CN108962153B - 一种消除电泳电子纸边缘残影的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消除电泳电子纸边缘残影的方法，包括以下步骤：（1）、将电子纸显示屏上显示图像的那一部分区域定义为区域A，另外作为电子纸显示屏图像背景的那一部分区域定义为区域B；（2）、在区域A和区域B上施加激活图像的电压；（3）、在区域A和区域B上施加擦除图像并产生深灰背景的电压；通过施加不同电压来实现对驱动电压波形的优化，使得颗粒在微胶囊的分散剂中受力均衡，确保颗粒分布均匀，在没有改变设备结构和材料的情况下，成功消除电子纸边缘残影。

Description

一种消除电泳电子纸边缘残影的方法
技术领域
本发明涉及电泳显示技术领域，特别是一种消除电泳电子纸边缘残影的方法。
背景技术
由于电泳电子纸具有良好的双稳态特性，且节能环保，已被广泛应用于电子书阅读器、电子标签、电子广告牌等，在静态显示时，电泳电子纸显示屏几乎不耗电，是一种具备节能环保特色的显示技术。但是电泳电子纸出现边缘残影的问题一直难以消除，主要原因在于颗粒在微胶囊的分散剂中受力复杂，使得颗粒分布难以统一，导致电泳电子纸显示屏难以在短时间内完成精准灰阶的显示，且短时间的驱动波形设计如果状态未统一，则容易形成鬼影。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种在不改变驱动时间及设备材料和结构的情况下消除电泳电子纸边缘残影的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种消除电泳电子纸边缘残影的方法，包括以下步骤：
(1)、将电子纸显示屏上显示图像的那一部分区域定义为区域A，另外作为电子纸显示屏图像背景的那一部分区域定义为区域B。
(2)、在区域A和区域B上施加激活图像的电压。
(3)、在区域A和区域B上施加擦除图像并产生深灰背景的电压。
所述步骤(2)包括：在所述区域A上施加一个持续4个单位时间的正驱动电压；在区域B上施加一个持续1个单位时间的正驱动电压，然后再施加一个持续1个单位时间的负驱动电压。
所述步骤(3)包括：在所述区域A上施加一个持续3个单位时间的正驱动电压，然后再施加一个持续2个单位时间的负驱动电压；在所述区域B上施加一个持续5个单位时间的正驱动电压，然后再施加一个持续2个单位时间的负驱动电压。
所述步骤(2)中，所述区域A施加的正驱动电压是在起始阶段保持1个单位时间的零电压后施加，所述区域B施加的正驱动电压是在起始阶段保持4个单位时间的零电压后施加。
所述步骤(3)中，所述区域A施加的正驱动电压是在起始阶段保持2个单位时间的零电压后施加，所述区域B施加的正驱动电压从起始阶段施加。
所述A区域与B区域施加的正驱动电压为+15V，负驱动电压为-15V。
本发明的有益效果是：本发明通过施加不同电压来实现对驱动电压波形的优化，使得颗粒在微胶囊的分散剂中受力均衡，确保颗粒分布均匀，在没有改变设备结构和材料的情况下，成功消除电子纸边缘残影。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明电子纸显示屏产生边缘残影的流程图；
图2是本发明第一次优化方案的流程图；
图3是本发明第二次优化方案的流程图。
具体实施方式
参照图1至图3，一种消除电泳电子纸边缘残影的方法，包括以下步骤：
(1)、将电子纸显示屏上显示图像的那一部分区域定义为区域A，另外作为电子纸显示屏图像背景的那一部分区域定义为区域B。
