射到的部分的光刻胶就会被洗掉，图4中的黑色部分是有光刻 胶保留的，然后用盐酸进行刻蚀，盐酸能把没有光刻胶保护的ΙΤ0部分腐蚀掉，有光刻胶的 部分的ΙΤ0就保留下来了，最后洗掉光刻胶就得到有图案的ΙΤ0控制电极阵列。
[0136] 本实施例中，所述ΙΤ0控制电极阵列中，各电极为的正方形电极，各电极 的间距为20 μ m。
[0137] S1012、在所述控制电极阵列的表面通过旋涂法制备一功能层，功能层的成分为 CYTOP?，厚度为0· 6 μ m，具体如下：
[0138] 将上述带ΙΤ0控制电极阵列的导电玻璃用等离子体清洗，之后置于匀胶机的旋转 载物台上，使得导电玻璃的中心与载物台轴心重合，用滴管在ΙΤ0导电玻璃的表面滴上Μ型 CYT0P?，使其铺满整个导电玻璃，设定匀胶机的旋转速度如下：第一段为500rpm低转速匀 胶，持续l〇s，第二阶段为3000rpm高转速甩胶，持续30s ;然后将ΙΤ0导电玻璃在烘片机上 于110°C下烘烤lOmin，再在180°C下烘烤1. 5h，使CYT0P?固化，自然冷却到室温，制备得到 功能层。
[0139] S102、上层芯片的制备：
[0140] 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；
[0141] 提供一带ΙΤ0透明导电玻璃，其中基板为玻璃，参考电极层为ΙΤ0层，ΙΤ0层的厚 度为200nm，在其表面通过旋涂法制备一疏水层，疏水层的成分为CYT0P?，厚度为0. 6 μ m， 具体如下：
[0142] 将ΙΤ0透明导电玻璃分别用丙酮、乙醇、水依次清洗，用氮气吹干，再采用等离子 体清洗，然后将处理后的ΙΤ0透明导电玻璃置于匀胶机的旋转载物台上，使得ΙΤ0导电玻璃 的中心与载物台轴心重合，用滴管在ΙΤ0导电玻璃的表面滴上Μ型CYT0P?，使其铺满整个 ΙΤ0透明导电玻璃，设定匀胶机的旋转速度如下：第一段为500rpm低转速匀胶，持续10s，第 二阶段为3000rpm高转速甩胶，持续30s ;然后将ΙΤ0导电玻璃在烘片机上于110°C下烘烤 lOmin，再在18〇°C下烘烤1. 5h，使CYT0P?固化，自然冷却到室温，制备得到上基板。
[0143] S103、上下层芯片的连接：
[0144] 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。
[0145] 本实施例中，先将上层芯片和下层芯片需要连接的导线连接好，然后固定好下层 芯片，在下层芯片上放上用胶带制作的支撑物，大致对准后将上层芯片放到支撑物上，连接 形成容纳微液滴的空间，上下两层芯片之间的距离由支撑物的厚度决定，本实施例中，上下 极板之间的距离为180um〇
[0146] 然后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，具体如下：
[0147] 将导线与焊盘连接（其中导线宽度是200 μ m，焊盘尺寸是2mm*6mm)，首先在焊盘 上粘贴导电布胶带，然后导线与导电布胶带相连，这样可保证导线直接与外部控制电路相 连接的可靠，通过导线把外部控制电路的电压施加到控制电极阵列的电极上面。将上层芯 片的参考电极层接地，将下层芯片的控制电极阵列中的每个电极都对应引出了一条导线， 需要施加电压的电极接电，而其他电极都接地，通过控制电路的开关对控制电极阵列程序 施加正电压，实现微液滴的产生、移动、分裂以及混合等基本操作。图5为本实施例的微液 滴驱动器件中各电极与导线的连接方式。
[0148] 对本实施例1制得的微液滴驱动器件进行测试时，采用超纯水作为待研究的微液 滴，用移液器将〇. 5 μ L的超纯水滴加到下层芯片上，然后将上层芯片放在支撑物上面。同 时为了减少微液滴的挥发，在上下极板之间填充了油，所填充的油可以为矿物油或硅油，优 选采用粘度小、不易挥发的矿物油来填充。
[0149] 对本实施例1制得的微液滴驱动器件进行一系列性能测试，初始时刻微液滴与 CYT0P?接触角是110度，当未施加电压时，微液滴跨在两个相邻的电极上，去离子水微液滴 和上下层芯片中CYT0P?的接触角都相同，为110°。
