CN108648701B - 一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法及装置 - Google Patents

一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法及装置，根据检测记录当前像素点显示驱动波形的电压，对电润湿电子纸像素当前开口率进行检测，与原曲线进行比对，判断电润湿电子纸油墨回流情况，根据油墨回流情况，在原驱动波形中插入一个调节波形，从而减少电润湿电子纸的油墨回流。本发明能够有效减小电润湿电子纸油墨回流情况的发生。

Description

一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法及装置
技术领域
本发明设计显示器技术领域，特别是一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法及装置。
背景技术
近年来，电子纸显示器件因其观感效果类似于纸张，并具备低功耗、环保等优点而备受关注。电润湿电子纸相较于电泳电子纸，同样能实现高亮度、高对比度、低能耗，且在响应速度上快于电泳电子纸，因而成为新一代电子纸显示器的重点研究方向。
电润湿电子纸是基于两种流体在介电层上接触角改变而实现显示开关。电润湿电子纸在电压驱动下，在持续加电压一段时间后，由于油墨本身的张力，会产生油墨回流的问题，即所施加的电压无法维持油墨的收缩状态，而造成电润湿电子纸显示显示器的光学状态亦即显示器的对比度或灰度减小。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法及装置，能够有效减小油墨回流。
本发明采用以下方案实现：一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法，包括以下步骤：
步骤S1：建立开口率-驱动电压的曲线，曲线中每一个驱动电压Vi对应一个理想的开口率WA-ideal％；
步骤S2：检测当前像素点在当前驱动电压下的实际开口率WA-real％；
步骤S3：根据步骤S1的开口率-驱动电压曲线与步骤S2的实际开口率，判断是否出现油墨回流的情况，若不是，则返回步骤S2，若是，则进入步骤S4；
步骤S4：根据油墨回流的情况，在驱动电压中插入一个波形调节，进而减少油墨回流的情况。
进一步地，步骤S2中，实际开口率WA-real％的检测具体包括以下步骤：
步骤S21：测量当前像素点的电容Cpixel；
步骤S22：根据电容Cpixel与开口率WA％的关系由当前像素点的电容换算出实际的开口率；其中，电容Cpixel与开口率WA％的关系由如下公式表示：
ΔC(V)＝Cpixel-C(0V)
Figure BDA0001673284640000021
Figure BDA0001673284640000022
式中，ΔC(V)表示初始像素电容与加电压时像素电容的差值，C(0V)表示初始像素电容，ε0表示真空介电常数，εAF表示介电层的相对介电常数，Apixel表示像素面积，dinsulator表示绝缘介电层的厚度。
进一步地，所述步骤S3中，判断是否出现油墨回流具体为：在开口率-驱动电压曲线中找到当前驱动电压所对应的理想开口率WA-ideal％，将找到的理想开口率WA-ideal％与检测到的实际开口率WA-real％做对比，并判断二者的差值是否大于预设的阈值ΔWA％(V)，若大于，则判定出现了油墨回流的情况，否则，判定没有出现油墨回流的情况。
进一步地，所述预设的阈值ΔWA％(V)为1/2灰度级或者1/3灰度级。
进一步地，步骤S4中，所述波形调节为加入一个与原驱动电压相反的驱动电压或者刷新原驱动电压。
本发明还提供了一种基于上文所述的减少电润湿电子纸油墨回流的方法的装置，包括电润湿显示屏、主控制器单元、波形调节单元、回流判断单元、驱动波形信息提取单元、像素电容检测单元、以及电源单元；
所述主控制器单元与所述波形调节单元、驱动波形信息提取单元、像素电容检测单元电性相连、以及回流判断单元电性相连，用以进行数据传输与时序上的控制；
所述驱动波形信息提取单元与所述电润湿显示屏、回流判断单元相连，用以提取所述电润湿显示屏的驱动波形信息，并根据当前的驱动电压提取理想开口率，并将其传输至所述回流判断单元；
所述像素电容检测单元与所述电润湿显示屏、回流判断单元相连，用以检测电润湿显示屏的电容信息，并根据电容信息换算出实际开口率，并将其传输至所述回流判断单元；
所述回流判断单元判断是否发生油墨回流的情况，并将判断结果传输至所述主控制器单元，所述主控制器单元根据回流判断单元传回的信息控制所述波形调节单元进行相关的动作；
