CN114446253A - 像素驱动电路及电润湿显示器 - Google Patents

Abstract

本申请适用于显示技术领域，提供了一种像素驱动电路及电润湿显示器，上述像素驱动电路包括时序控制单元、第一开关单元、第二开关单元和供电单元，供电单元用于提供恒定的驱动电压，一个控制周期中包括第一时间段和第二时间段，在第一时间段内，时序控制单元控制第一开关单元导通，控制第二开关单元断开，电润湿像素器件的第一电极与地导通；在第二时间段内，时序控制单元控制第一开关单元断开，控制第二开关单元导通，电润湿像素器件的第二电极与地导通。在一个控制周期中，电润湿像素器件的第一电极和第二电极的电压差会发生翻转，防止电润湿像素器件的第一电极和第二电极上由于电荷积累导致出现电荷捕获和油墨分裂的问题。

Description

像素驱动电路及电润湿显示器

技术领域

本申请属于显示技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路及电润湿显示器。

背景技术

现有的主流显示器主要有LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示器和OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示器，而LCD显示器需要由背光模组作为光源，OLED显示器为有机发光材料在激发状态下主动发光，显示效果容易受到环境光影响，在环境光比较强烈的情况下，LCD显示器和OLED显示器均需要提高显示亮度来提高显示效果。

电润湿显示器由于其显示原理为反射发光，在强烈的光照环境下仍能保证良好的可见显示。电润湿显示器具有便携轻薄、柔性、高对比度、低功耗和响应速度快等优点，在显示领域占有一席之地。近年来，电润湿显示器的研究已经取得了良好的发展，但目前电润湿显示器存在电荷捕获和油墨分裂的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种像素驱动电路及电润湿显示器，可以解决电润湿显示器存在的电荷捕获和油墨分裂的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种像素驱动电路，应用于电润湿显示器，包括时序控制单元、第一开关单元、第二开关单元和供电单元，所述时序控制单元分别与所述第一开关单元的控制端和所述第二开关单元的控制端电连接，所述第一开关单元串接在电润湿像素器件的第一电极和地之间，所述第二开关单元串接在所述电润湿像素器件的第二电极和地之间，所述供电单元分别与所述电润湿像素器件的第一电极和所述电润湿像素器件的第二电极电连接；

所述供电单元用于提供恒定的驱动电压，所述时序控制单元用于周期性的控制所述第一开关单元和所述第二开关单元，一个控制周期中包括第一时间段和第二时间段，在所述第一时间段内，所述时序控制单元控制所述第一开关单元导通，控制所述第二开关单元断开，使所述电润湿像素器件的第一电极与地导通；在所述第二时间段内，所述时序控制单元控制所述第一开关单元断开，控制所述第二开关单元导通，使所述电润湿像素器件的第二电极与地导通。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述一个控制周期中还包括第三时间段和第四时间段，在所述第三时间段内，所述时序控制单元控制所述第一开关单元导通，控制所述第二开关单元导通，使所述电润湿像素器件的第一电极和第二电极均与地导通；在所述第四时间段内，所述时序控制单元控制所述第一开关单元断开，控制所述第二开关单元断开，使所述电润湿像素器件的第一电极和第二电极均与所述供电单元导通；所述第三时间段位于所述第一时间段和所述第二时间段之间，或者，所述第四时间段位于所述第一时间段和所述第二时间段之间。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述像素驱动电路还包括第一限流单元和第二限流单元，所述第一限流单元串接在所述电润湿像素器件的第一电极和所述供电单元之间，所述第二限流单元串接在所述电润湿像素器件的第二电极和所述供电单元之间。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一限流单元包括第一电阻，所述第一电阻串接在所述电润湿像素器件的第一电极和所述供电单元之间。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二限流单元包括第二电阻，所述第二电阻串接在所述电润湿像素器件的第二电极和所述供电单元之间。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关单元包括第一开关管，所述第一开关管的控制端与所述时序控制单元电连接，所述第一开关管串接在所述电润湿像素器件的第一电极和地之间。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关管为NMOS管。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二开关单元包括第二开关管，所述第二开关管的控制端与所述时序控制单元电连接，所述第二开关管串接在所述电润湿像素器件的第二电极和地之间。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二开关管为NMOS管。

第二方面，本申请实施例提供了一种电润湿显示器，包括包括第一基板、第二基板、显示板和第一方面中任一项所述的像素驱动电路；

所述显示板设置于所述第一基板和所述第二基板之间，所述显示板包括阵列排布的电润湿像素器件，所述像素驱动电路与所述电润湿像素器件电连接。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

