微流控芯片驱动电路、驱动方法和微流控芯片技术

技术编号：41362166 阅读：6 留言：0更新日期：2024-05-20 10:11

本申请公开了一种微流控芯片的驱动电路、驱动方法和微流控芯片。其中，驱动电路包括：预充模块、控制模块、驱动电容和驱动开关，预充模块用于提供预充电压；控制模块用于提供控制信号；驱动电容包括第一驱动电极和第二驱动电极，第一驱动电极和第二驱动电极用于设置在液滴微流上，并驱动液滴微流移动；驱动开关的第一端连接预充模块，驱动开关的第二端连接第一驱动电极，驱动开关的控制端连接控制模块；驱动开关的控制端响应控制信号，驱动开关的第一端和第二端导通，预充模块提供的预充电压加载至第一驱动电极，以预先启动液滴微流。本申请的技术方案能够有效的减少启动时间，提高微流控芯片的处理效率。

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【技术实现步骤摘要】

本申请属于分析检测，具体涉及一种微流控芯片驱动电路、驱动方法和微流控芯片。

技术介绍

1、微流控芯片可以把生物、化学、医学分析过程中的多个步骤集中于一块微米级芯片上，自动完成分析过程。其中微流控芯片一般通过介电润湿效应驱动液滴移动，即通过在电极上施加电压，改变液滴接触角，从而驱动液滴移动。然而，介电润湿效应的驱动电压一般较高，充电时间较长，启动较慢，导致微流控芯片的处理效率降低。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种微流控芯片驱动电路、驱动方法和微流控芯片，能够有效的减少启动时间，提高微流控芯片的处理效率。

2、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

3、根据本申请实施例的一个方面，本申请提供一种微流控芯片驱动电路，所述驱动电路包括：

4、预充模块，所述预充模块用于提供预充电压；

5、控制模块，所述控制模块用于提供控制信号；

6、驱动电容，所述驱动电容包括第一驱动电极和第二驱动电极，所述第一驱动电极和所述第二驱动电极用于设置在液滴微流上，并驱动所述液滴微流移动；以及

7、驱动开关，所述驱动开关的第一端连接所述预充模块，所述驱动开关的第二端连接所述第一驱动电极，所述驱动开关的控制端连接所述控制模块；

8、所述驱动开关的控制端响应所述控制信号，所述驱动开关的第一端和第二端导通，所述预充模块提供的预充电压加载至所述第一驱动电极，以预先启动所述液滴微流。</p>

9、在其中一个方面，所述控制模块包括第一响应开关、第二响应开关和第一存储电容，所述第一存储电容包括第一电极板和第二电极板；

10、所述第一响应开关的第一端用于接收栅极电压，所述第一响应开关的第二端连接所述第一电极板，所述第一响应开关的控制端响应第一扫描信号，以将所述栅极电压加载至所述第一电极板；

11、所述第二响应开关的第一端用于接收补偿电压，所述第二响应开关的第二端连接所述第二电极板，所述第二响应开关的控制端响应第二扫描信号，以将所述补偿电压加载至所述第一电极板。

12、在其中一个方面，所述控制模块还包括第三响应开关，所述第三响应开关的第一端用于接收第一复位电压，所述第三响应开关的第二端连接所述第二响应开关和所述第二电极板之间的线路，所述第三响应开关的控制端响应所述第一扫描信号，以将所述第一复位电压加载至所述第二电极板。

13、在其中一个方面，所述微流控芯片中设置有多个所述液滴微流的移动路径，每一所述移动路径对应设置一所述驱动电路，每一所述驱动电路中的第二扫描信号同时提供。

14、在其中一个方面，所述预充模块包括第四响应开关，所述第四响应开关的第一端用于接收所述预充电压，所述第四响应开关的第二端连接所述驱动开关的第一端，所述第四响应开关的控制端响应第二扫描信号，所述第四响应开关的第一端和第二端导通，所述预充电压加载至所述第一驱动电极。

15、在其中一个方面，所述预充模块还包括第五响应开关，所述第五响应开关的第一端用于接收第二复位电压，所述第五响应开关的第二端连接所述第四响应开关和所述驱动开关之间的线路，所述第五响应开关的控制端响应第一扫描信号，所述第五响应开关的第一端和第二端导通，所述第二复位电压加载至所述第一驱动电极。

16、在其中一个方面，所述驱动电路还包括数据电压模块，所述数据电压模块用于提供数据电压，所述数据电压模块连接所述驱动开关和所述预充模块之间的线路，在所述预充电压的基础上叠加所述数据电压，以驱使所述液滴微流移动。

17、在其中一个方面，所述数据电压模块包括第六响应开关和第二存储电容，所述第二存储电容包括第三电极板和第四电极板，所述第六响应开关的第一端用于接收所述数据电压，所述第六响应开关的第二端连接所述第三电极板，所述第六响应开关的控制端响应第三扫描信号，所述第四电极板连接所述预充模块与所述驱动开关之间的线路，以将所述数据电压加载至所述第一驱动电极。

