KR101841309B1 - 일렉트로웨팅 디스플레이 구동 시스템 - Google Patents

일렉트로웨팅 디스플레이 구동 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 디스플레이 소자를 갖는 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스용 디스플레이 구동 시스템에 관한 것이고, 상기 디스플레이 구동 시스템은, 디스플레이될 이미지를 표현하는 데이터 신호에 응답하여 디스플레이 소자에 인가될 디스플레이 전압을 제공하는, 디스플레이 소자용 구동기 스테이지를 포함하며, 상기 구동기 스테이지는 상기 데이터 신호에 따라 가변 전압을 제공하는 가변 소스를 포함하고, 상기 디스플레이 구동 시스템은 오프셋 전압을 제공하는 오프셋 소스를 포함하며, 상기 디스플레이 전압은 상기 오프셋 전압과 상기 가변 전압의 합이다.

Description

일렉트로웨팅 디스플레이 구동 시스템 {ELECTROWETTING DISPLAY DRIVING SYSTEM}
본 발명은 일렉트로웨팅 디스플레이 구동 시스템(electrowettmg display driving system) 및 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법에 관한 것이다.
국제 특허 출원 WO 2009/004042은, 디스플레이 구동 시스템이 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스의 디스플레이 소자들에 인가되는 전압을 제어하는 일렉트로웨팅 디스플레이 장치를 개시한다. 디스플레이 구동 시스템의 단점은 다용도성(versatility)의 결여이다.
본 발명의 목적은, 더욱 용도가 많은 일렉트로웨팅 디스플레이 장치용 디스플레이 구동 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 디스플레이 소자를 갖는 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스용 디스플레이 구동 시스템이 제공되며, 상기 디스플레이 구동 시스템은, 디스플레이될 이미지를 표현하는 데이터 신호에 응답하여 디스플레이 소자에 인가될 디스플레이 전압을 제공하는, 디스플레이 소자용 구동기 스테이지(driver stage)를 포함하며,
상기 구동기 스테이지는 상기 데이터 신호에 따라 가변 전압을 제공하는 가변 소스(variable source)를 포함하고,
상기 디스플레이 구동 시스템은 오프셋 전압을 제공하는 오프셋 소스를 포함하며,
상기 디스플레이 전압은 상기 오프셋 전압과 상기 가변 전압의 합이다.
본 발명은, 디스플레이 구동 시스템의 다용도성을 증대시키도록 오프셋 전압을 인가한다. 종래 기술의 구동기 스테이지는 디스플레이 소자에 인가되는 전압을 영(zero) 볼트와 일정한 최대 전압 사이에서 변화시킬 수 있는 가변 소스이다. 본 발명에 따른 구동기 스테이지는, 하지만, 전압을 오프셋 전압과 최대 전압 사이에서 변화시킬 수 있다. 상기 오프셋 전압의 사용은 디스플레이 소자의 특성에 기초한다. 디스플레이 소자에 인가되는 전압은 디스플레이 효과가 발생하기 전에 일정한 역치를 초과해야 한다. 그러므로, 이러한 역치 미만의 전압의 변동은 디스플레이 효과를 제공하지 않으며, 역치 전압만큼 높은 오프셋 전압이 사용될 수 있다.
전자 부품은, 보통 그것들의 제조 공정에 좌우되는, 최대 동작 전압을 갖는다. 구동기 스테이지는 따라서, 구동기 스테이지를 이루는 전자 부품들에 의해 융통될 수 있는 최대 출력 전압 스윙(swing)에 의해 제약된다. 예를 들어, 몇몇의 집적 회로는 출력 전압 스윙을 30 볼트까지 제한한다.
구동기 스테이지가 종래 기술의 구동기 스테이지와 동일한 최대 출력 전압을 갖는 경우에, 본 발명에 따른 가변 소스는 종래 기술의 가변 소스보다 더 낮은 전압을 스윙을 가질 수 있다. 이것은, 더 낮은 최대 전압의 제조 공정이 구동기 스테이지용으로 사용될 수 있고, 더 낮은 제조 비용, 더 낮은 전력 소비, 더 작은 풋프린트(footprint) 및/또는 더 양호한 가용성을 제공한다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 구동기 스테이지가 종래 기술의 구동기 스테이지와 동일한 전압 스윙을 갖는 가변 소스를 사용하는 경우에, 구동 스테이지의 더 높은 최대 출력 전압 및 관련하는 더 밝은 이미지가, 종래 기술의 구동기 스테이지용으로 요구될 상대적으로 고가인 가변 소스 없이 그리고 가변 소스내의 전력 소비를 증대시키지 않고, 달성될 수 있다.
