TW201709194A

TW201709194A - 閘極驅動電路與電泳顯示器

Info

Publication number: TW201709194A
Application number: TW104127837A
Authority: TW
Inventors: 蘇忠信
Original assignee: 矽創電子股份有限公司
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2017-03-01
Also published as: CN106486069A; CN106486069B; TWI626640B

Abstract

一種閘極驅動電路，包含有一位準轉換模組，用來接收一致能訊號及一輸入訊號，以產生複數個控制訊號；一解碼器，耦接該位準轉換模組，用來根據該複數個控制訊號，輸出複數個導通結果；以及一閘極驅動模組，耦接該位準轉換模組及該解碼器，用來根據該複數個控制訊號、一輸出控制訊號及該複數個導通結果，輸出一第一模式、一第二模式或一第三模式所對應之電壓值。

Description

閘極驅動電路與電泳顯示器

本發明係指一種閘極驅動電路，尤指一種用於電泳顯示器之閘極驅動電路，來適性輸出全閘極高位準電壓、全閘極低位準電壓或單閘高位準電壓。

隨著電子行動裝置的日新月異，講求輕薄化或節能減碳之產品的開發皆銜接不暇地進行。其中，針對電泳顯示技術（亦可簡稱為電子紙或電泳顯示器），為了追求產品的輕便攜帶以及降低功率消耗等目的，其相關電子驅動電路的設計已成為熱門的話題之一。

然而，傳統技術所使用的閘極驅動電路無法對應輸出一全閘極高位準電壓的輸出電壓來驅動電泳顯示器的顯示操作，且傳統閘極驅動電路所對應之設計電路面積較大，且使用數量較多的電晶體單元，其將導致最終設計之閘極驅動電路所使用的電源消耗無法有效降低，也不符合電泳顯示器追求輕薄設計之目的。在此情況下，能否對應提供另一種電路設計改良現有的閘極驅動電路，已成為本領域之重要課題。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種電路設計改良之閘極驅動電路，來驅動電泳顯示器之顯示操作。

本發明揭露一種閘極驅動電路，包含有一位準轉換模組，用來接收一致能訊號及一輸入訊號，以產生複數個控制訊號；一解碼器，耦接該位準轉換模組，用來根據該複數個控制訊號，輸出複數個導通結果；以及一閘極驅動模組，耦接該位準轉換模組及該解碼器，用來根據該複數個控制訊號、一輸出控制訊號及該複數個導通結果，輸出一第一模式、一第二模式或一第三模式所對應之電壓值。

本發明另揭露一種電泳顯示器，包含有一顯示面板；一源極驅動電路，耦接該顯示面板，用來產生一源極電壓至該顯示面板；以及一閘極驅動電路，耦接該顯示面板，包含有一位準轉換模組，用來接收一致能訊號及一輸入訊號，以產生複數個控制訊號；一解碼器，耦接該位準轉換模組，用來根據該複數個控制訊號，輸出複數個導通結果；以及一閘極驅動模組，耦接該位準轉換模組及該解碼器，用來根據該複數個控制訊號、一輸出控制訊號及該複數個導通結果，輸出一第一模式、一第二模式或一第三模式所對應之電壓值來驅動該電泳顯示器之一顯示操作。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「連接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置連接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一電泳顯示器1（即一電子紙顯示器）之示意圖。如第1圖所示，本實施例的電泳顯示器1包含有一閘極驅動電路10、一源極驅動電路12以及一顯示面板14。閘極驅動電路10與源極驅動電路12耦接顯示面板14，且分別產生一驅動訊號至顯示面板14來驅動其操作。其中，閘極驅動電路10可輸出一第一模式、一第二模式或一第三模式所對應之電壓值來驅動顯示面板14，而源極驅動電路12產生驅動訊號如一源極電壓，進而啟動電泳顯示器1之一顯示操作。

