KR101792289B1 - 일렉트로웨팅 디스플레이 장치의 구동 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이 요소를 구비하는 일렉트로웨팅 디스플레이 장치를 구동하는 방법에 관한 것이며, 상기 디스플레이 요소는 공동부; 상기 공동부 내부의 제1 유체 및 제2 유체 - 상기 제1 유체는 상기 제2 유체와 혼합되지 않음 - ; 상기 공동부를 면하는 표면; 및 제1 전극을 포함한다. 상기 디스플레이 장치는 전압을 제1 전극에 인가하여 상기 전압의 신호 레벨에 응답하는 디스플레이 상태를 제공하기 위한 제어 시스템을 구비하며, 상기 제어 시스템은 제2 유체가 표면의 적어도 최소 영역에 접하도록 디스플레이 주기 내내 신호 레벨을 구성하도록 되어 있고, 상기 최소 영역은 제로 영역보다 크다. 상기 방법은 디스플레이 주기 동안 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨을 인가하는 것을 포함하며, 상기 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨은 제1 유체 및 제2 유체가 디스플레이 주기 내내 표면에 접하도록 구성된다. 본 발명은 또한 디스플레이 장치 및 상기 방법을 제공하기 위한 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

일렉트로웨팅 디스플레이 장치의 구동{DRIVING AN ELECTROWETTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 일렉트로웨팅 디스플레이 장치(electrowetting display device)를 구동시키는 방법, 디스플레이 장치 및 제어 시스템에 관한 것이다.
일렉트로웨팅 디스플레이 장치는 예를 들면 PCT 공보 제WO/2003/071346호로부터 공지되어 있다. 일렉트로웨팅 디스플레이 장치에서는 히스테리시스(hysteresis)가 관찰될 수도 있다. 히스테리시스는 일렉트로웨팅 디스플레이를 감소하는 전압에 비해서, 인가된 전압의 증가가 있게 상이하게 작용시킨다. 따라서, 인가된 전압이 더 낮은 이전 전압 또는 더 높은 이전 전압으로부터 달성되는지의 여부에 따라, 디스플레이에 의하여 제공되는 디스플레이 효과는 주어진 전압에서 일치하지 않을 수도 있다. 이는 신뢰성 있는 디스플레이 상태를 필요로 하는 디스플레이에 대하여 문제가 된다.
리쿠아비스타(Liquavista)사 소속의 알. 반 다이직(R. van Dijk), 비.제이. 퓐슈트라(B.J. Feenstra), 알.에이. 헤이즈(R.A. Hayes), 아이.지.제이. 캠프스(I.G.J. Camps), 알.지.에이치. 붐(R.G.H. Boom), 엠.엠.에이치 웨이지만스(M.M.H Wagemans), 에이. 지랄도(A. Giraldo), 비.브디.디. 하이든(B.v.d. Heijden), 알. 로스(R. Los) 및 에이치. 페일(H. Feil)의 논문 "일렉트로웨팅 디스플레이에 관한 비디오 응용을 위한 그레이 스케일(Gray Scales for Video Applications on Electrowetting Displays)" (ISSN0006-0966X/06/3701-0000)에서는 단지 2개의 극치(extreme value), 즉 픽셀 온 값(pixel on value) 및 픽셀 오프 값(pixel off value)에 대한 일렉트로웨팅 픽셀의 펄스 폭 변조 구동을 설명하고 있다. 펄스 폭이 증가하면, 즉 펄스 지속기간이 증가하면, 픽셀의 휘도가 증가한다. 그러므로, 펄스 폭을 변화시키면 다양한 그레이 스케일을 얻을 수 있다. 픽셀을 단지 2개의 극단의 레벨로 구동시키는 것에 의해, 히스테리시스는 광학 성능에 영향을 미치지 않는다.
인더스트리얼 테크놀러지 사의 디스플레이 테크놀러지 센터(Display Technology Center; DTC) 소속의 이 쳉 첸(Yi-Cheng Chen), 차오 치운 리앙(Chao-Chiun Liang), 융 샹 슈(Yung-Hsiang Chiu), 웨이 유안 쳉(Wei-Yuan Cheng), 쿠오 룽 로(Kuo-Lung Lo) 및 유 페이 창(Yu-Pei Chang)의 논문 "대면적의 고해상도 일렉트로웨팅 디스플레이용의 정밀한 그레이-레벨 구동 스킴(An Accurate Gray-level Driving Scheme for a Large-area High-resolution Electrowetting Display)" (94, IDRC 08, ISSN1083-1312/00/2008-0094)에는 히스테리시스를 처리하기 위하여 교류 전류(AC) 변조를 이용하는 것을 설명하고 있다. AC를 이용하면, 직류(DC) 스킴보다 2배의 작동 전압을 필요로 한다; 그러므로, 소비 전력 및 운전 비용이 더 높아서 바람직하지 않다.
PCT 특허 공보 제WO/2005/036517호에서는 각각의 그레이 스케일 상태 이전에 AC 프리-펄스를 이용하여 일렉트로웨팅 디스플레이에서의 그레이 스케일의 재현성에 대처하고 있는 것이 알려져 있다. PCT 특허 공보 제WO/2007/057797호에서는 데이터 기입 신호(data write signal)와 상이하며 오일 역류를 방지하는데 사용되는 예를 들면 제로 볼트의 전압 신호에 대해서 기술하고 있다. 이러한 개시들의 어느 것도 전술한 히스테리시스의 문제와 관련되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 히스테리시스에 의하여 야기된 문제를 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 디스플레이 요소를 구비하는 일렉트로웨팅 디스플레이 장치를 구동하는 방법에 있어서, 상기 디스플레이 요소는:
공동부(cavity);
상기 공동부 내부의 제1 유체 및 제2 유체 - 상기 제1 유체는 상기 제2 유체와 혼합되지 않음 - ;
상기 공동부를 향하는 표면; 및
제1 전극을 포함하고,
상기 디스플레이 장치는 전압을 상기 제1 전극에 인가하여 상기 전압의 신호 레벨에 응답하는 디스플레이 상태를 제공하는 제어 시스템을 구비하며, 상기 제어 시스템은 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역에 접하도록 디스플레이 주기 내내 상기 신호 레벨을 구성하도록 되어 있고, 상기 최소 영역은 제로 영역보다 크며,
상기 방법은 디스플레이 주기 내내 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨을 인가하는 것을 포함하며, 상기 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨은 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체가 상기 디스플레이 주기 내내 상기 표면에 접하도록 구성되는 일렉트로웨팅 디스플레이 장치를 구동하는 방법이 제공된다.
본 발명의 창안시에, 본 발명자는 일렉트로웨팅 디스플레이 요소의 구동이 오프 상태, 즉 제1 유체가 표면에 접하는 제1 및 제2 유체의 구성으로부터 시작할 때 제1 및 제2 유체의 응답에 의하여 히스테리시스 효과가 야기되는 것을 인식하였다. 디스플레이 요소를 오프 상태로부터 제1 및 제2 유체가 표면에 접하는 온 상태로 구동하는 것은 인가되는 전압 역치가 초기에 극복될 것을 필요로 한다. 이와 반대로, 디스플레이 요소가 이미 온 상태에 있으면, 추가적인 구동은, 제2 유체가 적어도 최소 영역에 접할 때 히스테리시스 효과를 발생시키지 않는다.
디스플레이 주기는, 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨의 인가에 의하여 디스플레이 효과, 예를 들면, 이미지를 제공하기 위해, 디스플레이 요소 또는 복수의 디스플레이 요소에 의하여 적어도 하나의 디스플레이 상태가 제공되는 시간 주기이다. 제1 및 제2 유체가 표면에 상시 접하도록 디스플레이 주기 내내 전압 신호 레벨을 구성하도록 되어 있는 제어 시스템에 의해서, 제2 유체는 적어도 최소 영역에 접한다. 따라서, 히스테리시스 효과는 디스플레이 주기 내내 디스플레이 요소의 구동을 간섭하지 않아 유리하다. 그러므로, 이전에 인가된 전압과 무관하게 각종의 그레이 스케일 디스플레이 상태가 신뢰성 있게 그리고 지속적으로 제공될 수 있다; 이것은 이미지 품질과 디스플레이 가능한 이미지 시퀀스를 상당히 개선한다.
디스플레이 주기 동안, 디스플레이 요소는 상시 온(on)인 디스플레이 상태를 갖는 것으로 간주될 수도 있다. 환언하면, 디스플레이 요소는 연속적으로 개시되어, 히스테리시스 효과가 없이 디스플레이 상태를 준비한다. 따라서, 오프(off) 상태, 즉 제로 인가 전압에 의한 비활성 상태는 디스플레이 주기 동안 가능하지 않다. 놀랍게도, 디스플레이 주기 동안 오프 상태가 이용될 수 없음에도 불구하고, 고품질 이미지를 제공하기 위하여 전체 범위의 디스플레이 효과가 이용될 수 있다. 오프 상태의 결여를 보상하기 위한 대표적인 기술이 이용될 수도 있으며 하기에 기술되어 있다.
