CN117065818B - 微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本申请具体涉及微流控芯片，包括衬底、驱动电路层、驱动电极层、形变记忆材料层和斜面层，所述斜面层包括倾斜部，倾斜部设于相邻形变记忆材料部之间，并与形变记忆材料部之间间隔设置，倾斜部具有倾斜面、最高点和最低点，最高点和最低点在液滴的移动方向上依次排布；在衬底的厚度方向上，处于第一形态的形变记忆材料部低于最高点；在液滴移动至形变记忆材料部处时，形变记忆材料部由第一形态形变为第二形态，在衬底的厚度方向上，处于第二形态的形变记忆材料部高于第一形态的形变记忆材料部，液滴能从形变记忆材料部移动至倾斜面上，朝向最低点的方向进行移动。本申请能降低驱动液滴的驱动电压，保证液滴的生物活性，提高微流控芯片的应用环境。

Description

微流控芯片

技术领域

本申请属于微流控技术领域，具体涉及一种微流控芯片。

背景技术

微流控(Micro-fluidic)技术是一种以在微米尺度空间对流体进行操控为主要特征的技术。对于微流控液滴技术的应用主要在于对液滴的操控，比如实现液滴的分裂、融合、混合、分选等功能。因此，微流控技术在生物医学研究、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。

其中，在数字微流控芯片中，一般通过介电润湿效应驱动液滴进行移动，即通过在电极上施加电压，改变液滴接触角，从而驱使液滴进行移动。然而介电润湿效应的驱动电压一般较高，对于具有生物活性的液滴，较高的驱动电压会对液滴造成损伤，使之限制了微流控芯片的应用环境。

发明内容

本申请的目的在于提供一种微流控芯片，能够降低微流控芯片中驱动液滴的驱动电压，提高微流控芯片的应用环境。

本申请第一方面提供了一种微流控芯片，所述微流控芯片包括衬底和形成于所述衬底上的驱动电路层和驱动电极层，所述驱动电极层设于所述驱动电路层远离所述衬底的一侧，所述驱动电极层包括与所述驱动电路层电连接的驱动电极，液滴能够根据相邻所述驱动电极的电压进行移动，所述微流控芯片还包括：

形变记忆材料层，设于所述驱动电极层远离所述衬底的一侧，所述形变记忆材料层包括形变记忆材料部，所述形变记忆材料部与所述驱动电极相对应；

斜面层，包括倾斜部，所述倾斜部设于相邻所述形变记忆材料部之间，并与所述形变记忆材料部之间间隔设置，所述倾斜部具有倾斜面、最高点和最低点，所述最高点和所述最低点分别位于所述倾斜面的两端，且所述最高点和所述最低点在液滴的移动方向上依次排布，所述倾斜面的两端分别对应相邻的所述形变记忆材料部；

所述形变记忆材料部具有第一形态和第二形态，在所述衬底的厚度方向上，处于所述第一形态的所述形变记忆材料部低于所述最高点；在所述液滴移动至所述形变记忆材料部处时，所述形变记忆材料部由所述第一形态形变为所述第二形态，在所述衬底的厚度方向上，处于所述第二形态的所述形变记忆材料部高于所述第一形态的所述形变记忆材料部，所述液滴能从所述形变记忆材料部移动至所述倾斜面上，并朝向所述最低点的方向进行移动。

在本申请的一种示例性实施例中，所述倾斜部远离所述衬底的一面为所述倾斜面，所述倾斜面为倾斜平面；

所述倾斜面具有倾斜夹角α，所述倾斜夹角α的取值范围为：30°≤α≤70°。

在本申请的一种示例性实施例中，所述倾斜面为朝向所述衬底凸出的圆弧面。

在本申请的一种示例性实施例中，所述倾斜面包括倾斜平面和朝向所述衬底凸出的圆弧面，所述倾斜平面与所述圆弧面相接。

在本申请的一种示例性实施例中，所述倾斜面包括朝向远离所述衬底一侧凸出的第一段圆弧面和朝向所述衬底凸出的第二段圆弧面，所述第一段圆弧面与所述第二段圆弧面相接。

在本申请的一种示例性实施例中，所述第一段圆弧面具有所述最高点，所述第二段圆弧面具有所述最低点；

所述第一段圆弧面具有凸点，在所述衬底的厚度方向上，所述凸点的高度小于所述最高点的高度。

在本申请的一种示例性实施例中，所述倾斜部还包括第一平面和第二平面，所述第一平面垂直于所述第二平面设置，所述第二平面与所述衬底相互平行，所述第一平面远离所述第二平面的一端与所述倾斜面连接，且所述第一平面与所述倾斜面的连接处为所述最高点；所述第二平面远离所述第一平面的一端与所述倾斜面连接，且所述第二平面与所述倾斜面的连接处为所述最低点；和/或

