CN104078009B - 电泳显示的驱动电路及其实现方法和电泳显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电泳显示的驱动电路，包括：数据线驱动集成电路和栅线驱动集成电路；其特征在于，所述数据线驱动集成电路中数据线的输出端设置有包括热敏元件的调制单元；所述调制单元根据温度变化调节电压信号脉宽，实现对所述电泳显示的电泳膜的介电特性的温度补偿。本发明还同时公开了一种所述驱动电路的实现方法和电泳显示装置，本发明既可节省产品设计前期实验过程的工作量，提高生产效率，同时也可节省芯片的存储空间。

Description

电泳显示的驱动电路及其实现方法和电泳显示装置

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种电泳显示的驱动电路及其实现方法和电泳显示装置。

背景技术

电泳显示装置作为新型的显示技术，具有反射式发光、低功耗、超轻、超薄，以及显示状态在断电后可长久保持等优点。目前，电泳显示装置已经广泛运用于电子书，电子标签等领域，有着很好的市场前景。

电泳显示装置通常包括：阵列基板、对盒基板(或称为保护板)、设置于阵列基板与对盒基板之间的显示介质，如电泳膜，以及外围驱动电路等，所述外围驱动电路包括数据线驱动集成电路(IC)和栅线驱动集成电路。如图1所示，所述电泳膜包括多个微胶囊1，每一个微胶囊1中含有悬浮在液体中的带正电荷的白色粒子2和带负电荷的黑色粒子3，微胶囊1夹在上基板4和下基板5两个基板之间，当对下基板5施加正电场时，带正电荷的白色粒子移动到微胶囊1的顶部，相应位置显示白色；反之，当对下基板5施加负电场时，带负电荷的黑色粒子移动到微胶囊1的顶部，相应位置显示黑色。

目前，电泳显示灰度级是通过施加特定施加周期的电压脉冲实现的，可表示为N_Grad＝time×Voltage，所述N_Grag为显示灰度；time为电压脉冲时间；Voltage为数据线上的电压。所述数据线上的电压一般恒定为0V或±15V，所以显示灰度是由电压脉冲时间来决定的，即：电压脉冲时间越长，亮度越高；反之，则相反，如图2所示。

但是，由于电泳膜的介电特性会随着温度而改变，所以现有技术中每一种电泳膜都配置有与自身对应的查找表(Lookuptable)，查找表里存储有显示灰度与电压脉宽的关系。根据电泳膜的温度特性，对应不同的温度，所需的电压脉冲时间，即电压脉宽也有所不同。一般情况下，为显示同一灰度，在高温下所需的驱动电压脉冲时间要比低温下所需的驱动电压脉冲时间短一些，即电压脉宽小一些。

现有技术中，为了制作电泳膜的查找表，需要测量电泳膜在不同温度下的介电特性，然后计算出所需的电压脉宽，之后要将该温度与电压脉宽的对应关系存储在芯片里，作为后续驱动电泳显示装置的查找表，但采用现有技术，对电泳膜温度特性的实验工作量大，导致生产效率较低，占用存储空间。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电泳显示的驱动电路及其实现方法和电泳显示装置，既可节省产品设计前期实验过程的工作量，提高生产效率，同时也可节省芯片的存储空间。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种电泳显示的驱动电路，包括数据线驱动集成电路和栅线驱动集成电路；所述数据线驱动集成电路中数据线的输出端设置有包括热敏元件的调制单元；所述调制单元根据温度变化调节电压信号脉宽，实现对所述电泳显示的电泳膜的介电特性的温度补偿。

其中，所述调制单元的一端与所述数据线驱动集成电路的数据线的输出端相连，所述调制单元的另一端接地。

其中，所述调制单元的响应时间随温度变化的曲线曲率与所述电泳膜的响应时间随温度变化的曲线曲率相反。

上述方案中，所述热敏元件为热敏电阻或热敏电容。

优选的，所述热敏电阻为正温度系数的非线性热敏电阻。

其中，所述调制单元由热敏电阻与电容并联形成、或为多个热敏电阻组成的热敏电阻串与电容并联形成。

优选的，所述热敏电容为正温度系数的非线性热敏电容。

其中，所述调制单元由电阻与热敏电容并联形成。

本发明还提供了一种电泳显示装置，包括：阵列基板、电泳膜，以及外围驱动电路；所述外围驱动电路为上文所述的驱动电路。

本发明还提供了一种电泳显示的驱动电路的实现方法，该方法包括：

确定电泳膜的响应时间随温度变化的曲线；

依据所述电泳膜的响应时间随温度变化的曲线设计调制单元，选取合适的热敏元件；

在数据线驱动集成电路数据线的输出端设置所述调制单元；

其中，所述调制单元的响应时间随温度变化的曲线曲率与电泳膜的响应时间随温度变化的曲线曲率相反。

本发明提供的电泳显示的驱动电路及其实现方法和电泳显示装置，在数据线驱动集成电路数据线的输出端设置调制单元；所述调制单元的响应时间随温度变化的曲线曲率与电泳膜的响应时间随温度变化的曲线曲率相反。本发明通过温度对电路中调制单元中的热敏元件的特性改变，从而改变电压信号波形，从而使得电压信号波形变化与电泳膜的温度特性相吻合，最终实现电泳显示装置的温度补偿。本发明不需要查找表，也就无需分别测量不同种类的电泳膜在不同温度下的介电特性，只需要事先根据电泳膜的温度特性曲线选取一个适当的调制单元即可，使调制单元的响应时间随温度变化的曲线曲率与电泳膜的响应时间随温度变化的曲线曲率相反即可。因此，本发明既可节省产品设计前期实验过程的工作量，提高生产效率，同时也可节省芯片的存储空间。

