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原文传递一种微流控器件、驱动方法及微流控检测系统

专利名称：	一种微流控器件、驱动方法及微流控检测系统
摘要：	本发明涉及传感及生物检测领域，公开了一种微流控器件、驱动方法及微流控检测系统。所述微流控器件包括用于在一基板的表面上限定一容纳空间的至少两个波导，所述容纳空间能够容纳液体，通过设置至少其中一个波导的折射率大于该波导周围的介质的折射率，形成光波导结构，以使得入射至该波导内的光线在该波导中以全反射的方式传播。而当所述容纳空间具有液体时，该波导内的光线在传播至液体对应的位置时，不再发生全反射，部分光线射入所述液体内。光线在液体的散射作用下向四周出射，通过在所述基板的表面上设置多个光学检测结构，能够检测出从液体中出射的光线，根据上述光线可以更精确测量液滴的参数，使得微流控检测系统实现更高要求的调控。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	京东方科技集团股份有限公司
发明人：	王维;孟宪芹;孟宪东;谭纪风;梁蓬霞;高健;王方舟;陈小川
专利状态：	有效
申请日期：	2018-05-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201810540679.1
公开号：	CN109765178A
代理机构：	北京银龙知识产权代理有限公司
代理人：	刘伟;赵艳丽
分类号：	G01N21/01(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100015 北京市朝阳区酒仙桥路10号
主权项：	1.一种微流控器件，其特征在于，包括下基板和设置在所述下基板上的至少两个波导，所述波导在所述下基板的表面上限定一个容纳空间；其中，所述波导包括第一波导，所述第一波导的折射率大于所述第一波导周围的介质的折射率，以使得从光线入射区域入射至所述第一波导内的光线在所述第一波导中以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播，所述光线入射区域位于所述第一波导的一端，所述光线出射区域位于所述第一波导的相对的另一端；所述微流控器件还包括多个光学检测结构，所述光学检测结构位于所述容纳空间内。 2.根据权利要求1所述的微流控器件，其特征在于，所述下基板的表面具有多个凹槽结构，所述光学检测结构一一对应设置在所述凹槽结构内。 3.根据权利要求2所述的微流控器件，其特征在于，所述微流控器件还包括设置在所述凹槽结构内的多个光线耦合结构，所述光学检测结构位于所述光线耦合结构的背离所述波导的一侧，所述光线耦合结构与所述光学检测结构一一对应。 4.根据权利要求3所述的微流控器件，其特征在于，所述光线耦合结构为光栅或填充在所述凹槽结构内的散射颗粒。 5.根据权利要求3所述的微流控器件，其特征在于，所述波导包括两个相对设置的第一波导，所述容纳空间为两个第一波导在所述下基板的表面上围成的沟道，所述沟道包括液体入口区域和液体出口区域。 6.根据权利要求5所述的微流控器件，其特征在于，所述多个光学检测结构在所述沟道的槽底所在平面上的正投影位于所述沟道的槽底的中心线上。 7.根据权利要求5所述的微流控器件，其特征在于，所述微流控器件还包括光线耦入结构，所述光线耦入结构设置在所述沟道的靠近光线入射区域的一侧，用于将入射光线耦合至所述第一波导内。 8.根据权利要求7所述的微流控器件，其特征在于，所述光线耦入结构为设置在所述第一波导的光线入射区域的散射孔或光栅。 9.根据权利要求8所述的微流控器件，其特征在于，所述微流控器件还包括与所述下基板相对设置的上基板，所述至少两个波导位于所述上基板和下基板之间；所述上基板的尺寸小于所述下基板的尺寸，以露出所述沟道的液体入口区域和液体出口区域。 10.根据权利要求9所述的微流控器件，其特征在于，所述下基板的表面上设置有第一电极，所述上基板的表面上设置有第二电极；所述第二电极包括多个子电极，每一子电极与光学检测结构的位置一一对应，且所述子电极设置在对应的光学检测结构和与该光学检测结构对应的光线耦合结构之间液体。 11.根据权利要求9所述的微流控器件，其特征在于，所述液体入口区域设置在所述沟道的靠近光线入射区域的一端，所述液体出口区域设置在所述沟道的靠近光线出射区域的另一端；所述光线耦入结构设置在所述第一波导的靠近光线入射区域的侧面。 12.根据权利要求5所述的微流控器件，其特征在于，所述波导还包括设置在两个第一波导之间的两个第二波导，其中一个第二波导位于所述沟道的一端，另一个第二波导位于所述沟道的另一端，两个第二波导与第一波导一体成型，形成一密封的容纳空间。 13.一种微流控检测系统，包括：权利要求1-12任一项所述的微流控器件；计算单元，与所述微流控器件的光学检测结构连接，用于根据所述光学检测结构获取的光线计算所述容纳空间内的液体参数。 14.根据权利要求13所述的微流控检测系统，其特征在于，还包括：光源，发出的光线从光线入射区域入射至所述第一波导内。 15.一种权利要求1-12任一项所述的微流控器件的驱动方法，其特征在于，包括：驱动液体流入容纳空间内；控制光线从第一波导的光线入射区域入射至所述第一波导内，所述光线以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播，光线传播至对应液体的位置时，一部分光线射出，入射至所述液体内；检测从所述液体内射出的光线。 16.根据权利要求15所述的驱动方法，其特征在于，所述微流控器件还包括与所述下基板相对设置的上基板，所述下基板的表面上设置有第一电极，所述上基板的表面上设置有第二电极；向所述第一电极和第二电极施加电压，用于形成控制液体在所述容纳空间内的位置的驱动电场。 17.根据权利要求15所述的驱动方法，其特征在于，通过控制微流泵控制液体在所述容纳空间内的位置。
所属类别：	发明专利