所述形变记忆材料部与所述倾斜部之间具有间隙d，所述间隙d小于所述液滴在所述液滴的移动方向上的长度，所述间隙d的取值范围为：0＜d＜0.5μm。

在本申请的一种示例性实施例中，所述形变记忆材料部为热敏记忆材料；

所述微流控芯片还包括加热层和绝缘层，所述绝缘层覆盖于所述驱动电极，所述加热层设于所述绝缘层远离所述衬底的一侧，所述加热层包括加热电阻，所述热敏记忆材料覆盖所述加热电阻；和/或

所述加热电阻与所述驱动电极连接所述驱动电路层上同一信号线。

在本申请的一种示例性实施例中，所述形变记忆材料部为光敏记忆材料；

所述微流控芯片还包括液晶盒，所述液晶盒设于所述衬底远离所述驱动电路层的一侧；

所述液晶盒包括第一偏光片、基底、公共电极、第一配向层、液晶分子、第二配向层和第二偏光片，所述第一配向层和所述第二配向层之间对盒设置，且所述液晶分子设于所述第一配向层和所述第二配向层之间；第二偏光片设于所述第二配向层远离所述液晶分子的一侧，所述第二偏光片远离所述第二配向层的一侧与所述衬底连接；所述公共电极设于所述第一配向层远离所述液晶分子的一侧；所述基底设于所述公共电极远离所述第一配向层的一侧，所述第一偏光片设于所述基底远离所述公共电极的一侧。

在本申请的一种示例性实施例中，所述微流控芯片还包括：

介电层，所述介电层设于所述斜面层靠近所述衬底的一侧，所述介电层包括相互间隔设置的第一介电部和第二介电部，所述第一介电部与所述倾斜部相对应，所述第二介电部与所述驱动电极相对应；

疏水层，所述疏水层设有相互间隔设置的第一疏水部和第二疏水部，所述第一疏水部设于所述倾斜部远离所述第一介电部的一侧，所述第二疏水部设于所述第二介电部远离所述驱动电极的一侧。

本申请方案具有以下有益效果：

本申请方案提供了一种微流控芯片，其包括衬底、驱动电路层和驱动电极层、形变记忆材料层和斜面层，液滴在相邻驱动电极的作用下进行移动；当液滴未移动至驱动电极处时，形变记忆材料部具有处于第一形态；在液滴移动至驱动电极处时，形变记忆材料部由第一形态形变为第二形态。在相邻驱动电极驱动作用下，液滴从第二形态的形变记忆材料部移动至最高点，液滴与倾斜部的倾斜面接触，并朝向最低点的方向在倾斜面上进行滑动，最后经过最低点移动至下一驱动电极处。液滴自最高点移动至最低点处时，具有一高度差，并由于液滴自身具有重量，那么从最高点移动至最低点处时，液滴会具有一重力势能，能提供一部分向下的动力，使得液滴在倾斜面上的移动更加简单，仅利用一小部分驱动电压即可驱动液滴在倾斜面上进行移动，也就不需要太高的驱动电压来驱动液滴进行移动，也就可以降低驱动电极的驱动电压，避免驱动电压过高对液滴造成损伤，保证液滴的生物活性，提高微流控芯片的应用环境。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例一提供的一种微流控芯片的截面结构示意图。

