KR101480003B1 - 전기 영동 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

전기 영동 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 영동 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법은, 목표 계조가 제1 계조인 제1 화소와 목표 계조가 제2 계조인 제2 화소가 모두 상기 제1 계조를 표시하게 하는 단계, 그리고 상기 제2 화소의 계조를 상기 제1 계조에서 상기 제2 계조로 변경하는 단계를 포함한다. 이와 같이 하면 화소의 크기보다 작은 정밀도로 영상을 표시할 수 있다.
전기 영동 표시 장치, 해상도, 선예도, 구동 단계

Description

전기 영동 표시 장치의 구동 방법{METHOD OF DRIVING ELECTROPHORETIC DISPLAY}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 전기 영동 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
평판형 표시 장치로서 액정 표시 장치(liquid crystal display), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등과 더불어 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display, EPD)가 활발히 연구 중이다.
전기 영동 표시 장치는 전기 영동 축전기 및 스위칭 소자를 포함하는 복수의 화소를 포함한다. 전기 영동 축전기는 서로 마주하는 두 개의 전극과 그 사이의 전기 영동층을 포함하며, 전기 영동층은 색상과 극성이 다른 복수의 대전 입자를 포함한다.
두 개의 전극 사이에 전위차가 생기면 대전 입자는 그 극성에 따라서 일정한 방향으로 이동하는데 서로 다른 극성의 대전 입자는 색상이 서로 다르기 때문에 두 전극에 인가하는 전압을 다르게 함으로써 원하는 영상을 표시할 수 있다.
이러한 전기 영동 표시 장치의 해상도는 화소의 크기에 의하여 결정된다. 따라서 화소의 크기보다 작은 정밀도로 영상을 표시하기가 어렵고, 화면의 부분별로 영상의 특성을 다르게 하기가 어렵다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전기 영동 표시 장치에서 화소의 크기보다 작은 정밀도로 영상을 표시하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 전기 영동 표시 장치에서 영상의 가장자리 특성을 위치별로 다르게 하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치는 스위칭 소자 및 전기 영동 축전기를 각각 포함하는 복수의 화소를 포함한다. 이러한 전기 영동 표시 장치의 구동 방법은, 목표 계조가 제1 계조인 제1 화소와 목표 계조가 제2 계조인 제2 화소가 모두 상기 제1 계조를 표시하게 하는 단계, 그리고 상기 제2 화소의 계조를 상기 제1 계조에서 상기 제2 계조로 변경하는 단계를 포함한다.
상기 제2 화소의 계조를 변경하는 단계는 상기 제2 화소에 제1 전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 구동 방법은 상기 제1 전압 인가 단계 전에 상기 제2 화소에 상기 제1 전압의 반전 전압을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 화소가 상기 제1 계조를 표시하게 하는 단계는 상기 제1 및 제2 화소에 제2 전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 구동 방법은 상기 제2 전압 인가 단계 전에 상기 제1 및 제2 화소에 상기 제2 전압의 반전 전압을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 계조가 검은색을 나타내고 상기 제2 계조는 흰색을 나타내거나 그 반대일 수 있다.
