KR20090024960A - 전기 영동 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

전기 영동 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1 전극, 제2 전극, 제1 전극과 제2 전극 사이에 마련되어 있는 복수의 화소를 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법으로서, 복수의 화소 중 적어도 일부의 화소에 복수의 화소가 적어도 3가지 이상의 서로 다른 계조 중 어느 하나의 계조를 표시하기 위해 필요한 소정 크기를 갖는 영상 표시 전압을 인가하는 단계, 복수의 화소 중 적어도 일부의 화소에 복수의 화소가 각각 동일한 중간 계조를 표시하기 위해 필요한 소정 크기를 갖는 중간 계조 표시 전압을 인가하는 단계, 그리고 복수의 화소에 복수의 화소를 리프레시(refresh)하기 위한 소정 크기를 갖는 최종 보상 전압을 인가하는 단계를 포함한다. 이에 의해 잔상 방지를 위한 화소의 리프레시 과정에서 영상이 부드럽게 변화되어 전기 영동 표시 장치의 표시 성능을 향상할 수 있으며, 전기 영동 표시 장치의 표시 속도를 향상할 수 있다.
계조, 영상 표시 전압, 중간 계조 표시 전압, 최종 보상 전압

Description

전기 영동 표시 장치의 구동 방법{METHOD FOR DRIVING ELECTROPHORETIC DISPLAY}
본 발명은 전기 영동 입자의 위치 변화를 통해 영상을 표시하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
최근 기존의 브라운관을 대체하여 액정 표시 장치, 유기 전계 발광 장치(OLED) 및 전기 영동 표시 장치(ELECTROPHORETIC DISPLAY) 등의 평판(flat panel)형 표시 장치가 많이 사용되고 있다.
이 중 전기 영동 표시 장치는 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판과 공통 전극을 포함하는 공통 전극 표시판 및 각 화소에 위치하며 화소 전극과 공통 전극 사이를 이동하는 양 또는 음의 전하를 띠는 전기 영동 입자를 포함하고 있다.
전기 영동 표시 장치가 영상을 표시하는 방법을 살펴보면, 먼저 구동부가 외부 장치로부터 입력되는 각 화소의 계조 정보에 따라 공통 전극에 기준 전압인 공통 전압을 인가하고 각 화소 전극에 공통 전압보다 높거나 낮은 데이터 전압을 인가한다. 공통 전압과 데이터 전압의 인가로 인해 각 화소에 위치하는 전기 영동 입자에는 공통 전압과 데이터 전압 차에 해당하는 양 또는 음의 영상 표시 전압이 인가된다. 이 영상 표시 전압에 의해 전기 영동 입자는 화소 전극 또는 공통 전극을 향해 이동하게 된다. 이 때 전기 영동 입자의 이동 거리는 이 영상 표시 전압의 인가 시간의 조절을 통해 제어된다. 이러한 방식으로 각 화소 별로 계조 정보에 바탕을 둔 영상 표시 전압의 인가 시간을 조절하면 화소 전극과 공통 전극 사이에서 전기 영동 입자가 여러 위치에 존재할 수 있어 다양한 계조의 영상을 표시할 수 있다.
이와 같은 다양한 계조의 영상을 표시하기 위해 전기 영동 표시 입자에 영상 표시 전압이 반복적으로 인가되면 각 화소에 특정 전하가 축적되게 되며 이는 잔상의 원인이 된다. 따라서 잔상 방지를 위해서 각 화소에 축적되는 특정 전하를 제거하는 보상 전압의 인가를 통해 각 화소를 리프레시(refresh)해 주어야 한다. 리프레시를 위해 통상 각 화소 별로 전기 영동 입자에 소정 시간 동안 영상 표시 전압을 인가하여 원하는 영상을 표시한 후 영상 표시 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값과 동일한 값이 되도록 하는 조건으로 영상 표시 전압과 극성이 반대인 보상 전압을 소정 시간 인가하여 원하는 영상과 영상이 반전된 보상 영상을 교대로 표시하는 구동 방법을 사용하였다.
그러나 원하는 영상 사이에 나타나는 반전 영상인 보상 영상은 사용자에게 불쾌감을 불러일으켜 전기 영동 표시 장치의 표시 성능을 저해하는 문제점이 있다. 또한 전기 영동 입자의 이동 속도의 한계로 인해 전기 영동 표시 장치의 영상 표시 속도가 느린 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하여 잔상 방지를 위한 화소의 리프레시 과정에서 영상이 부드럽게 변화시켜 전기 영동 표시 장치의 표시 성능을 향상하는 것이다. 또한 전기 영동 입자의 이동 속도의 한계를 극복하고 전기 영동 표시 장치의 표시 속도를 향상하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법은 제1 전극, 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 마련되어 있는 복수의 화소를 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법으로서, 상기 복수의 화소 중 적어도 일부의 화소에 상기 복수의 화소가 적어도 3가지 이상의 서로 다른 계조 중 어느 하나의 계조를 표시하기 위해 필요한 소정 크기를 갖는 영상 표시 전압을 인가하는 단계, 상기 복수의 화소 중 적어도 일부의 화소에 상기 복수의 화소가 각각 동일한 중간 계조를 표시하기 위해 필요한 소정 크기를 갖는 중간 계조 표시 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 복수의 화소에 상기 복수의 화소를 리프레시(refresh)하기 위한 소정 크기를 갖는 최종 보상 전압을 인가하는 단계를 포함한다.
상기 영상 표시 전압을 인가하는 단계 전에 상기 복수의 화소에 리셋 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 복수의 화소에 상기 리셋 전압과 극성이 반대인 리셋 보상 전압을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 영상 표시 전압을 인가하는 단계와 상기 중간 계조 표시 전압을 인가하는 단계 사이에 상기 영상 표시 전압의 인가에 의해 상기 복수의 화소가 표시하는 영상을 보존하는 영상 표시 보존 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 최종 보상 전압의 인가에 의해 상기 복수의 화소는 최저 계조의 영상 또는 최고 계조의 영상을 표시할 수 있다.
