KR101296646B1

KR101296646B1 - 전기영동 표시장치와 그 구동방법

Info

Publication number: KR101296646B1
Application number: KR1020070033379A
Authority: KR
Inventors: 정상훈
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2007-04-04
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2013-08-14
Also published as: KR20080090185A

Abstract

본 발명은 화면의 초기화에 필요한 리셋기간을 줄이도록 한 전기영동 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.

이 전기영동 표시장치는 스캔라인들, 상기 스캔라인들과 교차하는 데이터라인들, 상기 스캔라인들과 나란하게 형성되고 서로 접속된 공통 스캔라인들, 및 다수의 전기영동셀들을 포함한 표시패널; 리셋전압을 상기 데이터라인들에 공급하고 상기 공통 스캔라인들에 공통 스캔신호를 동시에 공급하는 리셋 구동회로; 및 상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하고 상기 스캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급하는 데이터 기입 구동회로를 구비한다.

Description

전기영동 표시장치와 그 구동방법{ELECTROPHORESIS DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 전기영동 표시장치를 나타내는 블록도.

도 2는 도 1에 도시된 전기영동 표시장치의 데이터 갱신과정을 단계적으로 나타내는 흐름도.

도 3은 데이터 갱신과정에서 발생하는 리셋 데이터 및 비디오 데이터의 일예를 보여 주는 파형도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법을 단계적으로 나타내는 흐름도.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타내는 블록도도.

도 6은 도 5에 도시된 표시패널에 형성된 전기영동셀의 마이크로 캡슐 구조를 상세히 나타내는 단면도.

도 7은 도 5에 도시된 표시패널을 상세히 나타내는 회로도.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동파형을 나타내는 파형도.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타내는 블록도.

도 10은 도 9에 도시된 표시패널을 상세히 나타내는 회로도.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동파형을 나타내는 파형도.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타내는 블록도.

도 13은 도 12에 도시된 표시패널을 상세히 나타내는 회로도.

도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동파형을 나타내는 파형도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10, 50, 90, 120 : 표시패널

11, 51, 91, 121 : 타이밍 콘트롤러

12, 52, 92, 95, 122 : 데이터 구동회로

13, 53, 93, 123 : 스캔 구동회로

54, 94 : 리셋 스캔 구동회로

본 발명은 전기영동 표시장치에 관한 것으로 특히, 화면의 초기화에 필요한 리셋기간을 줄이도록 한 전기영동 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.

전하를 갖는 물질이 전기장에 놓이면 그 물질들은 전하, 분자의 크기 및 모양 등에 따라 특유의 이동을 한다. 이와 같은 거동을 전기영동이라 하고, 이동정도의 차이에 의하여 물질을 분리하는 현상을 또한 전기영동이라 한다. 최근, 이러한 전기영동을 이용한 표시장치가 개발되고 있으며 기존 종이 매체나 표시소자를 대신할 매체로 주목받고 있다.

도 1을 참조하면, 전기영동 표시장치는 표시패널(10), 표시패널(10)의 데이터라인들(X1 내지 Xm)에 접속된 데이터 구동회로(12), 표시패널(10)의 스캔 구동회로(Y1 내지 Yn)에 접속된 스캔 구동회로(13), 및 구동회로들(12, 13)을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(11)를 구비한다.

표시패널(10)은 m x n 개의 전기영동셀들(14)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터라인들(X1 내지 Xm)과 n 개의 스캔라인들(Y1 내지 Yn)에 교차된다. 전기영동셀들(14)은 양으로 대전된 백색입자들과 음으로 대전된 흑색입자들을 포함한다.

데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에 디지털 리셋 데이터(RST)와 디지털 비디오 데이터(Data)를 래치하고 그 데이터들(RST, Data)을 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터라인들(X1 내지 Xm)에 공급한다.

게이트 구동회로(13)는 스캔펄스를 스캔라인들(Y1 내지 Yn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 표시패널(10)의 수평라인을 선택한다.

타이밍 콘트롤러(11)는 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 클럭신호(CLK)를 입력받아 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(11)는 표시패널(10)의 전기영동셀들 전체를 균일하게 초기화시키기 위한 리셋데이터(RST)를 발생하고, 디지털 비디오 데이터(Data)를 데이터 구동회로(12)에 공급한다.

