一种微流控系统及其驱动方法技术方案

本发明专利技术公开了一种微流控系统及其驱动方法，采用包括光敏晶体管和第一选通晶体管的多个光敏检测单元进行液滴位置和大小的检测。在采集时间段，对第一扫描信号线加载截止信号，使各光敏晶体管处于关闭状态，同时对第二扫描线加载导通信号，使第一选通晶体管导通，根据有无液滴覆盖会导致光敏晶体管接收到的光强存在差异的特性，通过检测信号差异可以确定液滴位置，基于光敏特性进行检测可以避免信号干扰有利于提高检测精度。在驱动时间段，对第三扫描信号线加载导通信号，使驱动晶体管将驱动信号传输至驱动电极，以控制液滴的运动轨迹。由于上述微控制系统中的驱动单元和光敏检测单元均采用晶体管，无需设置其他检测器件，因此可以提高制作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控系统及其驱动方法
本专利技术涉及微控制
，尤其涉及一种微流控系统及其驱动方法。
技术介绍
微流控系统目前应用在很多领域，特别是化学和医学领域。微流控系统对各种化学实验有着无与伦比的优势。目前，微流控系统一般通过检测阻抗的方式对液滴的位置和大小进行检测，之后通过开关晶体管控制驱动电极，从而控制液滴的运动轨迹。因此，需要在微流控系统中单独设置检测阻抗的器件，使得微流控系统制作较为复杂。并且，在检测阻抗时，容易受到信号干扰，不利于检测的精准性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种微流控系统及其驱动方法，用以解决提高微流控系统的制作效率且提高检测精准性。因此，本专利技术实施例提供了一种微流控系统，包括：相对而置的上基板和下基板，在所述上基板和所述下基板之间构成液滴容置空间；位于所述上基板面向所述液滴容置空间最外侧表面的第一疏水层；位于所述下基板面向所述液滴容置空间最外侧表面的第二疏水层；位于所述上基板与所述下基板之间的公共电极层；位于所述下基板与所述第二疏水层之间的呈阵列排布的多个光敏检测单元和呈阵列排布的多个驱动单元；各所述光敏检测单元包括：光敏晶体管和第一选通晶体管；所述光敏晶体管的栅极与第一扫描信号线相连，源极与第一电源电压信号线相连，漏极与所述第一选通晶体管的源极相连；所述第一选通晶体管的栅极与第二扫描信号线相连，漏极与读取信号线相连；各所述驱动单元包括：驱动晶体管和驱动电极；所述驱动晶体管的栅极与第三扫描信号线相连，源极与数据信号线相连，漏极与所述驱动电极相连。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述微流控系统中，所述光敏检测单元还包括：位于所述光敏晶体管与所述第一选通晶体管之间的复位晶体管和跟随晶体管；其中，所述复位晶体管的栅极与第四扫描信号线相连，源极与复位信号线相连，漏极分别与所述光敏晶体管的漏极和所述跟随晶体管的栅极相连；所述跟随晶体管的源极与第二电源电压信号线相连，漏极与所述第一选通晶体管的源极相连。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述微流控系统中，所述光敏检测单元还包括：位于所述光敏晶体管与所述复位晶体管之间的第二选通晶体管；其中，所述第二选通晶体管的栅极与第五扫描信号线相连，源极与所述光敏晶体管的漏极相连，源极与所述复位晶体管的漏极和所述跟随晶体管的栅极相连。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述微流控系统中，所述驱动晶体管与所述第一选通晶体管为同一晶体管，所述第二扫描信号线与所述第三扫描信号线为同一信号线。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述微流控系统中，所述驱动单元还包括：位于所述驱动晶体管与所述数据信号线之间的放大晶体管；其中，所述放大晶体管的栅极分别与所述数据信号线和恒压信号线相连，源极与第三电源电压信号线相连，漏极与所述驱动晶体管的源极相连。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述微流控系统中，还包括：位于所述第二疏水层与所述光敏检测单元之间的遮光层，所述遮光层在部分所述光敏晶体管对应的区域具有透光结构。