基于嵌入式技术的电润湿显示驱动系统设计

３ 显 示驱 动 系统 设计
近 ｌ０年来 电子 纸是 一种 发展快 速 的新 型显 示 技 术 ，具 有超 系统 框 架 图 如同 ２所 示 ，本 系统 采用 ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＺＥＴ６微处
轻 薄 、可重写 、便 于携 带 、断 电 时也 能 保持 显 示 等特 性 【Ｉ＿２１。电子 理 器 作 为主控 单 元 ，ＳＤ卡作 为 图像 信息 存储 设 备 。南于 电润 湿
证 了驱动 ，传 输 ，数 据分 析等 多任 务 的软件 实 现 。同时 ，为 了驱动
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皇
厂 （ｂ）
过程 中 芯 片 出现 异 常状 态时 候 。能 够 人为地 控 制 电润 湿 示 单 元 的打 开或者 关 闭 ，系统 程序 设置 有 外部按 键 小断
４ 实验 与讨 论 本文 使用 的电润 湿 显 示屏都 是 无尘 室 ｒｔ－，采 用微 机 械 ｌｌｒ艺 加 完 成的 ，显示 屏下 极 板 的材 料 选 取 与 制备 Ｔ艺 步 骤 主要
一 ６２一 科 学技 术创 新 ２０１８．２３
基于嵌入 式 技术 的 电润湿 显示驱动系统设 计
周 莹 ’ 罗 智杰 （１、华 南师 范 大学 华 南先进 光 电子研 究 院 ，广 东 广 州 ５１０００６ ２、仲恺 农 业工 程 学院 信 息科 学与技 术学 院 ，广 东 广 州 ５１０２２５）
摘 要 ：电润湿 显 示作 为一种 绿 色 、可视频 播放 以及 高对 比度 的新 型反射 式显 示技 术越 来越 受到 关 注。针 对 目前 该技 术 的精
准驱 动 以及 产业 化应 用 需求 ，本 文设计 了一套 基 于嵌 入 式技 术 的 电润湿 显 示驱 动 系统 该 系统 具有 可便 携 、响 应快 与 高集成 度等
流控 系统 驱 动 液滴 一样 ，不 同 的 驱 动 电 压 ，油 墨运 动 的速 度 也
不 一样 ．同时 开 口率 也不 相 同。在达 到 阈值 电压 之后 ，驱 动 电压
越 高 ，油 攫运 动速 度 越 高且 开 『Ｉ率越 大 ，直 到 达到 饱 和状 态 。
ＥＷＯＤ显 示 器 件 正 是利 用介 电 润 湿 技 术 对 示 器件 ｆ｝Ｊ的流 体
小 、耗 电量 小 、响应 速 度快 、不 伤 眼等 优点 吸 引 了众 多 研究 冈 队 定采 用 ＳＳＤｌ６２８作 为驱 动芯 片 。
的关注 。其 响应速 度很 快 ，￣ＩＩ１，于 ２０ｍｓ，因此可 实现 动 态 图像 显 为 匹配 ＳＳＤｌ６２８芯 片 的时 序 同 步性 ，主控 单 元 ＳＴＭ３２利 用
有 ．基板 的 选取 与制作 ；ｂ．ＩＴ（）电极 的设 计 以及 光 刻丁 岂流程 ；
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பைடு நூலகம்
ｃ孩０蚀 ＩＴ（）薄 膜 ；ｄ．去胶 、清 洗 、烘 ； ．疏 水 介 质 层 的选 型 与制
符 ；ｆ．夕 部 电气接 口封 装 。 首 先利 用 光强 仪装 置 进行 电润 湿 显示 单 元响 应测 试 ．通 过
“关 ”的状 态 。 当在 ＥＷＯＩ）显 示 器件 两端 加上 合 适 的驱 动 电 压
时 ，介 电润 湿 驱 动力 发挥 作 用 ，油墨 被挤 到 一个 角落 ，大 部分 的
外 部 自然 光通 过 下基 板 发射 出 去 ，Ｊｌ：ｔｎ？，显 示 器 件体 现 为 “开 ”状
态 。图 ｌ（ｃ）和（ｄ）是 ＥＷＯＤ显 示 器件 的俯 视示 意 图。如 在数字 微
极板 Ｊ－分别 淀积 介质层 和 疏水层 （本设计 采 用 Ｔｅｌ￣ｎｌ６００材 料
同时作 为介 质层 与疏 水层 ）。如 图 １（ａ）所 示 ，当没 有外加 驱动 电
压 时 ，油器 稳 定地 覆盖 在 整 个 驱 动 电 极单 元 上 ，外 部 自然 光 都
被 黑 色 的油 墨 所 吸 收 ，所 以整 个 驱 动 单 元 示黑 色 ，体 现 为
示 的功能 ，这是 该技 术一 个非 常重 要 的优势 。
ＳＰＩ通 信 接 口 与 ＳＳＤ１６２７进 行 数 据 与命 令 交 互 ，初 始 化
２ 电润 湿显 示驱 动原 理
ＳＳＤ１６２７芯 片后 ，即可通 过 数个 ８ ｂｉｔ的 控制 命 令驱 动 ＳＳＤ１６２７
电润 湿 显示 单 元结 构模 型 如 图 ｌ所 示 ，在 带透 明 电极 的下 芯 片在相 应 的 Ｉ／Ｏ 口产 生相 应的 驱动 电压
进行 微 流控 ，实 现 了，动态 显示 效 果
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ｈｐ ｐｌａｉｔ＇ 。 ’‘ —— 。
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图 ２ 显示 驱动 系统 架构 图
系统 程 序架 构采 用 了 叶Ｉ断 嵌套 优 先级 的方 式 开 发 ，在程 序 运 行 特 定时 间段 会 通过 外 部 中 断触 发 启动 村ｊ应 的实 Ｉ１、ｆｆｔ务 ，保
光强 变 化结 果验 证所设 计 的驱 动 系统 的性能 与可靠性 。实验结 果 如 图 ３所 示 ，可 以看 出 ，在驱 动 电 压 为 ３６Ｖ下 ，电 润湿 示单
（Ｃ）
（ｄ）
图 １ 电润湿 结构 以及 驱动 原理
元 从 关 闭 到打 开 响 应 只需 要 ６０ｍｓ左右 ，光 强 大概 变 化 了 ２００
优 点 ，可 以 实现 驱动 实现 电润湿 动 态显 示 ，有 效提 高电润 湿显 示的 可 靠以及 可 应用性 。
关键 词 ：电润湿 显示 ；驱 动 ；设计
中图分类 号 ：ＴＮ２７，ＴＰ３６８．Ｉ
文献 标识 码 ：Ａ
文章 编号 ：２０９６—４３９０（２０１ ８）２３—００６２—０２
１概述
纸 显示 主 要有 六种 不 同类 型 的技 术 ，其 中 电湿 润 示 技 术是 利 显示 屏 属 于 电 压 型 器件 ，且 驱 动 电 较 高 （一 般 在 ２０Ｖ 以 上 ）
用 油 与 水 界面 同 有 的 自然 力及 相 关 理 论 而开 发 ｝ｎ的Ｉ引，以体 积 因此 为 了满 足动 态 显示快 速 响 应 的需 求 ，本 文 通 过大 量 选 型确