CN107633819B - 一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法 - Google Patents

一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法 Download PDF

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本发明提供一种通用性较强、对比度和显示效果较好的三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)确定主驱动帧：分别用黑/白/红画面标准测试波形来驱动三色电子纸模组，并用光学测试仪分别读取三种标准测试波形下的测试画面的黑白红光学值，将其分别与标准黑L*值、标准白L*值、以及标准红L*值和a*值进行比较，得到满足光学要求的标准测试波形并从中得到三色电子纸模组的黑/白/红色主驱动帧；(2)确定DC平衡帧：分别根据黑色、白色和红色主驱动帧，确定三者相对应的DC平衡帧；(3)确定驱动波形：包括先驱动的DC平衡帧和后驱动的黑色/白色/红色主驱动帧。

Description

一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法
技术领域
本发明涉及电子纸技术领域，具体涉及一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法。
背景技术
电子纸是一种利用电泳显示技术制成的显示屏，是通过驱动IC对各像素点连续施加驱动波形的电压而达到显示图像的效果。三色电子纸是指将黑、白、红三色带电颗粒封装于同一微胶囊结构中，由外加电场控制不同电荷的黑白红颗粒的升降移动，以显示出黑白红的三色显示效果。目前还没有针对三色电子纸模组设计出通用性较强的驱动波形，通常针对不同批次的产品都要更新一组驱动波形，而且对比度也较差，显示效果不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种通用性较强、对比度和显示效果较好的三色电子纸模组的驱动波形调试方法。
本发明的技术解决方案是：一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)确定主驱动帧：主驱动帧包括黑色主驱动帧、白色主驱动帧和红色主驱动帧，分别用黑画面标准测试波形、白画面标准测试波形和红画面标准测试波形来驱动三色电子纸模组，并用光学测试仪分别读取三种标准测试波形下的测试画面的黑白红光学值，将其分别与标准黑L*值、标准白L*值、以及标准红L*值和a*值进行比较，得到满足光学要求的标准测试波形并从中得到三色电子纸模组的三个主驱动帧，L*值表示明暗值，a*值表示红绿值；
(2)确定DC平衡帧：分别根据黑色、白色和红色主驱动帧，确定三者相对应的DC平衡帧，使其满足：DC平衡帧部分的总电荷数+黑色/白色/红色主驱动帧部分的总电荷数＝0；
(3)确定驱动波形：包括先驱动的DC平衡帧和后驱动的黑色/白色/红色主驱动帧。
采用上述方法后，本发明具有以下优点：
本发明三色电子纸模组的驱动波形调试方法中的驱动波形包括DC平衡帧和主驱动帧，主驱动帧由标准波形得到，通用性较强,且可调节以满足测试画面的光学要求，因此对比度和显示效果可得到保证，另外由于驱动波形需要正负总电荷数必须为零，因此设置了DC平衡帧来获得与主驱动帧相抵消的相反极性电荷，从而也使得显示效果较好。
作为优选，所述步骤(1)之前还包括确定公共极Vcom的电压值步骤，将Vcom引脚和GND引脚引出连接到检测设备，设置Vcom引脚为悬空状态，并控制屏幕交替更新全屏黑色、全屏白色，反复数个循环，在黑白画面切换时观察并记录检测设备显示的电压值，取其平均值即为Vcom的电压值。Vcom电压是用来抵消屏幕刷新时TFT产生的反弹电压对三色电子纸模组的影响。
作为优选，所述步骤(2)之后，步骤(3)之前还包括确定抖动帧的步骤，所述抖动帧由N1组固定周期正负等幅值交替变化的电压波形组成；所述步骤(3)中驱动波形还包括抖动帧，所述抖动帧是在DC平衡帧和主驱动帧之间驱动的。利用抖动帧可打散微胶囊结构中的黑白红三种粒子，使三种粒子达到新的排序以消除顽固残影，从而使电子纸模组的显示效果更好。
