電子紙顯示裝置的輸出驅動器的製作方法

2023-07-11 01:12:01 1

專利名稱：電子紙顯示裝置的輸出驅動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子紙顯示裝置的輸出驅動器，尤其涉及一種電子紙顯示裝置的 輸出驅動器，該電子紙顯示裝置的輸出驅動器能降低峰電流，並且儘管電阻電容(RC)輸出 阻抗改變但輸出驅動器無需重新設計而能應用。
背景技術：
一般，電子紙為在數百萬小珠在油孔中擴散的撓性基板如薄塑料上顯示字符或圖 像的一種顯示裝置。該電子紙可數百萬次再循環利用，並期望將來代替如書、報紙和雜誌的 現有印刷媒體。又，相較現有平板顯示裝置，電子紙顯示裝置在生產成本方面更便宜，且不需要背 景燈或持續再充電，不同於停止屏幕，從而可利用非常少量的能量即可驅動電子紙，並因 此，其能量效率極其良好。此外，電子紙顯示裝置不但能提供觀看的清晰圖像質量和寬視 野，而且包含即使關閉電源也允許顯示的字符和圖像不完全消失的記憶功能。因此，電子紙 顯示裝置期望可廣泛用於公共公告板，廣告，電子書等。利用液晶、有機電致發光(EL)、電泳、旋轉球或機械反射型顯示器可完成實現電子 紙顯示面板的技術方法。其中，利用電泳的技術是目前最著名的技術。利用電泳的技術為 嵌入具電荷的粒子和液體至微膠囊中，並利用電泳現象完成圖像。因為使用撓性材料製成的基板，該電子紙是撓性的，其能易於微薄運載，並由於簡 單電極結構和簡單製造過程使其能易於以大尺寸低費用製造。電子紙顯示裝置的傳統輸出驅動器具有的問題是，隨著輸入至電子紙顯示裝置的 輸出的數量增加，如信道數量，峰電流增加，從而電磁幹擾(EMI)和功耗增加。又，由於相等的輸出驅動器不能用於全部具有不同輸出負載的電子紙顯示裝置， 存在的問題為必需新設計另一輸出驅動器，或單獨輸出驅動器產品必需用於每個電子紙顯 示裝置。

發明內容
因此，本發明努力解決現有技術中存在的問題，並且本發明的目的為提供一種電 子紙顯示裝置的輸出驅動器，用於將輸出驅動器部分劃分為多個組並且根據組分散地驅動 該輸出驅動器部分，從而降低峰電流，並且根據輸出負載的大小選擇性地驅動包括在輸出 驅動器內的驅動器以提供恆定驅動能力至具有不同負載的產品，並因此用以應用至所有產品。為了實現上述目的，根據本發明的一方面，提供有一種電子紙顯示裝置的輸出驅 動器，該輸出驅動器包括M個輸出驅動器部分，配置以將M件數據分別傳輸至電子紙顯示 裝置，其中將M個輸出驅動器部分劃分為多個組，且根據組暫時地分散並驅動所述M個輸出 驅動器部分，從而將M件數據傳輸至電子紙顯示裝置。根據本發明的另一方面，提供有一種用於將數據傳輸至電子紙顯示裝置的輸出驅動器，該輸出驅動器包括N個驅動器，其中根據電子紙顯示裝置的輸出阻抗選擇並驅動所 述N個驅動器的一部分。


圖1為說明根據本發明第一實施例的電子紙顯示裝置的輸出驅動器的配置和電 子紙顯示裝置的圖式；圖2為說明根據本發明第二實施例的電子紙顯示裝置的輸出驅動器的配置和電 子紙顯示裝置的圖式；圖3為說明根據本發明第三實施例的電子紙顯示裝置的輸出驅動器的配置和電 子紙顯示裝置的圖式；圖4為圖3所示的第一輸出驅動器部分的詳細電路圖；以及圖5A至圖5D為說明圖3所示的輸出驅動器部分的分散驅動模型的圖式。
具體實施例方式將詳細參考本發明的優選實施例，其示例由所附圖式描述。在任何可能的情況下， 所有附圖及描述將使用相同的附圖標記代表相同或相似的部分。圖1為說明根據本發明第一實施例的電子紙顯示裝置的輸出驅動器和電子紙顯 示裝置180的配置的圖式。圖1中說明的電子紙顯示裝置的輸出驅動器包括驅動器控制部分110和輸出驅動 器部分 120、130、...、140 ；…；和 150、160、...、170。輸出驅動器部分120、130、…、140 ；…；和150、160、…、170分別包括N個驅動