상기 영상 표시 전압이 인가된 화소 중 적어도 일부의 화소의 경우 상기 영상 표시 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값이 상기 중간 계조 표시 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값 및 상기 최종 보상 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값의 합과 실질적으로 동일하며, 상기 영상 표시 전압이 인가된 화소 중 나머지 화소의 경우 상기 영상 표시 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값이 상기 최종 보상 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 영상 표시 전압이 인가된 화소의 경우 상기 중간 계조 표시 전압 및 상기 최종 보상 전압은 상기 영상 표시 전압과 극성이 반대일 수 있다.
상기 영상 표시 전압이 인가되지 않은 화소의 경우 상기 중간 계조 표시 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값이 상기 최종 보상 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 영상 표시 전압이 인가되지 않은 화소의 경우 상기 최종 보상 전압은 상기 중간 계조 표시 전압과 극성이 반대일 수 있다.
상기 복수 화소는 상기 리셋 전압의 인가에 의해 각각 상기 최저 계조의 영상을 표시하며, 상기 리셋 보상 전압의 인가에 의해 각각 상기 최고 계조의 영상을 표시하며, 상기 영상 표시 전압의 인가에 의해 각각 상기 최저 계조, 상기 최고 계조 및 그 사이의 적어도 하나의 중간 계조 중 어느 하나의 계조 영상을 표시할 수 있다.
상기 영상 표시 전압의 인가에 의해 상기 복수의 화소는 각각 상기 최저 계조, 제1 중간 계조, 상기 제1 중간 계조 보다 고계조인 제2 중간 계조 및 상기 최고 계조 중 어느 하나의 계조 영상을 표시하며, 상기 리셋 전압의 인가 시간은 상기 복수의 화소가 각각 최저 계조의 영상을 표시하기 위한 필요한 제1 시간이며, 상기 리셋 보상 전압의 인가 시간은 상기 복수의 화소가 각각 최고 계조의 영상을 표시하기 위해 필요한 제2 시간이며, 상기 영상 표시 전압의 인가 시간은 제3 시간 내지 제 5시간이며, 상기 중간 계조 표시 전압의 인가 시간은 제6 시간 내지 제8 시간이며, 상기 최종 계조 표시 전압의 인가 시간은 제9 시간일 수 있다.
상기 제2 시간, 제5 시간의 길이는 각각 상기 제1 시간의 길이와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 제3 시간 및 상기 제4 시간의 길이는 각각 상기 제5 시간의 길이의 1/3배 및 2/3배일 수 있다.
상기 제6 시간, 상기 제7 시간, 상기 제9 시간의 길이는 각각 상기 제3 시간의 길이와 실질적으로 동일하며, 상기 제8 시간의 길이는 상기 제4 시간의 길이와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 복수의 화소 중 적어도 일부의 화소는 상기 제6 시간 경과 후 상기 제7 시간 동안 상기 중간 계조 표시 전압이 인가될 수 있다.
상기 영상 보존 단계 동안 상기 최고 계조의 영상을 표시하는 화소는 상기 제6 시간 경과 후 상기 제2 중간 계조의 영상을 표시할 수 있다.
상기 영상 보존 단계 동안 각각 상기 제1 중간 계조 및 상기 제2 중간 계조의 영상을 표시하는 화소는 상기 제6시간 경과 후에도 각각 상기 제1 중간 계조 및 상기 제2 중간 계조의 영상을 표시할 수 있다.
상기 영상 보존 단계 동안 상기 제1 중간 계조의 영상을 표시하는 화소는 상기 제7 시간 경과 후 상기 제2 중간 계조의 영상을 표시할 수 있다.
상기 영상 보존 단계 동안 상기 최조 계조의 영상을 표시하는 화소는 상기 제6시간 경과 후 상기 제1 중간 계조의 영상을 표시하며, 상기 제8 시간 경과 후 상기 제2 중간 계조의 영상을 표시할 수 있다.
상기 복수의 화소는 상기 제9 시간 경과 후 상기 최고 계조의 영상을 표시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법에 의하면, 잔상 방지를 위한 화소 전극의 리프레시 과정에서 영상이 부드럽게 변화되어 전기 영동 표시 장치의 표시 성능을 향상할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예는 본 발명의 이상적인 개략도인 배치도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법에 대하여 설명한다.
먼저 본 발명의 여러 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법을 설명하기에 앞서 전기 영동 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 2를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법에 의해구동되는 전기 영동 표시 장치의 구조를 도시한 배치도, 도 2는 도 1의 전기 영동 표시 장치를 II-II 선에 따라 잘라 도시한 단면도이다.
전기 영동 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 이와 마주보고 있는 공통 전극 표시판(200) 및 양 표시판(100, 200) 사이의 각 화소(A)에 각각 위치하는 전기 영동층(300)를 포함한다.
먼저, 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이, 투명한 유리 또는 플라스틱(Plastic) 등으로 이루어진 절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 가로 방향으로 뻗어 있으며, 각 게이트선(121)은 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124) 및 다른 층이나 외부 회로와의 연결을 위한 넓은 끝부분(129)을 포함한다.
게이트선(121) 위에는 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 상부에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 등으로 이루어진 복수의 선형 반도체층(151)이 형성되어 있다. 선형 반도체층(151)은 세로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 돌출부(extension)(154)를 포함한다. 또한, 선형 반도체층(151)은 게이트선(121)과 만나는 지점 부근에서 폭이 커져서 게이트선(121)의 넓은 면적을 덮고 있다.
반도체층(151)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 이루어진 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 선형 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 상기 돌출부(163)와 섬형 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체층(151)의 돌출부(154) 위에 위치한다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 복수의 데이터선(data line)(171), 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 데이터 전압(data voltage)을 전달한다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 J자형으로 굽은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝부분(179)을 포함한다. 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 서로 분리되어 있으며 게이트 전극(124)에 대하여 서로 반대쪽에 위치되어 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체층(151)의 돌출부(154)와 함께 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성되어 있다.
