本發(fā)明涉及一種膽甾型液晶電子紙裝置，具體的說是涉及一種高解析度的膽甾型液晶電子紙裝置及其雙極性驅(qū)動方法。

背景技術(shù)：

公知的，通常小尺寸低解析度的膽甾型液晶電子紙裝置依次包括：第一基板、行/列電極層、第一取向膜、膽甾型液晶層(包含膽甾型液晶和支撐結(jié)構(gòu))、第二取向膜、列/行電極層、第二基板、吸光層、控制驅(qū)動芯片；膽甾型液晶電子紙裝置的行列電極層中的任意一行和任意一列的交叉點(diǎn)為一個(gè)像素；行電極層和列電極層分別由顯示部分和引線部分組成；所述顯示部分和引線部分都由ito透明電極組成；控制驅(qū)動芯片是專用的單顆膽甾型液晶電子紙控制驅(qū)動芯片。

現(xiàn)有組成膽甾型液晶電子紙裝置的像素p11、p12、p21及p22等，都是由行電極c1、c2等及列電極r1、r2等所控制，即行列電極交叉處為像素的所在。參考圖3，公知技術(shù)中單個(gè)像素的合成疊加信號通常為列電極信號減行電極信號，即像素p11的合成疊加信號為列電極r1的信號減行電極c1的信號，像素p21的合成疊加信號為列電極r2的信號減行電極c1的信號。則在t1時(shí)間內(nèi)的初始信號時(shí)，像素p11及p21的疊加信號為具有正負(fù)振幅的雙極性方波信號。

具體的，上述膽甾型液晶電子紙裝置還存在下述不足之處：1、結(jié)構(gòu)上的不足即當(dāng)解析度提高或者顯示面積增大時(shí)，行電極層和列電極層的顯示部分ito要相應(yīng)加長，行電極層和列電極層的引線部分ito也要相應(yīng)加長，這就會使整條ito引線電極電阻增大，而難以滿足驅(qū)動要求。2、驅(qū)動方式的不足即當(dāng)膽甾型液晶電子紙解析度提高時(shí)，由于芯片內(nèi)部引線多，成本高，對比度差等缺點(diǎn)，單顆芯片方案無法廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)階段的解決方案通常由多個(gè)行驅(qū)動器和多個(gè)列驅(qū)動器組成驅(qū)動部分，再用軟硬件結(jié)合的方式，對其進(jìn)行驅(qū)動。但是此種方式處在一個(gè)弊端是：其中所用的行驅(qū)動器，列驅(qū)動器多數(shù)為并行接口，無法按圖5方式對單個(gè)像素進(jìn)行雙極性驅(qū)動。

從上述不足之處可見，現(xiàn)有技術(shù)會導(dǎo)致高解析度膽甾型液晶電子紙均一性以及對比度明顯不佳。因此，針對上述不足，有必要在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，且提供一種有創(chuàng)新且適用的驅(qū)動方法，以解決以上問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的之一是要提供一種高解析度膽甾型液晶電子紙裝置，該裝置可有效減少引線電極電阻，從而減少響應(yīng)時(shí)間，增加響應(yīng)速度，且可減小顯示區(qū)外邊緣尺寸，進(jìn)而使有效顯示面積增大。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種高解析度膽甾型液晶電子紙裝置，所述電子紙裝置依次包括第一基板、行/列電極層、第一取向膜、含有膽甾型液晶和支撐結(jié)構(gòu)的膽甾型液晶層、第二取向膜、列/行電極層、第二基板、吸光層、控制驅(qū)動芯片，所述行/列電極層與列/行電極層構(gòu)成裝置的電極陳列層，且由所述行/列電極層中任意一行/列與所述列/行電極層中任意一列/行交叉構(gòu)成裝置的像素點(diǎn)，其特征在于；