오프셋 전압은 유리하게, 디스플레이 소자의 역치 전압에 대응한다. 오프셋 전압이 역치 전압과 동등하면, 이미지의 밝기의 최대 증대 또는 전압 스윙의 최대 감소가 달성될 수 있다.
오프셋 전압은 바람직하게 조정 가능하다. 조정 가능한 오프셋 전압은, 예컨대, 디스플레이될 이미지의 컨텐트에 따라서, 시스템의 다용도성을 증대시킨다. 오프셋 전압이, 예컨대, 영 볼트에 가까운 낮은 레벨로 설정되는 경우에, 구동기 스테이지의 최대 출력 전압은 상대적으로 낮고 전력 소비가 또한 상대적으로 낮다. 이미지의 더 낮은 밝기는, 비디오 컨텐트 또는 사진을 디스플레이하는 것과 같이, 더 낮은 밝기에서 일반적으로 볼 수 있는 컨텐트용으로 적절하다.
오프셋 전압이 높은 전압, 예컨대, 10 볼트에 설정되는 경우에, 최대 출력 전압은 상대적으로 높다. 결과적인 높은 밝기는, 인터넷 컨텐트, 흰색 배경의 텍스트 또는 훨씬 세밀한 이미지와 같은 컨텐트를 보기 위해 사용될 수 있다.
오프셋 전압을 변화시키는 것은 추가적인 전력 관리 다용도성을 가능케 한다. 더 높은 밝기 모드가 이미지의 컨텐트에 따라 사용될 수 있다. 오프셋 전압이 낮은 전압으로, 예컨대, 0V로 감소되는 경우에, 오프셋 소스가 스위치 오프될 수 있고, 그에 의해 그 부품의 전력 소비를 제한한다. 오프셋 전압이 0V보다 더 높은 경우에, 가변 소스의 전력을 그것의 전압 스윙을 감소시키는 것에 의해 절감할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 가변 소스는 조정 가능한 전압 스윙을 갖는다. 전압 스윙은, 데이터 신호에 응답하는 가변 소스의 최소 전압과 최대 전압 사이의 차이이다. 조정 가능한 전압 스윙은, 낮은 밝기의 이미지 및 낮은 전력 소비를 위해 상대적으로 낮은 값으로 그리고 높은 밝기의 이미지를 위해 상대적으로 높은 값으로 스윙을 설정하는 것을 가능케 한다.
조정 가능한 오프셋 전압과 조정 가능한 전압 스윙의 조합은 밝기 레벨과 전력 소비 사이를 선택하는 데 있어서 더 많은 다용도성을 제공한다.
특별한 실시예에 있어서, 상기 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스는 공통 전극을 갖는 복수의 디스플레이 소자를 포함하고, 각각의 디스플레이 소자는 소자 전극을 가지며, 디스플레이 소자의 디스플레이 전압은 상기 공통 전극과 상기 소자 전극 사이에 인가되며, 상기 오프셋 소스의 출력은 상기 공통 전극에 연결된다.
공통 전극은, 단일의 오프셋 소스가 공통 전극에 연결될 수 있다는 점에서 디스플레이 구동 시스템을 간략화시킬 수 있으며, 오프셋 소스는 복수의 구동기 스테이지에 의해 공유된다.
본 발명은 또한, 상기한 디스플레이 구동 시스템과 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스를 포함하는 디스플레이 장치에 관한다.
본 발명은 또한, 적어도 하나의 디스플레이 소자를 갖는 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법에 관하며, 상기 디스플레이 소자는 디스플레이 전압에 응답하는 디스플레이 상태를 제공하고, 상기 방법은 오프셋 전압과 가변 전압을 합하는 것에 의해 상기 디스플레이 전압을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 가변 전압은 디스플레이될 이미지를 표현하는 데이터 신호에 좌우된다.
