CN105118443A - 一种电泳显示设备驱动方法及电泳显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明一种电泳显示设备驱动方法及电泳显示设备，电泳显示设备中每一个像素电极对应一个像素点，在像素电极上施加驱动信号以实现目标灰阶显示，驱动信号包括：第一极端状态补全信号、第二极端状态驱动信号、目标灰阶驱动信号；该驱动方法包括：接收由像素点显示的目标灰阶信息；获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态；为了满足直流平衡式，通过第二极端状态驱动信号将像素点由第一极端状态切换至第二极端状态；以第二极端状态为初始状态，由目标灰阶驱动信号将像素点驱动到目标灰阶。本发明通过优化驱动波形，采用补全驱动波形的方法，有效的减小了响应时间，提高了显示屏的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，特别涉及一种电泳显示设备驱动方法及电泳显示设备。
背景技术
微胶囊电泳显示技术是目前市场上最主流的电子纸显示技术，与其他显示技术相比，具有能耗小、制造成本低的优点。微胶囊电泳显示技术的电子纸在阳光下阅读时图像不会因为强光而变暗，提供了一种是类似纸张的阅读方式。在微胶囊中有存在黑色和白色两种带电颗粒。白色颗粒带正电，黑色颗粒带负电。当不同极性的电压驱动时，黑白粒子在电场力的作用下移动，从而产生人眼可以观察到的从黑色到白色之间的各种灰阶。电泳显示设备中各个像素单元是独立驱动。迄今为止，已经有很多有关电泳显示的驱动波形的研究。
通过直接调用查找表中的驱动波形去控制黑白颗粒的分布状态从而达到某一个确定灰阶。一般在直接驱动到目标灰阶之前，会进行黑白颗粒的激活，使得黑白粒子充分混合，提高运动活性。但在激活黑白颗粒之前，它们会受前一状态的驱动电压的影响，即存在残留电压。这样长期积累以后，会造成两种后果：一是残留电压会形成一个内部电场，影响电泳粒子的运动，从而随着驱动时长增加，影响越明显，导致灰阶显示亮度失真，达不到原先设定的亮度值，同时产生鬼影；二是当积累电荷值达到一定程度后会破坏电泳显示屏，终结其使用寿命。
图1为电泳显示设备传统驱动波形示意图，如图1所示，目前，传统驱动波形包括四个阶段：擦除原始图像、重新设置为黑色状态、清除到白色状态和写入新图像；这个过程能够较好的减少前一状态显示效果对于后一状态显示的影响，但是由于多次转换状态并且闪烁的响应时间较长使得人眼可捕捉。图2为电泳显示设备传统驱动波形直流平衡方法的示意图，如图2所示，传统直流平衡的思想是根据前一个状态的第四阶段，在后一个状态的第一阶段用极性相反的驱动电压来去除前一状态下驱动电压的影响，第二和第三阶段就是激活黑白颗粒，先到达黑色状态，再到达白色状态，第四阶段写入新的图像，驱动到下一灰阶状态。在研究中表明，当驱动到第二和第三阶段的黑色状态和白色状态时，是会存在“鬼影”，即上一状态的残影。造成“鬼影”的原因除了材料本身的性质，即在相同的电压驱动时，所有的颗粒并不会具有统一的响应运动效果，会存在一部分颗粒欠运动，当然达到预定效果的颗粒也可能由于分散液的运动而发生变化，偏离预期运动位置；还有一部分原因是驱动波形，“鬼影”产生的根本原因是从不同灰阶的前一状态到达某一确定灰阶状态下得到的亮度值不一致，如果能优化驱动波形和消除残余电压的影响，使得到达同一灰阶下亮度值的差值尽可能的减小，那么人眼感知到的鬼影效果就会减弱。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种电泳显示设备驱动方法及电泳显示设备。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
电泳显示设备中每一个像素电极对应一个像素点，在像素电极上施加驱动信号以实现目标灰阶显示，所述驱动信号包括：第一极端状态补全信号、第二极端状态驱动信号、目标灰阶驱动信号；该驱动方法包括：
接收由像素点显示的目标灰阶信息；
