晶门科技的创新驱动控制IC推动E-Paper商业化

在2004年香港电子产品展会上,晶门科技(Solomon Systech)公司展示了全球首只以其全新的电纸(E-Paper)驱动控制器IC驱动的电纸手表,此款芯片更荣获2004年香港电子商会的创新科技全场大奖及金奖。

电纸是基于电泳显示(EPD)技术的一种新型显示方法,由许多类似细胞的微囊组成,每个微囊就是电纸的一个像素。在微囊两端的电极上施加电压,微囊中的着色颗粒在电场作用下向电极方向移动,就可以实现显示。

“电纸与传统的LCD、OLED显示屏有很大的不同,”晶门科技业务总监卢伟明说,“它的厚度只有0.2毫米,可以向纸一样的弯曲,而且它具有Bi-Stability(双稳定性)的特性,驱动显示后不再需要电源,图象仍可以保持,所以非常省电。”

此次晶门所展示的电纸驱动控制IC克服了电纸的两个主要技术挑战,其一是电纸显示器的高压驱动。卢伟明表示:“传统LCD、OLED需要18V的驱动电压,而电纸则需要40V的高压驱动。”为了在普通消费电子产品的1.5V或3V的电源下,得到40V的高压,晶门在其驱动IC内集成了一个基于CMOS的DC/DC电压转换器。“它不同于传统的双极型DC/DC转换器,双极型产生的电流很大,效率低。而CMOS具有高达80-90%的转换效率,很小的电流消耗,同时封装尺寸也更小。而这种采用CMOS技术将低压升到40V高压,并将该电压转换器集成到驱动IC中的单芯片方案,晶门还是业界第一家。”卢伟明说。

电纸的第二个技术挑战是其图像质量。由于电纸具有Bi-Stability的特性,驱动后不需加电图像仍可以保持。但由于不加电后,ITO膜上还有电荷存在,会使色粒慢慢分散开来,所以图像只能维持5秒钟。为使图像保持更长的时间,晶门采用了对电纸显示器放电的方法,卢伟明解释到:“我们采用特有的驱动波形技术,在电源拿走前先放电,这样色粒就不会再移动,而使图像长久保持。”

电纸显示器能任意扭曲,集纤薄、轻巧、耗电低、防水等优点于一身,是显示器发展史上一个全新概念。由于晶门科技在高压驱动和特殊放电这两方面的技术突破使电纸技术得以广泛应用于商业用途。目前全球主要电子制造商都在寻找方法将电纸技术融合到最新的消费产品中。除了现场展示的电纸手表外,它还可以应用到电子柜台标签、各种时尚时钟、智能卡以及电子书籍等许多地方。对于电纸的未来,卢伟明表示:“电纸与传统LCD和OLED完全不同,这种新的显示技术潜力很大,随着新应用的不断出现,电纸应用会越来越广泛。”

晶门科技目前的电纸驱动控制IC可以驱动文本显示,也可以驱动图像显示,卢伟明表示,明年他们会做一些更高价值的电纸驱动IC。

作者:陈静