KR20070071037A - 전기영동 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

전기영동 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상부기판에 공통전극을 배치하고 공통전압(common voltage)을 인가함으로써, 화소전극과 공통전극을 통해 전기영동막의 대전입자들을 움직임으로써 소자의 응답속도를 향상시키고자 하는 전기영동 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 서로 수직교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 각 화소에 박막트랜지스터, 화소전극 및 스토리지 커패시터가 구비된 제 1 기판과, 상기 제 1 기판에 대향합착되며 전면에 일체형으로 형성되는 공통전극이 구비된 제 2 기판과, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 개재되어 대전된 안료입자를 포함하는 전기영동막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
전기영동물질, 응답속도, 공통전극

Description

전기영동 표시장치 및 그 구동방법{Electrophoretic Display Device And Method For Driving The Same}
도 1은 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치의 개략적인 단면도.
도 2는 일반적인 전기영동 표시장치의 구동방법을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 구동을 설명하기 위한 V-T 그래프.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 구동을 설명하기 위한 V-T 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명
102 : 화이트 입자 103 : 블랙 입자
104 : 마이크로 캡슐 105 : 전기영동막
111 : 하부기판 112a : 게이트 배선
113 : 게이트 절연막 114 : 액티브층
115a : 소스 전극 115b : 드레인 전극
117 : 화소전극 121 : 상부기판
122 : 공통전극 132 : 커패시터 하부전극
135 : 커패시터 상부전극
본 발명은 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD)에 관한 것으로 특히, 외부 이미지를 복사하고 복사된 이미지를 저장할 수 있는 전기영동 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
전기영동 표시장치는 전압이 인가되는 한쌍의 전극을 콜로이드 용액에 담그면 콜로이드 입자가 어느 한쪽의 극성으로 이동하는 현상을 이용한 화상표시장치로서, 백라이트를 사용하지 않으며 넓은 시야각, 높은 반사율, 읽기 쉬움 및 저소비전력 등의 특성을 갖는 바, 전기 종이(electric paper)로서 각광 받을 것으로 기대된다.
이와같은 전기영동 표시장치는 2개의 기판 사이에 전기 영동막이 개재된 구조를 가지며, 2개의 기판 중 하나 이상은 투명하여야 반사형 모드로 이미지를 표시할 수 있다. 상기 2개의 기판 중 하부기판에 화소전극을 형성하고 상기 화소전극에 전압을 인가할 경우, 전기 영동막 내의 대전입자가 화소전극 측으로 또는 반대측으로 이동하는데, 이것에 의해 뷰잉 시트(viewing sheet)를 통하여 이미지를 볼 수 있다.
이하, 도면을 참고로 하여 전기영동 표시장치를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 2는 일반적인 전기영동 표시장치의 구동방법을 나타낸 단면도이다.
전기영동 표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부기판(1)과 화소전극(12)이 형성된 하부기판(2)이 대향 배치되고, 상기 두 기판 사이에 전기 영동막이 개재된 구조를 가진다.
이 때, 상,하부 기판(1,2)은 얇고, 플렉서블(flexible)한 필름을 재료로 형성하되, 상기 화소전극(12)은 고반사율의 금속 일예로 알루미늄, 구리 등을 재료로 형성된다.
그리고, 상기 전기영동막은 전하를 띤 안료입자(charged pigment particles, 3)들을 포함한 솔벤트(solvent, 4)로 구성되며, 코아서베이션(coacervation) 방법에 의해 마이크로 캡슐(5)로 만드는데, 상기 마이크로 캡슐(5)를 바인더(binder, 6)에 혼합하여 베이스 필름에 코팅(coating) 또는 라미네이팅(laminating)시켜 형성한다.
이 때, 안료입자(3)는 서로 다른 색상으로 착색될 수 있는데, B,W(Black, White)의 안료를 첨가하여 이미지가 표현되도록 한다. 그리고, 솔벤트(4)와 바인더(6)는 투명한 물질로 형성하여 빛이 통과할 수 있게 한다.