图2示出了本申请实施例一提供的形变记忆材料部处于第一形态的截面结构示意图。

图3示出了本申请实施例一提供的形变记忆材料部处于第二形态的截面结构示意图。

图4示出了本申请实施例一提供的液滴移动至倾斜面上的截面结构示意图。

图5示出了本申请实施例一提供的液滴移动至最低点处的截面结构示意图。

图6示出了本申请实施例一提供的液滴移动至第二疏水部处的截面结构示意图。

图7示出了本申请实施例一或实施例二提供的倾斜面为圆弧面的截面结构示意图。

图8示出了本申请实施例一或实施例二提供的倾斜面为倾斜平面和圆弧面相接的截面结构示意图。

图9示出了本申请实施例一或实施例二提供的倾斜面为两段圆弧面的截面结构示意图。

图10示出了本申请实施例一提供的三个相邻驱动电极的截面结构示意图。

图11示出了本申请实施例二提供的另一种微流控芯片的截面结构示意图。

图12示出了本申请实施例二提供的形变记忆材料部处于第一形态的截面结构示意图。

图13示出了本申请实施例二提供的形变记忆材料部处于第二形态的截面结构示意图。

图14示出了本申请实施例二提供的液滴移动至倾斜面上的截面结构示意图。

图15示出了本申请实施例二提供的液滴移动至最低点处的截面结构示意图。

图16示出了本申请实施例二提供的液滴移动至第二疏水部处的截面结构示意图。

图17示出了本申请实施例二提供的三个相邻驱动电极的截面结构示意图。

附图标记说明：

100、液滴；200、微流控芯片；201、衬底；202、驱动电路层；203、驱动电极；203a、第一驱动电极；203b、第二驱动电极；203c、第三驱动电极；204、形变记忆材料部；205、倾斜部；205a、第一倾斜部；205b、第二倾斜部；206、倾斜面；207、最高点；208、最低点；209、第一平面；210、第二平面；211、第一介电部；212、第二介电部；213、第一疏水部；214、第二疏水部；215、绝缘层；216、加热电阻；217、液晶盒；218、第一偏光片；219、基底；220、公共电极；221、第一配向层；222、液晶分子；223、第二配向层；224、第二偏光片。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

在本申请中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

实施例一

本申请实施例一提供了一种微流控芯片，其可用于作为液滴100操作的载体，液滴100可在此微流控芯片200中进行一系列操作，如移动、分离或混合等。

参见图1所示，此微流控芯片200包括衬底201、驱动电路层202和驱动电极203层，驱动电路层202和驱动电极203层均设于此衬底201上，衬底201可以采用玻璃或石英制作而成的刚性基板，但不限于此，也可为采用聚酰亚胺(Polyimide，简写为PI)等材料制作而成的柔性基板。

参见图1所示，驱动电极203层包括多个阵列排布的驱动电极203，此驱动电极203可以采用块状、条状结构或不规则结构，具体可根据不同实施例进行设计。

驱动电路层202设于驱动电极203层和衬底201之间，其包括薄膜晶体管(TFT)或金氧半场效晶体管(MOS)、走线等电路结构，驱动电极203与驱动电路层202中的薄膜晶体管(TFT)或金氧半场效晶体管(MOS)电连接，以向驱动电极203传输驱动电信号。

可以理解的是，对于单基板微流控芯片200，其可根据相邻驱动电极203的驱动电压大小不同，而控制液滴100在微流控芯片200中的移动。

也就是说，相邻驱动电极203之间连接的驱动电路层202的信号线不同，以接收不同的驱动信号，控制液滴100的移动。

其中，参见图1所示，此微流控芯片200还包括：

形变记忆材料层，其设于驱动电极203层远离衬底201的一侧，形变记忆材料层包括形变记忆材料部204，形变记忆材料部204与驱动电极203相对应，且形变记忆材料部204在衬底201上的正投影与驱动电极203在衬底201上的正投影完全重合，也即形变记忆材料部204与驱动电极203堆叠而成。此外，此形变记忆材料部204具有第一形态和第二形态，当液滴100未处于驱动电极203处时，与此驱动电极203对应的形变记忆材料部204处于第一形态，如图1所示；当液滴100移动至驱动电极203处时，与此驱动电极203对应的形变记忆材料部204由第一形态形变为第二形态，如图2和图3所示；在衬底201的厚度方向上，此第二形态的高度高于第一形态的高度。

斜面层，包括多个相互间隔设置的倾斜部205，倾斜部205设于相邻形变记忆材料部204之间，并与形变记忆材料部204之间相互间隔设置，以避免在形变记忆材料部204进行形变时与倾斜部205之间发生拉扯，避免倾斜部205发生变形，如图1所示。此形变记忆材料部204与倾斜部205之间具有间隙d，此间隙d应小于液滴100在其移动方向上的长度，以避免液滴100落入此间隙中，间隙d的取值范围为：0＜d＜0.5μm，例如，0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.45μm等。此外，如图1所示，此倾斜部205具有倾斜面206、最高点207和最低点208，最高点207和最低点208在液滴100的移动方向上排布，且最高点207和最低点208分别位于倾斜面206的两端，倾斜面206的两端分别对应着相邻设置的形变记忆材料部204。

