CN102194413A

CN102194413A - 可复写式显示媒介的写入装置

Info

Publication number: CN102194413A
Application number: CN2010101453439A
Authority: CN
Inventors: 陈志彦
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: CN102194413B

Abstract

一种可复写式显示媒介的写入装置，其包括驱动单元、像素阵列单元、发光单元以及光感应元件。驱动单元是用来提供多个数据信号与多个栅极信号。像素阵列单元是用来根据多个栅极信号将多个数据信号写入可复写式显示媒介。发光单元是用来提供光源以透过像素阵列单元而照射可复写式显示媒介。光感应元件是用来感应可复写式显示媒介反射的光以产生感光信号，使驱动单元可根据感光信号以调整对应数据信号，据以提供精确的写入运作。

Description

可复写式显示媒介的写入装置

技术领域

本发明有关于一种可复写式显示媒介的写入装置，尤指一种具像素灰阶反馈机制的写入装置，用来执行可复写式显示媒介的写入运作。

背景技术

平面显示装置(Flat Panel Display)具有外型轻薄、省电以及低辐射等优点，所以被广泛地应用于电脑屏幕、移动电话、个人数字助理(PDA)、平面电视等电子产品上。在近几年中，显示器制造商还开发了电泳显示装置(又称电子纸，Electronic Paper)，以进一步提供更轻薄、柔软与便于携带的显示器。图1为传统电泳显示装置的架构示意图。如图1所示，电泳显示装置100包括栅极驱动电路110、数据驱动电路120、多个薄膜晶体管130、以及多个电泳电容140。栅极驱动电路110是用来提供多个栅极信号，数据驱动电路120是用来提供多个数据信号。每一电泳电容140包括电泳介质以及悬浮于电泳介质的多个带电粒子，其中多个电粒子的颜色是相异于电泳介质的颜色。薄膜晶体管130是根据栅极信号控制数据信号的写入运作，据以改变电泳介质两端的电压差而调整多个带电粒子在电泳介质中的悬浮位置，进而通过多个带电粒子与电泳介质之间的颜色对比以展现所需的像素灰阶。

然而，由于栅极驱动电路110与数据驱动电路120均整合于电泳显示装置100中，所以成本高且无法提供高柔软度，也即在应用上相当受限。此外，若电泳显示装置100发生形变，则其显示的图像也随之扭曲，因而降低显示精准度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种写入装置，以用来执行可复写式显示媒介的写入运作，使被写入的画面具有高显示精准度。

依据本发明的实施例揭露一种写入装置，用来对可复写式显示媒介执行写入运作。此种写入装置包括驱动单元、像素阵列单元、发光单元、以及光感应单元。驱动单元是用来提供多个数据信号与多个栅极信号。像素阵列单元电连接于驱动单元以接收多个数据信号与多个栅极信号，用来根据多个栅极信号将多个数据信号写入可复写式显示媒介。像素阵列单元包括多个像素单元，每一像素单元包括像素晶体管与像素电极。像素晶体管包括第一端、第二端与栅极端，其中第一端电连接于驱动单元以接收对应数据信号，栅极端电连接于驱动单元以接收对应栅极信号。像素电极电连接于像素晶体管的第二端。发光单元是用来提供光源，此光源可透过像素阵列单元而照射可复写式显示媒介。光感应元件是设置于像素单元内，用来感应可复写式显示媒介的反射光以产生感光信号。在发光单元的运作下，驱动单元可进一步用来根据感光信号以调整对应数据信号。

依据本发明的实施例还揭露一种写入装置，用来对可复写式显示媒介执行写入运作以显示画面。此种写入装置包括驱动单元、像素阵列单元、发光单元、以及多个滚动单元。驱动单元是用来提供多个数据信号。像素阵列单元电连接于驱动单元以接收多个数据信号，用来将多个数据信号写入可复写式显示媒介，据以显示画面。像素阵列单元包括多个像素单元，每一像素单元包括像素电极与光感应元件。像素电极电连接于驱动单元以接收对应数据信号。光感应元件是嵌于像素电极内，用来感应可复写式显示媒介的反射光以产生感光信号。发光单元是用来提供光源，此光源是透过像素阵列单元而照射可复写式显示媒介。多个滚动单元是用来传动可复写式显示媒介。在发光单元的运作下，驱动单元可进一步用来根据感光信号以调整对应数据信号。

