JP5570616B2 - マイクロチップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、化学、生化学、医学等の分野で用いられる微細な流路や回路を形成したマイクロチップであって、特に、蛍光が低減されたマイクロチップの製造方法に関する。

化学、生化学、医学等の分野で、微細流路の空間で化学反応や、分離、分析、検出などが必要な場合に、シリコン基板やガラス基板上に微細な流路や回路を形成したマイクロチップが用いられることがある。しかしながら、シリコンやガラス等の無機材料に微細加工を行う方法では、製造費用が高くさらに製造時間も長いため、特に、１回限りの使い捨てが可能な（ディスポーザブルな）用途への使用に適さないと言った問題があった。

そのため、特許文献１では、図９に示すように、微少流路が形成された一対の樹脂基板を用いたマイクロチップの製造方法が提案されている。そのマイクロチップの製造方法は、まず、図９（ａ）に示すように、微小流路の溝９０５が表面に形成された樹脂基板９０３と樹脂蓋基板９０４との接合するべきそれぞれの表面に真空紫外線光源９１０から真空紫外線９１１を照射して、樹脂基板９０３の表面に表面改質層９０７を形成させるとともに樹脂蓋基板９０４の表面に表面改質層９０８を形成させる。次に、図９（ｂ）に示すように、表面改質層９０７と表面改質層９０８とを向かい合わせて重ね合せ、次に、加熱・加圧し両基板を接合する。この事により、流路の断面構造安定性、耐圧性能などに優れたマイクロチップを、簡便な方法により安価に、かつ容易に製造することができるとしている。

特開２００６−１８７７３０号公報

しかしながら、従来例のような製造方法では、一対の樹脂基板の接着に紫外光を用いており、その紫外光が照射された樹脂基板の表面に蛍光が生じてしまう。そのため、検体に蛍光マーカを付与して測定を行う蛍光標識法の場合、このマイクロチップを使用すると、樹脂基板の表面に生じた蛍光が、測定に対して悪影響を及ぼし、検出精度が低下すると言った課題があった。一方、一対の樹脂基板の接着に接着剤を用いた場合は、接着剤自体に蛍光を発する物質が多く含まれており、紫外光の照射により作製されたマイクロチップより以上に、測定に対して悪影響を及ぼし、検出精度がより低下すると言った課題があった。

本発明は、上述した課題を解決するもので、蛍光が低減されたマイクロチップの製造方法を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明のマイクロチップの製造方法は、対向する面が互いに接着された一対の樹脂基材を有し、前記対向する面の少なくとも一面に凹部が形成されているマイクロチップの製造方法において、前記一対の樹脂基材が接着される前の前記対向する面に紫外領域の波長の光である紫外光を照射した後、前記紫外光が照射された前記一対の樹脂基材の前記対向する面に可視領域の波長の光を実質的に含む可視光を照射することを特徴としている。

これによれば、本発明のマイクロチップの製造方法は、紫外光により発生した蛍光発光性のある蛍光分子が、紫外光が照射された一対の樹脂基材の対向する面に可視光を照射することにより、励起状態となり、樹脂基材に含まれる別の高分子へと電子移動がおこり、非蛍光分子となる。この事により、マイクロチップの蛍光を低減できる。

また、本発明のマイクロチップの製造方法は、前記可視光が、３８０ｎｍから８００ｎｍの波長の光を実質的に含む光源からの光であることを特徴としている。

これによれば、紫外光を殆ど含まない３８０ｎｍから８００ｎｍの波長の光を実質的に含む可視光なので、紫外光の照射により発生する蛍光発光性のある蛍光分子を新らたに生ずることなく、紫外光工程で発生した蛍光分子を確実に非蛍光分子とできる。この事により、マイクロチップの蛍光をより低減できる。

また、本発明のマイクロチップの製造方法は、前記一対の樹脂基材の少なくともいずれか一つが、前記可視光を透過する光透過性基材であって、前記一対の樹脂基材が接着される前の前記対向する面に前記紫外光を照射する紫外光工程と、前記紫外光工程後の前記対向する面を互いに接触させ前記一対の樹脂基材を接着する接着工程と、前記接着工程後に前記光透過性基材側から前記可視光を照射する可視光工程と、を有することを特徴としている。

