JP2002225183A - 静電的または磁気的応用装置のための薄膜積層フィルム構造物およびその製造方法 - Google Patents

静電的または磁気的応用装置のための薄膜積層フィルム構造物およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的性質と、電気的または磁気的性質と
を、別々に決定、および／または最適化することを可能
にする薄膜積層フィルム構造物を提供する。 【解決手段】 薄膜積層フィルム構造物３００は、誘電
体薄膜３１０の表面上に形成された金属薄膜３２０と、
金属薄膜３２０の表面上に誘電体薄膜３２０とは反対側
に形成された薄膜３３０を具備する。この薄膜積層フィ
ルム構造物３００の電気的性質と機械的性質とは、別々
に決定、および／または最適化することが出来る。金属
薄膜３１０と誘電体薄膜３２０とは、アルミナイズマイ
ラーを具備しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電的または磁気
的応用装置のための薄膜積層フィルム構造物およびその
様な薄膜積層フィルム構造物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の薄膜積層フィルム構造物が使用
される静電的に駆動される装置の１種類としては、流体
弁のフラップまたはダイアフラムの様な可撓性フィルム
がある。例えば、片持ばり形閉鎖フィルムを有する流体
弁が、Ｂｉｅｇｅｌｓｅｎ等への米国特許第６，０３
２，９２３号に開示されている。
【０００３】図１に示すように、弁９０は、インレット
ポート９４とアウトレット開口９６を画成する弁ハウジ
ング９２を有する。この弁ハウジング９２は、開口プレ
ート９８と、この開口プレート９８に間隔を開けて配置
された対向するポートプレート１００とによって形成さ
れている。開口部プレート９８とポートプレート１００
は、別個の層として別々に形成し、接着剤層９９によっ
て接着しても良い。ポートプレート１００は、図示され
ている様に曲面１０１を有しても良く、または平坦であ
っても良い。開口９６は、可撓性フィルム１０２を有す
るフラップから横方向にずらして配置されている。
【０００４】可撓性フィルム１０２は、開口プレート９
８とポートプレート１００の間に挟まれている。可撓性
フィルム１０２は、開口プレート９８とポートプレート
１００の間の所定の位置に保持される固定端１０３と、
開口プレート９８とポートプレート１００の間で自由に
動くことが出来る非固定端１０４とを有することが出来
る。可撓性フィルム１０２は、少なくともある程度は導
電性を有し、その結果、電圧を印加することによって、
可撓性フィルム１０２をインレットポート９４が閉鎖さ
れる開口部閉鎖位置と、インレットポート９４が開放さ
れる開口部開放位置とのどちらかに確実に切替えること
が出来る。
【０００５】電極電圧源１０７に連結された電極１０６
が、ポートプレート１００の中に配置されている。誘電
体層９７は、図示されている様にポートプレート１００
の上に形成されることが出来、または可撓性フィルム１
０２の一部として組み入れることも出来る。弁９０がア
ドレス指定可能な配列の一部である場合は、フィルム電
圧源１０５は、可撓性フィルム１０２の固定端１０３に
連結される。電極１０６と可撓性フィルム１０２との間
に電圧を印加すると、吸引の静電力が電極１０６と可撓
性フィルム１０２との間に発生し、可撓性フィルム１０
２を開口部閉鎖位置に移動させ、インレットポート９４
は閉鎖される。
【０００６】その他の例としては、例えばＢｉｅｇｅｌ
ｓｅｎ等への米国特許第６，１２３，３１６号に開示さ
れた電磁弁の様な、ダイアフラムまたは膜を閉鎖フィル
ムとして具備する流体弁が提案されている。
【０００７】図２に示されている様に、インレット通路
２２５とアウトレット通路２２６を有するチャンバ２０
３を画成する複数の積層薄膜２０２によって、電磁弁２
００は形成される。ほぼ一様なパーマロイまたはその他
の磁化性材料で製作され、圧縮応力が作用しているダイ
アフラム２１０がチャンバ２０３内に配置されている。
ダイアフラム２１０は、正規の状態ではアウトレット通
路２２６を閉鎖することによって弁２００を閉鎖する様
な応力状態にある。
【０００８】銅製平面コイル２１６の様な電気リード線
が、パーマロイ層２１４の誘電体層２１８の上に形成さ
れている。ある程度の電圧をコイル２１６に印加すると
電流が流れ、磁界が発生して、充分大きな吸引電磁力
が、コイル２１６とダイアフラム２１０の間に作用し
て、ダイアフラム２１０を非閉鎖位置２２０に引き寄
せ、弁２００を開放する。印加した電圧を低下または遮