PCT 공보 제WO/2007/141218호에는 제1 표면과 제2 표면을 구비하며, 상기 제1 표면의 제1 유체에 대한 습윤성이 제2 표면과 다른, 일렉트로웨팅 광학 장치가 개시되어 있다. 따라서, 장치 내부에서의 유체 운동은 정전기력을 인가할 때 우선적 개시를 행한다. 본 발명은 적어도 제어 시스템 배치에 있어서 이러한 광학 장치와 상이하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 방법은 디스플레이 주기 동안 디스플레이 요소를 개시시키기 위하여 프리-디스플레이 주기(pre-display period) 동안 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 인가하는 것을 포함한다. 상기 프리-디스플레이 주기는 디스플레이 주기의 바로 이전의 시간 주기이다. 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨은 디스플레이 주기를 대비하여 디스플레이 요소를 개시하기 위한 전압 역치를 충족시키거나 극복하도록 구성된다. 이러한 식으로, 디스플레이 요소는 디스플레이 주기 동안 개시되어, 바람직하게는 히스테리시스 효과가 디스플레이 주기 동안의 스위칭에 영향을 미치지 않도록 디스플레이 주기 동안 준비된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호는 디스플레이 요소의 구성을, 제2 유체가 아닌 제1 유체가 표면에 접하는 상태로부터 제1 유체 및 제2 유체가 표면의 일부에 접하는 상태로 변경하는 것에 의하여 디스플레이 요소를 개시시킨다. 그러므로, 적어도 하나의 프리-신호 레벨은 디스플레이 요소를 오프 상태로부터 제2 유체가 적어도 최소 영역에 접하는 디스플레이 상태로 변경시키도록 구성되어, 디스플레이 주기를 대비한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨은 단일 신호 레벨 또는 단일 신호 펄스를 포함한다. 이러한 식으로, 예를 들면, 오프 상태에 있는 디스플레이 요소에 단일의 신호 레벨이 인가될 수도 있다. 대안적으로, 예를 들면, 오프 상태에 있는 요소에 하나의 신호 펄스를 인가하여, 신호 레벨이 제1 프리-디스플레이 신호 레벨까지 상승하고 나서, 제2 프리-디스플레이 신호 레벨로 감소할 수도 있다. 상기 단일 신호 레벨, 제1 프리-디스플레이 신호 및 제2 프리-디스플레이 신호 레벨은 적어도 디스플레이 요소를 개시시키는데 필요한 전압 역치를 충족시키고 바람직하게는 그것을 초과하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨은 디스플레이 주기에서 초기 디스플레이 상태를 위한 신호 레벨을 제공하도록 구성된다. 바람직하게는, 프리-디스플레이 신호 레벨은 디스플레이 요소를 디스플레이 주기의 제1 디스플레이 상태로 설정할 수도 있다. 이것은 디스플레이 주기의 제1 디스플레이 상태와 개시를 유리하게 결합하여, 디스플레이 주기 이전에 요소의 추가적인 어드레싱을 회피한다. 단일 신호 펄스의 예로서, 제2 프리-디스플레이 신호 레벨은 디스플레이 주기 내에서 제1 디스플레이 상태를 제공할 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 방법은 상기 디스플레이 주기 동안 디스플레이 요소를 개시시키는 것이 디스플레이 요소의 시청자에게 감지되지 않도록 상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 구성하는 것을 포함한다. 프리-디스플레이 상태 신호 레벨의 타이밍 및/또는 레벨은 시청자가 개시를 지각할 수 없도록 제어될 수도 있다. 예를 들면, 프리-디스플레이 주기를 위한 신호 레벨과 디스플레이 주기를 위한 디스플레이 신호 레벨은 개시가 발생하기에 개시가 충분히 길지만 제1 디스플레이 상태가 디스플레이 주기 내에 표시되기 전에 사람의 눈이 개시를 검출할 수 없을 정도로 충분히 신속하도록 시간 조절될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제1 유체 및 제2 유체가 디스플레이 주기 내내 표면에 접하도록 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨의 타이밍 및/또는 신호 레벨을 제어하는 것을 포함한다. 디스플레이 주기 내내 인가된 상기 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨은 디스플레이 주기 동안 개시된 디스플레이 요소를 유지하기 위하여, 타이밍, 예컨대, 디스플레이 신호 레벨(들)의 지속기간 및/또는 개시 및 종료 타이밍, 및/또는 신호 레벨(들)의 크기에 의해 제어 시스템에 의하여 제어될 수도 있다. 하나의 특정 실시예에서, 디스플레이 신호 레벨은 제로 볼트까지 강하될 수도 있지만, 제로 볼트 이상의 이전 디스플레이 신호 레벨까지 충분히 신속하게 복원될 수도 있다. 따라서, 신호 레벨 변화를 갖는 구성을 변경하기 위하여 유체의 지연과 더불어, 디스플레이 요소는 제2 유체가 표면에 접하는 디스플레이 상태로 유지된다. 바람직하게는, 디스플레이 상태가 제로 신호 레벨 동안 동일하게 유지되도록 제로 볼트가 충분히 신속하게 인가된다. 이러한 식으로, 예를 들면, PCT 공보 제WO/2005/036517호 및/또는 PCT 공보 제WO/2008/119774호를 참조하면, 디스플레이 요소를 개시 상태로 유지하면서 역류를 감소시키기 위한 신호가 인가될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨은 상기 제2 유체가 디스플레이 주기 동안 상기 표면의 적어도 1%, 5% 또는 10%에 접하도록 구성된다. 따라서, 디스플레이 주기 내내 제2 유체에 의해 접하는 최소 영역은 상기 표면의 총 영역의 적어도 1%, 5% 또는 10%일 수도 있다. 1% 또는 그 이상의 최소 영역은 1% 미만의 최소 영역보다 구현하기에 더 용이하다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 디스플레이 요소는 제2 전극을 포함하며, 상기 방법은 프리-디스플레이 주기 동안 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 제2 전극에 인가하는 것과, 디스플레이 주기 동안 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨을 제1 전극에 인가하는 것을 포함한다. 이러한 실시예는 표면에 접하고 디스플레이 요소 내부에 마련된 2개의 전극을 이용하여 본 발명을 구현한다. 프리-디스플레이 신호 레벨은 하나의 전극에 인가되고, 이 전극은 예를 들면 작은 영역이며 표면의 모서리에 위치한다. 디스플레이 주기에 있어서 디스플레이 상태를 위한 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨이 다른 전극에 인가된다. 따라서, 개시를 위한 전극 어드레싱 및 디스플레이 상태 기록은 개별적으로 유지될 수 있다. 이것은, 전극을 어드레싱하기 위한 프레임율(frame rate) 타이밍과 신호 레벨 시퀀스에 대한 더 적은 요구이다.
예시적인 실시예에서, 상기 방법은 디스플레이 주기 내내 제2 전극에 비제로 신호 레벨을 인가하는 것을 포함한다. 따라서, 디스플레이 요소는 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨을 수신하는 전극과는 상이한 전극을 이용하여 개시될 수도 있다. 이것은, 디스플레이 요소를 어드레싱하는 간단한 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 비제로 신호 레벨은 제1 및 제2 유체가 디스플레이 주기 내내 표면에 접하도록 구성된다. 따라서, 디스플레이 요소는 제1 전극 상의 제로 볼트의 디스플레이 신호 레벨이 유체의 응답 시간보다 길게 인가되는 경우라도 디스플레이 주기 내내 개시된 채로 남을 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 인가된 전압은 직류 전압이다. 직류(DC)는 AC보다 낮은 전압을 필요로 하며, 제어 시스템에 의한 디스플레이 요소의 더 적은 어드레싱 인스턴스(addressing instance)를 필요로 하므로, 적어도 하나의 디스플레이 요소에 인가된 신호 레벨 시퀀스를 단순화시키고 필요한 프레임율 역시 단순화시킬 수 있다. 그러므로, DC를 이용하면 디스플레이 장치의 수명을 증가시킬 것이고, AC보다 디스플레이 요소를 어드레싱하기 위한 통상의 스캐닝 스킴과 결부시키는 것이 더 용이할 것이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 디스플레이 장치로서,
공동부;
상기 공동부 내부의 제1 유체 및 제2 유체 - 상기 제1 유체는 상기 제2 유체와 혼합되지 않음 - ;
상기 공동부를 면하는 표면; 및
제1 전극
을 포함하는 적어도 하나의 디스플레이 요소와,
전압을 상기 제1 전극에 인가하여 상기 전압의 신호 레벨에 응답하는 디스플레이 상태를 제공하기 위한 제어 시스템을 포함하며,
상기 제어 시스템은, 상기 적어도 하나의 디스플레이 요소 중 적어도 하나에 대하여, 디스플레이 주기 내내 상기 제1 및 제2 유체가 상기 표면 인접하고, 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역에 접하며, 상기 최소 영역이 제로 영역보다 크도록, 디스플레이 주기 내내 상기 신호 레벨을 구성하도록 되어 있는, 디스플레이 장치가 제공된다. 이러한 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 주기 내내 히스테리시스에 의해 야기된 문제점들을 유리하게 극복한다.
바람직한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 디스플레이 요소는 제2 전극을 포함하며, 상기 제어 시스템은 프리-디스플레이 주기 동안 디스플레이 요소를 개시시키기 위하여 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 인가하도록 되어 있고, 상기 제어 시스템은 프리-디스플레이 주기 동안 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 제2 전극에 인가하고, 디스플레이 주기 동안 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨을 제1 전극에 인가하도록 되어 있다. 이러한 실시예는 디스플레이 주기 내내 적어도 하나의 디스플레이 요소를 간단히 개시하기 위하여 전술한 실시예의 장점을 갖는다.