도 2는 전기영동 표시장치의 데이터 갱신과정을 나타내는 흐름도이다. 도 3은 데이터 갱신과정에서 발생하는 리셋 데이터 및 비디오 데이터의 일예를 보여 주는 파형도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 기간(P1) 동안 데이터 구동회로(12)는 현재 이미지(Fn)의 역상 데이터전압(Data(Fn))를 데이터라인들(X1 내지 Xm)에 공급한다.(S21)

제2 및 제3 기간(P2, P3)은 표시패널(10)의 전기영동셀들(14) 전체를 균일하게 초기화시키는 리셋기간이다. 데이터 구동회로(12)는 제2 기간(P2) 동안 데이터라인들(X1 내지 Xm)에 제1 리셋 데이터전압(RST(B)) 즉, 블랙 계조 전압(Vl)을 공급한다. 이어서, 데이터 구동회로(12)는 제3 기간(P3) 동안 데이터라인들(X1 내지 Xm)에 제2 리셋 데이터전압(RST(W)) 즉, 화이트 계조전압(Vh)을 공급한다. 이러한 리셋기간은 수십 개의 프레임기간을 필요로 하며, 각 프레임기간마다 리셋 데이터전압들은 스캔펄스에 따라 라인 단위로 전기영동셀들(14)에 공급된다. 따라서, 리셋기간은 1개의 전기영동셀(14)을 초기화시키는데 필요한 시간을 1RT(Responce Time, RT)라 가정하면, 1 프레임기간 동안 표시패널(10)의 전체 전기영동셀들(14)을 리셋하는데 필요한 시간은 '1RT x 총 스캔라인 수'가 된다.(S22)

제4 기간(P4) 동안, 데이터 구동회로(12)는 갱신하고자 하는 다음 이미지의 비디오 데이터전압(Data(Fn+1))을 데이터라인들(X1 내지 Xm)에 공급한다.(S23) 전기영동셀들(14)의 백색입자들과 흑색입자들은 데이터라인들(X1 내지 Xm)을 경유하여 입력되는 다음 이미지의 비디오 데이터전압에 따라 구동하여 다음 이미지를 표시한다.

이러한 전기영동 표시장치는 리셋기간에 소요되는 시간이 과다하여 데이터 갱신에 필요한 시간이 길어지기 때문에 리셋기간을 줄여야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 리셋기간을 줄이도록 한 전기영동 표시장치와 그 구동방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 스캔라인들, 상기 스캔라인들과 교차하는 데이터라인들, 상기 스캔라인들과 나란하게 형성되고 서로 접속된 공통 스캔라인들, 및 다수의 전기영동셀들을 포함한 표시패널; 리셋전압을 상기 데이터라인들에 공급하고 상기 공통 스캔라인들에 공통 스캔신호를 동시에 공급하는 리셋 구동회로; 및 상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하고 상기 스캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급하는 데이터 기입 구동회로를 구비한다.

상기 표시패널은 상기 스캔신호에 응답하여 상기 데이터라인으로부터의 상기 데이터전압을 상기 전기영동셀들에 공급하는 제1 박막트랜지스터들(Thin Film Transistor 이하, "TFT"라 함); 및 상기 공통 스캔신호에 응답하여 상기 데이터라인으로부터의 상기 리셋전압을 상기 전기영동셀들에 공급하는 제2 TFT들을 구비한다.

상기 데이터 기입 구동회로는 상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로; 및 상기 스캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급하는 스캔 구동회로를 구비한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 스캔라인들, 상기 스캔라인들과 교차하는 데이터라인들, 상기 데이터라인들과 나란하게 형성되고 서로 접속된 리셋라인들, 상기 스캔라인들과 나란하게 형성되고 서로 접속된 공통 스캔라인들, 및 다수의 전기영동셀들을 포함한 표시패널; 리셋전압을 상기 리셋라인들에 공급하고 상기 공통 스캔라인들에 공통 스캔신호를 동시에 공급하는 리셋 구동회로; 및 상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하고 상기 스캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급하는 데이터 기입 구동회로를 구비한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 스캔라인들, 상기 스캔라인들과 교차하는 데이터라인들, 및 다수의 전기영동셀들을 포함한 표시패널; 상기 데이터라인들에 리셋전압과 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로; 상기 스 캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급하는 스캔 구동회로; 상기 스캔 구동회로의 출력단자들과 상기 스캔라인들 사이에 형성된 리셋 스위치 어레이; 및 상기 리셋 스위치 어레이와 상기 데이터 구동회로를 제어하여 상기 리셋전압을 상기 데이터라인들에 공급하고 상기 스캔라인들에 공통 스캔신호를 동시에 공급하는 리셋 구동회로를 구비한다.

