KR20090025511A - 전기 영동 표시 장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 영동 표시 장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 특히 리프레쉬 구간 동안에 스캔 신호의 공급시간을 증가시킨 전기 영동 표시 장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 전기 영동 표시 패널, 상기 전기 영동 표시 패널의 게이트 라인들에 리프레쉬 구간에서 공급될 스캔 신호의 출력 시간을 데이터 출력 구간에서 공급될 스캔 신호의 출력 시간 보다 긴 시간으로 공급하는 게이트 구동부, 상기 전기 영동 표시 패널의 데이터 라인들에 리프레쉬 전압 및 데이터 전압 중 적어도 하나를 공급하는 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부 각각에 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 생성하여 공급하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 전기 영동 표시 장치 및 이의 구동방법을 제공한다.

Description

전기 영동 표시 장치 및 이의 구동방법{ELECTRO PHOTETIC DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOE THEREOF}

본 발명은 전기 영동 표시 장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 특히 리프레쉬 시간을 증가시켜 표시 품질을 향상시킨 전긱 영동 표시 장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

표시 장치는 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등의 널리 사용되고 있다. 최근에는 백라이트를 사용하지 않으며 넓은 시야각, 높은 반사율, 읽기 쉬움 및 저소비전력 등의 특성을 갖는 전기 영동 표시 장치가 개발되고 있다.

전기 영동 표시 장치는 박형의 플렉서블 기판 위에 도전성 미립자를 분포시킨 후 전자기장의 극성 변화를 통해 데이터를 표현한다.

이러한 전기 영동 표시 장치는 리프레쉬 구간, 데이터 출력 구간의 시퀀스를 통해 데이터를 표현한다.

데이터 출력 구간은 전기 영동 표시 패널의 게이트 라인에 순차적으로 스캔 신호가 공급되는 동안 데이터 라인을 통해 인가되는 데이터 전압을 공급한다. 이때, 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호는 게이트 라인의 RC 딜레이에 의해 왜곡이 발생되며, 이에 따라 데이터 신호의 공급 타이밍이 달라진다. 데이터 신호의 공급 타이밍이 달라지면 표시 불량이 발생되므로 스캔 신호의 왜곡을 보상해야한다.

스캔 신호의 왜곡을 보상하기 위하여, 스캔 신호가 왜곡을 일으키는 구간 즉, RC 딜레이가 발생하기 전에 스캔 신호의 공급을 차단한다. 이러한 방식을 사용하면 RC 딜레이에 의해 표시 불량이 방지된다.

리프레쉬 구간에서는 블랙 또는 화이트 중 어느 한 신호만이 공급되므로 RC 딜레이에 의한 영향을 고려하지 않아도 된다. 그러나, 상기와 같이 스캔 신호의 RC 딜레이가 고려되어 리프레쉬 구간의 스캔 신호 공급시간이 줄어들면, 충분한 리프레쉬를 할 수 없어 잔상 등과 같은 표시 불량이 발생할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 리프레쉬 구간 동안에 스캔 신호의 공급시간을 증가시켜 표시 불량을 방지한 전기 영동 표시 장치 및 이의 구동방법을 제공한다.

상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여, 본 발명은 전기 영동 표시 패널; 상기 전기 영동 표시 패널의 게이트 라인들에 리프레쉬 구간에서 공급될 스캔 신호의 출력 시간을 데이터 출력 구간에서 공급될 스캔 신호의 출력 시간 보다 긴 시간으로 공급하는 게이트 구동부; 상기 전기 영동 표시 패널의 데이터 라인들에 리프레쉬 전압 및 데이터 전압 중 적어도 하나를 공급하는 데이터 구동부; 및 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부 각각에 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 생성하여 공급하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 전기 영동 표시 장치를 제공한다.

이때, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 리프레쉬 구간에는 게이트 스타트 펄스 및 게이트 쉬프트 클럭을 출력하고, 상기 데이터 출력 구간에는 상기 게이트 스타트 펄스와 상기 게이트 쉬프트 클럭을 출력하고, 상기 스캔 신호의 출력을 제어하는 출력 제어 신호를 더 출력할 수 있다.

그리고 상기 리프레쉬 구간에서 출력되는 스캔 신호는 상기 게이트 쉬프트 클럭에 동기되어 출력되며, 상기 데이터 출력 구간에서 출력되는 스캔 신호는 상기 출력 제어 신호에 동기되어 출력될 수 있다.

또한, 상기 데이터 출력 구간에서 출력되는 스캔 신호는 상기 출력 제어 신호의 폭만큼 지연되어 다음 게이트 라인으로 출력될 수 있다.

그리고 상기 게이트 구동부에 게이트 온/오프 전압을 공급하고, 상기 데이터 구동부에 하이 전압, 로우 전압 및 그라운드 전압을 공급하는 전원부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 데이터 구동부는 상기 리프레쉬 구간에서 상기 전원부로부터 인가된 하이 전압 및 로우 전압 중 적어도 하나의 전압을 상기 리프레쉬 전압으로 출력할 수 있다.

이때, 상기 리프레쉬 구간에서 상기 리프레쉬 전압은 상기 하이 전압이 일정기간 출력된 후 상기 로우 전압이 출력될 수 있다.

