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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-05
(45)【発行日】2024-11-13
(54)【発明の名称】マイクロ流体チップ及びその製造方法、マイクロ流体デバイス
(51)【国際特許分類】
G01N 35/08 20060101AFI20241106BHJP
G01N 21/17 20060101ALI20241106BHJP
G01N 37/00 20060101ALI20241106BHJP
B01J 19/00 20060101ALI20241106BHJP
B81C 1/00 20060101ALI20241106BHJP
B81B 1/00 20060101ALI20241106BHJP
【ＦＩ】
G01N35/08 A
G01N21/17 A
G01N37/00 101
B01J19/00 321
B81C1/00
B81B1/00
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2021564335
(86)(22)【出願日】2020-09-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-11
(86)【国際出願番号】 CN2020116732
(87)【国際公開番号】W WO2021093460
(87)【国際公開日】2021-05-20
【審査請求日】2023-09-20
(31)【優先権主張番号】201911106075.7
(32)【優先日】2019-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】510280589
【氏名又は名称】京東方科技集團股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＢＯＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＧＲＯＵＰ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１０ Ｊｉｕｘｉａｎｑｉａｏ Ｒｄ．，Ｃｈａｏｙａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１５，ＣＨＩＮＡ
(73)【特許権者】
【識別番号】520177079
【氏名又は名称】北京京▲東▼方▲伝▼感技▲術▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＢＯＥ ＳＥＮＳＯＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ Ｃ－３０１，Ｃ－３０２，Ｆｌｏｏｒ３，Ａｒｅａ Ｃ，Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ２， Ｎｏ．８ Ｘｉｈｕａｎｚｈｏｎｇ Ｒｄ．，ＢＤＡ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６， ＣＨＩＮＡ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】▲パン▼ ▲鳳▼春
【審査官】寺田 祥子
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０９１７４２１９（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００９７０７６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２００６－５００５９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０６７１５４（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ３５／００－３５／１０
Ｇ０１Ｎ ２１／１７
Ｇ０１Ｎ ３７／００
Ｂ０１Ｊ １９／００
Ｂ８１Ｃ １／００－９９／００
Ｂ８１Ｂ １／００－ ７／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基板構造を含み、前記第１基板構造は、複数のピン領域と、検出領域と、前記検出領域を囲む接地配線と、を含み、
前記複数のピン領域は、第１ピン領域と第２ピン領域とを含み、
前記検出領域は、
第１方向に沿って延び、且つ各々が対応する第１走査配線を介して前記第１ピン領域に接続された複数の第１走査線と、
前記第１方向とは異なる第２方向に沿って延び、且つ各々が対応する第１データ配線を介して前記第２ピン領域に接続された複数の第１データラインと、
各々が、対応する１本の第１走査線および対応する１本の第１データラインに接続された第１スイッチングトランジスタ、前記第１スイッチングトランジスタに接続された駆動電極、及び前記駆動電極の上方に配置された第１疎水層を含む複数の検出ユニットと、
を含み、
前記接地配線は、前記複数の検出ユニットに接続され、且つ前記複数のピン領域のうちの１つに接続される、
マイクロ流体チップ。
【請求項2】
前記第１基板構造は、前記接地配線を囲んで設けられた静電放電保護装置をさらに含む請求項１に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項3】
前記静電放電保護装置は、複数の薄膜トランジスタを含み、前記複数の薄膜トランジスタの各々は、対応する１本の第１走査配線または対応する１本の第１データ配線に接続される請求項２に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項4】
前記第１スイッチングトランジスタは、第１アクティブ層を含み、前記複数の検出ユニットの各々は、前記接地配線に接続され、且つ前記第１アクティブ層に配置された遮光層を含み、前記遮光層の第１基板上への正射影は、前記第１アクティブ層の前記第１基板上への正射影と少なくとも部分的に重なっている、
請求項１に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項5】
前記第１スイッチングトランジスタは、前記第１基板に配置された第１ゲートと、
前記第１基板に配置され且つ前記第１ゲートを覆う第１絶縁層と、
前記第１絶縁層に配置された前記第１アクティブ層と、
いずれも前記第１アクティブ層に接続された第１ソース及び第１ドレインと、
を含み、
前記複数の検出ユニットの各々は、
前記第１スイッチングトランジスタを覆う第２絶縁層と、
前記第２絶縁層に配置された第３絶縁層と、
前記第３絶縁層に配置され、前記第３絶縁層及び前記第２絶縁層を貫通するオーバーホールを介して前記第１ソースに接続された前記駆動電極と、
前記駆動電極に配置された誘電体層と、
前記誘電体層に配置された第１疎水層と、
をさらに含み、
ここで、前記遮光層は、前記第２絶縁層と前記第３絶縁層との間に配置される、
請求項４に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項6】
前記第１アクティブ層の前記第１基板上への正射影は、前記遮光層の前記第１基板上への正射影内にある請求項４に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項7】
前記複数のピン領域は、第３ピン領域と第４ピン領域とをさらに含み、前記検出領域は、
前記第１方向に沿って延び、且つ各々が対応する第２走査配線を介して前記第３ピン領域に接続された複数の第２走査線と、
前記第２方向に沿って延び、且つ各々が対応する第２データ配線を介して前記第４ピン領域に接続された複数の第２データラインと、
をさらに含み、
