针对反射式电润湿显示器在不同环境光下, 对显示器上内容的清晰度、对比度的影响, 提出一种保留相邻灰度人眼视觉响应差的亮度校正方法.该方法保证其它环境光下的人眼对相邻灰度的响应差与参考环境光下的响应差一致.同时为实现电润湿显示器的精准调制, 将校正后的亮度进行二次校正, 非线性校正.采用本文方法校正后的电压与亮度曲线的关系更接近线性, 提高了电润湿显示器对比度, 增加图像细节, 优化了显示效果.

针对电润湿显示器像素内流体运动机理及相应电光响应特性, 提出一种数值模拟计算方法来计算电润湿中流体间的界面变化及流体-液体-固体三相接触线在外部电场影响下的运动。该方法基于Matlab数值分析框架, 通过Young-Laplace方程计算界面形状变化及变化过程中三相接触角、界面接触面积等参数的变化, 并结合总体能量守恒方程求解像素的电光响应过程。实验结果表明, 该模型成功模拟电润湿显示器像素内电流体动力特性, 像素响应时间与油-水界面张力大小成正比。模拟结果与相同参考几何的实验数据具有良好的定性一致性, 可用来指导电润湿器件中流体参数的设计, 对实现高稳定的电润湿显示器具有重要意义。

为了实现电润湿电子纸显示器实时播放视频, 本文设计了 DVI视频图像编解码系统加上 FPGA时序控制的显示驱动系统。DVI系统负责获取信号源并进行图像编解码, FPGA负责视频图像数据的缓存处理以及驱动波形的控制。本文提出的多灰度动态对称驱动波形, 可改善油墨分裂现象, 并且在增加灰度等级的同时抑制电荷捕获现象。实验表明: 该系统成功改善了油墨分裂、电荷捕获等问题, 成功驱动 1024×768分辨率的电润湿显示器跟随 PC端进行实时视频播放, 视频的帧率达到 60帧/秒, 像素的最高灰度达到 15阶, 满足电润湿电子纸动态显示视频的要求。

电润湿电子纸显示灰度等级不足且由于油墨回流现象造成图像对比度下降而显示效果不佳。本文针对电润湿显示提出一种基于像素邻域灰度信息的误差扩散算法。首先, 通过直方图均衡处理提高图像对比度, 然后在经典误差扩散算法基础上, 根据图像当前像素邻域平均灰度, 像素与邻域平均灰度差异以及邻域灰度相似性对原固定阈值调节。实验结果表明, 直方图均衡处理加上改进后算法相较于传统误差扩散算法, 图像评价指标PSNR值、SSIM值和UIQI值分别提高了约0.3~0.5 dB, 0.03~0.04, 0.02~0.04。最终在电润湿电子纸上显示的图像质量有大部分提高, 细节层次更丰富, 且保留了图像边缘。