상기 리셋 스위치 어레이는 데이터 기입기간을 지시하는 제1 제어신호가 공급되는 제1 제어라인; 리셋기간을 지시하는 제2 제어신호가 공급되는 제2 제어라인; 리셋 스캔전압이 공급되는 리셋 스캔전압 공급라인; 상기 제1 제어신호에 응답하여 상기 리셋기간 동안 상기 스캔 구동회로의 출력단자와 상기 스캔라인을 전기적으로 분리시키고 상기 데이터 기입기간 동안 상기 스캔 구동회로의 출력단자를 상기 스캔라인에 접속시키는 제1 스위치소자; 및 상기 제2 제어신호에 응답하여 상기 리셋기간 동안 상기 리셋 스캔전압 공급라인을 상기 스캔라인들에 동시에 접속시키고, 상기 데이터 기입기간 동안 상기 리셋 스캔전압 공급라인과 상기 스캔라인들을 전기적으로 분리시키는 제2 스위치소자를 구비한다.

본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법은 리셋전압을 전기영동셀들에 동시에 공급하는 단계; 및 데이터전압을 상기 전기영동셀들에 순차적으로 공급하는 단계를 포함한다.

이하, 도 3 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법을 단계적으 로 나타내는 흐름도이다. 도 4의 흐름도에 대하여 도 3의 파형도를 결부하여 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법은 제1 기간(P1) 동안 현재 이미지(Fn)의 역상 데이터전압(Data(Fn))를 전기영동셀들에 공급한다.(S41) 이 제1 기간(P1) 동안, 화이트 계조를 표시한 전기영동셀에는 데이터라인들을 경유하여 블랙 계조 전압이 공급되고, 블랙 계조를 표시한 전기영동셀에는 데이터라인들을 경유하여 화이트 계조 전압이 공급된다.

제2 및 제3 기간(P2, P3)은 표시패널(10)의 전체 전기영동셀들을 균일하게 초기화시키는 리셋기간이다. 본 발명은 제2 기간(P2) 동안 모든 전기영동셀들에 제1 리셋 데이터전압(RST(B)) 즉, 블랙 계조 전압(Vl)을 동시에 공급한다. 이어서, 본 발명은 제3 기간(P3) 동안 모든 전기영동셀들에 제2 리셋 데이터전압(RST(W)) 즉, 화이트 계조전압(Vh)을 동시에 공급한다. 제2 기간(P2) 동안, 표시패널의 모든 전기영동셀들에서 양으로 대전된 백색입자는 표시패널의 하판 쪽으로 이동하는 반면에, 음으로 대전된 흑색입자는 표시패널의 상판 쪽으로 이동하여 상판의 표시면에서 화면이 일시적으로 흑색으로 보이게 된다. 제3 기간(P3) 동안, 표시패널의 모든 전기영동셀들에서 양으로 대전된 백색입자는 표시패널의 상판 쪽으로 이동하는 반면에, 음으로 대전된 흑색입자는 표시패널의 하판 쪽으로 이동하여 상판의 표시면에서 화면이 일시적으로 백색으로 보이게 된다. 따라서, 리셋기간 직후에, 모든 전기영동셀들에서 백색입자들과 흑색입자들이 공간적으로 분리되어 모든 전기영동셀들은 쌍안정 상태로 안정화된다.

이러한 리셋기간은 모든 전기영동셀들에 동시에 리셋 데이터전압이 공급되므로 한 프레임기간 내에서 모든 전기영동셀들이 쌍안정 상태로 균일하게 초기화될 수 있다. 1개의 전기영동셀을 초기화시키는데 필요한 시간을 1RT라 가정하면, 본 발명의 실시예에 따른 전체 전기영동셀들을 초기화하는데 필요한 시간은 1RT와 같다.(S42)

제4 기간(P4) 동안, 본 발명은 갱신하고자 하는 다음 이미지의 비디오 데이터전압(Data(Fn+1))을 전기영동셀들에 공급한다.(S43) 전기영동셀들의 백색입자들과 흑색입자들은 다음 이미지의 비디오 데이터전압에 따라 구동하여 다음 이미지를 표시한다. 전기영동셀들에 표시되는 다음 이미지의 계조는 펄스폭 변조방식(Pulse Width Modulation, PWM) 또는 펄스 진폭 변조방식(Pulse Amplitude Modulation, PWM)으로 표현된다. PWM은 화이트 계조에서 고전위 데이터전압(Vh)의 공급시간을 길게 하고, 블랙 계조에서 저전위 데이터전압(Vl)의 공급시간을 길게 한다. 그리고 PWM은 중간 계조에서 고전위 데이터전압(Vh) 또는 저전위 데이터전압(Vl)의 공급시간을 줄인다. PAM은 화이트 계조에서 고전위 데이터전압(Vh)의 절대치 전압을 높이고, 블랙 계조에서 저전위 데이터전압(Vl)의 절대치 전압을 높인다. 그리고 PAM은 중간 계조에서 고전위 데이터전압(Vh) 또는 저전위 데이터전압(Vl)의 절대치 전압을 낮춘다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸다. 도 6은 도 5에 도시된 표시패널에 형성된 전기영동셀의 마이크로 캡슐 구조를 상세히 나타내는 단면도이다. 그리고 도 7은 도 5에 도시된 표시패널을 상세히 나타내는 회로도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 표시패널(50), 데이터 구동회로(52), 스캔 구동회로(53), 리셋 스캔 구동회로(54), 및 타이밍 콘트롤러(51)를 구비한다.