器，並配置以將通過各自N個驅動器的選擇驅動產生的各自數據Outputl、…和OutputM(其 中「N」和「M」為自然數)傳輸至電子紙顯示裝置180。在輸出驅動器部分中，輸出驅動器部分120、130、…、140包括第一驅動器單元120 至第N驅動器單元140。每個第一驅動器單元120至第N驅動器單元140包括正驅動器，負驅動器和開關 模塊。開關模塊通過串聯或並聯連接多個電晶體而實施。圖1說明開關模塊通過串聯連 接PMOS電晶體和NMOS電晶體而實施的情況。例如，第一驅動器單元120包括第一正驅動器121，第一負驅動器123，以及第一開 關模塊122，其中開關模塊122包括第一 PMOS電晶體Pl和第一 NMOS電晶體附。第一 PMOS電晶體Pl通過其柵極從驅動器控制部分110接收第一控制信號ctll， 其中第一 PMOS電晶體Pl的第一終端連接至第一正驅動器121，以及第一 PMOS電晶體Pl的 第二終端連接至第一 NMOS電晶體m的第一終端。第一 NMOS電晶體附通過其柵極從驅動器控制部分110接收第一控制信號的互補 信號Ctllb，其中第一 NMOS電晶體m的第一終端連接至第一 PMOS電晶體Pl的第二終端， 以及第一 NMOS電晶體m的第二終端連接至第一負驅動器123。此外，第一 PMOS電晶體Pl的第二終端和第一 NMOS電晶體附的第一終端相互連 接，其中，從第一 PMOS電晶體Pl的第二終端和第一 NMOS電晶體m的第一終端之間的連接節點Nodel，輸出數據Outputl轉移至電子紙顯示裝置180。第一正驅動器121提供有正電壓VPOS並被驅動，並且連接至第一 PMOS電晶體Pl
的第一終端。雖然輸入至正驅動器和負驅動器的輸入信號在圖1中未顯示，第一正驅動器121 從電路接收輸入數據，如輸入解碼器，並被驅動；並且通過第一開關模塊122與第一負驅動 器123連接以致產生提供至電子紙顯示裝置180的最終輸出數據Outputl。此外，第一正驅動器121至第N正驅動器141接收相同的輸入數據。分別連接至 正驅動器121、131、…、141的開關模塊122、132、…、142的連接節點Nodell連接在驅動 器單元120、130、…、140之間，從而將相同輸出數據Outputl提供至電子紙顯示裝置180。第一負驅動器123提供有負電壓VNEG並被驅動，並且連接至第一 NMOS電晶體m 的第二終端。相似於第一正驅動器121，第一負驅動器123從電路接收輸入數據，如輸入解碼 器，並被驅動；並且與第一正驅動器121連接以致產生提供至電子紙顯示裝置180的最終輸 出數據Outputl。第一負驅動器123至第N負驅動器143接收相同的輸入數據。然而，不言而喻的是輸入至對應各自輸出的輸出驅動器部分的輸入數據彼此相互 不同。例如，輸入至輸出驅動器部分120、130、…、140以提供輸出數據Outputl的輸入數 據不同於輸入至輸出驅動器部分150、160、…、170以提供輸出數據OutputM的輸入數據。正電壓VPOS為一正電壓或高於負電壓VNEG的電壓。負電壓VNEG為一負電壓或 低於正電壓VPOS的電壓。為了選擇性驅動輸出驅動器部分120、130、···、140，驅動器控制部分110輸出多個 控制信號ctl 1、ctl2、ctl3、ctllb、ctl2b和ctl3b。