所述行/列電極層或列/行電極層均包括由被置于第一基板或第二基板上的透明電極所構(gòu)成的顯示部以及被置于所述第一基板或者第二基板上的引線部；所述引線部至少包括被置于所述第一基板或者第二基板上的金屬電極層、被置于所述金屬電極層上的絕緣層以及覆蓋于所述絕緣層上的透明引線電極；所述絕緣層上形成有若干等距平行排列的過孔且所述透明引線電極通過所述過孔與金屬電極層連接。

進(jìn)一步的，所述顯示部的形狀優(yōu)選為矩形。

進(jìn)一步的，所述顯示部與所述引線部的透明引線電極采用同一透明電極材料制作。

本發(fā)明的另一目的是要提供一種適用于對如上述方案所述的高解析度膽甾型液晶電子紙裝置進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動方法，若所述行/列電極層當(dāng)前作為行電極層，所述列/行電極層當(dāng)前作為列電極層，則包括依次掃描施加行驅(qū)動信號至所述行電極層，同時(shí)同步掃描施加列驅(qū)動信號至所述列電極層，以所述行驅(qū)動信號以及列驅(qū)動信號疊加所形成電壓波形序列與所述電子紙裝置各像素先前的狀態(tài)共同決定各像素當(dāng)前的顯示內(nèi)容，其特征在于，在掃描施加行驅(qū)動信號以及列驅(qū)動信號時(shí)，使得兩者的電壓極性相同且保持不變，同時(shí)通過施加控制信號使得所述行驅(qū)動信號以及列驅(qū)動信號疊加所形成電壓波形序列的極性具有周期性變化規(guī)律即具有極性翻轉(zhuǎn)周期，具體為依據(jù)所要顯示的內(nèi)容，在所述電子紙裝置所對應(yīng)的總的掃描線數(shù)中選定n行進(jìn)行極性變換，n為整數(shù)且1≤n≤5。

進(jìn)一步的，所述行驅(qū)動信號以及列驅(qū)動信號的電壓極性同時(shí)為正或者同時(shí)為負(fù)。

進(jìn)一步的，所形成電壓波形序列施加到每個(gè)像素的疊加信號根據(jù)v0及公式確定，且其所對應(yīng)的驅(qū)動平面態(tài)和焦錐態(tài)的選擇電壓的峰值范圍分別為5～40v、-5～-40v，其中，n為所述電子紙裝置所對應(yīng)的總的掃描線數(shù)，v0所設(shè)定的驅(qū)動液晶電子紙的高電壓。

進(jìn)一步的，所述疊加信號的峰值以及對應(yīng)的非選擇電壓均是v0的

進(jìn)一步的，所述控制信號為方波信號。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的行電極層和列電極層均由顯示部和引線部組成，其中，顯示部由透明電極組成，引線部則由金屬電極層、絕緣膜及過孔、透明引線電極組成，這樣的結(jié)構(gòu)能夠有效減少引線電極電阻，從而減少響應(yīng)時(shí)間，增加響應(yīng)速度，且可減小顯示區(qū)外邊緣尺寸，使有效顯示面積增大；同時(shí)其周期性地切換行信號和列信號疊加信號的極性，可實(shí)現(xiàn)高解析度膽甾型液晶電子紙的均一顯示，提高顯示對比度，并有效地確保液晶單元因直流驅(qū)動所產(chǎn)生的劣化情況。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述膽甾型態(tài)液晶電子紙的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述膽甾型態(tài)液晶電子紙的像素排列；

圖3為膽甾型態(tài)液晶電子紙的公知驅(qū)動方法及時(shí)序波形示意圖；

圖4a為常規(guī)膽甾型態(tài)液晶電子紙的顯示部以及引線部所形成的電極層對應(yīng)的剖面圖；

圖4b為本發(fā)明所述顯示部以及引線部所形成的電極層對應(yīng)的剖面圖；

圖4c為圖4b對應(yīng)的俯視圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的雙極性驅(qū)動方法的列驅(qū)動器及行驅(qū)動器的電源連接示意圖；

圖6a為本發(fā)明實(shí)施例的雙極性驅(qū)動方法第一行像素被驅(qū)動時(shí)的信號時(shí)序波形示意圖，本圖中行電壓，列電壓極性以正電壓為例；