상기 구동 방법은, 목표 계조가 상기 제1 계조인 제3 화소와 목표 계조가 상기 제2 계조인 제4 화소가 모두 상기 제2 계조를 표시하게 하는 단계, 그리고 상기 제3 화소의 계조를 상기 제2 계조에서 상기 제1 계조로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 화소의 계조를 변경하는 단계는 상기 제2 화소에 제1 전압을 인가하는 단계를 포함하고, 상기 제3 화소의 계조를 변경하는 단계는 상기 제3 화소에 제2 전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 구동 방법은, 상기 제1 전압 인가 단계 전에 상기 제2 화소에 상기 제1 전압의 반전 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 제2 전압 인가 단계 전에 상기 제3 화소에 상기 제2 전압의 반전 전압을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 화소가 상기 제1 계조를 표시하게 하는 단계는 상기 제1 및 제2 화소에 제3 전압을 인가하는 단계를 포함하고, 상기 제3 및 제4 화소가 상기 제2 계조를 표시하게 하는 단계는 상기 제1 및 제2 화소에 제4 전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 구동 방법은, 상기 제3 전압 인가 단계 전에 상기 제1 및 제2 화소에 상기 제3 전압의 반전 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 제4 전압 인가 단계 전에 상기 제1 및 제2 화소에 상기 제4 전압의 반전 전압을 인 가하는 단계
를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따라 전기 영동 표시판의 제1 영역에 제1색을 표시하고 이에 인접한 제2 영역에 제2색을 표시하기 위한 전기 영동 표시 장치의 구동 방법은, 상기 제1 및 제2 영역을 상기 제1색으로 표시하는 단계, 그리고 상기 제2 영역이 표시하는 색을 상기 제1색에서 상기 제2색으로 변경하는 단계를 포함한다.
상기 제2 영역이 상기 제1 영역으로 둘러싸이거나 그 반대일 수 있다.
상기 구동 방법은 상기 표시판의 제3 영역에 제1색을 표시하고 이에 인접한 제4 영역에 제2색을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 표시판의 제3 영역에 제1색을 표시하고 이에 인접한 제4 영역에 제2색을 표시하는 단계는, 상기 제3 및 상기 제4 영역을 상기 제2색으로 표시하는 단계, 그리고 상기 제3 영역이 표시하는 색을 상기 제2색에서 상기 제1색으로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 영역이 상기 제1 영역으로 둘러싸이고 상기 제4 영역이 상기 제3 영역으로 둘러싸이거나, 그 반대일 수 있다.
상기 제1색이 검은색이고 상기 제2색은 흰색이거나 그 반대일 수 있다.
이와 같이 하면, 전기 영동 표시 장치에서 화소의 크기보다 작은 정밀도로 영상을 표시할 수 있다. 또한 위치에 따라 구동 방법을 다르게 함으로써 영상의 선예도(sharpness)를 다르게 할 수 있다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시판부(panel unit)(300), 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 신호 제어부(600)를 포함한다.
도 1 및 도 2의 등가 회로로 볼 때, 표시판부(300)는 등가 회로로 볼 때 복 수의 신호선(signal line)(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2 및 도 3에 도시한 구조로 볼 때 표시판부(300)는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200), 그리고 그 사이에 들어 있는 전기 영동층(3)을 포함할 수 있다.
신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.
도 2를 참고하면, 각 화소(PX), 예를 들면 i번째 행(i=1, 2, …, n), j번째 열(j=1, 2, …, m)의 화소(PX)는 신호선(Gi, Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 전기 영동 축전기(electrophoretic capacitor)(Cep) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 전기 영동 축전기(Cep) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.
전기 영동 축전기(Cep)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(pixel electrode)(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(common electrode)(270)을 두 단자로 하며, 두 전극(191, 270) 사이의 전기 영동층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다.
도 3에 도시한 것처럼, 전기 영동층(3)은 예를 들면 흰색 대전 입자(31)와 검은 색 대전 입자(33) 및 투명 유체(35)를 포함할 수 있다. 흰색 입자(31)와 검은 색 입자(31, 33)는 서로 반대의 전하로 대전되어 있다. 대전 입자(31, 33)와 투명 유전 유체(35)는 미세 캡슐(micro capsule)에 봉입되어 있을 수 있다.
전기 영동 축전기(Cep)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선(Gi -1)과 중첩되어 이루어질 수 있다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
다시 도 1을 참고하면, 게이트 구동부(400)는 표시판부(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 있으며 스위칭 소자(Q)를 턴 온시킬 수 있는 게이트 온 전압(Von)과 턴 오프시킬 수 있는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 표시판부(300)의 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며 데이터 전압을 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.
이러한 구동 장치(400, 500, 600) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시판부(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 표시판부(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 표시판부(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.
