一种调整电润湿显示器多灰度显示的驱动方法与流程

本发明涉及显示器技术领域，特别涉及一种调整电润湿显示器多灰度显示的驱动方法。

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，低功耗、快反应速度等优点而备受关注。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接触角改变而实现显示开关，一次完整的帧显示的像素状态包括打开和关闭两个状态。所述打开状态为：当开始施加像素电压并达到阈值电压后随着电压的增大，电润湿接触角开始发生明显变化直至达到饱和状态，可以观察到明显的光学变化；所述关闭状态为：当施加的像素电压减小时

电润湿的接触角会随之尽量恢复原先状态，但由于电润湿显示器流体中的电子被显示基板所俘获，电润湿接触角在电压减小的过程中无法完全恢复到原来的状态，使得显示器的光学状态亦即显示器的对比度或灰度减小。基于上述问题在设计电润湿电子纸的驱动波形时，驱动波形由两部分组成，分别是驱动脉冲、复位脉冲。驱动脉冲用来显示图像内容；复位脉冲用来使接触角复位并且释放被基板俘获的电荷。

由于在不同的灰度状态下，基板俘获电荷的程度不同及电润湿接触角复位所需的时间不同，所以需要一个复位脉冲，该复位脉冲能使接触角在电压减小的过程中完全恢复到原来的状态，因此复位脉冲与公共电极的电势差需始终为0，且复位脉冲的持续时间要随着灰度的不同而改变。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提出一种调整电润湿显示器多灰度显示的驱动方法，改善图像质量和更新时间。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种调整电润湿显示器多灰度显示的驱动方法，电润湿显示器的驱动电压波形包括若干个子帧周期，其中最后一个子帧周期对应复位脉冲，其余子帧周期对应驱动脉冲，在驱动时间不变的情况下，设置所述驱动脉冲的子帧脉宽不等且任意排列。

进一步地，所述复位脉冲的脉宽根据像素灰度值的不同而变化，像素灰度值越大脉宽越大。

进一步地，所述驱动脉冲的第一个子帧持续时间大于等于tmin，tmin的具体计算方法为：

（1）对电润湿显示器进行测量得到随电压增大反射率变化的曲线vr-re1，得到电润湿显示器的阈值电压vth和饱和电压vmax；

（2）根据电润湿显示器的阈值电压vth，确定施加到电润湿显示器上子帧最短持续时间tmin。

进一步地，所述驱动脉冲的每个子帧持续时间小于tmax，根据电润湿显示器的饱和电压vmax，确定施加到电润湿显示器上子帧最长持续时间tmax。

进一步地，电润湿显示器像素共同电极的电压固定为+15v，所述驱动脉冲包括三种不同的电压：-15v或0v或15v。

进一步地，所述复位脉冲的电压为+15v。

与现有技术相比，本发明具有有益效果：在总驱动时间不变即不影响刷新率的情况下通过不等脉宽子帧组合的方式提高电润湿电子纸的灰度，从而使电润湿电子纸的显示画面更加丰富细腻。同时在单一不变的的复位子帧的基础上利用像素灰度的不同来决定复位子帧的脉宽大小，从而更好的抑制电润湿电子纸的电荷泄露。

附图说明

图1是典型电润湿显示器像素结构和显示原理示意图；

图2是典型电润湿显示器油墨平铺时的俯视图；

图3是典型电润湿显示器油墨收缩铺时的俯视图；

图4是本发明实施例中电润湿显示器随电压增大反射率变化的曲线示意图vr-re1；

图5是本发明实施例中电润湿显示器驱动波形对比图。

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。

图1是典型电润湿显示器像素结构和显示原理示意图，该结构包括白色衬底、透明电极，疏水涂层、油墨、像素墙。当没有施加驱动电压在像素电极上时，如左侧所示，油墨将平铺在疏水层上，光线通过水层到达油墨，反射后显示油墨的颜色，此时像素定义为关闭状态。当给像素电极施加驱动电压时，如右侧所示，油墨不再铺满整个像素格，而是在界面张力的作用下被推挤到一边，反射基板暴露在自然光下从而反射白色基板的的颜色，此时像素定义为打开状态。图2是油墨平铺时的俯视图；如图3是油墨收缩时的俯视图。油墨收缩的程度和反射光的大小由驱动电压大小决定，当驱动电压低于阈值电压时油墨收缩程度非常小，反之当驱动电压高于阈值电压时油墨收缩程度越大。

图4所示是电润湿显示器随着电压增大时，电润湿显示器的反射率，亦即开口率变化曲线，用来控制电润湿显示器所需显示灰度时的电压大小。

本发明提供一种调整电润湿多灰度显示器多灰度显示的驱动方法，用于调整电润湿显示器的灰度级和灰度精度。

在本实施例中，对电润湿电子纸显示器进行测量得到随着电压增大反射率变化的曲线vr-re1，如图4所示，即可得到电润湿的阈值电压vth和饱和电压vmax。

根据所得到的电润湿显示器的阈值电压vth确定驱动脉冲第一个子帧持续时间大于等于tmin，根据所得到的电润湿显示器的饱和电压vmax确定驱动脉冲每个子帧持续时间小于tmax。

在本实施例中，利用电泳显示源极驱动芯片和电泳显示栅极驱动芯片为电润湿显示器提供驱动波形和扫描信号；所述电润湿显示器像素共同电极的电压固定为+15v；驱动波形中包含多个驱动脉冲；驱动脉冲的驱动电压包括三种：-15v或0v或15v。

图5所示是本实施例电润湿显示器驱动波形对比图，其中上侧是普通的非对称动态驱动波形图，下侧是本发明调整后的不等脉宽子帧组合驱动电压波形，驱动电压波形包含5个子帧周期，其中子帧1~子帧4四个周期直接驱动像素点的图像帧，使得当前像素点显示对应灰阶。复位脉冲保持脉宽长度不变。下侧是针对上侧普通驱动波形的调整，在驱动周期不变的情况下，将原子帧1~子帧4的驱动脉冲采用脉宽不等的子帧进行随机组合，在本实施例中，如图3是在后两个子帧处采用1：2的长短的子帧进行组合，驱动脉冲的不等子帧脉宽小于tmax且第一个子帧的脉宽大于等于tmin，从而在原来的的对应像素点灰度和刷新率不变的情况下调整后的波形使图像的灰阶更高，图像细节部分显示的更加细腻丰富。本发明改进后的复位脉冲脉宽根据像素灰度的不同进行改变，这样能更好的抑制电荷泄露。

需要说明的是，驱动脉冲中脉宽不等的子帧结合的方式和脉宽的持续时间是任意的，本发明中除了如图3的组合方式，其他组合方式也适用于调整电润湿多灰度显示的驱动方法。

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。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种调整电润湿显示器多灰度显示的驱动方法，电润湿显示器的驱动电压波形包括若干个子帧周期，其中最后一个子帧周期对应复位脉冲，其余子帧周期对应驱动脉冲，在驱动时间不变的情况下，设置所述驱动脉冲的子帧脉宽不等且任意排列。本发明利用脉宽不等的驱动脉冲子帧随机组合可以在不影响刷新周期的情况下提高显示灰度从而使被显示图像细节更加细腻，复位脉冲根据当前像素点灰度值的不同而选择脉宽长度不同，有利于抑制电润湿的电荷泄露。

技术研发人员：林志贤;林珊玲;郭太良;单升起;钱明勇;曾素云
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：2017.12.15
技术公布日：2018.04.20