CN114558628A - 一种驱动电路及其驱动方法、微流控装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种驱动电路及其驱动方法、微流控装置，驱动电路包括恒定电压写入模块、交流电压写入模块、第一开关和第一电容；恒定电压写入模块用于向驱动电路的输出端传输恒定电压；交流电压写入模块用于向驱动电路的输出端传输交流电压；第一开关的输入端与第三信号线电连接、输出端与交流电压写入模块的控制端及恒定电压写入模块的控制端电连接，第一开关的控制端与第一扫描线电连接；第一电容用于稳定第一开关输出端的电位。在本申请中，驱动电路可以输出稳定的交流电压，并且能够实现可靠的交流电压和恒定电压切换输出，有利于提高对微小流体的驱动能力，降低微小流体击穿和迟滞残留风险，增强微流控装置的性能。

Description

一种驱动电路及其驱动方法、微流控装置
【技术领域】
本申请涉及微流控技术领域，尤其涉及一种驱动电路及其驱动方法、微流控装置。
【背景技术】
微流控(Microfluidics)技术指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的一种技术，具有微型化、集成化的特征，在生物、化学、医疗等领域具有广泛的应用。
在基于电润湿的数字微流控技术领域，微流控装置通常采用设置基板电压的方式驱动微小流体流动，驱动方式包括无源驱动方案和有源驱动方案。
在无源驱动方案中，一般采用交流信号驱动微小流体流动，相对于采用直流信号驱动的方案，交流驱动有利于提升驱动能力，降低微小流体的迟滞效应，同时避免介电层充电累积。
但是在现有的基于薄膜晶体管的有源驱动方案中，由于薄膜晶体管的特性影响，无法实现稳定可靠的交流信号驱动。因此，急需一种能够实现稳定可靠的交流信号驱动的有源驱动方案。
【申请内容】
有鉴于此，本申请实施例提供了一种驱动电路及其驱动方法、微流控装置，以解决上述问题。
第一方面，本申请实施例提供一种驱动电路，包括恒定电压写入模块、交流电压写入模块、第一开关和第一电容；恒定电压写入模块的输入端与第一信号线电连接，恒定电压写入模块的输出端与驱动电路的输出端电连接，恒定电压写入模块用于向驱动电路的输出端传输恒定电压；交流电压写入模块的输入端与第二信号线电连接，交流电压写入模块的输出端与驱动电路的输出端电连接，交流电压写入模块用于向驱动电路的输出端传输交流电压；第一开关的输入端与第三信号线电连接，第一开关的输出端与交流电压写入模块的控制端及恒定电压写入模块的控制端电连接，第一开关的控制端与第一扫描线电连接；第一电容的一个极板与第一开关的输出端电连接，第一电容的另一个极板与参考信号线电连接。
在第一方面的一种实现方式中，第一扫描线传输脉冲信号，和/或，第三信号线用于传输脉冲信号。
在第一方面的一种实现方式中，恒定电压写入模块包括第一晶体管，第一晶体管的源极与第一信号线电连接，第一晶体管的漏极与驱动电路的输出端电连接，第一晶体管的栅极与第一开关的输出端电连接。
在第一方面的一种实现方式中，第一晶体管包括金属氧化物有源层。
在第一方面的一种实现方式中，交流电压写入模块包括第二晶体管，第二晶体管的源极与第二信号线电连接，第二晶体管的漏极与驱动电路的输出端电连接，第二晶体管的栅极与所述第一晶体管的栅极电连接；第二晶体管的沟道类型与第一晶体管的沟道类型不同。
在第一方面的一种实现方式中，第二晶体管包括多晶硅有源层。
在第一方面的一种实现方式中，第一开关包括第三晶体管，第三晶体管的源极与第三信号线电连接，第三晶体管的漏极与交流电压写入模块的控制端电连接，第三晶体管的栅极与第一扫描线电连接。
在第一方面的一种实现方式中，第三晶体管包括金属氧化物有源层。
在第一方面的一种实现方式中，第一信号线传输的信号为固定电位。
第二方面，本申请实施例提供一种驱动电路的驱动方法，驱动电路包括恒定电压写入模块、交流电压写入模块、第一开关和第一电容；恒定电压写入模块的输入端与第一信号线电连接，恒定电压写入模块的输出端与驱动电路的输出端电连接，恒定电压写入模块用于向驱动电路的输出端传输恒定电压；交流电压写入模块的输入端与第二信号线电连接，交流电压写入模块的输出端与驱动电路的输出端电连接，交流电压写入模块用于向驱动电路的输出端传输交流电压；第一开关的输入端与第三信号线电连接，第一开关的输出端与交流电压写入模块的控制端及恒定电压写入模块的控制端电连接，第一开关的控制端与第一扫描线电连接；第一电容的一个极板与第一开关的输出端电连接，第一电容的另一个极板与参考信号线电连接。