상기 오프셋 전압은 상기 디스플레이 소자의 역치 전압에 대응한다.
상기 오프셋 전압은 유리하게 조정 가능하다. 상기 가변 전압은 조정 가능한 전압 스윙을 가질 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징 및 장점이, 첨부 도면을 참조하여 이루어지는, 예시로서만 주어지는, 본 발명의 바람직한 실시예들의 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은, 더욱 용도가 많은 일렉트로웨팅 디스플레이 장치용 디스플레이 구동 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 디스플레이 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 나타낸다;
도 2는 디스플레이 소자의 단면을 나타낸다;
도 3은 디스플레이 소자용 구동기 스테이지의 회로도를 나타낸다;
도 4는 도 3의 회로도를 대안적 묘사를 나타낸다;
도 5a 및 5b는 디스플레이 소자에 인가되는 전압의 함수로서 히스테리시스가 있는 그리고 히스테리시스가 없는 디스플레이 소자의 디스플레이 효과를 표현하는 그래프를 나타낸다; 그리고
도 6은 능동 매트릭스 디스플레이 소자용 구동기 스테이지의 회로도를 나타낸다.
도 1은 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스(2) 및 디스플레이 구동 시스템(3)을 포함하는 디스플레이 장치(1)를 개략적으로 나타낸다. 디스플레이 디바이스는 적어도 하나의 디스플레이 소자(4)를 갖는다. 디스플레이 구동 시스템내의 구동기 스테이지(5)는 신호선(6 및 7)에 의해 디스플레이 디바이스에 연결된다. 구동기 스테이지는 데이터 신호 입력에 응답하여 디스플레이 전압을 데이터 신호선(8)에 의해 디스플레이 구동 시스템으로 출력하며, 데이터 신호는 디스플레이 디바이스(2)에 의해 나타내어질 디스플레이 상태를 표현한다. 디스플레이 디바이스가 능동 매트릭스 어레이와 같은 디스플레이 소자들의 2차원 어레이를 포함하는 경우에, 데이터 신호는 TV 신호일 수 있고, 디스플레이 소자들의 조합된 디스플레이 상태들이 이미지를 형성한다. 디스플레이 구동 시스템은, 데이터 신호선(8)에 연결되고 디스플레이 소자에 대한 타이밍 및 신호 레벨들을 제공하는 디스플레이 제어기(9)를 포함할 수 있다. 구동기 스테이지(5)는 디스플레이 제어기(9)의 출력을 디스플레이 소자(4)를 제어하기에 적절한 신호로 변환한다.
도 2에 단면으로 나타내어진 디스플레이 소자(4)는, 제1 지지판(11)과 제2지지판(12) 사이의 공간(10)을 포함하고, 파선(13)에 의해 표시되는 디스플레이 소자의 측부 범위는 벽들(14)에 의해 제한된다. 공간(10)은 제1 유체(15)와 제2 유체(16)를 포함하고, 제1 유체는 제2 유체와 혼합되고 제2 유체는 전기 전도성 또는 극성이 있다. 제1 지지판(11)은 상기 공간으로부터 전기적으로 절연되는 소자 전극(17)을 포함한다. 소자 전극은 신호선(6)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결된다. 공통 전극(18)은 제2 유체(16)와 접촉하며 신호선(7)에 직접적으로 간접적으로 연결된다. 구동기 스테이지(5)로부터 출력되는 디스플레이 전압은 신호선(6 및 7)을 통해 전극들에 인가된다. 디스플레이 소자내의 제1 및 제2 유체의 위치는 전극들에 인가되는 전압에 좌우되고, 그 위치는 디스플레이 소자의 디스플레이 효과를 결정한다. 디스플레이 소자의 동작 및 구성의 세부는 도 1 및 국제 특허 출원 WO 2008/119774의 설명의 관련 부분에 개시되어 있다.
