KR20080049523A - Display device of electronic ink type - Google Patents

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KR20080049523A
KR20080049523A KR1020060120178A KR20060120178A KR20080049523A KR 20080049523 A KR20080049523 A KR 20080049523A KR 1020060120178 A KR1020060120178 A KR 1020060120178A KR 20060120178 A KR20060120178 A KR 20060120178A KR 20080049523 A KR20080049523 A KR 20080049523A
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electronic ink
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pattern
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KR1020060120178A
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신성우
박정욱
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

A display device of an electronic ink type is provided to implement a double display at low costs and high efficiency, thereby maximizing display effects and minimizing a space necessary for the double display. In an electronic ink panel, plural pixels are arranged in a matrix form. An upper black matrix(140) is formed in an upper part of the electronic ink panel as having a predetermined pattern. A lower black matrix(141) is formed in a lower part of the electronic ink panel as having a pattern of being alternated with the upper black matrix. The electronic ink panel comprises the following parts. Upper and lower substrates(110,120) face each other. Upper and lower transparent electrodes(114,160) are respectively formed in the inside of the upper and lower substrates as facing each other. An electronic ink layer(118) comprises ball type microcapsules(118a) distributed between the upper and lower transparent electrodes.

Description

전자 잉크형 디스플레이 장치{Display device of electronic ink type}Display device of electronic ink type

도 1은 종래의 전자 잉크형 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a conventional electronic ink display device.

도 2는 도 1의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the problem of FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 잉크형 디스플레이 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of an electronic ink display device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 전자 잉크 패널을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating the electronic ink panel of FIG. 3.

도 5는 도 4에서 블랙 매트릭스의 배열을 예시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement of a black matrix in FIG. 4.

도 6은 도 5의 정면 및 후면 이미지를 예시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a front and rear image of FIG. 5.

도 7은 도 4에서 블랙 매트릭스의 다른 배열을 예시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating another arrangement of the black matrix in FIG. 4.

도 8은 도 7의 정면 및 후면 이미지를 예시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a front and rear image of FIG. 7.

도 9 및 도 10은 도 4에서 정면 및 후면 이미지를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 and 10 are diagrams for describing a method of generating front and rear images in FIG. 4.

도 11 및 도 12는 도 4에서 정면 및 후면 이미지를 생성하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.11 and 12 are diagrams for describing another method of generating front and rear images in FIG. 4.

도 13은 도 4의 이미지 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 13 is a diagram for describing an image processing process of FIG. 4.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

100: 전자 잉크 패널 110: 상부 기판100: electronic ink panel 110: upper substrate

114: 상부 투명 전극 118: 전자 잉크층114: upper transparent electrode 118: electronic ink layer

120: 하부 기판 140: 상부 블랙 매트릭스120: lower substrate 140: upper black matrix

141: 하부 블랙 매트릭스 160: 하부 투명 전극141: lower black matrix 160: lower transparent electrode

본 발명은 전자 잉크형 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic ink display device.

최근, 디지털 페이퍼 디스플레이(DPD; Digital Paper Display)는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Dilsplay Panel), 유기 전계 발광 장치(Elector Luminescence)를 뒤이을 차세대 표시 장치로 각광받고 있으며, 반사형 표시 장치로서 최적의 이상적인 장치로 평가받고 있다. Recently, Digital Paper Display (DPD) has been in the spotlight as a next-generation display device following Liquid Crystal Display, Plasma Dilsplay Panel, and Organic Luminescence. As a reflective display device, it is evaluated as an optimal ideal device.

특히, 전자 종이(E-paper; Electric Paper)는 매우 작은 잉크 방울의 조합으로 이루어진 종이 인쇄물의 방식을 흉내내어, 지름 0.1㎜ 이하의 트위스트 볼이나 캡슐로 잉크의 효과를 내는 방식을 이용함으로써 문자나 영상을 표시하는 디스플레이 장치이다.In particular, E-paper (Electric Paper) simulates the form of paper prints made up of a combination of very small ink droplets, and uses a method of effecting ink with twist balls or capsules of 0.1 mm or less in diameter. A display device for displaying an image.

이러한 전자 종이는 수백만 번을 재생해 쓸 수 있고, 배경 조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있어 에너지 효율도 월등히 우수하다.These e-papers can be recycled millions of times and can be driven with very little energy because they don't require backlighting or constant recharging, resulting in excellent energy efficiency.

