微流控芯片及其驱动方法技术

一种微流控芯片及其驱动方法。该微流控芯片，包括：衬底基板、驱动单元阵列、第一解码电路和第二解码电路，所述驱动单元阵列、所述第一解码电路和所述第二解码电路均集成在所述衬底基板上；所述第一解码电路被配置为生成并输出目标扫描驱动信号至所述驱动单元阵列；所述第二解码电路被配置为生成并输出目标驱动电压信号至所述驱动单元阵列；所述驱动单元阵列包括多个驱动单元，被配置为基于所述目标扫描驱动信号和所述目标驱动电压信号控制液滴在所述驱动单元阵列上的操作。

Microfluidic Chip and Its Driving Method

The invention relates to a microfluidic chip and a driving method thereof. The microfluidic chip includes: a substrate substrate, a driving unit array, a first decoding circuit and a second decoding circuit, which are integrated on the substrate, the first decoding circuit and the second decoding circuit; the first decoding circuit is configured to generate and output the target scanning driving signal to the driving unit array; and the second decoding circuit is configured to generate and output the target scanning driving signal to the driving unit array. The circuit is configured to generate and output a target driving voltage signal to the driving unit array, which comprises a plurality of driving units and is configured to control the operation of droplets on the driving unit array based on the target scanning driving signal and the target driving voltage signal.

