(57)【要約】【課題】流体スイッチにおいて製造上及び作動上の障害となる酸化物の形成を低減又は排除する方法を提供する。【解決手段】  酸化物の形成を低減する臨界値以下である低酸素分圧となる低酸素分圧環境において、ｉ）第一の基板上にスイッチング流体を設けるステップと、ｉｉ）前記スイッチング流体を保持する空洞をそれらの間に画定するように、前記第一の基板及び第二の基板を嵌合させるステップとを含み、前記空洞が前記スイッチング流体の第一及び第二の状態間での移動を許容する大きさに作られている、方法。   【選択図】図５
2007035620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物の形成を低減する臨界値以下である低酸素分圧となる低酸素分圧環境において、ｉ）第一の基板上にスイッチング流体を設けるステップと、ｉｉ）前記スイッチング流体を保持する空洞をそれらの間に画定するように、前記第一の基板及び第二の基板を嵌合させるステップとを含み、前記空洞が前記スイッチング流体の第一及び第二の状態間での移動を許容する大きさに作られている、方法。
【請求項２】
酸化物の形成を低減する為の、酸素以外の気体を含む環境中において、ｉ）第一の基板上にスイッチング流体を設けるステップと、ｉｉ）前記スイッチング流体を保持する空洞をそれらの間に画定するように、前記第一の基板及び第二の基板を嵌合させるステップとを含み、前記空洞が前記スイッチング流体の第一及び第二の状態間での移動を許容する大きさに作られている、方法。
【請求項３】
前記気体が、前記スイッチング流体を保持する前記空洞の表面又は内部に存在している、又は存在することになるであろう酸素又は酸化物と反応するものであり、前記酸化物が、ｉ）前記スイッチング流体の表面又は内部にある酸化物、ｉｉ）前記スイッチング流体の表面又は内部にある汚染物質の酸化物、ｉｉｉ）前記空洞の内側表面にある酸化物、ｉｖ）前記空洞の内側表面にある汚染物質の酸化物、ｖ）前記空洞中の素子の合金の表面又は内部にある酸化物のうち、少なくとも１つを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記気体が、水素気体及び一酸化炭素気体の少なくとも一方を含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
スイッチング流体を第一の基板上に設けるステップと、前記スイッチング流体を保持する空洞をそれらの間に画定するように、前記第一の基板と第二の基板とを嵌合させるステップとを含み、前記空洞は前記スイッチング流体の第一及び第二の状態間での移動を許容する大きさに作られており、
前記スイッチング流体を保持する前記空洞内において、前記空洞中の酸素又は酸化物と反応する気体を発生させるステップとを含む、方法。
【請求項６】
前記基板を嵌合させるステップの前に、前記基板の一方の上に触媒を設けるステップと、前記触媒の上に炭素層を設けるステップと、前記基板を嵌合させるステップの後に、前記触媒を励起させて前記気体を生成するステップとを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
スイッチング流体を第一の基板上に設けるステップと、前記スイッチング流体を保持する空洞をそれらの間に画定するように、前記第一の基板と第二の基板とを嵌合させるステップとを含み、前記空洞は前記スイッチング流体の第一及び第二の状態間での移動を許容する大きさに作られており、
前記空洞中の酸素又は酸化物と反応させる為の気体を前記空洞中へと注入するステップとを含む、方法。
【請求項８】
スイッチ中の酸化物を低減する方法であって、スイッチング流体を第一の基板上に設けるステップと、前記スイッチング流体を保持する空洞をそれらの間に画定するように、前記第一の基板と第二の基板とを嵌合させるステップとを含み、前記空洞が前記スイッチング流体の第一及び第二の状態間での移動を許容する大きさに作られており、前記空洞が、前記空洞の内部から外部へと延びる気体供給チャネルに接続しており、
圧力の制御された１つ以上の気体を含む環境中において、前記気体供給チャネルを含む前記スイッチを気密封止することにより前記１つ以上の気体を所望の圧力で前記空洞中に捕捉するステップを含む、方法。
【請求項９】
