランジスタであるかバイポーラトランジスタであるかに拘わらず、トランジスタ４４６は、図２Ａ乃至２Ｃのスイッチ機構２２６に関して上述したように機能し得る。すなわち、オンにされると、トランジスタ４４６は、図２Ａ乃至２Ｃのスイッチ機構２２６に関して上述したように、ＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４への低インピーダンスの電路を提供することができる。逆に、オフにされると、トランジスタ４４６は、スイッチ機構２２６に関して上述したように、ＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４への高インピーダンスの電路を提供することができる。
【００４２】
[0055]  図５はＯＥＴ装置５００を図示しており、これは、感光性素子２４２がフォトダイオード４４２（図４に関して上述したものと同一であってもよい）を備え得るとともに、スイッチ機構２４６が光伝導性でなくてもよい増幅器５４６を備えるという点を除き、図２Ａ乃至２ＣのＯＥＴ装置２００と類似していてもよい。さもなければ、ＯＥＴ装置５００はＯＥＴ装置２００と同一であってもよく、実際、図２Ａ乃至２Ｃと図５とにおいて同一の符号を付した要素は同一のものであってもよい。上述のように、回路基板２１６は半導体材料を備えていてもよく、増幅器５４６は、半導体処理の分野において既知であるように、回路基板２１６の層状に形成されてもよい。
【００４３】
[0056]  増幅器５４６はどんな種類の増幅器であってもよい。例えば、増幅器５４６は、演算増幅器や、増幅器として機能するよう構成された１つ以上のトランジスタなどであってもよい。図示するように、制御回路２４４はフォトダイオード４４２の出力を利用して増幅器５４６の増幅レベルを制御してもよい。例えば、制御回路２４４は増幅器５４６を、図２Ａ乃至２Ｃのスイッチ機構２２６に関して上述したように機能するよう制御してもよい。すなわち、フォトダイオード４４２上に光ビーム２５０がない場合（したがってフォトダイオード４４２からの出力がない場合）には、制御回路２４４は、増幅器５４６をオフにするか又は増幅器５４６の利得をゼロに設定して、増幅器５４６に、スイッチ機構２４６に関して上述したように、ＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４への高インピーダンスの電気的接続を効果的に提供させることができる。逆に、フォトダイオード４４２上に光ビーム２５０（したがってフォトダイオード４４２からの出力）がある場合には、制御回路２４４に、増幅器５４６をオンにさせるか又は増幅器５４６の利得をゼロ以外の値に設定させて、増幅器５４６に、スイッチ機構２４６に関して上述したように、ＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４への低インピーダンスの電気的接続を効果的に提供させることができる。
【００４４】
[0057]  図６のＯＥＴ装置６００は、スイッチ機構２４６（図２Ａ乃至２Ｃを参照）が増幅器６０２と直列のスイッチ６０４を備え得る点を除いて、図５のＯＥＴ装置５００と類似していてもよい。スイッチ６０４は、図４のトランジスタ４４２のようなトランジスタを含め、どんな種類の電気スイッチを備えていてもよい。増幅器６０２は図５の増幅器５４６のようであってもよい。スイッチ６０４及び増幅器６０２は、概ね上述したような回路基板２１６内に形成されてもよい。
【００４５】
[0058]  制御回路２４４は、フォトダイオード４４２の出力に従ってスイッチ６０４が開けられるか閉じられるかを制御するよう構成されていてもよい。代替的には、フォトダイオード４４２の出力は、スイッチ６０４に直接接続されてもよい。どうであっても、スイッチ６０４が開いている場合には、スイッチ６０４及び増幅器６０２は、上述のように、ＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４への高インピーダンスの電気的接続を提供してもよい。逆に、スイッチ６０４が閉じられている間は、スイッチ６０４及び増幅器６０２は、上述のように、ＤＥＰ電極２３２から第２電極２２４への低インピーダンスの電気的接続を提供してもよい。