그리고 상기 리프레쉬 구간에서 상기 스캔 신호는 시간차 없이 게이트 라인들을 순차적으로 활성화할 수 있다.

한편, 외부로부터의 데이터 신호가 저장되는 메모리를 더 포함하며, 상기 메모리에 저장된 데이터 신호는 다음 데이터 신호가 입력될 때 상기 타이밍 컨트롤러로 출력될 수 있다.

그리고 본 발명은 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 메모리로부터 입력되는 데이터 신호를 통해 최대 데이터 값을 추출하고, 상기 최대 데이터 값에 따라 상기 리프레쉬 전압의 공급 시간을 제어할 수 있다.

이때, 상기 리프레쉬 전압은 일정 시간 동안 출력된 하이 전압 및 로우 전압 중 어느 하나의 전압을 포함할 수 있다.

그리고 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여, 본 발명은 리프레쉬 구간; 및 데이터 출력 구간을 포함하되, 상기 리프레쉬 구간은 시간차 없이 게이트 라인들을 순차적으로 활성화하는 스캔 신호를 게이트 라인에 공급하는 단계; 및 상기 스캔 신호에 응답하여 리프레쉬 전압을 데이터 라인에 공급하는 단계를 포함하고, 상기 데이터 출력 구간은 시간차를 두고 게이트 라인들을 순차적으로 활성화하는 스캔 신호를 상기 게이트 라인에 공급하는 데이터 출력 단계; 및 상기 스캔 신호에 응답하여 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 공급하는 단계를 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법을 제공할 수 있다.

그리고 상기 리프레쉬 구간에서 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호의 출력 시간이 상기 데이터 출력 구간에서 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호의 출력 시간에 비해 더 긴 시간 동안 공급될 수 있다.

여기서, 상기 리프레쉬 구간에서 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호는 현재 게이트 라인의 스캔 신호가 하강할 때, 다음 게이트 라인의 스캔 신호가 상승한다.

또한, 상기 리프레쉬 구간에서 상기 스캔 신호에 응답하여 리프레쉬 전압을 데이터 라인에 공급하는 단계는 일정 시간 동안 하이 전압이 상기 데이터 라인에 공급되는 단계; 및 상기 하이 전압이 공급되는 시간과 동일한 시간 동안 로우 전압이 상기 데이터 라인에 공급되는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 리프레쉬 구간에서는 인가된 게이트 쉬프트 클럭에 동기되어 게이트 라인에 순차적으로 스캔 신호를 공급하고, 상기 데이터 구간에서는 출력 제어 신호에 동기되어 상기 게이트 게이트 라인에 순차적으로 스캔 신호를 공급할 수 있다.

이때, 데이터 출력 구간에서 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호는 상기 출력 제어 신호의 펄스 폭 만큼 지연되어 출력될 수 있다.

그리고 본 발명의 실시 예에 따른 전기 영동 표시 패널의 구동방법은 외부의 장치로부터 인가되는 데이터 신호가 저장되는 단계; 상기 데이터 신호의 최대 데이터 값을 산출하는 단계; 및 상기 최대 데이터 값에 따라 상기 리프레쉬 구간을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 최대 데이터 값에 따라 상기 리프레쉬 구간을 조절하는 단계는 상기 최대 데이터 값이 블랙이면 상기 리프레쉬 구간은 최대로 설정하고, 상기 최대 데이터 값이 화이트이면 상기 리프레쉬 구간을 최소로 설정하며, 상기 최대 데이터 값이 그레이값이면 상기 그레이값과 대응되는 리프레쉬 구간을 설정할 수 있다.

본 발명은 리프레쉬 구간 동안 RC 딜레이에 의한 영향을 고려하지 않고, 스캔 신호를 정상적으로 공급하여 충분한 리프레쉬 시간을 제공함으로써 전기 영동 표시 장치의 표시 불량을 방지하고 전력 소비를 줄일 수 있다.

이때, 데이터 출력 구간에서는 출력 제어 신호에 따라 스캔 신호가 동기되어 출력됨으로써 RC 딜레이에 의한 수직 크로스토크를 방지할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예를 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전기 영동 표시 패널의 일단면을 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 전기 영동 표시 패널(10), 타이밍 컨트롤러(50), 전원부(40), 게이트 구동부(20) 및 데이터 구동부(30)를 포함한다.

구체적으로, 전기 영동 표시 패널(10)은 마이크로 캡슐(110)을 사이에 두고 합착된 제1 및 제2 기판(120, 130)을 포함한다.

마이크로 캡슐(110)은 구 또는 이와 유사한 형태의 박막으로 형성되며, 내부에는 블랙 및 화이트를 띠는 도전 입자들(111, 112)을 포함한다. 화이트 도전 입자(111)는 음극성으로 대전되며, 블랙 도전 입자(112)는 양극성으로 대전되거나, 이와 반대로 블랙 도전 입자(112)는 음극성으로 대전되며, 화이트 도전 입자(111)는 양극성으로 대전 될 수도 있다.

