CN1725108A

CN1725108A - 光反应装置

Info

Publication number: CN1725108A
Application number: CNA2005100765042A
Authority: CN
Inventors: 冈野光夫; 系贺和义; 吉居正一; 三轮孝司
Original assignee: Sanyo Electric Biomedical Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: PHC Holdings Corp
Priority date: 2004-07-23
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2025-06-06
Also published as: KR20060045886A; US20060018004A1; JP4565916B2; KR100680092B1; JP2006039010A; CN100498539C

Abstract

本发明提供一种光反应装置(1)，具有：LCD投影器(3)，通过向显示输入图像的LCD面板照射光，投影图像；试样设置台(16)，用于设置光反应性的试样；缩小投影透镜(13)，缩小来自LCD投影器(3)的投影光，使其成像在试样上；缩放调整机构(4)，用于调整成像在试样上的图像的投影倍率。缩放调整机构(4)，由用于调整LCD面板和缩小投影透镜(13)间的距离的第1调整基座(11)，和用于调整缩小投影透镜(13)和试样间的距离的第2调整基座(12)构成。由此，能够提供廉价且迅速地实现微型图案的制作的光反应装置。

Description

光反应装置

技术领域

本发明涉及用于通过单体或聚合物的光聚合，或光抗蚀剂的曝光，制作细胞的微型图案或微型流路(以下，统称为微型图案。)等的光反应装置。

背景技术

近年来，细胞的微型图案，被用于细胞间的信号传递等的基础研究或利用细胞的生物传感器的制作。此外，也期待着通过多种细胞的微型图案的组合，在再生医疗中的应用。

作为如此的细胞的微型图案的方法，以往利用半导体制造技术的光蚀刻法(例如，参照专利文献1)。所谓的光蚀刻法，是例如借助在玻璃板上描写铬的图形的光掩模，用透镜缩小紫外线等光，投影在硅晶片上，烧结电路图形的方法。

另外，在细胞的微型图案中，在基材上薄薄地涂布光反应性的试样，通过借助将微型图案描写在其上的光掩模，缩小光并投影，使之重合。

专利文献1：特表2002-510969号公报

但是，在上述以往的方法中，由于需要高价的专用装置，同时图形的制作需要金属或玻璃制的光掩模，因此存在该光掩模的制造费工费时的问题。

发明内容

本发明是为解决上述以往的问题而提出的，其目的在于提供一种能够廉价且迅速地实现所述微型图案的制作的光反应装置。

本发明的光反应装置，其特征是，具有：LCD投影器，通过向显示输入图像的LCD面板照射光，投影所述图像；试样设置台，用于设置光反应性的试样；缩小投影透镜，缩小来自所述LCD投影器的投影光，使其成像在所述试样上；缩放调整机构，用于调整成像在所述试样上的图像的投影倍率。

本发明之2的发明的光反应装置，如上述，其特征是：所述缩放调整机构，由用于调整所述LCD面板和所述缩小投影透镜间的距离的第1调整部，和用于调整所述缩小投影透镜和所述试样间的距离的第2调整部构成。

本发明之3的发明的光反应装置，如上述各发明，其特征是：设置暗幕，以遮断从外部射向从所述LCD投影器到所述试样的投影经路的入射光。

本发明之4的发明的光反应装置，如上述各发明，其特征是：具有观测器，用于确认成像在所述试样上的图像的聚焦。

本发明之5的发明的光反应装置，如上述各发明，其特征是：设置移动机构，其将所述试样与输入在所述LCD投影器中的动画同期地移动。

本发明的光反应装置具有：LCD投影器，通过向显示输入图像的LCD面板照射光，投影所述图像；试样设置台，用于设置光反应性的试样；缩小投影透镜，缩小来自所述LCD投影器的投影光，使其成像在所述试样上；缩放调整机构，用于调整成像在试样上的图像的投影倍率。因此，通过向LCD投影器输入用例如电脑等制作的图像数据，能够缩小该图像，使其成像在试样上，利用光反应制作微细形状。

由此，不用像以往那样使用光掩模，能够直接在试样上投影图像，制作微型图案等，能够谋求制作作业的迅速化和削减成本。尤其，由于能够利用广泛使用的LCD投影器构成装置，所以也能够显著削减装置本体的生产成本。

