CN109261233A - 微流控芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微流控芯片，属于微流控芯片技术领域。本发明的微流控芯片包括：相对设置的第一衬底基板和第二衬底基板，设置在第一衬底基板和第二衬底基板之间的第一电极、第二电极，第一电极和第二电极用于根据二者被施加的电压，控制液滴在第一衬底基板和第二衬底基板之间移动；微流控芯片还包括：光线导出组件，遮光组件，检测组件；光线导出组件用于导出第一衬底基板中传播的光线，并将该光线出射至液滴上；遮光组件具有透光区，透光区用于将透过液滴的光线传输至检测组件上；检测组件设置在第二衬底基板上，用于根据接收到经过透光区射出的透过液滴的光线的强度，以获取液滴的性能。

Description

微流控芯片
技术领域
本发明属于微流控芯片技术领域，具体涉及一种微流控芯片。
背景技术
近年来，数字微流控芯片技术凭借其体积小、功耗低、成本低，所需样品及试剂量少，可实现液滴单独、精准操控，检测时间短，灵敏度高，易于和其他器件集成等优势，而被广泛应用于生物、化学、医学等领域。
目前，基于数字微流控芯片搭建有、用于生物样品浓度分析的微全分析系统。具体的，该微全分析系统包括：作为平台的数字微流控芯片，以及搭建在该数字微流控芯片外围的、用于生物样品浓度分析的光学检测系统。需要注意的是，光学检测系统包括一大堆复杂的辅助设备，例如：用于校准光线的光学校准器件，用于探测光强度值的探测器，以及电子学控制器件等等，这些辅助设备均设置在数字微流控芯片的外围，从而使得整个微全分析系统的体积相当庞大，功耗、成本也较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种体积小、检测精度高的微流控芯片。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种微流控芯片，包括：相对设置的第一衬底基板和第二衬底基板，设置在所述第一衬底基板和第二衬底基板之间的第一电极、第二电极，所述第一电极和所述第二电极用于根据二者被施加的电压，控制液滴在所述第一衬底基板和第二衬底基板之间移动；所述微流控芯片还包括：光线导出组件，遮光组件，检测组件；
所述光线导出组件用于导出所述第一衬底基板中传播的光线，并将该光线出射至所述液滴上；
所述遮光组件具有透光区，所述透光区用于将透过液滴的光线传输至所述检测组件上；
所述检测组件设置在所述第二衬底基板上，用于根据接收到经过透光区射出的透过所述液滴的光线的强度，以获取所述液滴的性能。
优选的是，所述检测组件，还用于检测透射出所述液滴的自然光的光强，以判断所述液滴的所在位置；
所述光线导出组件包括：光波导层、光栅结构、光线控制层；
所述第一衬底基板复用为所述光波导层，用于传播光线；
所述光栅结构设置在所述光波导层靠近所述第一电极的一侧，用于将所述光波导层中所传播的光线导出；
所述光线控制层设置在所述光栅结构背离所述光波导层的一侧，用于根据所述检测组件所检测出的液滴的所在位置，控制所述光栅结构导出光线的位置。
优选的是，还包括：色散组件，其设置在所述光波导的入光面上，用于将光源所发射出的光线分散为多种不同波长的单色光；
所述光线控制层还用于根据待检测的液滴的种类，控制所述光栅结构的开口宽度，以使所述光栅结构能够将相应波长的单色光导出，以对液滴性能进行检测。
优选的是，所述光线控制层包括：相对设置的第三电极层和第四电极层，以及设置在所述第三电极层和所述第四电极层之间的第一电致变色层；其中，
所述第三电极层包括多个间隔设置的第三电极，所述第四电极层包括多个间隔设置的第四电极；
所述第三电极和所述第四电极，用于根据其上施加的电压控制所述第一电致变色层的状态，以控制所述光栅结构的开口的位置和宽度。
优选的是，所述光波导层、光栅结构为一体成型结构。
