本發(fā)明涉及顯示器件領域，特別地涉及一種抑制電潤濕顯示器件油墨分裂的驅動方法。

背景技術：

1、電潤濕理論是一種使用電場操控液體運動的技術，通過在電介質表面施加電場從而改變接觸角，使得液體按照一定的規(guī)律發(fā)生定向運動、形變以及分裂等。電潤濕理論最早發(fā)現于1981年，經過22年時間的發(fā)展變革，robert?a.hayes實現了高質量的電潤濕顯示(ewd)。相較于epd顯示技術，ewd顯示技術有著響應速度為毫秒級，顯示色彩豐富，反射率高的特點。

2、如圖1所示，ewd結構構成是上下兩層氧化銦錫(ito)電極板包裹極性液體(nacl溶液)與彩色油墨，底層ito玻璃基板上涂敷疏水絕緣層，并使用光刻膠將彩色油墨隔開。ewd中的每個像素由疏水絕緣層、彩色油墨、極性液體、像素墻、ito玻璃電極板組成，部分像素中還會設置立柱防止像素變形。

3、從ewd結構以及其像素構成可知，像素單元等價于光學開關，通過給予上下兩層ito電極板不同的驅動方案從而達到不斷開閉，最終實現ewd灰階轉換的效果，因此ewd的顯示性能主要受驅動方案的影響。電潤濕效應可以使用含外加電場項的young-lippmann方程來描述，具體方程為：

4、

5、其中，θ是施加電壓后的接觸角，θ0是彩色油墨與疏水絕緣層的平衡接觸角，ε0是真空介電常數，εd是介電層常數，d是絕緣層的厚度，v是驅動電壓，γ是水與彩色油墨界面張力。

6、驅動方案的合適性極大程度影響了ewd的顯示效果。ewd顯示效果的衡量指標是開口率，開口率指的是單個像素除去彩色油墨所占的面積后，開口區(qū)域占單個像素面積之比。開口率計算公式為：

7、

8、其中，wa(v)是開口率，soil(v)是像素中彩色油墨所占面積，spixel表示單個像素面積。油墨發(fā)生分裂后，開口率降低。

9、如圖2所示，使用直流驅動方案并不能將ewd穩(wěn)定在目標灰階，由于電荷積累現象會使得油墨回流，最終導致顯示亮度下降。使用傳統(tǒng)pwm波形驅動像素單元可以較好的改善油墨回流問題，仍然存在ewd開啟響應速度慢，油墨分裂過多等問題，因此ewd顯示效果無法滿足市場化應用需求。

10、總之，本申請基于非對稱交流驅動與極性依賴的驅動方案抑制了油墨分裂，提高了ewd的穩(wěn)定性。此外，ewd作為微流控技術的一種應用場景，本文對ewd的研究可以擴展到微流體研究領域。

技術實現思路

1、針對上述現有技術中的問題，本申請?zhí)岢隽艘环N抑制電潤濕顯示器件油墨分裂的驅動方法，驅動方法包括過開啟階段和穩(wěn)定顯示階段，過開啟階段采用正弦導向驅動，穩(wěn)定顯示階段采用非對稱交流驅動；在過開啟階段，經過時間t1，驅動電壓從負閾值電壓vthn的兩倍增加到最大驅動電壓v0；經過時間t2，驅動電壓由v0降低到穩(wěn)定電壓v1，穩(wěn)定電壓v1持續(xù)的時間為t3；正弦導向驅動方案的電壓-時間方程具體為：

2、

3、其中，vst1是過開階段的實時電壓，t是時間，t1和t2是驅動時間值，k1和k2是常數，以確保驅動方案是連續(xù)的；在持續(xù)時間t4的電荷釋放階段，驅動電壓為v2。

4、在一個實施方式中，t3和t4的總持續(xù)時間為20毫秒，t1＝10ms，t2＝10ms。v1為-6v，而釋放電壓v2為7v。負閾值電壓vthn為油墨破裂的閾值電壓。

