[发明专利]电子墨水显示面板及其驱动方法和驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子墨水显示技术，特别涉及一种电子墨水显示面板及其驱动方法和驱动装置。

背景技术

电子墨水是一种新型的显示材料，能够实现类似纸张阅读的效果，其原理主要是基于外加电场作用下，带电微粒在电泳介质材料中的电泳具有双稳态的特性，由带有颜色的带电微粒来实现显示。

图1显示了现有的一种电子墨水显示面板的结构，由下至上依序包括：玻璃基板101、薄膜晶体管(TFT)层102、电子墨水层103、氧化铟锡(ITO)层104和保护层105，其中，氧化铟锡(ITO)层104是电子墨水显示面板的公共电极层。电子墨水层103包括多个透明微胶囊103a，每个透明微胶囊103a包覆悬浮液电解质103b和分散在悬浮液电解质103b中的多个带电微粒103c，在外加电场作用下(如像素电极与公共电极之间的电场发生变化)，带电微粒103c电泳，通过反射使像素显示不同的灰阶，或者使用带有颜色的颜料颗粒，显示颜料颗粒的颜色。

带电微粒103c在微胶囊103a中电泳实现双稳态的相应时间一般为200～500毫秒，这种响应速度不能实现高频的刷新驱动，因此不适合于动态影像显示，但是完全可以胜任静态图文的显示。由于电子墨水显示面板在显示静态图像的时候无需刷新，无需继续施加外电场，因此电子墨水显示面板的功耗非常低。

图2示出了现有技术的一种电子墨水显示面板的像素阵列的结构示意图，该像素阵列包括多个成阵列排布的像素单元，图2仅是示意，包括排布成3行6列的多个像素单元。同一行的像素单元共用同一扫描线，图2中具体为扫描线G11、G12、G13；同一列的像素单元共用同一数据线，图2中具体为数据线S11、S12、S13、S14、S15和S16。以像素单元100为例，其中包括了薄膜晶体管1001和像素电极1002，其中，薄膜晶体管1001的栅极连接扫描线G11，源极连接数据线S11，漏极连接像素电极1002。结合图1，薄膜晶体管1001和像素电极1002位于薄膜晶体管层102中，当扫描线G11开启所述薄膜晶体管1001后，通过数据线S11在所述像素电极1002上施加驱动信号，使得像素电极1002和公共电极层104之间产生电场，从而改变该像素区域内的透明微胶囊103a的状态，实现显示灰阶的改变。在实际应用中，常用的驱动方法是逐行扫描，首先驱动第一行像素的扫描线，开启其中的薄膜晶体管，在各条数据线上施加相应的驱动信号，之后再开启第二行像素的扫描线，依次类推，显示一帧图像一般需要多次扫描过程。

目前常用的驱动方法为脉冲宽度调制的方法，其大致方法如下：

步骤S11，新一帧图像信号输入至一个比较器和计数器，根据与前一帧图像的比较结果，决定需要向各像素提供正电压V_GH、负电压V_GL或零电压V_com，以及各电压的脉冲次数。

步骤S12，根据所述比较结果，由输出驱动器触发正/负/零电压的输出，配合行扫描驱动信号向某行的像素施加电压。

步骤S13，通过施加至某一像素的正/负电压的脉冲次数来实现不同灰阶的显示，每施加一次脉冲，计数器的数值减1。

步骤S14，当已经达到需要显示的灰阶时，计数器的计数过程也已完成，通过数据线向像素电极施加公共电平，像素进入保持状态，不再产生功耗。

电子墨水的双稳态响应时间，也就是带电微粒从电极一端通过电泳移动到电极另一端所需要的时间一般为200～500毫秒，但是整个响应时间相对于灰阶的转换过程并不是线性的，具体的说，当电子墨水显示面板从全黑态转换至全白态的过程中，随着驱动脉冲的施加，灰阶转换速度是一个开始慢、中间快、结束慢的过程。造成上述现象的原因有两点：一是电子墨水显示面板中的微胶囊内的带电颗粒要电泳移动至靠近极板的位置才能对灰阶造成影响；二是当极板上已经聚集了部分带电微粒后，后续向极板移动的带电微粒会受到前者的静电电荷斥力的影响，电泳移动速度变慢。上述原因都是电子墨水显示的物理原理本身所引起的。