[发明专利]电子纸显示装置及驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及电子纸显示装置及驱动方法。

背景技术

电子纸显示装置(E-paper)以其较低的能源消耗和类似纸张的柔和显示效果以及可以替代纸张的前景预期，如今越来越受到市场的欢迎。其优秀的保持特性非常适于文本阅读一类的静态显示产品。

参照图1所示，现有技术的一种电子纸显示装置，例如US20080174531A1中提及的，其包括驱动基板11以及设置于驱动基板11上的电子纸12，所述驱动基板11包括像素电极图形层111，所述电子纸12包括上基板121、透明电极层124、粘结层123以及设置在透明电极层124与粘结层123之间的电泳液122，所述电泳液122具有包裹带电微粒C1的介电溶剂L1(dielectric solvent)。

上述电子纸显示装置的基本原理是：电泳液122里的带电微粒C1可以对环境光进行反射，如纸张般显示图像被人眼接收。电子纸显示装置的工作过程包括画面转换以及画面保持两个阶段。在画面转换阶段，通过控制施加于像素电极图形层111及透明电极层124的电压及加电时间，可以控制带电微粒C1在电泳液122里的位置，从而控制反射光的强弱实现灰阶显示。在画面保持阶段，像素电极图形层111及透明电极层124等电压，使得带电微粒C1在电泳液122里面保持位置，从而能够以很低的能耗保持静态画面，实现静态画面显示。

图2为现有技术的一种驱动基板中像素电极图形层与外接于像素电极图形层的数据线控制单元、栅线控制单元的等效电路。参照图2所示，所述像素电极图形层的等效电路包括：由交叉的栅线101和数据线102定义的像素单元阵列，所述像素单元包括薄膜晶体管104及与之相连的像素电极103。所述薄膜晶体管104的栅极与栅线101相连，源极和漏极分别连接于数据线102及像素电极103。所述栅线101与外接于所述像素电极图形层的栅线控制单元106电连接，由栅线控制单元106提供栅线信号，所述数据线102与外接于所述像素电极图形层的数据线控制单元105电连接，由数据线控制单元105提供数据线信号。

结合图1和图2所示，在驱动电子纸进行画面转换之前，需要先对电子纸进行灰阶复位。一般通过数据线控制单元105在数据线102上输入负极性电压，通过栅线控制单元106控制栅线101逐行打开薄膜晶体管104，将数据线102上的负极性电压输入各个像素电极103。此时，电子纸12的下表面由于紧贴设置有像素电极的薄膜层111而处于负极性电压，而电子纸12的透明电极层124恒加公共电极电压，具体的，所述公共电极电压为0伏。因此电子纸两端间的电场使得带电微粒C1在电泳液122里移动至靠近粘结层123一侧。这时候环境光入射到电泳液122后，由于穿透距离太远基本被吸收，无法通过带电微粒C1表面反射，从而无出射显示亮度。因此，电子纸呈现一个初始黑画面，完成复位。

之后，在画面转换阶段，根据各个像素不同的灰阶显示要求，通过数据线控制单元105在数据线102上对应输入15伏的高电压或0伏的公共电极电压，通过栅线控制单元106控制栅线101逐行打开薄膜晶体管104，将数据线102上的电压输入相应像素电极103。而由于电子纸12的透明电极层124恒加0伏的公共电极电压，此时，电子纸12两端间的电场使得电泳液122里的带电微粒C1对应向透明电极层124移动或保持位置不变。通过时序控制，使得入射光穿透不同深度电泳液122照射到带电微粒C1表面出射的光强度不同，从而形成不同灰阶的像素显示。

而在完成画面转换进入保持阶段后，通过数据线102使得所有像素电极103都保持0伏的公共电极电压，而由于电子纸12的透明电极层124恒加0伏的公共电极电压，此时电子纸12两端间的电场使所有带电微粒C1静止以保持显示画面。

一般来说，由于带电微粒在黏滞系数比较大的电泳液里移动比较困难，需要在数据线102上输入较大的驱动电压(例如上述提到的15伏)。考虑到电子纸薄膜漏电特性和改变灰阶时驱动电压稳定的需要，整个电子纸的驱动频率不能太慢，以保证对于一个像素两次驱动电压输入时保持电压的需要，所以在画面转换过程中需要向数据线102提供一个高频高压的数据线信号，因而造成了功耗的增加和屏幕的发热。

发明内容

本发明提供一种电子纸以解决现有技术驱动电子纸进行画面转换时需要高频高压的数据线信号，造成功耗增加和屏幕发热。