KR20060128024A - 표시유닛 - Google Patents

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KR20060128024A
KR20060128024A KR1020067019506A KR20067019506A KR20060128024A KR 20060128024 A KR20060128024 A KR 20060128024A KR 1020067019506 A KR1020067019506 A KR 1020067019506A KR 20067019506 A KR20067019506 A KR 20067019506A KR 20060128024 A KR20060128024 A KR 20060128024A
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KR1020067019506A
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흐잘마르 이. 에이 후이테마
로렌스 알. 알. 쉬리제이네마커스
피트루스 제이. 지. 반리에쇼우트
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

표시유닛(1)은 제 1 지속기간의 주기동안 라인(41,45,49)을 주사하는 주사 구동 회로부(40)를 포함한다. 결과적으로, 이 주기는 최소 데이터 펄스에 대하여 지속기간과 동일하게 주사되어야 하며, 비교적 고클럭 주파수가 주사 구동 회로부(40)를 위하여 사용될 수 있다. 라인(41,45,49)을 주사하는 주사신호(Selection signal)의 제 1 지속기간과 다른 제 2 지속시간의 펄스를 포함하는 데이터신호를 인가하는 인가수단(30,60,70,80,90)을 도입함으로써, 데이터신호가 주사 구동 회로부(40)의 클럭 주파수로부터 독립적으로 화소에 인가될 수 있다. 결과적으로, 주사 구동 회로부(40)는 비교적 저클럭 주파수에서 동작될 수 있으며, 이는 소비전력을 감소시키게 된다. 바람직하게는, 제 2 지속기간은 제 1 지속기간보다 짧으며, 인가수단은 공통전극 회로부(60), 저장 커패시터 회로부(70), 및 주사 구동 회로부(40)와 데이터 구동 회로부(30)에 추가될 회로부(80,90)를 포함한다.
디스플레이, 고주파, 저주파, 소비전력, 저장 커패시터

Description

표시유닛{DISPLAY UNIT}
본 발명은 표시유닛(Display unit), 표시유닛을 포함하는 표시장치, 표시유닛을 구동하는 방법, 표시유닛을 구동하는 프로세서 프로그램 제품에 대한 것이다.
이러한 형태의 표시장치에 대한 예로써는, 모니터, 랩탑 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant), 휴대 전화기, 전자북, 전자신문, 전자 매거진을 들 수 있다.
종래의 표시유닛은 일반적으로 잘 알려져 있으며, 행과 열로 배열된 화소를 포함한다. 각 화소는 공통전극, 즉 카운터 전극에 연결되며, 화소전극을 통하여 트랜지스터의 드레인에 연결된다. 물론 전원은 열전극(즉, 데이터 전극)에 연결되며, 게이트는 행전극[즉, 주사전극(Select electrode)]에 연결된다. 화소, 트랜지스터, 행과 열전극의 이러한 구성은 결합하여 능동 행렬(Active matrix)을 형성하게 된다. 행구동부[즉, 주사 구동부(Select driver)]는 화소의 행을 주사(走査)하는 행 구동 신호 또는 주사신호를 인가하고, 열구동부(즉 데이터 구동부)는 열전극과 트랜지스터를 통하여 화소의 선택된 행에 열 구동 신호 또는 데이터신호를 인가한다.
예를 들면, 각 화소는 대전입자를 포함하는 미소캡슐(Microcapsule)과 일치한다. 화소전극에 인가된 양 또는 음의 전압에 종속하여, 입자가 이동하게 되어, 화소는 보는 사람에게 백색이 되거나/ 색깔을 띄게(어둡게 보인다)된다. 전압이 제거되는 경우, 표시유닛은 종전 상태인 채로 남아 있으며 쌍안정한 성질을 보이게 된다.
모든 행의 모든 화소를 한번 구동시키기 위해 요구되는 시간간격(차례대로 각 행을 구동하고 하나의 행당 동시에 모든 열을 구동함으로써)을 프레임이라고 한다. 프레임당 화소를 구동하기 위한 각 데이터신호는 해당 행을 주사(즉 구동)하기 위해 행에 행 구동 신호(즉 주사신호)를 인가하는 행 구동 동작과 데이터 펄스같은 데이터신호를 화소에 인가하는 열 구동 활동(Column driving action)을 행당(Per row)필요로 한다. 후자의 경우는 하나의 행에 있는 모든 화소에 대해 동시에 이루어지게 된다.
예를 들어 20 프레임으로 구성되는 이미지 갱신 시간간격 동안, 이미지는 갱신된다. 후속 프레임 동안, 데이터신호가 인가되는데, 이때 데이터신호는 예를 들어 15 프레임 주기에 대해 0, 1, 2의 지속기간을 갖게 된다. 이에 의해, 예들 들면 0 프레임 주기의 지속기간을 갖는 데이터신호는 화소가 이미 완전한 흑색(Full black)을 표시하고 있음을 추정하여 완전한 흑색을 표시하는 화소와 일치하게 된다. 화소가 어떤 그레이값(Gray value)을 표시하는 경우, 이 그레이값은 화소가 0 프레임주기의 지속기간을 갖는 데이터신호로 구동될 때(달리 말하면, 0크기를 갖는 데이터 펄스로 구동될 때) 변하지 않는 채로 있게 된다. 예들 들어, 15 프레임 주 기의 지속기간을 갖는 데이터신호는 15개의 데이터 펄스로 구성되며, 이는 결국 완전한 백색(Full white)을 표시하는 화소가 된다. 또한, 0 내지 14 프레임 주기의 지속기간을 갖는 데이터신호는 0 내지 14개의 데이터 펄스로 구성되며, 이는 결국 완전한 흑색과 완전한 백색 사이에서 제한된 수의 그레이값들 중 하나를 표시하는 화소가 된다.
따라서 행 구동 활동(Row driving action) 또는 주사 구동 활동(Selection driving action) 동안, 데이터 펄스는 특정 행에 있는 화소에 병렬로 인가된다. 그러므로 각 데이터 펄스는 행 구동 활동의 지속기간에 실질적으로 동일한 지속기간을 갖는다. 달리 말하면, 주사신호의 지속기간에 실질적으로 동일하다. 결국, 주사신호의 일정한 지속기간, 환언하면 주사 구동부의 일정한 클럭 주파수는 데이터 펄스의 폭을 정의하게 된다. 역으로, 데이터 펄스의 일정한 폭은 주사 구동부의 필요한 클럭 주파수를 정의하게 된다.
