CN109248722A - 一种盖板结构、微流控装置及盖板结构的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种盖板结构、微流控装置及盖板结构的制备方法。所述盖板结构包括依次层叠设置的基板、电极层、第一介质层和第一疏水层;所述盖板结构设置有进液孔和导液孔,所述进液孔和导液孔相连并贯穿所述基板、所述电极层、所述第一介质层和所述第一疏水层;所述进液孔的开口位于所述基板背离所述电极层的一面;所述导液孔的开口位于所述第一疏水层背离所述第一介质层的一面;其中,所述导液孔的孔径大于所述进液孔的孔径。由于导液孔的孔径大于进液孔的孔径,待测液滴从进液孔的开口滴入,可以很容易地从导液孔的开口流出,使得待测液滴更容易进入盒中,为分析检测待测液滴的操作提供了便利。
Description
技术领域
本发明涉及微分析技术领域,特别是涉及一种盖板结构、微流控装置及盖板结构的制备方法。
背景技术
微全分析系统可以实现控制微量的液滴移动、分离、聚合、化学反应、生物侦测等。例如,微全分析系统中的光源经过光波导分离出不同波长的垂直光,从指定位置出射;向系统中滴入待测试液滴,微全分析系统会将液滴移动到指定位置,并通过光敏传感器检测经过液滴之后的出射光,最终根据出射光分析出液滴的成分。但是,在滴入液滴时,液滴很难进入到盒内,不利于分析检测。
发明内容
本发明提供一种盖板结构、微流控装置及盖板结构的制备方法,以解决现有技术中液滴很难进入盒内的问题。
为了解决上述问题,本发明公开了一种盖板结构,所述盖板结构包括依次层叠设置的基板、电极层、第一介质层和第一疏水层;
所述盖板结构设置有进液孔和导液孔,所述进液孔和导液孔相连并贯穿所述基板、所述电极层、所述第一介质层和所述第一疏水层;
所述进液孔的开口位于所述基板背离所述电极层的一面;
所述导液孔的开口位于所述第一疏水层背离所述第一介质层的一面;
其中,所述导液孔的孔径大于所述进液孔的孔径。
可选地,所述导液孔贯穿所述第一疏水层,并延伸至所述第一介质层中;
所述进液孔贯穿所述基板、所述电极层并延伸至所述第一介质层中与所述导液孔连通。
可选地,所述导液孔贯穿所述第一疏水层、所述第一介质层、所述电极层,并延伸至所述基板中,与形成在所述基板上的所述进液孔连通。
可选地,所述第一介质层的厚度为1μm-100μm,所述第一疏水层的厚度为0.1μm-1μm。
可选地,所述基板为玻璃材料;
所述电极层包括金属材料、ITO中的至少一种;
所述第一介质层为树脂材料;
所述第一疏水层为特氟龙材料。
本发明实施例还提供一种微流控装置,所述装置包括阵列基板和如上述的盖板结构;
所述盖板结构与所述阵列基板相对设置并间隔设定距离;
所述盖板结构设置有进液孔和导液孔,所述进液孔的开口背离所述阵列基板,所述导液孔的开口朝向所述阵列基板。
可选地,所述阵列基板在朝向所述盖板结构的一面层叠设置有驱动电极、第二介质层和第二疏水层;
所述第二疏水层靠近所述盖板结构的第一疏水层。
可选地,所述第二疏水层与所述第一疏水层之间的距离不小于10μm。
本发明实施例还提供一种盖板结构的制备方法,所述方法包括:
在基板上依次形成电极层、第一介质层和第一疏水层;
通过构图工艺形成相连的进液孔和导液孔;其中,所述进液孔和所述导液孔贯穿所述基板、所述电极层、所述第一介质层和所述第一疏水层,并且所述导液孔的孔径大于所述进液孔的孔径。
可选地,所述通过构图工艺形成相连的进液孔和导液孔,包括:
通过构图工艺形成所述导液孔;
通过构图工艺形成所述进液孔;
其中,所述导液孔贯穿所述第一疏水层,并延伸至所述第一介质层中,所述进液孔贯穿所述基板、所述电极层并延伸至所述第一介质层中与所述导液孔连通;或,所述导液孔贯穿所述第一疏水层、所述第一介质层、所述电极层并延伸至所述基板中,与形成在所述基板上的所述进液孔连通。
与现有技术相比,本发明包括以下优点:
