专利名称：电泳显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及显示器领域，特别涉及一种电泳显示器及其驱动方法。
背景技术：
电泳显示器是类纸式显示器较早发展的显示技术，是利用有颜色的带电球，借由外加电场，在液态环境中移动，呈现不同颜色的显示效果。而在电场撤除时，该显示器将保持所显示的画面，从而实现稳态显示。电子纸通常以电泳显示器为主，由于其与普通的纸张十分接近、即具有高对比、广视角度、低能耗以及阅读的高舒适性等性能，已经逐渐应用于很多领域。电泳显示器已经能显示黑白甚至彩色的图案，而在黑与白之间还具有多个中间灰度，例如浅黑、暗灰、灰等，从而通过控制显示屏上各个像素到相应的灰度而显示一幅完整的画面。目前，一般通过查询表的方式直接根据所转变的最终灰度值加一驱动电压控制像素显示相应的灰度值，然而由于电光显示器具有历史依赖性，即会有残留电压等的影响，因此通过直接查询表驱动的方式很难实现灰度的精准控制，造成一定误差。此外，灰度控制过程中，如果某一像素长期不能回到极端光学状态(即黑或白)， 则误差会越来越大，另外，在对灰度控制加驱动电压时，有必要保持DC (直流)平衡，即施加在像素上的电压能量之和从一个预定时期来看是为零的，否则会损坏电极以及显示介质。有鉴于此，有必要提供一种驱动电泳显示器的技术方案，以解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电泳显示器及其驱动方法，能够较精准的控制灰度变化，又能保持DC平衡。为了解决上述问题，本发明提供了一种驱动电泳显示器的方法，包括设置所述电泳显示器中每一像素电极对应一像素点；根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述电泳显示器的驱动波形，对所述像素电极施加所述驱动波形的显示信号，控制需要变化灰度值的像素点；其中包括至少一灰度驱动步骤，每一驱动步骤对应一灰度变化方向，在最后的驱动步骤中所对应的灰度变化方向中该终止灰度为平缓变化灰度。进一步地，上述方法还可包括，所述根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述电泳显示器的驱动波形，对所述像素电极施加所述驱动波形的显示信号，控制需要变化灰度值的像素点，具体分为以下步骤依满足DC平衡方式，将所述像素点的起始灰度驱动到一极端灰度；根据所述像素点的极端灰度及终止灰度确定灰度变化方向；判断该终止灰度是否为该灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该极端灰度驱动到终止灰度；
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如果否，则从该极端灰度驱动到另一极端灰度，然后从另一极端灰度驱动到终止灰度。进一步地，上述方法还可包括，所述根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述电泳显示器的驱动波形，对所述像素电极施加所述驱动波形的显示信号，控制需要变化灰度值的像素点，具体分为以下步骤根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定直接驱动的第一灰度变化方向；判断该直接驱动是否满足DC平衡方式；如果满足DC平衡，则继续判断该终止灰度是否为该第一灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该起始灰度驱动到终止灰度；如果不满足DC平衡，或者判断该终止灰度不为该第一灰度变化方向中的平缓变化灰度，则依满足DC平衡方式，将该起始灰度驱动到一极端灰度；根据所述像素点的极端灰度及终止灰度确定第二灰度变化方向；确定第二灰度变化方向后，判断该终止灰度是否为该第二灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该极端灰度驱动到终止灰度；如果否，则从该极端灰度驱动到另一极端灰度，再从另一极端灰度驱动到终止灰度。