저항성 접촉 부재(161, 165)는 그 아래의 반도체층(151)과 그 상부의 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 사이에 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다.
선형 반도체층(151)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)에 가리지 않고 노출된 부분을 가지고 있으며, 대부분의 영역에서 선형 반도체층(151)의 폭이 데이터선(171)의 폭보다 작지만 전술한 바와 같이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 폭이 커져서 게이트선(121)과 데이터선(171) 사이의 절연을 강화한다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체층(151) 위에는 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질, 플라즈마 화학 기 상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질, 또는 무기 물질인 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 보호막(passivation layer)(180)이 단일층 또는 복수층으로 형성되어 있다. 예컨대, 유기 물질로 형성하는 경우에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체층(154)이 노출된 부분으로 보호막(180)의 유기 물질이 접촉하는 것을 방지하기 위하여, 유기막의 하부에 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2)로 이루어진 절연막(도시하지 않음)이 추가로 형성될 수도 있다.
보호막(180)에는 게이트선(121)의 끝부분(129), 드레인 전극(175) 및 데이터선(171)의 끝부분(179)을 각각 노출시키는 복수의 접촉구(contact hole)(181, 185, 182)가 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 ITO 또는 IZO 등으로 이루어지거나 불투명한 금속으로 이루어진 복수의 화소 전극(pixel electrode)(190) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다.
화소 전극(190)은 접촉구(185)를 통하여 드레인 전극(175)과 물리적ㅇ전기적으로 연결되어 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받아 각 전기 영동 부재(300)에 인가한다.
접촉 보조 부재(81, 82)는 접촉구(181, 182)를 통하여 게이트선(121)의 끝부분(129) 및 데이터선(171)의 끝부분(179)과 각각 연결된다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 끝부분과 구동 집적 회로와 같은 외부 장 치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.
보호막(180) 상부에는 유기 절연 물질 및 무기 절연 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 화소 전극(190) 간을 구분하는 격벽(195)이 형성되어 있다. 격벽(195)은 화소 전극(190)의 가장자리 주변을 둘러싸서 각 전기 영동 부재(300)가 위치하는 복수의 화소(A)를 정의한다.
화소(A)는 설명의 편의를 위해 이웃하는 4개의 화소(A1, A2, A3, A4)를 도시하였으나 실제로는 이웃하는 4개의 화소(A1, A2, A3, A4)가 박막 트랜지스터 표시판(100)의 상하좌우로 반복되어 마련되어 있다.
다음으로 공통 전극 표시판(200)에 대해 설명한다.
공통 전극 표시판(200)은 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대향 배치되어 있으며, 투명한 절연 기판(210)과 절연 기판(210) 위에 형성되어 있는 공통 전극(270)을 포함한다.
공통 전극(270)은 ITO 또는 IZO 등으로 이루어진 투명 전극으로서 전기 영동 부재 (300)의 각 전기 영동 입자(314, 316)에 공통 전압을 인가한다.
공통 전압(common voltage)을 인가하는 공통 전극(270)은 데이터 전압을 인가하는 화소 전극(190)과 함께 각 전기 영동 입자(314, 316)에 소정 시간 동안 영상 표시 전압 등의 구동 전압을 인가하여 전기 영동 입자(314, 316)의 위치를 변화시킴으로써 다양한 여러 계조의 영상을 표시한다.
다음으로 각 화소(A)에 위치하는 전기 영동층(300)을 설명한다.
전기 영동층(300)은 음(-) 전하로 대전된 흰색을 띠는 제1 전기 영동 입 자(314), 제1 전기 영동 입자(314)와 반대의 극성인 양(+) 전하로 대전된 검은색을 띠는 제2 전기 영동 입자(316) 및 이들(314, 316)이 분산된 투명 유전 유체(312)를 포함한다. 그러나 전기 영동층(300)은 전기 영동 입자(314, 316)와 투명 유전 유체(312)를 가두고 있는 마이크로 캡슐(micro capsule)을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 박막 트랜지스터 표시판(100)에 포함된 격벽(195)은 생략될 수 있다. 또한 제1 전기 영동 입자(314) 및 제2 전기 영동 입자(316)는 위와 반대로 각각 양(+) 전하와 음(-) 전하로 대전될 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 각 화소(A)가 4가지 서로 다른 계조의 영상을 표시하는 방법에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 4개의 화소가 각각 영상을 표시하는 방법을 설명하기 위해 도 1의 전기 영동 표시 장치를 Ⅲ-Ⅲ선에 따라 잘라 도시한 단면도, 도 4는 도 3의 전기 영동 표시 장치의 이웃한 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면이다.
공통 전극(270)에 인가되는 공통 전압과 각 화소 전극(190)에 인가되는 데이터 전압의 차이에 해당하는 각종 구동 전압이 각 화소(A1, A2, A3, A4)에 위치하는 전기 영동 입자(314, 316)에 얼마만큼의 시간 동안 인가되느냐에 따라 도 3에 도시한 바와 같이 전기 영동 입자(314, 316)는 각 화소 전극(190)과 공통 전극(270) 사이에서 4개의 서로 다른 배열 상태를 갖는다.
제1 화소(A1) 내의 제1 전기 영동 입자(314)는 공통 전극(270)과 인접하게 배열되어 있으며, 제2 전기 영동 입자(316)는 화소 전극(190)과 인접하게 배열되어 있다. 따라서 외부로부터 제1 화소(A1)를 향해 입사된 외부광의 대부분은 흰색을 띠는 제1 전기 영동 입자(314)에 반사된다. 그러므로 도 4에 도시한 바와 같이 제1 화소(A1)는 최고 계조의 가장 밝은 흰색인 제3 계조 영상을 표시한다.