(2)、在区域A和区域B上施加激活图像的电压，具体包括：在所述区域A上施加一个持续4个单位时间的正驱动电压；在区域B上施加一个持续1个单位时间的正驱动电压，然后再施加一个持续1个单位时间的负驱动电压。
(3)、在区域A和区域B上施加擦除图像并产生深灰背景的电压，具体包括：在所述区域A上施加一个持续3个单位时间的正驱动电压，然后再施加一个持续2个单位时间的负驱动电压；在所述区域B上施加一个持续5个单位时间的正驱动电压，然后再施加一个持续2个单位时间的负驱动电压。
进一步地，所述步骤(2)中，所述区域A施加的正驱动电压是在起始阶段保持1个单位时间的零电压后施加，所述区域B施加的正驱动电压是在起始阶段保持4个单位时间的零电压后施加。
进一步地，所述步骤(3)中，所述区域A施加的正驱动电压是在起始阶段保持2个单位时间的零电压后施加，所述区域B施加的正驱动电压从起始阶段施加。
本实施例中，所述A区域与B区域施加的正驱动电压为+15V，负驱动电压为-15V。
电泳电子纸是由两个电极板和位于两个电极板之间的微胶囊组成，微胶囊内含有带正电荷的白色粒子和带负电荷的黑色粒子，其中，白色粒子带正电，黑色粒子带负电，显示图像的一端的电极板作为控制端，称为像素电极，位于底部的电极板作为公共电极；当在像素电极上施加负电压时，微胶囊受负电场的作用，使得带正电荷的白色粒子移动到微胶囊顶部，相应位置显示为白色；黑色粒子由于带负电荷而在电场力作用下到达微胶囊底部，使用者不能看到黑色。如果电场的作用方向相反，则显示效果也相反，即黑色显示，白色隐藏。
目前的电泳电子纸显示屏有白(W)、浅灰(LG)、深灰(DG)和黑(B)四种显示状态，本实施例中，把电子纸显示屏上显示图像的那一部分区域定义为区域A，另外作为电子纸显示屏图像背景的那一部分区域定义为区域B，当显示某一图像时，由于施加电压的极性不同的原因，区域A与区域B之间的边界部分往往会存在电压差，这会导致该边界部分产生跨像素电场(横向场和扩散场)，位于边界部分的黑色粒子或白色粒子会出现左右移动或是往所期望显示图像的相反方向移动的现象，在经过多次刷新后，电子纸屏幕上会出现明显的条纹(即边缘残影)，特别地，当区域A与区域B边界部分产生的电压差达到最大值时，这种情况更明显。
参照图1，为电子纸显示屏产生边缘残影现象的过程，本实施例中，电子纸显示屏的起始背景颜色为白色(W)，通过在区域A和区域B施加驱动电压产生黑色(B)“E”图案，随后再施加驱动电压擦除图案，并把电子纸显示屏的背景颜色转为深灰(DG)；其中，图1(a)表示电子纸显示屏的初始显示状态，电子纸显示屏为白色背景，图1(b)表示将白色背景的电子纸显示屏驱动到显示黑色“E”图案所使用的驱动电压的波形图，图1(c)表示由图1(b)驱动电压驱动后，在电子纸显示屏上出现的黑色“E”图案，图1(d)表示将黑色“E”图案擦除，并将电子纸显示屏的背景颜色转为深灰背景所使用的驱动电压的波形图，图1(e)为擦除黑色“E”图案后，在电子纸显示屏显示DG背景(将电子纸显示屏转变为统一灰阶，确保电子纸显示屏后续能够更方便显示)，图2和图3的各个阶段与图1类似；本实施例中，在显示屏的上方放置有一装有显微镜的CCD相机(显微镜的分辨率为300微米)，用于放大黑色“E”图案(即区域A)与图案以外的区域(即区域B)之间的边界部分，方便观测者观察，参照图1(a)、图1(c)和图1(e)，图中的顶部为CCD相机拍摄的图片。