상기의 전기 영동막은 안료입자(3)들이 마이크로 캡슐 막에 둘러싸여 있기 때문에 인접 픽셀의 필드에 의해 안료입자들이 원하지 않는 방향으로 이동하는 것을 억제할 수 있어 보다 나은 화질을 구현할 수 있다. 이 때, 인접한 픽셀 사이에 격벽을 더 구비하여 기생 필드를 완전 차단할 수 있다.
이러한, 전기영동 표시장치는, 상기 화소전극(12)에 전압이 인가될 때, 전하를 띤 안료입자(3)들이 그 극성과 반대되는 극성을 띤 전극으로 이동되어, 상기 안 료입자(3)들에 의한 빛의 반사에 따라 소정의 화상을 표시하게 된다. 한편, 상기 안료입자(3)들의 극성을 바꾸면 반대 극성을 띠는 전극쪽으로 이동하게 되며, 또다른 화상을 표시하게 된다.
도 2를 참고로 하여 전압의 온/오프에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 다만, 블랙 입자는 정(+)으로 대전되고, 화이트 입자는 부(-)로 대전된 것으로 한다. 물론, 이와 반대로 부(-)로 대전된 블랙 입자와 정(+)으로 대전된 화이트 입자를 사용하여도 무관하다.
도 2(a)는 화소전극(12)에 중간치 전압을 인가했을 때의 블랙 입자(+)와 화이트 입자(-)의 분포도를 나타낸 것이고, 도 2(b)는 화소전극(12)에 부(-) 전압을 인가했을 때의 블랙 입자(+)와 화이트 입자(-)의 분포도를 나타낸 것이며, 도 2(c)는 화소전극(12)에 정(+) 전압을 인가했을 때의 블랙 입자(+)와 화이트 입자(-)의 분포도를 나타낸 것이다.
이와같이, 도 2(b)에서와 같이 화소전극(12)에 부(-) 전압을 인가하면, 블랙 입자(+)들이 하강하고 화이트 입자(-)들이 상승하여 상부기판(1) 측에 화이트(W)가 관찰되고, 도 2(c)에서와 같이 화소전극(12)에 정(+) 전압을 인가하면, 화이트 입자(-)들이 하강하고 블랙 입자(+)들이 상승하여 상부기판(1) 측에서 블랙(B)이 관찰된다. 그리고, 화소전극(12)에 소정의 전압을 인가하여 블랙 입자 및 화이트 입자의 분포를 적절히 조절하면 상부기판(1) 측에서 그레이 색상(G)이 관찰된다.
이러한 구동방법을 기본으로, 복수개의 화소 각각에 이미지 데이터에 따라 부(-) 전압 또는 정(+) 전압을 인가한다. 이때, 복수개의 화소 각각에 박막트랜지 스터를 구비하여 능동적으로 화소전극(12)에 인가되는 전압치를 조절할 수 있다. 따라서, 인가 전압의 극성을 각 화소마다 제어함으로써, 다양한 화상을 표시할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 상기 박막트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor)는, 각 화소를 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하는 지점에 형성되고, 상기 화소전극에 연결되어 해당되는 극성의 전압을 인가한다.
그러나, 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치는 화소전극에 인가되는 구동전압에 의해서만 전기영동막의 화이트 입자 및 블랙 입자를 이동시켜 화상을 표시한다.