作为优选，所述步骤(3)之后还包括抖动帧微调步骤，将平衡帧、抖动帧、黑色/白色/红色主驱动帧分别组合成黑画面、白画面和红画面的完整的驱动波形来驱动三色电子纸模组，通过光学测试仪测试黑画面、白画面和红画面的残影，来微调抖动帧的循环次数N1。该设置可进一步消除画面的顽固残影，显示效果更好。
作为优选，所述平衡帧由N2组交替变化的A个固定周期正幅值电压和B个固定周期负幅值电压组成。该平衡帧简单，调试方便，驱动时间短。
作为优选，所述步骤(3)之后还包括波形稳定性的验证步骤，将平衡帧、抖动帧、黑色/白色/红色主驱动帧组合成完整的驱动波形分别驱动黑画面、白画面和红画面并监控一段时间，来观察黑L*值、白L*值、以及红L*值和a*值的变化，若上述参数均满足稳定度的要求，则本次调试结束，若不满足，则重新返回步骤(1)对相应的参数进行调试以获取满足光学要求的标准测试波形并从中得到三色电子纸模组的三个主驱动帧。该设置可使调试出来的驱动波形能满足稳定度的要求，显示效果更好更稳定。
作为优选，所述固定周期为20ms，所述幅值为15V。该设置为最佳调试值，调试出的驱动波形较好。
作为优选，所述步骤(1)中黑画面标准测试波形为：先驱动400ms段+15v电压，再驱动(400+Tb)ms段-15v电压，接着驱动400ms段+15v电压，然后再驱动400ms段-15v电压，最后再驱动黑色主驱动帧段，所述黑色主驱动帧段为Tb ms段+15v电压；微调Tb值直至满足标准黑L*值的光学要求，即可得到黑色主驱动帧。该黑色主驱动帧的调试方便准确、通用性好、驱动时间短、响应速度快、显示效果佳。
作为优选，所述步骤(1)中白画面标准测试波形为：先驱动400ms段-15v电压，再驱动(400+Tb′)ms段+15v电压，接着驱动400ms段-15v电压，然后再驱动400ms段+15v电压，最后再驱动白色主驱动帧段，所述白色主驱动帧段为Tb′ms段-15v电压；微调Tb′值直至满足标准白L*值的光学要求，即可得到白色主驱动帧。该白色主驱动帧的调试方便准确、通用性好、驱动时间短、响应速度快、显示效果佳。
作为优选，所述步骤(1)中红画面标准测试波形为：先驱动400ms段+15v电压，再驱动(400+(10*(Tb〞*(红色电压值/15)-Ta)))ms段-15v电压，接着驱动400ms段+15v电压，然后再驱动400ms段-15v电压，最后再驱动红色主驱动帧段，所述红色主驱动帧段为N3个循环的组合段，所述组合段为先驱动Ta ms段-15v电压，再驱动Tb〞ms段红色电压；微调Ta和Tb〞值直至满足标准红L*值和a*值的光学要求，即可得到红色主驱动帧。该红色主驱动帧的调试方便准确、通用性好、驱动时间短、响应速度快、显示效果佳。
附图说明
图1为本发明公共极Vcom的检测平台连接图；
图2为本发明黑画面标准测试波形；
图3为本发明白画面标准测试波形；
图4为本发明红画面标准测试波形；
图5为本发明红色电压值选取表；
图6为本发明完整的红画面驱动波形；
图7为试验得到的一组较好的波形稳定性监控数据；
图中：1-公共极Vcom，2-GND，3-检测设备，4-三色电子纸模组。
具体实施方式
下面结合附图，并结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例：
一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，它包括以下步骤：
(1)如图1所示，确定公共极Vcom 1的电压值：将三色电子组模组4连上控制板，控制板为现有技术，这里不再示意，将Vcom 1引脚和GND 2引脚引出连接到检测设备3，检测设备3例如万用表，设置Vcom 1引脚为悬空状态，并控制屏幕交替更新全屏黑色、全屏白色，反复数个循环，在黑白画面切换时观察并记录万用表显示的电压值，取其平均值即为Vcom 1的电压值；
