CN116665599A - 电泳显示屏的驱动方法、驱动电路及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及显示技术领域，并提供一种电泳显示屏的驱动方法、驱动电路及显示装置。其中，所述电泳显示屏包括电泳层、像素电极和第一公共电极，所述电泳层包括带电粒子，所述像素电极和第一公共电极位于所述电泳层的同一侧并在垂直于所述电泳显示屏的厚度方向上间隔设置。所述电泳显示屏的驱动方法包括在所述像素电极和所述第一公共电极之间施加交流电压信号。所述电泳显示屏的驱动方法中，带电粒子在交流电压的驱动下，能够在像素电极和第一公共电极之间最大化的铺展，占据像素中更大的面积，避免了无粒子的空余区域的出现，改善了电泳显示屏的非透态的显示效果。

Description

电泳显示屏的驱动方法、驱动电路及显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种电泳显示屏的驱动方法、驱动电路及显示装置。

背景技术

传统的横向驱动电泳显示屏，通过在与每一像素相关的像素电极和公共电极之间形成电场，以驱动具有颜色的带电粒子在垂直于电泳显示屏的厚度方向上的运动，进而实现每一像素在透态和非透态之间切换。具体地，当带电粒子在像素电极上堆积时，该像素实现透态；当带电粒子平铺在像素电极和公共电极之间时，该像素实现非透态。

然而，目前横向驱动电泳显示屏的驱动方法中，像素在非透态时，电泳粒子无法均匀地在整个像素间铺开，而是会出现像素在非透态时大量粒子集中在一个电极上，或者部分区域带电粒子较少的现象。

发明内容

本申请第一方面提供一种电泳显示屏的驱动方法。所述电泳显示屏包括电泳层、像素电极和第一公共电极，所述电泳层包括带电粒子，所述像素电极和所述第一公共电极位于所述电泳层的同一侧并在垂直于所述电泳显示屏的厚度方向上间隔设置；所述电泳显示屏的驱动方法包括在所述像素电极和所述第一公共电极之间施加交流电压信号。

本申请实施例的电泳显示屏的驱动方法，通过向在像素电极和第一公共电极之间施加交流电压信号，使得带电粒子在交流电压的驱动下能够在像素电极和第一公共电极之间往复移动，并且由于带电粒子之间存在着静电排斥作用，带电粒子之间的距离将增大，从而在像素电极和第一公共电极之间最大化的铺展，占据像素中更大的面积，避免出现无粒子的空余区域，改善了电泳显示屏的非透态的显示效果。

一些实施例中，施加所述交流电压信号包括施加正电压的占空比和负电压的占空比不同的交流电压信号。如此，通过交流电压信号的占空比进行调整，使得像素电极上的驱动波形、第一公共电极上的驱动波形在完整的驱动波段内满足直流平衡，以防止带电粒子和其所在微杯结构的各个边界(或者说微杯结构用于定义容置腔的各个侧壁)，特别是微杯结构靠近电极的边界长时间进行电荷交换而发生氧化还原反应，而影响带电粒子的稳定性和使用寿命。

一些实施例中，施加所述交流电压信号包括同时分别向所述像素电极和所述第一公共电极施加第一交流电压信号和第二交流电压信号，所述第一交流电压信号和所述第二交流电压信号的极性相反。

一些实施例中，所述第一交流电压信号中，正电压的占空比和负电压的占空比不同。

一些实施例中，所述第一交流电压信号的频率范围为5Hz至50Hz。当第一交流电压信号的频率大于50Hz，可能会导致带电粒子无法响应像素电极和第一公共电极之间的电压变化。而当第一交流电压信号的频率小于5Hz，可能会导致带电粒子在像素电极和第一公共电极之间长距离的移动，进而减少了带电粒子分散面积。

一些实施例中，施加所述交流电压信号包括同时向所述像素电极和所述第一公共电极其中之一者施加直流电压信号，其中之另一者施加第三交流电压信号。该直流电压信号和该第三交流电压信号共同构成像素电极和所述第一公共电极之间的交流电压信号。

一些实施例中，施加所述交流电压信号之前，还包括在所述像素电极和所述第一公共电极之间施加第一直流电压信号，以使所述带电粒子堆积在所述像素电极上。

一些实施例中，施加所述第一直流电压信号包括同时分别向所述像素电极和所述第一公共电极施加第一电压和第二电压，所述第一电压和所述第二电压极性相反。

一些实施例中，所述第一交流电压信号的起始电压为与所述第一电压极性相反的电压。如此，以利于像素的状态由透态向非透态切换，使像素电极和第一公共电极之间形成横向电场，在该横向电场的作用下，带电粒子由在像素电极上堆积的状态转变为向第一公共电极移动的状态。

一些实施例中，所述电泳显示屏还包括第二公共电极，所述第二公共电极位于所述电泳层远离所述像素电极的一侧；所述电泳显示屏的驱动方法还包括在施加所述第一直流电压信号的同时，向所述第二公共电极施加第三电压，所述第三电压与所述第一电压极性相反。如此，在像素电极和第二公共电极之间具有纵向电场，在该纵向电场的作用下，带电粒子向远离第二公共电极的方向移动(或者说向更靠近像素电极的方向移动)。

一些实施例中，电泳显示屏的驱动方法还包括施加所述交流电压信号的同时向所述第二公共电极施加零电压。即在第二时段，在像素电极和第二公共电极之间、在第一公共电极和第二公共电极之间均为交流电压信号，使得在第二时段，在像素电极和第二公共电极之间的纵向电场的方向随像素电极上的第一交流电压信号中的正负脉冲信号的交替而改变，在第一公共电极和第二公共电极之间的纵向电场的方向随第一公共电极上的第二交流电压信号中的正负脉冲信号的交替而改变。如此，第二时段带电粒子在纵向电场的作用下，在第一基板和第二基板之间往复移动。