所述波形调节单元与所述电润湿显示屏相连，用以根据主控制器单元的指令对所述电润湿显示屏进行波形调节。
所述电源单元用以给上述各单元供电。
进一步地，所述像素电容检测单元采用电容测量芯片。
进一步地，所述电容测量芯片为AD系列的阻抗检测芯片，型号包括AD7745或者AD5593，其精度可达到4fF，而电润湿的像素电容一般在pF量级。其中像素上电极接到电容检测芯片的一端，像素下电极接到电容检测芯片的另一端。
较佳的，所述主控制器单元为具有编程控制功能的单片机CPU、嵌入式CPU或者计算机CPU等。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：采用本发明的发明可以有效减少电润湿电子纸发生油墨回流的情况。
附图说明
图1为本发明实施例的开口率-驱动电压的曲线。
图2为本发明实施例的电路原理示意图。
图3为本发明实施例的传统驱动电润湿电子纸的驱动波形一及其回流现象。
图4为本发明实施例的经调节后的驱动波形一。
图5为本发明实施例的传统驱动电润湿电子纸的驱动波形二。
图6为本发明实施例的经调节后的驱动波形二。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本实施例提供了一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法，包括以下步骤：
步骤S1：建立开口率-驱动电压的曲线，如图1所示，曲线中每一个驱动电压Vi对应一个理想的开口率WA-ideal％；电润湿电子纸显示器随着驱动电压增大，电润湿接触角或开口率或反射率的变化均如图1所示。
步骤S2：检测当前像素点在当前驱动电压下的实际开口率WA-real％；
步骤S3：根据步骤S1的开口率-驱动电压曲线与步骤S2的实际开口率，判断是否出现油墨回流的情况，若不是，则返回步骤S2，若是，则进入步骤S4；
步骤S4：根据油墨回流的情况，在驱动电压中插入一个波形调节，进而减少油墨回流的情况。
在本实施例中，步骤S2中，实际开口率WA-real％的检测具体包括以下步骤：
步骤S21：测量当前像素点的电容Cpixel；
步骤S22：根据电容Cpixel与开口率WA％的关系由当前像素点的电容换算出实际的开口率；其中，电容Cpixel与开口率WA％的关系由如下公式表示：
ΔC(V)＝Cpixel-C(0V)
Figure BDA0001673284640000051
Figure BDA0001673284640000052
式中，ΔC(V)表示初始像素电容与加电压时像素电容的差值，C(0V)表示初始像素电容，ε0表示真空介电常数，εAF表示介电层的相对介电常数，Apixel表示像素面积，dinsulator表示绝缘介电层的厚度。
在本实施例中，所述步骤S3中，判断是否出现油墨回流具体为：在开口率-驱动电压曲线中找到当前驱动电压所对应的理想开口率WA-ideal％，将找到的理想开口率WA-ideal％与检测到的实际开口率WA-real％做对比，并判断二者的差值是否大于预设的阈值ΔWA％(V)，若大于，则判定出现了油墨回流的情况，否则，判定没有出现油墨回流的情况。
在本实施例中，所述预设的阈值ΔWA％(V)为1/2灰度级或者1/3灰度级。
在本实施例中，步骤S4中，所述波形调节为加入一个与原驱动电压相反的驱动电压或者刷新原驱动电压。如图3至图6所示，图4是在图3的基础上，当油墨出现回流现象时即在t3时刻，先撤去原驱动电压，使油墨自然铺展，当使油墨的铺展程度不足以产生视觉效果时刷新原驱动电压，使驱动电压恢复驱动效果。图6是在图5的基础上，当持续加同一电压超过4帧时，油墨容易出现回流现象，因此在Frame3加入一个反向的驱动电压，以减弱甚至抑制油墨回流现象。
如图2所示，本实施例还提供了一种基于上文所述的减少电润湿电子纸油墨回流的方法的装置，包括电润湿显示屏、主控制器单元、波形调节单元、回流判断单元、驱动波形信息提取单元、像素电容检测单元、以及电源单元；
所述主控制器单元与所述波形调节单元、驱动波形信息提取单元、像素电容检测单元电性相连、以及回流判断单元电性相连，用以进行数据传输与时序上的控制；
所述驱动波形信息提取单元与所述电润湿显示屏、回流判断单元相连，用以提取所述电润湿显示屏的驱动波形信息，并根据当前的驱动电压提取理想开口率，并将其传输至所述回流判断单元；
所述像素电容检测单元与所述电润湿显示屏、回流判断单元相连，用以检测电润湿显示屏的电容信息，并根据电容信息换算出实际开口率，并将其传输至所述回流判断单元；