複数の空洞をそれらの間に画定した第一及び第二の嵌合基板と、１つ以上の前記空洞中に露出する複数のぬれ性素子と、前記スイッチング流体に印加される応力に呼応して、前記複数のぬれ性素子のうちの少なくとも一対を接続及び接続解除するように働く、１つ以上の前記空洞中に保持されたスイッチング流体と、前記空洞の表面又は内部の酸素又は酸化物と反応させる為に１つ以上の前記空洞中に保持された気体と、前記スイッチング流体へと応力を印加する為に、１つ以上の前記空洞中に保持された作動流体とを具備したスイッチ。
【請求項１０】
前記気体が、ｉ）前記スイッチング流体の表面又は内部の酸化物、ｉｉ）前記スイッチング流体の表面又は内部の汚染物質の酸化物、ｉｉｉ）前記ぬれ性素子の表面又は内部の酸化物、ｉｖ）前記ぬれ性素子の表面又は内部の汚染物質の酸化物、ｖ）前記空洞の壁上の酸化物、ｖｉ）前記空洞の壁上の汚染物質の酸化物、ｖｉｉ）前記空洞中の素子の合金表面又は内部の酸化物、又はｖｉｉｉ）酸素のうち、少なくとも１つと反応する請求項９に記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体スイッチに関し、詳しくは流体スイッチ中の酸化物の低減法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水銀等の液体金属を開閉切換用流体（以下、スイッチング流体（switching fluid）として用いた液体金属マイクロスイッチ（ＬＩＭＭＳ）はこれまでにも作られてきた。液体金属は、電気接触を作ったり解消したりすることが出来るものである。スイッチの状態を変化させるには、スイッチング流体に対して力が加えられ、これにより流体の形状が変化して移動することになる。しばしば、スイッチ中に酸化物が出来てしまい、これがスイッチの適正な機能を損なう場合がある。例えば、酸化物が液体金属の表面張力を増大又は減少させてしまい、これによりスイッチの状態を変化させる為に要するエネルギーが増減することがあるのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、流体スイッチにおいて酸化物の形成はスイッチング性能を損ない、時には不具合を生じることがある。そこで本発明の課題は、流体スイッチにおいて製造上及び作動上の障害となる酸化物の形成を低減又は排除する方法、およびその方法による流体スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第一の実施例においては、スイッチの形成方法が開示される。この方法は、酸素分圧が低い環境下で実施されるものであり、この低酸素分圧は、酸化物の形成を低減する為に臨界値以下となっている。その方法は、スイッチング流体を第一の基板上に設けるステップと、その後第一の基板を第二の基板と嵌合（mate）させてそれらの間にスイッチング流体を保持する空洞を画定するステップとを含む。空洞は、スイッチング流体が第一の状態及び第二の状態間を移動することが出来る大きさに作られる。
【０００５】
第二の実施例においては、スイッチの形成方法は、酸素以外の気体を含む環境下で実施されるもので、その気体は酸化物の形成を低減するものである。その方法は、スイッチング流体を第一の基板上に設けるステップと、その後第一の基板を第二の基板と嵌合させてそれらの間にスイッチング流体を保持する空洞を画定するステップとを含む。空洞はスイッチング流体が第一の状態及び第二の状態間を移動することが出来る大きさに作られる。
【０００６】
第三の実施例においては、スイッチの形成方法は、スイッチング流体を第一の基板上に設けるステップを含む。次に第一の基板は第二の基板と嵌合され、それらの間に空洞が画定される。この空洞はスイッチング流体を保持するもので、スイッチング流体が第一の状態及び第二の状態間を移動することが出来る大きさに作られている。基板を嵌合させた後、空洞中で酸化物と反応させる為の気体が空洞内に生成される。
【０００７】
第四の実施例においては、スイッチの形成方法は、スイッチング流体を第一の基板上に設けるステップを含む。次に第一の基板は第二の基板と嵌合され、それらの間に空洞が画定される。この空洞はスイッチング流体を保持するもので、スイッチング流体が第一の状態及び第二の状態間を移動することが出来る大きさに作られる。基板を嵌合させた後、空洞中で酸化物と反応させる為の気体が空洞内へと注入される。