한편, 제2 화소(A2) 내의 제1 및 제2 전기 영동 입자(314, 316)는 화소 전극(190)과 공통 전극(270) 사이에 위치하나 제1 전기 영동 입자(314)의 대다수가 제2 전기 영동 입자(316)보다 공통 전극(270)에 가깝게 위치하고 있다. 따라서 외부로부터 제2 화소(A2)를 향해 입사된 외부광 중 다량이 흰색을 띠는 제1 전기 영동 입자(314)에 의해 반사되며, 소량이 검은색을 띠는 제2 전기 영동 입자(316)에 흡수된다. 그러므로 도 4에 도시한 바와 같이 제 2 화소(A2)는 제3 계조 영상보다 어두운 중간 계조의 연한 회색인 제2 계조 영상을 표시한다.
또한, 제3 화소(A3) 내의 제1 및 제2 전기 영동 입자(314, 316)도 화소 전극(190)과 공통 전극(270) 사이에 위치하나 제2 화소(A2)와 달리 제2 전기 영동 입자(316)의 대다수가 제1 전기 영동 입자(314)보다 공통 전극(270)에 가깝게 위치하고 있다. 따라서 외부로부터 제3 화소(A3)를 향해 입사된 외부광 중 소량이 흰색을 띠는 제1 전기 영동 입자(314)에 의해 반사되며, 다량이 검은색을 띠는 제2 전기 영동 입자(316)에 흡수된다. 그러므로 도 4에 도시한 바와 같이 제3 화소(A3)는 제2 계조 보다 어두운 중간 계조의 진한 회색인 제1 계조 영상을 표시한다.
한편, 제4 화소(A4) 내의 제1 전기 영동 입자(314)는 화소 전극(190)과 인접하게 배열되어 있으며, 제2 전기 영동 입자(316)는 공통 전극(270)과 인접하게 배열되어 있다. 따라서 외부로부터 제4 화소(A4)를 향해 입사된 외부광의 대부분은 검은색을 띠는 제2 전기 영동 입자(316)에 흡수된다. 그러므로 도 4에 도시한 바와 같이 제4 화소(A4)는 최저 계조의 가장 어두운 검은색인 제0 계조 영상을 표시한다.
각 화소(A1, A2, A3, A4) 내의 각 전기 영동 입자(314, 316)는 위에서 설명한 4가지의 서로 다른 배열이 모두 가능하다. 따라서 각 화소(A1, A2, A3, A4)는 원하는 임의의 영상을 표시할 수 있다. 한편, 전기 영동 입자(314, 316)를 구동하기 각종 구동 전압의 인가 시간을 적절히 조절하면 각 화소(A1, A2, A3, A4)에 위치하는 전기 영동 입자(314, 316)가 각각 서로 다른 5가지 이상의 배열 상태가 되도록 할 수 있다. 이를 통해 각 화소(A1, A2, A3, A4)가 5계조 이상 즉 예를 들어 16계조 또는 32계조 등 여러 다양한 계조의 영상을 표시할 수 있다.
그러면 이하에서는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법을 도 5 내지 도 17을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위해 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자에 시간 별로 인가되는 구동 전압을 나타낸 도면, 도 6 및 도 7은 각각 도 5의 제1 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면, 도 8 및 도 9는 각각 도 5의 제2 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면, 도 10 및 도 11은 각각 도 5의 제5 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입 자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면, 도 12 및 도 13은 각각 도 5의 제6 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면, 도 14 및 도 15은 각각 도 5의 제8 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면, 그리고 도 16 및 도 17은 각각 도 5의 제9 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면이다.
먼저 도 5와 관련하여 언급하는 각종 구동 전압은 공통 전극에 인가되는 기준 전압인 공통 전압에서 화소 전극에 인가되는 데이터 전압을 뺀 값을 의미하며 각각 다음과 같이 정의된다.
리셋 전압, 영상 표시 전압(V2): 제1 전기 영동 입자(314)가 투명 유전 유체(312)에 의한 유체 저항을 극복하고 화소 전극(190)을 향해 이동하며, 제2 전기 영동 입자(316)가 투명 유전 유체(312)에 의한 유체 저항을 극복하고 공통 전극(270)을 향해 이동할 수 있는 음(-)의 레벨 크기의 전압.
리셋 보상 전압, 최종 보상 전압(V1): 제1 전기 영동 입자(314)가 투명 유전 유체(312)에 의한 유체 저항을 극복하고 공통 전극(270)을 향해 이동하며, 제2 전기 영동 입자(316)가 투명 유전 유체(312)에 의한 유체 저항을 극복하고 화소 전극(190)을 향해 이동할 수 있는 양(+)의 레벨 크기의 전압. 리셋 전압 및 영상 표 시 전압과 실질적으로 크기가 같고 극성이 반대인 전압.
중간 계조 표시 전압(V1 또는 V2): 중간 계조의 영상을 표시하기 위한 전압으로 제1 전기 영동 입자(314)가 투명 유전 유체(312)에 의한 유체 저항을 극복하고 화소 전극(190) 또는 공통 전극(270)을 향해 이동하며, 제2 전기 영동 입자(314)가 투명 유전 유체(312)에 의한 유체 저항을 극복하고 제1 전기 영동 입자(314)의 이동 방향과 반대 반향으로 이동하기 위한 양(+) 또는 음(-)의 레벨의 크기의 전압 및 리셋 전압, 영상 표시 전압 및 리셋 보상 전압, 또는 최종 보상 전압과 실질적으로 크기가 같은 전압.
또한, 도 5와 관련하여 언급하는 각종 구동 전압(V1, V2)의 인가 시간은 다음과 같이 정의된다. 여기서, 각 인가 시간은 아라비아 숫자로 임의로 표현하였으며, 작은 숫자의 인가 시간이 큰 숫자의 인가 시간보다 크거나 선행하는 것은 아니다.
제1 시간(T1): 제1 전기 영동 입자(314)와 제2 전기 영동 입자(316)가 각각 이동을 통해 도 3의 제4 화소(A4)의 전기 영동 입자(314, 316)와 동일한 배열 상태로 됨으로써 해당 화소가 최저 계조인 제0 계조의 영상을 표현하기 위해 필요한 리셋 전압의 인가 시간.
