KR20060126651A - 전자-브러시 위치 결정을 위한 내장된 위치 코드 - Google Patents

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KR20060126651A
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머래이 길리에스
마크 티. 존슨
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

전자 잉크 스택(70)은 한 쌍의 전극(71, 74, 78), 전자 잉크 층(73) 및 선택적인 광도체 층(72, 76)을 이용한다. 전자 잉크 층(73)과 광도체 층(72, 76)은, 만약 이용된다면 전극(71, 74, 78) 사이에 배치된다. 하나 이상의 위치 코드(75, 76, 79)가 하나 또는 양 전극(71, 74, 78) 및/또는 만약 이용된다면 광도체 층(72, 76)에 있는 전자 잉크 스택(70) 내에 내장된다.

Description

전자-브러시 위치 결정을 위한 내장된 위치 코드{EMBEDDED LOCATION CODES FOR E-BRUSH POSITION DETERMINATION}
본 발명은 일반적으로, 전기영동 디스플레이에 관한 것이다. 본 발명은 특히 전자-잉크(E-ink) 이미지를 전기영동 디스플레이 상에 기입하기 위한 위치 코드에 관한 것이다.
관련 분야에 알려진 전자 잉크는 검은색의 음으로 대전된 입자와 흰색의 양으로 대전된 입자를 포함하는 캡슐로부터 형성된다. 전기영동 디스플레이에서, 이러한 캡슐은 일반적으로 한 쌍의 전극 사이에 배치되어, 특별한 극성의 전압을 인가하게 되면 시스템을 검은색과 흰색 사이에서 스위칭할 수 있게 된다. 일부 알려진 전기영동 디스플레이는 전극 사이에 있는 광도체(photoconductor) 층의 통합을 거쳐 광학적으로 어드레스 지정 가능하다. 스캐닝 레이저 빔으로부터 조명을 받게 되면, 광도체는 도체가 되고, 전자 잉크는 전압 펄스를 거쳐 검은색과 흰색 사이에서 스위칭될 수 있다. 전자 잉크와 광도체의 결합은 전자-페인트(E-paint)라고 당 기술 업계에 알려져 있고, 전자-브러시(E-brush)로 알려진 핸드 헬드(hand held) 디바이스가 조명원을 그 내부에 수용한다.
전자 잉크로 원하는 이미지를 얻기 위해서는, 전자-브러시가 전자 잉크에 대한 그것의 위치를 정확하게 결정하는 능력을 가지는 것이 절대 필요하다. 본 발명은 전면 전극, 후면 전극, 광학 광도체 층, 전자 잉크 층 및 하나 이상의 위치 코드를 이용하는 전자 잉크 스택(stack)을 제공함으로써 종래 기술에 비해 개선된 것이다. 전자 잉크 층은 전면 전극과 후면 전극 사이에 배치된다. 광 도체가 이용될 때, 또한 전면 전극과 후면 전극 사이에 배치된다. 위치 코드(들)는 전면 전극, 후면 전극 및/또는 광도체 층(만약 이용된다면) 내에 내장된다.
본 발명의 전술한 형태와 다른 형태, 특징 및 장점을 첨부 도면과 함께 다음에 오는 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 더 분명해진다. 상세한 설명과 도면은 본 발명을 제한하기보다는 단지 예시하기 위한 것이고, 본 발명의 범주는 첨부된 청구범위와 그와 동등한 것에 의해 한정된다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 페인트 시스템의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 전자 잉크 스택의 제 1 실시예의 분해도.
도 3은 도 2에 도시된 전자-잉크 스택의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 전자-잉크 스택의 제 1 실시예의 분해도.
도 5는 도 4에 도시된 전자-잉크 스택의 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 전자-잉크 스택의 제 1 실시예의 분해도.
도 7은 도 6에 도시된 전자-잉크 스택의 측면도.
도 8은 도 2 내지 도 7에 도시된 전자-잉크 스택에서 다양한 이미지를 제공 하는 방법을 표시하는 흐름도.
도 9는 나타내기 위한 전압 진폭 변조에 대한 본 발명에 따른 일 실시예의 예시적인 그래픽 표시를 도시하는 도면.