마이크로 캡슐(110)은 마주하는 두 전극에 전압이 인가되면, 두 전극 양단의 전압차에 의해 형성된 전계를 따라 화이트 및 블랙 도전 입자(111, 112)가 캡슐 내부에서 서로 반대 극성을 갖는 전극으로 각각 이동한다. 이를 통해, 마이크로 캡슐(110)은 도전 입자들(111, 112)이 외부로부터 입사되는 광을 반사시키거나 흡수 하여 백색 및 흑색으로 이루어진 화상을 표시한다.

제1 기판(120)은 제1 절연기판(121), 게이트 라인(GL1 내지 GLm), 데이터 라인(DL1 내지 DLn), 박막 트랜지스터(100) 및 화소 전극(122) 포함한다.

제1 절연기판(121)은 휘어질 수 있는 얇은 기판 예를 들면 플라스틱 등의 기판을 포함한다.

게이트 라인(GL1 내지 GLm)은 제1 절연기판(121) 위에 형성된다. 데이터 라인(DL1 내지 DLn)은 게이트 라인(GL1 내지 GLm)과 절연막을 사이에 두고 교차되게 형성된다.

박막 트랜지스터(100)는 화소 영역마다 형성된다. 박막 트랜지스터(100)는 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함한다. 이때, 게이트 전극은 게이트 라인(GL)과 연결되고, 소스 전극은 데이터 라인(DL)과 연결되며, 드레인 전극은 화소 전극(122)과 연결된다. 박막 트랜지스터(100)는 반도체층으로 유기물질, 아몰포스 실리콘 및 폴리 실리콘 등이 사용될 수 있다.

박막 트랜지스터(100)는 게이트 라인(GL1 내지 GLm)에 스캔 신호가 인가되면 데이터 라인(DL1 내지 DLn)으로부터 인가된 전압을 화소 전극(122)에 공급한다.

화소 전극(122)은 박막 트랜지스터(100)를 통해 인가된 데이터 전압을 충전하여 마이크로 캡슐(110)에 포함된 도전 입자들(111, 112)을 구동시킨다.

제2 기판(130)은 제2 절연기판(131) 및 공통 전극(132)를 포함한다.

제2 절연기판(131)은 제1 절연기판(121)과 마찬가지로 휘어질 수 있는 얇은 기판 예를 들면, 플라스틱 등의 기판을 포함한다.

공통 전극(132)은 제2 절연기판(131)의 전면에 형성된다. 공통 전극(132)에는 공통 전압(VCOM)이 인가된다.

이때, 제1 절연기판(121)과 제2 절연기판(131) 각각에는 필름 형태로 제조되며 양면에 접착층이 형성된 접착층을 포함할 수 있다. 접착층의 일면은 마이크로 캡슐(110)이 부착되어 고정되며, 타측은 화소 전극(122) 및 공통 전극(132)에 접착된다.

상기의 구성요소를 갖는 전기 영동 표시 패널(10)은 게이트 구동부(20)로부터 스캔 신호가 공급되면 데이터 구동부(30)로부터 데이터 신호가 인가되어 마이크로 캡슐(110)에 포함된 도전 입자들(111, 112)을 구동시킨다.

도 1 및 도 2에 도시된 전기 영동 표시 패널(10)은 마이크로 캡슐(110)이 이용된 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 마이크로 캡슐(110) 이외에 액정 또는 메모리 특성을 갖는 물질이 사용될 수도 있다.

전원부(40)는 외부로부터 입력되는 입력 전압(VIN)을 이용하여 하이 전압(VH), 로우 전압(VL), 그라운드 전압(GND), 게이트 온/오프 전압(VON/VOFF) 및 공통 전압(VCOM)을 생성한다. 여기서, 공통 전압(VCOM)은 전기 영동 표시 패널(10)의 공통 전극(132)으로, 게이트 온/오프 전압(VON/VOFF)은 게이트 구동부(20)로 공급된다. 하이 전압(VH), 로우 전압(VL) 및 그라운드 전압(GND)은 데이터 구동부(30)로 공급된다.

타이밍 컨트롤러(50)는 외부의 장치로부터 입력된 데이터 신호(DATA) 및 제어신호(CONT)를 통해 게이트 제어신호(G_CS) 및 데이터 제어신호(D_CS) 각각을 생 성한다. 타이밍 컨트롤러(50)는 게이트 구동부(20)에 게이트 제어신호(G_CS)를 공급하며, 데이터 구동부(30)에 데이터 제어신호(D_CS)를 공급한다.

데이터 제어신호(D_CS)는 첫번째 데이터 라인(DL1)을 구동하도록 하는 데이터 스타트 펄스와 해당 데이터 라인(DL)에 데이터 전압을 인가하도록 하는 로드 신호를 포함한다. 그리고 타이밍 컨트롤러(50)는 데이터 출력 구간에서 데이터 신호(DATA)를 데이터 구동부(30)에 공급한다.

타이밍 컨트롤러(50)는 리프레쉬 구간과 데이터 출력 구간에서 각각 다른 게이트 제어신호(G_CS)를 생성한다.

즉, 타이밍 컨트롤러(50)는 리프레쉬 구간에서는 게이트 스타트 펄스와 게이트 쉬프트 클럭을 포함하는 게이트 제어신호(G_CS)를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(50)는 데이터 출력 구간에서는 게이트 스타트 펄스, 게이트 쉬프트 클럭 외에 출력 제어 신호를 생성한다.

