KR101065360B1 - 전자종이의 계조 표현방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자종이의 계조 표현방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각각 크기가 다른 전극 패턴을 가진 전자종이에 웨이트(Weight)를 이용하고, 웨이트에 따른 전극 패턴에 위치한 입자를 이동하여 나타내는 전자종이의 계조 표현방법에 관한 것이다.

계조, 멀티전극, 입자, 웨이트(Weight).

Description

전자종이의 계조 표현방법{METHOD FOR EXPRESSING GREY SCALE IN ELECTRONIC PAPER DISPLAY PANEL}

본 발명은 전자종이의 계조를 나타내는 전자종이의 계조 표현방법에 관한 것이다.

전자종이(Electronic Paper)는 얇고 투명한 두 기판 사이에 컬러를 달리하는 수많은 입자를 넣고 전기적으로 움직이게 하여 문자나 영상을 표시할 수 있도록 한 디스플레이 소자로서, 여러 번 재생하여 사용할 수 있기 때문에 장래에 책, 신문, 잡지, 광고판, 안내문 등 기존의 인쇄매체를 대체할 장치로 기대된다.

또한, 기존의 평면 디스플레이 패널(Flat Display Panel)에 비하여 생산단가가 훨씬 저렴하며 쌍안정성을 가지므로 메모리 효과가 발생하여 액정화면처럼 배경조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있어 에너지 효율도 앞설 수 있다. 아울러 매우 선명하고 시야각이 넓으며 전원이 없더라도 글씨가 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 가지고 있어 공공 게시판, 광고물, 전자북 등에 폭넓게 사용될 가능성이 있다.

최근 보고되고 있는 전자종이는 전기영동방식, 마이크로볼, Bridgestone의 QR-LPD등이 있고 Philip사의 전기습윤방식 등이 있다. 현재 가장 앞선 기술로는 전기영동방식이 있으나 이 방식은 유체로 채워진 캡슐의 내부에 전하를 가지는 pigment가 존재하며 전계에 따른 pigment의 이동으로 인해 이미지를 구현하는데, 유체로 인해 응답속도가 낮고, 캡슐내부의 pigment와 유체와의 밀도차이로 밀도가 높은 입자가 시간에 따라 가라앉아 기록된 이미지가 손상될 수 있다. 따라서 일정한 횟수의 이미지 변환 시 refresh 과정이 필요하다. 또한, passive matrix로의 사용이 제한을 받아 제조단가를 상승하게 하는 요인이 된다.

도 1은 종래의 계조 표현을 나타내는 파형 및 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 구동전압의 라이징 시간이 '0'에 가까운 경우(a)에는 구동전압이 인가되기 전 상부에 배열된 백색 대전 입자들 모두가 하부로 이동하고, 하부에 배열된 흑색 대전 입자들 모두가 상부로 이동하여 완전 흑색을 표시한다.

그리고, 구동전압의 라이징 시간이 길어질수록 구동전압이 인가되기 전 상부에 배열된 백색 대전 입자들의 하부쪽 이동량이 점점 줄어드는 것을 알 수 있다. 예컨대, 구동전압의 라이징 시간이 t1인 경우(b) 상부에 배열된 백색 대전 입자들의 80[%]가 하부로 이동하고, 하부에 배열된 흑색 대전 입자들의 80[%]가 상부로 이동하여 백색 20[%], 흑색 80[%]에 해당하는 계조를 표현한다.

그리고, 구동전압의 라이징 시간이 t2(t2>t1)인 경우(c) 상부에 배열된 백색 대전 입자들의 60[%]가 하부로 이동하고, 하부에 배열된 흑색 대전 입자들의 60[%]가 상부로 이동하여 백색 40[%], 흑색 60[%]에 해당하는 계조를 표현한다. 물론, 구동전압의 라이징 시간을 t2보다 크게 하여 인가하면 백색의 비율은 점점 커지고, 흑색의 비율은 점점 작아지게 된다.

