KR101340989B1 - 전기영동 표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

전기영동 표시장치와 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기영동 표시장치에 관한 것으로, 특히 메모리를 줄이도록 한 전기영동 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
이 전기영동 표시장치는 다수의 데이터라인과 다수의 게이트라인이 교차되고 다수의 전기영동셀들을 포함한 전기영동 표시패널; 현재 상태의 이미지와 다음 상태의 이미지를 순차적으로 저장하는 메모리; 및 상기 현재 상태의 이미지를 읽어 리셋기간 동안 상기 전기영동셀들을 초기화하기 위한 리셋파형을 발생한 후에 데이터기입기간 동안 상기 다음 상태의 이미지를 읽어 상기 전기영동셀들에 기입될 데이터파형을 발생하여 상기 리셋파형과 상기 데이터파형을 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 발생회로를 구비한다.

Description

전기영동 표시장치와 그 구동방법{ELECTROPHORESIS DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 종래의 전기영동 표시장치에서 데이터 전압 파형을 발생하기 위한 회로를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 룩업 테이블에 등재된 데이터 전압 파형의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타내는 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 셀의 마이크로 캡슐 구조를 상세히 나타내는 도면.
도 5는 데이터전압의 파형을 나타내는 파형도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치에서 리셋기간 동안 발생되는 데이터전압의 구동파형을 나타내는 파형도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치에서 데이터기입기간 동안 발생되는 데이터전압의 구동파형을 나타내는 파형도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 타이밍 콘트롤러의 데이터 발생회로를 상세히 나타내는 회로도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법을 단계적으 로 나타내는 흐름도.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치에서 3×3 셀들의 이미지 변화를 보여 주는 도면들.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
11 : 타이밍 콘트롤러 12 : 데이터 구동회로
13 : 게이트 구동회로 14 : 전기영동 표시패널
15 : 공통전압 발생회로 81 : 데이터 발생부
82 : 그래픽 메모리 83 : 레지스터
84 : 프레임 카운터 85 : 래치
본 발명은 전기영동 표시장치에 관한 것으로, 특히 메모리를 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 물질이 분리되는 현상을 전기영동이라 한다. 최근, 이러한 전기영동을 이용한 표시장치가 개발되고 있으며 기존 종이 매체나 표시소자를 대신할 매체로 주목받고 있다.
전기영동을 이용한 표시장치는 미국특허 US 7,012,600, 미국특허 US 7,119,772에 개시된 바 있으며, 개시된 전기영동 표시장치는 도 1과 같이 룩업 테이블(Look-up Table, LUT)(1), 다수의 메모리(2 내지 4), 및 프레임 카운터(5)를 이용하여 각 셀들 마다 현재 상태의 이미지와 그 다음 상태의 이미지를 비교하여 그 비교 결과 다수의 프레임기간 동안 각 셀들에 공급되는 데이터(V1 내지 Vn)를 결정한다.
룩업 테이블(1)에서 출력된 데이터(V1 내지 Vn)는 '00', '01', '10', '11'과 같은 디지털 데이터로써 각 셀의 화소전극에 공급되는 세가지 상태의 전압 즉, Ve+, Ve-, Ve0으로 변환된다. '00'과 '11'은 0V, '01'은 Ve+(+15V), '10'은 Ve-(-15V)로 변환된다.
도 2는 현재 상태(Current state)에서 기입된 데이터와 그 다음 상태(Next state)에서 기입될 데이터에 따라 다수의 프레임기간 동안 공급되는 구동파형의 일례를 나타낸다. 도 2에서, 'W(11)'는 피크 화이트 계조, 'LG(10)'은 밝은 중간 계조, 'DG(01)'은 어두운 중간 계조, 'B(00)'은 피크 블랙 계조를 나타내고, 구동파형의 아래에 기재된 숫자는 프레임 수를 나타낸다.
화소전극과 대향하는 공통전극에는 직류 공통전압(Vcom)이 공급된다. 화소전극에 공급되는 정극성 데이터전압(Ve+)은 직류 공통전압(Vcom)보다 높은 전압이고 부극성 데이터전압(Ve-)은 직류 공통전압(Vcom)보다 낮은 전압이다.
이러한 전기영동 구동방법은 다음과 같은 문제점들이 있다.
