CN111686828B - 电浸润微流控背板及其制备方法 - Google Patents

电浸润微流控背板及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111686828B
CN111686828B CN202010382955.3A CN202010382955A CN111686828B CN 111686828 B CN111686828 B CN 111686828B CN 202010382955 A CN202010382955 A CN 202010382955A CN 111686828 B CN111686828 B CN 111686828B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
etching
signal line
golden finger
hydrophobic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010382955.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111686828A (zh
Inventor
冯林润
刘哲
杜江文
李骏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Lingzhi Technology Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Lingzhi Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Lingzhi Technology Co ltd filed Critical Hangzhou Lingzhi Technology Co ltd
Priority to CN202010382955.3A priority Critical patent/CN111686828B/zh
Publication of CN111686828A publication Critical patent/CN111686828A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111686828B publication Critical patent/CN111686828B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00023—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems without movable or flexible elements
    • B81C1/00119—Arrangement of basic structures like cavities or channels, e.g. suitable for microfluidic systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

一种电浸润微流控背板及其制备方法。所述电浸润微流控背板包括：包括有源区和信号线金手指绑定区的薄膜晶体管阵列；堤坝层，堤坝层围绕在有源区边缘并且不包含信号线金手指绑定区；介电层，介电层设置在有源区的表面；疏水层，疏水层设置在介电层的表面。所述制备方法包括：制备包括有源区和信号线金手指绑定区的电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列；在有源区的边缘设置堤坝层，使堤坝层将有源区围绕在内部并且不包含信号线金手指绑定区；以及在有源区的表面依次设置介电层和疏水层。本申请的电浸润微流控背板的有源区由严格的介电层和疏水层的覆盖，同时保证了信号线金手指绑定区的金手指部分的金属暴露出来，便于后续柔性软排(FPC)的绑定。

Description

电浸润微流控背板及其制备方法
技术领域
本申请涉及但不限于微流控领域，尤指一种电浸润微流控背板及其制备方法。
背景技术
在免疫检测、分子检测、核酸蛋白包括基因测序样本预处理用的数字微流体芯片研发与产业化中，核心器件是电浸润微流控背板。这种背板利用大面积薄膜电子工艺与电润湿微流体技术有机结合，通过电学信号控制背板上微量流体的精确运动，尤其是在亚毫米尺寸级别上实现采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等过程。其工作原理是通过调整施加在液滴-固体电极之间的电势，来改变液滴和疏水电介质之间的表面张力，从而改变两者之间的接触角，造成液滴不对称形变并产生内部压强差，从而实现对液滴的操作和控制。从结构上来讲，首先需要制备大面积薄膜晶体管阵列(Thin Film Transistor Array，TFT阵列)，其次需要在TFT阵列上制备得到相应的介电层和疏水层实现电润湿功能，再配合周边模组和后续的信号驱动系统，实现完整的有源电浸润微流控功能。
目前通过使用制备显示背板的设备和工艺，包括制备非晶硅(a-Si)、低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon，LTPS)、金属氧化物半导体(Metal OxideSemiconductor)或有机半导体(Organic Semiconductor)的设备和工艺，实现大面积、高分辨率的薄膜晶体管阵列，已经是非常成熟的工艺工程了。但是后续介电层尤其是有机介电层和疏水层的制程还非常不成熟，尤其是有机介电层和疏水层的定义和后续输入输出信号线金手指绑定(Bonding PIN)完整功能的实现，还存在很高的工艺工程风险。下面基于非晶硅背板的电浸润微流控背板制备工艺，介绍制程中介电疏水层的定义和信号线金手指绑定的难点。
如图1所示，电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列包括基板1、底栅2(可以为AlNd/Mo(300/40nm)或MoTi/Cu)、栅极介电层3(可以为G-SiNx:H 350nm，G-SiNx:L 50nm)、有源层4(可以为a-Si,L 130nm)、有源掺杂(注入)层5(可以为n+a-Si 50nm)、源/漏电极6(可以为Mo220nm)、钝化层7(厚度可以为250nm)和像素工作电极(可以为Indium Tin Oxides(ITO)层8，50nm)，TFT阵列上设置有有机介电层9和疏水层10。左边A-A’指的是有源区(实际对液滴实现操作和控制的区域)，右边B-B’指的是背板边缘输入输出信号线金手指绑定(BondingPIN)区。有源区需要严格的介电层和疏水层的覆盖，而信号线金手指绑定区需要去除介电层和疏水层使得金手指部分的金属暴露出来，便于后续柔性软排(FPC)的绑定。然而在实际的工艺过程中，如何实现介电层和疏水层的选择性覆盖或去除，又不损伤这两层材料的绝缘和疏水的功能，是一个较难的命题。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。
第一方面，本申请提供了一种电浸润微流控背板，包括：
薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
堤坝层，所述堤坝层围绕在所述有源区边缘并且不包含所述信号线金手指绑定区；
介电层，所述介电层设置在所述有源区的表面；以及
疏水层，所述疏水层设置在所述介电层的表面。
在本申请的实施例中，所述堤坝层可以由有机光阻材料或有机介电材料形成，任选地，由均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺、氟酐型聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、热固化型有机光阻材料和光交联性有机光阻材料中的任意一种或多种形成。
在本申请的实施例中，所述堤坝层可以设置有至少一个；任选地，所述堤坝层设置有两个，分别为第一堤坝层和第二堤坝层，并且所述第一堤坝层位于所述第二堤坝层的内侧，所述第一堤坝层将所述有源区围绕在内部，并且所述第二堤坝层不包含所述信号线金手指绑定区。
在本申请的实施例中，所述第一堤坝层的高度可以为10nm至100μm，优选地为100nm至10μm，更优选地为500nm至5μm；所述第二堤坝层的高度可以为10nm至100μm，优选地为100nm至10μm，更优选地为500nm至5μm。
所述第一堤坝层和所述第二堤坝层的高度可以相同或不同。优选地，所述第一堤坝层的高度为2.2μm，所述第二堤坝层的高度为1.7μm。
在本申请的实施例中，所述疏水层可以为3D超疏水层。
在本申请的实施例中，所述3D超疏水层可以由含氟聚合物和含氟精细化学品材料形成，优选地，由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、可熔性氟树脂和氟橡胶中的任意一种或多种材料形成；所述3D超疏水层的厚度为1nm至1mm，优选地为10nm至10μm，更优选地为20nm至1μm。
第二方面，本申请提供了如上所述的包括堤坝层的电浸润微流控背板的制备方法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，并使所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区的边缘设置堤坝层，使得所述堤坝层将所述有源区围绕在内部并且不包含所述信号线金手指绑定区；以及
在所述有源区的表面依次设置介电层和疏水层。
在本申请的实施例中，所述堤坝层可以通过直接打印法、丝网印刷法、掩膜蒸镀法、曝光及显影法、刻蚀法或光阻直接剥离法形成。
在本申请的实施例中，当所述疏水层为3D超疏水层时，设置所述3D超疏水层的方法可以为微米纳米加工工艺，任选地，为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