盖板结构包括依次层叠设置的基板、电极层、第一介质层和第一疏水层,在盖板结构中设置相连的进液孔和导液孔,进液孔和导液孔贯穿基板、电极层、第一介质层和第一疏水层。由于导液孔的孔径大于进液孔的孔径,待测液滴从进液孔的开口滴入,可以很容易地从导液孔的开口流出,使得待测液滴更容易进入盒中,为分析检测待测液滴的操作提供了便利。
附图说明
图1示出了本发明实施例一的一种盖板结构的示意图之一;
图2示出了本发明实施例一的一种盖板结构的示意图之二;
图3示出了本发明实施例一的一种盖板结构的示意图之三;
图4示出了本发明实施例二的一种微流控装置的示意图之一;
图5示出了本发明实施例二的一种微流控装置的示意图之二;
图6示出了本发明实施例三的一种盖板结构的制备方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参照图1,示出了本发明实施例提供的一种盖板结构的示意图。所述盖板结构10包括依次层叠设置的基板101、电极层102、第一介质层103和第一疏水层104;
所述盖板结构10设置有进液孔105和导液孔106,所述进液孔105和导液孔106相连并贯穿所述基板101、所述电极层102、所述第一介质层103和所述第一疏水层104;
所述进液孔105的开口位于所述基板101背离所述电极层102的一面;
所述导液孔106的开口位于所述第一疏水层104背离所述第一介质层103的一面;
其中,所述导液孔106的孔径大于所述进液孔105的孔径。
本实施例中,盖板结构10包括基板101、电极层102、第一介质层103103和第一疏水层104,进液孔105和导液孔106相连并贯穿盖板结构10。进液孔105的开口位于基板101背离电极层102的一面,导液孔106的开口位于第一疏水层104背离第一介质层103的一面,待测液滴从进液孔105的开口滴入,从导液孔106的开口流出。由于导液孔106的孔径大于进液孔105的孔径,因此待测液滴从进液孔105的开口滴入后,很容易从导液孔106的开口流出。
可选地,参照图1,所述导液孔106贯穿所述第一疏水层104,并延伸至所述第一介质层103中;
所述进液孔105贯穿所述基板101、所述电极层102并延伸至所述第一介质层103中与所述导液孔106连通。
可选地,参照图2,所述导液孔106贯穿所述第一疏水层104、所述第一介质层103、所述电极层102,并延伸至所述基板101中,与形成在所述基板101上的所述进液孔105连通。
本实施例中,可以将导液孔106设置为贯穿第一疏水层104并延伸至第一介质层103中,将进液孔105设置为贯穿基板101、电极层102并延伸至第一介质层103中与导液孔106连通。也可以将导液孔106设置为贯穿第一疏水层104、第一介质层103、电极层102并延伸至基板101中,与形成在基板101上的进液孔105连通。本发明实施例对此不作详细限定,可以根据实际情况进行设置。
可选地,所述第一介质层103的厚度为1μm-100μm,所述第一疏水层104的厚度为0.1μm-1μm。
可选地,所述基板101为玻璃材料;
所述电极层102包括金属材料、ITO(Indium tin oxide,氧化铟锡)中的至少一种;
所述第一介质层103为树脂材料;
所述第一疏水层104为特氟龙材料。
本实施例中,电极层102可以是金属材料,也可以是ITO,本发明实施例对此不作详细限定,可以根据实际情况进行设置。
第一介质层103为树脂材料,厚度可以是1μm-100μm。例如,图3中第一介质层103可以包括10μm-100μm的聚酰胺层1031和1μm-10μm的有机树脂层1032。本发明实施例对此不作详细限定,可以根据实际情况进行设置。
第一疏水层104为特氟龙材料,厚度可以为0.1μm-1μm。
综上所述,本发明实施例中,盖板结构包括依次层叠设置的基板、电极层、第一介质层和第一疏水层,在盖板结构中设置相连的进液孔和导液孔,进液孔和导液孔贯穿基板、电极层、第一介质层和第一疏水层。由于导液孔的孔径大于进液孔的孔径,待测液滴从进液孔的开口滴入,可以很容易地从导液孔的开口流出,为分析检测待测液滴的操作提供了便利。