【０００８】
第五の実施例においては、スイッチの形成方法は、スイッチング流体を第一の基板上に設けるステップを含む。次に第一の基板は第二の基板と嵌合され、それらの間に空洞が画定される。この空洞はスイッチング流体を保持するもので、スイッチング流体が第一の状態及び第二の状態間を移動することが出来る大きさに作られる。更にこの空洞は、空洞内部から外部へと延びる気体供給路にも接続している。気圧を制御した一種類以上の気体を含む環境下において気体供給路を含むスイッチが気密封止されることにより、空洞中にその一種類以上の気体が所望の圧力で捕捉される。
【０００９】
第六の実施例においては、スイッチは第一及び第二の嵌合基板、複数のぬれ性素子(wettable elements)、スイッチング流体、気体、及び作動流体（actuating fluid）を具備したものである。第一及び第二の嵌合基板は、それらの間に複数の空洞を画定している。複数のぬれ性素子が、１つ以上の空洞中に露出している。スイッチング流体は１つ以上の空洞中に保持されており、スイッチング流体に加えられる力（印加される応力）に呼応して複数のぬれ性素子のうちの少なくとも一対を接続したり断絶したりするものである。気体が１つ以上の空洞中に保持されており、空洞上又は空洞中の酸素と反応する。作動流体は１つ以上の空洞中に保持されており、スイッチング流体に力を加えるものである。
【００１０】
他の実施例も開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を説明する為の実施例を添付図に示した。
【００１２】
流体スイッチとは、スイッチの切換機能を実施する為にスイッチング流体が異なる状態間を移動するというものである。例えば、電気スイッチにおいては、電極対を電気結合させたり、結合を解消したりする為にスイッチング流体が異なる状態間を移動するものである場合がある。光学スイッチにおいては、ぬれ性パッド対を結合させたり、結合を解消したりする為に不透明なスイッチング流体が異なる状態間を移動し、１つ以上の光路を遮断したり開通させたりするものである場合がある。
【００１３】
液体スイッチの製造上及び作動上の障害は、酸化物である。酸化物は、ぬれていなければならない表面（例えば電極又はぬれ性パッド）をスイッチング流体がぬらす量を減じてしまう、又は阻止してしまう、そしてスイッチング流体がぬらすべきではない表面（例えばスイッチング流体空洞の壁）をぬらしてしまう可能性を増大させることから、酸化物はスイッチング性能を損ない、時には不具合を生じることがあるものである。
【００１４】
流体スイッチ中での酸化物の形成を低減又は排除する様々な方法を本願に開示する。しかしながら、これらの方法を説明する前に、より詳細に一部の流体スイッチに関して説明する。
【００１５】
図１は、スイッチ１００の第一の実施例を描いたものである。スイッチ１００は、間に複数の空洞１０６、１０８、１１０、１１２、１１４を画定した第一及び第二の嵌合基板１０２、１０４を具備している。５つの空洞１０６〜１１４が図示されているが、スイッチ１００中にはより多数又は少数の空洞が形成されていることも想定される。一例として、図中、これらの空洞は、スイッチング流体空洞１０８、一対の作動流体空洞１０６、１１０、そしてそれぞれの作動流体空洞１０６、１１０をスイッチング流体空洞１０８へと接続する一対の空洞１１２、１１４を含む。これらの空洞１０６〜１１４の平面図を図２に示した。
【００１６】
１つ以上の空洞中に露出しているのは、複数の電極１１６、１１８、１２０（例えば複数のぬれ性素子）である。スイッチ１００は３つの電極１１６〜１２０を含んでいるが、他のスイッチ実施例では電極の数は異なるもの（２個以上）であっても良い。
【００１７】
１つ以上の空洞中に保持されるスイッチング流体１２２は、このスイッチング流体１２２に加えられる力に呼応して電極１１６〜１２０のうちの少なくとも一対を開閉するように働く。例えば、スイッチング流体１２２は水銀、ガリウム、カリウムナトリウム、又はこれらの合金等といった導電性液体金属を含んでいる。１つ以上の空洞中に保持された作動流体１２４（例えば不活性気体又は液体）は、スイッチング流体１２２へと力を加える為に用いることが出来る。
