CN105388677A - 一种电致变色显示器件及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种电致变色显示器件及其驱动方法，属于显示领域。包括衬底、多个像素点、多条地线、多条电源线、多条开关控制线、多组电压扫描线、多组控制开关、多组切换开关；每组切换开关都包括第一开关和第二开关，以切换各像素点工作电极、对电极与地线、电源线的连接；每组控制开关都包括第三开关和第四开关，每组电压扫描线都包括第一电压扫描线和第二电压扫描线，每个像素点的工作电极通过第三开关连接第一电压扫描线，对电极通过第四开关连接第二电压扫描线。本发明显示器件可通过开关切换对电极、工作电极与地线、电源线的连接方式，控制各像素点中的电流方向；且采用电流驱动方式，在不增加系统功耗的情况下，大大缩短了各像素点的响应时间。

Description

一种电致变色显示器件及其驱动方法

技术领域

本发明涉及显示领域，具体涉及一种电致变色显示器件及其驱动方法。

背景技术

电致变色是指材料的光学属性(反射率、透射率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料为电致变色材料，电致变色材料制成的器件称为电致变色器件。电致变色器件在日常生活中已被广泛应用于电致变色节能灵巧窗、汽车后视防眩镜和显示器件等。

与液晶显示器相比，电致变色显示器件具有记忆功能、不依赖视角等优点，越来越受到研究工作者的重视。在多像素的电致变色显示器件中，通常每一个像素点的工作电极采用单独的恒压源控制，而所有像素点的对电极连接在一起或者采用同一导电衬底。该类电致变色显示器件中，需要对每一个像素点的电源电路单独设计，较为复杂；采用恒压源驱动方式，由于在恒压驱动过程中电流会逐渐减小，从而延长每一像素点的变色时间，影响该显示器件的显示效果。

发明内容

本发明针对背景技术存在的缺陷，提出了一种电致变色显示器件及其驱动方法。本发明显示器件各像素点的对电极单独控制，可通过开关切换对电极、工作电极与地线、电源线的连接方式，从而控制各像素点中的电流方向；本发明显示器件采用电流驱动方式，在不增加系统功耗的情况下，大大缩短了各像素点的响应时间。

本发明的技术方案如下：

一种电致变色显示器件，包括衬底、位于衬底之上的多个像素点、多条地线、多条电源线、多条开关控制线、多组电压扫描线、多组控制开关、多组切换开关，每个像素点为一个完整的电致变色器件；每组切换开关都包括第一开关和第二开关，每个像素点的对电极可通过第一开关连接地线或者通过第二开关连接电源线，每个像素点的工作电极可通过第一开关连接地线或者通过第二开关连接电源线，所述对电极连接地线时工作电极连接电源线，所述对电极连接电源线时工作电极连接地线，以改变像素点两极间的电流方向；每组控制开关都包括第三开关和第四开关，每组电压扫描线都包括第一电压扫描线和第二电压扫描线，每个像素点的工作电极通过第三开关连接第一电压扫描线，每个像素点的对电极通过第四开关连接第二电压扫描线，以监测各像素点工作电极与对电极之间的电压；所述电源线连接恒流源，所述开关控制线连接第一开关、第二开关、第三开关、第四开关，以控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关的导通与断开。

进一步地，所述位于衬底之上的多个像素点呈m×n阵列排列；每一行或每一列的所有像素点与同一地线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一电源线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一组电压扫描线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一开关控制线连接。

进一步地，同一像素点中的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关由相同的时序控制。

进一步地，所述衬底为普通玻璃等硬质衬底、或者PE、PET等柔性衬底。

一种电致变色显示器件的驱动方法，所述电致变色显示器件包括衬底、位于衬底之上的多个像素点、多条地线、多条电源线、多条开关控制线、多组电压扫描线、多组控制开关、多组切换开关，每个像素点为一个完整的电致变色器件；每组切换开关都包括第一开关和第二开关，每个像素点的对电极可通过第一开关连接地线或者通过第二开关连接电源线，每个像素点的工作电极可通过第一开关连接地线或者通过第二开关连接电源线，所述对电极连接地线时工作电极连接电源线，所述对电极连接电源线时工作电极连接地线，以改变像素点两极间的电流方向；每组控制开关都包括第三开关和第四开关，每组电压扫描线都包括第一电压扫描线和第二电压扫描线，每个像素点的工作电极通过第三开关连接第一电压扫描线，每个像素点的对电极通过第四开关连接第二电压扫描线，以监测各像素点工作电极与对电极之间的电压；所述驱动方法包括通过所述电源线向所述各像素点施加恒定电流，使各像素点的颜色发生改变，同时通过第一电压扫描线和第二电压扫描线对各像素点工作电极与对电极之间的电压进行监测，当达到预设电压时，所述开关控制线控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关断开，即断开像素点与地线、电源线、第一电压扫描线和第二电压扫描线的连接，使电致变色薄膜保持为预设颜色。

