TWI505246B - 雙穩態顯示器驅動電路及其控制方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種顯示裝置之驅動電路及其控制方法，且特別是有關於一種能夠提昇雙穩態顯示器之畫面光學值穩定性及影像顯示品質之雙穩態顯示器驅動電路及其控制方法。
目前，薄型顯示器之應用越來越普遍，帶給生活極大地便利。其中，電子紙顯示器因其攜帶方便、耗電量低，被視為下一代顯示技術之一種平面顯示技術。
電子紙顯示器具有兩個基底(substrate)，兩個基底之間注入帶有正電荷之黑色粒子、帶有負電荷之白色粒子及溶劑。其中，一個基底為透明基底，其被施加正電壓之區域，因吸引帶有負電荷之白色粒子而呈現白色，其被施加負電壓之區域，因吸引帶有正電荷之黑色粒子而呈現黑色。另一基底設有多個具有電壓基準之公共電極。電子紙顯示器具有雙穩態特性，因為溶劑與帶電粒子具有大約相同之比重，即使電場消失，帶電粒子亦於固定位置維持一段相當長之時間，直至下一個電場再次使帶電微粒運動以形成另一畫面，因此，每更新一次畫面后不需要再持續充電，耗電量很低。
電子紙顯示器之驅動電路通常包括多個像素電極；多個高電位閘極控制端，用於提供第一控制電壓以控制是否對所述各像素電極提供一高電壓；多個低電位閘極控制端，用於提供第二控制電壓以控制是否對所述各像素電極提供一低電壓；參考電位端，用於提供參考電位，作為對所述像素電極供電之電壓基準。當電源停止供電時，高電位閘極控制端及低電位閘極控制端分別藉由穩壓電容自然放電，放電速度相對較慢，參考電位端藉由開關產生放電路徑將穩壓電容放電至接地狀態，放電速度相對較快。惟，上述情況下高電位閘極控制端及低電位閘極控制端較慢的放電速度以及參考電位端較快的放電速度，容易造成雙穩態顯示器之畫面光學值的改變，使得雙穩態顯示器之影像顯示品質降低。
有鑒於此，提供一種能夠提昇雙穩態顯示器之畫面光學值穩定及影像顯示品質之雙穩態顯示器驅動電路及其控制方法實為必要。
為達成上述目的，本發明之雙穩態顯示器驅動電路，包括：多個像素電極；第一電源；第二電源；一個高電位閘極控制端，由所述第一電源有選擇性地驅動，用於提供第一控制電壓以控制是否對所述各像素電極提供一高電壓；一個低電位閘極控制端，由所述第二電源有選擇性地驅動，用於提供第二控制電壓以控制是否對所述各像素電極提供一低電壓；一個參考電源，用於提供參考電位至參考電位端以作為對所述像素電極供電之電壓基準；一個第一放電電路，電性耦接於所述高電位閘極控制端與地端之間，用於當所述第一電源停止驅動高電位閘極控制端時加速所述高電位閘極控制端之放電；一個第二放電電路，電性耦接於所述低電位閘極控制端與地端之間，用於當所述第二電源停止驅動低電位閘極控制端時加速所述低電位閘極控制端之放電；以及一個開關，此開關在所述第一電源及第二電源分別驅動所述高電位閘極控制端及所述低電位閘極控制端時，使所述參考電位端電性耦接至所述參考電源，而當所述第一電源及第二電源分別停止驅動所述高電位閘極控制端及所述低電位閘極控制端時，此開關即切換以使所述參考電位端與所述參考電源之間呈斷路狀態。
本發明提供之上述雙穩態顯示器驅動電路之控制方法包括：當所述第一電源停止驅動高電位閘極控制端時藉由電性耦接於所述高電位閘極控制端與地端之間的第一放電電路加速所述高電位閘極控制端之放電；當所述第二電源停止驅動低電位閘極控制端時藉由電性耦接於所述低電位閘極控制端與地端之間的第二放電電路加速所述低電位閘極控制端之放電；以及當所述第一電源及第二電源分別停止驅動所述高電位閘極控制端及所述低電位閘極控制端時，藉由開關令所述參考電位端與系統電路間斷開。
本發明中，當所述第一電源及第二電源分別停止驅動所述高電位閘極控制端及所述低電位閘極控制端時，由於所述第一放電電路作為增加的放電路徑可以加速所述高電位閘極控制端之放電，所述第二放電電路作為增加的放電路徑可以加速所述低電位閘極控制端之放電，所述開關類似將面板至系統斷開，而由於少了參考電位端形成一完整迴路，所以所述高電位閘極控制端及所述低電位閘極控制端的放電過程中對畫質的影響極小，因而雙穩態顯示器之畫面光學值穩定及影像顯示品質均能得到提昇。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
下面將結合具體實施例以對本發明作進一步之詳細說明。
請參閱圖1、圖2及圖3，為本發明實施例提供之一種雙穩態顯示器驅動電路包括：第一電源101、第二電源102、高電位閘極控制端103、低電位閘極控制端104、參考電位端105，電性耦接於高電位閘極控制端103與地端之間之第一放電電路106、電性耦接於低電位閘極控制端104與地端之間之第二放電電路107、多個開關109、113及114、開關109、參考電源120、一高壓電源(圖中未示出)、一低壓電源(圖中未示出)以及多個像素電極(圖中未示出)。本實施例中，雙穩態顯示器為電泳式顯示器。