도 3은 디스플레이 소자의 전극들(17 및 18)과 구동기 스테이지(5)의 본 발명에 따른 일 실시예의 회로도를 나타낸다. 3개의 DC 소스(30, 31 및 32)는 직렬로 연결된다. 도시된 실시예에 있어서, 소스(30)는 25 V의 전압을 제공하고 소스들(31 및 32)은 각각 5 V의 전압을 제공하며, 그게 의해, 각각 -15 V, +10 V, +15 V 및 +20 V의 전압 레벨들을 갖는 4개의 공급선들(33, 34, 35 및 36)을 제공한다. 구동기(37)는, 디스플레이 소자의 디스플레이 상태를 설정하기 위한, 제어기(9)로부터의 신호(38)를 입력으로서 수신한다. 구동기(37)의 출력, 전극 전압 Vel은, 디스플레이 소자의 소자 전극(17)에 결국 연결되는 신호선(6)에 연결된다. 간단한 실시예에 있어서, 구동기(37)는, 들어오는 아날로그 신호를 디스플레이 소자내의 유체들(15 및 16)의 움직짐을 제어하기 위해 요구되는 전압 레벨을 갖는 아날로그 출력 신호로 변환하는 증폭기이다. 구동기(37)는 전력선들(33 및 34 또는 35)에 의해 공급된다. 전력선들(34 및 35)간의 선택은 스위치(39)에 의해 이루어진다. 공통 전극(18)은 공통 전압 레벨 Vcom에 있고 전력선(35) 또는 전력선(36)에 연결되며, 선택은 스위치(40)에 의해 이루어진다. 구동기(37)와 스위치들(39 및 40)은 디스플레이 소자(4)용 구동기 스테이지(5)의 부분이다.
표 I는 스위치들(39 및 40)의 설정들에 의해 결정되는 4개의 모드들에 있어서 도 3의 회로내의 다양한 전압들을 나타낸다.
Figure 112013004829797-pct00001
[표 I] 도 3의 회로내의 전압들
표의 4번째 컬럼은 소자 전극(17)에 인가될 수 있는 전압들 Vel의 범위를 나타낸다. 범위의 정도는 구동기(37)의 공급 전압들에 의해 결정된다. Vel의 실제 값은 데이터 신호에 좌우된다. 5번째 컬럼은 공통 전극(18)에 인가되는 전압 Vcom을 나타낸다.
6번째 컬럼은, 전극들(17 및 18)을 통해 디스플레이에 인가될 수 있고, 디스플레이 소자의 디스플레이 효과를 결정하는, (Vcom - Vel)로서 정의되는, 전압들 Vdisplay의 범위를 나타낸다. 이러한 전압은 스위치들(39 및 40)의 설정에 따른, 0, 5 또는 10 V의 오프셋 전압을 나타낸다. 7번째 컬럼은 Vdisplay의 전압 스윙, 즉, 최대 Vdisplay 빼기 최소 Vdisplay를 나타낸다. 그 값은, 스위치(39)의 설정에 따라 25 또는 30 V이다.
오프셋 전압과 전압 스윙의 관점에서, 도 3의 회로도는, 도 4에 도시된 회로도에 의해 보다 보편적인 방식으로 표현될 수 있다. 전극들(17 및 18)에 인가되는 전압 Vdisplay는, 가변 전압 Vvar과 오프셋 전압 Voffset의 합이다. Vvar은 가변 소스(41)에 의해 출력된다. Vvar의 레벨은 신호(38)로서 여기에 도시된 데이터 신호에 좌우된다. Vvar의 최대 스윙은 조정 가능할 수 있다. 도 3의 실시예에 있어서, 가변 소스는 소스들(30 및 31)과 스위치(39)와 함께 구동기(37)에 의해 형성된다. 가변 소스의 최대 스윙은 스위치(39)에 의해 설정된다.
Voffset은 오프셋 소스(42)에 의해 출력되는 전압이다. Voffset은 조정 가능한 레벨을 가질 수 있다. 도 3의 실시예에 있어서, 오프셋 소스는 소스들(31 및 32)과 스위치들(39 및 40)에 의해 형성된다. Voffset의 레벨은 스위치들(39 및 40)에 의해 설정된다.
