KR20110042207A - 일렉트로웨팅 시스템 - Google Patents

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KR20110042207A KR1020117004801A KR20117004801A KR20110042207A KR 20110042207 A KR20110042207 A KR 20110042207A KR 1020117004801 A KR1020117004801 A KR 1020117004801A KR 20117004801 A KR20117004801 A KR 20117004801A KR 20110042207 A KR20110042207 A KR 20110042207A
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헨리쿠스 페트로넬라 마리아 델크스
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리쿠아비스타 비.브이.
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Abstract

일렉트로웨팅 시스템으로서, 각각이 복수개의 상이한 디스플레이 상태로 구성 가능한, 제1 일렉트로웨팅 소자 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 복수개의 일렉트로웨팅 소자(2)를 갖는 디스플레이 장치(1); 및 상이한 디스플레이 상태 사이에서 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 스위칭하기 위하여 복수개의 상기 일렉트로웨팅 소자를 전기적으로 어드레싱하기 위한 디스플레이 제어기(104, 204)를 포함한다. 상기 디스플레이 제어기는 제1 일렉트로웨팅 소자를 제1 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하고, 제2 일렉트로웨팅 소자를 제2 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하도록 배열되고, 상기 제2 어드레싱 간격은 상기 제1 어드레싱 간격보다 더 길다. 본 발명은 또한 디스플레이 제어기, 구동 스테이지 및 디스플레이 장치를 제어하는 방법에 관한 것이다.

Description

일렉트로웨팅 시스템{ELECTROWETTING SYSTEM}
본 발명은 일렉트로웨팅 시스템 특히, 디스플레이 장치의 일렉트로웨팅 소자에 관한 것이다.
화소 처리된 디스플레이는 각 화소의 디스플레이 상태를 제어하기 위하여 이미지 데이터를 이용한다. 개별 화소에 전송되기 이전에, 이 데이터는 마스터 디스플레이 제어기로부터 전송된 이후에 슬레이브 디스플레이 모듈의 메모리 저장체내에 저장될 것이다. 메모리 저장체는 화소 매트릭스 및 관련 회로를 따라 모듈의 기판 상에 장착될 것이다.
디스플레이된 이미지를 리프레시하기 위하여, 메모리 저장체가 각각의 화소의 디스플레이 상태를 나타내는 데이터를 보유하도록 하는 것이 보통이다. 그러나, 화소 기술의 미세화 및 디스플레이에서의 화소 수의 관련 증가로, 필요한 메모리 저장체의 물리적인 크기는 따라서 증가한다. 예를 들면, 화소 리프레시 레이트가 60Hz인 480행 및 640열 화소의 비디오 그래픽 디스플레이(VGA)의 경우, 440Mbits/s 속도의 메모리 저장체가 필요하다. 이러한 속도의 메모리 저장체는 현저한 전력 소비를 하며, 이는 배터리를 전원으로 하는 이동 단말기에 있어서는 문제점이다. 더욱이, 그러한 메모리 저장체는 크고, 따라서 기판의 넓은 영역을 점유한다. 필요한 영역을 갖는 예를 들면 실리콘의 기판이 고가이고, 디스플레이의 크기를 확장할 것이므로 문제점이다.
메모리 저장체의 크기는 프레임 대 프레임 보다는 행 대 행 기준으로 화소 디스플레이 상태를 리프레시함에 의해 감소될 수 있다. 따라서, 메모리 저장체는 한번에 일 행의 화소의 화소 데이터를 저장하는 선형일 수 있다; 미국 특허 공개 공보 제2007/0063954 참조. 이러한 방법의 문제점은 메모리에 의해 저장된 데이터는 보다 자주 리프레시될 필요가 있다는 점으로, 예를 들면, 상술한 VGA 디스플레이에 대해 길이면에서 640비트인 메모리 저장체가 480×60Hz의 속도로 리프레시될 필요가 있을 것이다. 그러한 리프레시 속도는 매우 높고 구현이 어렵다. 또한, 높은 리프레시 속도는 큰 소비 전력을 수반하고, 다시 이동 어플리케이션에 대한 문제를 초래한다. 더욱이, 다량의 전자 방해(EMI)가 생성된다.
본 발명의 목적은 개선된 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 각각이 복수개의 상이한 디스플레이 상태로 구성 가능한, 제1 일렉트로웨팅 소자 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 갖는 디스플레이 장치; 및 상이한 디스플레이 상태 사이에서 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 스위칭하기 위하여 복수개의 상기 일렉트로웨팅 소자를 전기적으로 어드레싱하기 위한 디스플레이 제어기를 포함하되, 상기 디스플레이 제어기는 제1 일렉트로웨팅 소자를 제1 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하고, 제2 일렉트로웨팅 소자를 제2 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하도록 배열되고, 상기 제2 어드레싱 간격은 상기 제1 어드레싱 간격보다 더 긴, 일렉트로웨팅 시스템이 제공된다.
본 발명은 일렉트로웨팅 소자의 선택적 어드레싱을 제공한다. 따라서, 하나의 일렉트로웨팅 소자는 다른 것보다 더 짧은 간격 이후에 재어드레스된다. 이는 어드레스될 필요가 있는, 디스플레이 화소일 소자만이 소망된 디스플레이 상태로 구성하도록 어드레스된다는 것을 의미한다. 본 발명에서 소자 어드레싱의 맥락에서 "차례로 2회" 라는 용어는 일렉트로웨팅 소자가 한번은 어드레싱 간격의 시작시에 어드레스되고, 다시 어드레싱 간격의 끝에서 어드레스되는 것을 의미한다. 본 발명의 맥락에서 일렉트로웨팅 소자의 어드레싱은 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 리프레시하고, 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 리셋하거나 또는, 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 변화시키는 동작을 포함한다.
선택적 화소 어드레싱은 중요한 이점을 갖는다. 디스플레이에 보다 적은 데이터가 전송될 필요가 있으므로, 화소의 어드레싱을 제어하기 위한 메모리 저장체는 전체 이미지 프레임에 대한 화소 데이터를 저장할 필요가 없으며; 단지 갱신 또는 리프레싱을 위해 선택된 화소에 관련된 데이터만 저장될 필요가 있어서, 필요한 메모리 크기를 현저히 감소시킨다. 또한, 프레임 당 각각의 화소를 어드레싱하는 것과 비교해서 디스플레이를 갱신하기 위하여 현저하게 적은 정보가 제공될 필요가 있으므로 즉, 어드레스되는 것을 필요로 하지 않는 소자들에 대해 데이터가 전송될 필요가 없으므로, 디스플레이 장치의 전력 소비는 현저히 감소된다. 또한, 디스플레이 상태에서의 정보가 정적이거나 드물게 갱신되는 경우, 예를 들면 보다 적은 정보가 제공될 필요가 있고, 디스플레이의 어드레싱이 발생하지 않는 기간에, 더 긴 기간 동안 전자가 스위치 오프될 것이라는 사실로 인하여, 디스플레이의 어드레싱 속도는 현저히 감소된다. 실제로, 이들이 제2 어드레싱 간격의 만료에 도달하지 않는 한 그들의 디스플레이 상태를 변화시키지 않는 화소에 데이터가 공급될 필요가 없음으로 인해, 소비 전력은 더욱 감소된다. 또한, 데이터 클럭 속도는 현저하게 낮아져서, 예를 들면 디스플레이 제어기에서의 소비 전력의 감소를 유도한다. 또한, 프레임당의 더 적은 화소를 어드레싱함에 의해, 디스플레이로부터의 전자기적 간섭이 감소되고, 전자환경적합성(EMC)이 개선된다.
각각의 프레임 동안 전체 라인을 어드레싱하는 것에 비해 디스플레이가 화소에 대해 어드레스될 수 있는 경우에 발생하는 다른 이점은 정보 콘텐츠가 강하게 제약될 수 있어서, 정보의 교환을 위해 필요한 데이터 클럭 속도에 관련된 데이터 속도의 더 많은 감소 및 데이터의 높은 압축을 유도한다는 점이다. 이는 데이터 수신을 위해 저 대역을 갖는 이동 장치에 특히 유리하다.
일렉트로웨팅 디스플레이는 비디오 능력을 갖는다. 일렉트로웨팅 디스플레이의 전형적인 응용은 시계 및 이동 전화기를 포함하나, 영화를 시청하기 위한 비디오 디스플레이를 또한 포함하며, 모두는 소비 전력이 낮다. 이는 놀라운 것으로, 고속의 디스플레이 콘텐츠 변화는 높은 스위칭 속도를 의미하며, 소비 전력은 스위칭 속도와 관련된다. 그러나, 일반적으로, 대부분의 이미지 콘텐츠는 비디오에서 "프레임"에서 "프레임"으로 변하지 않으므로, 본 발명은 디스플레이의 소비 전력을 감소하기 위하여 이러한 이해를 이용하며, 동시에 디스플레이내의 이미지 콘텐츠의 고속 스위칭 능력을 제공한다.
미국 특허 제5,751,266은 쌍안정 액정(LC) 셀의 선택적 화소 어드레싱을 기재하며, 미국 특허 제6,504,524는 쌍안정 전기영동 화소 그룹의 선택적 어드레싱을 기재한다. 본 발명의 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태는 쌍안정성 셀과는 다르게 일정 홀딩 간격 이후에 리프레시되어야 하므로, 이들 종래 기술 문헌에서 기재된 화소는 후술하는 것처럼 의사-안정성(quasi-stable)인 일렉트로웨팅 소자와는 상이하다. 한편, 미국 특허 제6,504,524는 종국에는 "블랭킹(blanking)"을 필요로 하는 쌍준안정(bimetastable) 화소를 참조하지만, 문헌에서 사용된 쌍-안정은 화소에서 어드레싱 전압이 제거된 경우에 화소가 소망된 어플리케이션에 대해 충분히 긴 광학적 상태를 유지하는 것을 의미한다. 이는 일정 디스플레이 상태 동안 인가될 전압을 필요로 하고 의사-안정성인 본 발명의 일렉트로웨팅 소자와는 상이하다. 더욱이, 화소 디스플레이 상태를 리셋하기 위한 높은 전압 펄스를 인가할 필요가 있으므로, 인접 화소 사이의 크로스토크(cross-talk)로 인하여, 그러한 전기영동 화소의 선택적 화소 어드레싱은 열악한 품질의 이미지를 생성한다. 또한, 전기영동 또는 LC 화소는 비디오를 디스플레이할 정도로 충분히 신속하게 갱신될 수 없다. 미국 특허 제6,504,524의 시스템에서, 디스플레이 상태는 변화하지 않거나 또는 인가된 전압이 제거되는 경우 매우 느리게 변하며, 이는 비디오 디스플레이용으로는 적합하지 않도록 한다. 또한, LC 디스플레이는 일렉트로웨팅 디스플레이와는 다르게 역 방식을 필요로 하므로, 일렉트로웨팅 디스플레이에 대한 선택적 화소 어드레싱은 이행이 더 용이하다.
국제 출원 WO 2007/049196은 액티브 매트릭스 디스플레이 장치에서의 일렉트로웨팅 소자의 이용을 개시함에 주목한다.
디스플레이의 일렉트로웨팅 소자의 선택적 어드레싱은 그들의 의사-안정성으로 인하여 놀랍게 유리한데; 이미지의 훼손을 방지하기 위하여 상이한 간격 이후에 상이한 화소를 어드레싱하는 것 보다는 동일한 간격 이후에 각각의 소자를 리프레시하는 것을 기대할 것이다. 본 발명의 이해는 기지의 비-쌍-안정 화소와 비교할 때 일렉트로웨팅 소자는 디스플레이 상태가 더 긴 홀딩 시간을 갖는다는 점에 있다. 실제로, 저장 커패시터를 이용하여 더 긴 홀딩 상태가 얻어질 수 있다. 미국 공개 제2005/0057552는 액정 셀의 선택적 화소 어드레싱을 기재하며, 일부 화소는 60Hz의 프레임 속도로 리프레시되고, 다른 것들은 15Hz의 프레임 속도로 리프레시된다. 이들 화소는 15Hz의 최소 프레임 속도로 제한되며, 15Hz 보다 낮은 프레임 속도는 개시되지 않았으며, 실제로 15Hz 보다 낮은 프레임 속도는 LCD 용으로 필요한 역 어드레싱과 결합할때, 관찰자가 후술하는 것처럼 이미지의 깜빡임을 감지할 수 있으므로, 불리하다. 본 발명의 일렉트로웨팅 소자의 의사-안정성은 낮은 리프레시 속도가 이용되도록 하며, 이는 이미지 깜박임을 줄이고, 리프레시 없이 긴 시간 동안 화소 디스플레이 상태가 유지되도록 한다.
