[发明专利]微流体感测元件及其制作方法

权利要求书

1.一种微流体感测组件，用以承载并感测一液体的一光电特性，其特征在于，包括：

一第一基材；

一图案化导电层，位于该第一基材上，具有相互隔离，且依序相邻的一第一电极、一第二电极和一第三电极；

一介电层，覆盖在图案化导电层以及被暴露于出来的基材表面，并藉由蚀刻步骤形成一贯穿开口，将一部分第三电极暴露于出来；

一第一疏水层，形成于介电层上，覆盖该第一电极和该第二电极，用以承载该液体；

一光电二极管层，形成于介电层上，并且填充贯穿开口，该光电二极管层与第三电极暴露于外的部分接触，位于该第三电极上，并与该第三电极接触，光电二极管层并不与第一电极和第二电极重叠；

一透明电极层，位于该光电二极管层上，并与该光电二极管层接触，且不与第一电极和第二电极重叠；以及

一控制电路，与该第一电极、该第二电极和该第三电极耦接，并在该第一电极、该第二电极和该第三电极至少二者之间提供至少一电压差，以驱动该液体在该第一疏水层和该透明电极层上运动；

其中，该透明电极层具有一顶面，以该第一基材为基准，该顶面实质高于该第一疏水层用来承载该液体的一表面；

该液体系一液滴，且具有由该表面起算的一液滴高度，该顶面与该表面之间的一高度差实质小于或等于该液滴高度的二分之一；

该液滴高度h由下述公式计算：

其中，V为注入的液滴体积，S为液滴与疏水层的表面的接触面积。

2.如权利要求1所述的微流体感测组件，其特征在于，该第一基材系一玻璃基板、一晶圆或一塑化薄膜。

3.如权利要求1所述的微流体感测组件，其特征在于，构成该图案化导电层的材料，系选自于一金属、一透明导电氧化物或前述的组合所组成的一族群；构成该透明电极层的材料包括铟锡氧化物。

4.如权利要求1所述的微流体感测组件，其特征在于，更包括一第二基材，位于该第一基材的一侧，且与该第一疏水层定义出一腔室(cavity)，以容许该液体在其中运动。

5.如权利要求4所述的微流体感测组件，其特征在于，更包括：

一第二疏水层，位于该第二基材上，且与该第一疏水层定义出该腔室；以及

一共同电极层；位于该第二基材和该第二疏水层之间。

6.如权利要求5所述的微流体感测组件，其特征在于，该透明电极层具有一顶面，其与该第一疏水层用来承载该液体的一表面实质共平面。

7.如权利要求1所述的微流体感测组件，其特征在于，更包括一光源，提供至少一光线穿过该透明电极层入射至该光电二极管层。

8.如权利要求1所述的微流体感测组件，其特征在于，该图案化导电层更包括一第四电极，围绕该第三电极，且与该控制电路耦接。

9.一种微流体感测组件的制作方法，其特征在于，包括：

提供一第一基材；

于该第一基材上形成一图案化导电层，使该图案化导电层具有相互隔离，且依序相邻的一第一电极、一第二电极以及一第三电极；

一介电层，覆盖在图案化导电层以及被暴露于出来的基材表面，并藉由蚀刻步骤形成一贯穿开口，将一部分第三电极暴露于出来；

于该第三电极上形成一光电二极管层，该光电二极管层形成于介电层上，并且填充贯穿开口，该光电二极管层与第三电极暴露于外的部分接触光电二极管层并不与第一电极和第二电极重叠；

于该光电二极管层上形成一透明电极层，使其与该光电二极管层接触，且不与第一电极和第二电极重叠；

形成一第一疏水层，形成于介电层上，覆盖该第一电极和该第二电极；以及

提供一控制电路，耦接该第一电极、该第二电极和该第三电极；

其中，该透明电极层具有一顶面，以该第一基材为基准，该顶面实质高于该第一疏水层用来承载液体的一表面；

该液体系一液滴，且具有由该表面起算的一液滴高度，该顶面与该表面之间的一高度差实质小于或等于该液滴高度的二分之一；

该液滴高度h由下述公式计算：

其中，V为注入的液滴体积，S为液滴与疏水层的表面的接触面积。