KR20050007378A - 전기이동 디스플레이 디바이스 - Google Patents

Abstract

전기이동 디스플레이 디바이스(1)는 전기이동 매체를 구비한 적어도 하나의 픽셀(10)과, 적어도 두 전극(6, 7)과, 전극 사이의 전압차를 인가하는 인가 수단을 포함하고 픽셀이 상이한 광학 상태로 될 수 있게 하는 구동 수단(4)을 포함한다. 셀의 그레이 레벨은 셀에 정상 저전압(steady low voltage)을 제공함으로써 세팅된다. 펄스 전압은 양호한 실시예에서 그레이 레벨을 의도적 레벨에 가깝게 되도록 하는데 사용될 수 있다.

Description

전기이동 디스플레이 디바이스{ELECTROPHORETIC DISPLAY DEVICE}

전기이동 디스플레이 디바이스는 상이한 투과율 또는 반사율을 갖는 두 극단 상태 사이의 전계의 영향 하에서 일반적으로 유색 하전 입자의 이동에 근거한다. 이러한 디스플레이 디바이스에 있어서는 어두운 (색) 문자가 밝은 (색) 배경에 상이 그려질 수 있고 역으로도 마찬가지로 그려질 수 있다.

전기이동 디스플레이 디바이스는 따라서 "페이퍼 화이트(paper white)" 응용(전자 신문, 전자 다이어리)이라 칭하는 페이퍼의 기능을 이어받은 디스플레이 디바이스에서 현저하게 이용된다.

스위칭 전극 사이에 전기이동 매체를 갖춘 알려진 전기이동 디스플레이 디바이스에서, 스위칭 전극은 구동 전압을 공급받는다. 픽셀은 그 다음에 특정 광학 상태로 될 수 있다. 스위칭 전극 중 하나는 게다가 예를 들면 디스플레이 소자의 위 쪽에 상호 접속되고 좁은 두 전도성 스트립으로 실현될 수 있다. 디스플레이 소자의 전체 밑면을 덮는 밑면 전극에 대하여 이러한 스위칭 전극 양단 간의 양의 전압에서, (본 예에서 음으로 하전된) 하전 입자는 상호 접속된 좁은 두 전도 스트립으로 경계가 정해지는 전위 면으로 이동한다. (음의) 하전 입자는 디스플레이 소자(픽셀)의 전면(front face)에 걸쳐서 퍼지며, 디스플레이 소자는 그 다음에 하전 입자의 색을 띤다. 밑면 전극에 대하여 스위칭 전극 양단 간의 음의 전압에서 (음의) 하전 입자는 밑면에 걸쳐서 퍼져서, 디스플레이 소자(픽셀)는 액체의 색을 띠게 된다. 대안으로, 전기이동 매체는 투명 유체에서 상이한 전하를 갖는 상이한 색 입자를 포함할 수 있다. 이 상황에서, 픽셀 색은 시청 면에서 볼 수 있는 색 입자의 비율에 의해 정해진다.

(그레이 값이라 칭하는) 중간 광학 상태를 표시하는 것이 실행될 수도 있다. 이 때문에 전압 펄스는 셀에 인가되고 여기서 전압 펄스의 시간 길이는 그레이 레벨을 결정한다.

다른 유형의 전기이동 디스플레이가 알려져 있으며, 가장 현저하게 하전 입자가 수직으로(픽셀 소자의 면에 대해 횡이고 두 연속 전극에 의해 구동됨) 이동하는 유형과 하전 입자가 수평으로(평면 내) 이동하는 유형이 있다.

이러한 디스플레이가 일반적으로 합리적으로 기능한다할 지라도, 표시된 이미지에서 신뢰할 수 있는 그레이 스케일을 얻는 것은 전기이동 디스플레이의 가장 중요한 특성 가운데 하나이며 얻기 어려운 경향이 있다. 본 발명의 개념 내에서 '그레이 스케일'은 셀이 얻을 수 있는 극값 사이의 휘도 또는 색 값으로 이해되어야 한다. 화이트와 블랙 사이에서 스위칭 가능한 셀에서, 그레이 스케일은 그레이의 색조를 나타내지만, 셀이 두 가지 다른 색(예를 들어 하나는 액체의 색이고 다른 하나는 하전 입자의 색임) 사이에서 스위칭 될 경우, 그레이 스케일은 이러한 극값 사이의 색 표시(color rendition)를 나타낸다.