도 10은 나타내기 위한 전압 슬로프(slope) 변조에 대한 본 발명에 따른 일 실시예의 예시적인 그래픽 표시를 도시하는 도면.
도 1에 예시된 바와 같은 전자 페인트 시스템(20)은, 당업자라면 알고 있을 종래의 모니터(30), 종래의 컴퓨터(40), 종래의 전자 브러시(50) 및 종래의 제어기(60)를 이용한다. 전자 페인트 시스템(20)은 또한 도 1에 도시된 빗금친 원으로 본보기로 표시된 내장된 위치 코드를 가지는 새롭고 고유한 전자 잉크 스택(70)을 또한 이용한다. 내장된 위치 코드는 시스템(20)의 사용자가 본 명세서의 도 8의 후속 설명과 함께 더 설명되는 바와 같은 전자 잉크 스택(70) 상에서 전자-잉크 이미지를 정확하게 만들 수 있게 한다.
본 발명에 따른 전자 잉크 스택(70)의 각 실시예는 전면 전극, 후면 전극 및 전자 잉크 층을 이용한다. 각 전극은 바람직하게 반사성 도전성 물질(예를 들어, 알루미늄, 백금 및 크롬)이나 투명한 도전성 물질(예를 들어, 인듐 주석 산화물)로부터 제조된다. 전자 잉크 층은 양으로 바람직하게 대전된 흰색 입자와 음으로 대전된 검은색 입자가 투명한 유체에 떠다니는 수백만 개의 작은 마이크로캡슐을 구비한 얇은 전기영동 필름을 가지는 여러 개의 상업적으로 이용 가능한 전기영동 잉크 중 하나이다.
본 발명에 따른 전자 잉크 스택(70)의 각 실시예는, 또한 광도체 층(예를 들어, 적합한 물질의 목록 예)을 더 이용할 수 있다.
전자 잉크 스택(70)에 관한 위치 코드는 전면 전극, 후면 전극 및/또는 광도체 층(만약 이용된다면) 내에 내장된다. 실제로, 위치 코드의 실제 형태, 모양 및 치수는 전자 잉크 스택(70)의 일 실시예의 의도된 상업적인 적용에 따라 달라진다. 그러므로, 본 발명의 발명자는 내장된 위치 코드의 형태, 모양 및 치수에 대해서 임의의 제약을 부과하지 않고, 내장된 위치 코드의 임의의 "최상의 형태", 임의의 "최상의 모양" 또는 임의의 "최상의" 치수를 주장하지 않는다. 게다가, 본 발명의 발명자는 위치 코드에 의해 구현된 코딩 체계에 대해서 임의의 제약을 부과하지 않는다.
도 2 내지 도 7은 전자 잉크 스택(70)의 3가지 전형적인 실시예를 예시하고, 이들은 일정 비율로 그려지지 않았지만 내장된 위치 코드의 기초가 되는 다양한 원리를 이해하는 것이 용이하게 되도록 그려졌다.
도 2와 도 3을 참조하면, 전자 잉크 스택(70)의 제 1의 전형적인 실시예는 하부 전극(71), 광도체 층(72), 전기영동 잉크 층(73) 및 전면 전극(74)을 이용한다. 전자 잉크 스택(70)은 또한 광도체 층(72) 내에 배치된 절연 패드(75)의 형태로 된 내장된 위치 코드를 이용한다. 절연 패드(75)는 또한 국부 저항기의 기능을 한다. 따라서, 도 3에 예시된 바와 같이, 제어기(60)(도 1)에 의해 전극(71)과 전극(74)의 사이에 전압(V)을 인가하게 되면 절연 패드(75) 사이의 광도체 층(72)의 영역에서 광도체 층(72)과 전기영동 잉크 층(73)에 걸쳐 전압 강하가 확립된다. 역 으로, 전극(71)과 전극(74) 사이에 전압(V)을 인가하게 되면 절연 패드(75)를 가지는 광도체 층(72)의 영역에서 광도체 층(72), 절연 패드(75) 및 전기영동 잉크 층(73)에 걸쳐 전압 강하를 확립한다.