게이트 스타트 펄스는 프레임의 시작을 알리는 신호로서, 매 프레임마다 첫번째 게이트 라인(GL1)에 스캔 신호를 공급하도록 한다. 게이트 쉬프트 클럭은 게이트 라인(GL1 내지 GLm)에 순차적으로 스캔 신호를 공급하도록 한다.

출력 제어 신호는 데이터 출력 구간의 스캔 신호의 펄스폭을 조절하여 스캔 신호가 RC-delay 등으로 인하여 인접한 게이트 라인으로 공급되는 스캔 신호와 중첩되지 않도록 한다.

또한, 타이밍 컨트롤러(50)는 리프레쉬 구간동안 리프레쉬 신호(RE)를 데이터 구동부(30)에 공급한다. 리프레쉬 신호(RE)는 주로 화이트 데이터 신호이며, 경우에 따라 블랙 또는 그레이 데이터 신호일 수도 있다.

게이트 구동부(20)는 타이밍 컨트롤러(50)로부터의 게이트 제어신호(G_CS)와 전원부(40)로부터의 게이트 온/오프 전압(VON/VOFF)이 인가되면 순차적으로 게이트 라인들(GL1 내지 GLm)에 스캔 신호를 공급한다.

게이트 구동부(20)는 리프레쉬 구간에서 출력되는 스캔 신호의 출력 시간을 데이터 출력 구간에서 출력되는 스캔 신호의 출력 시간보다 더 길게 공급한다. 즉, 리프레쉬 구간에서 출력되는 스캔 신호의 출력 시간을 길게 하여 리프레쉬 전압이 인가되는 시간을 늘린다. 따라서, 리프레쉬 구간에서는 리프레쉬 전압이 인가되는 시간이 늘어남에 따라 리프레쉬 전압의 충전 시간이 증가하여 총 리프레쉬 전압을 공급하는 프레임 수를 줄일 수 있다.

또한, 게이트 구동부(20)는 데이터 출력 구간에서 다음 게이트 라인에 공급될 스캔 신호는 타이밍 컨트롤러(50)로부터 인가되는 출력 제어 신호만큼 딜레이되어 출력된다. 따라서, 게이트 라인들(GL1 내지 GLm)에 공급되는 RC 딜레이에 의한 신호 왜곡을 줄일 수 있다.

데이터 구동부(30)는 타이밍 컨트롤러(50)로부터의 데이터 제어신호(D_CS), 데이터 신호(DATA) 및 리프레쉬 신호(RE)와 전원부(40)로부터의 하이 전압(VH), 로우 전압(VL) 및 그라운드 전압(GND)을 인가받아 리프레쉬 전압 또는 데이터 전압을 데이터 라인(DL1 내지 DLn)으로 출력한다.

즉, 데이터 구동부(30)는 리프레쉬 구간에는 리프레쉬 신호(RE)에 응답하여 리프레쉬 전압을 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 공급한다. 여기서, 데이터 구동 부(30)는 리프레쉬 전압으로 하이 전압(VH) 및 로우 전압(VL) 중 적어도 어느 하나의 전압을 공급한다.

데이터 구동부(30)는 데이터 출력 구간 동안 데이터 신호(DATA)에 대응하는 데이터 전압을 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 공급한다. 전기 영동 표시 장치가 흑백을 표시하는 경우에는 하이 전압(VH) 또는 로우 전압(VL)을 해당 화소에 공급한다. 그리고 전기 영동 표시 장치가 흑백 외에 그레이를 표시할 경우 하이 전압(VH)의 공급 회수를 조절한다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 구동방법을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치에 화상을 표시할 때의 시퀀스이고, 도 4는 도 3에 도시된 리프레쉬 구간에서의 게이트 구동부에서 출력되는 스캔 신호의 타이밍도이고, 도 5는 도 3에 도시된 데이터 출력 구간에서의 게이트 구동부에서 출력되는 스캔 신호의 타이밍도이다.

도 3을 참조하면, 전기 영동 표시 장치의 시퀀스는 외부로부터 데이터 신호(DATA)가 인가되면 먼저 전기 영동 표시 패널을 리프레쉬 한다. 그 다음 리프레쉬된 전기 영동 표시 패널에 데이터 전압을 인가하여 화상을 표시한다. 데이터 전압이 인가된 후 데이터 전압의 공급을 중단하여 표시된 화상을 유지시킨다.

구체적으로, 리프레쉬 구간에서는 외부에서 데이터 신호가 인가되면 전기 영동 표시 패널의 이전 데이터 신호에 의해 표시된 화상을 모두 지운다.

전기 영동 표시 장치의 종류에 따라서 다소 차이가 있을 수 있으나, 주로 리프레쉬 전압은 -15V의 로우 전압을 사용하여 전기 영동 표시 패널 전체가 화이트를 표시하도록 한다. 그러나 +15V의 하이 전압을 사용하여 블랙을 표시할 수도 있다.

리프레쉬 구간은 수 내지 수십 프레임 동안 리프레쉬 전압이 공급될 수 있다. 즉, 마이크로 캡슐의 도전 입자의 구동 속도만큼 여러 번 리프레쉬 전압을 전기 영동 표시 패널에 인가하여 이전 데이터 신호에 의해 표시된 화상을 지운다.

