[發(fā)明專利]基于介電電泳的陣列化液晶傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910013287.4
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109738505B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧吉楠;楊軍;胡寧;韓縣偉;陳夢迪
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G01N27/447
• 分類號: G01N27/447
• 代理公司: 重慶航圖知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50247
• 代理人: 胡小龍

本發(fā)明公開了一種基于介電電泳的陣列化液晶傳感器，包括上側(cè)壁和下側(cè)壁，所述上側(cè)壁和下側(cè)壁的四周密閉并形成用于容納液晶液滴的腔室，且所述上側(cè)壁和下側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)有陣列電極。本發(fā)明的基于介電電泳的陣列化液晶傳感器，通過在上側(cè)壁和下側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)置陣列電極，當腔室內(nèi)通入液晶液滴后，陣列電極通電，在上側(cè)壁和下側(cè)壁上對應(yīng)形成交變電場，液晶液滴在電場力的作用下移動到同一空間平面上并形成有規(guī)則的圖案化陣列排布，最終的排列效果和陣列電極的分布有關(guān)，可通過改變陣列電極的排列方式和間距，實現(xiàn)不同的液晶液滴的陣列排布效果，即可實現(xiàn)介電電泳作用下液晶液滴陣列的構(gòu)建。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體的為一種基于介電電泳的陣列化液晶傳感器。

背景技術(shù)

液晶液滴傳感器具有較高的比表面積，對其表面修飾后，能夠?qū)ο鄳?yīng)的生化反應(yīng)進行高靈敏度的快速響應(yīng)。而液晶分子構(gòu)象排布的變化高度依賴于表面修飾分子的改變，因此可以將生化反應(yīng)轉(zhuǎn)換為偏光視野下的可視光學(xué)信號，從而在不需要復(fù)雜儀器及繁瑣操作的情況下就可簡便易行的實現(xiàn)對生物分子等化學(xué)物質(zhì)的實時動態(tài)過程的檢測分析。

現(xiàn)有的液晶液滴傳感器在核酸、蛋白質(zhì)、酶、病毒以及化學(xué)分子的檢驗檢測中已有比較廣泛的應(yīng)用，均可實現(xiàn)快速，高效，準確的檢測目的。但在這些應(yīng)用中，液晶液滴多是隨機分布于液體環(huán)境中，待檢測液的加入及外界擾動均會給液晶液滴的分布帶來極大的空間位置變動，這樣就給很大程度上影響了觀測目標的聚焦定位和選取，尤其是對于多數(shù)高速響應(yīng)的反應(yīng)來說，在觀測目標的重新選取時間里會錯過重要的動態(tài)反應(yīng)過程。

公開號為CN108318061A的中國專利申請公開了一種液晶傳感器，包括：溶質(zhì)液晶層；覆蓋所述溶質(zhì)液晶層的親水疏水轉(zhuǎn)換薄膜，所述親水疏水轉(zhuǎn)換薄膜朝向所述溶質(zhì)液晶層的表面在預(yù)設(shè)反應(yīng)條件下能夠在親水狀態(tài)和疏水狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換；容納所述溶質(zhì)液晶層的透明的容納槽，所述容納槽具有一開口，所述親水疏水轉(zhuǎn)換薄膜位于所述開口處，與所述溶質(zhì)液晶層相接觸。該液晶傳感器的液晶液滴也采用隨機分布在溶質(zhì)液晶層中的方式，存在上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于介電電泳的陣列化液晶傳感器，加電后，液晶液滴受通道中電場力的作用發(fā)生移動和排列，即可實現(xiàn)介電電泳作用下液晶液滴陣列的構(gòu)建。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于介電電泳的陣列化液晶傳感器，包括上側(cè)壁和下側(cè)壁，所述上側(cè)壁和下側(cè)壁的四周密閉并形成用于容納液晶液滴的腔室，且所述上側(cè)壁和下側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)有陣列電極。

進一步，所述上側(cè)壁包括上電極層；所述下側(cè)壁包括下電極層，所述下電極層的頂面上設(shè)有下絕緣層，所述下絕緣層上陣列設(shè)有下通孔；所述下電極層位于所述下通孔內(nèi)的區(qū)域與所述上電極層之間形成所述陣列電極；或，

所述上側(cè)壁包括上電極層，所述上電極層的底面設(shè)有上絕緣層，所述上絕緣層上陣列設(shè)有上通孔；所述下側(cè)壁包括下電極層；所述上電極層位于所述上通孔內(nèi)的區(qū)域與所述下電極層之間形成所述陣列電極；或，

所述上側(cè)壁包括上電極層，所述上電極層的底面設(shè)有上絕緣層，所述上絕緣層上陣列設(shè)有上通孔；所述下側(cè)壁包括下電極層，所述下電極層的頂面上設(shè)有下絕緣層，所述下絕緣層上陣列設(shè)有下通孔；所述上通孔與所述下通孔一一對應(yīng)設(shè)置，且所述上電極層位于所述上通孔內(nèi)的區(qū)域與所述下電極層位于所述下通孔內(nèi)的區(qū)域之間形成陣列電極。

進一步，所述上絕緣層和下絕緣層采用光刻膠制成。

進一步，所述上側(cè)壁包括上電極層；所述下側(cè)壁包括絕緣的下基板，所述下基板的頂面上陣列安裝設(shè)有下電極，所有的所述下電極之間電連接；所述下電極與所述上電極層之間形成所述陣列電極；或，

所述上側(cè)壁包括絕緣的上基板，所述上基板的底面上陣列安裝設(shè)有上電極，所有的所述上電極之間電連接；所述下側(cè)壁包括下電極層；所述上電極與所述下電極層之間形成所述陣列電極；或，