KR20110026789A - Electrophoresis display - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electrophoresis display is provided to prevent the gradation distortion by discharging residual charge through an ESD(ElectroStatic Discharge) circuit and an ESD link line. CONSTITUTION: An electrophoresis display comprises a display panel including a plurality of electrophoresis pixel cell(PX) which is operated by a TFT connected to a gate line(G) and a data line(D), a display panel(10), an electrostatic prevention link line covering the display panel, an electrostatic prevention circuit(12) connected between the electrostatic prevention link line and one of the gate line or the data line, and a discharge line for ground the electrostatic prevention link line to an external grounding line.

Description

전기영동 표시장치{ELECTROPHORESIS DISPLAY}Electrophoretic display {ELECTROPHORESIS DISPLAY}

본 발명은 전기영동 표시장치에 관한 것으로, 특히 정전기 방지 회로로 인한 계조 왜곡을 방지할 수 있는 전기영동 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to an electrophoretic display, and more particularly, to an electrophoretic display capable of preventing gradation distortion due to an antistatic circuit.

전기영동 표시장치(EPD: ElectroPhoretic Display)는 전차책(E-Book)에 사용되고 있는 표시장치 중 하나로 주목받고 있다. 전기영동 표시장치는 음의 전하로 대전된 백색 잉크 입자와 양의 전하로 대전된 흑색 잉크 입자와 투명 유전 유체를 감싸는 마이크로 캡슐을 포함하는 전자 잉크 필름이, 전극이 형성된 상하부 기판 사이에 배치된 구조를 갖는다. 전기영동 표시장치는 마주하는 상하부 전극에 전압을 인가하여 표시면으로 백색 잉크 입자가 모이면 백색을, 흑색 잉크 입자가 모이면 흑색을 표시한다.Electrophoretic display (EPD) is attracting attention as one of display devices used in electric book (E-Book). The electrophoretic display includes a structure in which an electronic ink film including a negatively charged white ink particle, a positively charged black ink particle, and a microcapsule surrounding a transparent dielectric fluid is disposed between upper and lower substrates on which electrodes are formed. Has The electrophoretic display applies a voltage to the upper and lower electrodes facing each other to display white when the white ink particles collect on the display surface, and black when the black ink particles collect.

도 1은 일반적인 전기영동 표시장치의 일부를 등가회로도이다.1 is an equivalent circuit diagram of a part of a general electrophoretic display device.

도 1에 도시된 전기영동 표시장치는 표시 패널(10)의 게이트 라인(G)을 구동하는 게이트 드라이버(20)와, 표시 패널(10)의 데이터 라인(D)을 구동하는 데이터 드라이버(30)를 구비한다. 표시 패널(10)에서 화상 표시부(16) 내의 각 화소셀(PX)은 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 공급된 데이터 신호와 공통 전압(VCOM)의 전위차에 따라 구동되어서 흑색 또는 백색을 표시한다. 외부로부터의 정전기가 화상 표시부(16)의 박막 트랜지스터(TFT)로 유입되는 것을 방지하기 위하여 표시 패널(10)에는 정전기(Electrostatic Discharge; ESD) 방지 회로(12)가 더 형성된다. ESD 방지 회로(12)는 게이트 라인(G) 및 데이터 라인(D) 각각과 접속되고 화상 표시부(16)를 둘러싸는 ESD 링크 라인(14)에 공통 접속된다. ESD 방지 회로(12)는 정전기 유입시 구동되어 플로팅된 ESD 링크 라인(14)을 통해 유입된 정전기를 분산시킴으로써 화상 표시부(16)의 박막 트랜지스터(TFT)를 정전기로부터 보호한다.The electrophoretic display illustrated in FIG. 1 includes a gate driver 20 driving a gate line G of a display panel 10 and a data driver 30 driving a data line D of a display panel 10. It is provided. In the display panel 10, each pixel cell PX in the image display unit 16 is driven according to a potential difference between the data signal supplied through the thin film transistor TFT and the common voltage VCOM to display black or white. An electrostatic discharge (ESD) prevention circuit 12 is further formed in the display panel 10 to prevent static electricity from outside from flowing into the thin film transistor TFT of the image display unit 16. The ESD protection circuit 12 is connected to the gate line G and the data line D, respectively, and is commonly connected to the ESD link line 14 surrounding the image display unit 16. The ESD protection circuit 12 protects the thin film transistor TFT of the image display unit 16 from static electricity by discharging static electricity introduced through the floating ESD link line 14 driven when static electricity is introduced.