그러나, 이와 같은 계조표현은 각각의 전하량의 극성이 다른 입자(흑색은 주로(+), 백색은 주로 (-)전하를 띰)가 근접한 위치에 있어서 섞임으로 인하여 입자간에 서로 인력이 작용하여 뭉침이 발생하며 따라서 뭉침현상을 해체하기 위하여 추가의 전압 혹은 펄스가 필요하므로 결국 구동전압이 상승하거나 구동파형이 복잡해지는 요인이 된다. 또한 계조표현을 실현하기 위하여 라이징 시간을 조절하는 방법 외에도 펄스폭, 펄스수 등에 의한 계조표현이 있으나 실제 구현하기 위한 회로상의 복잡성이 요구되며 라이징 시간을 조절하는 방법과 마찬가지로 입자뭉침을 극복하기 어려운 단점이 있다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 웨이트에 따른 계조 표현으로 입자의 뭉침 현상을 극복하는 전자종이의 계조 표현방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 구동펄스의 복잡성과 구동전압의 상승을 개선하기 위하여 전극을 분할하여 계조를 표현하는 전자종이의 계조 표현방법에 관한 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 전자 종이 계조 표현방법은 전자종이의 계조 표현방법에 있어서, 상판 전극 및 하판 전극 중 어느 하나에 적어도 하나 이상의 전극 패턴 크기를 각각 다르게 형성하여 전극 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 전극 패턴에 웨이트를 주어 웨이트에 따른 전극 패턴 내의 입자를 이동시키는 단계;로 이루어지되,
상기 전극 패턴의 크기는 2n으로 증가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 전자 종이 계조 표현방법은 전자종이의 계조 표현방법에 있어서, 상판 전극 및 하판 전극에 적어도 하나 이상의 전극 패턴 크기를 각각 다르게 형성하여 전극 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 전극 패턴에 웨이트를 주어 웨이트에 따른 전극 패턴 내의 입자를 이동시키는 단계;로 이루어지되,
상기 전극 패턴의 크기는 2n으로 증가하는 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 따른 전자종이 계조 표현 방법은 상기 전극 패턴의 크기를 더 세분화하여 웨이트의 비트 수를 확대할 수 있는 것을 특징으로 한다.

삭제

이러한 본 발명의 특징에 따르면,

본 발명은 입자들의 뭉치는 현상을 방지하는 효과가 있으며, 구동전압을 낮게 하고 구동펄스를 단순하게 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 2은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 계조 표현을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 계조 표현을 나타낸 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자종이 계조 표현방법을 나타내는 제1 실시 예는 상판 전극(210)의 전극 패턴 크기를 각각 다르게 형성하여 상판 전극(210) 패턴을 형성하고, 상기 상판 전극(210) 패턴에 웨이트(Weight)를 주어 웨이트에 따른 상판 전극 패턴 내의 입자를 이동시켜 계조를 표현한다. 이때, 상기 상판 전극(210) 또는 하판 전극(미도시)로 형성하여 전극 패턴 내의 입자를 이동시켜 계조를 표현할 수 있다.

여기서, 상판 전극(210)의 전극 패턴은 각각 크기를 다르게 형성하되, 상기 전극 패턴의 크기는 2n 으로 증가하여 형성한다. 또한, 상기 전극 패턴의 크기를 더 세분화하여 웨이트의 비트 수를 확대할 수 있으며, 상기 전극 패턴의 크기는 가변이 가능하다.

도시한 바와 같이, 표현을 하지 않을 때에는 상판 전극(210)에 0V의 전압을 인가하여 전극표면에 있는 입자가 모두 같은 극성(색깔)을 가지게 된다. 계조 표현을 위한 실시 예로 한쪽 전극은 공통전극으로 하고 다른 쪽 전극은 그 폭이 a, 2a, 4a가 되게 제작하여 셀 내부로 지나가게 함으로서 웨이트를 부여한다. 이 a, 2a, 4a의 조합으로 인하여 계조표현이 가능하게 된다.

1을 계조표현할 때는 전극 a에 해당하는 상판 전극(210)에 전압을 인가하여 해당전극의 표면에 있는 입자가 이동하여 1에 해당하는 계조를 표현한다.

2를 계조표현할 때는 전극 2a에 해당하는 상판 전극(210)에 전압을 인가하여 해당전극의 표면에 있는 입자가 이동하여 2에 해당하는 계조를 표현한다.

3를 계조표현할 때는 전극 a 및 2a 에 해당하는 상판 전극(210)에 전압을 인가하여 해당전극의 표면에 있는 입자가 이동하여 3에 해당하는 계조를 표현한다.

4를 계조표현할 때는 전극 4a에 해당하는 상판 전극(210)에 전압을 인가하여 해당전극의 표면에 있는 입자가 이동하여 4에 해당하는 계조를 표현한다.

5를 계조표현할 때는 전극 1a 및 4a에 해당하는 상판 전극(210)에 전압을 인가하여 해당전극의 표면에 있는 입자가 이동하여 5에 해당하는 계조를 표현한다.

6을 계조표현할 때는 전극 2a 및 4a에 해당하는 상판 전극(210)에 전압을 인 가하여 해당전극의 표면에 있는 입자가 이동하여 6에 해당하는 계조를 표현한다.

7를 계조표현할 때는 전극 a, 2a 및 4a에 해당하는 상판 전극(210)에 전압을 인가하여 해당전극의 표면에 있는 입자가 이동하여 7에 해당하는 계조를 표현한다.

즉, 상기와 같은 계조 표현을 다음 [표1]과 같이 표현할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자종이 계조 표현방법을 나타내는 제2 실시 예는 상판 전극(310) 및 하판 전극(320)으로 전극 패턴을 형성하되, 전극 패턴의 크기는 각각을 다르게 형성하여, 다르게 형성된 전극 패턴으로 인하여 웨이트가 주어지며 웨이트에 따른 전극 패턴 내의 입자를 이동시켜 계조를 표현한다.