高電位閘極控制端103由第一電源101有選擇性地驅動，用於提供第一控制電壓VGH
以控制高壓電源是否對像素電極提供一高電壓。本實施例中，第一電源101提供的電壓為21V~23V。當更新雙穩態顯示器之顯示畫面時，開關113將第一電源101接通至高電位閘極控制端103，此時高電位閘極控制端103由第一電源101驅動，並提供第一控制電壓VGH
，以使得高壓電源對像素電極提供高電壓；當雙穩態顯示器之顯示畫面更新完成之後，開關113將第一電源101與高電位閘極控制端103斷開，此時第一電源101停止驅動高電位閘極控制端103，以使得高電壓源停止對像素電極提供高電壓。應注意的是，雖然在圖1之中所顯示的是使開關113在第一電源101與0伏特之間進行切換，但實際上此處的0伏特代表的是輸入電壓被截止，並不必然一定要是0伏特。換言之，開關113應所述是電性耦接至第一電源101，而圖1中開關113所進行切換的兩種電壓(21~23伏特與0伏特)則分別代表第一電源101供電與不供電的兩種狀態。
再者，低電位閘極控制端104由第二電源102有選擇性地驅動，用於提供第二控制電壓VGL
以控制低壓電源是否對像素電極提供一低電壓。本實施例中，第二電源102提供的電壓為-19V~-21V。當更新雙穩態顯示器之顯示畫面時，開關114將第二電源102接通至低電位閘極控制端104，此時低電位閘極控制端104由第二電源102驅動，並提供第二控制電壓VGL
，以使得低壓電源對像素電極提供低電壓；當雙穩態顯示器之顯示畫面更新完成之後，開關114將第二電源102與低電位閘極控制端104斷開，此時第二電源102停止驅動低電位閘極控制端104，使得低壓電源停止對像素電極提供低電壓。類似的，雖然在圖2之中所顯示的是使開關114在第二電源102與0伏特之間進行切換，但實際上此處的0伏特代表的是輸入電壓被截止，並不必然一定要是0伏特。換言之，開關114應所述是電性耦接至第二電源102，而圖2中開關114所進行切換的兩種電壓(-19~-21伏特與0伏特)則分別代表第二電源102供電與不供電的兩種狀態。
參考電位端105提供參考電位VCOM
以作為對像素電極供電之電壓基準。本實施例中，當更新雙穩態顯示器之顯示畫面時，開關109將參考電位端105接通至電壓介於-1V與-2V之間的參考電源120，此時由參考電源120提供參考電位VCOM
；當雙穩態顯示器之顯示畫面更新完成之後，開關109就會呈現斷路狀態而使參考電位端105不與參考電源120電性相連。特別要注意的是，想要利用開關109使參考電位端105不與參考電源120電性相連的話可以有許多種做法。舉例來說，當開關109是機械開關(如圖3所示的切換開關)的話，則可以使開關109直接跳開(例如依照切換方向108所指示的方式移動)以決定導通/切斷參考電位端105與參考電源120之間的電性導通路徑；而當開關109是電子開關(如FET)的時候，則可以使開關109的導通路徑關閉(例如控制FET的閘極電位以關閉其源、汲極之間的導通路徑)，此時開關109就會在參考電位端105與參考電源120之間成為一個高阻抗電路，這種狀況在此處也當成斷路狀態。
請參閱圖1、圖2及圖3，本實施例中的雙穩態顯示器驅動電路還包括兩個電性耦接於高電位閘極控制端103與地端之間的穩壓電容115及116，兩個電性耦接於低電位閘極控制端104與地端之間的穩壓電容117及118，以及一電性耦接於參考電源120與地端之間的穩壓電容119。可以理解，當雙穩態顯示器之顯示畫面更新完成之後，穩壓電容115,116,117,118,119中儲存有一定量電荷。但是119電容並不進行放電，因為它是在開關109的左方。
一般地，雙穩態顯示器包括控制器模組與面板模組兩個部份。這兩個部份在生產過程中被分別製造，然後被組裝在一起。本實施例中，圖1、圖2及圖3中的虛線分別將圖1、圖2及圖3分成第I及第II部份，其中第I部份的電路位於所述雙穩態顯示器的控制器模組中(一般位於一系統電路板上)，第II部份的電路位於所述雙穩態顯示器的面板模組中。