【００１８】
スイッチング流体１２２と電極１１６〜１２０との関係を描いたスイッチ１００の断面図を図３に示した。
【００１９】
スイッチング流体１２２に加えられる力は、作動流体１２４の圧力変化によるものである。即ち、作動流体１２４の圧力変化はスイッチング流体１２２へと圧力変化を伝えるもので、これによりスイッチング流体１２２の形状が変化したり、移動したり、分断したり等が起きるのである。図１においては、空洞１０６中に保持された作動流体１２４の圧力は、図示されているようにスイッチング流体１２２を分断（part）する力を加えるものである。この状態においては、スイッチ電極の右側の一対１１８、１２０が相互に結合している。空洞１０６中に保持された作動流体１２４の圧力を緩和し、空洞１１０中に保持された作動流体１２４の圧力を増大させた場合、電極１１８及び１２０の結合が解かれ、電極１１６及び１１８が結合することになるようにスイッチング流体１２２を分断及び併合（merge）させることが出来る。
【００２０】
一例として、作動流体１２４の圧力変化は作動流体１２４の加熱手段、又は圧電ポンプ手段により得ることが出来る。前者は、この参照によりその開示内容全てが本願に組み込まれるＫｏｎｄｏｈ等による米国特許第６，３２３，４４７号、“Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ，  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ，  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ”に記載されている。後者は、この参照により同様にその開示内容全てが本願に組み込まれるＷｏｎｇによる米国特許第６，７５０，５９４号、“Ａ  Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ａｃｔｕａｔｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｍｅｔａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ”に記載されている。これらの引用特許は二つのプッシュ／プル作動流体空洞を手段としたスイッチング流体の動きを開示しているが、十分なプッシュ／プル圧力変化をスイッチング流体に対して伝えることが出来るものであれば、単一のプッシュ／プル作動流体空洞であっても十分である。
【００２１】
図１に示したもののようなスイッチの構造及び動作に関する更なる詳細は、上述したＫｏｎｄｏｈ等及びＷｏｎｇの特許に記載されている。
【００２２】
図４は、スイッチ４００の第二の実施例を描いたものである。スイッチ４００は、間に複数の空洞４０６、４０８、４１０を画定した第一及び第二の嵌合基板４０２、４０４を具備している。１つ以上の空洞中に露出しているのは、複数のぬれ性パッド４１２、４１４、４１６（例えば複数のぬれ性素子）である。３つの空洞４０６〜４１０が描かれているが、スイッチ４００中にはより多数又は少数の空洞が形成されていることも想定される。
【００２３】
１つ以上の空洞中に保持されたスイッチング流体４１８はパッド４１２〜４１６をぬらしており、スイッチング流体４１８へと加えられる力に呼応して１つ以上の空洞を通る光路４２２／４２４、４２６／４２８の開放及び遮断を行うように作用する。例えば、スイッチング流体４１８は水銀、ガリウム、カリウムナトリウム、又はこれらの合金等といった導電性液体金属を含んでいる。光路は導波路４２２〜４２８により画定されたものとすることが出来、これらはスイッチング流体４１８を保持した空洞４０８中の透光性の窓にアライメントされている。光路４２２／４２４、４２６／４２８の遮断は、スイッチング流体４１８が不透明であるが故に実施することが出来る。１つ以上の空洞中に保持された作動流体４２０（例えば不活性気体又は液体）は、スイッチング流体４１８へと力を加える働きを持つ。
【００２４】
図４に示したもののようなスイッチの構造及び動作に関する更なる詳細は、上述したＫｏｎｄｏｈ等及びＷｏｎｇの特許に記載されている。
【００２５】
