微液滴驱动器件的结 构简单，被操控的微液滴所需的驱动电压低；
[0045] 2、所述微液滴驱动器件的制备方法中，该制备方法简单易行，下层芯片中选用 CYT0P兼作疏水层和介电层，简化了工艺，降低了投资成本；
[0046] 3、所述基于介电润湿的微液滴驱动器件的功能多样且稳定性高，不会产生击穿和 漏电，在较低驱动电压的情况下，可实现对微液滴的操控灵活，能耗小。
【附图说明】
[0047] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。
[0048] 图1是现有技术中基于介电润湿的微液滴驱动器件的结构示意图，1为下层芯片， 2为上层芯片，3为连接1与2的支撑物，4为位于1与2之间的微液滴，11为下基板，12为 控制电极阵列中的各电极，13为介电层，14为疏水层，21为上基板，22为参考电极层，23为 疏水层；
[0049] 图2是本发明实施例提供的基于介电润湿的微液滴驱动器件的结构示意图，1为 下层芯片，2为上层芯片，3为连接1与2的支撑物，4为位于1与2之间的微液滴，11为下 基板，12为控制电极阵列中的各电极，13为功能层，21为上基板，22为参考电极层，23为疏 水层；
[0050] 图3是本发明实施例提供的一种基于介电润湿的微液滴驱动器件的制备流程图；
[0051] 图4是本发明实施例1中所述控制电极阵列的掩膜版；
[0052] 图5是本发明实施例1的微液滴驱动器件的各电极与导线的连接方式；
[0053] 图6是摄像机捕捉到的纯水微液滴在实施例1的基于介电润湿的微液滴驱动器件 中的移动、分裂以及混合的图像；
[0054] 图7是图6中微液滴的移动、分裂以及混合所对应的电压施加方式。
【具体实施方式】
[0055] 下面结合附图及实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。应当指出，此处所 描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0056] 第一方面，本发明提供了一种基于介电润湿的微液滴驱动器件，所述微液滴驱动 器件包括上下两层芯片，其中，所述上层芯片包括上基板及依次设置在所述上基板表面的 参考电极层和疏水层；所述下层芯片包括下基板及依次设置在所述下基板表面的控制电极 阵列和功能层，所述功能层的材质为CYT0P ;
[0057] 所述上层芯片的疏水层与所述下层芯片的功能层相对设置，所述上下两层芯片之 间由支撑物进行机械连接形成容纳微液滴的空间，所述参考电极层与所述控制电极阵列均 通过导线与控制电路进行电连接。
[0058] 优选地，所述下层芯片中所述功能层的厚度为0. 5-1 μ m。
[0059] -般而言，功能层CYT0P的厚度越厚越不容易被击穿，即击穿电压越高，但是驱动 电压也会相应的变高，将所述下层芯片中功能层的厚度限定为〇. 5-1 μπι，具有以下好处： 一是可保障CYT0P层不会被击穿，同时器件的驱动电压（即微液滴可以移动的最小电压） 也足够小，同时驱动电压小于击穿电压。
[0060] 进一步优选地，所述下层芯片中所述功能层的厚度为0. 6 μπι。
[0061] 优选地，所述上层芯片中所述疏水层的厚度为0. 5-1 μ m。
[0062] 优选地，所述上层芯片中所述疏水层的材质为CYT0P(无定形氟树脂）、特氟龙 (Teflon)和派瑞林（Parylene)中的一种。
[0063] 更优选地，所述上层芯片中所述疏水层的材质为CYT0P。
[0064] 优选地，所述上层芯片中所述疏水层的厚度为0. 5-1 μ m。
[0065] 进一步优选地，所述上层芯片中所述疏水层的厚度为0. 6 μ m。
[0066] 本发明实施方式中，所述上层芯片中所述疏水层和下层芯片中所述功能层的厚度 可以相同，也可以不同。
[0067] 优选地，所述上下两层芯片之间的距离为150-220 μ m。
[0068] 进一步优选地，所述上下两层芯片之间的距离为180 μ m。
[0069] 优选地，所述控制电极阵列中，电极为边长为0. 5-1. 5mm的正方形电极。