前記複数の検出ユニットの各々は、第２スイッチングトランジスタと前記第２スイッチングトランジスタに接続された感光素子とをさらに含み、前記第２スイッチングトランジスタは、対応する１本の第２走査線および対応する１本の第２データラインに接続される、
請求項１に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項8】
前記第１スイッチングトランジスタは、第１アクティブ層を含み、前記第２スイッチングトランジスタは、第２アクティブ層を含み、前記複数の検出ユニットの各々は、互いに間隔をあけて且ついずれも前記接地配線に接続された第１遮光層及び第２遮光層を含み、
前記第１遮光層は、前記第１アクティブ層に配置され、前記第１遮光層の第１基板上への正射影は、前記第１アクティブ層の前記第１基板上への正射影と少なくとも部分的に重なり、
前記第２遮光層は、前記第２アクティブ層に配置され、前記第２遮光層の前記第１基板上への正射影は、前記第２アクティブ層の前記第１基板上への正射影と少なくとも部分的に重なっている、
請求項７に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項9】
前記第１スイッチングトランジスタは、前記第１基板に配置された第１ゲートと、前記第１基板に配置され且つ前記第１ゲートを覆う第１絶縁層と、前記第１絶縁層に配置された前記第１アクティブ層と、いずれも前記第１アクティブ層に接続された第１ソース及び第１ドレインと、を含み、前記第２スイッチングトランジスタは、前記第１基板に配置された第２ゲートと、前記第１基板に配置され且つ前記第２ゲートを覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁層に配置された前記第２アクティブ層と、いずれも前記第２アクティブ層に接続された第２ソース及び第２ドレインと、を含み、
前記複数の検出ユニットの各々は、
前記第１スイッチングトランジスタ及び前記第２スイッチングトランジスタを覆う第３絶縁層と、
前記第３絶縁層に配置され且つ互いに間隔をあけた第１電極及び第２電極と、
前記第２電極に配置された前記感光素子と、
前記感光素子に配置された第３電極と、
前記第３絶縁層に配置され、且つ前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極を覆う第４絶縁層と、
前記第４絶縁層に配置された第５絶縁層と、
前記第５絶縁層に配置された前記第１遮光層及び前記第２遮光層と、
前記第１遮光層及び前記第２遮光層に配置された第６絶縁層と、
前記第６絶縁層に配置された前記駆動電極と、
前記第６絶縁層及び前記駆動電極に配置された誘電体層と、
をさらに含み、
ここで、前記第１電極は、前記第３絶縁層を貫通する第１オーバーホールを介して前記第１ソースに接続され、前記第２電極は、前記第３絶縁層を貫通する第２オーバーホールを介して前記第２ソースに接続され、
前記駆動電極は、前記第６絶縁層を貫通する第５オーバーホールを介して前記第１遮光層に接続され、
前記第１疎水層は、前記誘電体層に配置される、
請求項８に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項10】
前記第１アクティブ層の前記第１基板上への正射影は、前記第１遮光層の前記第１基板上への正射影内にあり、前記第２アクティブ層の前記第１基板上への正射影は、前記第２遮光層の前記第１基板上への正射影内にある、
請求項８に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項11】
前記第１基板構造は、液滴を貯蔵するように構成され、且つ前記複数のピン領域のうちの１つに接続された貯液領域と、
前記貯液領域と前記検出領域との間に間隔をあけて設けられ、各々が前記複数のピン領域のうちの１つに接続された複数のガイド電極と、
をさらに含む、
請求項１に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項12】
前記第１基板構造と対向して設けられ、且つ接合部材により前記第１基板構造に接合される第２基板構造をさらに含み、前記第２基板構造は、
第２基板と、
前記第２基板の前記第１基板構造に近い側に設けられた共通電極と、
を含み、
前記第１基板構造は、前記接地配線に接続されかつ前記共通電極に接触する導電体をさらに含む、
請求項１から１１のいずれか一項に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項13】
前記第２基板構造は、前記共通電極の前記第２基板から離れた側に設けられた第２疎水層をさらに含み、前記第２疎水層には孔が設けられ、前記導電体は、前記孔を通過して前記共通電極に接触する、請求項１２に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項14】
第２基板構造には、前記第２基板構造を貫通する少なくとも１つの第１孔が設けられ、各第１孔の第１基板上への正射影は、前記検出領域の前記第１基板上への正射影内にある請求項１２に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項15】
前記第１基板構造は、液滴を貯蔵するように構成された貯液領域を含み、前記複数のピン領域のうちの１つに接続され、第２基板構造には、前記第２基板構造を貫通する第２孔が設けられ、前記第２孔の第１基板上への正射影は、前記貯液領域の前記第１基板上への正射影と少なくとも部分的に重なっている、
請求項１２に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項16】
前記導電体は、導電性銀ペーストを含む請求項１２に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項17】
請求項１から１６の何れか一項に記載のマイクロ流体チップを含むマイクロ流体デバイス。
【請求項18】
第１基板構造を形成することを含み、前記第１基板構造を形成することは、
複数のピン領域を形成することと、
検出領域を形成することと、
前記検出領域を囲む接地配線を形成することと、
を含み、
前記複数のピン領域は、第１ピン領域と第２ピン領域とを含み、
前記検出領域は、
第１方向に沿って延び、且つ各々が対応する第１走査配線を介して前記第１ピン領域に接続された複数の第１走査線と、
前記第１方向とは異なる第２方向に沿って延び、且つ各々が対応する第１データ配線を介して前記第２ピン領域に接続された複数の第１データラインと、
各々が、対応する１本の第１走査線および対応する１本の第１データラインに接続された第１スイッチングトランジスタ、前記第１スイッチングトランジスタに接続された駆動電極、及び前記駆動電極の上方に配置された第１疎水層を含む複数の検出ユニットと、
を含み、
前記接地配線は、前記複数の検出ユニットに接続され、且つ前記複数のピン領域のうちの１つに接続される、
マイクロ流体チップの製造方法。
【請求項19】
第２基板構造を形成することと、接合部材によって前記第２基板構造を前記第１基板構造に接合することにより、前記第２基板構造を前記第１基板構造と対向するように設けることと、
をさらに含み、
前記第２基板構造を形成することは、
第２基板を準備することと、
前記第２基板の片側には、共通電極を形成することと、
を含む、
請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記第２基板構造を形成することは、前記共通電極の前記第２基板から離れた側に孔が設けられた第２疎水層を形成することをさらに含み、前記第１基板構造を形成することは、前記接地配線に接続された導電体を形成することをさらに含み、ここで、前記第２基板構造を前記第１基板構造に接合した後、前記導電体は、前記孔を通過して前記共通電極に接触する、