优选的是，所述遮光组件包括：相对设置的第五电极层和第六电极层，以及设置在所述第五电极层和所述第六电极层之间的第二电致变色层；其中，
所述第五电极层包括多个间隔设置的第五电极，所述第六电极层包括多个间隔设置的第五电极；
所述第五电极和所述第六电极，用于根据其上施加的电压控制所述第二电致变色层的状态，以控制所述遮光组件中形成所述透光区的位置。
优选的是，所述遮光组件、所述检测组件依次设置在所述第二电极靠近所述第二衬底基板的一侧。
优选的是，所述检测组件包括多个阵列排布的检测单元。
优选的是，所述检测单元包括光学传感器。
优选的是，还包括：相对设置的第一介质层和第二介质层，相对设置的第一疏水层与第二疏水层；
所述第一介质层和第二介质层设置在所述第一电极和第二电极之间；
所述第一疏水层与所述第二疏水层设置在所述第一介质层和第二介质层。
附图说明
图1为本发明的实施例的微流控芯片的结构示意图；
图2为本发明的实施例的微流控芯片中的第一电极与第二电极控制液滴运动的示意图；
图3为本发明的实施例的微流控芯片的示意图；
图4为本发明的实施例的某种生物样品的浓度参数C与吸光度参数A的标准曲线图；
其中附图标记为：1、第一衬底基板；2、第二衬底基板；3、第一电极；4、第二电极；5、第一介质层；6、第二介质层；7、第一疏水层；8、第二疏水层；9、参考液滴；10、样品液滴；11、检测单元；12、遮光组件；13、封框胶；14、光源；15、光栅结构。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供一种微流控芯片，包括：相对设置的第一衬底基板1和第二衬底基板2，设置在第一衬底基板1和第二衬底基板2之间的第一电极3、第二电极4，以及光线导出组件，遮光组件12，检测组件。其中，第一电极3和第二电极4用于根据二者被施加的电压，控制液滴在第一衬底基板1和第二衬底基板2之间移动；光线导出组件用于导出第一衬底基板1中传播的光线，并将该光线出射至液滴上；遮光组件12具有透光区，透光区用于将透过液滴的光线传输至检测组件上；检测组件设置在第二衬底基板2上，用于根据接收到经过透光区射出的透过液滴的光线的强度，以获取液滴的性能。
其中，此处的液滴可以为生物样品的液滴，例如：血液。液滴的性能包括：生物样品的浓度、吸光度等等，在本实施例中，以检测组件通过检测透过液滴的光线的强度，以检测液滴的浓度为例进行说明。
具体的，在使用本实施例的微流控芯片对液滴进行检测时，第一电极3和第二电极4会根据二者被施加的电压，控制液滴在第一衬底基板1和第二衬底基板2之间移动，直至液滴到达微流控芯片的检测区(也即图3中示出的区域b)为止。此时，光线导出组件会将第一衬底基板1中传播的光线导出，并将其导出的光线准直出射至液滴上，以使透过液滴的光线通过遮光组件12的透光区照射至检测组件上，以便于检测组件对其所接收到的、透过液滴的光线的强度进行检测，以获取该液滴的浓度。
由此可以看出，本实施例通过在第一衬底基板1和第二衬底基板2之间集成光线导出组件、遮光组件12、检测组件的方式，以将现有技术中、液滴浓度检测所需要的光线导出系统、检测系统均集成在本实施例的微流控芯片内，从而减小了用于检测液滴浓度的检测系统的体积；同时，紧凑的结构使得检测组件与透过液滴的光线之间的距离更短，提高了光信号的信噪比，降低光信号检测限。另外，由于液滴在第一衬底基板1与第二衬底基板2之间的移动是依靠第一电极3与第二电极4所被施加的电压来完成的，故省去了复杂的外接流体驱动控制装置(例如：注射泵、管路等等)，从而提高了本实施例所提供的微流控芯片的集成度，降低微流控芯片的操作难度。
实施例2：