另一些实施例中，电泳显示屏的驱动方法还包括施加所述交流电压信号的同时向所述第二公共电极施加与所述第一电压极性相反的电压。

一些实施例中，施加所述交流电压信号之后，还包括在所述第二公共电极和所述像素电极之间、所述第二公共电极和所述第一公共电极之间施加第二直流电压信号，以使所述带电粒子向所述第二公共电极移动。

一些实施例中，施加所述第二直流电压信号包括向所述像素电极和所述第一公共电极施加零电压，向所述第二公共电极施加第四电压，所述第四电压与所述第三电压极性相反。即第三时段像素电极和第二公共电极之间存在纵向电场，第一公共电极和第二公共电极之间存在纵向电场，如此平铺在像素电极和第一公共电极之间的带电粒子可在纵向电场的作用下，整体被推向第二公共电极。由于像素在非透态的状态下，带电粒子被驱动到靠近顶部的第二公共电极的位置，因此可减弱底部的第一驱动层中的走线上的电压变化对于带电粒子的分布状态的影响。

一些实施例中，所述像素电极的驱动波形、所述第一公共电极的驱动波形及所述第二公共电极的驱动波形中的每一个均包括施加所述第一直流电压信号的时段、施加所述交流电压信号的时段和施加所述第二直流电压信号的时段；所述像素电极的驱动波形、所述第一公共电极的驱动波形及所述第二公共电极的驱动波形中的每一个的电压随时间的积分均为零。如此，可防止带电粒子和微杯结构长时间进行电荷交换发生氧化还原反应，而影响带电粒子的稳定性和使用寿命。

本申请第二方面提供一种驱动电路，所述驱动电路被配置为执行本申请第一方面所述的电泳显示屏的驱动方法。

本申请第三方面提供一种显示装置。所述显示装置包括电泳显示屏及本申请第二方面所述的驱动电路，所述电泳显示屏包括电泳层、像素电极和第一公共电极，所述电泳层包括带电粒子，所述像素电极和所述第一公共电极位于所述电泳层的同一侧并在垂直于所述电泳显示屏的厚度方向上间隔设置，所述驱动电路电性连接所述像素电极和所述第一公共电极。

第三方面的显示装置包括上述的驱动电路，当驱动电路执行第一方面所述的电泳显示屏的驱动方法时，第三方面的显示装置同样具有较佳的非透态的显示效果。

一些实施例中，所述电泳显示屏包括多个像素，每个所述像素对应至少一个所述像素电极和一个所述第一公共电极。

一些实施例中，所述电泳层还包括多个微杯结构，每个所述微杯结构的内部空间形成为一个容置腔，所述带电粒子位于所述容置腔内，每个所述容置腔对应至少一个所述像素。

一些实施例中，所述电泳显示屏还包括位于所述像素电极远离所述电泳层的一侧的显示层。显示层可为有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示面板或液晶显示面板(liquid crystal display，LCD)。电泳显示屏包括显示层的情况下，通过将横向驱动的技术和OLED或LCD等技术结合，实现混合显示，使得电泳显示屏同时具备电泳显示省电护眼的显示效果以及在透态下OLED/LCD良好的彩色显示效果。

一些实施例中，所述带电粒子为白色的电泳粒子，每个所述像素的非透态为白态，每个所述像素的透态包括黑态和显示态。另一些实施例中，所述带电粒子为黑色的电泳粒子，每个所述像素的非透态为黑态，每个所述像素的透态包括白态和显示态。

附图说明

图1A为在传统的驱动方法下横向驱动电泳显示屏中的一个像素在非透态的剖面示意图。

图1B为传统的纵向驱动电泳显示屏的一个像素在非透态的局部剖面示意图。

图2A为在传统的驱动方法下，在数据线电压为-15V时，横向驱动电泳显示屏的像素电极的电场强度分布示意图。

图2B为在传统的驱动方法下，在数据线电压为+15V时，横向驱动电泳显示屏的像素电极的电场强度分布示意图。

图3为本申请一实施例的电泳显示屏的剖面示意图。

图4为本申请一实施例的电泳显示屏的驱动方法中，像素电极、第一公共电极和第二公共电极的驱动波形图。

图5A为图4中t2时刻，一个像素中的带电粒子的状态示意图。

图5B为图4中t4时刻，一个像素中的带电粒子的状态示意图。

图5C为图4中t5时刻，一个像素中的带电粒子的状态示意图。

图5D为图4中t6时刻，一个像素中的带电粒子的状态示意图。

图6为本申请一实施例的显示装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

显示装置 100

电泳显示屏 110

第一基板 10

第一基底 11

第一驱动层 12

像素电极 13、PE1、PE2

纵向公共电极 VCOM

横向公共电极 VBD

第一公共电极 14

第二基板 20

第二基底 21

第二公共电极 22

电泳层 30

微杯结构 31

容置腔 31a

电泳介质 32

带电粒子 33、a

像素 P、P1、P2、P3、P’、P”

显示层 40

第三基底 41

显示驱动层 42

发光元件层 43

偏光层 44

驱动电路 120

第一电压 V1

第二电压 V2

第三电压 V3

第四电压 V4

第一正电压 VH1

第一负电压 VL1

第二正电压 VH2

第二负电压 VL2

时刻 t1、t2、t3、t4、t5、t6

区域 R

第一时段 T1

第二时段 T2

第一子时段 T21

第二子时段 T22

第三时段 T3

第一交流电压信号 S1

第二交流电压信号 S2

光 L1、L2、L3

显示态 (I)

