一种液晶书写装置局部擦除预处理方法与流程

1.本发明涉及液晶书写板技术领域，特别涉及一种液晶书写装置局部擦除预处理方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.专利号cn112684618b的发明专利公开了利用光照实现对液晶书写装置局部擦除的技术方案，该方案包括自上而下依次设置导电层、双稳态液晶层和基底层；在基底层上阵列状排布若干像素单元，每个像素单元内设有像素电极以及与像素电极连接的薄膜场效应晶体管tft（以下简称tft）；为tft的栅极施加设定的控制电压，为tft的源极施加设定的输入电压，使得tft处于临界截止状态；为导电层施加设定的电压；此时，通过擦除装置（以下简称光擦除件）为需要擦除的区域施加设定强度范围内的光照，能够使得接收到光照的区域内的tft导通，从而为相应的像素电极输入设定的电压，当该像素电极与导电层之间充电至达到液晶的擦除电压时，能够实现局部擦除。
4.上述方案中，如果在设定光强下tft的光照感应电流较大，容易使得环境光引起的非擦除区域的像素电极与导电层之间的压差更快速的达到擦除启动电压，进而使得非擦除区域的字迹更快速的变淡，降低了用户体验，而现有的光擦除件光照强度固定，无法实现自适应光照感应电流大小和环境光强度进行光照强度调整，降低了用户体验；如果在设定光强下tft的光照感应电流较小，基底层与液晶层之间的电压变化较慢，需要光照很长时间才能够使设定的像素电极与导电层之间的电压差达到液晶的擦除电压，从而导致擦除时间较长，降低了擦除效率。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种液晶书写装置局部擦除预处理方法，在环境光强度较大时，光擦除件发光强度随环境光强度自适应调整，在光擦除件发光强度达到调整上限时，进行放电频率的调整，有效的避免了环境光引起的非擦除区域的字迹快速变淡问题；在环境光强度较小时，在加电的非擦除状态下，将基底层和导电层之间的电压差控制在设定范围内，提高了擦除速度。
6.为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种液晶书写装置局部擦除预处理方法，包括：获取光擦除件发光引起的光照区域第一光照感应电流以及非擦除区与光照区域同面积区域的由环境光引起的第二光照感应电流；第二光照感应电流值大于设定电流值时，进行擦除件发光强度调整，以使得第一光照感应电流与第二光照感应电流的比例在预设范围内；当光擦除件发光强度到达调整上限时，根据第一光照感应电流和第二光照感应电流的比例控制基底层与导电层之间的放电频率；
第二光照感应电流值小于或等于设定电流值时，在加电的非擦除状态下，将基底层和导电层之间的电压差控制在设定范围内。
7.根据本发明的第二个方面，提供了一种液晶书写装置局部擦除预处理方法，包括：获取光擦除件发光引起的光照区域第一光照感应电流以及非擦除区与光照区域同面积区域的由环境光引起的第二光照感应电流；进行擦除件发光强度调整，以使得第一光照感应电流与第二光照感应电流的比例在预设范围内；当光擦除件件发光强度到达调整上限时，根据第一光照感应电流和第二光照感应电流的比例控制基底层与导电层之间的放电频率。
8.根据本发明的第三个方面，提供了一种自适应光照感应电流的液晶书写装置擦除控制方法，包括：控制基底层上全部或设定的部分tft处于临界状态，利用光擦除件发出的设定强度范围内的光照照射，实现局部擦除，局部擦除之前，执行上述的预处理方法。
9.根据本发明的第四个方面，提供了一种控制器，所述控制器加载并执行上述的液晶书写装置局部擦除预处理方法；或者，所述控制器加载并执行上述的液晶书写装置局部擦除控制方法。