综上所述，通过使用本发明写入装置执行写入运作，可复写式显示媒介就不需内建任何写入机制，因此可显著降低可复写式显示媒介的成本，并可提供具高柔软度的可复写式显示媒介，使其应用上更具弹性。此外，即使可复写式显示媒介发生形变，本发明的写入装置可补偿由可复写式显示媒介与写入装置之间的不均匀空隙造成的写入误差，或补偿其他因素造成的写入误差，所以被写入的画面具有高显示精准度。

附图说明

图1为传统电泳显示装置的架构示意图；

图2为本发明第一实施例的写入装置的剖面示意图；

图3为图2所示的写入装置的电路结构示意图；

图4为本发明第二实施例的写入装置的剖面示意图；

图5为本发明第三实施例的写入装置的剖面示意图；

图6为图5所示的打印单元的电路结构示意图；

图7为本发明第四实施例的写入装置的剖面示意图。

附图标号

100 电泳显示装置

110、252 栅极驱动电路

120、251、551 数据驱动电路

130 薄膜晶体管

140 电泳电容

210、310、510、610 写入装置

220、320、520、620 像素阵列单元

221 像素晶体管

222、522 像素电极

223、323、523 光感应元件

224 阵列基板

225、525 像素单元

226 栅极线

227、527 数据线

230、330、530、630 发光单元

240、388、540、688 共用电极

250、350、550、650 驱动单元

253、553 反馈处理电路

258、558 存储器

280、380、580、680 可复写式显示媒介

281、381、581、681 带电粒子

282、382、582、682 电泳介质

283、383、583、683 对向基板

284、384、584、684 透明基板

515、615 打印单元

570 抹除单元

572 抹除电压提供单元

575 抹除电极

595、695 滚动单元

Vcom 共用电压

具体实施方式

下文依本发明的可复写式显示媒介的写入装置，特举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围。

图2为本发明第一实施例的写入装置的剖面示意图。如图2所示，写入装置210是用来对可复写式显示媒介280进行写入运作，其中可复写式显示媒介280为基于电压驱动模式的显示媒介，譬如电泳显示装置(ElectrophoreticDisplay；EPD)、液态粉末显示装置(Liquid Powder Display；LPD)、以及胆固醇液晶显示装置(Cholesteric Liquid Crystal Display；Ch-LCD)等。为方便说明，下文是以电泳显示装置作为可复写式显示媒介280的实施例，其具有多个带电粒子281、电泳介质282、透明基板284以及对向基板283。写入装置210包括像素阵列单元220、发光单元230、共用电极240、驱动单元250、以及多个光感应元件223。驱动单元250是用来将多个图像输入信号转换为多个数据信号。此外，驱动单元250还用来提供共用电压Vcom与多个栅极信号。共用电极240电连接于驱动单元250，用来接收共用电压Vcom。像素阵列单元220电连接于驱动单元250以接收多个数据信号与多个栅极信号，用来根据多个栅极信号配合共用电极240的共用电压Vcom，将多个数据信号写入可复写式显示媒介280以显示画面。发光单元230是用来在可复写式显示媒介280的写入运作中，提供执行像素灰阶反馈程序所需的光源。

像素阵列单元220包括多个像素单元225与阵列基板224。多个像素单元225是设置于阵列基板224上。每一像素单元225包括像素晶体管221与像素电极222。像素晶体管221为薄膜晶体管(Thin Film Transistor)或场效晶体管(Field Effect Transistor)。像素晶体管221是用来根据对应栅极信号将对应数据信号馈入至像素电极222，据以配合共用电极240的共用电压Vcom执行可复写式显示媒介280的写入运作。每一光感应元件223是对应像素单元225内，用来感应发光单元230照射可复写式显示媒介280的反射光以产生感光信号，而驱动单元250可进一步用来根据感光信号以调整对应数据信号。