그러면 이러한 전기 영동 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(Din) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON)를 수신한다. 입력 영상 신호(Din)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호(ICON)의 예로는 수직 동기 신호와 수평 동기 신호, 메인 클록 신 호, 데이터 인에이블 신호 등이 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(Din)와 입력 제어 신호(ICON)를 기초로 입력 영상 신호(Din)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하여 출력 영상 신호(Dout)로 변환하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 출력 영상 신호(Dout)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(Dout)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 아날로그 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.
신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(Dout)를 수신하여 아날로그 데이터 전압으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 화소(PX)에 인가된다.
전기 영동 축전기(Cep)에 데이터 전압(Vd)이 인가되면, 대전 입자(31, 33)의 위치가 바뀌는데 이는 데이터 전압(Vd)의 크기, 극성 및 인가 시간 등에 의존한다.
예를 들어, 도 3에서처럼 흰색 대전 입자(31)가 공통 전극(270)에 가까이 위치하는 경우 전기 영동 표시 장치는 흰색을 표시하며, 반대로 검은색 대전 입자(33)가 공통 전극(270)에 가까이 위치하는 경우 전기 영동 표시 장치는 검은색을 표시한다. 또한 흰색 및 검은색 대전 입자(31, 33)가 마이크로 캡슐(30)의 가운데에 위치하는 경우 회색을 표시할 수도 있다. 이와 같이 전기 영동 표시 장치는 대전 입자(31, 33)의 위치를 변화시켜 영상 신호(Dout)의 계조가 나타내는 휘도를 표시할 수 있다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
그런데 본 발명의 한 실시예에 따른 흑백 표시용 전기 영동 표시 장치에서는 입력 영상 신호(Din)가 나타내는 영상을 표시하기 전에 전체 또는 일부 화면을 흑색 또는 백색으로 만드는 과정을 거친다. 이와 같이 하면 표시하고자 하는 영상의 경계 또는 선을 날카롭게 하거나 둔하게 할 수 있으며, 이는 결국 해상도를 높이는 결과를 가져온다.
이에 대하여 도 4 내지 도 7을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4 내지 도 7에는 인접한 두 개의 화소 전극(191L, 190R)과 공통 전극(270), 흰색 대전 입자(31) 및 검은색 대전 입자(33)가 도시되어 있다. 설명의 편의상 공통 전극(270)에 인가된 공통 전압(Vcom)의 크기는 0V라고 하자. 또한 흰색 입자(31)는 정극성(+)으로 대전되어 있고, 검은색 입자(33)는 부극성(-)으로 대전되어 있다고 하자.
도 4를 참고하면, 검은색 입자(33)가 공통 전극(270)에 가까이 있고 흰색 입자(31)가 화소 전극(191L, 191R) 부근에 위치하므로 두 화소 전극(191L, 191R)이 속하는 화소(PX1, PX2)는 검은색을 나타낸다. 도면 부호 CL로 나타낸 경계선 또는 중심선은 두 화소 전극(191L, 191R)으로부터 동일한 거리에 있다.
이런 상태에서 왼쪽 화소(PX1)는 흰색을 표시하고 오른쪽 화소(PX2)는 그대로 검은색을 표시하게 하기 위해서, 왼쪽 화소 전극(191L)에는 양(+)의 전압을 인가하고 오른쪽 화소 전극(191R)에는 0의 전압을 인가한다. 그러면 오른쪽 화소 전극(191R)과 공통 전극(270) 사이에는 전압차가 없고, 왼쪽 화소 전극(191L)이 공통 전극(270) 및 오른쪽 화소 전극(191R)과 전압차를 가지게 된다. 그러므로 왼쪽 화소(PX1) 내뿐 아니라 오른쪽 화소(PX2)의 왼쪽 경계 부근에도 공통 전극(270) 쪽을 향하는 전기장이 생긴다.
