KR20040044975A - 유지 전극을 갖는 수직 스위칭 전기영동 디스플레이 - Google Patents

유지 전극을 갖는 수직 스위칭 전기영동 디스플레이 Download PDF

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KR20040044975A
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Abstract

하나 이상의 유지 전극 (24) 을 갖는 전기영동 디스플레이를 개시한다. 디스플레이는 유전용매에 분산된 하전 입자로 충진되는 복수개의 전기영동 셀을 포함한다. 각각의 셀은 상부 전극층과 하부 전극층 사이에 위치된다. 상부 전극층은 하나 이상의 셀 상에 위치되는 하나 이상의 구동 전극 (23) 을 포함한다. 하부 전극층은 하나 이상의 셀 상에 위치되는 하나 이상의 구동 전극 (25) 을 포함한다. 디스플레이는 하부 전극층 (24) 에 위치되는 유지 전극 (24) 을 더 포함한다. 디스플레이는 하부 전극층 하부에 위치되고 이를 통해 볼 수 있는 착색된 백그라운드 (29) 를 더 포함한다.

Description

유지 전극을 갖는 수직 스위칭 전기영동 디스플레이 {A VERTICALLY-SWITCHING ELECTROPHORETIC DISPLAY WITH HOLDING ELECTRODES}
여러가지 상이한 타입의 EPD 가 있다. 파티션 타입의 EPD 에는 (M. A. Hopper 및 V. Novotny, IEEE Trans. Electr. Dev., 1979년, 26(8), 1148-1152 참조), 침전과 같은 입자의 원하지 않는 이동을 방지하기 위하여, 2 개의 전극 사이에 공간을 더욱 작은 셀로 분리하기 위한 파티션이 있다. (미국 특허 제 5,961,804 호 및 제 5,930,026 호에 개시되는 바와 같이) 마이크로캡슐 타입의 EPD 는 각각 그 내부에 유전용매와 시각적으로 반대되는 하전 색소 입자의 서스펜션과 유전 유체로 이루어진 전기영동 조성을 갖는 마이크로캡슐의 2 차원 배열을 실질적으로 갖는다. 다른 타입의 EPD 는 (미국 특허 제 3,612,758 호 참조), 평행 라인 저장기로부터 형성되는 전기영동 셀을 갖는다. 채널형 전기영동 셀은 투명 도전체로 커버되고 전기적으로 접속된다. 패널측으로부터 볼 때, 투명 글라스의 층은 투명 도전체 상에 위치되는 것으로 나타나 있다.
개선된 EPD 기술이 계류중인 출원인, 2000년 3월 3일자 출원된 미국특허출원 제 09/518,488 호 (대응특허 WO01/67170), 2001년 1월 11일자 출원된 미국특허출원 제 09/759,212 호, 2000년 6월 28일자 출원된 미국특허출원 제 09/606,654 호 (대응특허 WO02/01280) , 및 2001년 2월 15일자 출원된 미국 특허 출원 제 09/784,972 호에 개시되어 있으며, 이들은 여기에 참조로서 포함된다. 개선된 EPD 는 공지된 형상, 크기 및 애스펙트비의 마이크로컵으로부터 형성되고 유전용매에 분산되는 하전 색소 입자로 충진되는 폐쇄형 셀을 포함한다.
이러한 EPD 는 패시브 매트릭스 시스템에 의해 구동될 수 있다. 일반적인 패시브 매트릭스 시스템은, 상부 단부 상에 로우 전극이 있고, 셀의 하부 단부 상에 컬럼 전극이 있다. 상부 로우 전극 및 하부 컬럼 전극은 상호 수직한다. 그러나, 패시브 매트릭스 시스템으로 구동되는 EPD 와 관련된, 크로스토크 및 크로스바이어스와 같은 두 가지의 문제들이 널리 알려져 있다. 크로스토크는 셀의 입자가 이웃하는 셀의 전기장에 의해 바이어스될 때 발생한다. 도 1 은 일예를 제공한다. 셀 (A) 의 바이어스 전압은 양으로 하전 입자를 셀의 하부를 향하여 구동시킨다. 셀 (B) 이 전압 바이어스 전압을 갖지 않기 때문에, 셀 (B) 의 양으로 하전 입자는 셀의 상부에 잔존할 것으로 예상된다. 그러나, 2 개의 셀(A, B) 이 상호 근접한 경우, 셀 (B) 의 상부 전극 전압 (30 V) 및 셀 (A) 의 하부 전극 전압 (0V) 은 크로스토크 전기장을 생성하여 셀 (B) 의 몇몇 입자를 아래로 이동시킨다. 이와 같은 문제는 근접하는 셀들 사이의 거리를 넓힘으로써 제거할 수 있지만, 이러한 거리는 또한 디스플레이의 해상도를 감소시킬 수 있다.
크로스토크 문제는 셀이 매우 높은 쓰레시홀드 전압을 갖는 경우 감소될 수 있다. 본 발명의 문맥에서의 쓰레시홀드 전압은 셀의 대향하는 단부 상의 2 개의 전극 사이에서 입자의 이동을 유발하지 않고 셀에 인가될 수 있는 최대 바이어스 전압으로 정의된다. 셀이 충분히 높은 쓰레시홀드 전압을 갖는다면, 크로스토크 효과는 디스플레이의 해상도를 희생시키지 않고 감소된다.
그러나, 통상의 전기영동 재료 및 현재 이용가능한 통상의 기술을 이용하여 이루어지는 EPD 의 셀은, 원하지 않는 입자의 이동을 방지하기 위해 충분히 높은 구동 쓰레시홀드 전압을 갖지 못한다. 그 결과, 이러한 재료로 이루어지는 EPD 는 통상적으로 고 해상도를 달성할 수 없다.
크로스바이어스는 또한 패시브 매트릭스 디스플레이에 대해 널리 알려진 문제이다. 컬럼 전극으로 인가되는 전압은 스캐닝 로우 상의 셀에 대해 구동 바이어스를 제공할 뿐 아니라, 동일한 컬럼 상의 논-스캐닝 셀에 대한 바이어스에도 영향을 미친다. 소망하지 않는 바이어스는 논-스캐닝 셀의 입자로 하여금 대향하는 전극으로 이동하도록 할 수 있다. 이 소망하지 않는 입자 이동은 가시적 광학 밀도 변화를 유발하고 디스플레이의 콘트라스트 비율을 감소시킨다. 게이팅 전극을 갖는 시스템이 (Copytele, Inc 에게 양도된) 미국 특허 제 4,655,897 호및 제 5,177,476 호에 개시되어, 층들 중 하나가 게이팅 전극으로 제공되는 2 개의 층 전극 구조를 이용하여 비교적 높은 구동 전압에서 고 해상도가 가능한 EPD 를 제공할 수 있다. 비록 이러한 참조가 쓰레시홀드 전압이 게이팅 전극을 이용하여 상승될 수 있는 방법을 제시하고 있지만, 2 개의 전극층을 제조하기 위한 비용은 구조의 복잡성 및 낮은 수율로 인하여 매우 높게 된다. 또한, 이러한 타입의 EPD 에서, 전극이 용매에 노출되어 소망하지 않는 전기영동 효과를 초래할 수 있다.
