CN107591130A - 用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置及其驱动方法，所述驱动方法包含一相位信号产生步骤、一资料勿读取步骤、一只读更新资料步骤、一只读前态资料步骤及一资料皆读取步骤。利用分析所述相位信号的相位，控制读取一资料储存单元的前态画面资料或更新画面资料，以降低所述资料储存单元读取的功耗。

Description

用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置及其驱动方法

技术领域

本发明是有关于一种显示器的驱动装置及其驱动方法，特别是关于一种用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置及其驱动方法。

背景技术

一般的电泳显示技术(Electro-Phoretic Display，EPD)，是利用带电的颜料(pigment)的控制，达到类似于纸张的阅读体验，而且具有双稳态(Bistable)的特性，只有在更新画面时才需要耗电，无需更新时画面可以维持在原状态，且为反射式显示(Reflective Display)，不易使眼睛疲劳且在强光下也容易阅读，适合应用在对于书的阅读，产品卷标等用途。也就是说，电泳显示技术的驱动原理是针对不同的画面状态，给予不同的驱动的电压波型，其中包含前态显示画面(OLD Data)以及更新显示画面(NEW Data)，针对前态显示画面变换至更新显示画面的所有组合(例如：white-white，black-white，white-black，black-black)，都需要给予不同的驱动信号。

然而，如图1所示，在更新画面时，在一同步驱动信号(VSNYC)的每一个帧(Frame)的驱动过程中，必须完整的读取内存中的资料，也就是说，前态显示画面及更新显示画面的资料都要被读取，即一更新/前态选择信号(NEW/OLD Sel)会产生一波形(低电位为更新资料，高电位为前态资料)，一读取时脉信号(RAM Read Clock)也会产生一波形，其中两相临的前一个时脉驱动读取更新资料(NEW)，后一个时脉驱动读取前态资料(OLD)，另外再通过一时脉闩锁信号(Source Latch)拉高电压，而触发源极驱动器(Source Driver)输出电压,并配合闸极驱动器(Gate Driver)开启薄膜晶体管(Thin-FilmTransistor,TFT)的输出波形，如闸极-0、闸极-1、闸极-2(Gate-0、Gate-1、Gate-N)，对所述画素电容充电。

所以，电泳显示技术对于画面更新的功率消耗较大，在整个画面更新时必须对内存读取完整的驱动信号，但上述的驱动信号有一个特点，所述驱动信号的其中一段所输出的波形是相同的，若能够分析所述驱动信号的相位(Phase)，依照相位的相同性来判断是否对内存读取特定的驱动信号，将可有效降低内存读取的功耗。

因此，有必要提供一种改良的用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置及其驱动方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置，利用分析所述相位信号的相位，来控制是否要读取所述资料储存单元的前态画面资料或更新画面资料，以降低资料储存单元读取的功耗。

为达到上述的目的，本发明提供一种用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置，包含一资料储存单元、一时脉控制单元、至少一多任务器及一驱动器；所述资料储存单元是用以输出一前态画面资料及一更新画面资料；所述时脉控制单元具有一相位产生器及一处理器，所述相位产生器用以输出多种相位信号，所述处理器电性连接所述相位产生器，且用以判断所述相位信号而输出一更新/前态选择信号；所述多任务器电性连接所述资料储存单元及所述时脉控制器的相位产生器，用以接收所述前态画面资料、更新画面资料及所述相位信号，并运算输出一驱动电压选择信号；所述驱动器电性连接所述多任务器，并由一时脉闩锁信号触发而对一画素电容充电；所述处理器通过输出所述更新/前态选择信号而控制所述资料储存单元是否输出所述前态画面资料及所述更新画面资料至所述多任务器。

在本发明的一实施例中，所述相位信号选择的电压在+20伏特至-20伏特之间。

在本发明的一实施例中，所述驱动器为一源极驱动器。

在本发明的一实施例中，所述时脉控制单元另包含一脉冲闩锁器，用以输出所述时脉闩锁信号至所述驱动器，而控制所述驱动器的电压的转换时间点。

在本发明的一实施例中，所述时脉控制单元另包含一读取时脉产生器，用以输出一读取时脉信号，而控制所述资料储存单元是否输出所述前态画面资料或所述更新画面资料供所述多任务器运算使用。