其中，如图2所示，在形变记忆材料部204处于第一形态时，在衬底201的厚度方向上，倾斜部205的最低点208等于或高于形变记忆材料部204远离衬底201一面的端面，以保证液滴100能从倾斜面206的最低点208顺利滑入此形变记忆材料部204上；如图3所示，在形变记忆材料部204处于第二形态时，形变记忆材料部204远离衬底201一面的端面高于或等于最高点207，以使液滴100能够顺畅的从第二形态的形变记忆材料部204移动至倾斜部205处。

需要说明的是，在形变记忆材料部204处于第一形态时，倾斜部205的最低点208也可以低于此形变记忆材料部204远离衬底201一面的端面；在形变记忆材料部204处于第二形态时，形变记忆材料部204远离衬底201一面的端面也可以低于最高点207。液滴100可以在相邻驱动电极203的作用下，向上移动至倾斜部205上以及向上移动至处于第一形态的形变记忆材料部204上。也即，形变记忆材料部204与最高点207和最低点208的高度可根据不同实施例进行不同的变化，能使液滴100在形变记忆材料部204和倾斜面206之间进行移动即可。

举例说明，当液滴100移动至第一驱动电极203a处时，与第一驱动电极203a对应的形变记忆材料部204从第一形态形变为第二形态，如图2至图3所示。形变记忆材料部204的高度等于或高于倾斜部205处最高点207的高度，使位于形变记忆材料部204上的液滴100最低处的高度也等于或高于倾斜部205出的高度，在第一驱动电极203a和与第一驱动电极203a相邻的第二驱动电极203b作用下，液滴100从第二形态的形变记忆材料部204移动至倾斜部205处的倾斜面206上，并朝向最低点208的方向进行移动，如图4至图5所示。由于最高点207和最低点208在液滴100的移动方向上排布，也就使得液滴100具有一个自上而下的移动趋势。由于液滴100自身具有一定的重力，在倾斜面206上进行移动时，其重力会提供一部分动力，提供一小部分驱动电压即可驱动液滴100在倾斜面206上的滑动，因此可减少驱动电压的电压值，避免驱动电压过高对液滴100造成损伤，保证液滴100的生物活性，提高微流控芯片200的应用环境。

参见图1所示，此倾斜部205还包括第一平面209和第二平面210，第一平面209垂直于第二平面210设置，第二平面210与衬底201相互平行，即第一平面209垂直于衬底201设置。其中，第一平面209远离第二平面210的一端与倾斜面206连接，且第一平面209与倾斜面206的连接处为最高点207，第二平面210远离第一平面209的一端与倾斜面206连接，且第二平面210与倾斜面206的连接处为最低点208。也就是说，此倾斜部205形成一直角结构。在液滴100从倾斜面206滑落之后，液滴100移入处于第一形态的形变记忆材料部204处，倾斜部205所形成的直角结构可以对液滴100进行很好的阻挡，将液滴100阻隔在第一形态的形变记忆材料部204处。也就是说，形成的此直角结构有利于对液滴100位置的控制。

可以理解的是，此第一平面209和第二平面210之间也可以形成锐角或钝角的结构，形成锐角或钝角结构时，其倾斜部205的最高点207与第二形态的形变记忆材料部204之间的间隙应小于液滴100在移动方向上的长度，以保证液滴100能平稳地进入倾斜面206，并在倾斜面206上进行移动。

此外，此倾斜部205可以采用有机物聚酰亚胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或无机物SiNx(氮化硅)、SiOx(氧化硅)等。

在一些实施例中，参见图6所示，此倾斜部205远离衬底201的一面为上述倾斜面206，且此倾斜面206为倾斜平面，即倾斜面206为平滑的整面，倾斜部205在衬底201厚度方向上的截面呈直角三角形。且此倾斜面206具有倾斜夹角α，此倾斜夹角α的取值范围为30°≤α≤70°，例如，30°、45°、60°、65°、70°等。

