CN111402819B - 电湿润显示器驱动系统、方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了电湿润显示器驱动系统、方法、设备及存储介质。涉及显示领域，其中，电湿润显示器驱动系统包括主控模块，用于输出时序控制信号和驱动波形，其中驱动波形与待显示图像的灰度值存在映射关系，主控模块用于根据映射关系转换得到驱动波形，电压转换模块：用于根据驱动波形调节输出驱动电压，驱动电压为直流电压，驱动模块：用于根据时序控制信号选通显示器件的其中一行的像素，将驱动电压施加给被选通的像素。本申请实施例通过主控模块输出根据待显示图像的灰度值转换得到的驱动波形，然后根据驱动波形调节输出驱动电压控制显示器件的像素进行显示，能够灵活调节有源矩阵电润湿显示器件的驱动电压，提升显示器件的显示质量。

Description

电湿润显示器驱动系统、方法及设备
技术领域
本申请涉及显示领域，尤其是涉及电湿润显示器驱动系统、方法及设备。
背景技术
电湿润显示器件具有低功耗、刷新时间快、反射式显示的特性，现有的有源矩阵电润湿显示器件驱动多是采用电泳驱动方案，例如利用容易实现的方波进行驱动，方波的驱动电压多为+15V、0V、-15V这三种电压，但是这种驱动方案对驱动电压的调节能力很低，难以根据电润湿的特性设计适合合适的驱动波形，同时一直采用方波驱动，难以提升驱动质量，即显示器件的显示质量。
发明内容
本申请实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请实施例提出电湿润显示器驱动系统，能够根据待显示图像的灰度值与驱动波形的映射关系转换得到驱动波形，并结合时序控制信号利用驱动波形控制显示器件的显示。
第一方面，本申请的一个实施例提供了：电湿润显示器驱动系统，包括：
主控模块：用于输出时序控制信号和驱动波形，所述驱动波形与待显示图像的灰度值存在映射关系，所述主控模块用于根据所述映射关系转换得到所述驱动波形；
电压转换模块：用于根据所述驱动波形调节输出驱动电压，所述驱动电压为直流电压；
驱动模块：用于根据所述时序控制信号选通所述显示器件的其中一行的像素，将所述驱动电压施加给被选通的一行像素。
进一步地，所述驱动模块包括：
门驱动器模块：用于根据所述时序控制信号选通所述显示器件的其中一行的像素；
源驱动器模块：用于在所述显示器件中其中一行的像素被选通时，将所述驱动电压施加给被选通的一行像素。
进一步地，所述主控模块包括：
时序生成单元：用于根据所述源驱动器模块和所述门驱动器模块的时序生成所述时序控制信号；
读写控制单元：用于控制外部存储设备、外部缓存器和串口之间的数据交互；
电压转换控制单元：用于根据所述时序控制信号控制所述电压转换模块输出所述驱动电压。
进一步地，所述读写控制单元用于接收串口传输的所述待显示图像；
所述读写控制单元用于将所述待显示图像和所述映射关系存储在所述外部存储设备中，以使的所述主控模块根据所述映射关系转换得到所述驱动波形；
所述读写控制单元用于在所述主控模块运行时，在所述外部缓存器中读取所述待显示图像和所述驱动波形。
进一步地，所述驱动波形根据所述映射关系与所述灰度值一一对应。
进一步地，所述电压转换模块为双通道数模转换器，包括第一通道和第二通道；
所述第一通道用于将所述驱动波形转换成第一驱动电压输出至所述源驱动器模块；
所述第二通道用于将所述驱动波形转换成第二驱动电压输出至所述源驱动器模块。
进一步地，所述双通道数模转换器是N位双通道数模转换器，所述驱动电压的个数为2N，N的取值包括：8、10、12、18。
进一步地，所述双通道数模转换器是12位双通道数模转换器，所述驱动电压的个数为4096。
第二方面，本申请的一个实施例提供了：电湿润显示器件驱动方法，应用于如第一方面任一项所述的电湿润显示器驱动系统，包括：
获取时序控制信号和驱动波形，所述驱动波形与待显示图像的灰度值存在映射关系，根据所述映射关系转换得到所述驱动波形；
根据所述驱动波形调节输出驱动电压，所述驱动电压为直流电压；
根据所述时序控制信号选通所述显示器件的其中一行的像素，将所述驱动电压施加给被选通的一行像素。
第三方面，本申请的一个实施例提供了：一种电湿润显示器件驱动设备，包括：
至少一个处理器，以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第二方面所述的电湿润显示器件驱动方法。
本申请实施例的有益效果是：
本申请实施例包括主控模块，用于输出时序控制信号和驱动波形，其中驱动波形与待显示图像的灰度值存在映射关系，主控模块用于根据映射关系转换得到驱动波形，电压转换模块：用于根据驱动波形调节输出驱动电压，驱动电压为直流电压，驱动模块：用于根据时序控制信号选通显示器件的其中一行的像素，将驱动电压施加给被选通的像素。本申请实施例通过主控模块输出根据待显示图像的灰度值转换得到的驱动波形，然后根据驱动波形调节输出驱动电压控制显示器件的像素进行显示，能够灵活调节有源矩阵电润湿显示器件的驱动电压，提升显示器件的显示质量。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请实施例中电湿润显示器驱动系统的一具体实施例结构示意图；
