TW201703018A - 應用於電泳顯示器之共電極驅動方法及電路 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種應用於電泳顯示器之共電極驅動方法及電路，該方法包含下列步驟：接收寫入資料；根據寫入資料通過一運算放大器輸出一正電壓準位或負電壓準位之共同電壓；比較目前寫入資料與下一寫入資料是否滿足一預定差異值；當目前寫入資料與下一寫入資料之間滿足預定差異值時，產生一開關訊號；通過該開關訊號關閉該運算放大器的偏壓電流，使該運算放大器輸出零電壓準位；以及結束該開關訊號並繼續接收下一寫入資料。

Description

應用於電泳顯示器之共電極驅動方法及電路
本發明係關於一種驅動電路，特別是關於一種應用於電泳顯示器之共電極驅動方法及電路。
電泳顯示器(Electro-phoretic Display,EPD)，係一種通過電場控制有色的帶電粒子在例如微膠囊(Microcapsule)所構成的電泳系統中移動進而能顯示出影像的顯示裝置。電泳顯示器具有省電、不需背光即可視及，以及斷電後畫面不消失的特性，目前已廣泛的運用在各領域中。
現有的電泳顯示器可採用主動式矩陣驅動，包括上、下基板、分別設在上下基板上的TFT驅動電路和共電極以及夾設於上下基板之間的電泳層。TFT驅動電路則接收掃描訊號來開啟每個畫素，使開啟的畫素對應接收畫素電壓；共電極係接收共同電壓，用以偏壓每個畫素的畫素電壓，構成特定電場來改變電泳結構層內有色帶電粒子的位置來顯示灰階影像。
然而，由於上述的共電極的共同電壓經常需要在正、負電壓準位之間(例如+15V與-15V)切換，從正電壓準位直接切換到負電壓準位或從負電壓準位直接切換到正電壓準位往往都會造成一些額外的電力損耗。
故，有必要提供一種應用於電泳顯示器之共電極驅動方法及電路，以解決習用技術所存在的問題。
本發明之主要目的在於提供一種應用於電泳顯示器之共電極驅動方法，其在共電極於兩不同(正負)電壓之間的切換中，將共電極驅動電路之運算放大器的偏壓電流關閉，並且置入一第三電壓，以降低正、負電壓之間的切換所造成的功耗；運算放大器的偏壓電流關閉，可降低運算放大器之操作功耗，還可避免運算放大器操作影響到輸出電壓而造成額外耗電。
為達上述之目的，本發明提供一種應用於電泳顯示器之共電極驅動方法，該共電極驅動方法包括下列步驟：接收寫入資料；根據寫入資料通過一運算放大器輸出一正電壓準位或負電壓準位之共同電壓；比較目前寫入資料與下一寫入資料是否滿足一預定差異值；當目前寫入資料與下一寫入資料之間滿足預定差異值時，產生一開關訊號；通過該開關訊號關閉該運算放大器的偏壓電流，使該運算放大器輸出零電壓準位；以及結束該開關訊號並繼續接收下一寫入資料。
在本發明之一實施例中，該接收寫入資料之步驟係通過一暫存單元以閂鎖方式擷取並儲存一時序控制器的寫入資料。
在本發明之一實施例中，其中係通過一解碼單元將該暫存單元儲存的寫入資料轉換成一對應的共同電壓切換訊號，以該共同電壓切換訊號控制該運算放大器選擇地接收正電壓準位或負電壓準位的參考電壓，並予以放大後輸出作為共同電壓。
在本發明之一實施例中，其中係通過一邏輯控制單元比較目前寫入資料與下一寫入資料是否滿足該預定差異值，並於目前寫入資料與 下一寫入資料之間滿足預定差異值時，由該邏輯控制單元結合一脈衝訊號產生該開關訊號。
本發明另提供一種應用於電泳顯示器之共電極驅動電路，其包括：一暫存單元，用以接收一閂鎖致能訊號，以擷取並儲存一寫入資料；一解碼單元，係耦接該暫存單元的一輸出端，用以將該暫存單元儲存的寫入資料轉換成一對應的共同電壓切換訊號；一邏輯控制單元，係耦接該暫存單元的輸出端與輸入端，其用以比較目前寫入資料與下一寫入資料是否滿足一預定差異值，並於滿足該預定差異值時輸出一開關訊號；以及一運算放大器，係耦接該解碼單元和該邏輯控制單元，其根據來自該解碼單元的共同電壓切換訊號而選擇地接收不同電壓準位的參考電壓，並予以放大後輸出作為共同電壓，其中該運算放大器於接收到該開關訊號時關閉其輸入偏壓電流，且其輸出端輸出零電壓。