여기서, 상기 상판 전극(310) 및 하판 전극(320) 패턴은 각각 크기를 다르게 형성하되, 상기 전극 패턴의 크기는 2n 으로 증가하여 형성한다. 또한, 상기 전극 패턴의 크기를 더 세분화하여 웨이트의 비트 수를 확대할 수 있으며, 상기 전극 패턴의 크기는 가변이 가능하다.

a 및 2a는 상판 전극(310)을 나타내고, b 및 2b는 하판 전극(320)을 나타내며, 1을 표현할 때는 웨이트를 a 및 2b 에 주어 1을 나타낼 수 있도록 한다.

1을 계조 표현할 때는 상판 전극 a 및 하판 전극 b에 웨이트를 주어 해당 전극표면에 있는 입자가 이동하여 1을 나타낼 수 있도록 한다.

2를 계조 표현할 때는 전극 2a 및 b에 전압을 인가하여 해당 전극표면에 있는 입자가 이동하여 2를 나타낼 수 있도록 한다.

3을 계조 표현할 때는 전극 a 및 2a와 b에 전압을 인가하여 해당 전극표면에 있는 입자가 이동하여 3을 나타낼 수 있도록 한다.

4를 계조 표현할 때는 전극 2a 및 2b에 전압을 인가하여 해당 전극표면에 있는 입자가 이동하여 4를 나타낼 수 있도록 한다.

6을 계조 표현할 때는 전극 a 및 2a와 2b에 전압을 인가하여 해당 전극표면에 있는 입자가 이동하여 6을 나타낼 수 있도록 한다.

9를 계조 표현할 때는 전극 a 및 2a와 b 및 2b에 전압을 인가하여 해당 전극표면에 있는 입자가 이동하여 9를 나타낼 수 있도록 한다.

즉, 상기와 같은 계조 표현을 다음 [표2]과 같이 표현할 수 있다. 선형성이 미비하지만 펄스구현이 간단해져서 간판, 표지판 등 계조표현이 크게 중요하지 않는 분야에 적용이 가능하다. 이는 비선형의 단점을 가지고 있으나 제 1실시예보다 더 좁은 면적에서 계조표현이 어느 정도 가능하다.

이와 같이 상판 전극(310) 및 하판 전극(320)으로 이루어져 계조표현을 하는 경우 계조표현은 다음과 같은 이유로 이루어진다.

예를 들어, 웨이트(Weight)가 1 일 때의 구동을 살펴 보면 다음과 같다.

구동전압이 40V이고 문턱전압이 35V인 입자에 대해 상판 전극(310)이 온(ON)인 경우 입자에 +20V를 가하고, 하판 전극(320)이 온(ON)인 경우 입자에 -20V를 가한다고 가정하였을 때, 상판 전극(310)의 a가 +20V이고, 하판 전극(320)의 b가 -20V가 된다. 이때, 상판 전극(310) a와 하판 전극(320)b가 만나는 지점의 전압차는 40V가 되어 입자가 이동하면서 계조를 표현할 수 있게 된다.

그 외의 2a와 2b는 전압이 0인 상태에서 입자가 이동을 하지 않고 a 및 2b, 2a 및 b가 만나는 지점의 전압차는 전압차는 20V가 되어 입자는 역시 움직이지 않아 실제 입자의 변화영역은 a 및 b의 만나는 지점으로 웨이트는 1을 표현하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래의 계조 표현을 나타내는 파형 및 단면도이다.

도 2은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 계조 표현을 나타낸 도면이다.

도 3는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 계조 표현을 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

210, 310 : 상판 전극 320 : 하판 전극전극

Claims (4)

1. 전자종이의 계조 표현방법에 있어서,

   상판 전극 및 하판 전극 중 어느 하나에 적어도 하나 이상의 전극 패턴 크기를 각각 다르게 형성하여 전극 패턴을 형성하는 단계; 및

   상기 전극 패턴에 웨이트를 주어 웨이트에 따른 전극 패턴 내의 입자를 이동시키는 단계;로 이루어지되,

   상기 전극 패턴의 크기는 2n으로 증가하는 것을 특징으로 하는 전자종이의 계조 표현방법.
2. 전자종이의 계조 표현방법에 있어서,

   상판 전극 및 하판 전극에 적어도 하나 이상의 전극 패턴 크기를 각각 다르게 형성하여 전극 패턴을 형성하는 단계; 및

   상기 전극 패턴에 웨이트를 주어 웨이트에 따른 전극 패턴 내의 입자를 이동시키는 단계;로 이루어지되,

   상기 전극 패턴의 크기는 2n으로 증가하는 것을 특징으로 하는 전자종이의 계조 표현방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 전극 패턴의 크기를 더 세분화하여 웨이트의 비트 수를 확대할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자종이 계조 표현방법.
4. 삭제

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