可以理解的是，此倾斜夹角α的值越大，此倾斜面206的倾斜斜率也就越大，对应的坡度也就越大，也就使得第二平面210的高度增加，使得液滴100从最高点207至最低点208处的重力势能也增加，使得液滴100更容易从最高点207移动至最低点208，所使用的驱动电压也就可以越小，也就能避免驱动电压对液滴100造成损伤，进而能更好的保护液滴100的活性。

此外，由于最高点207和最低点208是在液滴100的移动方向上进行排布，因此，其倾斜面206的倾斜方向朝向液滴100的移动方向，即倾斜面206为倾斜向下。

在另一些实施例中，如图7所示，此倾斜面206为朝向衬底201凸出的圆弧面，即倾斜面206为朝向倾斜部205的内部凹陷的弧面，采用圆弧面能够更好地契合液滴100的轮廓，提高液滴100在倾斜面206上的移动平稳性。

再在一些实施例中，如图8所示，此倾斜面206包括上述描述的倾斜平面和上述描述的朝向衬底201凸出的圆弧面，倾斜平面和圆弧面两者相接。其中，此倾斜平面可以与第一平面209相接而形成最高点207，圆弧面与第二平面210相接形成最低点208。

需要说明的是，倾斜平面与第二平面210也可以互换位置，即：倾斜平面与第二平面210相接形成最低点208，圆弧面与第二平面210相接形成最高点207，倾斜平面和圆弧面的位置可根据不同实施例进行不同设计。

还在一些实施例中，如图9所示，此倾斜面206包括一朝向远离衬底201一侧凸出设置的第一段圆弧面和上述描述的朝向衬底201凸出设置的第二段圆弧面，第一段圆弧面和第二段圆弧面相接。此倾斜面206在衬底201厚度方向上的截面呈“S”型。其中，第一段圆弧面可以与第一平面209相接而形成最高点207，第二段圆弧面与第二平面210相接而形成最低点208。第一段圆弧面和第二段圆弧面的连接处形成一阻挡区，其能够阻挡液滴100因震动或其他外力影响而导致液滴100朝向远离移动方向的一侧进行移动，而影响液滴100的检测效果。

需要说明的是，第一段圆弧面和第二段圆弧面也可以互换位置，即：第一段圆弧面与第二平面210相接而形成最低点208，第二段圆弧面与第一平面209相接而形成最高点207。

此外，此第一段圆弧面为朝向远离衬底201一侧方向凸出设置的圆弧面，其具有凸点，在衬底201的厚度方向上，凸点的高度小于最高点207的高度，以保证液滴100能从第一段圆弧面上滑落，避免发生卡顿，能有效地减小驱动电压值，保证液滴100的活性。

进一步地，如图1所示，此微流控芯片200还包括：

介电层，此介电层设于斜面层靠近衬底201的一侧，介电层包括相互间隔设置的第一介电部211和第二介电部212，第一介电部211与倾斜部205相对应，第二介电部212与驱动电极203相对应。即，第一介电部211设于倾斜部205靠近衬底201的一侧，第二介电部212设于形变记忆材料部204远离驱动电极203的一侧。通过在倾斜部205的下方和形变记忆材料部204的上方分别设计第一介电部211和第二介电部212，可以增加介电常数，也就能增加介电润湿效应，也就能提高液滴100的驱动力，能提高液滴100的移动效果。此外，此第一介电部211在衬底201上的正投影与倾斜部205在衬底201上的正投影完全重合，第二介电部212在衬底201上的正投影与形变记忆材料部204在衬底201上的正投影完全重合。也就是说，第一介电部211与倾斜部205之间堆叠设置，第二介电部212与形变记忆材料部204也是堆叠设置。

疏水层，此疏水层设有相互间隔设置的第一疏水部213和第二疏水部214，第一疏水部213设于倾斜部205远离第一介电部211的一侧，第二疏水部214设于第二介电部212远离驱动电极203的一侧。即：第一疏水部213涂布在倾斜面206上，第一疏水部213可以根据倾斜面206的轮廓进行涂布，例如圆弧面、倾斜平面加圆弧面、两段圆弧面等；第二疏水部214涂布在第二介电部212远离形变记忆材料部204的一侧。