进一步地，上述方法还可包括，所述该满足DC平衡方式是指在所述像素点的灰度变化过程中，如果所述像素点已经从一个极端光学状态向另一个极端光学状态趋近，在到达该另一个极端光学状态之前，不允许灰度反向变化。本发明还提供了一种电泳显示器，包括处理单元和驱动控制电路，其中，所述处理单元，用于设置所述电泳显示器中每一像素电极对应一像素点，控制所述驱动控制电路导通该所需要变化灰度值的像素点对应的像素电极所连接的TFT，并控制所述驱动控制电路通过该导通的TFT对该像素电极施加根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定的驱动波形，控制需要变化灰度值的像素点，其中包括至少一灰度驱动步骤，每一驱动步骤对应一灰度变化方向，在最后的驱动步骤中所对应的灰度变化方向中该终止灰度为平缓变化灰度；所述驱动控制电路，用于连接TFT，接收所述处理单元发送的控制信号，刷新TFT 显示画面。进一步地，上述电泳显示器还可包括，所述处理单元对所述像素电极根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述驱动波形，控制需要变化灰度值的像素点，具体是指所述处理单元依满足DC平衡方式，将所述像素点的起始灰度驱动到一极端灰度；所述处理单元根据所述像素点的极端灰度及终止灰度确定灰度变化方向；判断该终止灰度是否为该灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该极端灰度驱动到终止灰度；如果否，则从该极端灰度驱动到另一极端灰度，然后从另一极端灰度驱动到终止灰度。
进一步地，上述电泳显示器还可包括，所述处理单元对所述像素电极根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述驱动波形，控制需要变化灰度值的像素点，具体是指所述处理单元根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定直接驱动的第一灰度变化方向；所述处理单元判断该直接驱动是否满足DC平衡方式；如果满足DC平衡，则继续判断该终止灰度是否为该第一灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该起始灰度驱动到终止灰度；如果不满足DC平衡，或者判断该终止灰度不为该第一灰度变化方向中的平缓变化灰度，则依满足DC平衡方式，将该起始灰度驱动到一极端灰度；所述处理单元根据所述像素点的极端灰度及终止灰度确定第二灰度变化方向；所述处理单元确定第二灰度变化方向后，判断该终止灰度是否为该第二灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该极端灰度驱动到终止灰度；如果否，则从该极端灰度驱动到另一极端灰度，再从另一极端灰度驱动到终止灰度。进一步地，上述电泳显示器还可包括，所述处理单元满足DC平衡方式是指所述处理单元在控制所述像素点的灰度变化过程中，判断如果所述像素点已经从一个极端光学状态向另一个极端光学状态趋近，在到达该另一个极端光学状态之前，不允许灰度反向变化。与现有技术相比，应用本发明，通过本发明的电泳显示器及其驱动方法，能够在刷新画面时，实现较精准的灰度变化控制，又能保持DC平衡。
图1为本发明电泳显示器所采用的电子墨水的特性曲线图。图2为本发明一实施方式中灰度驱动方案的流程图。图3为图2所示灰度驱动方案下的灰度变化示意图。图4为本发明第二实施方式中灰度驱动方案的流程图。图5为图4所示灰度驱动方案下的灰度变化示意图。图6为本发明一实施方式中的电泳显示器的结构图