한편, 리프레쉬 구간에서 전기 영동 표시 패널에 화소 전극의 직류 충전을 방지하기 위하여 서로 반전된 전압의 리프레쉬 전압을 인가할 수 있다. 다시 말하면, 일정 시간 동안은 하이 전압을 인가하고 그 다음 시간 동안에 로우 전압을 인가하여 직류 충전을 방지한다. 예를 들어, 리프레쉬 구간에서 리프레쉬 신호를 20프레임을 인가할 경우 10프레임 동안은 하이 전압을 인가하고, 나머지 10프레임 동안은 로우 전압을 인가한다.

다음으로, 리프레쉬가 끝난 후 화이트를 표시하고 있는 전기 영동 표시 패널에 데이터 출력 구간 동안 데이터 전압을 공급한다. 외부에서 인가된 데이터 신호가 데이터 전압으로 변환되어 수 내지 수십 프레임의 시간 동안 전기 영동 표시 패널로 인가된다. 이때, 데이터 전압은 하이 전압, 로우 전압 및 그라운드 전압 중 어느 하나의 전압을 나타낸다. 예를 들어, 하나의 화소 영역이 블랙을 표시할 경우 데이터 출력 구간의 매 프레임마다 해당 화소 영역에 하이 전압이 인가되어 블랙 도전 입자를 공통 전극 쪽으로 이동시킨다. 그레이를 표시할 경우에는 데이터 출력 구간의 모든 프레임 동안 하이 전압을 공급하지 않고 블랙을 표시할 경우보다 적은 회수로 하이 전압을 공급한다.

또한, 도시하지는 않았지만 리프레쉬 구간과 데이터 출력 구간 사이에 데이터의 반전 이미지를 출력하는 구간을 더 삽입할 수 있다.

전기 영동 표시 패널에 데이터를 모두 표시한 후 데이터 전압의 공급을 중단하여 표시된 데이터를 유지한다. 전기 영동 표시 장치의 메모리 특성에 따라서 전압이 인가되지 않아도 도전 입자들은 최종 상태를 유지할 수 있다.

다음으로, 도 4 참조하여 리프레쉬 구간에서 게이트 라인들로 공급되는 스캔 신호를 설명하기로 한다.

도 4는 도 3에 도시된 리프레쉬 구간에서 게이트 구동부로부터 출력되는 스캔 신호를 도시한 타이밍도이다.

도 4를 참조하면, 리프레쉬 구간에서는 게이트 스타트 펄스(STV)가 인가된 후 게이트 쉬프트 클럭(CPV)에 동기하여 스캔 신호가 게이트 라인들에 순차적으로 공급된다.

구체적으로, 리프레쉬 구간에서 타이밍 컨트롤러는 게이트 구동부에 게이트 스타트 펄스(STV) 및 게이트 쉬프트 클럭(CPV)을 인가하여 게이트 라인들(GL1 내지 GLm)에 순차적으로 스캔 신호를 공급한다. 여기서, 타이밍 컨트롤러로부터 인가된 게이트 스타트 펄스(STV)는 게이트 라인들 중 첫번째 게이트 라인(GL1)을 구동시키기 위한 신호로서, 게이트 쉬프트 클럭(CPV)이 인가되어도 게이트 스타트 펄스(STV)가 인가되지 않으면 게이트 구동부(20)에서는 스캔 신호가 출력되지 않는 다.

첫번째 게이트 라인(GL1)에 인가되는 스캔 신호는 게이트 스타트 펄스(STV)가 인가된 후 게이트 쉬프트 클럭(CPV)에 동기되어 출력된다. 첫번째 게이트 라인(GL1)에 공급되는 스캔 신호는 게이트 쉬프트 클럭(CPV)의 한 주기와 동일한 시간 동안 출력된다. 다시 말하면, 첫번째 게이트 라인(GL1)에 공급되는 스캔 신호는 게이트 쉬프트 클럭(CPV)의 상승 구간에 동기하여 상승하고, 다음 게이트 쉬프트 클럭(CPV)의 상승 구간에 동기하여 하강한다. 두번째 게이트 라인(GL2)에 공급되는 스캔 신호는 상기의 다음 게이트 쉬프트 클럭(CPV)의 상승 구간에 동기하여 상승한다. 따라서, 첫번째 게이트 라인(GL1)에 공급되는 스캔 신호가 하강할 때 시간차 없이 다음 게이트 라인(GL2)에 공급되는 스캔 신호가 상승한다.

리프레쉬 구간에서 게이트 라인에 스캔 신호가 공급되는 동안 데이터 라인에는 화이트 또는 블랙 중 어느 하나의 신호가 공급된다. 즉, 리프레쉬 구간에서는 전기 영동 표시 패널에 화이트 또는 블랙 중 어느 하나의 신호가 계속해서 공급되어 전기 영동 표시 패널이 추후 데이터 출력 구간에서 출력되는 데이터 신호를 표시하도록 한다. 본 발명의 실시 예에서는 화이트 신호가 출력되어 리프레쉬 구간에서는 전기 영동 표시 패널이 화이트를 표시하도록 한다. 그러나, 데이터 신호의 종류에 따라 전기 영동 표시 패널은 리프레쉬 구간 동안 블랙을 표시할 수도 있으며, 리프레쉬 구간중 일정시간 동안은 블랙을 표시하고, 그 다음 일정시간 동안은 화이트를 표시하는 것도 가능하다.