LC 소자는 전계의 인가 동안 소자내의 영구 전하 축적(build-up)으로 인한 성능의 저하를 도시하다. 전하 축적은 이미지 잔류 및/또는 그레이 스케일 시프트로 인한 이미지 품질 저하를 초래한다. 이러한 저하는 LC 소자에 인가되는 전압을 정규 사이클에서 +V와 -V 사이에서 교호시킴에 이해 감소될 수 있다. 사이클 주파수를 15Hz 아래로 감소시키는 경우, 전하 축적이 발생할 것이다. 이러한 전하 축적은 인가된 전압을 오프셋하고, 이는 사이클의 네가티브 및 포지티브 부분 동안 상이한 광학적 이미지를 초래한다. 그러므로, 15Hz 미만의 리프레시 속도는 명확하게 가시적인 깜박임을 초래할 것이고, 이는 인간의 눈이 5에서 15Hz 부근의 주파수에서의 강도 변이에 대해 가장 민감하기 때문이다. 이러한 현상은 LC 디스플레이의 프레임 속도를 15Hz 이상으로 제한한다. LC 소자가 스위치와 함께 이용되는 경우, 홀딩 시간은 소자의 성능의 저하를 회피하기 위해서는 67ms 미만이어야 한다.
본 발명은 일렉트로웨팅 소자가 액정(LC) 소자와는 상이한 양태를 보인다는 이해에 근거한다. 일렉트로웨팅 소자는 전압의 인가 동안 전하 축적을 보이지 않는다. 그러므로, 저하 없이 디스플레이 상태를 유지하는데 교류 전압이 필요하지 않다. 특정 디스플레이 상태가 유지되어야 하는 전체 시간 동안 일렉트로웨팅 소자를 제어하기 위한 dc-전압을 이용할 가능성은 70ms 보다 긴 기간 동안 홀딩 상태를 인가하도록 한다. 일렉트로웨팅 소자의 용량 및 누설 전류는 70ms 보다 긴 홀딩 상태 동안 소자에 걸쳐 필요한 전압을 실질적으로 유지하기 위한 크기를 갖는다. '실질적으로 유지되는'은 전압 변화에서의 변화가 소자의 디스플레이 상태에 가시적 변화를 초래하지 않는다는 것을 의미하며, 이는 10% 미만의 변화일 수 있다. 소자의 디스플레이 상태가 유체의 위치에 의해 결정되고, 소자내의 유체의 위치는 전압에 의해 결정되므로, 위치는 홀딩 상태 동안 유지된다. 그러한 소자의 상태는 그러므로 의사-안정 상태라 칭한다.
LC 소자에서, LC 재료를 통한 누설 전류는 소자의 성능에 영향을 미친다. 누설은 전압이 셀 갭에 걸쳐 인가되는 경우 전하가 소자내에서 재배치(reposition) 하도록 한다. 주 전압 강하는 전극과 LC 재료 사이의 유전체층 양단에서 발생하고, 결과적으로 LC 재료 양단의 전압 강하는 감소된다. 이는 광학적 상태를 변화시키고, 액정 소자의 홀딩 시간은 크게는 액정 분자의 제로-전압 상태로의 이완(relaxation)에 의해 결정되므로, 따라서 홀딩 시간을 제한한다.
누설 전류는 LC 재료의 대전 및 항복을 초래하는데, 이는 또한 LC 소자의 성능에 영향을 준다. 또한, LCD에서, 화소 용량은 낮고, 또한 용량 변화는 작다; 이는 일렉트로웨팅 디스플레이와 비교할때, LCD를 누설 전류로 인한 화소 전압의 변화에 더욱 민감하게 한다.
LC 소자의 홀딩 상태의 지속 시간은 또한 소자의 용량의 크기 및 누설 전류의 조합에 의해 제한된다. 홀딩 시간은 용량을 증가시킴에 의해 증가될 수 있다. 이러한 용량은 소자의 전극과 디스플레이 장치의 지지 플레이트 상에 집적된 저장 커패시터 사이의 용량을 포함한다. 용량은 예를 들면 저장 커패시터의 면적을 증가시키거나, 저장 커패시터에서의 유전체의 두께를 감소시키거나 또는 저장 커패시터에서 이용된 유전체의 유전체 상수를 증가시킴에 의해 증가될 수 있다. 그러나, 저장 커패시터의 면적의 증가는 보다 많은 화소 개구 영역 및 또한 트랜지스터 및 행 및 열에 대한 배선과 같은 시스템의 다른 구성 요소를 위한 영역을 점유함에 의해 화소의 광학적 투과율을 감소시키며, 누설 전류을 증가시킬 것이다. 유전체의 두께 또는 유전체 상수를 변화시키는 것은 용량을 증가시키기 위한 다른 가능성이다. 그러나, 이는 동일 소자에서 박막 트랜지스터(TFT)의 성능에 대해 현저한 영향을 미치므로, 제조 수율에 나쁜 영향을 주는데, 이는 보통 TFT 및 저장 커패시터에 대해 동일한 유전체가 이용되기 때문이다. 그러므로, 용량을 증가시키기 위하여 유전체의 두께 또는 유전체 상수를 변화시키는 것은 바람직하지 않다. 그러므로, 소망하는 디스플레이 상태를 유지하기 위하여 LC 소자의 홀딩 상태는 220ms 보다 짧아야 한다. LC 소자는 소자내의 상술한 전하 축적이 AC 전압이 깜박임을 초래하지 않고 4.5Hz까지 떨어진 주파수에서 소자에 인가될 수 있는 정도까지 감소된 경우의 기간 동안 그 디스플레이 상태를 유지만 할 수 있음에 주목해야 한다.
일렉트로웨팅 소자는 누설에 의한 일부 문제를 갖는다. 제1 유체를 통한 전류의 누설이 자기 역할을 하지 않으므로, 소자내에서 전하의 재배치는 없다. 소자는 상대적으로 큰 용량을 가지며, 매우 낮은 누설 전류를 갖는다. 그러므로, 긴 홀딩 시간을 갖는다. 유체의 위치는 인가된 전압, 따라서 인가된 전계에 의해 결정된다. 일렉트로웨팅 소자내의 유체의 위치는 스위치가 개방인 경우에 장기간 동안 유지된다. 결과적으로, 디스플레이 장치에 이용되는 경우의 소자는 그 디스플레이 상태를 유지할 것이고, 이는 이러한 장기간 동안의 유체의 위치에 의해 결정된다.
바람직하게는, 제2 어드레싱 간격의 끝에서, 디스플레이 제어기는 제2 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 리프레시하도록 배열된다. 리프레시라는 용어는 본 발명에서 제2 간격의 시작에서와 같은 어드레싱 동작 이후에 동일한 디스플레이 상태를 유지하도록 그 디스플레이 상태를 리프레시하기 위하여 소자를 어드레싱하는 맥락에서 이용된다. 이 실시예에서 제2 어드레싱 간격은 소자의 홀딩 시간과 일치하며, 그 이후에 화소 이미지를 디스플레이하기 위하여 허용불가능한 디스플레이 상태까지 디스플레이 상태를 훼손한다. 이러한 훼손은 저항성 손실 즉, 소자의 전류 누설로 인해 발생한다. 리프레시는 소자 양단에 인가된 전압을 필요한 디스플레이 상태를 위해 의도된 인가 전압값으로 다시 설정하는 것을 포함한다. 그러므로, 제2 어드레싱 간격의 끝에서 제2 소자를 어드레싱함에 의해, 의사-안정 소자의 디스플레이 상태는 훼손 전의 동일한 상태로 리프레시되고, 따라서 고품질 이미지를 유지한다. 따라서, 그러한 리프레싱은 제2 간격의 끝에서 훼손을 시작한 디스플레이 상태로부터 디스플레이 상태를 복원함에 의한 디스플레이 상태 변화를 포함할 수 있다. 미국 특허 제6,504,524에 기재된 블랭킹 신호는 동일한 디스플레이 상태의 전체 화소를 구성하는 공정에 관련된다는 점에 주목한다. 이는 전압이 인가된 경우 이미지 훼손을 방지하기 위하여 이용되는, 본 발명에서 여기에 기재된 리프레시와는 상이하다.
바람직하게는, 제2 어드레싱 간격의 끝에서, 디스플레이 제어기는 제2 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 리셋하도록 배열된다. 여기서 "리셋"은 제2 어드레싱 간격의 시작에서와 같은 리셋 동작 이후에 동일한 디스플레이 상태를 유지하기 위하여 소자를 어드레싱하는 맥락에서 이용되는 한, "리프레시"와 유사한 의미이다. 리셋은 백플로우(backflow)로 인한 디스플레이 상태의 훼손 이후에, 바람직하게는 뷰어(viewer)가 훼손을 감지하기 이전에, 의도된 디스플레이 상태를 복구하기 위하여 적용된다. 백플로우는 상수인 논-제로 전압이 누설 전류 부재시에 일렉트로웨팅 소자 상에서 유지된다는 사실에도 불구하고, 적어도 하나의 유체의 위치는 제로 전압이 소자에 인가된 경우의 유체의 위치로 후퇴하는 경향이 있다는 현상이다. 결과적으로, 일렉트로웨팅 소자의 논-제로 전압 디스플레이 상태는 논-제로 전압의 인가에도 불구하고 제로 전압 디스플레이 상태로 돌아가는 경향이 있다. LC 디스플레이에 대해 백플로우는 발생하지 않고, 따라서 LC 디스플레이는 상술한 리셋을 필요로 하지 않는다.
리셋은 순간, 예를 들면 1ms 동안 소자 양단에 인가된 전압을 0V, 또는 0V에 가까이로 설정하고, 다음으로 의도한 디스플레이 상태를 얻기 위하여 필요한 값으로 인가된 전압을 복원하는 것을 포함한다. 이러한 방식으로, 백플로우로 인한 디스플레이 훼손은 해소된다. 리셋의 지속 기간은 유체 구조에 실질적인 영향을 미치지 않도록 즉, 바람직하게는 소자의 뷰어가 디스플레이 상태의 변화를 감지하지 않고 따라서 디스플레이 상태를 더 이상 떨어트리지 않도록 충분히 짧다.
소자의 리셋은 그 소자의 리프레시와는 상이한 시간에 수행될 수 있다. 다르게는, 소자의 리프레시 및 리셋은 함께, 바람직하게는 동시에 수행될 수 있다. 바람직하게는, 리셋은 제2 어드레싱 간격의 끝에서 리프레시와 일치하도록 배열될 수 있다. 리셋은 리프레시보다 덜 자주 수행될 수 있다. 그러므로, 디스플레이가 리프레시와 리셋을 함께 수행하도록 배열되는 실시예에서, 이는 필요한 경우 복수개의 제2 어드레싱 간격과 지속 기간 면에서 동일한 어드레싱 간격의 끝에서 소자를 리셋하는 것을 포함할 수 있다. 다르게는, 리프레시는 리셋보다 덜 자주 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 일렉트로웨팅 소자의 선택적 화소 어드레싱은 백플로우 및 누설 전류 문제를 해결하고, 선택적 화소 어드레싱을 복잡게 하고 소비 전력을 증가시키는 분리된 리셋 및 리프레시 동작을 회피하여, 간결하고 효율적인 방식으로 구현된다.
리프레시라는 용어는 본 발명에서 아래의 실시예에 대한 것을 포함하여, 제2 어드레싱 간격의 끝에서 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 리프레시하는 맥락에서 이용되는 것으로 이해될 것이며, 리프레시에 대안으로서 리셋이 적용되는 추가 실시예가 예측되거나, 또는 리셋은 제2 어드레싱 간격의 끝에서 리프레시와 조합으로 예를 들면 동시에 적용될 수 있다.