공지된 표시유닛은, 특히 사용될 최소 클럭 주파수를 정의하는 최소 폭을 갖는 데이터 펄스로 인한 단점을 가지고 있다. 즉 이 클럭 주파수는 비교적 높다. 따라서 이 비교적 높은 클럭 주파수는 결국 상당한 고소비전력으로 이어지게 된다.
본 발명은 비교적 작은 폭을 갖는 데이터 펄스가 주사 구동부가 비교적 낮은 클럭 주파수에서 클럭되는 화소에 제공될 수 있도록 하는 표시유닛을 제공하는 데 그 목적을 두고 있다.
본 발명은 비교적 작은 폭을 갖는 데이터 펄스가 주사 구동부가 비교적 낮은 클럭 주파수에서 클럭되는 화소에 제공될 수 있도록 하는 표시유닛을 포함하는 표시장치를 제공하는 데 다른 목적을 두고 있다.
또한, 본 발명은 비교적 작은 폭을 갖는 데이터 펄스가 주사 구동부가 비교적 낮은 클럭 주파수에서 클럭되는 화소에 제공될 수 있도록 하는 표시유닛에서(와 결합)의 사용을 위한, 표시유닛을 구동하는 프로세서 프로그램 제품과 상기 표시유닛을 구동하는 방법을 제공하는 데 또 다른 목적을 두고 있다.
본 발명에 따른 표시유닛은 다음, 즉
- 쌍안정 화소부를 갖는 표시패널;
- 첫 번째 지속기간의 주기동안 화소부를 갖는 라인을 주사하는 주사 구동 회로부;
- 첫 번째 지속기간과 다른 두 번째 지속기간의 펄스를 포함하는 데이터신호를 화소부에 인가하는 인가수단을 포함한다.
첫 번째 지속기간과 다른 두 번째 지속기간을 포함하는 데이터신호를 인가하는 수단을 도입함으로써, 데이터신호는 주사 구동 회로부[즉 주사구동부(Select driver)]의 클럭주파수로부터 독립적으로 화소부에 인가될 수 있다. 이에 따라, 주사 구동 회로부는 비교적 낮은 클럭주파수에서 동작될 수 있어 전력소모를 줄인다. 비교적 큰 데이터 펄스(Broad data pulse)는 (기본) 주사 구동 회로부의 제어하에 여전히 인가되나, 비교적 작은 데이터 펄스(Small data pulse)는 부가수단에 의해 인가되며 (기본) 주사 구동 회로부와 독립적이다.
두 번째 지속기간이 첫 번째 지속기간과 다르다는 사실은 다음에서 보듯 관찰될 수 있다. 종래 기술 상황에서, 데이터 회로부를 통하여 인가되고 주사 구동 회로부에 의해 제어됨으로써 주사신호의 지속기간과 데이터 펄스의 첫 번째 지속기간은 실질적으로 동일하다. 반면 본 발명에 따르면, 부가수단을 통하여 인가됨으로써 주사신호의 지속기간과 데이터 펄스의 두 번째 지속기간은 실질적으로 서로 다르다(약 1%이상의 편차). 더욱이, 데이터 회로부를 통하여 인가되고 주사 구동 회로부에 의해 제어되는 데이터 펄스를 비교해 본다면, 본 발명은 부가수단을 통하여 비방해이면서 더 큰 폭을 갖는 데이터 펄스의 인가를 유리하게 허용한다.
본 발명에 따른 표시유닛(Display unit)의 일실시예가 첫 번째 지속기간보다 짧음은 두 번째 지속기간이 정의된다. 이 경우, 이하에서 다루어질 쉐이킹(Shaking) 데이터 펄스가 부가수단을 통하여 인가되며, 또한 이하에서 다루어질 구동 데이터 펄스와 리셋 데이터가 주사 구동 회로부에 의해 제어되는 데이터 회로부를 통하여 인가된다. 예를 들면, 구동 데이터 펄스가 쉐이킹 데이터 펄스보다 휠씬 넓은 주사 구동 회로부의 클럭 주파수를 정의하는 구동 데이터 펄스의 폭으로 인해, 주사 구동 회로부는 감소된 클럭 주파수에서 클럭될 수 있으며, 많은 소비전력이 절약되게 된다.
본 발명에 따른 표시유닛의 일실시예가, 수단이 공통전극을 통해 화소부를 구동하는 공통전극 회로부를 포함하며, 화소부가 공통전극에 연결됨에 의해 정의된다. 이 경우, 예를 들면 쉐이킹 데이터 펄스는 공통전극을 통해 인가된다.
본 발명에 따른 표시유닛의 일실시예가 공통전극에 연결되는 화소부에 의해 한정되며, 수단은 저장 커패시터를 통하여 화소부를 구동하는 저장 커패시터 회로부를 포함한다. 이 경우, 예를 들면 쉐이킹 데이터 펄스는 저장 커패시터를 통해 인가된다. 게다가, 모든 저장 커패시터는 동일한 저장 커패시터 라인에 연결되며, 이 경우 모든 화소부는 저장 캐퍼시터를 통하여 동시에 구동될 수 있다. 또는 하나의 라인에 있는 화소부에 연결된 저장 커패시터는 예를 들어 이웃하는 라인에 연결된다. 따라서 예를 들어 홀수와 짝수 라인에 있는 화소부는 저장 커패시터를 통하여 별개로 구동되어야 한다.
본 발명에 따른 표시유닛의 일실시예가, 수단은 반대 상태로 공통전극과 저장 커패시터를 통하여 화소부를 구동하는 공통전극 회로부 및 저장 커패시터 회로부를 포함하며, 화소부의 일측은 공통전극에 연결되고 다른 일측은 저장 커패시터에 연결됨에 의해 정의된다. 이 경우, 예들 들어 쉐이킹 데이터 펄스는, 공통전극을 통하여 첫 번째 싸인(Sign)의 전압신호를 전송하고 저장 커패시터를 통하여 두 번째 반대 싸인(Sign)의 전압신호를 전송함으로써 화소부에 인가된다. 이는 저전력 회로의 유리한 사용을 허용한다.