18、此外，为了解决上述问题，本申请还提供一种驱动方法，所述驱动方法应用于如上文所述微流控芯片的驱动电路，所述驱动方法包括：

19、预启动阶段，控制所述预充模块提供预充电压，同时控制所述控制模块提供控制信号，所述驱动开关的控制端响应所述控制信号，所述驱动开关的第一端和第二端导通，所述预充模块提供的预充电压加载至所述第一驱动电极。

20、在其中一个方面，在所述预启动阶段的步骤之前，包括：

21、初始化阶段，对所述驱动开关的第一端和控制端进行电压初始化；

22、在所述预启动阶段的步骤之后，还包括：

23、驱动阶段，向所述驱动开关的第一端提供数据电压，在所述预充电压的基础上叠加所述数据电压，以驱动所述液滴微流移动；

24、保持阶段，维持所述驱动开关导通，持续推动所述液滴微流移动。

25、此外，为了解决上述问题，本申请还提供一种微流控芯片，所述微流控芯片包括第一基板、第二基板和如上文所述微流控芯片的驱动电路，所述第一基板和所述第二基板对置，所述第一驱动电极设于所述第一基板面向所述第二基板的一侧，所述第二驱动电极设于所述第二基板面向所述第一基板的一侧，所述第一驱动电极和所述第二驱动电极之间用于设置液滴微流。

26、本申请中，通过预充模块提供的预充电压，提前加载至第一驱动电极上，从而提前改变液滴微流的接触角，使其处于移动前的临界状态，即使液滴微流处于预先启动的状态。这样在随后正式驱动液滴微流移动时，需要施加较小的电压，减少了正式驱动的启动时间，提高了微流控芯片的处理效率。

27、本申请中应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微流控芯片的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：

2.根据权利要求1所述微流控芯片的驱动电路，其特征在于，所述控制模块包括第一响应开关、第二响应开关和第一存储电容，所述第一存储电容包括第一电极板和第二电极板；

3.根据权利要求2所述微流控芯片的驱动电路，其特征在于，所述控制模块还包括第三响应开关，所述第三响应开关的第一端用于接收第一复位电压，所述第三响应开关的第二端连接所述第二响应开关和所述第二电极板之间的线路，所述第三响应开关的控制端响应所述第一扫描信号，以将所述第一复位电压加载至所述第二电极板。

4.根据权利要求1所述微流控芯片的驱动电路，其特征在于，所述预充模块包括第四响应开关，所述第四响应开关的第一端用于接收所述预充电压，所述第四响应开关的第二端连接所述驱动开关的第一端，所述第四响应开关的控制端响应第二扫描信号，所述第四响应开关的第一端和第二端导通，所述预充电压加载至所述第一驱动电极。

5.根据权利要求4所述微流控芯片的驱动电路，其特征在于，所述预充模块还包括第五响应开关，所述第五响应开关的第一端用于接收第二复位

6.根据权利要求1所述微流控芯片的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括数据电压模块，所述数据电压模块用于提供数据电压，所述数据电压模块连接所述驱动开关和所述预充模块之间的线路，在所述预充电压的基础上叠加所述数据电压，以驱使所述液滴微流移动。

7.根据权利要求6所述微流控芯片的驱动电路，其特征在于，所述数据电压模块包括第六响应开关和第二存储电容，所述第二存储电容包括第三电极板和第四电极板，所述第六响应开关的第一端用于接收所述数据电压，所述第六响应开关的第二端连接所述第三电极板，所述第六响应开关的控制端响应第三扫描信号，所述第四电极板连接所述预充模块与所述驱动开关之间的线路，以将所述数据电压加载至所述第一驱动电极。

8.一种驱动方法，其特征在于，所述驱动方法应用于如权利要求1所述微流控芯片的驱动电路，所述驱动方法包括：

9.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，在所述预启动阶段的步骤之前，包括：

10.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括第一基板、第二基板和如权利要求1至7中任一项所述微流控芯片的驱动电路，所述第一基板和所述第二基板对置，所述第一驱动电极设于所述第一基板面向所述第二基板的一侧，所述第二驱动电极设于所述第二基板面向所述第一基板的一侧，所述第一驱动电极和所述第二驱动电极之间用于设置液滴微流。

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【技术特征摘要】

1.一种微流控芯片的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：

5.根据权利要求4所述微流控芯片的驱动电路，其特征在于，所述预充模块还包括第五响应开关，所述第五响应开关的第一端用于接收第二复位电压，所述第五响应开关的第二端连接所述第四响应开关和所述驱动开关之间的线路，所述第五响应开关的控制端响应第一扫描信号，所述第五响应开关的第一端和第二端导通，所述第二复位电压加载至所述第一驱动电极。

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲洋，叶利丹，
申请(专利权)人：惠科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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