대부분의 경우, 주요 디스플레이 컬러와 다른 쉐이드 및 컬러를 표시할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 셀이 백색 상태와 흑색 상태 사이에서 전환될 수 있는 전기영동 디스플레이와 같은 주요 컬러가 흑백인 디스플레이에서, 그레이의 쉐이드를 표시할 수 있는 것이 바람직하다. 본 기술 분야에서는 이를 그레이스케일 디스플레이라 한다.
그레이스케일 디스플레이를 달성하기 위한 다양한 수단이 있다. 공간 모듈레이션은, 디스플레이를 포함하는 화소 어레이의 국부 영역 내에 특정 비율의 화소가 제 1 컬러로 설정되고 국부 영역 내의 나머지 화소가 제 2 컬러로 설정되는 프로세스가 제 1 및 제 2 컬러 사이의 쉐이드의 디스플레이를 나타내도록 시각적 효과를 부여하는 프로세스인, 떨림에 의해 그레이스케일을 생성한다. 예를 들면, 그레이의 쉐이드를 달성하기 위해서도, 국부화된 영역에서 다른 모든 화소가 백색으로 설정될 수 있으며, 나머지는 흑색으로 설정될 수 있다. 보다 밝은 그레이 쉐이드를 달성하기 위해서도, 국부화된 영역에서의 보다 높은 비율의 화소를백색으로 설정할 수 있다. 보다 어두운 그레이 쉐이드를 달성하기 위하여, 국부 영역의 보다 높은 비율의 화소를 흑색으로 설정할 수 있다. 다른 쉐이드 및 컬러는 2 이상의 상이한 컬러로 설정되는 화소들을 결합함으로써 표시되거나 근접하게 나타날 수 있다. 그레이스케일 디스플레이를 달성하기 위한 다른 방법은, 프레임 레이트 제어를 이용하여, 눈이 화소를 그레이로 인식하는 방법으로 하나 이상의 화소를 신속하게 스위칭 온/오프하도록 하는 것이다.
그레이스케일 디스플레이를 달성하기 위한 전술한 방법 둘 다는 TN LCD 및 STN LCD 에 통상 이용한다. 그러나, 이러한 시스템에는 중대한 결함이 있다. 공간 모듈레이션은 이미지 해상도를 효과적으로 감소시키고, 또한, 디터링영역, 특히, 매우 밝은 그레이 영역에서 점 또는 요철을 눈이 인식하는 가시적인 디터링점 효과를 발생시킬 수 있다. 프레임 레이트 제어는 화소를 신속하게 스위치 온/오프하고 특정 컬러 영역이 움직이는 상태로 나타날 수 있도록 하기 위하여 보다 높은 구동 주파수를 필요로 한다.
EPD 셀이 복수개의 안정적인 상태 중 하나로 설정될 수 있다는 사실은 EDP 기술을 그레이스케일 디스플레이로서 이용하기에 매우 적합하도록 한다. 도 2a 내지 도 2d 는 백색 하전 입자가 흑색 용매에 분산되어 있는 EPD 셀의 단면도를 나타낸다. 도 2a 는 모든 백색 입자가 상부로 구동되어지는 백색 상태를 나타낸다. 도 2b 는 모든 백색 입자가 하부로 구동되어지는 흑색 상태를 나타낸다. 도 2c 는 셀의 상부에 나머지 40 % 의 백색 입자가 잔존하고, 약 60 % 의 백색 입자가 그 상부로부터 이탈하여 구동되는 60 % 그레이 상태를 나타낸다. 도 2d는 약 25 % 의 백색 입자가 셀의 상부로부터 이탈하여 구동되는 25 % 그레이 상태를 나타낸다.
EPD 를 그레이스케일 디스플레이로서 구동하기 위한 3 가지 이상의 방식이 있다.
1. 전압 증폭 모듈레이션 : 상이한 EPD 셀에 상이한 증폭의 바이어스 전압을 인가함으로써, 각각의 셀에 인가되는 각각의 바이어스 전압의 증폭에 따라, EPD 셀의 하전 입자가 다양한 분포로 구동되어, 다양한 그레이스케일 레벨의 지각이 이루어진다.
2. PWM (pulse width modulation) : 상이한 EPD 셀에 상이한 펄스폭의 구동 펄스를 인가함으로써, 하전 입자가 다양한 분포로 구동되며 또한 다양한 그레이스케일 레벨의 지각이 이루어진다.
3. 펄스 레이트 모듈레이션 : 상이한 EPD 셀에 상이한 넘버의 구동 펄스를 인가함으로써, 하전 입자가 각각의 셀에 대해 동일한 한정된 구동 주기로 다양한 분포로 구동되어, 다양한 그레이스케일 레벨의 지각이 이루어진다.
또한, 전술한 3 가지 구동 펄스 모듈레이션 알고리즘은 최적의 그레이스케일 품질을 달성하도록 결합될 수 있다. 동일한 그레이스케일 구동 알고리즘은 컬러 EPD 에 적용될 수 있어, 디스플레이의 컬러 품질을 크게 개선할 수 있다.
그러나, 전술한 모듈레이션 알고리즘이 통상의 패시브 매트릭스로 EPD 에 적용될 때, (상부 전극과 하부 전극 사이에서 스위치되는 입자를) 업/다운 스위칭하거나, 또는, (용매에 분산되는 것과 사이드 전극에 고정되는 것 사이에서 스위칭되는 입자를) 인-플레인 스위칭함으로써, 전술한 크로스바이어스 및 크로스토크 영향이 원하지 않는 입자 이동을 유발할 수 있게 디어, 그레이스케일 레벨을 변경할 수 있다. 심지어, 셀이 적절하게 높은 쓰레시홀드 전압을 갖지 않더라고, 크로스토크 및 크로스바이어스 영향은 소망하지 않는 입자 이동을 유발하여 그레이스케일 레벨을 변경할 것이다. 그러나, 현재의 이용가능한 기술, 재료 및 프로세스를 이용하여 이러한 높은 쓰레시홀드 전압을 달성하는 것은 어렵다.
따라서, 심지어 비교적 낮은 고유 쓰레시홀드 전압을 갖는 셀이 이용되더라도, 크로스토크 및 크로스바이어스 영향이 디스플레이 성능의 열화에 영향을 미치지 않는 전기영동 디스플레이가 필요하다. 또한, 크로스토크 및/또는 크로스바이어스로 인한 성능의 열화 없이 그레이스케일을 달성할 수 있는 디스플레이를 제공할 필요가 있다.
전기영동 디스플레이 (EPD) 는 용매에 분산된 하전 색소 입자의 전기영동 현상에 기초하는 비방사형 장치이다. 최초로, 이는 1969 년에 제안되었다. 이 디스플레이는 통상 상호 대향되어 위치되고 스페이서에 의해 분리되는 전극을 갖는 2 개의 플레이트를 포함한다. 전극들 중 하나는 일반적으로 투명하다. 착색 용매 및 하전 색소 입자로 이루어지는 서스펜션은 2 개의 플레이트 사이에 위치된다. 2 개의 전극 사이에 전압차가 인가될 때, 색소 입자가 일 단부로 이동하고, 그 후, 전압차의 극성에 따라 색소의 컬러 또는 용매의 컬러를 볼 수 있다.