在本申请的实施例中，当待设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有10μm至100μm范围内的高度差时，设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的过程包括：先将所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层设置在平整的临时衬底上，待所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的膜层固化后，再转印到所述目标功能膜层上；或者，
当待设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有1μm至10μm范围内的高度差时，设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的过程包括：先在所述目标功能膜层的图形表面刮涂一层黏度＞1000厘泊且固含量＞10质量％的找平堤坝层和/或找平介电层和/或找平疏水层以使所述目标功能膜层的图形的高度基本一致，然后在所述找平堤坝层和/或所述找平介电层和/或所述找平疏水层表面设置堤坝层和/或介电层和/或疏水层。
第三方面，本申请提供了一种电浸润微流控背板的制备方法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
采用掩膜工具覆盖所述信号线金手指绑定区，在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的表面依次设置介电层和疏水层；以及
将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层连带掩膜工具剥离掉，使所述信号线金手指绑定区的表面外露。
在本申请的实施例中，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层连带掩膜工具剥离掉的方法可以为机械剥离法。
在本申请的实施例中，所述掩膜工具可以由掩膜材料形成或为治工具。
在本申请的实施例中，所述掩膜材料可以为光阻材料，所述治工具可以为胶带、金属板、金属膜或金属箔。
当所述掩膜工具为由光阻材料形成的光阻层时，所述采用掩膜工具覆盖所述信号线金手指绑定区可以包括：在所述信号线金手指绑定区涂布所述光阻材料，进行交联，固化，在所述信号线金手指绑定区上形成光阻层。
在本申请的实施例中，所述疏水层可以为3D超疏水层，设置所述3D超疏水层的方法可以为微米纳米加工工艺，任选地，为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
在本申请的实施例中，当待设置所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有10μm至100μm范围内的高度差时，设置介电层和/或疏水层的过程包括：先将所述介电层和/或所述疏水层设置在平整的临时衬底上，待所述介电层和/或所述疏水层的膜层固化后，再转印到所述目标功能膜层上；或者，
当待设置所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有在1μm至10μm范围内的高度差时，设置介电层和/或疏水层的过程包括：先在所述目标功能膜层的图形表面刮涂一层黏度＞1000厘泊且固含量＞10质量％的找平介电层和/或找平疏水层以使所述目标功能膜层的图形的高度基本一致，然后在所述找平介电层和/或所述找平疏水层表面设置堤坝层和/或介电层和/或疏水层。
第四方面，本申请提供了一种电浸润微流控背板的制备方法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的表面依次设置介电层和疏水层；
采用掩膜工具遮挡所述有源区，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉，使所述信号线金手指绑定区的表面外露；以及
去除遮挡所述有源区的所述掩膜工具。
在本申请的实施例中，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉的方法可以为干法刻蚀。
在本申请的实施例中，采用干法刻蚀对所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层进行刻蚀的工艺条件可以包括：刻蚀气体为氮气、氧气或氩气，刻蚀功率为250W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时；优选地，刻蚀气体的流量为50sccm至250sccm，刻蚀速率为50nm/min至150nm/min，刻蚀时间为15秒至1分钟；
优选地，所述干法刻蚀包括二次干法刻蚀处理，所述二次干法刻蚀的工艺条件包括：刻蚀功率为50W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时；优选地，刻蚀气体的流量为0sccm至50sccm，刻蚀速率为1nm/min至50nm/min，刻蚀时间为10分钟至1小时。
任选地，绑定金手指的上表层的材料为Au。
在本申请的实施例中，所述掩膜工具可以由掩膜材料形成或为治工具，任选地，所述掩膜材料为光阻材料，所述治工具为金属板、金属膜或金属箔。
在本申请的实施例中，当所述掩膜工具为由光阻材料形成的光阻层时，所述采用掩膜工具遮挡所述有源区可以包括：在所述有源区涂布所述光阻材料，进行交联，固化，从而在所述有源区上形成光阻层；所述去除遮挡所述有源区的所述掩膜工具的方法为显影、刻蚀或者剥离。
在本申请的实施例中，所述疏水层可以为3D超疏水层，设置所述3D超疏水层的方法为微米纳米加工工艺，任选地，为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
第五方面，本申请提供了一种电浸润微流控背板的制备方法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的表面依次设置介电层和疏水层；
在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的所述疏水层表面设置牺牲层；
在所述有源区的牺牲层表面设置光阻层，使得所述有源区被所述光阻层遮挡并且所述信号线金手指绑定区不被所述光阻层遮挡；
将所述信号线金手指绑定区的牺牲层刻蚀掉；
将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉，使所述信号线金手指绑定区的表面外露；
去除遮挡所述有源区的牺牲层和光阻层。
在本申请的实施例中，所述牺牲层可以由Au、Ag、Ti、Al、Mo或它们的合金、或透明导电化合物形成，任选地，所述透明导电化合物为ITO、导电聚合物PEDOT、或由金属网格、碳纳米棒、纳米银线或石墨烯形成。
在本申请的实施例中，所述金属牺牲层的厚度可以为2nm至2mm，优选地为10nm至500nm，更优选地为50nm至200nm；
在本申请的实施例中，设置金属牺牲层的方法可以为蒸镀法、热蒸发法、电子束蒸发法、原子层沉积法或溅射法，优选为热蒸发法。
在本申请的实施例中，将所述信号线金手指绑定区的金属牺牲层刻蚀掉的方法可以为湿法刻蚀。
在本申请的实施例中，所述光阻层可以由有机光阻材料或有机介电材料形成，任选地，由均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺、氟酐型聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、热固化型有机光阻材料和光交联性有机光阻材料中的任意一种或多种形成。
在本申请的实施例中，所述光阻层的厚度可以为10nm至100μm，优选地为100nm至10μm，更优选地为500nm至5μm。
在本申请的实施例中，设置光阻层的方法可以为直接打印法、滴涂法、印刷法、喷涂法、狭缝涂布法或蒸镀法，优选地，所述设置光阻层包括：首先以500rmp的转速旋涂5s，接着以1500rmp的转速旋涂20s，再在100℃下烘焙60s进行固化，形成所述光阻层的薄膜，然后通过曝光优选紫外选择性曝光，显影优选碱性溶液显影的方法选择性地去除一部分光阻层的薄膜，形成图形化的光阻层。
在本申请的实施例中，去除遮挡所述有源区的金属牺牲层的方法可以为湿法刻蚀，去除遮挡所述有源区的光阻层的方法可以为显影、光阻剥离液剥离或干法刻蚀。
在本申请的实施例中，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉的方法可以为干法刻蚀。
在本申请的实施例中，采用干法刻蚀对所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层进行刻蚀的工艺条件可以包括：刻蚀气体为氮气、氧气或氩气，刻蚀功率为250W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时；优选地，刻蚀气体的流量为50sccm至250sccm，刻蚀速率为50nm/min至150nm/min，刻蚀时间为15秒至1分钟；
优选地，所述干法刻蚀包括二次干法刻蚀处理，所述二次干法刻蚀的工艺条件包括：刻蚀功率为50W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时；优选地，刻蚀气体的流量为0sccm至50sccm，刻蚀速率为1nm/min至50nm/min，刻蚀时间为10分钟至1小时。
在本申请的实施例中，绑定金手指的上表层的材料为Au。
在本申请的实施例中，所述疏水层可以为3D超疏水层，设置所述3D超疏水层的方法可以为微米纳米加工工艺，任选地，为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
第六方面，本申请提供了一种电浸润微流控背板的制备方法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区的表面设置介电层；
在所述介电层的表面设置3D超疏水层。
在本申请的实施例中，设置所述3D超疏水层的方法可以为微米纳米加工工艺，任选地，为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