리프레쉬 구간에서 전기 영동 표시 패널이 화이트를 표시하기 위하여 게이트 라인에 스캔 신호가 공급되면 데이터 구동부에서는 화이트 데이터 전압이 공급된다. 이때, 마이크로 캡슐의 도전 입자의 구동속도가 매우 느리므로 동일한 게이트 라인에 여러 번의 스캔 신호가 공급되며 스캔 신호가 공급될 때마다 데이터 구동부에서는 화이트 신호가 공급되어 화소 전극을 여러 번 충전한다. 따라서, 도전 입자는 화소 전극에 여러 번 가해지는 화이트 신호에 의해 화이트 도전 입자가 공통 전극측으로 이동하고 블랙 도전 입자는 화소 전극측으로 이동하여 전기 영동 표시 패널이 화이트를 표시하도록 한다.

따라서, 리프레쉬 구간에서 게이트 라인에 스캔 신호의 RC 딜레이가 발생하여도 데이터 라인에는 블랙 또는 화이트의 어느 하나의 리프레쉬 전압만이 일정 프레임 동안 공급되므로 RC 딜레이에 의한 영향은 없음을 알 수 있다.

다음으로, 도 5를 참조하여 데이터 출력 구간을 설명하기로 한다.

도 5는 도 4에 도시된 데이터 출력 구간에서 게이트 구동부로부터 출력되는 스캔 신호를 도시한 타이밍도이다.

도 5를 참조하면, 데이터 출력 구간에서는 게이트 스타트 펄스(STV)가 인가된 후 게이트 쉬프트 클럭(CPV) 및 출력 제어 신호(OE)에 동기하여 스캔 신호가 게이트 라인에 순차적으로 공급된다.

구체적으로, 데이터 출력 구간에서는 전기 영동 표시 패널에 데이터 전압을 공급하여 화상을 표시한다. 여기서, 데이터 출력 구간에는 게이트 구동부에 출력되는 스캔 신호의 출력 구간이 리프레쉬 구간의 스캔 신호의 출력 구간에 비해 줄 어든다.

리프레쉬가 끝난 후 게이트 구동부에는 게이트 스타트 펄스(STV), 게이트 쉬프트 클럭(CPV) 및 출력 제어 신호(OE)를 이용하여 스캔 신호를 게이트 라인(GL1 내지 GLm)에 순차적으로 공급한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 출력 구간에서 스캔 신호는 게이트 쉬프트 클럭(CPV)의 한 주기 내에서 출력 제어 신호(OE)가 하강할 때 상승하고, 다음 출력 제어 신호(OE)가 상승할 때 하강한다. 즉, 첫번째 게이트 라인(GL1)에 공급되는 스캔 신호와 다음 게이트 라인(GL2)에 공급되는 스캔 신호 사이에 소정의 시간 동안 스캔 신호가 출력되지 않는다. 즉,다음 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호는 이전 게이트 라인으로 공급되는 스캔 신호가 하강한 후 출력 제어 신호(OE)의 폭만큼 지연되어 출력된다. 이에 따라, 게이트 라인의 RC 딜레이에 의한 스캔 신호의 중첩으로 발생되는 수직 크로스토크 현상이 제거될 수 있다.

예를 들어, 60㎐로 구동되는 SXGA 패널에 있어서 하나의 게이트 라인에는 15.67㎲ 동안 스캔 신호가 공급된다. 데이터 출력 구간에서 RC 딜레이에 의한 크로스 토크 현상을 제거하기 위해 사용되는 출력 제어 신호(OE)는 약 4㎲이므로 실제 스캔 신호가 공급되는 시간은 11.67㎲이다. 따라서, 리프레쉬 구간에서 게이트 출력 제어 신호(OE)를 출력하지 않는다면 스캔 신호는 15.67㎲동안 공급되므로 스캔 신호의 하이 구간이 약 25% 정도 늘어난다. 따라서, 전기 영동 표시 장치의 리프레쉬 시간을 줄일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치는 리프레쉬 시간이 줄어들어 전력 소비량이 줄어들며, 데이터 출력을 종래의 전기 영동 표시 장치보다 더 빠르게 시작할 수 있어 표시 특성을 향상시킬 수 있고, 데이터 출력 시간을 더 늘릴 수도 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치를 도시한 블록도이고, 도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치에서 이전 데이터 신호가 블랙인 경우와 이전 데이터 신호가 그레인 경우의 리프레쉬 구간을 비교한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치는 전기 영동 표시 패널(10), 타이밍 컨트롤러(50), 전원부(40), 게이트 구동부(20), 데이터 구동부(30) 및 메모리(60) 포함한다.