如图1所示，本实施例提供一种微流控芯片，包括：相对设置的第一衬底基板1和第二衬底基板2，设置在第一衬底基板1和第二衬底基板2之间的第一电极3、第二电极4，以及光线导出组件，遮光组件12，检测组件。其中，第一电极3和第二电极4用于根据二者被施加的电压，控制液滴在第一衬底基板1和第二衬底基板2之间移动；光线导出组件包括：光波导层、光栅结构15、光线控制层；其中，第一衬底基板1复用为光波导层，用于传播光线；光栅结构15设置在光波导层靠近第一电极3的一侧，用于将光波导层中所传播的光线导出；光线控制层设置在光栅结构15背离光波导层的一侧，用于根据检测组件所检测出的液滴的所在位置，控制光栅结构15导出光线的位置；遮光组件12具有透光区，透光区用于将透过液滴的光线传输至检测组件上；检测组件设置在第二衬底基板2上，用于根据接收到经过透光区射出的透过液滴的光线的强度，以获取液滴的浓度，以及用于检测透射出液滴的自然光的光强，以判断液滴的所在位置。其中，该第一电极3与第二电极4的材料包括：氧化铟锡、钼、铝、铜中的任意一种。当然，第一电极3与第二电极4的材料并不局限于前述的几种材料，在此不做限定。
具体的，本实施例的光线控制层包括：相对设置的第三电极层和第四电极层，以及设置在第三电极层和第四电极层之间的第一电致变色层；其中，第三电极层包括多个间隔设置的第三电极，第四电极层包括多个间隔设置的第四电极；第三电极和第四电极，用于根据其上施加的电压控制第一电致变色层的状态，以控制光栅结构15的开口的位置。
其中，此处的第一电致变色层的状态包括遮光状态和透光状态。此处很容易理解的是：当第一电致变色层处于遮光状态时，自然光、以及光栅结构15从光波导层中导出的光线，这二者均是无法通过该第一电致变色层照射至液滴表面的；当第一电致变色层处于透光状态时，自然光、以及光栅结构15从光波导层中导出的光线能够通过该第一电致变色层中的、处于透光状态的位置照射至液滴表面。
相应的，本实施例的遮光组件12包括：相对设置的第五电极层和第六电极层，以及设置在第五电极层和第六电极层之间的第二电致变色层；其中，第五电极层包括多个间隔设置的第五电极，第六电极层包括多个间隔设置的第五电极；第五电极和第六电极，用于根据其上施加的电压控制第二电致变色层的状态，以控制遮光组件中形成透光区的位置。能够理解的是，该透光区相当于一个遮光狭缝，透过液滴的光线需经过该遮光狭缝才能照射至检测组件，此时，由于遮光狭缝开口较小，故其能够滤除掉液滴内多次反射、折射的杂散光，从而提高了光信号的信噪比，降低光信号检测限。
其中，此处的第二电致变色层的状态与前述的第一电致变色层的状态相同，在此不再赘述。在此需要说明的是，对于同一液滴而言，该液滴所对应的第一电致变色层中处于透光状态的位置应与第二电致变色层中处于透光状态的位置一一对应，以此来确保光栅结构15将其从光波导层中所导出的光线仅照射在该液滴上，且透过该液滴的光线也仅照射在部分检测组件上，以使这部分检测组件进行检测工作，以提高本实施例的微流控芯片的检测精度。
为简化微流控芯片的制备工艺，优选的，光波导层、光栅结构15为一体成型结构。具体的，本实施例的光栅结构15可以采用纳米压印技术或者激光直写技术，以在光波导层靠近第一电极3的一侧上形成多个凸条来得到；当然，还可以采用其他的技术在光波导层上形成光栅结构15，在此不做限定。
其中，本实施例优选的，检测组件包括多个阵列排布的检测单元11。其中，该检测单元11可以为光学传感器，该光学传感器能够将其所接收到的光信号转换为相应的电信号，此时，可以通过对电信号进行分析，以得到该液滴的浓度。当然，检测单元11并不局限于光学传感器，其还可以为CCD、CMOS等，在此不再一一赘述。
其中，本实施例优选的，遮光组件12、检测组件依次设置在第二电极4靠近第二衬底基板2的一侧。
为了保证液滴在光波导与第二衬底基板2之间的无损流动，优选的，本实施例的微流控芯片还设置有相对设置的第一介质层5和第二介质层6，相对设置的第一疏水层7与第二疏水层8；其中，第一介质层5和第二介质层6设置在第一电极3和第二电极4之间；第一疏水层7与第二疏水层8设置在第一介质层5和第二介质层6之间。其中，可在第一疏水层7与第二疏水层8之间设置封框胶13，以对微流控芯片进行密封。
