CN111402820B - 电湿润显示器驱动方法、显示器、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电湿润显示器驱动方法、显示器、设备及存储介质。涉及显示领域，其中方法通过灰阶驱动波形对油墨进行分阶段驱动，其中，灰阶驱动波形包括多个子帧驱动波形，每一阶段由一子帧驱动波形对油墨进行驱动得到一子图像帧，然后获取多个子图像帧，将多个子图像帧组合成完整图像帧。利用电润湿特性中的迟滞效应设计电润湿驱动波形，相比较现有的电润湿显示器，能够降低电润湿显示器件灰阶显示的响应时间，提升电润湿响应时间与电润湿灰阶稳定性，改善电润湿的显示质量。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其是涉及电湿润显示器驱动方法、显示器、设备及存储介质。
背景技术
近几年电润湿显示技术发展迅猛，逐步占据较多市场份额，电润湿显示器件具备高对比度、阅读适宜、便捷轻巧、可折叠弯曲、耗能低等特点。现有有源矩阵的电润湿显示器件驱动采用PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)波形，其特点是驱动***容易实现和驱动波形方便设计，但是由于PWM波形难以针对电润湿特性设计驱动，导致电润湿显示出现响应时间慢、油墨不稳定等现象，其调制频率越低导致显示灰阶的驱动时间越长，使电润湿显示器在此驱动波形中响应时间变慢和显示灰机的稳定性不好，导致显示器件出现质量问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出电湿润显示器驱动方法，利用电润湿特性中的迟滞效应设计电润湿驱动波形，相比较现有的电润湿显示器，能够提升电润湿响应时间与电润湿灰阶稳定性，改善电润湿的显示质量。
第一方面，本发明的一个实施例提供了：电湿润显示器驱动方法，包括：
通过灰阶驱动波形对油墨进行分阶段驱动，所述灰阶驱动波形包括多个子帧驱动波形，每一阶段由一子帧驱动波形对油墨进行驱动得到一子图像帧；
获取每一子图像帧；
将每一子图像帧组合成完整图像帧。
进一步地，所述灰阶驱动波形包括三个子驱动波形，每一子驱动波形分别通过一驱动电压驱动。
进一步地，每一驱动电压均为直流电压，每一驱动电压的驱动时间相同。
进一步地，还包括：
根据最大驱动电压和初始驱动电压得到迟滞曲线；
若所述初始驱动电压增加到所述最大驱动电压，根据所述迟滞曲线上升沿拟合得到所述第一响应曲线；
若所述最大驱动电压下降到所述初始驱动电压，根据所述迟滞曲线下降沿拟合得到所述第二响应曲线；
根据所述第一响应曲线和所述第二响应曲线计算得到第三响应曲线；
根据所述第一响应曲线、所述第二响应曲线和所述第三响应曲线分别得到三个子驱动波形对应的驱动电压，所述驱动电压分别是：第一子驱动波形的第一驱动电压、第二子驱动波形的第二驱动电压和第三子驱动波形的第三驱动电压
进一步地，根据目标反射率和反射率允许抖动范围，利用所述第一响应曲线得到所述第一驱动电压。
进一步地，所述第二驱动电压小于所述第一驱动电压，并且调整所述第二驱动电压过程中，反射率抖动在所述反射率允许抖动范围内。
进一步地，所述第三驱动电压为驱动油墨在所述第三响应曲线上达到目标反射率时的电压。
本发明实施例至少具有如下有益效果：
第二方面，本发明的一个实施例提供了：电湿润显示器，包括：
利用如第一方面任一项所述的电湿润显示器驱动方法进行驱动。
第三方面，本发明的一个实施例提供了：电湿润显示设备，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，用于执行如第一方面任一项所述的方法。