이때, 화소전극에 인가되는 구동전압만으로는 화이트 입자 및 블랙 입자를 빠르게 이동시키기에는 역부족인 바, 종래의 전기영동 표시장치의 응답속도는 다소 늦었고, 이를 향상시키기에는 한계가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 상부기판에 공통전극을 배치하고 공통전압(common voltage)을 인가함으로써, 화소전극과 공통전극을 통해 전기영동막의 대전입자들을 움직임으로써 소자의 응답속도를 향상시키고자 하는 전기영동 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기영동 표시장치는 서로 수 직교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 각 화소에 박막트랜지스터, 화소전극 및 스토리지 커패시터가 구비된 제 1 기판과, 상기 제 1 기판에 대향합착되며 전면에 일체형으로 형성되는 공통전극이 구비된 제 2 기판과, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 개재되어 대전된 안료입자를 포함하는 전기영동막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 공통전극은 상기 제 2 기판과 전기영동막 사이의 전면에 구비되며, 이미지 표시하는 구간에서 정(+)전압 또는 부(-)전압의 DC(direct current)가 인가되는 것을 특징으로 한다.
또다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기영동 표시장치의 구동방법은 대향합착된 상,하부 기판 사이에 전기영동막이 개재되고, 상기 상부기판 및 전기영동막 사이의 전면에 공통전극이 구비되며, 상기 하부기판과 전기영동막 사이에 화소전극이 구비되는 전기영동 표시장치에 있어서, 상기 화소전극에 일정한 전압을 인가하고 상기 공통전극에 기준전압을 인가하여 초기화면을 설정하는 제 1 단계와, 상기 화소전극에 구동전압을 인가하고, 그와 동시에 상기 공통전극에 정(+)전압 또는 부(-)전압의 DC(direct current)를 인가하여 이미지를 디스플레이하는 제 2 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 영상표시구간과 무관하게 항상 기준전압을 공통전극에 인가했던 종래와 달리, 본 발명은 화소전극의 구동전압과 다른 극성의 전압을 상기 공통전극에 인가하여 화소전극과 공통전극의 전압차를 크게 함으로써, 응답속도를 크게 향상시키고자 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전기영동 표시장치 및 그 구동방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 구동을 설명하기 위한 V-T 그래프이며, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 구동을 설명하기 위한 V-T 그래프이다.
본 발명에 의한 전기영동 표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터(TFT), 화소전극(117) 및 스토리지 커패시터(Cst)가 배치된 하부기판(111)과, 상기 화소전극에 대향하는 공통전극(122)이 배치된 상부기판(121)과, 상기 상,하부 기판 사이에 개재되는 전기영동막(105)으로 구성된다.
이러한 전기영동 표시장치는 상기 화소전극(117)에 인가되는 전압의 극성에 따라 전기영동막(105) 내부의 화이트 입자(102) 또는 블랙입자(103)가 이동하여 색상을 표현한다.
이때, 상기 공통전극에 정(+)전압 또는 부(-)전압의 DC(direct current)를 걸어주어 상기 화소전극과 공통전극 사이의 전압차에 의해 상기 전기영동막의 대전입자들이 상 또는 하로 이동하게 한다. 특히, 공통전극에 정(+)전압 또는 부(-)전압의 DC를 걸어주므로 화소전극과의 전압차가 커져 전기영동막의 대전입자들이 보다 빠르게 이동한다. 따라서, 전기영동 표시장치의 응답속도가 개선된다.
이때, 상부기판(121) 및 공통전극(122)을 통과하여 화상이 표시되므로 상기 상부 기판 및 공통전극은 투명한 재질로 형성한다. 상기 하부기판 및 화소전극도 투명한 재질로 형성하여도 무방하지만, 일반적으로 전기영동표시장치는 반사형 모 드로 구동되기 때문에 하부기판 및 화소전극을 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없다.
따라서, 상기 공통전극은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전물질로 전면에 형성하고, 상기 화소전극은 고반사율의 금속 일예로 알루미늄, 구리 등을 재료로 각 화소영역 내에 형성한다.