다른 실시예에서, 디스플레이 장치는 하나보다 많은 디스플레이 요소를 포함하며, 상기 디스플레이 요소 중 적어도 두 개의 제1 및/또는 제2 전극은 제어 시스템에 전기적으로 접속되고, 상기 제어 시스템은 하나보다 많은 디스플레이 요소를 동시에 개시시키도록 되어 있다. 바람직하게는, 따라서, 하나보다 많은 디스플레이 요소가 동시에 개시될 수도 있다. 예를 들면, 이러한 실시예에서, 복수의 디스플레이 요소의 제2 전극은 제어 시스템에 접속되고, 제어 시스템은 복수의 디스플레이 요소를 동시에 개시시키도록 되어 있고, 복수의 디스플레이 요소는 하나의 라인의 디스플레이 장치의 디스플레이 요소로 되어 있거나, 복수의 디스플레이 요소는 디스플레이 장치의 모든 디스플레이 요소이다.
다른 실시예에서, 상기 장치는 디스플레이를 개시시킨 이후에 제2 유체에 의해 접하는 표면의 일부를 통하는 방사(radiation)의 통과(passage)를 감소시키도록 되어 있다. 제1 유체가 적어도 하나의 디스플레이 요소를 통과하는 빛을 흡수하고 제2 유체가 적어도 최소 영역에 접하는 실시예에서, 방사가 제1 유체를 통과하지 않고, 제2 유체에 의해 접하는 영역을 통해 디스플레이 요소를 통과할 수도 있다. 이것은, 가장 어두운 디스플레이 상태가 방사로 하여금 디스플레이 요소를 통과할 수 있게 하기 때문에, 디스플레이 컨트라스트 비율에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다. 예를 들면, 방사선 흡수부를 이용하여 적어도 최소 영역을 통과하는 빛의 통과를 감소시키는 것에 의해, 컨트라스트 비율이 개선될 수도 있다. 대표적인 구성의 보다 상세한 내용이 PCT 출원 제PCT/EP2009/057885호에 기술되어 있다.
보다 바람직하게는, 상기 디스플레이 장치는 적어도 하나의 테스트 구조체를 포함하며, 상기 디스플레이 장치는 적어도 하나의 테스트 구조체를 이용하여 적어도 하나의 디스플레이 요소를 개시시키도록 되어 있다. 따라서, 본 발명은 공지된 디스플레이 요소의 매트릭스 상에 존재하는 테스트 구조체를 이용하여 적어도 하나의 디스플레이 요소에 적용될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면,
공동부;
상기 공동부 내부의 제1 유체 및 제2 유체 - 상기 제1 유체는 상기 제2 유체와 혼합되지 않음 - ;
상기 공동부를 면하는 표면; 및
제1 전극을 포함하고,
상기 제어 시스템은 상기 제1 전극에 전압을 인가하여 상기 전압의 신호 레벨에 응답하는 디스플레이 상태를 제공하고,
상기 제어 시스템은, 상기 적어도 하나의 디스플레이 요소 중 적어도 하나에 대하여, 상기 디스플레이 주기 내내 상기 제1 및 제2 유체가 상기 표면에 접하고, 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역에 접하며, 상기 최소 영역은 제로 영역보다 크도록, 디스플레이 주기 중에 상기 신호 레벨을 구성하도록 되어 있는, 적어도 하나의 디스플레이 요소를 제어하기 위한 디스플레이 장치 제어 시스템이 제공된다. 본 발명의 제어 시스템과 들어맞는 임의의 일렉트로웨팅 디스플레이 장치는 따라서 히스테리시스 효과로부터의 디스플레이 문제들을 회피할 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부도면을 참조하여 단지 예로서 제공된 본 발명의 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 일렉트로웨팅 디스플레이 요소를 개략적으로 도시한 도면;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 예시적인 신호 레벨 시퀀스를 도시한 도면;
도 3은 일렉트로웨팅 디스플레이 요소를 구동시키기 위한 구성을 도시한 도면;
도 4 내지 도 6은 또 다른 실시예에 따른 또 다른 예시적인 신호 레벨 시퀀스를 도시한 도면;
도 7 및 도 8은 본 발명을 구현하기 위한 대안적인 디스플레이 요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1은 일렉트로웨팅 디스플레이 장치(1)의 일 실시예의 도식적인 단면도를 도시한다. 상기 디스플레이 장치는 복수의 일렉트로웨팅 디스플레이 요소(2)를 구비하며, 그 중 하나가 도면에 도시되어 있다. 상기 요소의 측방향 범위가 도면에서 2점쇄선(3, 4)으로 지시되어 있다. 상기 일렉트로웨팅 요소는 제1 지지판(5)과 제2 지지판(6)을 구비한다. 상기 지지판들은 각각의 일렉트로웨팅 요소의 개별 부품일 수도 있지만, 지지판들은 상기 복수의 일렉트로웨팅 요소에 의하여 공통으로 공유되는 것이 바람직하다. 상기 지지판들은 예를 들면 유리 또는 폴리머로 제조될 수 있으며, 단단하거나 유연할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는, 상기 디스플레이 장치에 의하여 형성된 이미지 또는 디스플레이가 보여질 수 있는 표시 측면(7), 및 배면 측면(8)을 갖는다. 상기 제1 지지판(5)은 상기 표시 측면을 면하고; 상기 제2 지지판(6)은 상기 배면 측면(8)을 면한다. 대안적인 실시예에서, 상기 디스플레이는 상기 배면 측면(8)으로부터 보여질 수도 있다. 상기 디스플레이 장치는 반사형, 투과형 또는 투과반사형일 수도 있다. 상기 디스플레이는 상기 이미지가 세그먼트들로 이루어진 세그먼트식 디스플레이형일 수 있다. 상기 세그먼트들은 동시에 또는 개별적으로 스위칭될 수 있다. 각각의 세그먼트는 하나의 일렉트로웨팅 요소(2) 또는 이웃하거나 멀리 있을 수도 있는 다수의 일렉트로웨팅 요소(2)를 포함한다. 하나의 세그먼트에 포함된 상기 일렉트로웨팅 요소는 동시에 스위칭될 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 또한 능동 매트릭스 드리븐 디스플레이형(active matrix driven) 또는 수동 매트릭스 드리븐 디스플레이일 수도 있다.
상기 지지판들 사이에 공간(10)을 형성하는 공동부(cavity)는 2개의 유체: 제1 유체(12)와 제2 유체(11)로 채워진다. 상기 제2 유체는 상기 제1 유체와 혼합되지 않는다. 상기 제2 유체는 전기 전도성 또는 극성이 있으며, 물일 수도 있 또는 물과 에틸 알콜의 혼합물에서 염화칼륨 용액과 같은 식염수일 수도 있다. 상기 제2 유체는 투명한 것이 바람직하지만, 유색, 백색, 흡수성 또는 반사성일 수도 있다. 상기 제1 유체는 전기적으로 비전도성이며, 예를 들면 헥사데칸(hexadecane) 또는 (실리콘) 오일과 같은 알칸(alkane)일 수도 있다. 소수성 층(hydrophobic layer)(13)이 상기 지지판(6) 상에 형성되어, 표면적(SA)을 갖는 공간(10)을 면하는 일렉트로웨팅 표면을 생성한다. 일렉트로웨팅 표면은 아래에 후술된 바와 같이 디스플레이 주기 동안 제2 유체에 접하기 위한 최소 영역(MA)을 갖는다. 상기 층은 복수의 일렉트로웨팅 요소(2) 위로 연장하는 연속층일 수도 있거나, 각각의 부분이 도면에 도시된 바와 같이 하나의 일렉트로웨팅 요소(2) 위에만 연장하는 단속층(interrupted layer)일 수도 있다. 상기 층은 예를 들면 AF1600과 같은 비정질 플루오로폴리머층 또는 다른 저표면 에너지 폴리머일 수도 있다. 대안적으로, 상기 일렉트로웨팅 요소는 제1 유체(12), 전극(9), 소수성 층(13) 및 제1 지지판(5)에 인접한 벽(16)으로 구성될 수도 있다. 이러한 구성에 있어서, 상기 제1 유체는 배면 측면(8) 대신에 공간(10)의 표시 측면(7)에 배열된다. 또한, 또 다른 구성에 있어서, 상기 일렉트로웨팅 요소는 광학 경로 내에서 직렬로 하나보다 많은 스위칭가능한 일렉트로웨팅 요소를 포함하도록 하나 위에 하나가 위치될 수 있다. 스위칭가능한 요소의 추가적인 집적은 일렉트로웨팅 요소 각각에서 하나 이상의 추가적인 제1 유체를 포함하는 것에 의하여 달성될 수 있다. 상기 층(13)의 소수성 특징은 제1 유체가 제2 유체보다 소수성 층(13)의 표면에 대하여 보다 높은 습윤성을 갖기 때문에 제1 유체를 지지판(6)에 우선적으로 들러붙게 하는 것이다. 습윤성은 고체의 표면에 대한 유체의 상대적인 친화성에 관한 것이다. 습윤성은 친화성이 증가함에 따라 증가하며, 유체와 고체 사이에 형성된 접촉각에 의하여 측정될 수 있으며, 해당 유체에 대하여 내적으로 측정될 수 있다. 이는 접촉각이 0도일 때 습윤성을 완전하게 만들도록 90도 이상의 각도에서 상대 비습윤성으로부터 증가하며, 이 경우에 유체는 고체의 표면 상에 필름을 형성하는 경향이 있다.