본 발명은 전기이동 매체를 구비한 적어도 하나의 픽셀과, 적어도 두 전극과, 전극 사이의 전압차를 인가하는 인가 수단을 포함하여 픽셀이 상이한 광학 상태로 될 수 있게 하는 구동 수단을 포함하는 전기이동 디스플레이 디바이스에 관한 것이다. 전극(또는 스위칭 전극)이 본 명세서에서 언급될 때, 전극은 원할 경우 완전히 동일한 전압을 외부에서 또는 스위칭 소자를 통해서 공급받는 복수의 부전극으로 분할될 수 있다.

도 1은 디스플레이 디바이스에 대한 개략도.

도 2는 다른 그레이 값(중간 광 상태)이 실현되는 전기이동 디스플레이 디바이스의 픽셀을 도시하는 도면.

도 3은 낮은 전압을 길게 인가한 후 셀의 부분에 대한 미세 도면.

도 4는 본 발명의 두 실시예에서 인가된 전압에 대한 그레이 스케일의 의존성을 설명한 도면.

도 5는 정상 저전압을 인가함으로써 밝은 상태로부터 시작하여 얻어진 그레이 레벨을 그래픽 형태로 도시한 도면.

도 6은 정상 저전압을 인가함으로써 블랙 상태에서 시작하여 얻어진 그레이 레벨을 그래픽 형태로 도시한 도면.

도 7은 짧은 고전압 펄스와 그 뒤를 따르는 정상 저전압을 인가함으로써 밝은 상태 및 블랙 상태로부터 시작하여 얻어진 그레이 레벨을 그래픽 형태로 설명하는 도면.

도 8은 밝은 상태 및 블랙 상태로부터 그레이 레벨을 얻는 양호한 방법을 설명하는 도면.

본 발명의 목적은 디스플레이의 그레이 스케일 디스플레이 품질을 개선하는 것이다. 본 발명에 따른 전기이동 디스플레이 디바이스에서 인가 수단은 정상 저전압(steady low voltage)을 셀에 제공함으로써 셀의 그레이 스케일을 세팅하기 위해 배열된다.

본 발명의 개념 내의 저전압은 종래의 디스플레이에서 사용된 리세팅 전압 또는 시간 의존 세팅 전압(이들 전압은 일반적으로 10V 초과임)보다 낮은 전압 을 의미한다.

본 발명은 전기이동 디스플레이에서 정상 저전압이 인가될 때 셀 즉, 유체와 하전 입자의 조합 내에서의 시스템이 평형 그레이 레벨로 향하는 경향이 있으며, 평형 그레이 레벨은 그 후 구동 전압 인가 연장에도 불구하고 일정하게 유지된다는 인식에 기초한 것이다. 그러한 전압들은 일반적으로 5V 미만이다. 저전압은 본 발명의 개념 내에서, 대개 그레이 레벨을 (시간 의존 펄스 전압을 이용하여) 세팅하도록 인가되는 것보다 더 낮은 전압임을 의미한다.

본 발명은 시간 의존 그레이 스케일 세팅 펄스 전압의 경우, 이 전압이 그레이 스케일을 세팅한다할 지라도 세팅된 그레이 스케일과 실제 그레이 스케일 사이의 관계가 많은 요인에 의존하며, 이것은 실제 그레이 스케일과 의도한 그레이 스케일 사이의 큰 불일치가 존재할 가능성을 조장한다. 알려진 방법은 그레이 스케일을 발생하는 반면, 그 결점은 그레이 스케일을 실현하는데 펄스의 타이밍과 높이에 의존한다는 점이다. 하전 입자의 이동 예를 들면, 온도 변화로 인한 액체 및/또는 입자의 점성 또는 유전율의 변화, 또는 온도 변화로 인한 펄스 높이 또는 펄스 길이의 변화 또는, 불완전한 리세트 펄스를 수정하기 위해 무언가 발생하면, 실제 그레이 스케일은 의도한 그레이 스케일과 다를 것이며 즉 잘못된 상태로 될 것이다.

평형 상태에서 그레이 스케일 레벨을 즉, 본 발명에서처럼 정상 저전압을 인가함으로써 세팅되는 레벨을 이용하면 상기와 같은 의존을 제거하거나 또는 적어도 감소시키고 그에 의해 보다 신뢰할 수 있는 그레이 스케일 레벨이 얻어진다. 얼마간의 온도 의존이 있을 경우, 유체 내의 입자의 유동 특성이 훨씬 덜 중요하기 때문에 그러한 의존은 훨씬 적을 것이며, 따라서 임의의 의존은 예를 들면 온도 감지기와, 온도, 세팅 전압 및 그레이 레벨사이의 관계를 포함하는 검색 표(look-up table)와, 측정된 온도와 검색표의 데이터와의 통신으로 평형 상태 저전압을 조정하는 조정기를 갖춘 디바이스를 제공함으로써 정정하기가 훨씬 더 쉽다.