第四方面，本发明的一个实施例提供了：计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例通过灰阶驱动波形对油墨进行分阶段驱动，其中，灰阶驱动波形包括多个子帧驱动波形，每一阶段由一子帧驱动波形对油墨进行驱动得到一子图像帧，然后获取多个子图像帧，将多个子图像帧组合成完整图像帧。利用电润湿特性中的迟滞效应设计电润湿驱动波形，相比较现有的电润湿显示器，能够降低电润湿显示器件灰阶显示的响应时间，提升电润湿响应时间与电润湿灰阶稳定性，改善电润湿的显示质量。
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是本发明实施例中电湿润显示器驱动方法的一具体实施例流程示意图；
图2为直流信号驱动电润湿器件的迟滞曲线示意图；
图3是本发明实施例中电湿润显示器驱动方法的一具体实施例中计算三个驱动电压的流程示意图；
图4是本发明实施例中电湿润显示器驱动方法的一具体实施例三种响应曲线示意图；
图5是本发明实施例中电湿润显示器驱动方法的一具体实施例驱动电压示意图；
图6是本发明实施例中电湿润显示器的一具体实施例结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。
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。
本发明实施例提供电湿润显示器驱动方法，能够用于电子纸显示器、电子书、户外广告显示屏等利用电润湿显示器的领域，上述仅作示意，并不对具体的应用领域进行限制。
其中，电润湿是指在毫米尺度下，表面张力占主导力量时，通过调整施加在液滴与它所接触的固体(例如绝缘介质下方的电极)之间的电压，改变液滴与固体表面的润湿性，从而改变液滴与固体表面的三相接触角，使液滴发生形变，进而使液滴内部产生压强差，驱使液滴运动的过程。
本发明实施例一提供电湿润显示器驱动方法，图1为本发明实施例提供的电湿润显示器驱动方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S1：通过灰阶驱动波形对油墨进行分阶段驱动，所述灰阶驱动波形包括多个子帧驱动波形，每一阶段由一子帧驱动波形对油墨进行驱动得到一子图像帧；
S2：获取多个子图像帧，其中子图像帧的数量与子帧驱动波形的数量相同；
S3：将多个子图像帧组合成完整图像帧。
在一种实施方式中，上述灰阶驱动波形属于幅频混合调制算法，在电润湿显示器的幅频混合调制过程中利用频率调制将一个完整图像帧划分为多个子图像帧进行组合显示，采用的具体灰阶驱动波形由与子图像帧数量一致的子帧驱动波形组合构成，即对电润湿中油墨进行分阶段的精确灰阶控制。
在一种实施方式中，灰阶驱动波形包括三个子帧驱动波形，分别是：第一子驱动波形、第二子驱动波形和第三子驱动波形，每个子帧驱动波形的驱动电压均为直流电压，且驱动持续时间相同。
其中，第一子驱动波形的驱动电压为第一驱动电压，记为VF，第二子驱动波形的驱动电压为第二驱动电压，记为VM，第三子驱动波形的驱动电压为第三驱动电压，记为VE。
在一种实施方式中，通过迟滞曲线确定上述三个驱动电压。迟滞曲线是根据电润湿的迟滞效应生成的曲线。
其中，电润湿电子纸是通过施加电压来控制带色油滴运动，进而实现灰阶显示。随着电场的增大，绝缘层、油膜与水之间的表面张力变大，界面间接触角变大，电压差产生的电场力打破了原来的平衡，水代替油墨与疏水绝缘层表面接触。推动油墨收缩到一起，露出白色衬底，露出白色衬底的面积大小与像素面积的比值就是电润湿反射率。而反射率受驱动电压的控制，在不同驱动电压下，反射率也不同。
如图2所示，为直流信号驱动电润湿器件的迟滞曲线示意图。从图中可见，横轴为电压，纵轴为反射率，在电压上升阶段电润湿器件中像素的反射率与电压之间的响应关系表示为曲线L1，在电压下降阶段，电润湿器件中像素的反射率与电压之间的响应关系表示为曲线L2，曲线L1和曲线L2不同，这就是电润湿器件的迟滞效应。
一种实施方式中提供了获取迟滞曲线的方法。例如，阶梯状态驱动电压从最小电压步进到最大电压，再从最大电压步进到最小电压，在驱动过程中实时测量反射率，反射率与电压之间的响应关系曲线就是迟滞曲线。