本实施例中，为了方便描述，申请人对各个图中施加的驱动电压进行标注，其中ta表示激活粒子相位，td表示直接驱动相位，本实施例中，各个波形图中的单位时间为20ms，周期为160ms，驱动电压的波形图均为方波；如图1(b)所示，针对区域A，从起始阶段开始，首先施加-15V的电压，持续20ms，随后施加+15V的电压，持续20ms，这两段电压表示为ta(激活粒子相位)，其作用是用于激活微胶囊内粒子的活性(无论是从正电压转至负电压，还是从负电压转至正电压，只要二者的电压绝对值相等，且持续的时间相同，则都表示为激活粒子相位ta，在选择问题上，需结合实际情况进行选择)，本实施例中，在激活了粒子的活性后，施加了一个持续80ms的+15V电压，这段电压表示为td(直接驱动相位)，即驱动电子纸显示屏变换颜色的那一部分驱动电压，在这里为驱动电子纸显示屏显示黑色“E”图案的驱动电压，td段过后，保持零电压；针对区域B，由于图1(c)区域B仍是白色背景，因此无需施加电压，即一直保持零电压即可，通过上述操作后，电子纸显示屏显示出黑色“E”图案，如图1(c)所示；但是，我们可以观察到，图1(b)中，区域A和区域B之间存在着一个持续120ms的15V电压差，导致区域A和区域B产生跨像素电场，特别是td段的末尾电压从+15V下降至零电压的瞬间，容易导致图像显示出现边缘残影，在图1(c)中，CCD相机拍摄到黑色“E”图案与白色背景之间的边界部分存在较浅的条纹。
图1(d)中，针对区域A，从起始阶段开始，首先施加+15V电压，持续20ms，随后施加-15V电压，持续20ms，这两段电压用于激活微胶囊内粒子的活性；随后继续施加一个持续20ms的-15V电压，用于驱动黑色“E”图案往深灰(DG)背景变换，之后保持零电压；针对区域B，从起始阶段开始，首先施加-15V电压，持续20ms，随后施加+15V电压，持续20ms，这两段电压用于激活微胶囊内粒子的活性；随后继续施加一个持续40ms的+15V电压，用于驱动白色背景往深灰(DG)背景变换，之后保持零电压；通过上述操作后，黑色“E”图案被擦除，并且电子纸显示屏显示为深灰(DG)背景，如图1(e)所示；但是，我们可以观察到，图1(d)中，区域A和区域B之间存在着一个持续60ms的30V电压差，导致区域A和区域B产生强烈的跨像素电场，在图1(e)中，CCD相机拍摄到黑色“E”图案与白色背景之间的边界部分存在明显的条纹。
针对上面出现的边缘残影现象，申请人对驱动电压进行第一次优化，参照图2，在图2(b)中，针对区域A，在起始阶段施加一个持续80ms的+15V电压，用于驱动电子纸显示屏显示黑色“E”图案，之后保持零电压；针对区域B，从起始阶段开始，在保持60ms的零电压后，施加一个持续20ms的+15V电压，随后施加一个持续20ms的-15V电压，这两段电压用于激活区域B的微胶囊内粒子的活性；对比图1(b)，图2(b)在驱动电子纸显示屏从白色背景转换至黑色“E”图案的过程中，在区域A只保留直接驱动相位td，而在区域B增加了激活粒子相位ta，激活粒子相位ta选择从+15V电压转向-15V电压，并且区域B中从+15V电压转向-15V电压的瞬间与区域A中从+15V电压转向零电压的瞬间在同一时间段，这能够有效避免掉部分电压差，减弱跨像素电场的影响；随后，图2(d)对黑色“E”图案进行擦除，并把电子纸显示屏的背景颜色转为深灰(DG)，首先，针对区域A，从起始阶段保持20ms的零电压，随后施加一个持续60ms的+15V电压，之后施加一个持续40ms的-15V电压，之后保持零电压；针对区域B，在起始阶段保持20ms的零电压，随后施加一个持续60ms的+15V电压，之后保持零电压；对比图1(d)，图2(d)中，区域A的驱动电压波形图，实际上是将图1(d)中区域A施加的驱动电压波形图向后延迟了60ms，并在延迟后的电压波形图前面增加一个持续40ms的+15V电压；区域B施加的电压波形图只有td，省去了ta；将区域A的驱动电压波形图向后延迟，目的是为了避免图2(d)中区域A与区域B的td段产生的电