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。请参阅图1。一般来说电泳显示器中微腔(包括微胶囊、微杯等)所包括的悬浮液以及显示粒子叫做电泳显示媒体。不同的电泳显示媒体有着不同的特性。电泳显示媒体有以下分类两种不同颜色各带正负电荷粒子，透明的悬浮液；一种颜色带电荷粒子和另一颜色的悬浮液；一种颜色带电荷粒子和另一颜色的中性粒子，透明的悬浮液。本发明采用的电泳显示媒体特性如图1所示，设该电泳显示器的一个像素总共能够实现8个灰度等级，其中7和0分别为极端光学状态中的白和黑，1-6分别为位于黑和白中间的各个灰度，例如1为深灰、6为浅白等。本发明电泳显示器的电泳显示媒体的特性为 当灰度等级从白到黑变化而施加驱动脉冲时，灰度随时间的变化遵循第一曲线Al，当灰度等级从黑到白变化而施加脉冲时，灰度随着时间变化的曲线遵循第二曲线A2。其中，在曲线Al中，高于预定灰度值L的灰度变化幅度很大，低于预定灰度值L的灰度变化幅度趋于平缓，而在曲线A2中，低于预定灰度值L的灰度变化幅度很大，高于预定灰度值L的灰度变化趋于平缓。由于上述的电泳显示媒体的特性，如果灰度等级从Ll变化到L2，灰度变化遵循的是第一曲线Al，由于Ll以及L2均高于灰度等级L，如果直接用一个脉冲从Ll控制变化到 L2，如曲线Al所示，在L1-L2变化中，灰度的变化幅度很大，即在一个短时间内可能变化多个灰度值，从而无法精确控制到最终灰度值L2。同理，如果灰度等级从L3变化到L4，遵循的是第二曲线A2，由于L3、L4均低于预定灰度值L，则如曲线A2所示，同样无法精确控制到最终灰度值L4。如图1所示，如果当前灰度值为Li，最终灰度值为L2，则不直接从Ll驱动到L2，而是保证最后一个脉冲是从黑(0)趋向于灰度值L2，从而使得在驱动到L2附近时，灰度变化已经比较平缓，即使脉冲时间有点偏差，也不会引起灰度值的太大误差。然而，仅仅通过以上的改进是不够的，因为虽然减小了灰度误差，但灰度误差逐渐累计也会变得很大，此外还要兼顾DC平衡。由于本发明电泳显示器采用的电泳显示媒体的特性以及上面所述的问题，设计出一种驱动方法以解决上述问题。本发明的驱动方法包括1)定义两种灰度变化方向，且定义每一灰度变化方向下平缓变化灰度及快速变化灰度；幻根据起始灰度及终止灰度确定一灰度驱动方案，该灰度驱动方案包括至少一个灰度驱动0步骤，每一驱动步骤对应一灰度变化方向，在该最后驱动步骤所对应的灰度变化方向中该终止灰度为平缓变化灰度。请参阅图2，为本发明第一实施方式中灰度驱动方案的流程图。在本发明第一实施方式中，灰度驱动方案包括步骤依满足DC平衡方式，将该起始灰度驱动到一极端灰度(S201)；根据该极端灰度及终止灰度确定灰度变化方向620 ；判断该终止灰度是否为该灰度变化方向中的平缓变化灰度(S203)；如果是，则从该极端灰度驱动到终止灰度 (S204)；如果否，则从该极端灰度驱动到另一极端灰度，然后从另一极端灰度驱动到终止灰度(S2(^)。其中，本发明所有涉及的满足DC平衡方式以及减少误差累计是指在灰度变化过程中，如果已经从一个极端光学状态向另一个极端光学状态趋近，在到达该另一个极端光学状态之前，不允许灰度反向变化。请一并参阅图3，为图2所示灰度驱动方案下的灰度变化示意图。为了进一步说明本发明第一实施方式中的灰度驱动方案，结合图3说明在该灰度驱动方案下的灰度变化过程。如图3所示，在从灰度5驱动到灰度6时，先将灰度5驱动到极端光学状态7(即步骤104)，这是满足DC平衡的；如前所述的电泳显示媒体特性可知，如果直接从光学状态 7驱动到终止灰度6，则终止灰度6为非平缓变化灰度，因此，需要将该极端灰度7驱动到另一极端灰度0 (即步骤106)，再从另一极端灰度0驱动到终止灰度6 (即步骤108)。从起始灰度6驱动到终止灰度3时，同理，先从灰度6驱动到极端光学状态7(即步骤110)，满足DC平衡；驱动到7后，如果直接从7驱动到终止灰度值3，由前述的电泳显示媒体特性可知，终止灰度为平缓变化灰度，因此，可直接从极端光学状态7驱动到终止灰度3(即步骤112)。