驱动方法包括：
第一阶段，第一扫描线传输的信号控制第一开关开启，第三信号线传输的第一信号传输至恒定电压写入模块的控制端及交流电压写入模块的控制端，第一信号控制交流电压写入模块开启，且控制恒定电压写入模块关闭；同时，第二信号线传输交流电压，交流电压传输至驱动电路的输出端；
第二阶段，第一扫描线传输的信号控制第一开关开启，第三信号线传输的第二信号传输至恒定电压写入模块的控制端及交流电压写入模块的控制端，第二信号控制交流电压写入模块关闭，且控制恒定电压写入模块开启；同时，第一信号线传输恒定电压，恒定电压传输至驱动电路的输出端。
在第二方面的一种实现方式中，第一阶段，第一信号传输至恒定电压写入模块的控制端及交流电压写入模块的控制端时，第一电容充电；第一电容维持第一信号的稳定；第二阶段，第二信号传输至恒定电压写入模块的控制端及交流电压写入模块的控制端时，第一电容充电；第一电容维持第二信号的稳定。
第三方面，本申请实施例提供一种微流控装置，包括如第一方面提供的驱动电路及第一电极，驱动电路的输出端与第一电极电连接。
在第三方面的一种实现方式中，第一晶体管包括金属氧化物有源层，第二晶体管包括多晶硅有源层；其中，第一电容的第一极板所在膜层位于金属氧化物有源层所在膜层与多晶硅有源层所在膜层之间。
在第三方面的一种实现方式中，第二晶体管的栅极位于多晶硅有源层所在膜层靠近第一电容的第一极板所在膜层的一侧，第一晶体管的栅极位于金属氧化物有源层所在膜层远离第一电容的第一极板所在膜层的一侧。
在第三方面的一种实现方式中，第一电容还包括第二极板，第二极板与第二晶体管的栅极同层制备。
在第三方面的一种实现方式中，微流控装置还包括第二电极，第二电极与第一电极绝缘设置，第二电极接收恒定电位信号。
在第三方面的一种实现方式中，第二电极位于第一电极远离驱动电路的一侧。
在本申请实施例中，驱动电路可以输出稳定的交流电压，实现了交流驱动。并且能够实现可靠的交流电压和恒定电压切换输出，两者之间互不干扰。有利于提高对微小流体的驱动能力，降低微小流体击穿和迟滞残留风险，增强微流控装置的性能。
【附图说明】
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种驱动电路的原理图；
图2为本申请实施例提供的一种交流电压波形图；
图3为图1所示驱动电路的一种工作时序图；
图4为图1所示驱动电路的一种示意图；
图5为图1所示驱动电路的又一种示意图；
图6为图5所示驱动电路的一种工作时序图；
图7为本申请实施例提供的一种驱动方法的流程图；
图8为本申请实施例提供的一种微流控装置的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种驱动电路的版图示意图；
图10为本申请实施例提供的一种微流控装置的平面示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请权利要求及实施例所描述的“基本上”、“近似”、“大约”、“约”、“大致”“大体上”等词语，是指在合理的工艺操作范围内或者公差范围内，可以大体上认同的，而不是一个精确值。
应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二等来描述晶体管、电极等，但这些晶体管、电极等不应限于这些术语。这些术语仅用来将晶体管、电极等彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一晶体管也可以被称为第二晶体管，类似地，第二晶体管也可以被称为第一晶体管。
本案申请人通过细致深入研究，对于现有技术中所存在的问题，而提供了一种解决方案。
图1为本申请实施例提供的一种驱动电路的原理图，图2为本申请实施例提供的一种交流电压波形图，图3为图1所示驱动电路的一种工作时序图。
本申请实施例提供一种驱动电路001，驱动电路001包括恒定电压写入模块01、交流电压写入模块02、第一开关03和第一电容C1。
其中，恒定电压写入模块01的输入端11与第一信号线SL1电连接，第一信号线SL1传输恒定电压VDD。恒定电压写入模块01的输出端12与驱动电路001的输出端Po电连接，恒定电压写入模块01用于向驱动电路001的输出端Po传输恒定电压VDD。即恒定电压写入模块01开启时，第一信号线SL1传输的恒定电压VDD传输至驱动电路001的输出端Po。
可选地，恒定电压VDD为0V。