從驅動器控制部分110輸出的控制信 號包括第一控制信號ctll至第N控制信號ctl3，以及第一控制信號的互補信號ctllb和第 N控制信號的互補信號ctl3b。控制信號包括N個各控制信號ctll、ctl2和ctl3，以及N個控制信號的互補信號 ctllb、ctl2b和ctl3b。當每個驅動器單元由一控制信號和該控制信號的互補信號驅動時， 如圖1所示，由於包括N個驅動器單元所以需要N個控制信號。第二驅動器單元130至第N驅動器單元140分別具有相同於第一驅動器單元120 的結構，包括正驅動器，負驅動器以及開關模塊，除了從驅動器控制部分110提供至第二驅 動器單元130至第N驅動器單元140的控制信號不同於提供至第一驅動器單元120的控制 信號。這就是說，第二驅動器單元130提供有第二控制信號ctl2及第二控制信號ctl2的 互補信號ctl2b，以及第N驅動器單元140提供有第N控制信號ctl3和第N控制信號ctl3 的互補信號ctul3b。第一驅動器單元120至第N驅動器單元140可調整具有相同或不同驅動能力。又，第一驅動器單元120至第N驅動器單元140的輸出終端均彼此公共連接，並且 來自輸出終端的輸出信號Outputl、…、OutputM輸入至電子紙顯示裝置180。此外，為電子紙顯示裝置180的每個輸出Outputl、…、OutputM建構輸出驅動器 部分。這就是說，參見圖1，由於為每個輸出Outputl、…、OutputM配置輸出驅動器部分，M 個輸出驅動器部分包括在輸出驅動器中。
這裡，第一驅動器單元120至第N驅動器單元140分別設計配置有不同大小的晶 體管，從而輸出驅動器能應用至具有互相不同電阻電容(RC)輸出負載值的所有電子紙顯 示裝置。因此，即使在分別包括具有互相不同RC輸出負載的電子紙顯示裝置的製造中，藉 由安裝輸出驅動器並選擇性驅動第一驅動器單元120至第N驅動器單元140，可將相等大小 的輸出數據提供至任意電子紙顯示裝置。例如，對於具有第一輸出阻抗的輸出負載值的電子紙顯示裝置，輸出驅動器可被 調整以開啟第一驅動器單元120和第N驅動器單元140，並關閉剩餘驅動器單元從而將輸出 數據輸出至對應電子紙顯示裝置；然而，對於具有第二輸出阻抗的輸出負載值的電子紙顯 示裝置，輸出驅動器可被調整以僅開啟第二驅動器單元130，並關閉剩餘驅動器單元從而將 輸出數據輸出至對應電子紙顯示裝置。因此，可將輸出驅動器的驅動能力調整至具有互相 不同輸出阻抗的電子紙顯示裝置的任意其中之一。圖2為說明根據本發明第二實施例的電子紙顯示裝置的輸出驅動器和電子紙顯 示裝置280的配置的圖式。如圖2顯示的電子紙顯示裝置的輸出驅動器包括解碼器/控制器部分210以及開 關部分220、230和240。不同於圖1顯示的驅動器控制部分110，解碼器/控制器部分210執行輸出驅動器 部分的功能，數據解碼器的功能，以及圖1所示的驅動器控制部分的功能的所有功能，從而 輸出多個控制信號 Ctll、Ctl2、Ctl3、ctllb、ctl2b 和 ctl3b。數據解碼器的功能為對電路，如輸入解碼器，提供輸入數據。例如，輸出驅動器部 分的功能為接收輸入數據並執行驅動操作。因此，解碼器/控制器部分210為一電路，其用於產生圖1所示的驅動器控制部分 的輸出信號的合併值以及通過接收輸入數據並在部分元件上執行驅動功能而得到的結果 值，從而產生多個控制信號ctll、ctl2、ctl3、ctllb、ctl2b和ctl3b。開關部分220、230和240包括第一開關模塊220至第N開關模塊240。例如，第一開關模塊220包括第七POMS電晶體P7和第七NMOS電晶體N7。