표시패널(50)의 전기영동셀들(61)은 도 6과 같이 다수의 마이크로 캡슐들(71)을 포함한다. 마이크로 캡슐들(71) 각각은 양으로 대전된 백색입자들(71w)과 음으로 대전된 흑색입자들(71b)을 포함한다. 마이크로 캡슐들(71)의 백색입자들(71w)과 흑색입자들(71b)은 화소전극(62)과 공통전극(63)의 전압에 따라 구동된다. 이 표시패널(50)의 하부 기판 상에 형성된 n 개의 스캔라인들(GA1 내지 GAn)과 n 개의 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)은 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 교차한다. 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)은 공통으로 접속되어 공통 스캔신호가 동시에 공급된다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 스캔라인들(GA1 내지 GAn)의 교차부들에는 도 7과 같이 표시패널(50)의 하부 기판에 제1 TFT(T51)가 형성된다. 제1 TFT들(T51)의 소스전극은 데이터라인(D1 내지 Dm)에 접속되고, 드레인전극은 전기영동셀(61)의 화소전극(62)에 접속된다. 그리고 제1 TFT들(T51)의 게이트전극은 스캔라인(GA1 내지 GAn)에 접속된다. 제1 TFT들(T51)은 스캔라인(GA1 내지 GAn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온됨으로써 표시하고자 하는 한 라인의 전기영동셀들(61)을 선택한다. 스캔펄스는 비디오 데이터전압에 동기된다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)의 교차부들에는 도 7과 같이 표시패널(50)의 하부 기판 제2 TFT들(T52)이 형성된다. 제2 TFT들(T52)의 소스전극 은 데이터라인(D1 내지 Dm)에 접속되고, 드레인전극은 전기영동셀(61)의 화소전극(62)에 접속된다. 그리고 제2 TFT들(T52)의 게이트전극은 공통 스캔라인(GB1 내지 GBn)에 접속된다. 제2 TFT들(T52)은 공통 스캔라인(GB1 내지 GBn)으로부터의 공통 스캔펄스에 응답하여 턴-온됨으로써 모든 라인의 전기영동셀들(61)을 동시에 선택한다. 공통 스캔펄스는 리셋 데이터전압에 동기된다. 표시패널(50)의 상부 투명기판 상에는 모든 전기영동셀들(61)에 공통전압(Vcom)을 동시에 공급하기 위한 공통전극(63)이 형성된다.

한편, 마이크로 캡슐들(71)은 음으로 대전된 백색입자와 양으로 대전된 흑색입자를 포함할 수 있다. 이 경우, 구동파형의 위상과 전압이 달라질 수 있다.

데이터 구동회로(52)는 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 접속되어 타이밍 콘트롤러(51)의 제어 하에 디지털 리셋 데이터와 디지털 비디오 데이터를 래치하고 그 데이터들을 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다.

스캔 구동회로(53)는 스캔라인들(GA1 내지 GAn)에 접속되어 타이밍 콘트롤러(51)의 제어 하에 스캔펄스를 스캔라인들(GA1 내지 GAn)에 순차적으로 공급한다.

리셋 스캔 구동회로(54)는 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)에 접속되어 리셋 데이터전압에 동기하여 표시패널(50)의 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)에 공통 스캔신호를 동시에 공급한다.