그러나, 전기영동 표시장치의 파워를 오프하면 게이트 라인(G)에 잔류하는 전하의 일부가 ESD 보호 회로(12)와 플로팅된 ESD 링크 라인(14)를 경유하여 데이터 라인(D)으로 유입되어 비정상적인 데이터 전압이 화소셀(PX)에 인가됨으로써 계조가 왜곡되는 킥백(Kickback) 현상이 발생되는 문제점이 있다. 또한, 종래의 전기영동 표시장치는 킥백 현상으로 인하여 전기영동 표시장치를 구동하기 위한 구동파형 파일을 설계하기가 어려운 문제점이 있다.However, when the electrophoretic display is powered off, part of the charge remaining in the gate line G flows into the data line D via the ESD protection circuit 12 and the floating ESD link line 14, thereby causing abnormality. As a data voltage is applied to the pixel cell PX, a kickback phenomenon in which gray levels are distorted may occur. In addition, the conventional electrophoretic display has a problem in that it is difficult to design a drive waveform file for driving the electrophoretic display due to the kickback phenomenon.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정전기 방지 회로로 인한 계조 왜곡을 방지할 수 있는 전기영동 표시장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrophoretic display device capable of preventing gradation distortion caused by an antistatic circuit.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 게이트 라인과 데이터 라인과 접속된 박막 트랜지스터를 통해 구동되는 다수의 전기영동 화소셀을 구비하는 화상 표시부를 통해 화상을 표시하는 표시 패널과; 상기 표시 패널에서 상기 화상 표시부를 둘러싸는 정전기 방지 링크 라인과; 상기 표시 패널에서 상기 게이트 라인 및 데이터 라인 중 적어도 하나와 상기 정전기 방지 링크 라인 사이에 접속된 정전기 방지 회로와; 상기 표시 패널의 상기 정전기 방지 링크 라인을 외부의 그라운드 전원과 접속시키는 방전 라인을 구비한다.In order to solve the above problems, an electrophoretic display device according to an embodiment of the present invention displays an image through an image display unit including a plurality of electrophoretic pixel cells driven through a thin film transistor connected to a gate line and a data line. A display panel; An antistatic link line surrounding the image display unit in the display panel; An antistatic circuit connected between at least one of the gate line and the data line and the antistatic link line in the display panel; And a discharge line connecting the antistatic link line of the display panel to an external ground power source.

또한, 본 발명의 전기영동 표시장치는 상기 표시 패널과 접속된 플렉서블 인쇄 회로를 추가로 구비하고; 상기 표시 패널의 정전기 방지 링크 라인은 상기 방전 라인을 경유하여 상기 플렉서블 인쇄 회로의 그라운드 전원과 접속된다.The electrophoretic display of the present invention further includes a flexible printed circuit connected to the display panel; The antistatic link line of the display panel is connected to the ground power source of the flexible printed circuit via the discharge line.