양호한 실시예에서, 인가 수단은 셀의 그레이 스케일을 세팅하기 전에 정상 저전압을 셀에 제공함으로써 그레이 레벨을 이전의 레벨로부터 평형 레벨에 가까운 레벨로 변경하도록 펄스 전압을 인가하기 위해 배열된다.

인가된 저전압으로 인해, 새로운 이미지는 보통 나타나는데 비교적 긴 주기(수 초 내지 수 분) 걸릴 것이다. 게다가, 이미지는 해체된 방식으로 나타날 것이고, 고전압에서 실현된 그레이스케일이 먼저 나타날 것이다. 예를 들면, 디스플레이가 블랙 상태로 먼저 리세팅 되면, 새로운 이미지에서 가장 하얀 픽셀은 신속히 나타날 것이며, 반면에 어두운 그레이 스케일은 나타나는데 훨씬 오래 걸릴 것이다. 언급한 결점을 줄이거나 제거하기 위하여, 전기이동 디바이스의 구동은 바람직하게 오버드라이브(overdrive) 기능을 구비하는데 즉, 초기에 그레이 레벨을 원하는 그레이 레벨 근방으로 되도록 펄스 전압을 인가하는 디바이스, 프로그램 또는 시스템을 구비한다. 이 펄스는 그레이 레벨을 세팅하도록 사용되지는 않으며, 실제 세팅은 저전압에 의해 실행되고, 초기화 펄스는 그레이 레벨이 원하는 평형 그레이 레벨 근처로 되게 한다는 점을 주목하는 것이 중요하다. 그러한 초기화 펄스를 사용하여, 규정된 블랙 또는 화이트 상태로 리세팅 된 디스플레이에서, 짧은 주기(일반적으로 1초미만)동안 고전압으로 디스플레이를 오버드라이빙 함으로써 최종 평형 아날로그 그레이 스케일로의 전이를 가속화할 수 있다. 초기 펄스 자신은 희망하는 그레이 레벨에 의존할 뿐만 아니라, 상황에 따라서는 초기 또는 이전 그레이 레벨에도 의존한다. 이것은 이하에 좀더 설명될 것이다.

본 발명의 상기 양태 및 다른 양태는 이하 설명될 실시예로부터 알 수 있으며, 실시예를 참조하여 명료해질 것이다.

도면은 개략적이고 일정한 비율로 그려지지 않으며, 대응 부분은 대개 동일한 도면 부호로 표시된다.

도 1은 본 발명이 적용할 수 있는 디스플레이 디바이스(1)의 일부분에 대한 전기적 등가물을 도시한 것이다. 디스플레이(1)는 행, 즉 선택 전극(7)과 열, 즉 데이터 전극(6)의 교차 영역에서 픽셀(10)의 매트릭스를 포함한다. 열 전극 1 내지 n은 데이터 레지스터(5)를 통하여 데이터를 공급받는 동안, 행 전극 1 내지 m은 행구동기(4)에 의해 연속적으로 선택된다. 그 때문에 착신 데이터(2)는 필요할 경우 프로세서(3)에서 먼저 처리된다. 행 구동기(4)와 데이터 레지스터(5) 사이의 상호 동기화는 구동 라인(8)을 통하여 발생한다.

행 구동기(4)와 데이터 레지스터(5)로부터의 구동 신호는 픽셀(10)을 선택한다｛수동 구동(passive drive)이라 칭함}. 알려진 디바이스에서 열 전극(6)은 픽셀이 교차 영역에서 두 극한 상태중 하나(예를 들면, 액체 및 전기이동 입자의 색에 따라 블랙 또는 유색)를 띠게 할 정도의 행 전극(7)에 대한 그러한 전압을 얻는다.

원할 경우, 행 구동기(4)로부터의 구동 신호는 박막 트랜지스터(TFT: thin-film transistor)(9)를 통하여 화상 전극을 선택할 수 있으며, 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 행 전극(7)에 전기적으로 접속되며 그 소스 전극(21)은 열 전극(6)에 전기적으로 접속된다(능동 구동이라 칭함). 열 전극(6)에서의 신호는 TFT를 통하여, 드레인 전극에 접속된 픽셀(10)의 화상 전극에 전송된다. 픽셀(10)의 다른 화상 전극은 예를 들면 하나 (또는 그 이상의) 공통 카운터 전극(들)에 의해 예를 들면 접지에 접속된다. 도 1의 예에서, 그러한 TFT(9)는 단지 한 픽셀(10)용으로 개략적으로 도시된다.