【００４６】
[0059]  図７はＯＥＴ装置７００の部分側部断面図を示し、これは、感光性素子２４２のうち１つ以上（例えば全部）の各々が色検出素子７１０で置換可能である点を除いて、図２Ａ乃至２Ｃの装置２００のようであってもよい。図７には１つの色検出素子７１０を示すが、図２Ａ乃至２Ｃの感光性素子２４２の各々がそのような素子７１０で置換可能である。図７の制御モジュール７４０は、そうでなければ図２Ａ乃至２Ｃの制御モジュール２４０のようであってもよく、また、図２Ａ乃至２Ｃと図７とにおいて同じ符号を付した要素は同一のものであってもよい。
【００４７】
[0060]  図示するように、色検出素子７１０は複数の色光検出器７０２，７０４を備えていてもよい（２つを示すがもっと多くてもよい）。各通過色検出器７０２，７０４は、光ビーム２５０の異なる色に応答して正信号を制御回路２４４に提供するよう構成されてもよい。例えば、光検出器７０２は、第１の色の光ビーム２５０が光検出器７０２，７０４に向けられているときに制御回路２４４に正信号を提供するよう構成されていてもよく、光検出器７０４は、光ビーム２５０が第１の色とは異なり得る第２の色であるときに制御回路２４４に正信号を提供するよう構成されていてもよい。
【００４８】
[0061]  図示するように、各光検出器７０２，７０４は、色フィルタ７０６と感光性素子７０８とを備えていてもよい。各フィルタ７０６は特定の色のみを通過させるよう構成されていてもよい。例えば、第１の光検出器７０２のフィルタ７０６は実質的に第１の色のみを通過させてもよく、第２の光検出器７０４のフィルタ７０６は実質的に第２の色のみを通過させてもよい。感光性素子７０８は、上述の図２Ａ乃至２Ｃの感光性素子２４２に類似であっても、あるいはこれと同一であってもよい。
【００４９】
[0062]  図７に示す色光検出器７０２，７０４の構成は一例に過ぎず、変更が考えられる。例えば、フィルタ７０６及び感光性素子７０８を備えるよりもむしろ、色光検出器７０２，７０４のうち一方又は両方が、特定の色の光にのみ応答してオンになるよう構成されたフォトダイオードを備えていてもよい。
【００５０】
[0063]  どうであっても、制御回路２４４は、第１の色のビーム２５０のパルスに応答してスイッチ機構２４６を１つの状態（例えばオン状態）に設定し、第２の色のビーム２５０のパルスに応答してスイッチ機構２４６を別の状態（例えばオフ状態）に設定するよう構成されてもよい。既に述べたように、色検出素子７１０は２つの色光検出器７０２，７０４よりも多くを備えていてもよく、したがって制御回路２４４は２つよりも多くの異なる状態の間でスイッチ機構２４６を切り替えるよう構成されていてもよい。
【００５１】
[0064]  図８はＯＥＴ装置８００の部分側部断面図を示すもので、これは、各制御モジュール８４０がさらに表示素子８０２を含み得る点を除き、図２Ａ乃至２Ｃの装置２００のようであってもよい。すなわち、装置８００は、制御モジュール８４０が各制御モジュール２４０に取って代わることができ、したがって各ＤＥＰ電極２３２と関連付けられた表示素子８０２が存在し得る点を除いて、図２Ａ乃至２Ｃの装置２００のようであってもよい。そうでなければ、装置８００は図２Ａ乃至２Ｃの装置２００のようであってもよく、図２Ａ乃至２Ｃと図８とにおいて同じ符号を付した要素は同一のものであってもよい。
【００５２】
[0065]  図示するように、表示素子８０２は制御回路２４４の出力に接続されていてもよく、制御回路は表示素子８０２を、それぞれがスイッチ機構２４６のとり得る状態のうち１つに対応する異なる状態に設定するよう構成されていてもよい。したがって例えば、制御回路２４４は、スイッチ機構２４６がオン状態である間は表示素子８０２をオンにし、スイッチ機構２４６がオフ状態である間は表示素子８０２をオフにしてもよい。よって、上記の例においては、表示素子８０２は、その関連するＤＥＰ電極２３２が活性化されている間はオンであってもよく、ＤＥＰ電極２３２が活性化されていない間はオフであってもよい。