첫째, 데이터의 계조 수가 4 개인 경우에 도 2와 같이 룩업 테이블(1)은 매 프레임당 16 개의 파형정보를 저장하여야 하고 전기영동 물질의 특성에 의해 데이터의 갱신(Update)에 필요한 프레임 수만큼 메모리용량과 크기가 그 만큼 더 커진다. 예컨대, 도 2와 같이 데이터의 계조 수가 N 개이고 데이터 갱신에 필요한 프레임 수가 128 개이면 룩업 테이블(1)의 메모리 용량이 N2×128이다.
둘째, 현재 상태의 이미지를 한 프레임 분량만큼 저장하기 위한 그래픽 메모리(2)와 다음 상태의 이미지를 한 프레임 분량만큼 저장하기 위한 그래픽 메모리(2)가 필요하다.
셋째, 매 프레임마다 데이터 구동파형을 발생하기 위해서는 룩업 테이블(1)에서 현재 상태의 이미지와 다음 상태의 이미지를 셀 단위로 비교하여야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 메모리를 줄이도록 한 전기영동 표시장치와 그 구동방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 다수의 데이터라인과 다수의 게이트라인이 교차되고 다수의 전기영동셀들을 포 함한 전기영동 표시패널; 현재 상태의 이미지와 다음 상태의 이미지를 순차적으로 저장하는 메모리; 및 상기 현재 상태의 이미지를 읽어 리셋기간 동안 상기 전기영동셀들을 초기화하기 위한 리셋파형을 발생한 후에 데이터기입기간 동안 상기 다음 상태의 이미지를 읽어 상기 전기영동셀들에 기입될 데이터파형을 발생하여 상기 리셋파형과 상기 데이터파형을 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 발생회로를 구비한다.
상기 데이터 발생회로는 상기 리셋기간과 상기 데이터기입기간 사이의 안정화기간 동안 미리 결정된 안정화파형을 발생한다.
상기 데이터 발생회로는 상기 리셋파형, 상기 안정화파형 및 상기 데이터파형을 디지털 데이터로 발생하는 타이밍 콘트롤러; 및 상기 타이밍 콘트롤러로부터의 디지털 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동회로를 구비한다.
상기 타이밍 콘트롤러는 상기 리셋기간, 상기 안정화기간 및 상기 데이터기입기간 각각에 필요한 프레임기간의 수를 저장하는 레지스터; 프레임기간을 계수하여 프레임 수 정보를 출력하는 프레임 카운터; 상기 메모리에 저장된 이미지의 데이터를 읽이 상기 리셋파형과 상기 데이터파형에 대응하는 상기 디지털 데이터를 발생하는 데이터 발생부를 구비한다.
상기 데이터 발생부는 상기 현재 상태의 이미지를 읽어 상기 레지스터에 저장된 상기 리셋기간의 프레임기간 수 만큼 상기 리셋파형에 대응하는 디지털 리셋 데이터를 발생한 후에, 상기 안정화파형에 대응하는 디지털 안정화 데이터를 상기 레지스터에 저장된 상기 안정화기간의 프레임기간 수 만큼 발생한 다음, 상기 메모리에 저장된 상기 다음 상태의 이미지를 읽어 상기 레지스터에 저장된 상기 데이터기입기간의 프레임기간 수 만큼 상기 데이터파형에 대응하는 디지털 데이터를 발생한다.
상기 전기영동셀은 양으로 대전된 백색입자와 음으로 대전된 흑색입자를 가지는 마이크로 캡슐을 포함한다.
상기 전기영동셀은 음으로 대전된 백색입자와 양으로 대전된 흑색입자를 가지는 마이크로 캡슐을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법은 현재 상태의 이미지를 메모리에 저장하는 단계; 상기 현재 상태의 이미지를 읽어 리셋기간 동안 상기 전기영동셀들을 초기화하기 위한 리셋파형을 발생하는 단계; 다음 상태의 이미지를 상기 메모리에 저장하는 단계; 데이터기입기간 동안 상기 다음 상태의 이미지를 읽어 상기 셀들에 기입될 데이터파형을 발생하는 단계; 및 상기 리셋파형과 상기 데이터파형을 상기 데이터라인들에 공급하는 단계를 포함한다.
이하, 도 3 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치와 셀을 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 m×n 개의 셀들(16)이 배열되는 표시패널(14), 데이터전압을 표시패널(14)의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 공급하는 데이터 구동회로(12), 표시패널(14)의 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동회로(13), 표시패널(14)의 공통전극(18)에 공통전압(Vcom)을 공급하는 공통전압 발생회로(15), 데이터/게이트 구동회로들(12, 13)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(11)를 구비한다.