像素驱动电路对电润湿像素器件驱动时，时序控制单元用于周期性的控制第一开关单元和第二开关单元，使第一开关单元和第二开关单元周期性的导通和断开。一个控制周期中包括第一时间段和第二时间段，在第一时间段内，时序控制单元控制第一开关单元导通，控制第二开关单元断开，电润湿像素器件的第一电极与地导通，电润湿像素器件的第二电极与供电单元导通，供电单元输出的驱动电压驱动电润湿像素器件工作。第二时间段内，时序控制单元控制第一开关单元断开，控制第二开关单元导通，电润湿像素器件的第一电极与供电单元导通，电润湿像素器件的第二电极与地导通，供电单元输出的驱动电压驱动电润湿像素器件工作。在一个控制周期中，电润湿像素器件的第一电极和第二电极的电压差会发生翻转，可以防止电润湿像素器件的第一电极和第二电极上由于电荷积累导致出现电荷捕获和油墨分裂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的电润湿像素器件的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的像素驱动电路驱动电润湿像素器件的时序图；

图3是本申请一实施例提供的电润湿像素器件的连接示意图；

图4是本申请另一实施例提供的电润湿像素器件的结构示意图；

图5是本申请另一实施例提供的电润湿像素器件的连接示意图；

图6是本申请一实施例提供的电润湿显示器的结构示意图。

图中：100、时序控制单元；200、第一开关单元；300、第二开关单元；400、供电单元；500、电润湿像素器件；600、第一限流单元；700、第二限流单元；601、第一基板；602、第二基板；603、显示板。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

电润湿像素器件的工作原理为：在电润湿像素器件的第一电极和第二电极之间加载直流驱动电压，使电润湿像素器件中的油墨实现收缩和扩张，从而实现光学开关的作用。当电润湿像素器件的第一电极和第二电极上未加载电压时，油墨均匀地在绝缘介质表层展开，电润湿像素器件呈现油墨颜色的全暗状态，即电润湿像素器件处于“关闭”状态。当电润湿像素器件的第一电极和第二电极上加载电压时，油墨开始收缩，在驱动电压和表面张力的作用下向一侧缩成油滴状，电润湿像素器件呈现出反射基板颜色的状态，即电润湿像素器件处于“打开”状态。

目前控制电润湿像素器件中油墨收缩程度的驱动方式主要是调整加载在第一电极和第二电极上直流电压的大小，电压越大油墨收缩程度越大，电润湿像素器件的灰阶亮度越高。但长时间在电润湿像素器件的第一电极和第二电极上加载直流电压容易导致电润湿像素器件出现电荷捕获现象和油墨分裂现象，造成灰阶电压偏离，油墨恢复慢或者无法恢复的问题。

实施例一

基于上述问题，本申请实施例提供了一种像素驱动电路，如图1所示，像素驱动电路包括时序控制单元100、第一开关单元200、第二开关单元300和供电单元400，时序控制单元100分别与第一开关单元200的控制端和第二开关单元300的控制端电连接，第一开关单元200串接在电润湿像素器件500的第一电极和地之间，第二开关单元300串接在电润湿像素器件500的第二电极和地之间，供电单元400分别与电润湿像素器件500的第一电极和电润湿像素器件500的第二电极电连接。

具体的，像素驱动电路对电润湿像素器件500驱动时，时序控制单元100用于周期性的控制第一开关单元200和第二开关单元300，使第一开关单元200和第二开关单元300周期性的导通和断开。一个控制周期中包括第一时间段和第二时间段，在第一时间段内，时序控制单元100控制第一开关单元200导通，控制第二开关单元300断开，电润湿像素器件500的第一电极与地导通，电润湿像素器件500的第二电极与供电单元400导通，供电单元400输出的驱动电压驱动电润湿像素器件500工作。第二时间段内，时序控制单元100控制第一开关单元200断开，控制第二开关单元300导通，电润湿像素器件500的第一电极与供电单元400导通，电润湿像素器件500的第二电极与地导通，供电单元400输出的驱动电压驱动电润湿像素器件500工作。在一个控制周期中，电润湿像素器件500的第一电极和第二电极之间的电压差会发生翻转，可以防止电润湿像素器件500的第一电极和第二电极上由于电荷积累导致出现电荷捕获和油墨分裂的问题。

本申请的一个实施例中，一个控制周期中还包括第三时间段和第四时间段，在第三时间段内，时序控制单元100控制第一开关单元200导通，控制第二开关单元300导通，使电润湿像素器件500的第一电极和第二电极均与地导通，此时电润湿像素器件500不工作。在第四时间段内，时序控制单元100控制第一开关单元200断开，控制第二开关单元300断开，使电润湿像素器件500的第一电极和第二电极均与供电单元400导通，此时电润湿像素器件500不工作。第三时间段位于第一时间段和第二时间段之间，或者，第四时间段位于第一时间段和第二时间段之间。

