测试片技术领域
本发明涉及一种测试片，特别是涉及一种利用由垫层与盖片的排气道部及隔板所
共同形成的排气流道以将反应腔室内的空气向后排出的测试片。
背景技术
一般来说，常见用来检测受测液的测试片可大概分为两种类型：不需要电极电感
测组件的化学(或生化)呈色测试片与由生化辨识组件和电子信号转换器所组成的电感测
试片。就电感测试片来说，当受测液为辨识组件所确认后，化学信号经电子信号转换器转换
成电子物理信号，也就是电性反应，再经过逻辑运算分析后，将定量化的数字信号换算成受
测液的检测浓度直接输出。现今商业化的电感测试片多是以安培式生物传感器
(amperometric biosensor)为主，通过控制工作电极与辅助电极的电位而得到待测样品的
电化学反应电流。上述测试片的发展已经应用在血中葡萄糖、胆固醇与其他药物的侦测上，
其常见设计将电极层、具有凹口的隔板、酵素生化反应层、盖片依序迭合在基板上以形成具
有受测液入口的反应腔室而可产生微流道并利用毛细现象将受测液吸入反应腔室中以与
酵素生化反应层进行反应，在此设计下，当受测液进入反应腔室时，反应腔室就会在受测液
入口已被受测液填满的情况下形成封闭空间以致反应腔室内的空气无法排出，如此一来，
受测液就会在其内聚力与附着力所形成的向内压力与反应腔室内的空气内压实现平衡时
停止继续向内流动，从而影响测试片的检测准确度。
因此，为了解决上述问题，目前已有出现在盖片或是基板上形成排气孔(或狭缝)
的向上(或向下)排气设计以确保反应腔室内的空气能够顺利地排出。然而，上述单面排气
的设计在制程上必须将排气孔准确地定位在反应腔室的尾端中间方能使排气孔具有排气
功能，如此就会导致费时费工的盖片贴合定位流程。除此之外，在上述向上或向下排气的设
计中，由于排气孔会直接连结反应腔室，故此设计不仅会容易让反应腔室外的灰尘(或是外
界空气或手指接触试片的水气)通过排气孔进入反应腔室内而导致检测错误的问题，而且
也会因反应腔室内无额外配置有停止受测液流动设计而导致受测液在过量时会从排气孔
溢出，从而造成污染、使用者观感不佳，及位于反应腔室内的受测液会受到因排气孔过大无
法让反应腔室成为具有固定体积空间的影响出现微流动现象而影响测试片的检测准确度
的问题。
在实际应用上，有些试片将反应槽腔室的盖片采用透明结构，如美国专利
US6541216及US8409412的窗口设计，然而此类透明盖片会因使用者可直接观察到受测液在
反应槽腔室流动而造成使用者观感不佳，例如观察血液或尿液。另外，由于位于反应腔室内
的试剂层属于活性物质，当受测液进入反应腔室后，试剂层中的试剂就会以其活性与受测
液进行反应而产生相对应的检测结果，然而，也因为上述试剂具有相当高的活性，当能量施
予具活性物质后，活性物质就会很容易发生反应，但由于此类活性物质主要目的是在与受
测液进行检测，因此当试剂活性在与受测液进行检测之前受到影响时，则会影响到检测的
结果，尤其是在影响测试结果的部分，以电感测试片来说，具有电导体电极上方所涂布的试
剂是直接参与反应的部位，因此上述部位试剂的活性就显得特别重要，而一般日光光线属
一种能量，试剂大多为光敏感涂布物质，故在试剂受到光线照射后，试剂会受到光线(尤其
是短波长光波(如紫外线)对试剂的影响更为显著)的影响而产生变质，在此情况下，若是盖
片由透光材质所组成，就会相当容易造成试剂层变质。
因此，上述测试片所采用的盖片通常由不透光材质所组成以阻隔外界光线(如紫
外线等)入射至试剂层，从而防止试剂层变质现象发生。然而，上述不透光设计会导致使用
者无法以肉眼判断出受测液的收集量是否充足、受测液是否已填满反应腔室，及测试片是
否已经使用过的问题，因此，上述测试片往往需要额外使用电极层以针对上述情况进行侦
测，但如此就会进一步地造成测试片的检测时间过长及因电路设计增加检测项目而因此复