第七方面，本申请实施例提供了通过如上所述的第三至第六方面的制备方法获得的电浸润微流控背板。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为现有电浸润微流控背板的有源区和信号线金手指(Bonding PIN)绑定区的膜层结构示意图；
图2为本申请实施例1制备电浸润微流控背板的流程示意图；
图3为本申请实施例1制备得到的电浸润微流控背板的俯视图；
图4为本申请实施例1制备方法在尺寸基板上的应用示意图；
图5为本申请实施例2的步骤S202的示意图；
图6为本申请实施例2的步骤S203的示意图；
图7为本申请实施例2的步骤S204的示意图；
图8为本申请实施例3的步骤S301的示意图；
图9为本申请实施例3的步骤S302的示意图；
图10为本申请实施例3的步骤S303的示意图；
图11为本申请实施例4的步骤S401的示意图；
图12为本申请实施例4的步骤S402的示意图；
图13为本申请实施例4的步骤S404的示意图；
图14为本申请实施例4的步骤S405的示意图；
图15为本申请实施例4的步骤S407的示意图；
图16为本申请实施例4的步骤S408的示意图；
图17为本申请实施例5的步骤S501的示意图；
图18为本申请实施例5的步骤S502的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
第一方面，本申请实施例提供了一种电浸润微流控背板，包括：
薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
堤坝层，所述堤坝层围绕在所述有源区边缘并且不包含所述信号线金手指绑定区；
介电层，所述介电层设置在所述有源区的表面；以及
疏水层，所述疏水层设置在所述介电层的表面。
在本申请中，堤坝层的存在可以防止形成介电层和疏水层的材料溢流到信号线金手指绑定区，一来保护金手指不被覆盖或污染，另外还可以在期望的区域内形成介电层和疏水层，提高单价较高的介电材料尤其是疏水材料的利用率。
此外，引入堤坝层后，还可以利用堤坝层界定电浸润微流控背板与上层COM电极板之间的间隔高度，该高度与后续更具体的应用密切相关。举例来说，后续用这种电浸润微流控背板控制、转移、分离液滴类的生物样品(检测试剂，含酶、核酸、蛋白、病毒、单分子等溶剂)时，需要控制特定的电浸润微流控背板与上层COM电极板之间的间隔高度，便于液滴类样品平顺地(即尽量少受阻滞地但同时又受电浸润微流控背板与上层COM电极板有效控制地)在两基板的缝隙中行进。通过堤坝层控制的这个间隔高度，和实验目标(如生物试剂)强相关，也和微流控背板的电学表现强相关。
在本申请的实施例中，所述堤坝层可以由有机光阻材料或有机介电材料形成，任选地，可以由均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺、氟酐型聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、热固化型有机光阻材料和光交联性有机光阻材料中的任意一种或多种形成。
此外，所述堤坝层可以由有机材料(例如苯并环丁烯(BCB)树脂或基于丙烯酰基的树脂、丙烯酸类树脂以及聚酰亚胺树脂)或者无机材料(例如无机绝缘材料，硅氮化物(SiNx)和硅氧化物(SiOx)等)形成；所述堤坝层可以围拢成具有通常的截头锥体形状和倒置的截头锥体形状、椭圆形或向前减的缩形状(forward tapered shape)；可以采用涂布、干燥及刻蚀工艺形成所述堤坝层；所述堤坝层可以包括多个呈阵列式排布的容置槽，一个容置槽对应于所述有源区的一个像素。
在本申请的实施例中，所述堤坝层可以设置有至少一个。
任选地，所述堤坝层设置有两个，分别为第一堤坝层和第二堤坝层，所述第一堤坝层位于所述第二堤坝层的内侧，所述第一堤坝层将所述有源区围绕在内部，并且所述第二堤坝层不包含所述信号线金手指绑定区。
当所述堤坝层由高度较高的第一堤坝层和高度较低的第二堤坝层组成时，第一堤坝层阻挡多量的介电层和疏水层的材料溢流，第二堤坝层作为缓冲阻止材料溢流量超出第一堤坝层的阻挡量，或者第一堤坝层有一部分缺陷情况下的介电层和疏水层的材料溢流。
在本申请的实施例中，所述第一堤坝层的高度可以为10nm至100μm，优选地为100nm至10μm，更优选地为500nm至5μm；所述第二堤坝层的高度可以为10nm至100μm，优选地为100nm至10μm，更优选地为500nm至5μm。
所述第一堤坝层和所述第二堤坝层的高度可以相同或不同。优选地，所述第一堤坝层的高度为2.2μm，所述第二堤坝层的高度为1.7μm。
在本申请的实施例中，所述疏水层可以为3D超疏水层。当采用3D超疏水层作为疏水功能层，相对于普通疏水层而言，3D超疏水层通过结构而不是材料的优化来提高疏水特性，疏水特性的获得及保持和3D微结构强相关但与材料本身化学特性的相关性不大，因而得到的疏水层的表面稳定性更优、抗污染和缺陷能力更佳。
在本申请的实施例中，所述3D超疏水层可以由含氟聚合物和含氟精细化学品材料形成，优选地，由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、可熔性氟树脂(例如，可熔性聚四氟乙烯树脂(PFA)、可熔性聚偏四氟乙烯树脂(PVDF)等)和氟橡胶中的任意一种或多种材料形成。
所述3D超疏水层的厚度可以为1nm至1mm，优选地为10nm至10μm，更优选地为20nm至1μm。
此外，还可以参照中国专利申请CN103849910A中公开的(三维)网状超疏水材料的制备方法、CN107163288B中公开的超疏水三维多孔聚合物基复合材料及其制备方法、CN103553359A中公开的透明超疏水自清洁纳米涂层的构建方法以及期刊文章“超疏水聚硅氧烷涂层的制备及其性能”(叶文波等，应用化学，第29卷第10期)中公开的超疏水聚硅氧烷涂层的制备方法设置本申请的3D超疏水层。
第二方面，本申请实施例提供了如上所述的包括堤坝层的电浸润微流控背板的制备方法，属于选择性直接成膜法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，并使所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区的边缘设置堤坝层，使得所述堤坝层将所述有源区围绕在内部并且不包含所述信号线金手指绑定区；以及
在所述有源区的表面依次设置介电层和疏水层。
在本申请的实施例中，所述堤坝层可以通过直接打印法、丝网印刷法、掩膜蒸镀法、曝光及显影法、刻蚀法或光阻直接剥离法形成。
在本申请的实施例中，当所述疏水层为3D超疏水层时，设置所述3D超疏水层的方法可以为微米纳米加工工艺，任选地，为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
因为下层(薄膜晶体管阵列的各层)的图形不同，会导致堤坝层、介电层、疏水层需要跨过不同高度差的图形，介电层往下通常是图形化的半导体沟道、图形化的金属电极或者走线、图形化的其他介电(绝缘)层或者图形化的过孔，这些功能层厚度不一，边缘通常有或陡峭或平缓的斜坡存在。并且有一部分类型的微流控阵列，例如PCB板工艺为基础的微流控阵列中，这样不同图形的之间的高度差甚至达到数十微米，如何保证堤坝层、介电层、疏水层对台阶的完美覆盖，使得最终的成膜不会因为下层图形的高度差而起伏，是本申请采用选择性成膜法设置堤坝层、介电层和疏水层时遇到的显著困难之一。
为了克服上述困难，本申请采用了多次、多种不同成膜方法的结合使用。例如，当待设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有10μm至100μm范围内的高度差时，设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的过程包括：先将所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层设置在平整的临时衬底上，待所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的膜层固化后，再转印到所述目标功能膜层上；或者，
当待设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有1μm至10μm范围内的高度差时，设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的过程包括：先在所述目标功能膜层的图形表面刮涂一层黏度＞1000厘泊且固含量＞10质量％的找平堤坝层和/或找平介电层和/或找平疏水层以使所述目标功能膜层的图形的高度基本一致，然后在所述找平堤坝层和/或所述找平介电层和/或所述找平疏水层表面设置堤坝层和/或介电层和/或疏水层。
这两种方法能够明显提高堤坝层、介电层和疏水层的表面平整度，有利于更后面膜层的成熟，更有利于液滴在膜层表面更小阻滞地移动。
第三方面，本申请实施例还提供了一种电浸润微流控背板的制备方法，属于选择性辅助成膜法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
采用掩膜工具覆盖所述信号线金手指绑定区，在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的表面依次设置介电层和疏水层；以及
将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层连带掩膜工具剥离掉，使所述信号线金手指绑定区的表面外露。
在本申请的实施例中，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层连带掩膜工具剥离掉的方法可以为机械剥离法。
在本申请的实施例中，所述掩膜工具可以由掩膜材料形成或为治工具。
在本申请的实施例中，所述掩膜材料可以为光阻材料，所述治工具可以为胶带、金属板、金属膜或金属箔。
当所述掩膜工具为由光阻材料形成的光阻层时，所述采用掩膜工具覆盖所述信号线金手指绑定区可以包括：在所述信号线金手指绑定区涂布所述光阻材料，进行交联，固化，在所述信号线金手指绑定区上形成光阻层。
在本申请的实施例中，所述疏水层可以为3D超疏水层，设置所述3D超疏水层的方法可以为微米纳米加工工艺，任选地，为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