为达上述的目的，本发明提供一种用于主动矩阵式电泳显示器的驱动方法，包含一相位信号产生步骤、一资料勿读取步骤、一只读更新资料步骤、一只读前态资料步骤及一资料皆读取步骤；所述相位信号产生步骤是产生一第一相位信号、一第二相位信号、一第三相位信号及一第四相位信号，用以传送至至少一多任务器；所述资料勿读取步骤是判断是否所述第一至第四相位信号皆相同，若是则控制所述多任务器勿对一资料储存单元进行读取；所述只读更新资料步骤是判断是否所述第一及第三相位信号相同且所述第二及第四相位信号相同，以及所述第一及第二相位信号不同且所述第三及第四相位信号不同，若是则控制所述资料储存单元输出的一更新画面资料供所述多任务器运算使用；所述只读前态资料步骤是判断是否所述第一及第二相位信号相同且所述第三及第四相位信号相同，以及所述第一及第三相位信号不同且所述第二及第四相位信号不同，若是则控制所述资料储存单元输出的一前态画面资料供所述多任务器运算使用；所述资料皆读取步骤是控制所述资料储存单元输出的前态画面资料及更新画面资料供所述多任务器运算使用。

在本发明的一实施例中，在所述资料勿读取步骤中，对一驱动器触发一次时脉闩锁信号。

在本发明的一实施例中，在所述只读更新资料步骤及所述只读前态资料步骤中，系通过一更新/前态选择信号控制所述资料储存单元输出所述前态画面资料或更新画面资料供所述多任务器运算使用。

在本发明的一实施例中，所述第一相位信号表示一黑色画素更新为一黑色画素，所述第二相位信号表示一黑色画素更新为一白色画素，所述第三相位信号表示一白色画素更新为一黑色画素，及所述第四相位信号表示一白色画素更新为一白色画素。

如上所述，利用所述处理器分析所述第一至第四相位信号的相位，并且依照相位的相同与否，来控制是否要读取所述资料储存单元的前态画面资料或更新画面资料，使仅需所述资料储存单元读取特定的资料，而能够减少对所述资料储存单元进行读取的次数，以降低所述资料储存单元读取的功耗。

附图说明

图1是现有的电泳显示技术的驱动装置在更新画面的信号的一示意图。

图2是根据本发明用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置的一优选实施例的一示意图。

图3至5是根据本发明用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置的一优选实施例的更新画面的信号在不同判断情况的一示意图。

图6是根据本发明用于主动矩阵式电泳显示器的驱动方法的一优选实施例的一流程图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。再者，本发明所提到的方向用语，例如上、下、顶、底、前、后、左、右、内、外、侧面、周围、中央、水平、横向、垂直、纵向、轴向、径向、最上层或最下层等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

请参照图2所示，为本发明的用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置100的一优选实施例，用以驱动一主动矩阵式电泳显示器(未绘示)，其中所述用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置100包含一资料储存单元2、一时脉控制单元3、多个多任务器4(multiplexer)及一驱动器5。本发明将于下文详细说明各组件的细部构造、组装关系及其运作原理。

续参照图2所示，所述资料储存单元2是用以输出一更新画面资料及一前态画面资料；在本实施例中，所述资料储存单元2是一内存(Display RAM)，用以储存欲显示于所述电泳显示器的画面资料。