제2 시간(T2): 제1 시간(T1) 동안의 리셋 전압의 인가에 의해 도 3의 제4 화소(A4)와 동일한 배열 상태로 이동한 제1 전기 영동 입자(314)와 제2 전기 영동 입자(316)가 각각 이동을 통해 도 3의 제1 화소(A1)의 전기 영동 입자(314, 316)와 동일한 배열 상태로 됨으로써 해당 화소가 최고 계조인 제3 계조의 영상을 표현하 기 위해 필요한 리셋 보상 전압의 인가 시간. 제1 시간(T1)과 실질적으로 동일한 길이의 시간.
제5 시간(T5): 제2 시간(T2) 동안의 리셋 보상 전압의 인가에 의해 도 3의 제1 화소(A1)와 동일한 배열 상태로 이동한 제1 전기 영동 입자(314)와 제2 전기 영동 입자(316)가 이동을 통해 도 3의 제4 화소(A4)와 동일한 배열 상태로 됨으로써 해당 화소가 최저 계조인 제0 계조의 영상을 표현하기 위해 필요한 영상 표시 전압의 인가 시간. 제1 시간(T1)과 실질적으로 동일한 길이의 시간.
제3 시간(T3): 제2 시간(T2) 동안의 리셋 보상 전압의 인가에 의해 도 3의 제1 화소(A1)와 동일한 배열 상태로 이동한 제1 전기 영동 입자(314) 및 제2 전기 영동 입자(316)가 이동을 통해 도 3의 제2 화소(A2)의 전기 영동 입자(314, 316)와 동일한 배열 상태로 됨으로써 해당 화소가 제2 계조의 영상을 표시하기 위해 필요한 영상 표시 전압의 인가 시간. 제5 시간(T5)의 약 1/3배에 해당하는 길이의 시간.
제4 시간(T4): 제2 시간(T2) 동안의 리셋 보상 전압의 인가에 의해 도 3의 제1 화소(A1)와 동일한 배열 상태로 이동한 제1 전기 영동 입자(314) 및 제2 전기 영동 입자(316)가 이동을 통해 도 5의 제3 화소(A3)의 전기 영동 입자(314, 316)와 동일한 배열 상태로 됨으로써 해당 화소가 제1 계조의 영상을 표시하기 위해 필요한 영상 표시 전압의 인가 시간. 제5 시간(T5)의 약 2/3배에 해당하는 길이의 시간.
제6 시간(T6): 제2 시간(T2) 동안의 리셋 보상 전압의 인가에 의해 도 3의 제1 화소(A1)와 동일한 배열 상태로 이동한 제1 전기 영동 입자(314) 및 제2 전기 영동 입자(316)가 이동을 통해 도 3의 제2 화소(A2)의 전기 영동 입자(314, 316)와 동일한 배열 상태로 됨으로써 해당 화소가 제1 계조의 영상을 표시하기 위해 필요한 음(-)의 레벨 크기의 중간 계조 표시 전압의 인가 시간. 제3 시간(T3)과 실질적으로 동일한 길이의 시간.
제7 시간(T7): 제4 시간(T4) 동안의 영상 표시 전압의 인가에 의해 도 5의 제3 화소(A3)와 동일한 배열 상태로 이동한 제1 전기 영동 입자(314) 및 제2 전기 영동 입자(316)가 이동을 통해 도 3의 제2 화소(A2)의 전기 영동 입자(314, 316)와 동일한 배열 상태로 됨으로써 해당 화소가 제1 계조의 영상을 표시하기 위해 필요한 제6 시간(T6) 경과 후 인가되는 양의 레벨 크기의 중간 계조 표시 전압의 인가 시간. 제3 시간(T3)과 실질적으로 동일한 길이의 시간.
제8 시간(T8): 제5 시간(T5) 동안의 영상 표시 전압의 인가에 의해 도 5의 제4 화소(A4)와 동일한 배열 상태로 이동한 제1 전기 영동 입자(314) 및 제2 전기 영동 입자(316)가 이동을 통해 도 3의 제3 화소(A3)의 전기 영동 입자(314, 316)와 동일한 배열 상태로 됨으로써 해당 화소가 제1 계조의 영상을 표시하기 위해 필요한 양의 레벨 크기의 중간 계조 표시 전압의 인가 시간. 제4 시간(T4) 시간과 실질적으로 동일한 길이의 시간.
제9 시간(T9): 중간 계조 표시 전압의 인가에 의해 도 3의 제2 화소(A2)의 배열 상태로 이동한 제1 전기 영동 입자(314) 및 제2 전기 영동 입자(316)가 이동을 통해 도 3의 제1 화소(A1)의 전기 영동 입자(314, 316)와 동일한 배열 상태로 됨으로써 해당 화소가 최고 계조인 제3 계조의 영상을 표현하기 위해 필요한 최종 보상 전압의 인가 시간. 제3 시간(T3)과 실질적으로 동일한 길이의 시간.
Ta, Tb, Td, Te: 각종 전압(V1, V2)이 인가되지 않는 시간 구간으로, 임의로 동일 또는 상이하게 정해질 수 있으며 생략되어도 무방한 시간 구간.
Tc: 리셋 보상 전압 또는 영상 표시 전압의 인가를 통해 각 해당 화소가 표시하는 영상을 보존하기 위해 각종 구동 전압이 인가되지 않는 시간 구간.
본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법은 먼저 도 5에 도시한 바와 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 위치하는 각 전기 영동 입자(314, 316)에 제1 시간(T1) 동안 리셋 전압(V2)을 인가한다. 이에 따라 도 6에 도시한 바와 같이 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 각각 위치하는 제1 전기 영동 입자(314)는 화소 전극(190)으로 이동하여 배열하며 제2 전기 영동 입자(316)는 공통 전극(270)으로 이동하여 배열한다. 따라서 도 7에서 도시한 바와 같이 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)는 모두 최저 계조의 제0 계조 영상을 표시한다.