본 발명에 따른 디스플레이 디바이스에서, 각각의 픽셀에는 추가의 전극과, 이 추가의 전극에 전압을 공급하는 구동 수단이 제공될 수도 있다. 이것은 제 3 전극(6')이 제공되는 그러한 픽셀의 단면이 도시되는 도 2에 도시된다. 구동 수단은 예를 들면, 데이터 레지스터(5)( 및 가능하게 구동기의 부분)와, 여분의 열 전극(6')( 및 능동 구동의 경우 별도의 TFT)을 포함한다.

픽셀(10)(도 2)은 예를 들면 유리 또는 합성 제재로 만들어지고 스위칭 전극(7)이 제공된 제 1 기판(11)과, 스위칭 전극(6)이 제공된 제 2의 투명 기판(12)을 포함한다. 픽셀은 이 예에서 양으로 하전된 블랙 입자(14)를 포함하는 예를 들면 화이트 서스펜션(suspension)과 같은 전기이동 매체로 채워진다. 픽셀에는 제 3 전극(6')( 및 필요할 경우 위에서 설명된 바와 같이 도 2에 도시되지 않은 구동 수단)이 제공되어, 제 3 전극 양단 간의 전압을 통하여 중간 광 상태를 실현하게 된다.

예를 들면, 도 2a에서 스위칭 전극(7)은 접지에 접속되는 반면에, 두 전극(6, 6')은 전압 +V에 접속된다. 블랙 입자(14)(본 예에서 양으로 하전됨)는 최저 전위에 있는 전극, 이 예에서 전극(7)쪽으로 이동한다. 시청 방향(15)으로부터 볼 때, 픽셀은 이제 액체(13)의 색(본 예에서 화이트임)을 갖는다. 도 2b에서, 스위칭 전극(7)은 접지에 접속되는 반면에, 두 전극(6, 6')은 전압 -V에 접속된다. 양으로 하전된 블랙 입자(14)는 최저 전위 방향으로 이동하며, 이 경우에 기판(12)과 평행하고 기판(12)과 정확히 나란한 전극(6, 6')으로 경계가 정해진 전위 면 방향으로 이동한다.

또한 도 2c에서, 스위칭 전극(7)은 접지에 접속된다. 전극(6)은 또다시 전압 -V에 접속된다. 그러나 전극(7)과 마찬가지로 제 3 전극(6')은 이제 접지에 접속된다. 양으로 하전된 블랙 입자(14)는 최저 전극, 이 경우에 전극(6) 주위의 영역 방향으로 이동한다. 이것은 도 2d에 도시된 바와 같이 제 3 전극(6')이 전압 +V에 접속될 때보다 훨씬 더 강한 경우이다. 시청 방향(15)으로부터 볼 때, 픽셀은 이제블랙 입자(14)의 색을 부분적으로 그리고 화이트 액체의 색을 부분적으로 가질 뿐이다. 그레이 색상이 그에 의해 얻어진다(도 2c의 경우 어두운 그레이이고 도 2d의 경우 밝은 그레이임). 상기 실시예는 전기이동 디바이스의 설명에서처럼 주어진다. 하전 입자가 상향과 하향으로(즉, 디스플레이의 면에 대해 횡방향) 또는 측면으로(즉, 디스플레이 디바이스의 면에 대해 측면으로) 이동하는 여러 상이한 유형의 전기이동 디바이스가 가능하다. 이러한 다른 실시예에서, 단지 2 전극(6, 7)이 픽셀을 작동시키는데 필요하다.

전기이동 매체는 많은 형태로 존재할 수 있다. 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스는, 전기이동 매체가 두 기판 사이에 존재하는 실시예를 포함하며, 각각의 기판에는 스위칭 전극이 제공되는 반면에, 적어도 하나의 기판에는 추가의 전극이 제공된다. 하전 입자는 기판 사이의 액체에 존재할 수 있으나, 대안으로서 전기 이동 매체가 마이크로캡슐에 존재하는 것도 가능하다. 먼저 언급된 경우에서 픽셀은 배리어(barrier)에 의해 상호 분리될 수 있다.

실시예에서 전기이동 매체는 두 기판 사이에 존재하고, 각각의 기판에는 하나의 전극이 제공된다. 하전 입자는 기판 사이의 액체에 존재할 수 있으나, 대안으로서 전기 이동 매체는 마이크로캡슐에 존재할 수 있다. 먼저 언급된 경우에, 픽셀은 배리어에 의해 상호 분리될 수 있다.