附图说明

图1为现有电泳显示装置部分截面示意图；

图2为现有电泳显示装置显示灰度与电压脉冲时间的对应关系；

图3为本发明实施例电泳显示的驱动电路的实现方法流程示意图；

图4为本发明实施例电泳膜的响应时间随温度变化的曲线图；

图5为本发明实施例热敏电阻阻值随温度变化的曲线图；

图6为本发明实施例对比现有技术电压脉宽变化示意图；

图7为本发明实施例驱动电路等效电路图。

附图标记说明：

1微胶囊；2带正电荷的白色粒子；3带负电荷的黑色粒子；4上基板；5下基板；6数据线；7调制单元；8热敏电阻；9电容。

具体实施方式

本发明的基本思想是：在数据线驱动集成电路数据线的输出端设置有包括热敏元件的调制单元；所述调制单元根据温度变化调节电压信号脉宽，实现对所述电泳显示的电泳膜的介电特性的温度补偿。

所述温度补偿是指：温度对于电泳膜的介电特性影响的补偿，电泳膜包括微胶囊，微胶囊内含有黑、白粒子及溶剂，电泳膜的介电特性实际是指所述微胶囊的介电特性。

其中，所述调制单元的响应时间随温度变化的曲线曲率与电泳膜的响应时间随温度变化的曲线曲率相反，可在数据线驱动集成电路每一个数据线的输出端设置所述调制单元，本发明后续以数据线驱动集成电路每一个数据线的输出端设置所述调制单元为例进行说明。

其中，所述热敏元件可以是热敏电阻、也可以是热敏电容，最简单的电路是热敏电阻与电容并联形成、或电阻与热敏电容并联形成、也可以是其他形式，如多个热敏电阻组成热敏电阻串，也可以还包括其他元件。

下面以调制单元由热敏电阻与电容并联形成为例，并结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图3为本发明实施例电泳显示装置驱动的实现方法流程示意图，如图3所示，包括：

步骤301：确定电泳膜的响应时间随温度变化的曲线；

这里，所述电泳膜的响应时间随温度变化的曲线为电泳膜的自身属性，由电泳膜生产厂商提供，如图4所示，温度由50℃降至0℃时，电泳膜的响应时间将由100ms增至3000ms(显示黑色或白色的时间)，即：电泳膜的响应时间随着温度的上升而减少。后续对热敏电阻的选取以电泳膜的响应时间随温度变化的曲线为依据。所述电泳膜的响应时间是指：微胶囊中的黑色或白色粒子从微胶囊的底端移动到顶端、或从顶端移动到底端所需的时间。

步骤302：依据电泳膜的响应时间随温度变化的曲线设计调制单元，选取合适的热敏元件；

本实施例中，选取由热敏电阻与电容并联构成的调制单元，选取的热敏元件为热敏电阻；具体的，从图4可知，电泳膜的响应时间随温度的降低而增加，若温度发生改变，电泳膜的响应时间也会发生微秒级的改变，这种情况下，如果电压信号的波形脉宽不变，则显示灰度将会发生变化。因此，如果温度提高时，若要保持显示灰度不变，则需要增加电压信号的波形脉宽，即提高数据线驱动IC输出端的电压脉宽，也就是增大电压波形的延迟。

这里，依据上述分析，可以选取由电阻(R)和电容(C)组成的RC延迟电路作为调制单元。可知，RC延迟电路的时间常数τ＝RC，τ决定了延迟电路充放电的时间，τ值越大，波形延迟越厉害。

实验测得，如果需要充电至电压U＝15V，充电至99％U(理论计算通常选用该百分比)的时间为：5τ＝5RC，则5RC即为电压经过该RC延迟电路后的响应时间，我们将该响应时间定义为所述调制单元的响应时间，由公式可以看出调制单元的响应时间与R和C成正比。这里，我们选择一个热敏电阻和一个电容并联构成调制单元，所述热敏电阻为正温度系数的非线性热敏电阻，其电阻阻值随温度变化曲线如图5所示。其中，所述正温度系数的热敏电阻即为：热敏电阻的阻值随温度的上升而增大，对应RC延迟电路的响应时间也将增大，与电泳膜的响应时间随温度变化的趋势正好相反。

实际的设计过程中，可以根据响应时间随温度变化的曲线对RC的取值进行调试，对于由热敏电阻和电容组成的调制单元来说，C的取值固定，热敏电阻R的取值依据温度的上升而增大。因此，RC延迟电路的响应时间的变化与热敏电阻阻值的变化直接相关，成正比。又由于电泳膜的响应时间随着温度的上升而减少，因此，为了实现电泳膜的温度补偿，应使调制单元的响应时间随着温度的上升而增加，也就是使调制单元的响应时间随温度变化的曲线曲率与电泳膜的响应时间随温度变化的曲线曲率相反。