본 발명을 첨부된 도면을 통해 자세히 설명하며 도면 중 유시한 참조 번호는 유사한 부재를 나타낸다.
쉽게 이해할 수 있을 것이다.
도 1 은 EPD 의 "크로스토크" 현상을 나타낸다.
도 2a 는 백색 (0 % 그레이스케일) 상태에서의 입자 분포의 개략적인 도면이다.
도 2b 는 흑색 (100 % 그레이스케일) 상태에서의 입자 분포의 개략적인 도면이다.
도 2c 는 60 % 의 그레이스케일 상태에서의 입자 분포의 개략적인 도면이다.
도 2d 는 25 % 의 그레이스케일 상태에서의 입자 분포의 개략적인 도면이다.
도 3a 내지 도 3c 는 다양한 유지 전극 구조를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b 는 셀을 스위칭하기 위한 2-단계 구동 시퀀스 동안의 입자이동을 나타낸다.
도 5 는 논-스캐닝 사이클 동안 셀의 하부 상의 입자에 대한 유지 영향을 나타낸다.
도 6 은 스케닝 로우 상의 논-스위칭 셀에 대한 바이어스 조건을 나타낸다.
도 7a 및 도 7b 는 논-스캐닝 사이클 동안 셀의 상부 상의 입자에 대한 유지 영향을 나타낸다.
도 8a 및 도 8b 는 유지 전극을 갖는 그레이스케일 EPD 에 대한 2 단계 구동 시퀀스를 나타낸다.
도 9 는 그레이스케일 EPD 의 2 단계 구동 시퀀스의 구동 전압 파형을 나타낸다.
도 10 은 논-스캐닝 로우의 셀에 대한 2 단계 그레이스케일 구동 시퀀스 이후의 유지 영향을 나타낸다.
통상의 EPD 는 상부 전극층을 가지며, 일 실시예에서 하나 이상의 로우 전극과 하부 전극층을 가질 수 있고, 일 실시예에서는 하나 이상의 컬럼 전극을 가질 수 있다. 여기서 설명되는 바와 같이 유지 전극이 결여되는 경우, 일 실시예에서, 로우 및 컬럼 전극에 의해 생성되는 전기장은 로우 전극과 컬럼 전극이 교타하는 위치에 상부 전극층과 하부 전극층 사이에 위치되는 EPD 셀의 하전 입자의 업/다운 이동을 제어할 수 있다. 이러한 전극 구조는 크로스토크 및 크로스바이어스 영향에 대해 매우 민감하다. 하나 이상의 유지 전극을 갖는 개선된 설계를 개시한다. 일 실시예에서, 유지 전극은 하부 전극층에 있으며 컬럼 전극에 평행하다. 유지 전극 및 상부 로우 전극은 논-스캐닝 사이클 동안 입자를 고정하기 위하여 이용된다.
일 실시예에서, 전기영동 디스플레이는 유전용매에 분산된 하전된 압지가 충진되는 복수개의 전기영동셀을 포함한다. 각각의 셀은 상부 전극층과 하부 전극층 사이에 위치된다. 상부 전극층은 하나 이상의 셀 상에 위치되는 하나 이상의 구동 전극을 포함한다. 하부 전극층은 하나 이상의 셀 하부에 위치되는 하나 이상의 구동 전극을 포함한다. 디스플레이는 하부 전극층에 위치되는 유지 전극을 더 포함한다.
전기영동 그레이스케일 디스플레이를 개시한다. 일 실시예에서, 디스플레이는 유전용매에 분산되는 하전 입자로 충진되는 복수개의 전기영동셀을 포함한다. 각각의 셀은 상부 전극층과 하부 전극층 사이에 위치된다. 상부 전극층은 하나 이상의 셀 상에 위치되는 하나 이상의 구동 전극을 포함한다. 하부 전극층은 하나 이상의 셀 하부에 위치되는 하나 이상의 구동 전극을 포함한다. 디스플레이는 하부 전극층에 위치되는 유지 전극을 더 포함한다. 디스플레이는 하부 전극층 하부에 위치되는 백스라운드 층을 더 ㅗ함하고 하부 전극층을 통하여 가시적이다.
일 실시예에서, EPD 셀은 양으로 하전 입자를 가지며, 유지 전극 및 상부 로우 전극에 인가되는 전압이 논-스캐닝 사이클 동안 임의의 다른 전극으로 인가되는 전압보다 낮다. 따라서, 이러한 전극으로 끌어당겨지는 양으로 하전 입자는 이동하지 않을 것이다.
유지 전극(들) 은 셀 내의 하전 입자의 소망하지 않는 이동을 방지하는 유지 영향을 제공한다. 이는 전술한 크로스토크 및/또는 크로스바이어스 영향을 회피하기에 충분한 스레시유지 전압을 갖는 셀을 제공할 필요성을 제거한다. 또한, 본 발명의 설계는 효과적인 프로세스에 의하여 저 비용 재료를 이용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 이점은 본 발명의 원리를 예를 들어 나타낸 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면에서 상세하게 설명될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명을 제공한다. 본 발명은 바람직한 실시예에 관하여 설명하지만, 본 발명이 어느 하나의 실시예로 한정되는 것이 아님은 명백하다. 이와 반대로, 본 발명의 범위는 첨부되는 특허청구범위로만 한정되며 본 발명은 많은 다른 방법, 변형 및 그 균등물을 포함한다. 예시의 목적을 위하여, 본 발명의 전체적인 이해를 제공하기 위한 다양한 상세한 설명이 다음의 설명으로 설정된다. 본 발명은 이러한 상세한 설명의 일부 또는 전부가 없이도 특허청구범위에 따라 실시될 수 있다. 명확하게 하기 위하여,본 발명과 관련되는 기술 분야에서 공지된 기술적인 요소는 본 발명이 불명료하게 되지 않는한 상세하게 설명하지 않는다.
1. 다양한 유지 전극 구조
하나 이상의 유지 전극을 갖는 전기영동 디스플레이를 개시한다. 일 실시예에서, 도 3a 에 나타낸 바와 같이, 디스플레이는 적어도 하나는 투명한 (예컨대, 상부 전극 (21)) 상부 전극층 (21) 및 하부 전극층 (22), 이 2 개 층들 사이에 위치되는 셀 (20) 을 포함한다. 상부 전극층 (21) 은 로우 전극 (23) 을 포함한다. 하부 전극층 (22) 은 3 개의 컬럼 전극 (25) 및 2 개의 유지 전극 (24) 을 포함하며, 각각의 유지 전극은 2 개의 컬럼 전극 사이에 위치된다. 갭 (28) 은 유지 전극 (24) 을 인접하는 컬럼 전극 (25) 으로부터 이격시킨다. 상부 로우 전극 및 하부 컬럼 전극은 상호 수직하다. 백그라운드층 (29) 은 하부 전극층 (22) 하부에 위치된다. EPD 셀 (20) 은 착색된 유전용매 (27) 에 하전 입자 (26) 를 포함한다. 일 실시예에서, 백그라운드층 (29) 과 하전 입자 (26) 둘 다는 흰색 컬러를 갖는다. 일 실시예에서, 입자 (26) 는 양으로 하전된다.