需要说明的是的，如图1所示，当第一疏水层7与第二疏水层8之间的距离较大时，液滴可在二者之间保持球状，这样一来，当从光栅结构的开口位置处射出的光线照射在该球形液滴上时，液滴可以利用自身的曲率以实现光线的自校准、自聚焦，从而提高光源的利用率。
其中，第一介质层5和第二介质层6的材料包括：氮化硅、二氧化硅、负性光刻胶、树脂中的任意一种。第一疏水层7和第二疏水层8的材料包括：特氟龙或派瑞林。
为便于清楚地理解本实施例的微流控芯片的工作原理，以下对使用该微流控芯片检测液滴浓度的步骤进行具体说明。
步骤S1、将液滴驱动至微流控芯片的检测区(也即图3中示出的区域b)。
具体的，第一电极3和第二电极4根据二者被施加的电压，控制液滴在第一衬底基板1和第二衬底基板2之间移动，以使该液滴到达微流控芯片的检测区(也即图3中示出的区域b)。
其中，如图2所示，本实施例以第一电极3为面电极，第二电极4为阵列电极，且该第一电极3为接地电极，第二电极4为驱动电极为例，对其控制液滴运动的原理进行说明。具体的，由于本实施例的液滴放置在第一疏水层7与第二疏水层8之间，故当位于该液滴右(左)侧，且紧邻该液滴的第二电极4(也即图2中示出的第二电极d)被施加正电压时，这样施加的正电压可以在液滴右(左)侧的上下角处感应到等量负电荷。此时，由于液滴的上下面内都具有同性电荷，因而同性电荷之间的排斥力增加，使得液滴更容易铺张，固液界面表面张力减小，液滴由疏水状态变为亲水状态，此时，该液滴即可向右(左)发生移动。
步骤S2、确定液滴在检测区中的所在位置。
在此需要说明的是，由于检测组件是通过检测透过液滴的自然光以确定液滴的所在位置的，故在本步骤中，第三电极层中的所有第三电极，以及第四电极层中的所有第四电极均被施加电压，以此来控制位于二者之间的第一电致变色层处于完全透光状态，以便于自然光透过该第一电致变色层而照射至液滴表面。相应的，为使检测组件能够对检测区中的所有自然光进行检测，以确定液滴的所在位置，第五电极层中的所有第五电极，以及第六电极层中的所有第六电极也均被施加电压，以控制位于二者之间的第二电致变色层处于完全透光状态，以便于自然光能够透过该第二电致变色层而照射至检测组件上。
步骤S3、对液滴浓度进行检测。
具体的，本步骤具体包括：
步骤S30、在完成步骤S2之后，需向第三电极层中的所有第三电极、第四电极层中的所有第四电极，以及第五电极层中的所有第五电极、第六电极层中的所有第六电极施加电压，以将步骤S2中完全处于透光状态的第一电致变色层、第二电致变色层转换为完全遮光状态。
步骤S31、根据检测组件所检测出的液滴的所在位置，向与该液滴位置相对应的第三电极和第四电极施加电压，用以控制第一电致变色层中的、与该液滴位置相对应的位置从遮光状态变为透光状态，其中，该第一电致变色层中处于透光状态的位置即为光栅结构15的开口位置。
步骤S32、根据检测组件所检测出的液滴的所在位置，向与该液滴位置相对应的第五电极和第六电极施加电压，用以控制第二电致变色层中的、与该液滴位置相对应的位置从遮光状态变为透光状态，其中，该第二电致变色层中处于透光状态的位置即为遮光组件12的透光区，且该透光区的位置与步骤S31所得到的光栅结构15的开口位置一一对应。
其中，在本实施例中，可以先执行步骤S32，再执行步骤S31，在此不做限定。
步骤S33、利用单色光光源14向光波导层传输光线，此时，光波导层中传播的单色光会依次通过步骤S31所得到的光栅结构15的开口位置、液滴、步骤S32所得到的遮光组件12的透光区，以照射至检测单元11上。此时，由于该检测单元11为光学传感器，故其能够将其所接收到的光信号的强度转换为电信号进行表示，以便于后续利用朗伯比尔定律：A＝κCL＝lgI0/I，以得到该液滴的浓度；其中，A为液滴的吸光度；κ为比例常数；C为液滴的浓度；L为液滴厚度；I0为入射光强度；I为透射光强度，也即本实施例的光学传感器所检测到的透过液滴的单色光的强度。