实施例二
参照图4和图5,示出了本发明实施例提供一种微流控装置的示意图。所述装置包括阵列基板20和如实施例一所述的盖板结构10;
所述盖板结构10与所述阵列基板20相对设置并间隔设定距离;
所述盖板结构10设置有进液孔105和导液孔106,所述进液孔105的开口背离所述阵列基板20,所述导液孔106的开口朝向所述阵列基板20。
本实施例中,盖板结构10和阵列基板20对盒形成微流控装置,并且盖板结构10与阵列基板20之间间隔设定距离。盖板结构10设置有进液孔105和导液孔106,进液孔105的开口背离阵列基板20,导液孔106的开口朝向阵列基板20。待测液滴从进液孔105滴入,由于导液孔106的孔径大于进液孔105的孔径,待测液滴很容易从导液孔106流入盖板结构10和阵列基板20之间的缝隙,使分析检测待测液滴的操作更容易。
可选地,参照图4和图5,所述阵列基板20在朝向所述盖板结构10的一面层叠设置有驱动电极201、第二介质层202和第二疏水层203;
所述第二疏水层203靠近所述盖板结构10的第一疏水层104。
可选地,所述第二疏水层203与所述第一疏水层104之间的距离不小于10μm。
本实施例中,阵列基板20包括驱动电极201、第二介质层202和第二疏水层203,第二疏水层203靠近盖板结构10的第一疏水层104。待测液滴在盖板结构10和阵列基板20之间移动时,由于待测液滴与盖板结构10和阵列基板20的接触面均为疏水层,所以更便于待测液滴的移动。并且,第二疏水层203与第一疏水层104之间的距离不小于10μm,也是可以起到方便待测液滴移动的作用。
阵列基板20还包括由源漏电极204和控制极205组成的驱动晶体管,通过控制驱动晶体管的开启和关闭,给驱动电极201不同的驱动电压,驱动电压不同会引起待测液滴与第二疏水层203形成不同的接触角,从而将待测液滴移动至指定位置。本发明实施例对驱动电压不作详细限定,可以根据实际情况进行设置。
综上所述,本发明实施例中,盖板结构包括依次层叠设置的基板、电极层、第一介质层和第一疏水层,在盖板结构中设置相连的进液孔和导液孔,进液孔和导液孔贯穿基板、电极层、第一介质层和第一疏水层。由于导液孔的孔径大于进液孔的孔径,待测液滴从进液孔的开口滴入,可以很容易地从导液孔的开口流出,使得待测液滴更容易进入盖板结构和阵列基板之间的缝隙,为分析检测待测液滴的操作提供了便利。
实施例三
参照图6,示出了本发明实施例提供的一种盖板结构的制备方法的步骤流程图。所述方法包括:
步骤301,在基板101上依次形成电极层102、第一介质层103和第一疏水层104。
本实施例中,在基板101上依次形成电极层102、第一介质层103和第一疏水层104。其中电极层102可以金属材料,也可以是ITO。第一介质层103为树脂材料,可以包括聚酰胺层和有机树脂层。第一疏水层104可以是特氟龙材料。本发明实施例对材料不作详细限定,可以根据实际情况进行选取。
步骤302,通过构图工艺形成相连的进液孔105和导液孔106;其中,所述进液孔105和所述导液孔106贯穿所述基板101、所述电极层102、所述第一介质层103和所述第一疏水层104,并且所述导液孔106的孔径大于所述进液孔105的孔径。
本实施例中,可以通过构图工艺形成所述导液孔106;再通过构图工艺形成所述进液孔105;其中,所述导液孔106贯穿所述第一疏水层104,并延伸至所述第一介质层103中,所述进液孔105贯穿所述基板101、所述电极层102并延伸至所述第一介质层103中与所述导液孔106连通;或,所述导液孔106贯穿所述第一疏水层104、所述第一介质层103、所述电极层102并延伸至所述基板101中,与形成在基板101上的进液孔105连通。在腐蚀基板101时可以采用HF酸湿法刻蚀或者干法刻蚀,本发明实施例对此不作详细限定,可以根据实际情况进行设置。