断すると、ダイアフラム２１０はその機械的なバイアス
力のために正規の位置にスプリングバックされ、アウト
レット通路２２６を閉鎖することによって弁２００を閉
鎖する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械的性質
と、電気的または磁気的性質とを、別々に決定、および
／または最適化することを可能にする薄膜積層フィルム
構造物を提供する。
【００１０】本発明は、これとは別に、静電的および／
または磁気的に駆動される装置の効率的駆動を可能にす
る薄膜積層フィルム構造物を提供する。
【００１１】本発明は、これとは別に、低い電圧を印加
してフィルム構造物を駆動するのに充分な静電的または
磁気的力の発生を可能にする薄膜積層フィルム構造物を
提供する。
【００１２】本発明は、これとは別に、与えられた静電
的または磁気的応用装置に対して最適化された剛性を有
する薄膜積層フィルム構造を、別個に提供する。
【００１３】本発明は、与えられた静電的または磁気的
応用に対して所要の強度を有する薄膜積層フィルム構造
物を提供する。
【００１４】本発明は、これとは別に、静電的または磁
気的に駆動される弁装置用の薄膜積層フィルム構造物を
提供する。
【００１５】本発明は、これとは別に、静電的および／
または磁気的に駆動される装置の複方向駆動を可能にす
る薄膜積層フィルム構造物を提供する。
【００１６】本発明は、これとは別に、薄膜積層フィル
ム構造物を製造するための方法を提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明による薄膜積層フ
ィルム構造物およびその製造方法の様々な実施態様例に
おいては、金属薄膜が誘電体薄膜の表面上に形成され、
第３番目の薄膜が、金属薄膜の表面上に、誘電体薄膜と
は反対側に、形成される。様々な実施態様例において
は、第３番目の薄膜は、金属薄膜に薄いフィルム接着剤
によって固着される。その他の様々な実施態様例におい
ては、第３番目の薄膜は、金属薄膜に熱圧着ボンドによ
って固着される。
【００１８】本発明による薄膜積層フィルム構造物およ
びその製造方法の様々な実施態様例においては、その金
属薄膜は、第１番目の金属薄膜を有する。第２番目の金
属薄膜は、第３番目の薄膜の表面上に、第１番目の金属
薄膜とは反対側に、形成される。第２番目の誘電体薄膜
は、第２番目の金属薄膜の表面上に、第３番目の薄膜と
は反対側に、形成される。
【００１９】本発明のこれらの、およびその他の特徴と
長所は、本発明による装置と方法の様々な実施態様例に
対する以下の詳細な説明において説明され、または明ら
かになるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明による薄膜積層フィルム構
造物およびその製造方法の様々な実施態様例において
は、第１番目の金属薄膜は第１番目の誘電体薄膜の表面
上に形成され、第３番目の薄膜は、第１番目の金属薄膜
の表面上に、第１番目の誘電体薄膜とは反対側に、形成
される。この結果、機械的性質と、電気的または磁気的
性質とが、別々に最適化される薄膜積層フィルム構造物
を得ることが出来る。
【００２１】本明細書で使用されている「金属」という
用語は、静電的、磁気的または電磁気的な機能を有する
材料を示す意図であることに注意されたい。言い換えれ
ば、本発明の薄膜積層フィルム構造物は、静電的および
／または磁気的な応用装置において使用するのに適した
金属薄膜を具備している。従って、この金属薄膜はいず
れかの適切な金属、特に磁気的な応用装置のための超常
磁性または強磁性材料を含んでも良い。
【００２２】薄膜積層フィルム構造物の電気的および／
または磁気的性質は、第１番目の誘電体薄膜の設計によ
って、決定および／または最適化することが出来る。具
体的には、第１番目の誘電体薄膜の厚さは、その薄膜積
層フィルム構造物が用いられる装置を作動させるために
印加される所定の電圧に対して、大きな静電的または磁
気的吸引力が、第１番目の金属薄膜に作用する様に決定
することが出来る。この代りに、第１番目の誘電体薄膜
の厚さは、低い電圧を印加して薄膜積層フィルム構造物
を駆動するのに充分な静電的または磁気的力を発生させ
る様に決定することも出来る。第１番目の誘電体薄膜の
厚さを最適化することによって、その薄膜積層フィルム
構造物が用いられる静電的および／または磁気的に駆動
される装置を効率的に作動することが出来る。しかし、
第１番目の誘電体薄膜の厚さは、第１番目の金属薄膜を
電極から電気的に絶縁するのに充分な厚さでなければな
らない。
【００２３】薄膜積層フィルム構造物の機械的性質は、