白态 (II)

黑态 (III)

走线 C1、C2

具体实施方式

图1A为在传统的驱动方法下横向驱动电泳显示屏中的一个像素在非透态的剖面示意图。

其中，传统的横向驱动的电泳显示屏的驱动方法为在像素电极PE1和横向公共电极VBD之间施加恒定的直流电压从而使带电粒子a在像素电极PE1和横向公共电极VBD之间铺开，进而像素P’表现出非透态。然而，如图1A所示，通过直流电压的驱动方案并不能使带电粒子a均匀的在整个像素P’间铺开，而是会出现大量带电粒子靠近在其中一个电极(如横向公共电极VBD)或者部分区域仍然保持带电粒子a较少的现象。

此外，如图1B所示，在传统的纵向驱动的电泳显示屏中，与每个像素P”相关联的电极为纵向上间隔分布的像素电极PE2和纵向公共电极VCOM。通过像素电极PE2和纵向公共电极VCOM之间形成纵向电场可以实现带电粒子a的纵向驱动。在这种设计中，像素电极PE2往往占据了整个像素P”的尺寸，而不会进行图形化处理。因此，在传统的纵向驱动的电泳显示屏中，像素电极PE2能够对其下方的驱动电路的走线C2(例如连接薄膜晶体管的扫描线和/或数据线)进行良好的屏蔽，走线C2的电压变化并不会对电泳显示层中的带电粒子a产生影响。

请再次参阅图1A，在横向驱动的电泳显示屏中，像素电极PE1需要进行图形化处理。而且，为了使带电粒子a堆积在像素电极PE1的状态下堆积的尺寸较小，像素电极PE1占整个像素P’的面积占比也较小。在这种情况下，像素电极PE1对驱动电路的走线C1(例如连接薄膜晶体管的扫描线和/或数据线)的屏蔽作用也相应的减弱，而无法完全避免走线C1上电压变化对于电泳显示层的影响。

具体地，如图2A和图2B所示，在数据线电压为-15V时和在数据线电压为+15V时，在区域R处像素电极上的电场分布状态发生改变。因此，在非透态显示的过程中，当带电粒子处在像素电极PE1和横向公共电极VBD之间的区域时，驱动电路的走线C1上的电压变化就可能引起带电粒子a分布状态的改变，从而影响最终的显示状态。

为此，本申请实施例提供一种电泳显示屏的驱动方法、一种驱动电路及一种显示装置。该电泳显示屏包括电泳层、像素电极和第一公共电极，电泳层包括带电粒子，像素电极和第一公共电极位于电泳层的同一侧并在垂直于电泳显示屏的厚度方向上间隔设置。该电泳显示屏的驱动方法包括在像素电极和第一公共电极之间施加交流电压信号。本申请实施例的电泳显示屏的驱动方法，通过向在像素电极和第一公共电极之间施加交流电压信号，使得带电粒子在交流电压的驱动下能够在像素电极和第一公共电极之间往复移动，并且由于带电粒子之间存在着静电排斥作用，带电粒子之间的距离将增大，从而在像素电极和第一公共电极之间最大化的铺展，占据像素中更大的面积，避免出现无粒子的空余区域，改善了电泳显示屏的非透态的显示效果。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

图3为本申请一实施例的电泳显示屏的剖面示意图。如图3所示，电泳显示屏110包括第一基板10、与第一基板10相对设置的第二基板20、位于第一基板10和第二基板20之间的电泳层30以及显示层40。

第一基板10包括第一基底11、第一驱动层12、像素电极13及第一公共电极14。第一基底11为透明的，其材质例如为玻璃。第一驱动层12位于第一基底11的靠近电泳层30的一侧，用于为像素电极13施加驱动信号。像素电极13和第一公共电极14位于电泳层30的同一侧并在垂直于电泳显示屏110的厚度方向上间隔设置。电泳显示屏110包括多个像素P(图3中示意出三个像素P)。每个像素P包括一个像素电极13及一条对应的第一公共电极14。第一公共电极14位于相邻的两个像素电极13之间。其他实施例中，每个像素P可对应两个或多于两个像素电极13。第一驱动层12例如包括多个薄膜晶体管(图未示)、多条数据线(图未示)及多条扫描线(图未示)。每个像素电极13电性连接一个对应的薄膜晶体管、一条对应的数据线及一条对应的扫描线。像素电极13和第一公共电极14的材料为透明的导电材料，例如氧化铟锡、氧化铟锌等。

电泳层30包括多个微杯结构31，每个微杯结构31的内部空间形成为一个容置腔31a。多个容置腔31a相互独立。每个容置腔31a对应一个像素P。其他实施例中，每个容置腔31a可对应两个或更多个像素P，即每个容置腔31a对应两个或更多个像素电极13。电泳层30还包括位于容置腔31a内的电泳介质32及位于电泳介质32中的带电粒子33。微杯结构31为透明的。微杯结构31材料例如为光刻胶，但不限于此。电泳介质32为透明的。电泳介质32例如可为异构烷烃溶剂油(如Isopar G)、十二烷、四氯乙烯等，但不限于此。带电粒子33为白色的电泳粒子。带电粒子33可为带负电荷的电泳粒子或带正电荷的电泳粒子其中之一。带电粒子33的材料例如为二氧化钛、三氧化二铝、氧化锌等，但不限于此。其他实施例中，带电粒子33可为其他颜色，如黑色的电泳粒子。