5、上述技術特征可以各種適合的方式組合或由等效的技術特征來替代，只要能夠達到本發(fā)明的目的。

6、本發(fā)明提供的一種抑制電潤濕顯示器件油墨分裂的驅動方法，與現有技術相比，至少具備有以下有益效果：

7、確定了在過開啟階段采用正弦導向驅動方案能夠有效抑制油墨分裂現象。確定了穩(wěn)定顯示階段中非對稱交流驅動方案對ewd亮度值影響的最佳值。減小了油墨在驅動過程中的亮度振蕩，提高了灰度顯示的穩(wěn)定性。驅動方案分為過開啟階段和穩(wěn)定顯示階段。在過開啟階段，應用的是初始電壓為2倍油墨破裂的閾值電壓的正弦導向驅動方案，使得有效抑制油墨分散。通過測試ewd的響應時間，分析了穩(wěn)定顯示階段不同非對稱交流驅動方案對亮度值的影響。通過測試ewd的亮度，分析了提出的驅動方案與具有正弦導向和非對稱交流的組合驅動方案，傳統(tǒng)的pwm驅動方案以及抑制油墨回流的驅動方案的對比的優(yōu)勢。開發(fā)了一個實驗平臺來驗證驅動方案的有效性。

技術特征：

1.一種抑制電潤濕顯示器件油墨分裂的驅動方法，其特征在于，驅動方法包括過開啟階段和穩(wěn)定顯示階段，過開啟階段采用正弦導向驅動，穩(wěn)定顯示階段采用非對稱交流驅動；在過開啟階段，經過時間t1，驅動電壓從負閾值電壓vthn的兩倍增加到最大驅動電壓v0；經過時間t2，驅動電壓由v0降低到穩(wěn)定電壓v1，穩(wěn)定電壓v1持續(xù)的時間為t3；正弦導向驅動方案的電壓-時間方程具體為：

2.根據權利要求1所述的抑制電潤濕顯示器件油墨分裂的驅動方法，其特征在于，t3和t4的總持續(xù)時間為20毫秒。

3.根據權利要求1所述的抑制電潤濕顯示器件油墨分裂的驅動方法，其特征在于，t1＝10ms。

4.根據權利要求1所述的抑制電潤濕顯示器件油墨分裂的驅動方法，其特征在于，t2＝10ms。

5.根據權利要求1所述的抑制電潤濕顯示器件油墨分裂的驅動方法，其特征在于，v1為-6v，而釋放電壓v2為7v。

6.根據權利要求1所述的抑制電潤濕顯示器件油墨分裂的驅動方法，其特征在于，負閾值電壓vthn為油墨破裂的閾值電壓。

技術總結
本發(fā)明提供了一種抑制電潤濕顯示器件油墨分裂的驅動方法，采用了過開啟階段和穩(wěn)定顯示階段的組合式驅動方案。在過開啟階段，通過改善該階段內的電壓幅值分配，可以有效地減弱油墨分裂問題。在穩(wěn)定顯示階段，采用的是一段非對稱交流驅動方案以減小亮度振蕩并抑制電荷積累效應，從而實現提高電潤濕顯示器顯示穩(wěn)定性的目的。該發(fā)明的優(yōu)點是提出的驅動方案能夠讓EWD抑制油墨分裂的同時，還能夠保持很高的灰度顯示穩(wěn)定性，使得油墨的顯示狀態(tài)更加穩(wěn)定。此外，通過對過開啟階段中油墨破裂后分散運動的分析，確定了在過開啟階段中不同正弦導向驅動方案對亮度值影響的最優(yōu)值，以獲得更好的顯示性能，并開發(fā)了一個實驗平臺來驗證驅動方案的有效性。

技術研發(fā)人員：易子川,王佳帥,劉黎明,遲鋒
受保護的技術使用者：電子科技大學中山學院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/28