第３番目の薄膜の設計によって、決定および／または最
適化することが出来る。具体的には、第３番目の薄膜の
厚さは、この薄膜積層フィルム構造物の所要の剛性また
は可撓性が、与えられた応用に対して達成される様に決
定すれば良い。さらに、第３番目の薄膜の厚さは、この
薄膜積層フィルム構造が所要の強度を有する様に決定す
れば良い。第３番目の薄膜の厚さは、薄膜積層フィルム
構造物の電気的および／または磁気的性質に影響を及ぼ
すことなく決定することが出来る。従って、薄膜積層フ
ィルム構造物の機械的性質は、別々に、および／または
電気的および／または磁気的性質に関係なく、決定かつ
最適化することが出来る。
【００２４】第３番目の薄膜は、また誘電体材料であっ
ても良いけれども、そうする必要はない。たとえ第３番
目の薄膜が誘電体材料であるとしても、この第３番目の
薄膜は、薄膜積層フィルム構造物の電気的および／また
は磁気的性質には悪影響を及ぼさない。何故ならば、第
１番目の誘電体薄膜だけが、第１番目の金属薄膜と、薄
膜積層フィルム構造物を駆動するのに用いられる電極と
の間に配置されているためである。
【００２５】様々な実施態様例においては、第３番目の
薄膜は、第１番目の金属薄膜に薄いフィルム接着剤によ
って固着される。その他の様々な実施態様例において
は、第３番目の薄膜は、第１番目の金属薄膜に熱圧着ボ
ンドによって固着される。実際に、薄膜積層フィルム構
造物の積層物は、周知のまたは今後開発されるであろう
いずれかの適切な技法によって一体に固着、または接着
することが出来る。
【００２６】第１番目の金属薄膜も、同様に、第１番目
の誘電体薄膜に、周知のまたは今後開発されるであろう
いずれかの適切な技法によって固着することが出来る。
特に、第１番目の金属薄膜は、第１番目の誘電体薄膜の
表面上に溶着によって形成することが出来る。
【００２７】本発明による薄膜積層フィルム構造物およ
びその製造方法の様々な実施態様例においては、第２番
目の金属薄膜は、第３番目の薄膜の表面上に、第１番目
の金属薄膜とは反対側に、形成され、第２番目の誘電体
薄膜は、第２番目の金属薄膜の表面上に、第３番目の薄
膜とは反対側に、形成される。この薄膜積層フィルム構
造物は、さらに、この薄膜積層フィルム構造物が用いら
れる静電的および／または磁気的に駆動される装置の複
方向駆動を可能にする。
【００２８】前述した様に、薄膜積層フィルム構造物の
機械的性質は、第３番目の薄膜の設計によって、別々
に、および／または電気的および／または磁気的性質と
は無関係に、決定および／または最適化することが出来
る。また前述した様に、薄膜積層フィルム構造物の電気
的および／または磁気的性質は、第１番目の誘電体薄膜
に関しては、この第１番目の誘電体薄膜の設計によっ
て、決定および／または最適化することが出来る。同様
に、薄膜積層フィルム構造物の電気的および／または磁
気的性質は、第２番目の誘電体薄膜に関しては、この第
２番目の誘電体薄膜の設計によって、決定および／また
は最適化することが出来る。さらに、薄膜積層フィルム
構造物の電気的および／または磁気的性質は、各誘電体
薄膜に関しては、第３番目の薄膜に対して誘電体材料を
使用することによって、殆ど無関係にすることが出来
る。。
【００２９】図３を参照すれば、薄膜積層フィルム構造
物３００の第１の実施態様例は、第１番目の誘電体薄膜
３１０、第１番目の金属薄膜３２０、および第３番目の
薄膜３３０を具備している。第１番目の誘電体薄膜３１
０、第１番目の金属薄膜３２０、および第３番目の薄膜
３３０は、例えば各層の間の薄いフィルム接着剤によっ
て、一体に固着または接着されている。
【００３０】第１番目の金属薄膜３２０は、第１番目の
誘電体薄膜３１０の表面上に固着、または形成される。
例えば、この第１番目の誘電体薄膜３１０および第１番
目の金属薄膜３２０は、アルミナイズドマイラーシート
（商品名）を具備しても良い。第３番目の薄膜３３０
は、第１番目の金属薄膜３２０の表面上に、第１番目の
誘電体薄膜３１０とは反対側に、固着または接着され
る。第３番目の薄膜３３０はマイラーシート（商品名）
を具備しても良い。
【００３１】薄膜積層フィルム構造物３００の機械的性
質と、電気的または磁気的性質とは、第１番目の誘電体
薄膜３１０と第３番目の薄膜３３０の設計によって、そ
れぞれ、別々に、および／または無関係に最適化するこ
とが出来る。図３に示された実施態様例においては、第
１番目の誘電体薄膜３１０は約２μｍの厚さを有し、一
方、第３番目の薄膜３３０は約１０μｍの厚さを有す
る。
【００３２】第１番目の誘電体薄膜３１０は、第１番目