此疏水层可以采用特氟龙(teflon)材料形成，以避免液滴100与倾斜部205和形变记忆材料部204粘连过多，以使液滴100更加有利的进行移动。

进一步地，此形变记忆材料部204为热敏记忆材料，即形变记忆材料部204的形状会根据温度的变化而变化，例如，温度升高，形变记忆材料部204的高度升高；温度降低，形变记忆材料部204的高度降低。此热敏记忆材料可以采用如聚氨酯类材料，适用于对温度不敏感的液滴100检测分析。

为了使形变记忆材料部204的形状发生变化，可以直接对形变记忆材料部204进行加热或降温处理，也可以采用加热电阻216的方式对形变记忆材料部204进行加热处理。

在本申请实施例中，此微流控芯片200还包括加热层和绝缘层215，绝缘层215覆盖此驱动电极203，加热层设于绝缘层215远离驱动电路层202的一侧，以避免加热层对驱动电极203造成损伤。参见图1所示，加热层上包括多个相互间隔设置的加热电阻216，加热电阻216设于热敏记忆材料中，以保证对热敏记忆材料的加热效果。

需要说明的是，此加热电阻216可以采用镍铬合金、铁铬合金、钼、钨等金属材料，其加热电阻216可为条状或S型走线。此外，在驱动电极203处，此加热电阻216的面积占驱动电极203面积的10%至50%，以避免屏蔽驱动电极203形成的电场。

值得一提的是，此加热电阻216与驱动电极203可以与驱动电路层202中的同一薄膜晶体管(TFT)或金氧半场效晶体管(MOS)中的开关元件控制，保证加热电阻216信号和驱动电极203信号能同时给入。当然，此加热电阻216也可以与驱动电极203接入不同的开光元件，只是两者的信号需要同时给入，以达到液滴100到达驱动电极203时形变记忆材料部204发生变化，液滴100离开驱动电极203时，形变记忆材料部204也发生变化。

举例而言，参见图10所示，第一驱动电极203a、第二驱动电极203b和的第三驱动电极203c分别为相邻的三个驱动电极203，第一驱动电极203a和第二驱动电极203b以及第二驱动电极203b和第三驱动电极203c之间设有第一倾斜部205a和第二倾斜部205b。液滴100移动至第一驱动电极203a处，驱动电路层202向第一驱动电极203a、第二驱动电极203b和加热电阻216分别输送驱动信号和加热信号，形变记忆材料部204在加热电阻216的加热作用下，形变记忆材料部204由第一形态变为第二形态，形变记忆材料部204的高度升高。然后在第一驱动电极203a和第二驱动电极203b的电压差作用下，使液滴100移动至倾斜部205处，液滴100沿着倾斜面206朝向最低处进行滑动。液滴100自最高点207移动至最低点208处时，具有一高度差，并由于液滴100自身具有重量，那么从最高点207移动至最低点208处时，液滴100会具有一重力势能，能提供一部分向下的动力，使得液滴100在倾斜面206上的移动更加简单，利用一小部分驱动电压即可驱动液滴100在倾斜面206上进行移动，也就可以降低驱动电压的大小，减少驱动电压对液滴100的损伤。当液滴100移动至第二驱动电极203b对应的形变记忆材料部204处时，第二倾斜部205b的直角边对应此第二驱动电极203b，以使液滴100移动至第二驱动电极203b处时第二倾斜部205b能对液滴100进行阻挡，限制液滴100的位置。随即驱动电路层202关闭第一驱动电极203a的驱动信号和加热电阻216的加热信号，并向第二驱动电极203b和第三驱动电极203c施加驱动信号以及向第二驱动电极203b处的加热电阻216施加加热信号，以驱动液滴100再次上述进行移动……以此类推，完成对液滴100的移动。本方案利用此倾斜部205可以降低驱动电压的大小，避免驱动电压过大对液滴100的活性造成损伤，对液滴100进行更好的保护。

实施例二

本申请实施例二与实施例一的区别点在于，实施例二中形变记忆材料部204为光敏记忆材料，例如，肉桂酸，偶氮苯类材料，适用于对紫外线(UV)光不敏感的液滴100分析。此微流控芯片200还包括液晶盒217，此液晶盒217设于衬底201远离驱动电路层202的一侧，即设于衬底201的背面，参见图11所示。