在本申请的实施例中，当待设置所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有10μm至100μm范围内的高度差时，设置介电层和/或疏水层的过程包括：先将所述介电层和/或所述疏水层设置在平整的临时衬底上，待所述介电层和/或所述疏水层的膜层固化后，再转印到所述目标功能膜层上；或者，
当待设置所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有在1μm至10μm范围内的高度差时，设置介电层和/或疏水层的过程包括：先在所述目标功能膜层的图形表面刮涂一层黏度＞1000厘泊且固含量＞10质量％的找平介电层和/或找平疏水层以使所述目标功能膜层的图形的高度基本一致，然后在所述找平介电层和/或所述找平疏水层表面介电层和/或疏水层。
第四方面，本申请实施例提供了一种电浸润微流控背板的制备方法，属于选择性辅助刻蚀法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的表面依次设置介电层和疏水层；
采用掩膜工具遮挡所述有源区，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉，使所述信号线金手指绑定区的表面外露；以及
去除遮挡所述有源区的所述掩膜工具。
在本申请的实施例中，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉的方法可以为干法刻蚀。
在本申请的实施例中，采用干法刻蚀对所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层进行刻蚀的工艺条件可以包括：刻蚀气体为氮气、氧气或氩气，刻蚀功率为250W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时；优选地，刻蚀气体的流量为50sccm至250sccm，刻蚀速率为50nm/min至150nm/min，刻蚀时间为15秒至1分钟。
优选地，所述干法刻蚀包括二次干法刻蚀处理，所述二次干法刻蚀的工艺条件包括：刻蚀功率为50W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时；优选地，刻蚀气体的流量为0sccm至50sccm，刻蚀速率为1nm/min至50nm/min，刻蚀时间为10分钟至1小时。二次刻蚀的目的是去除未经膜材，修正图形残留边缘或者清除浮渣，所以可以采用更低的刻蚀气体流量和刻蚀速率。
任选地，绑定金手指的上表层的材料为Au。
在本申请的实施例中，所述掩膜工具可以由掩膜材料形成或为治工具，任选地，所述掩膜材料为光阻材料，所述治工具为金属板、金属膜或金属箔。
在本申请的实施例中，当所述掩膜工具为由光阻材料形成的光阻层时，所述采用掩膜工具遮挡所述有源区可以包括：在所述有源区涂布所述光阻材料，进行交联，固化，从而在所述有源区上形成光阻层；所述去除遮挡所述有源区的所述掩膜工具的方法为显影、刻蚀或者剥离。
在本申请的实施例中，所述疏水层可以为3D超疏水层，设置所述3D超疏水层的方法为微米纳米加工工艺，任选地，为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
第五方面，本申请实施例提供了一种电浸润微流控背板的制备方法，属于选择性辅助刻蚀法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的表面依次设置介电层和疏水层；
在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的所述疏水层表面设置牺牲层(Sacrificial Layer)；
在所述有源区的牺牲层表面设置光阻层，使得所述有源区被所述光阻层遮挡并且所述信号线金手指绑定区不被所述光阻层遮挡；
将所述信号线金手指绑定区的牺牲层刻蚀掉；
将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉，使所述信号线金手指绑定区的表面外露；
去除遮挡所述有源区的牺牲层和光阻层。
在本申请的实施例中，所述牺牲层可以由Au、Ag、Ti、Al、Mo或它们的合金、或透明导电化合物形成，任选地，所述透明导电化合物为氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO)、导电聚合物PEDOT(3,4-乙烯二氧噻吩单体的聚合物，Poly(3,4-ethylenedioxythiophene))、或由金属网格、碳纳米棒、纳米银线或石墨烯形成。
在本申请的实施例中，所述牺牲层的厚度可以为2nm至2mm，优选地为10nm至500nm，更优选地为50nm至200nm；
在本申请的实施例中，设置牺牲层的方法可以为蒸镀法、热蒸发法、电子束蒸发法、原子层沉积法或溅射法，优选为热蒸发法。
在本申请的实施例中，将所述信号线金手指绑定区的牺牲层刻蚀掉的方法可以为湿法刻蚀。
在本申请的实施例中，所述光阻层可以由有机光阻材料或有机介电材料形成，任选地，由均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺、氟酐型聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、热固化型有机光阻材料和光交联性有机光阻材料中的任意一种或多种形成。
在本申请的实施例中，所述光阻层的厚度可以为10nm至100μm，优选地为100nm至10μm，更优选地为500nm至5μm。
在本申请的实施例中，设置光阻层的方法可以为直接打印法、滴涂法、印刷法、喷涂法、狭缝涂布法或蒸镀法，优选地，所述设置光阻层包括：首先以500rmp的转速旋涂5s，接着以1500rmp的转速旋涂20s，再在100℃下烘焙60s进行固化，形成所述光阻层的薄膜，然后通过曝光优选紫外选择性曝光，显影优选碱性溶液显影的方法选择性地去除一部分光阻层的薄膜，形成图形化的光阻层。
在本申请的实施例中，去除遮挡所述有源区的牺牲层的方法可以为湿法刻蚀，去除遮挡所述有源区的光阻层的方法可以为显影、光阻剥离液剥离或干法刻蚀。
此外，还可以参照期刊文献Photolithographic Patterning of Cytop withLimited Contact Angle Degradation”，Yalei Qiu,Shu Yang and Kuang Sheng，Micromachines 2018,9,509；doi:10.3390/mi9100509中公开的方法设置和刻蚀或剥离本申请的牺牲层和光阻层。
在本申请的实施例中，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉的方法可以为干法刻蚀。
在本申请的实施例中，采用干法刻蚀对所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层进行刻蚀的工艺条件可以包括：刻蚀气体为氮气、氧气或氩气，刻蚀功率为250W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时；优选地，刻蚀气体的流量为50sccm至250sccm，刻蚀速率为50nm/min至150nm/min，刻蚀时间为15秒至1分钟。
优选地，所述干法刻蚀包括二次干法刻蚀处理，所述二次干法刻蚀的工艺条件包括：刻蚀功率为50W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时；优选地，刻蚀气体的流量为0sccm至50sccm，刻蚀速率为1nm/min至50nm/min，刻蚀时间为10分钟至1小时。
在本申请的实施例中，绑定金手指的上表层的材料为Au。
在本申请的实施例中，所述疏水层可以为3D超疏水层，设置所述3D超疏水层的方法可以为微米纳米加工工艺，任选地，为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
对于选择性刻蚀，与选择性成膜对应，难点是如何保证介电层和疏水层的需要被刻蚀除去的部分有效去除、没有残留，而需要保留的部分的表面性能不受影响。例如，在信号线金手指绑定区的介电层和疏水层选择性刻蚀的过程中，本申请一方面仅使用氮气、氧气或氩气等常规气体作为刻蚀气体，避免SiH4、SF6、CF4等特殊气体的使用，另一方面使用与氮气、氧气或氩气等刻蚀气体不反应的金(Au)作为绑定金手指的上表层的材料，从而增大介电层和疏水层与金手指金属材料间的刻蚀选择比，并且增大绑定金手指以及金手指下层有机/无机功能材料的保护。同时，本申请选择尽量降低刻蚀功率(例如，选择刻蚀功率为250W)，降低刻蚀气体的流量(例如，选择刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，优选为50sccm至250sccm)，降低刻蚀速率(例如，选择刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，优选为50nm/min至-150nm/min)，延长刻蚀时间(例如，选择刻蚀时间为1秒至1小时，优选为15秒至1分钟)，保证刻蚀终点时间点是尽量可预期的。最重要的是，本申请在刻蚀结束后，可以采用更低的刻蚀功率(例如，50W)对样品表面进行二次处理，清除样品表面的浮渣和有机污染。这种方法的益处是通过对刻蚀时间终点的有效控制，提高了刻蚀样品的成功率和刻蚀效果。所述二次干法刻蚀的工艺条件可以包括：刻蚀功率为50W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时。优选地，采用更低的刻蚀气体流量例如，0sccm至50sccm，以及刻蚀速率为1nm/min至50nm/min，刻蚀时间为10分钟至1小时。
第六方面，本申请实施例提供了一种电浸润微流控背板的制备方法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区的表面设置介电层；
在所述介电层的表面设置3D超疏水层。
在本申请的实施例中，设置所述3D超疏水层的方法可以为微米纳米加工工艺，任选地，为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