图2是本申请实施例中电湿润显示器驱动系统的又一具体实施例结构示意图；
图3是本申请实施例中电湿润显示器驱动系统的一具体实施例中显示器件一像素电连接示意图；
图4是本申请实施例中电湿润显示器驱动系统的一具体实施例流程示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本申请的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
现有的有源矩阵电润湿显示器件驱动多是采用电泳驱动方案，这种驱动方案大多采用方波进行驱动，例如采用+15V、0V、-15V三种驱动电压形成的方波，但是这种驱动方案对驱动电压的调节能力很低，难以根据电润湿的特性设计适合合适的驱动波形，同时一直采用方波驱动，难以提升驱动质量，即显示器件的显示质量。
因此本申请实施例电湿润显示器驱动系统通过主控模块输出根据待显示图像的灰度值与驱动波形的映射关系转换得到的驱动波形，然后根据驱动波形调节输出驱动电压输出控制显示器件的显示，能够灵活调节有源矩阵电润湿显示器件的驱动电压，提升显示器件的显示质量。
本申请实施例提供一种电湿润显示器驱动系统，图1为本申请实施例提供的一种电湿润显示器驱动系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：
主控模块100：用于输出时序控制信号和驱动波形，所述驱动波形与待显示图像的灰度值存在映射关系，主控模块100用于根据映射关系转换得到驱动波形；
电压转换模块200：用于根据驱动波形调节输出驱动电压，驱动电压为直流电压。
驱动模块300：根据时序控制信号选通显示器件的其中一行的像素，将驱动电压施加给被选通的像素。
在一种实施方式中，驱动模块300包括：
门驱动器模块310：用于根据时序控制信号选通显示器件800的其中一行的像素。
源驱动器模块320：用于在显示器件800中其中一行的像素被选通时，对该行上的像素施加驱动电压，实现对待显示图像进行显示。
在一种实施方式中，电压转换模块200为双通道数模转换器210，包括第一通道和第二通道。其中第一通道将驱动波形转换成第一驱动电压输出至源驱动器模块320，第二通道将驱动波形转换成第二驱动电压输出至源驱动器模块320。源驱动器模块320根据第一驱动电压或第二驱动电压对像素进行驱动。
在一种实施方式中，主控模块100还包括：
时序生成单元110：用于根据源驱动器模块320和门驱动器模块310的时序生成时序控制信号。
读写控制单元120：用于控制外部存储设备、外部缓存器和串口数据交互。
具体的，读写控制单元120的工作过程如下所述。
1)读写控制单元120用于接收串口600传输的待显示图像；
2)读写控制单元120用于将待显示图像和映射关系存储在外部存储设备400中，以使的主控模块100根据映射关系转换得到驱动波形；
3)读写控制单元120用于在主控模块100运行时，在外部缓存器500中读取待显示图像和驱动波形。
电压转换控制单元130：用于根据时序控制信号控制电压转换模块200输出驱动电压。
主控模块100中驱动波形与灰度值的映射关系按照驱动波形偏移量线性排列，根据每个灰度值对应的驱动波形偏移量选择对应的驱动波形。
例如一种实施方式中，将驱动波形的所有数据存储在外部存储设备400中，当主控模块100运行时，将程序的运行地址转移到地址为address的外部缓存器500中，由于驱动波形与灰度值的映射关系按照驱动波形偏移量线性排列，因此假设灰度值gray对应的驱动波形偏移量为offset时，其驱动波形存储的基地址表示为：address+gray*offset，即根据该驱动波形存储的基地址即可得到该灰度值对应的驱动波形，即根据待显示图像的灰度值转换得到驱动波形。
如图2所述，为本申请实施例电湿润显示器驱动系统又一实施方式的结构示意图。从图中可以看出，包括以下部件：
FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)控制器101作为主控模块100，是一种高速并行处理控制器，DAC转换器201(Digital to AnalogConverter，数模转换器)作为电压转换模块200，门芯片311作为门驱动器模块310，源芯片321作为源驱动器模块320，其中门芯片311和源芯片321都属于IC(integrated circuit，集成电路)芯片。