표시패널(14)은 도 4와 같은 다수의 마이크로 캡슐들(20)이 두 장의 기판 사이에 주입된다. 마이크로 캡슐들(20) 각각은 양으로 대전된 백색입자들(21)과 음으로 대전된 흑색입자들(22)을 포함한다. 이 표시패널(14)의 하부 기판 상에 형성된 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트라인들(G1 내지 Gn)은 서로 교차한다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부들에는 TFT들이 접속된다. TFT들의 소스전극은 데이터라인(D1 내지 Dm)에 접속되고, 그 드레인전극은 셀(16)의 화소전극(17)에 접속된다. 그리고 TFT들의 게이트전극은 게이트라인(G1 내지 Gn)에 접속된다. TFT들은 게이트라인(G1 내지 Gn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온됨으로써 표시하고자 하는 한 라인의 셀들(16)을 선택한다. 표시패널(14)의 상부 투명기판 상에는 모든 셀들에 공통전압(Vcom)을 동시에 공급하기 위한 공통전극(18)이 형성된다.
한편, 마이크로 캡슐들(20)은 음으로 대전된 백색입자와 양으로 대전된 흑색입자를 포함할 수 있다. 이 경우, 후술하는 구동파형의 위상과 전압이 달라질 수 있다.
데이터 구동회로(12)는 쉬프트 레지스터, 래치, 디지털-아날로그 변환기 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 데이터 드라이브 집적회로들로 구성된다. 이 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 디지털 데이터를 래치하고 그 디지털 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 데이터라인들(D1 내지 Dn)에 공급될 데이터전압을 발생한다.
게이트 구동회로(13)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호의 스윙폭을 TFT의 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 레벨 쉬프터와 게이트라인(G1 내지 Gn) 사이에 접속되는 출력 버퍼를 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성된다. 이 게이트 구동회로(13)는 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급되는 데이터전압에 동기되는 스캔펄스들을 순차적으로 출력한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 수직/수평 동기신호(V,H)와 클럭신호(CLK)를 입력받아 데이터/게이트 구동회로들(12, 13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(11)는 현재 상태의 이미지와 그 다음 상태의 이미지를 동일한 메모리에 순차적으로 저장하고, 메모리에 저장된 현재 상태의 이미지 데이터를 읽어 리셋기간의 각 프레임기간들에 공급될 디지털 리셋 데이터를 발생한 후, 메모리에 저장된 데이터에 관계없이 제1 및 제2 안정화기간의 프레임기간들에 공급될 디지털 안정화 데이터들을 자동 발생한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(11)는 메모리에 저장된 다음 상태의 이미지 데이터를 읽어 데이터기입기간의 프레임기간들에 공급할 디지털 기입 데이터를 발생한다. 이렇게 각 기간별로 타이밍 콘트롤러(11)로부터 발생되는 디지털 데이터들은 데이터 구동회로(12)에 공급된다. 타이밍 콘트롤러(11)는 리셋기간, 제1 및 제2 안정화기간, 및 데이터기입기간 각각 에서 발생되는 디지털 데이터의 프레임기간 지속 수를 내장된 레지스터의 프레임정보와 프레임 카운터로부터의 프레임 수 정보에 따라 판단한다.
공통전압 발생회로(15)는 공통전압(Vcom)을 발생하여 공통전극(18)에 공급한다.
도 5는 데이터전압(Vdata)의 구동 파형을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 리셋기간(P1), 제1 안정화기간(P2), 제2 안정화기간(P3) 및 데이터기입기간(P4)으로 나뉘어 마이크로 캡슐들(20)을 시분할 구동한다.