구체적으로, 상기 하부기판(111) 상에는 복수개의 박막트랜지스터를 능동적으로 구동하기 위해 주사신호를 전달하는 게이트 배선(도시하지 않음)과 이미지 데이터 신호를 전달하는 데이터 배선(도시하지 않음)이 구비되는데, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선이 서로 교차하여 화소를 정의하고, 각 화소에는 박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)가 구비되어 각각 전극에 인가되는 전압의 극성을 제어하고 전극에 인가된 전압을 축전하는 역할을 한다. 그리고, 상기 박막트랜지스터에 연결되어 전기영동막(105)에 전계를 가하는 화소전극(117)이 더 구비되어 있으며, 상기 박막트랜지스터와 화소전극 사이에는 저유전 물질층(116)이 개재되어 있다.
상기 박막트랜지스터(TFT)는 상기 게이트 배선에서 분기된 게이트 전극(112a)과, 상기 게이트 전극(112a) 상부에 형성된 게이트 절연막(113)과, 상기 게이트 전극(112a) 상부에 적층된 액티브층(114a) 및 오믹콘택층(114b)과, 상기 데이터 배선(115)에서 분기되어 상기 액티브층(114a) 상부에 형성된 소스/드레인 전극(115a,115b)으로 구성되며, 상기 드레인 전극(115b)은 상기 화소전극(117)에 접속된다.
그리고, 상기 스토리지 커패시터(storage capacitor, Cst)는 커패시터 하부전극(132)과, 게이트 절연막(113)을 사이에 두고 상기 커패시터 하부전극에 오버랩되는 커패시터 상부전극(135)으로 구성되는바, 화상 디스플레이시 박막트랜지스터의 턴오프 구간에서 전기영동막에 충전된 전압을 유지시켜 기생용량에 의한 화질저하를 방지하는 역할을 함은 물론, 이미지 복사하는 과정에서 외부로부터 제공된 광이 전기영동막으로부터 난반사되어 액티브층을 여기할 때 흐르는 광전류를 축전하는 역할을 한다. 이때, 상기 커패시터 하부전극은 액티브 영역 외부에까지 연장되어 신호를 인가받고, 상기 커패시터 상부전극은 상기 화소전극 또는 드레인 전극에 연결되어 신호를 인가받는다.
한편, 상기 전기영동막(105)은 베이스 필름, 마이크로 캡슐(105) 및 접착필름으로 구성되어, 상,하부 기판(121,111) 사이에 라미네이션된다. 물론, 마이크로 캡슐 및 바인더로 구성되는 고분자 물질을 하부기판 상에 도포하고 경화하여 형성할 수도 있다.
이때, 마이크로 캡슐(105)은 직경 약 100㎛ 이하 정도의 크기로 형성되며, 그 내부에는 블랙 및 화이트 색상을 띄는 이온성 물질의 안료입자를 서로 섞어 캡슐화시켜 형성된 것으로, 정(+)으로 대전된 화이트 안료입자들과 부(-)로 대전된 블랙 안료입자들을 반반씩 썩어서 캡슐화하거나 또는 그 반대로 대전시켜 캡슐화한다. 즉, 하나의 마이크로 캡슐 내부에 구비되는 서로 다른 색상의 안료입자는 서로 다른 전극으로 대전된다.
이와 같은 구성의 전기영동막(105)에 전계를 인가하면, 색상이 상이한 안료 입자가 서로 반대의 방향으로 이동하여 하나의 마이크로 캡슐(105) 내부가 서로 다른 색상의 2영역으로 나뉜다. 즉, 화소전극(117)에 정(+)의 전압을 인가하거나 광도전막(122)에 부(-)의 전압을 인가하면 정(+)의 화이트 입자는 상승하고 부(-)의 블랙 입자는 하강하여 관찰자가 화이트 색상을 보게 되고, 화소전극에 부(-)의 전압을 인가하거나 광도전막(122)에 정(+)의 전압을 인가하면 정(+)의 화이트 입자는 하강하고 부(-)의 블랙 입자는 상승하여 관찰자가 블랙 색상을 보게 된다.
