电子纸显示装置的输出驱动器的制作方法

专利名称：电子纸显示装置的输出驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子纸显示装置的输出驱动器，尤其涉及一种电子纸显示装置的 输出驱动器，该电子纸显示装置的输出驱动器能降低峰电流，并且尽管电阻电容(RC)输出 阻抗改变但输出驱动器无需重新设计而能应用。
背景技术：
一般，电子纸为在数百万小珠在油孔中扩散的挠性基板如薄塑料上显示字符或图 像的一种显示装置。该电子纸可数百万次再循环利用，并期望将来代替如书、报纸和杂志的 现有印刷媒体。又，相较现有平板显示装置，电子纸显示装置在生产成本方面更便宜，且不需要背 景灯或持续再充电，不同于停止屏幕，从而可利用非常少量的能量即可驱动电子纸，并因 此，其能量效率极其良好。此外，电子纸显示装置不但能提供观看的清晰图像质量和宽视 野，而且包含即使关闭电源也允许显示的字符和图像不完全消失的记忆功能。因此，电子纸 显示装置期望可广泛用于公共公告板，广告，电子书等。利用液晶、有机电致发光(EL)、电泳、旋转球或机械反射型显示器可完成实现电子 纸显示面板的技术方法。其中，利用电泳的技术是目前最著名的技术。利用电泳的技术为 嵌入具电荷的粒子和液体至微胶囊中，并利用电泳现象完成图像。因为使用挠性材料制成的基板，该电子纸是挠性的，其能易于微薄运载，并由于简 单电极结构和简单制造过程使其能易于以大尺寸低费用制造。电子纸显示装置的传统输出驱动器具有的问题是，随着输入至电子纸显示装置的 输出的数量增加，如信道数量，峰电流增加，从而电磁干扰(EMI)和功耗增加。又，由于相等的输出驱动器不能用于全部具有不同输出负载的电子纸显示装置， 存在的问题为必需新设计另一输出驱动器，或单独输出驱动器产品必需用于每个电子纸显 示装置。

发明内容
因此，本发明努力解决现有技术中存在的问题，并且本发明的目的为提供一种电 子纸显示装置的输出驱动器，用于将输出驱动器部分划分为多个组并且根据组分散地驱动 该输出驱动器部分，从而降低峰电流，并且根据输出负载的大小选择性地驱动包括在输出 驱动器内的驱动器以提供恒定驱动能力至具有不同负载的产品，并因此用以应用至所有产品。为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供有一种电子纸显示装置的输出驱 动器，该输出驱动器包括M个输出驱动器部分，配置以将M件数据分别传输至电子纸显示 装置，其中将M个输出驱动器部分划分为多个组，且根据组暂时地分散并驱动所述M个输出 驱动器部分，从而将M件数据传输至电子纸显示装置。根据本发明的另一方面，提供有一种用于将数据传输至电子纸显示装置的输出驱动器，该输出驱动器包括N个驱动器，其中根据电子纸显示装置的输出阻抗选择并驱动所 述N个驱动器的一部分。


图1为说明根据本发明第一实施例的电子纸显示装置的输出驱动器的配置和电 子纸显示装置的图式；图2为说明根据本发明第二实施例的电子纸显示装置的输出驱动器的配置和电 子纸显示装置的图式；图3为说明根据本发明第三实施例的电子纸显示装置的输出驱动器的配置和电 子纸显示装置的图式；图4为图3所示的第一输出驱动器部分的详细电路图；以及图5A至图5D为说明图3所示的输出驱动器部分的分散驱动模型的图式。
具体实施例方式将详细参考本发明的优选实施例，其示例由所附图式描述。在任何可能的情况下， 所有附图及描述将使用相同的附图标记代表相同或相似的部分。图1为说明根据本发明第一实施例的电子纸显示装置的输出驱动器和电子纸显 示装置180的配置的图式。图1中说明的电子纸显示装置的输出驱动器包括驱动器控制部分110和输出驱动 器部分 120、130、...、140 ；…；和 150、160、...、170。输出驱动器部分120、130、…、140 ；…；和150、160、…、170分别包括N个驱动