另外，还包括：FLASH存储器401作为外部存储设备400，SRAM存储器501作为外部缓存器500，UART串口601(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)作为串口600进行待显示图像传输，EPCS存储器(Erasable programmableconfigurable serial，串行存储器)用于存储实现FPGA控制器101功能的程序代码，以及显示器件800，显示器件800可以是薄膜晶体管的电润湿显示器。
FPGA控制器101分别与FLASH存储器401、SRAM存储器501、UART串口601、EPCS存储器800、DAC转换器201、门芯片311和源芯片321连接，DAC转换器201将驱动电压发送至源芯片321，FPGA控制器101通过门芯片311和源芯片321对显示器件800进行显示。
其中，FPGA控制器101用于实现三个功能：
1)通过时序生成单元110输出时序控制信号，即通过TCON(Timer ControlRegister，定时器)功能，控制源芯片321和门芯片311的时序生成时序控制信号。
2)通过读写控制单元120进行读写控制，主要是用于控制FLASH存储器401、SRAM存储器501和UART串口601的数据交互过程。
具体的，FPGA控制器101接收UART串口601发送的待显示图像存储在FLASH存储器401中，FLASH存储器401还用于存储驱动波形与灰度值的映射关系和驱动波形。并且，在FPGA控制器101运行时，将运行过程所需的待显示图像和驱动波形等数据缓存在SRAM存储器501中。
3)通过电压转换控制单元130完成电压转换控制，主要是用于结合时序生成单元110发送的时序控制信号，按照选择的驱动波形调节DAC转换器201输出的驱动电压。
上述时序生成单元110、读写控制单元120和电压转换控制单元130均不限定其形式，可以通过FPGA控制器101编写相关的代码实现。
本实施方式中，FPGA控制器101编写代码实现根据待显示图像的灰度值转换得到驱动波形，根据该驱动波形调节输出直流驱动电压，驱动源芯片321和门芯片311实现对显示器件800的控制。
进一步地，源芯片321是一种行电压控制芯片，在显示单元某一行被选通使能时，就可以通过源芯片321给该行上的像素施加驱动电压。
例如，FPGA控制器101根据外部存储设备400存储的灰度值与驱动波形之间的映射关系，将待显示图像的灰度值转化为存储的驱动波形，多次刷新屏幕输出驱动波形，根据该驱动波形调节控制DAC转换器201输出的驱动电压。当门芯片311根据时序控制信号选通显示器件800的其中一行的像素时，源芯片321对该行上的像素施加驱动电压进行显示，通过不断刷新输出驱动波形，FPGA控制器101的时序生成单元110扫描获取时序控制信号，同时通过电压转换控制单元130对每一行像素的驱动电压进行调控，从而实现可调电压的波形输出。
进一步地，DAC转换器201为双通道DAC转换器，其包括第一通道和第二通道，第一通道将驱动波形转换成第一驱动电压VSL输出至源芯片321或者第二通道将驱动波形转换成第二驱动电压VSH输出至源芯片321，即FPGA控制器101通过控制源芯片321的第一驱动电压VSL或第二驱动电压VSH，从而达到调节像素油墨驱动电压的目的。
在一种实施方式中，如果双通道数模转换器是N位双通道数模转换器，则其可以调节的驱动电压的个数为2N，N的取值包括但不限于：8、10、12、18。
例如，若DAC转换器201是12位双通道数模转换器，即N＝12，则生成212＝4096个驱动电压，如果固定电压为+15V，则驱动电压的电压范围是：[-15V，15V]，得到的第一驱动电压的电压范围是[-15V,0V]，第二驱动电压的电压范围是(0V,15V]，即在电压范围+15V到-15V之间分出4096个不同的驱动电压。
如图3所示，为本实施例显示器件一像素的电连接示意图，图中CLC表示像素电容，场效应管的源极与源芯片321输出的驱动电压V1连接，漏极与门芯片311输出的时序控制信号T1连接，用于根据时序控制信号选通该像素，栅极与像素的一段连接，像素的另一端与固定电压Vc连接，该固定电压可以是+15V。通过图3的连接方式，FPGA控制器101通过调节源芯片321的第一驱动电压VSL或第二驱动电压VSH改变接入该场效应管源极的电压，当源极电压改变后，在固定电压Vc不变的情况下，像素电容CLC上就产生电压差，即改变了像素电容上的施加电压，从而实现调节像素油墨的驱动电压。
本申请实施例的电湿润显示器驱动系统提高了对有源矩阵电润湿显示器件的驱动能力，提供了丰富的驱动电压，改善了相关技术中电泳驱动系统电压调节能力不足的问题，以及利用方波驱动的局限性，能够更加灵活的对有源矩阵电润湿显示器件驱动电压进行调节。
本申请实施例还提供了一种电湿润显示器件驱动方法，应用于如上述任一项所述的电湿润显示器驱动系统，如图4所述，为本实施例电湿润显示器件驱动方法实现流程图，包括以下步骤：