그러므로 도 5에 도시한 바와 같이 왼쪽 화소(PX1) 내의 대전 입자(31, 33)뿐 아니라 중심선(CL)보다 오른쪽에 있는 대전 입자(31, 33)들도 이동을 한다. 흰색 입자(31)는 정극성이므로 위로 이동하고 검은색 입자(33)는 부극성이므로 아래로 이동하여 서로 자리를 바꾼다. 결국 중심선(CL)보다 소정 거리(ΔL1)만큼 떨어진 지점까지 대전 입자(31, 33)의 자리바꿈이 일어나 흰색 표시 영역(WA1)이 되고 나머지가 흑색 표시 영역(BA1)이 되어, 흰색 표시 영역(WA1)이 흑색 표시 영역(BA1)보다 넓어진다.
도 6을 참고하면, 도 4와는 반대로 흰색 입자(31)가 공통 전극(270)에 가까이 있고 검은색 입자(33)가 화소 전극(191L, 191R) 부근에 위치한다. 따라서 두 화소(PX1, PX2)는 모두 흰색을 나타낸다.
이런 상태에서 도 5와 동일하게 왼쪽 화소(PX1)는 흰색을 표시하고 오른쪽 화소(PX2)는 검은색을 표시하려면, 왼쪽 화소 전극(191L)에는 0의 전압을 인가하고 오른쪽 화소 전극(191R)에는 음(-)의 전압을 인가해야 한다. 그러면 왼쪽 화소 전극(191L)과 공통 전극(270) 사이에는 전압차가 없고, 오른쪽 화소 전극(191R)이 공통 전극(270) 및 왼쪽 화소 전극(191L)과 전압차를 가지게 된다. 그러므로 오른쪽 화소(PX2) 내뿐 아니라 왼쪽 화소(PX1)의 왼쪽 경계 부근에도 공통 전극(270)에서 아래를 향하는 전기장이 생긴다.
그러므로 도 7에 도시한 바와 같이 오른쪽 화소(PX2) 내의 대전 입자(31, 33)뿐 아니라 중심선(CL)보다 왼쪽에 있는 대전 입자(31, 33)들도 이동을 한다. 전기장이 아래를 아래를 향하므로 정극성인 흰색 입자(31)는 아래로 이동하고 부극성인 검은색 입자(33)는 위로 이동한다. 결국 흰색 표시 영역(WA2)은 중심선(CL)보다 안쪽으로 소정 거리(ΔL2)만큼 들어온 지점으로 축소되고 반대로 흑색 표시 영역(BAE)이 넓어진다.
이를 종합해 보면, 왼쪽 화소(PX1)가 백색, 오른쪽 화소(PX2)가 흑색을 표시하는 경우라도, 이전에 어떤 상태였느냐에 따라 백색 표시 영역(WA1, WA2)과 흑색 표시 영역(BA1, BA2)의 면적이 달라진다. 그러므로 예를 들어 백색 바탕에 검은 선을 표시하는 경우 선의 경계를 날카롭게 하려면 도 4 및 도 5에서 보는 것처럼 일단 전체 화면을 검은색으로 만든 다음 바탕 부분을 다시 흰색으로 만들면 된다. 반대로 선의 경계를 부드럽게 하려면, 도 6 및 도 7에 도시한 것처럼 일단 전체 화면을 흰색으로 만든 다음, 선 부분을 검은 색으로 만들면 된다. 검은 바탕에 흰 선을 표시하는 것이라면 반대로 생각하면 된다.
이와 같이 함으로써 전기 영동 표시 장치의 실질적인 해상도를 높일 수 있다.
한편, 대전 입자(31, 33)에 한 방향의 전기장이 계속해서 인가되면 대전 입자(31, 33)의 특성이 악화되므로 반대 방향의 전기장을 인가하는 하는 과정을 거친다. 예를 들어 영상을 표시하기 위해서 화소 전극(191)에 양(+) 전압을 인가해야 한다면, 그 전에 미리 부극성의 반전 전압을 화소 전극(191)에 인가한다.