10.根据本发明的第五个方面，提供了一种液晶书写装置，包括控制器，所述控制器加载并执行上述的液晶书写装置局部擦除预处理方法；或者，包括控制器，所述控制器加载并执行上述的液晶书写装置局部擦除控制方法，实现局部擦除。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、第二光照感应电流值大于设定电流值时，进行擦除件发光强度调整，以使得第一光照感应电流与第二光照感应电流的比例在预设范围内，实现了光擦除件自适应光照感应电流的光照强度调整，提高擦除速度。
12.2、当光擦除件件发光强度到达调整上限时，根据第一光照感应电流和第二光照感应电流控制基底层与导电层之间的放电时间间隔，有效的避免了较强环境光带来的非目标擦除区域的字迹变淡问题。
13.3、第二光照感应电流值小于或等于设定电流值时，在加电的非擦除状态下，将基底层和导电层之间的电压差控制在设定范围内，提高了擦除效率。
14.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
15.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
16.图1为本发明实施例1提供的液晶书写装置局部擦除预处理方法的流程示意图。
17.图2为本发明实施例1提供的tft连接示意图一。
18.图3为本发明实施例1提供的tft连接示意图二。
19.图4为本发明实施例1提供的光照感应电流检测电路示意图。
20.图5为本发明实施例1提供的经过预先加载电压后的光照时间与基底层与液晶层
关闭光擦除件的光照时，环境光照强度的变化可以忽略不计，此时单独由环境光引起的单个tft光照感应电流i2为：i2=i
环境光
=v0’
/r1则单独由光擦除件光照引起的单个tft的光照感应电流i3为：i3= i1‑ꢀ
i2本实施例中，v0与v0’
均为r1两端的电压，r1的第一端与v
s
连接，r1的第二端分别与tft的源极和r2的第一端连接，通过与r2串联的分压电阻r3，即通过将r2的第二端与r3的第一端连接，r3的第二端接地，使得r2与r3之间的电压在处理器的可读取范围内，通过读取r2的第二端与r3的第一端之间的电位即可得到v0与v0’
。
31.所述临界截止状态，具体为：为导电层施加设定的电压，为tft电极分别施加设定的控制电压和输入电压；在接受到设定光照强度的光照照射时，tft会导通；而不受设定光照强度的光照照射时，tft处于截止状态。
32.可以理解的，本实施例附图3所述的电路图只是一种优选的示例，本领域技术人员可以根据具体工况进行电路图的选择以实现i1、i2、i3的计算，只要能够快速的得到相应的电流检测值即可，本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，这里不再赘述。
33.本实施例中，第一光照感应电流为光擦除件发光在tft上产生的光照感应电流与光照区域tft数量的乘积；或者，在其他一些实施方式中，第一光照感应电流为光擦除件发光在发光区域引起的各个tft的光照感应电流的加和。
34.假设书写板书写区的总面积为s，光擦除件的光照面积为s1，非擦除区与擦除区（即光擦除件的光照区域）同面积区域的由环境光引起的光照感应电流i
非擦除区（光照面积）
（即第二光照感应电流）为：i
非擦除区（光照面积）
=i
环境光（总）
*s1/s此时，i
环境光（总）
为光擦除件不发光时整个书写板由环境光产生的光照感应电流，i
光照区域
为光擦除件发光引起的光照感应电流（即第一光照感应电流），i
非擦除区（光照面积）
为环境光引起的非擦除区与擦除区同面积区域的光照感应电流（即第二光照感应电流）。
35.当i
非擦除区（光照面积）
大于设定值时，进行擦除件发光强度调整，以使得i
光照区域
与i
非擦除区（光照面积）
的比例在预设倍数范围内。