在本發明之一實施例中，其中該暫存單元為一閂鎖器。
在本發明之一實施例中，其中該共同電壓切換訊號包含控制輸入正電壓準位的第一共同電壓切換訊號、控制輸入零電壓準位的第二共同電壓切換訊號以及控制輸入負電壓準位的第三共同電壓切換訊號。
在本發明之一實施例中，其中該邏輯控制單元具有另一輸入端用以接收一脈衝訊號，當該邏輯控制單元比較目前寫入資料與下一寫入資料滿足該預定差異值時，該邏輯控制單元係結合該脈衝訊號輸出該開關訊號。
綜上所述，本發明主要是通過一邏輯控制單元來比較前後寫入資料的差異，當判斷滿足設定之差異時即表示共同電壓需從當前準位即 輸出一開關訊號將運算放大器偏壓電流予以關閉，同時使運算放大器的輸出從當前準位先切到零準位的接地電壓，接著再切換到下一準位。比起直接從當前準位切換到下一準位，本發明先切到零電壓準位的動作等於僅需要付出零電壓準位至下一電壓準位的作功，故可有效減少功耗，進而延長電泳顯示器的顯示切換次數。
10‧‧‧暫存單元
11‧‧‧解碼單元
12‧‧‧邏輯控制單元
13‧‧‧運算放大器
第1圖是根據本發明一較佳實施例之應用於電泳顯示器之共電極驅動電路的示意圖；第2圖是第1圖之共電極驅動電路的信號波形圖；第3圖是第1圖之共電極驅動電路的運算放大器之輸出端的信號波形圖；及第4圖是根據本發明一較佳實施例之應用於電泳顯示器之共電極驅動方法的流程圖。
為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。
本發明係提供一種應用於電泳顯示器之共電極驅動電路。該 電泳顯示器一般包括時序控制器、掃描驅動器、資料驅動器(或稱源極驅動器)及電泳面板等主要元件。該時序控制器用以接收一顯示畫面的畫面資料並據以輸出對應的顯示資料。掃描驅動器和資料驅動器皆耦接該時序控制器，其中該時序控制器係控制該掃描驅動器依序輸出多個掃描信號，以依序開啟電泳面板的每個畫素單元；該資料驅動器則接收時序控制器輸出的顯示資料，提供對應的畫素電壓給每個被開啟的畫素單元。電泳面板係由上、下基板、共電極、畫素電極以及位於上、下基板之間的電泳層所組成，其中共電極係接收共同電壓；每一畫素電極連接一TFT單元而構成上述的畫素單元；在TFT單元受掃描信號開啟下，畫素電極遂接收畫素電壓，與共電極之共同電壓構成跨壓；該電泳層，在一實施例中，可由複數個微膠囊構成，其中每個微膠囊內包含有色的帶電粒子，例如帶正電的黑色粒子與帶負電的白色粒子，在上述跨壓產生的電場作用下分別移動到上下不同的位置，最終形成影像。
本發明之共電極驅動電路即是用於產生上述共電極之共同電壓。請參照第1圖所示，係揭示本發明一較佳實施例之應用於電泳顯示器之共電極驅動電路。該共電極驅動電路主要包括一暫存單元10、一解碼單元11、一邏輯控制單元12以及一運算放大器13。
同時參考第2圖所示，係第1圖之共電極驅動電路的信號波形圖。該暫存單元10可為一閂鎖器(latch)，其用以接收來自時序控制器的一閂鎖致能訊號le(latch enable)，以擷取並儲存一寫入資料。該寫入資料為時序控制器的顯示資料。
該解碼單元11係耦接該暫存單元10的一輸出端，用以將該暫 存單元10儲存的寫入資料轉換成一對應的共同電壓切換訊號(swp,sw0,swn)，可包含控制輸入正電壓準位的第一共同電壓切換訊號swp、控制輸入零電壓準位的第二共同電壓切換訊號sw0以及控制輸入負電壓準位的第三共同電壓切換訊號swn。