또한 바람직하게는 제2 어드레싱 간격은 인간 눈이 가장 민감한 어드레싱 간격 보다 더 길다. 인간 눈은 거의 5 내지 15Hz의 주파수에서의 어드레싱에 의해 초래된 화소 디스플레이 상태의 루미넌스 변화에 가장 민감하다. 이러한 주파수에서, 화소 디스플레이 상태의 루미넌스 레벨(또는 반사율 레벨)의 작은 변화, 예를 들면 5% 와 10% 사이, 는 인간 눈에 의해 이미 깜박이는 것으로 보일 것이다. 인간 눈은 약 5 내지 15Hz 범위 밖의 주파수를 어드레싱함에 의해 초래된 루미넌스 변화에 덜 민감하고, 따라서 그러한 변화를 깜박임으로서 감지하기 이전에 화소 루미넌스 레벨(또는 반사율)의 큰 변화를 가능하도록 한다. 약 5Hz 미만의 주파수에서의 어드레싱에 의해 초래된 루미넌스 변화는 주로 이미지 밝기의 변화로서 감지된다. 약 15Hz 보다 높은 주파수에서의 눈의 감소된 감도는 눈의 통합 효과(integrating effect)에 의해 초래되며; 이러한 주파수에서의 루미넌스 변화는 적어도 부분적으로 평균 이미지 밝기의 변화로서 감지된다. 주파수 5, 10 및 15Hz는 각각 어드레싱 간격 200, 100 및 66.67ms에 대응한다. 예를 들면 약 5 내지 15Hz 보다 더 느린 속도에서의 제2 일렉트로웨팅 소자와 동일한 디스플레이 상태로 남아있는 소자와의 어드레싱, 예를 들면 리프레싱은 인간 눈에 대해 감지가 불가능 하지는 않더라도, 감지가 어렵다; 이는 이러한 낮은 주파수에서의 소자의 어드레싱과 관련된 디스플레이 상태의 어떠한 임의의 변화도 깜박임으로서 검출되지 않는다는 것을 의미한다.
일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태의 루미넌스의 변화는 작을 것으로, 예를 들면 전체 디스플레이 상태의 10% 미만, 또는 5% 미만이며, 이는 인간 눈에는 감지되지 않는다. 소자와 병렬로 연결된 저장 커패시터가 루미넌스 변화를 감소하기 위하여 이용될 수 있다. 일렉트로웨팅 소자는 약 5 내지 15Hz의 범위를 포함하는 임의의 어드레싱 주파수에 대응하는 간격에서 어드레싱 될 수 있다. 깜박임의 감지는 화소의 루미넌스에 따르므로, 인간 눈이 이러한 주파수에서의 어드레싱에 의해 야기되는 임의의 루미넌스의 변화를 깜박임으로서 감지하지 못할 만큼 충분히 낮게 레벨이 선택될 필요가 있다. 따라서, 일렉트로웨팅 디스플레이 장치는 깜박임이 없는 고품질 화상이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 디스플레이 제어기는 제1 어드레싱 간격의 끝에서 제1 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 변화시키도록 배열된다. 변화라는 용어는 본 발명에서 제1 간격의 시작에서 보다 어드레싱 동작 이후에 상이한 디스플레이 상태를 제공하도록 그 디스플레이 상태를 갱신하기 위한 소자의 어드레싱의 맥락에서 이용된다. 제2 간격보다 짧은 제1 간격으로, 현재 디스플레이 상태에서 유지되는 제2 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 변화시키지 않고, 제1 일렉트로웨팅 소자는 상이한 디스플레이 상태로 갱신된 디스플레이 상태를 가질 수 있다. 따라서, 디스플레이는 감소된 소비전력을 가지고, 이미지 데이터를 수신하기 위한 낮은 대역폭을 요구한다. 디스플레이의 추가 일렉트로웨팅 소자들은 또한 제1 어드레싱 간격에서 변화된 그들의 디스플레이 상태를 가질 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 화소 어드레싱 메카니즘은 그들의 디스플레이 상태를 변화시킨 것과는 상이하게 디스플레이 상태를 변화시키지 않은 다른 일렉트로웨팅 소자를 어드레스할 수 있다; 예를 들면 소자의 일행의 전체 일렉트로웨팅 소자가 어드레스될 수 있지만, 이들 소자 중 선택된 것만 그들의 디스플레이 상태를 변화시킴.
양호한 실시예에서, 제1 어드레싱 간격은 인간 눈이 가장 민감한 어드레싱 간격보다 더 짧으며, 예를 들면 10 또는 20ms이다. 특정 어드레싱 주파수에 대한 인간 눈의 감도는 상술하였다. 종래 기술의 쌍-안정 디스플레이의 화소는 일렉트로웨팅 소자로서 가능한 것보다 현저히 더 긴 최소 간격에서 갱신될 수 있다. 따라서, 쌍안정 디스플레이와는 다르게, 본 발명의 일렉트로웨팅 소자는 높은 화소 변화 속도를 갖는 비디오를 제공하는데 적합한데, 여기서 제1 간격은 약 5ms 또는 더 짧다(즉, 약 200Hz 이상의 갱신 속도). 제1 어드레싱 간격은 인간 눈에 가장 민감한 어드레싱 간격보다 더 짧으므로, 깜박임을 감지하지 않고 고품질 비디오가 제공될 수 있다. 약 5ms 보다 더 긴 제1 간격은 예를 들면 아날로그 그레이 스케일 디스플레이를 이용하여 비디오 이미지가 디스플레이되도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 패시브 매트릭스, 액티브 매트릭스 또는 직접 구동 동작을 위해 복수개의 일렉트로웨팅 소자가 배열된다. 그러므로, 본 발명은 고레벨의 설계 자유도를 제공하는 다양한 디스플레이 구조에 적용될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일렉트로웨팅 시스템은 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 적어도 하나의 전기적으로 연결된 적어도 하나의 구동 스테이지를 포함하며, 여기서 디스플레이 제어기는 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 적어도 하나의 디스플레이 상태를 결정하기 위하여 적어도 하나의 구동 스테이지를 제어하도록 배열되며, 구동 스테이지는 높은 임피던스 상태를 갖는다. 온 상태 및 오프 상태 외에도 고 임피던스 상태를 갖는 소위 3상태 구동 스테이지를 이용하면 일렉트로웨팅 디스플레이가 간략하고 효율적으로 제공되도록 한다. 직접 구동 디스플레이에서, 하나의 구동 스테이지가 하나의 일렉트로웨팅 소자에 연결될 수 있다. 고 임피던스 구동 스테이지가 또한 액티브 매트릭스 디스플레이에서 이용될 수 있으며, 다음으로, 데이터가 고 임피던스를 갖는 액티브 매트릭스 디스플레이에서의 트랜지스터 상에서 샘플링된다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 구동 스테이지가 복수개의 일렉트로웨팅 소자에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 디스플레이 제어기는 복수개의 일렉트로웨팅 소자 각각의 디스플레이 상태를 실질적으로 동시에 리프레시하도록 배열된다. 따라서, 각각의 화소의 디스플레이 상태가 리프레시되어, 전체 디스플레이 리프레시를 제공한다. 그러한 리프레시는 예를 들면 각각의 픽셀을 갱신하기 위해 수행될 수 있어서, 최신 데이터 이미지가 디스플레이될 것을 보장한다. 이러한 리프레싱은 후술하는 MPEG(Moving Picture Experts Group) 데이터와 같은 이미지 데이터 포맷에 따를 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 디스플레이 제어기는 시간 상 소정의 포인트에서 복수개의 일렉트로웨팅 소자의 제1 그룹의 디스플레이 상태를 리프레시하고, 시간 상 다른 소정 포인트에서 복수개의 일렉트로웨팅 소자의 제2, 상이한 그룹의 디스플레이 상태를 리프레시하도록 배열된다. 일부 화소는 다른 화소와는 다른 간격으로 리프레시될 수 있어서, 디스플레이의 선택적 리프레시를 제공한다. 예를 들면, 다른 화소 행과는 다른 상이한 화소 행이 상이한 순간에 리프레시되어, 전체 화소가 한번에 리프레시될 필요없이 전체 디스플레이 리프레시를 제공하여, 뷰어가 전체 화소의 리프레시를 감지하는 것을 방지한다. 또한, 디스플레이는 상이한 어드레싱 속도를 갖는 상이한 부분을 가질 수 있어서, 제1 부분은 비디오와 같은 신속히 변하는 이미지를 디스플레이하고, 제2 부분은 정지 또는 느리게 변하는 이미지를 디스플레이할 수 있다. LC 디스플레이는 AC 전압을 이용하여 어드레스될 필요성으로 인하여 상이한 리프레시 속도를 갖는 상이한 영역을 가지도록 배열될 수 없다. 이는 LC 디스플레이의 바른 동작을 위한 적절한 역 방식을 취득하기 위하여 수개의 행/열을 어드레스할 필요성으로 인한 것이다. 대조적으로, 역 방식이 필요하지 않으므로, 일렉트로웨팅 소자는 DC 전압을 이용하여 스위치될 수 있다.
바람직하게는, 일렉트로웨팅 시스템은 복수개의 일렉트로웨팅 소자 각각의 최근 어드레싱 이후 경과된 시간을 나타내는 데이터를 저장하도록 배열되는 메모리 저장체를 포함한다. 이러한 방식으로, 제한된 의사-안정성으로 인해 디스플레이 상태의 훼손이 발생하기 이전에 각각의 화소의 디스플레이 상태를 리프레시하도록 제2 어드레싱 간격의 통과가 모니터될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 일렉트로웨팅 시스템은 제1 이미지를 나타내는 입력 이미지 데이터와 연속하는 제2 이미지를 나타내는 입력 이미지 데이터를 비교하여 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 디스플레이 상태 변화가 필요한 것을 식별하는 출력 이미지 데이터를 생성하도록 배열된 이미지 데이터 프로세서를 포함한다. 이러한 비교를 이용하여, 선택된 화소만이 디스플레이 상태 변화를 위해 식별되고, 이는 디스플레이 드라이버의 소비 전력 및 필요한 대역폭을 최소화한다.
다른 양호한 실시예에서, 일렉트로웨팅 시스템은 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 디스플레이 상태 변화가 필요한 것을 식별하도록 제1 이미지와 연속하는 제2 이미지 사이의 이미지 차이를 나타내는 입력 이미지 데이터를 처리하도록 배열되는 이미지 데이터 프로세서를 포함한다. 예를 들면 MPEG 데이터와 같은 입력 이미지 데이터 또는 유사한 이미지 압축 기술이 제2 이미지의 각각의 화소의 디스플레이 상태의 상세를 제공하기 보다는, 제1 및 제2 이미지 사이의 차이, 다르게는 델타 이미지라 칭함, 를 식별한다. 그러한 데이터 포맷의 이용은 선택적 화소 어드레싱이 용이하게 이행되도록 하며, 효율적인 데이터 전송을 가능하게 한다. 더욱이, 본 발명의 일렉트로웨팅 소자의 선택적 화소 어드레싱을 갖는 MPEG 디코딩을 이용하는 것은 LCD 기술에서 체험된 움직임 또는 블럭 아티팩트 없이 고품질의 비디오 이미지를 제공할 것이 예상된다.
더욱 바람직하게, 주기적으로, 입력 이미지 데이터는 복수개의 일렉트로웨팅 소자 각각의 디스플레이 상태를 나타낸다. 예를 들면 전술한 것처럼 MPEG 데이터는 연속 이미지 사이의 차이를 나타낸다. 그러나, 연속 프레임들 사이의 화소의 디스플레이 상태에서의 미약한 변화는 새로운 이미지에 대한 데이터내에 포함될 만큼 중요하지 않다. 그러므로, 주기적으로, 입력 데이터는 모든 화소에 대해 현재의 디스플레이 상태를 나타내고, 화소는 이에 따라 갱신되어, 각각의 화소의 디스플레이 상태가 현재 이미지에 대해 정확할 것을 보장한다.