图3为图2所示的写入装置的电路结构示意图。如图3所示，在写入装置210的电路结构中，多个栅极线226是用来传输驱动单元250所提供的多个栅极信号，多个数据线227是用来传输驱动单元250所提供的多个数据信号。每一像素晶体管221包括第一端、第二端与栅极端，其中第一端电连接于对应数据线227以接收对应数据信号，栅极端电连接于对应栅极线226以接收对应栅极信号，第二端电连接于对应像素电极222。

驱动单元250包括数据驱动电路251、栅极驱动电路252、反馈处理电路253、以及存储器258。栅极驱动电路252电连接于多个栅极线226，用来提供多个栅极信号至多个栅极线226。数据驱动电路251电连接于多个数据线227，用来将多个图像输入信号转换为多个数据信号馈入至多个数据线227。反馈处理电路253电连接于数据驱动电路251与多个光感应元件223，用来根据多个光感应元件223所产生的多个感光信号以提供多个反馈信号至数据驱动电路251，而数据驱动电路251进一步可根据多个反馈信号以调整多个数据信号。也即，数据驱动电路251可配合反馈处理电路253以提供像素灰阶反馈机制，用来补偿可复写式显示媒介280与写入装置210之间的不均匀空隙造成的写入误差，或补偿因元件特性变异、温度变化等因素造成的写入误差。存储器258为非易失性存储器(Nonvolatile Memory；NVM)或易失性存储器。存储器258电连接于数据驱动电路251与多个光感应元件223，用来储存多个光感应元件223所产生的多个感光信号，而数据驱动电路251可还用来将存储器258所储存的多个感光信号转换为多个数据信号馈入至像素阵列单元220。换句话说，写入装置210可提供一可复写式显示媒介(或一普通纸)至另一可复写式显示媒介的画面翻印功能。请注意，在不含画面翻印功能的写入装置210中，存储器258可省略。

由上述可知，可复写式显示媒介280不包括任何写入机制，因此可降低成本并提供高柔软度，使其应用上更具弹性。此外，即使可复写式显示媒介280发生形变，因待写入画面的每一像素区域是由写入装置210的像素阵列单元220的对应像素单元225所定义，而反馈处理电路253与数据驱动电路251所提供的像素灰阶反馈机制可补偿可复写式显示媒介280与写入装置210之间的不均匀空隙造成的写入误差，或补偿其他因素造成的写入误差，所以被写入的画面具有高显示精准度。

图4为本发明第二实施例的写入装置的剖面示意图。如图4所示，写入装置310是用来对可复写式显示媒介380进行写入运作，其中以电泳显示装置作为实施例的可复写式显示媒介380具有多个带电粒子381、电泳介质382、透明基板384、对向基板383以及共用电极388。于执行可复写式显示媒介380的写入运作时，其共用电极388是电连接于写入装置310以接收共用电压Vcom，除此之外，共用电极388并不需电连接于写入装置310。写入装置310包括像素阵列单元320、发光单元330、驱动单元350、以及多个光感应元件323。请注意，由于可复写式显示媒介380已包括共用电极388，所以写入装置310就不需包括共用电极，而驱动单元350是于写入运作时，将共用电压Vcom馈入至可复写式显示媒介380的共用电极388。像素阵列单元320、发光单元330、光感应元件323以及驱动单元350的结构与功能运作是类同于图2与图3所示的像素阵列单元220、发光单元230、光感应元件223以及驱动单元250，不再赘述。