오프셋 전압과 가변 전압의 효과는 도 5a 및 5b에 도시되어 있고, 여기서 디스플레이 효과는 2개의 상이한 경우에 대해서 디스플레이 전압 Vdisplay의 함수로서 주어진다. 도 5a에 도시된 1번째 경우에 있어서, 디스플레이 전압의 함수로서의 디스플레이 효과는 히스테리시스를 나타내고, 그것은 디스플레이 효과가, 디스플레이 전압이 0 V로부터 높은 값으로 증가될 때(선 51)와 디스플레이 전압이 높은 전압으로부터 낮은 전압으로 감소될 때(선 52)가 반드시 동일하지 않다는 것을 의미한다. 도 5b는 히스테리시스가 없는 경우에 대해서 디스플레이 전압의 함수로서의 디스플레이 효과를 나타낸다. 양쪽의 경우에 있어서, 디스플레이 효과는 디스플레이 소자의 투과 또는 반사일 수 있고, 그 각각은 제1 유체가 인가되는 디스플레이 전압의 영향하에서 수축할 때 증가된다. 높은 디스플레이 효과는 밝은 이미지에 대응한다. 낮은 디스플레이 전압에서는, 디스플레이 효과가 없다. 바람직한 오프셋 전압을 표현하는 역치 전압은 도 5a 및 5b에서 Vth로서 표시된다. 도면들이 히스테리시스가 있는 디스플레이 효과와 히스테리시스가 없는 디스플레이 효과에 대해서 동일한 역치 전압을 나타낼지라도, 그것들은 보통 상이하고 디스플레이 소자의 특정한 구성에 좌우된다. 히스테리시스적인 곡선의 경우에 있어서, 역치 전압은, 감소하는 디스플레이 전압(선 52)에서, 디스플레이 효과가 사라지는, 디스플레이 전압이다. 비히스테리시스적인 곡선의 경우에 있어서, 역치 전압은 디스플레이 효과가 발생하기 시작하는 디스플레이 전압이다. 본 발명에 따른 오프셋 전압의 사용은, 역치 전압보다 더 낮은 디스플레이 전압들에 대한 디스플레이 효과의 부재에 관련된다.
표 I의 모드 1에 있어서, 영의 오프셋 전압이 있고 디스플레이 전압은, 구동기(37)에 의해 제공되는 최대 전압 진폭이 30 V이기 때문에, 0과 30 V 사이에서 변화한다. 이것은, 전압 오프셋이 인가되지 않을 때의 디스플레이 장치의 동작의 일반 모드이고 종래 기술의 디스플레이 장치로부터 알려져 있는 동작의 모드이다.
모드 2에 있어서, 디스플레이 전압은 5와 30 V 사이에서 변화한다. 최대 전압이 모드 1에서와 동일하기 때문에, 동일한 디스플레이 효과가 달성될 수 있다; 환언하면, 모드 1 및 2에서의 이미지들은 동등하게 밝을 것이다. 하지만, 가변 소스(40)의 전력 소비는 인자 (30/25)2 = 1.44만큼 감소되는데, 그 이유는 모드 2에서 전압 스윙이 30으로부터 25 V로 이제 감소되기 때문이다. 모드 2는, 예컨대, 낮은 밝기에서 비디오 컨텐트 또는 사진을 보기 위해 적절하다.
표 1의 모드 3에 있어서, 전압 스윙은 모드 1에서와 동등하지만, 그것은 이제 Vcom의 +15로부터 +20 V로의 증가만큼 일으켜지는 5 V 오프셋 전압에 슈퍼포즈(superpose)된다. 그 결과는 모드 1에서보다 더 밝은 이미지이며, 그 이유는 최대 디스플레이 전압이 더 높기(35 V) 때문이다. 하지만, 가변 소스의 전력 소비는 모드 1에서와 동일하다. 모드 3은, 예컨대, 인터넷 컨텐트, 흰색 배경에서의 텍스트 또는 더욱 세밀한 이미지들을 보기 위해 적절하다.
모드 4에 있어서, 오프셋 전압은 모드 2에 비해서 증가되었고, 더 밟은 이미지를 유발한다. 주어진 전압 스윙에 대해서, 최대 디스플레이 효과는, 오프셋 전압이 디스플레이 소자의 역치 전압에 대응하는 경우에, 얻어진다. 오프셋 전압은, 경시적인 디스플레이 소자들 또는 역치 시프트들 사이의 역치 불균일성과 관련된 임의의 이슈들을 회피하기 위해 디스플레이 소자들의 평균 역치 전압의 5 또는 10% 미만의 레벨에 바람직하게 설정된다.