종래의 전기 이동 디스플레이 디바이스에서 그레이 레벨을 얻기 위해 타이밍 펄스 전압이 이용되었다. 이 때문에 전압 펄스는 셀에 인가되고 여기서 전압 펄스의 시간 길이는 그레이 레벨을 결정한다. 기본적으로 비교적 매우 높은 전압이 짧은 시간 주기 동안 셀에 인가되며, 짧은 시간 주기는 최소 시간 주기 t_min의 길이 1, 2, 4, 8, 16배 등(또는 다른 조합)의 시간 세그먼트로 분할되다. 다수의 그와 같은 시간 슬롯(예를 들면, 그레이 레벨 13을 부여하는 1+4+8)에 걸쳐서 높은 펄스 전압을 인가함으로써, 그레이 레벨이 세팅된다. 그러한 구동 방식은 OLED 및 PDP에서 사용되는 구동 방식과 유사하다. 그러한 방식이 대부분의 디바이스에서 비교적 양호하게 작동한다할 지라도, 발명자들은 전기 이동 디바이스에서 그 방식이 전기이동 디바이스에 특수한 몇몇 문제점에 부닥치게 됨을 깨달았다. 세팅된 그레이 스케일과 실제 그레이 스케일 사이의 관계가 많은 인수에 의존하고, 이는 실제 그레이 스케일과 의도한 그레이 스케일 사이에 큰 불일치가 존재할 가능성을 조장한다. 알려진 방식이 그레이 스케일을 발생시키는 반면에, 그 결점은 그레이 스케일을 실현하는데 펄스의 타이밍과 높이에 의존한다는 점이다. 무언가 발생하여 하전 입자의 이동을 수정하게 되면, 특히 온도 변화 또는 노화 영향으로 인해 액체 및/또는 입자의 점성 또는 유전율의 변화, 또는 온도 변화로 인한 펄스의 높이 또는 펄스의 길이의 변화, 또는 불완전한 리세트 펄스가 발생하면, 실제 그레이 스케일은 의도한 그레이 스케일과는 다를 것이며 따라서 잘못될 것이다.

발명자는 그레이 레벨을 세팅하기 위해 (높은 펄스 전압에 의해) 보통 인가되는 것보다 낮은 전압을 인가할 때, 셀 내의 시스템이 평형 그레이 레벨로 향하고, 평형 그레이 레벨은 그 후 상기 전압의 인가를 연장하는 경우조차도 일정하게유지되는 경향이 있음을 알았다. 이것은 각각의 부도면 아래에 주어진 전압을 오래 인가한 후 셀의 부분에 대한 미세 도면을 도시하는 도 3에서 설명된다. 그레이 스케일은 기본적으로 리세트 펄스의 길이, 어드레싱 펄스의 길이 또는 유체의 점성과 같은 것에 의존하지 않는다. 이 방식으로 구동 시간에 의존하지 않고 따라서 온도로 인한 점성 변화 또는 불완전한 리세트 펄스에 훨씬 덜 의존할 아날로그 그레이 스케일이 생성된다.

평형 상태에서 그레이 스케일 레벨을 이용하면 즉, 본 발명에서와 같이 정상 저전압을 인가함으로써 세팅되는 그레이 스케일 레벨을 이용하면, 이러한 의존을 제거하거나 적어도 감소시키고, 따라서 보다 신뢰할 수 있는 그레이 스케일 레벨이 얻어진다. 임의의 온도 의존이 있으면, 유체 내의 입자의 유동 특성이 훨씬 덜 중요하기 때문에 그러한 의존은 훨씬 적으며, 따라서 예를 들면, 온도 감지기와, 온도, 세팅 전압 및 그레이 레벨 사이의 관계를 포함하는 검색표와, 측정된 온도와 검색표의 데이터 사이의 통신으로 평형 상태 저전압을 조정하는 조정기를 갖춘 디바이스를 제공함으로써 임의의 의존은 정정하기 훨씬 쉽다.

양호한 실시예에서, 인가 수단은, 정상 저전압을 셀에 제공함으로써 셀의 그레이 스케일을 세팅하기 전에, 그레이 레벨을 이전의 레벨로부터 평형 레벨에 가까운 레벨로 변경하도록 펄스 전압을 인가하기 위해 배열된다.