第一放電電路106在第一電源101停止驅動高電位閘極控制端103時加速高電位閘極控制端103與地端間之放電。本實施例中，第一放電電路106包括電阻121，此電阻121電性耦接於高電位閘極控制端103與地端之間。相較之下，習知技術因為沒有提供第一放電電路106，所以在需要對高電位閘極控制端103進行放電的時候並沒有一個較佳的放電路徑。一般來說，此時的放電路徑只能透過浮接的第一電壓源101(亦即圖1中開關113所切換至的0伏特接頭)，以及穩壓電容115與116的自然放電。針對於此，本實施例所額外提供的第一放電電路106將能夠提供一條額外的放電路徑以加速高電位閘極控制端103與地端間之放電。
第二放電電路107用於在第二電源102停止驅動低電位閘極控制端104時加速低電位閘極控制端104與地端間之放電。本實施例中，第二放電電路107包括電阻122，此電阻122電性耦接於低電位閘極控制端104與地端之間。類似的，由於多增加了一條放電路徑，所以本實施例所提供的技術將能夠加速低電位閘極控制端104與地端間之放電。
相較於圖1、2對於高電位閘極控制端103與低電位閘極控制端104提供額外的放電路徑而言，圖3則是要想辦法減小VGH、VGL的放電過程中對畫質產生的不良影響。在本實施例中，當第一電源101及第二電源102分別停止驅動高電位閘極控制端103及低電位閘極控制端104時，開關109將令參考電位端105與參考電源120斷開。在習知技術中，一旦停止對面板供應驅動電力，則參考電位端105將經開關耦接至地進行放電(因為105跟開關109間有顆大電容位於系統板上)。為了進一步減小VGH、VGL的放電過程中對畫質產生的不良影響，在本實施例中係使開關109在面板無驅動電力供應的時候令105與系統端斷開(由於電容已被移動至開關109與參考電源120間，所以毋須放電)。應注意的是，此處開關可為電子式，例如類比多工器(analog multiplexer)，類比開關(analog switch)或金氧半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)開關等電子式開關；或者，機械式開關，例如使用繼電器等機械式開關做成完全開路。
本發明還提供一種上述雙穩態顯示器驅動電路100之控制方法，此控制方法包括：當第一電源101停止驅動高電位閘極控制端103時，藉由電性耦接於高電位閘極控制端103與地端之間的第一放電電路106加速高電位閘極控制端103與地端間之放電；當第二電源102停止驅動低電位閘極控制端104時，藉由電性耦接於低電位閘極控制端104與地端之間的第二放電電路107加速低電位閘極控制端104與地端間之放電；以及當第一電源101及第二電源102分別停止驅動高電位閘極控制端103及低電位閘極控制端104時，藉由開關109令參考電位端與系統斷開。
相對於先前技術，本發明之雙穩態顯示器驅動電路100使用了電性耦接於所述高電位閘極控制端103與地端之間之第一放電電路106、電性耦接於低電位閘極控制端104與地端之間之第二放電電路107及開關109以切換參考電位端105與參考電源120之間之電性導通狀況。當第一電源101及第二電源102分別停止驅動高電位閘極控制端103及低電位閘極控制端104時，第一放電電路106作為增加的放電路徑可以加速高電位閘極控制端103之放電速度；第二放電電路107作為增加的放電路徑可以加速低電位閘極控制端104之放電速度；開關109關閉參考電位端105與參考電壓源120之間的電性通路以減緩參考電位端105之放電速度。因而雙穩態顯示器之畫面光學值穩定及影像顯示品質均能得到提昇。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。
101．．．第一電源
102．．．第二電源
103．．．高電位閘極控制端
104．．．低電位閘極控制端
105．．．參考電位端
106．．．第一放電電路
107．．．第二放電電路
108．．．開關切換方向
109、113、114．．．開關
115、116、117、118、119．．．穩壓電容
120．．．參考電源
圖1為本發明實施例提供之一種雙穩態顯示器驅動電路之第一控制電壓部份示意圖。
圖2為圖1所示之雙穩態顯示器驅動電路之第二控制電壓部份示意圖。
圖3為圖1所示之雙穩態顯示器驅動電路之參考電位部份示意圖。
101．．．第一電源
103．．．高電位閘極控制端
106．．．第一放電電路
113．．．開關
115,116．．．穩壓電容
Claims (13)