第七方面，本申请实施例提供了通过如上所述的第三至第六方面的制备方法获得的电浸润微流控背板。
在本申请的实施例中，可以采用目前已有的方法制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，例如，可以通过先流片得到包括驱动晶体管层、行/列驱动信号线及信号线绑定金手指的薄膜晶体管阵列。
在本申请的实施例中，所述介电层和所述疏水层可以采用目前已有的材料并通过目前已有的方法形成。例如，所述介电层的材料可以由有机光阻材料或有机介电材料形成，任选地，由均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺、氟酐型聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、热固化型有机光阻材料和光交联性有机光阻材料中的任意一种或多种形成，可以采用直接打印、滴涂、印刷、喷涂、狭缝涂布或蒸镀等方法形成，所述介电层的厚度可以为1nm至1mm，优选地为10nm至10μm，更优选地为20nm至1μm。所述疏水层的材料可以由含氟聚合物和含氟精细化学品材料形成，例如聚四氟乙烯、可熔性氟树脂、聚偏氟乙烯、氟橡胶等，可以采用直接打印、滴涂、印刷、喷涂、狭缝涂布或蒸镀等方法形成，所述疏水层的厚度可以为1nm至1mm，优选地为10nm至10μm，更优选地为20nm至1μm。所述疏水层的水接触角≥100°，优选地，水接触角≥120°。该材料的介电层和疏水层的耐化性较好，可以保证后制程中接触到的酸、碱、有机化学液如光阻、显影、刻蚀试剂，和(或)接触到的各类制程气体等不损伤介电层的特性和疏水功能层表面的疏水特性。
在本申请的实施例中，
所述介电层和所述疏水层的形成过程在大气环境及低于150℃的温度下进行；
所述介电层和所述疏水层的表面具有5μm×5μm范围内的粗糙度，即AFM测得的RMS值≤2nm，优选地，RMS值≤0.5nm；该表面粗糙度的疏水层与后制程中接触的酸、碱、有机化学液如光阻、显影、刻蚀试剂和(或)接触到的各类制程气体等的有效接触面积较小，有利于降低化学液和化学气体对疏水层的损伤；
形成所述介电层和所述疏水层的材料的介电常数＞2.0，优选地，介电常数≥3.0，更优选地，介电常数≥6.8；介电强度≥1.5MV/cm，优选地，介电强度≥2.0MV/cm。
要求形成所述介电层和所述疏水层的材料的溶剂与所述介电层和所述疏水层下层的半导体沟道层、图形化的金属电极或者走线表面的有机表面修饰层、图形化的其他介电(绝缘)层等是不相溶的，即与下层的半导体沟道层、图形化的金属电极或者走线表面的有机表面修饰层、图形化的其他介电(绝缘)层具有正交性的溶剂，例如，可以采用氯苯、甲苯、四氢呋喃等与水性溶剂之间具有正交性的溶剂。
优选地，首先以500rmp的转速旋涂5s，接着以1500rmp的转速旋涂20s，再在100℃下烘焙60s进行固化，形成介电层或疏水层的薄膜，然后通过曝光优选紫外选择性曝光，显影优选碱性溶液显影的方法选择性地去除一部分介电层或疏水层的薄膜，形成图形化的介电层或疏水层。
有机材料成膜(包括薄膜晶体管阵列中的各功能层以及上述介电层、疏水层的成膜)可以参考上述介电层、疏水层和光阻层的具体方法和参数，还可以使用真空蒸镀法实现。具体如下：把处理好的基片(或者含有下层功能膜层的基片)放入真空蒸镀腔中，当真空度达到3×10-4Pa以下时开始加热源材料蒸镀各种有机功能层。在有机材料的蒸镀过程中，当有机材料从蒸发源中被加热蒸发出来之后，有机材料分子或金属原子将以一定的初速度脱离材料表面向外飞散，如果这些分子或原子在飞散过程中遇上其他分子，这些被蒸发出来的分子将可能被散射；如果没有碰到气体分子，则一部分被蒸发出的分子将从材料表面匀速直线运动到基板表面，并沉积下来形成一层致密薄膜，薄膜的厚度分布与束源和样品的相对位置及发散角等因素有关。
实施例1
如图2和图3所示，设计包括有源区和信号线金手指绑定(Bonding PIN)区的电浸润微流控背板，包括：
S101：先流片得到薄膜晶体管阵列，该薄膜晶体管阵列包括驱动晶体管层100、行/列驱动信号线202/203以及信号线绑定金手指105；然后采用直接打印、丝网印刷、掩膜蒸镀、曝光&显影、干湿法刻蚀、光阻直接剥离(Lift Off)等方法在所述有源区的边缘依次设置第一堤坝层101和第二堤坝层102，所述第一堤坝层101将所述有源区围绕在内部，并且所述第二堤坝层102围绕的区域不包含所述信号线金手指绑定区；所述第一堤坝层101和所述第二堤坝层102可以为有机光阻材料，例如，聚对羟基苯乙烯及其衍生物、聚酯环族丙烯酸酯及其共聚物、聚酯衍生物和分子玻璃单组分材料等为主体的混合材料，还可以为有机介电材料，例如，均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺、氟酐型聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂。第一堤坝层101和第二堤坝层102可以通过直接打印法、丝网印刷法、掩膜蒸镀法、曝光及显影法、刻蚀法或光阻直接剥离法形成。所述第一堤坝层101的高度可以为10nm至100μm，优选地为100nm至10μm，更优选地为500nm至5μm；所述第二堤坝层102的高度可以为10nm至100μm，优选地为100nm至10μm，更优选地为500nm至5μm；更特别地，所述第一堤坝层101和所述第二堤坝层102有高度差，例如位于内侧的所述第一堤坝层101的高度可以高于位于外侧的所述第二堤坝层102的高度，亦可以相反或两者高度相同，优选地，所述第一堤坝层的高度为2.2μm，所述第二堤坝层的高度为1.7μm，即所述第一堤坝层101的高度比所述第二堤坝层102的高度大0.5μm。
S102：在所述第一堤坝层101的更内侧，也即有源区的像素工作电极层表面，通过直接打印、滴涂、印刷、喷涂、狭缝涂布或蒸镀等方法形成(有机)介电层103薄膜；所述介电层103薄膜由均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺、氟酐型聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、热固化型有机光阻材料和光交联性有机光阻材料中的任意一种或多种形成，所述介电层103薄膜的厚度为1nm至1mm，优选地为10nm至10μm，更优选地为20nm至1μm。
S103：在所述(有机)介电层103薄膜表面通过直接打印、滴涂、印刷、喷涂、狭缝涂布或蒸镀等方法形成疏水层104薄膜；所述疏水层104薄膜可以由含氟聚合物和含氟精细化学品材料形成，例如聚四氟乙烯、可熔性氟树脂、聚偏氟乙烯、氟橡胶等；所述疏水层104薄膜的厚度可以为1nm至1mm，优选地为10nm至10μm，更优选地为20nm至1μm。
在S102和S103中，优选以500rmp的转速旋涂5s，接着以1500rmp的转速旋涂20s，再在100℃下烘焙60s进行固化，形成介电层103或疏水层104的薄膜，然后通过曝光优选紫外选择性曝光，显影优选碱性溶液显影的方法选择性地去除一部分介电层103或疏水层104的薄膜，形成图形化的介电层103或疏水层104。所述第一堤坝层101和所述第二堤坝层102可以阻挡形成(有机)介电层103和疏水层104的材料溢流到信号线金手指绑定(Bonding PIN)区，影响后续柔性软排(FPC)的绑定。
在本实施例中，当待设置所述堤坝层和/或所述介电层103和/或所述疏水层104的目标功能膜层的图形具有10μm至100μm范围内的高度差时，设置堤坝层和/或介电层103和/或疏水层104的过程包括：先将所述堤坝层和/或所述介电层103和/或所述疏水层104设置在平整的临时衬底上，待所述堤坝层和/或所述介电层103和/或所述疏水层104的膜层固化后，再转印到所述目标功能膜层上；或者，
当待设置所述堤坝层和/或所述介电层103和/或所述疏水层104的目标功能膜层的图形具有1μm至10μm范围内的高度差时，先在所述目标功能膜层的图形表面刮涂一层黏度＞1000厘泊且固含量＞10质量％的找平堤坝层和/或找平介电层和/或找平疏水层以使所述目标功能膜层的图形的高度基本一致，然后在所述找平堤坝层和/或所述找平介电层和/或所述找平疏水层表面设置堤坝层和/或介电层103和/或疏水层104。
如图4所示，上述选择性直接成膜法可以应用于尺寸基板，在基板切割成Panel前形成(有机)介电层103薄膜和疏水层104薄膜，提高工程效率和流片产率。
实施例2
设计包括有源区和信号线金手指绑定(Bonding PIN)区的电浸润微流控背板，包括：
S201：先流片得到薄膜晶体管阵列，该薄膜晶体管阵列包括驱动晶体管层100、行/列驱动信号线202/203以及信号线绑定金手指105；
S202：如图5所示，采用黏性适中的胶带(或正/负性光阻材料)204覆盖信号线金手指绑定(Bonding PIN)区，若采用光阻材料，则将光阻材料涂布在线金手指绑定(BondingPIN)区，然后进行交联和固化，在信号线金手指绑定(Bonding PIN)区表面形成光阻层；
S203：如图6所示，在有源区和信号线金手指绑定(Bonding PIN)区表面通过直接打印、滴涂、印刷、喷涂、狭缝涂布或蒸镀等方法形成(有机)介电层103薄膜和疏水层104薄膜；所述介电层103薄膜和所述疏水层104薄膜的材料、厚度和优选成膜及图形化方法与实施例1相同；
S204：如图7所示，通过机械法剥离上述胶带或者通过化学法剥离光阻层，使得覆盖于(有机)介电层103薄膜和疏水层104薄膜的胶带或者光阻层一并去除，进而使得信号线金手指绑定(Bonding PIN)区暴露出来，方便后续柔性软排(FPC)的绑定。
实施例3
设计包括有源区和信号线金手指绑定(Bonding PIN)区的电浸润微流控背板，包括：
S301：如图8所示，先流片得到薄膜晶体管阵列，该薄膜晶体管阵列包括驱动晶体管层、行/列驱动信号线202/203以及信号线绑定金手指105，绑定金手指的上表层的材料为Au；然后通过直接打印、滴涂、印刷、喷涂、狭缝涂布或蒸镀等方法在有源区和信号线金手指绑定(Bonding PIN)区形成(有机)介电层103薄膜和疏水层104薄膜；所述介电层103薄膜和所述疏水层104薄膜为的材料、厚度和优选成膜及图形化方法与实施例1相同；