36.预设倍数范围根据tft光电流与照度的关系决定，优选的，本实施例中，预设倍数范围的最小值选择4倍，即i
光照区域
≥4i
非擦除区（光照面积）
，可以理解的，在其他一些实施方式中，预设倍数的最小值也可以是2倍、3倍、5倍等等其他大于或等于2的整数或者非整数倍，本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，这里不再赘述。
37.本实施例中，当光擦除件件发光强度到达调整上限时，根据第一光照感应电流i
光照区域
和第二光照感应电流i
非擦除区（光照面积）
的比例控制基底层与导电层之间的放电频率，以使得非擦除区由环境光引起的从加电到擦除启动电压的时间间隔与擦除区从加电到放电的时间间隔的差值大于预设量；即第一光照感应电流i
光照区域
和第二光照感应电流i
非擦除区（光照面积）
的比值越小，放电时间间隔越短，放电频率越高，第一光照感应电流i
光照区域
和第二光照感应电流i
非擦除区（光照面积）
的比值越大，放电时间间隔越长，放电频率越低。
38.所述预设量能够确保在光擦除件擦除区域完全擦除的情况下，非擦除区域不因环境光照射而产生肉眼可辨别的字迹变淡，预设量由tft光电流与照度的关系决定。具体的，
根据第二光照感应电流i
非擦除区（光照面积）
，得到非擦除区内与擦除区同面积的像素电极到达擦除电位的第一时间t1，根据第一光照感应电流i
光照区域
得到擦除区内像素电极到达擦除电位的第二时间t2，预设量小于第一时间t1与第二时间t2的差值，本领域技术人员可以在小于的范围内进行预设量的选择。
39.同样的，设定值能够确保在光擦除件擦除区域完全擦除的情况下，非擦除区域不因环境光照射而产生肉眼可辨别的字迹变淡，设定值均由tft光电流与照度的关系决定。
40.本实施例中，所述加电，具体为：液晶书写装置基底层上全部或设定的部分tft的栅极和源极分别施加设定的电压；所述电压能够使得tft在未接收到设定强度范围内的光照时处于截止状态；而在接收到设定强度范围内的光照后能够导通，并且能够使得导通tft连接的像素电极上加载的电压与导电层之间形成擦除电场，实现局部擦除；基底层和导电层之间的放电，具体为：液晶书写装置基底层上全部或设定的部分tft的栅极和源极分别施加设定的电压；所述电压能够使得tft导通，并且使得基底层和导电层之间形成的电压差为零或小于液晶擦除所需要的电压。
41.当i
非擦除区（光照面积）
小于或等于设定值时，在加电的非擦除状态下，将基底层和导电层之间的电压差控制在液晶的擦除电压之下的设定电压值范围内。
42.当进行局部擦除时，控制基底层上全部或设定的部分tft处于临界状态，tft在接受到设定强度范围内的光照时导通，相应像素电极与导电层之间的电压差在预充电电压值的基础上到达液晶的擦除电压v
e
，从而实现局部擦除。
43.图5为进行预充电的光照时间与基底层与液晶层之间电压差的变化关系曲线，本实施例通过将基底层和导电层之间的电压差控制在液晶的擦除电压之下的设定电压值范围内，基底层和导电层之间的电压差在设定的电压范围内（比如电压v0）的基础上，对基底层和导电层之间的电压差进行提升，从而极大缩短了从tft光照导通到基底层和导电层之间的电压差达到液晶的擦除电压所需要的时间，加快了局部擦除的速度。
44.图6为未进行预充电的光照时间与基底层与液晶层之间电压差的变化关系曲线，通过对比图5和图6中，基底层和导电层之间的电压差达到液晶的擦除电压v
e
所需要的时间，可以明显的看出，t0＜t1，所需要的时间明显缩短。
45.本实施例中，通过光照使得tft导通，为相应的像素电极输入设定的电压，从而为存储电容进行充电，当存储电容两端的电压差达到液晶的擦除电压时，能够实现对该区域的局部擦除。