도 4와 도 5에서 왼쪽 화소(PX1)의 경우를 보면, 도 4와 같은 상태를 만들기 위해서 화소 전극(191L)에 초기화 전압인 음(-) 전압을 인가하여야 하므로, 그 전 에 초기화 전압을 반전시킨 양(+)의 반전 전압을 인가해준다. 그 다음, 도 5의 상태를 만들기 위해서는 본 전압인 양(+) 전압을 인가하여야 하므로 그 전에 음(-)의 반전 전압을 인가해 준다. 결국 왼쪽 화소(PX1)에 인가되는 전압은 양 전압, 음 전압, 음 전압, 양 전압의 순서가 된다.
그러면 도 4와 도 5에서 오른쪽 화소(PX2)의 경우를 보자. 도 4와 같은 상태를 만들기 위해서 왼쪽 화소(PX1)와 마찬가지로 화소 전극(191R)에 양(+) 전압과 음(-) 전압을 차례로 인가한다. 그 다음, 도 5의 상태를 만들기 위해서 화소 전극(191R)에 인가하는 전압은 0이므로 그 전에 반전 전압으로 인가하는 전압도 0이 된다. 결국 오른쪽 화소(PX2)에 인가되는 전압은 양 전압, 음 전압, 0 전압, 0 전압의 순서가 된다.
다음으로 도 6와 도 7의 두 화소(PX1, PX2)를 고려해 보자. 왼쪽 화소(PX1)의 경우 도 6의 상태를 만들기 위해서 화소 전극(191L)에 인가되는 초기화 전압은 양(+) 전압이므로 그 반전 전압은 음(-) 전압이 된다. 그 다음, 도 7의 상태를 만들기 위해서 화소 전극(191L)에 인가하는 전압의 크기는 0이므로 그 반전 전압도 0이 된다. 결국 왼쪽 화소(PX1)에 인가되는 전압은 음 전압, 양 전압, 0 전압, 0 전압의 순서가 된다.
오른쪽 화소(PX2)를 도 6과 같은 상태를 만들려면 왼쪽 화소(PX1)와 마찬가지로 화소 전극(191R)에 음(-) 전압과 양(+) 전압을 차례로 인가한다. 그 다음, 도 7의 상태를 만들기 위해서 화소 전극(191R)에 인가하는 전압은 음(-) 전압이므로 반전 전압은 양(+) 전압이 된다. 결과적으로 오른쪽 화소(PX2)에 인가되는 전 압은 음 전압, 양 전압, 양 전압, 음 전압의 순서가 된다.
다음, 도 8 내지 도 11을 참고하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치에서 영상을 표시하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치에서 영상을 표시하고 있는 표시판부를 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8에 도시한 영상을 표시하기 위하여 화소에 인가되는 전압의 파형도이고, 도 10 및 도 11은 도 9에 도시한 구간에서 표시되는 영상을 나타낸 도면이다.
도 8에 도시한 것처럼, 흰색 바탕에 검은색 글자가 있는 영상을 표시판부(300)에 표시하는 경우를 생각하자. 이때 영역(A)에서는 글자를 날카롭게 표시하고 영역(B)에서는 글자를 둔하게 표시한다고 하자.
그러려면, 영역(A)의 화소들은 도 4 및 도 5에 나온 것과 같은 방식으로 구동을 하고, 영역(B)의 화소들은 도 6 및 도 7에 나온 것과 같은 방식으로 구동을 한다. 영역(A)에서 배경에 해당하는 화소를 PL1, 글자에 해당하는 화소를 PL2, 영역(B)에서 배경에 해당하는 화소를 PL3, 글자에 해당하는 화소를 PL4라고 하자.
그러면 화소(PL1)는 도 4와 도 5의 왼쪽 화소(PX1)에 해당하고, 화소(PL2)는 도 4와 도 5의 오른쪽 화소(PX2)에 해당한다. 또한 화소(PL3)는 도 6와 도 7의 왼쪽 화소(PX1)에 해당하고, 화소(PL4)는 도 6와 도 7의 오른쪽 화소(PX2)에 해당한다.