S302：如图9所示，采用金属板、金属膜或金属箔等遮罩(Shadow Mask)或光阻层遮挡所述有源区并使所述信号线金手指绑定区外露；
S303：如图10所示，通过干法刻蚀去除所述信号线金手指绑定区的介电层103薄膜和疏水层104薄膜，使得所述信号线金手指绑定(Bonding PIN)区暴露出来，方便后续柔性软排(FPC)的绑定；其中，采用干法刻蚀对所述信号线金手指绑定区表面的介电层103薄膜和疏水层104薄膜进行刻蚀的工艺条件包括：刻蚀气体为氮气、氧气或氩气，刻蚀功率为250W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时；优选地，刻蚀气体的流量为50sccm至250sccm，刻蚀速率为50nm/min至150nm/min，刻蚀时间为15秒至1分钟；优选地，所述干法刻蚀包括二次干法刻蚀处理，所述二次干法刻蚀的工艺条件包括：刻蚀功率为50W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时；优选地，刻蚀气体的流量为0sccm至50sccm，刻蚀速率为1nm/min至50nm/min，刻蚀时间为10分钟至1小时。
实施例4
设计包括有源区和信号线金手指绑定(Bonding PIN)区的电浸润微流控背板，包括：
S401：如图11所示，先流片得到薄膜晶体管阵列，该薄膜晶体管阵列包括驱动晶体管层、行/列驱动信号线202/203以及信号线绑定金手指105，绑定金手指的上表层的材料为Au；然后通过直接打印、滴涂、印刷、喷涂、狭缝涂布或蒸镀等方法在有源区和信号线金手指绑定(Bonding PIN)区形成(有机)介电层103薄膜和疏水层104薄膜；所述介电层103薄膜和所述疏水层104薄膜的材料、厚度和优选成膜及图形化方法与实施例1相同；
S402：如图12所示，通过蒸镀法、热蒸发法或溅射法(优选热蒸发法)在有源区和信号线金手指绑定(Bonding PIN)区的介电层103薄膜和疏水层104薄膜表面形成牺牲层401，具体过程可以为：将基片(或者含有下层功能膜层的基片，这里为步骤S401得到的产品)放入丙酮溶液中，加热至40℃，在70Hz频率下超声波振荡15min；再在常温相同频率下用异丙醇超声振荡基片15min；然后在浓度为5质量％左右的洗涤剂(例如，烃与卤化烃、醇、醚、酮、酯、酚的乙醇/去离子混合水溶液)中超声15分钟，最后在去离子水中超声清洗15min；清洗完毕后把经过超声处理后的基片从水中拿出用N2吹干待用，通常还会把吹干待用的基片放入紫外烘箱中进行紫外光照射处理或进行等离子体轰击处理，在真空情况下送到蒸镀设备进行牺牲层401薄膜的蒸镀；牺牲层401的真空蒸镀工艺是：电极仍要在真空腔中进行蒸镀，常用的电极材料为Au、Ag、Ti、Al、Mo或它们的合金以及氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO)、导电聚合物PEDOT、或由金属网格(Metal Mesh)、碳纳米棒、纳米银线、石墨烯等形成的透明导电化合物；用于牺牲层401蒸镀的舟通常采用钼、钽和钨等材料制作，以便用于不同的牺牲层401蒸镀(主要是防止舟金属与蒸镀金属起化学反应)；牺牲层401材料的蒸发一般用大电流加热的方法来实现，蒸发加热电流一般在70A至100A之间、ITO样品基底温度在80℃左右、蒸发速度在5晶振点至50晶振点/秒(即约0.5nm/s至5nm/s)、蒸发腔的真空度在7×10- 4Pa至5×10-4Pa时蒸镀的效果较佳；所述牺牲层401的厚度为2nm至2mm，优选地为10nm至500nm，更优选地为50nm至200nm。
S403：在所述牺牲层401上通过直接打印法、滴涂法、印刷法、喷涂法、狭缝涂布法或蒸镀法得到光阻层402，使得有源区被所述光阻层402遮挡且所述信号线金手指绑定区不被遮挡而暴露出来；优选地，设置光阻层402的过程包括：首先以500rmp的转速旋涂5s，接着以1500rmp的转速旋涂20s，再在100℃下烘焙60s进行固化，形成所述光阻层402的薄膜，然后通过曝光优选紫外选择性曝光，显影优选碱性溶液显影的方法选择性地去除一部分光阻层的薄膜，形成图形化的光阻层402；所述光阻层402由有机光阻材料或有机介电材料形成，优选地，由均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺、氟酐型聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、热固化型有机光阻材料和光交联性有机光阻材料中的任意一种或多种形成；所述光阻层402的厚度可以为10nm至100μm，优选地为100nm至10μm，更优选地为500nm至5μm；
S404：如图13所示，通过干法刻蚀或者化学液剥离掉所述信号线金手指绑定区的光阻层402，具体过程可以参见期刊文献“Photolithographic Patterning of Cytop withLimited Contact Angle Degradation”，Yalei Qiu,Shu Yang and Kuang Sheng，Micromachines 2018,9,509；doi:10.3390/mi9100509中公开的方法；
S405：如图14所示，通过湿法刻蚀的方法刻蚀掉所述信号线金手指绑定区的牺牲层401而保留有源区的牺牲层401；
S406：以所述有源区的牺牲层401和光阻层402作为硬质掩膜(掩膜工具)，采用干法刻蚀将所述信号线金手指绑定区表面的介电层103薄膜和疏水层104薄膜刻蚀掉，使所述信号线金手指绑定区暴露出来；采用干法刻蚀对所述信号线金手指绑定区表面的介电层103薄膜和疏水层104薄膜进行刻蚀的工艺条件与实施例3中的步骤S303相同；
S407：如图15所示，先通过显影直接洗掉、通过光阻剥离液剥离或者干法刻蚀选择性去除所述有源区的光阻层402；
S408：如图16所示，通过湿法刻蚀蚀掉所述有源区的牺牲层401，使得有源区的(有机)介电层103薄膜和疏水层104薄膜暴露出来，而且所述信号线金手指绑定(Bonding PIN)区的(有机)介电层103薄膜和疏水层104薄膜已经在步骤S405中被去除，所述信号线金手指绑定(Bonding PIN)区已经暴露出来，方便后续柔性软排(FPC)的绑定。
在本实施例中，牺牲层401的引入，使得疏水层104薄膜上表面在后制程中接触到的酸、碱、有机化学液如光阻、显影、刻蚀试剂等后不会损伤膜层表面的疏水特性，有利于实现更优的有源电浸润微流控液滴驱动功能(液滴接触角更大)。
实施例5
设计包括有源区和信号线金手指绑定(Bonding PIN)区的电浸润微流控背板，包括：
S501：如图17所示，先流片得到薄膜晶体管阵列，该薄膜晶体管阵列包括驱动晶体管层100、行/列驱动信号线202/203以及信号线绑定金手指105；然后通过直接打印、滴涂、印刷、喷涂、狭缝涂布或蒸镀等方法或者上述实施例1至4的方法形成(有机)介电层103薄膜；所述介电层103薄膜的材料、厚度和优选成膜及图形化方法与实施例1相同；
S502：如图18所示，通过3D打印、3D纳米压印、刻蚀、激光直写、自组装等微米纳米加工工艺，在所述(有机)介电层103薄膜表面形成具有3D微纳疏水结构的3D超疏水层104，例如利用3D飞秒激光打印技术，即激光经由高数值孔径透镜聚焦后会聚成1个较小的光点，使得光点处具有很高的光子密度，在聚合物类光刻胶、多聚寡聚物、金属及金属氧化物、碳材料以及复合结构材料甚至蛋白质表面通过增材或者减材的方式加工最小特征尺寸约为10nm的微结构或微结构阵列，通过特定三维图案或者三维图案阵列的设计，得到表面对液滴具有超疏水特性的微观结构，即3D超疏水层104。
本实施例制得的背板的有源区既有(有机)介电层103薄膜覆盖且表面超疏水，同时信号线金手指绑定(Bonding PIN)区暴露出来，方便后续柔性软排(FPC)的绑定。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (59)

1.一种电浸润微流控背板，包括：
薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
堤坝层，所述堤坝层围绕在所述有源区边缘并且不包含所述信号线金手指绑定区；
介电层，所述介电层设置在所述有源区的表面；以及
疏水层，所述疏水层设置在所述介电层的表面；
其中，所述堤坝层由均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺、氟酐型聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、热固化型有机光阻材料和光交联性有机光阻材料中的任意一种或多种形成；并且所述堤坝层的高度为10nm至100μm。
2.根据权利要求1所述的电浸润微流控背板，其中，所述堤坝层设置有至少一个。
3.根据权利要求2所述的电浸润微流控背板，其中，所述堤坝层设置有两个，分别为第一堤坝层和第二堤坝层，所述第一堤坝层位于所述第二堤坝层的内侧，所述第一堤坝层将所述有源区围绕在内部，并且所述第二堤坝层不包含所述信号线金手指绑定区。
4.根据权利要求3所述的电浸润微流控背板，其中，所述第一堤坝层和所述第二堤坝层的高度相同或不同。
5.根据权利要求4所述的电浸润微流控背板，其中，所述第一堤坝层的高度为100nm至10μm。
6.根据权利要求5所述的电浸润微流控背板，其中，所述第一堤坝层的高度为500nm至5μm。
7.根据权利要求4所述的电浸润微流控背板，其中，所述第二堤坝层的高度为100nm至10μm。
8.根据权利要求7所述的电浸润微流控背板，其中，所述第二堤坝层的高度为500nm至5μm。
9.根据权利要求4所述的电浸润微流控背板，其中，所述第一堤坝层的高度为2.2μm，所述第二堤坝层的高度为1.7μm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电浸润微流控背板，其中，所述疏水层为3D超疏水层。
11.根据权利要求10所述的电浸润微流控背板，其中，所述3D超疏水层由含氟聚合物和含氟精细化学品材料形成。
12.根据权利要求11所述的电浸润微流控背板，其中，所述3D超疏水层由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、可熔性氟树脂和氟橡胶中的任意一种或多种材料形成。