타이밍 콘트롤러(51)는 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync)와 클럭신호(CLK)를 입력받아 스캔 구동회로(53)의 동작타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GDC), 데이터 구동회로(52)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC), 및 리셋 스캔 구동회로(54)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 공통 스캔 제어신호(CRST)를 발생한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(51)는 디지털 리셋 데이터를 생성하여 데이터 구동회로(52)에 공급하고, 디지털 비디오 데이터를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동회로(52)에 공급한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 직류-직류 변환기(DC-DC Converter)를 더 구비한다. 도시하지 않은 직류-직류 변환기는 감마보상전압들(Vh, Vl), 공통전압(Vcom), 스캔펄스의 스윙전압 등 표시패널(50)의 구동전압을 생성한다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동파형을 나타내는 파형도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법은 리셋기간(TRST) 동안 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)에 공통 스캔신호(CSCN)를 동시에 공급하고, 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 리셋 데이터전압(RST)을 공급한다. 이 리셋기간(TRST) 동안, 표시패널(50) 내의 모든 전기영동셀들(61)의 화소전극들에 리셋 데이터전압(RST)이 동시에 공급된다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 전기영동셀들(61)을 쌍안정 상태로 균일하게 초기화시키기 위한 시간이 대폭 줄어들고 1 프레임기간 내에서도 초기화할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법은 데이터 기입기간(TDI) 동안 스캔라인들(GA1 내지 GAn)에 스캔신호(SCN)를 순차적으로 공급한다. 그리고 본 발명은 스캔신호(SCN)에 동기하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 다음 이미지의 비디오 데이터전압(E1 내지 En)을 공급한다. 이 데이터 기입기간(TDI) 동안, 표시패널(50) 내의 전기영동셀들(61)은 라인 단위로 비디오 데이터전압을 충전한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸다. 그리고 도 10은 도 9에 도시된 표시패널을 상세히 나타내는 회로도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 표시패널(90), 제1 데이터 구동회로(92), 제2 데이터 구동회로(95), 스캔 구동회로(93), 리셋 스캔 구동회로(94), 및 타이밍 콘트롤러(91)를 구비한다.

표시패널(90)의 전기영동셀들(61)은 도 6과 같이 다수의 마이크로 캡슐들(71)을 포함한다. 표시패널(90)의 하부 기판 상에 형성된 n 개의 스캔라인들(GA1 내지 GAn)과 n 개의 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)은 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm) 및 m 개의 리셋 데이터라인들(R1 내지 Rm)과 교차한다. 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)은 공통으로 접속되어 공통 스캔신호가 동시에 공급된다. 리셋 데이터라인들(R1 내지 Rm)에는 공통 스캔신호에 동기되는 리셋 데이터전압들이 공급된다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 스캔라인들(GA1 내지 GAn)의 교차부들에는 도 10과 같이 표시패널(90)의 하부 기판에 제1 TFT들(T91)이 형성된다. 제1 TFT들(T91)의 소스전극은 데이터라인(D1 내지 Dm)에 접속되고, 드레인전극은 전기영동셀(61)의 화소전극(62)에 접속된다. 그리고 제1 TFT들(T91)의 게이트전극은 스캔라인(GA1 내지 GAn)에 접속된다. 제1 TFT들(T91)은 스캔라인(GA1 내지 GAn)으로부 터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온됨으로써 표시하고자하는 한 라인의 전기영동셀들(61)을 선택한다. 스캔펄스는 비디오 데이터전압에 동기된다. 리셋 데이터라인들(R1 내지 Rm)과 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)의 교차부들에는 도 10과 같이 표시패널(90)의 하부 기판 제2 TFT들(T92)이 형성된다. 제2 TFT들(T92)의 소스전극은 리셋 데이터라인(R1 내지 Rm)에 접속되고, 드레인전극은 전기영동셀(61)의 화소전극(62)에 접속된다. 그리고 제2 TFT들(T92)의 게이트전극은 공통 스캔라인(GB1 내지 GBn)에 접속된다. 제2 TFT들(T92)은 공통 스캔라인(GB1 내지 GBn)으로부터의 공통 스캔펄스에 응답하여 턴-온됨으로써 모든 라인의 전기영동셀들(61)을 동시에 선택한다. 공통 스캔펄스는 리셋 데이터전압에 동기된다. 표시패널(90)의 상부 투명기판 상에는 모든 전기영동셀들(61)에 공통전압(Vcom)을 동시에 공급하기 위한 공통전극(63)이 형성된다.

제1 데이터 구동회로(92)는 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 접속되어 타이밍 콘트롤러(91)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터를 래치하고 그 데이터들을 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다.

제2 데이터 구동회로(95)는 리셋 데이터라인들(R1 내지 Rm)에 접속되어 타이밍 콘트롤러(91)의 제어 하에 디지털 리셋 데이터를 래치하고 그 데이터들을 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 리셋 데이터라인들(R1 내지 Rm)에 공급한다.

스캔 구동회로(93)는 스캔라인들(GA1 내지 GAn)에 접속되어 타이밍 콘트롤 러(91)의 제어 하에 스캔펄스를 스캔라인들(GA1 내지 GAn)에 순차적으로 공급한다.

리셋 스캔 구동회로(94)는 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)에 접속되어 리셋 데이터전압에 동기하여 표시패널(90)의 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)에 공통 스캔신호를 동시에 공급한다.