본 발명에 따른 표시유닛의 일실시예가 적어도 두개의 라인을 동시에 주사하기 위한 주사 구동 회로부(Selection circuitry)에 연결되는 회로부를 포함함으로써 정의된다. 이 경우, (기본) 주사 구동 회로부는 적어도 두 개, 바람직하게는 모든 라인을 동시에 주사하는 수단으로 확장된다. 따라서 구동 데이터 펄스와 리셋 데이터 펄스는 (기본) 주사 구동 회로부의 제어하에 인가되며, 한편 쉐이킹 데이터 펄스는 이들 수단을 통하여 주사 구동 회로부(주사 구동 회로부의 클럭주파수)로부터 독립적이고도 적어도 두개 바람직하게는 모든 라인에 있는 화소부에 동시 인가된다.
본 발명에 따르면 표시유닛의 일실시예가, 각각에 대하여 적어도 두개의 데이터 전극을 연결하는 데이터 회로부에 연결되는 회로부를 포함함으로써 정의된다. 이 경우, 데이터 회로부는 적어도 두개 바람직하게는 모든 데이터 전극을 서로에 연결하는 수단으로 확장된다. 따라서 구동 데이터 펄스와 리셋 데이터 펄스는 (기본) 주사 구동 회로부의 제어하에 인가되며, 한편 쉐이킹 데이터 펄스는 이들 수단을 통하여 주사 구동 회로부(주사 구동 회로부의 클럭주파수)로부터 독립적이고도 적어도 두개 바람직하게는 모든 데이터 전극에 연결된 화소부에 동시 인가된다.
본 발명에 따른 표시유닛의 일실시예가, 쉐이킹(Shaking) 데이터 펄스, 하나 이상의 리셋 데이터 펄스, 및 하나 이상의 구동 데이터 펄스를 화소부에 제공하는 제어부를 더 포함함으로써 정의된다. 쉐이킹 데이터 펄스는 화소부의 이력 상에 있는 전기영동형(Electrophoretic) 표시유닛의 광응답(Optical response)의 종속성을 감소시킨다. 또한, 쉐이킹 데이터 펄스는 두 개의 전극 중 하나에서 안정상태(Static state)로부터 전기영동 입자를 방출하기에 충분한 에너지를 나타내는 펄스를 포함한다. 그러나 이는 너무 느려서 전극의 다른 쪽으로 전기영동 입자가 도달하는 것을 허용하지 않게 된다. 화소부의 이력상의 감소된 종속성으로 인해, 동일한 데이터에 대한 광응답은 화소의 이력에도 불구하고 실질적으로 같게 된다.
표시장치가 기설정된 상태, 예를 들면 흑색상태(Black state)로 전환된 후 전기영동 입자는 안정상태(Static state)에 이르게 되는 사실에 의해 기본 메커니즘이 설명될 수 있다. 백색상태(White state)로의 후속 전환이 발생하는 경우, 입자 운동량은 시작 속도가 0에 가깝기 때문에 낮다. 결국 이는 이러한 고 종속성(High dependency)을 극복하기 위해 긴 전환시간(Switching time)을 야기하는 화소부의 이력 상의 고 종속성으로 이어지게 된다. 쉐이킹 데이터 펄스의 적용은 전기영동 입자의 모멘텀(momentum)을 증가시키고, 따라서 더 짧은 전환시간을 야기하는 종속성을 감소시킨다. 구동 데이터 펄스를 위한 고정된 시작점(즉 고정된 백색 또는 고정된 흑색)을 정의함으로써, 리셋 데이터 펄스는 표시유닛의 광응답을 더욱 향상시키기 위해 구동 데이터 펄스에 선행하게 된다. 대안으로, 구동 데이터 펄스를 위해 비고정적인 시작점(후속 구동 데이터 펄스에 의해 정의된 그레이값에 최근접하고 종속적으로 주사되는 백색 또는 흑색)을 정의함으로써, 리셋 데이터 펄스는 표시유닛의 광응답을 한층 향상시키기 위해 구동 데이터 펄스에 선행하게 된다.
표시장치는 전자북(Electronic book)이 될 수 있으며, 반면에 정보를 저장하는 저장매체는 메모리 스틱, 집적회로, 광 또는 마그네틱 디스크와 같은 메모리, 또는 예들 들면 표시유닛상에 표시될 책내용을 저장하는 다른 광저장 장치가 될 수 있다.
본 발명에 따른 방법과 마이크로프로세서 프로그램 제품의 실시예들은 본 발명에 따른 표시유닛의 실시예들과 일치된다.
본 발명은 특히 주사 구동 회로부의 소정 클럭 주파수가 주사 구동 회로부의 제어하에 화소부에 인가될 데이터 펄스의 폭을 한정한다는 원리에 기초하고 있다. 또한, 특히 주사 구동 회로부의 소정 클럭 주파수에 대하여 추가수단이 다른 지속시간을 가지는 데이터 펄스를 인가하기 위해 도입될 수 있다는 기본 개념에 기초하고 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하여, 특히 비교적 작은 폭을 갖는 데이터 펄스가 주사 구동 회로부가 비교적 낮은 클럭 주파수에 의해 클럭되는 화소부에 제공될 수 있는 표시유닛을 제공한다. 또한, 표시유닛이 비교적 저전력 소비를 갖는 다는 점에서 이점이 있다.
본 발명의 상기 측면과 다른 측면들이 이후 기술되는 실시예를 참조하면 명료하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 쌍안정 화소부(Bi-stable pixel)의 단면도.
도 2는 표시유닛의 개략도.
도 3은 표시유닛을 구동하기 위한 파형도.
도 4는 공통전극을 통하여 공통전극 회로부에 연결된 화소부를 포함하는 표시패널(Display panel)의 일부분을 보인 개략도.
도 5는 저장 커패시터를 통하여 저장 커패시터 회로부에 연결된 화소부를 포함하는 표시패널의 일부분을 보인 개략도.
도 6은 적어도 두개 라인을 동시에 주사하는 회로부에 연결된 주사 구동 회로부(Selection circuitry)의 개략도.
