電子紙顯示裝置的製作方法

2023-05-02 16:49:26 1

專利名稱：電子紙顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明關於一種電子紙顯示裝置(electronic paper display device)，尤指一 種可準確感測電子紙顯示單元的目前溫度的電子紙顯示裝置。
背景技術：
目前，市面上有許多專門供閱讀用的電子紙顯示裝置。電子紙是一種包含許多微 小球體(如膠囊)的導電高分子材料，其外表及特徵與一般的紙一樣，具有柔軟度又可重複 顯示資料。電子紙可利用外界的光源來顯示影像，不像液晶顯示器需要背光源，所以在戶外 陽光強烈的環境下，仍然可清楚地看到電子紙上的資訊，而無視角的問題。請參閱圖1，圖1為先前技術的電子紙顯示裝置1的功能方塊圖。如圖1所示，電 子紙顯示裝置1包含電子紙顯示模組10以及主電路板12。電子紙顯示模組10包含電子 紙顯示單元100以及驅動單元102。驅動單元102電連接於電子紙顯示單元100，且用以驅 動電子紙顯示單元100。主電路板12包含基板120、時序控制單元122、記憶單元124以及 溫度感測單元126。時序控制單元122、記憶單元124以及溫度感測單元126皆設置於基板 120上。時序控制單元122電連接於記憶單元124、溫度感測單元126以及驅動單元102。 記憶單元1 儲存一對照表1240。對照表1240記錄複數個溫度以及複數個驅動參數(例 如，驅動波形、驅動電壓、工作周期等)，其中每一個溫度分別對應一個驅動參數。在電子紙顯示裝置1運作時，設置於主電路板12上的溫度感測單元1 會感測電 子紙顯示模組10的溫度，時序控制單元122再根據溫度感測單元1 感測到的溫度比對對 照表1M0，以決定對應此溫度的驅動參數。接著，時序控制單元122再以決定的驅動參數控 制驅動單元102驅動電子紙顯示單元100，以控制電子紙顯示單元100的灰階顯示。然而，電子紙顯示單元100因為本身物理特性的關係，其灰階顯示易受溫度影響， 若將溫度感測單元126設置於主電路板12上，溫度感測單元1 所感測到的溫度將無法真 實的反映出電子紙顯示單元100的溫度。再者，不同的機構設計與溫度感測單元126的擺 放位置，皆會影響溫度感測單元126所反映出的電子紙顯示單元100的溫度。

發明內容
因此，本發明的目的之一在於提供一種電子紙顯示裝置，可準確感測電子紙顯示 單元的目前溫度。根據一實施例，本發明的電子紙顯示裝置包含電子紙顯示模組以及主電路板。電 子紙顯示模組包含電子紙顯示單元、驅動單元以及溫度感測電路。驅動單元電連接於電子 紙顯示單元，且溫度感測電路設置於驅動單元上。驅動單元用以驅動電子紙顯示單元，且溫 度感測電路用以感測電子紙顯示單元的目前溫度。主電路板包含基板以及時序控制單元。 時序控制單元設置於基板上且電連接於驅動單元與溫度感測電路。時序控制單元用以控制 驅動單元以對應溫度感測電路所感測到的目前溫度的驅動參數驅動電子紙顯示單元。進一步地，該溫度感測電路具有隨該目前溫度變化的目前電阻，該主電路板還包含記憶單元以及電流電壓轉換單元，記憶單元設置於該基板上且電連接於該時序控制單 元，用以儲存第一對照表，該第一對照表記錄複數個溫度以及複數個電壓，每一該等溫度分 別對應該等電壓的其中之一；電流電壓轉換單元設置於該基板上且電連接於該時序控制單 元與該溫度感測電路，用以提供電流給該溫度感測電路，並且根據該目前電阻與該電流得 到目前電壓。其中，該時序控制單元根據該第一對照表與該目前電壓而決定出該目前溫度。