第七PMOS電晶體P7通過其第一終端提供有正電壓VP0S，並且通過其柵極接收第 一控制信號ctll，其中第七PMOS電晶體P7的第二終端連接至第七NMOS電晶體N7的第一 終端。 第七NMOS電晶體N7通過其第二終端提供有負電壓VNEG，並且通過其柵極接收控 制信號的互補信號ctllb，其中第七NMOS電晶體N7的第一終端連接至第七PMOS電晶體P7 的第二終端。在這種情況下，第一開關模塊220至第N開關模塊240通過控制信號ctll、ctl2、 ct 13、ctllb、ct 12b和ctl3b選擇性地被驅動。這裡，第一開關模塊220至第N開關模塊240分別設計配置有不同大小的電晶體， 從而輸出驅動器能應用至具有互相不同電阻電容(RC)輸出負載值的所有電子紙顯示裝 置。因此，即使在分別包括具有互相不同RC輸出負載的電子紙顯示裝置的製造中，藉由安 裝輸出驅動器並選擇性地驅動第一開關模塊220至第N開關模塊240，可將相等大小的輸出 數據提供至任意電子紙顯示裝置。例如，對於具有第一輸出阻抗的輸出負載值的電子紙顯示裝置，輸出驅動器可經調整以僅開啟第一開關模塊220，並關閉剩餘驅動器單元從而將輸出數據輸出至對應電子 紙顯示裝置；然而，對於具有第二輸出阻抗的輸出負載值的電子紙顯示裝置，輸出驅動器可 經調整以僅開啟第二開關模塊230，並關閉剩餘驅動器單元從而將輸出數據輸出至對應電 子紙顯示裝置。因此，可將輸出驅動器的驅動能力調整至具有互相不同輸出阻抗的電子紙 顯示裝置的任意其中之一。圖3為說明根據本發明第三實施例的電子紙顯示裝置的輸出驅動器配置和電子 紙顯示裝置350的圖式。圖3所示的電子紙顯示裝置的輸出驅動器包括驅動器控制部分310和M個輸出驅 動器部分 320、330、...、340。又，根據本發明的實施例，將M個輸出驅動器部分320、330、…、340劃分為多個組 以根據每組驅動，其中各個組的次數被分散，從而降低峰電流。例如，當如信道的數量的輸出驅動器部分的數量為400時，將輸出驅動器部分劃 分為多個組，每個組包括50個輸出驅動器部分，並且以50個輸出驅動器部分為單元依序地 驅動。因此，由於400個輸出驅動器部分以一次50個輸出驅動器部分分散地驅動，峰電流 被分散，從而峰電流可近似降低至八分之一。驅動器控制部分310按規律順序激活第一控制信號ctll至第M控制信號ctl3。因此，第一輸出驅動器部分320至第M輸出驅動器部分340接收按規律順序激 活並依序驅動的第一控制信號ctll至第M控制信號ctl3以及第一控制信號的互補信號 Ctllb至第M控制信號的互補信號ctl3b，從而可分散峰電流。又，儘管未顯示，可分散驅動分別傳輸M個輸出數據0utputl、0utput2、…、 OutputM的M個輸出驅動器部分320、330、…、340中的每一個，其中M個輸出驅動器部分的 每一個之中可包括N個驅動器單元(其中「M」和「N」為自然數)。在本發明中，術語「分散驅動」代表按規律順序驅動或單獨地驅動輸出驅動器部 分，類似於圖5A至圖5D所示的輸出驅動器部分的分散驅動模型，從而不同時驅動所有輸出 驅動器部分。每個輸出驅動器部分的詳細電路作為一實例在圖4中顯示。圖4為圖3所示的第一輸出驅動器部分320的詳細電路圖。第一輸出驅動器部分320包括第一正驅動器321，第一負驅動器323以及第一開關 模塊322，其中開關模塊322包括第十三PMOS電晶體P13和第十三NMOS電晶體附3。第十三PMOS電晶體P13通過其柵極從驅動器控制部分310接收第一控制信號 ctll，其中第十三PMOS電晶體P13的第一終端連接至第一正驅動器321，以及第十三PMOS 電晶體P13的第二終端連接至第十三NMOS電晶體附3的第一終端。