尤其，由于利用缩放调整机构调整成像在试样上的图像的投影倍率，因此通过根据用途进行微小形状的尺寸调节，富于通用性。尤其，在此种情况下，通过由用于调整LCD面板和缩小投影透镜间的距离的第1调整部，和用于调整缩小投影透镜和试样间的距离的第2调整部，构成如本发明之2的发明的缩放调整机构，能够顺利且可靠地进行成像在试样上的图像的缩放调整和聚焦调整。

此外，如本发明之3的发明，如果设置暗幕，以遮断从外部射向从LCD投影器到试样的投影经路的入射光，能够保证作业性，能够排除来自外部的入射光造成的不良影响。此外，如本发明之4的发明，如果设置观测器，确认成像在试样上的图像的聚焦，则就能够容易确认成像在试样上的图像的聚焦。

此外，如本发明之5的发明，如果设置移动机构，使试样与输入在LCD投影器中的动画同步地移动，则例如在处理比LCD面板的尺寸大的图像的情况下，能够作为左右或上下移动的图像(动画)在电脑上制作，使该图像显示在LCD面板上，并且，通过与该图像(动画)的移动同步地使试样移动，还能够制作整体尺寸大的微细形状。

附图说明

图1是本发明的实施例的光反应装置的前方立体图。

图2是图1的光反应装置的后方立体图。

图3是图1的光反应装置的投影经路的图示。

图4是表示图1的光反应装置的框架筐体和第1调整基座的后视图。

图5是表示图1的光反应装置的第1调整基座和第2调整基座的平面图。

图6是试样的结构及向试样照射光的图示。

图7是利用图1的光反应装置制作的聚二甲基硅氧烷的微型图案的图示。

图中：1-光反应装置，2-框架筐体，3-LCD投影器，4-缩放调整机构，7-LCD面板，11-第1调整基座(第1调整部)，12-第2调整基座(第2调整部)，13-缩小投影透镜，16-试样设置台，18-观测器，19-试样，21-分束器，PC-电脑。

具体实施方式

下面，基于附图详细说明本发明的实施方式。图1是本发明的一实施例的光反应装置的前方立体图，图2是光反应装置的后方立体图。实施例的光反应装置1，由框架筐体2、设在该框架筐体2上的LCD(液晶)投影器3及缩放调整机构4等、电脑(个人电脑)PC等构成。

在所述框架筐体2上，前后构成左右贯通的安装轨6、6，经过该安装轨6、6，朝向框架筐体2，靠左侧固定LCD投影器3。该LCD投影器3，是具有图3所示的LCD面板(液晶面板)7和未图示的灯的通用的LCD投影器，且以能连接在电脑PC上并从该电脑PC输入图像数据的方式构成。此外，此种情况下的LCD面板7，是14～36μm/pixel(在实施例中，为18μm/pixel)的高精细的LCD面板。另外，LCD投影器3，通过在LCD面板7上显示从电脑PC输入的图像，同时向该LCD面板7照射来自灯的光，朝框架筐体2的右侧方向投影输入的图像。

所述缩放调整机构4，由第1调整基座(第1调整部)11和第2调整基座(第2调整部)12构成。第1调整基座11，用螺栓8、8(在实施例中，用六角螺栓)，左右方向(即，安装轨6、6的长度方向)可移动地安装在朝框架筐体2的后侧的安装轨6的右侧；第2调整基座12，用螺栓9…(在实施例中，用六角螺栓)左右方向(即，安装轨6、6的长度方向)可移动地安装在该第1调整基座11上。

此外，在朝第1调整基座11的左端的部分，在与所述LCD投影器3的LCD面板7相对的位置上，安装缩小投影透镜(在本实施例中，为0.5倍的成像透镜)13。另外，在LCD投影器3上，设置从所述LCD面板7过渡到缩小投影透镜13的伸缩镜筒14，形成来自LCD投影器3的投影光，使其经过该伸缩镜筒14内，到达缩小投影透镜13的结构。