杂且耗电的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用由垫层与盖片的排气道部及隔板所共同形成的
排气流道以将反应腔室内的空气向后排出的测试片，以解决上述的问题。
本发明提供一种测试片，包括一隔板、一隔板、一试剂层、一盖片及一垫层。所述隔
板具有一凹口。所述隔板贴合在所述隔板下且具有自所述凹口暴露的一反应区。所述试剂
层涂布在所述反应区上。所述盖片具有一盖合部及一排气道部，所述盖合部覆盖所述凹口，
所述排气道部从所述盖合部对应所述凹口的一底端的位置向后延伸形成。所述垫层贴合在
隔板上且位于所述凹口的两侧且连接于所述盖片与所述隔板之间以使所述排气道部与所
述隔板相距一垂直间隙，用来与所述盖合部、所述凹口，及所述基板共同形成一反应腔室而
允许一受测液进入以与所述试剂层反应，及用来与所述排气道部及所述隔板共同形成一排
气流道以排出所述反应腔室内的空气。
所述盖合部对应所述反应腔室的一面上的至少前端部分可以具有亲水性，所述排
气道部及所述隔板的至少其中之一对应所述排气流道的一面上的至少部分可以具有疏水
性。
所述盖合部对应所述反应腔室的所述面上的至少前端部分可以涂布一亲水性涂
层以具有亲水性。
所述排气道部及所述隔板的所述至少其中之一对应所述排气流道的所述面上的
至少部分可以涂布一疏水性涂层以具有疏水性。
所述疏水性涂层可以为不透光色漆。
所述隔板、所述基板、所述盖片可以为绝缘材质，所述测试片可以还包括一电极
层，所述电极层设置在所述基板及所述隔板之间且接触于所述试剂层，用来检测出所述受
测液的一电性反应。所述电极层可以包括一工作电极及一辅助电极，所述工作电极用来在
所述受测液与所述试剂层反应时产生一电流以检测出所述受测液的所述电性反应，所述辅
助电极用来在所述受测液与所述试剂层反应时接收一浮动电压，以满足所述工作电极所产
生的所述电流。
所述盖合部可以具有至少一透光指示窗口，所述至少一透光指示窗口形成在不对
应所述工作电极的位置上，或自所述盖片的一前端向后延伸以越过所述工作电极且具有一
遮蔽图案以部分遮蔽所述工作电极。
所述至少一透光指示窗口可以形成在对准所述辅助电极的位置上或是形成在不
对准所述工作电极及所述辅助电极的位置上。
所述盖合部可以还具有至少一不透光指示标记，所述至少一不透光指示标记形成
在对准所述工作电极的位置上。
所述隔板的一厚度可以介于50～200μm。
所述垫层的一厚度可以介于15～50μm。
所述排气流道的一长度可以介于20～500μm。
所述垫层可以由接着剂所组成以将所述盖片黏合在所述隔板上。
本发明还提供一种测试片，包括一隔板、一基板、一试剂层、一电极层及一盖片。所
述隔板具有一凹口。所述基板贴合在所述隔板下且具有自所述凹口暴露的一反应区。所述
试剂层涂布在所述反应区上。所述电极层设置在所述基板及所述隔板之间且接触于所述试
剂层，用来检测出与所述试剂层反应的一受测液的一电性反应，所述电极层包括一工作电
极及一辅助电极，所述工作电极用来在所述受测液与所述试剂层反应时产生一电流以检测
出所述受测液的所述电性反应，所述辅助电极用来在所述受测液与所述试剂层反应时接收
一浮动电压，以满足所述工作电极所产生的所述电流。所述盖片具有至少一透光指示窗口
且覆盖所述凹口以与所述凹口及所述基板共同形成一反应腔室而允许所述受测液进入以
与所述试剂层反应，所述至少一透光指示窗口形成在不对应所述工作电极的位置上，或自
所述盖片的一前端向后延伸以越过所述工作电极且具有一遮蔽图案以部分遮蔽所述工作
电极。
所述盖片可以具有一盖合部及一排气道部，所述盖合部覆盖所述凹口，所述排气
道部从所述盖合部对应所述凹口的一底端的位置向后延伸形成，所述测试片还包括一垫
层，所述垫层贴合在隔板上且位于所述凹口的两侧且连接于所述盖片与所述隔板之间以使