器，并配置以将通过各自N个驱动器的选择驱动产生的各自数据Outputl、…和OutputM(其 中“N”和“M”为自然数)传输至电子纸显示装置180。在输出驱动器部分中，输出驱动器部分120、130、…、140包括第一驱动器单元120 至第N驱动器单元140。每个第一驱动器单元120至第N驱动器单元140包括正驱动器，负驱动器和开关 模块。开关模块通过串联或并联连接多个晶体管而实施。图1说明开关模块通过串联连 接PMOS晶体管和NMOS晶体管而实施的情况。例如，第一驱动器单元120包括第一正驱动器121，第一负驱动器123，以及第一开 关模块122，其中开关模块122包括第一 PMOS晶体管Pl和第一 NMOS晶体管附。第一 PMOS晶体管Pl通过其栅极从驱动器控制部分110接收第一控制信号ctll， 其中第一 PMOS晶体管Pl的第一终端连接至第一正驱动器121，以及第一 PMOS晶体管Pl的 第二终端连接至第一 NMOS晶体管m的第一终端。第一 NMOS晶体管附通过其栅极从驱动器控制部分110接收第一控制信号的互补 信号Ctllb，其中第一 NMOS晶体管m的第一终端连接至第一 PMOS晶体管Pl的第二终端， 以及第一 NMOS晶体管m的第二终端连接至第一负驱动器123。此外，第一 PMOS晶体管Pl的第二终端和第一 NMOS晶体管附的第一终端相互连 接，其中，从第一 PMOS晶体管Pl的第二终端和第一 NMOS晶体管m的第一终端之间的连接节点Nodel，输出数据Outputl转移至电子纸显示装置180。第一正驱动器121提供有正电压VPOS并被驱动，并且连接至第一 PMOS晶体管Pl
的第一终端。虽然输入至正驱动器和负驱动器的输入信号在图1中未显示，第一正驱动器121 从电路接收输入数据，如输入解码器，并被驱动；并且通过第一开关模块122与第一负驱动 器123连接以致产生提供至电子纸显示装置180的最终输出数据Outputl。此外，第一正驱动器121至第N正驱动器141接收相同的输入数据。分别连接至 正驱动器121、131、…、141的开关模块122、132、…、142的连接节点Nodell连接在驱动 器单元120、130、…、140之间，从而将相同输出数据Outputl提供至电子纸显示装置180。第一负驱动器123提供有负电压VNEG并被驱动，并且连接至第一 NMOS晶体管m 的第二终端。相似于第一正驱动器121，第一负驱动器123从电路接收输入数据，如输入解码 器，并被驱动；并且与第一正驱动器121连接以致产生提供至电子纸显示装置180的最终输 出数据Outputl。第一负驱动器123至第N负驱动器143接收相同的输入数据。然而，不言而喻的是输入至对应各自输出的输出驱动器部分的输入数据彼此相互 不同。例如，输入至输出驱动器部分120、130、…、140以提供输出数据Outputl的输入数 据不同于输入至输出驱动器部分150、160、…、170以提供输出数据OutputM的输入数据。正电压VPOS为一正电压或高于负电压VNEG的电压。负电压VNEG为一负电压或 低于正电压VPOS的电压。为了选择性驱动输出驱动器部分120、130、···、140，驱动器控制部分110输出多个 控制信号ctl 1、ctl2、ctl3、ctllb、ctl2b和ctl3b。