これによれば、紫外光工程後に接着工程を行い、接着工程後に可視光を照射する可視光工程を行っているので、紫外光により発生した蛍光発光性のある蛍光分子を確実に非蛍光分子とするとともに、一対の樹脂基材の密着性を低減することなく、一対の樹脂基材の接着を確実なものとできる。この事により、マイクロチップの蛍光をより低減できるのに加え、耐圧性能などに優れたマイクロチップを作製できる。

本発明のマイクロチップの製造方法は、前記一対の樹脂基材が接着される前の前記対向する面に前記紫外光を照射する紫外光工程と、前記紫外光が照射された前記一対の樹脂基材の前記対向する面に前記可視光を照射する可視光工程と、前記可視光工程後の前記対向する面を互いに接触させ前記一対の樹脂基材を接着する接着工程と、を有することを特徴としている。

これによれば、紫外光工程後に紫外光が照射された樹脂基材の対向するそれぞれの面に可視光を照射する可視光工程を行い、可視光工程後に接着工程を行っているので、紫外光により発生した蛍光発光性のある蛍光分子を確実に非蛍光分子とすることができる。この事により、マイクロチップの蛍光をより低減できる。

本発明のマイクロチップの製造方法は、前記樹脂基材の少なくともいずれか一つが、シクロオレフィンポリマーまたはシクロオレフィンコポリマーであることを特徴としている。

これによれば、樹脂基材が自家蛍光の少ないシクロオレフィンポリマーまたはシクロオレフィンコポリマーなので、紫外光により発生した蛍光発光性のある蛍光分子をより確実に非蛍光分子とすることができる。この事により、マイクロチップの蛍光をより一層低減できる。

本発明のマイクロチップの製造方法は、紫外光により発生した蛍光発光性のある蛍光分子が、紫外光が照射された一対の樹脂基材の対向する面に可視光を照射することにより、励起状態となり、樹脂基材に含まれる別の高分子へと電子移動がおこり、非蛍光分子となる。この事により、マイクロチップの蛍光を低減できる。

したがって、本発明のマイクロチップの製造方法は、蛍光が低減されたマイクロチップの製造方法を提供できる。

本発明の製造方法を用いて作製したマイクロチップを説明する構成図であって、図１（ａ）は、平面図で、図１（ｂ）は、側面図で、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 本発明の第１実施形態に係るマイクロチップの製造方法の一例を説明する図であり、紫外光工程、接着工程、可視光工程説明する構成図である。 本発明の第１実施形態に係るマイクロチップの製造方法の可視光工程で用いた可視光の波長に対する相対光強度を示したグラフである。 他の光源における波長に対する相対光強度を示したグラフであって、図４（ａ）は、ＬＥＤ光源の光一例で、図４（ｂ）は、自然光（昼光）である。 本発明の第１実施形態に係るマイクロチップの製造方法を用いた実施例１の測定結果であって、波長に対する蛍光スペクトルを測定したグラフである。 本発明の第２実施形態に係るマイクロチップの製造方法の一例を説明する図であり、紫外光工程、可視光工程、接着工程を説明する構成図である。 本発明の第２実施形態に係るマイクロチップの製造方法を用いた実施例２の測定結果であって、波長に対する蛍光スペクトルを示したグラフである。 本発明の第２実施形態に係るマイクロチップの製造方法の変形例２を説明する図であり、紫外光工程、可視光工程、接着工程を説明する構成図である。 従来例におけるマイクロチップの製造方法を説明する図であって、真空紫外線処理プロセスと接合プロセスを示した模式図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の製造方法を用いて作製したマイクロチップ１０１を説明する構成図であって、図１（ａ）は、平面図で、図１（ｂ）は、側面図で、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るマイクロチップ１０１の製造方法の一例を説明する図であって、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、光透過性基材２及び樹脂基材１に紫外光ＵＶを照射する紫外光工程Ｐ１１を示した構成図で、図２（ｃ）は、接着工程Ｐ１２における接着前の光透過性基材２及び樹脂基材１を対向させた構成図で、図２（ｄ）は、マイクロチップ１０１に可視光ＶＬを照射する可視光工程Ｐ１３説明する構成図である。