所述排气道部与所述隔板相距一垂直间隙，所述垫层用来与所述盖合部、所述凹口，及所述
基板共同形成一反应腔室而允许一受测液进入以与所述试剂层反应，及用来与所述排气道
部及所述隔板共同形成一排气流道以排出所述反应腔室内的空气。
根据上述技术方案，本发明相较于现有技术至少具有下列优点及有益效果：相较
于现有技术在盖片或是基板上形成排气孔(或狭缝)的向上(或向下)排气设计，本发明采用
反应腔室内的空气可由垫层与盖片的排气道部及隔板所共同形成的排气流道向后排出的
设计，以有效地解决上述所提到的灰尘(或水气)会通过用来进行向上(或向下)排气的排气
孔(或狭缝)进入反应腔室内而导致检测错误的问题。除此之外，通过透光指示窗口形成在
不对应工作电极的位置上的设计，本发明的测试片不仅可允许用户通过透光指示窗口得知
受测液布满状况及测试片的实际使用情况(是否已经使用过)，同时也可防止光线通过透光
指示窗口入射至工作电极，以有效地解决上述所提到的试剂层受光照变质的问题以提升其
检测准确度。另外，由于本发明的测试片不需额外使用电极侦测受测液布满状况及测试片
的实际使用情况，因此，本发明也可解决上述所提到的测试片的检测时间过长及因电路设
计增加检测项目而因此复杂且耗电的问题。
附图说明
图1为根据本发明的一实施例所提出的测试片的立体示意图；
图2为图1的测试片的爆炸示意图；
图3为图1的测试片沿剖面线A-A的剖面简示图；
图4为根据本发明另一实施例所提出的排气道部上部分涂布有疏水性涂层的简示
图；
图5为根据本发明另一实施例所提出的排气道部上部分涂布有疏水性涂层的简示
图；
图6为根据本发明另一实施例所提出的排气道部上部分涂布有疏水性涂层的简示
图；
图7为图1的测试片的部分俯视简示图；
图8为根据本发明另一实施例所提出的测试片的部分俯视简示图。
其中，附图标记说明如下：
10、10’ 测试片 12 隔板
14 基板 16 盖片
18 垫层 19 反应腔室
20 凹口 21 底端
22 反应区 23 排气流道
24 试剂层 26 电极层
30 工作电极 32 参考电极
34 辅助电极 36 盖合部
37 亲水性涂层 38 排气道部
39 疏水性涂层 40、40’ 透光指示窗口
41 遮蔽图案 42 不透光指示标记
44 受测液 45 流动液面
T1 垂直间隙 T2 厚度
L 长度
具体实施方式
请参照图1及图2，图1为根据本发明的一实施例所提出的一测试片10的立体示意
图，图2为图1的测试片10的爆炸示意图。测试片10可应用在血中葡萄糖、胆固醇或生理状态
与其他药物的侦测上，如图1及图2所示，测试片10包括一隔板12、一基板14、一盖片16、一垫
层18、一试剂层24，及一电极层26。隔板12具有一凹口20。隔板12及盖片16可优选地由塑料
材质(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二醇
酯(polyethylene naphthalate，PEN)等)所组成，而基板14可为由常见绝缘材质(如聚对苯
二甲酸乙二酯等)所组成的绝缘基板，隔板12贴合在基板14上且基板14具有自凹口20暴露
的一反应区22。试剂层24涂布在由凹口20所界定的反应区22上(如以液滴或网版印刷方式
进行涂布)，电极层26设置在基板14及隔板12之间且与试剂层24接触以用来检测出受测液
的电性反应，例如侦测检测浓度。本发明领域熟知技艺者知悉可基于特定分析物选择试剂
层24内的试剂的成份(如酵素(如葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶)、电子传递介质、稳定剂和
黏合剂，但不受此限，其可根据测试片10的实际使用需求而有所变化)，在此实施例中，试剂
层24可用以测量人体血液(即受测液)的葡萄糖，借此，当人体血液的葡萄糖和试剂层24反