图5为本发明第三实施例的写入装置的剖面示意图。如图5所示，写入装置510是用来对可复写式显示媒介580进行写入运作，其中以电泳显示装置作为实施例的可复写式显示媒介580具有多个带电粒子581、电泳介质582、透明基板584以及对向基板583。写入装置510包括打印单元515、共用电极540、抹除(erase)单元570、以及多个滚动单元595。打印单元515包括像素阵列单元520、发光单元530、以及驱动单元550。多个滚动单元595包括多个滚筒和/或多个滚轮。驱动单元550是用来将多个图像输入信号转换为多个数据信号。此外，驱动单元550另用来提供共用电压Vcom。共用电极540可为滚筒式电极，其是电连接于驱动单元550以接收共用电压Vcom。像素阵列单元520电连接于驱动单元550以接收多个数据信号，用来配合共用电极540的共用电压Vcom，将多个数据信号以每次至少一列的写入模式依序写入可复写式显示媒介580以显示画面。也就是说，在多个滚动单元595传动可复写式显示媒介580的过程中，像素阵列单元520是以每次至少一列的写入模式依序将多个数据信号写入可复写式显示媒介580以显示画面。发光单元530是用来在可复写式显示媒介580的写入运作中，提供执行像素灰阶反馈程序所需的光源。

抹除单元570设置于打印单元515的一侧，用来抹除可复写式显示媒介580之前一画面，也即在打印单元515执行每一列写入运作前，先抹除待写入列之前一画面的数据信号，据以加速写入运作效率。抹除单元570包括抹除电压提供单元572与二抹除电极575，其中抹除电极575可以是滚筒式电极。抹除电压提供单元572是用来提供抹除可复写式显示媒介580之前一画面所需的抹除电压。抹除电极575电连接于抹除电压提供单元572，用来接收抹除电压以对可复写式显示媒介580执行抹除运作。在另一实施例中，抹除单元570只包括抹除电压提供单元572与单一抹除电极575，而抹除电压提供单元572则兼具抹除电极功能。请注意，打印单元515是可兼具抹除运作功能，也即抹除单元570可省略以节省写入装置510的成本。

像素阵列单元520包括多个像素单元525。每一像素单元525包括像素电极522与光感应元件523。像素电极522是用来接收对应数据信号，据以配合共用电极540的共用电压Vcom执行可复写式显示媒介580的写入运作。光感应元件523是嵌于像素电极522内，用来感应发光单元530照射可复写式显示媒介580的反射光以产生感光信号，而驱动单元550可进一步用来根据感光信号以调整对应数据信号。

图6为图5所示的打印单元的电路结构示意图。如图6所示，在打印单元515的电路结构中，多个数据线527是用来将驱动单元550所提供的多个数据信号传输至多个像素电极522。请注意，在图6的实施例中，像素阵列单元520只包括一列像素单元525，所以像素阵列单元520是以每次一列的写入模式依序将多个数据信号写入可复写式显示媒介580以显示画面。在另一实施例中，像素阵列单元520可包括多个列像素单元525，所以像素阵列单元520是以每次多个列的写入模式依序将多个数据信号写入可复写式显示媒介580以显示画面。驱动单元550包括数据驱动电路551、反馈处理电路553、以及存储器558。数据驱动电路551电连接于多个数据线527，用来将多个图像输入信号转换为多个数据信号馈入至多个数据线527。反馈处理电路553电连接于数据驱动电路551与多个光感应元件523，用来根据多个光感应元件523所产生的多个感光信号以提供多个反馈信号至数据驱动电路551，而数据驱动电路551进一步可根据多个反馈信号以调整多个数据信号。也即，数据驱动电路551可配合反馈处理电路553以提供像素灰阶反馈机制，用来补偿可复写式显示媒介580与打印单元515之间的不均匀空隙造成的写入误差，或补偿因元件特性变异、温度变化等因素造成的写入误差。存储器558为非易失性存储器或挥发性存储器。存储器558电连接于数据驱动电路551与多个光感应元件523，用来储存多个光感应元件523所产生的多个感光信号，而数据驱动电路551可另用来将存储器558所储存的多个感光信号转换为多个数据信号馈入至像素阵列单元520。换句话说，写入装置510可提供一可复写式显示媒介(或一普通纸)至另一可复写式显示媒介的画面翻印功能。请注意，在不含画面翻印功能的写入装置510中，存储器558可省略。