표 1의 모드 5에 있어서, 디스플레이 전압은 10과 40 V 사이에서 변화하며, 매우 밟은 디스플레이를 준다. 이것은, 10 V의 오프셋 전압과 30 V의 전압 스윙에 의해 달성되었다. 그것은, (1) 디스플레이 소자가 오프셋 전압을 결정하는, 10 V의 역치 전압을 갖고, (2) 구동기(37)가 30 V의 최대 전압 스윙을 가지며, (3) 디스플레이 소자가 역치 전압에 동등한 디스플레이 전압으로 낮아지는 디스플레이 효과들을 나타낼 수 있을 때, 달성될 수 있는 최대 디스플레이이다. 도 3에 도시된 회로는 10 V 오프셋과 30 V 전압 스윙을 달성하기 위해 변형을 요한다는 것에 유의한다.
오프셋 전압이 역치 전압에 또는 약간 더 높게 설정되는 경우에, 도 5a에 도시된 히스테리시스의 효과는 디스플레이 소자를 구동할 때 덜 현저해질 수 있게 될 것이다. 디스플레이 소자가 디스플레이 디바이스의 기동시에 가로지르는 선(51)을 가진 후에, 오프셋 전압의 레벨에 따라, 히스테리시스를 전혀 나타내지 않거나 도 5a에 도시된 것보다 더 작은 히스테리시스를 나타낼 것이다. 오프셋 전압이 역치 전압보다 약간 더 높은 경우에, 도 2에서의 제1 유체(15)는 최대 가변 전압에서 약간 수축될 것이고, 이것은 제2 유체(16)를 디스플레이 어드레싱 동안 내내 제1 지지판(11)에 접촉하게 한다. 도 5a의 예시적인 디스플레이 곡선에 있어서, 역치 전압보다 1 ~ 2 V 더 높은 오프셋 전압은, 벽들(14) 사이의 디스플레이 소자의 면적의 2 ~ 3 %의 제2 유체의 최소 접촉을 유발한다. 그러한 최소 접촉의 면적은 히스테리시스의 효과를 강력하게 감소시키거나 심지어 제거한다. 오프셋 전압이 후속의 디스플레이 상태 동안에 디스플레이 소자에 인가될 것이기 때문에, 제1 유체는 상이한 디스플레이 상태들 사이에서 접촉 상태로 돌아가지 않을 것이고, 그러므로, 히스테리시스 효과의 감소가 유지될 것이다.
디스플레이 효과의 이러한 최소 접촉의 효과는, 바람직한 기동 시점을 이용하는 것 그리고 디스플레이 효과에 기여하지 않는 최소 접촉 면적을 만드는 것에 의해 감소될 수 있다. 바람직한 기동 시점은 제1 유체로 하여금 전압을 인가할 때 디스플레이 소자내의 동일한 시점에 접촉을 시작하게 하고, 예컨대, 국제 출원 WO 2004/104671에 언급된 바와 같은 디스플레이 소자의 전계; 예컨대, WO 2006/021912에서 언급된 바와 같은 디스플레이 소자의 형태; 또는 예컨대, WO 2007/141218에서 언급된 바와 같은 디스플레이 소자의 소수성 표면의 습윤성을 제어하는 것에 의한 것과 같은, 다양한 방식으로 실현될 수 있다. 최소 접촉의 면적은, 예컨대, WO 2007/141218에 개시된 바와 같이, 예컨대, 면적을 검정색으로 착색하는 것에 의해 디스플레이 효과에 기여하지 않게 만들 수 있다.
본 발명의 예시들은, 오프셋 전압의 다양한 가능성 있는 설정들을 나타낸다. 오프셋 전압의 임의의 설정은, 요구되는 디스플레이 상태를 얻도록 가변 전압을 제어하는 임의의 방법과 조합될 수 있다. 그것은, 예컨대, 디스플레이되는 이미지내에 그레이 스케일(gray scale)을 달성하기 위해, 진폭 변조를 적용하는 것, 펄스폭 변조를 적용하는 것, 디더링(dithering)을 적용하는 것 또는 이러한 상이한 방법들의 조합을 적용하는 것과 같은, 다양한 방법들과 조합될 수 있다.