具体的，电润湿像素器件500在第一时间段和第二时间段内均处于工作状态，并且电润湿像素器件500由第一时间段进入到第二时间段时，电润湿像素器件500的第一电极和第二电极的电压发生翻转。电润湿像素器件500在第三时间段和第四时间段时不工作，第三时间段位于第一时间段和第二时间段之间，或者，第四时间段位于第一时间段和第二时间段之间，可以使电润湿像素器件500由工作状态转换为不工作状态，再由不工作状态转换为工作状态，防止电润湿像素器件500的第一电极和第二电极长时间加载直流电压造成的电荷积累出现电荷捕获的问题。电润湿像素器件500中的油墨由收缩状态转换为展开状态，再由展开状态切换为收缩状态，使油墨能够实现快速的收缩和展开，防止出现油墨分裂现象。

示例性的，如图2所示，时序控制单元100的一个驱动周期包括T1、T2、T3和T4，时序控制单元100输出第一脉冲信号PWM1控制第一开关单元200，时序控制单元100输出第二脉冲信号PWM2控制第二开关单元300。

在T1时间段，第一脉冲信号PWM1为高电平，第二脉冲信号PWM2为低电平，第一开关单元200导通，第二开关单元300断开，电润湿像素器件500的第一电极的电压为0，电润湿像素器件500的第二电极的电压为V，电润湿像素器件500的第一电极和第二电极的电压差为-V，电润湿像素器件500中的油墨收缩。

在T2时间段，第一脉冲信号PWM1为高电平，第二脉冲信号PWM2为高电平，第一开关单元200导通，第二开关单元300导通，电润湿像素器件500的第一电极的电压为0，电润湿像素器件500的第二电极的电压为0，电润湿像素器件500的第一电极和第二电极的电压差为0，电润湿像素器件500中的油墨展开，恢复到初始状态。

在T3时间段，第一脉冲信号PWM1为低电平，第二脉冲信号PWM2为高电平，第一开关单元200断开，第二开关单元300导通，电润湿像素器件500的第一电极的电压为V，电润湿像素器件500的第二电极的电压为0，电润湿像素器件500的第一电极和第二电极的电压差为V，电润湿像素器件500中的油墨收缩。

在T4时间段，第一脉冲信号PWM1为低电平，第二脉冲信号PWM2为低电平，第一开关单元200断开，第二开关单元300断开，电润湿像素器件500的第一电极的电压为V，电润湿像素器件500的第二电极的电压为V，电润湿像素器件500的第一电极和第二电极的电压差为0，电润湿像素器件500中的油墨展开，恢复到初始状态。

传统电润湿像素器件500通过改变供电单元400的输出电压进行灰阶亮度的调节。本申请的像素驱动电路通过控制第一脉冲信号PWM1的占空比和第二脉冲信号PWM2的占空比，可以实现电润湿像素器件500灰阶亮度的调节，只需要供电单元400提供一个恒定的直流驱动电压，将低了供电单元400的要求，进而能够降低像素驱动电路的设计生产成本。

如图3所示，第一开关单元200包括第一开关管Q1，第一开关管Q1的控制端与时序控制单元100电连接，第一开关管Q1串接在电润湿像素器件500的第一电极和地之间。

具体的，时序控制单元100输出的第一控制信号控制第一开关管Q1导通或断开。示例性的，当时序控制单元100输出的第一控制信号为高电平时，第一开关管Q1导通，电润湿像素器件500的第一电极与地导通，此时电润湿像素器件500的第一电极电压为0。当时序控制单元100输出的第一控制信号为低电平时，第一开关管Q1断开，电润湿像素器件500的第一电极与地不导通，此时电润湿像素器件500的第一电极电压为供电单元400提供的驱动电压。

示例性的，第一开关管Q1为NMOS管。

如图3所示第二开关单元300包括第二开关管Q2，第二开关管Q2的控制端与时序控制单元100电连接，第二开关管Q2串接在电润湿像素器件500的第二电极和地之间。

具体的，时序控制单元100输出的第二控制信号控制第二开关管Q2导通或断开。示例性的，当时序控制单元100输出的第二控制信号为高电平时，第二开关管Q2导通，电润湿像素器件500的第二电极与地导通，此时电润湿像素器件500的第二电极电压为0。当时序控制单元100输出的第二控制信号为低电平时，第二开关管Q2断开，电润湿像素器件500的第二电极与地不导通，此时电润湿像素器件500的第二电极电压为供电单元400提供的驱动电压。