【００５３】
[0066]  表示素子８０２は、オンにされたときにのみ幻影的な表示（例えば発光８０４）を提供してもよい。表示素子８０２の非制限的な例には、（回路基板２１６内に形成され得る）発光ダイオード、電球などといった光源がある。図示するように、ＤＥＰ電極２３２は表示素子８０２のための第２の開口８３４（例えば窓）を備えていてもよい。代替的には、表示素子８０２はＤＥＰ電極２３２から離間され、したがってＤＥＰ電極２３２によって覆われていなくてもよい。その場合、ＤＥＰ電極２３２に第２の窓８３４がある必要はない。さらに別の代替案としては、ＤＥＰ電極２３２が光に対して透過性であってもよい。その場合には、たとえＤＥＰ電極２３２が表示素子８０２を覆っていても、第２の窓８３４がある必要はない。
【００５４】
[0067]  図９はＯＥＴ装置９００の部分側部断面図であり、これは、装置９００が第２電極２２４のみならず１つ以上の追加的な電極９２４，９４４（２つを示すが、２つよりも１つ以上多くてもよい）及び対応する複数の追加的な電源９２６，９４６を備え得る点を除き、図２Ａ乃至２Ｃの装置２００のようであってもよい。そうでなければ、装置９００は図２Ａ乃至２Ｃの装置２００のようであってもよく、図２Ａ乃至２Ｃと図９とにおいて同じ符号を付した要素は同一のものである。
【００５５】
[0068]  図示するように、各スイッチ機構２４６は、対応するＤＥＰ電極２３２を電極２２４，９２４，９４４のうち１つに電気的に接続するように構成されていてもよい。したがって、スイッチ機構２４６は、対応するＤＥＰ電極２３２を選択的に第２電極２２４、第３電極９２４、又は第４電極９４４に接続するように構成されていてもよい。また、各スイッチ機構２４６は、第１電極２１２の、電極２２４，９２４，９４４のすべてとの接続を切断するように構成されていてもよい。
【００５６】
[0069]  やはり図示するように、電源２２６は、上述のように第１電極２１２及び第２電極２２４に接続され（したがってこれらの間に電力を提供し）てもよい。電源９２６は第１電極２１２及び第３電極９２４に接続され（したがってこれらの間に電力を提供し）てもよく、電源９４６は第１電極２１２及び第４電極９４４に接続され（したがってこれらの間に電力を提供し）てもよい。
【００５７】
[0070]  各電極９２４，９４４は、概ね上述した第２電極２２４のようであってもよい。例えば、各電極９２４，９４４は、チャンバ２０４内の媒体２０６から電気的に絶縁されていてもよい。別の一例として、各電極９２４，９４４は、回路基板２１６の表面２１８上又は内部の金属層の一部であってもよい。各電源９２６，９４６は、上述した電源２２６のような交流（ＡＣ）電源であってもよい。
【００５８】
[0071]  しかしながら、電源９２６，９４６は電源２２６とは異なって構成されていてもよい。例えば、各電源２２６，９２６，９４６は、異なるレベルの電圧及び／又は電流を提供するように構成されていてもよい。したがって、そのような例においては、各スイッチ機構２４６は、ＤＥＰ電極２３２が電極２２４，９２４，９４４のうちいずれにも接続されていない「オフ」状態と、ＤＥＰ電極２３２が電極２２４，９２４，９４４のうちいずれか１つに接続されている複数の「オン」状態と、のうちいずれかの間で、対応するＤＥＰ電極２３２からの電気的接続を切り替えることができる。
【００５９】
[0072]  電源２２６，９２６，９４６がどのように異なって構成され得るかの別の例として、各電源２２６，９２６，９４６は、位相シフトの異なる電力を提供するように構成されてもよい。例えば、電極２２４，９２４と電源２２６，９２６とを備えた（しかし電極９４４及び電源９４６は備えていない）実施形態においては、電源９２６は、電源２２６により提供された電力とは約（例えばプラスマイナス１０パーセント）１８０度位相がずれた電力を提供してもよい。そのような実施形態においては、各スイッチ機構２４６は、対応するＤＥＰ電極２３２を第２電極２２４に接続することと、第３電極９２４に接続することと、の間で切り替えを行うように構成されていてもよい。装置９００は、対応するＤＥＰ電極２３２が、ＤＥＰ電極２３２が電極２２４，９２４のうち一方（例えば２２４）に接続されている間は活性化され（したがってオンにされ）、電極２２４，９２４のうち他方（例えば９２４）に接続されている間は非活性化される（したがってオフにされる）ように構成されていてもよい。そのような実施形態によれば、図２Ａ乃至２Ｃの装置２００と比較して、オフにされたＤＥＰ電極２３２からの漏れ電流を低減することができる。