낮은 인가 전압 때문에, 새로운 이미지는 보통 나타나는데 비교적 긴 기간(수초 내지 수분)이 걸릴 것이다. 또한, 이미지는 그레이 스케일이 먼저 나타나는 고전압에서 실현됨에 따라 해체된 방식으로 나타날 것이다. 예를 들면, 디스플레이가 먼저 블랙 상태로 리세팅 되면, 새로운 이미지에서 가장 하얀 픽셀은 빨리 나타날 것이며, 반면에 더 어두운 그레이 스케일은 나타나는데 훨씬 더 오래 걸릴 것이다. 언급된 약점을 감소시키거나 제거하기 위하여, 전기이동 디바이스의 구동은 오버드라이브 기능 즉, 초기에 그레이 레벨을 원하는 그레이 레벨 근방으로 되도록 펄스 전압을 인가하는 디바이스, 프로그램 또는 시스템이 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 펄스가 그레이 레벨을 세팅하는데 사용되지 않고, 실제 세팅이 저전압에 실행되며, 초기 펄스가 그레이 레벨을 원하는 평형 그레이 레벨 근방으로 되게 하는 것이 중요하다. 그러한 초기 펄스를 사용하여, 규정된 블랙 또는 화이트 상태로 리세팅 된 디스플레이에서, 짧은 주기(일반적으로 1초 미만)동안 고전압으로 디스플레이를 오버드라이빙 함으로써 최종 평형 아날로그 그레이 스케일로의 전이를 가속화 할 수 있다.

이러한 방법은 두 전압 인가를 설명하는 제 4도에서 설명되며, 여기서 하나는 정상 저전압이 인가되는 것이고(점선이고 위의 그림임), 여기서 다른 하나는 고전압이 인가되어 셀을 평형값에 근접하게 구동하며 그 후 정상 저전압이 인가된다(실선이고 아래 그림임).

도 5는 잉크 리세트으로부터 최대 명도(반사율 = 1)까지 시작하고 낮은 양의 DC 전압을 긴 시간 주기 동안(200초) 최고치로부터 최저치까지 0.75V, 1.5V, 2.25V, 3V, 3,75V, 4.5V를 인가함으로써 발생되는 일련의 그레이 레벨을 도시한다. 모든 경우에 평형 그레이 레벨에 이른다. 인가된 양의 전압이 증가함에 따라, 평형 명도는 낮아지고(더 어두워지고), 반면에 평형에 이르는 시간은 증가한다. 도 6은블랙 리세트 잉크(반사율 = 0)로부터 시작하고 최저치로부터 최고치 까지 -1.5V, -2.25V, -3V, -4.5V 각각의 음의 DC 전압을 이용하는 유사한 실험을 도시한다. 그러나 모든 경우에 평형값에는 이르는 반면, 이 값에 이르는데 비교적 긴 시간이 걸린다. 이러한 이유로 양호한 실시예에서 정상 저전압의 인가는 이전의 오버드라이브 펄스와 결합된다.

이러한 실시예에서, 짧은 구동 펄스("오버드라이브" 펄스)가 인가되어, 셀을 셀의 의도한 그레이 값에 가깝게 되게 하고 그 후에 DC 전압을 사용하여 규정된 최종 값을 실현하게 된다. 이러한 방식으로, 사용자는 고속 스위칭의 인상을 갖게되고, 반면에 DC 전압은 정확한 그레이 레벨에 이르도록(그러나 몇 초 후에) 보장해야 한다. 그 한 예는 본 발명자가 0.45인 그레이 레벨을 발생하도록 시도하는 도 7에 도시된다. 도 6에서, 블랙(반사율 = 0)으로부터 시작하여 -2.25V를 인가함으로서 약 100초 후에 이 평형 레벨을 실현할 수 있음을 알 수 있다. 화이트로부터 시작하여, 그러한 평형 레벨에 이르는데 걸리는 시간도 동일하다. 도 7에서, 또다시 블랙으로부터 시작하여, 먼저 -15V의 오버드라이브 전압을 160ms동안 인가하고(명도를 0.3으로 되게 함), 동일한 DC 전압(-2.25V)을 사용하여 약 7초 후에 동일한 평형 상태에 이르게 된다.