由上述可知，可复写式显示媒介580不包括任何写入机制，因此可降低成本并提供高柔软度，使其应用上更具弹性。此外，即使可复写式显示媒介580发生形变，因待写入画面的每一像素区域是由写入装置510的像素阵列单元520的对应像素单元525所定义，而反馈处理电路553与数据驱动电路551所提供的像素灰阶反馈机制可补偿可复写式显示媒介580与打印单元515之间的不均匀空隙造成的写入误差，或补偿其他因素造成的写入误差，所以被写入的画面具有高显示精准度。

图7为本发明第四实施例的写入装置的剖面示意图。如图7所示，写入装置610是用来对可复写式显示媒介680进行写入运作，其中以电泳显示装置作为实施例的可复写式显示媒介680具有多个带电粒子681、电泳介质682、透明基板684、对向基板683以及共用电极688。于执行可复写式显示媒介680的写入运作时，其共用电极688是电连接于写入装置610以接收共用电压Vcom，除此之外，共用电极688并不需电连接于写入装置610。写入装置610包括打印单元615、抹除单元570、以及多个滚动单元695，其中抹除单元570的结构与功能运作同上所述。多个滚动单元695包括多个滚筒和/或多个滚轮。打印单元615包括像素阵列单元620、发光单元630、以及驱动单元650。请注意，由于可复写式显示媒介680已包括共用电极688，所以写入装置610就不需包括共用电极，而与打印单元615相对应的可复写式显示媒介680的另一侧是设置滚动单元695。驱动单元650是用来于执行可复写式显示媒介680的写入过程中，将共用电压Vcom馈入至可复写式显示媒介680的共用电极688。像素阵列单元620、发光单元630以及驱动单元650的结构与功能运作是类同于图5所示的像素阵列单元520、发光单元530以及驱动单元550，不再赘述。

综上所述，通过使用本发明写入装置执行写入运作，可复写式显示媒介就不需内建任何写入机制，因此可显著降低可复写式显示媒介的成本，并可提供具高柔软度的可复写式显示媒介，使其应用上更具弹性。此外，即使可复写式显示媒介发生形变，因待写入画面的每一像素区域是由本发明写入装置的像素阵列单元的对应像素单元所定义，而本发明写入装置的反馈处理电路与数据驱动电路所提供的像素灰阶反馈机制可补偿可复写式显示媒介与写入装置之间的不均匀空隙造成的写入误差，或补偿其他因素造成的写入误差，所以被写入的画面具有高显示精准度。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前附的权利要求书所界定为准。

Claims

1.一种写入装置，其特征在于，所述写入装置用来对一可复写式显示媒介执行写入运作，所述写入装置包括：

一驱动单元，用来提供多个数据信号与多个栅极信号；

一像素阵列单元，电连接于所述驱动单元以接收所述多个数据信号与所述多个栅极信号，用来根据所述多个栅极信号将所述多个数据信号写入所述可复写式显示媒介，所述像素阵列单元包括多个像素单元，每一像素单元包括：

一像素晶体管，包括一第一端、一第二端与一栅极端，其中所述第一端电连接于所述驱动单元以接收所述多个数据信号的一对应数据信号，所述栅极端电连接于所述驱动单元以接收所述多个栅极信号的一对应栅极信号；以及