바람직한 실시예에서, 복수개의 일렉트로웨팅 소자는 제1 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 제1 그룹의 일렉트로웨팅 소자와 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 제2 그룹의 일렉트로웨팅 소자를 가지며, 디스플레이 제어기는 제1 어드레싱 간격과는 분리되어 제1 그룹을 2회 차례로 어드레스하고, 제2 어드레싱 간격만큼 분리된 제2 그룹을 2회 차례로 어드레스하도록 배열된다. 이러한 방식으로, 화소의 셋 - 예를 들면 화소의 블럭 또는 행 - 이 개별 화소 대신에 선택적으로 어드레스될 수 있다. 다시 말하면, 하나 이상의 소자가 제1 어드레싱 간격에서 어드레스될 수 있고, 하나 이상의 소자가 제2 어드레싱 간격에서 어드레스 될 수 있다. 이는 더 큰 디스플레이의 화소를 갱신 또는 리프레싱하는 보다 효율적인 방식을 제공한다. 또한, 메모리 저장체는 어드레싱을 필요로 하는 이러한 행들에 관련된 데이터만 저장할 필요가 있으며, 이는 작은 메모리 저장체가 이용될 수 있음을 의미한다. 더욱이, 빠른 화소 변화 영역 및 느린 화소 변화/리프레시 영역을 갖는 디스플레이가 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상이한 디스플레이 상태 사이에서 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 스위칭하기 위하여 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 전기적으로 어드레싱하기 위한 디스플레이 제어기가 제공되며, 여기서 복수개의 일렉트웨팅 소자는 제1 일렉트로웨팅 소자 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하며, 디스플레이 제어기는 제1 일렉트로웨팅 소자를 제1 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레스하고, 제2 일렉트로웨팅 소자를 제2 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레스하도록 배열되며, 제2 어드레싱 간격은 제1 어드레싱 간격보다 더 길다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 적어도 하나의 전기적 연결을 위한 구동 스테이지가 제공되며, 구동 스테이지는 디스플레이 제어기의 제어 하에, 상이한 디스플레이 상태 사이에서 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 스위칭하기 위하여 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 적어도 하나를 전기적으로 어드레스하도록 배열되며, 여기서 복수개의 일렉트로웨팅 소자는 제1 일렉트로웨팅 소자 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하며, 구동 스테이지는 제1 어드레싱 간격의 끝에서 제1 일렉트로웨팅 소자를 어드레싱하고, 제2 어드레싱 간격의 끝에서 제2 일렉트로웨팅 소자를 어드레싱하는데 적합하며, 제2 어드레싱 간격은 제1 어드레싱 간격보다 더 길다. 구동 스테이지는 바람직하게는 고임피던스 상태를 가져서, 후술하는 것처럼 3상태 스위칭을 제공한다.
본 발명의 다른 특징은 각각이 일렉트로웨팅 소자의 전기적 어드레싱에 의해 복수개의 상이한 디스플레이 상태를 구성할 수 있는, 제1 일렉트로웨팅 소자 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 갖는 디스플레이 장치를 제어하는 방법에 관한 것으로서,
a) 제1 일렉트로웨팅 소자를 제1 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하는 단계, 및
b) 제2 일렉트로웨팅 소자를 제2 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하는 단계를 포함하며,
제2 어드레싱 간격은 제1 어드레싱 간격보다 더 길다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 단지 예로서만 제시되며, 첨부된 도면을 참조로 설명된, 본 발명의 양호한 실시예를 참조한 아래의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 일렉트로웨팅 시스템의 일부의 횡단면도.
도 2a는 본 발명에 따른 일렉트로웨팅 시스템의 일부를 도시하는 도면.
도 2b는 다른 실시예에 따른 저장 커패시터를 포함하는 일렉트로웨팅 시스템의 일부를 도시하는 도면.
도 3a는 구동 스테이지의 실시예를 도시하는 도면.
도 3b는 도 3a의 실시예의 타이밍도.
도 4a는 구동 스테이지의 별도 실시예를 도시하는 도면.
도 4b는 도 4a의 실시예의 타이밍도.
도 5a는 구동 스테이지의 별도 실시예를 도시하는 도면.
도 5b는 도 5a의 실시예의 타이밍도.
도 6은 일렉트로웨팅 시스템의 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 일렉트로웨팅 시스템의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 8은 다른 실시예의 일렉트로웨팅 시스템의 일부를 도시하는 도면.
도 1은 일렉트로웨팅 디스플레이 장치(1)의 실시예의 도식적 횡단면을 도시한다. 디스플레이 장치는 복수개의 일렉트로웨팅 소자(2)를 포함하며, 이중 하나가 도면에 도시된다. 소자의 측방향 길이가 도면에서 2개의 파선(3, 4)으로 표시된다. 일렉트로웨팅 소자는 제1 지지 플레이트(5) 및 제2 지지 플레이트(6)을 포함한다. 지지 플레이트는 각각의 일렉트로웨팅 소자의 개별 부분일 수 있지만, 지지 플레이트는 바람직하게는 복수개의 일렉트로웨팅 소자에 의해 공통으로 공유된다. 지지 플레이트는 예를 들면 유리 또는 중합체로 제조될 수 있으며, 강성 또는 연성일 수 있다.
디스플레이 장치는 디스플레이 장치에 의해 형성된 이미지 또는 디스플레이가 보여질 수 있는 뷰잉 측(7) 및 후면 측(8)을 갖는다. 제1 지지 플레이트(5)이 뷰잉측에 대향하고; 제2 지지 플레이트(6)이 후면 측(8)에 대향한다. 디스플레이 장치는 반사성, 투과성 또는 반투과반사형(transflective)일 수 있다. 디스플레이는 이미지가 세그먼트로 구축되는 세그먼트된 디스플레이 유형일 수 있다. 세그먼트는 동시에 또는 분리하여 스위치될 수 있다. 각각의 세그먼트는 하나의 일렉트로웨팅 소자(2) 또는 이웃하거나 떨어진 다수의 일렉트로웨팅 소자(2)를 포함한다. 일 세그먼트내에 포함된 일렉트로웨팅 소자는 동시에 스위칭된다. 디스플레이 장치는 액티브 매트릭스 구동 디스플레이 유형 또는 패시브 매트릭스 구동 디스플레이일 수 있다.
지지 플레이트 사이의 공간(10)은 2개의 유체로 채워진다: 제1 유체(12) 및 제2 유체(11). 제2 유체는 제1 유체와 혼합되지 않는다. 제2 유체는 전기적으로 도전성 또는 극성이며, 물 또는 물과 에틸 알코올의 혼합물내의 염화칼륨(potassium chloride)의 용액과 같은 소금 용액일 수 있다. 제2 유체는 바람직하게는 투명이나, 색이 있어도 되고, 백색, 흡수성 또는 반사성이어도 된다. 제1 유체는 전기적으로는 비도전성이며, 예를 들면 헥사데칸과 같은 알칸 또는 (실리콘) 오일일 수 있다. 소수성층(13)은 지지 플레이트(6) 상에 배열되어, 공간(10)에 대향하는 일렉트로웨팅 영역을 생성한다. 층은 복수개의 일렉트로웨팅 소자(2)에 걸쳐 연장하는 연속성층일 수 있으며, 또는 각각이 부분이 도면에 도시된 것처럼 일 일렉트로웨팅 소자(2)에 걸쳐서만 연장하는 비연속성 층일 수 있다. 이 층은 예를 들면 AF1600과 같은 비정질 불소중합체층이거나 다른 낮은 표면 에너지 중합체일 수 있다. 다르게는, 일렉트로웨팅 소자는 제1 액체(12), 전극(14), 소수성층(13) 및 제1 지지 플레이트(5)에 인접한 벽(16)으로 구성된다. 이 구성에서, 제1 액체는 후면 측(8) 대신에 공간(10)의 뷰잉 측(7)에 배열된다. 또한, 별도 구성에서, 일렉트로웨팅 소자는 광학 경로내에서 직렬인 하나 이상의 스위치 가능한 일렉트로웨팅 소자를 포함하도록 서로의 상부에 위치될 수 있다. 또한, 일렉트로웨팅 소자 각각에서의 하나 이상의 추가 제1 유체를 포함함에 의해 스위치 가능한 소자가 집적될 수 있다. 층(13)의 소수성 특징은 제1 유체가 제2 유체에 비해 소수성층(13)의 표면에 대해 더 높은 습윤성을 가지므로, 제1 유체가 지지 플레이트(6)에 우선적으로 부착하도록 한다. 습윤성은 고체의 표면에 대한 유체의 상대적 친화도에 관한 것이다. 습윤성은 친화도의 증가에 따라 증가하고, 이는 유체와 고체 사이에 형성된 접촉각에 의해 측정될 수 있고, 해당 유체에 대해 내부적으로 측정될 수 있다. 이는 90° 이상의 각도에서의 상대적 비습윤성에서부터 접촉각이 0°인 경우의 완전 습윤성까지 증가하며, 이 경우 유체는 고체의 표면 상에 막을 형성하려는 경향이 있다.
각각의 소자(2)는 제2 지지 플레이트(6) 상에 배열된 전극(9)을 포함한다. 전극(9)은 소수성층(13)일 수 있는 절연체에 의해 유체로부터 분리된다. 일반적으로, 전극(9)은 임의의 소명된 형상 또는 형태일 수 있다. 전극(9)은 신호선(14)에 의해 전압 신호가 공급된다. 제2 신호선(15)은 도전성 제2 유체(11)와 접촉하는 전극에 연결된다. 벽에 의해 차단되지 않는 제2 유체에 의해 유체적으로 연결되고 공유하므로, 이 전극은 모든 소자에 대해 공통일 수 있다. 일렉트로웨팅 소자(2)는 신호선(14 와 15) 사이에 인가되는 전압(Ve)에 의해 제어된다. 지지 플레이트(6) 상의 전극(9) 각각은 지지 플레이트 상의 인쇄된 배선의 매트릭스에 의해 디스플레이 구동 시스템에 연결된다. 이러한 배선은 스퍼터링 및 스트럭쳐링 또는 인쇄 기술과 같은 다양한 방법으로 적용될 수 있다.
세그먼트 유형의 디스플레이에서, 전극(9)은 수개의 소자에 걸쳐 연장할 수 있고, 전체가 동시에 스위칭될 수 있는 복수개의 일렉트로웨팅 소자의 이미지 영역을 한정할 수 있다. 세그먼트가 수개의 일렉트로웨팅 소자를 덮는 경우, 신호선(14)은 이들 일렉트로웨팅 소자에 대한 공통 신호선이다.
제1 유체(12)의 측방향 길이는 벽(16)에 의해 하나의 일렉트로웨팅 소자로 제한되고, 다음으로 일렉트로웨팅 소자의 횡단면이 따른다. 도 1에 도시된 실시예에서, 벽은 소수성층(13)의 범위를 한정한다. 소수성층이 복수개의 일렉트로웨팅 소자에 걸쳐 연장하는 경우, 벽은 바람직하게는 층의 상부에 배열된다. 다르게는, 또는 추가적으로, 벽은 제1 유체를 함유하기 위한 친수성 영역을 포함할 수 있다. 디스플레이의 일렉트로웨팅 소자의 추가 상세한 것은 국제 특허 공개 공보 W0 03071346에서 다른 것들 중에 개시되어 있다.
제1 유체는 광 스펙트럼의 적어도 일부를 흡수한다. 유체는 광학 스펙트럼의 일부에 대해 투과성이며, 컬러 필터를 형성한다. 이러한 목적으로, 유체는 색소 입자 또는 염료의 추가에 의해 착색될 수 있다. 다르게는, 제1 유체는 흑색일 수 있으며, 즉, 광학 스펙트럼의 실질적으로 전체 부분을 흡수하거나 또는 반사한다. 소수성층은 투명성 또는 반사성일 수 있다. 반사성층은 전체 가시 스펙트럼을 반사하여, 층이 백색으로 보이게 하거나, 또는 그 일부에 대해 착색되도록 한다.
신호선(14와 15) 사이에 인가된 전압(Ve)은 논-제로 액티브 신호 레벨(Va)에 서정되고, 소자는 액티브 상태로 진입한다. 정전력은 제2 유체(11)를 세그먼트 전극(9)으로 이동시킬 것이며, 이에 따라 제1 유체(12)를 적어도 일부의 소수성층(13)의 영역으로부터 소수성층의 영역을 둘러싸는 벽(16)쪽으로 향하여 밀어내어서 변위시킨다. 완전히 밀려난 경우, 제1 유체는 파선(17)로 개략적으로 표시된 것처럼 방울 형태(drop-like form)이다. 이러한 동작은 일렉트로웨팅 소자의 소수성층(13)의 표면으로부터 제1 유체를 드러낸다. 소자 양단의 전압이 0의 인액티브 신호 레벨 또는 0에 가까운 값으로 돌아가는 경우, 소자는 인액티브 상태로 복귀하고, 여기서 제1 유체는 다시 소수성층(13)을 덮게 된다. 이러한 방식으로, 제1 유체는 각각의 일렉트로웨팅 소자에서 전기적으로 제어가능한 광학 스위치를 형성한다.