交流电压写入模块02的输入端21与第二信号线SL2电连接，第二信号线SL2传输交流电压VAC。交流电压写入模块02的输出端22与驱动电路001的输出端Po电连接，交流电压写入模块02用于向驱动电路001的输出端Po传输交流电压。即交流电压写入模块02开启时，第二信号线SL2传输的交流电压VAC传输至驱动电路001的输出端Po。
可选地，如图2所示，交流电压VAC的波形为正弦波，交流电压VAC围绕恒定电压VDD为中心上下波动。
进一步地，恒定电压VDD可以为交流电压VAC高低电平的中间值。
需要说明的是，交流电压VAC的波形还可以为三角波或者方波。
由于交流电压写入模块02的输出端22及恒定电压写入模块01的输出端12均与驱动电路001的输出端Po电连接，则交流电压写入模块02与恒定电压写入模块01不能同时开启。
第一开关03的输入端31与第三信号线SL3电连接，第一开关03的输出端32与交流电压写入模块02的控制端23及恒定电压写入模块01的控制端13电连接，第一开关03的控制端33与第一扫描线S1电连接。也就是说，第一扫描线S1传输的信号控制第一开关03的开关状态，第一开关03用于将第三信号线SL3传输的信号传输至交流电压写入模块02的控制端23及恒定电压写入模块01的控制端13，从而控制交流电压写入模块02及恒定电压写入模块01的开关状态。
第一电容C1的一个极板与第一开关03的输出端32电连接，第一电容C1的另一个极板与参考信号线Com电连接。
需要说明的是，参考信号线Com连接固定电位。可选地，参考信号线Com连接0V电位。
下面结合图1和图3，对图1所示驱动电路的工作原理进行说明。
驱动电路001的工作过程中包括多个重复的第一阶段T1和第二阶段T2，在第一阶段T1，第一扫描线S1传输有效信号控制第一开关03开启，此时，第三信号线SL3传输第一信号，第一信号经过开启的第一开关03传输至交流电压写入模块02的控制端23及恒定电压写入模块01的控制端13。第一信号控制恒定电压写入模块01开启，并且控制交流电压写入模块02关闭。此时，第一信号线SL1传输的恒定电压VDD通过开启的恒定电压写入模块01传输至驱动电路001的输出端Po，驱动电路001输出恒定电压VDD。
在第二阶段T2，第一扫描线S1传输有效信号控制第一开关03开启，此时，第三信号线SL3传输第二信号，第二信号经过开启的第一开关03传输至交流电压写入模块02的控制端23及恒定电压写入模块01的控制端13。第二信号控制交流电压写入模块02开启，并且控制恒定电压写入模块01关闭。此时第二信号线SL2传输的交流电压VAC通过开启的交流电压写入模块02传输至驱动电路001的输出端Po，驱动电路001输出恒定电压VDD。
其中，在第一阶段T1，第一信号传输至第一开关03的输出端32时，对第一电容C1的一个极板充电，由于第一电容C1的另一个极板连接参考信号线Com，则第一电容C1能够维持第一信号的稳定，从而保证恒定电压写入模块01稳定开启，进而保证驱动电路001输出稳定的恒定电压VDD。
在第二阶段T2，第二信号传输至第一开关03的输出端32时，对第一电容C1的一个极板充电，由于第一电容C1的另一个极板连接参考信号线Com，则第一电容C1能够维持第二信号的稳定，从而保证交流电压写入模块02稳定开启，进而保证驱动电路001输出稳定的交流电压VAC。
在本申请实施例中，驱动电路001可以输出稳定的交流电压VAC，实现了交流驱动。并且能够实现可靠的交流电压VAC和恒定电压VDD切换输出，两者之间互不干扰。若将本申请提供的驱动电路001应用于微流控装置中，则实现了有源微流控装置的交流驱动，有利于提高对微小流体的驱动能力，增强有源微流控装置的性能。
相较直流驱动，使用交流驱动时可以避免驱动电极上电荷的持续累积和残留，降低液滴粘滞的风险。
在本申请的一个实施例中，第一扫描线S1传输脉冲信号，和/或，第三信号线SL3用于传输脉冲信号。也就是说，第一扫描线S1和第三信号线SL3中的至少一者可以传输脉冲信号。
可以理解的是，第三信号线SL3将有效信号传输至第一开关03的输出端32后，由于第一电容C1的设置，第三信号线SL3传输的有效信号将会维持一定的时间，从而保证不会影响恒定电压写入模块01或者交流电压写入模块02的开启，进而保证驱动电路001输出稳定的交流电压VAC或者恒定电压VDD。
本申请实施例有利于减小驱动电路001的功耗，节约能源。
图4为图1所示驱动电路的一种示意图。
