一种微流控基板及其驱动方法、微流控芯片技术

本发明专利技术提供一种微流控基板及其驱动方法、微流控芯片，涉及微流控技术领域，微流控基板包括多个行列排布的像素区域；第一衬底；所述像素区域包括位于所述第一衬底同一侧的驱动电极和至少一个筛孔电极，所述驱动电极用于驱动液滴移动，所述筛孔电极与所述驱动电极电绝缘，用于形成吸引所述液滴中液体的亲水点。本发明专利技术提供一种微流控基板及其驱动方法、微流控芯片，以实现液滴的自动分离，以生成大批量小液滴。液滴。液滴。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控基板及其驱动方法、微流控芯片


[0001]本专利技术涉及微流控
，尤其涉及一种微流控基板及其驱动方法、微流控芯片。

技术介绍

[0002]微流控芯片有着强大的集成性，处理样本时分析速度快、损耗低、物耗少、污染小，因此，微流控芯片在生物医学研究、药物合成筛选、环境监测与保护、卫生检疫、司法鉴定、生物试剂的检测等众多领域的应用具有极为广阔的前景。
[0003]现有的微流控装置主要用于驱动液滴流动，但是，在某些应用场景下，不仅需要驱动液滴流动，还需要对液滴进行分离，因此，如何实现液滴的大批量自动分离成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种微流控基板及其驱动方法、微流控芯片，以实现液滴的自动分离，以生成大批量小液滴。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种微流控基板，包括多个行列排布的像素区域；
[0006]第一衬底；
[0007]所述像素区域包括位于所述第一衬底同一侧的驱动电极和至少一个筛孔电极，所述驱动电极用于驱动液滴移动，所述筛孔电极与所述驱动电极电绝缘，用于形成吸引所述液滴中液体的亲水点。
[0008]第二方面，本专利技术实施例提供一种微流控芯片，包括第一方面所述的微流控基板、对置基板以及通道层，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。
[0009]第三方面，本专利技术实施例提供一种基于第一方面所述微流控基板的驱动方法，包括：
[0010]为驱动电极提供数据电压，使液滴移动到所述驱动电极上方；
[0011]至少在为所述驱动电极提供数据电压时，以及为所述驱动电极提供数据电压后，为筛孔电极提供有效电压值，形成吸引所述液滴中液体的亲水点；
[0012]所述有效电压值的绝对值大于或者等于所述数据电压的绝对值。
[0013]本专利技术实施例提供一种微流控基板，像素区域包括驱动电极和至少一个筛孔电极。在驱动电极驱动液滴移动时，由于筛孔电极形成吸引液滴中液体的亲水点，大的液滴未位于筛孔电极上方的液体继续移动，位于筛孔电极上方的液体被亲水点吸引，未发生移动，形成小的液滴，由此实现液滴的自动分离，以生成大批量小液滴。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例提供的一种微流控基板的俯视结构示意图；
[0015]图2为图1中像素区域的放大结构示意图；
[0016]图3为本专利技术实施例提供的液滴分离过程示意图；
[0017]图4为本专利技术实施例提供的另一种像素区域的示意图；
[0018]图5为本专利技术实施例提供的另一种像素区域的示意图；
[0019]图6为本专利技术实施例提供的另一种像素区域的示意图；
[0020]图7为沿图6中AA
’
的剖面结构示意图；
[0021]图8为本专利技术实施例提供的另一种微流控基板的剖视图；
[0022]图9为本专利技术实施例提供的另一种微流控基板的剖视图；
[0023]图10为本专利技术实施例提供的另一种像素区域的示意图；
[0024]图11为本专利技术实施例提供的另一种微流控基板的剖视图；
[0025]图12为本专利技术实施例提供的另一种微流控基板的剖视图；
[0026]图13为本专利技术实施例提供的另一种微流控基板的俯视结构示意图；
[0027]图14为本专利技术实施例提供的一种微流控芯片的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0029]图1为本专利技术实施例提供的一种微流控基板的俯视结构示意图，图2为图1中像素区域的放大结构示意图，参考图1和图2，微流控基板100包括多个行列排布的像素区域110。每一个像素区域110为一个基本的操作单元。微流控基板100包括第一衬底10。像素区域110包括位于第一衬底10同一侧的驱动电极20和至少一个筛孔电极30，不同像素区域110中的驱动电极20间隔设置，不同像素区域110中的筛孔电极30间隔设置。驱动电极20用于驱动液滴移动。筛孔电极30与驱动电极20电绝缘，用于形成吸引液滴中液体的亲水点。