較佳地，本實施例的閘極驅動電路10還包含有一位準轉換模組100、一解碼器102與一閘極驅動模組104。位準轉換模組100用來接收一致能訊號ENB及一輸入訊號DI，以產生複數個控制訊號。解碼器102耦接位準轉換模組100，用來根據複數個控制訊號，輸出複數個導通結果。閘極驅動模組104耦接位準轉換模組100及解碼器102，用來根據複數個控制訊號、一輸出控制訊號OCS及複數個導通結果，輸出第一模式、第二模式或第三模式所對應之電壓值來驅動電泳顯示器1。其中，致能訊號ENB、輸入訊號DI與輸出控制訊號OCS皆為數位訊號，而本實施例中的第一模式例如一全閘極高位準電壓，第二模式例如一全閘極低位準電壓，而第三模式例如一單閘高位準電壓，其餘為低位準電壓，然非用以限制本發明的範疇。

請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一閘極驅動電路20之詳細示意圖。如第2圖所示，本實施例中的閘極驅動電路20包含有位準轉換模組200、解碼器202與閘極驅動模組204。較佳地，本實施例的解碼器202包含有開關2020〜2026，而每一個開關係為一個電晶體單元，然非用以限制本發明的範疇。另外，位準轉換模組200包含有一第一位準轉換單元2000、一第二位準轉換單元2002、一第三位準轉換單元2004及一第四位準轉換單元2006，且第一位準轉換單元2000、第二位準轉換單元2002及第三位準轉換單元2004分別接收輸入訊號DI的三個位元輸入資料D0I、D1I、D2I，而第四位準轉換單元2006接收致能訊號ENB。至於閘極驅動模組204需包含有至少兩個位轉轉換單元，而於本實施例中，閘極驅動模組204包含有閘極驅動單元2040〜2047，且閘極驅動單元2040〜2047都耦接至第一位準轉換單元2000。

值得注意地，本實施例中解碼器202可根據所包含之複數個開關的操作方式與數量，對應形成不同的解碼器實施態樣。舉例來說，第一種解碼器包含有開關2024、2025、2026（即根據電晶體的數量可形成1+2解碼器），第二種解碼器包含有開關2020〜2026（即根據電晶體的數量可形成1+2+4解碼器）。此外，每種解碼器將分別依據所接收之致能訊號ENB與輸入訊號DI的三個位元輸入資料D0I、D1I、D2I，以對應輸出不同之解碼結果，例如第一種解碼器（即1+2解碼器）將根據致能訊號ENB與輸入資料D2I來輸出四種解碼資訊（即所謂的二對四），以及第二種解碼器（即1+2+4解碼器）將根據致能訊號ENB與輸入資料D1I、D2I來輸出八種解碼資訊（即所謂的三對八）。在此情況下，本實施例係使用第二種解碼器，並對應輸出八種解碼資訊至閘極驅動單元2040〜2047來控制其導通狀態，當然，本領域具通常知識者亦可根據閘極驅動單元之數量多寡，以決定所需使用解碼器的類型，而非用以限制本發明的範疇。

於本實施例中，第一位準轉換單元2000耦接至閘極驅動模組204，第二位準轉換單元2002耦接有開關2020〜2023，第三位準轉換單元2004耦接有開關2024、2025，且第四位準轉換單元2006耦接有開關2026。較佳地，第一位準轉換單元2000根據所接收之第一位元輸入資料D0I，輸出一第一位元控制訊號D0及與第一位元控制訊號反相之一反相第一位元控制訊號D0B至閘極驅動模組204。其中，閘極驅動單元2040〜2047之複數個第一端點EN接收輸出控制訊號OCS，閘極驅動單元2040、2042、2044、2046之複數個第二端點D接收反相第一位元控制訊號D0B，閘極驅動單元2041、2043、2045、2047之複數個第二端點D接收第一位元控制訊號D0，閘極驅動單元2040、2041之兩個第三端點S相互耦接，閘極驅動單元2042、2043之兩個第三端點S相互耦接，閘極驅動單元2044、2045之兩個第三端點S相互耦接，閘極驅動單元2046、2047之兩個第三端點S相互耦接，同時，閘極驅動單元2040〜2047之第四端點G0〜G7輸出第一模式、第二模式或第三模式所對應之電壓值，進而驅動電泳顯示器1之相關顯示操作。舉例來說，當閘極驅動單元2040〜2047之第四端點G0〜G7輸出第一模式所對應之電壓值時，第四端點G0〜G7可全部輸出一高位準電壓訊號；當閘極驅動單元2040〜2047之第四端點G0〜G7輸出第二模式所對應之電壓值時，第四端點G0〜G7可全部輸出一低位準電壓訊號；當閘極驅動單元2040〜2047之第四端點G0〜G7輸出第三模式所對應之電壓值時，第四端點G0〜G7中任一者可輸出高位準電壓訊號，至於其他第四端點G0〜G7則輸出低位準電壓訊號。