获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态；
为满足直流平衡式和激活颗粒活性，通过第二极端状态驱动信号将像素点由第一极端状态切换至第二极端状态；
以第二极端状态为初始状态，由目标灰阶驱动信号将像素点从初始状态驱动到目标灰阶。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下的改进。
进一步，所述获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态，其具体为；
获知像素点前一状态的目标灰阶驱动信号，根据第一极端状态驱动信号，确定将像素点由前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态所需的第一极端状态补全信号驱动波形；
向像素电极施加相应的第一极端状态补全信号将像素点驱动到第一极端状态。
进一步，所述第一极端状态驱动信号的时长由脉冲长度分析方法计算得出，所述脉冲长度分析方法具体如下：
分别执行状态变换：B->W,W->W,W->W->W,W->W->W->W,W->W->W->W->W；其中W为第一极端状态，B为第二极端状态；
从上述执行状态变换得到的第一极端状态的亮度数值数据中，寻找到达第一极端状态亮度值一致的驱动时长，将其确定为第一极端状态驱动时长。
进一步，所述第一极端状态为白色状态，所述第二极端状态为黑色状态。
进一步，所述驱动波形为不同占空比的脉冲电压。
本发明还公开了一种电泳显示设备，所述电泳显示设备中包括至少一个像素点和至少一个像素点的驱动装置；每一个像素电极对应一个像素点，所述驱动装置通过像素电极将驱动波形施加于像素点实现目标灰阶显示；
所述驱动装置施加的驱动波形：第一极端状态补全信号、第二极端状态驱动信号、目标灰阶驱动信号；
所述驱动装置接收由像素点显示的目标灰阶信息，获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态，为满足直流平衡式，通过第二极端状态驱动信号将像素点由第一极端状态切换至第二极端状态，并且以第二极端状态为初始状态，由目标灰阶驱动信号将像素点从初始状态驱动到目标灰阶。
在上述进一步技术方案的基础上，本发明还可做如下改进。
进一步，所述获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态，其具体为；
驱动装置获知像素点前一状态的目标灰阶驱动信号，根据第一极端状态驱动信号，确定将像素点由前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态所需的第一极端状态补全信号驱动波形，向像素电极施加相应的第一极端状态补全信号将像素点驱动到第一极端状态。
进一步，所述第一极端状态驱动信号的时长由脉冲长度分析方法计算得出，所述脉冲长度分析方法具体如下：
分别执行状态变换：B->W,W->W,W->W->W,W->W->W->W,W->W->W->W->W；其中W为第一极端状态，B为第二极端状态；
从上述执行状态变换得到的第一极端状态的亮度数值数据中，寻找到达第一极端状态亮度值一致的驱动时长，将其确定为第一极端状态驱动时长。
进一步，所述第一极端状态为白色状态，所述第二极端状态为黑色状态。
进一步，所述驱动波形为不同占空比的脉冲电压。
本发明的有益效果：本发明通过优化驱动波形，采用补全驱动波形的方法，使起始灰阶不同的像素点在驱动波形的第一阶段达到第一极端状态，然后将像素点驱动至电压极性相反的第二极端状态，以第二极端状态为初始状态直接驱动至目标灰阶，无需擦除前一状态这一阶段，有效的减小了效应时间，提高了显示屏的响应速度；另外，本发明通过使起始灰阶不同的像素点在驱动波形的第一阶段达到亮度值一致的第一极端状态，有效的减小到达同一灰阶下亮度值的差值，减弱人眼感知到的鬼影效果，消除残余电压对显示效果的影响。
附图说明
图1为电泳显示设备传统驱动波形示意图；
图2为传统驱动波形直流平衡的方法示意图；
图3为本发明一种电泳显示设备驱动方法流程示意图；
