[发明专利]电子纸显示器件及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子纸显示器件，尤其涉及一种采用有源矩阵电泳显示技术的电子纸显示器件。 

背景技术

电子纸显示器件，一般简称为电子纸，也叫作数字纸，是普通纸张显示信息的特点与计算机显示屏的特点相结合的产物。现有的印刷制品主要采用纸张实现，随着纸张消费量的迅速增加，对环境造成了很大的破坏。在这种情况下，电子纸显示器件应运而生，电子纸显示器件的厚度可以与普通纸张相当，能够复制纸张的显示特点且能够重复利用，而且电子纸显示器件能够显示动态画面，因而电子纸显示器件被认为有望在不久的将来取代现有的纸质文件显示手段。 

目前研究较多的是基于电泳技术的电子纸显示器件。电泳是指带电粒子在施加的电场中运动。电泳显示属于一种双稳态显示，电泳液中的粒子都有两个稳定状态，如果没有外力作用，这种稳态是不会改变的，因而能够长久的保持显示图案，所以电泳显示具有极低的功耗水平。 

电泳电子纸显示器件的研究虽然早在70年代就已经开始了，为解决其稳定性差、寿命短等问题，美国麻省理工学院(Massachusetts Institute ofTechnology，简称MIT)的研究者通过将电泳粒子进行微胶囊化处理，解决了粒子的自然凝聚问题，大大提高了电泳显示的稳定性。目前微胶囊电子墨水已经由“E-INK”公司成功实现了产业化。一些公司推出了基于微胶囊电子墨水技术的电子书产品。美国的“Sipix”公司则提出了另外一种提高电泳溶 液稳定性的手段，即微杯(micro-cup)技术。微杯技术通过首先在基板上制作出有隔离的格子，然后向格子中注入电泳液，通过格子之间的隔离壁阻隔电泳显示粒子的凝聚，因此提高了电泳显示的稳定性和寿命。 

无论微胶囊技术还是微杯技术，要想实现文本信息的显示，都需要使用有源矩阵驱动技术。例如，薄膜晶体管(Thin Film Transistor，以下简称TFT)技术就是实现有源矩阵的一种。 

电泳电子纸显示器件一般由上衬底和下衬底对盒而成，其间填充有电泳粒子，上衬底上设有公用电极，下衬底上设有像素电极，像素电极一般呈矩阵状布设，每个像素电极对应一个像素。以TFT有源矩阵为例，像素电极与TFT中的漏电极通过过孔相连，TFT中的源电极与信号总线相连，TFT中的栅电极连接在栅总线上。基于上述结构，以栅总线控制各像素的选通，在栅电极通入选通电压时，通过有源层将漏电极和源电极导通，则像素电极被信号总线施加以信号电压，配合公用电极上的公共电压在电泳粒子上形成电场，使电泳粒子能够在电场作用下形成所需的图案。 

但是，采用有源矩阵驱动技术的电泳电子纸显示器件，由于电泳粒子的双稳态特性，导致多灰度显示的实现较为困难。为实现多灰度显示，传统的做法是提高驱动电压和作用时间的控制精度，不同的驱动电压累积对应不同的灰度级。但由于电泳粒子粒径和电荷量的差异，以及膜层厚度的均匀性，限制了可实现的有效灰度级数，一般可实现的灰度不超过八级。 

发明内容

本发明的目的是提供一种电子纸显示器件，以有效实现电子纸显示器件的多灰度等级显示。 

为实现上述目的，本发明提供了一种电子纸显示器件，包括多个像素，其中：每个像素包括N个子像素，每个所述子像素的像素电极分别与信号总线和栅总线电连接，各子像素的像素电极面积递增，其中，N为自然数，且N ≥2；每个像素的各子像素的像素电极与一条栅总线电连接，且与不同的信号总线电连接；N个所述子像素的像素电极面积比例大于2⁰∶...2ⁱ∶...∶2^N，且小于(2⁰)²∶...(2ⁱ)²∶...∶(2^N)²，其中，i为递增的自然数，且0＜i＜N。 

为实现上述目的，本发明还提供了一种电子纸显示器件的驱动方法，包括： 

获取像素的灰度等级，根据像素中所包含的、面积递增的子像素的个数N以及所述像素的灰度等级，确定各所述子像素的灰度等级作为组合灰度显示方案； 

通过栅总线向所述像素的各子像素所对应的栅电极施加选通电压的同时，按照所述组合灰度显示方案通过N条信号总线向属于所述像素的N个子像素的像素电极施加信号电压，以分别驱动各子像素呈现其灰度等级，各子像素的灰度等级组合呈现所述像素的灰度等级， 

其中，N为自然数，且N≥2。