续参照图2所示，所述时脉控制单元3具有一相位产生器31、一处理器32、一读取时脉产生器33及一脉冲闩锁器34；其中所述相位产生器31用以输出多种相位信号，在本实施例中，所述相位信号选择的电压在+20伏特至-20伏特之间；所述处理器32电性连接所述相位产生器31，且用以判断所述相位信号而输出一更新/前态选择信号(NEW/OLD Sel)至所述资料储存单元2；所述脉冲闩锁器34电性连接所述相位产生器31及所述驱动器5，且所述脉冲闩锁器34用以输出一时脉闩锁信号(Source Latch)，而输出所述多任务器4传送至所述驱动器5的至少一驱动电压选择信号的电压；所述读取时脉产生器33电性连接所述资料储存单元2，且所述读取时脉产生器33用以输出一读取时脉信号(RAM Read Clock)，而控制所述资料储存单元2是否进行资料读取。

续参照图2所示，所述多任务器4电性连接所述资料储存单元2，其中所述资料储存单元2的画面资料能够供所述多任务器4进行运算使用，也就是所述资料储存单元2输出的更新画面资料及前态画面资料能够供所述所述多任务器4，进而使每一多任务器4能够运算输出一驱动电压选择信号至所述驱动器5。

参照图3所示，所述驱动器5电性连接所述多任务器4，并利用所述多任务器4输出的驱动电压选择信号，经所述脉冲闩锁器34输出一时脉闩锁信号触发而对一画素(pixel)电容充电；在本实施例中，所述驱动器5为一源极驱动器，同时配合闸极驱动器开启薄膜晶体管的输出波形(Gate-0、Gate-1、Gate-N)，进而对所述画素电容充电。

参照图2所示，通过所述处理器32输出的更新/前态选择信号而控制所述资料储存单元2是否输出所述更新画面资料及所述前态画面资料至所述多任务器4，也就是控制所述资料储存单元2输出的更新画面资料及所述前态画面资料供所述多任务器4运算使用。

要说明的是，如图3至5所示，用于更新的一同步驱动信号(VSNYC)的波形是以帧(Frame)数为单位，每一次帧会驱动读取所述资料储存单元2中用于显示所述电泳显示器的画面的多条线(line)的资料，并配合所述相位信号如一第一相位信号(black-black)、一第二相位信号(black-white)、一第三相位信号(white-black)及一第四相位信号(white-white)的相位，进而使用所述多任务器4运算出整条line所需输出的驱动电压选择信号，再利用所述脉冲闩锁器34将电压拉高，以触发所述驱动器5(Source Driver)的输出电压，并配合闸极驱动器(Gate Driver)开启薄膜晶体管的输出波形(Gate-0、Gate-1、Gate-N)，进而对所述画素电容充电，进而一条线的资料接着一条线的资料的运算，直到输出整个电泳显示器的画面而完成一个帧。

依据上述的结构，依序进行以下的判断步骤，首先，判断是否所述第一至第四相位信号皆相同，若是皆相同则如图3所示，所述读取时脉信号为低电位而没有时脉驱动，并且对所述驱动器5仅触发一次时脉闩锁信号，所述资料储存单元2没有进行任何读取；若不是皆相同，则进入下一步骤。

所述下一步骤为只读更新资料步骤，即判断是否所述第一及第三相位信号相同且所述第二及第四相位信号相同，以及所述第一及第二相位信号不同且所述第三及第四相位信号不同，若是则如图4所示，所述更新/前态选择信号为表示更新资料的低电位，且所述读取时脉信号只产生一个驱动读取更新资料的时脉，进而控制所述资料储存单元2仅提供所述多任务器4所述资料储存单元2输出的一更新画面资料；若不是所述第一及第三相位信号相同且所述第二及第四相位信号相同，以及所述第一及第二相位信号不同且所述第三及第四相位信号不同，则再进入下一步骤。

所述下一步骤为只读前态资料步骤，所述下一步骤即判断是否所述第一及第二相位信号相同且所述第三及第四相位信号相同，以及所述第一及第三相位信号不同且所述第二及第四相位信号不同，若是则如图5所示，所述更新/前态选择信号为表示前态资料的高电位，且所述读取时脉信号只产生一个驱动读取前态资料的时脉，进而控制所述资料储存单元2仅提供所述多任务器4所述资料储存单元2输出的一前态画面资料；若不是所述第一及第二相位信号相同且所述第三及第四相位信号相同，以及所述第一及第三相位信号不同且所述第二及第四相位信号不同，则又进入下一步骤。

