一种微流控像素电路、阵列和微流控芯片制造技术

本申请实施例公开了一种微流控像素电路、阵列和微流控芯片，该微流控像素电路包括：测温模块和驱动模块；测温模块设置为感知设定区域的温度；设定区域包括：单个微流控像素所在区域；驱动模块设置为在测温模块感知到任意的第一设定区域的温度高于第一预设温度阈值时，驱动微流控阵列表面温度低于第二预设温度阈值的液体流动到第一设定区域，第二预设温度阈值小于所述第一预设温度阈值；还设置为在测温模块感知到第一设定区域的温度降低到第三预设温度阈值时，驱动液体移出所述第一设定区域。通过该实施例方案，节省了空间，提高了温控精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控像素电路、阵列和微流控芯片


[0001]本申请实施例涉及微流控技术，尤指一种微流控像素电路、阵列和微流控芯片。

技术介绍

[0002]在绝大多数工业产业、学科研究中都需要进行基础的物理、生物、化学等实验，这些实验的本质是探索不同的物质间是如何发生相互作用以及如何互相影响的。有些物质本身或者相互作用的结果在特定的温度下性能会发生巨大改变，因此，温度作为影响物质性能最主要和最基础的因素，对整个实验结果的重要性、准确性不言而喻。目前市面上针对不同应用场景下的温度控制器、升温降温设备、测温仪等温度相关设备层出不穷。例如，在农业生产中，对温度的调控体现在粮食烘干、菌种发酵、麦芽烘干、营养液温度控制等方面；在生物研究中，水浴温度设置、微生物发酵、液体分离、细胞培养等环节也离不开温度控制装置；在医疗行业，温度控制装置被应用于药物储存和运送、微波灭菌、基因测序等。目前大部分应用场景都是大面积、大批量、粗放式的，相对而言，精确化、小面积、高精度的温度控制系统和装置由于技术难度较高导致数量较少。
[0003]然而随着现代科学技术的发展，人们对微观物质了解的需求和好奇心急剧增加。高精度、小型化精准专用设备(例如微小、精细控温测温装置)的出现使得人们能够更加直观、方便地进行各式研究实验操作。特别地，在新兴的生物医疗领域，小区域的空间精度温度控制已经成为生物与药物大批量实验中极其有价值的一项工作，比如最典型的应用是使用微流控芯片进行微区PCR(聚合酶链式反应)扩增，片上PCR扩增即需要通过薄膜晶体管(TFT)电路实现各个区域温度的精确控制和测试。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种微流控像素电路、阵列和微流控芯片，能够节省空间，提高温控精度。
[0005]本申请实施例提供了一种微流控像素电路，可以包括：测温模块和驱动模块；
[0006]所述测温模块，可以设置为感知设定区域的温度；所述设定区域包括：单个微流控像素所在区域；
[0007]所述驱动模块，可以设置为在所述测温模块感知到任意的第一设定区域的温度高于第一预设温度阈值时，驱动微流控阵列表面温度低于第二预设温度阈值的液体流动到所述第一设定区域，所述第二预设温度阈值小于所述第一预设温度阈值；还设置为在所述测温模块感知到所述第一设定区域的温度降低到第三预设温度阈值时，驱动所述液体移出所述第一设定区域。
[0008]在本申请的示例性实施例中，所述测温模块可以包括：电流镜模块、环形振荡器模块和输出模块；所述电流镜模块、所述环形振荡器模块和所述输出模块依次相连。
[0009]在本申请的示例性实施例中，所述电流镜模块可以包括：参考电流源、第一N型铟镓锌氧化物场效应IGZO MOS管、第二N型IGZO MOS管、第一电阻和第一P型MOS管；
[0010]第一N型IGZO MOS管和所述第二N型IGZO MOS管的栅极相连后，与所述参考电流源的负极相连，所述参考电流源的正极与输入电源相连；
[0011]所述第一N型IGZO MOS管的源极与所述参考电流源的负极相连；所述第一N型IGZO MOS管的漏极接地；
[0012]所述第二N型IGZO MOS管的源极与所述第一P型MOS管的漏极相连；所述第二N型IGZO MOS管的漏极接地；
[0013]所述第一P型MOS管的漏极与所述第一P型MOS管的栅极相连；所述第一P型MOS管的栅极，作为所述电流镜模块的输出端，与所述环形振荡器模块的输入端相连；
[0014]所述第一P型MOS管的源极与所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端与所述输入电源相连。
[0015]在本申请的示例性实施例中，所述环形振荡器模块可以包括：多组相同的反相器；所述多组相同的反相器环形连接；
[0016]其中，每组反相器可以包括：第二P型MOS管、第三P型MOS管和第四P型MOS管；
[0017]多组反相器的所述第二P型MOS管的栅极全部相连后，作为所述环形振荡器模块的输入端，与所述电流镜模块的输出端相连；
[0018]每组反相器中，所述第二P型MOS管的源极与输入电源相连，所述第二P型MOS管的漏极与所述第三P型MOS管的源极相连，所述第三P型MOS管的漏极与所述第四P型MOS管的源极相连，所述第四P型MOS管的漏极接地；