請參考第3圖，第3圖為本發明實施例中一閘極驅動單元30的詳細示意圖。如第3圖所示，本實施例中閘極驅動模組204之複數個閘極驅動單元皆可為閘極驅動單元30之實施態樣，其包含有電晶體單元300、302、304、306、308、310以及一電阻單元312。較佳地，電晶體單元300、304之源極耦接至一高位準電壓 VGH，電晶體單元300、306之閘極相互耦接來形成第二端點D，電晶體單元300之汲極耦接至電晶體單元302之源極，電晶體單元302之汲極與電晶體單元304之閘極耦接至電阻單元312之一端，電晶體單元302之閘極耦接至第一端點EN來接收輸出控制訊號OCS，電晶體單元304之汲極與電晶體單元310之汲極相互耦接來形成第四端點GO，電晶體306之汲極耦接至電阻單元312之另一端，電晶體306之源極形成第三端點S，電晶體單元308之汲極、電晶體單元310之閘極耦接至電阻單元312之另一端，而電晶體單元308、310之源極相互耦接來接收低位準電壓VGL。當然，本實施例中的電阻單元312可省略其設置，當電阻單元312省略時，將電阻處用短路方式連接，或者亦可替換為其他元件來保留其阻抗特性者，皆屬於本發明的範疇。

請回到第2圖，本實施例中的第二位準轉換單元2002根據所接收之第二位元輸入資料D1I，輸出一第二位元控制訊號D1及與第二位元控制訊號反相之一反相第二位元控制訊號D1B至開關2020〜2023。較佳地，開關2020、2022的閘極接收反相第二位元控制訊號D1B，開關2021、2023的閘極接收第二位元控制訊號D1，此外，開關2020、2021、2022、2023的汲極分別耦接至閘極驅動單元2040〜2041、2042〜2043、2044〜2045、2046〜2047之第三端點S，開關2020〜2021的源極相互耦接，開關2022〜2023的源極亦相互耦接。

再者，第三位準轉換單元2004根據所接收之第三位元輸入資料D2I，輸出一第三位元控制訊號D2及與第三位元控制訊號反相之一反相第三位元控制訊號D2B至開關2024、2025。較佳地，開關2024之閘極接收反相第三位元控制訊號D2B，而開關2025之閘極接收第三位元控制訊號D2。此外，開關2024、2025之汲極分別耦接至開關2020〜2021、2022〜2023的源極，且開關 2024、2025的源極相互耦接。至於第四位準轉換單元2006係根據所接收之致能訊號ENB，輸出一致能結果至開關2026。較佳地，開關2026之閘極接收致能結果，開關2026之汲極耦接至開關2024、2025的源極，而開關2026之源極耦接來接收低位準電壓VGL。

在此情況下，本實施例將透過輸入訊號DI（即第一位元輸入資料D0I、第二位元輸入資料D1I、第三位元輸入資料D2I），對應控制開關2020〜2026之導通狀態，以產生開關2020〜2026所對應之複數個導通結果（或者可理解為解碼器202接收輸入訊號DI，並對應輸出解碼結果至閘極驅動單元2040〜2047）。進一步，閘極驅動模組204中閘極驅動單元2040〜2047將根據致能訊號ENB、輸出控制訊號OCS與開關2020〜2026的複數個導通結果，使閘極驅動單元2040〜2047之第四端點G0〜G7對應輸出第一模式、第二模式或第三模式所對應之電壓值，進而驅動電泳顯示器1之顯示操作，即操作於第一模式時，第四端點G0〜G7可全部輸出高位準電壓訊號；操作於第二模式時，第四端點G0〜G7可全部輸出低位準電壓訊號；操作於第三模式時，第四端點G0〜G7中任一者可輸出高位準電壓訊號，至於其他第四端點G0〜G7則輸出低位準電壓訊號。