在本申请的一个实施例中，如图4所示，恒定电压写入模块01包括第一晶体管M1，第一晶体管M1的源极与第一信号线SL1电连接，第一晶体管M1的漏极与驱动电路001的输出端Po电连接，第一晶体管M1的栅极与第一开关03的输出端32电连接。第一晶体管M1用于将第一信号线SL1传输的恒定电压VDD传输至驱动电路001的输出端Po。
可选地，第一晶体管M1包括金属氧化物有源层。
具体地，第一晶体管M1可以包括氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，IGZO)有源层。由于包括IGZO的晶体管开关比较大、关态漏电流小，则第一晶体管M1在关断状态有利于减小第一信号线SL1传输的恒定电压VDD进入驱动电路001的输出端Po，从而减小恒定电压VDD对驱动电路001输出的交流电压VAC的影响，有利于增加驱动电路001输出交流电压VAC的稳定性。
请继续参考图4，交流电压写入模块02包括第二晶体管M2，第二晶体管M2的源极与第二信号线SL2电连接，第二晶体管M2的漏极与驱动电路001的输出端Po电连接，第二晶体管M2的栅极与第一晶体管M1的栅极电连接。即第二晶体管M2的栅极与第一开关03的输出端32电连接。第二晶体管M2用于将第二信号线SL2传输的交流电压VAC传输至驱动电路001的输出端Po。
其中，第二晶体管M2的沟道类型与第一晶体管M1的沟道类型不同。
也就是说，第一开关03传输的同一信号控制第二晶体管M2和第一晶体管M1的开关状态不同。
可选地，第二晶体管M2为P型晶体管，第一晶体管M1为N型晶体管。
进一步地，第二晶体管M2包括多晶硅有源层。
包括多晶硅有源层的P型晶体管具有迁移率高、开态电流大的优点，则第二晶体管T2开启时，驱动电路001的输出端Po可迅速对交流电压VAC进行响应输出，而不会发生失真情况，提高驱动电路001输出交流电压VAC的稳定性及速度。
需要说明的是，交流电压VAC可以具有较大范围的频率。具体地，交流电压VAC的频率可以在0.1-100KHZ。
请继续参考图4，在本申请的一个实施例中，第一开关03包括第三晶体管M3，第三晶体管M3的源极与第三信号线SL3电连接，第三晶体管M3的漏极与交流电压写入模块02的控制端23及恒定电压写入模块01的控制端13电连接，第三晶体管M3的栅极与第一扫描线S1电连接。第三晶体管M3用于将第三信号线SL3传输的信号传输至交流电压写入模块02的控制端23及恒定电压写入模块01的控制端13，从而控制交流电压写入模块02及恒定电压写入模块01的开关状态。
可选地，第三晶体管M3包括金属氧化物有源层。
具体地，第三晶体管M3可以包括氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，IGZO)有源层。由于包括IGZO的晶体管开关比较大、关态漏电流小，则第三晶体管M1在关断状态有利于保持N1节点电位的稳定性，从而提高第二晶体管T2和第一晶体管T1开关状态的稳定性，进而提高驱动电路001输出信号的稳定性。
下面结合图3和图4对图4所示驱动电路的工作过程进行详细说明。
需要说明的是，一下以第一晶体管M1、第三晶体管M3为N型晶体管、第二晶体管M2为P型晶体管进行说明。
在第一阶段T1，第一扫描线S1传输了开启信号，即高电平信号，第三晶体管M3开启；同时，第三信号线SL3传输了高电平信号，即第一信号，第一信号经过开启的第三晶体管M3传输至第一晶体管M1的栅极及第二晶体管M2的栅极。第一信号控制第一晶体管M1开启，并且控制第二晶体管M2关闭。此时，第一信号线SL1传输的恒定电压VDD通过开启的第一晶体管M1传输至驱动电路001的输出端Po，驱动电路001输出恒定电压VDD。
由于第一电容C1对电位的保持作用，第三信号线SL3传输的第一信号可以在第一阶段T1保持，从而保证驱动电路001在第一阶段T1稳定的输出恒定电压VDD。当然，第三信号线SL3也可以在第一阶段T1持续输出第一信号。
在第二阶段T2，第一扫描线S1传输了开启信号，即高电平信号，第三晶体管M3开启；同时，第三信号线SL3传输了低电平信号，即第二信号，第二信号经过开启的第三晶体管M3传输至第一晶体管M1的栅极及第二晶体管M2的栅极。第二信号控制第二晶体管M2开启，并且控制第一晶体管M1关闭。此时，第二信号线SL2传输的交流电压VAC通过开启的第二晶体管M2传输至驱动电路001的输出端Po，驱动电路001输出交流电压VAC。
由于第一电容C1对电位的保持作用，第三信号线SL3传输的第二信号可以在第二阶段T1保持，从而保证驱动电路001在第二阶段T2稳定的输出交流电压VAC。当然，第三信号线SL3也可以在第二阶段T2持续输出第二信号。