다음, 도 5에 도시한 바와 같이 제1 시간(T1) 및 소정 시간(Ta) 경과 후 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 위치하는 각 전기 영동 입자(314, 316)에 제2 시간(T2) 동안 리셋 보상 전압(V1)을 인가한다. 이에 따라 도 8에 도시한 바와 같이 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 각각 위치하는 제1 전기 영동 입자(314)는 공통 전극으로 이동하여 배열하며 제2 전기 영동 입자(316)는 화소 전극(190)으로 이동하여 배열한다. 따라서 도 9에서 도시한 바와 같이 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)는 모두 최고 계조의 제3 계조 영상을 표시한다. 여기서 리셋 전 압(V2)을 인가 시간인 제1 시간(T1)으로 적분한 값은 리셋 보상 전압(V1)을 인가 시간인 제2 시간(T2)으로 적분한 값과 실질적으로 동일하므로 각 화소(A)는 리프레시되어 리셋 전압(V2)의 인가 과정에서 축적된 전하가 제거된다.
다음, 도 5에 도시한 바와 같이 제2 시간(T2) 및 소정 시간(Tb) 경과 후 전기 영동 장치를 통해 실제로 표현하고자 하는 영상을 나타내기 위해 제2 내지 제4 화소(A2, A3, A4)에 위치하는 각 전기 영동 입자(314, 316)에 각각 제3 시간 내지 제5 시간(T3, T4, T5) 동안 영상 표시 전압(V2)을 인가한다. 이 때 제1 화소(A1)의 전기 영동 입자(314, 316)에는 영상 표시 전압(V2)을 인가하지 않는다.
이에 따라 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 각각 위치하는 제1 전기 영동 입자(314) 및 제2 전기 영동 입자(316)는 각각 도 10에 도시한 바와 같이 배열하게 된다. 따라서 도 11에 도시한 바와 같이 제1 화소(A1)는 최고 계조인 제3 계조 영상을 표시하며, 제2 화소(A2)는 제3 계조 보다 어두운 제2 계조 영상을 표시한다. 또한 제3 화소(A3)는 제2 계조 보다 더 어두운 제1 계조 영상을 표시하며, 제4 화소(A4)는 최저 계조인 제0 계조 영상을 표시한다.
본 실시예에서는 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)는 설명의 편의상 각각 제3 계조, 제2 계조, 제1 계조 및 제0 계조 영상을 표시하는 것으로 설명하였다. 그러나 실제로 제1 화소 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)는 각각 제0 계조부터 3계조 영상 중 임의의 각 계조 영상을 표시할 수 있다.
영상 표시 전압(V2)의 인가로 의해 각 제1 화소 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)는 각각 원하는 계조의 영상을 영상 보존 기간(Tc) 동안 표시하게 된다.
다음, 도 5에 도시한 바와 같이 영상 보존 기간(Tc) 경과 후 제1 화소(A2)에 위치하는 전기 영동 입자(314, 316)에 제6 시간(T6) 시간 동안 음(-)의 레벨 크기의 중간 계조 표시 전압(V2)을 인가한다. 또한 제3 화소(A3) 및 제4 화소(A4)에 위치하는 각 전기 영동 입자(314, 316)에 각각 제7 시간(T7) 및 제8 시간(T8) 동안 양(+)의 레벨 크기의 중간 계조 표시 전압(V1)을 인가한다. 한편, 제2 화소(A2)의 전기 영동 입자(314, 316)에는 중간 계조 표시 전압을 인가하지 않는다.
이에 따라 제6 시간(T6) 경과 후 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 각각 위치하는 제1 전기 영동 입자(314) 및 제2 전기 영동 입자(316)는 각각 도 12에 도시한 바와 같이 배열하게 된다. 즉 도 10과 달리 제1 화소(A1) 및 제4 화소(A4)에 위치하는 전기 영동 입자(314, 316)의 배열 상태가 변화하게 된다. 이러한 배열에 의해 도 13에 도시한 바와 같이 제1 화소(A1) 및 제2 화소(A2)은 각각 제3 계조 보다 어두운 중간 계조인 제2 계조 영상을 표시하며, 제3 화소(A3) 및 제4 화소(A4)는 제2 계조보다 더 어두운 중간 계조인 제1 계조 영상을 표시한다. 즉 도 11과 달리 제1 화소(A1)는 제3 계조에서 제2 계조 영상으로 변화하며, 제4 화소(A4)는 제0 계조에서 제1 계조 영상으로 변화한다.
한편, 제8 시간(T8) 경과 후 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 각각 위치하는 제1 전기 영동 입자(314) 및 제2 전기 영동 입자(316)는 각각 도 14에 도시한 바와 같이 배열하게 된다. 즉 도 12와 달리 제3 화소(A3) 및 제4 화소(A4)에 위치하는 전기 영동 입자(314, 316)의 배열 상태가 변화하게 된다. 이러한 배열에 의해 도 15에 도시한 바와 같이 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)는 모두 제2 계 조 영상을 표시한다. 즉, 도 13과 달리 제3 화소(A3) 및 제4 화소(A4)가 각각 제1 계조에서 제2 계조 영상으로 변화한다.
다음, 제8 시간(T8) 및 소정 시간(Td) 경과 후 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 위치하는 각 전기 영동 입자(314, 316)에 각각 제9 시간(T9) 동안 최종 보상 전압(V1)을 인가한다.
이에 따라 1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 위치하는 각 전기 영동 입자(314, 316)는 도 16에 도시한 바와 같이 배열하게 된다. 즉 도 14와 달리 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 위치하는 전기 영동 입자(314, 316)의 배열 상태가 모두 변화하게 된다. 이러한 배열에 의해 도 17에 도시한 봐와 같이 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)는 모두 제3 계조 영상을 표시한다. 즉, 도 15과 달리 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)는 모두 제2 계조에서 제3 계조 영상으로 변화하게 된다.