도 4와 도 5를 참조하면, 전자 잉크 스택(70)의 제 2의 전형적인 실시예는, 하부 전극(71), 광도체 층(76), 전기영동 잉크 층(73) 및 전면 전극(74)을 이용한다. 전자 잉크 스택(70)은 또한 광도체 층(76) 내에 옴폭한 곳(indentation)(77) 모양으로 된 내장된 위치 코드를 또한 이용한다. 옴폭한 곳(77)은 옴폭한 곳(77)을 가지는 광도체 층(76)의 영역에서 광도체 층(76)의 저항력 세기를 감소시키는 기능을 한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어기(60)(도 1)에 의해 전극(71)과 전극(74) 사이에 전압(V)을 인가하게 되면, 광도체 층(76)과 전기영동 잉크 층(73)에 걸쳐 전압 강하를 확립하고, 이를 통해 전압 강하에 대한 저항력이 옴폭한 곳(77) 사이의 광도체 층(76)의 영역에서 최대가 된다.
도 6과 도 7을 참조하면, 전자 잉크 스택(70)의 제 3의 전형적인 실시예는 하부 전극(78), 광도체 층(72), 전기영동 잉크 층(73) 및 전면 전극(74)을 이용한다. 전자 잉크 스택(70)은 또한 후면 전극(78)을 통해 연장하는 구멍(hole)(79)의 형태로 된 내장된 위치 코드를 이용한다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 제어기(60)(도 1)에 의해 전극(78)과 전극(74) 사이에 전압(V)을 인가하게 되면, 광도체 층(72)과 전기영동 잉크 층(73)에 걸쳐 전압 강하를 확립하고, 이를 통해 전압 강하에 대한 저항력이 전극(78)과 전극(74)이 부분적으로 겹쳐지는 광도체 층(72)과 전기영동 잉크 층(73)의 영역에서 최대가 된다.
도 8은 도 2 내지 도 7에 예시된 전자 잉크 스택(70)의 전형적인 실시예에서 다양한 이미지를 만드는 방법을 나타내는 흐름도(80)를 예시한다.
도 8을 참조하면, 검은색 블랭크 이미지(90)나 흰색 블랭크 이미지(91)의 형태로 된 블랭크 이미지가 흐름도(80)의 단계(S82) 동안에 만들어진다. 단계(S82)의 일 실시예에서는 도 9에 예시된 바와 같이, 단계(S82) 동안에 전극에 인가된 전압(V)은 검은색의 블랭크 이미지(90)를 만들기 위해 전체적으로 검은색인 상태로 또는 흰색의 블랭크 이미지(91)를 만들기 위해 전체적으로 흰색인 상태로 전자 잉크 층을 스위칭하기 위한 크기(VE+)를 가지는 소거(erasing) 전압 펄스의 형태로 되어 있다.
도 10에 예시된 바와 같은 또 다른 실시예에서는, 단계(S82) 동안에 전극에 인가된 전압(V)이 전기영동 잉크 층을 전체적으로 검은색이나 전체적으로 흰색으로 스위칭하기 위해 크기(VO+)를 가지는 소거 전압 펄스의 형태로 되어 있다.
도 8을 다시 참조하면, 검은색의 코딩된 이미지(92) 또는 흰색의 코딩된 이미지(93)의 형태로 된 코딩된 이미지가 흐름도(80)의 단계(S84) 동안에 만들어진다. 도 9에 예시된 바와 같은 단계(S84)의 일 실시예에서는, 단계(S84) 동안에 전극에 인가된 전압(V)이 내장된 위치 코드에 대응하는 전자 잉크 층의 영역을 스위칭하고, 층을 이용하기 위해 크기(VC1-)를 가지는 코딩 전압 펄스의 형태로 되어 있다. 소거 전압 펄스(VE+)로부터 코딩 전압 펄스(VC1-)로의 전이는, 도 9에서 적절히 경사져 있어, 당업자라면 도 9로부터 전자 잉크 층의 모든 영역이 검은색으로부터 흰색으로 또는 그 반대로 스위칭하는 것이 방지된다는 것을 알게 된다.