[0019]每组反相器中的所述第三P型MOS管的栅极均与上一组反相器的所述第三P型MOS管的漏极相连；多组反相器中的一组反相器的所述第三P型MOS管的漏极作为所述环形振荡器模块的输出端，与所述输出模块的输入端相连；
[0020]每组反相器中，所述第四P型MOS管的栅极均接地。
[0021]在本申请的示例性实施例中，所述输出模块可以包括：第五P型MOS管和第六P型MOS管；
[0022]所述第五P型MOS管的栅极作为所述输出模块的输入端，与所述环形振荡器模块的输出端相连；
[0023]所述第五P型MOS管的源极与输入电源相连；
[0024]所述第五P型MOS管的漏极与所述第六P型MOS管的源极相连后，作为所述输出模块的输出端；
[0025]所述第六P型MOS管的漏极接地。
[0026]在本申请的示例性实施例中，所述的微流控像素电路还可以包括：加热模块；
[0027]所述加热模块可以包括：第三N型IGZO MOS管和第二电阻；
[0028]所述第三N型IGZO MOS管的栅极接收第一控制信号；
[0029]所述第三N型IGZO MOS管的漏极接收第二控制信号，
[0030]所述第三N型IGZO MOS管的源极与所述第二电阻的第一端相连；
[0031]所述第二电阻的第二端接地。
[0032]在本申请的示例性实施例中，所述的微流控像素电路还可以包括：电极膜；
[0033]所述电极膜，设置为作为工作电极提供输入电源。
[0034]本申请实施例还提供了一种微流控像素阵列，可以包括多个上述的微流控像素电
路；
[0035]多个微流控像素电路按照预设的分布方式排列，构成所述微流控像素阵列。
[0036]本申请实施例还提供了一种微流控芯片，可以包括上述的微流控像素阵列。
[0037]在本申请的示例性实施例中，所述的微流控芯片还可以包括：主控单元、显示单元和输入单元，所述主控单元分别与所述微流控像素阵列、所述显示单元和所述输入单元相连。
[0038]与相关技术相比，本申请实施的例微流控像素电路可以包括：测温模块和驱动模块；所述测温模块，可以设置为感知设定区域的温度；所述设定区域包括：单个微流控像素所在区域；所述驱动模块，可以设置为在所述测温模块感知到任意的第一设定区域的温度高于第一预设温度阈值时，驱动微流控阵列表面温度低于第二预设温度阈值的液体流动到所述第一设定区域，所述第二预设温度阈值小于所述第一预设温度阈值；还设置为在所述测温模块感知到所述第一设定区域的温度降低到第三预设温度阈值时，驱动所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控像素电路，其特征在于，包括：测温模块和驱动模块；所述测温模块，设置为感知设定区域的温度；所述设定区域包括：单个微流控像素所在区域；所述驱动模块，设置为在所述测温模块感知到任意的第一设定区域的温度高于第一预设温度阈值时，驱动微流控阵列表面温度低于第二预设温度阈值的液体流动到所述第一设定区域，所述第二预设温度阈值小于所述第一预设温度阈值；还设置为在所述测温模块感知到所述第一设定区域的温度降低到第三预设温度阈值时，驱动所述液体移出所述第一设定区域。2.根据权利要求1所述的微流控像素电路，其特征在于，所述测温模块包括：电流镜模块、环形振荡器模块和输出模块；所述电流镜模块、所述环形振荡器模块和所述输出模块依次相连。3.根据权利要求2所述的微流控像素电路，其特征在于，所述电流镜模块包括：参考电流源、第一N型铟镓锌氧化物场效应IGZO MOS管、第二N型IGZO MOS管、第一电阻和第一P型MOS管；第一N型IGZO MOS管和所述第二N型IGZO MOS管的栅极相连后，与所述参考电流源的负极相连，所述参考电流源的正极与输入电源相连；所述第一N型IGZO MOS管的源极与所述参考电流源的负极相连；所述第一N型IGZO MOS管的漏极接地；所述第二N型IGZO MOS管的源极与所述第一P型MOS管的漏极相连；所述第二N型IGZO MOS管的漏极接地；所述第一P型MOS管的漏极与所述第一P型MOS管的栅极相连；所述第一P型MOS管的栅极，作为所述电流镜模块的输出端，与所述环形振荡器模块的输入端相连；所述第一P型MOS管的源极与所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端与所述输入电源相连。4.根据权利要求2所述的微流控像素电路，其特征在于，所述环形振荡器模块包括：多组相同的反相器；所述多组相同的反相器环形连接；其中，每组反相器包括：第二P型MOS管、第三P型MOS管和第四P型MOS管；多组反相器的所述第二P型MOS管的栅极全部相连后，作为所述环形振荡器模块的输入端，与所述电流镜模块的输出端相连；每组反相器中，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯林润，刘哲，杜江文，史晓玲，
申请(专利权)人：杭州领挚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：