本発明の製造方法を用いて作製したマイクロチップ１０１は、図１に示すように、凹部３により微少流路が形成された一対の樹脂基材からなり、一方の樹脂基材である樹脂基材１の片面に凹部３が形成され、もう一方の樹脂基材である光透過性基材２と互いに対向する面４同士が接着されている。光透過性基材２には、試料を注入するための注入孔１６が数箇所設けられている。

光透過性基材２は、後述する可視光工程Ｐ１３において、可視光ＶＬを透過するような透光性の基材であることが求められ、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アモルファスポリオレフィン等の材質が用いられ、特に、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）が、自家蛍光の少ない合成樹脂材のため、好適に用いられる。

また、樹脂基材１は、強度、加工性及び光透過性基材２との接着性等が考慮され、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等のシリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アモルファスポリオレフィン等の材質が用いられるが、光透過性基材２と同様に、特に、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）が、自家蛍光の少ない合成樹脂材のため、好適に用いられる。

次に、マイクロチップ１０１の製造方法について説明する。
マイクロチップ１０１の製造方法は、一対の樹脂基材が接着される前の対向する面４に紫外光ＵＶを照射する紫外光工程Ｐ１１と、紫外光工程Ｐ１１後の対向する面４を互いに接触させ一対の樹脂基材を接着する接着工程Ｐ１２と、接着工程Ｐ１２後に一方の樹脂基材である光透過性基材２側から可視光ＶＬを照射する可視光工程Ｐ１３と、を行う工程から構成されている。

先ず、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、接着面を含む樹脂基材１の対向する面４（Ｂ４）と光透過性基材２の対向する面４（Ａ４）とに、紫外光ランプ１１１を用いて、紫外領域の波長の光である紫外光ＵＶを照射する（紫外光工程Ｐ１１）。特に、紫外光ＵＶは、後述する接着工程Ｐ１２において、接着性能の向上が望める、波長１００ｎｍ〜２００ｎｍの紫外光である真空紫外光（ＶＵＶ）を用いるのが好ましい。また、樹脂基材１と光透過性基材２に紫外光ＵＶを照射する工程は、同時に行っても、また別々に行っても良い。

次に、図２（ｃ）に示すように、紫外光ＵＶを照射した樹脂基材１の対向する面Ｂ４と光透過性基材２の対向する面Ａ４とを対向させた後、樹脂基材１の対向する面Ｂ４と光透過性基材２の対向する面Ａ４とを互いに接触させた状態で昇温することにより、樹脂基材１と光透過性基材２とを接着する（接着工程Ｐ１２）。また、接着工程Ｐ１２での昇温は、用いた合成樹脂材のガラス転移以下の温度で行うが、樹脂基材１と光透過性基材２の対向する面４が互いに密着する方向に加圧しながら昇温すると、より密着性が向上し、より好ましい。

また、樹脂基材１と光透過性基材２とを接着する方法として、他に接着剤を用いた接合・封止方法が考えられるが、接着剤自体のもつ自家蛍光が大きいので、接着剤を用いる方法は好ましくない。また、他に熱融着による接合・封止方法が考えられるが、この方法による接着は、通常、合成樹脂のガラス転移点以上の温度で行われるため、接着時に基板が変形し、マイクロチップとしての機能が失われることがある。さらに、基板の変形の影響は、流路の幅を細くした場合、あるいは、流路パターンを複雑にした場合により顕著となるため、熱融着による接着では、マイクロチップの高機能化が困難である。

最後に、図２（ｄ）に示すように、接着工程Ｐ１２終了後のマイクロチップ１０１に、光透過性基材２側から、可視光ランプ３３３を用いて、可視領域の波長の光を含む可視光ＶＬの照射を行う（可視光工程Ｐ１３）。光透過性基材２は、可視光ＶＬを透過させる透光性の基材であるため、紫外光ＵＶが照射された樹脂基材１の凹部３を含む対向する面Ｂ４と光透過性基材２の対向する面Ａ４とに可視光ＶＬが照射される。これにより、紫外光ＵＶにより発生した蛍光発光性のある蛍光分子が、紫外光ＵＶが照射された樹脂基材１の凹部３を含む対向する面Ｂ４と光透過性基材２の対向する面Ａ４とに可視光ＶＬが照射されることにより、励起状態となり、それぞれの合成樹脂材に含まれる別の高分子へと電子移動がおこり、非蛍光分子となる。この事により、マイクロチップ１０１の蛍光を低減できる。

また、可視光工程Ｐ１３の可視光ＶＬの照射において、可視光ランプ３３３に３８０ｎｍ以下の波長の光をカットする紫外線カットフィルタを併用して用いても良い。これにより、樹脂基材１の凹部３を含む対向する面Ｂ４と光透過性基材２の対向する面Ａ４とに照射される光は、紫外光を殆ど含まない３８０ｎｍから８００ｎｍの波長の光を実質的に含む可視光ＶＬとなる。このため、紫外光ＵＶの照射により発生する蛍光発光性のある蛍光分子を新らたに生ずることなく、紫外光工程Ｐ１１で発生した蛍光分子を確実に非蛍光分子とできる。この事により、マイクロチップ１０１の蛍光をより低減できる。

また、本発明のマイクロチップ１０１の製造方法は、紫外光工程Ｐ１１後に接着工程Ｐ１２を行い、接着工程Ｐ１２後に可視光ＶＬを照射する可視光工程Ｐ１３を行っている。これにより、紫外光ＵＶにより発生した蛍光発光性のある蛍光分子を確実に非蛍光分子とするとともに、樹脂基材１と光透過性基材２との密着性を低減することなく、樹脂基材１と光透過性基材２との接着を確実なものとできる。この事により、マイクロチップ１０１の蛍光をより低減できるのに加え、耐圧性能などに優れたマイクロチップ１０１を作製できる。

＜実施例１＞
以下、実施例１により、本発明の第１実施形態について、より詳細に説明する。本発明は、以下に示す実施例に限定されない。

先ず、樹脂基材１と光透過性基材２として、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製、ＺＥＯＮＥＸ３３０Ｒ、ガラス転移点１２３℃）からなる一対の樹脂基材（７０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を用いた。樹脂基材１の凹部３や光透過性基材２の注入孔１６は、この樹脂基材に各々機械加工を行って作製した。

次に、樹脂基材１の対向する面Ｂ４と光透過性基材２の対向する面Ａ４の各々の表面に、Ｘｅエキシマランプ（ウシオ電機社製、ＵＥＲ２０−１７２Ａ）により紫外光ＵＶ（波長１７２ｎｍ）を照射した。紫外光ＵＶの照射は、大気中で行い、ランプと樹脂基材１の表面との距離、及びランプと光透過性基材２の表面との距離を５ｍｍ、照射強度を１０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を６０分とした。紫外光ＵＶの照射面は、各々の接着される接着面の全体とした。

次に、紫外光工程Ｐ１１終了後の樹脂基材１と光透過性基材２とを、紫外光ＵＶの被照射面を互いに対向させ、接した状態になるようにし、各々の被照射面が互いに密着する方向に圧力０.７ＭＰａで加圧しながら、全体を１００℃に昇温し、そのまま１時間保持した。その後、全体を室温まで降温させた後に上記加圧を止め、基板同士が接着しているかどうかを確認したところ、基板同士は強固に接着しており、破壊することなく両者を引き剥がすことはできなかった。

なお、上記とは別のシクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製、ＺＥＯＮＥＸ４８０Ｒ、ガラス転移点１３８℃）からなる樹脂基材を用いた場合、および、ポリカーボネート（バイエル社製、ガラス転移点２１０℃）からなる樹脂基材を用いた場合においても、同様の結果が得られた。また、紫外光ＵＶの照射時間を５分とした場合においても、同様の結果が得られた。

最後に、接着工程Ｐ１２終了後のマイクロチップ１０１に、光透過性基材２側から、キセノンランプ（朝日分光社製、ＬＡＸ−１０００）により、可視領域の波長の光を実質的に含む可視光ＶＬの照射をおこなった。可視光ＶＬの照射は、乾燥空気中で行い、ランプと樹脂基材１の表面との距離、及びランプと光透過性基材２の表面との距離を５ｃｍ、照射強度を５０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を１０分とした。他の条件として、照射強度を１６７ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を１０分の条件も他のマイクロチップ試料で行った。

図３は、本発明の第１実施形態に係るマイクロチップ１０１の製造方法の可視光工程Ｐ１３で用いた可視光ＶＬの、波長に対する相対光強度を示したグラフである。図３に示すように、用いたキセノンランプの可視光ＶＬは、３８０ｎｍ以下の紫外光を一部含んだ可視領域の光になっているので、３８０ｎｍ以下の波長の光をカットする紫外線カットフィルタを併用して用いた方がより好適である。実際には、４００ｎｍ以下の波長の光をカットする紫外線カットフィルタを用いた。

また、図４は、他の光源における、波長に対する相対光強度を示したグラフであって、図４（ａ）は、ＬＥＤ光源の光の一例で、図４（ｂ）は、自然光（昼光）である。図４に示すように、紫外光を殆ど含まないＬＥＤ光や紫外線カットフィルタを併用した自然光を用いることが可能だが、何れも１０ｍＷ／ｃｍ２以上の照射強度を出すために、多くの光源を集め多光源にしたり、レンズを組み合わせた集光するための集光システムを用いたりしなくてはいけなく、しかも自然光は赤外光まで多く含む光なので、本実施例１で用いたような可視光がより好ましい。

図５は、本発明の第１実施形態に係るマイクロチップ１０１の製造方法を用いた実施例１の測定結果であって、波長に対する蛍光スペクトルを測定したグラフである。グラフ中のＡ及びＢは、紫外光ＵＶ照射前の樹脂基材１及び光透過性基材２の自家蛍光強度を示し、グラフ中のＣは、紫外光ＵＶ照射後で接着工程Ｐ１２終了後のマイクロチップ１０１の蛍光強度を示し、グラフ中のＤは、本条件（照射強度を５０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を１０分）での可視光工程Ｐ１３終了後のマイクロチップ１０１の蛍光強度を示し、グラフ中のＥは、他の条件（照射強度を１６７ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を１０分）での可視光工程Ｐ１３終了後のマイクロチップ１０１の蛍光強度を示している。

図５に示すように、Ｃは、Ａ及びＢと比較して、紫外光ＵＶの照射によって、約４２０ｎｍ〜約６００ｎｍの帯域での蛍光強度が増加している。そして、Ｄ及びＥは、Ｃと比較して、可視光ＶＬの照射によって、その蛍光強度が低減している。したがって、紫外光ＵＶにより発生した蛍光発光性のある蛍光分子を含んだマイクロチップ１０１に、可視光ＶＬを照射することにより、マイクロチップ１０１の蛍光を低減できるといえる。また、可視光工程Ｐ１３での照射強度のより大きいＥの方が、Ｄと比較して、その蛍光強度が低減しているので、照射強度のより大きい方が、その効果が大きいと言える。

以上により、本発明のマイクロチップ１０１の製造方法は、紫外光ＵＶにより発生した蛍光発光性のある蛍光分子が、紫外光ＵＶが照射された樹脂基材１の対向する面Ｂ４と光透過性基材２の対向する面Ａ４とに可視光ＶＬを照射することにより、励起状態となり、それぞれの合成樹脂材に含まれる別の高分子へと電子移動がおこり、非蛍光分子となる。この事により、マイクロチップ１０１の蛍光を低減できる。

また、紫外光を殆ど含まない３８０ｎｍから８００ｎｍの波長の光を実質的に含む可視光ＶＬなので、紫外光ＵＶの照射により発生する蛍光発光性のある蛍光分子を新らたに生ずることなく、紫外光工程Ｐ１１で発生した蛍光分子を確実に非蛍光分子とできる。この事により、マイクロチップ１０１の蛍光をより低減できる。

また、紫外光工程Ｐ１１後に接着工程Ｐ１２を行い、接着工程Ｐ１２後に可視光ＶＬを照射する可視光工程Ｐ１３を行っているので、紫外光ＵＶにより発生した蛍光発光性のある蛍光分子を確実に非蛍光分子とするとともに、樹脂基材１と光透過性基材２との密着性を低減することなく、樹脂基材１と光透過性基材２との接着を確実なものとできる。この事により、マイクロチップ１０１の蛍光をより低減できるのに加え、耐圧性能などに優れたマイクロチップ１０１を作製できる。

また、樹脂基材が自家蛍光の少ないシクロオレフィンポリマーなので、紫外光ＵＶにより発生した蛍光発光性のある蛍光分子をより確実に非蛍光分子とすることができる。この事により、マイクロチップ１０１の蛍光をより一層低減できる。

［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態に係るマイクロチップ２０１の製造方法の一例を説明する図であり、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、一対の樹脂基材に紫外光ＵＶを照射する紫外光工程ＰＵ１を示した構成図で、図６（ｃ）及び図６（ｄ）は、紫外光工程ＰＵ１終了後の一対の樹脂基材の対向する面９４に可視光ＶＬを照射する可視光工程ＰＶ２を示した構成図で、図６（ｅ）は、接着工程ＰＡ３終了後のマイクロチップ２０１示した構成図である。なお、第１実施形態と同じ部材は同じ符号を付しており、説明を省略する。

本発明の第２実施形態に係るマイクロチップ２０１の製造方法は、一対の樹脂基材が接着される前の対向する面９４に紫外光ＵＶを照射する紫外光工程ＰＵ１と、紫外光ＵＶが照射された一対の樹脂基材の対向する面９４に可視光ＶＬを照射する可視光工程ＰＶ２と、可視光工程ＰＶ２後の対向する面９４を互いに接触させ一対の樹脂基材を接着する接着工程ＰＡ３と、を行う工程から構成されている。

先ず、一対の樹脂基材である、第一の樹脂基材１１、第二の樹脂基材２１を準備する。第一の樹脂基材１１には、微少流路となる凹部３が片面に形成され、第二の樹脂基材２１には、試料を注入するための注入孔１６が数箇所形成されている。

また、第一の樹脂基材１１及び第二の樹脂基材２１は、強度、加工性及び樹脂基材同士の接着性等が考慮され、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等のシリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アモルファスポリオレフィン等の材質が用いられるが、特に、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）が、自家蛍光の少ない合成樹脂材のため、好適に用いられる。

次に、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、一対の樹脂基材（第一の樹脂基材１１、第二の樹脂基材２１）が接着される前の対向する面９４、すなわち第一の面１４及び第二の面２４に、紫外光ランプ１１１を用いて、紫外領域の波長の光である紫外光ＵＶを照射する（紫外光工程ＰＵ１）。

次に、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示すように、紫外光工程ＰＵ１終了後の第一の樹脂基材１１の凹部３を含む第一の面１４と第二の樹脂基材２１の第二の面２４とに、可視光ランプ３３３を用いて、可視領域の波長の光を含む可視光ＶＬの照射を行う（可視光工程ＰＶ２）。

最後に、可視光ＶＬを照射した凹部３を含む第一の面１４と第二の面２４とを対向させた後、第一の面１４と第二の面２４とを互いに接触させた状態で昇温することにより、第一の樹脂基材１１と第二の樹脂基材２１とを接着する（接着工程ＰＡ３）。このようにして、図６（ｅ）に示すように、マイクロチップ２０１が得られる。これにより、紫外光工程ＰＵ１後に紫外光ＵＶが照射された第一の樹脂基材１１の凹部３を含む第一の面１４と第二の樹脂基材２１の第二の面２４とに可視光ＶＬを照射する可視光工程ＰＶ２を行い、可視光工程ＰＶ２終了後に接着工程ＰＡ３を行っているので、紫外光ＵＶにより発生した蛍光発光性のある蛍光分子を確実に非蛍光分子とすることができる。この事により、マイクロチップ２０１の蛍光をより低減できる。

＜実施例２＞
以下、実施例２により、本発明の第２実施形態について、より詳細に説明する。本発明は、以下に示す実施例に限定されない。

先ず、第一の樹脂基材１１と第二の樹脂基材２１として、シクロオレフィンコポリマー（ポリプラスチック社製、ＴＯＰＡＳ５０１３Ｌ−１０、ガラス転移点１３４℃）からなる一対の樹脂基材（３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ１.５ｍｍ）を用いた。第一の樹脂基材１１及び第二の樹脂基材２１は、第一の樹脂基材１１の凹部３や第二の樹脂基材２１の注入孔１６を形成するための型を用いて、射出成形により作製した。

次に、第一の樹脂基材１１の第一の面１４と第二の樹脂基材２１の第二の面２４の各々の表面に、Ｘｅエキシマランプ（ウシオ電機社製、ＵＥＲ２０−１７２Ａ）により紫外光ＵＶ（波長１７２ｎｍ）を照射した。紫外光ＵＶの照射は、窒素雰囲気中で行い、ランプと第一の樹脂基材１１の表面との距離、及びランプと第二の樹脂基材２１の表面との距離を５ｍｍ、照射強度を１０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を２０分とした。紫外光ＵＶの照射面は、各々の接着される接着面の全体とした。

次に、紫外光工程ＰＵ１終了後の第一の樹脂基材１１の凹部３を含む第一の面１４と第二の樹脂基材２１の第二の面２４とに、キセノンランプ（朝日分光社製、ＬＡＸ−１０００）により、可視領域の波長の光を実質的に含む可視光ＶＬの照射をおこなった。可視光ＶＬの照射は、乾燥空気中で行い、ランプと第一の樹脂基材１１の表面との距離、及びランプと第二の樹脂基材２１の表面との距離を５ｃｍ、照射強度を７８ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を１０分とした。他の条件として、他のマイクロチップ試料を用い、窒素雰囲気中で可視光ＶＬの照射を行った。また、可視光ＶＬは、図３に示すような３８０ｎｍ以下の紫外光を一部含んだ可視領域の光を用いた。

最後に、可視光工程ＰＶ２終了後の第一の樹脂基材１１と第二の樹脂基材２１とを、紫外光ＵＶの被照射面を互いに対向させ、接した状態になるようにし、各々の被照射面が互いに密着する方向に圧力０.７ＭＰａで加圧しながら、全体を１００℃に昇温し、そのまま１時間保持した。その後、全体を室温まで降温させた後に上記加圧を止め、樹脂基材同士が接着しているかどうかを確認したところ、樹脂基材同士は強固に接着しており、破壊することなく両者を引き剥がすことはできなかった。

図７は、本発明の第２実施形態に係るマイクロチップ２０１の製造方法を用いた実施例２の測定結果であって、波長に対する蛍光スペクトルを測定したグラフである。グラフ中のＦは、紫外光ＵＶ照射前の第一の樹脂基材１１の自家蛍光強度を示し、グラフ中のＧは、紫外光ＵＶ照射後の第一の樹脂基材１１の蛍光強度を示し、グラフ中のＨは、本条件（照射強度を７８ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を１０分、乾燥空気中）での可視光工程ＰＶ２終了後の第一の樹脂基材１１の蛍光強度を示し、グラフ中のＩは、他の条件（照射強度を７８ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を１０分、窒素雰囲気中）での可視光工程ＰＶ２終了後の第一の樹脂基材１１の蛍光強度を示している。

図７に示すように、Ｇは、Ｆと比較して、紫外光ＵＶの照射によって、約４２０ｎｍ〜約６００ｎｍの帯域での蛍光強度が増加している。そして、Ｈ及びＩは、Ｇと比較して、可視光ＶＬの照射によって、その蛍光強度が低減している。また、窒素雰囲気中での照射したＩの方が、Ｈと比較して、その蛍光強度が低減しているので、窒素雰囲気中での照射の方が、その効果が大きいと言える。

以上により、本発明のマイクロチップ２０１の製造方法は、紫外光ＵＶにより発生した蛍光発光性のある蛍光分子が、紫外光ＵＶが照射された第一の樹脂基材１１の第一の面１４と第二の樹脂基材２１の第二の面２４とに可視光ＶＬを照射することにより、励起状態となり、それぞれの合成樹脂材に含まれる別の高分子へと電子移動がおこり、非蛍光分子となる。この事により、マイクロチップ２０１の蛍光を低減できる。

また、３８０ｎｍから８００ｎｍの波長の光を実質的に含む可視光ＶＬなので、紫外光ＵＶの照射により発生する蛍光発光性のある蛍光分子を新らたに生ずることなく、紫外光工程ＰＵ１で発生した蛍光分子を確実に非蛍光分子とできる。この事により、マイクロチップ２０１の蛍光をより低減できる。

また、紫外光工程ＰＵ１終了後に紫外光ＵＶが照射された第一の樹脂基材１１の第一の面１４と第二の樹脂基材２１の第二の面２４とに可視光ＶＬを照射する可視光工程ＰＶ２を行い、可視光工程ＰＶ２後に接着工程ＰＡ３を行っているので、紫外光ＵＶにより発生した蛍光発光性のある蛍光分子を確実に非蛍光分子とすることができる。この事により、マイクロチップ２０１の蛍光をより低減できる。

また、樹脂基材が自家蛍光の少ないシクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）なので、紫外光ＵＶにより発生した蛍光発光性のある蛍光分子をより確実に非蛍光分子とすることができる。この事により、マイクロチップ２０１の蛍光をより一層低減できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

＜変形例１＞
上記第１実施形態では、樹脂基材１に凹部３と光透過性基材２に注入孔１６を形成した構成であったが、樹脂基材１に注入孔１６を形成し光透過性基材２に凹部３を形成した構成であっても良い。また、凹部３は、樹脂基材１と光透過性基材２の両方に設けられていても良い。また、樹脂基材１或いは光透過性基材２のどちらか一方に、凹部３と注入孔１６が設けられていても良い。

＜変形例２＞
図８は、本発明の第２実施形態に係るマイクロチップ２０１の製造方法の変形例２を説明する構成図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第一の樹脂基材３１の第一の面３４と第二の樹脂基材４１の第二の面４４とに紫外光ＵＶを照射する紫外光工程ＰＵ１であり、図８（ｃ）及び図８（ｄ）は、第一の樹脂基材３１と第二の樹脂基材４１とに可視光ＶＬを照射する可視光工程ＰＶ２であり、図８（ｅ）は、接着工程ＰＡ３終了後に得られたマイクロチップ３０１を説明する構成図である。

この変形例２では、第一の樹脂基材３１及び第二の樹脂基材４１を透光性基材とした。これにより、上記第２実施形態では、可視光工程ＰＶ２において、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示すように、凹部３を含む第一の面１４と第二の面２４とに向けて、可視光ＶＬの照射をおこなったが、図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示すように、各々の基材中を透光させて、第一の樹脂基材３１の凹部３を含む第一の面３４と第二の樹脂基材４１の第二の面４４とに可視光ＶＬの照射がされるように行っても良い。

本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

１ 樹脂基材
２ 光透過性基材
３ 凹部
４、Ａ４、Ｂ４、９４ 対向する面
１０１、２０１、３０１ マイクロチップ
ＵＶ 紫外光
ＶＬ 可視光
Ｐ１１ 紫外光工程
Ｐ１２ 接着工程
Ｐ１３ 可視光工程
ＰＵ１ 紫外光工程
ＰＡ３ 接着工程
ＰＶ２ 可視光工程

Claims (5)

1. 対向する面が互いに接着された一対の樹脂基材を有し、前記対向する面の少なくとも一面に凹部が形成されているマイクロチップの製造方法において、
   前記一対の樹脂基材が接着される前の前記対向する面に紫外領域の波長の光である紫外光を照射した後、前記紫外光が照射された前記一対の樹脂基材の前記対向する面に可視領域の波長の光を実質的に含む可視光を照射することを特徴とするマイクロチップの製造方法。
2. 請求項１に記載のマイクロチップの製造方法において、
   前記可視光は、３８０ｎｍから８００ｎｍの波長の光を実質的に含む光源からの光であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップの製造方法。
3. 前記一対の樹脂基材の少なくともいずれか一つが、前記可視光を透過する光透過性基材であって、
   前記一対の樹脂基材が接着される前の前記対向する面に前記紫外光を照射する紫外光工程と、前記紫外光工程後の前記対向する面を互いに接触させ前記一対の樹脂基材を接着する接着工程と、前記接着工程後に前記光透過性基材側から前記可視光を照射する可視光工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップの製造方法。
4. 前記一対の樹脂基材が接着される前の前記対向する面に前記紫外光を照射する紫外光工程と、前記紫外光が照射された前記一対の樹脂基材の前記対向する面に前記可視光を照射する可視光工程と、前記可視光工程後の前記対向する面を互いに接触させ前記一対の樹脂基材を接着する接着工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップの製造方法。
5. 前記樹脂基材の少なくともいずれか一つが、シクロオレフィンポリマーまたはシクロオレフィンコポリマーであることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップの製造方法。

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