본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 화상 표시부를 둘러싸는 ESD 링크 라인을 그라운드와 연결하여 파워 오프시 화상 표시부에 잔존하는 전하를 ESD 회로 및 ESD 링크 라인을 통해 그라운드로 방전시킴으로써 ESD 회로 및 링크 라인의 잔류 전하로 인한 킥백 현상을 억제할 수 있으므로 계조 왜곡을 방지할 수 있다.The electrophoretic display according to the present invention connects the ESD link line surrounding the image display unit with the ground, and discharges the charge remaining in the image display unit to the ground through the ESD circuit and the ESD link line when the power is off. Kickback phenomenon due to residual charge can be suppressed to prevent gradation distortion.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 화소셀(PX)의 단면 구조를 단순하게 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating an electrophoretic display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional structure of the pixel cell PX shown in FIG. 2.

도 2에 도시된 전기영동 표시장치는 다수의 화소셀(PX)을 구비하여 영상을 표시하는 표시 패널(110)과, 표시 패널(110)의 다수의 게이트 라인(G)을 구동하는 게이트 드라이버(120)와, 표시 패널(110)의 다수의 데이터 라인(D)에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부(130)를 구비한다The electrophoretic display illustrated in FIG. 2 includes a display panel 110 including a plurality of pixel cells PX to display an image, and a gate driver to drive a plurality of gate lines G of the display panel 110. 120 and a data driver 130 for supplying data signals to the plurality of data lines D of the display panel 110.

표시 패널(110)에서 게이트 라인(G) 및 데이터 라인(D)의 교차로 정의된 각 화소 영역에 형성된 화소셀(PX)은 도 3과 같이 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극(1)에 공급된 데이터 신호(Vdata)와 공통 전극(2)에 공급되는 공통 전압(Vcom)과 차전압에 따라 구동하여 계조를 표시한다. 도 3을 참조하면 화소셀(PX)은 화소 전극(1) 및 공통 전극(2) 사이에 존재하는 전자 잉크 필름의 마이크로 캡슐(7) 내에서 양(+)으로 대전된 흑색 입자(8)와 음(-)으로 대전된 백색 입자(9)가, 데이터 신호(Vdata) 및 공통 전압(Vcom)의 전압 극성에 따라 이동한다. 이에 따라, 왼쪽 화소셀(PX)와 같이 표시면에 흑색 입자(8)가 모이면 흑색을 표시하고, 오른쪽 화소셀(PX)와 같이 표시면에 백색 입자(9)가 모이면 백색을 표시하며, 흑색 및 백색 입자(8, 9)가 마이크로 캡슐(7)의 중간에 위치하면 중간 계조, 예를 들면 엷은 회색, 중간 회색, 짙든 회색과 같은 계조를 표시할 수 있다.In the display panel 110, the pixel cells PX formed in each pixel area defined as the intersection of the gate line G and the data line D are supplied to the pixel electrode 1 through the thin film transistor TFT as shown in FIG. 3. The gray scale is displayed by driving the data signal Vdata, the common voltage Vcom supplied to the common electrode 2, and the differential voltage. Referring to FIG. 3, the pixel cell PX may be formed of black particles 8 positively charged in the microcapsule 7 of the electronic ink film existing between the pixel electrode 1 and the common electrode 2. The negatively-charged white particles 9 move in accordance with the voltage polarity of the data signal Vdata and the common voltage Vcom. Accordingly, black is displayed when the black particles 8 gather on the display surface as shown in the left pixel cell PX, and white when the white particles 9 gather on the display surface as shown in the right pixel cell PX. When the black and white particles 8 and 9 are positioned in the middle of the microcapsules 7, gray scales such as light gray, medium gray and dark gray can be displayed.

게이트 드라이버(120)는 다수의 게이트 라인(G)에 순차적으로 스캔 신호를 공급하여서 다수의 게이트 라인(G)을 순차 구동한다.The gate driver 120 sequentially drives the plurality of gate lines G by supplying scan signals to the plurality of gate lines G sequentially.

데이터 드라이버(130)는 각 게이트 라인(G)에 스캔 신호가 공급될 때마다 다수의 데이터 라인(D)에 데이터 신호를 공급한다.The data driver 130 supplies data signals to a plurality of data lines D whenever a scan signal is supplied to each gate line G. FIG.