進一步地，該記憶單元還儲存第二對照表，該第二對照表記錄複數個溫度以及復 數個驅動參數，每一該等溫度分別對應該等驅動參數的其中之一，該時序控制單元根據該 第二對照表與該目前溫度而決定出對應該目前溫度的該驅動參數。進一步地，該記憶單元及/或該電流電壓轉換單元整合於該時序控制單元中。進一步地，該時序控制單元以權重調整該目前電壓而得到調整後目前電壓，並且 根據該第一對照表與該調整後目前電壓而決定出該目前溫度。進一步地，該電子紙顯示單元包含複數個像素，該驅動單元包含複數個薄膜電晶 體開關，每一該等薄膜電晶體開關用以驅動該等像素的其中之一。進一步地，該等薄膜電晶體開關包含閘極電極層以及源極/汲極電極層，該溫度 感測電路與該閘極電極層或該源極/汲極電極層位於同一層。進一步地，該溫度感測電路的材料與該閘極電極層或該源極/汲極電極層的材料 相同。進一步地，該溫度感測電路圍繞該等薄膜電晶體開關設置於該閘極電極層或該源 極/汲極電極層。進一步地，該等薄膜電晶體開關包含保護層，該溫度感測電路設置於該保護層上。進一步地，該溫度感測電路於該驅動單元上的投影與至少部分該等薄膜電晶體開 關交錯。綜上所述，本發明的電子紙顯示裝置在驅動單元上設置溫度感測電路，以感測電 子紙顯示單元的真實的目前溫度。接著，時序控制單元再以對應此真實的目前溫度的驅動 參數(例如，驅動波形、驅動電壓、工作周期等)驅動電子紙顯示單元。藉此，即可使電子紙 顯示單元達到最佳的灰階顯示。關於本發明的優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。


圖1為先前技術的電子紙顯示裝置的功能方塊圖。圖2為根據本發明一實施例的電子紙顯示裝置的功能方塊圖。圖3為圖2中的電子紙顯示模組的示意圖。圖4為圖3中的一個薄膜電晶體開關的剖面圖。
具體實施例方式請參閱圖2，圖2為根據本發明一實施例的電子紙顯示裝置3的功能方塊圖。如圖 2所示，電子紙顯示裝置3包含電子紙顯示模組30以及主電路板32。電子紙顯示模組30 包含電子紙顯示單元300、驅動單元302以及溫度感測電路304。驅動單元302電連接於電子紙顯示單元300，且溫度感測電路304設置於驅動單元302上。驅動單元302用以驅動電 子紙顯示單元300，且溫度感測電路304用以感測電子紙顯示單元300的目前溫度。在電子 紙顯示模組30中，電子紙顯示單元300與驅動單元302的設置位置乃實質上重迭。圖2是 為了使人易於了解電子紙顯示裝置3所包含的各個元件，而未將電子紙顯示單元300與驅 動單元302重迭顯示。主電路板32包含基板320、時序控制單元322、記憶單元324以及電 流電壓轉換單元326。時序控制單元322、記憶單元324以及電流電壓轉換單元326皆設置 於基板320上。時序控制單元322電連接於驅動單元302、記憶單元3 與電流電壓轉換單 元326，且電流電壓轉換單元326電連接於溫度感測電路304。時序控制單元322用以控制 驅動單元302以對應溫度感測電路304所感測到的目前溫度的驅動參數(例如，驅動波形、 驅動電壓、工作周期等)驅動電子紙顯示單元300。電子紙顯示單元300主要為利用微膠囊電泳(microcapsules electrophoretic) 原理，即在兩片透明玻璃或是塑膠基板中灌入帶有電荷的黑白微珠。當基板通電時，不同顏 色的微珠會受吸引而浮上或是沉下，藉此形成畫面。此外，電子紙顯示單元300亦可以擰轉 球(Gyricon)顯示技術或膽固醇(cholesteric)液晶顯示技術來實現，視實際應用而定。此 外，記憶單元3M與電流電壓轉換單元3 可同時或個別整合於時序控制單元322中，視實 際應用而定。