图4为本发明一具体实施例驱动波形设计示意图；
图5为脉冲长度分析方法确定白色状态驱动时长的具体实施方式示意图；
图6为状态循环序列波形一具体实施例示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图3为本发明一种电泳显示设备驱动方法流程示意图，如图3所示，本发明一种电泳显示设备驱动方法，电泳显示设备中每一个像素电极对应一个像素点，在像素电极上施加驱动信号以实现目标灰阶显示，所述驱动信号包括：第一极端状态补全信号、第二极端状态驱动信号、目标灰阶驱动信号；该驱动方法包括：
接收由像素点显示的目标灰阶信息；
获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态；
为满足直流平衡式和激活颗粒活性,通过第二极端状态驱动信号将像素点由第一极端状态切换至第二极端状态；
以第二极端状态为初始状态，由目标灰阶驱动信号将像素点从初始状态驱动到目标灰阶。
本发明所述驱动方法将像素点从原始图像状态先补全驱动时长到达第一极端状态，然后驱动到第二极端状态，并以此为初始状态直接驱动到所需灰阶。
作为优选的实施方式，第一极端状态为白色状态，所述第二极端状态为黑色状态。
图4为本发明一具体实施例驱动波形设计示意图，如图4所示，在本具体实施例中第一极端状态为白色状态，所述第二极端状态为黑色状态，驱动波形为不同占空比的脉冲电压；驱动波形包含三个阶段：1、循环补偿直流平衡达到白色状态，2、驱动达到黑色状态，3、驱动到目标灰阶状态。
在第1阶段通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到白色状态，第一极端状态补全信号由如下方式确定：获知像素点前一状态的目标灰阶驱动信号，根据第一极端状态驱动信号，确定将像素点由前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态所需的第一极端状态补全信号驱动波形。
所述第一极端状态驱动信号的时长由脉冲长度分析方法计算得出，所述脉冲长度分析方法具体如下：
分别执行状态变换：B->W,W->W,W->W->W,W->W->W->W,W->W->W->W->W；其中W为第一极端状态，B为第二极端状态；
从上述执行状态变换得到的第一极端状态的亮度数值数据中，寻找到达第一极端状态亮度值一致的驱动时长，将其确定为第一极端状态驱动时长。在不同的原始状态，比如黑色或者白色，驱动到同一灰阶例如白色的时候，所需的驱动时长是不同的。本发明所述脉冲长度分析法设计的目的是使得不同灰阶到达同一灰阶时达到的亮度值一致，这样显示的图像，人眼不会察觉到“鬼影”。在本具体实施例中B代表黑色状态，W代表白色状态；上述五种变换都是到达白色灰阶，从五种状态变换后得到的白色状态的亮度数值数据中，寻找到达第一极端状态亮度值一致的驱动时长，将其确定为第一极端状态驱动时长，图5为脉冲长度分析方法确定白色状态驱动时长的具体实施方式示意图，如图5所示，在整个变换周期的设定时，采用多值检验的方法：分别设置驱动时长为80毫秒，160毫秒，240毫秒，320毫秒，400毫秒，480毫秒，560毫秒，640毫秒,720毫秒，800毫秒，880毫秒，960毫秒，在不同的驱动时长下，达到同一状态的亮度值会有不同，其中选择在某个时长驱动下五种变换得到的亮度值一致的时长作为驱动波形的驱动时长，即为周期，在本具体实施例中到达白色灰阶所需的驱动时长为320毫秒。
驱动波形的第1阶段白色状态的补全可以实现循环补偿直流平衡和激活颗粒两个目的，在第2阶段通过第二极端状态驱动信号将像素点由白色状态切换至黑色状态。
在第3阶段通过以第二极端状态为初始状态，由目标灰阶驱动信号将像素点从初始状态驱动到目标灰阶。
