[發明專利]熱驅動數字微流控芯片、制作方法及工作方法在審

申請號：	201711330874.3	申請日：	2017-12-13
公開（公告）號：	CN107983426A	公開（公告）日：	2018-05-04
發明（設計）人：	呂明陽;李月;李金鈺;李彥辰;趙宇;王冬;侯少軍;馮大偉;郭旺	申請（專利權）人：	京東方科技集團股份有限公司;北京京東方光電科技有限公司
主分類號：	B01L3/00	分類號：	B01L3/00
代理公司：	北京律智知識產權代理有限公司11438	代理人：	王輝,闞梓瑄
地址：	100015 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	驅動數字微流控芯片制作方法工作方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及微流控技術領域，尤其涉及一種熱驅動數字微流控芯片、制作方法及工作方法。

背景技術

微流控芯片技術是將樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊厘米尺度的芯片上。該技術大大降低了樣品成本，提高了檢測效率。近年來備受追捧，廣泛應用于生物、化學、醫學等領域。

目前，主流的微流控芯片驅動方式為電極驅動，又叫電壓式數字微流控。電壓式數字微流控是將液滴放置在具有疏水層的毛細通道內，借助電潤濕效應，通過在液滴與疏水層下的電極之間外加電壓，增加電極所在位置液滴與疏水層之間的潤濕性，從而形成液滴不對稱形變并產生內部壓強差，進而實現液滴定向移動以及混合。

然而，電壓式數字微流控芯片為了獲得足夠的液滴驅動力，需要在毛細通道表面旋涂疏水材料或制成疏水結構。液滴不加電壓時，不潤濕于疏水層；液滴外加電壓時，潤濕于疏水層；從而獲得較大的形變和內部壓強差。因而，該芯片工藝難度大、成本高。同時，該芯片進行清洗時，容易損壞疏水層，不利于重復使用。

需要說明的是，在上述背景技術部分發明的信息僅用于加強對本發明的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱驅動數字微流控芯片、制作方法及工作方法。至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。

本發明的其他特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本發明的實踐而習得。

根據本發明的一個方面，提供一種熱驅動數字微流控芯片，該熱驅動數字微流控芯片包括：第一基板、第二基板、毛細通道、多個第一電熱組件以及多個第一開關元件。第二基板與第一基板相對設置；毛細通道設置于第一基板和/或第二基板；多個第一電熱組件設置于第一基板，且沿毛細通道延伸方向間隔分布；每個第一開關元件連接在一個第一電熱組件所在的電流回路中，且接收控制信號，以控制多個第一電熱組件所在電流回路的閉合。

本發明的一種示例性實施例中，還包括：多個第二電熱組件和多個第二開關元件。多個第二電熱組件位于所述第二基板，且沿所述毛細通道延伸方向間隔分布；每個所述第二開關元件連接在一個所述第二電熱組件所在的電流回路中，且接收控制信號，以控制多個所述第二電熱組件所在電流回路的閉合。

本發明的一種示例性實施例中，所述第一基板和/或所述第二基板鍵合面上設置有微流通道；所述第一基板與所述第二基板鍵合時，所述微流通道形成所述毛細通道。

本發明的一種示例性實施例中，所述第一開關元件設置在所述第一基板上；所述第二開關元件設置在所述第二基板上。

本發明的一種示例性實施例中，所述第一開關元件和所述第二開關元件為薄膜晶體管；所述薄膜晶體管表面覆蓋有絕緣材料。

本發明的一種示例性實施例中，所述第一電熱組件、第二電熱組件以及所述薄膜晶體管表面絕緣材料上設置有隔液材料；所述隔液材料為導熱材料。

根據本發明的一個方面，提供一種熱驅動數字微流控芯片制作方法，該熱驅動數字微流控芯片制作方法包括：

在對應設置的第一基板和/或所述第二基板上設置毛細通道；

在所述第一基板上設置多個第一電熱組件，多個所述第一電熱組件沿所述毛細通道延伸方向間隔分布；

在每個所述第一電熱組件所在電流回路中設置第一開關元件，以控制多個所述第一電熱組件所在電流回路的閉合。

本發明的一種示例性實施例中，還包括：

在所述第二基板上設置多個第二電熱組件，所述第二電熱組件沿所述毛細通道延伸方向間隔分布；

在每個所述第二電熱組件所在電流回路中設置第二開關元件，以控制多個所述第二電熱組件所在電流回路的閉合。