도 6에 도시된 전기 영동 표시 패널(10), 전원부(40), 게이트 구동부(20) 및 데이터 구동부(30)는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구성요소와 동일하거나 유사한 기능을 갖는다. 따라서, 전기 영동 표시 패널(10), 전원부(40), 게이트 구동부(20) 및 데이터 구동부(30)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

구체적으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치는 마이크로 캡슐의 반응 속도가 수 내지 수백 ㎳이므로 화소 전극에 데이터 전압이 인가되어도 마이크로 캡슐이 바로 반응하지 않는다. 따라서, 하나의 화소가 화이트에서 블랙으로 변하는 시간은 수 내지 수백㎳ 이므로 이 시간 동안 화소 전극에 여러 번의 데이터 전압을 인가해야 한다. 이때, 그레이를 표시하는 경우 본 발명의 제1 실시 예에서 설명하였듯이 하이 전압의 공급 회수를 블랙을 표시하는 경우보다 적게한다.

이때, 전기 영동 표시 패널(10)이 블랙을 제외한 그레이와 화이트가 표시된 경우에 블랙을 표시하는 경우의 리프레쉬를 위한 시간보다 짧은 리프레쉬 구간을 갖을 수 있다. 즉, 전기 영동 표시 패널(10)이 블랙, 화이트 및 그레이 중 어느 화상을 표시하고 있는지 검출하여 블랙, 화이트 및 그레이 각각에 따라 리프레쉬 구간의 프레임 수 즉, 리프레쉬 시간을 조절할 수 있다.

이를 위하여, 본 발명은 이전 데이터 신호의 블랙, 화이트 및 그레이 중 어느 하나의 표시 상태를 인지하기 위한 메모리(60) 및 타이밍 컨트롤러(50)를 포함할 수 있다.

메모리(60)는 외부의 장치로부터 입력되는 데이터 신호(DATA)가 저장된다. 메모리(60)는 저장된 이전 데이터 신호(DATAn-1)를 다음 데이터 신호(DATA)가 입력될 때 타이밍 컨트롤러(50)에 인가한다.

타이밍 컨트롤러(50)는 이전 데이터 신호(DATAn-1)의 최대 데이터 값을 산출하여 산출된 최대 데이터 값에 따라 리프레쉬 신호의 공급시간을 제어한다.

예를 들어, 도 7을 참조하면 타이밍 컨트롤러(50)는 최대 데이터 값이 블랙일 경우 리프레쉬 시간을 최대로 하는 리프레쉬 신호를 출력하고, 최대 데이터 값이 화이트일 경우 리프레쉬 시간을 최소로 하는 리프레쉬 신호를 출력한다. 그리고 최대 데이터 값이 그레이일 경우 리프레쉬 시간은 블랙과 화이트의 리프레쉬 시 간의 중간에서 결정한다.

최대 데이터 값이 블랙일 경우 리프레쉬 시간을 최대로 하여 이전 데이터 신호를 통해 표시된 화상을 모두 화이트로 리프레쉬하여 표시 불량을 방지한다. 그리고 최대 데이터 값이 화이트일 경우, 리프레쉬 시간을 최소로 줄이거나, 리프레쉬 없이 데이터 전압을 입력하여 화상을 바로 표시할 수 있다.

그리고 최대 데이터 값이 그레이일 경우, 그레이의 정도에 따라 리프레쉬 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어 그레이 정도가 블랙 대비 50% 라 하면, 최대 리프레쉬 시간의 1/2 동안 리프레쉬를 한다. 최대 데이터 값이 그레이일 경우, 그레이 정도에 따라 리프레쉬 시간을 능동적으로 조절할 수 있다.

즉, 최대 데이터 값이 화이트일 경우는 제외하고, 블랙과 그레이를 살펴보면, 도 7에 도시된 바와 같이 리프레쉬 구간이 블랙보다 그레이가 더 짧음을 알 수 있다.

상기와 같이 블랙, 화이트 및 그레이를 구분하여 리프레쉬 구간을 설정할 경우 리프레쉬 시간을 줄임으로써, 전력 소비를 줄이고 화상의 응답 시간을 빠르게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치를 도시한 블록도.

도 2는 도 1에 도시된 전기 영동 표시 패널의 일단면을 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 시퀀스를 도시한 도면.

도 4는 도 3에 도시된 리프레쉬 구간에서 게이트 구동부로부터 출력되는 스캔 신호를 도시한 타이밍도.

도 5는 도 4에 도시된 데이터 출력 구간에서 게이트 구동부로부터 출력되는 스캔 신호를 도시한 타이밍도.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치를 도시한 블록도.

도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 영동 표시 장치에서 이전 데이터 신호가 블랙인 경우와 이전 데이터 신호가 그레인 경우의 리프레쉬 구간을 비교한 도면.

