本發(fā)明涉及顯示領(lǐng)域，具體為一種電潤(rùn)濕顯示單元壞點(diǎn)的檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電潤(rùn)濕(Flectrowetting)技術(shù)利用油與水界面固有的自然力以及為利用這些力量而開(kāi)發(fā)出的方法。電潤(rùn)濕顯示器件的結(jié)構(gòu)包括透明玻璃基板、透明導(dǎo)電層(ITO)、疏水絕緣層、像素墻、彩色油墨、無(wú)色液體(水或者離子液)和涂有導(dǎo)電層的上極板。當(dāng)沒(méi)有施加電壓時(shí)，彩色油墨與疏水絕緣層的電極外層間，形成一層扁平薄膜，就是一個(gè)有色的像素點(diǎn)；當(dāng)在上極板和下基板之間加合適的電壓時(shí)，改變了原有的界面平衡，油墨被擠到角落處，像素點(diǎn)內(nèi)更多的部分被無(wú)色液體占據(jù)，呈現(xiàn)出透明的像素點(diǎn)。

電潤(rùn)濕屏幕壞點(diǎn)包括兩種情況：第一，在不通電的情況下彩色油墨不能正常覆蓋整個(gè)像素點(diǎn)；第二，相應(yīng)像素點(diǎn)的ITO斷開(kāi)。在第一種壞點(diǎn)形成的情況下，彩色油墨占據(jù)的比例越小，開(kāi)口率越大(這里的開(kāi)口率是指，彩色油墨占據(jù)像素點(diǎn)的比例大小)，其電容值也相應(yīng)變大；第二種壞點(diǎn)的情況，相應(yīng)像素點(diǎn)的ITO斷開(kāi)，此時(shí)像素點(diǎn)的電容值接近為零。為了判斷電潤(rùn)濕屏幕壞點(diǎn)的情況，并直觀地了解到相應(yīng)像素點(diǎn)的損壞情況和損壞程度，因此有必要設(shè)計(jì)一檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行判定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)電潤(rùn)濕屏幕像素點(diǎn)的電容-開(kāi)口率模型來(lái)判定電潤(rùn)濕屏幕壞點(diǎn)的檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種電潤(rùn)濕顯示單元壞點(diǎn)的檢測(cè)方法，所述電潤(rùn)濕單元包括上極板透明導(dǎo)電電極、水、油墨、疏水層和下基板透明導(dǎo)電電極，所述檢測(cè)方法包括以下步驟：

將一個(gè)或多個(gè)電容測(cè)量芯片的測(cè)量引腳的一端接至電潤(rùn)濕結(jié)構(gòu)的上極板透明導(dǎo)電電極，另一端接至下基板透明導(dǎo)電電極，測(cè)量電潤(rùn)濕顯示單元中一個(gè)或多個(gè)像素點(diǎn)的電容值；

利用多個(gè)像素點(diǎn)的電容值計(jì)算所述電潤(rùn)濕顯示單元的開(kāi)口率；

如果計(jì)算的開(kāi)口率超過(guò)給定的第一閾值，則判斷所述一個(gè)或多個(gè)像素點(diǎn)中存在壞點(diǎn)。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，通過(guò)以下公式計(jì)算所述開(kāi)口率：

(C1-C2)/(C3-C2)×100％，

其中C1、C2、C3分別為所測(cè)像素點(diǎn)的電容值、正常像素點(diǎn)的電容值以及油墨完全沒(méi)有覆蓋時(shí)測(cè)得的像素點(diǎn)的電容值。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，其中，

當(dāng)所測(cè)像素點(diǎn)的電容值為零，則判定相應(yīng)像素點(diǎn)處的透明導(dǎo)電電極斷開(kāi)。

進(jìn)一步地，其中，通過(guò)時(shí)鐘觸發(fā)模式觸發(fā)電容測(cè)量。

另一方面，本發(fā)明還提供一種電潤(rùn)濕顯示單元壞點(diǎn)的檢測(cè)系統(tǒng)，所述電潤(rùn)濕單元包括上極板透明導(dǎo)電電極、水、油墨、疏水層和下基板透明導(dǎo)電電極，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括主控芯片、PC端和一個(gè)或多個(gè)電容測(cè)量芯片，其中，

所述電容測(cè)量芯片的測(cè)量引腳的一端接至電潤(rùn)濕結(jié)構(gòu)的上極板透明導(dǎo)電電極，另一端接至下基板透明導(dǎo)電電極；