[0070] 所述电极的大小，与所要驱动的微液滴的体积相关，要驱动的微液滴体积越大，电 极尺寸就要越大。
[0071] 进一步优选地，所述控制电极阵列中，电极为边长为1. 0mm的正方形电极。
[0072] 优选地，所述控制电极阵列中，电极的间距为10-50 μ m。
[0073] 将控制电极阵列中电极的间距限定为10-50 μ m，有以下好处：一是可避免因电极 之间的距离太大而使微液滴就很难跨越到相邻电极上面，二是可避免因电极之间的距离太 小而导致电极的制作工艺难度加大。
[0074] 进一步优选地，所述控制电极阵列中，电极的间距为20 μπι。
[0075] 优选地，所述上基板的材质包括对光透明的塑料、石英或玻璃，所述下基板的材质 包括硅片、塑料、石英或玻璃，但不限于此。所述上基板、下基板分别用作上层芯片、下层芯 片的承载基础。
[0076] 优选地，所述参考电极层的材质包括具有导电性能的金属或透明导电氧化物，所 述金属包括Pt、Al、Ag和Cu中的一种，所述透明导电氧化物包括氧化铟锡（ΙΤ0)、掺铝氧化 锌（ΑΖ0)、掺氟二氧化锡（FT0)和掺磷二氧化锡（ΡΤ0)中的一种。
[0077] 更优选地，上基板及设置在所述上基板表面的参考电极层为带ΙΤ0透明导电玻 璃。选用带ΙΤ0透明导电玻璃，可将所述基板与参考电极层集成起来使用。
[0078] 优选地，所述控制电极阵列的材质包括具有导电性能的金属或透明导电氧化物， 所述金属包括Pt、Al、Ag和Cu中的一种，所述透明导电氧化物包括氧化铟锡（ΙΤ0)、掺铝氧 化锌（ΑΖ0)、掺氟二氧化锡（FT0)和掺磷二氧化锡（ΡΤ0)中的一种。
[0079] 优选地，所述支撑物包括金属片、胶带、薄玻璃片和毛细管，但不限于此。
[0080] 优选地，所述微液滴包括纯水、待测物质的水溶液、氯化钠等盐溶液，但不限于此。 所述微液滴为水相溶液即可。所述微液滴位于上层芯片的疏水层与下层芯片的功能层之 间。
[0081] 与现有技术相比，本发明实施例第一方面提供的基于介电润湿的微液滴驱动器件 中，其中，无定形氟树脂CYT0P具有透明性、电绝缘性、防水防油性、脱膜性及防潮性等优异 性能，下层芯片中CYT0P层兼作介电层和疏水层，CYT0P层既能用作介电层以阻止微液滴在 电场中的电解，又能作为疏水层保证观察到微液滴的接触角的变化。
[0082] 本发明所述微液滴驱动器件的结构简单，可以重复使用，被操控的微液滴所需的 驱动电压低，功耗低，可以在低于60V电压的情况下实现了对微液滴的移动、分裂及产生等 基本操作。所适用的待检测的微液滴样品的体积小，检测时间短、检测效率高。所述微液滴 驱动器件可以用于DNA、蛋白质的分析、临床检测、环境检测等领域。
[0083] 第二方面，本发明提供了一种基于介电润湿的微液滴驱动器件的制备方法，参见 附图3的制备流程图，所述制备方法包括以下步骤：
[0084] S101、下层芯片的制备：
[0085] 提供一下基板并在所述下基板的表面制备控制电极阵列；
[0086] 在所述控制电极阵列的表面制备功能层，得到下层芯片，其中，所述功能层的材质 为 CYT0P ;
[0087] S102、上层芯片的制备：
[0088] 提供一表面带有参考电极层的上基板，在所述参考电极层的表面制备一疏水层， 得到上层芯片；
[0089] S103、上下层芯片的连接：
[0090] 将所述上层芯片的疏水层与所述下层芯片的功能层相对设置，并将所述上下两层 芯片通过支撑物进行机械连接形成容纳微液滴的空间，并将所述参考电极层与所述控制电 极阵列均通过导线与控制电路进行电连接，得到基于介电润湿的微液滴驱动器件。
[0091] 优选地，所述下层芯片中所述功能层的厚度为0. 5-1 μπι。
[0092] 优选地，所述上层芯片中所述疏水层的厚度为0. 5-1 μ m。
[0093] 本发明实施方式中，所述上层芯片中所述疏水层和下层芯片中所述功能层的厚度 可以相同，也可以不同。
[0094] 优选地，所述功能层是通过涂覆或浇灌的方式制备在所述控制电极阵列的表面， 所述涂覆包括旋涂法。
[00