(2)确定主驱动帧：主驱动帧包括黑色主驱动帧、白色主驱动帧和红色主驱动帧，分别用黑画面标准测试波形、白画面标准测试波形和红画面标准测试波形来驱动三色电子纸模组4，并用光学测试仪分别读取三种标准测试波形下的测试画面的黑白红光学值，将其分别与标准黑L*值、标准白L*值、以及标准红L*值和a*值进行比较，光学测试仪为现有技术，本实施例中，标准黑L*值<16,标准白L*值>68，标准红L*值>35,标准红a*值>45，得到满足以上光学要求的标准测试波形并从中获取三色电子纸模组4的三个主驱动帧；
如图2所示，其中黑画面标准测试波形为：先驱动400ms段+15v电压，再驱动(400+Tb)ms段-15v电压，接着驱动400ms段+15v电压，然后再驱动400ms段-15v电压，最后再驱动黑色主驱动帧段，所述黑色主驱动帧段为Tb ms段+15v电压；微调Tb值直至满足标准黑L*值的光学要求，即可得到黑色主驱动帧；
如图3所示，其中白画面标准测试波形为：先驱动400ms段-15v电压，再驱动(400+Tb′)ms段+15v电压，接着驱动400ms段-15v电压，然后再驱动400ms段+15v电压，最后再驱动白色主驱动帧段，所述白色主驱动帧段为Tb′ms段-15v电压；微调Tb′值直至满足标准白L*值的光学要求，即可得到白色主驱动帧；
如图4所示，其中红画面标准测试波形为：先驱动400ms段+15v电压，再驱动(400+(10*(Tb〞*(红色电压值/15)-Ta)))ms段-15v电压，接着驱动400ms段+15v电压，然后再驱动400ms段-15v电压，最后再驱动红色主驱动帧段，所述红色主驱动帧段为N3个循环的组合段，所述组合段为先驱动Ta ms段-15v电压，再驱动Tb〞ms段红色电压，红色电压值根据温度不同而取不同的值，具体如图5所示；微调Ta和Tb〞值直至满足标准红L*值和a*值的光学要求，即可得到红色主驱动帧；
(3)确定DC平衡帧：分别根据黑色、白色和红色主驱动帧，确定三者相对应的DC平衡帧，使其满足：DC平衡帧部分的总电荷数+黑色/白色/红色主驱动帧部分的总电荷数＝0；所述平衡帧为由N2组交替变化的A个固定周期正幅值电压和B个固定周期负幅值电压组成；
(4)确定抖动帧，所述抖动帧由N1组固定周期正负等幅值交替变化的电压波形组成；
(5)确定完整的驱动波形，完整的驱动波形依次包括DC平衡帧、抖动帧、黑色/白色/红色主驱动帧，图6给出了一个红画面的完整的驱动波形，其中抖动帧和平衡帧的固定周期为20ms，幅值为15V，红色电压值取+7.5V；
(6)抖动帧微调，将平衡帧、抖动帧、黑色/白色/红色主驱动帧分别组合成黑画面、白画面和红画面的完整的驱动波形来驱动三色电子纸模组4，通过光学测试仪测试黑画面、白画面和红画面的残影，来微调抖动帧的循环次数N1，调节规律举例如下：例如在黑切换至白和白切换至白时，L*值的变化大于1，那么就认为残影较为严重，需要调大循环次数N1，否则无需调节，L*值的变化大于1是人为设定的，可以调节这个临界值的；
(7)将平衡帧、抖动帧、黑色/白色/红色主驱动帧组合成完整的驱动波形分别驱动黑画面、白画面、红画面并监控一段时间，观察黑L*值、白L*值、以及红L*值和a*值的变化，本实施例中设置黑白L*值的变化均小于0.8,红L*值和红A*值的变化均小于2，若上述参数均满足稳定度的要求，则本次调试结束，若不满足，则重新返回步骤(1)对相应的参数进行调试以获取满足光学要求的标准测试波形并从中得到三色电子纸模组的三个主驱动帧,图7给出了试验得到的一组较好的波形稳定性监控数据。

Claims (9)

1.一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)确定主驱动帧：主驱动帧包括黑色主驱动帧、白色主驱动帧和红色主驱动帧，分别用黑画面标准测试波形、白画面标准测试波形和红画面标准测试波形来驱动三色电子纸模组(4)，并用光学测试仪分别读取三种标准测试波形下的测试画面的黑白红光学值，将其分别与标准黑L*值、标准白L*值、以及标准红L*值和a*值进行比较，得到满足光学要求的标准测试波形并从中得到三色电子纸模组(4)的三个主驱动帧；
(2)确定DC平衡帧：分别根据黑色、白色和红色主驱动帧，确定三者相对应的DC平衡帧，使其满足：DC平衡帧部分的总电荷数+黑色/白色/红色主驱动帧部分的总电荷数＝0；