타이밍 콘트롤러(91)는 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync)와 클럭신호(CLK)를 입력받아 스캔 구동회로(93)의 동작타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC), 제1 데이터 구동회로(92)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제1 데이터 제어신호(DDC), 제2 데이터 구동회로(95)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제2 데이터 제어신호(CRD), 및 리셋 스캔 구동회로(94)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 공통 스캔 제어신호(CRST)를 발생한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(91)는 디지털 리셋 데이터를 생성하여 제2 데이터 구동회로(95)에 공급하고, 디지털 비디오 데이터를 샘플링한 후에 재정렬하여 제1 데이터 구동회로(92)에 공급한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 직류-직류 변환기를 더 구비한다. 도시하지 않은 직류-직류 변환기는 감마보상전압들(Vh, Vl), 공통전압(Vcom), 스캔펄스의 스윙전압 등 표시패널(90)의 구동전압을 생성한다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동파형을 나타내는 파형도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법은 리셋기간(TRST) 동안 공통 스캔라인들(GB1 내지 GBn)에 공통 스캔신호(CSCN)를 동시에 공급하고, 리셋 데이터라인들(R1 내지 Rm)에 리셋 데이터전 압(RST)을 공급한다. 이 리셋기간(TRST) 동안, 표시패널(90) 내의 모든 전기영동셀들(61)의 화소전극들에 리셋 데이터전압(RST)이 동시에 공급된다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 전기영동셀들(61)을 쌍안정 상태로 균일하게 초기화시키기 위한 시간이 대폭 줄어들고 1 프레임기간 내에서도 초기화할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법은 데이터 기입기간(TDI) 동안 스캔라인들(GA1 내지 GAn)에 스캔신호(SCN)를 순차적으로 공급한다. 그리고 본 발명은 스캔신호(SCN)에 동기하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 다음 이미지의 비디오 데이터전압(E1 내지 En)을 공급한다. 이 데이터 기입기간(TDI) 동안, 표시패널(90) 내의 전기영동셀들(61)은 라인 단위로 비디오 데이터전압(E1 내지 En)을 충전한다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸다. 그리고 도 13은 도 12에 도시된 표시패널을 상세히 나타내는 회로도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 표시패널(120), 리셋 스위치 어레이(125), 직류-직류 변환기(DC-DC Converter)(124), 데이터 구동회로(122), 스캔 구동회로(123), 및 타이밍 콘트롤러(121)를 구비한다.

표시패널(120)의 전기영동셀들(61)은 도 6과 같이 다수의 마이크로 캡슐들(71)을 포함한다. 표시패널(120)의 하부 기판 상에 형성된 n 개의 스캔라인들(G1 내지 Gn)은 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 교차한다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 스캔라인들(G1 내지 Gn)의 교차부들에는 도 13과 같이 표시패널(120)의 하부 기판에 TFT들(T)이 형성된다. TFT들(T)의 소스전극은 데이터라인(D1 내지 Dm)에 접속되고, 드레인전극은 전기영동셀(61)의 화소전극(62)에 접속된다. 그리고 TFT들(T)의 게이트전극은 스캔라인(G1 내지 Gn)에 접속된다. 제1 TFT들(T)은 스캔라인(G1 내지 Gn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온됨으로써 표시하고자하는 한 라인의 전기영동셀들(61)을 선택한다. 스캔펄스는 비디오 데이터전압에 동기된다. 표시패널(120)의 상부 투명기판 상에는 모든 전기영동셀들(61)에 공통전압(Vcom)을 동시에 공급하기 위한 공통전극(63)이 형성된다.

리셋 스위치 어레이(125)는 제1 및 제2 제어라인(126, 127), 리셋 스캔전압 공급라인(128), 제1 스위치소자(S1), 및 제2 스위치소자(S2)를 구비한다. 제1 및 제2 스위치소자(S1, S2)는 화소 어레이의 TFT들(T)과 마찬가지로, MOS-FET로 형성된다. 이러한 리셋 스위치 어레이(125)는 표시패널(120)의 제조공정에서 표시패널(120)에 형성된 신호배선(D1 내지 Dm, G1 내지 Gn)과 TFT들이 형성될 때 표시패널(120)의 투명 가요성 기판(Flexible substrate)이나 유리기판에 형성될 수 있고 또한, 스캔 구동회로(123) 내에 형성될 수도 있다. 또한, 리셋 스위치 어레이(125)는 스캔 구동회로가 실장된 COF(Chip on film)나 TCP(Tape Carrier Package)에 형성될 수 있다.

제1 및 제2 제어라인(126, 127)는 타이밍 콘트롤러(121)에 접속되어 제1 및 제2 제어신호들(CS1, CS2)가 공급된다. 제1 제어신호(CS1)는 데이터기입기간(TDI)을 지시하는 신호이다. 제2 제어신호(CS1)는 리셋기간(TRST)을 지시하는 신호이다.