於本實施例中，當輸出控制訊號OCS為一高位準訊號時，閘極驅動單元2040〜2047將輸出第一模式所對應之電壓值；當輸出控制訊號OCS且致能訊號ENB為一低位準訊號時，閘極驅動單元2040〜2047將輸出第二模式所對應之電壓值；當輸出控制訊號OCS為一低位準訊號，且致能訊號ENB為一高位準訊號時，閘極驅動單元2040〜2047則適性參考輸入訊號DI中第一位元輸入資料D0I、第二位元輸入資料D1I、第三位元輸入資料D2I之位準訊號，對應輸出第三模式所對應之電壓值。當然，本實施例中所列舉之輸入訊號DI、致能訊號ENB、輸出控制訊號OCS與開關2020〜2026所對應之複數個導通結果的組合方式亦可適性地進行調整，且本實施例中開關的類型或連接方式，還可由本領域具通常知識者適性地予以修改、調整或替換，以讓閘極驅動單元2040〜2047對應輸出第一模式、第二模式或第三模式所對應之電壓值者，皆屬於本發明的範疇之一。

請參考第4圖，第4圖為本發明實施例另一閘極驅動電路40之詳細示意圖。相似於第2圖的閘極驅動電路20，第4圖所示的閘極驅動電路40也包含有位準轉換模組400、解碼器202與閘極驅動模組404，且閘極驅動電路40的解碼器202與第2圖中的解碼器202皆包含有完全相同組成元件與連接關係（即三對八的解碼器），在此不贅述。不同的地方在於，本實施例的位準轉換模組400包含有一位準轉換輸出控制單元4000、一第一位準轉換單元4002、一第二位準轉換單元4004及一第三位準轉換單元4006，而閘極驅動模組404包含有閘極驅動單元4040〜4047，其中，閘極驅動單元4040〜4047的耦接關係與第2圖的閘極驅動單元2040〜2047類似，兩者的差異係第4圖得實施例係替換第2圖中的第一位準轉換單元2000為位準轉換輸出控制單元4000且耦接至閘極驅動單元4040〜4047，以讓位準轉換輸出控制單元4000分別傳輸第一位元控制訊號D0及與第一位元控制訊號反相之反相第一位元控制訊號D0B至閘極驅動單元4041、4043、4045、4047之第二端點D與閘極驅動單元4040、4042、4044、4046之第二端點D。

除此之外，閘極驅動模組404的閘極驅動單元4040〜4047的詳細結構可參考第5圖，如第5圖所示，本實施例中的閘極驅動單元50包含有電晶體單元500、502、504、506、508以及電阻單元510。相較於第3圖所示的閘極驅動單元30，本實施例中的閘極驅動單元50可省略第3圖中的電晶體單元302，即僅由電晶體單元508之閘極形成第一端點EN且接收輸出控制訊號OCS，至於其他元件與其耦接關係可參考第3圖所對應段落之詳細說明，在此不贅述。同樣地，本實施例中的電阻單元510亦可省略其設置，而當電阻單元512省略時，係將電阻處用短路方式連接，或者亦可替換為其他元件來保留其阻抗特性者，皆屬於本發明的範疇。

請再參考第4圖，本實施例亦可透過輸入訊號DI（即第一位元輸入資料D0I、第二位元輸入資料D1I、第三位元輸入資料D2I），對應控制開關2020〜2026之導通狀態，以對應產生開關2020〜2026所對應之複數個導通結果。據此，閘極驅動模組404中閘極驅動單元4040〜4047將根據致能訊號ENB、輸出控制訊號OCS與開關2020〜2026所對應之複數個導通結果，由閘極驅動單元4040〜4047之第四端點G1〜G7輸出第一模式、第二模式或第三模式所對應之電壓值，進而驅動電泳顯示器1之顯示操作。