또한, 표시 패널(110)은 외부로부터의 정전기가 화상 표시부(116)의 박막 트랜지스터(TFT)로 유입되는 것을 방지하기 위하여 ESD 방지 회로(112)가 더 형성된다. ESD 방지 회로(112)는 게이트 라인(G) 및 데이터 라인(D) 각각과 접속되고 화상 표시부(116)를 둘러싸는 ESD 링크 라인(114)에 공통 접속된다. 각 ESD 방지 회로(112)는 게이트 라인(G) 및 데이터 라인(D) 중 하나와 ESD 링크 라인(114) 사이에 접속된 3개의 박막 트랜지스터(T1, T2, T2)를 구비한다. ESD 방지 회로(112)의 박막 트랜지스터(T1, T2, T2)는 정전기 등에 의한 고전압 영역에서 턴-온되어서 낮은 임피던스를 갖으므로 과전류를 ESD 링크 라인(114)를 통해 분산시킴으로써 정전기 유입을 차단하고, 정상적인 구동환경에서는 턴-오프되어 높은 임피던스를 갖으므로 게이트 라인(G) 및 데이터 라인(D)의 정상 구동에는 영향을 미지치 않는다.In addition, the display panel 110 further includes an ESD protection circuit 112 to prevent static electricity from flowing into the thin film transistor TFT of the image display unit 116. The ESD protection circuit 112 is connected to the gate line G and the data line D, respectively, and is commonly connected to the ESD link line 114 surrounding the image display unit 116. Each ESD protection circuit 112 includes three thin film transistors T1, T2, and T2 connected between one of the gate line G and the data line D and the ESD link line 114. Since the thin film transistors T1, T2, and T2 of the ESD protection circuit 112 have a low impedance by being turned on in a high voltage region by static electricity or the like, the overcurrent is distributed through the ESD link line 114 to block the inflow of static electricity. In the normal driving environment, since it is turned off and has a high impedance, it does not affect the normal driving of the gate line G and the data line D.

특히, 본 발명에서는 ESD 링크 라인(114)을 외부의 그라운드 전원과 접속시켜서 플로팅 상태를 방지한다. 다시 말하여, 도 4에 도시된 바와 같이 ESD 링크 라인(114)과 접속된 1개 또는 2개 이상의 방전 라인을 경유하여 FPC(140)의 그라운드 전원과 접속시키게 된다. 이를 위하여, 도 5a와 같이 FPC에 플로팅 상태로 설계되어 있던 ESD 단자(VESD)를 도 5b와 같이 연장하여서 FPC의 비하홀을 통해 그라운드 배선(GND)에 접속시킨다. 도 5b의 FPC에서 그라운드 배선(GND)과 접속된 ESD 단자(VSED)는 도 4와 같이 방전 라인을 경유하여 ESD 링크 라인(114)과 접속되어 잔류 전하의 방전 경로를 형성한다. 이에 따라, 전기영동 표시장치의 파워가 오프되 는 경우 게이트 라인(G)에 잔류하는 전하의 일부가 ESD 보호 회로(112)와 ESD 링크 라인(114)를 경유하여 외부의 그라운드 전원으로 방전됨으로써 데이터 라인(D)으로 잔류 전하가 유입되는 것을 억제함으로써 잔류 전하 유입으로 인한 계조 왜곡을 방지할 수 있다. In particular, in the present invention, the ESD link line 114 is connected to an external ground power source to prevent the floating state. In other words, as shown in FIG. 4, one or more discharge lines connected to the ESD link line 114 are connected to the ground power source of the FPC 140. To this end, the ESD terminal VESD, which is designed to float in the FPC as shown in FIG. 5A, is extended as shown in FIG. 5B to be connected to the ground line GND through the falling hole of the FPC. In the FPC of FIG. 5B, the ESD terminal VSED connected to the ground line GND is connected to the ESD link line 114 via a discharge line as shown in FIG. 4 to form a discharge path of residual charge. Accordingly, when the electrophoretic display is powered off, part of the electric charge remaining in the gate line G is discharged to an external ground power source via the ESD protection circuit 112 and the ESD link line 114, thereby causing data to be lost. By suppressing the introduction of the residual charge into the line D, the gradation distortion due to the inflow of the residual charge can be prevented.