此外，在第2调整基座12的下部，安装试样设置台16。该试样设置台16，通过转动设置台升降旋钮17，可相对于第2调整基座12升降。此外，在位于与该试样设置台16的上方对应的部位上的第2调整基座12的上部，安装聚焦确认用的观测器18。该观测器18，用于通过从上方观察确认成像在设于下方的试样设置台16上的试样19(图3)上的图像的聚焦，具有重复调整环18A和聚焦调整环18B。

另外，在位于试样设置台16和观测器18之间的第2调整基座12上，在与所述缩小投影透镜13水平方向相对的位置上，安装分束器21。该分束器21，将经过缩小投影透镜13的投影光，分离为前方方向以及下方的试样设置台16侧方向，且在其上侧设置有ND滤光器22。

另外，在图1及图2中未图示，但如图3中虚线所示，用暗幕23覆盖试样设置台16、观测器18及缩小投影透镜13的分束器21侧的部分。该暗幕23，用于防止光从外部入射到从LCD投影器3到试样19的投影光的经路上，并且，以在将试样19等设置在试样设置台16上的情况下能够容易开关的方式构成。

另外，在实施例中，由于在从LCD投影器3到缩小投影透镜13的之间具有伸缩镜筒14，所以外部的入射光不进入，但在无伸缩镜筒14的情况下，LCD投影器3的缩小投影透镜13侧，也要用暗幕23覆盖。

下面，按以上的构成，说明使用本发明的光反应装置1的微型图案的制作方法。另外，最初是处于卸下暗幕23的状态。首先，采用缩放调整机构4，进行对试样19的投影倍率的调整。在实施例中，作为投影像素尺寸，能以7～13μm/pixel的范围调整投影倍率。现在，在将投影像素尺寸(投影倍率)调整到9μm/pixel的情况下，首先，松动第1调整基座11的螺栓8、8，使第1调整基座11向左右方向移动，使记载在该第1调整基座11上的箭头与记载在框架筐体2上的数字9一致。另外，如图4所示，在框架筐体2上，记载7～13(上述投影像素尺寸)的数字。

此处，预先测定适合上述各投影像素尺寸的LCD面板7和缩小投影透镜13之间的距离，通过使第1调整基座11上的箭头与框架筐体2上的数字一致，达到与该数字的投影像素尺寸一致的LCD面板7和缩小投影透镜13之间的距离，形成如此的构成。然后，再拧紧螺栓8、8，固定第1调整基座11的位置。

接着，松动第2调整基座12的螺栓9…，使第2调整基座12向左右方向移动，使记载在该第2调整基座12上的箭头与记载在第1调整基座11上的数字9一致。另外，如图5所示，在第1调整基座11上记载7～13(上述投影像素尺寸)的数字。

此处，如上述，在第1调整基座11的位置上，预先测定适合上述各投影像素尺寸的缩小投影透镜13和试样19之间的距离，通过使第2调整基座12上的箭头与第1调整基座11上的数字一致，达到与该数字的投影像素尺寸一致的缩小投影透镜13和试样19之间的距离，形成如此的构成。然后，再拧紧螺栓9…，固定第2调整基座12的位置。

由此，按投影像素尺寸为9μm/pixel的投影倍率，在试样19上，以正确聚焦成像图像。所述聚焦状态，能够通过反射在试样19上，经过分束器21，将朝上方的光入射到观测器18，得到确认。此时，首先采用设置台升降旋钮17，将试样设置台16移动到基准位置，锁定。然后，在试样设置台16上设置未图示的聚焦检测用的反射镜。

然后，接通LCD投影器3的电源，从电脑PC输入规定的调整用图形图像的数据。由于LCD投影器3在LCD面板7显示输入的调整用图形图像，因此能够按所述的投影倍率，向反射镜投影所述调整用图形。接着，从观测器18的上方观察，确认调整用图形图像的聚焦状态。此时，在图像模糊时，可采用聚焦调整环18B调整，以能够清洗看清图像。

如此，如果结束投影倍率(变焦)和聚焦的调整，则取掉所述的反光镜，将试样19代替地设置在试样设置台16上。在此种情况下，反射镜和试样的板厚差，用设置台升降旋钮17调整，或通过与试样设置台16相隔相当于厚度差部分的空间进行调整。然后，安上暗幕23，如上所述，覆盖试样设置台16、分束器21、观测器18、及缩小投影透镜13的分束器21侧的部分。由此，防止光外部的光入射在从LCD投影器3到试样19的投影光的经路。