如图1所示，本实施例以液滴包括一个参考液滴9和一个样品液滴10为例进行说明；其中，参考液滴9与样品液滴10为同一生物样品的液滴，且参考液滴9的浓度已知，样品液滴10即为本实施例的待测浓度的液滴。
具体的，根据朗伯比尔定律可以得出上述的样品液滴10的浓度与参考液滴9的浓度关系为：其中，Creference为参考液滴9的浓度；Csample为样品液滴10的浓度；入射光强度I0为本实施例的单色光入射至参考液滴9或样品液滴10表面的强度，由于本实施例采用的光线为单色光，故参考液滴9与样品液滴10的I0相同；Ireference为参考液滴9的透射光强度，也即本实施例的光学传感器所检测到的、单色光与参考液滴9发生化学、物理反应后，透过该参考液滴9的光线强度；Isample为样品液滴10的透射光强度。由此可以看出，通过本实施例的光学传感器所检测出的Ireference与Isample，即可得出样品液滴10的浓度。
进一步地，根据图4所提供的某种生物样品的浓度参数C与吸光度参数A的标准曲线图，在已知样品浓度CX(也即前述的Csample)的前提下，即可获得该种浓度下的样品液滴10的吸光度AX。
至此完成对液滴的浓度的检测。
综上，在本实施例中，用于调制光线的光学导出组件，以及用于检测液滴浓度的检测组件均集成在微流控芯片内，解决了现有技术中，因用于检测液滴浓度的检测装置放置在微流控芯片外围所导致的、整个检测系统体积过大的问题，从而使得本实施例的微流控芯片操作更加灵活，应用更加广泛。另外，本实施例中的光栅结构15的开口位置，以及遮光组件12的透光区可根据液滴的所在位置进行动态调整，从而使得光栅结构15将其从光波导层中所导出的光线仅照射在该液滴上，且透过该液滴的光线也仅照射在与其对应的检测单元11上，以使该检测单元11进行检测工作，以提高本实施例的微流控芯片的检测精度。
实施例3：
本实施例提供了一种微流控芯片，该微流控芯片与实施例2中的微流控芯片结构相同，特别的是，本实施例的微流控芯片还包括：色散组件，其设置在光波导的入光面上，用于将光源14所发射出的光线分散为多种不同波长的单色光；相应的，本实施例中的光线控制层还用于根据待检测的液滴的种类，控制光栅结构15的开口宽度，以使光栅结构15能够将相应波长的单色光导出，以对不同种类的液滴性能进行检测。其中，本实施例以向光波导层提供光线的光源14为复合光(例如：白光)为例进行说明。
具体的，如图3所示，本实施例的微流控芯片具有三个区域，即用于对液滴进行分裂、融合等处理，以得到具有不同的浓度的待测液滴的预处理区(也即图2中示出的区域a)，用于对液滴性能进行检测的检测区(也即图3中示出的区域b)，以及对检测完毕后的液滴进行回收处理的废液区(也即图3中示出的区域c)。其中，图3检测区中的三种形状的液滴分别代表三个不同种类的液滴，且位于同一列的、具有相同形状的多个液滴分别代表不同浓度的同一物种的液滴。由此可以看出，图3的微流控芯片至少用于检测3个不同种类的液滴，且每种液滴至少具有四个不同的浓度值。
这样一来，在采用本实施例的微流控芯片对图3中的三角形液滴的浓度进行检测时，首先，色散组件会将白光光源14所发射出的光线分散为多种不同波长的单色光，并将这些不同波长的光线传输至光波导层中。然后，根据检测组件所检测到的三角形液滴的所在位置，以及该三角形液滴的种类，光线控制层能够控制光栅结构15的开口位置与宽度，以使光栅结构15能够将相应波长的单色光从该开口位置处导出，以对该三角形液滴浓度进行检测。与此同时，本实施例的微流控芯片还会按照上述对三角形液滴进行检测的步骤，对其它形状的液滴进行检测，从而提高本实施例所提供的微流控芯片的检测效率。