도 10에 예시된 바와 같이 단계(S84)의 또 다른 실시예에서, 단계(S84) 동안에 전극에 인가된 전압(V)은 내장된 위치 코드에 대응하는 전자 잉크 층의 영역을 스위칭하기 위한 크기(VC2)를 가지는 코딩 전압 펄스의 형태로 되어 있다. 소거 전압(VE+) 펄스로부터 코딩 전압 펄스(VC2)로의 전이는, 검은색으로부터 흰색으로 또는 그 반대로 전자 잉크 층의 모든 영역이 스위칭하는 것을 방지하기 위해, 도 10에서 적절히 경사져 있다. 게다가, 도 9의 경사도보다 큰 도 10의 전이의 경사도는, 비록 인가된 전압(V)의 절대 크기가 변하지 않은 위치를 유지하더라고 내장된 위치 코드에 대응하지 않는 전자 잉크 층의 스위칭 영역을 달성하게 된다.
도 8을 다시 참조하면, 화상 이미지, 가령 예를 들어 화상 이미지(94)가 흐름도(80)의 단계(S86) 동안에 만들어진다. 도 9와 도 10에 예시된 바와 같이, 단계(S86) 동안에 전극에 인가된 전압(V)은, 화상 이미지 내에서 적절한 그레이 레벨을 생성하기 위해 단계(S86) 동안에 전자 브러시(50)(도 1)가 이용되는 크기 전압(VW)을 가지는 기입 전압 펄스의 형태로 되어 있다. 이를 위해, 전자 브러시(50)가 전자 잉크 스택 위에서 이동하고, 위치 코드를 검출한 후 전자 브러시(50)는 검출된 위치 코드와 연관된 적절한 그레이 레벨(들)을 생성하기 위해 레이저 펄스(들)를 인가하도록 동작한다. 관련 분야에서 알려진 바와 같이, 적절한 그레이 레벨(들)의 생성은 광 강도 및/또는 레이저 펄스(들)의 펄스 주기에 따라 달라지고, 이는 당업자라면 알 수 있는 사항이다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예는 현재 바람직한 것으로 간주되지만, 다양한 변경 및 수정이 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 표시되어 있고, 등가물의 의미와 범주 내에 있는 모든 변경예는 청구항 내에 포함되는 것으로 의도된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 전기영동 디스플레이, 특히 전자 잉크 이미지를 전기영동 디스플레이 상에 기입하기 위한 위치 코드 생성에 이용 가능하다.

Claims (24)

  1. 전자 잉크 스택(70)으로서,
    전면 전극(74),
    후면 전극(71, 78),
    상기 전면 전극(74)과 상기 후면 전극(71, 78) 사이에 배치된 층(73) 및
    상기 전면 전극(74)과 상기 후면 전극(71, 78) 중 적어도 하나 내에 내장된 적어도 하나의 위치 코드(75, 77, 79)를
    포함하는 전자 잉크 스택.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전자 잉크 층(73)은 전기영동 잉크를 포함하는, 전자 잉크 스택.
  3. 제 1항에 있어서, 제 1 위치 코드는 상기 후면 전극(78)을 통해 연장하는 구멍(hole)(79)인, 전자 잉크 스택.
  4. 제 1항에 있어서, 제 1 위치 코드는 상기 전면 전극(74)을 통해 연장하는 구멍(79)인, 전자 잉크 스택.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 전면 전극(74)과 상기 후면 전극(71, 78) 사이의 코 딩 전압 펄스의 인가는, 적어도 하나의 위치 코드(75, 77, 79)를 나타내기 위한 코딩된 이미지를 만들어내는, 전자 잉크 스택.
  6. 제 1항에 있어서, 전압 진폭 변조 기술의 구현은, 상기 전자 잉크 층(73)에서의 블랭크(blank) 이미지(90, 91), 코딩된 이미지(92, 93) 및 화상 전자-잉크 이미지(94)의 순차적인 생성을 용이하게 하는, 전자 잉크 스택.
  7. 제 1항에 있어서, 전압 슬로프(slope) 변조 기술의 구현은, 상기 전자 잉크 층(73)에서의 블랭크 이미지(90, 91), 코딩된 이미지(92, 93) 및 화상 이미지(94)의 순차적인 생성을 용이하게 하는, 전자 잉크 스택.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 전면 전극(74)과 상기 후면 전극(71, 78) 사이에 배치된 광 도체 층(72, 76)을 더 포함하는, 전자 잉크 스택.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 위치 코드(75, 77, 79)는 상기 전면 전극(74), 상기 후면 전극(71, 78) 및 상기 광 도체 층(72, 76) 중 적어도 하나 내에 내장되는, 전자 잉크 스택.