도 3의 실시예는 직접-구동 디스플레이 장치에서 사용될 수 있다. 디스플레이 장치가 복수의 디스플레이 소자를 포함할 때, 그 각각의 디스플레이 소자는 구동기(37)에 의해 제어될 수 있다. 전원 공급 장치 및 스위치들(39 및 40)이 복수의 구동기들(37)에 의해 공유될 수 있다. 복수의 디스플레이 소자들은, 도 2에 표시된 바와 같이 제2 유체(16)를 공유할 수 있고, 그에 의해 공통 전압 Vcom에 설저된 하나의 전극(18)만을 요구한다.
복수의 디스플레이 소자들이 디스플레이 소자들의 로우(row)와 컬럼들을 갖는 매트릭스 형태로 배열되는 경우에, 디스플레이 소자들의 제어는 디스플레이 소자들의 각각의 컬럼에 대한 하나의 구동기(37)에 의해 달성될 수 있다. 회로의 작은 변형은, 도 6에 도시된 바와 같이, 그것을 능동 매트릭스 디스플레이 장치와 같은 것에서 사용될 수 있게 한다. 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스는 로우와 컬럼의 매트릭스로 배열되는 복수의 디스플레이 소자들을 포함한다. 도 6은, 트랜지스터(61) 형태의 능동 소자를 포함하는, 디스플레이 소자들(60) 중 하나에 대한 회로를 나타낸다. 디스플레이 소자의 전극들(17, 18)은 커패시터로서 다시 표시된다. 전극(18)은 복수의 디스플레이 소자들에 공통이고, 디스플레이 소자들에 의해 공유되는 전기 전도성 제2 유체(16)에 연결된다. 디스플레이 소자는 저장 목적을 위해 선택적인 커패시터(62)를 포함할 수 있다. 이러한 커패시터는 커패시터(17, 18)와 병렬로 배열된다. 커패시터를 그라운드로 연결하는 선은 전압 Vcom에서 동통의 신호선(7)이다.
신호선(6)은 소스 전압 Vs을 제공하는 트랜지스터(61)에 연결된다. 트랜지스터의 게이트는 게이트 전압 Vg에서 신호선(63)에 연결된다. 선(63)용 신호는 구동기(64)에 의해 제공된다. 트랜지스터(61)는 소스 전압 Vs을 커패시터들에 연결할 수 있는 게이트 전압 Vg에 의해 제어되는 스위치로서 기능한다. 구동기(64)는 디스플레이 장치의 로우내의 트랜지스터들을 동작시키기 위한 로우 구동기로서 기능한다. 구동기(37)는 디스플레이 소자들의 컬럼용 소스 전압을 제공하기 위한 컬럼 구동기로서 기능한다. 능동 매트릭스 디스플레이 구동 시스템 및 디스플레이 디바이스의 동작은 도 3 및 도 4와 국제 특허 출원 WO 2008/119774의 설명의 관련 부분에 개시되어 있다.
상기한 실시예들은 본 발명의 예시적인 예들로서 이해되어진다. 본 발명의 추가적인 실시예들이 예견된다. 임의의 하나의 실시예에 관련하여 기술되는 임의의 특징이 단독으로, 또는 기술된 다른 특징과 조합하여 사용될 수 있고, 임의의 다른 실시예들 또는 임의의 다른 실시예들의 임의의 조합의 하나 이상의 특징들과 조합하여 사용될 수도 있다는 것이 이해되어진다. 또한, 상기에서 설명되지 않은 등가들 및 변형들이 또한, 첨부되는 청구 범위에서 규정되는 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고 채용될 수도 있다.