图5为图1所示驱动电路的又一种示意图，图6为图5所示驱动电路的一种工作时序图。
图5所示的驱动电路001与图4所示的驱动电路001的不同之处仅在于，第三晶体管M3为P型管。相较于图3所示的时序，图6所示的驱动电路对应的时序变化在于：
在第一阶段T1和第二阶段T2，第一扫描线S1传输了低电平信号。
需要说明的是，在图4和图5所示的驱动电路中，第一晶体管M1和第三晶体管M3中的至少一者也可以包括多晶硅有源层。
在本申请实施例提供的驱动电路001中，第一信号线SL1传输的信号为固定电位。即在驱动电路001的工作过程中，第一信号线SL1传输的恒定电压VDD为固定电位。
可选地，在驱动电路001的工作过程中，恒定电压VDD的电位为0V。
本申请实施例还提供一种驱动电路001的驱动方法，用于驱动如上述实施例提供的驱动电路001。驱动电路001的结构可以参考上述图1、图4和图5，驱动方法可以结合上述实施例中驱动电路001的工作原理进行理解。
驱动电路001包括恒定电压写入模块01、交流电压写入模块02、第一开关03和第一电容C1。
其中，恒定电压写入模块01的输入端11与第一信号线SL1电连接，第一信号线SL1传输恒定电压VDD。恒定电压写入模块01的输出端12与驱动电路001的输出端Po电连接，恒定电压写入模块01用于向驱动电路001的输出端Po传输恒定电压VDD。即恒定电压写入模块01开启时，第一信号线SL1传输的恒定电压VDD传输至驱动电路001的输出端Po。
交流电压写入模块02的输入端21与第二信号线SL2电连接，第二信号线SL2传输交流电压VAC。交流电压写入模块02的输出端22与驱动电路001的输出端Po电连接，交流电压写入模块02用于向驱动电路001的输出端Po传输交流电压。即交流电压写入模块02开启时，第二信号线SL2传输的交流电压VAC传输至驱动电路001的输出端Po。
第一开关03的输入端31与第三信号线SL3电连接，第一开关03的输出端32与交流电压写入模块02的控制端23及恒定电压写入模块01的控制端13电连接，第一开关03的控制端33与第一扫描线S1电连接。也就是说，第一扫描线S1传输的信号控制第一开关03的开关状态，第一开关03用于将第三信号线SL3传输的信号传输至交流电压写入模块02的控制端23及恒定电压写入模块01的控制端13，从而控制交流电压写入模块02及恒定电压写入模块01的开关状态。
第一电容C1的一个极板与第一开关03的输出端32电连接，第一电容C1的另一个极板与参考信号线Com电连接。
图7为本申请实施例提供的一种驱动方法的流程图。
如图7所示，驱动方法包括：
步骤S1：第一阶段T1，第一扫描线S1传输的信号控制第一开关03开启，第三信号线SL3传输的第一信号传输至恒定电压写入模块01的控制端13及交流电压写入模块02的控制端23，第一信号控制恒定电压写入模块01开启，且控制交流电压写入模块02关闭；同时，第一信号线SL1传输恒定电压VDD，恒定电压VDD传输至驱动电路001的输出端Po。
步骤S2：第二阶段T2，第一扫描线S1传输的信号控制第一开关03开启，第三信号线SL3传输的第二信号传输至恒定电压写入模块01的控制端13及交流电压写入模块02的控制端23，第二信号控制恒定电压写入模块01关闭，且控制交流电压写入模块02开启；同时，第二信号线SL2传输交流电压VAC，交流电压VAC传输至驱动电路001的输出端Po。
其中，步骤S1与步骤S2可以交替进行。
在步骤S1中，第一阶段T1，第一信号传输至恒定电压写入模块01的控制端13及交流电压写入模块02的控制端23时，第一电容C1充电；第一电容C1维持第一信号的稳定，从而保证恒定电压写入模块01开启稳定，进而保证驱动电路001输出稳定的恒定电压VDD。
在步骤S2中，第二阶段T2，第二信号传输至恒定电压写入模块01的控制端13及交流电压写入模块02的控制端23时，第一电容C1充电；第一电容C1维持第二信号的稳定，从而保证交流电压写入模块01开启稳定，进而保证驱动电路001输出稳定的交流电压VAC。
本申请实施例提供的驱动方法能够保证驱动电路001输出稳定的交流电压VAC，并且能够实现交流电压VAC和恒定电压VDD的切换输出，两者互不干扰。若将本驱动方法应用到微流控装置中，则实现了有源微流控装置的交流驱动，有利于提高对微小流体的驱动能力，增强有源微流控装置的性能。