도 7은 적어도 두개의 데이터 전극에 각각에 연결하는 회로부에 연결된 데이터 회로부의 개략도.
도 1(단면도에서)에 도시된 표시유닛의 쌍안정 화소부(11)는 저면 기판(2;플 라스틱 또는 유리 재질과 같음), 접착층(3;Glue layer)과 공통전극(4) 사이에 놓인 전자잉크(Electronic ink)를 갖는 전기영동 필름[저면 기판(2)에 박막됨]을 포함한다. 접착층(3)은 투명 화소전극(5)을 구비하게 된다. 전자잉크는 직경이 약 10 내지 50 미크론(㎛) 정도의 다중 미소캡슐(Microcapsule)을 포함하게 된다. 각 미소캡슐(7)은 유동체부(10;Fluid) 내에 정착되어 있는 양으로 대전된 백색입자(8;White particle)와 음으로 대전된 흑색입자(9;Black particle)를 포함한다. 양의 전압이 화소전극(5)에 인가되는 경우, 백색입자(8)는 공통공통전극(4)으로 향하는 유동체부(7)의 측면으로 이동하게 된다. 따라서 화소가 보는 사람쪽으로 가시화될 수 있다. 동시에, 흑색입자(9)는 미소캡슐(7)의 반대쪽으로 이동하게 되며, 따라서 이들은 보는 사람쪽으로부터 비가시화된다. 화소전극(5)에 음의 전압을 인가함으로써, 흑색입자(9)는 공통공통전극(4)으로 향하는 미소캡슐(7)의 일측으로 이동하게 되며, 화소는 보는 사람(미도시)쪽에서는 암흑(暗)으로 나타난다. 전압이 제거되는 경우, 입자(8,9)는 현재상태(Acquired state)를 유지하게 되고, 디스플레이는 쌍안정 성질을 보이며 사실상 전력소비가 없게 된다. 대안 시스템에서, 입자는 전극에 의해 구동되어 동일 평면(In-plane) 방향으로 이동할 수 있으며, 동일 기판상에 놓일 수 도 있다.
도 2에 도시된 (전기영동) 표시유닛(1)은 표시패널부(50)를 포함한다. 이때 표시패널부(50)는 라인(또는 행), 즉 주사전극(41,45,49)과 열, 즉 데이터전극(31,32,33)의 교차영역에 있는 화소부(11)의 행렬을 포함한다. 이들 화소부(11)는 모두 공통전극(22)에 연결되며, 각 화소부(11)는 자신의 화소전극(5)에 연결된다. 표시유닛(1)은 행전극(41,45,49)에 연결된 주사 구동 회로부(40; 라인 또는 행 또는 주사 구동부), 열전극(31,32,33)에 연결된 데이터 구동 회로부(30; 열 또는 데이터 구동부)를 더 포함한다. 또한 화소부(11)당 능동 스위칭 소자(12)를 포함한다. 표시유닛(1)은 이들 능동 스위칭 소자[12; 본 도면예에서는 (박막) 트랜지스터]에 의해 구동된다. 주사 구동 회로부(40)는 연속적으로 행전극(41,45,49)을 주사하나, 반면에 데이터 구동 회로부(30)는 열전극(31,32,33)에 데이터신호를 제공한다. 바람직하게는, 제어부(20)가 먼저 입력부(21)를 통하여 도착한 입력데이터(Incoming data)를 처리하고, 그 후 데이터신호를 생성하게 된다. 데이터 구동 회로부(30)와 주사 구동 회로부(40) 사이에서의 상호 동기화는 구동라인(23,24)을 통하여 발생하게 된다. 주사 구동 회로부(40)로부터의 주사신호(Select signal)는 트랜지스터(12)를 통하여 화소전극(5)을 주사하게 된다. 이때 트랜지스터(12)의 드레인전극은 화소전극(5)에, 게이트전극은 전기적으로 행전극(41,45,49)에, 소스전극은 전기적으로 열전극(31,32,33)에 각각 연결된다. 열전극(31,32,33)에 존재하는 데이터신호는 동시에 트랜지스터(12)의 드레인전극에 연결된 화소부(11)의 화소전극(5)에 동시에 전송된다. 트랜지스터 대신에, 다이오드, MIM(Metal-Insulator-Metal)소자 등과 같은 다른 스위칭 소자가 이용될 수 있다. 데이터신호와 주사신호가 구동신호(또는 구동신호의 부분)를 함께 형성한다.
입력단(21)을 통하여 수신 가능한 이미지 정보와 같은 입력데이터는 제어부(20)에 의해 처리된다. 게다가, 제어부(20)는 새로운 이미지에 관한 새로운 이미지의 정보가 도착했는지를 검출하여 응답으로 수신된 이미지 정보의 처리과정을 개시 하게 된다. 이미지 정보의 이러한 처리과정은 새로운 이미지 정보의 로딩, 제어부(20)의 메모리에 저장된 이전 이미지와 새로운 이미지의 비교, 온도센서와의 상호작용, 구동파형의 룩업 테이블(Look-up table)을 담고 있는 메모리에 대한 억세스 과정 등을 포함하게 된다. 마지막으로, 제어부(20)는 이미지 정보에 대한 이러한 처리과정이 준비된 때를 검출하게 된다.
따라서 제어부(20)는 구동라인(23)을 통하여 데이터 구동 회로부(30)에 인가할 데이터신호를 생성하고, 구동라인(24)을 통하여 주사 구동 회로부(40)에 인가할 주사신호를 생성하게 된다. 이들 데이터신호는 모든 화소부(11)에 동일한 데이터-독립 신호와 화소부(11)당 가변될 수 있거나 또는 가변될 수 없는 데이터-종속 신호를 포함한다. 데이터-독립 신호는 쉐이킹 데이터 펄스를 포함하며, 데이터-종속 신호는 하나 이상의 리셋 데이터 펄스와 하나 이상의 구동 데이터 펄스를 포함한다.