从驱动器控制部分110输出的控制信 号包括第一控制信号ctll至第N控制信号ctl3，以及第一控制信号的互补信号ctllb和第 N控制信号的互补信号ctl3b。控制信号包括N个各控制信号ctll、ctl2和ctl3，以及N个控制信号的互补信号 ctllb、ctl2b和ctl3b。当每个驱动器单元由一控制信号和该控制信号的互补信号驱动时， 如图1所示，由于包括N个驱动器单元所以需要N个控制信号。第二驱动器单元130至第N驱动器单元140分别具有相同于第一驱动器单元120 的结构，包括正驱动器，负驱动器以及开关模块，除了从驱动器控制部分110提供至第二驱 动器单元130至第N驱动器单元140的控制信号不同于提供至第一驱动器单元120的控制 信号。这就是说，第二驱动器单元130提供有第二控制信号ctl2及第二控制信号ctl2的 互补信号ctl2b，以及第N驱动器单元140提供有第N控制信号ctl3和第N控制信号ctl3 的互补信号ctul3b。第一驱动器单元120至第N驱动器单元140可调整具有相同或不同驱动能力。又，第一驱动器单元120至第N驱动器单元140的输出终端均彼此公共连接，并且 来自输出终端的输出信号Outputl、…、OutputM输入至电子纸显示装置180。此外，为电子纸显示装置180的每个输出Outputl、…、OutputM建构输出驱动器 部分。这就是说，参见图1，由于为每个输出Outputl、…、OutputM配置输出驱动器部分，M 个输出驱动器部分包括在输出驱动器中。
这里，第一驱动器单元120至第N驱动器单元140分别设计配置有不同大小的晶 体管，从而输出驱动器能应用至具有互相不同电阻电容(RC)输出负载值的所有电子纸显 示装置。因此，即使在分别包括具有互相不同RC输出负载的电子纸显示装置的制造中，藉 由安装输出驱动器并选择性驱动第一驱动器单元120至第N驱动器单元140，可将相等大小 的输出数据提供至任意电子纸显示装置。例如，对于具有第一输出阻抗的输出负载值的电子纸显示装置，输出驱动器可被 调整以开启第一驱动器单元120和第N驱动器单元140，并关闭剩余驱动器单元从而将输出 数据输出至对应电子纸显示装置；然而，对于具有第二输出阻抗的输出负载值的电子纸显 示装置，输出驱动器可被调整以仅开启第二驱动器单元130，并关闭剩余驱动器单元从而将 输出数据输出至对应电子纸显示装置。因此，可将输出驱动器的驱动能力调整至具有互相 不同输出阻抗的电子纸显示装置的任意其中之一。图2为说明根据本发明第二实施例的电子纸显示装置的输出驱动器和电子纸显 示装置280的配置的图式。如图2显示的电子纸显示装置的输出驱动器包括解码器/控制器部分210以及开 关部分220、230和240。不同于图1显示的驱动器控制部分110，解码器/控制器部分210执行输出驱动器 部分的功能，数据解码器的功能，以及图1所示的驱动器控制部分的功能的所有功能，从而 输出多个控制信号 Ctll、Ctl2、Ctl3、ctllb、ctl2b 和 ctl3b。数据解码器的功能为对电路，如输入解码器，提供输入数据。例如，输出驱动器部 分的功能为接收输入数据并执行驱动操作。因此，解码器/控制器部分210为一电路，其用于产生图1所示的驱动器控制部分 的输出信号的合并值以及通过接收输入数据并在部分元件上执行驱动功能而得到的结果 值，从而产生多个控制信号ctll、ctl2、ctl3、ctllb、ctl2b和ctl3b。开关部分220、230和240包括第一开关模块220至第N开关模块240。例如，第一开关模块220包括第七POMS晶体管P7和第七NMOS晶体管N7。