請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、ＣＮ出願番号が２０１９１１１０６０７５.７で、２０１９年１１月１３日に提出された中国特許出願に基づくものであり、その優先権を主張し、その全ての内容は参照により本出願に援用する。
【0002】
本開示は、マイクロ流体技術の分野に関し、特にマイクロ流体チップ及びその製造方法、マイクロ流体デバイスに関するものである。
【背景技術】
【0003】
マイクロ流体技術を使用すると、生物学的、化学的、医学的分析プロセスにおける液滴の反応、分離、検出などの基本的な操作機能を１つのチップに集積し、分析プロセス全体を自動的に完了することができる。
【0004】
コストが低く、検出時間が短く、感度が高いという利点があるため、マイクロ流体技術が、生物、化学、医学などの分野で大きな展望を示している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の実施例の一態様によると、第１基板構造を含み、前記第１基板構造は、複数のピン領域と、検出領域と、前記検出領域を囲む接地配線と、を含み、前記複数のピン領域は、第１ピン領域と第２ピン領域とを含み、前記検出領域は、第１方向に沿って延び、且つ各々が対応する第１走査配線を介して前記第１ピン領域に接続された複数の第１走査線と、前記第１方向とは異なる第２方向に沿って延び、且つ各々が対応する第１データ配線を介して前記第２ピン領域に接続された複数の第１データラインと、各々が、対応する１本の第１走査線および対応する１本の第１データラインに接続された第１スイッチングトランジスタ、前記第１スイッチングトランジスタに接続された駆動電極、及び前記駆動電極の上方に配置された第１疎水層を含む複数の検出ユニットと、を含み、前記接地配線は、前記複数の検出ユニットのうちの少なくとも１つに接続され、且つ前記複数のピン領域のうちの１つに接続される、マイクロ流体チップに関する。
【0006】
いくつかの実施例において、前記第１基板構造は、前記接地配線を囲んで設けられた静電放電保護装置をさらに含む。
【0007】
いくつかの実施例において、前記静電放電保護装置は、複数の薄膜トランジスタを含み、前記複数の薄膜トランジスタの各々は、対応する１本の第１走査配線または対応する１本の第１データ配線に接続される。
【0008】
いくつかの実施例において、前記第１スイッチングトランジスタは、第１アクティブ層を含み、前記複数の検出ユニットの各々は、前記接地配線に接続され、且つ前記第１アクティブ層に配置された遮光層を含み、前記遮光層の前記第１基板上への正射影は、前記第１アクティブ層の前記第１基板上への正射影と少なくとも部分的に重なっている。
【0009】
いくつかの実施例において、前記第１スイッチングトランジスタは、第１基板に配置された第１ゲートと、前記第１基板に配置され且つ前記第１ゲートを覆う第１絶縁層と、前記第１絶縁層に配置された前記第１アクティブ層と、いずれも前記第１アクティブ層に接続された第１ソース及び第１ドレインと、を含み、前記複数の検出ユニットの各々は、前記第１スイッチングトランジスタを覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁層に配置された第３絶縁層と、前記第３絶縁層に配置され、前記第３絶縁層及び前記第２絶縁層を貫通するオーバーホールを介して前記第１ソースに接続された前記駆動電極と、前記駆動電極に配置された誘電体層と、前記誘電体層に配置された第１疎水層と、をさらに含み、ここで、前記遮光層は、前記第２絶縁層と前記第３絶縁層との間に配置される。
【0010】
いくつかの実施例において、前記第１アクティブ層の前記第１基板上への正射影は、前記遮光層の前記第１基板上への正射影内にある。
【0011】
いくつかの実施例において、前記複数のピン領域は、第３ピン領域と第４ピン領域とをさらに含み、前記検出領域は、前記第１方向に沿って延び、且つ各々が対応する第２走査配線を介して前記第３ピン領域に接続された複数の第２走査線と、前記第２方向に沿って延び、且つ各々が対応する第２データ配線を介して前記第４ピン領域に接続された複数の第２データラインと、をさらに含み、前記複数の検出ユニットの各々は、第２スイッチングトランジスタと前記第２スイッチングトランジスタに接続された感光素子とをさらに含み、前記第２スイッチングトランジスタは、対応する１本の第２走査線および対応する１本の第２データラインに接続される。
【0012】
いくつかの実施例において、前記第１スイッチングトランジスタは、第１アクティブ層を含み、前記第２スイッチングトランジスタは、第２アクティブ層を含み、前記複数の検出ユニットの各々は、互いに間隔をあけて且ついずれも前記接地配線に接続された第１遮光層及び第２遮光層を含み、前記第１遮光層は、前記第１アクティブ層に配置され、前記第１遮光層の前記第１基板上への正射影は、前記第１アクティブ層の前記第１基板上への正射影と少なくとも部分的に重なり、前記第２遮光層は、前記第２アクティブ層に配置され、前記第２遮光層の前記第１基板上への正射影は、前記第２アクティブ層の前記第１基板上への正射影と少なくとも部分的に重なっている。
【0013】
いくつかの実施例において、前記第１スイッチングトランジスタは、第１基板に配置された第１ゲートと、前記第１基板に配置され且つ前記第１ゲートを覆う第１絶縁層と、前記第１絶縁層に配置された前記第１アクティブ層と、いずれも前記第１アクティブ層に接続された第１ソース及び第１ドレインと、を含み、前記第２スイッチングトランジスタは、前記第１基板に配置された第２ゲートと、前記第１基板に配置され且つ前記第２ゲートを覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁層に配置された前記第２アクティブ層と、いずれも前記第２アクティブ層に接続された第２ソース及び第２ドレインと、を含み、前記複数の検出ユニットの各々は、前記第１スイッチングトランジスタ及び前記第２スイッチングトランジスタを覆う第３絶縁層と、前記第３絶縁層に配置され且つ互いに間隔をあけた第１電極及び第２電極と、前記第２電極に配置された前記感光素子と、前記感光素子に配置された第３電極と、前記第３絶縁層に配置され、且つ前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極を覆う第４絶縁層と、前記第４絶縁層に配置された第５絶縁層と、前記第５絶縁層に配置された前記第１遮光層及び前記第２遮光層と、前記第１遮光層及び前記第２遮光層に配置された第６絶縁層と、前記第６絶縁層に配置された前記駆動電極と、前記第６絶縁層及び前記駆動電極に配置された誘電体層と、をさらに含み、ここで、前記第１電極は、前記第３絶縁層を貫通する第１オーバーホールを介して前記第１ソースに接続され、前記第２電極は、前記第３絶縁層を貫通する第２オーバーホールを介して前記第２ソースに接続され、前記駆動電極は、前記第６絶縁層を貫通する第５オーバーホールを介して前記第１遮光層に接続され、前記第１疎水層は、前記誘電体層に配置される。
【0014】
いくつかの実施例において、前記第１アクティブ層の前記第１基板上への正射影は、前記第１遮光層の前記第１基板上への正射影内にあり、前記第２アクティブ層の前記第１基板上への正射影は、前記第２遮光層の前記第１基板上への正射影内にある。
【0015】
いくつかの実施例において、前記第１基板構造は、液滴を貯蔵するように構成され、且つ前記複数のピン領域のうちの１つに接続された貯液領域と、前記貯液領域と前記検出領域との間に間隔をあけて設けられ、各々が前記複数のピン領域のうちの１つに接続された複数のガイド電極と、をさらに含む。
【0016】
いくつかの実施例において、前記マイクロ流体チップは、前記第１基板構造と対向して設けられ、且つ接合部材により前記第１基板構造に接合される第２基板構造をさらに含む。前記第２基板構造は、第２基板と、前記第２基板の前記第１基板構造に近い側に設けられた共通電極と、を含み、前記第１基板構造は、前記接地配線に接続されかつ前記共通電極に接触する導電体をさらに含む。