应时，试剂层24溶解，电子传递至电极层26以产生电性反应，从而得出相对应的检测结果。
在此实施例中，如图2所示，电极层26包括一工作电极30、一参考电极32，及一辅助
电极34(但不受此限，例如可省略参考电极32)，其中工作电极30、参考电极32及辅助电极34
可通过雷射刻在基板14上形成电极层26或利用丝网印刷(screen printing)印刷在基板14
上。工作电极30可用来在受测液与试剂层24反应时产生电流以检测出受测液的检测浓度，
参考电极32用来在受测液与试剂层反应24时接收参考电压，辅助电极34则是可用来在受测
液与试剂层24反应时接收浮动电压，以满足工作电极30所产生的电流，借此，测试片10可根
据工作电极30所产生的电流检测出受测液的初始浓度。至于针对电极层26的电极设计的详
细描述及其他衍生变化(例如电极层26可仅配置有工作电极与辅助电极，或配置有工作电
极、参考电极与辅助电极)，其已在现有技术中多有揭露，故不再赘述。
另外，请同时参照图3，其为图1的测试片10沿剖面线A-A的剖面简示图，由图1、图
2，以及图3可知，盖片16具有一盖合部36及一排气道部38，盖合部36覆盖凹口20，而排气道
部38则是从盖合部36对应凹口20的一底端21的位置向后延伸形成。垫层18可由塑料材质
(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯
(polyethylenenaphthalate，PEN)等)搭配接着剂(例如乙酸乙烯酯(vinylacetate)与聚甲
基丙烯酸甲酯(acrylic ester)的聚合物等水胶材质)所组成，抑或优选地单纯由接着剂所
组成，且位于凹口20的两侧以将盖片16黏合在隔板12上，以水胶材质组成除可形成排气道
部外，也具有将盖片16及隔板12贴合的功能，从而使排气道部38与隔板12相距一垂直间隙
T1，借此，垫层18可与盖合部36、凹口20，及基板14共同形成一反应腔室19而允许受测液进
入与试剂层24反应(更详细地说，垫层18及隔板12的厚度形成反应腔室19的高度，凹口20的
宽度及深度形成反应腔室19的宽度及深度)，并且可与排气道部38及隔板12共同形成一排
气流道23(其排气方向与受测液进入方向平行)以用来排出反应腔室19内的空气，其中垂直
间隙T1(即垫层18的厚度)优选地介于15～50μm，隔板12的一厚度T2优选地介于50～200μm，
排气流道的一长度L优选地介于20～500μm，但不受此限。如此一来，通过上述反应腔室19与
排气流道23的结构设计，由于试剂层24位于反应腔室19的底部而远离排气流道23，因此在
反应腔室19的底部所进行的试剂层24与受测液的检测反应就不易受到上方受测液流动的
影响，此结构可使在反应腔室19底部的受测液快速达到稳定不流动状态，从而可缩短测试
片10的检测时间及提升其检测准确度。除此之外，由于反应腔室19的横截面积约为排气流
道23的数倍，因此，当受测液量过多而使得受测液会从具有相对较大横截面积的反应腔室
19进入具有相对较小横截面积的排气流道23时，受测液的行进单位时间流量就会因受测液
与排气流道23的横截面积大幅缩小而大幅地降低，受测液的行进流速也会因受测液与排气
流道23通道壁的阻力升高成而大幅地降低，从而进一步地产生使受测液停止流动而能有效
地防止受测液从排气流道23溢出的定量功效。
需注意的是，在此实施例中，如图3所示，盖合部36对应反应腔室19的一面上可至
少在靠近受测液进入凹口20处的前端部分或全盖合部涂布有一亲水性涂层37，而排气道部
38对应排气流道23的一面上可至少部分涂布有一疏水性涂层39(例如以图3所示的整面涂
布方式或是如图4所示的以连续条状(或如图5所示的不连续条状、如图6所示的波浪状)间