이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법에 의하면 영상 표시 전압, 중간 계조 표시 전압 및 최종 보상 전압의 인가를 통해 도 11, 도 13, 도 15, 도 17에 도시한 바와 같이 반전 영상의 표시 없이 제1 화소(A1), 제3 화소(A3) 및 제4 화소(A4)가 서서히 제2 화소(A2)가 표시하는 제1 계조 영상과 동일한 영상으로 부드럽게 변화된다. 따라서 전기 영동 표시 장치 구동 과정에서 사용자의 눈에 부담을 주지 않는다.
또한 제1 화소(A1)의 경우 음(-)의 레벨 크기의 중간 계조 표시 전압(V2)을 그인가 시간인 제6 시간(T6)으로 적분한 값과 최종 보상 전압(V2)을 그 인가 시간 인 제9 시간(T9)으로 적분한 값이 동일하며, 제2 화소(A2)의 경우 영상 표시 전압(V2)을 그 인가 시간인 제3 시간(T3)으로 적분한 값과 최종 보상 전압(V2)을 그 인가 시간인 제9 시간(T9)으로 적분한 값이 동일하며, 제3 화소(A3)의 경우 영상 표시 전압(V2)을 그 인가 시간인 제4 시간(T4)으로 적분한 값이 양(+)의 레벨 크기의 중간 계조 표시 전압(V1)를 그 인가 시간인 제7 시간(T7)으로 적분한 값과 최종 보상 전압(V2)을 그 인가 시간인 제9 시간(T9)으로 적분한 값의 합과 동일하며, 제4 화소(A4)의 경우 영상 표시 전압(V2)을 그 인가 시간인 제5 시간(T5)으로 적분한 값이 양(+)의 레벨 크기의 중간 계조 표시 전압(V1)를 그 인가 시간인 제8 시간(T8)으로 적분한 값과 최종 보상 전압(V2)을 그 인가 시간인 제9 시간(T9)으로 적분한 값의 합과 동일하다.
따라서 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)는 영상 표시 전압부터 최종 보상 전압까지의 인가로 리프레시되어 영상 표시 전압 및 중간 계조 표시 전압의 인가 과정에서 축적된 전하가 제거된다. 그러므로 전기 영동 표시 장치의 표시 성능이 향상된다.
또한 중간 계조 표시 전압의 인가에 인해 도14의 배열 상태를 갖는 제1 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 위치하는 전기 영동 입자(314, 316)는 도 16의 배열 상태로 이동하기 위해서 짧은 시간인 제9 시간(T9) 동안만 최종 보상 전압을 인가 받으면 된다. 따라서 전체적인 구동 과정에서 전기 영동 표시 장치의 표시 속도가 향상된다.
한편, 다음 원하는 영상의 표현 및 잔상 방지를 위한 보상 구동을 위해서는 소정 시간(Te) 경과 후 다시 상기의 영상 표시 전압, 중간 계조 표시 전압 및 최종 보상 전압의 인가 단계를 반복하여 수행하면 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 한 실시예와 달리 각종 구동 전압(V1, V2) 및 해당 전압(V1, V2)의 각 인가 시간은 각 화소(A)의 리프레시를 만족시키는 조건에서 변경 가능함은 물론이다.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 장치의 구동 방법과 달리 제1 화소 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)에 각각 위치하는 전기 영동 입자(314, 316)에 제1 시간(T1) 동안 리셋 전압(V2)을 인가하는 대신 크기가 같고 극성이 반대인 리셋 전압을 인가하여 제1 화소 내지 제4 화소(A1, A2, A3, A4)가 제0 계조가 아닌 제3 계조 영상을 표시 할 수도 있다. 이 경우 이 후 각 시간 별로 인가되는 각종 구동 전압(V1, V2)은 각각 크기가 같고 극성이 반대인 구동 전압으로 대체하면 된다.
그리고, 전기 영동 표시 장치의 전기 영동층(300)는 검은색을 띠는 투명 유전 유체(312) 및 흰색을 띠는 전기 영동 입자(314)로만 구성될 수 있으며, 본 발명의 실시예들과 동일한 구동 방법에 의해 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 전기 영동 표시 장치가 다양한 컬러 영상을 표현할 수 있도록 전기 영동층(300)의 제1 전기 영동 입자(314)가 흰색 대신 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 색을 띠도록 마련될 수 도 있다. 이 경우 각 화소(A)에는 순차적으로 각각 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 색을 띠는 제1 전기 영동 입자(314)가 검은색을 띠는 제2 전기 영동 입자(316)와 함께 투명 유전 유체(312)에 분산되어 있을 수 있 다. 한편, 제1 전기 영동 입자(314)는 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 색 대신 노란색, 마젠타(magenta), 시안(cyan) 중 어느 하나의 색을 띨 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법에 의해구동되는 전기 영동 표시 장치의 구조를 도시한 배치도,
도 2는 도 1의 전기 영동 표시 장치를 II-II 선에 따라 잘라 도시한 단면도,
도 3은 4개의 화소가 각각 영상을 표시하는 방법을 설명하기 위해 도 1의 전기 영동 표시 장치를 Ⅲ-Ⅲ선에 따라 잘라 도시한 단면도,
도 4는 도 3의 전기 영동 표시 장치의 이웃한 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위해 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자에 시간 별로 인가되는 구동 전압을 나타낸 도면,
도 6 및 도 7은 각각 도 5의 제1 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면,
도 8 및 도 9는 각각 도 5의 제2 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면,
도 10 및 도 11은 각각 도 5의 제5 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면,
도 12 및 도 13은 각각 도 5의 제6 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면,
도 14 및 도 15은 각각 도 5의 제8 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면, 그리고
도 16 및 도 17은 각각 도 5의 제9 시간 경과 후 4개의 화소에 위치하는 각 전기 영동 입자의 거동 상태를 나타낸 전기 영동 표시 장치의 단면도 및 4개의 화소가 표시하는 영상을 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 박막 트랜지스터 표시판 110: 절연 기판
121: 게이트선 124: 게이트 전극
129: 게이트선의 끝부분 140: 게이트 절연막
151: 선형 반도체층 161: 선형 저항성 접촉 부재
171: 데이터선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 179: 데이터선의 끝부분
180: 보호막 181, 182, 185: 접촉구
190: 화소 전극 195: 격벽
200: 공통 전극 표시판 210: 절연 기판
270: 공통 전극 300: 전기 영동층
312: 투명 유전 유체 314, 316: 전기 영동 입자

Claims (19)