【0017】
いくつかの実施例において、前記第２基板構造は、前記共通電極の前記第２基板から離れた側に設けられた第２疎水層をさらに含み、前記第２疎水層には孔が設けられ、前記導電体は、前記孔を通過して前記共通電極に接触する。
【0018】
いくつかの実施例において、第２基板構造には、前記第２基板構造を貫通する少なくとも１つの第１孔が設けられ、各第１孔の前記第１基板上への正射影は、前記検出領域の前記第１基板上への正射影内にある。
【0019】
いくつかの実施例において、前記第１基板構造は、液滴を貯蔵するように構成された貯液領域を含み、前記複数のピン領域のうちの１つに接続され、第２基板構造には、前記第２基板構造を貫通する第２孔が設けられ、前記第２孔の前記第１基板上への正射影は、前記貯液領域の前記第１基板上への正射影と少なくとも部分的に重なっている。
【0020】
いくつかの実施例において、前記導電体は、導電性銀ペーストを含む。
【0021】
本開示の実施例の別の態様によると、上記のいずれかの実施例に記載されたマイクロ流体チップを含むマイクロ流体デバイスに関する。
【0022】
本開示の実施例のさらに別の態様によると、第１基板構造を形成することを含み、前記第１基板構造を形成することは、複数のピン領域を形成することと、検出領域を形成することと、前記検出領域を囲む接地配線を形成することと、を含み、前記複数のピン領域は、第１ピン領域と第２ピン領域とを含み、前記検出領域は、第１方向に沿って延び、且つ各々が対応する第１走査配線を介して前記第１ピン領域に接続された複数の第１走査線と、前記第１方向とは異なる第２方向に沿って延び、且つ各々が対応する第１データ配線を介して前記第２ピン領域に接続された複数の第１データラインと、各々が、対応する１本の第１走査線および対応する１本の第１データラインに接続された第１スイッチングトランジスタ、前記第１スイッチングトランジスタに接続された駆動電極、及び前記駆動電極の上方に配置された第１疎水層を含む複数の検出ユニットと、を含み、前記接地配線は、前記複数の検出ユニットのうちの少なくとも１つに接続され、且つ前記複数のピン領域のうちの１つに接続されるマイクロ流体チップの製造方法に関する。
【0023】
いくつかの実施例において、前記方法は、第２基板構造を形成することと、接合部材によって前記第２基板構造を前記第１基板構造に接合することにより、前記第２基板構造を前記第１基板構造と対向するように設けることと、をさらに含み、前記第２基板構造を形成することは、第２基板を準備することと、前記第２基板の片側には、共通電極を形成することと、を含む。
【0024】
いくつかの実施例において、前記第２基板構造を形成することは、前記共通電極の前記第２基板から離れた側に孔が設けられた第２疎水層を形成することをさらに含み、前記第１基板構造を形成することは、前記接地配線に接続された導電体を形成することをさらに含み、ここで、前記第２基板構造を前記第１基板構造に接合した後、前記導電体は、前記孔を通過して前記共通電極に接触する。
【0025】
本開示の実施例によるマイクロ流体チップにおいて、第１基板構造は、複数のピン領域、検出領域、及び接地配線を含む。接地配線は、検出領域を囲んで設けられ、検出ユニットと接地配線との接続を容易にする一方、検出ユニットの寄生容量を低減するのに有利である。
【0026】
以下、図面を参照して本開示の例示的な実施例をより詳細に説明することにより、本開示の他の特徴、態様および利点をより明確にする。
【0027】
明細書の一部を構成する図面は、本開示の実施例を説明し、明細書とともに本開示の原理を説明するためのものである。
【0028】
図面を参照して、以下の詳細な説明により、本開示をより明確に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本開示の一実施例によるマイクロ流体チップの概略構造図である。
【図2】本開示の一実施例による検出ユニットの概略レイアウト図である。
【図4】本開示の別の実施例によるマイクロ流体チップの概略構造図である。
【図5】本開示の別の実施例による検出ユニットの概略レイアウト図である。
【図10】本開示の別の実施例によるマイクロ流体チップの概略構造図である。
【図12】本開示のさらに別の実施例によるマイクロ流体チップの概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
図面に示した各部の寸法は、実際の比例関係に基づいて描かれていないことを理解すべきである。また、同一又は類似の符号は、同一又は類似の構成要素を示す。
【0031】
図面を参照して、本開示の様々な例示的な実施例を詳細に説明する。例示的な実施例に対する説明は、単に例示的なものであり、本開示およびその適用または使用を限定するものではない。本開示は、本明細書に記載の実施例に限定されず、多くの異なる形態で実施することができる。これらの実施例は、本開示を徹底的かつ完全にし、本開示の範囲を当業者に十分に表現するために提供される。特に明記しない限り、これらの実施例に記載された部品およびステップの相対的な配置、材料成分、数式、および数値は、限定的なものではなく、単なる例示的なものとして解釈されるべきであることに留意されたい。
【0032】
本開示で使用される「第１」、「第２」および類似語は、順序、数、または重要度を表すものではなく、単に異なる部分を区別するために使用される。「含む」または「含有する」などの類似語は、この用語の前の要素がこの用語の後に列挙された要素をカバーすることを意味し、他の要素もカバーする可能性を排除するものではない。「上」、「下」等は、相対的な位置関係のみを表すものであり、説明されたオブジェクトの絶対位置が変更されると、相対的な位置関係もそれに応じて変更される可能性がある。
【0033】
本開示において、特定の部品が第１部品と第２部品との間に配置されることが記載された場合、当該特定の部品と第１部品または第２部品との間には、中間部品が存在してもよいし、存在しなくてもよい。特定の部品が他の部品に接続されることが記載された場合、当該特定の部品は、中間部品なしで前記他の部品に直接接続されてもよいし、中間部品ありで前記他の部品に直接接続されなくてもよい。
【0034】
本開示で使用されるすべての用語（技術用語または科学用語を含む）は、特に定義されない限り、本開示の属する分野の当業者が理解するものと同じ意味である。汎用辞書で定義された用語は、本明細書で明示的に定義されない限り、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有するものとして解釈されるべきであり、理想化または極端に形式化された意味で解釈されるべきではないことも理解されたい。
【0035】
関連分野の当業者に知られた技術、方法、および装置については詳細に説明しない場合があるが、適切な場合には、前記技術、方法、および装置が明細書の一部と見なされるべきである。
【0036】
図１は、本開示の一実施例によるマイクロ流体チップの概略構造図である。
【0037】
図１に示されたように、マイクロ流体チップは、第１基板構造Ａ１を含む。第１基板構造Ａ１は、複数のピン領域１０と、検出領域２０と、検出領域２０を囲む接地配線ＧＮＤと、を含む。
【0038】
複数のピン領域１０は、例えば第１ピン領域１１と第２ピン領域１２とを含み得る。第１ピン領域１１及び第２ピン領域１２は、それぞれ、１つまたは複数のピンを含み得る。
【0039】
検出領域２０は、複数の第１走査線ＳＬ１と、複数の第１データラインＤＬ１と、複数の検出ユニット２１と、を含む。複数の検出ユニット２１は、例えばマトリクス状に配列されてもよく、例えばＭ行、Ｎ列の検出ユニット２１を含んでもよい。なお、図１には、１本の第１走査線ＳＬ１、１本の第１データラインＤＬ１、および１つの検出ユニット２１のみが概略的に示されている。