压差；由于图2(b)中，区域A只保留了td，相对图1(b)而言，没有了ta，为了确保后面图2(d)中区域A能够驱动到深灰(DG)背景，需要在区域A中延迟后的驱动电压波形图前面增加一个持续40ms的+15V电压，用以抵消图1(b)的ta；由于图2(b)中区域B中有ta，即区域B的粒子活性已被激活，因此，图2(d)中只需保留td，即直接驱动区域B显示深灰(DG)背景即可，而不需要激活粒子活性；通过第一次优化驱动电压，从CCD拍摄的图片可以发现，边缘残影已被完全消除，但从电子纸显示屏上观测时，整个显示屏内的灰度不均匀，导致消除后的黑色“E”图案仍然与背景区分开来。
申请人发现，图2(d)中，区域B直接用驱动电压将白色背景驱动至深灰的过程中，黑色粒子迅速地在微胶囊中形成环状结构，导致粒子的分布不均匀，使得消除后的黑色“E”图案仍然与背景区分开来，因此需要对驱动波形进行第二次优化，参照图3，在图3(b)中，区域A与区域B的驱动电压波形图相对于图2(b)中区域A与区域B的驱动电压波形图延迟了20ms；图3(d)中，区域A的驱动电压波形图相对于图2(d)中的区域A驱动电压波形图延迟了20ms，区域B中，从起始阶段直接施加一个持续100ms的+15V电压，随后施加一个持续40ms的-15V电压，从起始阶段前80ms的+15V驱动电压的作用为驱动区域B至黑色背景，随后20ms的+15V的驱动电压和20ms的-15V驱动电压为激活粒子相位ta，用于激活粒子，同时保证了区域B与区域A两者的压降处于同一区间，避免区域A与区域B出现高电压差，最后的20ms的-15V驱动电压为驱动区域B向深灰背景转换，通过先将区域B的从白色背景转换至黑色背景，再从黑色背景转换至深灰，避免了直接从白色背景直接转换至深灰过程中，黑色粒子迅速地在微胶囊中形成环状结构，导致粒子分布不均匀的问题，通过图3(e)可观察到，整个图像灰度均匀(即区域A与区域B灰度均匀)，电子纸显示屏显示为统一深灰。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (4)

1.一种消除电泳电子纸边缘残影的方法，其特征在于它包括以下步骤：
（1）、将电子纸显示屏上显示图像的那一部分区域定义为区域A，另外作为电子纸显示屏图像背景的那一部分区域定义为区域B；
（2）、在区域A和区域B上施加激活图像的电压；
（3）、在区域A和区域B上施加擦除图像并产生深灰背景的电压；
所述步骤（2）包括：在所述区域A上施加一个持续4个单位时间的正驱动电压；在区域B上施加一个持续1个单位时间的正驱动电压，然后再施加一个持续1个单位时间的负驱动电压；所述步骤（3）包括：在所述区域A上施加一个持续3个单位时间的正驱动电压，然后再施加一个持续2个单位时间的负驱动电压；在所述区域B上施加一个持续5个单位时间的正驱动电压，然后再施加一个持续2个单位时间的负驱动电压。
2.根据权利要求1所述的消除电泳电子纸边缘残影的方法，其特征在于所述步骤（2）中，所述区域A施加的正驱动电压是在起始阶段保持1个单位时间的零电压后施加，所述区域B施加的正驱动电压是在起始阶段保持4个单位时间的零电压后施加。
3.根据权利要求1所述的消除电泳电子纸边缘残影的方法，其特征在于所述步骤（3）中，所述区域A施加的正驱动电压是在起始阶段保持2个单位时间的零电压后施加，所述区域B施加的正驱动电压从起始阶段施加。
4.根据权利要求1-3任一所述的消除电泳电子纸边缘残影的方法，其特征在于所述A区域与B区域施加的正驱动电压为+15V，负驱动电压为-15V。
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