제1 스위치소자들(S1)은 스캔라인들(G1 내지 Gn)에 직렬 접속된다. 제1 스위치소자(S1)의 소스전극은 스캔라인(G1 내지 Gn)에 접속되고, 드레인전극은 스캔 구동회로(123)의 출력단자에 접속된다. 그리고 제1 스위치소자(S1)의 게이트전극은 제1 제어라인(126)에 접속된다. 이러한 제1 스위치소자(S1)는 제1 제어신호(CS1)에 응답하여 턴-온됨으로써 데이터 기입기간(TDI) 동안 스캔 구동회로(123)의 출력단자를 스캔라인에 1:1로 접속시키는 반면에, 리셋기간(TRST) 동안 스캔 구동회로의 출력단자들과 스캔라인들(G1 내지 Gn) 사이를 전기적으로 분리시킨다.

제2 스위치소자(S2)의 소스전극은 이웃한 다른 제2 스위치소자(S2)의 드레인전극에 접속되고, 게이트전극은 제2 제어라인(127)에 접속된다. 최하단 또는 최상단에 배치된 제2 스위치소자(S2)의 드레인전극은 리셋 스캔전압 공급라인(128)에 접속된다. 따라서, 최하단 또는 최상단의 제2 스위치소자(S2)에는 리셋 스캔전압(Vcscn)이 공급된다. 이러한 제2 스위치소자(S2)는 제2 제어신호(CS2)에 응답하여 턴-온됨으로써 리셋기간(TRST) 동안 리셋 스캔전압 공급라인(128)을 모든 스캔라인들(G1 내지 Gn)에 동시에 접속시키는 반면, 데이터 기입기간(TDI) 동안 리셋 스캔전압 공급라인(128)과 스캔라인들(G1 내지 Gn) 사이를 전기적으로 분리시킨다.

데이터 구동회로(122)는 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 접속되어 타이밍 콘트롤러(121)의 제어 하에 디지털 리셋 데이터와 디지털 비디오 데이터를 래치하고 그 데이터들을 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다.

스캔 구동회로(123)는 스캔라인들(G1 내지 Gn)에 접속되어 타이밍 콘트롤러(121)의 제어 하에 스캔펄스를 스캔라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급한다.

타이밍 콘트롤러(121)는 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync)와 클럭신호(CLK)를 입력받아 스캔 구동회로(123)의 동작타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC), 및 데이터 구동회로(122)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(121)는 디지털 리셋 데이터를 생성하여 데이터 구동회로(122)에 공급하고, 디지털 비디오 데이터를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동회로(122)에 공급한다.

직류-직류 변환기(124)는 감마보상전압들(Vh, Vl), 공통전압(Vcom), 스캔펄스의 스윙전압, 리셋 스캔전압(Vcscn) 등 표시패널(120)의 구동전압을 생성한다. 리셋 스캔전압(Vcscn)은 화소 어레이의 TFT들(T)의 문턱전압 이상의 전압으로써 TFT(T)의 턴-온전압이다.

도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동파형을 나타내는 파형도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법은 리셋기간(TRST) 동안 모든 스캔라인들(G1 내지 Gn)과 스캔 구동회로(123)의 출력단자들 사이의 전류패스를 개방시키는 반면에, 리셋 스캔전압 공급라인(128)을 모든 스캔라인들(G1 내지 Gn)을 접속시킨다. 이와 동시에 본 발명은 데이터라인 들(D1 내지 Dm)에 리셋 데이터전압(RST)을 공급한다. 리셋기간(TRST) 동안 표시패널(120) 내의 모든 전기영동셀들(61)의 화소전극들(62)에 리셋 데이터전압(RST)이 동시에 공급된다. 따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 전기영동셀들(61)을 쌍안정 상태로 균일하게 초기화시키기 위한 시간이 대폭 줄어들고 1 프레임기간 내에서도 초기화할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법은 모든 스캔라인들(G1 내지 Gn)과 스캔 구동회로(123)의 출력단자들을 직렬로 접속시는 반면에, 리셋 스캔전압 공급라인(128)과 모든 스캔라인들(G1 내지 Gn) 사이의 전류패스를 개방시킨다. 이와 동시에, 본 발명은 데이터 기입기간(TDI) 동안 스캔라인들(G1 내지 Gn)에 스캔신호(SCN)를 순차적으로 공급하고, 다음 이미지의 비디오 데이터전압(E1 내지 En)을 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다. 이 데이터 기입기간(TDI) 동안, 표시패널(120) 내의 전기영동셀들(61)은 라인 단위로 비디오 데이터전압(E1 내지 En)을 충전한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기영동 표시장치와 그 구동방법은 모든 전기영동셀들을 동시에 초기화시킴으로써 전기영동셀들의 응답 속도를 빠르게 하고, 모든 전기영동셀들을 초기화시키는데 필요한 리셋기간을 최소화할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명 의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