【技术实现步骤摘要】
微流控芯片及其驱动方法
本公开的实施例涉及一种微流控芯片及其驱动方法。
技术介绍
微流控技术(Microfluidics)属于一种新兴技术，其在生物、化学、医学等领域具有巨大应用前景。微流控芯片是微流控技术实现的主要平台，生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元可以集成到一块微米尺度的微流控芯片上，在该微流控芯片上即可自动完成分析全过程。在微流控芯片中电极数量成百上千，要对某一个电极进行单独控制就变得有难度。
技术实现思路
本公开至少一个实施例提供一种微流控芯片，包括：衬底基板、驱动单元阵列、第一解码电路和第二解码电路，其中，所述驱动单元阵列、所述第一解码电路和所述第二解码电路均集成在所述衬底基板上；所述第一解码电路被配置为生成并输出目标扫描驱动信号至所述驱动单元阵列；所述第二解码电路被配置为生成并输出目标驱动电压信号至所述驱动单元阵列；所述驱动单元阵列包括多个驱动单元，被配置为基于所述目标扫描驱动信号和所述目标驱动电压信号控制液滴在所述驱动单元阵列上的操作。例如，在本公开一个实施例提供的微流控芯片中，所述多个驱动单元的每个驱动单元的第一端与所述第一解码电路连接，所述多个驱动单元的每个驱动单元的第二端与所述第二解码电路连接。例如，在本公开一个实施例提供的微流控芯片中，所述多个驱动单元中的每个驱动单元包括晶体管和驱动电极，所述多个驱动单元中的每个驱动单元的第一端包括所述晶体管的栅极，所述多个驱动单元中的每个驱动单元的第二端包括所述晶体管的第一极，所述多个驱动单元中的每个驱动单元中，所述晶体管的第二极与所述驱动电极连接。例如，本公开一个实施例提供的微流控芯片还包括：多条第一信号线和多条第二信号线，其中，所述多个驱动单元阵列排布为多行多列，所述多个驱动单元中位于同一行的驱动单元的第一端通过所述多条第一信号线中的同一条第一信号线与所述第一解码电路连接；所述多个驱动单元中位于同一列的驱动单元的第二端通过所述多条第二信号线中的同一条第二信号线与所述第二解码电路连接。例如，在本公开一个实施例提供的微流控芯片中，所述第一解码电路包括多个级联的移位寄存器单元，所述多个级联的移位寄存器单元被配置为输出多个扫描驱动信号，所述多个扫描驱动信号包括所述目标扫描驱动信号。例如，在本公开一个实施例提供的微流控芯片中，所述衬底基板包括中间区域和围绕所述中间区域的周边区域，所述驱动单元阵列集成在所述中间区域，所述第一解码电路和所述第二解码电路集成在所述周边区域。例如，本公开一个实施例提供的微流控芯片还包括信号输入电路，其中，所述信号输入电路集成在所述周边区域，且与所述第一解码电路和所述第二解码电路电连接；所述信号输入电路包括多个电源接口、多个控制信号接口和多个数据信号接口。例如，在本公开一个实施例提供的微流控芯片中，所述多个控制信号接口包括扫描时钟信号接口，所述多个级联的移位寄存器单元的输出时钟信号端与所述扫描时钟信号接口连接。例如，在本公开一个实施例提供的微流控芯片中，所述第一解码电路还包括反相子电路，第2L-1级移位寄存器单元的输出时钟信号端与所述扫描时钟信号接口连接，第2L级移位寄存器单元的输出时钟信号端通过所述反相子电路与所述扫描时钟信号接口连接，其中，L为大于0的整数。例如，在本公开一个实施例提供的微流控芯片中，所述多个控制信号接口还包括扫描使能信号接口，所述第一解码电路还包括扫描输出控制子电路，所述扫描输出控制子电路与所述扫描使能信号接口连接，且被配置为接收所述多个扫描驱动信号，并在所述扫描使能信号接口的控制下将所述多个扫描驱动信号中的所述目标扫描驱动信号输出至所述驱动单元阵列。例如，在本公开一个实施例提供的微流控芯片中，所述第二解码电路包括M个输出通道和多路复用电路，所述多个驱动单元阵列排布为M列，所述M个输出通道分别与所述多个驱动单元的M列对应，以用于输出所述目标驱动电压信号，所述多个数据信号接口被配置为接收多个数据信号，所述多路复用电路与所述多个数据信号接口连接以接收所述多个数据信号，被配置为将所述多个数据信号分别施加至所述M个输出通道。本公开至少一个实施例还提供一种根据上述任一项所述的微流控芯片的驱动方法，包括：确定所述多个驱动单元中的第一目标驱动单元；提供用于所述第一目标驱动单元的第一目标扫描驱动信号；提供用于所述第一目标驱动单元的第一目标驱动电压信号，其中，所述第一目标驱动单元由所述第一目标扫描驱动信号和所述第一目标驱动电压信号驱动，以控制所述液滴的操作。例如，在本公开一个实施例提供的驱动方法中，所述多个驱动单元还包括初始驱动单元，所述初始驱动单元和所述第一目标驱动单元相邻，控制所述液滴的操作包括：在初始时刻，所述液滴位于所述初始驱动单元处；在所述初始时刻之后的第一时刻，通过所述第一目标扫描驱动信号和所述第一目标驱动电压信号驱动所述第一目标驱动单元，以控制所述液滴从所述初始驱动单元移动至所述第一目标驱动单元处。例如，本公开一个实施例提供的驱动方法还包括：确定所述多个驱动单元中的第二目标驱动单元；提供用于所述第二目标驱动单元的第二目标扫描驱动信号；提供用于所述第二目标驱动单元的第二目标驱动电压信号，其中，所述第一目标驱动单元和所述第二目标驱动单元相邻，控制所述液滴的操作还包括：在所述第一时刻之后的第二时刻，通过所述第二目标扫描驱动信号和所述第二目标驱动电压信号驱动所述第二目标驱动单元，以控制所述液滴从所述第一目标驱动单元移动至所述第二目标驱动单元处。例如，在本公开一个实施例提供的驱动方法中，所述第一目标驱动单元和所述第二目标驱动单元位于同一行，所述第一目标扫描驱动信号和所述第二目标扫描驱动信号相同，所述第一目标驱动电压信号和所述第二目标驱动电压信号不相同；或者，所述第一目标驱动单元和所述第二目标驱动单元位于同一列，所述第一目标扫描驱动信号和所述第二目标扫描驱动信号不相同，所述第一目标驱动电压信号和所述第二目标驱动电压信号相同。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。图1为根据本公开一实施例提供的一种微流控芯片的示意性框图；图2为根据本公开一实施例提供的一种微流控芯片的平面结构示意图；图3A为根据本公开一实施例提供的一种驱动单元的结构示意图；图3B-图3D为图3A所示的驱动单元移动液滴的示意图；图4为根据本公开一实施例提供的一种第一解码电路的结构示意图；图5为根据本公开一实施例提供的一种第二解码电路的结构示意图；图6为根据本公开一实施例提供的一种微流控芯片的驱动方法的示意性流程图；图7A为根据本公开一实施例提供的微流控芯片的驱动方法的一种时序图；图7B为图7A中虚线方框部分的放大示意图；图8A为根据本公开一实施例提供的一种微流控芯片在初始时刻的局部平面示意图；图8B为根据本公开一实施例提供的一种微流控芯片在第一时刻的局部平面示意图；图8C为根据本公开一实施例提供的一种微流控芯片在第二时刻的局部平面示意图；图9A为根据本公开一实施例提供的微流控芯片的驱动方法在第一时刻的时序图；图9B为图9A中虚线方框部分的放大示意图；图10A为根据本公开一实施例提供的微流控芯片的驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片，包括：衬底基板、驱动单元阵列、第一解码电路和第二解码电路，其中，所述驱动单元阵列、所述第一解码电路和所述第二解码电路均集成在所述衬底基板上；所述第一解码电路被配置为生成并输出目标扫描驱动信号至所述驱动单元阵列；所述第二解码电路被配置为生成并输出目标驱动电压信号至所述驱动单元阵列；所述驱动单元阵列包括多个驱动单元，被配置为基于所述目标扫描驱动信号和所述目标驱动电压信号控制液滴在所述驱动单元阵列上的操作。