如图3所示，为一种实施方式中计算上述三个驱动电压的流程示意图，包括以下步骤：
S11：根据最大驱动电压和初始驱动电压得到迟滞曲线；
S12：若初始驱动电压V0缓慢增加到最大驱动电压VMAX，根据迟滞曲线上升沿拟合得到第一响应曲线F1(V)；
S13：若最大驱动电压VMAX下降到初始驱动电压V0，根据迟滞曲线下降沿拟合得到第二响应曲线F2(V)；
S14：根据第一响应曲线F1(V)和第二响应曲线F2(V)计算得到第三响应曲线F3(V)；
S15：根据第一响应曲线、第二响应曲线和第三响应曲线分别得到第一驱动电压、第二驱动电压和第三驱动电压。
如图4所示，为一种实施方式中三种响应曲线示意图。横轴表示电压，纵轴表示反射率，其中，R0表示设定的目标反射率，RMIN表示油墨的最小反射率，RMAX表示油墨的最大反射率，[-ΔR，ΔR]表示设定的反射率允许抖动范围，V0表示驱动油墨最小驱动电压称为初始驱动电压，可以是0V，VMAX表示驱动油墨的最大驱动电压。RMIN、RMAX可以通过测量迟滞曲线得到。可以理解的是，反射率允许抖动范围也可以通过其它方式表示，例如[0，2ΔR]等，本实施例在此不做具体限定。
在一种实施方式中，步骤S14计算第三响应曲线F3(V)过程如下所述。
设定第三响应曲线F3(V)为二次曲线，如图4中所示，选取两个点，第一个点是第一响应曲线F1(V)和第二响应曲线F2(V)的一个交点，表示为(RMIN，V0)，第二个点是反射率值为R0+Δ时，第一响应曲线上的点，表示为(R0+Δ，F1 -1(R0+Δ))，同时将第二个点设置为该二次曲线的顶点，计算得到第三响应曲线F3(V)。
得到上述三条响应曲线后，计算得到第一驱动电压VF、第二驱动电压VM和第三驱动电压VE。
在一种实施方式中，根据目标反射率R0和反射率允许抖动范围[-ΔR，ΔR]，利用第一响应曲线F1(V)得到第一子驱动波形的第一驱动电压VF，表示为：
F1(VF)＝R0+ΔR
即可以通过第一响应曲线F1(V)即可得到第一子驱动波形的第一驱动电压VF。
在一种实施方式中，第二子驱动波形的第二驱动电压VM小于第一驱动电压VF，并且调整第二驱动电压VF过程中，反射率抖动ΔR′在反射率允许抖动范围[-ΔR，ΔR]内，即满足条件：
因此，本实施例的第二驱动电压VF可以动态变化，只需满足上述条件即可。
在一种实施方式中，第三子驱动波形的第三驱动电压VE为驱动油墨在第三响应曲线F3(V)上达到目标反射率R0时的电压。例如将目标反射率R0代入第三响应曲线F3(V)得到第三驱动电压VE，即R0＝F3(VE)。
如图5所示，为一种实施方式中的驱动电压示意图，由于是有源矩阵，因此设定这三个子帧驱动波形的驱动持续时间均为t相同，第一驱动电压VF的驱动持续时间为[0，t)，第二驱动电压VM的驱动持续时间为[t，2t)，第三驱动电压VE的驱动持续时间为[2t，3t]，构成一个完整的灰阶驱动波形对油墨进行驱动。
可以理解的是，第二驱动电压VM可以大于第三驱动电压VE，或者在满足上述第二驱动电压VM的条件下，第二驱动电压VM也可以小于第三驱动电压VE。
从图5中可见，驱动持续时间均为t，油墨在施加第一驱动电压VF经过时间t后被推挤到像素墙一侧，其表面能减小、动能增大，表现为反射率从0逐渐增大到R0+ΔR；然后当施加电压减小为第二驱动电压VM时，电场力不足以维持油墨状态，此时油墨通过增大的动能对接触面产生冲击影响，再经过t时刻油墨重新达到表面能和动能的平衡，再通过第二驱动电压VM产生的电场力作用下推挤油墨移动，表现为反射率发生抖动，但是其抖动幅度在反射率允许抖动范围[-ΔR，ΔR]内；直到2t时刻，将驱动电压减小为第三驱动电压VE，油墨再次重新达到界面能和动能的平衡，表现为反射率逐渐趋于平稳，驱动***以稳定的电压第三驱动电压VE驱动，减小了像素因为PWM调制带来的剧烈震荡。
通过上述三个驱动电压分别作用在3个子图像帧上，然后对子图像帧进行组合，得到完整图像帧，能够加快像素的响应时间，提高显示质量。