圖6b為本發(fā)明實(shí)施例的雙極性驅(qū)動方法第二行像素被驅(qū)動時(shí)的信號時(shí)序波形示意圖，本圖中行電壓，列電壓極性以正電壓為例。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、圖4a-圖4c所示的一種高解析度膽甾型液晶電子紙裝置，所述電子紙裝置依次包括第一基板11、行/列電極層12、第一取向膜13、含有膽甾型液晶14和支撐結(jié)構(gòu)20的膽甾型液晶層、第二取向膜15、列/行電極層16、第二基板17、吸光層18、控制驅(qū)動芯片19，所述行/列電極層與列/行電極層構(gòu)成裝置的電極陳列層，且由所述行/列電極層中任意一行/列與所述列/行電極層中任意一列/行交叉構(gòu)成裝置的像素點(diǎn)，其特征在于；所述行/列電極層包括由透明電極構(gòu)成的顯示部a1以及被置于所述第一基板11上的引線部b1；所述引線部b1至少包括被置于所述第一基板上的金屬電極層b11、被置于所述金屬電極層上的絕緣層b12以及覆蓋于所述絕緣層上的透明引線電極b13；所述絕緣層上形成有若干等距平行排列的過孔b14且所述透明引線電極b13通過所述過孔b14與金屬電極層b11連接；所述列/行電極層包括由透明電極構(gòu)成的顯示部a1以及被置于第二基板17上的引線部b1；所述引線部b1至少包括被置于第二基板上的金屬電極層b11、被置于所述金屬電極層上的絕緣層b12以及覆蓋于所述絕緣層上的透明引線電極b13；所述絕緣層上形成有若干等距平行排列的過孔b14且所述透明引線電極b13通過所述過孔b14與金屬電極層b11連接，以利用本結(jié)構(gòu)可有效減少引線電極電阻，從而減少響應(yīng)時(shí)間，增加響應(yīng)速度，且可減小顯示區(qū)外邊緣尺寸，使有效顯示面積增大。同時(shí)需要說明的是，所述行/列電極層以及列/行電極層具體是指兩者之間相互配合使用，即若所述行/列電極層在當(dāng)前膽甾型液晶電子紙裝置被作為行電極層使用，則相應(yīng)的列/行電極層則在當(dāng)前膽甾型液晶電子紙裝置被作為列電極層使用；相反的，若所述行/列電極層在當(dāng)前膽甾型液晶電子紙裝置被作為列電極層使用，則相應(yīng)的列/行電極層則在當(dāng)前膽甾型液晶電子紙裝置被作為行電極層使用。進(jìn)一步的，所述顯示部的形狀優(yōu)選為矩形。進(jìn)一步的，所述顯示部、引線部的透明引線電極采用同一透明電極材料制作，如透明電極材料通常為銦錫氧化物(ito)，厚度常為50nm-500nm；而引線部分的金屬電極通常由鉬鋁鉬或銅等金屬組成，厚度無具體要求，其阻抗應(yīng)比ito小，可減小信號延遲，從而減小顯示時(shí)間，增加顯示均一性；絕緣層的常用材料則是具有表面化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)的二氧化硅或氮化硅等。