請參閱圖3以及圖4，圖3為圖2中的電子紙顯示模組30的示意圖，圖4為圖3 中的一個薄膜電晶體開關3020的剖面圖。如圖3所示，電子紙顯示單元300包含複數個 像素(pixel)，受相對應的複數個電極3000所控制，且驅動單元302包含複數個薄膜電晶 體(thin film transistor, TFT)開關3020、複數條掃描線3022以及複數條資料線30 ， 其中每一個薄膜電晶體開關3020分別用以驅動對應一個像素的一個電極3000。如圖4所 示，薄膜電晶體開關3020是在玻璃基板30200上形成間極電極層30202、絕緣層30204、通 道30206、接觸介面30208、源極/汲極電極層30210以及保護層30212。每一條掃瞄線3022 分別連接對應的間極電極層30202，且每一條資料線30M分別連接對應的源極/汲極電極 層30210，故掃描線3022與閘極電極層30202乃位於同一層，而資料線30M則與源極/汲 極電極層30210位於同一層。此外，掃描線3022與資料線30M分別連接至時序控制單元 322，而時序控制單元322可進一步包含控制掃描線3022的閘極驅動IC (Gate Driver IC) 與控制資料線30M的源極驅動IC (Source Driver IC)。需說明的是，薄膜電晶體開關3020 的驅動原理可由習知技藝之人輕易達成，在此不再贅述。於此實施例中，可在形成閘極電極層30202或源極/汲極電極層30210的同一制 程中，一併形成溫度感測電路304。換言之，溫度感測電路304可實質上圍繞薄膜電晶體開 關3020而設置於閘極電極層30202或源極/汲極電極層30210。亦即，溫度感測電路304 可與閘極電極層30202或源極/汲極電極層30210位於同一層。當溫度感測電路304與閘 極電極層30202位於同一層時，溫度感測電路304的配置不可與閘極電極或掃描線3022交 錯，以避免短路。類似地，當溫度感測電路304與源極/汲極電極層30210位於同一層時， 溫度感測電路304的配置不可與源極/汲極電極或資料線30M交錯。此外，溫度感測電路 304的材料可為與閘極電極層30202或源極/汲極電極層30210相同的材料(例如，鉻或 鋁)或是其它可整合至薄膜電晶體開關3020的材料。於另一實施例中，亦可將溫度感測電路304設置於閘極電極層30202與源極/汲極電極層30210以外的其他層，例如設置於保護層30212上或內。在此結構下，溫度感測 電路304的配置則受到較少限制，不會有溫度感測電路304可能意外與閘極電極、掃描線 3022、源極/汲極電極或資料線3024交錯的問題。此時，溫度感測電路304於驅動單元302 上的投影與至少部分薄膜電晶體開關3020交錯。但無論溫度感測電路304設置於任何層， 溫度感測電路304於驅動單元302上的投影皆不可與任何對應像素的電極3000交錯，以避 免影響電子紙顯示模組30的顯示功能與效率。需說明的是，溫度感測電路304的電路布線 方式以均勻散布於驅動單元302中為原則，可視實際應用而決定，只要溫度感測電路304可 以感測到電子紙顯示單元300運作時的真實目前溫度即可。如圖2所示，記憶單元324儲存第一對照表3240以及第二對照表3242。如下表 1所示，第一對照表3240記錄複數個溫度Tl-Tn以及複數個電壓Vl_Vn，其中每一個溫度 Tl-Tn分別對應電壓Vl-Vn的其中之一。如下表2所示，第二對照表3242記錄複數個溫度 Tl-Tn以及複數個驅動參數Pl-Pn,其中每一個溫度Tl-Tn分別對應驅動參數Pl-Pn的其中 之一。驅動參數Pl-Pn可為驅動波形、驅動電壓、工作周期等，視實際應用而定。表 權利要求