电润湿显示器件的响应时间是电润湿显示器件在开关过程中表现的快慢速度，由于电润湿的显示是通过油墨的移动实现，油墨的运动的速度与施加控制型号的不同步，出现的延时就是响应时间。本实施例能够加快电润湿显示器件的响应时间。
在一种实施方式中，本实施例的方法与传统直流驱动比较响应时间缩短了70％，并且有效地提高了电润湿显示器件的显示质量，使得灰阶显示更稳定，与传统方波驱动比较可有效减小80％的灰阶震荡。
本发明一实施例还提供电湿润显示器，利用如上述任一项所述的电湿润显示器驱动方法进行驱动，具体细节已经在上述实施例对应的电湿润显示器驱动方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
另外，本发明还提供电湿润显示设备，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设备上运行时，程序代码用于使电湿润显示设备执行本说明书上述实施例一部分描述的电湿润显示器驱动方法中的步骤。
另外，本发明还提供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一所述的方法。
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，对于电湿润显示器、电湿润显示设备和计算机可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.电湿润显示器驱动方法，其特征在于，包括：
通过灰阶驱动波形对油墨进行分阶段驱动，所述灰阶驱动波形包括多个子帧驱动波形，每一阶段由一子帧驱动波形对油墨进行驱动得到一子图像帧；
获取每一子图像帧；
将每一子图像帧组合成完整图像帧；
所述灰阶驱动波形包括三个子驱动波形，每一子驱动波形分别通过一驱动电压驱动；
还包括：
根据最大驱动电压和初始驱动电压得到迟滞曲线；
若所述初始驱动电压增加到所述最大驱动电压，根据所述迟滞曲线上升沿拟合得到第一响应曲线；
若所述最大驱动电压下降到所述初始驱动电压，根据所述迟滞曲线下降沿拟合得到第二响应曲线；
根据所述第一响应曲线和所述第二响应曲线计算得到第三响应曲线；
根据所述第一响应曲线、所述第二响应曲线和所述第三响应曲线分别得到三个子驱动波形对应的驱动电压，所述驱动电压分别是：第一子驱动波形的第一驱动电压、第二子驱动波形的第二驱动电压和第三子驱动波形的第三驱动电压。
2.根据权利要求1所述的电湿润显示器驱动方法，其特征在于，每一驱动电压均为直流电压，每一驱动电压的驱动时间相同。
3.根据权利要求1所述的电湿润显示器驱动方法，其特征在于，根据目标反射率和反射率允许抖动范围，利用所述第一响应曲线得到所述第一驱动电压。
4.根据权利要求3所述的电湿润显示器驱动方法，其特征在于，所述第二驱动电压小于所述第一驱动电压，并且调整所述第二驱动电压过程中，反射率抖动在所述反射率允许抖动范围内。
5.根据权利要求1所述的电湿润显示器驱动方法，其特征在于，所述第三驱动电压为驱动油墨在所述第三响应曲线上达到目标反射率时的电压。
6.电湿润显示器，其特征在于，利用如权利要求1至5任一项所述的电湿润显示器驱动方法进行驱动。
7.电湿润显示设备，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1至5任一项所述的电湿润显示器驱动方法。
8.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至5任一项所述的电湿润显示器驱动方法。
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| CN111402820A (zh) | 2020-07-10 |
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