可以理解的是，驱动电路001输出的交流电压VAC或者恒定电压VDD均传输至与驱动电路001电连接的驱动电极。在使用本申请实施例提供的驱动方法驱动微小流体时，驱动电路001根据微小流体的移动路径进行第一阶段T1和第二阶段T2的切换。
具体地，当微小流体从一个驱动电极A对应位置处向相邻的驱动电极B对应位置处移动时，则与驱动电极B电连接的驱动电路001输出交流电压VAC，即执行第二阶段T2；与驱动电极A及其他位置处驱动电极电连接的驱动电路001输出恒定电压VDD，即执行第一阶段T1。驱动电极B产生的电场驱动微小流体从驱动电极A对应位置处向相邻的驱动电极B对应位置处移动。图8为本申请实施例提供的一种微流控装置的结构示意图。
本申请实施例提供一种微流控装置100，如图8所示，微流控装置100包括如上述实施例提供的驱动电路001及第一电极101，驱动电路001的输出端Po与第一电极101电连接。也就是说，在微流控装置100中，驱动电路001输出的信号传输至第一电极101。
需要说明的是，图8中仅是示意出了驱动电路001中的部分结构，如第一晶体管M1、第二晶体管M2及第一电容C1。
如图8所示，在本申请的一个实施例中，第一晶体管M1包括金属氧化物有源层M11，第二晶体管M2包括多晶硅有源层M21。其中，第一电容C1的第一极板Q1所在膜层位于金属氧化物有源层M11所在膜层与多晶硅有源层M21所在膜层之间。
也就是说，第一电容C1的第一极板Q1所在膜层位于第一晶体管M1的有源层和第二晶体管M2的有源层之间。
可选地，第一晶体管M1的金属氧化物有源层M11所在膜层可以位于第二晶体管M2的多晶硅有源层M21所在膜层靠近第一电极101的一侧。
进一步地，第二晶体管M2的栅极G2位于多晶硅有源层M21所在膜层靠近第一电容C1的第一极板Q1所在膜层的一侧，第一晶体管M1的栅极G1位于金属氧化物有源层M11远离第一电容C1的第一极板Q1所在膜层的一侧。
需要说明的是，第一晶体管M1的金属氧化物有源层M11所在膜层也可以位于第二晶体管M2的多晶硅有源层M21所在膜层远离第一电极101的一侧，本申请实施例中不做限定。
图9为本申请实施例提供的一种驱动电路的版图示意图。
请结合图8和图9，在本申请的一个实施例中，第一电容C1还包括第二极板Q2，第二极板Q2与第二晶体管M2的栅极G2同层制备。
可选地，如图9所示，第一电容C1的第一极板Q1与参考信号线Com电连接，第一电容C1的第二极板Q2与第一晶体管M1的栅极G1和第二晶体管M2的栅极G2电连接。
当然，也可以第一电容C1的第一极板Q1与第一晶体管M1的栅极G1和第二晶体管M2的栅极G2电连接，第一电容C1的第二极板Q2与参考信号线Com电连接。
本申请实施例中，由于第一电容C1的一个极板与第一晶体管M1的栅极G1和第二晶体管M2的栅极G2电连接，第一电容C1的另一个极板与传输稳定电压信号的参考信号线Com电连接，则第一电容C1可以稳定第一晶体管M1的栅极G1电位和第二晶体管M2的栅极G2电位。在驱动电路001的工作过程中，保证了第一晶体管T1和第二晶体管T2开关状态的稳定性，从而保证驱动电路001输出稳定的恒定电压VDD或者交流电压VAC。
在本申请的一个实施例中，请继续参考图9，第一信号线SL1、第二信号线SL2和第三信号线SL3沿第一方向X排布，且第一信号线SL1、第二信号线SL2和第三信号线SL3均沿第二方向Y延伸。第一扫描线S1和参考信号线Com沿第二方向Y排布，且第一扫描线S1和参考信号线Com沿第一方向X延伸。
其中，第一晶体管M1与第二晶体管M2沿第一方向X排布，且均位于第三晶体管M3输出端的同一侧。
本申请实施例有利于减小半导体层的弯折程度，简化制备难度。
请继续参考图9，在本申请的一个实施例中，第一电极101覆盖至少部分第一信号线SL1、第二信号线SL2和第三信号线SL3。一方面，本申请实施例可以屏蔽第一信号线SL1、第二信号线SL2和第三信号线SL3上传输的信号对第一电极101所接收信号的影响，从而避免对驱动微小流体移动产生影响。另一方面，本申请实施例可以将微流控装置100中的多个第一电极101紧密的排布，从而提高各个第一电极101可以产生的电场范围，进而有利于驱动微小流体移动。
需要说明的是，电容C1可以根据需要设置在任意两层金属之间。即驱动电路001的膜层结构中任意两层金属之间可以形成电容C1。可选地，结合图8和图9所示，电容C1的第一极板Q1设置在第一晶体管M1的栅极G1和第二晶体管M2的栅极G2之间；电容C1的第二极板Q2与第二晶体管M2的栅极G2同层设置。