所述電容測(cè)量芯片與主控芯片連接；

所述主控芯片與計(jì)算機(jī)設(shè)備端連接。

進(jìn)一步地，所述主控芯片包括FPGA。

進(jìn)一步地，所述電容測(cè)量芯片的數(shù)量為待測(cè)像素點(diǎn)數(shù)的1/3。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種電潤(rùn)濕顯示單元壞點(diǎn)的檢測(cè)方法及系統(tǒng)，其將電潤(rùn)濕屏幕結(jié)構(gòu)看作為一電容結(jié)構(gòu)，建立一個(gè)電容-開(kāi)口率模型，通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)并處理，可檢測(cè)像素點(diǎn)的電容值來(lái)體現(xiàn)出是否形成壞點(diǎn)，判斷壞點(diǎn)的種類(lèi)和壞點(diǎn)開(kāi)口率的情況。在數(shù)據(jù)支持下可以更準(zhǔn)確地了解到像素點(diǎn)的情況，而不單單通過(guò)肉眼觀察，十分方便直觀。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的系統(tǒng)軟件算法流程圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的電潤(rùn)濕像素點(diǎn)正常情況的電容結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的電潤(rùn)濕像素點(diǎn)非正常情況的電容結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的電潤(rùn)濕屏幕壞點(diǎn)示意圖。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

一種電潤(rùn)濕顯示單元壞點(diǎn)的檢測(cè)方法，所述電潤(rùn)濕單元包括上極板透明導(dǎo)電電極、水、油墨、疏水層和下基板透明導(dǎo)電電極，所述檢測(cè)方法包括以下步驟：

將一個(gè)或多個(gè)電容測(cè)量芯片的測(cè)量引腳的一端接至電潤(rùn)濕結(jié)構(gòu)的上極板透明導(dǎo)電電極，另一端接至下基板透明導(dǎo)電電極，測(cè)量電潤(rùn)濕顯示單元中一個(gè)或多個(gè)像素點(diǎn)的電容值；

利用多個(gè)像素點(diǎn)的電容值計(jì)算所述電潤(rùn)濕顯示單元的開(kāi)口率；

如果計(jì)算的開(kāi)口率超過(guò)給定的第一閾值，則判斷所述一個(gè)或多個(gè)像素點(diǎn)中存在壞點(diǎn)。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，通過(guò)以下公式計(jì)算所述開(kāi)口率：

(C1-C2)/(C3-C2)×100％，

其中C1、C2、C3分別為所測(cè)像素點(diǎn)的電容值、正常像素點(diǎn)的電容值以及油墨完全沒(méi)有覆蓋時(shí)測(cè)得的像素點(diǎn)的電容值。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，其中，

當(dāng)所測(cè)像素點(diǎn)的電容值為零，則判定相應(yīng)像素點(diǎn)處的透明導(dǎo)電電極斷開(kāi)。

進(jìn)一步地，其中，通過(guò)時(shí)鐘觸發(fā)模式觸發(fā)電容測(cè)量。

另一方面，本發(fā)明還提供一種電潤(rùn)濕顯示單元壞點(diǎn)的檢測(cè)系統(tǒng)，所述電潤(rùn)濕單元包括上極板透明導(dǎo)電電極、水、油墨、疏水層和下基板透明導(dǎo)電電極，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括主控芯片、PC端和一個(gè)或多個(gè)電容測(cè)量芯片，其中，

所述電容測(cè)量芯片的測(cè)量引腳的一端接至電潤(rùn)濕結(jié)構(gòu)的上極板透明導(dǎo)電電極，另一端接至下基板透明導(dǎo)電電極；

所述電容測(cè)量芯片與主控芯片連接；

所述主控芯片與計(jì)算機(jī)設(shè)備端連接。

進(jìn)一步地，所述主控芯片包括FPGA。

進(jìn)一步地，所述電容測(cè)量芯片的數(shù)量為待測(cè)像素點(diǎn)數(shù)的1/3。

本發(fā)明提供一種電潤(rùn)濕顯示單元壞點(diǎn)的檢測(cè)方法，包括：

搭建電容-開(kāi)口率模型的測(cè)量系統(tǒng)；

測(cè)量電潤(rùn)濕屏幕像素點(diǎn)的電容值；

利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，判斷壞點(diǎn)及其種類(lèi)。

A.搭建測(cè)量系統(tǒng)

參照?qǐng)D1，是本發(fā)明一實(shí)施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。該測(cè)量系統(tǒng)由測(cè)量電路和計(jì)算機(jī)組成。

測(cè)量電路包括ALTERA公司的FPGA芯片EP4CE15F256，ACAM公司的Pcap01-AD芯片。其中FPGA芯片作為主控芯片，Pcap01-AD芯片作為電容的測(cè)量芯片。兩款芯片的通信方式為I²C通信。