示例性的，第二开关管Q2为NMOS管。

实施例二

图4示出了本申请另一实施例提供的电润湿像素器件500的结构示意图。参见图4所示，像素驱动电路还包括第一限流单元600和第二限流单元700，第一限流单元600串接在电润湿像素器件500的第一电极和供电单元400之间，第二限流单元700串接在电润湿像素器件500的第二电极和供电单元400之间。

具体的，供电单元400输出的驱动电压通过第一限流单元600加载在电润湿像素器件500的第一电极上，供电单元400输出的驱动电压通过第二限流单元700加载在电润湿像素器件500的第二电极上。第一限流单元600和第二限流单元700起到限制电流的作用，防止流经电润湿像素器件500的电流过大对电润湿像素器件500造成损坏。

如图5所示，第一限流单元600包括第一电阻R1，第一电阻R1串接在电润湿像素器件500的第一电极和供电单元400之间，第二限流单元700包括第二电阻R2，第二电阻R2串接在电润湿像素器件500的第二电极和供电单元400之间。

具体的，设计人员可以根据实际需求对第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值进行设定，以实现恰当的限流效果，保护电润湿像素器件500不被损坏。

实施例三

图6示出了本申请一实施例提供的电润湿显示器的结构示意图。参见图6所示，电润湿显示器包括第一基板601、第二基板602、显示板603和上述的像素驱动电路。显示板603位于第一基板601和第二基板602之间，显示板603包括阵列排布的电润湿像素器件，像素驱动电路与电润湿像素器件电连接。该电润湿显示器能够解决传统电润湿显示器存在的电荷捕获和油墨分裂的问题，具体工作原理请参见上述像素驱动电路的描述，在此不再赘述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种像素驱动电路，应用于电润湿显示器，其特征在于，包括时序控制单元、第一开关单元、第二开关单元和供电单元，所述时序控制单元分别与所述第一开关单元的控制端和所述第二开关单元的控制端电连接，所述第一开关单元串接在电润湿像素器件的第一电极和地之间，所述第二开关单元串接在所述电润湿像素器件的第二电极和地之间，所述供电单元分别与所述电润湿像素器件的第一电极和所述电润湿像素器件的第二电极电连接；

所述供电单元用于提供恒定的驱动电压，所述时序控制单元用于周期性的控制所述第一开关单元和所述第二开关单元，一个控制周期中包括第一时间段和第二时间段，在所述第一时间段内，所述时序控制单元控制所述第一开关单元导通，控制所述第二开关单元断开，使所述电润湿像素器件的第一电极与地导通；在所述第二时间段内，所述时序控制单元控制所述第一开关单元断开，控制所述第二开关单元导通，使所述电润湿像素器件的第二电极与地导通。

2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述一个控制周期中还包括第三时间段和第四时间段，在所述第三时间段内，所述时序控制单元控制所述第一开关单元导通，控制所述第二开关单元导通，使所述电润湿像素器件的第一电极和第二电极均与地导通；在所述第四时间段内，所述时序控制单元控制所述第一开关单元断开，控制所述第二开关单元断开，使所述电润湿像素器件的第一电极和第二电极均与所述供电单元导通；所述第三时间段位于所述第一时间段和所述第二时间段之间，或者，所述第四时间段位于所述第一时间段和所述第二时间段之间。

3.根据权利要求1或2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路还包括第一限流单元和第二限流单元，所述第一限流单元串接在所述电润湿像素器件的第一电极和所述供电单元之间，所述第二限流单元串接在所述电润湿像素器件的第二电极和所述供电单元之间。

4.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一限流单元包括第一电阻，所述第一电阻串接在所述电润湿像素器件的第一电极和所述供电单元之间。

5.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二限流单元包括第二电阻，所述第二电阻串接在所述电润湿像素器件的第二电极和所述供电单元之间。

6.根据权利要求1或2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一开关管，所述第一开关管的控制端与所述时序控制单元电连接，所述第一开关管串接在所述电润湿像素器件的第一电极和地之间。

7.根据权利要求6所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一开关管为NMOS管。

8.根据权利要求1或2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第二开关管，所述第二开关管的控制端与所述时序控制单元电连接，所述第二开关管串接在所述电润湿像素器件的第二电极和地之间。

9.根据权利要求8所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二开关管为NMOS管。

10.一种电润湿显示器，其特征在于，包括第一基板、第二基板、显示板和权利要求1至9任一项所述的像素驱动电路；

所述显示板设置于所述第一基板和所述第二基板之间，所述显示板包括阵列排布的电润湿像素器件，所述像素驱动电路与所述电润湿像素器件电连接。

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