일렉트로웨팅 소자는 커패시터를 형성한다. 제2 유체(11) 및 전극(9)은 플레이트를 형성하고, 제1 유체(12) 및 소수성층(13)은 유전체층을 형성한다. 제1 유체가 액티브 상태인 경우, 즉, 형상 17인 경우, 소자의 용량은 제1 유체가 인액티브 상태 즉, 형상 12인 경우보다 더 높다.
도 2a는 커패시터(21)로서 도시된 일렉트로웨팅 소자, 전압(Ve)을 소자에 인가하기 위하여 구동 스테이지(22) 및 일렉트로웨팅 소자(21)를 구동 스테이지의 출력(24)에 연결시키기 위한 스위치(23)를 포함하는 일렉트로웨팅 시스템(20)을 도시한다. 구동 스테이지(22)는 일렉트로웨팅 소자 양단에 전압(Ve)을 인가하기 위하여 그 입력(25)에서 디스플레이 제어기로부터의 신호를 수신한다. 스위치(23)를 개방한 이후에, 전압 레벨은 홀딩 상태 동안 유지된다. 이 상태의 지속 기간은 커패시터(21)의 용량 및 일렉트로웨팅 소자 및 스위치의 누설 전류에 따른다. 스위치가 구동 스테이지내에 집적되는 경우, 누설 전류는 그 고임피던스 상태에서 구동 스테이지의 누설 전류이다. 150㎛ ×150㎛의 단면을 갖는 일반적인 일렉트로웨팅 소자의 용량은 인액티브 상태인 경우에 0.1pF 이고, 액티브 상태인 경우 0.5pF이며, 누설 전류는 0.2pA 미만이다. 박막 트랜지스터(TFT)와 같은 일반적인 전자 스위치는 약 1012 - 1013 Ω 또는 그 이상의 개방 저항을 갖는다.
이러한 값은 70ms 이상의 홀딩 상태의 지속 기간을 가능하게 한다. 시계 디스플레이, 전자책, 전자 사전, PGS 장치와 같은 스태틱 응용에 있어, 일반적인 지속 기간은 100ms 내지 1s이며, 이는 소비 전력을 현저하게 감소시킬 것이다. 일렉트로웨팅 소자의 상대적으로 긴 홀딩 상태는 인액티브 상태로 복귀하는 제1 유체의 느린 응답 때문이 아니라, 전압이 소자에 걸쳐 유지된다는 점 때문이다. 일반적인 일렉트로웨팅 소자가 쌍안정이 아니라 의사-안정성이므로, 전기 영동 소자와 같은 쌍안정 소자 - 두 상태 중 어느 것도 상태를 유지하기 위하여 전압을 필요로 하지 않음 - 와는 대조적으로 디스플레이 상태를 유지하기 위하여 소자 양단의 전압이 유지되어야 한다. 홀딩 시간은 스위치의 개방으로부터 디스플레이 상태가 스위치의 개방에 대해 디스플레이 상태의 90%로 감소되도록 소자에 걸친 전압이 떨어질때까지의 시간으로 한정된다. 홀딩 상태의 지속 기간은 소자의 광학 상태의 가시적 변화를 초래하지 않도록 충분히 짧다. 까다로운 어플레케이션은 홀딩 상태의 지속 기간이 홀딩 시간 보다 더 짧을 것을 요구할 것이다. 덜 까다로운 어플리케이션은 홀딩 상태의 지속 기간이 홀딩 시간의 2배 또는 3배보다 짧을 것을 요구할 것이다. 홀딩 상태의 끝에서, 소자는 전압을 필요한 레벨까지 다시 올리기 위하여 리프레시된다.
일렉트로웨팅 소자가 전기 영동 소자와 같은 쌍안정성이 아니라 의사-안정성이므로, 일렉트로웨팅 소자가 액티브와 인액티브 상태 사이에서 제1 및 제2 유체의 위치를 확보하는 것이 용이하다. 그러한 상태에서, 소자는 스위치가 개방될 때 유지될 수 있는 소위 그레이-값(grey-value) 디스플레이 상태를 갖는다. 많은 상이한 그레이 스케일 상태가 이에 따른 유체 위치를 변경하기 위하여 얻어진다. 또한, 긴 지속 기간 홀딩 상태를 갖는 일렉트로웨팅 소자는 예를 들면 10 또는 20ms의 리프레시 속도를 갖는 비디오 이미지를 보여주기 위하여 디스플레이 상태 사이에서 충분히 고속으로 스위치할 수 있다.
도 2b는 도 2a의 것과 유사한 일렉트로웨팅 시스템(26)을 도시한다. 저장 커패시터(27)는 소자(21)에 병렬로 연결된다. 홀딩 상태의 지속 기간을 결정하는 용량은 커패시터(21 및 27)의 용량이다. 저장 커패시터는 임의의 고정된 전압 라인에 연결될 수 있다. 홀딩 상태의 지속 기간은 소자에 병렬로 연결된 커패시터를 추가함으로 증가될 수 있다. 여기서, LC 디스플레이는 작은 용량을 가지고, 또한 백색(즉, 개방) 디스플레이 상태의 함수로서 용량의 변화가 작고, 따라서 이는 누설 전류에 대해 더욱 민감하다는 것을 의미한다. 일렉트로웨팅 소자는 소자의 유체의 위치의 변이로 인한 소자의 용량의 변이의 영향을 감소시키기 위하여 커패시터를 이용할 수 있다.
도 2a 및 b에서, 스위치(23)는 구동 스테이지(22)의 출력(24)과 일렉트로웨팅 소자(21) 사이에서 별개의 소자로서 도시된다. 쌍-안정 선형 증폭기에 대한 미국 특허 제4165494에 개시된 것과 유사한 방식으로 스위치와 구동 스테이지를 집적하는 것도 가능하다. 이러한 증폭기는 저임피던스 증폭 상태와 매우 높은 출력 임피던스 상태 사이에서 스위치할 수 있다. 집적된 스위치의 장점은 저소비전력 및 저가 구현이다. 더욱이, 집적된 스위치는 디스플레이 또는 PCB(인쇄 회로 기판) 상에 더 작은 영역을 요구한다.
일렉트로웨팅 셀의 용량은 예를 들면 소수성층의 유전체층 및 절연체층을 제조함에 의해 절연체층(13)의 두께, 유전체 상수 또는 재료를 선택함에 의해 조정될 수 있다.
도 1 및 2에서 일렉트로웨팅 소자가 디스플레이 장치에서의 픽쳐 소자로서 설명되었지만, 일반적인 조명 밸브, 광학 다이어프램, 조절가능 렌즈 등과 같은 유체의 위치가 유리하게 이용될 수 있는 어플리케이션에서 이용될 수 있다.
도 3a는 액티브 상태와 인액티브 상태 사이에서 커패시터(21)로 표시되는 일렉트로웨팅 소자를 스위칭하기 위한 구동 스테이지의 별도 실시예를 도시한다. 전압(Vp)은 복수개의 일렉트로웨팅 소자에 대해 공통인 전압이며, 도 1에서의 전극(15)에 인가된다. S1 및 S2는 스위치이다. 소자 상태는 스위치(S1 및 S2)에 대한 상태의 조합에 의해 결정된다: S1은 온, S2가 오프인 경우, 소자 전압은 0이고, 소자는 오프 상태가 된다. S1이 오프이고 S2가 온인 경우, 소자 전압은 -Vp가 되고, 소자는 온 상태로 스위치된다. 도 3b는 스위치의 타이밍도이다. 시간 t1에서, 소자는 디스플레이 데이터에 따라 인액티브 디스플레이 상태로 설정될 것이다. 그러므로, 스위치(S1)는 닫히고, 스위치(S2)는 개방(도면에서 각각 "온" 및 "오프"로 표시됨)된다. 소자 양단의 전압(Ve)은 도면 상부의 자국과 같이 0이며, 인액티브 소자가 된다. t2에서, 두 스위치는 개방되고, 전압(Ve)은 0으로 유지된다. t3에서, 소자의 디스플레이 상태는 갱신되어야 하고, 소자는 액티브 상태로 설정된다. 스위치(S1)는 개방되고, S2는 닫힌다. 소자 양단의 전압은 이제 -Vp이다. 네가티브 표시는 전극(15)에서의 전압을 0으로 표시한 것 때문이다. t4에서 스위치(S2)가 개방되는 경우, 전압(Ve)은 실질적으로 -Vp와 동일하게 유지된다. t5에서, 소자는 스위치(S2)를 닫음에 의해 인액티브 상태로 설정된다.
홀딩 상태(t2-t3 및 t4-t5)에서, 커패시터(21)로부터 본 임피던스는 개방 스위치로 인하여 높다. 소자의 누설 전류 및 스위치가 낮은 경우, 전압은 소자 상에 유지될 것이다. 소자의 디스플레이 상태는 소자의 의사-안정성으로 인하여 홀딩 상태로 유지된다. 소자는 디스플레이 상태가 변하거나 홀딩 시간이 만료되기 전에 재어드레스될 필요는 없어서, 전체 시스템에서 소비전력을 매우 감소시키게 된다. 도 3b에 도시된 스위칭의 모드는 소자로부터 본 3개의 상이한 상태로 인하여 3-상태 스위칭이라 칭한다; 저임피던스 0 전압, 저임피던스 고전압 및 고임피던스 임의 전압.
도 3b의 스위칭 절차는 2개의 전압 상태를 갖는 구동 스테이지를 위한 것이지만, 예를 들면 다중 출력 전압을 갖는 구동 스테이지와 같은 다른 실시예에 대해서도 유사한 절차가 유효하며, 진폭 변조 그레이 스케일, 다중 스위치, 비-푸쉬-풀 구동 스테이지 또는 디지털-투-아날로그 변환기에 적합하다. 8 출력 레벨을 제공하는 3-비트 DAC(digital-to-analog converter)를 갖는 구동 스테이지의 예가 도 4a에 도시된다. DAC의 출력은 스위치(S3)를 통해 일렉트로웨팅 소자(21)에 연결된다. 도 4b는 구동 스테이지의 타이밍도이다. 소자 양단의 전압(Ve)은 0볼트에서 -Vp까지 8 레벨을 보이며, 이는 각각 디지털 DAC 입력 값(111 및 000)에 대응한다. 시간 t1에서, 스위치(S3)는 닫히고, 디지털 입력(101)에 대응하는 전압(Ve)이 소자에 인가된다. t2에서, 스위치가 개방되고, 소자는 t3까지 고임피던스 홀딩 상태로 진입한다. t3에서, 디스플레이 상태는 디지털 입력(001)까지 갱신되고, t4에서 소자는 다시 홀딩 상태가 된다. 동일한 절차가 출력 전압이 임의의 수를 갖는 구동 스테이지에 적용된다.
임피던스 스위칭은 또한 프레임-혼합 또는 공간적 혼합을 이용한 어드레싱과 같은 일렉트로웨팅 소자 어드레싱의 다른 방법 및 특허 출원 PCT/EP2007/062427(리셋 펄스 및 간헐적 공급 전압), 특허 출원 PCT/IEP2007/062429 (부스트 버스트 모드), 특허 출원 PCT/EP2007/062428 (Vcom 변조)에 기술된 것들과 결합될 수 있다.
도 5a는 임피던스 스위칭과 리셋 펄스를 결합하는 구동 스테이지를 도시한다. 소자(21) 양단의 전압(Ve)은 스위치(S4 및 S5)에 의해 0 볼트와 -Vp 사이에서 스위칭될 수 있다. 도 5b는 구동 스테이지의 시간도이다. 시간 t1에서, 리셋 펄스를 시작하기 위하여, 스위치(S4)는 온으로 스위치되고, 소자에 걸친 전압(Ve)을 0으로 감소시킨다. 짧은 기간 이후에, t2에서, S4는 개방 상태로 복귀하고, S5는 닫히며, Ve를 -Vp로 설정한다. 리셋 펄스는 t1 에서 t2까지의 기간내에 인가된다. 이 기간은 리셋 펄스가 소자의 관측된 디스플레이 상태에 영향을 주지 않도록 충분히 짧아야 한다. 소자가 재충전된다면, 스위치(S5)는 t3에서 다시 개방되고, 소자를 홀딩 상태로 설정한다. 홀딩 상태는 t4에서 종료하고, 이때 스위치(S4)는 다음 리셋 펄스에 대해 다시 닫히고, 이는 t5까지 유지된다. 홀딩 상태에서, 소비전력은 실질적으로 0이다. 홀딩 상태가 대전 및 리셋 기간에 비해 긴 경우, 전체 전력 절감은 현저할 것이다. 상술한 것처럼, 리셋 펄스는 예를 들면 제2 어드레싱 간격의 끝에서 일렉트로웨팅 소자의 리프레시와 일치시킬 필요가 있을 때 유리하게 수행될 수 있다.
