CN206021876U - 一种电润湿多灰阶调节电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电润湿多灰阶调节电路，MCU主要利用编程方式将所要实现的波形产生，产生的波形经过DA转换模块将数字信号转换成模拟信号，最后通过运算放大器将该模拟信号放大至需要的驱动信号，驱动电润湿显示灰阶，通过在显示灰阶前，在电极上施加一EFD开启阈值，提前打开了油滴，如此缩短了灰阶显示的时间，且在预设时间段内提升至目标灰阶的电压值，如此保证了油滴处于活性期间，在显示灰阶后，使电极上的电压变为0，并保持一段时间，使得灰阶显示更加稳定。本实用新型作为一种电润湿多灰阶调节电路，广泛适用于电润湿显示领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及电润湿显示领域，尤其涉及一种电润湿多灰阶调节电路。
背景技术
电润湿（EFD）显示技术属于一种反射式显示技术。该器件在无电场施加的情形下，器件里面的带染色的极性液体铺满整个像素单元；像素单元显示极性液体的颜色。在施加适当的电场情形下，器件里面的极性液体收缩从而打开像素单元，形成显示状态；像素单元显示衬底的白色。
如图1所示，该图显示的是EFD施加电压状态，1为白色衬底，2，7为电极，3为疏水介质，4为像素墙，5为油滴，6为水，8为顶板。此时EFD显示白色衬底颜色。如图2所示为EFD不施加状态，此时油滴平铺在整个像素单元里，EFD此时显示油滴颜色。
目前在电润湿多灰阶显示方面大多使用多个极间电压（2个电极之间的电压）时间周期来实现，每个灰阶显示对应的极间电压没有连续性，这样会影响EFD的显示效率。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种调节速度快、显示效率高的电润湿多灰阶调节方法及电路。
本实用新型所采用的技术方案是：提供了一种电润湿多灰阶调节电路，所述电润湿包括不少于一个的像素单元，所述像素单元包括电极，其包括：MCU、DA转换模块、运算放大器和稳压电路，所述MCU的输出端依次连接DA转换模块和运算放大器，所述运算放大器的输出端与电极连接，所述稳压电路的输出端与MCU的输入端连接。
进一步，所述MCU为89C51芯片，其用于产生电润湿像素的驱动波形。
进一步，所述DA转换模块为DAC0832芯片，所述89C51芯片通过8位数据输出端口与DAC0832芯片的8位数据输入端口连接。
进一步，所述运算放大器采用的是LM324芯片，所述LM324芯片的第五角和第六脚分别与DAC0832芯片的第十一脚和十二脚连接。
进一步，所述稳压电路包括7805芯片、输入滤波电容和输出滤波电容，所述7805芯片的Vin端口与输入滤波电容的正极连接，输入滤波电容的负极与7805芯片的GND端口连接，所述7805芯片的Vout端口分别与输出滤波电容的的正极以及DAC0832芯片的电源输入端口连接，所述输出滤波电容的负极与7805芯片的GND连接。
一种电润湿多灰阶调节方法，在一个灰阶显示周期内包括以下步骤：向电润湿显示器的像素两电极间施加一阈值电压；依据电润湿显示器像素需要显示的目标灰阶，确定在预设时间段二内像素两极间所需施加的第一预定电压；将像素两电极间的电压由阈值电压在第一预设时间段内提升至预定电压，并在第二预设时间段内保持，像素呈现目标灰阶；将像素两电极间的电压由第一预定电压降至0，并在第三预设时间端内保存。
进一步，所述阈值电压为电润湿显示器开启的最低电压。
进一步，所述将像素两电极间的电压由阈值电压在第一预设时间段内提升至第一预定电压的波形为曲线式上升波形。
进一步，所述将像素两电极间的电压由第一预定电压降至0的波形为瞬时下降波形。
进一步，该方法还包括：依据电润湿显示器像素需要显示的目标灰阶从最低灰阶到最高灰阶，对应的在预设时间段二内像素两极间所需施加的电压值呈线性递增。
本实用新型的有益效果是：MCU主要利用编程方式将所要实现的波形产生，产生的波形经过DA转换模块将数字信号转换成模拟信号，最后通过运算放大器将该模拟信号放大至需要的驱动信号，驱动电润湿显示灰阶，通过在显示灰阶前，在电极上施加一EFD开启阈值，提前打开了油滴，如此缩短了灰阶显示的时间，且在预设时间段内提升至目标灰阶的电压值，如此保证了油滴处于活性期间，在显示灰阶后，使电极上的电压变为0，并保持一段时间，使得灰阶显示更加稳定。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
图1是本实用新型实施例提供的电润湿的施加电压时单个像素格的俯视图；
图2是本实用新型实施例提供的电润湿的不施电压时单个像素格的俯视图；
图3是本实用新型的电润湿多灰阶调节方法的实施例一个灰阶显示周期的波形图；
图4是本实用新型的电润湿多灰阶调节的实施例的结构示意图；
图5是本实用新型的电润湿多灰阶调节的实施例的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实用新型一种电润湿多灰阶调节方法，在一个灰阶显示周期内包括以下步骤：向电润湿显示器的像素两电极间施加一阈值电压；依据电润湿显示器像素需要显示的目标灰阶，确定在预设时间段二内像素两极间所需施加的第一预定电压；将像素两电极间的电压由阈值电压在第一预设时间段内提升至预定电压，并在第二预设时间段内保持，像素呈现目标灰阶；将像素两电极间的电压由第一预定电压降至0，并在第三预设时间端内保存。
本实用新型通过在显示灰阶前，在电极上施加一EFD开启阈值，提前打开了油滴，如此缩短了灰阶显示的时间，且在预设时间段内提升至目标灰阶的电压值，如此保证了油滴处于活性期间，在显示灰阶后，使电极上的电压变为0，并保持一段时间，使得灰阶显示更加稳定。