上述したように、流体スイッチの製造上及び動作上の障害の１つが、酸化物の形成とその存在である。これらの酸化物は様々な様式で様々な場所に形成し得ることがわかっている。例えば、酸化物はスイッチのスイッチング流体１２２、４１８の上又は中に形成し得る。更に酸化物は、スイッチング流体１２２、４１８の上又は中にある汚染物質の上にも形成することがある（汚染物質の酸化物がスイッチング流体１２２、４１８の上又は中に形成することがある）。酸化物は更に、電極１１６〜１２０又はぬれ性パッド４１２〜４１６等のぬれ性素子の上又は中にも形成し得る。或いは、汚染物質の酸化物がぬれ性素子１１６〜１２０、４１２〜４１６の上又は中にも形成し得る。また、酸化物はスイッチ空洞の壁上にも形成することがあり、これにはスイッチ空洞の壁上の汚染物質の酸化物が含まれる可能性がある。更に、酸化物はスイッチ空洞中に収容されている素子の合金（例えばスイッチング流体とそのぬれ性素子との間に形成された合金、又はスイッチング流体と汚染物質との間に形成された合金）の上又は中に形成することもある。
【００２６】
酸化物は、スイッチの製造以前又は最中に、酸化したスイッチ材料又は汚染物質という形で取り込まれてしまう可能性がある。または、酸化物はスイッチの製造後（使用中等）に形成される場合もある。いずれの場合においても、酸化物はぬらすべき表面（例えば電極又はぬれ性パッド）へのスイッチング流体のぬれを低減又は阻止し、スイッチング流体がぬらすべきでない表面（例えばスイッチング流体空洞の壁）をぬらしてしまう可能性を増大させることから、スイッチ性能を損ない、最悪の場合は不具合を起こす可能性がある。
【００２７】
酸化物を低減する一つの方法５００を図５に示した。方法５００は、低酸素分圧の環境（５０２）中でスイッチ１００、４００を製造することを含み、この低酸素分圧は酸化物の形成を低減する為の臨界値以下となっている。この環境において、スイッチング流体１２２、４１８がスイッチの第一の基板１０２、４０２上に設けられる（ステップ５０４）。そして第一の基板１０２、４０２が第二の基板１０４、４０４と嵌合され、間にスイッチング流体１２２、４１８を保持する空洞１０８、４０８が画定される（ステップ５０６）。空洞１０８、４０８はスイッチング流体１２２、４１８が第一及び第二の状態（スイッチ１００及び４００を参照しつつ説明し、図３に図示したような状態）間を移動することが出来る寸法に作られる。
【００２８】
例えば、低酸素分圧の環境は、酸素（及び他の気体）の圧力が制御及び維持されている真空チャンバ中で維持することが出来る。
【００２９】
酸化物の形成を低減するに十分な「低さ」の酸素分圧（例えば臨界値以下の圧力）は、スイッチの温度及び材料に応じて異なる。一例を挙げると、３．５Ｔｏｒｒ未満の酸素分圧であれば、１）水銀スイッチング流体を利用した、２）室温で製造及び使用されることになるスイッチ中の酸化水銀は低減する。他の温度及び材料の組み合わせについては、エリンガム図を利用することにより、どの酸素分圧が酸化物の形成を低減する上での「臨界値」未満であるかを決定することが出来る。
【００３０】
酸化物を低減する為の他の方法６００を図６に示した。方法６００は、酸化物の形成を低減する為に酸素以外の気体１２６、４３０を含む環境６０２中でスイッチ１００、４００を製造することを含む。この環境中において、スイッチング流体１２２、４１８がスイッチの第一の基板１０２、４０２上に設けられる（ステップ６０４）。第一の基板１０２、４０２は第二の基板１０４、４０４と嵌合され、その間にスイッチング流体１２２、４１８を保持する空洞１０８、４０８が画定される（ステップ６０６）。ここでも空洞１０８、４０８はスイッチング流体１２２、４１８が第一及び第二の状態（スイッチ１００及び４００を参照しつつ説明し、図３に図示したような状態）間を移動することが出来る寸法に作られる。
【００３１】
一例として、存在する気体の組成を制御及び維持することが出来る真空チャンバ又は他の制御された環境下において、気体環境を維持することが出来る。一部の実施例においては、「酸素以外の」気体１２６、４３０を、水素気体及び一酸化炭素基体の一方又は両方を含むものとすることが出来る。水素気体を用いた場合、これを窒素気体及びヘリウム気体の少なくとも一方と混合（安定性と安全性を高める為に）しても良い。酸素と反応して酸素を拘束し、これが酸化物を形成しないようにする為の他の気体を利用しても良い。