隔排列的部分涂布方式，但不受此限)，在制程的便利性上，盖片16下表面也可为整片涂布
亲水性涂层37，其后另在排气道部38表面上涂布疏水性涂层39，或者是盖片16下表面本身
就具有疏水性，则在仅需在盖合部36上另涂布亲水性涂层37，也就是说，亲疏水性涂层的涂
布与否与盖片16本身的性质相搭配，以达到盖片16在盖合部36至少靠近受测液进入凹口20
处具有亲水性及在排气道部38具有疏水性质的目的即可。如此一来，通过上述盖合部36涂
布有亲水性涂层37与排气道部38涂布有疏水性涂层39的涂布设计，受测液可受到亲水性涂
层37的亲水性的吸引而快速毛细进入并填满反应腔室19，而在足量的受测液填满反应腔室
19后，受测液就会碰到在排气道部38上所涂布的疏水性涂层39，此时，受测液就会受到疏水
性涂层39的疏水性的排斥而停止流动。另外，如受测液量过多，则受测液就会沿着排气流道
23继续流动，在受测液从反应腔室19流经排气流道23的过程中，由图3可知，受测液就会受
到疏水性涂层39的疏水性的排斥而从原本在反应腔室19中呈内凹液面形状的流动方式转
变为在排气流道23中呈外凸液面形状的流动方式，从而产生使受测液停止流动而能有效地
防止受测液从排气流道23溢出的定量功效。在实际应用中，疏水性涂层39的涂布可不限于
上述实施例，也就是说，疏水性涂层39可选择性地涂布在盖片16的排气道部38及隔板12的
至少其中之一上，举例来说，疏水性涂层39也可选择性地至少部分涂布(例如以整面涂布方
式或是垂直于受测液行进方向以条状(或波浪状)间隔排列的部分涂布方式，但不受此限)
在隔板12对应排气流道23的一面上，至于采用何种涂布配置，其可根据测试片10的实际应
用需求而定。疏水性涂层39也可采用具有疏水性质的不透光色漆，此疏水性的色漆除可提
供排气流道23的疏水性外，也可用以遮蔽盖合部36具有电极部分以防止光线经由如图7所
示的一透光指示窗口40入射至工作电极30，其后在盖合部36涂布疏水性涂层39。
除此之外，请参照图7，其为图1的测试片10的部分俯视简示图。如图7所示，盖合部
36可具有至少一透光指示窗口40以便于用户进行受测液的观测，透光指示窗口40可形成在
不对应工作电极30的位置上，例如形成在对准参考电极32的位置上或是形成在对准参考电
极32与辅助电极34的间隙的位置上。在此实施例中，透光指示窗口40可呈三角形(但不受此
限，其也可改采用其他形状设计，如矩形、梯形、多边形、箭头形状、圆形等)且分别形成在对
准参考电极32以及辅助电极34的位置上，另外，在实际应用中，盖合部36可另具有形成在对
准工作电极30的位置上的一不透光指示标记42，其中透光指示窗口40及不透光指示标记42
可采用常见的图样成型方法来形成在盖合部36上，例如透光指示窗口40可采用先在由透光
材质所组成的盖片16上印刷不透光色漆后再形成透光图样的方式形成在盖片16上。通过上
述透光指示窗口40形成在不对应工作电极30的位置上的设计，测试片10不仅可允许用户经
由透光指示窗口40得知受测液布满状况及测试片10的实际使用情况(是否已经使用过)，同
时也可防止光线通过透光指示窗口40入射至工作电极30，从而有效地解决现有技术中所提
到的试剂层受光照变质的问题以提升其检测准确度。需注意的是，透光指示窗口40及不透
光指示标记42的配置可不限于上述实施例，举例来说，在另一实施例中，透光指示窗口40可
仅形成在对准辅助电极34的位置上，而不透光指示标记42则是分别形成在对准工作电极30
及参考电极32的位置上，至于采用何种配置，其可根据测试片10的实际应用需求而定。
通过上述设计，如图3所示，当一受测液44(如人体血液)通过毛细现象且受到亲水
性涂层37的亲水性的吸引而被快速地吸入反应腔室19时，原本在反应腔室19内的空气可通