从起始灰度3变化到终止灰度1时，同理，先从灰度3驱动到极端光学状态0(即步骤114)，满足DC平衡的；如前所述的电泳显示媒体特性可知，如果直接从光学状态0驱动到终止灰度1，则终止灰度1为非平缓变化灰度，因此，需要从极端光学状态0驱动到另一极端光学状态7 (即步骤116)，再从极端光学状态7驱动到终止灰度1 (即步骤118)。从而，通过上述的灰度驱动方案，遵循了本发明驱动方法的原则，既满足DC平衡，又能保证较精准的灰度控制。请参阅图4，为本发明第二实施方式中灰度驱动方案的流程图。在第二实施方式中，该灰度驱动方案包括步骤根据起始灰度及终止灰度确定直接驱动的第一灰度变化方向(S301)；判断该直接驱动是否满足DC平衡(S302)；如果满足DC平衡，则继续判断该终止灰度是否为该第一灰度变化方向中的平缓变化灰度(S30;3)；如果是，则从该起始灰度驱动到终止灰度(S304)；如果不满足DC平衡，或者在步骤S303中判断该终止灰度不为该第一灰度变化方向中的平缓变化灰度，则依满足DC平衡方式，将该起始灰度驱动到一极端灰度(S30O ；然后根据该极端灰度及终止灰度确定第二灰度变化方向(S306)；确定第二灰度变化方向后，判断该终止灰度是否为该第二灰度变化方向中的平缓变化灰度(S307)；如果是，则从该极端灰度驱动到终止灰度(S308)；如果否，则从该极端灰度驱动到另一极端灰度，再从另一极端灰度驱动到终止灰度(S309)。请一并参阅图5，为图4所示灰度驱动方案下的灰度变化示意图。同理，为了进一步说明本发明第二实施方式中的灰度驱动方案，结合图5说明在该灰度驱动方案下的灰度变化过程。如图5所示，在从灰度5驱动到灰度6时，如果直接从灰度5驱动到灰度6是满足 DC平衡的，且有电泳显示媒体特性可知，直接从灰度5驱动到灰度6也满足灰度6为一个平缓变化灰度，因此，可直接将灰度5驱动到灰度6 (即步骤210)。从起始灰度6驱动到终止灰度4时，如果直接从6驱动到终止灰度值4，将不能满足DC平衡，因此需要先从灰度6驱动到极端光学状态7 (即步骤21 ，而如果从极端光学状态7驱动到终止灰度值4，由前述的电泳显示媒体特性可知，终止灰度为非平缓变化灰度， 因此，需要先从极端光学状态7驱动到另一极端光学状态0 (即步骤214)，然后从极端光学状态0驱动到终止灰度4 (即步骤216)。从起始灰度4变化到终止灰度1时，同理，如果直接从灰度4驱动到终止灰度1，将不能满足DC平衡，因此，需要先从灰度4驱动到极端光学状态7 (即步骤218)；如前所述的电泳显示媒体特性可知，如果直接从光学状态7驱动到终止灰度1，则终止灰度1为平缓变化灰度，因此，可从极端光学状态7直接驱动到终止灰度1 (即步骤220)。本发明第一实施方式与第二实施方式中的灰度驱动方案的区别在于第一实施方式总是依满足DC平衡方式先驱动到一极端光学状态，再判断从该极端光学状态驱动到终止灰度时，该终止灰度是否处于平缓变化区域；而在第二实施方式中则是先判断从起始灰度驱动到终止灰度是否满足DC平衡，然后再判断该终止灰度是否处于平缓变化区域。请参阅图6，为本发明一实施方式中的电泳显示器的结构图。该电泳显示器100
8包括公共电极层10、电泳层20、若干像素电极30、TFT(Thin FilmTransistor,薄膜晶体管)40、驱动控制电路50以及处理单元60。其中该电泳层20位于公共电极层10以及若干像素电极30之间并分别与之电连接，该TFT 40位于该若干像素电极30以及驱动控制电路 50之间。该驱动控制电路50还与处理单元60连接，在处理单元60的控制下导通相应的 TFT 40，并对该导通TFT 40对应的像素电极30施加驱动波形。该电泳显示器100还包括基板70用于承载该公共电极层10、电泳层20、若干像素电极30、以及TFT 40。该处理单元60用于接收显示信号并根据显示信号控制显示画面的刷新。具体的， 该处理单元60并根据显示信号确定需要变化灰度的像素点，以及该些需要变化灰度的像素点的终止灰度(即所需要变化到的灰度)，并控制驱动控制电路50驱动该所需要变化灰度的像素至该终止灰度。