[0030]图3为本专利技术实施例提供的液滴分离过程示意图，参考图3，沿着图3中的箭头方向，位于液滴210右侧的驱动电极20依次被施加数据电压，从而液滴210沿着图3中的箭头方向从左向右移动。为了便于描述，将不同位置处的液滴210分别记为211、212和213，并将被分离出来的小的液滴210分别记为221和222。液滴211沿着箭头方向从左向右移动后，形成液滴212，且由于筛孔电极30形成的亲水点，被亲水点吸引而未移动的液滴210形成小的液滴221。液滴212沿着箭头方向从左向右移动后，形成液滴213，且由于筛孔电极30形成的亲水点，被亲水点吸引而未移动的液滴210形成小的液滴222。类似的，直至大的液滴被分离成多个小的液滴。
[0031]本专利技术实施例提供一种微流控基板，像素区域110包括驱动电极20和至少一个筛孔电极30。在驱动电极20驱动液滴210移动时，由于筛孔电极30形成吸引液滴中液体的亲水点，大的液滴210未位于筛孔电极上方的液体继续移动，位于筛孔电极30上方的液体被亲水点吸引，未发生移动，形成小的液滴210，由此实现液滴210的自动分离，以生成大批量小液滴。
[0032]在一实施方式中，还可以利用驱动电极20形成亲水点，即，驱动电极20既用于驱动液滴移动，又用于形成吸引液滴中液体的亲水点。驱动电极20和筛孔电极30形成的亲水点
均可以用于分离并形成小的液滴210。
[0033]示例性地，参考图2，驱动电极20设置镂空开口21，垂直于第一衬底10的方向，筛孔电极30与镂空开口21交叠。也就是说，筛孔电极30可以对应于镂空开口21设置，以使得筛孔电极30在液滴经过驱动电极20时形成亲水点，即亲水点与镂空开口21对应。由此，驱动电极20在第一衬底10的垂直投影围绕筛孔电极30在第一衬底10的垂直投影一周。即，在驱动电极20的内部开设避让筛孔电极30的镂空开口21。在其他实施方式中，驱动电极20在第一衬底10的垂直投影还可以部分围绕筛孔电极30在第一衬底10的垂直投影，或者不围绕筛孔电极30在第一衬底10的垂直投影。
[0034]图4为本专利技术实施例提供的另一种像素区域的示意图，参考图4，驱动电极20设置U型开口22，垂直于第一衬底10的方向，筛孔电极30与U型开口22交叠。驱动电极20在第一衬底10的垂直投影还可以部分围绕筛孔电极30在第一衬底10的垂直投影。即，在驱动电极20的边缘开设避让筛孔电极30的U型开口22。
[0035]图5为本专利技术实施例提供的另一种像素区域的示意图，参考图5，未改动驱动电极20原有的形状轮廓，在临近驱动电极20的位置设置筛孔电极30，驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控基板，其特征在于，包括多个行列排布的像素区域；第一衬底；所述像素区域包括位于所述第一衬底同一侧的驱动电极和至少一个筛孔电极，所述驱动电极用于驱动液滴移动，所述筛孔电极与所述驱动电极电绝缘，用于形成吸引所述液滴中液体的亲水点。2.根据权利要求1所述的微流控基板，其特征在于，所述驱动电极设置有多个镂空开口，垂直于所述第一衬底的方向，所述筛孔电极与所述镂空开口一一对应交叠。3.根据权利要求2所述的微流控基板，其特征在于，所述驱动电极与所述筛孔电极同层设置。4.根据权利要求2所述的微流控基板，其特征在于，垂直于所述第一衬底的方向，所述筛孔电极位于所述驱动电极远离所述第一衬底一侧。5.根据权利要求4所述的微流控基板，其特征在于，所述镂空开口在所述第一衬底的垂直投影位于所述筛孔电极在所述第一衬底的垂直投影内。6.根据权利要求1所述的微流控基板，其特征在于，所述筛孔电极的形状为圆形。7.根据权利要求1所述的微流控基板，其特征在于，还包括与所述筛孔电极电连接的连接线，垂直于所述第一衬底的方向，所述连接线位于所述第一衬底与所述筛孔电极之间。8.根据权利要求7所述的微流控基板，其特征在于，还包括薄膜晶体管，垂直于所述第一衬底的方向，所述薄膜晶体管位于所述第一衬底与所述驱动电极之间；所述薄膜晶体管包括栅极、源极、漏极和半导体层，所述驱动电极与所述源极或者所述漏极电连接；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：章凯迪，林柏全，李伟，白云飞，席克瑞，秦锋，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：