該邏輯控制單元12之兩輸入端係分別耦接該暫存單元10的輸出端以及輸入端，其同時接收來自時序控制器的下一寫入資料data_bus以及該暫存單元10儲存的目前寫入資料data，用以比較目前寫入資料與下一寫入資料是否滿足一預定差異值。該邏輯控制單元12並具有另一輸入端用以接收一脈衝訊號PWS，當該邏輯控制單元12比較目前寫入資料與下一寫入資料滿足該預定差異值時，該邏輯控制單元12係結合該脈衝訊號PWS輸出一開關訊號sw。
該運算放大器13係耦接該解碼單元11和該邏輯控制單元12，其根據來自該解碼單元11的共同電壓切換訊號(swp,sw0,swn)而選擇地接收不同電壓準位的參考電壓，並予以放大後輸出，以作為供應上述電泳顯示器之共電極的共同電壓。具體而言，在本實施例中，該運算放大器13的反相輸入端係通過一電阻連接至一參考電壓供應單元的三輸出端，該參考電壓供應單元的三個輸出端分別輸出正電壓準位的參考電壓VPOS、接地電壓GND以及負電壓準位的參考電壓VNEG；一直流電壓VDC係跨接於該運算放大器13的反相輸入端與輸出端上，因此如第3圖所示，當該解碼單元11輸出控制輸入正電壓準位的第一共同電壓切換訊號swp時，該運算放大器13對應輸出為-VDC-VNEG；當該解碼單元11輸出控制輸入零電壓準位的第二共同電壓切換訊號sw0時，該運算放大器13對應輸出為-VDC；當該解碼 單元11輸出控制輸入負電壓準位的第三共同電壓切換訊號swn時，該運算放大器13對應輸出為-VDC-VPOS。此外，該運算放大器13的電源端與輸出端皆耦接前述邏輯控制單元12的輸出端，該運算放大器13係受到該邏輯控制單元12輸出的開關訊號sw控制，於接收到該開關訊號sw關閉偏壓電流，該運算放大器13的輸出端則輸出零電壓。
由於該邏輯控制單元12在比較目前寫入資料與下一寫入資料滿足預定差異值後，會輸出開關訊號sw將運算放大器13偏壓電流予以關閉，使運算放大器13的輸出從原本的正/負電壓準位的共同電壓準備切換成下一準位前，先切到零電壓準位的接地電壓再切換到下一準位，以避免直接由正/負電壓準位切換到下一準位。藉此，相較於直接由正/負電壓準位切換到下一準位，先切到零電壓準位的動作等於僅需要付出零電壓準位至下一電壓準位的作功，故可有效減少功耗，進而延長電泳顯示器的顯示切換次數。再者，運算放大器的偏壓電流關閉，可降低運算放大器之操作功耗，還可避免運算放大器操作影響到輸出電壓而造成額外耗電。
進一步參考第4圖所示，基於上述的共電極驅動電路，本發明提供一種共電極驅動方法，包含下列步驟：100：接收寫入資料，其中通過暫存單元10以閂鎖方式擷取並儲存一時序控制器的寫入資料；101：根據寫入資料通過一運算放大器輸出一正電壓準位或負電壓準位之共同電壓，其中通過解碼單元11將該暫存單元10儲存的寫入資料轉換成一對應的共同電壓切換訊號，以該共同電壓切換訊號控制運算放大器13選擇地接收正電壓準位或負電壓準位的參考電壓，並予以放大 後輸出，作為供應電泳顯示器之共電極的共同電壓；102：比較目前寫入資料與下一寫入資料是否滿足一預定差異值，其中是通過邏輯控制單元12比較目前寫入資料與下一寫入資料是否滿足一預定差異值，並於目前寫入資料與下一寫入資料之間滿足預定差異值時，由邏輯控制單元12結合脈衝訊號PWS產生一開關訊號sw；103：通過開關訊號關閉運算放大器的偏壓電流，使該運算放大器輸出零電壓準位，其中該運算放大器13係受到該邏輯控制單元12輸出的開關訊號sw控制，於接收到該開關訊號sw關閉偏壓電流，該運算放大器13的輸出端則輸出零電壓(接地電壓)；以及104：結束該開關訊號並繼續接收下一寫入資料，即回到前述步驟100。