Claims (18)

  1. 디스플레이 소자(display element)를 포함하는 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스(electrowetting display device)용 디스플레이 구동 시스템으로서, 상기 디스플레이 구동 시스템은, 디스플레이될 이미지의 적어도 일부를 표현하는 데이터 신호에 응답하여 디스플레이 소자에 인가될 디스플레이 전압을 제공하도록 구성된, 디스플레이 소자용 구동기 스테이지(driver stage)를 포함하며,
    상기 구동기 스테이지는 상기 데이터 신호에 따라 가변 전압을 제공하도록 구성된 가변 소스(variable source)를 포함하고,
    상기 디스플레이 구동 시스템은 오프셋 전압을 제공하도록 구성된 오프셋 소스를 포함하며,
    상기 디스플레이 전압은 상기 오프셋 전압과 상기 가변 전압의 합인, 디스플레이 구동 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 오프셋 전압은 상기 디스플레이 소자의 역치 전압에 대응하는, 디스플레이 구동 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 오프셋 전압은 조정 가능한, 디스플레이 구동 시스템.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 가변 소스는 조정 가능한 전압 스윙(swing)을 갖는, 디스플레이 구동 시스템.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스는 복수의 디스플레이 소자를 포함하고, 상기 복수의 디스플레이 소자는 디스플레이 소자를 포함하며, 상기 복수의 디스플레이 소자는 공통 전극을 포함하며, 상기 복수의 디스플레이 소자의 각각의 디스플레이 소자는 소자 전극을 각각 포함하며, 각각의 디스플레이 소자의 디스플레이 전압은 상기 공통 전극과 상기 디스플레이 소자의 상기 소자 전극 사이에 인가될 수 있으며,
    상기 오프셋 소스의 출력은 상기 공통 전극에 연결되는, 디스플레이 구동 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 데이터 신호를 상기 구동기 스테이지에 제공하기 위하여 데이터 신호선을 통해 상기 구동기 스테이지에 연결되는 디스플레이 제어기를 포함하는 디스플레이 구동 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 구동기 스테이지는 상기 데이터 신호를 상기 디스플레이 전압으로 변환하기 위한 증폭기를 포함하는 디스플레이 구동 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 구동기 스테이지의 출력은 상기 디스플레이 소자의 상기 소자 전극에 연결되는 디스플레이 구동 시스템.
  9. 청구항 5에 있어서, 복수의 구동기 스테이지를 포함하며, 상기 복수의 구동기 스테이지는 구동기 스테이지를 포함하며,
    복수의 구동기 스테이지의 각각의 구동기 스테이지는 복수의 디스플레이 소자의 각각의 디스플레이 소자에 전기적으로 연결되는 디스플레이 구동 시스템.
  10. 청구항 5에 있어서, 복수의 디스플레이 소자는 행 및 열로 배열되고,
    상기 구동기 스테이지는 열들 중의 일 열의 각각의 디스플레이 소자에 전기적으로 연결되는 디스플레이 구동 시스템.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 상기 디스플레이 구동 시스템 및 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스를 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 디스플레이 소자를 포함하는 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법으로서, 상기 디스플레이 소자는 디스플레이 전압에 응답하는 디스플레이 상태를 제공하도록 구성되고, 상기 방법은 오프셋 전압과 가변 전압을 합하는 것에 의해 상기 디스플레이 전압을 형성하는 것을 포함하고, 상기 가변 전압은 디스플레이될 이미지의 적어도 일부를 표현하는 데이터 신호에 좌우되는, 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 오프셋 전압은 상기 디스플레이 소자의 역치 전압에 대응하는, 방법.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 오프셋 전압은 조정 가능한, 방법.
  15. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 가변 전압은 조정 가능한 전압 스윙을 갖는, 방법.
  16. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 일렉트로웨팅 디스플레이 디바이스는 복수의 디스플레이 소자를 포함하고, 복수의 디스플레이 소자는 디스플레이 소자를 포함하며, 복수의 디스플레이 소자는 공통 전극을 포함하며, 복수의 디스플레이 소자의 각각의 디스플레이 소자는 소자 전극을 각각 포함하며,
    상기 방법은:
    상기 공통 전극과 상기 디스플레이 소자의 상기 소자 전극 사이에 상기 디스플레이 소자의 디스플레이 전압을 인가하는 단계; 및
    상기 오프셋 전압을 상기 공통 전극에 인가하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    디스플레이 제어기를 이용하여, 데이터 신호선을 통해 상기 데이터 신호를 구동기 스테이지에 제공하는 단계; 및
    상기 구동기 스테이지의 증폭기를 이용하여, 상기 데이터 신호를 상기 디스플레이 전압으로 변환하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 청구항 16에 있어서, 전극 전압을 상기 디스플레이 소자의 상기 소자 전극에 인가하는 단계를 포함하는 방법.
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