두 개의 전극(5,6) 중 하나의 안정상태(Static state)로부터 입자(8,9)(전기영동 입자일 수 있음)를 방출하기에 충분한 에너지를 나타내는 펄스를 포함한다. 그러나 이는 너무 낮아서 입자(8,9)가 전극(5,6) 중의 다른 하나에 도달하는 것을 허용하지 않는다. 이력 상의 감소된 종속성 때문에, 동일한 데이터에 대한 광응답(Optical response)은 화소부(11)의 이력에도 불구하고 실질상 같을 것이다. 따라서 쉐이킹 데이터 펄스는 화소부(11)의 이력상의 표시유닛에 대한 광응답의 종속성을 감소시키게 된다. 구동 데이터 펄스에 대한 비고정(Flexible) 시작점을 정의함으로써, 리셋 데이터 펄스는 광응답을 한층 향상하기 위해 구동 데이터 펄스에 선 행하게 된다. 이 시작점은 후속 구동 데이터 펄스에 의해 정의된 그레이값에 최근접이고 이 그레이값에 종속으로 주사될 수 있도록 흑색 레벨 또는 백색 레벨일 수 있다. 대안으로, 리셋 데이터 펄스는 데이터-독립 신호의 일부를 형성할 수 있다. 또한, 구동 데이터 펄스에 대한 고정 시작점을 정의함으로써 표시유닛의 광응답을 한층 향상시키기 위해 리셋 데이터 펄스가 구동 데이터 펄스에 선행할 수 있다. 이 시작점은 고정된 흑색 레벨 또는 고정된 백색 레벨일 수 있다.
도 3에서, 시간 t의 함수로서 화소부(11) 양단에 걸치는 전압을 나타내는 파형이 표시유닛(1;전기영동 표시유닛일 수 있음)을 구동하기 위해 도시된다. 이 파형은 데이터 구동 회로부(30)를 통하여 인가된 데이터신호를 사용하여 생성된다. 파형은 첫 번째 쉐이킹 데이터 펄스(Sh1), 뒤따른 하나 이상의 리셋 데이터 펄스(R), EN 번째 쉐이킹 데이터 펄스(Sh2), 및 하나 이상의 구동 데이터 펄스(Dr)를 포함한다. 예를 들어, 16개의 다른 파형이 예들 들면 제어부(20)에 연결 및/또는 제어부(20)의 일부가 되는 룩업 테이블 메모리인 메모리에 저장된다. 입력단(21)을 통하여 수신된 데이터에 대한 응답으로, 제어부(20)는 화소부(11)에 대한 파형을 선택하고, 해당 주사신호와 데이터신호를 해당 구동 회로부(30,40)와 해당 트랜지스터(12)를 통하여 해당 화소부(11)에 인가하게 된다.
프레임 주기는 표시유닛(1)의 모든 화소부(11)를 한 번에 구동(순차로 각 행을 구동하고 행당 모든 열을 한 번에 동시 구동함으로써)하기 위해 사용되는 시간간격(Time-interval)과 일치한다. 프레임동안 화소부(11)에 데이터-종속 신호 또는 데이터-독립 신호를 인가하기 위해, 데이터 구동 회로부(30)는 한 행에 있는 모든 화소부(11)가 이들 데이터-종속 또는 데이터-독립 신호를 동시에 수신하는 방식으로 제어부(20)에 의해 제어된다. 제어부(20)가 행이 순차로 주사되는 방식으로 주사 구동 회로부(40)를 제어하면서[주사된 행에 있는 모든 트랜지스터(12)가 전도상태(Conducting state)로 변하게 된다], 이는 행마다 실행된다.
프레임의 첫 번째 세트 동안, 첫 번째와 두 번째 쉐이킹(Shaking) 데이터 펄스(Sh1,Sh2)가 화소부(11)에 인가된다. 이때, 각 쉐이킹 데이터 펄스는 하나의 프레임 주기의 지속기간을 갖게 된다. 예를 들어, 시작 쉐이킹 데이터 펄스는 양의 크기, 다음 쉐이킹 데이터 펄스는 음의 크기, 그 다음 쉐이킹 데이터 펄스는 양의 크기를 갖게 된다. 그러므로 이들 교대(Alternating) 쉐이킹 데이터 펄스는 프레임 주기가 상대적으로 짧은 한 화소부(11)에 의해 표시되는 그레이값을 변경시키지 않게 된다.
하나 이상의 프레임 주기를 포함하는 프레임의 두 번째 세트 동안, 리셋 데이터 펄스(R)의 결합이 적용되며, 이는 이하에서 기술된다. 하나 이상의 프레임 주기를 포함하는 프레임의 세 번째 세트 동안, 구동 데이터 펄스(Dr)의 결합이 인가된다. 이때, 구동 데이터 펄스(Dr)의 결합은 0 프레임 주기의 지속기간 및 사실 0 크기를 갖는 펄스가 되거나 또는 1, 2 내지 예를 들면 15 프레임 주기의 지속기간을 갖는다. 이에 의해, 예를 들면 0 프레임 주기의 지속기간을 갖는 구동 데이터 펄스(Dr)는 완전한 흑색(Full black)을 표시하는 화소부(11)와 일치한다[화소부 (11)가 이미 완전한 흑색을 표시한 경우; 어떤 그레이값을 표시한 경우, 0 프레임 주기의 지속기간을 갖는 구동 데이터 펄스로 구동될 때, 달리 말하면 0 프레임을 갖는 데이터 펄스로 구동될 때, 이 그레이값은 변하지 않는 상태로 있게 된다]. 15 프레임 주기의 지속기간을 갖는 구동 데이터 펄스(Dr)의 결합은 15개의 후속 펄스를 포함하고 예를 들면 완전한 백색(Full white)을 표시하는 화소부(11)와 일치한다. 또한, 1 내지 14 프레임 주기의 지속기간을 갖는 구동 데이터 펄스(Dr)의 결합은 1 내지 14개의 후속 데이터 펄스를 포함하고 예를 들면 완전한 흑색과 완전한 백색 사이에서 한정된 수의 그레이값 중의 하나를 표시하는 화소부(11)와 일치한다.