同樣地，本實施例中閘極驅動電路40也透過類似的控制訊號來驅動其中多個切換單元之導通狀態，例如，當輸出控制訊號OCS為高位準訊號時，閘極驅動單元4040〜4047將輸出第一模式所對應之電壓值；當輸出控制訊號OCS且致能訊號ENB為低位準訊號時，閘極驅動單元4040〜4047將輸出第二模式所對應之電壓值；當輸出控制訊號OCS為低位準訊號，且致能訊號ENB為高位準訊號時，閘極驅動單元4040〜4047則適性參考輸入訊號DI中第一位元輸入資料D0I、第二位元輸入資料D1I、第三位元輸入資料D2I之位準訊號，對應輸出第三模式所對應之電壓值。當然，本實施例中所列舉之輸入訊號DI、致能訊號ENB、輸出控制訊號OCS與複數個導通結果的組合方式可適性地進行調整，且本實施例中電晶體單元的類型或連接方式，亦可由本領域具通常知識者適性地予以修改、調整或替換，以讓閘極驅動單元4040〜4047可對應輸出第一模式、第二模式或第三模式所對應之電壓值者，皆屬於本發明的範疇之一。

請參考第6圖，第6圖為本發明第4圖中位準轉換輸出控制單元70之示意圖。如第6圖所示，本實施例中位準轉換輸出控制單元70包含有一位準轉換器700、一第一多工器702與一第二多工器704。位準轉換器700用來接收輸入訊號之一位元輸入資料DI（如第一位元輸入資料D0I），以對應輸出一中端控制訊號Q及與中端控制訊號反相之一反相中端控制訊號QB。第一多工器702耦接位準轉換器700，用來接收中端控制訊號Q、輸出控制訊號OCS及一電壓源VGH（如一高位準電壓），且透過輸出控制訊號OCS來決定輸出中端控制訊號Q或電壓源VGH中一者為一位元控制訊號DO（如第一位元控制訊號D0），並傳輸至閘極驅動模組404。第二多工器704耦接位準轉換器700，用來接收反相中端控制訊號QB、輸出控制訊號OCS及電壓源VGH，且透過輸出控制訊號OCS來決定輸出反相中端控制訊號QB或電壓源VGH中一者為一反相位元控制訊號DO（如反相第一位元控制訊號D0B），並傳輸至閘極驅動模組404，至於位準轉換輸出控制單元70的相關訊號與其對應波形變化可參考第9A圖與第9B圖所示。

請參考第7圖，第7圖為本發明另一位準轉換輸出控制單元80之示意圖。如第7圖所示，本實施例中位準轉換輸出控制單元80包含有電晶體單元800〜807與一反相器單元808。較佳地，電晶體單元800、801、802、803之源極相互耦接至電壓源VGH（如一高位準電壓），電晶體單元800之汲極、電晶體單元801之閘極與電晶體單元802之汲極相互耦接來輸出位元控制訊號DO，電晶體單元800之閘極、電晶體單元801之汲極與電晶體單元803之汲極相互耦接來輸出位元控制訊號DOB，電晶體單元802之閘極、電晶體單元803之閘極、電晶體單元804之閘極與電晶體單元805之閘極相互耦接來接收輸出控制訊號OCS，電晶體單元804之汲極耦接至電晶體單元801之汲極，電晶體單元804之源極耦接至電晶體單元806之汲極，電晶體單元805之汲極耦接至電晶體單元801之汲極，電晶體單元805之源極耦接至電晶體單元807之汲極，電晶體單元806、807之源極相互耦接來接收電壓源VGL（如一低位準電壓），電晶體單元806之閘極與反相器單元808之一輸入端相互耦接來接收輸入訊號DI，而電晶體單元807之閘極與反相器單元808之一輸出端相互耦接。據此，本實施例可透過輸出控制訊號OCS來對應開啟電晶體單元802、803且關閉電晶體單元804、805，使得位元控制訊號DO與位元控制訊號DOB同時輸出電壓源VGH（即高位準電壓）；當然，本實施例還可透過輸出控制訊號OCS來對應開啟電晶體單元804、805且關閉電晶體單元802、803，據此，根據輸入訊號DI之數值變化，位元控制訊號DO與位元控制訊號DOB中一者可輸出電壓源VGH（即高位準電壓），而位元控制訊號DO與位元控制訊號DOB中另一者則輸出電壓源VGL（即低位準電壓），至於位準轉換輸出控制單元80的相關訊號與其對應波形變化可參考第9A圖與第9B圖所示。