리셋기간(P1)은 고전위전압(Vh)으로 데이터전압(Vdata)이 발생되는 제1 구간(T1)과, 데이터전압(Vdata)이 공통전압(Vcom)과의 전위차가 없는 0V로 발생되는 제2 구간(T2)을 포함한다. 제1 구간(T1)의 프레임기간 수는 도 2와 같이 현재 상태의 이미지에 따라 달라질 수 있다. 제2 구간(T2)은 리셋기간(P1) 내에서 제1 구간(T1)이 길면 상대적으로 작아지고 제1 구간(T1)이 작으면 상대적으로 길어진다. 따라서, 리셋기간(P1)의 제1 구간(T1)과 제2 구간(T2)은 각 셀에서 현재 상태의 이미지에 따라 달라진다. 현재 상태의 이미지로 구동된 마이크로 캡슐(20)의 백색입자(21)와 흑색입자(22)는 현재 상태의 데이터에 따라 셀 마다 다르게 분포되어 있다. 제1 구간(T1)은 현재 상태의 데이터 계조가 높을수록 고전위 전압(Vh)의 데이터전압(Vdata)을 공급하는 프레임기간 수를 증가시켜 전 셀들에서 마이크로 캡슐들(20)을 1차 초기화한다.
제1 및 제2 안정화기간(P2, P3)은 현재 상태의 이미지와 다음 상태의 이미지 에 관계없이 모든 셀들에서 마이크로 캡슐들 내의 백색입자들과 흡색입자들을 분리시켜 쌍안정 상태로 마이크로 캡슐들을 안정화시키는 기간이다.
제1 안정화기간(P2) 동안, 데이터전압(Vdata)은 저전위전압(Vl)으로 발생된다. 이 데이터전압(Vdata)에 응답하여 모든 셀들에서 마이크로 캡슐들(20)의 양으로 대전된 백색입자들이 화소전극(17) 쪽으로 이동하고 음으로 대전된 흑색입자들이 공통전극(18) 쪽으로 이동한다. 제1 안정화기간(P2)의 직후에 마이크로 캡슐들 (20) 내에는 흑색입자와 백색입자가 다소 섞여 있고 그 섞인 정도가 셀마다 불균일할 수 있다.
제2 안정화기간(P3) 동안, 데이터전압(Vdata)은 고전위전압(Vl)으로 발생된다. 이 데이터전압(Vdata)에 응답하여 모든 셀들에서 마이크로 캡슐들(20)의 양으로 대전된 백색입자들이 공통전극(189) 쪽으로 이동하고 음으로 대전된 흑색입자들이 화소전극(17) 쪽으로 이동한다. 제2 안정화기간(P3)의 직후인 t3 시점에 모든 셀들의 마이크로 캡슐들(20) 내에서 흑색입자와 백색입자가 공간적으로 분리되어 쌍안정 상태로 안정화된다.
데이터기입기간(P4)은 데이터전압(Vdata)이 고전위전압(Vh) 또는 저전위전압(Vl)으로 발생되는 제3 구간(T3)과, 데이터전압이 공통전압(Vcom)과의 전위차가 없는 0V로 발생되는 제2 구간(T2)을 포함한다.
제3 구간(T3)은 다음 상태의 데이터 계조에 따라 데이터전압(Vdata)의 전압레벨과 극성이 결정된다. 현재 상태의 데이터 계조가 도 2와 같이 피크 화이트계조 'W(11)'라면 제3 구간(T3) 동안 데이터전압(Vdata)은 마이크로 캡슐들(20)에서 백색표시를 유도하기 위한 고전위 전압(Vh)으로 발생된다. 이에 비하여, 현재 상태의 데이터 계조가 도 2와 같이 밝은 중간계조 'LG(10)', 어두운 중간계조 'DG(01)' 또는 피크 블랙계조 'B(00)'라면 제3 구간(T3) 동안 데이터전압(Vdata)은 마이크로 캡슐들(20)에서 흑색표시를 유도하기 위한 저전위 전압(Vh)으로 발생된다.
이렇게 다수의 프레임기간 예를 들면 128 개의 프레임기간 동안, 초기화, 안정화, 데이터기입 과정을 포함하여 각 셀 단위로 다음 상태의 이미지 데이터가 기입된다.
도 6은 데이터의 계조 수가 4 개인 경우에 각 계조에서 리셋기간(P1)의 데이터전압 파형을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 리셋기간(P1) 동안 발생되는 데이터전압(Vdata)의 파형은 다음 상태의 이미지에 관계없이 현재 상태에서 마이크로 캡슐들(20)에 기입된 데이터의 계조에 따라 결정된다.