在实现过程中,也可以先在基板101上依次形成电极层102和第一介质层103,通过构图工艺形成进液孔105,在第一介质层103上形成第一疏水层104,再通过构图工艺形成导液孔106。
综上所述,本发明实施例中,盖板结构包括依次层叠设置的基板、电极层、第一介质层和第一疏水层,在盖板结构中设置相连的进液孔和导液孔,进液孔和导液孔贯穿基板、电极层、第一介质层和第一疏水层。由于导液孔的孔径大于进液孔的孔径,待测液滴从进液孔的开口滴入,可以很容易地从导液孔的开口流出,为分析检测待测液滴的操作提供了便利。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种盖板结构、微流控装置及盖板结构的制备方法,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种盖板结构,其特征在于,所述盖板结构包括依次层叠设置的基板、电极层、第一介质层和第一疏水层;
所述盖板结构设置有进液孔和导液孔,所述进液孔和导液孔相连并贯穿所述基板、所述电极层、所述第一介质层和所述第一疏水层;
所述进液孔的开口位于所述基板背离所述电极层的一面;
所述导液孔的开口位于所述第一疏水层背离所述第一介质层的一面;
其中,所述导液孔的孔径大于所述进液孔的孔径。
2.根据权利要求1所述的盖板结构,其特征在于,所述导液孔贯穿所述第一疏水层,并延伸至所述第一介质层中;
所述进液孔贯穿所述基板、所述电极层并延伸至所述第一介质层中与所述导液孔连通。
3.根据权利要求1所述的盖板结构,其特征在于,所述导液孔贯穿所述第一疏水层、所述第一介质层、所述电极层,并延伸至所述基板中,与形成在所述基板上的所述进液孔连通。
4.根据权利要求1所述的盖板结构,其特征在于,所述第一介质层的厚度为1μm-100μm,所述第一疏水层的厚度为0.1μm-1μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的盖板结构,其特征在于,
所述基板为玻璃材料;
所述电极层包括金属材料、ITO中的至少一种;
所述第一介质层为树脂材料;
所述第一疏水层为特氟龙材料。
6.一种微流控装置,其特征在于,所述装置包括阵列基板和如权利要求1-5任一项所述的盖板结构;
所述盖板结构与所述阵列基板相对设置并间隔设定距离;
所述盖板结构设置有进液孔和导液孔,所述进液孔的开口背离所述阵列基板,所述导液孔的开口朝向所述阵列基板。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述阵列基板在朝向所述盖板结构的一面层叠设置有驱动电极、第二介质层和第二疏水层;
所述第二疏水层靠近所述盖板结构的第一疏水层。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第二疏水层与所述第一疏水层之间的距离不小于10μm。
9.一种盖板结构的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
在基板上依次形成电极层、第一介质层和第一疏水层;
通过构图工艺形成相连的进液孔和导液孔;其中,所述进液孔和所述导液孔贯穿所述基板、所述电极层、所述第一介质层和所述第一疏水层,并且所述导液孔的孔径大于所述进液孔的孔径。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述通过构图工艺形成相连的进液孔和导液孔,包括:
通过构图工艺形成所述导液孔;
通过构图工艺形成所述进液孔;
其中,所述导液孔贯穿所述第一疏水层,并延伸至所述第一介质层中,所述进液孔贯穿所述基板、所述电极层并延伸至所述第一介质层中与所述导液孔连通;或,所述导液孔贯穿所述第一疏水层、所述第一介质层、所述电极层并延伸至所述基板中,与形成在所述基板上的所述进液孔连通。
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