동일한 도면에서, 우리는 완전히 다른 초기 상태 즉, 화이트 상태로부터 시작할 때 반응을 설명한다. DC 전압이 한 방향으로만(본 예에서 음의 방향) 인가되는 실시예에서, 잉크는 최종 명도보다 더 어두운 상태로 구동되고, 그 후에 음의 전압을 인가함으로써 평형으로 또다시 이동한다. 이 경우, 우리는 480ms 지속 기간의 15V 펄스를 이용하고(명도를 0.1로 되게함) 동일한 DC 전압(-2.25)을 이용하여 이제 약 7초 후에 이제 또다시 동일한 평형에 이르게 된다. 펄스의 길이와 강도는, 그레이 레벨이 의도한 그레이 레벨 이하로 떨어지도록 선택되고 그 후 동일한 음의 DC 전압을 인가함으로써 그레이 레벨을 의도한 값으로 증가시킨다. 평형에 이르는 시간은 따라서 계수 약 14만큼 감소된다. 이러한 실험에서 먼저 오버라이드 펄스를 인가하여 셀을 원하는 그레이 레벨에 가깝게(대략 0.15 이내) 또는 의도한 레벨 이상 또는 이하로 되게 하고, 그 후 정확한 기호인 정상 DC 전압을 인가하면, 화이트 또는 블랙 레벨로부터 시작하여 10초 내에 의도한 그레이 레벨에 이를 수 있음을 보여준다. 다른 한편, 펄스는 바람직하게 그레이 레벨을 0.02보다 더 의도한 그레이 레벨에 가깝게 되지 않게 하는 것이 바람직하다. 오버라이드 펄스가 너무 약하면(짧은 지속 기간), 셀은 원하는 그레이 레벨로부터 비교적 멀리 이동되고, 최종 레벨은 10초 주기 중에 완전히 도달되지는 않는다(그러나, 물론 오버드라이브 펄스가 사용되지 않는 경우보다 평형 값에 훨씬 더 가깝다). 물론, 오버드라이브 펄스가 너무 강하면(결과적으로 너무 낮은 명도로 되고), 양의 전압은 명도를 다시 되돌릴 수 없다(사실상 이것은 더 낮은 명도 쪽으로 매우 작은 드리프트를 초래할 것이다). 펄스가 그레이 레벨을 의도한 그레이 레벨에 너무 가깝게 되게 하면, 그 펄스 다음에 그레이 레벨이 의도한 그레이 레벨의 '잘못된 측'에 있고, DC 정상 저전압의 인가로 인해 그레이 레벨이 의도한 그레이 레벨로부터 멀어지는 작은 이동을 초래하게 될 가능성이 있다.

제 2 측정 세트에서, 셀은 80ms 15V 펄스로 중간 그레이 레벨(0.66)로 구동되었다. 오버드라이브와 DC는 이 초기 레벨에서부터 인가되었다. 추가의 80ms의 오버드라이브 펄스와 2.25V DC후에, 우리는 정확히 160ms와 2.25V DC의 단일 오버드라이브 펄스와 동일한 최종 명도(0.45)에 도달한다(2.25V에서 평형 값임). 동일한 일치가 다른 구동 조건에 대해서도 발견된다. 이것은, 초기 그레이 레벨이 최종 그레이 레벨을 결정하지는 않지만 인가된 음의 전압은 최종 그레이 레벨을 결정한다는 것을 보여준다.

최종적으로, 우리는 블랙으로부터 시작하여 동일한 양의 DC 값과 평형에 이르도록 노력하였다. 이것은 항상 성공하지는 않는다. 예를 들면, 블랙(0)으로부터 어두운 그레이(0.3)로 스위칭 하도록 시도하면, 정확한 평형 명도는 오버드라이브 펄스가 샘플로 하여금 50% 초과 화이트(말하자면 0.66)로 되게 할 경우에만 발견되었다. 오버드라이브가 이 값 미만이었을 경우, 최종 그레이 레벨은 너무 어두운 색으로 멀어졌다. 이러한 설명은 이 상황에서 오버드라이브 펄스는 입자를 혼합하기에 불충분하고 (따라서 충분한 입자가 서로 정전 인력을 느끼게 된다.) 규정된 DC 그레이 레벨 개념 + 오버드라이브 방식은 적용 가능성이 낮다. 이것은 도 8에 개략적으로 설명된다. 블랙 상태에서 시작하여, 어두운 그레이 상태(0.3)는 다소 시간이 걸릴 낮은 음의 전압을 인가하거나(도 6), 또는 그레이 레벨을 원하는 그레이 레벨 이하로 되도록 또는 펄스 전압을 인가하고 그 다음에 그레이 레벨을 50% 초과 화이트( > 0.5)로 되도록 동일한 낮은 음의 전압을 인가하거나(도 7) 더 큰 펄스 전압을 인가하고 그 다음에 낮은 양의 전압을 인가함으로써 다소 직접적으로 도달될 수 있다. 그레이 레벨이 0.35 - 0.45로 되도록 펄스를 인가하고 그 다음에 낮은양의 전압을 인가함으로써, 그레이 레벨이 0.3이 되도록 시도할 경우, 결과적인 그레이 레벨은 실질적으로 0.3 미만이 되는데, 즉 너무 어둡게 된다. 그래서 바람직하게는 펄스 전압은 그레이 레벨을 (이전의 레벨에서 보면) 평형 레벨에서 벗어나게 변경시키고 이전의 레벨과 변경된 레벨은 50% 그레이 레벨 마크의 양쪽에 있다. 예를 들면, 블랙 상태에서 시작은 위에서 설명된 대로이다. 더 예를 들면, 그러나 이번에는 그래픽 형태로 화이트 (1) 상태로부터 시작하여 도 7에 도시된다. 화이트 (1) 상태에서 시작하여, 펄스는 반사를 이전의 레벨(즉 시작 레벨)에서 보면 평형 레벨(즉, 정상 저전압의 인가에 의해 도달될 최종 레벨)에서 벗어나게 0.1(즉, 매우 어두운 그레이)로 구동시킨다. 변경된 레벨(0.1)과 이전의 레벨(1)은 0.5 라인에서 서로 반대쪽에 있다.