第七PMOS晶体管P7通过其第一终端提供有正电压VP0S，并且通过其栅极接收第 一控制信号ctll，其中第七PMOS晶体管P7的第二终端连接至第七NMOS晶体管N7的第一 终端。 第七NMOS晶体管N7通过其第二终端提供有负电压VNEG，并且通过其栅极接收控 制信号的互补信号ctllb，其中第七NMOS晶体管N7的第一终端连接至第七PMOS晶体管P7 的第二终端。在这种情况下，第一开关模块220至第N开关模块240通过控制信号ctll、ctl2、 ct 13、ctllb、ct 12b和ctl3b选择性地被驱动。这里，第一开关模块220至第N开关模块240分别设计配置有不同大小的晶体管， 从而输出驱动器能应用至具有互相不同电阻电容(RC)输出负载值的所有电子纸显示装 置。因此，即使在分别包括具有互相不同RC输出负载的电子纸显示装置的制造中，藉由安 装输出驱动器并选择性地驱动第一开关模块220至第N开关模块240，可将相等大小的输出 数据提供至任意电子纸显示装置。例如，对于具有第一输出阻抗的输出负载值的电子纸显示装置，输出驱动器可经调整以仅开启第一开关模块220，并关闭剩余驱动器单元从而将输出数据输出至对应电子 纸显示装置；然而，对于具有第二输出阻抗的输出负载值的电子纸显示装置，输出驱动器可 经调整以仅开启第二开关模块230，并关闭剩余驱动器单元从而将输出数据输出至对应电 子纸显示装置。因此，可将输出驱动器的驱动能力调整至具有互相不同输出阻抗的电子纸 显示装置的任意其中之一。图3为说明根据本发明第三实施例的电子纸显示装置的输出驱动器配置和电子 纸显示装置350的图式。图3所示的电子纸显示装置的输出驱动器包括驱动器控制部分310和M个输出驱 动器部分 320、330、...、340。又，根据本发明的实施例，将M个输出驱动器部分320、330、…、340划分为多个组 以根据每组驱动，其中各个组的次数被分散，从而降低峰电流。例如，当如信道的数量的输出驱动器部分的数量为400时，将输出驱动器部分划 分为多个组，每个组包括50个输出驱动器部分，并且以50个输出驱动器部分为单元依序地 驱动。因此，由于400个输出驱动器部分以一次50个输出驱动器部分分散地驱动，峰电流 被分散，从而峰电流可近似降低至八分之一。驱动器控制部分310按规律顺序激活第一控制信号ctll至第M控制信号ctl3。因此，第一输出驱动器部分320至第M输出驱动器部分340接收按规律顺序激 活并依序驱动的第一控制信号ctll至第M控制信号ctl3以及第一控制信号的互补信号 Ctllb至第M控制信号的互补信号ctl3b，从而可分散峰电流。又，尽管未显示，可分散驱动分别传输M个输出数据0utputl、0utput2、…、 OutputM的M个输出驱动器部分320、330、…、340中的每一个，其中M个输出驱动器部分的 每一个之中可包括N个驱动器单元(其中“M”和“N”为自然数)。在本发明中，术语“分散驱动”代表按规律顺序驱动或单独地驱动输出驱动器部 分，类似于图5A至图5D所示的输出驱动器部分的分散驱动模型，从而不同时驱动所有输出 驱动器部分。每个输出驱动器部分的详细电路作为一实例在图4中显示。图4为图3所示的第一输出驱动器部分320的详细电路图。第一输出驱动器部分320包括第一正驱动器321，第一负驱动器323以及第一开关 模块322，其中开关模块322包括第十三PMOS晶体管P13和第十三NMOS晶体管附3。第十三PMOS晶体管P13通过其栅极从驱动器控制部分310接收第一控制信号 ctll，其中第十三PMOS晶体管P13的第一终端连接至第一正驱动器321，以及第十三PMOS 晶体管P13的第二终端连接至第十三NMOS晶体管附3的第一终端。