1.一種電子紙顯示裝置，其特徵在於該電子紙顯示裝置包含電子紙顯示模組，包含電子紙顯示單元；驅動單元，電連接於該電子紙顯示單元，用以驅動該電子紙顯示單元；以及溫度感測電路，設置於該驅動單元上，用以感測該電子紙顯示單元的目前溫度；以及主電路板，包含基板；以及時序控制單元，設置於該基板上且電連接於該驅動單元與該溫度感測電路，用以控制 該驅動單元以對應該目前溫度的驅動參數驅動該電子紙顯示單元。
2.如權利要求1所述的電子紙顯示裝置，其特徵在於該溫度感測電路具有隨該目前溫 度變化的目前電阻，該主電路板還包含記憶單元，設置於該基板上且電連接於該時序控制單元，用以儲存第一對照表，該第一 對照表記錄複數個溫度以及複數個電壓，每一該等溫度分別對應該等電壓的其中之一；以 及電流電壓轉換單元，設置於該基板上且電連接於該時序控制單元與該溫度感測電路， 用以提供電流給該溫度感測電路，並且根據該目前電阻與該電流得到目前電壓；其中，該時序控制單元根據該第一對照表與該目前電壓而決定出該目前溫度。
3.如權利要求2所述的電子紙顯示裝置，其特徵在於該記憶單元還儲存第二對照表， 該第二對照表記錄複數個溫度以及複數個驅動參數，每一該等溫度分別對應該等驅動參數 的其中之一，該時序控制單元根據該第二對照表與該目前溫度而決定出對應該目前溫度的 該驅動參數。
4.如權利要求2所述的電子紙顯示裝置，其特徵在於該記憶單元及/或該電流電壓轉 換單元整合於該時序控制單元中。
5.如權利要求2所述的電子紙顯示裝置，其特徵在於該時序控制單元以權重調整該目 前電壓而得到調整後目前電壓，並且根據該第一對照表與該調整後目前電壓而決定出該目 前溫度。
6.如權利要求1所述的電子紙顯示裝置，其特徵在於該電子紙顯示單元包含複數個像 素，該驅動單元包含複數個薄膜電晶體開關，每一該等薄膜電晶體開關用以驅動該等像素 的其中之一。
7.如權利要求6所述的電子紙顯示裝置，其特徵在於該等薄膜電晶體開關包含閘極電 極層以及源極/汲極電極層，該溫度感測電路與該閘極電極層或該源極/汲極電極層位於同一層。
8.如權利要求7所述的電子紙顯示裝置，其特徵在於該溫度感測電路的材料與該閘極 電極層或該源極/汲極電極層的材料相同。
9.如權利要求7所述的電子紙顯示裝置，其特徵在於該溫度感測電路圍繞該等薄膜電 晶體開關設置於該閘極電極層或該源極/汲極電極層。
10.如權利要求6所述的電子紙顯示裝置，其特徵在於該等薄膜電晶體開關包含保護 層，該溫度感測電路設置於該保護層上。
11.如權利要求10所述的電子紙顯示裝置，其特徵在於該溫度感測電路於該驅動單元上的投影與至少部分該等薄膜電晶體開關交錯。
全文摘要
本發明揭露一種電子紙顯示裝置，包含電子紙顯示模組以及主電路板。電子紙顯示模組包含電子紙顯示單元、驅動單元以及溫度感測電路。驅動單元電連接於電子紙顯示單元，且溫度感測電路設置於驅動單元上。驅動單元用以驅動電子紙顯示單元，且溫度感測電路用以感測電子紙顯示單元的目前溫度。主電路板包含基板以及時序控制單元。時序控制單元設置於基板上且電連接於驅動單元與溫度感測電路。時序控制單元用以控制驅動單元以對應溫度感測電路所感測到的目前溫度的驅動參數驅動電子紙顯示單元。本發明的電子紙顯示裝置，可準確感測電子紙顯示單元的目前溫度。
文檔編號G09G3/34GK102044218SQ201010279858
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月5日 優先權日2010年9月5日
發明者王志陽, 邱奕銘 申請人:佳世達科技股份有限公司, 蘇州佳世達電通有限公司