参见图11所示，此液晶盒217包括第一偏光片218、基底219、公共电极220、第一配向层221、液晶分子222、第二配向层223和第二偏光片224，第一配向层221和第二配向层223之间对盒设置，且液晶分子222设于第一配向层221和第二配向层223之间；第二偏光片224设于第二配向层223远离液晶分子222的一侧，第二偏光片224远离第二配向层223的一侧与衬底201连接；公共电极220设于第一配向层221远离液晶分子222的一侧；基底219设于公共电极220远离第一配向层221的一侧，第一偏光片218设于基底219远离公共电极220的一侧。

需要说明的是，此公共电极220采用整面设计，设计简单，减少制造成本。

此外，此基底219可以采用与衬底201相同的材料，例如，玻璃或石英制作而成的刚性基板，但不限于此，也可为采用聚酰亚胺(Polyimide，简写为PI)等材料制作而成的柔性基板。

可以理解的是，当驱动电极203施加驱动信号时，驱动电极203和公共电极220之间形成电场，此电场可以驱动液晶分子222进行偏转，光线从基底219远离衬底201的一侧射入，然后通过偏转的液晶分子222通过，透过的光线对光敏记忆材料进行照射，使得光敏记忆材料由第一形态变为第二形态，如图12至图13所示。当取消向驱动电极203施加的驱动信号时，驱动电极203和公共电极220之间不会形成电场，也就不会使得液晶分子222发生偏转，进而不会使得光线照射光敏记忆材料，使得光敏记忆材料从第二形态形变为第一形态。

此外，也可以采用其他能使得形变记忆材料部204发生形变的方式，例如直接对形变记忆材料部204进行光照，只要能控制形变记忆材料在液滴100到达驱动电极203时发生形变即可。

值得一提的是，为了避免公共电极220和驱动电极203对光线进行遮挡，此公共电极220和驱动电极203可以采用透明电极，例如，氧化铟锡(ITO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、氧化镓铟锌(GIZO)。

举例而言，如图17所示，第一驱动电极203a、第二驱动电极203b和的第三驱动电极203c分别为相邻的三个驱动电极203，第一驱动电极203a和第二驱动电极203b以及第二驱动电极203b和第三驱动电极203c之间设有第一倾斜部205a和第二倾斜部205b。液滴100移动至第一驱动电极203a处，驱动电路层202向第一驱动电极203a和第二驱动电极203b分别输送驱动信号，液晶盒217中的液晶分子222在受到第一驱动电极203a和公共电极220的电场作用下发生偏转，使得光线可以透过液晶分子222射出，照射于形变记忆材料部204，形变记忆材料部204由第一形态变为第二形态，形变记忆材料部204的高度升高，如图13所示。然后在第一驱动电极203a和第二驱动电极203b的电压差作用下，使液滴100移动至倾斜部205处，液滴100沿着倾斜面206朝向最低点208进行滑动，如图14至图15所示。液滴100自最高点207移动至最低点208处时，具有一高度差，并由于液滴100自身具有重量，那么从最高点207移动至最低点208处时，液滴100会具有一重力势能，能提供一部分向下的动力，使得液滴100在倾斜面206上的移动更加简单，利用一小部分驱动电压即可驱动液滴100在倾斜面206上进行移动，也就可以降低驱动电压的大小，减少驱动电压对液滴100的损伤。当液滴100移动至第二驱动电极203b对应的形变记忆材料部204处时，第二倾斜部205b的直角边对应此第二驱动电极203b，以使液滴100移动至第二驱动电极203b处时第二倾斜部205b能对液滴100进行阻挡，限制液滴100的位置，如图16所示。随即驱动电路层202关闭第一驱动电极203a的驱动信号，并向第二驱动电极203b和第三驱动电极203c施加驱动信号，以驱动液滴100再次进行上述移动……以此类推，完成对液滴100的移动。本方案利用此倾斜部205可以降低驱动电压的大小，避免驱动电压过大对液滴100的活性造成损伤，对液滴100进行更好的保护。

在本说明书的描述中，参考术语 “一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本申请的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本申请专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种微流控芯片，所述微流控芯片包括衬底和形成于所述衬底上的驱动电路层和驱动电极层，所述驱动电极层设于所述驱动电路层远离所述衬底的一侧，所述驱动电极层包括与所述驱动电路层电连接的驱动电极，液滴能够根据相邻所述驱动电极的电压进行移动，其特征在于，所述微流控芯片还包括：