【0040】
複数の第１走査線ＳＬ１は、第１方向に沿って延びる。ここで、第１方向は、例えば複数の検出ユニット２１が配列された行方向であってもよい。各第１走査線ＳＬ１は、対応する第１走査配線ＳＬＷ１を介して第１ピン領域１１に接続される。異なる第１走査線ＳＬ１は、異なる第１走査配線ＳＬＷ１に対応し、異なる第１走査配線ＳＬＷ１は、第１ピン領域１１内の異なるピンに接続されることを理解すべきである。
【0041】
複数の第１データラインＤＬ１は、第１方向とは異なる第２方向に沿って延びる。ここで、第２方向は、例えば第１方向に垂直であり、例えば、複数の検出ユニット２１が配列された列方向であってもよい。各第１データラインＤＬ１は、対応する第１データ配線ＤＬＷ１を介して第２ピン領域１２に接続される。異なる第１データラインＤＬ１は、異なる第１データ配線ＤＬＷ１に対応し、異なる第１データ配線ＤＬＷ１は、第２ピン領域１２内の異なるピンに接続されることを理解すべきである。
【0042】
各検出ユニット２１は、第１スイッチングトランジスタ２１１と第１スイッチングトランジスタ２１１に接続された駆動電極２１２と、を含み得る。各検出ユニット２１は、駆動電極２１２の上方に配置された第１疎水層２１６（詳しくは、図３を参照して後述する）をさらに含む。第１のスイッチングトランジスタ２１１によって駆動電極２１２に電圧を印加して、駆動電極２１２上での液滴の移動、分離、融合、または生成を制御することができる。
【0043】
図２は、本開示の一実施例による検出ユニットの概略レイアウト図である。
【0044】
図２に示されたように、第１スイッチングトランジスタ２１１は、対応する１本の第１走査線ＳＬ１及び対応する１本の第１データラインＤＬ１に接続される。例えば、同一行に配置された検出ユニット２１における第１スイッチングトランジスタ２１１のゲートは、同一第１走査線ＳＬ１に接続されてもよく、同一列に配置された検出ユニット２１における第１スイッチングトランジスタ２１１のドレインは、同一第１データラインＤＬ１に接続されてもよい。
【0045】
図１を参照すると、接地配線ＧＮＤは、少なくとも１つの検出ユニット２１に接続され、且つ複数のピン領域１０のうちの１つに接続される。例えば、接地配線ＧＮＤは、各検出ユニット２１に接続でき、例えば各検出ユニット２１における遮光層に接続される。接地配線ＧＮＤは、第１ピン領域１１に接続されてもよく（図１に示されたように）、第２ピン領域１２に接続されてもよい。
【0046】
上記実施例では、マイクロ流体チップにおける第１基板構造Ａ１は、複数のピン領域１０と、検出領域２０と、接地配線ＧＮＤと、を含む。接地配線ＧＮＤは、検出領域２０を囲んで設けられ、検出ユニット２１と接地配線ＧＮＤとの接続を容易にする一方、検出ユニット２１の寄生容量を低減するのに有利である。
【0047】
いくつかの実施例において、図１を参照すると、第１基板構造Ａ１は、接地配線ＧＮＤを囲んで設けられた静電放電保護装置３０をさらに含んでもよい。いくつかの実施例において、静電放電保護装置３０は、複数の薄膜トランジスタを含み、各薄膜トランジスタは、対応する対応する１本の第１走査配線ＳＬＷ１または対応する１本の第１データ配線ＤＬＷ１に接続される。例えば、ある薄膜トランジスタのソースとドレインのうちの一方は、対応する１本の第１走査配線ＳＬＷ１に接続され、他方は、接地配線ＧＮＤに接続される。また、例えば、ある薄膜トランジスタのソースとドレインのうちの一方は、対応する１本の第１データ配線ＤＬＷ１に接続され、他方は、接地配線ＧＮＤに接続される。静電放電保護装置３０は、第１走査線ＳＬ１上の高電圧により第１走査配線ＳＬＷ１を焼失するのを防止することができ、且つ第１データラインＤＬ１上の高電圧により第１データ配線ＤＬＷ１を焼失するのを防止することができる。
【0048】
いくつかの実施例において、図１を参照すると、第１基板構造Ａ１は、液滴を貯蔵するように構成された貯液領域４０をさらに含んでもよい。ここで、貯液領域４０は、複数のピン領域１０のうちの１つに接続され、例えば第２ピン領域１２に接続される。貯液領域４０は、例えば絶縁層と絶縁層に配置された金属層とを含み得る。例えば、検出領域２０内の各絶縁層は、貯液領域４０まで延在することができる。貯液領域４０内の金属層は、検出領域２０内のある層の材料と同じであってもよく、例えば第１スイッチングトランジスタ２１１のソース、ドレイン又はゲートの材料と同じであってもよい。なお、貯液領域４０は、検出領域２０の周囲の任意の位置に配置されることができ、且つその数は、制限されない。
【0049】
いくつかの実施例において、図１を参照すると、第１基板構造Ａ１は、複数のガイド電極５０をさらに含んでもよい。複数のガイド電極５０は、貯液領域４０と検出領域２０との間に間隔をあけて設けられ、且つ各ガイド電極５０は、複数のピン領域１０のうちの１つに接続され、例えば第２ピン領域１２に接続される。各ガイド電極５０の電圧を制御することにより、貯液領域４０内の大きな液滴を小さな液滴に分離し、検出領域２０に誘導することができる。
【0050】
【0051】
図３に示されたように、第１スイッチングトランジスタ２１１は、第１アクティブ層２１１３を含む。いくつかの実施例において、第１アクティブ層２１１３の材料としては、アモルファスシリコン、低温多結晶シリコン、又はインジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）のような酸化物半導体などが挙げられる。
【0052】
各検出ユニット２１は、接地配線ＧＮＤに接続され、且つ第１アクティブ層２１１３に配置された遮光層２１０を含む。いくつかの実施態様において、遮光層２１０の材料としては、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉなどの金属が挙げられる。ここで、遮光層２１０の第１基板１００上への正射影は、第１アクティブ層２１１３の第１基板１００上への正射影と少なくとも部分的に重なっている。例えば、第１アクティブ層２１１３の第１基板１００上への正射影は、遮光層２１０の第１基板１００上への正射影内にあってもよい。
【0053】
遮光層２１０は、第１スイッチングトランジスタ２１１の光電流を低減するように、第１アクティブ層２１１３に対する外部光の悪影響を低減することができる。遮光層２１５が接地配線ＧＮＤに接続されるので、遮光層２１０と他の金属層との間の寄生容量を低減することができ、遮光層２１０の誘導電荷による検出ユニット２１への悪影響を低減または回避することもできる。
【0054】
いくつかの実施例において、図３に示されたように、第１スイッチングトランジスタ２１１は、第１基板１００に配置された第１ゲート２１１１と、第１基板１００に配置され且つ第１ゲート２１１１を覆う第１絶縁層２１１２と、第１絶縁層２１１２に配置された第１アクティブ層２１１３と、第１アクティブ層２１１３に接続された（例えば接触した）第１ソース２１１４及び第１ドレイン２１１５と、を含む。いくつかの実施態様において、第１ゲート２１１１、第１ソース２１１４、第１ドレイン２１１５のうちの少なくとも１つの材料としては、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉなどの金属が挙げられる。いくつかの実施態様において、第１絶縁層２１１２の材料の材料としては、シリコンの酸化物（例えばＳｉＯ２）、シリコンの窒化物（例えばＳｉＮｘ）、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３などの無機材料、または樹脂、ポリジメチルシロキサン、ポリイミド、ポリパラキシレンなどの有機材料が挙げられる。
【0055】