第十三NMOS晶体管N13通过其栅极从驱动器控制部分310接收第一控制信号的 互补信号ctlIb，其中第十三NMOS晶体管附3的第一终端连接至第十三PMOS晶体管P13的 第二终端，以及第十三NMOS晶体管附3的第二终端连接至第一负驱动器323。此外，第十三PMOS晶体管P13的第二终端和第十三NMOS晶体管附3的第一终端 相互连接，其中，从第十三PMOS晶体管P13的第二终端和第十三NMOS晶体管W3的第一终 端之间的连接节点，输出数据Outputl转移至电子纸显示装置350。图5A至图5D为说明图3所示的输出驱动器部分的分散驱动模型的图式。
在图5A至图5D中，χ轴代表电子纸显示装置的输出数据的数量，或信道的数量 “M”，以及y轴代表驱动各个输出驱动器部分的时间段。图5A显示按规律顺序驱动第一输出驱动器部分320至第M输出驱动器部分340 的情况。依序驱动第一输出驱动器部分320至第M输出驱动器部分340，例如，以该方式驱 动从而，当0 < t < tl时驱动第一输出驱动器部分320，当tl < t < t2时驱动第二输出驱 动器部分330，以及当t2 < t < t3时驱动输出驱动器部分。图5B显示第M输出驱动器部分为首先驱动，并且以相反顺序驱动其他输出驱动器 部分的情况，从而最后驱动第一输出驱动器部分320。图5C显示首先驱动具有中间数字的输出驱动器部分的情况，且具体地，其中从具 有中间数字的输出驱动器部分至第一输出驱动器部分320和第M输出驱动器部分340按次 序逐渐驱动输出驱动器部分。图5D显示首先驱动第一输出驱动器部分320和第M输出驱动器部分340的情况， 以及最后驱动具有中间数字的输出驱动器部分。因此，根据本发明的实施例，未同时但连续地驱动电子纸显示装置的所有输出驱 动器部分，从而可降低峰电流。从上述描述中明显看出，本发明提供了一种电子纸显示装置的输出驱动器，其中 将输出驱动器部分划分为多个组并分散驱动，从而能降低峰电流。此外，根据本发明，根据输出负载的大小选择性地驱动包括在输出驱动器内的驱 动器，从而尽管输出负载变化也可提供恒定驱动能力。尽管已描述用以解释本发明的优选实施例，对于本领域的技术人员而言，凡不脱 离所附权利要求中公开的发明的范围和精神内所作的各种修改，添加或替换都是可能的。
权利要求
1.一种电子纸显示装置的输出驱动器，其特征在于，该输出驱动器包括M个输出驱动器部分，配置以将M件数据分别传输至电子纸显示装置(其中“M”为大于 1的自然数)，其中将所述M个输出驱动器部分划分为多个组，且根据组暂时地分散并驱动所述M个 输出驱动器部分，从而将所述M件数据传输至所述电子纸显示装置。
2.如权利要求1所述的输出驱动器，其特征在于，为了分散地驱动所述M个输出驱动器 部分，进一步包括驱动器控制部分，所述驱动器控制部分配置以输出等于或小于“M”的多个 控制信号，其中所述多个控制信号中的每一个被激活一预定周期，其中所述多个控制信号按规律 顺序激活。
3.如权利要求2所述的输出驱动器，其特征在于，所述M个输出驱动器部分中的每一个 包括正驱动器，配置以提供有正电压并被驱动；负驱动器，配置以提供有负电压并被驱动；以及开关模块，配置以连接在所述正驱动器和所述负驱动器之间，并根据所述控制信号通 过连接或断开所述正驱动器和所述负驱动器而输出数据。
4.如权利要求1所述的输出驱动器，其特征在于，所述M个输出驱动器部分中的每一个 包括N个驱动器，其中根据所述电子纸显示装置的输出阻抗选择并驱动所述N个驱动器的一部分。