第二基板20包括第二基底21及位于第二基底21的靠近电泳层30一侧的表面上的第二公共电极22。第二基底21为透明的，第二基底21的材料例如为玻璃或塑料。塑料例如为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Poly Ethylene Terephthalate，PET)。第二公共电极22为连续的整层。第二公共电极22的材料可为透明的导电材料，例如氧化铟锡、氧化铟锌等。第二公共电极22与多个像素电极13及第一公共电极14面对面设置。第二公共电极22被设置为与像素电极13及第一公共电极14配合，以在电泳层30内形成沿电泳显示屏110厚度方向上的电场(也称竖直方向上的电场，或竖直电场，或纵向电场)。像素电极13和第一公共电极14被设置为配合，以在电泳层30内形成垂直于电泳显示屏110厚度方向上的电场(也称水平方向上的电场，或水平电场，或横向电场)。

显示层40位于第一基板10远离电泳层30的一侧。显示层40和第一基板10之间例如通过透明的粘合层(图未示)彼此粘合。或者显示层40和第一基板10之间通过机械构件连接(图未示)。图3所示的实施例中，显示层40为有机发光二极管(organic light emittingdiode，OLED)显示面板。显示层40包括第三基底41、依次层叠于第三基底41上的显示驱动层42、发光元件层43及偏光层44。发光元件层43包括多个有机发光二极管(图未示)。有机发光二极管可包括依次形成在显示驱动层上的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层、阴极等。

其他实施例中，显示层40还可为液晶显示面板(liquid crystal display，LCD)。液晶显示面板例如包括相对设置的彩色滤光基板和阵列基板、位于彩色滤光基板和阵列基板之间的液晶层、位于阵列基板远离彩色滤光基板一侧的背光模组、上偏光片及下偏光片等。其中，上偏光片可位于彩色滤光基板远离阵列基板的一侧，下偏光片可位于背光模组和阵列基板之间。

每个像素P的光学状态(或者说每个像素P的透过率)可因带电粒子33的运动而改变。具体地，每个像素P的光学状态包括透态(也称透明状态或透光态)和非透态(也称不透明状态或不透态)。透态是指通过电场对带电粒子33的运动进行控制，使带电粒子33移动进而为经过电泳层30的光建立一个通道的状态；非透态是指通过电场对带电粒子33的运动进行控制，使带电粒子33分散以对经过电泳层30的光进行阻挡的状态。

图3所示的实施例中，带电粒子33为白色的电泳粒子。每个像素P的非透态为白态(II)，每个像素P的透态包括显示态(I)和黑态(III)。具体地，当一像素P(如图3中像素P1)中，带电粒子33堆积在像素电极13和/或第一公共电极14上，显示层40开启并显示的情况下，显示层40出射的光L1能够透过电泳层30而进行显示，使得对应的像素P呈现显示层40所显示的颜色。本文中称该像素P的光学状态为显示态。由于带电粒子33堆积在像素电极13和/或第一公共电极14上，而形成有使来自电泳层30下方的显示层40的光透过的通道，因此，像素P的该种状态也称透态。

此外，当一像素P中(如图3中像素P2)，带电粒子33平铺在像素电极13和第一公共电极14之间时，外部环境的光L2被带电粒子33反射，该像素P呈现带电粒子33的颜色，即呈现白色。由于该像素P呈现的颜色为白色，本文中称该像素P的光学状态为白态。另，由于电泳层30的相对两个的光被该像素P中的带电粒子33阻挡而无法透过，因此也称该像素P的光学状态为非透态。

此外，当一像素P(如图3中像素P3)中，带电粒子33堆积在像素电极13和/或第一公共电极14上，显示层40关闭的情况下，外部环境的光L3透过电泳层30被显示层40中的光吸收层(如，有机发光显示面板的偏光层或液晶显示面板的上偏光片和下偏光片)吸收，使得该像素P呈现黑色。由于该像素P呈现的颜色为黑色，本文中称该像素P的光学状态为黑态。另，由于电泳层30的相对两个的光被该像素P中的带电粒子33阻挡而无法透过，因此也称该像素P的光学状态为非透态。

综上，带电粒子33为白色的电泳粒子的情况下，每个像素P的光学状态包括两种不同的透态即显示态(I)和黑态(III)和一种非透态即白态(II)。

另一实施例中，带电粒子33可为黑色的电泳粒子。每个像素P的光学状态可包括两种不同的透态(显示态和白态)和一种非透态(黑态)。具体地，当一像素P中，带电粒子33堆积在像素电极13和/或第一公共电极14上，显示层40开启并显示的情况下，显示层40出射的光能够透过电泳层30而进行显示，该像素P呈现显示层40所显示的颜色，本文中称该像素P的光学状态为透态，也称显示态。当一像素P中，带电粒子33平铺在像素电极13和第一公共电极14之间时，外部环境的光被带电粒子33反射，该像素P呈现带电粒子33的颜色，即呈现黑色。本文中称该像素P的光学状态为非透态，也称黑态。当一像素P中，带电粒子33堆积在像素电极13和/或第一公共电极14上，显示层40中的像素P单元混光后出射白光，使得该像素P呈现白色。本文中称该像素P的光学状态为透态，也称白态。即，带电粒子33为黑色的电泳粒子的情况下，每个像素P的光学状态包括两种不同的透态(显示态和白态)和一种非透态(黑态)。

其他实施例中，电泳显示屏110可不包括显示层40。电泳显示屏110中也可不包括第二公共电极22，每个像素P在第一公共电极14和像素电极13的驱动下实现透态和非透态。