또한, 전자 종이는 매우 선명하고 시야각이 넓으며, 전원이 없더라도 글씨가 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 가지고 있어, 공공 게시판이나 광고물, 전자북 등에 폭넓게 사용될 가능성이 있다.In addition, electronic paper has a very clear and wide viewing angle, and also has a memory function that does not completely disappear even if there is no power supply, and thus may be widely used in public bulletin boards, advertisements, and e-books.

도 1은 종래의 전자 잉크형 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a conventional electronic ink display device.

종래의 전자 잉크형 디스플레이 장치는 도 1에 도시된 것처럼, 상부 기판(10)과 하부 기판(20), 두 기판(10, 20) 사이에 형성된 전자 잉크층(18)을 구비한다.The conventional electronic ink type display device has an electronic ink layer 18 formed between the upper substrate 10 and the lower substrate 20 and the two substrates 10 and 20, as shown in FIG.

서로 마주보는 상부 기판(10) 및 하부 기판(20)의 일면에는 투명 전극(14, 16)이 각각 형성되어 있으며, 전자 잉크층(18)에는 여러 마이크로 캡슐(18a)들이 분산되어 있다.Transparent electrodes 14 and 16 are formed on one surface of the upper substrate 10 and the lower substrate 20 facing each other, and various microcapsules 18a are dispersed in the electronic ink layer 18.

마이크로 캡슐(18a)은 투명 유체와, 양의 전하를 가진 화이트 입자(white particle) 및 음의 전하를 가진 블랙 입자(black particle)로 구성된다.The microcapsules 18a are composed of a transparent fluid, white particles having positive charges and black particles having negative charges.

상부 기판(10) 및 하부 기판(20)의 투명 전극(14, 16)을 통하여 전계를 인가하게 되면, 마이크로 캡슐(18a) 내에 있는 대전된 입자들은 반대 부호의 전극으로 이동한다. 즉, 화이트 입자는 (-)전극으로, 블랙 입자는 (+)전극으로 각각 이동하면서, 관찰자는 상부 기판(10)의 투명 전극(14) 쪽에 분포되는 블랙 입자와 화이트 입자를 보게 된다.When an electric field is applied through the transparent electrodes 14 and 16 of the upper substrate 10 and the lower substrate 20, the charged particles in the microcapsules 18a move to electrodes of opposite signs. That is, while the white particles move to the (-) electrode and the black particles move to the (+) electrode, the observer sees the black particles and the white particles distributed on the transparent electrode 14 side of the upper substrate 10.

이때, 블랙 입자는 시각적으로 빛을 흡수하고, 화이트 입자는 시각적으로 빛을 반사하기 때문에, 화이트 입자가 분포하는 영역은 화이트 이미지가 보여지고, 블랙 입자가 분포하는 영역은 블랙 이미지가 보여지게 된다. 이러한 방식으로, 블랙 이미지와 화이트 이미지를 적절하게 구동시킴으로써, 여러 그레이 레벨을 표시할 수도 있다.In this case, since black particles visually absorb light and white particles visually reflect light, a white image is shown in the area where the white particles are distributed, and a black image is shown in the area where the black particles are distributed. In this way, various gray levels may be displayed by appropriately driving the black image and the white image.

전자 잉크층(18)을 이용한 이러한 디스플레이 장치는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 구현할 수 있고, 소비 전력이 극히 작다는 장점이 있다.Such a display device using the electronic ink layer 18 can implement a flexible display and has an advantage of extremely small power consumption.

도 2는 도 1의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the problem of FIG.

전자 잉크형 디스플레이 장치의 정면에 (a)와 같은 이미지가 디스플레이 되는 경우, 전자 잉크의 특성으로 인하여 후면에는 (b)와 같은 이미지가 디스플레이 된다.When an image as shown in (a) is displayed on the front side of the electronic ink type display device, an image as shown in (b) is displayed on the back side due to the characteristics of the electronic ink.

이러한 구조에서는, 정면 및 후면에 사용자가 원하는 각기 다른 이미지를 표시하는 양면 디스플레이를 구현하고자 하는 경우, 시간을 분할하여 두 개의 이미지를 표시하게 된다.In such a structure, when the user wants to implement a double-sided display displaying different images desired by the user on the front and rear surfaces, two images are displayed by dividing the time.