所述下一步骤为资料皆读取步骤，即如图1所示，所述更新/前态选择信号同时为高/低电位的波，而且所述读取时脉信号会产生一个驱动读取更新资料的时脉及一个驱动读取前态资料的时脉，进而控制所述资料储存单元2提供所述多任务器4所述资料储存单元2输出的更新画面资料及前态画面资料。

通过上述的设计，利用所述处理器32分析所述第一至第四相位信号的相位，并且依照相位的相同与否，来控制是否要读取所述资料储存单元2的更新画面资料或前态画面资料，使所述资料储存单元2仅需读取特定的资料，而能够减少对所述资料储存单元2进行读取的次数，以降低所述资料储存单元2(内存)读取的功耗。

请参照图6并配合图2所示，本发明用于主动矩阵式电泳显示器的驱动方法的一优选实施例，利用上述用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置100对一电泳显示器进行显示驱动，所述用于主动矩阵式电泳显示器的驱动方法包含一相位信号产生步骤S201、一资料勿读取步骤S202、一只读更新资料步骤S203、一只读前态资料步骤S204及一资料皆读取步骤S205。本发明将于下文详细说明各步骤的运作原理。

请参照图6并配合图2所示，在所述相位信号产生步骤S201中，所述相位信号产生步骤是利用一时脉控制单元3的一相位产生器31产生一第一相位信号、一第二相位信号、一第三相位信号及一第四相位信号，所述第一至第四相位信号系用以传送至多个多任务器4；在本实施例中，所述第一相位信号表示一黑色画素更新为一黑色画素(black-black)，所述第二相位信号表示一黑色画素更新为一白色画素(black-white)，所述第三相位信号表示一白色画素更新为一黑色画素(white-black)，及所述第四相位信号表示一白色画素更新为一白色画素(white-white)。

续参照图6并配合图2所示，在所述资料勿读取步骤S202中，是判断是否所述第一至第四相位信号皆相同，若是皆相同则如图3所示，所述读取时脉信号为低电位而没有时脉驱动，并且对所述驱动器5仅触发一次时脉闩锁信号，控制勿对一资料储存单元2进行读取。若不是皆相同，则进入所述只读更新资料步骤S203进行判断。

续参照图6并配合图2所示，在所述只读更新资料步骤S203中，是判断是否所述第一及第三相位信号相同且所述第二及第四相位信号相同，以及所述第一及第二相位信号不同且所述第三及第四相位信号不同，若是则如图4所示，所述更新/前态选择信号为表示更新资料的低电位，且所述读取时脉信号只产生一个驱动读取更新资料的时脉，进而控制读取所述资料储存单元2输出的一更新画面资料；在本实施例中，是通过一处理器32输出的一更新/前态选择信号控制所述资料储存单元2输出所述更新画面资料供所述多任务器4运算使用。若不是所述第一及第三相位信号相同且所述第二及第四相位信号相同，以及所述第一及第二相位信号不同且所述第三及第四相位信号不同，则进入所述只读前态资料步骤S204进行判断。

续参照图6并配合图2所示，在所述只读前态资料步骤S204中，是判断是否所述第一及第二相位信号相同且所述第三及第四相位信号相同，以及所述第一及第三相位信号不同且所述第二及第四相位信号不同，若是则如图5所示，所述更新/前态选择信号为表示前态资料的高电位，且所述读取时脉信号只产生一个驱动读取前态资料的时脉，进而控制读取所述资料储存单元2输出一前态画面资料；在本实施例中，是通过所述处理器32输出的更新/前态选择信号控制所述资料储存单元2输出所述前态画面资料供所述多任务器4运算使用。若不是所述第一及第二相位信号相同且所述第三及第四相位信号相同，以及所述第一及第三相位信号不同且所述第二及第四相位信号不同，则进入所述资料皆读取步骤S205进行判断。