各検出ユニット２１は、第１スイッチングトランジスタ２１１を覆う第２絶縁層２１３と、第２絶縁層２１３に配置された第３絶縁層２１４と、をさらに含む。遮光層２１０は、第２絶縁層２１３と第３絶縁層２１４との間に配置される。いくつかの実施態様において、第２絶縁層２１３と第３絶縁層２１４のうちの少なくとも１つの材料としては、シリコンの酸化物（例えばＳｉＯ２）、シリコンの窒化物（例えばＳｉＮｘ）、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３などの無機材料、または樹脂、ポリジメチルシロキサン、ポリイミド、ポリパラキシレンなどの有機材料が挙げられる。
【0056】
各検出ユニット２１は、第３絶縁層２１４に配置された駆動電極２１２と、駆動電極２１２に配置された誘電体層２１５と、誘電体層２１５に配置された第１疎水層２１６と、をさらに含む。ここで、第１疎水層２１６は、液滴の移動に有利である。駆動電極２１２は、第３絶縁層２１４及び第２絶縁層２１３を貫通するオーバーホールＶを介して第１ソース２１１４に接続される。いくつかの実施態様において、駆動電極２１２の材料としては、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などが挙げられる。いくつかの実施態様において、誘電体層２１５の材料としては、シリコンの酸化物（例えばＳｉＯ２）、シリコンの窒化物（例えばＳｉＮｘ）、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３などの無機材料が挙げられてもよいし、樹脂、ポリジメチルシロキサン、ポリイミド、ポリパラキシレンなどの有機材料が挙げられてもよく。いくつかの実施態様において、第１疎水層２１６の材料としては、フッ素ポリマーなどが挙げられる。
【0057】
【0058】
図４では、複数のピン領域１０は、第１ピン領域１１及び第２ピン領域１２に加えて、第３ピン領域１３及び第４ピン領域１４をさらに含む。ここで、第３ピン領域１３と第４ピン領域１４は、それぞれ、１つまたは複数のピンを含み得る。
【0059】
検出領域２０は、複数の第１走査線ＳＬ１及び複数の第１データラインＤＬ１に加えて、複数の第２走査線ＳＬ２及び複数の第２データラインＤＬ２をさらに含む。図１は、１本の第２走査線ＳＬ２および１本の第２データラインＤＬ２のみを概略的に示していることを理解すべきである。
【0060】
複数の第２走査線ＳＬ２は、第１方向に沿って延びる。各第２走査線ＳＬ２は、対応する第２走査配線ＳＬＷ２を介して第３ピン領域１３に接続される。異なる第２走査線ＳＬ２は、異なる第２走査配線ＳＬＷ２に対応し、異なる第２走査配線ＳＬＷ２は、第３ピン領域１３内の異なるピンに接続されることを理解すべきである。
【0061】
複数の第２データラインＤＬ２は、第２方向に沿って延びる。各第２データラインＤＬ２は、対応する第２データ配線ＤＬＷ２を介して第４ピン領域１４に接続される。異なる第２データラインＤＬ２は、異なる第２データ配線ＤＬＷ２に対応し、異なる第２データ配線ＤＬＷ２は、第４ピン領域１４内の異なるピンに接続されることを理解すべきである。
【0062】
各検出ユニット２１は、第１スイッチングトランジスタ２１１及び駆動電極２１２に加えて、第２スイッチングトランジスタ２１７及び第２スイッチングトランジスタ２１７に接続された感光素子２１８をさらに含む。感光素子２１８は、例えばフォトダイオードなどの感光性センサーを含み得る。フォトダイオードは、例えば、ＰＩＮフォトダイオードを含み得る。いくつかの実施態様において、感光素子２１８は、第１半導体層、第２半導体層、及び第１半導体層と第２半導体層との間に配置された真性半導体層を含み得る。第１半導体層と第２半導体層のうちの一方は、Ｎ型半導体層であり、他方は、Ｐ型半導体層である。
【0063】
図５は、本開示の別の実施例による検出ユニットの概略レイアウト図である。
【0064】
図５に示されたように、第２スイッチングトランジスタ２１７は、対応する１本の第２走査線ＳＬ２および対応する１本の第２データラインＤＬ２に接続される。例えば、同一行に配置された検出ユニット２１における第２スイッチングトランジスタ２１７のゲートは、同一第２走査線ＳＬ２に接続されてもよく、同一列に配置された検出ユニット２１における第２スイッチングトランジスタ２１７のドレインは、同一第２データラインＤＬ１に接続されてもよい。
【0065】
上記実施例では、マイクロ流体チップにおける第１基板構造Ａ１は、第３ピン領域１３、第４ピン領域１４、複数の第２走査線ＳＬ２及び複数の第２データラインＤＬ２をさらに含む。検出ユニット２１は、第２スイッチングトランジスタ２１７及び感光素子２１８をさらに含む。感光素子２１８は、光信号を電気信号に変換することができる。第２スイッチングトランジスタ２１７をオンに制御することにより、感光素子２１８の電気信号を読み取ることができ、さらに電気信号に応じて液滴の位置や濃度などの情報を得ることができる。
【0066】
図６は、本開示の一実施例による図５のＢ－Ｂ’に沿った概略断面図である。図７は、本開示の一実施例による図５のＣ－Ｃ’に沿った概略断面図である。図８は、本開示の一実施例による図５のＤ－Ｄ’に沿った概略断面図である。図9は、本開示の一実施例による図５のＥ－Ｅ’に沿った概略断面図である。
【0067】
【0068】
図６と図８に示されたように、第１スイッチングトランジスタ２１１は、第１アクティブ層２１１３を含み、第２スイッチングトランジスタ２１７は、第２アクティブ層２１７３を含む。各検出ユニット２１は、互いに間隔をあけて且ついずれも接地配線ＧＮＤに接続された第１遮光層２２５及び第２遮光層２２６を含む。いくつかの実施態様において、第１アクティブ層２１１３と第２アクティブ層２１７３のうちの少なくとも１つの材料としては、アモルファスシリコン、低温多結晶シリコン、又はインジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）のような酸化物半導体などが挙げられる。いくつかの実施態様において、第１遮光層２２５と第２遮光層２２６の材料としては、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉなどの金属が挙げられる。
【0069】
第１遮光層２２５は、第１アクティブ層２１１３に配置され、第１遮光層２２５の第１基板１００上への正射影は、第１アクティブ層２１１３の第１基板１００上への正射影と少なくとも部分的に重なっている。例えば、第１アクティブ層２１１３の第１基板１００上への正射影は、第１遮光層２２５の第１基板１００上への正射影内にあってもよい。
【0070】
第２遮光層２２６は、第２アクティブ層２１７３に配置され、第２遮光層２２６の第１基板１００上への正射影は、第２アクティブ層２１７３の第１基板１００上への正射影と少なくとも部分的に重なっている。例えば、第２アクティブ層２１７３の第１基板１００上への正射影は、第２遮光層２２６の第１基板１００上への正射影内にあってもよい。
【0071】
第１遮光層２２５は、第１スイッチングトランジスタ２１１の光電流を低減するように、第１アクティブ層２１１３に対する外部光の悪影響を低減することができる。第２遮光層２２６は、第２スイッチングトランジスタ２１７の光電流を低減するように、第２アクティブ層２１７３に対する外部光の悪影響を低減することができる。また、第１遮光層２２５及び第２遮光層２２６がいずれも接地配線ＧＮＤに接続されるので、第１遮光層２２５及び第２遮光層２２６と他の金属層との間の寄生容量を低減することができ、第１遮光層２２５及び第２遮光層２２６の誘導電荷による検出ユニット２１への悪影響を低減または回避することもできる。
【0072】
いくつかの実施例において、図６と図７に示されたように、第１スイッチングトランジスタ２１１は、第１基板１００に配置された第１ゲート２１１１と、第１基板１００に配置され且つ第１ゲート２１１１を覆う第１絶縁層２１１２と、第１絶縁層２１１２に配置された第１アクティブ層２１１３と、いずれも第１アクティブ層２１１３に接続された（例えば接触した）第１ソース２１１４及び第１ドレイン２１１５と、を含む。