传统的电泳显示屏中，通过将带电的黑色电泳粒子和白色电泳粒子封闭在微胶囊或微杯中，使带电粒子在垂直电场的驱动下移动，以实现黑态和白态。传统的电泳显示屏中，虽然可通过彩色滤光片或多色粒子的方法实现彩色化，但是传统的电泳显示屏的彩色化色域差(约20％NTSC)，且颜色间切换响应速度慢(约1.5s)。

本申请实施例中，电泳显示屏110采用横向驱动技术，通过横向电场驱动使粒子聚集在像素电极13和/或第一公共电极14的位置，从而实现黑态、白态、显示态三种状态切换。此外，本申请实施例中，电泳显示屏110包括显示层40的情况下，通过将横向驱动的技术和OLED或LCD等技术结合，实现混合显示，使得电泳显示屏110同时具备电泳显示省电护眼的显示效果以及在透态下OLED/LCD良好的彩色显示效果。

参上论述，相关技术中横向驱动的电泳显示屏存在像素在非透态时，电泳粒子无法均匀地在整个像素间铺开的问题，且像素的非透态会受到驱动层的走线的影响。以下结合图4、图5A至图5D，以带电粒子33为带负电的白色电泳粒子为例具体说明本申请实施例的电泳显示屏110的驱动方法。可理解地，带电粒子33的电性及颜色变更时，本申请实施例的电泳显示屏的驱动方法同样适用。

如图4所示，像素电极的驱动波形、第一公共电极的驱动波形及第二公共电极的驱动波形中的每一个均包括依时序进行的第一时段T1、第二时段T2及第三时段T3。

其中，第一时段T1，在像素电极13和第一公共电极14之间施加第一直流电压信号，以驱动带电粒子33堆积在像素电极13上，使得像素P的光学状态呈现透态(如图5A所示)。

第二时段T2，在像素电极13和第一公共电极14之间施加交流电压信号，以驱动带电粒子33在像素电极13和第一公共电极14之间往复移动，使得像素P的光学状态由透态向非透态过渡，并使带电粒子33平铺在像素电极13和第一公共电极14之间(如图5B和图5C所示)。

第三时段T3，在第二公共电极22和像素电极13之间、第二公共电极22和第一公共电极14之间施加第二直流电压信号，使带电粒子33向第二公共电极22移动，使像素P的光学状态呈现非透态(如图5D所示)。

具体地，第一时段T1，在像素电极13和第一公共电极14之间施加第一直流电压信号包括向像素电极13施加第一电压V1，同时向第一公共电极14施加第二电压V2。第一电压V1和第二电压V2大小相同、极性相反。例如，第一电压V1为+15V，第二电压V2为-15V。如此，在像素电极13和第一公共电极14之间形成像素电极13指向第一公共电极14的横向电场，在该横向电场的作用下，带负电的带电粒子33向像素电极13移动。

如图5A所示，t2时刻第一时段T1结束后，带电粒子33堆积在像素电极13上，使得光能够在像素电极13和第一公共电极14之间未堆积有带电粒子33的区域透过，像素P呈透态。

此外，第一时段T1还包括向第二公共电极22施加第三电压V3。第三电压V3与第一电压V1大小相同、极性相反。例如，第三电压V3为-15V。如此，第三电压V3和第二电压V2等大，在第二公共电极22和第一公共电极14之间无电势差，而在像素电极13和第二公共电极22之间具有电势差。在像素电极13和第二公共电极22之间形成有像素电极13指向第二公共电极22的纵向电场，在该纵向电场的作用下，带负电的带电粒子33向远离第二公共电极22的方向移动(或者说向更靠近像素电极13的方向移动)。

如图5A所示，t2时刻，像素电极13和第一公共电极14之间的横向电场及在像素电极13和第二公共电极22之间的纵向电场的共同作用下，带电粒子33堆积在像素电极13上，且在电泳层30中处于更靠近像素电极13的位置，而非是在纵向上散布在第二公共电极22和像素电极13之间。

请再次参阅图4，在第二时段T2，在像素电极13和第一公共电极14之间施加交流电压信号包括分别向像素电极13和第一公共电极14施加第一交流电压信号S1和第二交流电压信号S2，第一交流电压信号S1和第二交流电压信号S2的大小相同、极性相反。

具体地，第一交流电压信号S1包括交替的电压为第一正电压VH1的正脉冲信号和电压为第一负电压VL1的负脉冲信号。第二交流电压信号S2包括交替的电压为第二正电压VH2的正脉冲信号和电压为第二负电压VL2的负脉冲信号。其中，第一正电压VH1等于第二正电压VH2，第一负电压VL1等于第二负电压VL2。第一交流电压信号S1的正脉冲信号对应第二交流电压信号S2的负脉冲信号，第一交流电压信号S1的负脉冲信号对应第二交流电压信号S2的正脉冲信号。

进一步地，为利于像素P的状态由透态向非透态切换，第一交流电压信号S1的起始电压为与第一电压V1极性相反的电压。第二交流电压信号S2的起始电压为与第二电压V2极性相反的电压。即第一交流电压信号S1以负脉冲信号起始，第二交流电压信号S2以正脉冲信号起始。

具体地，第二时段T2包括依时序进行的第一子时段T21和第二子时段T22。第一子时段T21，像素电极13被施加第一负电压VL1为起始电压的负脉冲信号，第一公共电极14被施加第二正电压VH2为起始电压的正脉冲信号。第一负电压VL1例如为-15V，第二正电压VH2例如为+15V。如此，像素电极13和第一公共电极14之间形成第一公共电极14指向像素电极13的横向电场，在该横向电场的作用下，带负电的带电粒子33由在像素电极13上堆积的状态转变为向第一公共电极14移动的状态。如图5B所示，在t4时刻，带电粒子33堆积在第一公共电极14上。