그러므로 각 화소(PL1~PL4)에 인가하는 전압(V1~V4)은 도 9에 도시한 바와 같이 된다. 즉, 화소(PL1)에 인가하는 전압의 극성은 양, 음, 음, 양, 화소(PL2) 에 인가하는 전압의 극성은 양, 음, 0, 0, 화소(PL3)에 인가하는 전압의 극성은 음, 양, 0, 0, 화소(PL4)에 인가하는 전압의 극성은 음, 양, 양, 음의 순서이다.
이를 구간(T1~T4) 별로 나누어 보면, 초기화 반전 전압 인가 구간(T1)에서는 도 10에 도시한 것처럼 영역(A)의 화소(PL1, PL2)가 백색을 표시하고 영역(B)의 화소(PL3, PL4)는 흑색을 표시한다. 초기화 전압 인가 구간(T2)에서는 이전 구간(T1)과 반대로 영역(A)의 화소(PL1, PL2)가 흑색을 표시하고 영역(B)의 화소(PL3, PL4)는 백색을 표시한다(도 11 참고). 반전 전압 인가 구간(T3)에서는 이전 구간(T2)과 동일한 극성의 전압을 인가되거나 0인 전압이 인가되므로 표시되는 화면은 바뀌지 않고 도 11의 상태를 유지한다.
마지막으로 영상을 표시하기 위한 전압이 인가되는 본 전압 인가 구간(T4)에서는 영역(A)에서는 글자에 해당하는 화소(PL2)는 그대로 있고 배경에 해당하는 화소(PL1)만 백색으로 바뀌며, 반대로 영역(B)에서는 배경에 해당하는 화소(PL3)는 그대로 있고 글자에 해당하는 화소(PL4)만 흑색으로 바뀐다. 그렇게 하여 결국 도 8과 같은 영상이 표시된다.
전기 영동 표시 장치의 대전 입자(31, 33)가 한쪽 전극에서 다른 전극으로 이동하는 시간이 200~300 ms 정도로 통상의 한 프레임 시간인 16.7ms에 비하여 매우 길기 때문에 각 구간(T1~T4)의 길이 또한 그에 맞추어 정해질 수 있다.
이와 같이 하면 한 화면 내에서도 다양한 경계 특성을 가진 영상을 표시할 수 있다.
이러한 방식은 계조 표시가 가능한 전기 영동 표시 장치에도 적용할 수 있 다.
예를 들어 전기 영동 표시 장치가 어떤 영상을 표시할 때, 제1 화소의 목표 계조가 제1 계조이고 제2 화소의 목표 계조가 제2 계조라면, 우선 제1 화소와 제2 화소 모두가 제1 계조를 표시하거나 제2 계조를 표시하게 한 다음, 목표 계조를 표시하고 있지 않은 화소의 계조를 목표 계조로 바꾸어 주는 것이다. 이미 목표 계조를 표시하고 있는 화소는 계조를 바꾸어 줄 필요가 없으므로 0인 전압을 인가하면 되고, 목표 계조를 표시하고 있지 않은 화소에는 0이 아닌 전압을 인가하여야 한다. 그러므로 도 4 및 도 5를 참고로 앞에서 설명한 것과 같은 전기장 확장 현상이 발생하여 영상의 선예도를 변화시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치에서 영상을 표시하고 있는 표시판부를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시한 영상을 표시하기 위하여 화소에 인가되는 전압의 파형도의 예이다.
도 10 및 도 11은 도 9에 도시한 구간에서 표시되는 영상을 나타낸 도면이다.