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述微流控系统中，所述遮光层仅在间隔设置的各所述光敏晶体管对应的区域具有透光结构。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述微流控系统中，所述光敏检测单元和所述驱动单元中的全部晶体管为同层设置的底栅型晶体管。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述微流控系统中，所述公共电极层位于所述上基板与所述第一疏水层之间。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述微流控系统中，还包括：与各所述读取信号线一一对应连接的多个积分器，与各所述积分器连接的处理器，与所述处理器连接的驱动器；所述驱动器与各所述数据信号线相连。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种上述微流控系统的驱动方法，包括：在采集时间段，对第一扫描信号线加载截止信号，对第二扫描线加载导通信号，采集读取信号线输出的信号；在驱动时间段，对第三扫描信号线加载导通信号，对数据信号线加载驱动信号。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述驱动方法中，在光敏检测单元包括复位晶体管和跟随晶体管时，在所述采集时间段之前，还包括：在复位时间段，对所述第一扫描信号线加载截止信号，对第四扫描信号线加载导通信号，对所述第二扫描信号线加载导通信号。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述驱动方法中，在光敏检测单元包括第二选通晶体管时，还包括：在所述复位时间段和所述采集时间段，对第五扫描信号线加载导通信号。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述驱动方法中，在所述复位时间段，对所述第五扫描信号线加载的导通信号时长小于对所述第四扫描信号线和所述第二扫描信号线加载的导通信号时长；在所述采集时间段，对所述第五扫描信号线加载的导通信号时长小于对所述第二扫描信号线加载的导通信号时长。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述驱动方法中，在所述采集时间段，对所述第二扫描线加载持续的导通信号，或对所述第二扫描线加载两个间隔设定时长的导通信号。本专利技术实施例的有益效果包括：本专利技术实施例提供的一种微流控系统及其驱动方法，基于光敏晶体管的光敏特性，采用包括光敏晶体管和第一选通晶体管的多个光敏检测单元进行液滴位置和大小的检测。在采集时间段，对第一扫描信号线加载截止信号，使各光敏晶体管处于关闭状态，处于关闭状态的光敏晶体管对光照有一定响应，会产生光电流，当光通过液滴照射到光敏晶体管产生的光电流与光直接照射到光敏晶体管产生的光电流存在一定的信号差异；同时对第二扫描线加载导通信号，使第一选通晶体管导通，将光敏晶体管产生的光电流通过读取信号线输出，通过检测该信号差异可以确定液滴的位置和大小，采用光敏特性进行检测可以避免信号干扰有利于提高检测精度。之后，在驱动时间段，对第三扫描信号线加载导通信号，使驱动晶体管将数据信号线加载的驱动信号传输至驱动电极，驱动电极与公共电极之间产生的电压可以控制液滴的运动轨迹。由于上述微控制系统中的驱动单元和光敏检测单元均采用晶体管，无需设置其他检测器件，因此，制作较为简单，可以提高制作效率。附图说明图1a和图1b分别为本专利技术实施例提供的微流控系统的结构示意图；图2a为本专利技术实施例提供的微流控系统的电路示意图之一；图2b为图2a对应的信号时序图；图3a为本专利技术实施例提供的微流控系统的电路示意图之二；图3b为图3a对应的信号时序图；图4a为本专利技术实施例提供的微流控系统的电路示意图之三；图4b和图4c分别为图4a对应的信号时序图；图5a为本专利技术实施例提供的微流控系统的电路示意图之四；图5b为图5a对应的信号时序图；图6为本专利技术实施例提供的微流控系统的电路示意图之五。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术实施例提供的微流控系统及其驱动方法的具体实施方式进行详细地说明。附图中各部件形状和大小形状不反映真实比例，目的只是示意说明本