<도면 부호의 간단한 설명>

10: 전기 영동 표시 패널 20: 게이트 구동부

30: 데이터 구동부 40: 전원부

50: 타이밍 컨트롤러 60: 메모리

100: 박막 트랜지스터 110: 마이크로 캡슐

111: 화이트 도전 입자 112: 블랙 도전 입자

120: 제1 기판 130: 제2 기판

Claims (19)

1. 전기 영동 표시 패널;

   상기 전기 영동 표시 패널의 게이트 라인들에 리프레쉬 구간에서 공급될 스캔 신호의 출력 시간을 데이터 출력 구간에서 공급될 스캔 신호의 출력 시간 보다 긴 시간으로 공급하는 게이트 구동부;

   상기 전기 영동 표시 패널의 데이터 라인들에 리프레쉬 전압 및 데이터 전압 중 적어도 하나를 공급하는 데이터 구동부; 및

   상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부 각각에 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 생성하여 공급하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 전기 영동 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 타이밍 컨트롤러는 상기 리프레쉬 구간에는 게이트 스타트 펄스 및 게이트 쉬프트 클럭을 출력하고,

   상기 데이터 출력 구간에는 상기 게이트 스타트 펄스와 상기 게이트 쉬프트 클럭을 출력하고, 상기 스캔 신호의 출력을 제어하는 출력 제어 신호를 더 출력하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 리프레쉬 구간에서 출력되는 스캔 신호는 상기 게이트 쉬프트 클럭에 동기되어 출력되며,

   상기 데이터 출력 구간에서 출력되는 스캔 신호는 상기 출력 제어 신호에 동기되어 출력되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 데이터 출력 구간에서 출력되는 스캔 신호는 상기 출력 제어 신호의 폭만큼 지연되어 다음 게이트 라인으로 출력되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 게이트 구동부에 게이트 온/오프 전압을 공급하고,

   상기 데이터 구동부에 하이 전압, 로우 전압 및 그라운드 전압을 공급하는 전원부를 더 포함하는 전기 영동 표시 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 데이터 구동부는 상기 리프레쉬 구간에서 상기 전원부로부터 인가된 하이 전압 및 로우 전압 중 적어도 하나의 전압을 상기 리프레쉬 전압으로 출력하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 리프레쉬 구간에서 상기 리프레쉬 전압은 상기 하이 전압이 일정기간 출력된 후 상기 로우 전압이 출력되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
8. 제 3 항에 있어서,

   상기 리프레쉬 구간에서 상기 스캔 신호는 시간차 없이 게이트 라인들을 순차적으로 활성화하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   외부로부터의 데이터 신호가 저장되는 메모리를 더 포함하며,

   상기 메모리에 저장된 데이터 신호는 다음 데이터 신호가 입력될 때 상기 타이밍 컨트롤러로 출력되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 메모리로부터 입력되는 데이터 신호를 통해 최대 데이터 값을 추출하고,

    상기 최대 데이터 값에 따라 상기 리프레쉬 전압의 공급 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 리프레쉬 전압은 일정 시간 동안 출력된 하이 전압 및 로우 전압 중 어느 한 전압을 포함하는 전기 영동 표시 장치.
12. 리프레쉬 구간; 및

    데이터 출력 구간을 포함하되,

    상기 리프레쉬 구간은 시간차 없이 게이트 라인들을 순차적으로 활성화하는 스캔 신호를 게이트 라인에 공급하는 단계; 및

    상기 스캔 신호에 응답하여 리프레쉬 전압을 데이터 라인에 공급하는 단계를 포함하고,

    상기 데이터 출력 구간은 시간차를 두고 게이트 라인들을 순차적으로 활성화하는 스캔 신호를 상기 게이트 라인에 공급하는 데이터 출력 단계; 및

    상기 스캔 신호에 응답하여 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 공급하는 단계를 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 리프레쉬 구간에서 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호의 출력 시간이 상기 데이터 출력 구간에서 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호의 출력 시간에 비해 더 긴 시간 동안 공급되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 리프레쉬 구간에서 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호는 현재 게이트 라인의 스캔 신호가 하강할 때, 다음 게이트 라인의 스캔 신호가 상승하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 리프레쉬 구간에서 공급된 상기 스캔 신호에 응답하여 리프레쉬 전압을 데이터 라인에 공급하는 단계는

    일정 시간 동안 하이 전압이 상기 데이터 라인에 공급되는 단계; 및

    상기 하이 전압이 공급되는 시간과 동일한 시간 동안 로우 전압이 상기 데이터 라인에 공급되는 단계를 더 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.
16. 제 12 항에 있어서,

    상기 리프레쉬 구간에서는 인가된 게이트 쉬프트 클럭에 동기되어 게이트 라인들에 순차적으로 스캔 신호를 공급하고,

    상기 데이터 구간에서는 출력 제어 신호에 동기되어 상기 게이트 라인들에 순차적으로 스캔 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 데이터 출력 구간에서 게이트 라인에 공급되는 스캔 신호는 상기 출력 제어 신호의 펄스폭만큼 지연되어 다음 게이트 라인에 공급되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.
18. 제 12 항에 있어서,

    외부의 장치로부터 인가되는 데이터 신호가 저장되는 단계;

    상기 데이터 신호의 최대 데이터 값을 산출 하는 단계; 및

    상기 최대 데이터 값에 따라 상기 리프레쉬 구간을 조절하는 단계를 더 포함하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 최대 데이터 값에 따라 상기 리프레쉬 구간을 조절하는 단계는

    상기 최대 데이터 값이 블랙이면 상기 리프레쉬 구간은 최대로 설정하고,

    상기 최대 데이터 값이 화이트이면 상기 리프레쉬 구간을 최소로 설정하며, 상기 최대 데이터 값이 그레이값이면 상기 그레이값과 대응되는 리프레쉬 구간을 설정하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.

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