본 발명에서, 일렉트로웨팅 시스템은 상술한 것과 같은 디스플레이 장치를 포함하는 것으로 제공되며, 현재 보다 일반적인 프레임 어드레싱 보다 선택적 화소 어드레싱을 제공한다. 디스플레이 장치의 디스플레이 제어기는 디스플레이 장치의 제1 일렉트로웨팅 소자를 제1 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레스하고, 상기 제1 일렉트로웨팅 소자와는 상이한 제2 일렉트로웨팅 소자를 제2 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레스하도록 배열된다. 제2 어드레싱 간격은 제1 어드레싱 간격보다 더 길다. 제1 일렉트로웨팅 소자는 소망된 디스플레이 상태를 제공하기 위하여 제1 어드레싱 간격의 시작 순간에 어드레스되고, 다음으로 제1 간격의 끝에서의 제2 순간에 다시 어드레스되어, 디스플레이 상태를 변화시킨다. 변화라는 용어는 어드레싱 동작 이후에 제1 간격의 시작시와는 상이한 디스플레이 상태를 제공하기 위하여 디스플레이 상태를 갱신하도록 소자를 어드레싱하는 맥락에서 이용된다. 제1 간격은 디스플레이의 고속 갱신 부분에 대해 설정될 수 있다. 예를 들면, 제1 일렉트로웨팅 소자는 비디오 디스플레이 일 수 있어서, 제1 간격은 약 10 내지 20ms 또는 그보다 더 짧을 수 있으며, 바람직하게는 전술한 것처럼 인간 눈이 가장 민감한 어드레싱 간격보다 더 짧아서, 뷰어가 예를 들면 깜박임과 같은 디스플레이 상태의 변화를 검출하는 것을 방지한다. 대조적으로, 제2 일렉트로웨팅 소자는 소망된 디스플레이 상태를 제공하기 위하여 제2 어드레싱 간격의 시작에서의 제1 순간에 어드레스될 수 있고, 다음으로 제2 소자의 디스플레이 상태를 리프레시하기 위하여 제2 간격의 끝에서의 제2 순간에 다시 어드레스될 수 있다. 리프레시라는 용어는 여기서 제2 간격의 시작과 같이 어드레싱 동작 이후에 동일한 디스플레이 상태를 유지하도록 디스플레이 상태를 리프레시하기 위하여 소자를 어드레싱하는 맥락에서 이용된다. 제2 어드레싱 간격은 본 발명의 실시예에서 제2 소자를 동일한 디스플레이 상태로 유지하기 위한 시간 기간으로, 이 이후에는 제한된 의사-안정성으로 인하여 디스플레이 상태가 훼손된다. 제2 어드레싱 간격은 예를 들면 700ms 내지 1s이고, 바람직하게는 디스플레이의 뷰어가 예를 들면 깜박임과 같이 리프레시를 알아차리는 것을 방지하기 위하여 전술한 것처럼 인간의 눈에 가장 민감한, 약 5 내지 15Hz의 리프레시 속도에 대응하는 어드레싱 간격보다 더 길다. 액티브 매트릭스 디스플레이에서, 디스플레이를 구성하기 위해 이용되는 재료의 특징에 따라, 제2 어드레싱 간격은 초의 단위이고, 직접 구동 디스플레이에서는 분의 단위이다.
선택적 화소 어드레싱을 제공하기 위하여, 디스플레이 제어기의 출력에서의 신호는 디스플레이에서 필요한 변화에 의해 결정되는 단위가 될 것이다. 디스플레이 제어기는 갱신 이후에 얻어질 디스플레이 상태와는 상이한 현재의 디스플레이 상태를 갖는 소자에 관련된 구동 스테이지에 대해서만 신호를 전송한다. 어드레스되지 않는 구동 스테이지는 정지 상태(quiescent state)로 유지될 수 있다. 이는 디스플레이 장치로 전송될 신호의 수를 현저히 감소시키고, 따라서 디스플레이 구동 시스템이 소비 전력을 감소시킨다. 또한, 디스플레이 제어기내의 데이터 속도 및 클럭 주파수가 감소될 수 있어서, 디스플레이 구동 시스템의 소비 전력의 추가 감소를 초래 한다.
소자가 홀딩 상태의 끝에 도달하는 경우, 즉 제2 어드레싱 간격의 종료에 가까운경우, 소자의 소망된 디스플레이 상태를 생성하는 레벨까지 소자에 인가된 전압을 다시 증가시킴에 의해 리프레시되어야 한다. 액정 디스플레이 장치에서, 전체 소자는 소자의 제한된 안정성에 대응하기 위하여(대전으로 인한 손상을 방지하기 위하여) 충분히 고속에서의 디스플레이 리프레시 동안 리프레시된다. 이러한 프레임 속도는 일반적으로 50 또는 60Hz이고, 최근에는 고품질 이미지를 구현하기 위하여 100 또는 120Hz로 증가하였다. 출력에서의 신호는 홀딩 상태의 종료까지 결정되는 단위일 것이다.
본 발명의 실시예에서, 일렉트로웨팅 시스템은 언제 복수개의 소자 각각이 디스플레이 상태를 리프레시 또는 대전하기 위하여 최근 어드레스된지를 나타내는 데이터를 저장하는 메모리 저장체를 포함할 수 있다. 이는 예를 들면 타이머를 이용하여 각각의 소자에 대해 모니터될 제2 어드레싱 간격이 통과를 가능하게 하여, 각각의 소자는 그 디스플레이 상태가 훼손되기 이전에 리프레시될 수 있다. 예를 들면 제1 또는 제2 어드레싱 간격 중 하나의 종료 이후에 소자 디스플레이 상태가 리프레시 또는 대전된다면, 메모리 저장체내의 데이터는 갱신된다. 또한, 소자가 제2 어드레싱 간격의 종료에 임박하면, 그 디스플레이 상태는 디스플레이내의 다른 소자의 어드레싱과 일치시키도록 필요보다 더 조속히 대전되거나 리프레시될 수 있다. 메모리 저장체는 후술하는 것과 같은 디스플레이의 전체 리프레시를 언제 수행할 것인지를 결정하는데 이용될 수 있다. 메모리 저장체는 예를 들면 일렉트로웨팅 시스템의 호스트측 디스플레이 제어기내에 예를 들면 내장 또는 외장 메모리로서 제공될 수 있으며, 또는 다른 실시예에서는 예를 들면 디스플레이 드라이버 일체형 회로(IC), 메모리 IC 또는 화소내의 메모리에서의 디스플레이의 슬레이브측에 위치될 수 있다.
본 발명에 따른 일렉트로웨팅 시스템은 메모리 저장체 및 비교기를 더 포함할 수 있다. 비교기는 이미지 데이터 프로세서이다. 디스플레이의 동작 동안, 추가 메모리 저장체는 제1, 현재, 디스플레이의 이미지를 나타내는 데이터를 포함하는데, 즉 이 데이터는 각각의 소자의 현재 디스플레이 상태를 나타낸다. 비교기는 저장된 제1 이미지 데이터와 연속하는 디스플레이의 제2 이미지를 나타내는 입력 이미지 데이터를 비교한다. 이러한 비교에 기초하여, 비교기는 디스플레이 상태 변화를 필요로 하는 이들 선택된 소자를 식별하는 출력 이미지 데이터를 생성하여, 연속하는 제2 이미지에 대한 디스플레이를 갱신한다. 그러므로 비선택된 소자는 이들 디스플레이 상태의 변화를 필요로 하지 않고, 따라서, 이들이 디스플레이 상태 리프레시를 요구하지 않는 한 홀딩 디스플레이 상태에서 비 어드레스(unaddressed)를 유지한다. 디스플레이 제어기는 그러므로 디스플레이 상태의 변화를 필요로 하는 소자에 대해서만 신호를 출력함에 의해 디스플레이의 변화에 영향을 줄 수 있다. 예를 들면, 직접 구동 디스플레이에서 비교기는 올드(old), 제1 이미지 데이터와 뉴(new), 제2 이미지 데이터를 exor 하여, 디스플레이 상태를 변화시키는 논리적 익스클루시브 또는 (EXOR) 기능을 이용할 수 있다. 따라서, 0 exor 0은 디스플레이 상태 변화가 없고 즉, 래치하지 않고, 1 exor 0은 디스플레이 상태 변화 즉, 래치이고, 0 exor 1은 디스플레이 상태 변화가 되고, 1 exor 1은 디스플레이 상태 변화 없음이 된다.
액티브 매트릭스, 패시브 매트릭스 및 직접 구동 디스플레이에 있어서, 소자는 행 대 행 기준으로 즉, 행내의 적어도 하나의 소자가 디스플레이 상태 리프레시/변화를 요구하는 경우에 소자의 하나의 행이 갱신을 위해 선택될 수 있다. 메모리 저장체는, 예를 들면 각각의 소자의 디스플레이 상태를 나타내는 데이터를 저장함에 의해 또는 제1 간격에서 어드레스되는 화소 그룹 및 제2 간격에서 어드레스되는 화소 그룹을 나타내는 데이터를 저장함에 의해, 화소 행 중 어떤 화소가 리프레시 또는 변화를 필요로 하는지를 추적하기 위하여 이용될 수 있다. 다르게는, 어떤 행이 어드레싱을 필요로 하는지를 추적하기 위하여 후술하는 시프트 또는 라인 레지스터와 같은 레지스터가 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 일렉트로웨팅 시스템이 예를 들면 각각의 화소의 디스플레이 상태를 식별하기보다는 제1과 제2 연속 이미지 사이에서 디스플레이 상태 변화를 필요로 하는 그런 화소들만을 식별하기 위하여, 연속 이미지들 사이에서의 차이를 식별하는 포맷의 입력 이미지 데이터를 이용하도록 배열되는 경우에는, 추가 메모리 및 비교기는 불필요하다. 그러한 실시예에서, 일렉트로웨팅 시스템은 예를 들면 MPEG 데이터와 같은 데이터를 프로세스하도록 배열되는 이미지 데이터 프로세서를 포함한다. 주기적으로, 그러한 데이터는 디스플레이의 모든 소자의 디스플레이 상태를 나타낼 수 있어서, 디스플레이의 이미지가 최신임을 보장한다. MPEG 인코딩 원칙 및 최대 대역폭에 따라, 이러한 주기는 예를 들면 2 프레임 마다 또는 다른 예에서는 3에서 16 사이, 예를 들면 12와 같은 8 이상의 수인, 특정 수의 프레임 마다 일 수 있다. 이는 후술하는 방식으로 디스플레이의 전체 리프레시를 초래한다. 다르게는, 소자의 디스플레이 상태는 이미지 데이터내에서 인코드될 만큼 충분히 중요하지는 않은 연속 이미지들 사이에서의 중요하지 않은(minor) 변화로 인하여, 현재 이미지에 필요한 디스플레이 상태가 디스플레이됨에 따라 서서히 구식(out of date)이 될 것이다. 그러한 데이터는 디스플레이 상태 변화가 관련하는 화소를 식별하기 위하여 디스플레이 좌표 데이터를 보유한다. 디스플레이 제어기는 갱신을 위한 이러한 소자들을 식별하기 위하여 좌표 데이터와 디스플레이의 소자의 어드레스를 비교하기 위한 어드레스 비교기를 포함할 수 있다.