參照?qǐng)D2，是本發(fā)明一實(shí)施例的系統(tǒng)軟件算法流程圖。其包括了對(duì)于Pcap01-AD芯片固件的編程和相關(guān)寄存器的配置。對(duì)于固件，采用的是ACAM公司提供的標(biāo)準(zhǔn)固件，并下載在Pcap01-AD芯片的SRAM中。下載完固件之后，配置Pcap01-AD芯片的相關(guān)寄存器，該配置方案為：?jiǎn)我浑娙?，采用漂移模式，參考電容設(shè)為68pF，內(nèi)部放電電阻為30k，電容測(cè)量循環(huán)時(shí)間20us，內(nèi)部進(jìn)行100次采樣平均，電容測(cè)量為時(shí)鐘觸發(fā)模式。按照此配置，一塊Pcap01-AD芯片可連接3個(gè)像素點(diǎn)并進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)，將Pcap01-AD芯片測(cè)量引腳一端接到上極板，另一端接到各像素點(diǎn)的下基板ITO上?，F(xiàn)假設(shè)需要測(cè)量9個(gè)像素點(diǎn)，由于一個(gè)Pcap01-AD芯片最多可測(cè)3個(gè)像素點(diǎn)電容值，因此需要3個(gè)此芯片進(jìn)行測(cè)量，每測(cè)量一個(gè)像素點(diǎn)的時(shí)間間隔設(shè)為1s。據(jù)此，可根據(jù)需要測(cè)量像素點(diǎn)的多少來(lái)進(jìn)行相應(yīng)Pcap01-AD數(shù)目的配置。

測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)從Pcap01-AD芯片輸入到FPGA芯片，然后通過(guò)串口的方式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。

B.測(cè)量電潤(rùn)濕屏幕各像素點(diǎn)的電容值

參照?qǐng)D3-4，分別為本發(fā)明一實(shí)施例的電潤(rùn)濕像素點(diǎn)正常情況和非正常情況的電容結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)像素點(diǎn)正常時(shí)，其中油墨和疏水層可以看作是介質(zhì)層，水和極板為導(dǎo)電層，即可以看作一個(gè)平行板電容器的結(jié)構(gòu)，根據(jù)平行板電容器的電容計(jì)算公式：C＝εS/4πkd(其中，ε是一個(gè)常數(shù)，S為電容極板的正對(duì)面積，d為電容極板的距離，k是靜電力常量)。此時(shí)，正常的像素點(diǎn)會(huì)有一個(gè)電容數(shù)值。而電容值的測(cè)量是依靠基于FPGA控制的Pcap01-AD的電容測(cè)量平臺(tái)。當(dāng)油墨不能正常覆蓋時(shí)，即形成壞點(diǎn)，像素點(diǎn)的電容結(jié)構(gòu)如圖4所示，水會(huì)占據(jù)沒(méi)有被油墨覆蓋的區(qū)域，導(dǎo)致所述電容公式中的d減少，電容值增大。參照?qǐng)D5，有不同開(kāi)口率的像素點(diǎn)和透明導(dǎo)電電極(ITO)斷裂的情況，當(dāng)像素點(diǎn)有不同的開(kāi)口率和ITO斷裂時(shí)，會(huì)有不同的電容值。通過(guò)測(cè)量其電容值，并分析其中的數(shù)據(jù)，可以找到電容值與開(kāi)口率之間的關(guān)系，作為一實(shí)施例，數(shù)據(jù)如下：

1.選取100個(gè)正常的像素點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，然后取其平均值作為正常像素點(diǎn)的電容值，其數(shù)值為：C2＝263.53 Pf；

2.選取100個(gè)油墨完全沒(méi)有覆蓋的像素點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，然后取其平均值，其數(shù)值為：

C3＝514.06 Pf；

3.通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，得出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式：

開(kāi)口率＝(C1-C2)/(C3-C2)×100％

現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中選取有代表性的5個(gè)像素點(diǎn)以作說(shuō)明：

表1

由表1可知，根據(jù)所建立的電容-開(kāi)口率模型得出的開(kāi)口率跟光強(qiáng)儀得出的開(kāi)口率基本一致，因此，該電容-開(kāi)口率模型具有使用價(jià)值。

4.另一種壞點(diǎn)的情況，即ITO斷裂，由于像素點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)電壓較高，如有不慎操作，可能會(huì)導(dǎo)致透明導(dǎo)電電極(ITO)燒掉，此時(shí)像素點(diǎn)的電容值接近于0；

C.對(duì)測(cè)量的電容值進(jìn)行處理

每測(cè)量一個(gè)像素的電容值后，F(xiàn)PGA芯片將數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳到計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行后續(xù)處理。通過(guò)用Processing搭建一個(gè)用戶(hù)界面，在建立的電容-開(kāi)口率模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可明確知道所測(cè)量像素點(diǎn)的電容值和開(kāi)口率，并以此判斷是否形成壞點(diǎn)和壞點(diǎn)的情況。

本方案提出了一個(gè)電潤(rùn)濕屏幕壞點(diǎn)的測(cè)量方案，建立了一個(gè)電容-開(kāi)口率模型，通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)并處理，可檢測(cè)像素點(diǎn)的電容值來(lái)體現(xiàn)出是否形成壞點(diǎn)，判斷壞點(diǎn)的種類(lèi)和壞點(diǎn)開(kāi)口率的情況。在數(shù)據(jù)支持下可以更準(zhǔn)確地了解到像素點(diǎn)的情況，而不單單通過(guò)肉眼觀察，十分方便直觀。

以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。