상부 전극층이 복수개의 로우 전극 (23) 을 포함하고 복수개의 전극 각각이 EPD 셀의 동일한 로우와 결합되어 있는 다른 실시예를 도 3b 에 나타낸다. 추가적인 갭 (28) 은 로우 전극 (23) 을 상호 이격시킨다. 일 실시예에서, 로우 전극을 상호 이격시키기 위하여 이용되는 갭은, 유지 전극을 근접하는 컬럼 전극으로부터 이격시키기 위하여 이용되는 갭과 상이할 수 있다.
도 3c 는 2 개의 컬럼 전극 (25) 사이의 하부 전극층에 위치되는 단일 유지 전극 (24) 을 갖는 실시예를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c 는 몇몇 대표적인 설계를 나타낸다. 특정 EPD 의 특정 요건에 부합하기 위하여, 유지 전극의 개수 및 그 위치와 치수는 다양하고, 이러한 모든 변경은 본 발명의 범위 이내인 것으로 이해해야 할 것이다.
2. 유지 전극을 갖는 패시브 구동 매트릭스
통상의 패시브 구동 매트릭스에 있어서는, 셀을 로우 바이 로우로 스캔하고, 디스플레이의 각각의 전극에 소정의 전압을 인가함으로써, 입자를 소망의 위치로 구동시킨다. 패시브 매트릭스 디스플레이의 "스캐닝" 로우는, 현재 업데이트되거나 리프레시되는 디스플레이의 로우이다. "논-스캐닝" 로우는 현재 업데이터되거나 리프레시되지 않는 디스플레이의 로우이다. 여기서는, 디스플레이의 특정 셀에 결합되는 각각의 전극으로 인가되는 전압은 셀에 인가되는 "바이어스 전압" 또는 "바이어스 상태" 를 참조로 한다. 본 개시의 문맥에서의 "양의 바이어스" 는 양으로 하전 입자를 하부로 (즉, 하부 전극보다 높은 포텐셜의 상부 전극으로) 이동시키는 바이어스로 정의된다. 본 개시의 문맥에서의 "음의 바이어스" 는 양으로 하전 입자를 상부로 (즉, 상부 전극보다 높은 포텐셜의 하부 전극으로) 이동시키는 바이어스로 정의된다. 스캐닝 로우의 셀에 대해, 구동 전압 (즉, 바이어스 조건) 은 입자를 소망의 새로운 위치로 구동시키거나 동일한 위치에서 유지해야 한다. 논-스캐닝 로우 상의 셀에 대해, 구동 전압은, 컬럼의 스캐닝 로우의 셀을 스위칭하는 경우 발생할 수 있으므로, 하부 컬럼 드라이버 전압 (즉, 셀에 결합되는 컬럼 전극으로 인가되는 전압) 이 변경되는 경우, 동일한 위치에서 입자를 유지해야 한다.
위에서 설명되는 상부 및 하부 전극과 도 3a 내지 도 3c 의 로우 전극 (23) 및 컬럼 전극 (25) 에서와 같은, 구동 전압이 하전 입자를 구동시키기 위하여 셀의 상부, 상부 전극층 또는 그 주변 위치로 인가하거나 셀의 하부, 하부 전극층 또는 그 주변 위치로 인가하는 전극을 여기서는 "구동 전극" 이라 한다.
여기서 설명되는 전압은 크기가 양, 음 또는 제로가 될 수 있다. 여기서 이용되는 바에 따르면, 제 1 전압이 제 2 전압보다 높은 포텐셜에 있는 경우 제 1 전압은 제 2 전압보다 높다. 이와 관련하여, 여기서 이용되는 바에 따르면, 양으로 하전 입자가 제 1 전압의 영역에서 제 2 전압의 영역으로 이동될 수 있는 경우, 제 1 전압은 제 2 전압보다 높다. 이와 같은 규정을 이용하면, 40 V 의 양의 전압은 20 V 의 양의 전압보다 높다. 마찬가지로, 40 V 의 전압은 0 V 의 전압보다 높고, -20 V 의 전압보다 높다. 마찬가지로, 후자의 절대값이 크지만, -20 V 의 전압은 -40 V 의 전압보다 높다. 이와 유사하게, 여기서 이용되는 바에 따르면, 제 1 전압이 제 2 전압보다 높은 전위에 있는 경우, 제 1 전압은 제 2 전압보다 "매우 높다". 역으로, 여기서 이용되는 바에 따르면, 제 1 전압이 제 2 전압보다 더욱 낮은 전위에 있는 경우, 제 1 전압은 제 2 전압보다 "낮거나" 또는 "더욱 낮다".
일 실시예에서, 전기영동 디스플레이는, 스캐닝 로우의 셀을 업데이트하면서논-스캐닝 로우의 셀을 변경하지 않도록 하는 목적에 의해, 한번에 하나의 로우를 업데이트하도록 제공된다. 일 실시예에서, 스캐닝 로우의 모든 셀은 먼저 하전 입자가 상부 전극 또는 그 주변에 있는 상태로 리셋된다. 일 실시예에서, 이는 상부 로우 전극을 0 V 로 설정하고 하부 컬럼 전극 및 유지 전극을 30 V 로 설정하는 것과 같이, 로우의 모든 셀에 음의 바이어스를 인가함으로써 달성된다.
하전 입자가 상부 전극 또는 그 주변에 있는 상태로 리셋되면, 스캐닝 로우의 각각의 셀이 바이어스되어, (1) 입자가 유지 전극 또는 그 주변에 있는 상태로 셀을 스위칭거나, 또는, (2) 리셋 상태의 셀을 유지한다 (즉, 상부 전극 또는 그 주변의 입자).
예를 들면, 도 3a 에 나타낸 구조를 이용하고 입자가 백색 컬러 상태이거나 양으로 하전되는 일 실시예에서, 2 단계 구동 사이클을 이용하여 입자는, 상부 전극 또는 그 주변에 위치되는 제 1 상태에서, 유지 전극 또는 그 주변에 위치되는 제 2 상태로 스위칭된다. 도 4a 는 상부 전극 (23) 또는 그 주변에 입자를 갖는 스캐닝 로우의 셀을 나타낸다. 셀이 30 V 로 양으로 바이어스되어, 입자가 하부 전극 (25) 및 유지 전극 (24) 으로 내려가서 0 V 로 설정된다. 도 4b 는 제 2 단계를 나타낸다. 상부 전극 (23) 및 하부 전극 (25) 은 30 V 로 설정되고, 유지 전극 (24) 은 0 V 로 설정된다. 이러한 바이어스 조건 하에서, 입자는 유지 전극 (24) 또는 그 주변으로 이동한다. 이 상태에서, 하부 백색 백그라운드 (29) 가 노출되고, 디스플레이가 컬러 상태 (용매 컬러) 가 된다.