각각의 요소(2)는 제2 지지판(6) 상에 배열된 제1 전극(9)을 구비한다. 상기 전극(9)은 소수성 층(13)일 수도 있는 절연체에 의하여 유체와 분리되어 있다. 일반적으로, 상기 전극(9)은 임의의 요구되는 형상 또는 형태일 수 있다. 상기 전극(9)에는 신호 라인(14)에 의하여 전압 신호가 공급된다. 상기 제2 신호 라인(15)이 전도성의 제2 유체(11)와 접촉하는 전극에 접속된다. 이러한 전극은, 모든 요소가 제2 유체에 의하여 유체학적으로 상호 접속되어 제2 유체를 공유하며, 벽에 의하여 단속되어 있는 경우에, 모든 요소에 대하여 공통일 수도 있다. 상기 일렉트로웨팅 요소(2)는 신호 라인(14 및 15) 사이에 인가된 전압 Ve에 의하여 제어된다. 상기 지지판(6) 상의 전극(9)은 지지판 상의 인쇄 배선 매트릭스에 의하여 디스플레이 구동 시스템에 각각 접속된다. 이러한 배선은 스퍼터링 및 스트럭쳐링 또는 프린팅 기술과 같은 각종 방법에 의하여 적용될 수 있다.
세그먼트형 디스플레이에 있어서, 상기 전극(9)은 다수의 요소에 걸쳐 연장하여, 동시에 모두 스위칭될 복수의 일렉트로웨팅 요소의 이미지 영역을 규정할 수도 있다. 세그먼트가 다수의 일렉트로웨팅 요소를 커버할 때, 상기 신호 라인(14)은 이러한 일렉트로웨팅 요소에 대한 공통 신호 라인이다.
상기 제1 유체(12)의 측방향 범위는 일렉트로웨팅 요소의 단면을 따르는 벽(16)에 의하여 하나의 일렉트로웨팅 요소에 구속된다. 도 1에 도시된 실시예에서 상기 벽은 소수성 벽(13)의 범위를 규정한다. 소수성 층이 복수의 요소에 걸쳐 연장할 때, 벽은 상기 층의 상부에 바람직하게 배열된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 상기 벽은 제1 유체를 구속하기 위한 소수성 영역을 포함할 수도 있다. 디스플레이의 일렉트로웨팅 요소에 대한 보다 상세한 내용은 국제 특허 출원 공보 제WO 03071346호에 특히 개시되어 있다.
상기 제1 유체는 적어도 광학 스펙트럼의 일부를 흡수할 수도 있다. 상기 제1 유체는 광학 스펙트럼의 일부에 대하여 투과성이 있어, 컬러 필터를 형성할 수도 있다. 이러한 목적을 위하여, 유체는 안료 입자 또는 염료의 첨가에 의해 착색될 수도 있다. 대안적으로, 상기 제1 유체는 검정색일 수도 있는, 즉 광학 스펙트럼의 전체 부분을 실질적으로 흡수하거나 반사할 수 있다. 소수성 층은 투명하거나 반사성이 있을 수도 있다. 반사층이 전체 가시 스펙트럼을 반사하여, 반사층을 백색으로 만들거나, 또는 그 일부가 컬러를 갖게 할 수도 있다.
상기 신호 라인(14 및 15) 사이에 인가된 전압 Ve가 충분한 크기의 비제로(non-zero) 신호 레벨로 설정되면, 상기 요소는 활성 상태가 된다. 정전기력이 제2 유체(11)를 세그먼트 전극(9)쪽으로 이동시키고, 그에 의해 제1 유체(12)가 소수성 층(13)의 영역의 적어도 일부로부터 소수성 층의 영역을 에워싸는 벽(16)쪽으로 밀어서 변위시킨다. 완전히 밀어내면, 상기 제1 유체는 점선(17)으로 개략적으로 지시된 바와 같이 액적 형상으로 형성된다. 이러한 작용은 제1 유체를 일렉트로웨팅 요소의 소수성 층(13)의 표면으로부터 벗겨낸다. 요소에 걸친 전압이 충분한 지속기간 동안 제로 레벨의 비활성화 신호로 복귀할 때, 상기 요소는, 제1 유체가 소수성 층(13)을 커버하도록 환류하는, 비활성 상태로 돌아간다. 이러한 식으로, 제1 유체는 각각의 일렉트로웨팅 요소에서 전기적으로 제어 가능한 광학 스위치를 형성한다.
일렉트로웨팅 요소는 캐패시터를 형성한다. 상기 제2 유체(11)와 상기 전극(9)은 판들을 형성하고, 상기 제1 유체(12)와 상기 소수성 층(13)은 유전체 층을 형성한다. 상기 제1 유체가 활성 상태이면, 즉 형태(17)를 가지면, 상기 요소의 정전용량은 제1 유체가 비활성 상태, 즉 상기 형태(12)를 갖는 경우보다 높다.
도 2는 전극(14 및 15) 사이에 인가된 전압 Ve의 시간(t)의 함수로서의 그래프이다. 표시된 전압 신호 레벨이 네거티브 전압으로 도시되어 있지만, 상기 레벨은 또한 포지티브 전압일 수도 있고 또는 대신하여 포지티브 전압일 수도 있다. 본 도면은 2 주기를 도시하는바, 제1 프리-디스플레이(pre-display) 주기는 디스플레이 요소를 개시하기 위한 시간 t3에서 종료하며, 디스플레이 주기는 예를 들면 이미지를 표시하기 위해 디스플레이 상태를 제공하기 위한 시간 t3에서 개시한다.
본 도면의 예의 프리-디스플레이 주기에 있어서, 인가된 전압은 제로에서 개시하고, 디스플레이 요소는 비활성 상태에 있으며, 제1 유체만이 표면에 접하는, 즉 투과율이 제로이다. 디스플레이 주기 동안 디스플레이 요소를 개시하기 위하여 프리-디스플레이 주기 동안 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨이 인가될 수 있다. 본 예에서, 시간 t1에서 제1 프리-디스플레이 신호 레벨 Vp1이 인가된 후에, 더 낮은 크기의 제2 프리-디스플레이 신호 레벨 Vp2가 인가된다. 따라서, 다중 펄스가 인가될 수도 있음이 예견될 수 있을지라도, 제1 및 제2 프리-디스플레이 신호 레벨은 프리-디스플레이 펄스, 본 예에서는 단일 프리-디스플레이 신호 펄스를 형성한다.
유체의 구성을 비활성 상태의 구성으로부터 변경하기 위하여, 개시 역치 VT를 초과하는 신호 레벨을 갖는 전압이 인가될 필요가 있다. 개시 역치 VT의 신호 레벨은 디스플레이 요소의 구성의 파라미터, 예를 들면 소수성 층(13)의 두께 및/또는 제1 유체(12)의 층 두께에 좌우된다. 역치 전압은 예를 들면 5 볼트일 수도 있거나, 볼트가 5 볼트보다 큰, 예를 들면 10 볼트 또는 15 볼트일 수도 있다. 적절한 디스플레이 요소의 구성에 의하면, 개시 역치 VT는 제로 볼트일 수도 있으며, 이는 개시시키기에 어떠한 비제로 신호 레벨도 충분한 것임을 의미한다. 역치 전압은 디스플레이 요소의 최대 작동 전압의 퍼센트, 예를 들면 15% 또는 그 이상으로 규정될 수도 있다.
그러므로, 제1 프리-디스플레이 신호 레벨은 개시 역치 VT를 충족시키거나 그것을 초과한다. 따라서, 제1 및 제2 유체는 제2 유체가 제1 유체뿐만 아니라 표면에 접하도록 구성을 변경하여, 디스플레이 요소를 개시시킨다. 개시 역치 VT가 충족되거나 초과되면, 상기 개시 역치 VT보다 작지만 적어도 최소 영역 MA에 접하도록 제2 유체용으로 충분한 전압이 인가될 수도 있다. 따라서, 최소 영역에 접하도록 제2 유체에 대한 전압 역치가 존재하며, 이는 여기서 최소 영역 전압 역치 VMA라고 칭해진다. 인가된 전압이 상기 최소 영역 전압 역치 VMA와 동일하거나 초과하는 한, 제2 유체는 적어도 최소 영역 MA에 접하고, 디스플레이 요소가 개시된 상태를 유지한다. 그러나, 인가된 전압이 더 이상 적어도 최소 영역 전압 역치 VMA를 충족시키지 않도록 변경되면, 디스플레이 요소는m 제2 유체가 더 이상 최소 영역 MA에 접하지 않는, 오프 상태로 돌아간다.
최소 영역은 표면 영역 SA의 적어도 1%, 5% 또는 10%일 수도 있음으로써, 제2 유체는 각각 디스플레이 주기 내내 표면의 적어도 1%, 5% 또는 10%를 접한다. 인가된 전압이 최소 영역 전압 역치 VMA와 동등하면, 제2 유체는 최소 영역 MA에 접하여, 먼저 개시된 디스플레이 요소를 제공한다; 최소 영역 전압 역치 VMA 및 어쩌면 개시 역치 VT 보다도 높은 정도의 전압에서, 제2 유체는 표면의 최소 영역 MA보다 많이 접한다.
적어도 최소 영역 MA에 접한 제2 유체에 의해서, 디스플레이 요소는 제2 유체가 아니고 제1 유체가 표면에 접한 오프 상태로부터 제1 유체와 제2 유체가 표면의 일부에 접한 상태로 디스플레이 요소의 구성을 변경함으로써 디스플레이 주기 동안 개시된다. 이것은 히스테리시스가, 제2 유체가 적어도 최소 영역에 접한 채로 유지하는 지속기간 동안, 디스플레이 주기 동안에 제공되는 디스플레이 상태와 간섭하지 않을 것임을 의미한다. 아래에서 설명될 바와 같이, 디스플레이 장치의 제어 시스템은 제2 유체가 적어도 최소 영역 MA에 접한 채로 유지하도록, 디스플레이 주기 동안 적어도 하나의 신호 레벨을 구성하도록 되어 있다.