스캔라인들, 상기 스캔라인들과 교차하는 데이터라인들, 상기 스캔라인들과 나란하게 형성되고 서로 접속된 공통 스캔라인들, 및 다수의 전기영동셀들을 포함한 표시패널;

리셋전압을 상기 데이터라인들에 공급하고 상기 공통 스캔라인들에 공통 스캔신호를 동시에 공급하는 리셋 구동회로; 및

상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하고 상기 스캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급하는 데이터 기입 구동회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 표시패널은,

상기 스캔신호에 응답하여 상기 데이터라인으로부터의 상기 데이터전압을 상기 전기영동셀들에 공급하는 제1 박막트랜지스터들; 및

상기 공통 스캔신호에 응답하여 상기 데이터라인으로부터의 상기 리셋전압을 상기 전기영동셀들에 공급하는 제2 박막트랜지스터들을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 데이터 기입 구동회로는,

상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로; 및

상기 스캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급하는 스캔 구동회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
스캔라인들, 상기 스캔라인들과 교차하는 데이터라인들, 상기 데이터라인들과 나란하게 형성되고 서로 접속된 리셋라인들, 상기 스캔라인들과 나란하게 형성되고 서로 접속된 공통 스캔라인들, 및 다수의 전기영동셀들을 포함한 표시패널;

리셋전압을 상기 리셋라인들에 공급하고 상기 공통 스캔라인들에 공통 스캔신호를 동시에 공급하는 리셋 구동회로; 및

상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하고 상기 스캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급하는 데이터 기입 구동회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제 4 항에 있어서,

상기 표시패널은,

상기 스캔신호에 응답하여 상기 데이터라인으로부터의 상기 데이터전압을 상기 전기영동셀들에 공급하는 제1 박막트랜지스터들; 및

상기 공통 스캔신호에 응답하여 상기 리셋라인으로부터의 상기 리셋전압을 상기 전기영동셀들에 공급하는 제2 박막트랜지스터들을 구비하는 것을 특징으로 하 는 전기영동 표시장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 데이터 기입 구동회로는,

상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로; 및

상기 스캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급하는 스캔 구동회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
스캔라인들, 상기 스캔라인들과 교차하는 데이터라인들, 및 다수의 전기영동셀들을 포함한 표시패널;

상기 데이터라인들에 리셋전압과 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로;

상기 스캔라인들에 스캔신호를 순차적으로 공급하는 스캔 구동회로;

상기 스캔 구동회로의 출력단자들과 상기 스캔라인들 사이에 형성된 리셋 스위치 어레이; 및

상기 리셋 스위치 어레이와 상기 데이터 구동회로를 제어하여 상기 리셋전압을 상기 데이터라인들에 공급하고 상기 스캔라인들에 공통 스캔신호를 동시에 공급하는 리셋 구동회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제 7 항에 있어서,

상기 표시패널은,

상기 스캔신호에 응답하여 상기 데이터라인으로부터의 상기 데이터전압을 상기 전기영동셀들에 공급하는 박막트랜지스터들을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 리셋 스위치 어레이는,

데이터 기입기간을 지시하는 제1 제어신호가 공급되는 제1 제어라인;

리셋기간을 지시하는 제2 제어신호가 공급되는 제2 제어라인;

리셋 스캔전압이 공급되는 리셋 스캔전압 공급라인;

상기 제1 제어신호에 응답하여 상기 리셋기간 동안 상기 스캔 구동회로의 출력단자와 상기 스캔라인을 전기적으로 분리시키고 상기 데이터 기입기간 동안 상기 스캔 구동회로의 출력단자를 상기 스캔라인에 접속시키는 제1 스위치소자; 및

상기 제2 제어신호에 응답하여 상기 리셋기간 동안 상기 리셋 스캔전압 공급라인을 상기 스캔라인들에 동시에 접속시키고, 상기 데이터 기입기간 동안 상기 리셋 스캔전압 공급라인과 상기 스캔라인들을 전기적으로 분리시키는 제2 스위치소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제 9 항에 있어서,

상기 리셋 구동회로는,

상기 리셋 스캔전압, 상기 제1 및 제2 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
리셋전압을 전기영동셀들에 동시에 공급하는 단계; 및

데이터전압을 상기 전기영동셀들에 순차적으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.