在本实施方式中，每一像素电极30对应一像素点，处理单元60根据每一像素点当前的灰度值以及终止灰度值控制驱动控制电路50导通相应的TFT 40并施加相应的驱动波形至该像素电极30，使得该像素电极30与公共电极层10之间形成一个或多个不同的电势差驱动电泳层显示所需要的灰度。显然，如果刷新画面时，某一像素点的灰度值不需要改变，则不需要对其进行灰度变化控制。其中，该处理单元60根据每一像素点当前的灰度值以及所需要变化到的灰度值的控制是根据本发明前述的驱动方法进行控制。即处理单元60预先定义两种灰度变化方向，且定义每一灰度变化方向下平缓变化灰度及快速变化灰度。当60处理单元接收到显示信号后，确定所需要改变灰度值的像素点，然后控制驱动控制电路50控制所需要改变灰度值的像素点对应的像素电极30所连接的TFT 40导通，并施加相应的驱动波形至该像素电极30，其中该驱动波形满足条件处理单元根据起始灰度及终止灰度确定一灰度驱动方案，该灰度驱动方案包括至少一个灰度驱动步骤，每一驱动步骤对应一灰度变化方向，在该最后驱动步骤所对应的灰度变化方向中该终止灰度为平缓变化灰度。该灰度驱动方案包括前述的本发明第一实施方式中的灰度驱动方案以及第二实施方式中的灰度驱动方案。通过本发明的电泳显示器及其驱动方法，可较精准地控制像素点变化至所需要的灰度并能满足DC平衡。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
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权利要求
1.一种驱动电泳显示器的方法，其特征在于，包括 设置所述电泳显示器中每一像素电极对应一像素点；根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述电泳显示器的驱动波形，对所述像素电极施加所述驱动波形的显示信号，控制需要变化灰度值的像素点；其中包括至少一灰度驱动步骤，每一驱动步骤对应一灰度变化方向，在最后的驱动步骤中所对应的灰度变化方向中该终止灰度为平缓变化灰度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述电泳显示器的驱动波形，对所述像素电极施加所述驱动波形的显示信号，控制需要变化灰度值的像素点，具体分为以下步骤依满足DC平衡方式，将所述像素点的起始灰度驱动到一极端灰度； 根据所述像素点的极端灰度及终止灰度确定灰度变化方向；判断该终止灰度是否为该灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该极端灰度驱动到终止灰度；如果否，则从该极端灰度驱动到另一极端灰度，然后从另一极端灰度驱动到终止灰度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述电泳显示器的驱动波形，对所述像素电极施加所述驱动波形的显示信号，控制需要变化灰度值的像素点，具体分为以下步骤根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定直接驱动的第一灰度变化方向； 判断该直接驱动是否满足DC平衡方式；如果满足DC平衡，则继续判断该终止灰度是否为该第一灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该起始灰度驱动到终止灰度；如果不满足DC平衡，或者判断该终止灰度不为该第一灰度变化方向中的平缓变化灰度，则依满足DC平衡方式，将该起始灰度驱动到一极端灰度；根据所述像素点的极端灰度及终止灰度确定第二灰度变化方向； 确定第二灰度变化方向后，判断该终止灰度是否为该第二灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该极端灰度驱动到终止灰度；如果否，则从该极端灰度驱动到另一极端灰度，再从另一极端灰度驱动到终止灰度。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述该满足DC平衡方式是指在所述像素点的灰度变化过程中，如果所述像素点已经从一个极端光学状态向另一个极端光学状态趋近，在到达该另一个极端光学状态之前，不允许灰度反向变化。