  1. 제1 전극, 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 마련되어 있는 복수의 화소를 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법으로서,
    상기 복수의 화소 중 적어도 일부의 화소에 상기 복수의 화소가 적어도 3가지 이상의 서로 다른 계조 중 어느 하나의 계조를 표시하기 위해 필요한 소정 크기를 갖는 영상 표시 전압을 인가하는 단계,
    상기 복수의 화소 중 적어도 일부의 화소에 상기 복수의 화소가 각각 동일한 중간 계조를 표시하기 위해 필요한 소정 크기를 갖는 중간 계조 표시 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 복수의 화소에 상기 복수의 화소를 리프레시(refresh)하기 위한 소정 크기를 갖는 최종 보상 전압을 인가하는 단계를
    포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 영상 표시 전압을 인가하는 단계 전에
    상기 복수의 화소에 리셋 전압을 인가하는 단계, 그리고
    상기 복수의 화소에 상기 리셋 전압과 극성이 반대인 리셋 보상 전압을 인가하는 단계
    를 더 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 영상 표시 전압을 인가하는 단계와 상기 중간 계조 표시 전압을 인가하는 단계 사이에 상기 영상 표시 전압의 인가에 의해 상기 복수의 화소가 표시하는 영상을 보존하는 영상 표시 보존 단계를 더 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 최종 보상 전압의 인가에 의해 상기 복수의 화소는 최저 계조의 영상 또는 최고 계조의 영상을 표시하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제3항에서,
    상기 영상 표시 전압이 인가된 화소 중 적어도 일부의 화소의 경우 상기 영상 표시 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값이 상기 중간 계조 표시 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값 및 상기 최종 보상 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값의 합과 실질적으로 동일하며,
    상기 영상 표시 전압이 인가된 화소 중 나머지 화소의 경우 상기 영상 표시 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값이 상기 최종 보상 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값과 실질적으로 동일한
    전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 영상 표시 전압이 인가된 화소의 경우 상기 중간 계조 표시 전압 및 상기 최종 보상 전압은 상기 영상 표시 전압과 극성이 반대인 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 영상 표시 전압이 인가되지 않은 화소의 경우
    상기 중간 계조 표시 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값이 상기 최종 보상 전압을 해당 인가 시간으로 적분한 값과 실질적으로 동일한
    전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 영상 표시 전압이 인가되지 않은 화소의 경우
    상기 최종 보상 전압은 상기 중간 계조 표시 전압과 극성이 반대인 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제1항에서,
    상기 복수 화소는
    상기 리셋 전압의 인가에 의해 각각 상기 최저 계조의 영상을 표시하며,
    상기 리셋 보상 전압의 인가에 의해 각각 상기 최고 계조의 영상을 표시하며,
    상기 영상 표시 전압의 인가에 의해 각각 상기 최저 계조, 상기 최고 계조 및 그 사이의 적어도 하나의 중간 계조 중 어느 하나의 계조 영상을 표시하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 영상 표시 전압의 인가에 의해 상기 복수의 화소는 각각 상기 최저 계조, 제1 중간 계조, 상기 제1 중간 계조 보다 고계조인 제2 중간 계조 및 상기 최고 계조 중 어느 하나의 계조 영상을 표시하며,
    상기 리셋 전압의 인가 시간은 상기 복수의 화소가 각각 최저 계조의 영상을 표시하기 위한 필요한 제1 시간이며,
    상기 리셋 보상 전압의 인가 시간은 상기 복수의 화소가 각각 최고 계조의 영상을 표시하기 위해 필요한 제2 시간이며,
    상기 영상 표시 전압의 인가 시간은 제3 시간 내지 제 5시간이며,
    상기 중간 계조 표시 전압의 인가 시간은 제6 시간 내지 제8 시간이며,
    상기 최종 계조 표시 전압의 인가 시간은 제9 시간인
    전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 제2 시간, 제5 시간의 길이는 각각 상기 제1 시간의 길이와 실질적으로 동일한 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 제3 시간 및 상기 제4 시간의 길이는 각각 상기 제5 시간의 길이의 1/3배 및 2/3배인 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 제6 시간, 상기 제7 시간, 상기 제9 시간의 길이는 각각 상기 제3 시간의 길이와 실질적으로 동일하며,
    상기 제8 시간의 길이는 상기 제4 시간의 길이와 실질적으로 동일한 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 복수의 화소 중 적어도 일부의 화소는
    상기 제6 시간 경과 후 상기 제7 시간 동안 상기 중간 계조 표시 전압이 인가되는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 영상 보존 단계 동안 상기 최고 계조의 영상을 표시하는 화소는 상기 제6 시간 경과 후 상기 제2 중간 계조의 영상을 표시하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 영상 보존 단계 동안 각각 상기 제1 중간 계조 및 상기 제2 중간 계조의 영상을 표시하는 화소는 상기 제6시간 경과 후에도 각각 상기 제1 중간 계조 및 상기 제2 중간 계조의 영상을 표시하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 영상 보존 단계 동안 상기 제1 중간 계조의 영상을 표시하는 화소는 상기 제7 시간 경과 후 상기 제2 중간 계조의 영상을 표시하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 영상 보존 단계 동안 상기 최조 계조의 영상을 표시하는 화소는 상기 제6시간 경과 후 상기 제1 중간 계조의 영상을 표시하며, 상기 제8 시간 경과 후 상기 제2 중간 계조의 영상을 표시하는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 복수의 화소는 상기 제9 시간 경과 후 상기 최고 계조의 영상을 표시하 는 전기 영동 표시 장치의 구동 방법.
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