請參考第8圖，第8圖為本發明另一閘極驅動電路90之示意圖。相似於第2圖的閘極驅動電路20，第8圖所示的閘極驅動電路90也包含有位準轉換模組900、解碼器202與閘極驅動模組904，且閘極驅動電路90的解碼器202與第2圖中的解碼器202皆包含有完全相同組成元件與連接關係（即三對八的解碼器）。不同的地方在於，本實施例的位準轉換模組900包含有一第一位準轉換輸出控制單元9000、一第二位準轉換輸出控制單元9002、一第三位準轉換輸出控制單元9004及一位準轉換單元9006，至於閘極驅動模組904則包含有閘極驅動單元9040〜9047。

值得注意地，如第8圖所示的實施例，其中，解碼器202還可適性結合每一閘極驅動單元9040〜9047中一個電晶體單元（如閘極驅動單元9040的電晶體單元M1、閘極驅動單元9041的電晶體單元M6等），即總共有八個電晶體單元，以對應形成第三種解碼器（即根據電晶體的數量可形成1+2+4+8解碼器），使得第三種解碼器可根據致能訊號ENB與輸入資料D0I、D1I、D2I來輸出十六種解碼資訊，此亦屬於本發明的範疇。

較佳地，閘極驅動單元9040〜9047的耦接關係與閘極驅動單元2040〜2047類似，其中，第一位準轉換輸出控制單元9000係耦接至閘極驅動單元9040〜9047，以讓第一位準轉換輸出控制單元9000接收輸出控制訊號OCS及輸入資料之第一位元輸入資料D0I，並輸出第一位元控制訊號D0及與第一位元控制訊號反相之反相第一位元控制訊號D0B且分別傳輸至閘極驅動單元9041、9043、9045、9047與閘極驅動單元9040、9042、9044、9046。此外，第二位準轉換輸出控制單元9002接收輸出控制訊號OCS與第二位元輸入資料D1I，以輸出一第二位元控制訊號D1及與第二位元控制訊號反相之反相第二位元控制訊號D1B至開關2020〜2023。第三位準轉換輸出控制單元9004接收輸出控制訊號OCS與第三位元輸入資料D2I，以輸出第三位元控制訊號D2及與第三位元控制訊號反相之反相第三位元控制訊號D2B至開關2024〜2025。至於位準轉換單元9006接收致能訊號ENB，以輸出致能結果至開關2026。

除此之外，相較於第5圖所繪示的閘極驅動單元50，本實施例中的閘極驅動單元9040僅包含有電晶體單元M1〜M4與一電阻單元R1，即閘極驅動單元9040可省略閘極驅動單元50中的電晶體單元508，而僅包含有電晶體單元500、502、504、506與電阻單元510，至於其他元件的連接關係皆類似電晶體單元508，在此不贅述之。據此，電晶體單元M1、M2之源極相互耦接來接收高位準電壓VGH，而電晶體單元M1、M4之閘極相互耦接來接收反相第一位元控制訊號D0B。同樣地，閘極驅動單元9041〜9047也包含有四個電晶體單元與單一電阻單元，且具有類似閘極驅動單元9040之電晶體單元M1〜M4與電阻單元R1的耦接關係，在此不詳述之。當然，本實施例中的電阻單元R1可省略其設置，或者亦可替換為其他元件來保留其阻抗特性者，皆屬於本發明的範疇。

請繼續參考第8圖，本實施例將透過輸入訊號DI（即第一位元輸入資料D0I、第二位元輸入資料D1I、第三位元輸入資料D2I），對應控制開關2020〜2026之導通狀態，以對應產生開關2020〜2026所對應之複數個導通結果。據此，閘極驅動模組904中閘極驅動單元9040〜9047將根據致能訊號ENB、輸出控制訊號OCS與開關2020〜2026所對應之複數個導通結果，使閘極驅動單元9040〜9047對應輸出第一模式、第二模式或第三模式所對應之電壓值，進而驅動電泳顯示器1之顯示操作。