の金属薄膜３２０が、様々な静電的および／または磁気
的応用装置に対する薄膜積層フィルム構造物を駆動する
のに用いられる電極３６０と電気的に接触しない様に絶
縁されるのに充分な厚さを有する。しかし、薄膜積層フ
ィルム構造物３００は、第３番目の薄膜３３０を具備す
るから、第１番目の誘電体薄膜３１０は薄く製作するこ
とが出来るし、また薄膜積層フィルム構造物３００の機
械的性質に悪影響を及ぼさない様に決定することが出来
る。
【００３３】第３番目の薄膜３３０は充分に厚いから、
薄膜積層フィルム構造物３００の与えられた応用装置に
対して所要の剛性および／または強度を与えることが出
来る。第３番目の薄膜３３０は、非誘電体材料から製造
することも出来るし、および／または第１番目の金属薄
膜３２０の表面上に、第１番目の誘電体薄膜３１０とは
反対側に、形成することも出来るから、第３番目の薄膜
３３０の厚さは、薄膜積層フィルム構造物３００の電気
的および／または磁気的性質に悪影響を及ぼすことはな
い。
【００３４】電磁駆動弁の様なある種の応用装置に対し
ては、第１番目の誘電体薄膜３１０は約１μｍから１０
０μｍの範囲の厚さ、第１番目の金属薄膜３２０は約１
０ｎｍから１００ｎｍの範囲の厚さ、第３番目の薄膜３
３０は約１μｍから１ｍｍの範囲の厚さを有することが
出来る。従って、第１番目の誘電体薄膜３１０の厚さの
第３番目の薄膜３３０の厚さに対する割合は、約１から
１／１０００の範囲である。
【００３５】これらの層の剛性は、単独に考えれば、次
式で表わされるＫの値に比例する。
【数１】 Ｋ＝Ｅｔ3 Ｗ／Ｌ3 （１） ここで、Ｅはその材料のヤング率、ｔ、Ｗ、およびＬ
は、それぞれ片持ばり状フィルムの厚さ、幅、および長
さである。従って、例えば、厚さ２μｍ、幅１ｍｍ、長
さ１０ｍｍのマイラーフィルム（ポリエステル）は、約
２５０Ｎ／ｍの剛性を有するであろう。厚さ２μｍのマ
イラーの薄膜を１枚だけ追加すると、第１番目の金属薄
膜とその反対側の電極との間の静電吸引力を変更しなく
ても、剛性は８倍になり、２０００Ｎ／ｍに増大するで
あろう。
【００３６】同様にして、ブリッジ状構造物の全ての辺
または２辺だけで支持されたダイアフラム状フィルムの
剛性も、静電力とは無関係に調節することが出来る。逆
に、第１番目の薄膜の厚さを変化させ、全体のフィルム
厚さを一定に維持することによって、ダイアフラム状フ
ィルムの剛性を変化させないで静電力を調節することが
出来る。
【００３７】図４には、薄膜積層フィルム構造物４００
の第２の実施態様例を示す。この第２の実施態様例にお
いては、薄膜積層フィルム構造物４００は、第１番目の
誘電体薄膜４１０、第１番目の金属薄膜４２０、第３番
目の薄膜４３０、第２番目の金属薄膜４４０、および第
２番目の誘電体薄膜４５０を具備する。これらの４１０
から４５０までの薄膜は、例えば、それぞれの層の間の
薄いフィルム接着剤によって、一体に固着または接着さ
れている。
【００３８】第１番目の金属薄膜４２０は、第１番目の
誘電体薄膜４１０の表面上に固着または形成されてい
る。例えば、第１番目の誘電体薄膜４１０と第１番目の
金属薄膜４２０は、アルミナイズドマイラーシートを具
備しても良い。第３番目の薄膜４３０は、第１番目の誘
電体薄膜４１０の表面上に、第１番目の誘電体薄膜４１
０とは反対側に、固着または接着される。第３番目の薄
膜４３０は、マイラーシートを具備しても良い。
【００３９】第２番目の金属薄膜４４０は、同様に、第
２番目の誘電体薄膜４５０の表面上に固着または形成さ
れ、その第２番目の金属薄膜４４０の表面上に、第２番
目の誘電体薄膜４５０とは反対側に、第３番目の薄膜４
３０が固着または接着されている。第２番目の誘電体薄
膜４５０と第２番目の金属薄膜４４０も、また、アルミ
ナイズドマイラーシートを具備しても良い。
【００４０】この薄膜積層フィルム構造物４００は、こ
の薄膜積層フィルム構造物４００が使用される静電的お
よび／または磁気的に駆動される装置の複方向駆動を可
能にする。例えば、図４に概要が示されている様に、第
１番目の電極４６０と第２番目の電極４７０とが、その
様な装置に装着され、この薄膜積層フィルム構造物４０
０を反対方向に駆動する。
【００４１】繰り返して言うと、薄膜積層フィルム構造
物４００の機械的性質と、電気的または磁気的性質と
は、第１番目および第２番目の誘電体薄膜４１０と４５
０および第３番目の薄膜４３０の設計によって、それぞ
れ、別々に、および／または無関係に最適化することが
出来る。さらに、薄膜積層フィルム構造物４００の電気
的および／または磁気的性質は、各誘電体薄膜４１０と
４５０に関して、第３番目の薄膜４３０に対して誘電体