5.一种电泳显示器，其特征在于， 包括处理单元和驱动控制电路，其中，所述处理单元，用于设置所述电泳显示器中每一像素电极对应一像素点，控制所述驱动控制电路导通该所需要变化灰度值的像素点对应的像素电极所连接的TFT，并控制所述驱动控制电路通过该导通的TFT对该像素电极施加根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定的驱动波形，控制需要变化灰度值的像素点，其中包括至少一灰度驱动步骤，每一驱动步骤对应一灰度变化方向，在最后的驱动步骤中所对应的灰度变化方向中该终止灰度为平缓变化灰度；所述驱动控制电路，用于连接TFT，接收所述处理单元发送的控制信号，刷新TFT显示画面。
6.如权利要求5所述的电泳显示器，其特征在于，所述处理单元对所述像素电极根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述驱动波形，控制需要变化灰度值的像素点，具体是指所述处理单元依满足DC平衡方式，将所述像素点的起始灰度驱动到一极端灰度； 所述处理单元根据所述像素点的极端灰度及终止灰度确定灰度变化方向；判断该终止灰度是否为该灰度变化方向中的平缓变化灰度； 如果是，则从该极端灰度驱动到终止灰度；如果否，则从该极端灰度驱动到另一极端灰度，然后从另一极端灰度驱动到终止灰度。
7.如权利要求5所述的电泳显示器，其特征在于，所述处理单元对所述像素电极根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述驱动波形，控制需要变化灰度值的像素点，具体是指所述处理单元根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定直接驱动的第一灰度变化方向；所述处理单元判断该直接驱动是否满足DC平衡方式；如果满足DC平衡，则继续判断该终止灰度是否为该第一灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该起始灰度驱动到终止灰度；如果不满足DC平衡，或者判断该终止灰度不为该第一灰度变化方向中的平缓变化灰度，则依满足DC平衡方式，将该起始灰度驱动到一极端灰度；所述处理单元根据所述像素点的极端灰度及终止灰度确定第二灰度变化方向； 所述处理单元确定第二灰度变化方向后，判断该终止灰度是否为该第二灰度变化方向中的平缓变化灰度；如果是，则从该极端灰度驱动到终止灰度；如果否，则从该极端灰度驱动到另一极端灰度，再从另一极端灰度驱动到终止灰度。
8.如权利要求6或7所述的电泳显示器，其特征在于，所述处理单元满足DC平衡方式是指所述处理单元在控制所述像素点的灰度变化过程中，判断如果所述像素点已经从一个极端光学状态向另一个极端光学状态趋近，在到达该另一个极端光学状态之前，不允许灰度反向变化。
全文摘要
本发明公开了一种电泳显示器及其驱动方法，包括设置所述电泳显示器中每一像素电极对应一像素点；根据所述像素点的起始灰度及终止灰度确定所述电泳显示器的驱动波形，对所述像素电极施加所述驱动波形的显示信号，控制需要变化灰度值的像素点；其中包括至少一灰度驱动步骤，每一驱动步骤对应一灰度变化方向，在最后的驱动步骤中所对应的灰度变化方向中该终止灰度为平缓变化灰度。应用本发明，通过本发明的电泳显示器及其驱动方法，能够在刷新画面时，实现较精准的灰度变化控制，又能保持DC平衡。
文档编号G09G3/34GK102214443SQ201010141549
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月1日 优先权日2010年4月1日
发明者刘祖良, 廖建明, 林永强, 苏升 申请人:广州奥熠电子科技有限公司