[发明专利]一种驱动装置及驱动方法、电润湿系统

说明书

本申请公开了一种驱动装置及驱动方法、电润湿系统。所述驱动装置包括：至少一个电极、复位选择器、驱动器、与所述电极一一对应的控制装置，所述控制装置包括P型开关元件，所述复位选择器连接控制信号端、第一电平端、第二电平端和所述P型开关元件的栅极，所述驱动器连接所述P型开关元件的源极，所述电极连接漏极，所述复位选择器用于在所述控制信号端输入的控制信号的控制下输出所述第一电平端的第一电压或所述第二电平端的第二电压至所述P型开关元件的栅极以控制所述P型开关元件的开启和关闭；其中，所述第二电平端的电压小于系统地。本申请提供了使用P型开关元件的电润湿系统的驱动实现方案。

技术领域

本申请涉及一种驱动装置及驱动方法、电润湿系统。

背景技术

微流体和微全分析系统领域在过去十年中取得了巨大的发展。传统的微流控器件，主要技术诞生于上世纪九十年代，主要行业先驱包括美国哈弗大学GeorgeM.Whitesides，瑞士Andreas Manz等。其主要通过在单晶硅、玻璃、有机物等基底上通过半导体加工技术，形成液体流动沟道，并通过机械泵等外部推力形成对液体的驱动。利用沟道图形设计组合，以及大量机械泵，此类微流控芯片有能力实现复杂液体样本处理、反应以及检测等功能。以此为基础，逐渐衍生出微全分析系统(micro total analysis system，μTAS)、片上实验室(lab-on-chips，LoC)。基于此类技术的产品类型丰富，并逐步得到开发人员及用户的重视。目前，市场上常见的基于微流控技术的检测系统，均采用此类技术。

电润湿数字微流体，是一种利用电势调控液体与固体表面张力而改变接触角，并产生切向推力的方法控制微液滴运动的数字微流技术。其主要特点为：一、液滴不在受限制与预定义的微沟道中，而可以实现在二维空间(平面)内的移动；二、液体驱动力来自于位于芯片内的导电电极，不再依赖于机械泵等外设，降低了系统的复杂度。此项技术由于其适用范围广，应用前景巨大，一经面世便得到了业界的重视。

目前，主流电润湿技术采用被动式技术(无源阵列)，系统主要由用于控制液滴的电极阵列、提供液滴移动空间的电润湿结构、控制电极电压的被动式驱动电路以及控制系统的控制软件组成，该系统中电极阵列需要与驱动电路一一相连，因此随着系统通量的上升驱动电路复杂程度将急剧上升，极大地限制了系统的成本、通量、可扩展性和通用性。

同时，主动电润湿(有源阵列)，即应用薄膜晶体管(TFT)作为像素开关的系统主要由控制液滴的电极阵列、提供液滴移动空间的电润湿结构、用于控制电极电压的由TFT及相应驱动电路组成的有源开关阵列和控制系统的控制软件组成。其通常利用了金属氧化物薄膜晶体管为主要核心开关器件，为N型器件。在该系统中，电极阵列中的每个电极采取有源控制的方法被行列编码，因此极大地降低了取驱动电路的连线数量、降低了系统复杂程度，极大地提高了系统通量、可扩展性和通用性并降低了成本。

有机薄膜晶体管(OTFT)是当今高速发展的半导体微电子技术，有机电子由于其制备成本低、可大面积生产并与大规模集成电路相兼容等特点，使其特别适用于低投资成本大面积应用的消费类电子以及有源矩阵显示阵列，因此非常适合作为高通量电润湿数字微流体的控制背板。传统的N型半导体器件(例如a-Si:H TFT)制备工艺复杂因此相比于OTFT制造成本较高。与传统的N型半导体器件不同的是，大多数有机半导体材料表现为P型半导体特性，因此两者的驱动方式和工作模式存在巨大不同，如何有效地实现OTFT地驱动并将其应用到电润湿数字微流体中仍有待解决。

发明内容

本发明至少一实施例提供了一种驱动装置及方法、电润湿系统，为使用P型开关器件的电润湿系统提供了解决方案。

本发明至少一实施例提供一种驱动装置，用于电润湿系统，包括：至少一个电极、复位选择器、驱动器、与所述电极一一对应的控制装置，所述控制装置包括P型开关元件，所述复位选择器连接控制信号端、第一电平端、第二电平端和所述P型开关元件的栅极，所述驱动器连接所述P型开关元件的源极，所述电极连接与其对应的控制装置中的P型开关元件的漏极，其中：