따라서, 일정한 시각에는 전자 잉크형 디스플레이 장치의 한 면만을 사용할 수 밖에 없어, 양면 디스플레이의 사용이 극히 제한적이고, 비효율적이라는 단점이 있다.Therefore, only one side of the electronic ink type display device can be used at a certain time, and thus the use of the double-sided display is extremely limited and inefficient.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 동시에 양면 디스플레이를 구현할 수 있는 전자 잉크형 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide an electronic ink type display device capable of simultaneously implementing a double-sided display.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 저비용, 고효율의 양면 디스플레이를 구현하여 디스플레이 효과를 극대화하고, 양면 디스플레이에 필요한 공간을 최소화할 수 있는 전자 잉크형 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electronic ink type display device capable of maximizing a display effect and minimizing a space required for a double-sided display by implementing a low-cost, high-efficiency double-sided display.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

일 측면에서, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 잉크형 디스플레이 장치는 복수 개의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있는 전자 잉크 패널과, 상기 전자 잉크 패널의 상부에 소정의 패턴으로 형성되어 있는 상부 블랙 매트릭스와, 상기 전자 잉크 패널의 하부에 상기 상부 블랙 매트릭스와 교번되는 패턴으로 형성되어 있는 하부 블랙 매트릭스를 포함한다.In one aspect, an electronic ink display device according to the present invention for achieving the technical problem is formed with a predetermined pattern on the electronic ink panel and a plurality of pixels are arranged in a matrix form, the upper portion of the electronic ink panel And an upper black matrix and a lower black matrix formed under the electronic ink panel in an alternating pattern with the upper black matrix.

다른 측면에서, 본 발명에 따른 전자 잉크형 디스플레이 장치는 복수 개의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있는 전자 잉크 패널과, 상기 전자 잉크 패널의 상부에 소정의 패턴으로 형성되며, 빛을 차폐하는 차단부와 빛을 투과시키는 슬릿부로 이루어진 상부 배리어와, 상기 전자 잉크 패널의 하부에 상기 상부 배리어와 교번되는 패턴으로 형성되어 있는 하부 배리어를 포함한다.In another aspect, an electronic ink display device according to the present invention includes an electronic ink panel in which a plurality of pixels are arranged in a matrix form, a blocking portion formed in a predetermined pattern on the electronic ink panel, and shielding light; And an upper barrier formed of a slit portion for transmitting light, and a lower barrier formed under the electronic ink panel in an alternating pattern with the upper barrier.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체 에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 전자 잉크형 디스플레이 장치에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an electronic ink display device according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 잉크형 디스플레이 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of an electronic ink display device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 잉크형 디스플레이 장치는 크게 화상을 표시하는 전자 잉크 패널(100)과, 전자 잉크 패널(100)을 구동하는 구동부(200)로 구분된다.Referring to FIG. 3, an electronic ink display device according to an embodiment of the present invention is divided into an electronic ink panel 100 displaying an image and a driver 200 driving the electronic ink panel 100.

전자 잉크 패널(100)은 m개의 게이트 라인들(GL1, GL2, GL3, …, GLm)과 n개의 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3, …, DLn)이 매트릭스 형태로 교차 배치되어 여러 개의 픽셀들을 구분하도록 구성된다.The electronic ink panel 100 has m gate lines GL1, GL2, GL3,..., GLm and n data lines DL1, DL2, DL3,..., DLn intersected in a matrix to form a plurality of pixels. To distinguish between them.

이하의 설명에서는, 구분이 불필요한 경우, m개의 게이트 라인들(GL1, GL2, GL3, …, GLm)과 n개의 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3, …, DLn) 각각을 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)으로 통칭한다.In the following description, when no distinction is required, each of the m gate lines GL1, GL2, GL3,..., GLm and the n data lines DL1, DL2, DL3,..., DLn are respectively divided into gate lines GL. And data line DL.

