一种多级灰阶电泳电子纸的快速响应方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电泳显示技术领域，特别是一种多级灰阶电泳电子纸的快速响应方法。
【背景技术】
[0002]使用电泳显示(EPD)技术的电子纸已经成为一种非常重要的信息显示载体，目前已经广泛应用于电子书阅读器、电子标签、电子广告牌等。其具备了良好的双稳态特性，在静态显示时，几乎不耗电，是一种具备节能环保特色的显示技术。然而，电泳电子纸还存在一系列缺点，例如:响应速度较慢。这些缺点严重影响了电泳电子纸显示效果，并制约了市场应用范围。电泳电子纸的灰阶显示，主要是由施加在像素电极上的电压序列驱动形成，这种电压序列被称之为驱动波形。而电泳电子纸显示时所表现出来的缺点，诸多是由驱动波形的不良设计所造成。
[0003]在电泳显示屏中，特定灰阶的显示没有固定的阈值电压，所以，需要利用驱动波形进行驱动像素显示灰阶。这个灰阶显示的过程，也是电场力驱动粒子电泳运动的过程。电泳粒子是电泳显示器的一个重要组成部分，在电泳显示的过程中，施加电压时，带电的黑色与白色粒子发生电泳效应，但对于所施加的电压时间长度，这种电泳效应是非线性的。因此，为了实现灰阶的正确显示，必须选择一种恰当的驱动波形来驱动电泳粒子。典型的驱动波形包含三个阶段:擦除原始图像、激活电泳粒子和刷写新灰阶。第二阶段结束时，就产生了反射率值相对稳定的白色灰阶，并以其作为参考灰阶，进一步驱动粒子形成目的灰阶。无论如何，这个驱动过程由于电压的转变，驱动粒子在微胶囊中不断更换电泳方向，并造成屏幕反射率的高、低转变，这种现象反应到人眼中，便是闪烁，对视觉的舒适性产生了不良的影响。
[0004]在电子纸微胶囊粒子系统中，由于粒子所携带的电荷数量固定，当施加在像素上的电压越大时，粒子所受的电场力也就越大，粒子电泳速度也就越快。但是，当粒子在加速电泳的过程中，粒子所受电荷控制剂的粘滞阻力也随之加大，同时，粒子之间所产生的碰撞阻力也越来越大。当粒子阻力逐步增大时，所消耗掉的电能也在增加，所以，寻找一个合适的驱动电压，对于电泳电子纸的应用具有非常重要的意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术问题的缺陷，提供一种多级灰阶电泳电子纸的快速响应方法，用于驱动多级灰阶的电泳电子纸，包括步骤:
[0006]A:提升驱动电压的绝对值至大于15V ；
[0007]B:施加与原始图像电性相反的电压波形以擦除原始图像；
[0008]C:施加占空比为50%的方波电压波形，激活电泳粒子；
[0009]D:施加适当长度的电压波形刷写新灰阶。
[0010]优选地，通过以下步骤配置所述驱动电压的绝对值:
[0011]Al:获取不同长度的正或负电压驱动波形下的电压与反射率的关系曲线图；
[0012]A2:在20-25V范围内确定能形成均匀多级灰阶显示的驱动电压的绝对値。
[0013]优选地，将驱动电压设置为21V，以形成均匀的四级灰阶显示。
[0014]优选地，将所述均匀的四级灰阶显示所对应的驱动电压波形长度分别设置为0ms，20ms,40ms和 100ms。
[0015]优选地，所述步骤B施加的电压波形长度与原始图像对应的驱动电压波形长度相等，以实现直流平衡补偿。
[0016]优选地，所述步骤C的方波电压设置为由正电压转向负电压，以保证白色状态作为参考灰阶。
[0017]优选地，所述步骤D采用正电压来刷写新的灰阶。
[0018]优选地，所述D步骤采用正负电压进行组合，以形成大于四级的灰阶显示。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]目前，主流的驱动电压为正负15V，这种情况下，带电颗粒在电场的作用下运动速度较慢。但是，其灰阶分辨率较好，便于形成多级灰阶。在本发明中，着眼于四级灰阶图像的显示，适当提高驱动电压，有利于提高电泳电子纸的响应速度。此外，还可以通过正负电压的组合，以形成大于四级的灰阶显示，提升图像显示质量。
【附图说明】
[0021]下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
[0022]图1a-1b是本发明多级灰阶电泳电子纸快速响应方法获得的不同驱动电压下的驱动电压强度与反射率的关系曲线图。
[0023]图2是本发明四级灰阶电泳电子纸快速响应方法采用的驱动电压波形。
[0024]图3a_3b是本发明四级灰阶电泳电子纸快速响应方法实现的驱动效果图以及各级灰阶所对应的反射率图。
【具体实施方式】
[0025]根据本发明的第一实施例，首先，A:提升驱动电压的绝对值至大于15V，具体通过以下步骤进行驱动电压绝对值的配置:1、获取不同长度的正或负电压驱动波形下的电压与反射率的关系曲线图；2、在20-25V范围内确定能形成均匀多级灰阶显示的驱动电压的绝对値。具体地，首先设计一系列不同长度的驱动电压波形，在这些驱动波形中，要么仅有正电压，要么只有负电压，然后把这些驱动电压波形下载到波形查找表中，并通过反射率测量装置进行观测。实验采用的TFT扫描频率为50HZ，所以，在设计的驱动波形的过程中，任一阶段的时间长度必须为20ms的整数倍。在本发明中，驱动波形的长度设置为20ms，40ms，
60ms......，260ms。电压的绝对值由1V逐渐提高至25V，并使用相同的驱动波形进行电子纸的驱动，同时利用相机记录电子纸反射率变化情况，相机的帧速率设置为100帧/秒。在不同长度的驱动波形驱动下，电压与反射率的关系曲线如附图1所示。从附图1中可以看出，现有技术的正负15V驱动电压的电子纸响应速度较慢，便于形成多级灰阶。而本实施例则着重于四级灰阶的快速响应。
[0026]从附图1中，我们可以看到，当驱动电压的绝对