그리고, 화소전극에 임의의 전계를 걸어주면 그에 따라 블랙 입자와 화이트 입자가 상하로 배치되어 그 분포에 따라 그레이 색상이 관찰된다.
이때, 화소전극 뿐만 아니라, 공통전극에도 정(+)전압 또는 부(-)전압의 DC를 걸어주므로 화소전극에 의해서만 전계를 인가한 종래와 비교하여, 대전된 블랙 입자 및 화이트 입자가 보다 빠르게 이동하게 된다.
이하에서, 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 구체적으로 살펴보기로 한다.
먼저, 상,하부 기판(121,111) 사이에 전기영동막(105)이 개재되고, 상기 상부기판(121) 및 전기영동막(105) 사이에 공통전극(122)이 구비되고 상기 하부기판(111)과 전기영동막(105) 사이에 화소전극(117)이 구비되는 전기영동 표시장치에 있어서, 상기 전기영동막(105)을 풀-블랙(full-black) 또는 풀-화이트(full-white) 상태로 설정한다.
상기 전기영동막은 (+)으로 대전된 화이트 입자와 (-)로 대전된 블랙 입자를 마이크로 캡슐화한 것으로 한다.
이때, 초기에 화소전극에 (+)전압을 인가하면 화이트 입자가 상승하고 블랙 입자가 하강하여 풀-화이트 상태가 되고, 화소전극에 (-)전압을 인가하면 블랙 입자가 상승하고 화이트 입자가 하강하여 풀-블랙 상태가 된다. 이와같이, 먼저 화면 초기 색상을 결정한다.
다음, 화면의 영상신호에 대한 전압을 화소전극에 인가하는데, 이때 동시에 상부기판의 공통전극에도 정(+)전압 또는 부(-)전압의 DC를 인가한다. 초기 화면이 풀-화이트일 경우에는 정(+) 전압을 인가하고, 초기 화면이 풀-블랙일 경우에는 부(-)전압을 인가한다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 화소전극에 픽셀전압(Vp)을 -15V로 걸어서 초기상태(Ⅰ)를 풀-블랙 상태로 설정한 뒤, 영상을 표현하고자 하는 구간(Ⅱ)에 화소전극에 15V의 영상신호를 인가한다. 이때, 초기상태에서 기준전압(0V)을 설정되어 있던 공통전압(Vcom)에 상기 화소전극과 다른 극성으로 15V 걸어준다. 따라서, 화소전극과 공통전극의 전계차(Vd)가 30V가 되는데, 전계차가 크므로 전기영동막의 화이트 입자 및 블랙 입자가 빠르게 이동하여 화상을 표시한다. 이때, 화상은 블랙 바탕에 화이트 화상이 된다.
물론, 상기 전기영동막의 화이트 입자를 (-)로 대전하고 블랙 입자를 (+)로 대전한 경우에는 상기와 같은 전압설정에 의해서 화이트 바탕에 블랙 화상이 표시된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 우선 화소전극에 픽셀전압(Vp)을 +15V로 걸어서 초기상태(Ⅰ)를 풀-화이트 상태로 설정한 뒤, 영상을 표현하고자 하는 구간( Ⅱ)에 화소전극에 -15V의 영상신호를 인가한다. 이때, 초기상태에서 기준전압(0V)을 설정되어 있던 공통전압(Vcom)에 상기 화소전극과 다른 극성으로 -15V 걸어준다. 따라서, 화소전극과 공통전극의 전계차(Vd)가 30V가 되는데, 전계차가 크므로 전기영동막의 화이트 입자 및 블랙 입자가 빠르게 이동하여 화상을 표시한다. 이때, 화상은 화이트 바탕에 블랙 화상이 된다.
이때, 화이트 상태에서 블랙 상태로의 전환은 빠르게 일어나며, 블랙 화상이 디스플레이 될 때, 화이트 상태로 남아 있어야 하는 부분은 공통전극 및 화소전극에 모두 -15V가 인가되어 있어 그대로 유지된다.