請再參考第9A、9B圖，第9A、9B圖為本發明中位準轉換輸出控制單元所用控制訊號之比較圖，其中第9A圖所示之控制訊號可由如第8圖中的位準轉換輸出控制單元9002、9004來使用，而第9B圖所示之控制訊號可由如第4圖中的位準轉換輸出控制單元4000與第8圖中的位準轉換輸出控制單元9000來使用。如第9A、9B圖所示，本實施例已清楚繪出輸出控制訊號OCS、任一位元輸入資料DI（如第一位元輸入資料D0I）與任一位元控制訊號DO、DOB（如第一位元控制訊號D0及反相第一位元控制訊號D0B）之位準比較關係，且符合當輸出控制訊號OCS為高位準訊號時，閘極驅動模組將輸出第一模式所對應之電壓值；當輸出控制訊號OCS且致能訊號ENB為低位準訊號時，閘極驅動模組將輸出第二模式所對應之電壓值；當輸出控制訊號OCS為低位準訊號且致能訊號ENB為高位準訊號時，閘極驅動模組則參考輸入訊號DI中第一位元輸入資料D0I、第二位元輸入資料D1I、第三位元輸入資料D2I之位準訊號來輸出第三模式所對應之電壓值。值得注意地，配合閘極驅動單元9040〜9047與解碼器202之設置連接關係，當輸出控制訊號OCS為高位準訊號時，本實施例中第9B圖位元控制訊號DO、DOB之高位準訊號所對應的數值，將略高於當輸出控制訊號OCS為低位準訊號時位元控制訊號DO、DOB之高位準訊號所對應的數值，以讓閘極驅動電路90中複數個開關與電晶體單元能適性地開啟且導通，然非用以限制本發明的範疇。

值得注意地，本領域具通常知識者亦可參考以上實施例的連接關係與元件組成，對應替換或修改來組合該些實施例，或者將電晶體單元（或開關）的類型、輸入訊號、控制訊號等操作手段適性地改變，以輸出相同之第一模式、第二模式或第三模式所對應之電壓值來驅動電泳顯示器1之顯示操作，而非用以限制本發明的範疇。

綜上，本實施例所提供的閘極驅動電路可對應提供第一模式（如全閘極高位準電壓）、第二模式（如全閘極低位準電壓）或第三模式（如單閘高位準電壓）所對應之電壓值，以驅動電泳顯示器之顯示操作。相較於習知技術會使用數量較多之電晶體單元或面積較大的電路設計，本實施例透過適當的組成元件與相關電路設計，大幅降低閘極驅動電路所包含的電晶體單元數量與其對應之電路面積，來提高相關電泳顯示器的應用範圍與產品擴充性。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧電泳顯示器
10、20、40、90‧‧‧閘極驅動電路
100、200、400、900‧‧‧位準轉換模組
102、202‧‧‧解碼器
104、204、404、904‧‧‧閘極驅動模組
12‧‧‧源極驅動電路
14‧‧‧顯示面板
2020〜2026‧‧‧開關
2000、2002、2004、2006、4002、4004、4006、9006‧‧‧位準轉換單元
2040〜2047、4040〜4047、9040〜9047‧‧‧閘極驅動單元
300、302、304、306、308、310、500、502、504、506、508、800〜807、M1〜M6‧‧‧電晶體單元
312、510、R1‧‧‧電阻單元
4000、70、80、9000、9002、9004‧‧‧位準轉換輸出控制單元
700‧‧‧位準轉換器
702、704‧‧‧多工器
808‧‧‧反相器單元
ENB‧‧‧致能訊號
DI‧‧‧輸入訊號
D0I、D1I、D2I、DI‧‧‧位元輸入資料
D0、D1、D2、DO、DOB‧‧‧位元控制訊號
D0B、D1B、D2B‧‧‧反相位元控制訊號
OCS‧‧‧輸出控制訊號
Q‧‧‧中端控制訊號
QB‧‧‧反相中端控制訊號
EN‧‧‧第一端點
D‧‧‧第二端點
S‧‧‧第三端點
G0〜G7、GO‧‧‧第四端點
VGH‧‧‧高位準電壓
VGL‧‧‧低位準電壓

