[发明专利]一种电润湿驱动系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种电润湿驱动系统，利用主控电路、行驱动单元、列驱动单元、电源电路实现对电润湿显示屏的驱动，其中，行驱动单元、列驱动单元分别包括双稳态驱动电路、电荷泵升压控制电路和电荷泵电路，克服现有电润湿显示系统中，驱动电压低导致无法实现多灰阶显示的技术问题；电荷泵升压控制电路和电荷泵电路提高了对电润湿显示屏的驱动电压，提高了开口率，实现多灰阶显示。本发明还提供一种电润湿驱动系统的控制方法，通过调节脉冲驱动波形中每个阶段的脉冲的重复个数以实现电润湿显示屏的多阶灰阶显示，重复个数的范围为0‑40个；克服现有驱动方法中无法实现多灰阶显示的缺陷，提高电润湿显示屏的开口率，实现多阶灰阶显示。

技术领域

本发明涉及电润湿领域，尤其是一种电润湿驱动系统及其控制方法。

背景技术

电润湿：电润湿(EFD)显示技术属于一种反射式显示技术。该器件在无电场施加的情形下，器件里面的带染色的非极性液体铺满整个像素单元；像素单元显示极性液体的颜色。在施加适当的电场情形下，器件里面的非液体收缩从而打开像素单元，形成显示状态；像素单元显示衬底的白色。

在电润湿显示技术中，将油墨作为电润湿系统的第二流体(非极性液体)，填充的水作为电润湿系统的第一流体(极性液体)，第一流体和第二流体之间互为不相溶。水溶液在驱动电压的作用下，产生电润湿现象，推动处于下基板的油墨液滴产生形变，在平铺或者收缩的状态间转换，从而实现像素的灰阶显示，如图1中的(A)和(B)所示，分别是未施加电压油墨平铺和施加电压后油墨收缩的现象示意图。电润湿显示技术以其优良的显示特性得到人们的关注，通过施加电压驱动彩色油墨运动实现显示。驱动电压不仅影响了驱动电路设计的繁杂程度和制作成本，而且对电润湿显示屏的工艺提出更高的要求。一个有效的显示驱动系统应能够有效地驱动每个像素，进而实现高分辨率的图像显示。

目前，电润湿电子纸显示系统大多是采用的是插件式元器件。插件式元器件会占据硬件系统较大的体积。并且，较多的外围电路则容易增加硬件电路系统的出错的几率。在实际使用中增加了硬件系统维护的难度。如图2所示，现有的驱动系统由具有时间控制的主控IC(即时间控制器)、外接源信号驱动IC(即源极驱动)和电润湿电子纸显示面板组成。通过预先在主控IC上写入驱动波形来产生输出信号源，输出信号源再通过源信号驱动IC后放大变成可驱动信号，最后驱动电润湿电子纸屏显示。在实验室的条件下，该系统可以满足各项实验的要求，为相对大型的点阵式电润湿电子纸显示屏提供了现实参考依据。但面对较为小型化的电润湿电子纸显示屏时，则显得过于臃肿。采用了脉冲灰阶调制方法结合振幅灰阶调制方法实现了电润湿电子纸8级灰阶驱动系统，但其硬件开关是二元选择器，只能输出2种振幅，这并不能完全解决电润湿多灰阶显示问题。

另外，也有利用成熟的电泳电子纸技术来实现电润湿电子纸灰阶显示，但也存在着不足，即驱动IC最高只能提供30V电压值，30V电压值应用到电润湿电子纸系统时并不能使电润湿油墨达到最大开口率，即不能达到最大灰阶，其仅仅实现了4级灰阶。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种电润湿驱动系统及其控制方法，用于提高电润湿显示屏的驱动电压，实现多阶灰阶显示。

本发明所采用的技术方案是：一种电润湿驱动系统，包括主控电路、行驱动单元、列驱动单元、电源电路和电润湿显示屏，所述行驱动单元、列驱动单元分别包括双稳态驱动电路、电荷泵升压控制电路和电荷泵电路，所述电荷泵电路与电荷泵升压控制电路连接，所述电荷泵升压控制电路与双稳态驱动电路连接，所述电源电路的输出端分别与主控电路的输入端、双稳态驱动电路的输入端连接，所述主控电路的输出端分别与行驱动单元的双稳态驱动电路的输入端、列驱动单元的双稳态驱动电路的输入端连接，所述行驱动单元的双稳态驱动电路的输出端、列驱动单元的双稳态驱动电路的输出端均与电润湿显示屏的输入端连接。

进一步地，所述双稳态驱动电路和电荷泵升压控制电路为SSD1629芯片及其外围电路。

进一步地，所述主控电路为单片机及其外围电路。