물론, 상기 전기영동막의 화이트 입자를 (-)로 대전하고 블랙 입자를 (+)로 대전한 경우에는 상기와 같은 전압설정에 의해서 블랙 바탕에 화이트 화상이 표시된다.
이후, 상기 초기화면 설정단계와, 영상신호 및 공통전압을 인가하는 단계를 반복 수행하여 이미지를 전환한다.
이와같이, 본 발명에 의한 공통전극에는 영상신호와 다른 극성의 전압이 인가되어 전계차를 크게 하는 것을 특징으로 하는바, 영상표시구간과 무관하게 항상 기준전압을 인가했던 종래와 달리 응답속도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 초기상태에서 기준전압으로 설정된 이후, 영상을 표현하고자 하는 구간에서 하부기판의 구동 전압과 다른 극성의 전압을 공통전극에 인가하는 것을 특징으로 하며, ±15V의 전압을 인가하는 것은 일실시예에 불과하다.
한편, 임의의 영상신호를 인가하기 이전에 초기상태로 전환하는데, 이때 초 기화면 상태를 풀-블랙 또는 풀-화이트 중 하나로 설정할 수 있으며, 구동 조건에 맞도록 상기 공통 전극에 (+)전압과 (-)전압을 교차 인가하여 초기 화면 상태가 풀-블랙이든 풀-화이트이든 무관하게 항상 응답속도를 향상시킬 수 있다. 다만, (+)전압 또는 (-)전압 한 종류만 인가함으로써 플-블랙 또는 풀-화이트 중 하나의 초기 화면 상태에 대해서만 응답속도를 향상시키는 것이 구동과 비용면에서 유리할 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따른 전기영동 표시장치 및 그 구동방법은 다음과 같은 효과가 있다.
상부기판과 전기영동막 사이의 전면에 공통전극을 배치하고 공통전압(common voltage)을 인가함으로써, 화소전극과 공통전극을 통해 전기영동막의 대전입자들을 움직임으로써 소자의 응답속도를 향상시키게 된다.
이때, 상기 공통전극에 영상신호와 다른 극성의 전압을 인가하여 화소전극과 공통전극의 전압차를 크게 함으로써, 영상표시구간과 무관하게 항상 기준전압을 인가했던 종래와 달리 응답속도를 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (16)

  1. 서로 수직교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 각 화소에 박막트랜지스터, 화소전극 및 스토리지 커패시터가 구비된 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판에 대향합착되며 전면에 일체형으로 형성되는 공통전극이 구비된 제 2 기판과,
    상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 개재되어 대전된 안료입자를 포함하는 전기영동막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통전극에 정(+)전압 또는 부(-)전압의 DC(direct current)가 인가되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공통전극에 정(+)전압 또는 부(-)전압의 DC가 인가되는 중간에 기준전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통전극은 투명한 도전물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통전극은 상기 제 2 기판과 전기영동막 사이의 전면에 구비되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 안료입자는 서로 다른 전하로 대전된 블랙 입자와 화이트 입자인 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  7. 대향합착된 상,하부 기판 사이에 전기영동막이 개재되고, 상기 상부기판 및 전기영동막 사이의 전면에 공통전극이 구비되며, 상기 하부기판과 전기영동막 사이에 화소전극이 구비되는 전기영동 표시장치에 있어서,
    상기 화소전극에 일정한 전압을 인가하고 상기 공통전극에 기준전압을 인가하여 초기화면을 설정하는 제 1 단계와,
    상기 화소전극에 구동전압을 인가하고, 그와 동시에 상기 공통전극에 정(+)전압 또는 부(-)전압의 DC(direct current)를 인가하여 이미지를 디스플레이하는 제 2 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 단계와 제 2 단계를 반복 수행하여 이미지를 전환하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 초기화면을 설정하는 제 1 단계에서,
    상기 화소전극에 (+)전압 또는 (-)전압 중 어느 한 극성의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 초기화면을 설정하는 제 1 단계에서, 풀-블랙(full-black) 또는 풀-화이트(full-white) 중 어느 하나가 초기화면이 되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 초기 화면의 색상에 따라서,
    상기 이미지를 디스플레이하는 제 2 단계에서 상기 공통전극에 (+)전압과 (-)전압 중 어느 한 전압이 선택적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 초기 화면의 색상과 무관하게,
    상기 이미지를 디스플레이하는 제 2 단계에서 상기 공통전극에 (+)전압만 인가되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 초기 화면의 색상과 무관하게,
    상기 이미지를 디스플레이하는 제 2 단계에서 상기 공통전극에 (-)전압만 인가되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 초기화면 설정하는 제 1 단계에서 상기 화소전극에 (-) 전압을 인가했을 경우,
    상기 이미지를 디스플레이하는 제 2 단계에서는 상기 공통전극에 정(+) 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 초기화면 설정하는 제 1 단계에서 상기 화소전극에 (+) 전압을 인가했을 경우,