각 픽셀에는 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터 등이 형성되고, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 연결된 박막 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 픽셀 별로 공급되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 전자 잉크 패널(100) 상에 화상이 표시되며, 스토리지 커패시터에 의해 픽셀의 전압 유지 특성이 향상되면서 계조(Gray scale) 표시가 안정화된다.Each pixel includes a thin film transistor, a storage capacitor, and the like, and the electronic ink panel 100 is formed by a data voltage and a common voltage supplied for each pixel according to a switching operation of the thin film transistor connected to the gate line GL and the data line DL. An image is displayed on the image, and the gray scale display is stabilized as the voltage holding characteristic of the pixel is improved by the storage capacitor.

구동부(200)는 타이밍 컨트롤러(210), 게이트 구동부(220), 데이터 구동부(230), 공통 구동부(240) 등을 포함하도록 구성된다.The driver 200 is configured to include a timing controller 210, a gate driver 220, a data driver 230, a common driver 240, and the like.

타이밍 컨트롤러(210)는 외부의 시스템(Sys)으로부터 공급되는 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 데이터 인에이블 신호(DE) 및 메인 클럭(MCLK) 등을 입력 받아 게이트 제어 신호 및 데이터 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호들을 게이트 구동부(220) 및 데이터 구동부(230)로 각각 공급한다. 그리고, 시스템(Sys)으로부터 입력되는 화소 데이터를 재정렬 처리하여 데이터 구동부(230)로 공급한다.The timing controller 210 receives a horizontal control signal Hsync, a vertical synchronization signal Vsync, a data enable signal DE, a main clock MCLK, and the like supplied from an external system Sys, and receives a gate control signal and A data control signal is generated and the generated control signals are supplied to the gate driver 220 and the data driver 230, respectively. The pixel data input from the system Sys is rearranged and supplied to the data driver 230.

게이트 구동부(220)는 게이트 제어 신호에 따라 게이트 라인(GL)들에 스캔 신호를 순차적으로 출력한다.The gate driver 220 sequentially outputs scan signals to the gate lines GL according to the gate control signal.

데이터 구동부(230)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 재정렬 처리되어 공급되는 화소 데이터를 데이터 전압으로 변환하고, 데이터 제어 신호에 따라 1 수평 주기마다 데이터 전압을 데이터 라인(DL)들로 출력한다.The data driver 230 converts the pixel data realigned and supplied from the timing controller 210 into a data voltage and outputs the data voltage to the data lines every one horizontal period according to the data control signal.

공통 구동부(240)는 공통 전압을 생성하여 전자 잉크 패널(100)로 인가한다.The common driver 240 generates a common voltage and applies it to the electronic ink panel 100.

도 4는 도 3의 전자 잉크 패널을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating the electronic ink panel of FIG. 3.

전자 잉크 패널(100)은 매트릭스 형태로 배열되어 있는 복수 개의 픽셀들로 이루어지며, 크게 서로 마주보게 대향된 상부 기판(110)과 하부 기판(120), 상부 기판(110) 및 하부 기판(120) 사이에 형성된 전자 잉크층(118)으로 구성된다. 상, 하부 기판(110, 120)으로는 글래스(Glass)나 투명 플라스틱 등이 사용된다.The electronic ink panel 100 is composed of a plurality of pixels arranged in a matrix form, and the upper substrate 110 and the lower substrate 120, the upper substrate 110, and the lower substrate 120 that face each other largely face each other. It consists of the electronic ink layer 118 formed in between. As the upper and lower substrates 110 and 120, glass or transparent plastic is used.

상부 기판(110)의 내측에는 상부 투명 전극(114)이 형성되고, 하부 기 판(120)의 내측에는 하부 투명 전극(160)이 픽셀 단위로 형성되어 상부 투명 전극(114)과 대향된다. 이러한 상부 투명 전극(114)과 하부 투명 전극(160)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명 도전 물질로 이루어지며, 구동부(200)와 연결되어 공통 전압 및 데이터 전압을 각각 공급받는다.An upper transparent electrode 114 is formed inside the upper substrate 110, and a lower transparent electrode 160 is formed in a pixel unit inside the lower substrate 120 to face the upper transparent electrode 114. The upper transparent electrode 114 and the lower transparent electrode 160 are made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), and are connected to the driving unit 200 to provide a common voltage and a data voltage. Each one is supplied.