技术实现思路
。因此，本专利技术实施例提供的一种微流控系统，如图1a所示，包括：相对而置的上基板100和下基板200，在上基板100和下基板200之间构成液滴容置空间300；位于上基板100面向液滴容置空间300最外侧表面的第一疏水层110；位于下基板200面向液滴容置空间300最外侧表面的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微流控系统，其特征在于，包括：相对而置的上基板和下基板，在所述上基板和所述下基板之间构成液滴容置空间；位于所述上基板面向所述液滴容置空间最外侧表面的第一疏水层；位于所述下基板面向所述液滴容置空间最外侧表面的第二疏水层；位于所述上基板与所述下基板之间的公共电极层；位于所述下基板与所述第二疏水层之间的呈阵列排布的多个光敏检测单元和呈阵列排布的多个驱动单元；各所述光敏检测单元包括：光敏晶体管和第一选通晶体管；所述光敏晶体管的栅极与第一扫描信号线相连，源极与第一电源电压信号线相连，漏极与所述第一选通晶体管的源极相连；所述第一选通晶体管的栅极与第二扫描信号线相连，漏极与读取信号线相连；各所述驱动单元包括：驱动晶体管和驱动电极；所述驱动晶体管的栅极与第三扫描信号线相连，源极与数据信号线相连，漏极与所述驱动电极相连。

【技术特征摘要】
1.一种微流控系统，其特征在于，包括：相对而置的上基板和下基板，在所述上基板和所述下基板之间构成液滴容置空间；位于所述上基板面向所述液滴容置空间最外侧表面的第一疏水层；位于所述下基板面向所述液滴容置空间最外侧表面的第二疏水层；位于所述上基板与所述下基板之间的公共电极层；位于所述下基板与所述第二疏水层之间的呈阵列排布的多个光敏检测单元和呈阵列排布的多个驱动单元；各所述光敏检测单元包括：光敏晶体管和第一选通晶体管；所述光敏晶体管的栅极与第一扫描信号线相连，源极与第一电源电压信号线相连，漏极与所述第一选通晶体管的源极相连；所述第一选通晶体管的栅极与第二扫描信号线相连，漏极与读取信号线相连；各所述驱动单元包括：驱动晶体管和驱动电极；所述驱动晶体管的栅极与第三扫描信号线相连，源极与数据信号线相连，漏极与所述驱动电极相连。2.如权利要求1所述的微流控系统，其特征在于，所述光敏检测单元还包括：位于所述光敏晶体管与所述第一选通晶体管之间的复位晶体管和跟随晶体管；其中，所述复位晶体管的栅极与第四扫描信号线相连，源极与复位信号线相连，漏极分别与所述光敏晶体管的漏极和所述跟随晶体管的栅极相连；所述跟随晶体管的源极与第二电源电压信号线相连，漏极与所述第一选通晶体管的源极相连。3.如权利要求2所述的微流控系统，其特征在于，所述光敏检测单元还包括：位于所述光敏晶体管与所述复位晶体管之间的第二选通晶体管；其中，所述第二选通晶体管的栅极与第五扫描信号线相连，源极与所述光敏晶体管的漏极相连，源极与所述复位晶体管的漏极和所述跟随晶体管的栅极相连。4.如权利要求1所述的微流控系统，其特征在于，所述驱动晶体管与所述第一选通晶体管为同一晶体管，所述第二扫描信号线与所述第三扫描信号线为同一信号线。5.如权利要求1所述的微流控系统，其特征在于，所述驱动单元还包括：位于所述驱动晶体管与所述数据信号线之间的放大晶体管；其中，所述放大晶体管的栅极分别与所述数据信号线和恒压信号线相连，源极与第三电源电压信号线相连，漏极与所述驱动晶体管的源极相连。6.如权利要求1-5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹学友，董学，王海生，丁小梁，刘英明，韩艳玲，郭玉珍，王鹏鹏，郑智仁，张平，刘伟，邓立凯，李扬冰，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11