도 6은 도 1에 도시된 종래의 전기영동 표시장치와, 도 2에 도시된 본 발명의 전기영동 표시장치의 데이터 전압 파형을 비교하여 나타낸 그래프이다.6 is a graph illustrating a comparison of data voltage waveforms of the conventional electrophoretic display of FIG. 1 and the electrophoretic display of the present invention of FIG. 2.

도 6을 참조하면, 도 1에 도시된 종래의 전기영동 표시장치에서는 플로팅된 ESD 링크 라인(14)을 통해 데이터 라인으로 잔류 전하가 유입되어서 데이터 전압 파형이 킥백 현상으로 왜곡되는 문제점이 있으나, 도 2에 도시된 본 발명의 전기영동 표시장치에서는 외부의 그라운드 전원과 접속된 ESD 링크 라인(114)에 의해 잔류 전하가 외부로 방전되므로 데이터 전압 파형의 왜곡이 억제됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 6, in the conventional electrophoretic display shown in FIG. 1, residual charge flows into the data line through the floated ESD link line 14, and thus the data voltage waveform is distorted by a kickback phenomenon. In the electrophoretic display device shown in FIG. 2, the residual charge is discharged to the outside by the ESD link line 114 connected to the external ground power source, thereby suppressing the distortion of the data voltage waveform.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.

도 1은 종래의 전기영동 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a schematic view of a conventional electrophoretic display.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면.2 is a schematic view of an electrophoretic display device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 전기영동 화소셀의 단면 구조를 나타낸 도면.3 is a cross-sectional view of the electrophoretic pixel cell shown in FIG.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 다르게 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating another embodiment of an electrophoretic display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5a 및 도 5b는 종래와 본원 발명의 FPC를 나타낸 도면.5A and 5B show a conventional and FPC of the present invention.

도 6은 종래와 본원 발명의 전기영동 표시장치의 데이터 전압 파형을 비교하여 나타낸 도면.Figure 6 is a view showing a comparison of the data voltage waveforms of the electrophoretic display of the prior art and the present invention.

Claims (2)

게이트 라인과 데이터 라인과 접속된 박막 트랜지스터를 통해 구동되는 다수의 전기영동 화소셀을 구비하는 화상 표시부를 통해 화상을 표시하는 표시 패널과;A display panel for displaying an image through an image display unit including a plurality of electrophoretic pixel cells driven through thin film transistors connected to gate lines and data lines; 상기 표시 패널에서 상기 화상 표시부를 둘러싸는 정전기 방지 링크 라인과;An antistatic link line surrounding the image display unit in the display panel; 상기 표시 패널에서 상기 게이트 라인 및 데이터 라인 중 적어도 하나와 상기 정전기 방지 링크 라인 사이에 접속된 정전기 방지 회로와;An antistatic circuit connected between at least one of the gate line and the data line and the antistatic link line in the display panel; 상기 표시 패널의 상기 정전기 방지 링크 라인을 외부의 그라운드 전원과 접속시키는 방전 라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.And a discharge line connecting the antistatic link line of the display panel to an external ground power source. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 표시 패널과 접속된 플렉서블 인쇄 회로를 추가로 구비하고;A flexible printed circuit further connected to the display panel; 상기 표시 패널의 정전기 방지 링크 라인은 상기 방전 라인을 경유하여 상기 플렉서블 인쇄 회로의 그라운드 전원과 접속된 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.And an antistatic link line of the display panel is connected to a ground power source of the flexible printed circuit via the discharge line.
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