피크 화이트계조 'W(11)'에서 리셋기간(P1)의 전부 또는 대부분은 데이터전압(Vdata)이 0V로 발생되는 제2 기간(T2)으로 구성된다. 밝은 중간계조 'LG(10)'에서 리셋기간(P1)의 제1 구간(T1)은 5 개의 프레임기간을 포함하며, 그 제1 구간(T1) 동안 데이터전압(Vdata)은 고전위 전압(Vh)으로 발생된다. 어두운 중간계조 'DG(01)'에서 리셋기간(P1)의 제1 구간(T1)은 9 개의 프레임기간으로 증가되며, 그 제1 구간(T1) 동안 데이터전압(Vdata)은 고전위 전압(Vh)으로 발생된다. 피크 블랙계조 'B(00)'에서 리셋기간(P1)의 전부 또는 대부분은 데이터전압(Vdata)이 고 전위 전압(Vh)으로 발생되는 제1 구간(T1)으로 구성된다.
도 7은 데이터의 계조 수가 4 개인 경우에 각 계조에서 데이터기입기간(P4)의 데이터전압 파형을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 데이터기입기간(P4) 동안 발생되는 데이터전압(Vdata)의 파형은 현재 상태의 이미지에 관계없이 갱신하고자 하는 다음 상태의 데이터 계조에 따라 결정된다.
피크 화이트계조 'W(11)'에서 데이터전압(Vdata)은 0V로 발생된다. 밝은 중간계조 'LG(10)'에서 데이터기입기간(P4)의 제3 구간(T3)은 5 개의 프레임기간을 포함하며, 그 제3 구간(T3) 동안 데이터전압(Vdata)은 저전위 전압(Vl)으로 발생된다. 어두운 중간계조 'DG(01)'에서 데이터기입기간(P4)의 제3 구간(T3)은 9 개의 프레임기간으로 증가되며, 그 제3 구간(T3) 동안 데이터전압(Vdata)은 저전위 전압(Vl)으로 발생된다. 피크 블랙계조 'B(00)'에서 데이터기입기간(P4)의 전부 또는 대부분은 데이터전압(Vdata)이 저전위 전압(Vl)으로 발생되는 제3 구간(T3)으로 구성된다.
도 6 및 도 7에서 데이터전압의 구동파형 아래의 숫자는 프레임기간의 개수를 나타낸다. 각 기간들(P1 내지 P4)에 할당된 프레임기간의 개수는 전기영동 물질이나 패널특성 또는 구동방식의 변화에 의해 달라질 수 있다.
도 8은 타이밍 콘트롤러(11)에서 디지털 데이터를 발생하는 회로를 상세히 나타낸다. 도 9는 타이밍 콘트롤러(11)에서 디지털 데이터를 발생하는 제어 수순을 단계적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 타이밍 콘트롤러(11)는 그래픽 메모리(82), 데이터 발생부(81), 레지스터(83), 프레임 카운터(84)를 구비한다.
그래픽 메모리(82)는 S1 및 S3 단계에서 현재 상태의 이미지와 다음 상태의 이미지를 순차적으로 저장한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 다음 상태의 이미지를 도 5에서 리셋기간(P1)이 끝난 직후인 t1 시점 또는 제1 안정화기간(P2)이 끝난 직후인 t2 시점부터 다음 상태의 이미지를 그래픽 메모리(82)에 저장하기 시작한다. 이는 다음 상태의 이미지가 저장되는 시간을 충분히 확보하여 데이터기입기간(P4) 전에 다음 상태의 이미지가 그래픽 메모리(82)에 완전히 저장되어야 하기 때문이다.
데이터 발생부(81)는 논리회로 또는 도 6 및 도 7과 같은 룩업 테이블을 이용하여 그래픽 메모리(82)에 저장된 현재 상태의 이미지를 읽어 디지털 리셋 데이터를 레지스터(83)에서 리셋기간(P1)으로 지정된 프레임기간 수 만큼 발생한 후(S2), 그래픽 메모리(82)에 저장된 현재 상태의 이미지에 관계없이 제1 및 제2 안정화기간 동안 레지스터(83)의 제1 및 제2 안정화기간(P2, P3)의 프레임기간 수만큼 디지털 안정화 데이터들을 자동 발생한다.(S4) 또한, 데이터 발생부(81)는 그래픽 메모리(82)에 저장된 다음 상태의 이미지를 읽어 디지털 기입 데이터를 레지스터(83)에서 데이터기입기간(P4)으로 지정된 프레임기간 수 만큼 발생한다.(S5)
데이터 구동회로(12)는 디지털 리셋 데이터, 디저털 안정화 데이터, 디지털 기입 데이터를 감마보상전압(Vh, Vl)로 변환하여 데이터라인들(D1 내지 Dn)에 공급 한다. 도면부호 '85'는 데이터 구동회로(12) 내에서 직렬로 입력되는 디지털 데이터를 일시적으로 저장한 후 동시에 출력하는 래치이며, "V1, V2,...Vn"은 래치에 저장된 디지털 데이터들을 의미한다.