续参照图6并配合图2所示，在所述资料皆读取步骤S205中，即如图1所示，所述更新/前态选择信号同时为高/低电位的波，而且所述读取时脉信号会产生一个驱动读取更新资料的时脉及一个驱动读取前态资料的时脉，进而控制读取所述资料储存单元2输出的更新画面资料及前态画面资料。

如上所述，利用所述处理器32分析所述第一至第四相位信号的相位，并且依照相位的相同与否，来控制是否要读取所述资料储存单元2的更新画面资料或前态画面资料，使所述资料储存单元2读取特定的资料，而能够减少对所述资料储存单元2进行读取的次数，以降低所述资料储存单元2读取的功耗。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置，其特征在于：所述驱动装置包含：

一资料储存单元，用以输出一前态画面资料及一更新画面资料；

一时脉控制单元，具有一相位产生器，用以输出多种相位信号；及一处理器，电性连接所述相位产生器，且用以判断所述相位信号而输出一更新/前态选择信号；

至少一多任务器，电性连接所述资料储存单元及所述时脉控制器的相位产生器，用以接收所述前态画面资料、更新画面资料及所述相位信号，并运算输出一驱动电压选择信号；及

一驱动器，电性连接所述多任务器，并由所述驱动电压选择信号经一时脉闩锁信号触发而对一画素电容充电；

其中所述处理器通过输出所述更新/前态选择信号而控制所述资料储存单元是否输出所述前态画面资料及所述更新画面资料至所述多任务器。

2.如权利要求1所述的用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置，其特征在于：所述相位信号选择的电压在+20伏特至-20伏特之间。

3.如权利要求1所述的用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置，其特征在于：所述驱动器为一源极驱动器。

4.如权利要求1所述的用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置，其特征在于：所述时脉控制单元另包含一脉冲闩锁器，用以输出所述时脉闩锁信号至所述驱动器，而触发所述驱动器的电压转换。

5.如权利要求1所述的用于主动矩阵式电泳显示器的驱动装置，其特征在于：所述时脉控制单元另包含一读取时脉产生器，用以输出一读取时脉信号，而控制所述资料储存单元是否输出所述前态画面资料或所述更新画面资料供所述多任务器运算使用。

6.一种用于主动矩阵式电泳显示器的驱动方法，其特征在于：所述驱动方法包含：

一相位信号产生步骤，产生一第一相位信号、一第二相位信号、一第三相位信号及一第四相位信号，用以传送至至少一多任务器；

一资料勿读取步骤，判断是否所述第一至第四相位信号皆相同，若是则控制勿对一资料储存单元进行读取；

一只读更新资料步骤，判断是否所述第一及第三相位信号相同且所述第二及第四相位信号相同，以及所述第一及第二相位信号不同且所述第三及第四相位信号不同，若是则控制所述资料储存单元输出的一更新画面资料供所述多任务器运算使用；

一只读前态资料步骤，判断是否所述第一及第二相位信号相同且所述第三及第四相位信号相同，以及所述第一及第三相位信号不同且所述第二及第四相位信号不同，若是则控制所述资料储存单元输出的一前态画面资料供所述多任务器运算使用；及

一资料皆读取步骤，控制所述资料储存单元输出前态画面资料及更新画面资料供所述多任务器运算使用。

7.如权利要求6所述的用于主动矩阵式电泳显示器的驱动方法，其特征在于：在所述资料勿读取步骤中，对一驱动器触发一次时脉闩锁信号。

8.如权利要求6所述的用于主动矩阵式电泳显示器的驱动方法，其特征在于：在所述只读更新资料步骤及所述只读前态资料步骤中，通过一更新/前态选择信号控制所述资料储存单元输出所述前态画面资料或更新画面资料供所述多任务器运算使用。

9.如权利要求6所述的用于主动矩阵式电泳显示器的驱动方法，其特征在于：所述第一相位信号表示一黑色画素更新为一黑色画素，所述第二相位信号表示一黑色画素更新为一白色画素，所述第三相位信号表示一白色画素更新为一黑色画素，及所述第四相位信号表示一白色画素更新为一白色画素。