도 5 는, 전술한 바와 같이, 도 4a 및 도 4b 에 도시된 2 단계 구동 시퀀스를 스캐닝 사이클 동안 완성한 후의 논-스캐닝 사이클을 나타낸 것으로, 하전 입자가 유지 전극 (24) 또는 그 주변 위치로 구동되었다. 논-스캐닝 사이클 동안 이 상태를 유지하기 위하여, 상부 전극 (23) 및 유지 전극 (24) 은 0 V 로 설정된다. 도 5 에 나타낸 셀과 동일한 컬럼 상에 있는 스캐닝 로우의 셀의 상태를 변경 또는 유지해야 함에 따라, 하부 전극 (25) 이 30 V 로 설정되는 경우에도 (예를 들면, 스캐닝 로우의 셀이 도 4b 의 바이어스 조건으로 제공되는 경우에도), 모든 입자는 유지 전극 (24) 에서 0 V 로 유지된다.
도 6 은 스캐닝 로우의 셀에 대한 바이어스 조건을 나타내며, 이는 리셋 상태에 유지, 즉, 입자가 상부 전극 (23) 또는 그 주변에 있어야 한다. 도 4a 및 도 4b 에 나타낸 바와 같이, 상부 로우 전극 (23) 은 동일한 로우 전극 (23) 이 스캐닝 셀의 모든 셀 상에 위치되는 것과 같이, 스캐닝 사이클 동안 30 V 로 설정된다. 양으로 하전되는 입자가 하부 전극 (25) 및/또는 유지 전극 (24) 으로 구동되는 것을 방지하기 위하여, 하부 컬럼 전극 (25) 에 50 V 를 인가함으로써, 셀이 음으로 바이어스된다. 일 실시예에서, 전술한 바와 같은 리셋 오퍼레이션을 제외하고, 유지 전극 (24) 은 항상 0 V 로 설정된다. 상부 로우 전극 (23) 및 하부 컬럼 전극 (25) 의 상대 치수 뿐 아니라, 상부 로우 전극 (23) 및 하부 컬럼 전극 (25) 에 대해 선택되는 전압은, 유지 전극 (24) 이 상부 로우 전극 (23) 보다 낮은 전압으로 설정된다는 사실에도 불구하고, 도 6 에 나타낸 조건 하에서 상부 전극 (23) 의 하전 입자가 유지 전극 (24) 으로 구동되는 것을 크게 방지하도록 선택한다.
도 7a 는, 상부 전극 (23) 또는 그 주변의 입자를 보유해야 하는 논-스캐닝 사이클에서의 도 6 의 셀을 나타낸다. 도 5 에 나타낸 논-스캐닝 로우 셀과 같이, 상부 로우 전극 (23) 은 0 V 로 설정된다. 유지 전극 (24) 은 또한 다른 논-스캐닝 로우의 유지 전극과 결합되는 다른 셀의 상태를 유지해야 함에 따라, 0 V 로 설정된다. 예를 들면, 도 4b 에 나타낸 바와 같이, 동일한 컬럼이지만 스캐닝 로우 상에서의 셀에 대한 구동 시퀀스를 완성해야 함에 따라, 하부 컬럼 전극 (25) 이 30 V 로 설정된다. 도 7b 는 리셋 상태에서 유지되어야 하는 동안 논-스캐닝 사이클에서의 도 6 의 다른 셀을 나타낸다 (즉, 상부 전극 또는 그 주변에서의 입자). 이 경우, 도 6 과 관련하여 전술되는 바와 같이, 하부 컬럼 전극 (25) 이 50 V 로 설정되어, 일 실시예에서는 동일한 컬럼이지만 스캐닝 로우에서의 셀에 대하여 리셋 상태를 유지한다. 상부 전극 (23) 에 인가되는 0 V 에 의해, 입자는 도 7a 또는 도 7b 에 나타낸 바이어스 조건 하에서 상부 전극 (23) 에 고정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 여기서 설명되는 바와 같은 유지 전극의 이용은 크로스토크 및/또는 크로스바이어스에 의한 디스플레이 성능 열화를 방지하기 위하여 고 쓰레시홀드 전압을 갖는 EPD 셀을 제공할 필요성을 완전하게 제거한다. 크로스바이어스 또는 크로스토크 조건이 나타날 때에도, "착색된" 상태 (즉, 하부에서의 입자 및 노출된 용매 컬러) 로 설정되는 논-스캐닝 로우의 셀에 대해, 유지 전극은 셀의 하부, 유지 전극 또는 그 주변에 입자를 능동적으로 고정한다. 또한, 여기서 설명되는 바와 같은 유지 전극의 이용은, 로우 전극에 대해 보다 높은 전압에서 크로스바이어스 영향을 방지할 필요가 없기 때문에, (도 5 및 도 7 에서와 같이) 논-스캐닝 로우에 대해 상부 로우 전극을 항상 0 V 로 설정할 수 있으므로, 셀과 결합되는 컬럼 전극으로 인가되는 논-음전압에도 불구하고, 백색 상태로 설정되는 논-스캐닝 로우의 셀에 대해, 양으로 하전 입자가 상부 로우 전극에서 유지되는 것을 보장하고, 백색 컬러의 입자를 노출시킨다.
EPD 셀의 상태를 변경하거나 유지하기 위하여 다양한 환경 하에서 인가되는 바이어스 조건과 관련한 전술한 설명은 도 3a 에 나타낸 바와 같은 구조를 예로서 이용하지만, 도 3b 및 도 3c 로 나타낸 바와 같은 전극 구조를 갖는 셀에 동일한 기술을 적용할 수 있다. 도 3a 내지 도 3c 에 나타낸 모든 예시적인 구조에서, 유지 전극(들) 은 하부 전극층에 위치된다. 각각의 실시예에서, 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이 그리고 도 5 및 도 7 에 대한 전술한 설명에서 설명한 바와 같이, 논-스캐닝 사이클 동안 논-스캐닝 로우에 대하여 상부 로우 전극 및 유지 전극(들) 둘다는 입자를 시작 위치에 (아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 상부 로우 전극 또는 하부 유지 전극에) 고정하기 위하여 드라이버 전압의 최저 전압으로 설정된다. 이와 같이, 도 4a 내지 도 4b 및 도 6 에 도시되고 도 4a 내지 도 4b 및 도 6 에 따라 설명되는 기술은 도 3b 및 도 3c 에서 도시된 바와 같은 구조에 매우 잘 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 도 3a 내지 도 3c 에 도시된 구조는 매우 예시적인 것이며, 특정 디스플레이의 설계를 고려하여, 유지 전극을 이용하는 다른 또는 상이한 구조를 또한 이용할 수 있다.
여기에서 설명되는 전극 구조는 매우 간단하다. 유지 전극이 동일한 층에 하부 컬럼 전극으로 형성되기 때문에, EPD 의 상부층 및 하부층 상에는 단일층 전극만이 필요하다. 이러한 전극층은 저 비용 재료 및 프로세스를 이용하여 제조될 수 있다. 다른 이점은 크로스토크 및 크로스바이어스의 영향을 회피하기 위하여 다양한 범위의 전압을 논-스캐닝 로우로 인가할 필요가 없기 때문에, 다양한 전극을 필요한 전압으로 구동하기 위한 저 비용 드라이버를 이용할 수 있다.