【００３２】
酸素低減気体１２６、４３０を含む環境中でスイッチ１００、４００を製造することにより、酸素低減気体１２６、４３０を、１）スイッチの製造において酸素及び酸化物と反応させ、そして２）スイッチの作動において酸素及び酸化物と反応するようにスイッチング流体空洞１０８、４０８中に捕捉しておくことが出来る。
【００３３】
酸化物を低減する為の更に他の方法７００を図７に示した。方法７００はスイッチング流体１２２、４１８をスイッチの第一の基板１０２、４０２上に設けることを含む（ステップ７０２）。その後第一の基板１０２、４０２を第二の基板１０４、４０４と嵌合させてそれらの間にスイッチング流体１２２、４１８を保持する空洞１０８、４０８を画定する（ステップ７０４）。ここでも空洞１０８、４０８はスイッチング流体１２２、４１８が第一及び第二の状態（スイッチ１００及び４００を参照しつつ説明し、図３に図示したような状態）間を移動することが出来る寸法に作られる。その後空洞１０８、４０８中で酸素又は酸化物と反応する気体１２６、４３０が空洞１０８、４０８内に生成される（ステップ７０６）。
【００３４】
気体１２６、４３０の生成は、スイッチ基板１０２、１０４が嵌合される前に、基板１０２、１０４のいずれか一方の上に触媒８００を設けることにより可能となる。例えば、触媒はプラチナまたはパラジウムとすることが出来る。次に触媒の上に炭素層８０２を形成する。基板１０２、１０４を嵌合した後、触媒を励起させて（例えば加熱又は照射により）炭素及び酸素（又は酸化物）間に反応を生じさせることにより一酸化炭素気体を発生させるものである。
【００３５】
図８では、触媒８００はスイッチング流体１２２を保持する空洞１０８中に設けられているが、触媒は代わりに他の箇所に設けられているものであっても良い。例えば一実施例においては、触媒を作動流体空洞１０６、１１０の一方中に保持されたヒーター（例えば厚膜又は薄膜抵抗ヒーター）とすることが出来、そのヒーターの上に炭素層を形成することが出来る。発生した気体はその後、作動流体空洞１０６、１１０中の圧力変化の結果として、時間の経過と共にスイッチング流体空洞１０８中に拡散する。
【００３６】
酸化物を低減する為の更なる方法９００（図９）は、スイッチング流体１２２、４１８をスイッチの第一の基板１０２、４０２上に設けることを含む（ステップ９０２）。その後第一の基板１０２、４０２を第二の基板１０４、４０４と嵌合させることにより、それらの間にスイッチング流体１２２、４１８を保持する空洞１０８、４０８が画定される（ステップ９０４）。ここでも空洞１０８、４０８はスイッチング流体１２２、４１８が第一及び第二の状態（スイッチ１００及び４００を参照しつつ説明し、図３に図示したような状態）間を移動することが出来る寸法に作られる。その後空洞１０８、４０８中の酸素又は酸化物と反応する気体１２６、４３０が、空洞１０８、４０８へと注入される（ステップ９０６）。
【００３７】
図１０に示したように、気体１２６は気体注入チャネル１０００という手段により、空洞１０８中へと注入することが出来る。気体注入チャネルは空洞１０８の内部から外部へと延びており、スイッチ基板１０２、１０４を嵌合させることにより形成したもの（図示の通り）とすることが出来る。代わりに、気体注入チャネルは完全に一つの基板中に形成されたもの（例えば事前に形成したチャネル、即ち「穴」という手段によるもの）とすることも出来る。
【００３８】
いずれかの時点において、気体注入チャネル１０００は封止されなければならない。一実施例においては、チャネル１０００は気体がチャネル１０００を通じて注入される以前に封止され、その後注射器を用いて一時的に封止に穴があけられる。他の実施例においては、注射器がチャネル１０００から抜き取られると同時にチャネル１０００へと封止剤を注入することによりチャネル１０００が封止される。更に他の実施例においては、注射器がチャネル１０００から抜き取られると同時に封止剤が溶解、硬化、又は融解される。いずれの場合においても、封止１００２が空洞１０８への、又はからの気体の通行を阻止するものである。
【００３９】
気体１２６も同様に、チャネル１０００を通じて空洞１０８から除去することが出来る。異なる種類又は量の気体を除去又は注入することにより、空洞１０８中の圧力又は気体タイプを調整し、空洞１０８中における酸化物の形成を低減することが出来る。