(3)确定驱动波形：包括先驱动的DC平衡帧和后驱动的黑色/白色/红色主驱动帧；
所述步骤(1)之前还包括确定公共极Vcom(1)的电压值步骤，将Vcom(1)引脚和GND(2)引脚引出连接到检测设备(3)，设置Vcom(1)引脚为悬空状态，并控制屏幕交替更新全屏黑色、全屏白色，反复数个循环，在黑白画面切换时观察并记录检测设备(3)显示的电压值，取其平均值即为Vcom(1)的电压值。
2.根据权利要求1所述的一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：所述步骤(2)之后，步骤(3)之前还包括确定抖动帧的步骤，所述抖动帧由N1组固定周期正负等幅值交替变化的电压波形组成；所述步骤(3)中驱动波形还包括抖动帧，所述抖动帧是在DC平衡帧和主驱动帧之间驱动的。
3.根据权利要求2所述的一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：所述步骤(3)之后还包括抖动帧微调步骤，将平衡帧、抖动帧、黑色/白色/红色主驱动帧分别组合成黑画面、白画面和红画面的完整的驱动波形来驱动三色电子纸模组(4)，通过光学测试仪测试黑画面、白画面和红画面的残影，来微调抖动帧的循环次数N1。
4.根据权利要求2所述的一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：所述平衡帧由N2组交替变化的A个固定周期正幅值电压和B个固定周期负幅值电压组成。
5.根据权利要求2或4所述的一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：所述步骤(3)之后还包括波形稳定性的验证步骤，将平衡帧、抖动帧、黑色/白色/红色主驱动帧组合成完整的驱动波形分别驱动黑画面、白画面和红画面并监控一段时间，来观察黑L*值、白L*值、以及红L*值和a*值的变化，若上述参数均满足稳定度的要求，则本次调试结束，若不满足，则重新返回步骤(1)对相应的参数进行调试以获取满足光学要求的标准测试波形并从中得到三色电子纸模组(4)的三个主驱动帧。
6.根据权利要求4所述的一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：所述固定周期为20ms，所述幅值为15V。
7.根据权利要求6所述的一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：所述步骤(1)中黑画面标准测试波形为：先驱动400ms段+15v电压，再驱动(400+Tb)ms段-15v电压，接着驱动400ms段+15v电压，然后再驱动400ms段-15v电压，最后再驱动黑色主驱动帧段，所述黑色主驱动帧段为Tb ms段+15v电压；微调Tb值直至满足标准黑L*值的光学要求，即可得到黑色主驱动帧。
8.根据权利要求6所述的一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：所述步骤(1)中白画面标准测试波形为：先驱动400ms段-15v电压，再驱动(400+Tb′)ms段+15v电压，接着驱动400ms段-15v电压，然后再驱动400ms段+15v电压，最后再驱动白色主驱动帧段，所述白色主驱动帧段为Tb′ms段-15v电压；微调Tb′值直至满足标准白L*值的光学要求，即可得到白色主驱动帧。
9.根据权利要求6所述的一种三色电子纸模组的驱动波形调试方法，其特征在于：所述步骤(1)中红画面标准测试波形为：先驱动400ms段+15v电压，再驱动(400+(10*(Tb〞*(红色电压值/15)-Ta)))ms段-15v电压，接着驱动400ms段+15v电压，然后再驱动400ms段-15v电压，最后再驱动红色主驱动帧段，所述红色主驱动帧段为N3个循环的组合段，所述组合段为先驱动Ta ms段-15v电压，再驱动Tb〞ms段红色电压；微调Ta和Tb〞值直至满足标准红L*值和a*值的光学要求，即可得到红色主驱动帧。
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