进一步地，所述位于衬底之上的多个像素点呈m×n阵列排列；每一行或每一列的所有像素点与同一地线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一电源线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一组电压扫描线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一开关控制线连接。

进一步地，所述衬底为普通玻璃等硬质衬底、或者PE、PET等柔性衬底。

进一步地，当每一行或每一列中的一个像素点变色完成后，再进行下一个像素点的变色过程。

进一步地，所述驱动方法包括在每个所述像素点中，采用同一条开关控制线控制所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的导通和断开。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用恒流源对各像素点进行驱动，与传统的恒压驱动方式相比，本发明恒流驱动的电致变色器件的响应时间明显减小；由于恒压驱动过程中电流逐渐减小，影响了电致变色薄膜中离子的注入与抽出速度，响应时间较长，而恒流驱动过程中电流始终保持恒定，可有效缩短响应时间。

2、本发明中通过第一电压扫描线和第二电压扫描线对各像素点工作电极与对电极之间的电压进行监测，当达到预设电压时，开关控制线控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关断开，即断开像素点与地线、电源线、第一电压扫描线和第二电压扫描线的连接，使电致变色薄膜保持为预设颜色。

附图说明

图1为本发明提供的电致变色显示器件的示意图；其中，1为第一电压扫描线，2为第二电压扫描线，3为第一开关，4为第二开关，5为开关控制线，6为第三开关，7为第四开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，详述本发明的技术方案。

如图1所示，为实施例的电致变色显示器件，包括衬底、位于衬底之上的3×3阵列排列的9个像素点、2条地线、2条电源线、3条开关控制线、3组电压扫描线、9组控制开关、9组切换开关，每个像素点为一个完整的电致变色器件，包括对电极、电解质和工作电极；相邻两列像素点共用一条地线或电源线，每行的所有像素点共用一条开关控制线5和一组电压扫描线；每组切换开关都包括第一开关3和第二开关4，每个像素点的对电极可通过第一开关3连接地线或者通过第二开关4连接电源线，每个像素点的工作电极可通过第一开关3连接地线或者通过第二开关4连接电源线，所述对电极连接地线时工作电极连接电源线，所述对电极连接电源线时工作电极连接地线，以改变像素点两极间的电流方向；每组控制开关都包括第三开关6和第四开关7，每组电压扫描线都包括第一电压扫描线1和第二电压扫描线2，每个像素点的工作电极通过第三开关6连接第一电压扫描线1，每个像素点的对电极通过第四开关7连接第二电压扫描线2，以监测各像素点工作电极与对电极之间的电压；所述电源线连接恒流源，所述开关控制线连接第一开关、第二开关、第三开关、第四开关，以控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关的导通与断开。

进一步地，通过所述电源线向所述各像素点施加恒定电流，使各像素点的颜色发生改变，同时通过第一电压扫描线和第二电压扫描线对各像素点工作电极与对电极之间的电压进行监测，当达到预设电压时，所述开关控制线控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关断开，即断开像素点与地线、电源线、第一电压扫描线和第二电压扫描线的连接，使电致变色薄膜保持为预设颜色。

进一步地，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关采用继电器、MOS管等实现，用于控制各像素点与地线、电源线、第一电压扫描线和第二电压扫描线的导通与断开；第一开关和第二开关根据每个像素点的着色需求，对电致变色薄膜进行正向充电或反向充电、放电，从而得到不同的颜色。

进一步地，所述第一开关、第二开关可控制工作电极与对电极之间电流的方向，无需像恒压源驱动时进行正向电压和反向电压的切换，简化了显示器件的驱动过程。

进一步地，对每一列各像素点进行驱动时，通过各组开关的控制实现一个像素点变色完成后、再进行下一个像素点变色的驱动方式，在保证各像素点驱动性能的同时，使恒流源的输出无浪费，降低了整个显示器件的功耗；且由于电致变色薄膜对电压的敏感性较高，过高的电压绝对值会造成电致变色薄膜的永久性损坏，因此，在恒流驱动过程中，采用多组电压扫描线对各像素点中工作电极与对电极之间的电压进行连续采样，在电压达到预设值时及时切断第一开关与第二开关，断开像素点与电源线的连接，避免电致变色薄膜的破坏。