레지스터(83)는 리셋기간(83), 제1 안정화기간(P2), 제2 안정화기간(P3) 및 데이터기입기간(P4) 각각에 할당되는 프레임기간의 수를 저장한다. 이 레지스터(83)에 저장되는 프레임기간의 수는 전기영동 물질의 변화, 패널특성의 변화 또는 구동방식의 변화에 따라 가변될 수 있다.
프레임 카운터(84)는 수직동기신호(84)를 기준으로 하여 프레임기간을 계수하여 프레임기간 수 정보를 발생하고, 그 프레임기간 수 정보를 데이터 발생부(81)와 래치(85)에 공급한다.
표시패널(14)의 화소 어레이에서 3×3 셀들의 이미지가 도 10과 같이 변한다고 가정할 때 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기로 한다.
그래픽 메모리(82)는 리셋기간(P1)의 시작 전에 도 10의 좌측 도면과 같은 현재 상태의 이미지가 저장되어 있다. 타이밍 콘트롤러(11)는 그래픽 메모리(82)에 저장된 현재 상태의 이미지에 따라 도 6과 같은 리셋기간(P1)의 리셋 데이터 전압 파형에 대응하는 디지털 데이터를 발생한다. 그러면 모든 셀들의 마이크로 캡슐들(20)은 리셋기간(P1) 동안 발생되는 리셋 데이터 전압 파형에 의해 1차 초기화되고 도 11과 같이 다소 불균일한 화이트 상태(W)로 보이게 된다.
t1 시점부터 타이밍 콘트롤러(11)는 그래픽 메모리(82)에 다음 상태의 이미 지를 저장하기 시작하며, 제1 안정화기간(P2) 동안 레지스터(83)에 저장된 제1 안정화기간(P2)의 프레임기간 수 만큼 저전위 데이터전압(Vl)을 발생한다. 그 결과, 제1 안정화기간(P2)이 끝난 직후에 모든 셀들의 마이크로 캡슐들(20)은 흑색입자와 백색입자의 분리 수준이 높아지고 도 12와 같이 다소 불균일한 블랙 상태(B)로 변하게 된다.
이어서, 타이밍 콘트롤러(11)는 제2 안정화기간(P3) 동안 레지스터(83)에 저장된 제2 안정화기간(P3)의 프레임기간 수 만큼 고전위 데이터전압(Vh)을 발생한다. 그 결과, 제2 안정화기간(P3)이 끝난 직후에 모든 셀들의 마이크로 캡슐들(20)은 흑색입자와 백색입자가 분리되어 쌍안정 상태로 안정화되고 도 13의 좌측 도면과 같이 균일한 화이트 상태(W)로 보이게 된다.
마지막으로, 타이밍 콘트롤러(11)는 그래픽 메모리(82)에 저장된 다음 상태의 이미지에 따라 도 7과 같은 데이터기입기간(P4)의 기입 데이터 전압 파형에 대응하는 디지털 데이터를 발생한다. 그러면 모든 셀들의 마이크로 캡슐들(20)은 데이터기입기간(P4) 동안 발생되는 기입 데이터 전압에 의해 도 10 및 도 13의 우측 도면과 같이 다음 상태의 이미지를 표시한다.
결과적으로, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치와 그 구동방법은 하나의 그래픽 메모리(82)에 현재 상태의 이미지와 다음 상태의 이미지를 순차적으로 저장하므로 종래의 전기영동 표시장치에 비하여 그래픽 메모리를 줄여 메모리용량과 메모리 크기를 줄일 수 있다. 더욱이, 종래의 전기영동 표시장치는 데이터 비교를 위하여 필수적으로 대용량의 룩업 테이블을 필요로 하였지만 본 발명은 대 용량의 룩업 테이블을 논리회로 또는 작은 메모리용량의 룩업 테이블로 대체하여 필요한 메모리 용량과 메모리 크기를 더 줄일 수 있다.