13.根据权利要求10所述的电浸润微流控背板，其中，所述3D超疏水层的厚度为1nm至1mm。
14.根据权利要求13所述的电浸润微流控背板，其中，所述3D超疏水层的厚度为10nm至10μm。
15.根据权利要求14所述的电浸润微流控背板，其中，所述3D超疏水层的厚度为20nm至1μm。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的电浸润微流控背板的制备方法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，并使所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区的边缘设置堤坝层，使得所述堤坝层将所述有源区围绕在内部并且不包含所述信号线金手指绑定区；以及
在所述有源区的表面依次设置介电层和疏水层。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其中，所述堤坝层通过直接打印法、丝网印刷法、掩膜蒸镀法、曝光及显影法、刻蚀法或光阻直接剥离法形成。
18.根据权利要求16或17所述的制备方法，其中，当所述疏水层为3D超疏水层时，设置所述3D超疏水层的方法为微米纳米加工工艺。
19.根据权利要求18所述的制备方法，其中，设置所述3D超疏水层的方法为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
20.根据权利要求16所述的制备方法，其中，当待设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有10μm至100μm范围内的高度差时，设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的过程包括：先将所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层设置在平整的临时衬底上，待所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的膜层固化后，再转印到所述目标功能膜层上；或者，
当待设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有1μm至10μm范围内的高度差时，设置所述堤坝层和/或所述介电层和/或所述疏水层的过程包括：先在所述目标功能膜层的图形表面刮涂一层黏度＞1000厘泊且固含量＞10质量％的找平堤坝层和/或找平介电层和/或找平疏水层以使所述目标功能膜层的图形的高度基本一致，然后在所述找平堤坝层和/或所述找平介电层和/或所述找平疏水层表面设置堤坝层和/或介电层和/或疏水层。
21.一种电浸润微流控背板的制备方法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
采用掩膜工具覆盖所述信号线金手指绑定区，在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的表面依次设置介电层和疏水层；以及
将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层连带掩膜工具剥离掉，使所述信号线金手指绑定区的表面外露；
其中，所述掩膜工具由掩膜材料形成或为治工具。
22.根据权利要求21所述的制备方法，其中，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层连带掩膜工具剥离掉的方法为机械剥离法。
23.根据权利要求21所述的制备方法，其中，所述掩膜材料为光阻材料，所述治工具为胶带、金属板、金属膜或金属箔。
24.根据权利要求23所述的制备方法，其中，所述掩膜工具为由光阻材料形成的光阻层，所述采用掩膜工具覆盖所述信号线金手指绑定区包括：在所述信号线金手指绑定区涂布所述光阻材料，进行交联，固化，在所述信号线金手指绑定区上形成光阻层。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的制备方法，其中，所述疏水层为3D超疏水层，设置所述3D超疏水层的方法为微米纳米加工工艺。
26.根据权利要求25所述的制备方法，其中，设置所述3D超疏水层的方法为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
27.根据权利要求21至24中任一项所述的制备方法，其中，当待设置所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有10μm至100μm范围内的高度差时，设置介电层和/或疏水层的过程包括：先将所述介电层和/或所述疏水层设置在平整的临时衬底上，待所述介电层和/或所述疏水层的膜层固化后，再转印到所述目标功能膜层上；或者，
当待设置所述介电层和/或所述疏水层的目标功能膜层的图形具有在1μm至10μm范围内的高度差时，设置介电层和/或疏水层的过程包括：先在所述目标功能膜层的图形表面刮涂一层黏度＞1000厘泊且固含量＞10质量％的找平介电层和/或找平疏水层以使所述目标功能膜层的图形的高度基本一致，然后在所述找平介电层和/或所述找平疏水层表面设置堤坝层和/或介电层和/或疏水层。
28.一种电浸润微流控背板的制备方法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的表面依次设置介电层和疏水层；
采用掩膜工具遮挡所述有源区，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉，使所述信号线金手指绑定区的表面外露；以及
去除遮挡所述有源区的所述掩膜工具；
其中，所述掩膜工具由掩膜材料形成或为治工具。
29.根据权利要求28所述的制备方法，其中，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉的方法为干法刻蚀。
30.根据权利要求29所述的制备方法，其中，采用干法刻蚀对所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层进行刻蚀的工艺条件包括：刻蚀气体为氮气、氧气或氩气，刻蚀功率为250W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时。
31.根据权利要求30所述的制备方法，其中，采用干法刻蚀对所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层进行刻蚀的工艺条件包括：刻蚀气体的流量为50sccm至250sccm，刻蚀速率为50nm/min至150nm/min，刻蚀时间为15秒至1分钟。
32.根据权利要求29所述的制备方法，其中，所述干法刻蚀包括二次干法刻蚀处理，所述二次干法刻蚀的工艺条件包括：刻蚀功率为50W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时。
33.根据权利要求32所述的制备方法，其中，所述二次干法刻蚀的工艺条件包括：刻蚀气体的流量为0sccm至50sccm，刻蚀速率为1nm/min至50nm/min，刻蚀时间为10分钟至1小时。
34.根据权利要求28所述的制备方法，其中，绑定金手指的上表层的材料为Au。
35.根据权利要求28所述的制备方法，其中，所述掩膜材料为光阻材料，所述治工具为金属板、金属膜或金属箔。
36.根据权利要求35所述的制备方法，其中，所述掩膜工具为由光阻材料形成的光阻层，所述采用掩膜工具遮挡所述有源区包括：在所述有源区涂布所述光阻材料，进行交联，固化，从而在所述有源区上形成光阻层；所述去除遮挡所述有源区的所述掩膜工具的方法为显影、刻蚀或者剥离。
37.根据权利要求28至36中任一项所述的制备方法，其中，所述疏水层为3D超疏水层，设置所述3D超疏水层的方法为微米纳米加工工艺。
38.根据权利要求37所述的制备方法，其中，设置所述3D超疏水层的方法为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
39.一种电浸润微流控背板的制备方法，包括：
制备所述电浸润微流控背板的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列包括有源区和信号线金手指绑定区；
在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的表面依次设置介电层和疏水层；
在所述有源区和所述信号线金手指绑定区的所述疏水层表面设置牺牲层；
在所述有源区的牺牲层表面设置光阻层，使得所述有源区被所述光阻层遮挡并且所述信号线金手指绑定区不被所述光阻层遮挡；
将所述信号线金手指绑定区的牺牲层刻蚀掉；
将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉，使所述信号线金手指绑定区的表面外露；
去除遮挡所述有源区的牺牲层和光阻层；其中，所述牺牲层由Au、Ag、Ti、Al、Mo或它们的合金、或透明导电化合物形成，所述透明导电化合物为ITO、导电聚合物PEDOT、或由金属网格、碳纳米棒、纳米银线或石墨烯形成；所述牺牲层的厚度为2nm至2mm；
所述光阻层由均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺、氟酐型聚酰亚胺、双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、热固化型有机光阻材料和光交联性有机光阻材料中的任意一种或多种形成；所述光阻层的厚度为10nm至100μm。
40.根据权利要求39所述的制备方法，其中，所述牺牲层的厚度为10nm至500nm。
41.根据权利要求40所述的制备方法，其中，所述牺牲层的厚度为50nm至200nm。
42.根据权利要求39所述的制备方法，其中，设置牺牲层的方法为蒸镀法、热蒸发法、电子束蒸发法、原子层沉积法或溅射法。
43.根据权利要求42所述的制备方法，其中，设置牺牲层的方法为热蒸发法。
44.根据权利要求39所述的制备方法，其中，将所述信号线金手指绑定区的牺牲层刻蚀掉的方法为湿法刻蚀。