【0073】
いくつかの実施例において、図８と図９に示されたように、第２スイッチングトランジスタ２１７は、第１基板１００に配置された第２ゲート２１７１と、第１基板１００に配置され且つ第２ゲート２１７１を覆う第２絶縁層２１７２と、第２絶縁層２１７２に配置された第２アクティブ層２１７３と、いずれも第２アクティブ層２１７３に接続された第２ソース２１７４及び第２ドレイン２１７５と、を含む。いくつかの実施例において、第２絶縁層２１７２と第１絶縁層２１１２は、一体に設けられてもよい。
【0074】
いくつかの実施態様において、第１ゲート２１１１、第１ソース２１１４、第１ドレイン２１１５、第２ゲート２１７１、第２ソース２１７４と第２ドレイン２１７５のうちの少なくとも１つの材料としては、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉなどの金属が挙げられる。
【0075】
図６～図９を参照すると、各検出ユニット２１は、第３絶縁層２１９と、第１電極２２０と、第２電極２２１と、第２電極２２１に配置された感光素子２１８と、感光素子２１８に配置された第３電極２２２と、第３電極２２２に配置された第４絶縁層２２３と、第４絶縁層２２３に配置された第５絶縁層２２４と、第１遮光層２２５と、第２遮光層２２６と、第１遮光層２２５及び第２遮光層２２６に配置された第６絶縁層２２７と、第６絶縁層２２７に配置された駆動電極２１２と、第６絶縁層２２７及び駆動電極２１２に配置された誘電体層２１５と、誘電体層２１５に配置された第１疎水層２１６と、をさらに含む。
【0076】
第３絶縁層２１９は、第１スイッチングトランジスタ２１１及び第２スイッチングトランジスタ２１７を覆う。第１電極２２０（図６と図７を参照）及び第２電極２２１（図８と図９を参照）は、第３絶縁層２１９に配置され且つ互いに間隔をあけた。図７を参照すると、第１電極２２０は、第３絶縁層２１９を貫通する第１オーバーホールＶ１を介して第１ソース２１１４に接続される。図９を参照すると、第２電極２２１は、第３絶縁層２１９を貫通する第２オーバーホールＶ２を介して第２ソース２１７４に接続される。第１電極２２０と第２電極２２１のうちの少なくとも１つの材料としては、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉなどの金属が挙げられる。
【0077】
【0078】
第１遮光層２２５は、第５絶縁層２２４に配置され、且つ接地配線ＧＮＤに接続される。図７に示されたように、第１遮光層２２５は、第５絶縁層２２４及び第４絶縁層２２３を貫通する第３オーバーホールＶ３を介して第１電極２２０に接続される。いくつかの実施態様において、第５絶縁層２２４は、第４絶縁層２２３を貫通する第６オーバーホールＶ６を介して第１電極２２０に接続される。ここで、第３オーバーホールＶ３の第１基板１００上への正射影は、上記第６オーバーホールＶ６の第１基板１００上への正射影内にある。
【0079】
第２遮光層２２６及び第１遮光層２２５は、間隔をあけて第５絶縁層２２４に配置され、且つ接地配線ＧＮＤに接続される。図９に示されたように、第２遮光層２２６は、第５絶縁層２２４及び第４絶縁層２２３を貫通する第４オーバーホールＶ４を介して第３電極２２２に接続される。いくつかの実施態様において、第５絶縁層２２４は、第４絶縁層２２３を貫通する第７オーバーホールＶ７を介して第３電極２２２に接続される。ここで、第４オーバーホールＶ４の第１基板１００上への正射影は、上記第７オーバーホールＶ７の第１基板１００上への正射影内にある。
【0080】
図７に示されたように、駆動電極２１２は、第６絶縁層２２７を貫通する第５オーバーホールＶ５を介して第１遮光層２２５に接続される。
【0081】
いくつかの実施態様において、上記第１絶縁層２１１２、第２絶縁層２１７２、第３絶縁層２１９、第４絶縁層２２３、第５絶縁層２２４、第６絶縁層２２７のうちの少なくとも１つの材料としては、シリコンの酸化物（例えばＳｉＯ２）、シリコンの窒化物（例えばＳｉＮｘ）、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３などの無機材料、または樹脂、ポリジメチルシロキサン、ポリイミド、ポリパラキシレンなどの有機材料が挙げられる。
【0082】
図１０は、本開示の別の実施例によるマイクロ流体チップの概略構造図である。
【0083】
図１に示されたマイクロ流体チップと比較して、図１０に示されたマイクロ流体チップは、第２基板構造Ｂ１をさらに含む。明確にするために、図１０に示されたマイクロ流体チップは、第１基板構造Ａ１における検出領域２０を簡略化して示している。
【0084】
【0085】
図１１に示されたように、第２基板構造Ｂ１は、第２基板２００と、第２基板２００の第１基板構造Ａ１に近い側に設けられた共通電極２０１と、を含む。いくつかの実施態様において、共通電極２０１の材料としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）が挙げられる。
【0086】
図１０を参照すると、第２基板構造Ｂ１は、第１基板構造Ａ１と対向して設けられ、且つ接合部材Ｃ１により第１基板構造Ａ１に接合される。例えば、第２基板構造Ｂ１は、フレームシーラントにより第１基板構造Ａ１に接着可能である。第２基板構造Ｂ１と第１基板構造Ａ１との間に液滴を収容する空間が形成されることを理解すべきである。
【0087】
第１基板構造Ａ１は、接地配線ＧＮＤに接続されかつ共通電極２０１に接触する導電体６０をさらに含む。言い換えると、共通電極２０１は、導電体６０を介して接地配線ＧＮＤに接続される。いくつかの実施態様において、導電体６０は、導電性銀ペーストを含み得る。
【0088】
上記実施例では、第２基板構造Ｂ１における共通電極２０１は、接地配線ＧＮＤに接続され、第１基板構造Ａ１の検出ユニット２１における駆動電極２１２の電圧を制御することにより、第１基板構造Ａ１と第２基板構造Ｂ１との間の液滴の移動を駆動することができる。
【0089】
いくつかの実施例において、図１１を参照すると、第２基板構造Ｂ１は、共通電極２０１の第２基板２００から離れた側に設けられた第２疎水層２０２をさらに含む。第２疎水層２０２は、液滴の移動にもっと有利である。ここで、第２疎水層２０２には孔３００が設けられ、図１０に示された導電体６０は、孔３００を通過して共通電極２０１に接触することができる。いくつかの実施態様において、第２疎水層２０２の材料としては、フッ素ポリマーなどが挙げられる。
【0090】
いくつかの実施例において、第２基板構造Ｂ２には、第２基板構造Ｂ２を貫通する少なくとも１つの第１孔３０１が設けられる。各第１孔３０１の第１基板１００上への正射影は、検出領域２０の第１基板１００上への正射影内にある。第１孔３０１は、例えば空気排出孔、液体注入孔、油注入孔のうちの１つ以上を含んでもよい。例えば、第１孔３０１は、２つの空気排出孔、１つの液体注入孔と１つの油注入孔を含んでもよい。空気排出孔は、液滴が反応した後に発生するガスが空気排出孔を介して第２基板構造Ｂ１と第１基板構造Ａ１との間の空間から抜けるように構成されている。液体注入孔は、反応性液体を加えるように構成されている。油注入孔は、例えばシリコン油などの反応性液体の流れに寄与する油を加えるように構成されている。
【0091】
いくつかの実施例において、第１基板構造Ａ１は、液滴を貯蔵するように構成された貯液領域４０を含む。貯液領域４０は、複数のピン領域１０のうちの１つに接続され、例えば第２ピン領域１２に接続される。相応的に、第２基板構造Ｂ２には、第２基板構造Ｂ２を貫通する第２孔３０２が設けられてもよい。第２孔３０２は、反応性液体を貯液領域４０に加えるように構成されている。第２孔３０２の第１基板１００上への正射影は、第１基板構造Ａ１における貯液領域４０の第１基板１００上への正射影と少なくとも部分的に重なっている。例えば、第２孔３０２の第１基板１００上への正射影は、貯液領域４０の第１基板１００上への正射影内にあってもよい。