随后，在第二子时段T22，像素电极13被施加交替的正脉冲信号和负脉冲信号，且以正脉冲信号为起始脉冲；第一公共电极14被施加交替的正脉冲信号和负脉冲信号，且以负脉冲信号为起始。如此，在振荡变化的交流电压信号的驱动下，带电粒子33在像素电极13和第一公共电极14之间进行往复移动，并且由于带电粒子33之间存在着静电排斥作用，如图5C所示，带电粒子33之间的距离将增大，从而在像素电极13和第一公共电极14之间最大化的铺展，占据像素P中更大的面积，避免出现无带电粒子33的空余区域。

图4所示的实施例中，第二子时段T22像素电极13被施加四个正脉冲信号和四个负脉冲信号，第一公共电极14被施加四个正脉冲信号和四个负脉冲信号。可理解地，第二子时段T22像素电极13上正脉冲信号、负脉冲信号的个数可根据带电粒子33的分散状态选择。

进一步地，该电泳显示屏的驱动方法还包括在第二时段T2向第二公共电极22施加零电压。即在第二时段T2，在像素电极13和第二公共电极22之间、在第一公共电极14和第二公共电极22之间均为交流电压信号，在第二时段T2，在像素电极13和第二公共电极22之间的纵向电场的方向随像素电极13上的第一交流电压信号S1中的正负脉冲信号的交替而改变，在第一公共电极14和第二公共电极22之间的纵向电场的方向随第一公共电极14上的第二交流电压信号S2中的正负脉冲信号的交替而改变。如此，第二时段T2带电粒子33在纵向电场的作用下，在第一基板10和第二基板20之间往复移动。

可理解地，第二时段T2，第二公共电极22上的电压不限于为零，例如第二公共电极22上的电压还可以为与第一电压V1极性相反的电压(如-15V)，但不限于此。

当带电粒子33在像素电极13和第一公共电极14铺开后，在第三时段T3，在第二公共电极22和像素电极13之间、第二公共电极22和第一公共电极14之间施加第二直流电压信号，以使带电粒子33向第二公共电极22移动。

具体地，请再次参阅图4，施加第二直流电压信号包括向像素电极13和第一公共电极14施加零电压，向第二公共电极22施加第四电压V4，第四电压V4与第三电压V3大小相同、极性相反。第四电压V4例如为+15V。即第三时段T3像素电极13和第一公共电极14之间不存在横向电场，像素电极13和第二公共电极22之间存在由第二公共电极22指向像素电极13的纵向电场，第一公共电极14和第二公共电极22之间存在第二公共电极22指向第一公共电极14的纵向电场，如此平铺在像素电极13和第一公共电极14之间的带电粒子33可在纵向电场的作用下，整体被推向第二公共电极22。如图5D所示，t6时刻，带电粒子33均匀地平铺在像素电极13和第一公共电极14之间，且位于电泳层30中更靠近第二公共电极22的位置，使得该像素P呈现非透态。

由于带电粒子33为白色的，第一基板10一侧的环境光被白色的带电粒子33反射后该像素P呈白色的外观，又称该像素P为白态。由于带电粒子33在白态的状态下，在像素电极13和第一公共电极14之间最大化的铺展，因此该驱动方法提高了电泳显示屏110在白态下的反射效果。

此外，由于像素P在非透态的状态下，带电粒子33被驱动到靠近顶部的第二公共电极22的位置，因此可减弱底部的第一驱动层12中的走线上的电压变化对于带电粒子33的分布状态的影响。

可理解地，上述的第一电压V1、第四电压V4、第一正电压VH1、第二正电压VH2的数值不限于上述的﹢15V，第二电压V2、第三电压V3、第一负电压VL1、第二负电压VL2的数值不限于上述的-15V。具体地，可根据驱动电路120中的芯片的供电能力及实际驱动的显示效果进行选择。

此外，其他实施例中，第一交流电压信号S1和第二交流电压信号S2可为极性相反、电压的绝对值不同的交流信号。第一电压V1和第二电压V2极性相反、电压的绝对值可不同。同样，第三电压V3与第一电压V1极性相反、电压的绝对值可不同。第四电压V4与第三电压极性相反、电压的绝对值可不同。

进一步地，第二子时段T22，交流电压信号的振荡频率不应过高，也不能过低。具体地，第二子时段T22，像素电极13上的第一交流电压信号S1的频率范围为5Hz至50Hz(如5Hz至10Hz，10Hz至20Hz，20Hz至30Hz，30Hz至40Hz，40Hz至50Hz)；第一公共电极14上的第二交流电压信号S2的频率范围为5Hz至50Hz(如5Hz至10Hz，10Hz至20Hz，20Hz至30Hz，30Hz至40Hz，40Hz至50Hz)。当上述交流电压信号的频率大于50Hz，可能会导致带电粒子33无法响应像素电极13和第一公共电极14之间的电压变化。而当上述交流电压信号的频率小于5Hz，可能会导致带电粒子33在像素电极13和第一公共电极14之间长距离的移动，进而减少了带电粒子33分散面积。

此外，在对像素P由透态驱动到非透态的整个驱动阶段(即第一时段T1、第二时段T2和第三时段T3)中，像素电极13上的驱动波形、第一公共电极14上的驱动波形及第二公共电极22上的驱动波形均在完整的驱动波段内满足直流平衡。即，在t1时刻至t6时刻，像素电极13的驱动波形、第一公共电极14的驱动波形及第二公共电极22的驱动波形中的每一个的电压随时间的积分均为零。即像素电极13的驱动波形、第一公共电极14的驱动波形及第二公共电极22的驱动波形中的每一个的正电压随时间的积分面积和负电压随时间的积分面积之和为零。