材料を使用することによって、殆ど無関係にすることが
出来る。
【００４２】図４に示されている実施態様例において
は、第１番目および第２番目の誘電体薄膜４１０と４５
０は、それぞれ充分に厚いので、第１番目および第２番
目の金属薄膜４２０と４４０は、第１番目および第２番
目の電極４６０と４７０にそれぞれ電気的に接触しない
様に絶縁される。しかし、薄膜積層フィルム構造物４０
０は、第３番目の薄膜４３０を有しているので、第１番
目および第２番目の誘電体薄膜４１０と４５０は薄く製
造することが出来、薄膜積層フィルム構造物４００の機
械的性質に悪影響を及ぼすこと無く寸法を決定すること
が出来る。
【００４３】第３番目の薄膜４３０は、充分に厚いの
で、与えられた応用装置に対する薄膜積層フィルム構造
物４００の所要の剛性および／または強度を実現するこ
とが出来る。第３番目の薄膜４３０は、非誘電体材料か
ら製造することも出来るし、および／または第１番目お
よび第２番目の金属薄膜４２０と４４０の表面上に、そ
れぞれ第１番目および第２番目の誘電体薄膜４１０と４
５０とは反対側に、形成することが出来るので、第３番
目の薄膜４３０の厚さは薄膜積層フィルム構造物４００
の電気的および／または磁気的性質に悪影響を及ぼさな
い。
【００４４】図１および図２に関連して説明したマイク
ロ装置弁に加えて、本発明の薄膜積層フィルム構造物
は、様々な広い分野のその他の静電的または磁気的応用
装置にも使用することが出来る。例えば、静電的または
磁気的に駆動されるフィルム構造物は光学的光路偏向の
ために用いることが出来る。また、金属層（１個または
それ以上）と電極との間に電圧が印加されている場合、
薄膜積層フィルム構造物の運動は、金属層（１個または
それ以上）と電極との間の静電容量を変化させるから、
外部から作用した力は、測定した静電容量の変化から検
知することが出来、これは、例えば、キーパッドの様な
応用装置で利用することが出来る。フィルムの剛性は、
作用する外力に釣り合う様に選択することが出来、フィ
ルムの撓みを最適化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 既知の静電弁の実施態様例の横断断面図であ
る。
【図２】 別な既知の電磁弁の実施態様例の横断断面図
である。
【図３】 本発明による薄膜積層フィルム構造物の第１
の実施態様例の横断断面図である。
【図４】 本発明による薄膜積層フィルム構造物の第２
の実施態様例の横断断面図である。
【符号の説明】
９０ 弁、９２ 弁ハウジング、９４ インレットポー
ト、９６ アウトレット開口、９８ 開口プレート、９
９ 接着剤層、１００ ポートプレート、１０２ 可撓
性フィルム、１０３ 固定端、１０４ 非固定端、１０
５ フィルム電圧源、１０６ 電極、１０７ 電極電圧
源、２００ 電磁弁、２０２ 積層薄膜、２０３ チャ
ンバ、２１０ ダイアフラム、２１４ パーマロイ層、
２１６銅製平面コイル、２１８ 誘電体層、２２０ 非
閉鎖位置、２２５ インレット通路、２２６ アウトレ
ット通路、３００ 薄膜積層フィルム構造物、３１０第
１番目の誘電体薄膜、３２０ 第１番目の金属薄膜、３
３０ 第３番目の薄膜、３６０ 電極、４００ 薄膜積
層フィルム構造物、４１０ 第１番目の誘電体薄膜、４
２０ 第１番目の金属薄膜、４３０ 第３番目の薄膜、
４４０ 第２番目の金属薄膜、４５０ 第２番目の誘電
体薄膜、４６０ 第１番目の電極、４７０ 第２番目の
電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AB01B AB10 AK01A AK42 AT00C BA03 BA07 BA10A BA10C EH66 EH662 GB51 JG05A JG06

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 薄膜積層フィルム構造物であって、 誘電体薄膜と、 前記誘電体薄膜の表面上に形成された金属薄膜と、 前記金属薄膜の表面上に、前記誘電体薄膜とは反対側
    に、形成された第３番目の薄膜と、 を具備することを特徴とする薄膜積層フィルム構造物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008509343A (ja) * 2004-08-09 2008-03-27 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 二重隔膜弁