바람직하게는, 일단 디스플레이 요소가 개시 전압 역치 VT를 초과하므로써 개시되면, 디스플레이 요소는 제2 유체가 적어도 최소 영역 MA에 접한 임의의 디스플레이 상태로 스위칭될 수도 있다. 따라서, 개시 역치 VT 미만의 인가 전압의 디스플레이를 포함하는 여러 가지 그레이 스케일 디스플레이 상태가 제공될 수도 있다. 또한, 디스플레이 요소가 개시될 때 히스테리시스 효과가 극복되기 때문에, 디스플레이 상태는 인가된 전압의 점진적인 변화에 따라서 서서히 변화할 수도 있다. 이것은 인가된 전압의 점진적인 변화에도 불구하고 디스플레이 상태들 사이에서 주목할만한 점프를 불리하게 나타낼 수도 있는 디스플레이 요소 표시 히스테리시스와 비교하여 요구되는 디스플레이 상태를 획득하기 위하여 보다 더 거대한 제어를 제공한다. 또한, 본 발명은 인가된 전압이 보다 높거나 보다 낮은 인가된 전압을 따르는 여부와 무관하게 그리고 이전 디스플레이 상태에서 디스플레이 요소에 인가된 전압에 무관하게 요구되는 디스플레이 상태를 신뢰성 있게 제공될 수 있도록 한다.
계속 도 2를 참조하면, 시간 t3에서 디스플레이 주기 중에서 제1 표시 상태를 제공하도록 유체 구성을 변경하기 위하여 제1 디스플레이 신호 레벨 V1이 인가된다. 제1 디스플레이 신호 레벨은 제2 프리-디스플레이 신호 레벨 VP2보다 낮거나 높을 수도 있으며, 디스플레이 주기 동안 최대 작동 전압보다 높을 수도 있다. 시간 t4에서 디스플레이 주기 중에서 제2 디스플레이 상태를 얻기 위하여 제2 디스플레이 신호 레벨 V2가 인가된다. 제1 및 제2 디스플레이 신호 레벨은 적어도 최소 영역 전압 역치 VMA를 충족시킨다. 시간 t5에서 제로 신호 레벨이 인가되고, 디스플레이 요소가 비활성 상태로 복귀하여, 디스플레이 주기가 종료한다. 디스플레이 주기 동안 디스플레이 요소는 적어도 최소 영역 전압 역치 VMA를 충족시키는 적정 신호 레벨로 2개 이상의 상이한 디스플레이 상태로 대신하여 구동될 수 있음이 이해되어 진다.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제어 시스템을 포함하는 일렉트로웨팅 디스플레이 구동 시스템의 실시예의 개략도를 도시한다. 디스플레이 구동 시스템은 소위 직접 구동형이며, 지지판(6)에 바람직하게 부착된 집적 회로 형태일 수도 있다. 능동 매트릭스형 디스플레이가 이러한 디스플레이 구동 시스템을 이용할 수도 있다. 디스플레이 구동 시스템(20)은 제어 로직 및 스위칭 로직을 포함하며, 신호 라인(14) 및 공통 신호 라인(15)에 의하여 디스플레이에 접속된다. 각각의 전극 신호 라인(14)은 디스플레이 구동 시스템(20)으로부터의 출력을 상이한 전극(9)에 각각 접속한다. 공통 신호 라인은 전극을 통해 제2 전도성 유체(11)에 접속된다. 또한 하나 이상의 입력 데이터 신호(22)가 포함되어, 어떤 요소가 활성 상태에 있어야할지 그리고 어떤 요소가 임의의 순간에 비활성 상태에 있어야할 하지를 결정하기 위하여 디스플레이 구동 시스템이 데이터에 의해 명령을 받을 수 있다.
도시된 제어기의 실시예는 마이크로제어기와 같은 디스플레이 제어기(104)를 구비하며, 상기 제어기는 표시될 이미지에 관한 입력 데이터 라인(22)으로부터의 입력 데이터를 수신한다. 본 실시예에서 제어 시스템인 마이크로제어기는 전압 신호 레벨에 응답하여 유체 구성, 예를 들면 디스플레이 상태를 제공하기 위하여 전압을 제1 전극에 인가하도록 되어 있다. 마이크로제어기는 디스플레이 요소에 대하여 적어도 하나의 신호 레벨의 타이밍 및/또는 신호 레벨을 제어하는 것으로, 이는 제2 유체가 적어도 최소 영역 MA에 접하도록 상기 적어도 하나의 신호 레벨이 디스플레이 주기 내내 구성되는 것을 포함한다. 따라서, 제어 시스템은 제2 유체가 적어도 최소 영역에 접하도록 디스플레이 주기 내내 신호 레벨을 구성하도록 되어 ㅇ있. 그러므로, 특정 실시예들에서, 디스플레이 주기 동안 최소 영역 MA 보다 작게 접하는 제2 유체를 초래할 임의의 입력 데이터의 대하여, 마이크로제어기는 적어도 최소 영역의 전압 역치 VMA에 대응하는 신호 레벨을 출력한다. 또한, 마이크로제어기 시스템은 디스플레이 주기 동안 디스플레이 요소를 개시하는 것이 디스플레이 요소의 시청자에게 감지될 수 없도록 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨의 타이밍 및/또는 신호 레벨을 제어하도록 되어 있을 수도 있다.
마이크로제어기의 출력은 신호 분배기의 데이터 입력과 데이터 출력 래치(data output latch: 106)에 접속된다. 신호 분배기는 유입하는 데이터를 바람직하게는 드라이버를 통해서 디스플레이 장치에 접속된 복수의 출력을 통해 분배한다. 신호 분배기는 특정 요소가 특정 디스플레이 상태로 설정될 것을 나타내는 데이터 입력을 이러한 요소에 접속된 출력으로 전송시킨다. 분배기는 시프트 레지스터(shift register)일 수도 있다. 입력 데이터가 시프트 레지스터로 클럭킹되며, 래치 펄스의 수신시에 시프트 레지스터의 컨텐츠는 출력 래치로 복사된다. 출력 래치는 드라이버 조립체(107)에 접속된 하나 이상의 출력을 갖는다. 래치의 출력은 구동 시스템 내에서 하나 이상의 드라이버 스테이지(108)의 입력에 접속된다. 각각의 드라이버 스테이지의 출력은 신호 라인(14 및 15)을 통해 대응하는 디스플레이 요소에 접속된다. 입력 데이터에 응답하여 드라이버 스테이지는 요소 중 하나를 대응하는 디스플레이 상태로 설정하기 위하여 마이크로제어기에 의하여 설정된 신호 레벨의 전압을 출력할 것이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 주기 동안 구동 스킴은 아날로그 구동 스킴이다. 대안적인 구동 스킴도 예견된다. 예를 들면, 도 4를 참조하면, 세미-아날로그 스킴(펄스 폭 변조(PWM)를 이용하는 아날로그)이 예시되어 있다. 세미-아날로그 스킴에서, 그레이 스케일 디스플레이 상태는 전압의 진폭과, 각각의 전압이 인가되는 시간 길이의 조합에 의하여 결정된다. 프리-디스플레이 주기 동안 인가되는 신호 레벨은 도 2에 대하여 기술된 것과 동일하다. 디스플레이 주기 동안, 당업계에 널리 공지된 바와 같이, 세미-아날로그 전압 신호 레벨을 이용하여 디스플레이 상태가 제공된다. 제1 디스플레이 상태의 경우, 신호 레벨 V4는 신호 레벨 V3와 시간 내에 합성된다. 제2 디스플레이 상태의 경우에, 상이한 신호 레벨들이 시간 내에 합성된다. 따라서, 펄스 진폭이 또한 변조될 수도 있다. 도 4가 디스플레이 주기 동안 2개의 디스플레이 상태를 도시하고 있는 반면, 제2 유체가 적어도 최소 영역 MA에 접한 채로 남아 있다는 것으로 조건으로 하여, 디스플레이 주기가 임의의 수의 디스플레이 상태를 제공할 수도 있다는 것이 물론 이해되어 진다. 또한, 도 4에 의해 설명된 실시예의 경우에 펄스 폭 변조 스킴이 디스플레이 주기 동안에 적용될 수도 있음이 이해될 것이다.
도 5는 대안적인 아날로그 구동 스킴을 도시한다. 본 실시예에서, 프리-디스플레이 주기는 시간 t2에서 종료하고, 디스플레이 주기는 시간 t2에서 개시한다. 시간 t1에서 개시 역치 VT를 초과하는 단일 프리-디스플레이 신호 레벨이 유체를 비활성 상태로부터 제1 프리-디스플레이 상태로 변경시키도록 인가된다. 이는 디스플레이 요소를 기동시킨다. 시간 t2에서, 프리-디스플레이 신호 레벨과 상이한 제1 디스플레이 신호 레벨이 인가되어, 제1 디스플레이 상태를 제공한다. 시간 t3에서, 제2 디스플레이 신호 레벨이 인가되어 제2 디스플레이 상태를 제공한다. 제1 및 제2 디스플레이 신호 레벨은 적어도 최소 영역 전압 역치 VMA를 만족시킨다. 시간 t4에서, 제로 신호 레벨이 인가되어 디스플레이 주기를 종료하지만, 최소 영역 전압 역치 VMA를 적어도 만족시키는 또 다른 디스플레이 신호 레벨이 디스플레이 주기 동안 인가될 수도 있음이 예견된다.