구동 데이터 펄스(Dr)를 위한 고정 시작점(고정 흑색 또는 고정 백색)을 정의함으로써, 리셋 데이터 펄스(R)는 표시유닛(1)의 광응답을 한층 향상시키기 위해 구동 데이터 펄스(Dr)에 선행하게 된다. 대안으로, 구동 데이터 펄스(Dr)를 위한 비고정 시작점(후속 구동 데이터 펄스에 의해 정의될 그레이값에 최근접하고 종속으로 주사되는 백색 또는 흑색)을 정의함으로써, 리셋 데이터 펄스(R)는 표시유닛(1)의 광응답을 더욱 향상시키기 위해 구동 데이터 펄스(Dr)에 선행한다.
도 4에서, 표시패널부(50)의 일부가 개략적으로 도시된다. 이 부분은 4개의 화소부(11)를 포함한다. 첫 번째 화소부(11)는 트랜지스터(12)를 통하여 행전극(43)과 열전극(34)에 연결된다. 두 번째 화소부(11)는 트랜지스터(12)를 통하여 행전극(43)과 열전극(35)에 연결된다. 세 번째 화소부(11)는 트랜지스터(12)를 통하여 행전극(44)과 열전극(34)에 연결된다. 네 번째 화소부(11)는 트랜지스터(12)를 통하여 행전극(44)과 열전극(35)에 연결된다. 첫 번째와 두 번째 화소부(11)는 각기 저장 커패시터(13)를 통하여 이전 행전극(42)에 연결된다. 또한, 세 번째와 네 번째 화소부(11)는 각기 저장 커패시터(13)를 통하여 이전 행전극(43)에 연결된다. 화소부(11)는 공통전극(22)에 더 연결된다.
저장 커패시터(13)는 화소부(11)상의 신호 안정성을 향상시킨다. 이전 행전극에 저장 커패시터를 연결함으로써(또는 대안으로 다음 행전극에 연결), 별도의 저장라인을 피할 수 있게 된다. 저장 커패시터(13)를 통하여, 행의 구동은 다음 행에 있는 화소부(11)상의 신호를 교란한다. 왜냐하면 행 구동 신호가 상대적으로 짧기 때문이다. 대부분의 시간동안, 행은 구동되지 않으며 그것의 행전극은 기설정된 전압상태에 있게 된다.
도 4에 도시된 공통전극(22)은 공통전극 회로부(60)에 더 연결되며, 이는 스위치(61)를 포함한다. 이때, 주접점(62)은 공통전극(22)에 연결된다. 스위칭점(63,64,65)은 각기 예를 들면, 공통모드 전압, 양의 전압, 음의 전압을 받는다. 스위치(61)는 화살표(66)에 의해 표기된 바와 같이 제어부(20)를 통하여 제어되게 된다. 구동 데이터 펄스와 리셋 데이터 펄스를 트랜지스터(12)를 통하여 인가하는 경우, 스위치(61)는 제 1 스위칭점(63)에 연결된다. 양(또는 음)의 쉐이킹 데이터 펄스를 화소부(11)에 인가하는 것에 대하여, 스위치(61)는 제 2 스위칭점(64) 또는 제 3 스위칭점(65)에 연결될 수 있다. 따라서 이 경우 쉐이킹 데이터 펄스는 공통모드전극(22)을 통해 도달하고, 주사 구동 회로부(40)는 비교적 낮은 클럭주파수에서 클럭될 수 있다. 왜냐하면, 구동 데이터 펄스와 리셋 데이터 펄스가 쉐이킹 데 이터 펄스보다 더 넓기 때문이다. 이때, 라인을 주사하기 위한 주사신호의 첫 번째 지속기간은 쉐이킹 데이터 펄스의 두 번째 지속기간보다 훨씬 길 수 있다. 쉐이킹 데이터 펄스를 이러한 방식으로 화소부(11)에 인가하는 동안, 라인은 예를 들어 주사되지 않는다. 대안으로, 예를 들어 하나의 라인이 그 시간에 주사될 수 있으며, 또는 예를 들어 트랜지스터(12)를 통하여 주사된 라인에 있는 화소부(11)에 낮은 전압 신호를 인가함으로써 예를 들어 두개 이상의 라인이 동시에 주사될 수도 있다(도 6참조).
도 5에서, 표시패널부(50)의 일부가 개략적으로 도시된다. 이 부분은 각 저장 커패시터(13)가 이전 행에 연결되지 않으나 저장라인(25)에 연결되는 사실과는 별도로 도 4에 도시된 부분과 일치한다. 이러한 저장라인(25)은 저장 커패시터 회로부(70)에 연결되며, 이 저장 커패시터 회로부(70)는 주접점(72)이 저장라인(25)에 연결되는 스위치(71)를 포함한다. 스위칭점(73,74,75)은 각기 예를 들면, 저장라인 전압, 양의 전압, 음의 전압을 받는다. 스위치(71)는 화살표(76)에 의해 표기된 바와 같이 제어부(20)를 통하여 제어되게 된다. 구동 데이터 펄스와 리셋 데이터 펄스를 트랜지스터(12)를 통하여 화소부(11)에 인가하는 경우, 스위치(71)는 제 1 스위칭점(73)에 연결된다. 양(또는 음)의 쉐이킹 데이터 펄스를 화소부(11)에 인가하는 것에 대하여, 스위치(71)는 제 2 스위칭점(74) 또는 제 3 스위칭점(75)에 연결될 수 있다. 따라서, 이 경우 쉐이킹 데이터 펄스는 저장라인(22)을 통해 도달하고, 다시 주사 구동 회로부(40)는 비교적 낮은 클럭주파수에서 클럭될 수 있다. 왜냐하면, 구동 데이터 펄스와 리셋 데이터 펄스가 쉐이킹 데이터 펄스보다 더 넓 기 때문이다. 이때, 라인을 주사하기 위한 주사신호의 첫 번째 지속기간은 쉐이킹 데이터 펄스의 두 번째 지속기간보다 훨씬 길 수 있다. 쉐이킹 데이터 펄스를 이러한 방식으로 화소부(11)에 인가하는 동안, 라인은 예를 들어 주사되지 않으며, 트랜지스터(12)는 비전도 상태(Non-conductive state)에 있게 된다. 바람직하게는, 트랜지스터(12)가 비전도 상태, 즉 고임피던스 상태(High impedance state)로 되도록 하기 위해 DC전압 신호가 라인에 인가된다.