【0092】
図１２は、本開示のさらに別の実施例によるマイクロ流体チップの概略構造図である。
【0093】
図４に示されたマイクロ流体チップと比較して、図１０に示されたマイクロ流体チップは、第２基板構造Ｂ１をさらに含む。なお、明確にするために、図１２に示されたマイクロ流体チップは、第１基板構造Ａ１における検出領域２０を簡略化して示している。また、図１２に示された第２基板構造Ｂ１は、図１０に示された第２基板構造Ｂ１と同様であり、ここでは説明を省略する。
【0094】
本開示の各実施例によるマイクロ流体チップは、アクティブデジタルマイクロ流体チップである。
【0095】
本開示の実施例では、マイクロ流体デバイスをさらに提供する。マイクロ流体デバイスは、上記のいずれかの実施例に記載されたマイクロ流体チップを含み得る。いくつかの実施例において、マイクロ流体デバイスは、小型化された全分析システム（Ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ ｔｏｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｙｓｔｅｍｓ）であってもよい。
【0096】
本開示の実施例では、マイクロ流体チップの製造方法をさらに提供する。マイクロ流体チップの製造方法は、第１基板構造を形成することを含む。
【0097】
以下、第１基板構造の形成プロセスを説明する。
【0098】
第１基板構造を形成することは、複数のピン領域を形成することを含む。複数のピン領域は、第１ピン領域と第２ピン領域とを含む。
【0099】
第１基板構造を形成することは、検出領域を形成することをさらに含む。検出領域は、第１方向に沿って延びた複数の第１走査線を含む。各第１走査線は、対応する第１走査配線を介して第１ピン領域に接続される。検出領域は、第１方向とは異なる第２方向に沿って延びた複数の第１データラインをさらに含む。各第１データラインは、対応する第１データ配線を介して第２ピン領域に接続される。検出領域は、複数の検出ユニットをさらに含む。各検出ユニットは、第１スイッチングトランジスタと第１スイッチングトランジスタに接続された駆動電極とを含み、第１スイッチングトランジスタは、対応する１本の第１走査線および対応する１本の第１データラインに接続される。
【0100】
第１基板構造を形成することは、検出領域を囲む接地配線を形成することをさらに含む。ここで、接地配線は、少なくとも１つの検出ユニットに接続され、且つ複数のピン領域のうちの１つに接続される。
【0101】
上記実施例において形成された第１基板構造は、複数のピン領域と、検出領域と、接地配線と、を含む。接地配線は、検出領域を囲んで設けられ、検出ユニットと接地配線との接続を容易にする一方、検出ユニットの寄生容量を低減するのに有利である。
【0102】
いくつかの実施例において、マイクロ流体チップの製造方法は、第２基板構造を形成することと、接合部材によって第２基板構造を第１基板構造に接合することにより、第２基板構造を第１基板構造と対向するように設けることと、をさらに含む。例えば、以下のように第２の基板構造を形成することができ、即ち、第２基板を準備し、この後、第２基板の片側には、共通電極を形成する。
【0103】
いくつかの実施例において、第２の基板構造を形成するプロセスにおいて、共通電極の第２基板から離れた側に第２疎水層を形成してもよく、第２疎水層には孔が設けられる。また、第１基板構造を形成するプロセスにおいて、接地配線に接続された導電体を形成してもよい。第２基板構造を第１基板構造に接合した後、導電体は、第２疎水層の孔を通過して共通電極に接触する。
【0104】
これまで、本開示の各実施例を詳細に説明した。本開示の構想を隠すことを避けるために、当該技術分野で知られているいくつかの詳細を記載しない。本明細書で開示される技術案がどのように実現されるかは、上記の説明から当業者には十分に理解できる。
【0105】
本開示のいくつかの特定の実施例は、例によって詳細に説明されたが、上記の例が単に説明のためのものであり、本開示の範囲を限定するためのものではないことを当業者は理解すべきである。以上の実施例が本開示の範囲および精神から逸脱することなく修正され、または技術的特徴の一部が等効に置換され得ることを当業者は理解すべきである。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって限定される。
【符号の説明】
【0106】
１０ ピン領域
１１ 第１ピン領域
１２ 第２ピン領域
１３ 第３ピン領域
１４ 第４ピン領域
２０ 検出領域
２１ 検出ユニット
３０ 静電放電保護装置
４０ 貯液領域
５０ ガイド電極
６０ 導電体
１００ 第１基板
２００ 第２基板
２０１ 共通電極
２０２ 第２疎水層
２１０ 遮光層
２１１ 第１スイッチングトランジスタ
２１２ 駆動電極
２１３ 第２絶縁層
２１４ 第３絶縁層
２１５ 誘電体層
２１６ 第１疎水層
２１７ 第２スイッチングトランジスタ
２１８ 感光素子
２１９ 第３絶縁層
２２０ 第１電極
２２１ 第２電極
２２２ 第３電極
２２３ 第４絶縁層
２２４ 第５絶縁層
２２５ 第１遮光層
２２６ 第２遮光層
２２７ 第６絶縁層
３００ 孔
３０１ 第１孔
３０２ 第２孔
２１１１ 第１ゲート
２１１２ 第１絶縁層
２１１３ 第１アクティブ層
２１１４ 第１ソース
２１１５ 第１ドレイン
２１７１ 第２ゲート
２１７２ 第２絶縁層
２１７３ 第２アクティブ層
２１７４ 第２ソース
２１７５ 第２ドレイン
Ａ１ 第１基板構造
Ｂ１ 第２基板構造
Ｃ１ 接合部材
Ｖ１ 第１オーバーホール
Ｖ２ 第２オーバーホール
Ｖ３ 第３オーバーホール
Ｖ４ 第４オーバーホール
Ｖ５ 第５オーバーホール
Ｖ６ 第６オーバーホール
Ｖ７ 第７オーバーホール
ＧＮＤ 接地配線
ＳＬ１ 第１走査線
ＳＬ２ 第２走査線
ＤＬ１ 第１データライン
ＤＬ２ 第２データライン
ＳＬＷ１ 第１走査配線
ＤＬＷ１ 第１データ配線
１１ 第１ピン領域
１２ 第２ピン領域
１３ 第３ピン領域
１４ 第４ピン領域
２０ 検出領域
２１ 検出ユニット
３０ 静電放電保護装置
４０ 貯液領域
５０ ガイド電極
６０ 導電体
１００ 第１基板
２００ 第２基板
２０１ 共通電極
２０２ 第２疎水層
２１０ 遮光層
２１１ 第１スイッチングトランジスタ
２１２ 駆動電極
２１３ 第２絶縁層
２１４ 第３絶縁層
２１５ 誘電体層
２１６ 第１疎水層
２１７ 第２スイッチングトランジスタ
２１８ 感光素子
２１９ 第３絶縁層
２２０ 第１電極
２２１ 第２電極
２２２ 第３電極
２２３ 第４絶縁層
２２４ 第５絶縁層
２２５ 第１遮光層
２２６ 第２遮光層
２２７ 第６絶縁層
３００ 孔
３０１ 第１孔
３０２ 第２孔
２１１１ 第１ゲート
２１１２ 第１絶縁層
２１１３ 第１アクティブ層
２１１４ 第１ソース
２１１５ 第１ドレイン
２１７１ 第２ゲート
２１７２ 第２絶縁層
２１７３ 第２アクティブ層
２１７４ 第２ソース
２１７５ 第２ドレイン
Ａ１ 第１基板構造
Ｂ１ 第２基板構造
Ｃ１ 接合部材
Ｖ１ 第１オーバーホール
Ｖ２ 第２オーバーホール
Ｖ３ 第３オーバーホール
Ｖ４ 第４オーバーホール
Ｖ５ 第５オーバーホール
Ｖ６ 第６オーバーホール
Ｖ７ 第７オーバーホール
ＧＮＤ 接地配線
ＳＬ１ 第１走査線
ＳＬ２ 第２走査線
ＤＬ１ 第１データライン
ＤＬ２ 第２データライン
ＳＬＷ１ 第１走査配線
ＤＬＷ１ 第１データ配線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】