실시예에서 전기이동 매체는 두 기판 사이에 존재하며, 기판 중 하나는 특히 "평면 내부 EPD의 개발("Development of In Plane EPD", SID 2000 Digest, pp 24-27)"에서 설명된 바와 같이 측면 효과를 이용할 때, 스위칭 전극과 추가 전극을 포함한다.

실시예에서, 스위칭 전극은 빗 모양(comb-shaped) 및 손가락 사이(interdigital) 모양일 수 있고 (절연된) 추가 전극의 부분은 두 스위칭 전극의 이(teeth) 사이에 위치한다. 대안으로, 전기이동 매체는 제 20회 IDRC 회의 회보, 311-314 페이지(2000)의 "분광 미세 구조에서 내부 전반사에 근거한 새로운 반사 디스플레이("New Reflective Display Based on Total Internal Reflection in Prismatic Microstructures", Proc. 20th IDRC conference, pp. 311-314(2000))에서 설명된 바와 같이 분광 구조로 존재할 수 있다.

본 발명의 보호 범위는 설명된 실시예에 한정되지는 않는다.

본 발명은 각각의 및 모든 새로운 특징적인 특성과 특징적인 특성 각각 및 모든 조합에 있다. 청구항의 참조 번호는 청구항의 보호 범위를 제한하지 않는다. "포함한다"는 동사와 그 활용의 사용은 청구항에서 언급하는 소자와는 다른 소자의 존재를 배제하지 않는다. 단수 요소를 사용하는 것은 복수의 그러한 소자의 존재를 배제하지 않는다.

본 발명의 개념 내에서, '인가 수단"은 상기 (이하) 주어진 예시적인 실시예에 한정되지 않고서, (그러한 인가 장치)하드웨어의 임의의 부분과, 지정된 전압을 인가하도록 설계된 임의의 회로 또는 부회로와, 지정된 전압을 인가하도록 설계되거나 프로그래밍 된 소프트웨어(컴퓨터 프로그램 또는 서브 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램의 세트)의 임의의 부분 또는 그와 같이 작용하는 하드웨어 및 소프트웨어의 부분의 임의의 조합을 포함한다.

결국 본 발명은 다음과 같이 설명될 수 있다.

본 발명에 따르면, 디스플레이의 그레이 스케일 디스플레이 질을 개선하는데 이용할 수 있다.

Claims (4)

1. 전기이동 매체를 구비한 적어도 하나의 픽셀(10), 적어도 두 전극(6,7)과, 상기 전극 사이의 전압 차를 인가하는 인가 수단을 포함하고 상기 픽셀이 다른 광학 상태로 될 수 있게 하는 구동 수단(4)을 포함하는 전기이동 디바이스(1)에 있어서,

   상기 인가 수단은 정상 저전압(steady low voltage)을 상기 셀에 제공함으로써 상기 셀의 그레이 스케일을 세팅하도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 전기이동 디스플레이 디바이스.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 인가 수단은 셀의 정상 저전압을 제공함으로써 상기 셀의 상기 그레이 스케일을 세팅하기 전에, 상기 그레이 레벨을 이전의 레벨로부터 평형 레벨에 비교적 가까운 변경된 레벨로 변경하도록 펄스 전압을 인가하기 위해 배열되는 것을 특징으로 하는, 전기이동 디스플레이 디바이스.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 펄스 전압은 상기 그레이 레벨을 상기 이전의 레벨과 상기 평형 레벨의 중간에 있는 변경된 레벨로 되게 하는 것을 특징으로 하는, 전기이동 디스플레이 디바이스.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 펄스 전압은 상기 그레이 레벨을 (상기 이전의 레벨에서 볼 때) 상기 평형 레벨에서 벗어나게 변경하고, 상기 이전의 레벨 및 상기 변경된 레벨은 50% 그레이 레벨 마크의 양쪽에 있는 것을 특징으로 하는, 전기이동 디스플레이 디바이스.