【００４０】
流体スイッチ中の酸化物を低減する為の最後の方法１１００（図１１）は、スイッチング流体１２２、４１８をスイッチの第一の基板１０２、４０２上に設けることを含む（ステップ１１０２）。その後第一の基板１０２、４０２を第二の基板１０４、４０４と嵌合させ、これらの間にスイッチング流体１２２、４１８を保持する空洞１０８、４０８を画定する（ステップ１１０４）。ここでも空洞１０８、４０８はスイッチング流体１２２、４１８が第一及び第二の状態（スイッチ１００及び４００を参照しつつ説明し、図３に図示したような状態）間を移動することが出来る寸法に作られる。
【００４１】
空洞１０８に接続しているのは、気体供給チャネル１２００（図１２）である。気体供給チャネル１２００は空洞１０８の内部から外部へと延びており、スイッチ基板１０２、１０４を嵌合させることにより（図示の通り）形成することが出来る。代わりに、気体注入チャネルは完全に一つの基板中に形成されたもの（例えば事前に形成したチャネル、即ち「穴」という手段によるもの）とすることも出来る。気圧が制御された１つ以上の気体１２６を含む環境下において、気体供給チャネル１２００を含むスイッチ１００は、所望の圧力の１つ以上の気体１２６を空洞１０８中に捕捉しておく為に（例えば気密封止１２０２により）気密封止される（ステップ１１０６）。代わりに、気体供給チャネル１２００のみが封止される場合もある。
【００４２】
一実施例においては、環境中の酸素の圧力を制御することにより、封止が実施される（ステップ１１０６）環境を制御することが出来る。他の実施例においては、１つ以上の酸素低減気体の圧力を制御することにより、環境を制御することが出来る。
【００４３】
一部の場合においては、本願に開示した様々の方法５００、６００、７００、９００、１１００を組み合わせることも可能である。また、時には気体を加熱することにより、又は触媒を活性化させることにより、酸素又は酸化物と気体１２６、４３０の反応を生じさせることが必要な（又は有用な）場合もある。
【００４４】
スイッチのスイッチング流体１２２、４１８がぬらす表面（例えば電極）上に酸化物が形成した場合、酸化物低減気体１２６、４３０がその酸化物と接触するに至る可能性は低い。しかしながら、スイッチング流体１２２、４１８がその表面をぬらさなくなり始めるまでに酸化物が進行してしまうと酸化物低減気体１２６、４３０はこの酸化物と接触及び反応するようになり、これによってスイッチ１００、４００自体が自己修復することが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】流体スイッチの第一の実施例を描いた斜視図である。
【図２】図１のスイッチの空洞を示す平面図である。
【図３】図１に示したスイッチの断面図である。
【図４】液体スイッチの第二の実施例を描いた図である。
【図５】流体スイッチ中の酸化物を低減する方法の第一の実施例である。
【図６】流体スイッチ中の酸化物を低減する方法の第二の実施例である。
【図７】流体スイッチ中の酸化物を低減する方法の第三の実施例である。
【図８】液体スイッチ中で気体を発生させる為に触媒を利用したものを描いた図である。
【図９】流体スイッチ中の酸化物を低減する方法の第四の実施例である。
【図１０】流体スイッチへと気体を注入する為の気体注入チャネルを利用したものを描いた図である。
【図１１】流体スイッチ中の酸化物を低減する方法の第五の実施例である。
【図１２】流体スイッチの気体供給チャネルに気密封止を用いたものを描いた図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  スイッチ
１０２  第二の基板
１０４  第一の基板
１０６、１０８、１１０、１１２、１１４  空洞
１１６、１１８、１２０  ぬれ性素子
１２２  スイッチング流体
１２４  作動流体
１２６  気体
８００  触媒
８０２  炭素層
１２００  気体供給チャネル
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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