形变记忆材料层，设于所述驱动电极层远离所述衬底的一侧，所述形变记忆材料层包括形变记忆材料部，所述形变记忆材料部与所述驱动电极相对应；

斜面层，包括倾斜部，所述倾斜部设于相邻所述形变记忆材料部之间，并与所述形变记忆材料部之间间隔设置，所述倾斜部具有倾斜面、最高点和最低点，所述最高点和所述最低点分别位于所述倾斜面的两端，且所述最高点和所述最低点在液滴的移动方向上依次排布，所述倾斜面的两端分别对应相邻的所述形变记忆材料部；

所述形变记忆材料部具有第一形态和第二形态，在所述衬底的厚度方向上，处于所述第一形态的所述形变记忆材料部低于所述最高点；在所述液滴移动至所述形变记忆材料部处时，所述形变记忆材料部由所述第一形态形变为所述第二形态，在所述衬底的厚度方向上，处于所述第二形态的所述形变记忆材料部高于所述第一形态的所述形变记忆材料部，所述液滴能从所述形变记忆材料部移动至所述倾斜面上，并朝向所述最低点的方向进行移动。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述倾斜部远离所述衬底的一面为所述倾斜面，所述倾斜面为倾斜平面；

所述倾斜面具有倾斜夹角α，所述倾斜夹角α的取值范围为：30°≤α≤70°。

3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述倾斜面为朝向所述衬底凸出的圆弧面。

4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述倾斜面包括倾斜平面和朝向所述衬底凸出的圆弧面，所述倾斜平面与所述圆弧面相接。

5.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述倾斜面包括朝向远离所述衬底一侧凸出的第一段圆弧面和朝向所述衬底凸出的第二段圆弧面，所述第一段圆弧面与所述第二段圆弧面相接。

6.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述第一段圆弧面具有所述最高点，所述第二段圆弧面具有所述最低点；

所述第一段圆弧面具有凸点，在所述衬底的厚度方向上，所述凸点的高度小于所述最高点的高度。

7.根据权利要求2至6任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述倾斜部还包括第一平面和第二平面，所述第一平面垂直于所述第二平面设置，所述第二平面与所述衬底相互平行，所述第一平面远离所述第二平面的一端与所述倾斜面连接，且所述第一平面与所述倾斜面的连接处为所述最高点；所述第二平面远离所述第一平面的一端与所述倾斜面连接，且所述第二平面与所述倾斜面的连接处为所述最低点；和/或

所述形变记忆材料部与所述倾斜部之间具有间隙d，所述间隙d小于所述液滴在所述液滴的移动方向上的长度，所述间隙d的取值范围为：0＜d＜0.5μm。

8.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，

所述形变记忆材料部为热敏记忆材料；

所述微流控芯片还包括加热层和绝缘层，所述绝缘层覆盖于所述驱动电极，所述加热层设于所述绝缘层远离所述衬底的一侧，所述加热层包括加热电阻，所述热敏记忆材料覆盖所述加热电阻；和/或

所述加热电阻与所述驱动电极连接所述驱动电路层上同一信号线。

9.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，

所述形变记忆材料部为光敏记忆材料；

所述微流控芯片还包括液晶盒，所述液晶盒设于所述衬底远离所述驱动电路层的一侧；

所述液晶盒包括第一偏光片、基底、公共电极、第一配向层、液晶分子、第二配向层和第二偏光片，所述第一配向层和所述第二配向层之间对盒设置，且所述液晶分子设于所述第一配向层和所述第二配向层之间；第二偏光片设于所述第二配向层远离所述液晶分子的一侧，所述第二偏光片远离所述第二配向层的一侧与所述衬底连接；所述公共电极设于所述第一配向层远离所述液晶分子的一侧；所述基底设于所述公共电极远离所述第一配向层的一侧，所述第一偏光片设于所述基底远离所述公共电极的一侧。

10.根据权利要求8或9所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括：

介电层，所述介电层包括相互间隔设置的第一介电部和第二介电部，所述第一介电部设于所述倾斜部靠近所述衬底的一侧，并与所述倾斜部相对应，所述第二介电部设于所述形变记忆材料部远离所述驱动电极的一侧，并与所述驱动电极相对应；

疏水层，所述疏水层设有相互间隔设置的第一疏水部和第二疏水部，所述第一疏水部设于所述倾斜部远离所述第一介电部的一侧，所述第二疏水部设于所述第二介电部远离所述驱动电极的一侧。