在本实施例中驱动波形驱动显示时，将前一状态的第三阶段和后一状态的第一阶段相加，补全前一状态达到白色状态的驱动时长，然后驱动到黑色状态，再从黑色状态直接驱动到目标灰阶，使得在每一个不可减少的状态循环序列中正负电压驱动时长一致，保证了直流平衡，所述不可减少的状态循环为所有不同的状态变换序列，例如在4阶灰度的情况下不可减少的状态循环有24种，计算方法如下：4!/4+4!/(1!*3)+4!/(2!*2)+4=24种，所有不同的状态变换序列是首尾状态一致的循环序列，并且类似B->LG->B序列和LG->B->LG序列是相同序列，以四阶情况下的不可减少的状态循环序列列举如下：B->LG->DG->W->B、B->LG->W->DG->B、B->DG->LG->W->B、B->DG->W->LG->B、B->W->DG->LG->B、B->W->LG->DG->B、B->LG->DG->B、B->LG->W->B、B->DG->LG->B、B->DG->W-->B、B->W->DG->B、B->W->LG->B、DG->LG->W->DG、DG->W->LG->DG、B->DG->B、B->LG->B、B->W->B、DG->LG->DG、DG->W->DG、LG->W->LG、W->W、LG->LG、DG->DG、B->B。
图6为状态循环序列波形一具体实施例示意图，如图6所示，图中为B->LG->W->B状态循环序列波形，在本具体实施例中，第一极端状态为白色状态，所述第二极端状态为黑色状态，白色状态的驱动电压采用负极性电压，黑色状态的驱动电压采用正极性电压；图中Tw为白色状态的驱动时长，T1为第一状态序列第三阶段的目标灰阶驱动信号时长，T2为第二状态序列第一阶段的第一极端状态补全信号时长，T3为第二状态序列第三阶段的目标灰阶驱动信号时长，T4为第三状态序列第一阶段的第一极端状态补全信号时长；Tb为驱动波形第二阶段驱动到黑色状态的驱动时长，其中，T1+T2=Tw,T3+T4=Tw，Tb=Tw;采用后一状态的第一阶段和前一状态第三阶段补全的方法将像素点直接驱动到第一阶段状态-白色状态，然后驱动到黑色状态，再直接驱动到目标灰阶，无需擦除前一状态这一阶段，有效的减小了效应时间，提高了显示屏的响应速度，并且驱动波形的设计中保证了所有的不可减少的状态循环序列当中的正负电压驱动时长一致，避免了残余电压影响产生的鬼影，也避免了积累的电荷损坏电极以及显示介质从而导致损坏电泳显示屏的情况，延长了显示器的显示寿命。
本发明还公开了一种电泳显示设备，所述电泳显示设备中包括至少一个像素点和至少一个像素点的驱动装置；每一个像素电极对应一个像素点，所述驱动装置通过像素电极将驱动波形施加于像素点实现目标灰阶显示；
所述驱动装置施加的驱动波形：第一极端状态补全信号、第二极端状态驱动信号、目标灰阶驱动信号；
所述驱动装置接收由像素点显示的目标灰阶信息，获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态，保持了直流平衡式，通过第二极端状态驱动信号将像素点由第一极端状态切换至第二极端状态，并且以第二极端状态为初始状态，由目标灰阶驱动信号将像素点从初始状态驱动到目标灰阶。
作为优选的实施方式，第一极端状态为白色状态，第二极端状态为黑色状态，驱动波形为不同占空比的脉冲电压。
作为优选的实施方式，所述获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态，其具体为；
驱动装置获知像素点前一状态的目标灰阶驱动信号，根据第一极端状态驱动信号，确定将像素点由前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态所需的第一极端状态补全信号驱动波形，向像素电极施加相应的第一极端状态补全信号将像素点驱动到第一极端状态
作为优选的实施方式，所述第一极端状态驱动信号的时长由脉冲长度分析方法计算得出，所述脉冲长度分析方法具体如下：
分别执行状态变换：B->W,W->W,W->W->W,W->W->W->W,W->W->W->W->W；其中W为第一极端状态，B为第二极端状态；
从上述执行状态变换得到的第一极端状态的亮度数值数据中，寻找到达第一极端状态亮度值一致的驱动时长，将其确定为第一极端状态驱动时长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电泳显示设备驱动方法，其特征在于，