    상기 이미지를 디스플레이하는 제 2 단계에서는 상기 공통전극에 정(-) 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 이미지를 디스플레이하는 제 2 단계에서,
    상기 공통전극에는 상기 화소전극에 인가되는 구동전압과 다른 극성의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 구동방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8493648B2 (en) 2009-11-20 2013-07-23 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of fabricating electrophoretic ink, electrophoretic ink formed using the method, and electrophoretic display having the same
WO2014078616A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 E Ink Corporation Active matrix display with dual driving modes
US11686989B2 (en) 2020-09-15 2023-06-27 E Ink Corporation Four particle electrophoretic medium providing fast, high-contrast optical state switching
US11776496B2 (en) 2020-09-15 2023-10-03 E Ink Corporation Driving voltages for advanced color electrophoretic displays and displays with improved driving voltages
US11846863B2 (en) 2020-09-15 2023-12-19 E Ink Corporation Coordinated top electrode—drive electrode voltages for switching optical state of electrophoretic displays using positive and negative voltages of different magnitudes

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09281908A (ja) * 1996-04-17 1997-10-31 Brother Ind Ltd 表示装置
KR100983577B1 (ko) * 2003-09-05 2010-09-27 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자
JP2005189851A (ja) * 2003-12-05 2005-07-14 Canon Inc 表示装置及びペン入力装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8493648B2 (en) 2009-11-20 2013-07-23 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of fabricating electrophoretic ink, electrophoretic ink formed using the method, and electrophoretic display having the same
KR101330269B1 (ko) * 2009-11-20 2013-11-18 한국전자통신연구원 전자 잉크의 제조 방법, 이에 의해 형성된 전자잉크 및 이를 포함하는 전기영동 디스플레이
WO2014078616A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 E Ink Corporation Active matrix display with dual driving modes
US10037735B2 (en) 2012-11-16 2018-07-31 E Ink Corporation Active matrix display with dual driving modes
US11686989B2 (en) 2020-09-15 2023-06-27 E Ink Corporation Four particle electrophoretic medium providing fast, high-contrast optical state switching
US11776496B2 (en) 2020-09-15 2023-10-03 E Ink Corporation Driving voltages for advanced color electrophoretic displays and displays with improved driving voltages
US11837184B2 (en) 2020-09-15 2023-12-05 E Ink Corporation Driving voltages for advanced color electrophoretic displays and displays with improved driving voltages
US11846863B2 (en) 2020-09-15 2023-12-19 E Ink Corporation Coordinated top electrode—drive electrode voltages for switching optical state of electrophoretic displays using positive and negative voltages of different magnitudes
US11948523B1 (en) 2020-09-15 2024-04-02 E Ink Corporation Driving voltages for advanced color electrophoretic displays and displays with improved driving voltages

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