一像素电极，电连接于所述像素晶体管的第二端；

一发光单元，用来提供一光源，所述光源是透过所述像素阵列单元而照射所述可复写式显示媒介；以及

一光感应元件，设置于所述像素单元内，用来感应所述可复写式显示媒介的反射光以产生一感光信号，其中所述驱动单元进一步用来根据所述感光信号以调整所述对应数据信号。

2.如权利要求1所述的写入装置，其特征在于，所述驱动单元还用来提供一共用电压，所述写入装置还包括：

一共用电极，电连接于所述驱动单元以接收所述共用电压。

3.如权利要求1所述的写入装置，其特征在于，所述可复写式显示媒介包括一共用电极，所述驱动单元还用来提供一共用电压馈入至所述可复写式显示媒介的共用电极。

4.如权利要求1所述的写入装置，其特征在于，所述驱动单元包括：

一栅极驱动电路，电连接于所述像素阵列单元，用来提供所述多个栅极信号；

一数据驱动电路，电连接于所述像素阵列单元，用来将多个图像输入信号转换为所述多个数据信号；以及

一反馈处理电路，电连接于所述数据驱动电路与所述光感应元件，用来根据所述感光信号以提供一反馈信号馈入至所述数据驱动电路；

其中所述数据驱动电路根据所述反馈信号以调整所述对应数据信号。

5.如权利要求4所述的写入装置，其特征在于，所述驱动单元还包括：

一存储器，电连接于所述数据驱动电路与所述光感应元件，用来储存所述感光信号；

其中所述存储器为一非易失性存储器或一易失性存储器。

6.如权利要求5所述的写入装置，其特征在于，所述数据驱动电路还用来将所述存储器所储存的多个感光信号转换为所述多个数据信号馈入至所述像素阵列单元，据以对另一可复写式显示媒介执行写入运作。

7.一种写入装置，其特征在于，所述写入装置用来对一可复写式显示媒介执行写入运作以显示一画面，所述写入装置包括：

一驱动单元，用来提供多个数据信号；

一像素阵列单元，电连接于所述驱动单元以接收所述多个数据信号，用来将所述多个数据信号写入所述可复写式显示媒介，据以显示所述画面，所述像素阵列单元包括多个像素单元，每一像素单元包括：

一像素电极，电连接于所述驱动单元以接收所述多个数据信号的一对应数据信号；以及

一光感应元件，嵌于所述像素电极内，用来感应所述可复写式显示媒介的反射光以产生一感光信号；

多个滚动单元，用来传动所述可复写式显示媒介；

其中所述驱动单元进一步用来根据所述感光信号以调整所述对应数据信号。

8.如权利要求7所述的写入装置，其特征在于，所述驱动单元还用来提供一共用电压，所述写入装置还包括：

一共用电极，电连接于所述驱动单元以接收所述共用电压。

9.如权利要求8所述的写入装置，其特征在于，所述共用电极为一滚筒式电极。

10.如权利要求7所述的写入装置，其特征在于，所述可复写式显示媒介包括一共用电极，所述驱动单元还用来提供一共用电压馈入至所述可复写式显示媒介的共用电极。

11.如权利要求7所述的写入装置，其特征在于，所述驱动单元包括：

12.如权利要求11所述的写入装置，其特征在于，所述驱动单元还包括：

其中所述存储器为一非易失性存储器或一易失性存储器。

13.如权利要求12所述的写入装置，其特征在于，所述数据驱动电路还用来将所述存储器所储存的多个感光信号转换为所述多个数据信号馈入至所述像素阵列单元，据以对另一可复写式显示媒介执行写入运作。

14.如权利要求7所述的写入装置，还包括：

一抹除单元，设置于所述像素阵列单元的一侧，用来抹除所述可复写式显示媒介之前一画面。

15.如权利要求14所述的写入装置，其特征在于，所述抹除单元包括：

一抹除电压提供单元，用来提供抹除所述可复写式显示媒介之前一画面所需的至少一抹除电压；以及

至少一抹除电极，电连接于所述抹除电压提供单元，用来接收所述至少一抹除电压。

16.如权利要求15所述的写入装置，其特征在于，所述至少一抹除电极为一滚筒式电极。

17.如权利要求7所述的写入装置，其特征在于，所述多个滚动单元包括多个滚筒和/或多个滚轮。