对于本实施例来说，应使热敏电阻的阻值随温度变化的曲线曲率与电泳膜的响应时间随温度变化的曲线曲率相反，如图4和图5所示。这样，只需要事先根据电泳膜的温度特性曲线选取一个合适的热敏电阻即可，使热敏电阻的温度特性曲线的曲率与电泳膜的温度特性曲线的曲率相反，这样，随着温度的改变，热敏电阻阻值发生改变，RC延迟电路的响应时间改变，从而可进一步改变电压脉冲的宽度。

本发明实施例对比现有技术电压脉宽变化示意图如图6所示，所述数据线驱动IC的数据线6的输出端设置有调制单元7，所述调制单元7的一端与数据线驱动IC的数据线6的输出端相连接，另一端接地。温度升高时，现有技术中，如图6(a)所示，电泳膜的响应时间减少，需要在查找表中查找该温度下显示特定灰阶的电压脉宽，从而确定电压脉宽；本发明实施例在数据线输出端设置由热敏电阻和电容组成的调制单元，以将电压信号的波形变窄，达到温度补偿的目的，如图6(b)所示。

进一步地，对于由电阻与热敏电容并联形成调制单元，同理，应使所述热敏电容的温度特性曲线的曲率与电泳膜的温度特性曲线的曲率相反。所述热敏电容应选取正温度系数的非线性热敏电容，所述正温度系数的热敏电容，即：热敏电容的电容值随温度的升高而增大。

步骤303：在数据线驱动IC每一个数据线的输出端设置调制单元；

具体的，在数据线驱动IC每一个数据线6的输出端均设置一个步骤302中已设置的调制单元7，可以设置在芯片内部，形成的驱动IC等效电路图如图7所示，所述调制单元的一端设置在数据线驱动IC的数据线上。

本发明实施例还提供了一种电泳显示装置，所述电泳显示装置包括：阵列基板、电泳膜，以及外围驱动电路，所述外围驱动电路为上文所述的驱动电路，驱动电路中的数据线驱动IC的数据线的输出端设置有上文所述的调制单元。

可见，本发明采用调制单元对电压信号脉宽进行调制，使其能够随着温度的变化而变化，使得电压信号波形变化与电泳膜的温度特性相吻合，达到了温度补偿的效果。

相对现有技术，本发明不需要查找表，也就无需分别测量不同种类的电泳膜在不同温度下的介电特性，只需要事先根据电泳膜的温度特性曲线设计一个适当的调制单元即可，使调制单元的响应时间随温度变化的曲线曲率与电泳膜的响应时间随温度变化的曲线曲率相反即可，这样，随着温度的改变，从而改变了电压信号的脉冲波形。因此，本发明即可节省产品设计前期实验过程的工作量，提高产品的生产效率，同时也可节省芯片的存储空间。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电泳显示的驱动电路，包括数据线驱动集成电路和栅线驱动集成电路；其特征在于，所述数据线驱动集成电路中数据线的输出端均设置有包括热敏元件的调制单元；所述调制单元根据温度变化调节电压信号脉宽，实现对所述电泳显示的电泳膜的介电特性的温度补偿；

所述调制单元的响应时间随温度变化的曲线曲率与所述电泳膜的响应时间随温度变化的曲线曲率相反。

2.根据权利要求1所述的电泳显示的驱动电路，其特征在于，所述调制单元的一端与所述数据线驱动集成电路的数据线的输出端相连，所述调制单元的另一端接地。

3.根据权利要求1或2所述的电泳显示的驱动电路，其特征在于，所述热敏元件为热敏电阻或热敏电容。

4.根据权利要求3所述的电泳显示的驱动电路，其特征在于，所述热敏电阻为正温度系数的非线性热敏电阻。

5.根据权利要求4所述的电泳显示的驱动电路，其特征在于，所述调制单元由热敏电阻与电容并联形成、或为多个热敏电阻组成的热敏电阻串与电容并联形成。

6.根据权利要求3所述的电泳显示的驱动电路，其特征在于，所述热敏电容为正温度系数的非线性热敏电容。

7.根据权利要求6所述的电泳显示的驱动电路，其特征在于，所述调制单元由电阻与热敏电容并联形成。

8.一种电泳显示装置，包括：阵列基板、电泳膜，以及外围驱动电路；其特征在于，所述外围驱动电路为如权利要求1至7任一项所述的驱动电路。

9.一种电泳显示的驱动电路的实现方法，其特征在于，该方法包括：

确定电泳膜的响应时间随温度变化的曲线；

依据所述电泳膜的响应时间随温度变化的曲线设计调制单元，选取合适的热敏元件；

在数据线驱动集成电路数据线的输出端设置所述调制单元；

其中，所述调制单元的响应时间随温度变化的曲线曲率与电泳膜的响应时间随温度变化的曲线曲率相反。