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，包括：衬底基板、驱动单元阵列、第一解码电路和第二解码电路，其中，所述驱动单元阵列、所述第一解码电路和所述第二解码电路均集成在所述衬底基板上；所述第一解码电路被配置为生成并输出目标扫描驱动信号至所述驱动单元阵列；所述第二解码电路被配置为生成并输出目标驱动电压信号至所述驱动单元阵列；所述驱动单元阵列包括多个驱动单元，被配置为基于所述目标扫描驱动信号和所述目标驱动电压信号控制液滴在所述驱动单元阵列上的操作。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其中，所述多个驱动单元的每个驱动单元的第一端与所述第一解码电路连接，所述多个驱动单元的每个驱动单元的第二端与所述第二解码电路连接。3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其中，所述多个驱动单元中的每个驱动单元包括晶体管和驱动电极，所述多个驱动单元中的每个驱动单元的第一端包括所述晶体管的栅极，所述多个驱动单元中的每个驱动单元的第二端包括所述晶体管的第一极，所述多个驱动单元中的每个驱动单元中，所述晶体管的第二极与所述驱动电极连接。4.根据权利要求2所述的微流控芯片，还包括：多条第一信号线和多条第二信号线，其中，所述多个驱动单元阵列排布为多行多列，所述多个驱动单元中位于同一行的驱动单元的第一端通过所述多条第一信号线中的同一条第一信号线与所述第一解码电路连接；所述多个驱动单元中位于同一列的驱动单元的第二端通过所述多条第二信号线中的同一条第二信号线与所述第二解码电路连接。5.根据权利要求2所述的微流控芯片，其中，所述第一解码电路包括多个级联的移位寄存器单元，所述多个级联的移位寄存器单元被配置为输出多个扫描驱动信号，所述多个扫描驱动信号包括所述目标扫描驱动信号。6.根据权利要求5所述的微流控芯片，其中，所述衬底基板包括中间区域和围绕所述中间区域的周边区域，所述驱动单元阵列集成在所述中间区域，所述第一解码电路和所述第二解码电路集成在所述周边区域。7.根据权利要求6所述的微流控芯片，还包括信号输入电路，其中，所述信号输入电路集成在所述周边区域，且与所述第一解码电路和所述第二解码电路电连接；所述信号输入电路包括多个电源接口、多个控制信号接口和多个数据信号接口。8.根据权利要求7所述的微流控芯片，其中，所述多个控制信号接口包括扫描时钟信号接口，所述多个级联的移位寄存器单元的输出时钟信号端与所述扫描时钟信号接口连接。9.根据权利要求8所述的微流控芯片，其中，所述第一解码电路还包括反相子电路，第2L-1级移位寄存器单元的输出时钟信号端与所述扫描时钟信号接口连接，第2L级移位寄存器单元的输出时钟信号端通过所述反相子电路与所述扫描时钟信号接口连接，其中，L为大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙凤，何宗泽，陈秀云，陈宇轩，张宇，肖聘，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11