3. 유지 전극을 갖는 그레이스케일 EPD
전술한 설명은, 하전 입자가 상부 전극 또는 그 주변에 있는 제 1 상태와 하전 입자의 전부 또는 대부분이 하부 전극층에 위치되는 유지 전극 또는 그 주변에 있는 제 2 상태 사이에서의 EPD 콜의 상태를 변경 또는 유지하는 것에 초점을 두었다. 일 실시예에서, 전술한 바와 같이, 하전 입자는 백색이고 입자의 백색 컬러는 셀이 제 1 상태로 설정될 때 지각된다. 셀이 제 2 상태로 설정될 때, 용매의 컬러가 지각된다. 셀의 상부 전극 또는 유지 전극에 고정된 입자의 양을 조절함으로써, 다양한 그레이스케일 레벨이 입자의 컬러와 용매의 컬러 사이에서 달성될 수 있다.
예를 들면, 도 3a 내지 도 3c 에 나타낸 바와 같은 유지 전극 구조는 EPD 그레이스케일 디스플레이를 제공하도록 이용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 일 실시예에서, 스캐닝 로우의 각각의 셀은 하전 입자가 상부 로우 전극 또는 그 주변에 위치되는 상태로 리셋된다. 다음으로, 2 단계 구동 스케일을 이용하여 그레이스케일 디스플레이를 완성한다.
단계 1 : 도 8a 는 입자가 리셋 후 먼저 입자가 상부 전극 (23) 또는 그 주변에 위치되는 스캐닝 로우의 셀의 개략도이다. 상부 전극 (23) 은 특정 펄스폭 (T1) 으로 40 V 로 설정되며, 하부 전극 (25) 및 유지 전극 (24) 이 동일한 기간 동안 0 V 로 설정된다. 이러한 바이어스 조건 하에서, 모두는 아닌 몇몇 입자가 하부 전극 (25) 및 유지 전극 (24) 의 방향으로 하부로 이동한다. 펄스폭 (T1) 은 특정 비율의 입자가 상부 전극 (23) 으로부터 이탈하도록 선택된다. 제 1 단계에서 상부 전극 (23) 으로부터 이탈하는 몇몇 입자는 하부 전극 (25) 또는 유지 전극 (24) 에 도달할 수 있고, 다른 입자는 셀의 상부 및 하부 사이의 한 지점에서 용매에 분산될 수 있다.
단계 2 : 도 8b 에 나타낸 바와 같이, 그레이스케일 구동 오퍼레이션의 제 2 단계 동안, 상부 전극 (23) 은 특정 펄스폭 (T2) 로 40 V 로 설정되고, 동일한 기간 동안 하부 전극 (25) 은 40 V 로 설정되고 유지 전극은 0 V 로 설정된다. 이러한 조건 하에서, 하부 전극 (25) 의 입자는 유지 전극 (24) 으로 이동할 것이다. 또한, 분산된 대부분의 입자는 유지 전극에 인가되는 낮은 전압으로 인해 유지 전극 (24) 으로 이동할 것이다. 하부 컬럼 전극 (25) 으로 인가되는 높은 전압과 컬럼 전극 (25) 과 유지 전극 (24) 의 상대적인 치수로 인해, 상부 전극 (23) 과 유지 전극 (24) 사이의 전기장이 상부 전극 (23) 으로부터 입자를 끌어당길만큼 충분히 세지 않기 때문에, 상부 전극 (23) 에서의 대부분의 입자는 상부 전극 (23) 에서 체류하고 오직 몇몇 입자만이 유지 전극 (24) 으로 이동할 것이다.
도 9 는 전술한 2 단계 그레이스케일 구동 시퀀스의 구동 파형을 나타낸다.전술한 바와 같이, T1 및 T2 의 폭을 갖는 펄스를 신중하게 선택함으로써, 소정의 양의 입자들이 이동되고 상부 전극 (23) 및 유지 전극 (24) 에 고정됨으로써, 특정 레벨의 그레이스케일을 달성한다. 또한, 전압 증폭 모듈레이션, 펄스 레이드 모듈레이션, 및 이러한 모듈레이션 알고리즘의 결합과 같은 다른 모듈레이션 알고리즘이 이 전극 구조에 적용하더라도 동일한 결과를 달성할 수 있다. 또한, 여기서 개시되는 유지 전극 구조와 함께 이용되는 경우, 다양한 모듈레이션 기술은 본 발명의 범위 이내에 있다.
도 10 은 전술한 2 단계 그레이스케일 구동 시퀀스 이후의 논-스캐닝 사이클을 나타낸다. 2 단계 그레이스케일 구동 시퀀스에 의해 달성되는 그레이스케일 상태에서 셀의 상태를 유지하기 위하여, 논-스캐닝 사이클 동안 상부 전극 (23) 및 유지 전극 (24) 이 0 V 로 설정된다. 따라서, 2 단계 그레이스케일 구동 시퀀스 동안 이들 2 개 전극으로 구동되는 입자는, 도 10 에 나타낸 바와 같은, (예를 들면, 동일한 컬럼 상이지만 스캐닝 로우에서 셀의 상태를 유지 또는 변경하기 위하여) 하부 컬럼 전극 (25) 이 40 V 로 설정되므로, 임의의 크로스바이어스 조건에서 유지된다.
본 발명은 간단한 패시브 매트릭스 전극 구조를 갖는 고품질 그레이스케일 디스플레이를 달성한다. 유지 전극 및 구동 전압 시퀀스는 크로스토크 및 크로스바이어스의 영향을 제거하고, 따라서, 높은 쓰레시홀드 전압을 셀에 제공할 필요성을 제거한다. EPD 의 상부층과 하부층에 대해 단일 전극층만을 필요로 한다. 이러한 전극층은 저 비용 재료 및 프로세스를 이용하여 제조될 수 있다.
이상, 본 발명은 그 특정 실시예를 참조하여 설명하는 것이며, 당업자는 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않는다면 다양한 변경이 가능하며 그 등가물로 대체할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 특히, 상세한 설명에서 설명된 특정 실시예는 상부 전극층에 하나 이상의 로우 전극을 포함하고 하부 전극층에 하나 이상의 컬럼 전극을 포함할 수 있으며, 본 발명은 다른 비열의 전극을 이용하여 다른 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상부 전극이 컬럼 전극이고 하부 전극이 로우 전극인 디스플레이는 또한 본 발명의 범위내에 있다. 또한, 통상의 로우 및 컬럼 배열과 다른 구동 전극의 다른 구성을 이용할 수 있다. 또한, 특정 상황, 재료, 구성, 프로세스, 프로세스 단계(들) 을 적합하게 하기 위하여 본 발명의 목적, 정신 및 범위에 대하여 다양한 변경을 가할 수 있다. 이러한 모든 변경은 여기에 첨부되는 특허청구범위의 정신 이내에 있다.
따라서, 본 발명을 종래 기술보다 가능한한 넓게 첨부된 특허청구범위로 한정하려는 것이다.