綜上所述，本發明主要是通過一邏輯控制單元來比較前後寫入資料的差異，當判斷滿足設定之差異時即表示共同電壓需從當前準位(例如-15V)切換到下一準位(+15V)，即輸出一開關訊號將運算放大器偏壓電流予以關閉，同時使運算放大器的輸出從當前準位(-15V)先切到零準位的接地電壓(0V)，接著再切換到下一準位(+15V)。相較於直接從當前準位(-15V)切換到下一準位(+15V)，以下一準位+15V的基準來看需要耗費30C的電荷，而本發明先切到零電壓準位的動作等於僅需要付出零電壓準位(0V)至下一電壓準位(+15V)共15C的電荷，故可有效減少功耗，進而延長電泳顯示器的顯示切換次數。
雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作 各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧暫存單元
11‧‧‧解碼單元
12‧‧‧邏輯控制單元
13‧‧‧運算放大器

Claims (8)

  1. 一種應用於電泳顯示器之共電極驅動方法，其包含下列步驟：接收寫入資料；根據寫入資料通過一運算放大器輸出一正電壓準位或負電壓準位之共同電壓；比較目前寫入資料與下一寫入資料是否滿足一預定差異值；當目前寫入資料與下一寫入資料之間滿足預定差異值時，產生一開關訊號；通過該開關訊號關閉該運算放大器的偏壓電流，使該運算放大器輸出零電壓準位；以及結束該開關訊號並繼續接收下一寫入資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述應用於電泳顯示器之共電極驅動方法，其中該接收寫入資料之步驟係通過一暫存單元以閂鎖方式擷取並儲存一時序控制器的寫入資料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述應用於電泳顯示器之共電極驅動方法，其中係通過一解碼單元將該暫存單元儲存的寫入資料轉換成一對應的共同電壓切換訊號，以該共同電壓切換訊號控制該運算放大器選擇地接收正電壓準位或負電壓準位的參考電壓，並予以放大後輸出作為共同電壓。
  4. 如申請專利範圍第3項所述應用於電泳顯示器之共電極驅動方法，其中係通過一邏輯控制單元比較目前寫入資料與下一寫入資料是否滿足該預定差異值，並於目前寫入資料與下一寫入資 料之間滿足預定差異值時，由該邏輯控制單元結合一脈衝訊號產生該開關訊號。
  5. 一種應用於電泳顯示器之共電極驅動電路，其包含：一暫存單元，用以接收一閂鎖致能訊號，以擷取並儲存一寫入資料；一解碼單元，係耦接該暫存單元的一輸出端，用以將該暫存單元儲存的寫入資料轉換成一對應的共同電壓切換訊號；一邏輯控制單元，係耦接該暫存單元的輸出端與輸入端，其用以比較目前寫入資料與下一寫入資料是否滿足一預定差異值，並於滿足該預定差異值時輸出一開關訊號；以及一運算放大器，係耦接該解碼單元和該邏輯控制單元，其根據來自該解碼單元的共同電壓切換訊號而選擇地接收不同電壓準位的參考電壓，並予以放大後輸出作為共同電壓，其中該運算放大器於接收到該開關訊號時關閉其輸入偏壓電流，且其輸出端輸出零電壓。
  6. 如申請專利範圍第5項所述應用於電泳顯示器之共電極驅動電路，其中該暫存單元為一閂鎖器。
  7. 如申請專利範圍第5項所述應用於電泳顯示器之共電極驅動電路，其中該共同電壓切換訊號包含控制輸入正電壓準位的第一共同電壓切換訊號、控制輸入零電壓準位的第二共同電壓切換訊號以及控制輸入負電壓準位的第三共同電壓切換訊號。
  8. 如申請專利範圍第5項所述應用於電泳顯示器之共電極驅動電路，其中該邏輯控制單元具有另一輸入端用以接收一脈衝訊 號，當該邏輯控制單元比較目前寫入資料與下一寫入資料滿足該預定差異值時，該邏輯控制單元係結合該脈衝訊號輸出該開關訊號。
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