[实用新型]一种无源驱动电泳型电子纸装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子纸显示装置，具体为一种无源驱动电泳型电子纸装置。

背景技术

由于具有只在刷新页面时耗电、显示内容保持不变不刷新时不耗电的特点，因此在显示画面内容更新不频繁的应用领域，和普通的显示器相比，通过驱动模式的设计，电子纸具有显示功耗低的特点；由于不需要背光，只利用环境光即可获得清晰的显示，这是低功耗显示的另一个原因，同时由于背光的缺省，另一个显而易见的优点是电子纸的结构异常简单，容易制成可弯曲性、厚度薄和重量轻的显示装置。正因为电子纸显示装置有如此多的优点，可以广泛应用在手机、电子书、电脑、个人数字助理等电子产品中，作为节电显示屏幕使用，传统的无源驱动的液晶器、数码管、电子式广告牌、智能卡、电子货架标签和电子卷标都是电子纸显示器未来持续扩大的应用领域，由于电子纸显示器是具有存储性的显示装置，与需要外加能量维持显示的其它类显示器有显著的差异性，如被动发光、不闪烁、自然环境下对比度良好、显示更改不频繁的固定画面，并把这些画面清晰地、低功耗地传递给人们具有优势，故电子纸是替代纸张、节能环保、低成本的最理想显示的解决方案之一。

电泳显示装置显示信息的过程，是经由背板电极和公共电极把电信号加到电泳显示膜上，在正电场和负电场作用下，粒子会向不同方向移动，形成黑、白或彩色显示状态。当把信号输入到背板电极和公共电极上，则在背板电极与公共电极之间形成不同的电位差，由此驱动电泳显示膜层中的粒子移动，则能够显示各种各样的所需信息。根据信号输入方式的差异，主要分为有源驱动和无源驱动的方式，其中有源驱动的方式，形成有源器件阵列，通过门电极控制每个像素的信号电极信号状态的开关，进而用来显示多种多样的图形，最常用的有源器件是薄膜晶体管（TFT）阵列；无源驱动的方式只能显示段码类信息，显示内容相对固定且受非显示区域面积的制约，显示信息量比较少；有源驱动方式和无源驱动方式各有优缺点，有源驱动方式显示信息量大、可以实现图像显示，但成本高、功耗大；无源驱动方式成本低、功耗相对小、但只能显示数字和字符等段码。除此之外，单个像素的显示面积也有差异，有关内容在以下对其它的发明内容分析之后再详细说明；

关于有源驱动的电泳显示装置的专利申请有很多，如中国专利CN101276122提供了一种抑制像素间漏电流，提高电子纸可靠性的有源驱动电泳型显示装置以及电子设备；中国专利CN101770129N公开了一种电泳型电子纸显示器件，其适于避免传感错误且减少有源驱动的电力消耗量；中国专利CN102654705A提供一种电泳显示器组件及其制造方法，能够降低光漏电流的产生，增强显示效果；中国专利CN202057938U揭示一种电泳层材料利用率高的电子纸显示装置的结构，通过节约昂贵的电泳薄膜材料来降低电泳型电子纸的成本；日本专利JP2003084314A、JP2004325489A和美国专利US2007268245A1分别改善有源驱动电路来减少扫描次数、增加电压保持率、增加存储性、提高有源器件的开口率来改善电泳型电子纸的对比度和反射率；以上提到的电子纸显示装置通过改变有源器件即TFT的源电极、栅电极、绝缘层和显示电极的形状和层结构达到改善装置显示效果的目的。在众多有源驱动电泳型电子纸的发明创造中，限于薄膜晶体管（TFT）自身的薄膜器件的开关特性，开态和关态电流无法同时兼顾，即开态电流越大，关态电流也越大。若保持薄膜晶体管（TFT）的尺寸不变，使得肉眼无法分辨，即不影响单个像素的显示效果，很难给单个像素提供足够的电流；若使用这样的保持薄膜晶体管（TFT）驱动较大的单个像素时，需要增加开态电流时，关态电流随之增大，导致显示效果下降；且在有源驱动时通常为显示一个数平方毫米或数十平方毫米的字符，需要大量的点来组合实现，造成驱动成本的上升，因此有源驱动在许多应用场合无法完全替代无源驱动的电子纸显示装置。