도 6은 또 다른 대안적인 아날로그 구동 스킴을 도시한다. 프리-디스플레이 주기는 시간 t2에서 종료하고, 디스플레이 주기는 시간 t2에서 개시한다. 본 실시예는 디스플레이 주기에서 개시 디스플레이 상태에 대해 요구되는 신호 레벨에 대응하는 단일 프리-디스플레이 신호 레벨 V7이 인가되기 때문에, 특별한 예이다. 이것은 시간 t2에서 디스플레이 요소를 리어드레싱(re-addressing)하는 것을 회피한다. 시간 t3에서, 제2 디스플레이 상태를 제공하기 위하여 신호 레벨 V8이 인가된다. 시간 t4에서, 또 다른 디스플레이 상태가 제공된 후, 시간 t5에서 제로 신호 레벨이 제공된다. 대안으로서, 또 다른 디스플레이 상태가 시간 t5 이후에 제공될 수도 있다. 각각의 디스플레이 상태에 대하여, 인가된 전압은 적어도 최소 영역 전압 역치 VMA를 충족시킨다.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 실시예의 경우에, 대신에 디스플레이 주기 동안 펄스 폭 변조 스킴 또는 세미-아날로그 스킴이 적용될 수도 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명을 구현하기 위한 대안적인 디스플레이 요소를 개략적으로 도시한다. 도 8은 선 A-B를 따라 절취한 도 7에 도시된 요소의 단면도이다. 제2 전극(18)이 쇄선으로 지시되며, 그 범위는 최소 영역 MA를 나타낸다. 특징들은 이전에 도 1을 참조하여 설명된 것과 유사하며, 700만큼 증가한 동일한 참조부호가 붙여진다; 대응하는 설명 역시 여기에서의 적용을 위하여 취해져야 한다.
본 실시예에서, 디스플레이 요소(701)는 전압을 유체(711, 712)에 인가하기 위한 제2 전극(18)을 구비한다. 제2 전극은 제1 전극(709)과 분리된 전극으로서, 제1 전극에 인가된 전압이 제2 전극에 인가된 전압을 간섭하지 않도록 제1 전극과 전기적으로 절연되며, 그 역으로도 마찬가지다.
제1 전극과 유사하게, 제2 전극(18)은 제2 지지판(706) 상에 배열되며, 절연체, 본 예에서는 소수성 층(113)에 의하여 유체로부터 분리된다. 도 1을 참조하여 설명된 실시예와는 대조적으로, 제1 전극(709)은 소수성 층(713)의 표면적 SA보다 작은 범위를 갖는다. 제2 전극(18)은 에시된 바와 같이 소수성 층(713)의 최소 영역 MA에 대응하는 범위를 갖는다. 제2 전극은 본 실시예에서 정방형으로 도시되어 있지만, 다른 형상, 예를 들면 삼각형 또는 1/4원(quarter circular)도 가능하다는 것이 이해되어 진다. 또한, 제2 전극은 표면적 SA의 모서리 이외에 위치설정될 수 있다. 예를 들면, 제2 전극은 표면적 SA의 중심에 또는 벽(716)의 적어도 일부를 따라 위치설정될 수 있다. 유체들의 소수성 표면(113)을 가로지르는 원활한 이동을 제공하기 위해 제1 전극과 제2 전극 사이에 충분한 절연을 유지하면서, 제1 전극의 형상은 가능한 한 가깝게 제2 전극과 쪽매붙입되도록 적절히 적응될 수 있다.
제2 전극(18)에는 지지판 상의 인쇄 배선을 통해 디스플레이 구동 시스템에 접속된 신호 라인(20)에 의하여 전압 신호가 공급된다. 제어 시스템은 프리-디스플레이 주기 동안 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 제2 전극(18)에 인가하도록 그리고 디스플레이 주기 동안 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨을 제1 전극(709)에 인가하도록 되어 있다. 디스플레이 주기의 적어도 일부를 통하여, 제어 시스템은 디스플레이 요소가 디스플레이 주기 내내 개시되도록 비제로 신호 레벨을 제2 전극(18)에 인가할 수도 있다. 비제로 신호는, 일단 디스플레이 요소가 개시 전압 역치 VT를 충족시키거나 초과하는 전압을 제2 전극에 인가하는 것에 의하여 개시되면, 최소 영역 전압 역치 VMA와 동등하거나 초과하여야 한다; 이러한 식으로, 비제로 신호 레벨은 제1 및 제2 유체가 디스플레이 주기 내내 표면과 접하고 제2 유체가 적어도 최소 영역 MA에 접하도록 구성된다. 개시 이후에, 제1 전극 상의 디스플레이 신호 레벨이 개시를 유지하기 때문에, 제1 전극(709)에 인가된 신호 레벨이 최소 영역 전압 역치 VMA를 초과하면, 최소 영역 전압 역치 VMA 미만의 신호 레벨, 예를 들면 제로 신호 레벨이 제2 전극(18)에 인가될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 디스플레이 요소가 개시되고, 제2 유체가 적어도 최소 영역 MA에 접한 상태에서, 방사(예를 들면, 빛)이 최소 영역 MA를 통과할 것이라는 것이 이해될 것이다. 따라서, 제1 유체가 흡수하는 경우에, 예를 들면, 디스플레이 요소의 가장 어두운 디스플레이 상태인 비활성 상태, 및 최소 영역 전압 역치 미만의 전압으로부터 초래된 임의의 디스플레이 상태가 디스플레이 주기 동안 이용할 수 없다. 따라서, 디스플레이 요소의 컨트라스트 비(contrast ratio)를 개선하기 위하여, 디스플레이 요소는 최소 영역 MA를 통하는 방사의 통과를 감소시키도록 되어 있다. 예를 들면, 바람직하게는 모든 파장 또는 적어도 가시 스펙트럼내의 파장의 방사를 흡수하기 위하여 최소 영역 MA에 인접한 층이 제공될 수도 있다. 상기 흡수층은 제2 전극(18)일 수도 있는바, 제2 전극(18)은 바람직하게는 높은 방사 흡수도를 갖는 재료로 형성된다. 보다 상세한 내용은 PCT 출원 제PCT/EP2009/057885호를 참조로서 이 명세서에 통합되어 있다.
최소 영역 MA을 통하는 빛의 통과를 감소시키도록 디스플레이 요소가 구성된 그러한 실시예에서, 농회색(dark grey) 레벨의 경우에, 2개의 상이한 그레이스케일 디스플레이 상태 사이를 스위칭하는 것에 필요한 전압 변경은 최소 영역 MA를 통하는 빛의 통과를 감소시키지 않도록 구성된 디스플레이 요소의 동일한 2개의 그레이스케일 디스플레이 상태 사이를 스위칭하기 위한 전압 변경보다 큰 장점이 있다. 이것은 디스플레이 요소에 필요한 전압에 대하여 광 투과율을 표시하는 전자광학 곡선의 경우에, 그레이스케일 디스플레이 상태에 대한 곡선의 경사도가, 최소 영역 MA를 통과하는 빛을 감소하지 않도록 되어 있는 디스플레이 요소의 전자광학 곡선의 동일한 그레이스케일에 대한 가파른 곡선 경사도와 비교하여, 최소 영역 MA를 통하는 빛의 통과를 감소시키도록 되어 있는 디스플레이 요소에 대해서, 완만하기 때문이다. 따라서, 최소 영역 MA를 통과하는 빛을 감소하도록 구성된 디스플레이 요소의 경우에, 보다 짙은 그레이스케일 디스플레이 상태가 보다 용이하게 얻어질 수 있으며, 최소 영역 MA를 통하는 빛을 감소시키지 않도록 되어 있는 디스플레이 요소와 비교하여 전압들 사이에 보다 긴 거리가 필요하다. 따라서, 가파른 전자광학 곡선의 경사도를 갖는 디스플레이 요소와 비교하여, 이용 가능한 그레이스케일 상태의 범위를 부여하도록 보다 넓은 전압 범위와 더불어, 상이한 그레이스케일 디스플레이 상태들 사이에서 보다 완만하고 제어 가능한 천이를 얻을 수도 있다. 또 다른 장점으로는, 최소 영역 MA를 통과하는 빛을 감소시키도록 구성된 디스플레이 요소의 실시예의 경우에, 보다 넓은 전압 범위라 함은, 특정의 전압이 디스플레이 장치의 다중 디스플레이 요소에 인가될 때 디스플레이 요소의 그레이 레벨이, 최소 영역 MA를 통과하는 빛을 감소시키지 않도록 구성된 디스플레이 요소의 그레이 레벨 보다, 오일 체적, 유전체 두께 또는 픽셀 벽 높이와 같은 픽셀 매개변수에서 비균일성에 대하여 덜 민감한 것을 의미하는 것이다. 후자는 가파른 전기광학 곡선을 가지며, 그러므로 픽셀 매개변수에서 비균일성에 대하여 보다 민감하다.