第1圖為本發明實施例一電泳顯示器之示意圖。第2圖為本發明實施例一閘極驅動電路之詳細示意圖。第3圖為本發明實施例中一閘極驅動單元的詳細示意圖。第4圖為本發明實施例另一閘極驅動電路之詳細示意圖。第5圖為本發明實施例另一閘極驅動單元的詳細示意圖。第6圖為本發明第4圖中位準轉換輸出控制單元之示意圖。第7圖為本發明另一位準轉換輸出控制單元之示意圖。第8圖為本發明另一閘極驅動電路之示意圖。第9A、9B圖為本發明中位準轉換輸出控制單元所用控制訊號之比較圖。

1‧‧‧電泳顯示器

10‧‧‧閘極驅動電路

100‧‧‧位準轉換模組

102‧‧‧解碼器

104‧‧‧閘極驅動模組

12‧‧‧源極驅動電路

14‧‧‧顯示面板

ENB‧‧‧致能訊號

DI‧‧‧輸入訊號

OCS‧‧‧輸出控制訊號

Claims

一種閘極驅動電路，包含有：一位準轉換模組，用來接收一致能訊號及一輸入訊號，以產生複數個控制訊號；一解碼器，耦接該位準轉換模組，用來根據該複數個控制訊號，輸出複數個導通結果；以及一閘極驅動模組，耦接該位準轉換模組及該解碼器，用來根據該複數個控制訊號、一輸出控制訊號及該複數個導通結果，輸出一第一模式、一第二模式或一第三模式所對應之電壓值。
如請求項1所述之閘極驅動電路，其中該閘極驅動模組包含有複數個閘極驅動單元，且該複數個閘極驅動單元耦接至該解碼器來接收該複數個導通結果，以對應輸出該第一模式、該第二模式或該第三模式所對應之電壓值。
如請求項2所述之閘極驅動電路，其中每一閘極驅動單元包含有複數個電晶體單元，或每一閘極驅動單元包含有複數個電晶體單元與至少一被動元件單元。
如請求項2所述之閘極驅動電路，其中該位準轉換模組包含有至少兩個位轉轉換單元，而每一位準轉換單元係根據該輸入訊號之複數個位元輸入資料，對應產生該複數個導通結果並傳輸至該複數個閘極驅動單元。
如請求項4所述之閘極驅動電路，其中至少一位轉轉換單元還接收一輸出控制訊號來形成一位準轉換輸出控制單元，並參考該輸出控制訊號與該複數個位元輸入資料，以對應產生該複數個導通結果並傳輸至該閘極驅動模組。
如請求項4所述之閘極驅動電路，其中該解碼器包含有複數個開關，且根據所包含該複數個開關之數量，該解碼器係形成不同類型之解碼器，並參考該致能訊號及該輸入訊號來產生複數個解碼結果為該複數個導通結果。
如請求項1所述之閘極驅動電路，其中該位準轉換模組包含有至少兩個位轉轉換單元，而每一位準轉換單元係根據該輸入訊號之複數個位元輸入資料，對應產生該複數個導通結果並傳輸至該閘極驅動模組。
如請求項7所述之閘極驅動電路，其中至少一位轉轉換單元還接收一輸出控制訊號來形成一位準轉換輸出控制單元，並參考該輸出控制訊號與該複數個位元輸入資料，以對應產生該複數個導通結果並傳輸至該閘極驅動模組。
如請求項1所述之閘極驅動電路，其中該解碼器包含有複數個開關，且根據所包含該複數個開關之數量，該解碼器係形成不同類型之解碼器，並參考該致能訊號及該輸入訊號來產生複數個解碼結果為該複數個導通結果。
如請求項9所述之閘極驅動電路，其中該解碼器係為一二對四解碼器、一三對八解碼器或一四對十六解碼器。
一種電泳顯示器，包含有：一顯示面板；一源極驅動電路，耦接該顯示面板，用來產生一源極電壓至該顯示面板；以及一閘極驅動電路，耦接該顯示面板，包含有：一位準轉換模組，用來接收一致能訊號及一輸入訊號，以產生複數個控制訊號；一解碼器，耦接該位準轉換模組，用來根據該複數個控制訊號，輸出複數個導通結果；以及一閘極驅動模組，耦接該位準轉換模組及該解碼器，用來根據該複數個控制訊號、一輸出控制訊號及該複數個導通結果，輸出一第一模式、一第二模式或一第三模式所對應之電壓值來驅動該電泳顯示器之一顯示操作。