[0150] 当施加一定电压时，微液滴接触角的变化与所施加的电压之间遵循 Young-Lippmann 方式，艮P :
[0151] 其中，ylg为液-气界面张力，θ。为未加电压时微液滴的初始接触角，ε。为真空 介电常数，为电介质的相对介电常数。
[0152] 随着电压的增加微液滴的接触角不断变小，当加到70V直流电压时接触角不再减 小，达到了接触角饱和状态，此时接触角为7 Γ。这说明在70V直流电压的情况下，微液滴 接触角能够从110°减小到7Γ，减少了 39° ;并且当去掉电压时，微液滴的接触角又可以 恢复到初始状态110°，并且重复多次给电压去电压，都是有相同的效果，这说明本实施中 的微液滴驱动器件的性能稳定，并且可以重复多次利用。
[0153] 对比实施例1
[0154] 为了突出本发明实施例的有益效果，采用PDMS作为本发明下层芯片中的功能层， 结果发现，一来，PDMS很难形成致密且很薄的薄膜，采用旋涂法制备功能层时，即使是用 9000rpm旋涂，PDMS功能层的厚度也在5 μ m以上，但功能层的厚度越厚就意味着所需要的 驱动电压就会越高，不能实现低电压驱动微液滴，驱动电压约在200V左右。二来，即使将 PDMS稀释后旋涂制得较薄的薄膜，但是由于PDMS是一种多孔材料，通电后微液滴很容易被 电解，不便于实现对微液滴的基本操作。
[0155] 对比实施例2
[0156] 当采用Teflon(碳氟聚合物薄膜）作为下层芯片中的功能层时，由于Teflon的介 电强度低，必须在其下沉积Si0 2s Si 3n4作介电层，即下层芯片是由基板、沉积在基板上的 控制电极阵列、涂覆在电极阵列表面的介电层及最上面的Teflon层组成，制作步骤复杂， 且介电层的引入导致驱动电压升高。
[0157] 另外，在其他条件相同的情况下，采用超纯水作为微液滴，对实施例1制得的微液 滴驱动器件与对比实施例2制得的微液滴驱动器件分别施加70V电压，观察微液滴的接触 角的变化，结果发现：Teflon作疏水层时、介电层为SiOJt，对比实施例2的微液滴驱动器 件，只能将超纯水的接触角从110°减小到85°C，即接触角减少了 25°。
[0158] 由实施例1与对比实施例1的对比可知，本发明实施例1中CYT0P?可以形成致密 且比较薄的涂层，制得的微液滴驱动器件对微液滴所需的驱动电压低，降低能耗；由实施例 1与对比实施例2的对比可知，本发明实施例的微液滴驱动器件的结构简单，可以省去下层 芯片中由一层CYT0P?层兼作疏水层和介电层，替代现有技术中疏水层和介电层组成的两 层结构，该器件所驱动的微液滴的接触角减小的程度更大，有利于液滴的移动等基本操作。 如果接触角变化太小，很有可能液滴不能移动。
[0159] 图6是摄像机捕捉到的纯水微液滴在功能层为CYT0P?时的基于介电润湿的微液 滴驱动器件中（实施例1)的移动、分裂以及混合的图像。
[0160] 本实施例1中，采用单片机控制电路而对控制电极阵列进行程序性的电压控制， 对微液滴的移动、分裂以及混合等的控制均是采用直流电压，所施加的电压方式如图7所 示，左列图中，高电平突出的位置表示施加电压，两条虚线之间表示电极，右列图中，方框表 示控制电极单元，ON指电极加电压，OFF指未施加电压，箭头表示微液滴运动方向，其中：
[0161] 微液滴的移动所施加电压的方式如图7a所示，当在一排电极上依次施加电压时， 哪个电极施加电压微液滴就会运动到哪个电极上面，依次施加就可以实现微液滴的连续移 动。微液滴移动，是由于控制电极阵列上施加的电压产生的不平衡力超过微液滴所受的阻 力，微液滴就会沿着施加电压的电极的方向移动。微液滴沿施加电压驱动电极的方向移动， 是为了使微液滴与功能层CYT0P?接触界面间的电容最大，从而使微液滴驱动器件内部的 总能量最小。
[0162] 微液滴的混合所施加电压的方式如图7b所示，两微液滴被输运到两相间的控制 电极单元并均与中间的控制电极单元接触，此时给中间的电极施加电压，两个微液滴均会 在介电润湿作用下向中间的电极运动，实现了两微液滴的混合。
[0163] 微液滴的分裂所施加电压的方式如图7c所示，微液滴位于中间驱动电极单元上， 且与左右两相间的控制电极单元接触，当在滴加有微液滴的电极的两侧