综上，本实施例所提供的微流控芯片能够实现同时对多个不同种类的液滴进行检测的目的，从而提高本实施例所提供的微流控芯片的检测效率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微流控芯片，包括：相对设置的第一衬底基板和第二衬底基板，设置在所述第一衬底基板和第二衬底基板之间的第一电极、第二电极，所述第一电极和所述第二电极用于根据二者被施加的电压，控制液滴在所述第一衬底基板和第二衬底基板之间移动；其特征在于，所述微流控芯片还包括：光线导出组件，遮光组件，检测组件；
所述光线导出组件用于导出所述第一衬底基板中传播的光线，并将该光线出射至所述液滴上；
所述遮光组件具有透光区，所述透光区用于将透过液滴的光线传输至所述检测组件上；
所述检测组件设置在所述第二衬底基板上，用于根据接收到经过透光区射出的透过所述液滴的光线的强度，以获取所述液滴的性能。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述检测组件，还用于检测透射出所述液滴的自然光的光强，以判断所述液滴的所在位置；
所述光线导出组件包括：光波导层、光栅结构、光线控制层；
所述第一衬底基板复用为所述光波导层，用于传播光线；
所述光栅结构设置在所述光波导层靠近所述第一电极的一侧，用于将所述光波导层中所传播的光线导出；
所述光线控制层设置在所述光栅结构背离所述光波导层的一侧，用于根据所述检测组件所检测出的液滴的所在位置，控制所述光栅结构导出光线的位置。
3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，还包括：色散组件，其设置在所述光波导的入光面上，用于将光源所发射出的光线分散为多种不同波长的单色光；
所述光线控制层还用于根据待检测的液滴的种类，控制所述光栅结构的开口宽度，以使所述光栅结构能够将相应波长的单色光导出，以对液滴性能进行检测。
4.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述光线控制层包括：相对设置的第三电极层和第四电极层，以及设置在所述第三电极层和所述第四电极层之间的第一电致变色层；其中，
所述第三电极层包括多个间隔设置的第三电极，所述第四电极层包括多个间隔设置的第四电极；
所述第三电极和所述第四电极，用于根据其上施加的电压控制所述第一电致变色层的状态，以控制所述光栅结构的开口的位置和宽度。
5.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述光波导层、光栅结构为一体成型结构。
6.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述遮光组件包括：相对设置的第五电极层和第六电极层，以及设置在所述第五电极层和所述第六电极层之间的第二电致变色层；其中，
所述第五电极层包括多个间隔设置的第五电极，所述第六电极层包括多个间隔设置的第五电极；
所述第五电极和所述第六电极，用于根据其上施加的电压控制所述第二电致变色层的状态，以控制所述遮光组件中形成所述透光区的位置。
7.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述遮光组件、所述检测组件依次设置在所述第二电极靠近所述第二衬底基板的一侧。
8.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述检测组件包括多个阵列排布的检测单元。
9.根据权利要求8所述的微流控芯片，其特征在于，所述检测单元包括光学传感器。
10.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，还包括：相对设置的第一介质层和第二介质层，相对设置的第一疏水层与第二疏水层；
所述第一介质层和第二介质层设置在所述第一电极和第二电极之间；
所述第一疏水层与所述第二疏水层设置在所述第一介质层和第二介质层。
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