S1：获取时序控制信号和驱动波形，驱动波形与待显示图像的灰度值存在映射关系，根据映射关系转换得到驱动波形；
S2：根据驱动波形调节输出驱动电压，驱动电压为直流电压；
S3：根据时序控制信号选通显示器件的其中一行的像素，将驱动电压施加给被选通的像素。
上述中电湿润显示器件驱动方法中各步骤的具体细节已经在上述实施例对应的电湿润显示器驱动系统中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
另外，本申请还提供电湿润显示器件驱动设备，包括：
至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行如实施例一所述的方法。计算机程序即程序代码，当程序代码在电湿润显示器件驱动设备上运行时，程序代码用于使电湿润显示器件驱动设备执行本说明书上述实施例部分描述的电湿润显示器件驱动方法中的步骤。
另外，本申请还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，其中计算机可执行指令用于使计算机执行如实施例所述的方法。
不失一般性，所述计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他固态存储其技术，CD-ROM、DVD或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知所述计算机存储介质不局限于上述几种。
需要说明的是：上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法、设备和存储介质实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.电湿润显示器驱动系统，其特征在于，包括：
主控模块：用于输出时序控制信号和驱动波形，所述驱动波形与待显示图像的灰度值存在映射关系，所述主控模块用于根据所述映射关系转换得到所述驱动波形；
电压转换模块：用于根据所述驱动波形调节输出驱动电压，所述驱动电压为直流电压，所述电压转换模块为双通道数模转换器，包括第一通道和第二通道；所述第一通道用于将所述驱动波形转换成第一驱动电压输出至源驱动器模块；所述第二通道用于将所述驱动波形转换成第二驱动电压输出至所述源驱动器模块；
驱动模块：用于根据所述时序控制信号选通显示器件的其中一行的像素，将所述驱动电压施加给被选通的一行像素；
所述驱动模块包括：
门驱动器模块：用于根据所述时序控制信号选通所述显示器件的其中一行的像素；
所述源驱动器模块：用于在所述显示器件中其中一行的像素被选通时，将所述驱动电压施加给被选通的一行像素；
所述主控模块包括：
时序生成单元：用于根据所述源驱动器模块和所述门驱动器模块的时序生成所述时序控制信号；
读写控制单元：用于控制外部存储设备、外部缓存器和串口之间的数据交互；
电压转换控制单元：用于根据所述时序控制信号控制所述电压转换模块输出所述驱动电压。
2.根据权利要求1所述的电湿润显示器驱动系统，其特征在于，
所述读写控制单元用于接收串口传输的所述待显示图像；
所述读写控制单元用于将所述待显示图像和所述映射关系存储在所述外部存储设备中，以使的所述主控模块根据所述映射关系转换得到所述驱动波形；
所述读写控制单元用于在所述主控模块运行时，在所述外部缓存器中读取所述待显示图像和所述驱动波形。
3.根据权利要求1所述的电湿润显示器驱动系统，其特征在于，所述驱动波形根据所述映射关系与所述灰度值一一对应。
4.根据权利要求1所述的电湿润显示器驱动系统，其特征在于，所述双通道数模转换器是N位双通道数模转换器，所述驱动电压的个数为2N，N的取值包括：8、10、12、18。
5.根据权利要求4所述的电湿润显示器驱动系统，其特征在于，所述双通道数模转换器是12位双通道数模转换器，所述驱动电压的个数为4096。
6.电湿润显示器件驱动方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任一项所述的电湿润显示器驱动系统，包括：
获取时序控制信号和驱动波形，所述驱动波形与待显示图像的灰度值存在映射关系，根据所述映射关系转换得到所述驱动波形；
根据所述驱动波形调节输出驱动电压，所述驱动电压为直流电压；
根据所述时序控制信号选通所述显示器件的其中一行的像素，将所述驱动电压施加给被选通的一行像素。
7.电湿润显示器件驱动设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器，以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求6所述的电湿润显示器件驱动方法。
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