过排气流道23向后排出以使受测液44能够顺利进入反应腔室19而不受到空气内压的阻挡，
借此，本发明可解决在现有技术中所提到的受测液受到未排出的空气内压的影响而停止继
续向内流动的问题，以提升测试片10的检测准确度。除此之外，相较于现有技术的在盖片或
是基板上形成排气孔(或狭缝)的向上(或向下)排气设计，本发明采用反应腔室内的空气可
由垫层与盖片的排气道部及隔板所共同形成的排气流道向后排出的设计，以有效地解决现
有技术中所提到的灰尘(或水气)会通过用来进行向上(或向下)排气的排气孔(或狭缝)进
入反应腔室内而导致检测错误的问题。
值得一提的是，透光指示窗口的设计可不限于上述实施例，请参照图8，其为根据
本发明另一实施例所提出的一测试片10’的部分俯视简示图，在图8中所示的组件与上述实
施例中所述的组件编号相同者，表示其具有相似的功能或结构，在此不再赘述。如图8所示，
测试片10’的盖片16的盖合部36具有一透光指示窗口40’，透光指示窗口40’自盖片16的前
端向后延伸以越过工作电极30且具有一遮蔽图案41，遮蔽图案41优选地横设在透光指示窗
口40’中以部分遮蔽工作电极30，其中遮蔽图案41可为如图8所示的直线条图案，但不受此
限，其也可改采用其他能够部分遮蔽工作电极30的图案，如弧形线条图案、波浪状线条图案
等。借此，测试片10’不仅可允许用户通过透光指示窗口40’得知受测液布满状况及测试片
10’的实际使用情况(是否已经使用过)，同时也可通过遮蔽图案41部分遮蔽工作电极30的
配置以适度降低通过透光指示窗口40’入射至测试片10’内的光线所带来的影响，从而改善
现有技术中所提到的试剂层变质问题以提升其检测准确度。
除此之外，本发明所提供的测试片可仅采用上述实施例所提到的反应腔室内的空
气可由垫层与盖片的排气道部及隔板所共同形成的排气流道向后排出的设计，或是仅配置
有透光指示窗口形成在不对应工作电极的位置或透光指示窗口具有部分遮蔽工作电极的
遮蔽图案的设计，以简化测试片的结构设计及提升测试片在结构变化上的设计弹性。举例
来说，在另一实施例中，本发明的测试片可仅采用透光指示窗口形成在不对应工作电极的
位置的设计，至于在排气设计方面，此实施例的测试片可选择性地采用其他常见于现有技
术中的排气设计，如在盖片或是基板上形成排气孔(或狭缝)的向上(或向下)排气设计；或
者是，在另一实施例中，本发明可仅采用反应腔室内的空气可由垫层与盖片的排气道部及
隔板所共同形成的排气流道向后排出的设计而能够应用在利用其他检测法(如光学比色
法)进行受测液的检测的测试片上。至于针对其他衍生变化实施例的相关描述，其可参照上
述实施例类推，在此不再赘述。
综上所述，相较于现有技术在盖片或是基板上形成排气孔(或狭缝)的向上(或向
下)排气设计，本发明采用反应腔室内的空气可由垫层与盖片的排气道部及隔板所共同形
成的排气流道向后排出的设计，以有效地解决现有技术中所提到的灰尘(或水气)会通过用
来进行向上(或向下)排气的排气孔(或狭缝)进入反应腔室内而导致检测错误的问题。除此
之外，通过透光指示窗口形成在不对应工作电极的位置上的设计，本发明的测试片不仅可
允许用户通过透光指示窗口得知受测液布满状况及测试片的实际使用情况(是否已经使用
过)，同时也可防止光线通过透光指示窗口入射至工作电极，从而有效地解决现有技术中所
提到的试剂层受光照变质的问题以提升其检测准确度。另外，由于本发明的测试片不需额
外使用电极侦测受测液布满状况及测试片的实际使用情况，因此，本发明也可解决现有技
术中所提到的测试片的检测时间过长及因电路设计增加检测项目而因此复杂且耗电的问
题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技
术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。