45.根据权利要求39所述的制备方法，其中，所述光阻层由有机光阻材料或有机介电材料形成。
46.根据权利要求39所述的制备方法，其中，所述光阻层的厚度为100nm至10μm。
47.根据权利要求46所述的制备方法，其中，所述光阻层的厚度为500nm至5μm。
48.根据权利要求39所述的制备方法，其中，设置光阻层的方法为直接打印法、滴涂法、印刷法、喷涂法、狭缝涂布法或蒸镀法。
49.根据权利要求48所述的制备方法，其中，所述设置光阻层包括：首先以500rmp的转速旋涂5s，接着以1500rmp的转速旋涂20s，再在100℃下烘焙60s进行固化，形成所述光阻层的薄膜，然后通过曝光、显影的方法选择性地去除一部分光阻层的薄膜，形成图形化的光阻层。
50.根据权利要求49所述的制备方法，其中，所述曝光为紫外选择性曝光，所述显影为碱性溶液显影。
51.根据权利要求39所述的制备方法，其中，去除遮挡所述有源区的牺牲层的方法为湿法刻蚀，去除遮挡所述有源区的光阻层的方法为显影、光阻剥离液剥离或干法刻蚀。
52.根据权利要求39所述的制备方法，其中，将所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层刻蚀掉的方法为干法刻蚀。
53.根据权利要求52所述的制备方法，其中，采用干法刻蚀对所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层进行刻蚀的工艺条件包括：刻蚀气体为氮气、氧气或氩气，刻蚀功率为250W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时。
54.根据权利要求53所述的制备方法，其中，采用干法刻蚀对所述信号线金手指绑定区表面的介电层和疏水层进行刻蚀的工艺条件包括：刻蚀气体的流量为50sccm至250sccm，刻蚀速率为50nm/min至150nm/min，刻蚀时间为15秒至1分钟。
55.根据权利要求52所述的制备方法，其中，所述干法刻蚀包括二次干法刻蚀处理，所述二次干法刻蚀的工艺条件包括：刻蚀功率为50W，刻蚀气体的流量为0sccm至5000sccm，刻蚀速率为1nm/min至10μm/min，刻蚀时间为1秒至1小时。
56.根据权利要求55所述的制备方法，其中，所述二次干法刻蚀的工艺条件包括：刻蚀气体的流量为0sccm至50sccm，刻蚀速率为1nm/min至50nm/min，刻蚀时间为10分钟至1小时。
57.根据权利要求39所述的制备方法，其中，绑定金手指的上表层的材料为Au。
58.根据权利要求39至57中任一项所述的制备方法，其中，所述疏水层为3D超疏水层，设置所述3D超疏水层的方法为微米纳米加工工艺。
59.根据权利要求58所述的制备方法，其中，设置所述3D超疏水层的方法为3D打印法、3D纳米压印法、刻蚀法、激光直写法或自组装法。
CN202010382955.3A 2020-05-08 2020-05-08 电浸润微流控背板及其制备方法 Active CN111686828B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010382955.3A CN111686828B (zh) 2020-05-08 2020-05-08 电浸润微流控背板及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010382955.3A CN111686828B (zh) 2020-05-08 2020-05-08 电浸润微流控背板及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111686828A CN111686828A (zh) 2020-09-22
CN111686828B true CN111686828B (zh) 2023-05-02

Family

ID=72477376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010382955.3A Active CN111686828B (zh) 2020-05-08 2020-05-08 电浸润微流控背板及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111686828B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113023666B (zh) * 2021-02-23 2023-12-12 太原理工大学 一种用于硅基平板微热管的灌封方法
CN114388250B (zh) * 2022-03-25 2022-06-03 合肥工业大学 基于3d光固化打印的电力电子变压器的封装工艺
CN115140704A (zh) * 2022-09-05 2022-10-04 北京仿生界面科学未来技术研究院 一种制备交叉堆叠的异质结构阵列的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040043479A1 (en) * 2000-12-11 2004-03-04 Briscoe Cynthia G. Multilayerd microfluidic devices for analyte reactions
US20050009101A1 (en) * 2001-05-17 2005-01-13 Motorola, Inc. Microfluidic devices comprising biochannels
KR100941065B1 (ko) * 2007-11-09 2010-02-09 한국전자통신연구원 바이오 랩온어칩, 및 그 제조 및 작동 방법
CN107983422B (zh) * 2016-10-26 2020-12-29 中国科学院大连化学物理研究所 基于双层pcb的pci引脚数字微流控芯片及其方法
CN107754962B (zh) * 2017-11-22 2020-09-18 南方科技大学 一种数字微流控液滴驱动装置及驱动方法
US11103867B2 (en) * 2017-12-13 2021-08-31 International Business Machines Corporation Localized surface modification for microfluidic applications
CN108080044B (zh) * 2017-12-27 2020-04-28 大连理工大学 一种用于薄膜微流控芯片键合的pdms基片底座制作方法
CN109164073B (zh) * 2018-08-03 2021-12-21 大连大学 用于水体重金属离子测定的数字微流控芯片系统及方法
CN109174219B (zh) * 2018-10-15 2021-12-24 京东方科技集团股份有限公司 微流控基板及其驱动方法和微流控装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111686828A (zh) 2020-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111686828B (zh) 电浸润微流控背板及其制备方法
CN100445852C (zh) 制造有机薄膜晶体管的方法和用其制造液晶显示器件的方法
JP3616584B2 (ja) パターン形成方法及びそれを用いた表示装置の製造方法
US8435832B2 (en) Double self-aligned metal oxide TFT
US6746904B2 (en) Electronic devices comprising thin film transistors
KR20010043511A (ko) 디스플레이 기판 전극의 도전율을 향상시키는 방법
US20100184289A1 (en) Substrate and method of manufacturing the same
JP6049111B2 (ja) 有機薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法、並びに表示装置
CN104538348B (zh) 过孔和显示基板的制作方法
JP2009272523A (ja) 薄膜トランジスタおよび薄膜トランジスタの製造方法
JP4984416B2 (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
TWI751794B (zh) 觸控感測模組與形成其之方法
CN104409635B (zh) 一种有机薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置
EP1974400B1 (en) Method of fabricating a semiconductor device
US9093470B1 (en) VTFT formation using capillary action
JP2010283240A (ja) 薄膜のパターニング方法、デバイス及びその製造方法
KR20070035702A (ko) 금속배선의 제조 방법, 이를 이용해 형성된 평판 표시장치 및 이의 제조 방법
KR100662787B1 (ko) 유기 박막트랜지스터와 그 제조방법, 및 이를 이용한 액정표시소자의 제조방법
CN110610901A (zh) 阵列基板及其制备方法
KR101481464B1 (ko) 금속 패턴 형성 방법
US9142647B1 (en) VTFT formation using selective area deposition
CN100362413C (zh) 一种制作电子装置的方法
KR101250422B1 (ko) 액정표시장치용 고정밀 인쇄판 및 그의 제조 방법
KR101211721B1 (ko) 액정표시장치용 고정밀 인쇄판 및 그의 제조 방법
CN118073363A (zh) 阵列基板及其制备方法、显示面板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant