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微流控基板和微流控芯片制造技术

技术编号:41941775 阅读:5 留言:0更新日期:2024-07-10 16:33
本申请公开了一种微流控基板和微流控芯片,主要涉及微控制技术领域,用于控制液滴移动,微流控基板包括衬底、第一绝缘层、第二绝缘层、多根第一数据线和多根第二数据线,第一数据线、第一绝缘层、第二数据线、第二绝缘层依次堆叠在所述衬底上,多根第一数据线和多根第二数据线横纵排布设置,并限定出多个像素区域;微流控基板还包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极设置在所述第二绝缘层上,第一电极与第一数据线连接,第二电极与第二数据线连接,所述第一电极和所述第二电极对应同一个所述像素区域内,控制所述液滴在所述微流控基板纵向或者横向移动,通过上述设计,降低液滴的控制难度,提高了微流控基板使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及微控制,尤其涉及一种微流控基板和微流控芯片


技术介绍

1、微流控技术指的是使用微管道处理或操纵微小液滴的一种技术。微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。微流控芯片具有并行采集和处理样品、集成化高、高通量、分析速度快、功耗低、物耗少,污染小等特点。微流控芯片技术可以应用于生物基因工程、疾病诊断和药物研究、细胞分析、环境监测与保护、卫生检疫、司法鉴定等领域,现有的微流控芯片主要用于驱动液滴流动。

2、现有主流方案是采用微流控基板通过打开主动开关控制单个像素区域内的电极产生电场,来控制液滴运动,但是由于控制液滴运动需要施加较大电压才能较精准的控制,微流控基板上的主动开关在较大电压的时候容易炸毁,从而导致微流控基板无法使用,而降低电压又无法较好的控制液滴。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种微流控基板和微流控芯片,降低了对液滴的控制难度,提高了微流控基板使用寿命。

2、本申请公开了一种微流控基板,用于控制液滴移动,所述微流控基板包括衬底、第一绝缘层、第二绝缘层、多根第一数据线和多根第二数据线,所述第一数据线、第一绝缘层、第二数据线、第二绝缘层依次堆叠在所述衬底上,多根所述第一数据线和多根所述第二数据线横纵排布设置,并限定出多个像素区域;所述微流控基板还包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极设置在所述第二绝缘层上,所述第一电极与所述第一数据线连接,所述第二电极与所述第二数据线连接,所述第一电极和所述第二电极对应同一个所述像素区域内,控制所述液滴在所述微流控基板纵向或者横向移动。

3、可选的,所述第一电极包括连接的多个第一子电极,所述第二电极包括连接的多个第二子电极,多个所述第一子电极和多个所述第二子电极在所述像素区域内呈矩阵排布,且所述第一子电极与所述第二子电极间隔设置。

4、可选的,每个所述像素区域内,所述第一子电极的数量等于所述第二子电极的数量;

5、相邻两个所述像素区域分别为第一像素区域和第二像素区域,所述第一像素区域内靠近所述第二像素区域的所述第一子电极与所述第二像素区域内靠近所述第一像素区域的所述第一子电极相邻;

6、所述第一像素区域内靠近所述第二像素区域的所述第二子电极与所述第二像素区域内靠近所述第一像素区域的所述第二子电极相邻。

7、可选的,所述微流控基板还包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部和所述第二连接部设置在所述第二绝缘层远离所述衬底的一侧,所述第一连接部、第二连接部、第一电极和第二电极同层设置;

8、所述第一连接部连接所述第一数据线和多个所述第一子电极,所述第二连接部连接所述第二数据线和多个所述第二子电极。

9、可选的,在单个所述像素区域上,以所述像素区域由中心朝向边缘的延伸方向为第一方向,沿着所述第一方向上,所述第一子电极的面积逐渐减小;沿着所述第一方向上,所述第二子电极的面积逐渐减小。

10、可选的,所述第一电极包括多个第一子环形电极,所述第二电极包括多个第二子环形电极;多个所述第一子环形电极和多个所述第二子环形电极间隔套设在同一环心上,且所述第一子环形电极的内环与相邻的所述第二子环形电极的外环连接,所述第二子环形电极的内环与相邻的所述第一子环形电极的外环连接。

11、可选的,所述第一电极呈齿状,所述第一电极包括第一主干部和多个第一支干部,多个所述第一支干部均与所述第一主干部连接;所述第二电极也呈齿状,所述第二电极包括第二主干部和多个第二支干部,多个所述第二支干部均与所述第二主干部连接;

12、多个所述第一支干部与多个所述第二支干部间隔设置,且所述第二支干部位于相邻的两个所述第一支干部之间。

13、可选的,所述微流控基板划分为多个分区,每个分区均包括多个所述像素区域,包括矩阵排布的第一分区、第二分区、第三分区和第四分区;每个分区之间的所述第一数据线和所述第二数据线之间均互不连接;

14、所述微流控基板还包括第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和第四驱动电路,所述第一驱动电路与所述第一分区内所述第一数据线和所述第二数据线连接;所述第二驱动电路与所述第二分区内所述第一数据线和所述第二数据线连接;所述第三驱动电路与所述第三分区内所述第一数据线和所述第二数据线连接;所述第四驱动电路与所述第四分区内所述第一数据线和所述第二数据线连接。

15、本申请还公开了一种微流控基板的制备方法,用于制备上述所述的微流控基板,包括步骤:

16、在衬底上沉积多根第一数据线;

17、在所述第一数据线上形成第一绝缘层;

18、在所述第一绝缘层上沉积多根第二数据线;

19、在所述第二数据线上形成第二绝缘层;

20、在所述第二绝缘层上沉积第一电极和第二电极;