电泳显示设备中每一个像素电极对应一个像素点，在像素电极上施加驱动信号以实现目标灰阶显示，所述驱动信号包括：第一极端状态补全信号、第二极端状态驱动信号、目标灰阶驱动信号；该驱动方法包括：
接收由像素点显示的目标灰阶信息；
获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态；
为满足直流平衡式和激活颗粒活性，通过第二极端状态驱动信号将像素点由第一极端状态切换至第二极端状态；
以第二极端状态为初始状态，由目标灰阶驱动信号将像素点从初始状态驱动到目标灰阶。
2.根据权利要求1所述一种电泳显示设备驱动方法，其特征在于，
所述获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态，其具体为；
获知像素点前一状态的目标灰阶驱动信号，根据第一极端状态驱动信号，确定将像素点由前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态所需的第一极端状态补全信号驱动波形；
向像素电极施加相应的第一极端状态补全信号将像素点驱动到第一极端状态。
3.根据权利要求2所述一种电泳显示设备驱动方法，其特征在于，
所述第一极端状态驱动信号的时长由脉冲长度分析方法计算得出，所述脉冲长度分析方法具体如下：
分别执行状态变换：B->W,W->W,W->W->W,W->W->W->W,W->W->W->W->W；其中W为第一极端状态，B为第二极端状态；
从上述执行状态变换得到的第一极端状态的亮度数值数据中，寻找到达第一极端状态亮度值一致的驱动时长，将其确定为第一极端状态驱动时长。
4.根据权利要求1或2所述一种电泳显示设备驱动方法，其特征在于，所述第一极端状态为白色状态，所述第二极端状态为黑色状态。
5.根据权利要求4所述一种电泳显示设备驱动方法，其特征在于，所述驱动波形为不同占空比的脉冲电压。
6.一种电泳显示设备，其特征在于，所述电泳显示设备中包括至少一个像素点和至少一个像素点的驱动装置；每一个像素电极对应一个像素点，所述驱动装置通过像素电极将驱动波形施加于像素点实现目标灰阶显示；
所述驱动装置施加的驱动波形：第一极端状态补全信号、第二极端状态驱动信号、目标灰阶驱动信号；
所述驱动装置接收由像素点显示的目标灰阶信息，获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态，保持了直流平衡式，通过第二极端状态驱动信号将像素点由第一极端状态切换至第二极端状态，并且以第二极端状态为初始状态，由目标灰阶驱动信号将像素点从初始状态驱动到目标灰阶。
7.根据权利要求6所述一种电泳显示设备，其特征在于，
所述获知像素点前一状态的目标灰阶信息，通过第一极端状态补全信号将像素点从前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态，其具体为；
驱动装置获知像素点前一状态的目标灰阶驱动信号，根据第一极端状态驱动信号，确定将像素点由前一状态目标灰阶驱动到第一极端状态所需的第一极端状态补全信号驱动波形，向像素电极施加相应的第一极端状态补全信号将像素点驱动到第一极端状态。
8.根据权利要求7所述一种电泳显示设备，其特征在于，所述第一极端状态驱动信号的时长由脉冲长度分析方法计算得出，所述脉冲长度分析方法具体如下：
分别执行状态变换：B->W,W->W,W->W->W,W->W->W->W,W->W->W->W->W；其中W为第一极端状态，B为第二极端状态；
从上述执行状态变换得到的第一极端状态的亮度数值数据中，寻找到达第一极端状态亮度值一致的驱动时长，将其确定为第一极端状态驱动时长。
9.根据权利要求6或7所述一种电泳显示设备，其特征在于，所述第一极端状态为白色状态，所述第二极端状态为黑色状态。
10.根据权利要求6或7或8所述一种电泳显示设备，其特征在于，所述驱动波形为不同占空比的脉冲电压。
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