예를 들어 스위치(61, 71)는 하나 이상의 트랜지스터 및/또는 하나 이상의 다이오드 등을 포함한다. 도 4와 도 5에 도시된 두 개의 실시예는 결합될 수 있으며, 이 경우 쉐이킹 데이터 펄스가 인가될 때 스위치(61)와 스위치(71)는 반대 상태로 동작할 수 있게 된다. 이는 스위치(61)를 제 2 스위칭점(64)에 연결하고 동시에 스위치(71)를 제 2 스위칭점(74)에 연결함으로써, 또는 역으로 스위칭점[64,65(또는 74,75)] 등을 서로 바꿈으로써 달성 될 수 있다. 따라서 스위칭점(64,65,74,75)은 비결합 상황에서 받을 수 있는 전압의 단지 반만을 받을 필요가 있다. 이는 결국 회로부(60,70)에서 소비전력의 절전으로 이어지게 된다.
도 6에서, 주사 구동 회로부(40)는 적어도 두 개의 라인(41,45,49)을 동시에 주사하는 회로부(80)에 연결된다. 게다가, 회로부(80)는 예를 들면 첫 번째 입력단이 주사 구동 회로부(40)의 출력단에 연결되고, 두 번째 입력단이 서로 각각과 주사전압(Selection voltage)을 받는 전극(81)에 연결되는 멀티플렉서를 포함한다. 멀티플렉서의 출력단은 라인(41,45,49)에 연결된다. 멀티플렉서는 화살표(82)에 의해 표기된 바와 같이 제어부(20)를 통하여 제어된다. 트랜지스터(12)를 통하여 구 동 데이터 펄스와 리셋 데이터 펄스가 인가되는 경우, 멀티플렉서는 첫 번째 입력을 라인(41,45,49)에 연결한다. 이때 쉐이킹 데이터 펄스가 트랜지스터(12)를 통해 화소부(11)에 인가됨에 대하여, 멀티플렉서는 두 번째 입력단을 라인(41,45,49)에 연결한다. 따라서 이 경우 쉐이킹 데이터 펄스는 트랜지스터(12)를 통하여 도달한다. 그러나 주사 구동 회로부(40)는 비교적 고클럭 주파수(High clock frequency)에서 클럭될 필요는 없다. 왜냐하면 멀티플렉서가 적어도 두 개, 바람직하게는 화소부(11)에 쉐이킹 데이터 펄스를 동시에 인가하는 모든 라인(41,45,49)을 주사할 수 있기 때문이다.
이 경우, 제어부(20)는 이 데이터 구동 회로부(30)를 제어하므로, 쉐이킹 데이터 펄스는 데이터 구동 회로부(30)를 통하여 제공된다. 물론, 멀티플렉서 대신에 다른 회로가 회로부(80)를 구현하기 위해 사용될 수 있다. 더욱이, 이 회로부(80)는 주사 구동 회로부(40)에 부분적으로 또는 전체로 통합될 수 있다. 게다가, 라인을 주사하는 주사신호(Selection signal)의 첫 번째 지속기간은 쉐이킹 데이터 펄스의 두 번째 지속기간보다 훨씬 길 수 있다.
도 7에서, 데이터 구동 회로부(30)는 각각에 대해 적어도 두개의 전극(31,32,39)을 연결하는 회로부(90)에 연결된다. 또한, 예들 들면 회로부(90)는 첫 번째 입력단이 데이터 구동 회로부(30)의 출력단에 연결되고, 두 번째 입력단은 각각에 대하여 그리고 쉐이킹 데이터 펄스 전압을 받는 전극(91)에 연결되는 멀티플렉서를 포함한다. 멀티플렉서의 출력단은 데이터 전극(31,32,39)에 연결된다. 멀티플렉서는 화살표(92)에 의해 표기된 것과 같이 제어부(20)를 통하여 제어된다. 구 동 데이터 펄스와 리셋 데이터 펄스가 트랜지스터(12)에 의해 화소부(11)에 연결되는 경우, 멀티플렉서는 첫 번째 입력단을 데이터 전극(31,32,39)에 연결하게 된다. 또한 이때, 트랜지스터(12)를 통하여, 화소부(11)에 쉐이킹 데이터 펄스를 인가하는 것에 대하여, 멀티플렉서는 두 번째 입력단을 데이터 전극(31,32,39)에 연결하게 된다. 따라서, 이 경우 트랜지스터(12)를 통하여 도달한다. 그러나 주사 구동 회로부(40)는 비교적 고클럭 주파수(High clock frequency)에서 클럭될 필요는 없다. 왜냐하면 멀티플렉서가 라인마다 화소부(11)에 쉐이킹 데이터 펄스를 동시에 인가하기 위해 적어도 두 개, 바람직하게는 모든 데이터전극(31,32,39)을 서로에 대해 연결하기 때문이다. 이 경우, 라인(41,45,49)의 주사동안 이 라인(41,45,49)에 있는 각 화소부(11)에 2개 이상의 쉐이킹 데이터 펄스가 제공될 수 있다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 실시예와의 결합으로, 대안적으로 이는 동시에 모든 라인에 대하도 될 수 있다.
물론, 멀티플렉서 대신에 다른 회로가 회로부(90)를 구현하기 위해 사용될 수 있다. 더욱이, 이 회로부(90)는 데이터 구동 회로부(30)에 부분적으로 또는 전체로 통합될 수 있다. 게다가, 라인을 주사하는 주사신호(Selection signal)의 첫 번째 지속기간은 쉐이킹 데이터 펄스의 두 번째 지속기간보다 훨씬 길 수 있다.
일반적으로, 첫 번째 지속기간 동안, 주사 구동 회로부(40)는 화소부(11)를 갖는 라인을 주사하며, 수단(30,60,70,80,90)이 화소부(11)에 데이터신호의 인가를 허용하도록 마련된다. 이 데이터신호는 두 번째 지속기간의 펄스를 포함하고, 두 번째 지속기간은 첫 번째 지속기간과 다르다. 따라서 최저 복잡도의 일실시예에 따 라 수단은 단지 주사 구동 회로부(40)보다는 다른 클럭 주파수에서 동작하는 데이터 구동 회로부(30)를 포함하게 된다. 또는, 대안적으로 데이터 구동 회로부(30)는 주사 구동 회로부(40)가 클럭되는 클럭 주파수와 일치하지 않은 지속기간을 갖는 데이터 펄스를 포함하는 데이터신호를 인가한다.