일렉트로웨팅 시스템의 디스플레이 제어기는 디스플레이의 각각의 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 실질적으로 동시에 리프레시하기 위하여 배열될 수 있다. 다시 말하면, 디스플레이는 전체적으로 리프레시될 수 있다. 실질적으로 동시라는 용어는 디스플레이의 각각의 화소가 예를 들면 다른 행내의 디스플레이의 다른 화소와 비교하여 하나의 화소를 리프레시하는데 있어서의 임의의 지연을 고려하여 디스플레이의 각각의 화소가 시간적으로 거의 동일한 지점에서 리프레시된다는 것을 의미하기 위하여 취해진 표현이다. 전체 리프레시는 제2 어드레싱 간격의 지속 기간 동안 하나의 디스플레이 상태에서 소정 비율의 소자가 유지된 경우에 수행될 수 있다. 언제 전체 리프레시가 필요한지를 결정하기 위하여 슬레이브 행 메모리 저장체, 라인 메모리, 또는 소형 용량 메모리 저장체가 이용될 수 있다. 다르게는, 또는 추가적으로, 디스플레이 제어기는 시간적으로 소정 지점에서 실질적으로 동시에 소자의 제1 그룹의 디스플레이 상태를 리프레시할 수 있고, 시간적으로 상이한 소정 지점에서 실질적으로 동시에 소자의 제2 상이 그룹의 디스플레이 상태를 리프레시할 수 있다. 실제로, 소자의 다수개의 상이한 그룹 각각이 상이한 시점에 리프레시될 수 있다. 각각의 그룹은 예를 들면 소자의 행 또는 열일 수 있다. 소정 리프레시 알고리즘에 따라 또는 랜덤하게 각각의 그룹을 리프레시함에 의해, 전체 소자가 동시에 리프레시되기 보다는 뷰어가 리프레시를 인식하지 않게 하면서 디스플레이의 전체 리프레시가 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 예시적 일렉트로웨팅 시스템이 설명된다.
도 6은 본 발명에 따른 일렉트로웨팅 디스플레이 구동 시스템의 실시예의 도면을 도시한다. 디스플레이 구동 시스템은 소위 직접 구동형이며, 바람직하게는 도 1에 도시된 지지 플레이트(6)에 부착되는 또는 디스플레이 모듈내의 전자공학적으로 다른 곳 예를 들면 PCB 상에 집적될 수 있다. 디스플레이 구동 시스템(100)은 신호선(14) 및 공통 신호선(15)을 이용하여 디스플레이 장치에 연결된다. 각각의 전극 신호선(14)은 디스플레이 구동 시스템(100)으로부터의 출력을 상이한 전극(9)으로 각각 연결시킨다. 공통 신호선은 전극을 통하여 제2, 도전성 유체(11)에 연결된다. 하나 이상의 입력 디스플레이 데이터선(102)가 또한 포함되는데, 여기서 디스플레이 구동 시스템은 어떤 소자가 액티브 상태가 되어야 하는지 및 어떤 소자가 항시 비액티브 상태가 되어야 하는지를 결정하도록 데이터에 의해 지시를 받을 수 있다.
전극(9)의 일부를 액티브 전압 신호로 선택적으로 작동시킴에 의해, 대응하는 일렉트로웨팅 소자는 개방 상태로 구동되고, 제1 유체(12)는 지지 플레이트(6)의 표면으로부터 적어도 부분적으로 제거되며, 다른 비선택된 전극은 공통 신호선(15)에 인가되는 공통 전압 신호와 동일하거나 또는 적어도 실질적으로 동일한 비액티브 전압 신호로 구동된다, 즉, 비선택 신호선(14) 및 공통 신호선(15)은 동일한 전압을 가지거나 또는 이들 사이의 차이는 거의 0V 이다.
도시된 제어기의 실시예는 디스플레이될 이미지와 관련하여 입력 데이터선(102)로부터 입력 데이터를 수신하는 예를 들면 마이크로제어기 또는 하드웨어 제어기와 같은 디스플레이 제어기를 포함한다. 마이크로제어기의 출력은 신호 분배기의 데이터 입력 및 데이터 출력 래치(106)에 연결된다. 신호 분배기는 디스플레이 장치에 연결된 복수개의 출력에 걸쳐 인입 데이터를 바람직하게는 구동 스테이지(108)를 통해 분배한다. 신호 분배기는 특정 소자가 특정 디스플레이 상태로 설정될 것임을 표시하는 데이터 입력을 이러한 소자에 연결된 출력으로 전송되도록 한다. 분배기는 시프트 레지스터일 수 있다. 입력 데이터는 시프트 레지스터에 클럭을 주고, 래치 펄스의 수신시 시프트 레지스터의 콘텐츠는 출력 래치로 복사된다. 출력 래치는 하나 이상의 출력을 가지며, 구동 어셈블리(107)에 연결된다. 래치의 출력은 구동 시스템내에서 하나 이상의 구동 스테이지(108)의 입력에 연결된다. 각각의 구동 스테이지의 출력은 신호선(14 및 15)을 통해 대응하는 디스플레이 소자에 연결된다. 상술한 디스플레이 구동 시스템은 직접 구동 디스플레이, 액티브 매트릭스 디스플레이 또는 패시브 매트릭스 디스플레이용으로 이용될 수 있다.
각각의 구동 스테이지는 개별 소자 또는 집적하여 도 2에 도시된 것 중 하나와 같은 스위치를 포함한다. 스위치는 제어 신호에 의해 제어된다. 각각의 구동 스테이지는 자체로 이러한 제어 신호를 생성하고, 전압이 분배기(106)로부터 수신된 경우에 스위치를 닫고, 일정 주기 이후에 다시 스위치를 개방한다. 구동 스테이지는 스위치를 제어하기 위하여 공통 제어 신호를 이용할 수 있다. 구동 스테이지는 또한 분배기로부터 제어 신호를 수신할 수 있다.
입력 데이터에 응답하여, 구동 스테이지는 디스플레이 상태의 소자 중 하나를 설정하기 위하여 전압을 출력할 것이다. 스위치가 개방되는 경우, 소자는 홀딩 상태가 된다.
도 7은 매트릭스 디스플레이 장치(202)의 이미지를 제어하기 위한 본 발명에 따른 일렉트로웨팅 디스플레이 구동 시스템(200)의 다른 실시예의 개략도이다. 디스플레이 장치의 디스플레이 소자는 복수개의 열 및 복수개의 행을 갖는 매트릭스의 형태로 배열된다. 도면은 n 내지 n+3으로 라벨된 4개의 열 및 n 내지 n+4로 라벨된 5개의 행을 도시한다.
디스플레이 구동 시스템(200)은 소위 액티브 매트릭스 유형이며, 바람직하게는 지지 플레이트(6)에 부착된 집적 회로의 형태일 수 있다. 도시된 제어기는 제어 로직 및 스위칭 로직을 포함하는 마이크로제어기 또는 하드웨어 제어기(204)를 포함한다. 이는 디스플레이될 이미지와 관련된 입력 데이터선(102)으로부터 입력 데이터를 수신한다. 마이크로제어기는 디스플레이 장치의 각각의 열에 대한 출력을 가지며, 열 신호를 제공한다. 열 신호선(206)은 각각의 출력을 디스플레이 장치의 행에 연결한다. 열 구동기(210) 및 행 구동기(212)는 각각 열 및 행 신호선내에 배열된다. 도면은 도면에 도시된 이들 열 및 행에 대해서만 신호선을 도시하였다. 행 구동기는 단일 집적 회로내에 집적될 수 있다. 유사하게, 열 구동기는 단일 집적 회로내에 집적될 수 있다. 집적 회로는 완전한 구동기 어셈블리를 포함할 수 있다. 집적 회로는 디스플레이 장치의 지지 플레이트(6) 상에 집적될 수 있다. 집적 회로는 전체 디스플레이 구동 시스템을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(202)의 각각의 소자는 하나 이상의 트랜지스터의 형태인 액티브 소자를 포함한다. 트랜지스터는 박막 트랜지스터일 수 있다. 트랜지스터는 스위치로서 동작한다. 소자의 전극은 커패시터(Cp)로 표시된다. 커패시터를 공통 전압에 연결시키는 라인은 공통 신호선(156)이고, 커패시터를 트랜지스터에 연결시키는 라인은 도 1에 도시된 신호선(14)이다. 소자는 저장을 목적으로 또는 홀딩 상태의 지속 기간 또는 소자에 인가된 전압을 디스플레이 장치 전체에 걸쳐 균일하게 하기 위한 선택적 커패시터(Cs)를 포함할 수 있다. 이 커패시터는 Cp와 병렬로 배열되며, 도 7에 별도로 도시되지 않았다. 열 구동기는 소자에 대한 입력 데이터에 대응하는 신호 레벨을 제공한다. 행 구동기는 소자가 설정될 행을 선택하기 위한 신호를 제공한다. 도면은 시간 t=1 내지 10에 대한 행에 대한 일련의 선택 신호를 도시한다. 신호 레벨(214 및 216)은 입력 데이터에 대응하는 신호 레벨을 표시한다.
소자의 트랜지스터가 행 선택 신호를 수신하는 경우, 그 열 구동기의 신호 레벨을 셀의 전극으로 통과시킨다. 트랜지스터가 스위칭 오프된 이후에, 셀에 걸친 전압은 트랜지스터가 소자에 대한 다음 행 선택 신호에 의해 다시 스위치 온 될때까지 실질적으로 유지될 것이다. 트랜지스터가 스위칭 오프되는 동안의 시간은 소자의 홀딩 상태이다.
다른 실시예에서, 도 8은 도 7을 이용하여 전술한 액티브 매트릭스 디스플레이의 각각의 화소의 다른 구성을 도시한다. 이 실시예에서, 각각의 화소는 2개의 트랜지스터를 포함한다; 제1 열 구동기(318)를 이용한 열 선택을 위한 것 및 행 구동기(320)를 이용한 행 선택을 위한 것. 다른 열 구동기(322)에 의해 열 신호 전압이 인가되고, 제1 열 구동기(318) 및 행 구동기(320)를 이용하여 트랜지스터를 온으로 스위칭함에 의해 화소가 선택되는 경우에 전극으로 통과된다. 이러한 방식으로, 화소의 디스플레이 상태는 적절한 열 및 행이 선택된 경우에만 변화/리프레시되는데, 이는 이전 실시예와 비교할 때 단 하나의 열만이 전력을 소비한다는 것을 의미한다. 따라서, 변화를 필요로 하는 화소의 디스플레이 상태가 어드레스되고, 변화하지 않고 남아 있을 화소에 대해서는 디스플레이 상태 신호가 통신하지 않는다. 이러한 방식의 화소의 어드레싱은 전술한 것처럼 행 단위의 스캐닝 동안 또는 갱신 또는 리프레시를 위한 화소를 포함하는 행에 대해서만 스캐닝을 하는 것에 의해 수행될 수 있다. 이 실시예에서, 화소 당 2개의 열 회로선이 있고, 2개의 열 구동기를 각각의 화소에 연결한다. 그러므로 열 구동기의 수를 2배로 하고, 이는 단점이 된다. 다른 실시예에서, 상이한 화소의 적어도 2개의 열 선택선이 같이 연결되거나, 하나의 열 구동기(318)에 연결되어, 필요한 연결 및 구동기의 수를 줄여서, 제조를 간략하게 하고, 디스플레이내의 구동기의 수를 감소시킨다. 열 구동기의 수는 소자의 영역 즉, 동시에 갱신되는 소자의 블럭 또는 그룹을 한정함에 의해 더 감소될 수 있어서, 한번에 어드레스될 소자의 수를 증가시킴에 의해 열 구동기의 수를 감소시킨다. 이러한 방법은 행 연결에 대해서도 적용될 수 있는데; 하나 이상의 소자의 행이 하나의 구동기에 연결될 수 있다. 다음으로, 일 화소에 대해 열 및 행 모두를 선택함에 의해, 화소는 갱신되거나 변경될 수 있다. 예를 들면, 6개의 행이 연결될 수 있으며, 제1 및 제2 행이 제1 행 구동기에 연결되고, 제3 및 제4 행이 제2 행 구동기에 연결되고, 제5 및 제6 행이 제3 행 구동기에 연결된다. 제2 및 제3 행을 또한 제1 열 구동기와 연결시키고, 제4 및 제5 행을 제2 열 구동기에 연결시킴에 의해, 화소는 제1 행 구동기 및 제1 열 구동기를 선택함에 의해 제2 행으로부터 선택될 수 있다. 그러한 연결 방식으로, 필요한 구동기의 수는 열 및 행 모두에 대해 감소될 수 있다.