也就是说，像素电极13的驱动波形中，所有正电压信号与零电压信号所在的水平线围合的面积等于所有负电压信号与零电压信号所在的水平线围合的面积；第一公共电极14的驱动波形中，所有正电压信号与零电压信号所在的水平线围合的面积等于所有负电压信号与零电压信号所在的水平线围合的面积；同样，第二公共电极22的驱动波形中，所有正电压信号与零电压信号所在的水平线围合的面积等于所有负电压信号与零电压信号所在的水平线围合的面积。如此，可防止带电粒子33和其所在微杯结构31的各个边界(或者说微杯结构用于定义容置腔的各个侧壁)，特别是微杯结构31靠近电极的边界长时间进行电荷交换发生氧化还原反应，而影响带电粒子33的稳定性和使用寿命。

具体地，由于第一时段T1中，为实现透态，像素电极13和第一公共电极14上分别施加由直流正电压和直流负电压，而第三时段T3中，为实现非透态状态下带电粒子33整体向第二公共电极22移动，像素电极13和第一公共电极14上的电压均为零。因此为实现整个驱动过程中的像素电极13上的直流平衡，需要对第二时段T2像素电极13上的交流电压信号的占空比进行调整。如图4所示，第二时段T2，像素电极13上的第一交流电压信号S1中，正电压的占空比和负电压的占空比不同；且像素电极13上的第一交流电压信号S1中，负电压的占空比大于正电压的占空比，以平衡在第一时段T1透态显示过程中，施加在像素电极13上的直流正电压，达成直流平衡。

同理，为了实现整个驱动过程中的第一公共电极14上的直流平衡，需要对第二时段T2第一公共电极14上的交流电压信号的占空比进行调整。如图4所示，第二时段T2，第一公共电极14上的第二交流电压信号S2中，正电压的占空比和负电压的占空比不同；且第一公共电极14上的第二交流电压信号S2中，正电压的占空比大于负电压的占空比，以平衡在第一时段T1透态显示过程中，施加在第一公共电极14上的直流负电压，达成直流平衡。

同理，为了实现整个驱动过程中的第二公共电极22上的直流平衡，可使第三电压V3和第四电压V4等大，且极性相反，同时第一时段T1和第三时段T3持续的时间相同，但不限于此。

其他实施例中，第二时段T2，在像素电极12和第一公共电极14之间施加交流电压信号不限于向像素电极12和第一公共电极14均施加交流电压信号。例如，可向像素电极12和第一公共电极14其中之一者施加交流电压信号(也称第三交流电压信号)，其中之另一者施加直流电压信号，该第三交流电压信号和该直流电压信号共同构成像素电极12和第一公共电极14之间的交流电压信号。即只要保证施加在像素电极12和第一公共电极14之间的电压信号在第二时段T2共同构成交流电压信号即可。

综上，本申请实施例的电泳显示屏的驱动方法，采用多步驱动实现像素从透态到非透态的切换。第一方面，横向电极之间(即像素电极和第一公共电极之间)采用交流电压进行驱动，而非是直流电压驱动，改善了非透态下带电粒子的铺开特性。第二方面，对像素电极和第一公共电极上的交流电压信号的占空比进行调整，使得在将像素由透态驱动到非透态的整个驱动过程中，像素电极上的驱动波形、第一公共电极上的驱动波形满足直流平衡，如此，可防止带电粒子和微杯结构长时间进行电荷交换发生氧化还原反应，而影响带电粒子的稳定性和使用寿命。第三方面，像素在非透态的状态下，带电粒子被驱动到靠近顶部的第二公共电极的位置，如此，可减弱底部的第一驱动层中的走线上的电压变化对于带电粒子的分布状态的影响，进一步改善了像素在非透态下的显示效果。

本申请实施例还提供一种驱动电路120。驱动电路120被配置为执行上述的电泳显示屏的驱动方法。驱动电路120电性连接上述的电泳显示屏110。

具体地，驱动电路120例如包括栅极驱动电路(图未示)、源极驱动电路(图未示)、第一公共电极驱动电路(图未示)、第二公共电极驱动电路(图未示)以及时序控制电路(图未示)。时序控制电路电性连接栅极驱动电路、源极驱动电路、第一公共电极驱动电路和第二公共电极驱动电路。

时序控制电路用于控制栅极驱动电路依序开启电泳显示屏110的每一像素P以及输出数据信号给源极驱动电路。数据信号包括图4中像素电极13的驱动波形。

栅极驱动电路电性连接电泳显示屏110的第一驱动层12中的多条扫描线和时序控制电路。栅极驱动电路用于在时序控制电路的控制下通过扫描线传送扫描信号给第一驱动层12中的薄膜晶体管，进而依序开启电泳显示屏110的每一像素P。

源极驱动电路电性连接电泳显示屏110的第一驱动层12中的多条数据线和时序控制电路。源极驱动电路用于在时序控制电路的控制下通过数据线施加数据信号给第一驱动层12中的薄膜晶体管，使薄膜晶体管进一步将数据信号施加给被栅极驱动电路开启的像素P。

第一公共电极驱动电路电性连接电泳显示屏110的第一公共电极14以及时序控制电路。第一公共电极驱动电路用于在时序控制电路的控制下提供第一公共电压信号给电泳显示屏110的第一公共电极14。第二公共电极驱动电路电性连接电泳显示屏110的第二公共电极22以及时序控制电路。第二公共电极驱动电路用于在时序控制电路的控制下提供第二公共电压信号给电泳显示屏110的第二公共电极22。第一公共电压信号包括图4中第一公共电极14的驱动波形。第二公共电压信号包括图4中第二公共电极22的驱动波形。