  10. 제 9항에 있어서, 제 1 위치 코드는 상기 광 도체 층(72, 76) 내에 배치된 절연 패드(75)인, 전자 잉크 스택.
  11. 제 9항에 있어서, 제 1 위치 코드는 상기 광 도체 층(72, 76) 내의 옴폭한 곳(indentation)(77)인, 전자 잉크 스택.
  12. 전자 잉크 시스템(20)으로서,
    전면 전극(74),
    후면 전극(71, 78),
    상기 전면 전극(74)과 상기 후면 전극(71, 78) 사이에 배치된 전자 잉크 층(73) 및,
    상기 전면 전극(74)과 상기 후면 전극(71, 78) 중 적어도 하나 내에 내장된 적어도 하나의 위치 코드(75, 77, 79)를 포함하는
    전자 잉크 스택(70)과,
    상기 전면 전극(74)과 상기 후면 전극(71, 78) 사이에 전압을 인가하도록 동작 가능한 제어 가능한 전압원(60)을
    포함하는, 전자 잉크 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 전자 잉크 층(73)은 전기영동 잉크를 포함하는, 전자 잉크 시스템.
  14. 제 12항에 있어서, 제 1 위치 코드는 상기 후면 전극(78)을 통해 연장하는 구멍(79)인, 전자 잉크 시스템.
  15. 제 12항에 있어서, 제 1 위치 코드는 상기 전면 전극(74)을 통해 연장하는 구멍(79)인, 전자 잉크 시스템.
  16. 제 12항에 있어서, 상기 제어 가능한 전압원(60)은 상기 전면 전극(74)과 상기 후면 전극(71, 78) 사이에 코딩 전압 펄스를 인가하여, 적어도 하나의 위치 코드(75, 77, 79)를 나타내기 위한 코딩된 이미지를 만들어내도록 동작 가능한, 전자 잉크 시스템.
  17. 제 12항에 있어서, 상기 제어 가능한 전압원(60)은 전압 진폭 변조 기술을 구현하여, 상기 전자 잉크 층(73)에서의 블랭크 이미지(90, 91), 코딩된 이미지(92, 93) 및 화상 이미지(94)의 순차적인 생성을 용이하게 하도록 동작 가능한, 전자 잉크 시스템.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 전자 잉크 층(73)에서 적어도 하나의 위치 코드(75, 77, 79)의 함수로서 화상 이미지를 생성하기 위해, 상기 제어 가능한 전압원(60)과 함께 동작 가능한 전자 브러시(electronic brush)(50)를 더 포함하는, 전자 잉크 시스템.
  19. 제 12항에 있어서, 상기 제어 가능한 전압원(60)은 전압 슬로프 변조 기술을 구현하여, 상기 전자 잉크 층(73)에서의 블랭크 이미지(90, 91), 코딩된 이미지(92, 93) 및 화상 이미지(94)의 순차적인 생성을 용이하게 하도록 동작 가능한, 전자 잉크 시스템.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 전자 잉크 층(73)에서 적어도 하나의 위치 코드(75, 77, 79)의 함수로서 화상 이미지를 생성하기 위해, 상기 제어 가능한 전압원(60)과 함께 동작 가능한 전자 브러시(50)를 더 포함하는,전자 잉크 시스템.
  21. 제 12항에 있어서, 상기 전자 잉크 스택(70)은 상기 전면 전극(74)과 상기 후면 전극(71, 78) 사이에 배치된 광 도체 층(72, 76)을 더 포함하는, 전자 잉크 시스템.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 위치 코드(75, 77, 79)는 상기 전면 전극(74), 상기 후면 전극(71, 78) 및 상기 광 도체 층(72, 76) 중 적어도 하나 내에 내장되는, 전자 잉크 시스템.
  23. 제 22항에 있어서, 제 1 위치 코드는 상기 광 도체 층(72, 76) 내에 배치된 절연 패드(75)인, 전자 잉크 시스템.
  24. 제 23항에 있어서, 제 1 위치 코드(77)는 상기 광 도체 층(72, 76)에 있는, 전자 잉크 시스템.
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