【００６０】
[0073]  なお、以下のうち１つ以上は、内表面の第２領域に向けられた光のビームに応答して回路基板の内表面の第１領域でＤＥＰ電極を活性化する手段の例を備えていてもよい（ここで第２領域は第１領域から離間されている）：内表面の第２領域に向けられた光のビームに応答して回路基板の内表面の第１領域で複数のＤＥＰ電極を選択的にさらに活性化する活性化手段（ここで、各第２領域は各第１領域から離間されている）；第１の特性を有する光のビームに応答してＤＥＰ電極をさらに活性化するとともに、第２の特性を有する光のビームに応答してＤＥＰ電極を非活性化する活性化手段；第１の特性を有する光のビームの一連のｎ個のパルスに応答してＤＥＰ電極をさらに活性化する活性化手段；及び第２の特性を有する光のビームの一連のｋ個のパルスに応答してＤＥＰ電極をさらに非活性化する活性化手段；フォトダイオード４４２及び／又は多周波光検出器７１０を含む感光性素子２４２；本明細書に記載又は説明されたいずれかの手法で構成された制御回路２４４；及び／又は、トランジスタ４４６と、増幅器５４６及び／又は増幅器６０２と、スイッチ６０４と、を含むスイッチ機構２４６。
【００６１】
[0074]  図１０は、本発明のいくつかの実施形態によるマイクロ流体ＯＥＴ装置においてＤＥＰ電極を制御する工程１０００を示す。図示するように、ステップ１００２において、マイクロ流体ＯＥＴ装置が取得されてもよい。例えば、図２Ａ乃至２Ｃ及び４乃至９のマイクロ流体ＯＥＴ装置２００，４００，５００，６００，７００，８００，９００のうちいずれか、又は類似の装置がステップ１００２において取得されてもよい。ステップ１００４では、ステップ１００２で取得された装置の電極にＡＣ電力が印加されてもよい。例えば、上述のように、ＡＣ電源２２６が、チャンバ２０４内の媒体２０６と電気的に接触している第１電極２１２と、媒体２０６から絶縁されている第２電極２２４と、に接続されてもよい。ステップ１００６において、ステップ１００２で取得された装置のＤＥＰ電極は選択的に活性化及び非活性化されてもよい。例えば、上述のように、ＤＥＰ電極２３２は、光ビーム２５０を選択的に感光性素子２４２（例えば図４，５及び６のフォトダイオード４４２）に向けること及び光ビーム２５０を感光性素子から取り除くことによって選択的に活性化及び非活性化されて、上述のように切替機構２４６（例えば図４のトランジスタ４４６、図５の増幅器５５６、及び図５のスイッチ６０２及び増幅器６０４）のインピーダンス状態を切り替えてもよい。
【００６２】
[0075]  本明細書においては本発明の具体的な実施形態及び適用を記載しているが、これらの実施形態及び適用は例示的なものに過ぎず、多くの変更が可能である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0006293160.tif 000003
【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
0006293160.tif 000006
【図２Ｃ】
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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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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