5.如权利要求4所述的输出驱动器，其特征在于，所述M个输出驱动器部分包括第一输 出驱动器部分至第M输出驱动器部分，其中从所述第一输出驱动器部分至所述第M输出驱动器部分或从所述第M输出驱动器 部分至所述第一输出驱动器部分按次序驱动所述M个输出驱动器部分。
6.一种用于将数据传输至电子纸显示装置的输出驱动器，所述输出驱动器包括N个驱动器，其中根据所述电子纸显示装置的输出阻抗选择并驱动所述N个驱动器的一部分。
7.如权利要求6所述的输出驱动器，其特征在于，进一步包括驱动器控制部分，配置以 输出多个控制信号用于选择性地驱动所述N个驱动器。
8.如权利要求6所述的输出驱动器，其特征在于，所述输出驱动器包括第一驱动器至 第N驱动器，并且每个驱动器包括正驱动器，配置以提供有正电压并被驱动；负驱动器，配置以提供有负电压并被驱动；以及开关模块，配置以连接在所述正驱动器和所述负驱动器之间，并根据所述控制信号通 过连接或断开所述正驱动器和所述负驱动器而输出数据。
9.如权利要求8所述的输出驱动器，其特征在于，所述开关模块包含第一 PMOS晶体管，配置以通过所述第一 PMOS晶体管的栅极从所述驱动器控制部分接 收控制信号，并具有连接至所述正驱动器的第一终端；以及第一 NMOS晶体管，配置以通过所述第一 NMOS晶体管的栅极从所述驱动器控制部分接 收所述控制信号的互补信号，具有连接至所述第一 PMOS晶体管的第二终端的第一终端，以及具有连接至所述负驱动器的第二终端，其中数据从所述第一 PMOS晶体管的第二终端，亦即，所述第一 NMOS晶体管的所述第一 终端输出。
10.如权利要求6所述的输出驱动器，其特征在于，进一步包括解码器/控制器部分，配 置以输出多个控制信号以分散地驱动所述输出驱动器，所述输出驱动器包括第一开关模块 至第N开关模块，其中所述第一开关模块至所述第N开关模块提供有正电压和负电压作为电源，并根据 所述控制信号将数据传输至所述电子纸显示装置。
11.如权利要求10所述的输出驱动器，其特征在于，所述解码器/控制器部分进一步包 括输入解码器功能，配置以提供输入数据；以及电路的功能，配置以接收所述输入数据， 被驱动，并输出所述输入数据。
12.如权利要求11所述的输出驱动器，其特征在于，所述第一开关模块包含第二 PMOS晶体管，配置以通过所述第二 PMOS晶体管的栅极从所述驱动器控制部分接 收控制信号，并具有连接至所述正驱动器的第一终端；以及第二 NMOS晶体管，配置以通过所述第二 NMOS晶体管的栅极从所述驱动器控制部分接 收所述控制信号的互补信号，具有连接至所述第二 PMOS晶体管的第二终端的第一终端，以 及具有连接至所述负驱动器的第二终端。其中数据从所述第二 PMOS晶体管的第二终端，亦即，所述第二 NMOS晶体管的所述第一 终端输出。
全文摘要
一种电子纸显示装置的输出驱动器包括M个输出驱动器部分，配置以将M件数据分别传输至电子纸显示装置，其中将M个输出驱动器部分划分为多个组，且根据组暂时地分散并驱动所述M个输出驱动器部分，从而将M件数据传输至电子纸显示装置。又，一种用于将数据传输至电子纸显示装置的输出驱动器包括N个驱动器，其中根据电子纸显示装置的输出阻抗选择并驱动N个驱动器的一部分。由于输出驱动器部分被划分为多个组并被分散地驱动，所以降低了峰电流。因为根据输出负载的大小选择性地驱动驱动器，提供了恒定驱动能力。
文档编号G09G3/34GK102103832SQ20101059582
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月20日 优先权日2009年12月22日
发明者徐正一, 权用重, 罗俊皞, 金彦泳 申请人:硅工厂股份有限公司