부가적으로 또는 대안으로서, 최소 영역 MA는 컨트라스트 비율을 개선하기 위하여 디스플레이 효과를 제공하기 위한 표면의 디스플레이 영역의 외측인 표면의 일부에서 배치될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 예를 들면 디스플레이가 비활성 모드로 작동하는 경우에는, 최소 영역 MA에 대응하는 전극은 빛이 관찰자에게 반사되지 않는 유효한 블랙 마스크를 생성하기 위하여 ITO와 같은 투명한 재료로 제조될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 디스플레이 장치는 디스플레이를 통과하는 방사선에 색상을 부과하기 위한 컬러 필터를 이용할 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이는 적어도 일군의 4 디스플레이 요소를 구비하는바, 하나의 디스플레이 요소는 백색광을 제공하기 위한 것이고 다른 3 디스플레이 요소는 적색, 녹색 및 청색광의 원색 중 다른 하나를 제공하기 위한 것이다. 따라서, 상기 일군의 디스플레이 요소는 풀 컬러의 디스플레이 픽셀을 형성하는 것으로서, 백색 요소는 휘도를 제어하기 위한 것이며 보다 최대의 휘도를 제공한다. 본 발명의 방법은 적색, 녹색 및 청색 디스플레이 요소에 적용될 수도 있으므로, 그 디스플레이 요소는 디스플레이 주기 동안 개시된 상태로 유지된다. 그러나, 본 발명의 방법은 백색 디스플레이 요소에 대하여 적용되지 않을 수도 있다. 따라서, 백색 요소는 제1 유체만이 디스플레이 주기 동안 표면에 접하는 디스플레이 상태를 제공한다. 따라서, 디스플레이 주기 동안 비활성 표시 상태를 제공하기 위하여 적어도 하나의 구동 요소를 구동시키는 것과 병행하여, 본 발명에 따른 적어도 하나의 디스플레이 요소를 구동시키는 것에 의하여, 디스플레이 픽셀은 일군의 디스플레이 요소에 포함된 모든 요소가 본 발명에 따라 피동되는 것보다 더욱 짙은 흑색 상태를 포함하는 보다 짙은 디스플레이 상태를 제공할 수도 있다. 본 예의 경우에, 디더링(dithering) 기술과 같은 당업계에 널리 공지된 렌더링 및/또는 어드레싱 알고리즘이 백색 요소에 적용되어 히스테리시스 효과를 보상할 수도 있다.
본 발명의 실시예를 하나의 디스플레이 요소를 참조하여 지금까지 설명하였다. 이해할 수 있는 바와 같이, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치는 복수의 디스플레이 요소를 구비하며, 제어 시스템은 본 발명의 방법을 하나 이상의, 일부 실시예에서 모든 디스플레이 요소에 적용하도록 구성될 수도 있다. 이것은 예를 들면 매트릭스를 통해 제어 시스템에 전기적으로 접속되는 디스플레이 요소 중에서 적어도 두 개의 제1 전극에 의하여 성취된다. 도 7 및 도 8을 참조하여 설명된 실시예의 경우, 각각의 디스플레이 요소의 제1 전극은 매트릭스를 통해 제어 시스템에 전기적으로 접속될 수도 있으며, 별도로, 제2 전극은 개별 매트릭스를 통해 제어 시스템에 전기적으로 접속되어, 제1 및 제2 전극 세트를 독립적으로 제어할 수도 있다. 일군의 디스플레이 요소의 제2 전극은 예를 들면 일렬로 함께 버스로 연결되며(bussed), 그 그룹이 단일 드라이버 또는 드라이버의 단일 출력에 의하여 동시에 개시될 수도 있다. 제어 시스템을 포함하는 디스플레이 장치는 디스플레이 장치의 디스플레이 요소를 개별적으로 개시하거나 복수의 디스플레이 요소, 예를 들면, 디스플레이 요소(디스플레이의 라인 스캐닝과 동기할 수 있는)의 적어도 하나의 라인(열 또는 행), 일군의 디스플레이 요소, 및/또는 디스플레이 장치(유리하게는 라인 스캐닝을 필요로 하지 않는)의 모든 디스플레이 요소를 개시하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 제어 시스템은 하나 이상의 디스플레이 요소를 동시에, 예를 들면, 디스플레이 장치의 모든 디스플레이 요소를 동시에 개시시킬 수도 있다. 이러한 모든 요소의 개시는 디스플레이 장치에 대한 동력이 스위치 온될 때 수행되어, 모든 디스플레이 요소가 디스플레이 주기에 대비할 수도 있다. 그 개시는 디스플레이 주기에 걸쳐 유지될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 디스플레이 장치는 적어도 하나의 테스트 구조체를 구비하며, 상기 디스플레이 장치는 상기 적어도 하나의 테스트 구조체를 이용하여 적어도 하나의 디스플레이 요소를 개시하도록 구성된다. 적어도 하나의 테스트 구조체는 적어도 하나의 테스트 신호를 이용하여 장치에 대하여 정확한 작동을 테스트하기 위하여 디스플레이 요소의 매트릭스로 이루어진 디스플레이 장치의 가장자리에 제공될 수도 있다. 구성에 따라서, 테스트 구조체는 장치의 모든 디스플레이 요소, 및/또는 모든 홀수 라인 및/또는 모든 짝수 라인을 테스트하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 디스플레이 요소의 개시는 테스트 구조체를 이용하여 모든 디스플레이 요소, 및/또는 디스플레이 요소의 홀수 라인 및/또는 짝수 라인을 동시에 개시하도록 제공될 수도 있다.
본 발명의 실시예가 각각의 디스플레이 요소 상에 제공된 디스플레이 상태를 나타내는 데이터를 저장하기 위한 메모리 저장소를 구비할 수도 있음을 예견된다. 그러므로, 각각의 디스플레이 요소에 대한 디스플레이 상태 히스토리는 기록될 수도 있다. 이러한 데이터를 이용하여 제어 시스템은 예를 들면 비활성 상태에 있는 임의의 디스플레이 요소(들)을 식별하고, 디스플레이 요소(들)이 디스플레이 상태를 제공하기 위해 준비하는 것을 개시할 수 있다.
각각의 디스플레이 주기 동안, 즉 어느 한 시점에서 모든 디스플레이 요소를 동시에 개시하는 것이 바람직하다. 이것은 몇몇 디스플레이 요소를 어느 한 시점에서 개시하고 다른 시점에서 다른 디스플레이 요소가 개시하는 것을 방지한다. 그러므로, 이는 적어도 하나의 디스플레이 요소가 개시되는 시점의 개수를 최소화하여, 전력 소비 및 임의의 결과적인 스크린 효과의 프론트를 감소시키므로 유리하다. 특정 예로서, 개시에 의하여 야기된 스크린 효과의 프론트는, 보다 긴 지속기간의 5볼트의 단일 프리-디스플레이 펄스와 비교하여, 모든 디스플레이 요소에 예를 들면 5볼트의 2개의 짧은 프리-디스플레이 펄스를 인가하는 것에 의하여 제한될 수 있다. 일 예에서, 이러한 짧은 프리-디스플레이 펄스는 각각 1 밀리세컨드 길이 또는 그 미만일 것이다. 보다 바람직하게는, 프리-디스플레이 신호 레벨은 가능한 낮게 설정되지만, 소비 전력을 감소시키기 위하여 개시 역치 VT를 충족시킨다. 게다가, 최소한의 어드레싱 작용을 갖는 프리-디스플레이 신호 레벨의 스킴은 디스플레이 요소의 신속한 리어드레싱을 필요로 하는 복잡한 스킴을 회피하여 따라서 더 높은 프레임율(frame rate)을 회피하는데 유리할 수도 있다.
상기 실시예는 본 발명의 예시적인 실시예로서 이해되어 진다. 본 발명의 또 다른 실시예가 예견된다. 예를 들면, 상기 실시예는 DC 스킴을 이용하여 설명되었으나, AC 스킴을 이용하는 또 다른 실시예가 예견된다. 전술한 신호 레벨 스킴은 예시로서 이해되어야 한다; 추가적인 스킴들이 첨부된 청구 범위의 권리 범위 내에서 예견된다. 예를 들면, 프리-디스플레이 주기 및/또는 디스플레이 주기 동안, 다른 신호 레벨 스킴이 적용될 수 있는바, 예를 들면 역류를 감소시키기 위하여 리셋 신호가 인가될 수 있다. 또한, 아날로그 및 펄스 폭 변조 펄스의 시퀀스가 디스플레이 주기 동안 인가될 수도 있다; 예를 들면, 보다 밝은 그레이 스케일을 위하여 아날로그 신호를 사용할 수도 있는 반면, 보다 짙은 그레이 스케일을 위하여 펄스 폭 변조된 신호를 사용할 수도 있다. 각각의 디스플레이 요소는, 각각의 디스플레이 요소에 대하여 서로 시간 내에 정렬하지 않을 수도 있는, 프리-디스플레이 주기 다음에 디스플레이 주기가 있는 반복 시퀀스를 겪을 수도 있다는 것이 예견된다; 즉, 하나의 디스플레이 요소가 프리-디스플레이 주기에 존재하는 반면, 또 다른 요소가 디스플레이 주기에 존재할 수 있다. 대안으로서, 각각의 디스플레이 요소는 각각의 프레임 시작에서 개시될 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는 제1 전극과, 몇몇 실시예에서 또한 제2 전극과, 제2 유체와 접촉하는 전극 사이에 전압이 인가되는 경우를 설명하고 있다. 다른 실시예에서는, 제1 전극과, 특정 실시예에서 또한 제2 전극과, 제2 유체 접촉 전극 이외의 디스플레이 장치의 공통 전극 사이에 전압이 인가될 수도 있다.