进一步地，本发明同一像素点内的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的状态是相同的，即同一像素点内的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关同时导通或者同时断开。

实施例提供的一种电致变色显示器件的驱动方法，包括以下步骤：

步骤1：设定电致变色显示器件中各像素点的着色需求及电压；

步骤2：对每一列像素点驱动时，首先对第一个像素点进行驱动：根据第一像素点的着色需求和预设的电压值，开关控制线控制第一开关和第二开关，使对电极通过第一开关连接地线或者通过第二开关连接电源线，工作电极通过第一开关连接地线或者通过第二开关连接电源线；同时第一像素点的工作电极通过第三开关连接第一电压扫描线，第一像素点的对电极通过第四开关连接第二电压扫描线，以监测第一像素点中工作电极与对电极之间的电压，当达到预设的电压值时，断开第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，则第一个像素点的颜色保持为预设的颜色；

步骤2：第一像素点中的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关断开的同时，导通第二像素点中第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，采用与步骤1相同的方法对第二像素点进行驱动，使第二像素点的颜色保持为预设的颜色；

步骤3：当每一列的所有像素点驱动完成时，所述电致变色显示器件驱动完成，即可显示预设的图案。

进一步地，所述电致变色显示器件的各像素点可同时驱动。

本发明采用恒流源对各像素点进行驱动，与传统的恒压驱动方式相比，本发明恒流驱动的电致变色器件的响应时间明显减小；由于恒压驱动过程中电流逐渐减小，影响了电致变色薄膜中离子的注入与抽出速度，响应时间较长，而恒流驱动过程中电流始终保持恒定，可有效缩短响应时间。

Claims (8)

1.一种电致变色显示器件，包括衬底、位于衬底之上的多个像素点、多条地线、多条电源线、多条开关控制线、多组电压扫描线、多组控制开关、多组切换开关，每个像素点为一个完整的电致变色器件；每组切换开关都包括第一开关和第二开关，每个像素点的对电极可通过第一开关连接地线或者通过第二开关连接电源线，每个像素点的工作电极可通过第一开关连接地线或者通过第二开关连接电源线；每组控制开关都包括第三开关和第四开关，每组电压扫描线都包括第一电压扫描线和第二电压扫描线，每个像素点的工作电极通过第三开关连接第一电压扫描线，每个像素点的对电极通过第四开关连接第二电压扫描线，以监测各像素点工作电极与对电极之间的电压；所述电源线连接恒流源，所述开关控制线连接第一开关、第二开关、第三开关、第四开关。

2.根据权利要求1所述的电致变色显示器件，其特征在于，所述位于衬底之上的多个像素点呈m×n阵列排列。

3.根据权利要求2所述的电致变色显示器件，其特征在于，每一行或每一列的所有像素点与同一地线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一电源线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一组电压扫描线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一开关控制线连接。

4.根据权利要求1所述的电致变色显示器件，其特征在于，同一像素点中的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关由相同的时序控制。

5.一种电致变色显示器件的驱动方法，所述电致变色显示器件包括衬底、位于衬底之上的多个像素点、多条地线、多条电源线、多条开关控制线、多组电压扫描线、多组控制开关、多组切换开关，每个像素点为一个完整的电致变色器件；每组切换开关都包括第一开关和第二开关，每个像素点的对电极可通过第一开关连接地线或者通过第二开关连接电源线，每个像素点的工作电极可通过第一开关连接地线或者通过第二开关连接电源线；每组控制开关都包括第三开关和第四开关，每组电压扫描线都包括第一电压扫描线和第二电压扫描线，每个像素点的工作电极通过第三开关连接第一电压扫描线，每个像素点的对电极通过第四开关连接第二电压扫描线，以监测各像素点工作电极与对电极之间的电压；所述驱动方法包括通过所述电源线向所述各像素点施加恒定电流，同时通过第一电压扫描线和第二电压扫描线对各像素点工作电极与对电极之间的电压进行监测，当达到预设电压时，所述开关控制线控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关断开。

6.根据权利要求5所述的电致变色显示器件的驱动方法，其特征在于，所述位于衬底之上的多个像素点呈m×n阵列排列。

7.根据权利要求6所述的电致变色显示器件的驱动方法，其特征在于，每一行或每一列的所有像素点与同一地线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一电源线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一组电压扫描线连接；每一行或每一列的所有像素点与同一开关控制线连接。

8.根据权利要求5所述的电致变色显示器件的驱动方法，其特征在于，当每一行或每一列中的一个像素点变色完成后，再进行下一个像素点的变色过程。