Claims (30)

  1. (a) 유전용매에 분산된 하전 입자로 충진되는 복수개의 전기영동셀로서, 상기 전기영동셀 각각이 상부 전극층과 하부 전극층 사이에 위치되고, 상기 상부 전극층은 상기 하나 이상의 셀 상부에 위치되는 하나 이상의 구동 전극을 포함하고, 상기 하부 전극층은 상기 하나 이상의 셀 하부에 위치되는 하나 이상의 구동 전극을 포함하는, 복수개의 전기영동셀, 및
    (b) 상기 하부 전극층에 위치되는 유지 전극을 포함하는 전기영동 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 전극층은 2 이상의 구동 전극을 포함하고, 상기 유지 전극은 상기 하부 전극층의 상기 2 이상의 구동 전극 중 둘 사이에 위치되는 전기영동 디스플레이.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 유지 전극은 상기 하부 전극층에 하나 이상의 구동 전극과 근접하여 위치되는 전기영동 디스플레이.
  4. 제 3 항에 있어서, 근접하여 위치되는 상기 하부 전극층의 상기 하나 이상의 구동 전극과 상기 유지 전극 사이에 갭을 더 포함하는 전기영동 디스플레이.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 전극층의 상기 하나 이상의 구동 전극은 로우 전극인 전기영동 디스플레이.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 전극층의 상기 하나 이상의 구동 전극은 컬럼 전극인 전기영동 디스플레이.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하전 입자가 양으로 하전되고,
    상기 유지 전극은 상기 셀들 중 하나 이상의 셀과 결합되며,
    상기 유지 전극과 결합되는 상기 셀들 중 하나 이상의 셀에 대한 논-스캐닝 사이클 동안, 유지 전극을, 상기 유지 전극과 결합되는 상기 셀들 중 상기 하나 이상의 셀과 결합되는 임의의 다른 전극으로 인가되는 최저 전압 이하의 전압으로 설정함으로써, 상기 유지 전극에 결합되는 상기 셀들 중 하나 이상의 셀의 상기 하전 입자는 상기 유지 전극 또는 그 주변으로부터 이동하는 것을 방지하는 전기영동 디스플레이.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하전 입자가 음으로 하전되고,
    상기 유지 전극은 상기 셀들 중 하나 이상의 셀과 결합되며,
    상기 유지 전극과 결합되는 상기 셀들 중 하나 이상의 셀에 대한 논-스캐닝사이클 동안, 유지 전극을, 상기 유지 전극과 결합되는 상기 셀들 중 하나 이상의 셀과 결합되는 임의의 구동 전극에 인가되는 최고 전압 이상의 전압으로 설정함으로써, 상기 유지 전극에 결합되는 상기 셀들 중 하나 이상의 셀의 상기 하전 입자는 상기 유지 전극 또는 그 주변으로부터 이동하는 것을 방지하는 전기영동 디스플레이.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 입자는 양으로 하전되고,
    상기 상부 전극층의 상기 구동 전극이 그 상부에 위치되는 각각의 셀에 대한 논-스캐닝 사이클 동안, 상기 상부 전극층의 하나 이상의 구동 전극들 중 구동 전극 각각이, 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극을 그 상부에 위치되는 각각의 셀 중 임의의 셀에 결합되는 임의의 전극으로 인가하는 최저 전압 이하의 전압으로 설정됨으로써,
    상기 입자가 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극 또는 그 주변의 위치에 있는 상기 각각의 셀들 중 임의의 셀의 상기 하전 입자가, 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극 또는 그 주변의 위치로부터 이동되는 것이 방지되는 전기영동 디스플레이.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 입자는 양으로 하전되고,
    상기 셀의 상기 하전 입자를, 상부 전극층 또는 그 주변의 제 1 위치로부터상기 하부 전극층 또는 그 주변의 제 2 위치로 이동하기 위하여, 상기 셀과 결합되는 상기 하부 전극층의 상기 구동 전극은 제 1 전압으로 설정되며,
    상기 셀과 결합되는 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극은 제 1 전압보다 높은 제 2 전압으로 설정되며,
    상기 셀과 결합되는 상기 유지 전극은 상기 제 1 전압 이하인 전압으로 설정되는 전기영동 디스플레이.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 입자가 양으로 하전되고,
    상기 셀의 하전 입자를, 상기 셀에 결합되는 상기 하부 전극층의 상기 구동 전극 또는 그 주변의 제 1 위치로부터, 상기 셀에 결합되는 상기 유지 전극 또는 그 주변의 제 2 위치로 이동시키기 위하여, 상기 셀과 결합되는 상기 하부 전극층의 상기 구동 전극이 제 1 전압으로 설정되고, 상기 셀에 결합되는 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극이 상기 제 1 전압 이상의 제 2 전극으로 설정되며, 상기 셀에 결합되는 상기 유지 전극이 상기 제 1 전압보다 작은 전압으로 설정되는 전기영동 디스플레이.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 입자는 양으로 하전되고,
    상기 디스플레이는, 다음의 2 단계 구동 프로세스에 의해, 상기 셀의 하전입자는 상기 상부 전극층 또는 그 주변의 제 1 위치에서, 상기 셀과 결합되는 하나 이상의 유지 전극 또는 그 주변의 제 2 위치로 이동하도록 이루어지고,
    상기 2 단계 구동 프로세스는,
    제 1 단계에서, 상기 셀에 결합되는 상기 하부 전극층의 상기 구동 전극들을 제 1 전압으로 설정하고, 상기 셀과 결합되는 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극을 상기 제 1 전압보다 높은 제 2 전압으로 설정하며, 상기 셀과 결합되는 상기 하나 이상의 유지 전극을 상기 제 1 전압 이하인 전압으로 설정하며,
    상기 제 1 단계 이후의 제 2 단계에서, 상기 셀과 결합되는 상기 하부 전극층의 상기 구동 전극을 제 3 전압으로 설정하고, 상기 셀과 결합되는 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극을 상기 제 3 전압 이상의 제 4 전압으로 설정하며, 상기 셀과 결합되는 상기 하나 이상의 유지 전극을 상기 제 3 전압보다 작은 전압으로 설정하는 전기영동 디스플레이.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 입자는 양으로 하전되고,
    상기 상부 전극층의 하나 이상의 공통 전극과 결합되는 셀의 그룹 중 하나의 셀의 입자를 상기 셀의 그룹에 대한 스캐닝 사이클 동안 상기 상부 전극층 또는 그 주변의 위치로 유지하기 위하여, 상기 셀에 결합되는 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극이 제 1 전압으로 설정되고, 상기 셀에 결합되는 상기 하부 전극층의 상기 구동 전극이 상기 제 1 전압보다 큰 제 2 전압으로 설정되며, 상기 셀에 결합되는상기 유지 전극이 상기 제 1 전압 이하인 전압으로 설정되는 전기영동 디스플레이.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 셀 그룹은 셀들의 로우를 포함하고, 상기 상부 전극층의 하나 이상의 공통 전극이 로우 전극인 전기영동 디스플레이.
  15. 제 1 항에 있어서, 스캐닝 되지 않은 셀에만 결합되는 상기 상부 로우 전극층의 상기 구동 전극 및 스캐닝되지 않은 상기 셀과 결합되는 상기 유지 전극은, 스캐닝되지 않은 상기 셀들 중 각각의 하나와 결합되는 (1) 상부 전극층 또는 그 주변, 또는, (2) 상기 유지 전극 각각 또는 그 주변에서, 입자들이 이전에 설정된 위치로부터 이탈하는 것을 방지하기 위하여, 상기 셀에 결합되는 임의의 구동 전극으로 인가되는 최저 전압 이하의 전압으로 설정되는 전기영동 디스플레이.