제어부(20)는 메모리부(미도시)를 포함하거나 또는 이에 연결될 수 있다. 이러한 메모리부의 예를 들면, 파형에 관한 정보를 저장하는 룩업테이블 메모리일 수 있다. 본 발명은 전기영동형 디스플레이 패널에 한정되지는 않으며, 쌍안정 화소에 기초하는 어떠한 디스플레이에도 적용이 가능하다. 상술된 실시예의 두 개 이상이 유리하게 결합될 수 있다. 쉐이킹 펄스의 인가에 대하여 본 발명을 사용하는 대신, 다른 목적이 이용될 수 있다. 다른 목적의 예로는 지우기(Erasing), 리셋하기(Restting) 및/또는 주사 구동 회로부(40)가 클럭되는 클럭주파수로부터 독립하여 표시유닛(1)을 미리설정하기(Presetting)가 될 수 있다. 어떤 일실시예에서는, 다수의 라인(즉 행)이 동시에 주사된다. 따라서 프레임 주기는 짧게 되며, 갱신율은 높게 된다. 예를 들어, 10개의 행이 동시에 주사되는 경우, 프레임 주기는 10배 짧아 질수 있으며, 갱신율은 10배 높아지게 된다. 물론, 이 경우 10개의 라인에 있는 화소부(11)는 열당(Per column) 동일한 정보를 수신하게 된다.
상기 언급된 실시예들은 본 발명을 제한하기보다는 예시한 것에 지나지 않음을 주목해야 하며, 이 분야의 당업자라면 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않으면서도 많은 대안 실시예를 창안하는 것이 가능함을 주목해야 할 것이다. 청구범위에서, 괄호 안에 놓인 어떠한 참조 기호도 청구범위를 제한하는 것으로 해석되서는 안될 것이다. 단어 "포함하는"과 그것의 활용은 청구범위에 기재된 것 이외에의 다른 구성요소나 단계의 존재를 배제하지 않는다. 단일 구성요소에 붙는 낱말 "하나" 또는 "단일"은 복수 구성요소의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 개의 별개 소자를 포함하는 하드웨어와 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 개의 수단에 대응하는 장치 청구범위에서, 여러 개의 수단은 하드웨어의 동일 아이템에 의해 구체화될 수 있다. 어떤 수단이 상호 다른 종속항에서 인용된다는 단순한 사실은 이들 수단의 조합이 이점을 가질 수 없음을 뜻하지는 않는다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 비교적 작은 폭을 갖는 데이터 펄스가 주사 구동부가 비교적 낮은 클럭 주파수에서 클럭되는 화소에 제공될 수 있도록 하는 표시유닛에 대한 것으로써, 표시유닛(Display unit), 표시유닛을 포함하는 표시장치, 표시유닛을 구동하는 방법, 표시유닛을 구동하는 프로세서 프로그램 제품에 이용 가능하다.

Claims (11)

  1. 쌍안정 화소부(11)를 갖는 표시패널부(50)와;
    제 1 지속기간의 주기동안 화소부(11)를 갖는 라인을 주사하는 주사 구동 회로부(40)와;
    제 1 지속기간와 다른 제 2 지속기간의 펄스를 포함하는 데이터신호를 화소부(11)에 인가하는 인가수단(30,60,70,80,90)
    을 포함하는 표시유닛(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 2 지속기간은 제 1 지속기간보다 짧은 표시유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    화소부(11)는 공통전극(22)에 연결되며, 상기 인가수단은 공통전극(22)을 통하여 화소부(11)를 구동하는 공통전극 회로부(60)를 포함하는 표시유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    화소부(11)는 저장 커패시터(13)에 연결되며, 상기 인가수단은 저장 커패시터(13)를 통하여 화소부(11)를 구동하는 저장 커패시터 회로부(70)를 포함하는 표시유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    화소부(11)의 일측은 공통전극(22)에 연결되고 다른 일측은 저장 커패시터(13)에 연결되며, 상기 인가수단은 반대 위상상태로 공통전극(22)과 저장 커패시터(13)를 통하여 화소부(11)를 구동하는 공통전극 회로부(60) 및 저장 커패시터 회로부(70)를 포함하는 표시유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인가수단은 적어도 두개의 라인(41,45,49)을 동시에 주사하기 위한 주사 구동 회로부(40)에 연결되는 회로부(80)를 포함하는 표시유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 인가수단은 각각에 대하여 적어도 두개의 데이터 전극(31,32,39)을 연결하는 데이터 구동 회로부(30)에 연결되는 회로부(90)를 포함하는 표시유닛.
  8. 제 1 항에 있어서,
    쉐이킹(Shaking) 데이터 펄스(Sh1,Sh2);
    하나 이상의 리셋 데이터 펄스(R); 및
    하나 이상의 구동 데이터 펄스(Dr)를 화소부(11)에 제공하는 제어부(20)를 더 포함하는 표시유닛.
  9. 제 1 항의 표시장치를 포함하되, 표시될 정보를 저장하는 저장매체를 더 포함하는 표시 디바이스.
  10. 쌍안정 화소부(11)를 갖는 표시패널부(50)와;
    제 1 지속기간의 주기동안, 화소부(11)를 갖는 라인을 주사하는 주사 구동 회로부(40)를 포함하는 표시유닛(1)을 구동하는 방법으로서,
    상기 방법은,
    제 1 지속시간과 다른 제 2 지속시간의 펄스를 포함하는 데이터신호를 화소부(11)에 인가하는 단계
    를 포함하는 표시유닛을 구동하는 방법.
  11. 쌍안정 화소부(11)를 갖는 표시패널부(50)와;
    제 1 지속기간의 주기동안, 화소부(11)를 갖는 라인을 주사하는 주사 구동 회로부(40)를 포함하는 표시유닛(1)을 구동하는 프로세서 프로그램 제품으로서,
    상기 프로세서 프로그램 제품은,
    제 1 지속시간과 다른 제 2 지속시간의 펄스를 포함하는 데이터신호를 화소부(11)에 인가하는 기능
    을 포함하는 프로세서 프로그램 제품.
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