图1是电润湿显示器中的单个像素格剖面图，电润湿显示器中包含多个像素格，如图1所示，所述像素格包括：第一基板8、第二基板1、第一电极7、第二电极2、绝缘层3、像素墙4、油滴5以及第水6；第二电极2设置在第二基板1上，绝缘层3设置在第二电极2上，像素墙4设置在绝缘层3上，油滴5填充于每两个相邻的像素墙之间，油滴5为不透光的非极性流体，并与水6互不相溶，水6透光并具有导电性或极性，水6填充在油滴5与第一电极7之间。
以本实用新型所述方法在上述电湿润显示器上的应用为例，对本实用新型所述方法做进一 步的介绍。
图3是本实用新型是本实用新型的电润湿多灰阶调节方法的实施例一个灰阶显示周期的波形图；
从t0到t1时间段，为一定曲率的曲线段，v0为EFD开启的阈值电压，如此保证了电润湿灰阶显示，极间电压不是从2开始，缩短了启动时间，v1为规定的最低参考灰度值，阈值电压为电润湿显示器开启的最低电压，主要是打开油滴并维持油墨在活性期间。
从t1到t2时间段，为固定电压值；当选定v1电压值时，EFD显示最低参考灰度值；当选定v2电压值时，EFD显示比最低参考灰度值高一阶灰度值。后面的灰度值依次类推。依据电润湿显示器像素需要显示的目标灰阶从最低灰阶到最高灰阶，对应的在预设时间段二内像素两极间所需施加的电压值呈线性递增，提高了电润湿灰阶显示的效率。
从t2到t3时间段，为恢复电压值。该阶段加在EFD上的电势差0, 从灰阶显示电压变成0的过程为瞬时的，EFD亮度值会随时间增加而变小问题。增加恢复电压可以解决EFD灰度值稳定显示。
依据电润湿显示器像素需要显示的目标灰阶从最低灰阶到最高灰阶，对应的在预设时间段二内像素两极间所需施加的电压值呈线性递增，如此提升了不同灰阶显示的效率。
图4是本实用新型的电润湿多灰阶调节的实施例的结构示意图，一种电润湿多灰阶调节电路，所述电润湿包括不少于一个的像素单元，所述像素单元包括电极，其用于实施上述的电润湿多灰阶调节方法，其包括：MCU、DA转换模块、运算放大器和稳压电路，所述MCU的输出端依次连接DA转换模块和运算放大器，所述运算放大器的输出端与电极连接，所述稳压电路的输出端与MCU的输入端连接。
MCU主要利用编程方式将所要实现的波形产生，所述波形如图3电润湿多灰阶调节方法的实施例一个灰阶显示周期的波形图，产生的波形经过DA转换模块将数字信号转换成模拟信号，最后通过运算放大器将该模拟信号放大至需要的驱动信号，驱动电润湿显示灰阶。
图5是是本实用新型的电润湿多灰阶调节的实施例的结构示意图，所述MCU为89C51芯片，其用于产生电润湿像素的驱动波形,所述89C51芯片包含32位输入\输出接口。所述DA转换模块为DAC0832芯片，所述89C51芯片通过8位数据输出端口与DAC0832芯片的8位数据输入端口连接。 DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。所述运算放大器采用的是LM324芯片，所述LM324芯片的第五角和第六脚分别与DAC0832芯片的第十一脚和十二脚连接。LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器。所述稳压电路包括7805芯片U3、输入滤波电容C3和输出滤波电容C4，所述7805芯片U3的Vin端口与输入滤波电容C3的正极连接，输入滤波电容的负极与7805芯片的GND端口连接，所述7805芯片U3的Vout端口分别与输出滤波电容C4的正极以及DAC0832芯片的电源输入端口连接，所述输出滤波电容C4的负极与7805芯片的GND连接。
需要说明的是，电润湿又名电湿润，本实用新型中电润湿多灰阶显示驱动方法同样也 适用于电湿润。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (4)
1.一种电润湿多灰阶调节电路，所述电润湿包括不少于一个的像素单元，所述像素单元包括电极，其特征在于，其包括：MCU、DA转换模块、运算放大器和稳压电路，所述MCU的输出端依次连接DA转换模块和运算放大器，所述运算放大器的输出端与电极连接，所述稳压电路的输出端与MCU的输入端连接，所述MCU为89C51芯片，其用于产生电润湿像素的驱动波形。
2.根据权利要求1所述的电润湿多灰阶调节电路，其特征在于：所述DA转换模块为DAC0832芯片，所述89C51芯片通过8位数据输出端口与DAC0832芯片的8位数据输入端口连接。
3.根据权利要求2所述的电润湿多灰阶调节电路，其特征在于： 所述运算放大器采用的是LM324芯片，所述LM324芯片的第五角和第六脚分别与DAC0832芯片的第十一脚和十二脚连接。
4.根据权利要求3所述的电润湿多灰阶调节电路，其特征在于，所述稳压电路包括7805芯片、输入滤波电容和输出滤波电容，所述7805芯片的Vin端口与输入滤波电容的正极连接，输入滤波电容的负极与7805芯片的GND端口连接，所述7805芯片的Vout端口分别与输出滤波电容的正极以及DAC0832芯片的电源输入端口连接，所述输出滤波电容的负极与7805芯片的GND连接。
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| CN108806615A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-13 | 福州大学 | 一种针对电润湿显示器的新型像素数据编码方法及装置 |
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