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6786708B2 (en) * 2002-07-18 2004-09-07 The Regents Of The University Of Michigan Laminated devices and methods of making same
US6786468B2 (en) * 2002-10-07 2004-09-07 Delphi Technologies, Inc. Unibody valve and techniques for making same for a purge control device
US6901807B1 (en) * 2003-12-30 2005-06-07 Honeywell International Inc. Positive and negative pressure sensor
US7338475B2 (en) * 2004-12-17 2008-03-04 Cardinal Health 303, Inc. Electret enhanced automatic IV drip chamber shutoff
US20090217997A1 (en) * 2005-05-04 2009-09-03 Alan Feinerman Thin welded sheets fluid pathway
SE531951C2 (sv) * 2007-06-20 2009-09-15 So Elektronik Ab Elektromekanisk ventil
MY155726A (en) * 2011-11-01 2015-11-17 Mimos Berhad A microfluidic system and method thereof
CN103487959B (zh) * 2013-10-15 2015-12-02 深圳市华星光电技术有限公司 真空吸附力可调的转写辊及用该转写辊的薄膜贴附方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3308004A (en) * 1937-05-10 1967-03-07 Rhone Poulenc Sa Translucent panels having selective transmission and their manufacture
NL275158A (ja) * 1961-03-02 1900-01-01
US3118785A (en) * 1961-10-30 1964-01-21 Gen Electric Recording film having a thermoplastic polyester image receiving layer
US4543295A (en) * 1980-09-22 1985-09-24 The United States Of America As Represented By The Director Of The National Aeronautics And Space Administration High temperature polyimide film laminates and process for preparation thereof
JPH02138501A (ja) * 1988-11-17 1990-05-28 Smc Corp ノズルフラッパ機構
US5082242A (en) * 1989-12-27 1992-01-21 Ulrich Bonne Electronic microvalve apparatus and fabrication
US5441597A (en) * 1992-12-01 1995-08-15 Honeywell Inc. Microstructure gas valve control forming method
US6123316A (en) 1996-11-27 2000-09-26 Xerox Corporation Conduit system for a valve array
US6032923A (en) 1998-01-08 2000-03-07 Xerox Corporation Fluid valves having cantilevered blocking films

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008509343A (ja) * 2004-08-09 2008-03-27 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 二重隔膜弁

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