鑒于對于上述膽甾型液晶電子紙裝置來說，其列驅(qū)動信號和行驅(qū)動信號均是由多組偏壓組成，極性相同且行掃描過程中保持不變，可為正或負(fù)電壓即控制輸出的列驅(qū)動信號為在兩個(gè)正電壓或兩個(gè)負(fù)電壓之間低高(或高低)轉(zhuǎn)換的列電壓信號，包括將像素狀態(tài)改變?yōu)槠矫娣瓷浜蛯⑾袼貭顟B(tài)改變?yōu)榻瑰F的兩個(gè)電壓組；輸出的行驅(qū)動信號為在兩個(gè)正電壓或兩個(gè)負(fù)電壓之間高低(或低高)轉(zhuǎn)換的施加到被顯示的行的電壓(v選定)，以及輸出在兩個(gè)正電壓或兩個(gè)負(fù)電壓之間低高(或高低)轉(zhuǎn)換的施加到不被顯示的行的電壓(v非選定)；且為了使在非選定時(shí)像素的狀態(tài)基本保持不變，因此非選定行電壓信號與上述每組列電壓信號的差在任何時(shí)間均足夠低。列電壓信號與行電壓信號應(yīng)具有相同的轉(zhuǎn)換周期；同時(shí)由于施加在各像素上的疊加電壓波形序列與像素先前的狀態(tài)決定像素當(dāng)前的顯示內(nèi)容，且為了得到較均勻和高對比度的圖像，所以要把像素初始驅(qū)動至均一的平面反射狀態(tài)或焦錐態(tài)。在行信號掃描過程中，用控制信號如方波信號對疊加信號進(jìn)行極性周期變換控制，即使得列信號和行信號的極性相同但其幅值是周期變化的，進(jìn)而導(dǎo)致其疊加信號的極性周期性變化，具體的可根據(jù)電子紙總的掃描線數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)臉O性翻轉(zhuǎn)行作為最佳極性翻轉(zhuǎn)周期如可選擇n行進(jìn)行極性變換，n為整數(shù)且1≤n≤5。電子紙總的掃描線數(shù)增減不會對顯示效果產(chǎn)生不良影響。

基于上述原理，本發(fā)明所述適用于對上述高解析度膽甾型液晶電子紙裝置進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動方法，若所述行/列電極層作為行電極層，所述列/行電極層作為所述列電極層，則包括依次掃描施加行驅(qū)動信號至所述行電極層，同時(shí)同步掃描施加列驅(qū)動信號至所述列電極層，以所述行驅(qū)動信號以及列驅(qū)動信號疊加所形成電壓波形序列與所述電子紙裝置各像素先前的狀態(tài)共同決定各像素當(dāng)前的顯示內(nèi)容，其特征在于，在掃描施加行驅(qū)動信號以及列驅(qū)動信號時(shí)，使得兩者的電壓極性相同且保持不變，同時(shí)通過施加控制信號使得所述行驅(qū)動信號以及列驅(qū)動信號疊加所形成電壓波形序列的極性具有周期性變化規(guī)律即具有極性翻轉(zhuǎn)周期，具體為依據(jù)所要顯示的內(nèi)容，在所述電子紙裝置所對應(yīng)的總的掃描線數(shù)中選定n行進(jìn)行極性變換，n為整數(shù)且1≤n≤5。進(jìn)一步的，所述行驅(qū)動信號以及列驅(qū)動信號的電壓極性同時(shí)為正或者為負(fù)。進(jìn)一步的，所形成電壓波形序列施加到每個(gè)像素的疊加信號根據(jù)v0及公式確定，且其所對應(yīng)的驅(qū)動平面態(tài)和焦錐態(tài)的選擇電壓的峰值范圍分別為5～40v、-5～-40v，其中，n為所述電子紙裝置所對應(yīng)的總的掃描線數(shù)，v0所設(shè)定的驅(qū)動液晶電子紙的高電壓。進(jìn)一步的，所述疊加信號的峰值以及對應(yīng)的非選擇電壓均是v0的進(jìn)一步的，所述控制信號為方波信號。上述驅(qū)動方式可實(shí)現(xiàn)高解析度膽甾型液晶電子紙的均一顯示及對比度的提高。如用此方法開發(fā)芯片，定會方便使用且降低成本。