第十三NMOS電晶體N13通過其柵極從驅動器控制部分310接收第一控制信號的 互補信號ctlIb，其中第十三NMOS電晶體附3的第一終端連接至第十三PMOS電晶體P13的 第二終端，以及第十三NMOS電晶體附3的第二終端連接至第一負驅動器323。此外，第十三PMOS電晶體P13的第二終端和第十三NMOS電晶體附3的第一終端 相互連接，其中，從第十三PMOS電晶體P13的第二終端和第十三NMOS電晶體W3的第一終 端之間的連接節點，輸出數據Outputl轉移至電子紙顯示裝置350。圖5A至圖5D為說明圖3所示的輸出驅動器部分的分散驅動模型的圖式。
在圖5A至圖5D中，χ軸代表電子紙顯示裝置的輸出數據的數量，或信道的數量 「M」，以及y軸代表驅動各個輸出驅動器部分的時間段。圖5A顯示按規律順序驅動第一輸出驅動器部分320至第M輸出驅動器部分340 的情況。依序驅動第一輸出驅動器部分320至第M輸出驅動器部分340，例如，以該方式驅 動從而，當0 < t < tl時驅動第一輸出驅動器部分320，當tl < t < t2時驅動第二輸出驅 動器部分330，以及當t2 < t < t3時驅動輸出驅動器部分。圖5B顯示第M輸出驅動器部分為首先驅動，並且以相反順序驅動其他輸出驅動器 部分的情況，從而最後驅動第一輸出驅動器部分320。圖5C顯示首先驅動具有中間數字的輸出驅動器部分的情況，且具體地，其中從具 有中間數字的輸出驅動器部分至第一輸出驅動器部分320和第M輸出驅動器部分340按次 序逐漸驅動輸出驅動器部分。圖5D顯示首先驅動第一輸出驅動器部分320和第M輸出驅動器部分340的情況， 以及最後驅動具有中間數字的輸出驅動器部分。因此，根據本發明的實施例，未同時但連續地驅動電子紙顯示裝置的所有輸出驅 動器部分，從而可降低峰電流。從上述描述中明顯看出，本發明提供了一種電子紙顯示裝置的輸出驅動器，其中 將輸出驅動器部分劃分為多個組並分散驅動，從而能降低峰電流。此外，根據本發明，根據輸出負載的大小選擇性地驅動包括在輸出驅動器內的驅 動器，從而儘管輸出負載變化也可提供恆定驅動能力。儘管已描述用以解釋本發明的優選實施例，對於本領域的技術人員而言，凡不脫 離所附權利要求中公開的發明的範圍和精神內所作的各種修改，添加或替換都是可能的。
權利要求
1.一種電子紙顯示裝置的輸出驅動器，其特徵在於，該輸出驅動器包括M個輸出驅動器部分，配置以將M件數據分別傳輸至電子紙顯示裝置(其中「M」為大於 1的自然數)，其中將所述M個輸出驅動器部分劃分為多個組，且根據組暫時地分散並驅動所述M個 輸出驅動器部分，從而將所述M件數據傳輸至所述電子紙顯示裝置。
2.如權利要求1所述的輸出驅動器，其特徵在於，為了分散地驅動所述M個輸出驅動器 部分，進一步包括驅動器控制部分，所述驅動器控制部分配置以輸出等於或小於「M」的多個 控制信號，其中所述多個控制信號中的每一個被激活一預定周期，其中所述多個控制信號按規律 順序激活。
3.如權利要求2所述的輸出驅動器，其特徵在於，所述M個輸出驅動器部分中的每一個 包括正驅動器，配置以提供有正電壓並被驅動；負驅動器，配置以提供有負電壓並被驅動；以及開關模塊，配置以連接在所述正驅動器和所述負驅動器之間，並根據所述控制信號通 過連接或斷開所述正驅動器和所述負驅動器而輸出數據。
4.如權利要求1所述的輸出驅動器，其特徵在於，所述M個輸出驅動器部分中的每一個 包括N個驅動器，其中根據所述電子紙顯示裝置的輸出阻抗選擇並驅動所述N個驅動器的一部分。