其中，第一极板Q1和第二极板Q2的厚度及材料均与晶体管的性能无关，可以根据需要灵活设计，以得到所需的电容值。
在本申请的一个实施例中，请继续参考图8，微流控装置100还包括第二电极102，第二电极102与第一电极101绝缘设置，第二电极102接收恒定电位信号。
可选地，第二电极102接收的电位为0V。
需要说明的是，在微流控装置100中，第二电极102可以整面设置。
其中，第二电极102可以位于第一电极101远离驱动电路001的一侧。也就是说，第二电极102可以与第一电极101相对设置。
具体地，微流控装置100可以包括相对设置的第一基板103和第二基板104，第一基板103包括第一衬底1031，第一电极101及驱动电路001设置在第一基板103上，且第一电极101位于驱动电路001远离第一衬底1031的一侧。第二基板104包括第二衬底1041，第二电极102设置在第二基板104上，且第二电极102位于第二衬底1041靠近第一基板103的一侧。
需要说明的是，第一基板103和第二基板104之间还设有微通道，微通道内包括液滴40，在液滴40靠近第一基板103的一侧设置有第一疏水层501，并且在液滴40靠近第二基板104的一侧设置有第二疏水层502。即第一基板103中还可以包括第一疏水层501，第二基板104中包括第二疏水层502。第一疏水层501和第二疏水层502的材料可以相同。
在使用微流控装置100时，驱动电路001为第一电极101提供驱动电压，第二电极102连接恒定电位信号，则第一电极101与第二电极102之间形成电场，液滴40在电场的驱动作用下移动。
本申请实施例中，驱动电路001的输出端Po输出的信号可以在恒定电压VDD和交流电压VAC之间切换。当驱动电路001输出交流电压VAC时，驱动液滴40移动。当驱动电路001输出恒定电压VDD时，不具有驱动能力。
图10为本申请实施例提供的一种微流控装置的平面示意图。
如图10所示，微流控装置100中包括多个驱动电路001，多个驱动电路001可以呈阵列排布，一个驱动电路001与至少一个第一电极101电连接。图10中仅示意出了一个驱动电路001连接一个第一电极101的情况。
在微流控装置100中，沿行方向排布的驱动电路001可以共用同一第一扫描线S1，沿列方向排布的驱动电路001可以共用同一第三信号线SL3。第一信号线SL1、第二信号线SL2和参考信号线Com可以由所有的驱动电路001共用。
在微流控装置100中，驱动电路001可以输出稳定的交流电压VAC，实现了交流驱动。并且能够实现可靠的交流电压VAC和恒定电压VDD切换输出，两者之间互不干扰。有利于提高对微小流体的驱动能力，降低微小流体击穿和迟滞残留风险，增强微流控装置100的性能。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (17)

1.一种驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：
恒定电压写入模块，所述恒定电压写入模块的输入端与第一信号线电连接，所述恒定电压写入模块的输出端与所述驱动电路的输出端电连接，所述恒定电压写入模块用于向所述驱动电路的输出端传输恒定电压；
交流电压写入模块，所述交流电压写入模块的输入端与第二信号线电连接，所述交流电压写入模块的输出端与所述驱动电路的输出端电连接，所述交流电压写入模块用于向所述驱动电路的输出端传输交流电压；
第一开关，所述第一开关的输入端与第三信号线电连接，所述第一开关的输出端与所述交流电压写入模块的控制端及所述恒定电压写入模块的控制端电连接，所述第一开关的控制端与第一扫描线电连接；
第一电容，所述第一电容的一个极板与所述第一开关的输出端电连接，所述第一电容的另一个极板与参考信号线电连接。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一扫描线传输脉冲信号，和/或，所述第三信号线用于传输脉冲信号。
3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述恒定电压写入模块包括第一晶体管，所述第一晶体管的源极与所述第一信号线电连接，所述第一晶体管的漏极与所述驱动电路的输出端电连接，所述第一晶体管的栅极与所述第一开关的输出端电连接。
4.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管包括金属氧化物有源层。