- 一種雙穩態顯示器驅動電路，包括：複數個像素電極；第一電源；第二電源；一參考電源，產生一參考電位；一高電位閘極控制端，由所述第一電源有選擇性地驅動，用於提供第一控制電壓以控制是否對所述各像素電極提供一高電壓；一低電位閘極控制端，由所述第二電源有選擇性地驅動，用於提供第二控制電壓以控制是否對所述各像素電極提供一低電壓；參考電位端，用於接收並提供所述參考電位，作為對所述像素電極供電之電壓基準；一第一放電電路，電性耦接於所述高電位閘極控制端與地端之間，用於當所述第一電源停止驅動高電位閘極控制端時加速所述高電位閘極控制端之放電；一第二放電電路，電性耦接於所述低電位閘極控制端與地端之間，用於當所述第二電源停止驅動低電位閘極控制端時加速所述低電位閘極控制端之放電；以及一開關；其中，當所述第一電源及第二電源分別驅動所述高電位閘極控制端及所述低電位閘極控制端時，所述開關切換以使所述參考電位端電性耦接至所述參考電源，當所述第一電源及第二電源分別停止驅動所述高電位閘極控制端及所述低電位閘極控制端時，所述開關切換以使所述參考電位端與所述參考電源之間呈斷路狀態，以減緩所述參考 電位端之放電速度。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙穩態顯示器驅動電路，其中所述開關包括機械式開關。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙穩態顯示器驅動電路，還包括至少一個穩壓電容，電性耦接於所述高電位閘極控制端與地端之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙穩態顯示器驅動電路，還包括至少一個穩壓電容，電性耦接於所述低電位閘極控制端與地端之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙穩態顯示器驅動電路，還包括至少一個穩壓電容，透過所述開關電性耦接於所述參考電位端與地端之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙穩態顯示器驅動電路，其中所述第一放電電路包括一電阻，電性耦接於所述高電位閘極控制端與地端之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙穩態顯示器驅動電路，其中所述第二放電電路包括一電阻，電性耦接於所述低電位閘極控制端與地端之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙穩態顯示器驅動電路，其中所述雙穩態顯示器為電泳式顯示器。
- 一種雙穩態顯示器驅動電路控制方法，所述驅動電路包括複數個像素電極；第一電源；第二電源；一高電位閘極控制端，由所述第一電源有選擇性地驅動，用於提供第一控制電壓以控制是否對所述各像素電極提供一高電壓；一低電位閘極控制端，由所述第二電源有選擇性地驅動，用於提供第二控制電壓以控制是否對所述各像素電極提供一低電壓；參考電位端， 用於提供參考電位，作為對所述像素電極供電之電壓基準；以及一開關，所述控制方法包括：當所述第一電源停止驅動高電位閘極控制端時藉由電性耦接於所述高電位閘極控制端與地端之間的第一放電電路加速所述高電位閘極控制端之放電；當所述第二電源停止驅動低電位閘極控制端時藉由電性耦接於所述低電位閘極控制端與地端之間的第二放電電路加速所述低電位閘極控制端之放電；以及當所述第一電源及第二電源分別停止驅動所述高電位閘極控制端及所述低電位閘極控制端時，使該開關呈斷路狀態，以減緩所述參考電位端之放電速度。
- 如申請專利範圍第9項所述之雙穩態顯示器驅動電路控制方法，其中所述高電位閘極控制端與地端之間設置有至少一穩壓電容。
- 如申請專利範圍第9項所述之雙穩態顯示器驅動電路控制方法，其中所述低電位閘極控制端與地端之間設置有至少一穩壓電容。
- 如申請專利範圍第9項所述之雙穩態顯示器驅動電路控制方法，其中所述雙穩態顯示器為電泳式顯示器。
- 一種雙穩態顯示器驅動電路，包括：複數個像素電極；第一電源；第二電源；參考電源，提供一參考電位；一高電位閘極控制端，由所述第一電源有選擇性地驅動，所述高電位閘極控制端用於提供第一控制電壓以控制是否對 所述各像素電極提供一高電壓；一低電位閘極控制端，由所述第二電源有選擇性地驅動，用於提供第二控制電壓以控制是否對所述各像素電極提供一低電壓；參考電位端，用於接收並提供所述參考電位，作為對所述像素電極供電之電壓基準；以及一開關，其中，當所述第一電源及第二電源分別驅動所述高電位閘極控制端及所述低電位閘極控制端時，所述開關切換以使所述參考電位端電性耦接至所述參考電源，而當所述第一電源及第二電源分別停止驅動所述高電位閘極控制端及所述低電位閘極控制端時，所述開關切換以使所述參考電位端與所述參考電源之間呈斷路狀態，以減緩所述參考電位端之放電速度。
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