상술한 실시예는 본 발명의 도시된 예로서 이해되어야 한다. 본 발명의 다른 실시예가 예측 가능하다. 예를 들면, 본 발명의 복수개의 일렉트로웨팅 소자는 제1 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 제1 그룹 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 제2 그룹을 갖는 그룹들내에 배열될 수 있다. 그러한 실시예에서, 디스플레이 제어기는 제1 그룹을 제1 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레스하고, 제2 그룹을 제2 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레스하도록 배열된다. 이 방식에서, 디스플레이의 상이한 부분은 상이한 프레임 속도를 이용하여 기록될 수 있다. 예를 들면, 제1 그룹은 디스플레이내에 메뉴 바 또는 아이콘을 디스플레이할 수 있고, 따라서 그 디스플레이 상태가 신속히 변화하지 않으므로 소자를 제2 어드레싱 간격에 따라 소자를 리프레싱함에 의해, 낮은 프레임 속도에서 구동된다. 제2 그룹에 대응하는 디스플레이의 다른 부분 예를 들면, 비디오를 보여주는 디스플레이의 인셋(inset)은 제1 어드레싱 간격에 따라 높은 프레임 속도에서 구동될 수 있다. 일렉트로웨팅 소자는 동일한 디스플레이 내에 낮은 프레임 속도 리프레시 및 비디오-모드 디스플레이 갱신 모두를 동시에 가능하도록 한다. 이러한 방식으로 소자의 그룹을 선택적으로 어드레싱하는 것은 상술한 것처럼 직접 구동, 액티브 매트릭스 및 패시브 매트릭스 디스플레이 또는 후술하는 액티브 매트릭스 디스플레이 영역 및 직접 구동 디스플레이 영역 모두를 포함하는 디스플레이에 적용될 수 있으며, 상술한 것과 같이 메모리 저장체 및 비교기를 이용하여 제어될 수 있으며, 화소 그룹 어드레싱이 될 수 있다. 메모리 저장체는 화소가 정확한 간격에 따라 어드레스되도록 어떤 소자가 어떤 화소 그룹에 속하는지를 식별하는데 이용될 수 있다. 다른 실시예에서, 여기에서 설명되는 메모리 저장체는 각각의 화소의 디스플레이 상태의 저장된 기록으로서 각각의 일렉트로웨팅 소자의 현재의 디스플레이 상태를 이용하여 제공될 수 있다. 또는, 다른 실시예에서 예를 들면 제1 일렉트로웨팅 소자의 리프레시가 여전히 필요하지 않은 경우라도 제2 일렉트로웨팅 소자가 제2 어드레싱 간격의 끝에서 리프레시되는 경우 제1 일렉트로웨팅 소자를 리프레시함에 의해 메모리 저장체는 생략될 수 있다. 이러한 방법에서, 제1 및 제2 소자를 포함하는 어떤 소자가 리프레시될 것이며, 언제 이 리프레시가 예정된 것인지를 기억할 필요는 없다.
액티브 매트릭스 디스플레이에 대해, 디스플레이 구동 시스템(200)은 도 6에 도시된 디스플레이 제어기(104)와 유사한 디스플레이 제어기를 포함할 수 있어서, 디스플레이 장치를 부분적으로 갱신하거나 리프레시하도록 한다. 소자의 일 그룹의 디스플레이 상태가 변화를 요구하는 경우, 디스플레이 제어기는 열 및 행 구동기에 신호를 전송하여, 변화될 소자의 그룹을 교차하는 행이 선택된다. 소자의 갱신은 또한 완전한 행에 대해 수행되나, 효율적으로는 선택된 행들 및 어드레스된 열들의 교차점에서의 화소 상태만을 변화시킨다.
다른 실시예에서 디스플레이는 직접 구동 구조를 이용한 제어를 위해 배열된 일렉트로웨팅 소자 및 액티브 매트릭스 구조를 이용한 제어를 위해 벼열된 다른 일렉트로웨팅 소자를 포함한다. 예를 들면, 액티브 매트릭스 구동 소자는 비디오 이미지와 같은 상대적으로 신속히 변하는 이미지를 디스플레이하기 위해 이용된다. 직접 구동 구조 소자는 액티브 매트릭스 소자의 이미지에 비해 드물게 변하는 이미지를 디스플레이한다. 그러한 드물게 변하는 이미지는 예를 들면 아이콘, 버튼, 메뉴 또는 시계 이미지를 포함한다. 디스플레이의 일렉트로웨팅 소자의 적어도 일부에 대한 직접 구동 구조를 이용하는 장점은 액티브 매트릭스 구동기의 경우보다 더 높은 용량 부하를 갖는 단 하나의 구동기가 하나의 드물게 변하는 이미지를 디스플레이하는 소자를 구동하는데 이용될 수 있다는 점이다. 따라서, 디스플레이의 직접 구동 영역의 각각의 소자에 대응하는 각각의 행 및 열에 대한 개별 구동기는 불필요하다. 또한, 액티브 매트릭스 구동 디스플레이내의 소자의 직접 구동 영역은 형상에 대해 더 큰 설계 자유도를 제공하고, 드물게 변하는 이미지를 디스플레이하는 직접 구동 디스플레이 영역을 형성한다.
본 발명에 따른 디스플레이를 제어하기 위한 전기 회로의 예가 예를 들면 도면을 참조하고, 특허 출원 PCT/EP2007/062427(리셋 펄스 및 간헐적 공급 전압), 특허 출원 PCT/IEP2007/062429 (부스트 버스트 모드), 특허 출원 PCT/EP2007/062428 (Vcom 변조)를 참조하여 설명되었다. 다른 예측되는 실시예에서, 별도의 전기 회로가 본 발명의 디스플레이를 제어하는데 이용될 수 있으며, 특히 전기 스위칭을 위한 박막 트랜지스터와 같은 트랜지스터를 이용하는 회로에 이용될 수 있다.
모든 실시예와 관련하여 설명된 어떠한 특징도 단독으로 또는 다른 설명된 특징들과의 조합으로 이용될 수 있으며, 다른 실시예의 하나 이상의 특징 또는 다른 임의의 실시예의 조합과 결합하여 이용될 수 있다. 또한, 상술하지 않은 등가물 및 개조물이 첨부된 청구 범위에서 한정된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 채용될 수 있다.

Claims (21)

  1. 일렉트로웨팅 시스템으로서,
    각각이 복수개의 상이한 디스플레이 상태로 구성 가능한, 제1 일렉트로웨팅 소자 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 갖는 디스플레이 장치; 및
    상이한 디스플레이 상태 사이에서 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 스위칭하기 위하여 복수개의 상기 일렉트로웨팅 소자를 전기적으로 어드레싱하기 위한 디스플레이 제어기
    를 포함하되, 상기 디스플레이 제어기는 제1 일렉트로웨팅 소자를 제1 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하고, 제2 일렉트로웨팅 소자를 제2 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하도록 배열되고, 상기 제2 어드레싱 간격은 상기 제1 어드레싱 간격보다 더 긴, 일렉트로웨팅 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 어드레싱 간격 끝에서, 상기 디스플레이 제어기는 상기 제2 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 리프레시하도록 배열되는, 일렉트로웨팅 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제2 어드레싱 간격은 인간의 눈이 가장 민감한 어드레싱 간격보다 더 긴, 일렉트로웨팅 시스템.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 제어기는 상기 제1 어드레싱 간격의 끝에서 상기 제1 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 변화시키도록 배열되는, 일렉트로웨팅 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 어드레싱 간격은 인간의 눈이 가장 민감한 어드레싱 간격보다 더 짧은, 일렉트로웨팅 시스템.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수개의 일렉트로웨팅 소자는 패시브 매트릭스 동작, 액티브 매트릭스 동작 또는 직접 구동 동작을 위해 배열되는, 일렉트로웨팅 시스템.
  7. 선행 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 구동 스테이지를 포함하되, 상기 디스플레이 제어기는 상기 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 적어도 하나의 디스플레이 상태를 결정하기 위하여 적어도 하나의 구동 스테이지를 제어하도록 배열되며, 상기 구동 스테이지는 고 임피던스 상태를 갖는, 일렉트로웨팅 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서, 적어도 하나의 구동 스테이지는 복수개의 일렉트로웨팅 소자에 전기적으로 연결되는, 일렉트로웨팅 시스템.
  9. 선행 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 제어기는 복수개의 일렉트로웨팅 소자 각각의 디스플레이 상태를 실질적으로 동시에 리프레시하도록 배열되는, 일렉트로웨팅 시스템.
  10. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 제어기는 소정의 시점에 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 제1 그룹의 디스플레이 상태를 리프레시하고, 상이한 소정의 시점에 복수개의 일렉트로웨팅 소자의 제2의 상이한 그룹의 디스플레이 상태를 리프레시하도록 배열되는, 일렉트로웨팅 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 디스플레이 제어기는 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹을 랜덤하게 리프레시하도록 배열되는, 일렉트로웨팅 시스템.
  12. 선행 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 어드레싱 간격의 끝에서, 상기 디스플레이 제어기는 상기 제2 일렉트로웨팅 소자의 디스플레이 상태를 리셋하도록 배열되는, 일렉트로웨팅 시스템.
  13. 선행 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수개의 일렉트로웨팅 소자 각각의 최근의 어드레싱 이후에 경과된 시간을 나타내는 데이터를 저장하도록 배열되는 메모리를 포함하는, 일렉트로웨팅 시스템.
  14. 이전 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 이미지를 나타내는 입력 이미지 데이터와 연속하는 제2 이미지를 나타내는 입력 이미지 데이터를 비교하여 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 디스플레이 상태 변화를 필요로 하는 것을 식별하는 출력 이미지 데이터를 생성하도록 배열된 이미지 데이터 프로세서를 포함하는, 일렉트로웨팅 시스템.
  15. 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 있어서, 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 디스플레이 상태 변화를 필요로 하는 것을 식별하기 위하여 제1 이미지와 연속하는 제2 이미지 사이의 이미지 차이를 나타내는 입력 이미지 데이터를 처리하도록 배열되는 이미지 데이터 프로세서를 포함하는, 일렉트로웨팅 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서, 주기적으로 상기 입력 이미지 데이터가 상기 복수개의 일렉트로웨팅 소자 각각의 디스플레이 상태를 나타내는, 일렉트로웨팅 시스템.
  17. 선행 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수개의 일렉트로웨팅 소자는 상기 제1 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 일렉트로웨팅 소자의 제1 그룹 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 일렉트로웨팅 소자의 제2 그룹을 포함하며, 상기 디스플레이 제어기는 상기 제1 그룹을 제1 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하고, 상기 제2 그룹을 제2 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하도록 배열되는, 일렉트로웨팅 시스템.
  18. 상이한 디스플레이 상태 사이에서 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 스위칭하기 위하여 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 전기적으로 어드레싱하기 위한 디스플레이 제어기에 있어서, 상기 복수개의 일렉트로웨팅 소자는 제1 일렉트로웨팅 소자 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하며, 상기 디스플레이 제어기는 상기 제1 일렉트로웨팅 소자를 제1 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하고, 상기 제2 일렉트로웨팅 소자를 제2 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하도록 배열되며, 상기 제2 어드레싱 간격은 상기 제1 어드레싱 간격 보다 더 긴, 디스플레이 제어기.
  19. 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 적어도 하나로의 전기적 연결을 위한 구동 스테이지로서, 상기 구동 스테이지는 디스플레이 제어기의 제어하에서, 상이한 디스플레이 상태 사이에서 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 스위칭하기 위하여 상기 복수개의 일렉트로웨팅 소자 중 적어도 하나를 전기적으로 어드레싱하도로 배열되며, 상기 복수개의 일렉트로웨팅 소자는 제1 일렉트로웨팅 소자 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하며, 구동 스테이지는 제1 어드레싱 간격의 끝에서 상기 제1 일렉트로웨팅 소자를 어드레싱하고, 제2 어드레싱 간격의 끝에서 상기 제2 일렉트로웨팅 소자를 어드레싱하기에 적합하며, 상기 제2 어드레싱 간격은 상기 제1 어드레싱 간격보다 긴, 구동 스테이지.
  20. 청구항 19에 있어서, 고임피던스 상태를 갖는, 구동 스테이지.
  21. 각각이 일렉트로웨팅 소자의 전기적 어드레싱에 의해 복수개의 상이한 디스플레이 상태로 구성 가능한, 제1 일렉트로웨팅 소자 및 제2 일렉트로웨팅 소자를 포함하는 복수개의 일렉트로웨팅 소자를 갖는 디스플레이 장치의 제어 방법으로서,
    a) 상기 제1 일렉트로웨팅 소자를 제1 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하는 단계; 및
    b) 상기 제2 일렉트로웨팅 소자를 제2 어드레싱 간격만큼 이격하여 차례로 2회 어드레싱하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 어드레싱 간격은 상기 제1 어드레싱 간격보다 더 긴, 디스플레이 장치의 제어 방법.
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