5.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述交流电压写入模块包括第二晶体管，所述第二晶体管的源极与所述第二信号线电连接，所述第二晶体管的漏极与所述驱动电路的输出端电连接，所述第二晶体管的栅极与所述第一晶体管的栅极电连接；
所述第二晶体管的沟道类型与所述第一晶体管的沟道类型不同。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述第二晶体管包括多晶硅有源层。
7.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述第一开关包括第三晶体管，所述第三晶体管的源极与所述第三信号线电连接，所述第三晶体管的漏极与所述交流电压写入模块的控制端电连接，所述第三晶体管的栅极与所述第一扫描线电连接。
8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述第三晶体管包括金属氧化物有源层。
9.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一信号线传输的信号为固定电位。
10.一种驱动电路的驱动方法，其特征在于，所述驱动电路包括：
恒定电压写入模块，所述恒定电压写入模块的输入端与第一信号线电连接，所述恒定电压写入模块的输出端与所述驱动电路的输出端电连接，所述恒定电压写入模块用于向所述驱动电路的输出端传输恒定电压；
交流电压写入模块，所述交流电压写入模块的输入端与第二信号线电连接，所述交流电压写入模块的输出端与所述驱动电路的输出端电连接，所述交流电压写入模块用于向所述驱动电路的输出端传输交流电压；
第一开关，所述第一开关的输入端与第三信号线电连接，所述第一开关的输出端与所述交流电压写入模块的控制端及所述恒定电压写入模块的控制端电连接，所述第一开关的控制端与第一扫描线电连接；
第一电容，所述第一电容的一个极板与所述第一开关的输出端电连接，所述第一电容的另一个极板与参考信号线电连接；
所述驱动方法包括：
第一阶段，所述第一扫描线传输的信号控制所述第一开关开启，所述第三信号线传输的第一信号传输至所述恒定电压写入模块的控制端及所述交流电压写入模块的控制端，所述第一信号控制所述恒定电压写入模块开启，且控制所述交流电压写入模块关闭；同时，所述第一信号线传输恒定电压，所述恒定电压传输至所述驱动电路的输出端；
第二阶段，所述第一扫描线传输的信号控制所述第一开关开启，所述第三信号线传输的第二信号传输至所述恒定电压写入模块的控制端及所述交流电压写入模块的控制端，所述第二信号控制所述恒定电压写入模块关闭，且控制所述交流电压写入模块开启；同时，所述第二信号线传输交流电压，所述交流电压传输至所述驱动电路的输出端。
11.根据权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，
第一阶段，所述第一信号传输至所述恒定电压写入模块的控制端及所述交流电压写入模块的控制端时，所述第一电容充电；所述第一电容维持所述第一信号的稳定；
第二阶段，所述第二信号传输至所述恒定电压写入模块的控制端及所述交流电压写入模块的控制端时，所述第一电容充电；所述第一电容维持所述第二信号的稳定。
12.一种微流控装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的驱动电路及第一电极；所述驱动电路的输出端与所述第一电极电连接。
13.根据权利要求12所述的微流控装置，其特征在于，
所述第一晶体管包括金属氧化物有源层，所述第二晶体管包括多晶硅有源层；
其中，所述第一电容的第一极板所在膜层位于所述金属氧化物有源层所在膜层与所述多晶硅有源层所在膜层之间。
14.根据权利要求13所述的微流控装置，其特征在于，所述第二晶体管的栅极位于所述多晶硅有源层所在膜层靠近所述第一电容的第一极板所在膜层的一侧，所述第一晶体管的栅极位于所述金属氧化物有源层所在膜层远离所述第一电容的第一极板所在膜层的一侧。
15.根据权利要求14所述的微流控装置，其特征在于，所述第一电容还包括第二极板，所述第二极板与所述第二晶体管的栅极同层制备。
16.根据权利要求12所述的微流控装置，所述微流控装置还包括第二电极，所述第二电极与所述第一电极绝缘设置，所述第二电极接收恒定电位信号。
17.根据权利要求16所述的微流控装置，所述第二电极位于所述第一电极远离所述驱动电路的一侧。
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