Claims (20)

  1. 스위칭 소자 및 전기 영동 축전기를 각각 포함하는 복수의 화소를 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법으로서, 상기 복수의 화소는 서로 인접해 있으며 제1 계조를 표시하는 제1 화소와 제2 계조를 표시하는 제2 화소, 서로 인접해 있으며 상기 제1 계조를 표시하는 제3 화소와 상기 제2 계조를 표시하는 제4 화소를 포함하고,상기 제1 화소와 상기 제2 화소가 모두 상기 제1 계조를 표시하게 하는 단계,
    상기 제2 화소의 계조를 상기 제1 계조에서 상기 제2 계조로 변경하는 단계,
    상기 제3 화소와 상기 제4 화소가 모두 상기 제2 계조를 표시하게 하는 단계, 그리고
    상기 제3 화소의 계조를 상기 제2 계조에서 상기 제1 계조로 변경하는 단계
    를 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 화소의 계조를 변경하는 단계는 상기 제2 화소에 제1 전압을 인가하는 단계를 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 전압 인가 단계 전에 상기 제2 화소에 상기 제1 전압의 반전 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 및 제2 화소가 상기 제1 계조를 표시하게 하는 단계는 상기 제1 및 제2 화소에 제2 전압을 인가하는 단계를 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방 법.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 전압 인가 단계 전에 상기 제1 및 제2 화소에 상기 제2 전압의 반전 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 계조는 검은색을 나타내고 상기 제2 계조는 흰색을 나타내는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 계조는 흰색을 나타내고 상기 제2 계조는 검은색을 나타내는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에서,
    상기 제2 화소의 계조를 변경하는 단계는 상기 제2 화소에 제1 전압을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 제3 화소의 계조를 변경하는 단계는 상기 제3 화소에 제2 전압을 인가하는 단계를 포함하는
    전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 전압 인가 단계 전에 상기 제2 화소에 상기 제1 전압의 반전 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 제2 전압 인가 단계 전에 상기 제3 화소에 상기 제2 전압의 반전 전압을 인가하는 단계
    를 더 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 및 제2 화소가 상기 제1 계조를 표시하게 하는 단계는 상기 제1 및 제2 화소에 제3 전압을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 제3 및 제4 화소가 상기 제2 계조를 표시하게 하는 단계는 상기 제3 및 제4 화소에 제4 전압을 인가하는 단계를 포함하는
    전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 제3 전압 인가 단계 전에 상기 제1 및 제2 화소에 상기 제3 전압의 반전 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 제4 전압 인가 단계 전에 상기 제1 및 제2 화소에 상기 제4 전압의 반전 전압을 인가하는 단계
    를 더 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  13. 스위칭 소자 및 전기 영동 축전기를 각각 포함하는 복수의 화소를 포함하는 표시판의 제1 영역에 제1색을 표시하고 상기 제1 영역에 인접한 제2 영역에 제2색을 표시하고, 제3 영역에 상기 제1색을 표시하고 상기 제3 영역에 인접한 제4 영역에 상기 제2색을 표시하기 위한 전기 영동 표시 장치의 구동 방법으로서,
    상기 제1 및 제2 영역을 상기 제1색으로 표시하는 단계,
    상기 제2 영역이 표시하는 색을 상기 제1색에서 상기 제2색으로 변경하는 단계,
    상기 제3 및 상기 제4 영역을 상기 제2색으로 표시하는 단계, 그리고
    상기 제3 영역이 표시하는 색을 상기 제2색에서 상기 제1색으로 변경하는 단계
    를 포함하는 구동 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제2 영역은 상기 제1 영역으로 둘러싸인 구동 방법.
  15. 제13항에서,
    상기 제1 영역은 상기 제2 영역으로 둘러싸인 구동 방법.
  16. 삭제
  17. 제13항에서,
    상기 제2 영역은 상기 제1 영역으로 둘러싸이고 상기 제4 영역은 상기 제3 영역으로 둘러싸인 구동 방법.
  18. 제13항에서,
    상기 제1 영역은 상기 제2 영역으로 둘러싸이고 상기 제3 영역은 상기 제4 영역으로 둘러싸인 구동 방법.
  19. 제13항에서,
    상기 제1색은 검은색이고 상기 제2색은 흰색인 구동 방법.
  20. 제13항에서,
    상기 제1색은 흰색이고 상기 제2색은 검은색인 구동 방법.
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