46.具体地，首先通过为tft的栅极和源极分别施加设定的电压，使得基底层上全部或设定部分tft导通，并为相应的像素电极施加设定的第一电压；为导电层施加设定的第二电压；由此，将基底层和导电层之间的电压差加载至小于液晶的擦除电压的设定的电压范围内；由于该电压范围小于液晶的擦除电压，因此此时无法实现局部擦除。
47.需要说明的是，上述设定的电压值范围，根据液晶的擦除电压、存储电容以及光导通电流共同确定；也可以根据实际需要进行设定。
48.然后，将基底层上的所有tft加载至临界状态，为导电层施加设定的第三电压值，以在接收到设定光照强度范围的光照照射时，tft能够导通，并且，对应的像素电极与导电
层之间的电压差能够达到液晶的擦除电压，实现局部擦除。
49.局部擦除完成后，将基底层与导电层之间的电压差控制至所述设定电压值范围内。
50.可以理解的，在其他一些实施方式中，局部擦除完成后，将基底层与导电层之间的电压差放电至零。
51.作为一种更为具体的实施方式，由于刚刚擦除的区域对应的基底层和导电层之间加载了设定的擦除电场，因此，这些区域在电场没有撤销之前无法进行再次书写，这极大地影响了书写效率和书写体验。
52.基于此，本实施例中设计一种局部擦除控制方法，具体包括如下过程：将擦除装置从进入书写区域到离开书写区域的过程定义为一次擦除过程；在一次擦除过程中，采用上述的液晶书写装置光照擦除电压控制方法实现局部擦除；每间隔设定时间t，将基底层与导电层之间的电压差控制至所述设定电压范围，然后控制基底层上全部或设定的部分tft处于临界状态，以在接收到设定强度范围内的光照时，再次实现局部擦除。
53.与此同时，还可以包括：在一次擦除过程中，如果擦除装置的当前位置距离上一次基底层与导电层之间的电压差处于所述设定的电压值范围时，擦除装置所在的位置之间的最短距离超过设定值w，将基底层与导电层之间的电压差控制至所述设定电压范围，然后控制基底层上全部或设定的部分tft处于临界状态，以在接收到设定强度范围内的光照时，再次实现局部擦除。
54.本次擦除过程结束时，将基底层与导电层之间的电压差放电至零。
55.本实施例在一次擦除过程中，每隔设定时间t对基底层和导电层之间的电压差控制至设定的电压范围，一方面缩短了下一次局部擦除所需的时间，另一方面能够缩短进行局部擦除后可重新进行书写的间隔时间，实现边擦边写，提高书写效率，提升使用者的书写体验度。
56.实施例2：本发明实施例2提供了一种液晶书写装置局部擦除预处理方法，包括：获取光擦除件发光引起的光照区域第一光照感应电流以及非擦除区与光照区域同面积区域的由环境光引起的第二光照感应电流；进行擦除件发光强度调整，以使得第一光照感应电流与第二光照感应电流的比例在预设范围内；当光擦除件件发光强度到达调整上限时，根据第一光照感应电流和第二光照感应电流的比例控制基底层与导电层之间的放电频率。
57.具体的感应电流的计算方法以及擦除件发光强度调整方法和放电频率调整策略与实施例1中的相同，这里不再赘述。
58.实施例3：本发明实施例3提供了一种自适应光照感应电流的液晶书写装置擦除控制方法，包括：控制基底层上全部或设定的部分tft处于临界状态，利用光擦除件发出的设定强度范围内的光照照射，实现局部擦除，局部擦除之前，执行实施例1或实施例2述的预处理方
法。
59.实施例4：本发明实施例4提供了一种控制器，所述控制器加载并执行实施例1或实施例2所述的液晶书写装置局部擦除预处理方法；或者，所述控制器加载并执行实施例3所述的液晶书写装置局部擦除控制方法。
60.实施例5：本发明实施例5提供了一种液晶书写装置，包括控制器，所述控制器加载并执行实施例1或实施例2所述的液晶书写装置局部擦除预处理方法；或者，包括控制器，所述控制器加载并执行实施例3所述的液晶书写装置局部擦除控制方法，实现局部擦除。
61.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。