전자 잉크층(118)에는 균일하게 분산되어 있는 복수 개의 마이크로 캡슐(118a)들이 배열되어 있다. 이 경우, 마이크로 캡슐(118a)은 일정 영역마다 하나의 픽셀로 정의할 수 있다.The electronic ink layer 118 is arranged with a plurality of microcapsules 118a uniformly dispersed. In this case, the microcapsule 118a may be defined as one pixel for each predetermined area.

마이크로 캡슐(118a)은 볼 형태의 투명 유체(122), 양의 전하를 가진 블랙 입자(black particle)(124), 음의 전하를 가진 화이트 입자(white particle)(126)로 구성된다. The microcapsule 118a is composed of a ball-shaped transparent fluid 122, positively charged black particles 124, and negatively charged white particles 126.

공통 전압은 상부 기판(110) 상의 상부 투명 전극(114)으로 인가되고, 데이터 전압은 박막 트랜지스터(TFT)의 스위칭 동작에 따라 하부 기판(120) 상의 하부 투명 전극(160)으로 인가되어, 전자 잉크층(118) 내의 마이크로 캡슐(118a)들을 구동하게 된다.The common voltage is applied to the upper transparent electrode 114 on the upper substrate 110, and the data voltage is applied to the lower transparent electrode 160 on the lower substrate 120 according to the switching operation of the TFT. Drive the microcapsules 118a in layer 118.

도 4와 같은 전자 잉크 패널(100)에서 상부 투명 전극(114) 및 하부 투명 전극(160)에 전계를 인가하게 되면, 마이크로 캡슐(118a) 내에 대전된 입자들은 반대 극성을 갖는 전극으로 이동하게 된다. 즉, 도 4에서 화이트 입자(126)는 (+)극성을 갖는 전극으로 이동하고, 블랙 입자(124)는 (-)극성을 갖는 전극으로 이동하게 된다.When an electric field is applied to the upper transparent electrode 114 and the lower transparent electrode 160 in the electronic ink panel 100 as shown in FIG. 4, the charged particles in the microcapsules 118a move to electrodes having opposite polarities. . That is, in FIG. 4, the white particles 126 move to an electrode having a positive polarity, and the black particles 124 move to an electrode having a negative polarity.

한편, 마이크로 캡슐(118a)은 볼 형태의 투명 유체(122) 내에 복수 개의 레 드, 그린, 블루 입자를 구비하여, 다양한 색상을 표현하도록 구성될 수도 있다.Meanwhile, the microcapsule 118a may include a plurality of red, green, and blue particles in the ball-shaped transparent fluid 122, and may be configured to represent various colors.

이러한 전자 잉크 패널(100)에는 하부 투명 전극(160) 상부의 점착층(Adhesive layer)이나 마이크로 캡슐(118a)들 간의 공간에 채워진 바인더(Binder) 등이 더 구성된다.The electronic ink panel 100 further includes an adhesive layer on the lower transparent electrode 160 or a binder filled in the space between the microcapsules 118a.

전자 잉크 패널(100)의 외측에는 상부 블랙 매트릭스(140)와 상부 블랙 매트릭스(141)가 각각 형성된다.The upper black matrix 140 and the upper black matrix 141 are formed outside the electronic ink panel 100, respectively.

상부 블랙 매트릭스(140)는 전자 잉크 패널(100)의 상부에 일정한 패턴을 이루도록 형성된다. 상부 블랙 매트릭스(141)는 전자 잉크 패널(100)의 하부에 형성되며, 상부 블랙 매트릭스(140)와 교번되도록 배열된다.The upper black matrix 140 is formed to form a predetermined pattern on the upper portion of the electronic ink panel 100. The upper black matrix 141 is formed under the electronic ink panel 100 and is arranged to alternate with the upper black matrix 140.

상부 블랙 매트릭스(140)와 상부 블랙 매트릭스(141)는 서로 교번되는 패턴을 이룸으로써, 전자 잉크 패널(100)의 전체 프레임을 두 개의 프레임 영역으로 분리하여 각 프레임 영역에 정면 이미지와 후면 이미지가 각각 표시되도록 하는 역할을 한다.The upper black matrix 140 and the upper black matrix 141 form an alternating pattern so that the entire frame of the electronic ink panel 100 is divided into two frame regions so that the front image and the rear image are respectively formed in each frame region. It serves to be displayed.