임의의 일 실시예에 관하여 기술된 임의의 특징이 단독으로 또는 기술된 다른 특징과 조합하여 이용될 수 있으며, 임의의 다른 실시예의 하나 이상의 특징 또는 임의의 다른 실시예의 임의의 조합과 결합하여 이용될 수도 있다. 또한, 전술되지 않은 등가 및 변형이 첨부된 청구범위 내에서 정의되는 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고 또한 채용될 수도 있다.

Claims (28)

  1. 디스플레이 요소(display element)를 포함하는 일렉트로웨팅 디스플레이 장치(electrowetting display device)를 구동하는 방법으로서, 상기 디스플레이 요소는,
    공동부(cavity);
    상기 공동부 내의 제1 유체 및 제2 유체 - 상기 제1 유체는 상기 제2 유체와 혼합되지 않음 - ;
    표면; 및
    제1 전극을 포함하고,
    상기 일렉트로웨팅 디스플레이 장치는 전압을 상기 제1 전극에 인가하여 상기 전압의 신호 레벨에 응답하는 디스플레이 상태를 제공하기 위한 제어 시스템을 포함하며, 상기 제어 시스템은 디스플레이 주기(display period) 내내, 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역을 접하도록, 상기 신호 레벨을 구성하도록 되어 있고, 상기 최소 영역은 제로 영역(zero area)보다 크며,
    상기 방법은 상기 디스플레이 주기 동안에 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨을 인가하는 것을 포함하며, 상기 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨은, 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체가 상기 디스플레이 주기 내내 상기 표면을 접하도록, 구성되는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이 주기 동안 상기 디스플레이 요소를 개시시키기 위하여 프리-디스플레이 주기(pre-display period) 동안에 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 인가하는 것을 포함하는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호는, 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체의 구성을, 상기 제2 유체가 아닌 상기 제1 유체가 상기 표면을 접하는 상태로부터 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체가 상기 표면의 일부를 접하는 상태로 변경하는 것에 의하여 상기 디스플레이 요소를 개시시키는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨은 단일 신호 레벨 또는 단일 신호 펄스를 포함하는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨은 상기 디스플레이 주기에서 초기 디스플레이 상태를 위한 신호 레벨을 제공하도록 구성되는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 디스플레이 주기 동안 상기 디스플레이 요소를 개시시키는 것이 상기 디스플레이 요소의 시청자에게 감지되지 않도록 상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 구성하는 것을 포함하는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유체 및 상기 제2 유체가 상기 디스플레이 주기 내내 상기 표면을 접하도록 상기 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨의 타이밍 및/또는 신호 레벨을 제어하는 것을 포함하는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨은, 상기 제2 유체가 상기 디스플레이 주기 동안에 상기 표면의 적어도 1%, 5% 또는 10%를 접하도록, 구성되는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  9. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 디스플레이 요소는 제2 전극을 포함하며, 상기 방법은 상기 프리-디스플레이 주기 동안에 상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 상기 제2 전극에 인가하는 것과, 상기 디스플레이 주기 동안에 상기 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨을 상기 제1 전극에 인가하는 것을 포함하는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 디스플레이 주기 내내 상기 제2 전극에 비제로(non-zero) 신호 레벨을 인가하는 것을 포함하는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 비제로 신호 레벨은, 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체가 상기 디스플레이 주기 내내 상기 표면을 접하도록, 구성되는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 시스템에 의해 상기 제1 전극에 인가하는 상기 전압은 직류 전압인, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 요소에 의해 디스플레이될 수 있는 모든 디스플레이 상태들에 대해서, 상기 제어 시스템은, 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역을 접하도록, 상기 디스플레이 주기 내내 상기 신호 레벨을 구성하도록 되어 있는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  14. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 주기는, 적어도 하나의 디스플레이 상태가 상기 디스플레이 요소에 의해 내내 제공되는 주기인, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  15. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 주기 동안 상기 디스플레이 요소를 개시시키기 위하여, 상기 디스플레이 주기 전에 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 인가하는 것을 포함하는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 디스플레이 요소는 제2 전극을 포함하고,
    상기 방법은, 상기 디스플레이 주기 전에, 상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 상기 제2 전극에 인가하는 것과, 상기 디스플레이 주기 동안에 상기 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨을 상기 제1 전극에 인가하는 것을 포함하는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  17. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 주기 동안에 오프 상태가 가능하지 않은, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  18. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은, 상기 제2 유체가 상기 표면의 최소 영역보다 더 적게 접하도록 하기 위한 신호 레벨에 대응하는 입력 데이터에 응답하여,
    상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역을 접하도록 하기 위한 신호 레벨을 출력하도록 구성되고,
    상기 제어 시스템은 그에 의해, 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역을 접하도록 상기 디스플레이 주기 내내 상기 신호 레벨을 구성하도록 되어 있는, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치 구동 방법.
  19. 디스플레이 장치로서,
    공동부;
    상기 공동부 내의 제1 유체 및 제2 유체 - 상기 제1 유체는 상기 제2 유체와 혼합되지 않음 - ;
    표면; 및
    제1 전극
    을 포함하는 디스플레이 요소, 및
    전압을 상기 제1 전극에 인가하여 상기 전압의 신호 레벨에 응답하는 디스플레이 상태를 제공하기 위한 제어 시스템을 포함하며,
    상기 제어 시스템은, 상기 디스플레이 요소에 대하여, 디스플레이 주기 내내 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체가 상기 표면을 접하고, 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역을 접하며, 상기 최소 영역이 제로 영역보다 크도록, 상기 디스플레이 주기 내내 상기 신호 레벨을 구성하도록 되어 있는, 디스플레이 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 디스플레이 요소는 제2 전극을 포함하며, 상기 제어 시스템은 디스플레이 주기 동안 상기 디스플레이 요소를 개시시키기 위하여 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 인가하도록 되어 있고, 상기 제어 시스템은 프리-디스플레이 주기 동안 상기 적어도 하나의 프리-디스플레이 신호 레벨을 상기 제2 전극에 인가하고 상기 디스플레이 주기 동안에 상기 적어도 하나의 디스플레이 신호 레벨을 상기 제1 전극에 인가하도록 되어 있는, 디스플레이 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 디스플레이 요소를 포함해서 하나보다 많은 디스플레이 요소를 포함하며, 상기 하나보다 많은 디스플레이 요소 중 적어도 2개의 디스플레이 요소 각각의 제1 전극 및/또는 상기 제2 전극은 상기 제어 시스템에 전기적으로 접속되고, 상기 제어 시스템은 상기 하나보다 많은 디스플레이 요소를 동시에 개시시키도록 되어 있는, 디스플레이 장치.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 디스플레이 요소를 포함하는 복수의 디스플레이 요소의 각 디스플레이 요소의 상기 제2 전극은 상기 제어 시스템에 접속되고, 상기 제어 시스템은 상기 복수의 디스플레이 요소를 동시에 개시시키도록 되어 있으며, 상기 복수의 디스플레이 요소는 하나의 라인의 상기 디스플레이 장치의 디스플레이 요소들로서 되어 있거나, 상기 복수의 디스플레이 요소는 상기 디스플레이 장치의 모든 디스플레이 요소들인, 디스플레이 장치.
  23. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 요소를 개시시킨 후에 상기 제2 유체에 의해 접하는 상기 표면의 일부를 통하는 방사(radiation)의 통과(passage)를 감소시키도록 되어 있는, 디스플레이 장치.
  24. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    적어도 하나의 테스트 구조체를 포함하며, 상기 디스플레이 장치는 상기 적어도 하나의 테스트 구조체를 이용하여 상기 디스플레이 요소를 개시시키도록 되어 있는, 디스플레이 장치.
  25. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    상기 디스플레이 요소에 의해 디스플레이될 수 있는 모든 디스플레이 상태들에 대해서, 상기 제어 시스템은, 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 상기 최소 영역을 접하도록, 상기 디스플레이 주기 내내 상기 신호 레벨을 구성하도록 되어 있는, 디스플레이 장치.
  26. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    상기 디스플레이 주기 동안에 오프 상태가 가능하지 않은, 디스플레이 장치.
  27. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    상기 제어 시스템은, 상기 제2 유체가 상기 표면의 최소 영역보다 더 적게 접하도록 하기 위한 신호 레벨에 대응하는 입력 데이터에 응답하여, 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역을 접하도록 하기 위한 신호 레벨을 출력하도록 구성되고, 상기 제어 시스템은 그에 의해, 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역을 접하도록 상기 디스플레이 주기 내내 상기 신호 레벨을 구성하도록 되어 있는, 디스플레이 장치.
  28. 공동부;
    상기 공동부 내의 제1 유체 및 제2 유체 - 상기 제1 유체는 상기 제2 유체와 혼합되지 않음 - ;
    표면; 및
    제1 전극을 포함하는, 디스플레이 요소를 제어하기 위한 디스플레이 장치 제어 시스템으로서,
    상기 디스플레이 장치 제어 시스템은 상기 제1 전극에 전압을 인가하여 상기 전압의 신호 레벨에 응답하는 디스플레이 상태를 제공하도록 되어 있고,
    상기 디스플레이 장치 제어 시스템은, 상기 디스플레이 요소에 대하여, 디스플레이 주기 내내 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체가 상기 표면을 접하고, 상기 제2 유체가 상기 표면의 적어도 최소 영역을 접하며, 상기 최소 영역이 제로 영역보다 크도록, 상기 디스플레이 주기 내내 상기 신호 레벨을 구성하도록 되어 있는, 디스플레이 장치 제어 시스템.
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