5.如權利要求4所述的輸出驅動器，其特徵在於，所述M個輸出驅動器部分包括第一輸 出驅動器部分至第M輸出驅動器部分，其中從所述第一輸出驅動器部分至所述第M輸出驅動器部分或從所述第M輸出驅動器 部分至所述第一輸出驅動器部分按次序驅動所述M個輸出驅動器部分。
6.一種用於將數據傳輸至電子紙顯示裝置的輸出驅動器，所述輸出驅動器包括N個驅動器，其中根據所述電子紙顯示裝置的輸出阻抗選擇並驅動所述N個驅動器的一部分。
7.如權利要求6所述的輸出驅動器，其特徵在於，進一步包括驅動器控制部分，配置以 輸出多個控制信號用於選擇性地驅動所述N個驅動器。
8.如權利要求6所述的輸出驅動器，其特徵在於，所述輸出驅動器包括第一驅動器至 第N驅動器，並且每個驅動器包括正驅動器，配置以提供有正電壓並被驅動；負驅動器，配置以提供有負電壓並被驅動；以及開關模塊，配置以連接在所述正驅動器和所述負驅動器之間，並根據所述控制信號通 過連接或斷開所述正驅動器和所述負驅動器而輸出數據。
9.如權利要求8所述的輸出驅動器，其特徵在於，所述開關模塊包含第一 PMOS電晶體，配置以通過所述第一 PMOS電晶體的柵極從所述驅動器控制部分接 收控制信號，並具有連接至所述正驅動器的第一終端；以及第一 NMOS電晶體，配置以通過所述第一 NMOS電晶體的柵極從所述驅動器控制部分接 收所述控制信號的互補信號，具有連接至所述第一 PMOS電晶體的第二終端的第一終端，以及具有連接至所述負驅動器的第二終端，其中數據從所述第一 PMOS電晶體的第二終端，亦即，所述第一 NMOS電晶體的所述第一 終端輸出。
10.如權利要求6所述的輸出驅動器，其特徵在於，進一步包括解碼器/控制器部分，配 置以輸出多個控制信號以分散地驅動所述輸出驅動器，所述輸出驅動器包括第一開關模塊 至第N開關模塊，其中所述第一開關模塊至所述第N開關模塊提供有正電壓和負電壓作為電源，並根據 所述控制信號將數據傳輸至所述電子紙顯示裝置。
11.如權利要求10所述的輸出驅動器，其特徵在於，所述解碼器/控制器部分進一步包 括輸入解碼器功能，配置以提供輸入數據；以及電路的功能，配置以接收所述輸入數據， 被驅動，並輸出所述輸入數據。
12.如權利要求11所述的輸出驅動器，其特徵在於，所述第一開關模塊包含第二 PMOS電晶體，配置以通過所述第二 PMOS電晶體的柵極從所述驅動器控制部分接 收控制信號，並具有連接至所述正驅動器的第一終端；以及第二 NMOS電晶體，配置以通過所述第二 NMOS電晶體的柵極從所述驅動器控制部分接 收所述控制信號的互補信號，具有連接至所述第二 PMOS電晶體的第二終端的第一終端，以 及具有連接至所述負驅動器的第二終端。其中數據從所述第二 PMOS電晶體的第二終端，亦即，所述第二 NMOS電晶體的所述第一 終端輸出。
全文摘要
一種電子紙顯示裝置的輸出驅動器包括M個輸出驅動器部分，配置以將M件數據分別傳輸至電子紙顯示裝置，其中將M個輸出驅動器部分劃分為多個組，且根據組暫時地分散並驅動所述M個輸出驅動器部分，從而將M件數據傳輸至電子紙顯示裝置。又，一種用於將數據傳輸至電子紙顯示裝置的輸出驅動器包括N個驅動器，其中根據電子紙顯示裝置的輸出阻抗選擇並驅動N個驅動器的一部分。由於輸出驅動器部分被劃分為多個組並被分散地驅動，所以降低了峰電流。因為根據輸出負載的大小選擇性地驅動驅動器，提供了恆定驅動能力。
文檔編號G09G3/34GK102103832SQ20101059582
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月20日 優先權日2009年12月22日
發明者徐正一, 權用重, 羅俊皞, 金彥泳 申請人:矽工廠股份有限公司