其他实施例中，驱动电路120还可为数据存储器，其存储了像素电极13的驱动波形、第一公共电极14的驱动波形和第二公共电极22的驱动波形。具体地，数据存储器例如为单片机、数字信号处理器、可编程逻辑门阵列等微控制器，但不限于此。

图6为本申请一实施例的显示装置的结构示意图。该显示装置100包括电泳显示屏110及电连接电泳显示屏110的驱动电路120。其中，驱动电路120电连接电泳显示屏110的像素电极13、第一公共电极14和第二公共电极22。显示装置100例如为电子阅读器、电子标签、可穿戴设备(例如手表)、电子阅读器、导航仪、电子相框、商超市场的广告牌等各类具有显示功能的产品或部件，本申请实施例对显示装置100的具体应用场景并不加以限定。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，所述电泳显示屏包括电泳层、像素电极和第一公共电极，所述电泳层包括带电粒子，所述像素电极和所述第一公共电极位于所述电泳层的同一侧并在垂直于所述电泳显示屏的厚度方向上间隔设置；所述电泳显示屏的驱动方法包括在所述像素电极和所述第一公共电极之间施加交流电压信号。

2.如权利要求1所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，施加所述交流电压信号包括施加正电压的占空比和负电压的占空比不同的交流电压信号。

3.如权利要求2所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，施加所述交流电压信号包括同时分别向所述像素电极和所述第一公共电极施加第一交流电压信号和第二交流电压信号，所述第一交流电压信号和所述第二交流电压信号的极性相反。

4.如权利要求3所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，所述第一交流电压信号中，正电压的占空比和负电压的占空比不同。

5.如权利要求4所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，所述第一交流电压信号的频率范围为5Hz至50Hz。

6.如权利要求2所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，施加所述交流电压信号包括同时向所述像素电极和所述第一公共电极其中之一者施加直流电压信号，其中之另一者施加第三交流电压信号。

7.如权利要求3至6中任意一项所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，施加所述交流电压信号之前，还包括在所述像素电极和所述第一公共电极之间施加第一直流电压信号，以使所述带电粒子堆积在所述像素电极上。

8.如权利要求7所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，施加所述第一直流电压信号包括同时分别向所述像素电极和所述第一公共电极施加第一电压和第二电压，所述第一电压和所述第二电压极性相反。

9.如权利要求8所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，施加所述交流电压信号包括同时分别向所述像素电极和所述第一公共电极施加第一交流电压信号和第二交流电压信号的情况下，所述第一交流电压信号的起始电压为与所述第一电压极性相反的电压。

10.如权利要求8或9所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，所述电泳显示屏还包括第二公共电极，所述第二公共电极位于所述电泳层远离所述像素电极的一侧；所述电泳显示屏的驱动方法还包括在施加所述第一直流电压信号的同时，向所述第二公共电极施加第三电压，所述第三电压与所述第一电压极性相反。

11.如权利要求10所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，还包括施加所述交流电压信号的同时向所述第二公共电极施加零电压；或者，施加所述交流电压信号的同时向所述第二公共电极施加与所述第一电压极性相反的电压。

12.如权利要求11所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，施加所述交流电压信号之后，还包括在所述第二公共电极和所述像素电极之间、所述第二公共电极和所述第一公共电极之间施加第二直流电压信号，以使所述带电粒子向所述第二公共电极移动。

13.如权利要求12所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，施加所述第二直流电压信号包括向所述像素电极和所述第一公共电极施加零电压，向所述第二公共电极施加第四电压，所述第四电压与所述第三电压极性相反。

14.如权利要求13所述的电泳显示屏的驱动方法，其特征在于，所述像素电极的驱动波形、所述第一公共电极的驱动波形及所述第二公共电极的驱动波形中的每一个均包括施加所述第一直流电压信号的时段、施加所述交流电压信号的时段和施加所述第二直流电压信号的时段；所述像素电极的驱动波形、所述第一公共电极的驱动波形及所述第二公共电极的驱动波形中的每一个的电压随时间的积分均为零。

15.一种驱动电路，其特征在于，所述驱动电路被配置为执行如权利要求1至14中任意一项所述的电泳显示屏的驱动方法。

16.一种显示装置，其特征在于，包括电泳显示屏及如权利要求15所述的驱动电路，所述电泳显示屏包括电泳层、像素电极和第一公共电极，所述电泳层包括带电粒子，所述像素电极和所述第一公共电极位于所述电泳层的同一侧并在垂直于所述电泳显示屏的厚度方向上间隔设置，所述驱动电路电性连接所述像素电极和所述第一公共电极。

17.如权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述电泳显示屏包括多个像素，每个所述像素对应至少一个所述像素电极和一个所述第一公共电极。

18.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于，所述电泳层还包括多个微杯结构，每个所述微杯结构的内部空间形成为一个容置腔，所述带电粒子位于所述容置腔内，每个所述容置腔对应至少一个所述像素。

19.如权利要求18所述的显示装置，其特征在于，所述电泳显示屏还包括位于所述像素电极远离所述电泳层的一侧的显示层。

20.如权利要求19所述的显示装置，其特征在于，所述带电粒子为白色的电泳粒子，每个所述像素的非透态为白态，每个所述像素的透态包括黑态和显示态；或者，所述带电粒子为黑色的电泳粒子，每个所述像素的非透态为黑态，每个所述像素的透态包括白态和显示态。