此处，实施例的试样19，如图6所示，是在涂敷有硅烷耦合剂的硅烷化罩玻璃和未处理的罩玻璃之间，夹持含有可见光聚合引发剂的单体溶液的试样。

接着，用电脑PC制作投影在该试样19上的、例如细胞的微型图案图像，或者，在电脑PC中读入用其它手段制作的图像，输入到LCD投影器3。由于LCD投影器3在LCD面板7显示该输入图像，因此能够将被缩小投影透镜13缩小的图像，按所述的投影倍率投影在试样19上。

如此，在向试样19照射光，产生单体的交联聚合反应后，如果剥离未处理的罩玻璃，则能够在硅烷化罩玻璃表面上制作聚合物的微型图案。图7表示制作聚二甲基硅氧烷的微型图案时的情况。在此种情况下，得知，在图7的上左侧显示用电脑PC描绘的图像，在其右侧显示实际制作的微型图案。此外，在下侧显示硅烷化罩玻璃的断面，构成交联的3维结构。

如此，在本发明中，由于不用像以往那样使用光掩模，能够直接在试样19上投影图像，制作微型图案，因此能够谋求制作作业的迅速化和削减成本。尤其，由于能够利用通用的LCD投影器3构成装置，所以也能够显著削减装置本体的生产成本。尤其，由于能够利用缩放调整机构4调整成像在试样19上的图像的投影倍率，因此通过根据用途进行微小形状的尺寸调节，富于通用性。在此种情况下，由于缩放调整机构4，由用于调整LCD面板7和所述缩小投影透镜13间的距离的第1调整部11，和用于调整缩小投影透镜13和试样19间的距离的第2调整部12构成，所以能够顺利且可靠地进行成像在试样19上的图像的缩放调整和聚焦调整。

此外，由于设置暗幕23，以遮断从外部射向从LCD投影器3到试样19的投影经路的入射光，因此能够排除来自外部的入射光造成的不良影响。此外，由于是暗幕23，因此容易开关，例如也容易进行设置·交换试样19(反射镜)等的作业。

另外，采用如此制作的微型图案，进行细胞的图形控制。另外，作为微型图案，除所述细胞的微型图案外，也能够制作微细的通路(微型流路)等。

此处，在处理尺寸大于LCD面板7能够一次显示的尺寸的图像的情况下，也可以作为左右移动的动画制作图像。此外，在此种情况下，设置沿试样设置台16从右至左移动的未图示的移动机构。另外，如果利用所述移动机构，与图像的移动同步地移动试样19，则还能够制作整体尺寸大于LCD面板7的尺寸的微细形状。

另外，在实施例中，通过利用单体的可见光的交联聚合，进行微型图案的制作，但也不局限于此，本发明对于即使采用如果对薄膜照射光则结构就产生变化的所谓光抗蚀剂的情况，也是有效的。

Claims

1.一种光反应装置，其特征是，具有：

LCD投影器，通过向显示输入图像的LCD面板照射光，投影所述图像；

试样设置台，用于设置光反应性的试样；

缩小投影透镜，缩小来自所述LCD投影器的投影光，使其成像在所述试样上；

缩放调整机构，用于调整成像在所述试样上的图像的投影倍率。

2.如权利要求1所述的光反应装置，其特征是：

所述缩放调整机构，由用于调整所述LCD面板和所述缩小投影透镜间的距离的第1调整部，和用于调整所述缩小投影透镜和所述试样之间的距离的第2调整部构成。

3.如权利要求1或2所述的光反应装置，其特征是：设置有暗幕，以遮断从外部射向从所述LCD投影器到所述试样之间的投影经路的入射光。

4.如权利要求1～3中任何一项所述的光反应装置，其特征是：具有观测器，用于确认成像在所述试样上的图像的聚焦。

5.如权利要求1～4中任何一项所述的光反应装置，其特征是：设置移动机构，其将所述试样与输入到所述LCD投影器中的动画同期地移动。