  16. (a) 유전용매에 분산된 하전 입자로 충진되는 복수개의 전기영동셀로서, 상기 셀 각각이 상부 전극층과 하부 전극층 사이에 위치되고, 상기 상부 전극층은 상기 하나 이상의 셀 상에 위치되는 하나 이상의 구동 전극을 포함하며 상기 하부 전극층은 상기 하나 이상의 셀 하부에 위치되는 하나 이상의 구동 전극을 포함하는, 전기영동셀 ,
    (b) 상기 하부 전극층에 위치되는 유지 전극, 및
    (c) 상기 하부 전극층 하부에 위치되고 이를 통해 볼 수 있는 착색된 백그라운드층을 포함하는 전기영동 디스플레이.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 하전 입자는 양으로 하전되고 상기 착색된 백그라운드와 동일한 컬러로 이루어지고,
    상기 유전용매는 착색되고 상기 착색된 백그라운드와 상이한 컬러를 가지며,
    상기 입자가 상기 상부 전극층 또는 그 주변의 위치로 리셋되는 시작 조건으로부터, 상기 셀들 중 하나에서, 상기 백그라운드의 컬러와 상기 유전용매의 컬러 사이에서 소망의 그레이스케일 레벨을 달성하기 위하여, 상기 셀과 결합되는 상기 하부 전극층의 상기 구동 전극은 주기 (T1) 동안 제 1 전압으로 설정되며, 상기 셀과 결합되는 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극은 주기 (T1) 동안 상기 제 1 전압보다 큰 제 2 전압으로 설정되고, 상기 셀과 결합되는 상기 유지 전극은 상기 제 1 전압 이하의 전압으로 설정됨으로써,
    상기 입자의 전부가 아닌 소망의 비율이 상기 상부 전극층으로부터 이탈하는 전기영동 디스플레이.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 주기 (T1) 의 길이는 소망의 그레이스케일 레벨을 달성하도록 선택되는 전기영동 디스플레이.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 소정의 비율의 입자가 상기 상부 전극층으로부터 이탈하여 이동되면, 상기 셀과 결합되는 상기 상부층의 상기 구동 전극은 주기(T2) 동안 제 3 전압으로 설정되며, 상기 셀에 결합되는 상기 하부 전극층의 상기 구동 전극은 상기 주기 (T2) 동안 상기 제 3 전압 이하인 제 4 전압으로 설정되고, 상기 셀과 결합되는 상기 유지 전극은 상기 제 4 전압 보다 작은 전압으로 설정됨으로써, 상기 상부 전극층으로부터 이탈하는 상기 입자의 대부분은 상기 셀과 결합되는 상기 유지 전극 또는 그 주변 위치로 이동하고, 상기 상부 전극층으로부터 이탈하지 않는 상기 입자의 대부분은 상기 상부 전극층 또는 그 주변 위치를 유지함으로써, 상기 소망의 그레이스케일 레벨을 달성하는 전기영동 디스플레이.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제 3 전압은 상기 제 2 전압과 동일한 전기영동 디스플레이.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 제 4 전압은 상기 제 3 전압과 동일한 전기영동 디스플레이.
  22. 제 19 항에 있어서, 논-스캐닝 사이클 동안 상기 셀의 일정한 그레이스케일 레벨을 유지하기 위하여, 상기 셀과 결합되는 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극 및 상기 셀과 결합되는 상기 유지 전극은 상기 셀에 결합되는 임의의 다른 전극으로 인가되는 최소 전압 이하의 전압으로 설정됨으로써, 상기 유지 전극으로 이동한 상기 입자의 대부분은 이들의 위치를 상기 유지 전극 또는 그 주변에 유지하고, 상기 상부 전극층으로부터 이탈하지 않은 상기 입자의 대부분은 이들의 위치를 상기상부 전극층 또는 그 주변에 유지하는 전기영동 디스플레이.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 주기 (T1) 의 길이 및 상기 주기 (T2) 의 길이는 상기 소망의 그레이스케일 레벨을 달성하도록 선택되는 전기영동 디스플레이.
  24. 제 16 항에 있어서,
    상기 하전 입자는 양으로 하전되고 상기 착색된 백그라운드와 동일한 컬러로 이루어지며,
    상기 유전용매는 착색되고 상기 착색된 백그라운드와 상이한 컬러로 이루어지며,
    상기 셀들 중 하나에서, 상기 입자가 상기 상부 전극층 또는 그 주변의 위치에서 리셋되었던 시작 조건으로부터, 상기 백그라운드의 컬러와 상기 유전용매의 컬러 사이에서 소망의 그레이스케일 레벨을 달성하기 위하여, 상기 셀에 결합되는 상기 하부 전극층의 상기 구동 전극은 제 1 주기 동안 동등한 펄스폭의 펄스 개수 (N1) 에 대하여 제 1 전압으로 설정되고, 상기 셀에 결합되는 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극은 상기 제 1 주기 동안 동등한 펄스폭의 펄스 개수 (N1) 에 대한 제 1 전압보다 큰 제 2 전압으로 설정되며, 상기 셀에 결합되는 상기 유지 전극은 상기 제 1 전압 이하인 전압으로 설정됨으로써, 전부가 아닌 소정의 비율의 입자가 상기 상부 전극층으로부터 이탈하는 전기영동 디스플레이.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 개수 (N1) 은 소망의 그레이스케일 레벨을 달성하도록 선택되는 전기영동 디스플레이.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 입자의 소정의 비율이 상기 상부 전극층으로부터 이탈하면, 상기 셀에 결합되는 상기 상부 전극층의 상기 구동 전극은 제 2 주기 동안 제 3 전압으로 동등한 펄스폭의 펄스 개수 (N2) 에 대하여 설정되고, 상기 셀에 결합되는 상기 하부 전극층의 상기 구동 전극은 상기 제 2 주기 동안 상기 제 3 전압 이하의 제 4 전압으로 동등한 펄스폭의 펄스 개수 (N2) 에 대하여 설정되며, 상기 셀에 결합되는 상기 유지 전극은 상기 제 4 전압보다 작은 전압으로 설정됨으로써, 상기 상부 전극층으로부터 이탈된 상기 입자들의 대부분은 상기 셀에 결합되는 상기 유지 전극 또는 그 주변으로 이동하며, 상기 상부 전극층으로부터 이탈하지 않은 상기 입자들의 대부분은 상기 상부 전극층 또는 그 주변으로 이들의 위치를 유지함으로써, 상기 소망의 그레이스케일 레벨을 달성하는 전기영동 디스플레이.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 개수 (N1) 및 상기 개수 (N2) 는 소망의 그레이스케일 레벨을 달성하도록 선택되는 전기영동 디스플레이.
  28. 제 1 항에 있어서, 상기 전기영동 셀은 마이크로컵 (microcup) 으로부터 준비되는 전기영동 디스플레이.
  29. 제 1 항에 있어서, 상기 전기영동 셀은 마이크로채널 (microchannel) 로부터 준비되는 전기영동 디스플레이.
  30. 제 1 항에 있어서, 상기 전기영동 셀은 마이크로캡슐 (microcapsule) 로부터 준비되는 전기영동 디스플레이.
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