所述回流判断单元判断是否发生油墨回流的情况，并将判断结果传输至所述主控制器单元，所述主控制器单元根据回流判断单元传回的信息控制所述波形调节单元进行相关的动作；
所述波形调节单元与所述电润湿显示屏相连，用以根据主控制器单元的指令对所述电润湿显示屏进行波形调节。
所述电源单元用以给上述各单元供电。
在本实施例中，所述像素电容检测单元采用电容测量芯片。
在本实施例中，所述电容测量芯片为AD系列的阻抗检测芯片，型号包括AD7745或者AD5593，其精度可达到4fF，而电润湿的像素电容一般在pF量级。其中像素上电极接到电容检测芯片的一端，像素下电极接到电容检测芯片的另一端。
较佳的，在本实施例中，所述主控制器单元为具有编程控制功能的单片机CPU、嵌入式CPU或者计算机CPU等。
特别的，电润湿又名电湿润，本发明中电润湿显示器减少油墨回流方法同样也适用于电湿润显示器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：建立开口率-驱动电压的曲线，曲线中每一个驱动电压Vi对应一个理想的开口率WA-ideal％；
步骤S2：检测当前像素点在当前驱动电压下的实际开口率WA-real％；
步骤S3：根据步骤S1的开口率-驱动电压曲线与步骤S2的实际开口率，判断是否出现油墨回流的情况，若不是，则返回步骤S2，若是，则进入步骤S4；
步骤S4：根据油墨回流的情况，在驱动电压中插入一个波形调节，进而减少油墨回流的情况；
其中，所述步骤S3中，判断是否出现油墨回流具体为：在开口率-驱动电压曲线中找到当前驱动电压所对应的理想开口率WA-ideal％，将找到的理想开口率WA-ideal％与检测到的实际开口率WA-real％做对比，并判断二者的差值是否大于预设的阈值ΔWA％(V)，若大于，则判定出现了油墨回流的情况，否则，判定没有出现油墨回流的情况。
2.根据权利要求1所述的一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法，其特征在于：步骤S2中，实际开口率WA-real％的检测具体包括以下步骤：
步骤S21：测量当前像素点的电容Cpixel；
步骤S22：根据电容Cpixel与开口率WA％的关系由当前像素点的电容换算出实际的开口率；其中，电容Cpixel与开口率WA％的关系由如下公式表示：
Figure FDA0002500374900000011
式中，ΔC(V)表示初始像素电容与加电压时像素电容的差值，C(0V)表示初始像素电容，ε0表示真空介电常数，εAF表示介电层的相对介电常数，Apixel表示像素面积，dinsulator表示绝缘介电层的厚度。
3.根据权利要求1所述的一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法，其特征在于：所述预设的阈值ΔWA％(V)为1/2灰度级或者1/3灰度级。
4.根据权利要求1所述的一种减少电润湿电子纸油墨回流的方法，其特征在于：步骤S4中，所述波形调节为加入一个与原驱动电压相反的驱动电压或者刷新原驱动电压。
5.一种基于权利要求1至4任一项所述的减少电润湿电子纸油墨回流的方法的装置，其特征在于：包括电润湿显示屏、主控制器单元、波形调节单元、回流判断单元、驱动波形信息提取单元、像素电容检测单元、以及电源单元；
所述主控制器单元与所述波形调节单元、驱动波形信息提取单元、像素电容检测单元电性相连、以及回流判断单元电性相连，用以进行数据传输与时序上的控制；
所述驱动波形信息提取单元与所述电润湿显示屏、回流判断单元相连，用以提取所述电润湿显示屏的驱动波形信息，并根据当前的驱动电压提取理想开口率，并将其传输至所述回流判断单元；
所述像素电容检测单元与所述电润湿显示屏、回流判断单元相连，用以检测电润湿显示屏的电容信息，并根据电容信息换算出实际开口率，并将其传输至所述回流判断单元；
所述回流判断单元判断是否发生油墨回流的情况，并将判断结果传输至所述主控制器单元，所述主控制器单元根据回流判断单元传回的信息控制所述波形调节单元进行相关的动作；
所述波形调节单元与所述电润湿显示屏相连，用以根据主控制器单元的指令对所述电润湿显示屏进行波形调节。
6.根据权利要求5所述的一种减少电润湿电子纸油墨回流的装置，其特征在于：所述像素电容检测单元采用电容测量芯片。
7.根据权利要求6所述的一种减少电润湿电子纸油墨回流的装置，其特征在于：所述电容测量芯片为AD系列的阻抗检测芯片，型号包括AD7745或者AD5593。
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