아래의 표 1은 계조 수를 '256'으로 가정하고 이미지의 해상도를 480×640으로 가정할 때 종래의 전기영동 표시장치와 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 메모리 용량을 비교한 것이다.
종래 본 발명 비고
Current GRAM 480×640×2 480×640×2 현재 상태의 이미지를 저장하는 메모리
Next GRAM 480×640×2 불필요 다음 상태의 이미지를 저장하는 메모리
룩업 테이블 128(전기영동물질특성에 따른 따른 프레임 수)×256×256×2 128+128 또는 불필요 256 계조, 128 프레임 가정
메모리 총 용량 18,006,016 bit 614,656 bit 종래의 메모리용량에서 3.4%만이 필요
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기영동 표시장치와 그 구동방법은 하나의 그래픽 메모리에 현재 상태의 이미지와 다음 상태의 이미지를 순차적으로 저장하고 논리회로 또는 작은 메모리용량의 룩업 테이블을 이용하여 데이터를 발생하므로 메모리용량과 메모리 크기를 줄일 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (9)

  1. 다수의 데이터라인과 다수의 게이트라인이 교차되고 다수의 전기영동셀들을 포함한 전기영동 표시패널;
    현재 상태의 이미지와 다음 상태의 이미지를 순차적으로 저장하는 메모리; 및
    리셋기간 동안 상기 현재 상태의 이미지를 읽어 상기 전기영동셀들을 초기화하기 위한 리셋파형을 상기 데이터라인들에 공급한 다음, 데이터기입기간 동안 상기 다음 상태의 이미지를 읽어 상기 전기영동셀들에 기입될 데이터파형을 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 발생회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 발생회로는,
    상기 리셋기간과 상기 데이터기입기간 사이의 안정화기간 동안 미리 결정된 안정화파형을 발생하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 발생회로는,
    상기 리셋파형, 상기 안정화파형 및 상기 데이터파형을 디지털 데이터로 발 생하는 타이밍 콘트롤러; 및
    상기 타이밍 콘트롤러로부터의 디지털 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 타이밍 콘트롤러는,
    상기 리셋기간, 상기 안정화기간 및 상기 데이터기입기간 각각에 필요한 프레임기간의 수를 저장하는 레지스터;
    프레임기간을 계수하여 프레임 수 정보를 출력하는 프레임 카운터; 및
    상기 메모리에 저장된 이미지의 데이터를 읽어 상기 리셋파형과 상기 데이터파형에 대응하는 상기 디지털 데이터를 발생하는 데이터 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 데이터 발생부는,
    상기 현재 상태의 이미지를 읽어 상기 레지스터에 저장된 상기 리셋기간의 프레임기간 수 만큼 상기 리셋파형에 대응하는 디지털 리셋 데이터를 발생한 후에,
    상기 안정화파형에 대응하는 디지털 안정화 데이터를 상기 레지스터에 저장된 상기 안정화기간의 프레임기간 수 만큼 발생한 다음,
    상기 메모리에 저장된 상기 다음 상태의 이미지를 읽어 상기 레지스터에 저장된 상기 데이터기입기간의 프레임기간 수 만큼 상기 데이터파형에 대응하는 디지털 데이터를 발생하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기영동셀은,
    양으로 대전된 백색입자와 음으로 대전된 흑색입자를 가지는 마이크로 캡슐을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기영동셀은,
    음으로 대전된 백색입자와 양으로 대전된 흑색입자를 가지는 마이크로 캡슐을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  8. 다수의 데이터라인과 다수의 게이트라인이 교차되고 다수의 전기영동셀들을 포함한 전기영동 표시장치의 구동방법에 있어서,
    현재 상태의 이미지를 메모리에 저장하는 단계;
    상기 현재 상태의 이미지를 읽어 리셋기간 동안 상기 전기영동셀들을 초기화하기 위한 리셋파형을 발생하는 단계;
    다음 상태의 이미지를 상기 메모리에 저장하는 단계;
    데이터기입기간 동안 상기 다음 상태의 이미지를 읽어 상기 셀들에 기입될 데이터파형을 발생하는 단계; 및
    상기 리셋파형과 상기 데이터파형을 상기 데이터라인들에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 리셋기간과 상기 데이터기입기간 사이의 안정화기간 동안 미리 결정된 안정화파형을 발생하고 상기 안정화파형을 상기 안정화기간 동안 상기 데이터라인들에 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
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