下面以具體實(shí)施例對本發(fā)明所述方案作以詳細(xì)說明：

本實(shí)施例使用默克公司的mda-1444(向列相液晶)和mda-1445(膽甾型液晶)配比形成的混色方案：其中，配合參考圖2，多個(gè)行電極及多個(gè)列電極交叉產(chǎn)生了p11、p12、p21及p22等像素點(diǎn)，這些像素點(diǎn)用以顯示影像，組成了膽甾型態(tài)液晶電子紙；如像素p11由行電極c1及列電極r1的合成疊加信號所控制，其合成疊加信號為行電極c1的驅(qū)動信號與列電極r1的驅(qū)動信號之間的差值。同時(shí)本實(shí)施例中以第一列電極r1、第二列電極r2、第一行電極c1、第二行電極c2、第一像素p11、第二像素p21、第三像素p12及第四像素p22的信號時(shí)序波形說明本發(fā)明的雙極性驅(qū)動方法。

本實(shí)施例中，行，列驅(qū)動器輸入的偏壓即驅(qū)動信號以正電壓為例。參考圖5所示的一列驅(qū)動器41及一行驅(qū)動器42的連接及電源輸入示意圖；其中列驅(qū)動器41的偏壓電源輸入端v0與行驅(qū)動器42的偏壓電源輸入端v0相連，v0為偏壓電源的最大值，亦是驅(qū)動液晶電子紙的高電壓；列驅(qū)動器41的偏壓電源輸入端v5與行驅(qū)動器42的偏壓電源輸入端v5相連，v5為偏壓電源的最小值；列驅(qū)動器41及行驅(qū)動器42的輸入電源為單極性，且極性相同，其振幅不大于列驅(qū)動器及行驅(qū)動器的最大驅(qū)動電壓(例如：40v)，則列驅(qū)動器41和行驅(qū)動器42產(chǎn)生的列電壓和行電壓范圍為v0<＝40v,v5>＝0v。

參考圖6a和6b所示的雙極性驅(qū)動方法的信號時(shí)序波形，并根據(jù)掃描線數(shù)，選擇n＝1為例變換疊加信號極性。本實(shí)施例中，每當(dāng)顯示圖像時(shí)，為了使顯示的圖像較均勻和高的對比度，將包含在電子紙顯示器中的所有像素初始驅(qū)動至均一的平面反射狀態(tài)，再通過行列尋址信號疊加，使像素改變反射率進(jìn)而顯示影像。參考圖6a，在t1時(shí)間的信號為施加在行，列電極上的初始信號；當(dāng)進(jìn)行第一行驅(qū)動時(shí)，列驅(qū)動器41輸出一列初始信號到第一列電極r1及第二列電極r2，列初始信號為v5；行驅(qū)動器42輸出一行初始信號(即v選定)到第一行電極c1，行初始信號為v0；則第一像素p11的合成初始信號為第一列電極r1的初始信號減第一行電極c1的初始信號，第二像素p21的合成初始信號為第二列電極r2的初始信號減第一行電極c1的初始信號；第一像素p11及第二像素p21的疊加初始信號電壓圴為v5-v0；再參考圖6b，當(dāng)進(jìn)行第二行驅(qū)動時(shí)，列驅(qū)動器41輸出一列初始信號到第一列電極r1及第二列電極r2，列初始信號為使像素驅(qū)動為平面反射態(tài)的電壓v0。行驅(qū)動器42輸出一行初始信號(即v選定)到第二行電極c2，行初始信號為v5。則第三像素p12的合成初始信號為第一列電極r1的初始信號減第二行電極c2的初始信號，第四像素p22的合成初始信號為第二列電極r2的初始信號減第二行電極c2的初始信號，則第三像素p12及第四像素p22的疊加初始信號電壓圴為v0-v5，即-(v5-v0)，與第一行像素的疊加初始信號電壓極性相反，用此方法可延伸到更多的行和列電極。在t2時(shí)間內(nèi)在行、列電極上施加尋址信號，使像素驅(qū)動成不同的反射率，用與在t1時(shí)間同樣的方法，具體過程這里不再贅述，周期性地切換行信號和列信號疊加信號的極性，可實(shí)現(xiàn)高解析度膽甾型液晶電子紙的均一顯示，提高顯示對比度，同時(shí)可有效地確保液晶單元因直流驅(qū)動所產(chǎn)生的劣化情況。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。