21、其中,所述第一数据线和所述第二数据线横纵排布设置,所述第一数据线和所述第二数据线共同限定出多个像素区域;所述第一电极通过过孔与所述第一数据线连接,所述第二电极通过孔与所述第二数据线连接。

22、本申请还公开了一种微流控芯片,所述微流控芯片包括对置基板以及通道层和上述所述微流控基板,所述通道层位于所述对置基板与所述微流控基板之间,用于容纳液滴。

23、相对于现有的微流控基板的方案来说,由于控制液滴运动需要较大的电压,现有的主动式微流控基板的主动开关无法承受较大的电压,本申请在一个像素区域内同时设置第一电极和第二电极,且第一电极由第一数据线控制,第二电极由第二数据线控制,不需要设置主动开关,在驱动液滴时可以施加较大电压,使得液滴的接触角变化较大,更佳利于精准的控制液滴移动,且由于不需要设置主动开关,即使施加较大的电压,也不会导致微流控基板发生损坏,从而提高微流控基板的寿命。

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【技术保护点】

1.一种微流控基板,用于控制液滴移动,所述微流控基板包括衬底、第一绝缘层、第二绝缘层、多根第一数据线和多根第二数据线,所述第一数据线、第一绝缘层、第二数据线、第二绝缘层依次堆叠在所述衬底上,多根所述第一数据线和多根所述第二数据线横纵排布设置,并限定出多个像素区域;其特征在于,所述微流控基板还包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极设置在所述第二绝缘层上,所述第一电极与所述第一数据线连接,所述第二电极与所述第二数据线连接,所述第一电极和所述第二电极对应同一个所述像素区域内,控制所述液滴在所述微流控基板纵向或者横向移动。

2.根据权利要求1所述的微流控基板,其特征在于,所述第一电极包括连接的多个第一子电极,所述第二电极包括连接的多个第二子电极,多个所述第一子电极和多个所述第二子电极在所述像素区域内呈矩阵排布,且所述第一子电极与所述第二子电极间隔设置。

3.根据权利要求2所述的微流控基板,其特征在于,每个所述像素区域内,所述第一子电极的数量等于所述第二子电极的数量;

4.根据权利要求3所述的微流控基板,其特征在于,所述微流控基板还包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部和所述第二连接部设置在所述第二绝缘层远离所述衬底的一侧,所述第一连接部、第二连接部、第一电极和第二电极同层设置;

5.根据权利要求2所述的微流控基板,其特征在于,在单个所述像素区域上,以所述像素区域由中心朝向边缘的延伸方向为第一方向,沿着所述第一方向上,所述第一子电极的面积逐渐减小;沿着所述第一方向上,所述第二子电极的面积逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的微流控基板,其特征在于,所述第一电极包括多个第一子环形电极,所述第二电极包括多个第二子环形电极;多个所述第一子环形电极和多个所述第二子环形电极间隔套设在同一环心上,且所述第一子环形电极的内环与相邻的所述第二子环形电极的外环连接,所述第二子环形电极的内环与相邻的所述第一子环形电极的外环连接。

7.根据权利要求1所述的微流控基板,其特征在于,所述第一电极呈齿状,所述第一电极包括第一主干部和多个第一支干部,多个所述第一支干部均与所述第一主干部连接;所述第二电极也呈齿状,所述第二电极包括第二主干部和多个第二支干部,多个所述第二支干部均与所述第二主干部连接;

8.根据权利要求1所述的微流控基板,其特征在于,所述微流控基板划分为多个分区,每个分区均包括多个所述像素区域,包括矩阵排布的第一分区、第二分区、第三分区和第四分区;每个分区之间的所述第一数据线和所述第二数据线之间均互不连接;

9.一种微流控基板的制备方法,其特征在于,用于制备如权利要求1-8中任意一项所述的微流控基板,包括步骤:

10.一种微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片包括对置基板以及通道层和权利要求1-8中任一项所述的微流控基板,所述通道层位于所述对置基板与所述微流控基板之间,用于容纳液滴。

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【技术特征摘要】

1.一种微流控基板,用于控制液滴移动,所述微流控基板包括衬底、第一绝缘层、第二绝缘层、多根第一数据线和多根第二数据线,所述第一数据线、第一绝缘层、第二数据线、第二绝缘层依次堆叠在所述衬底上,多根所述第一数据线和多根所述第二数据线横纵排布设置,并限定出多个像素区域;其特征在于,所述微流控基板还包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极设置在所述第二绝缘层上,所述第一电极与所述第一数据线连接,所述第二电极与所述第二数据线连接,所述第一电极和所述第二电极对应同一个所述像素区域内,控制所述液滴在所述微流控基板纵向或者横向移动。

2.根据权利要求1所述的微流控基板,其特征在于,所述第一电极包括连接的多个第一子电极,所述第二电极包括连接的多个第二子电极,多个所述第一子电极和多个所述第二子电极在所述像素区域内呈矩阵排布,且所述第一子电极与所述第二子电极间隔设置。

3.根据权利要求2所述的微流控基板,其特征在于,每个所述像素区域内,所述第一子电极的数量等于所述第二子电极的数量;

4.根据权利要求3所述的微流控基板,其特征在于,所述微流控基板还包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部和所述第二连接部设置在所述第二绝缘层远离所述衬底的一侧,所述第一连接部、第二连接部、第一电极和第二电极同层设置;

5.根据权利要求2所述的微流控基板,其特征在于,在单个所述像素区域上,以所述像素区域由中心朝向边缘的延伸方向...

【专利技术属性】
技术研发人员:张合静刘振杨帆谢俊烽
申请(专利权)人:惠科股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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