[发明专利]电子纸显示器件及驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子纸技术领域，尤其涉及一种电子纸显示器件及驱动方法。

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。

电泳型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，TFT)技术就是实现有源矩阵的一种。

电泳型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，上衬底上设有公共电极，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，配合公共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型电子纸显示器件，由于电泳粒子需要在液体中泳动，泳动速度本身较慢，导致电泳型电子纸显示器件响应速度比较慢，并难以实现多灰度显示，除此原因之外，从有源背板上看，还有以下两方面原因：一是电子纸显示器件的漏电流较大，为保证良好的电压稳定性，必须有大的存储电容，但大的存储电容使得充放电时间较长，该因素使得电子纸显示器件的刷新速度较慢；另一方面，电子纸的驱动方式为脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)驱动，即一个灰度变化必须通过十几次甚至几十次刷新才能实现，这也导致电子纸显示器件的多灰度显示实现较为困难，图像刷新速度慢，难以实现动态显示，而且，目前的驱动方式是通过十几次甚至几十次的屏幕刷新组合起来完成一次图像的更新，这种十几次甚至几十次的刷新组合被称为脉冲组合(waveform)。不同的灰度一般需要几十个脉冲组合。因为屏幕刷新的频率基本是固定的(大约50Hz)，所以每个像素电压刷新一次的频率也是固定的(即与屏幕刷新频率一致)，即脉冲之间的间隔是固定的，而且每次刷新的像素电压也是固定的(如0V，±15V或±30V)，所以其可能的组合也就较少，无法实现更多的灰度显示。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种刷新速度快且能够实现多灰度显示的电子纸显示器件及驱动方法。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电子纸显示器件，包括多个像素，每个像素包括至少两个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管分别与数据线和栅线电连接，且在一个刷新周期内每个薄膜晶体管分别打开一次。

其中，每个像素包括至少两个子像素，每个子像素包括至少两个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管分别与数据线和栅线电连接，且在一个刷新周期内每个薄膜晶体管分别打开一次。

其中所述电子纸显示器件还包括：位于所述多个像素上的树脂保护绝缘层。

其中，所述至少两个薄膜晶体管为单栅结构或双栅结构。

其中，所述至少两个薄膜晶体管为多晶硅或氧化物薄膜晶体管。