[实用新型]一种用于光诱导介电泳装置的遮光膜

说明书

本实用新型公开了一种用于光诱导介电泳装置的遮光膜，主要包括顶层氧化铟锡玻璃层1、光导层2、衬底氧化铟锡玻璃层3、遮光膜4、遮光膜通透区5、光斑6，其特点在于，顶层氧化铟锡玻璃层1和衬底氧化铟锡玻璃层3相对设置，并在其两端边缘处接入信号发生器，在衬底氧化铟锡玻璃层3的上表面镀有光导层2，下表面涂覆有遮光膜4，遮光膜4经图案化形成一遮光膜通透区5，光源自底向上垂直照射遮光膜4时，光线经过遮光膜通透区5在光导层2上形成光斑6，进而在微通道内产生非均匀电场，迫使通道内电中性悬浮粒子受电场极化而发生定向移动，通过调节信号发生器的电压、频率，达到操纵微纳粒子的目的。

技术领域

本实用新型涉及微电子、微纳米粒子控制领域，特别涉及光诱导介电泳领域，是一种用于光诱导介电泳装置的遮光膜。

背景技术

早期，介电泳技术产生的介电泳力主要依靠其物理金属电极。伴随光伏太阳能电池和光敏材料的发展，在此基础上，提出了光诱导介电泳技术，光诱导介电泳技术是一种将光学虚拟电极与介电泳方法相结合的技术，其核心是由微纳尺度光照射到光敏薄膜，会在光敏薄膜表面形成光学虚拟电极，从而引发光电芯片内部产生非均匀电场。当芯片内具有非均匀电场后，将迫使电中性悬浮粒子受电场极化而发生定向移动，该电极化力即为介电泳力。所以，光学虚拟电极与传统金属电极一样可以产生介电泳力以满足微粒的收集、输运和分离，此外，用光学虚拟电极代替传统的金属电极，从确定操纵功能，到设计电极并投入使用，所需周期极短，避免了复杂的电极制造过程，提高了微粒操纵灵活性，降低了电极加工成本，因此可以实现对微粒更加复杂的操纵。

但是在目前的技术中，光诱导介电泳装置需要采用复杂的数字微型反射镜元件（DMD）产生光学图案，其缺点为：成本高，光学系统结构复杂，对光源的利用效率低等。如何克服上述缺点，已成为相关领域技术人员所致力的目标之一。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有的光诱导介电泳装置需要复杂DMD产生光学图案的局限，而提供一种新型遮光膜，其至少具有结构简单和低成本等优点。

本实用新型是在提供一种遮光膜，将其图案化而形成一通透区，当微纳尺度光垂直照射到遮光膜时，光线经过通透区在光导层上形成光斑，此光斑即为光学虚拟电极。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供的一种用于光诱导介电泳装置的遮光膜，包括顶层氧化铟锡玻璃层1、光导层2、衬底氧化铟锡玻璃层3、遮光膜4、遮光膜通透区5、光斑6；顶层氧化铟锡玻璃层1和衬底氧化铟锡玻璃层3相对设置，并在其两端边缘处接入信号发生器，在衬底氧化铟锡玻璃层3的上表面镀有光导层2，下表面涂覆有遮光膜4。

其中，顶层氧化铟锡玻璃层1和衬底氧化铟锡玻璃层3长度为4cm、宽度为3cm、厚度为2mm，材质为氧化铟锡玻璃，氧化铟锡玻璃具有良好的透光性和导电性。顶层氧化铟锡玻璃层1和衬底氧化铟锡玻璃层3相对设置，其距离为100μm。光导层2镀在衬底氧化铟锡玻璃层3上表面，厚度为1μm，材质为氢化非晶硅。氢化非晶硅具有良好的光敏特性，在非光照条件下，氢化非晶硅作为绝缘体占有较多电势差，使之芯片溶液中的电场相当微弱，但在光照条件下，光生载流子使氢化非晶硅受光照区域上的局部电导率增加，从而变成良好的载体。遮光膜4涂覆在衬底氧化铟锡玻璃层3下表面，厚度为10μm，材质为不透明聚合物，不透明聚合物应具有显著的不透明度，且遮光膜4可经图案化形成一遮光膜通透区5。

光诱导介电泳装置的系统结构可分为2个部分：

1、投影区：由遮光膜4、遮光膜通透区5组成，主要用于产生光学图案，即光学虚拟电极。

2、测试区：由顶层氧化铟锡玻璃层1、光导层2、衬底氧化铟锡玻璃层3和信号发生器组成，信号发生器连接上下两层氧化铟锡玻璃层以提供交变信号。

所述顶层氧化铟锡玻璃层1和衬底氧化铟锡玻璃层3大小相等，长度为4cm、宽度为3cm、厚度为2mm。