도 4에 나타난 상, 하부 블랙 매트릭스(140, 141)는 크롬(Cr)이나 수지 물질 등 빛을 차단하는 불투명 물질을 이용하여 패터닝되며, 빛을 투과시키는 슬릿부와 빛을 차단시키는 차단부가 교대로 형성되어 일정한 패턴을 이루는 상, 하부 배리어로 대체될 수도 있다.The upper and lower black matrices 140 and 141 shown in FIG. 4 are patterned using an opaque material that blocks light such as chromium (Cr) or a resin material, and a slit portion that transmits light and a blocking portion that blocks light alternately. The lower barrier may be formed to form a predetermined pattern.

상부 배리어와 하부 배리어는 차단부와 슬릿부가 서로 엇갈리도록 형성되어 상호 교번되는 패턴을 구성하게 된다.The upper barrier and the lower barrier are formed such that the blocking portion and the slit portion are alternate with each other to form an alternate pattern.

도 5는 도 4에서 블랙 매트릭스의 배열을 예시한 도면이고, 도 6은 도 5의 정면 및 후면 이미지를 예시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement of a black matrix in FIG. 4, and FIG. 6 is a diagram illustrating front and rear images of FIG. 5.

상부 블랙 매트릭스(140)는 도 5의 (a)와 같이 전자 잉크 패널(100)의 전면에 걸쳐 체스 패턴을 이루며 분포되고, 상부 블랙 매트릭스(141)는 도 5의 (b)와 같이 체스 패턴의 교번 패턴으로 배열된다.The upper black matrix 140 is distributed in a chess pattern over the entire surface of the electronic ink panel 100 as shown in (a) of FIG. 5, and the upper black matrix 141 is formed of a chess pattern as shown in FIG. Arranged in an alternating pattern.

전자 잉크 패널(100)의 정면은 도 5의 (a)와 같이 픽셀 단위로 상부 블랙 매트릭스(140)를 교번적으로 형성하여 복수의 픽셀들을 화이트 픽셀과 블랙 픽셀로 나눈다. 화이트 픽셀은 상부 블랙 매트릭스(140)가 입혀지지 않은 픽셀이고, 블랙 픽셀은 상부 블랙 매트릭스(140)가 입혀진 픽셀이다.The front surface of the electronic ink panel 100 alternately forms the upper black matrix 140 in units of pixels as shown in FIG. 5A to divide the plurality of pixels into white pixels and black pixels. The white pixel is a pixel on which the upper black matrix 140 is not coated, and the black pixel is a pixel on which the upper black matrix 140 is coated.

전자 잉크 패널(100)의 후면에는 도 5의 (b)와 같이 정면과 반대의 패턴을 갖도록 상부 블랙 매트릭스(141)를 형성한다.The upper black matrix 141 is formed on the rear surface of the electronic ink panel 100 to have a pattern opposite to the front surface as shown in FIG.

구동부(200)는 전자 잉크 패널(100)의 특정 열(Column)이나 특정 행(Row)을 기준으로 정면의 짝수 번째 픽셀에 전체 이미지의 이븐(Even) 신호를 차례로 인가하여 구동하고, 후면의 홀수 번째 픽셀에 전체 이미지의 오드(Odd) 신호를 차례로 인가하여 후면 이미지가 표시되도록 한다.The driving unit 200 drives by applying an Even signal of the entire image in order to the even-numbered pixels in front of each other based on a specific column or a specific row of the electronic ink panel 100. An odd signal of the entire image is sequentially applied to the first pixel so that the rear image is displayed.

그러면, 정면에서는 도 6의 (a)와 같이 정면 프레임의 화이트 픽셀(짝수 번째 픽셀)에 인가된 이븐 신호가 정면 이미지를 이루고, 동시에 후면에서는 도 6의 (b)와 같이 후면 프레임의 화이트 픽셀(홀수 번째 픽셀)에 인가된 오드 신호가 후면 이미지를 이룬다.Then, an even signal applied to a white pixel (even-numbered pixel) of the front frame forms a front image at the front side, and at the same time, a white pixel of the rear frame (b) of FIG. The odd signal applied to the odd pixel forms the back image.

이와 같이, 전자 잉크 패널(100)의 양쪽 면에서 서로 다른 이미지가 동시에 디스플레이 된다.As such, different images are displayed simultaneously on both sides of the electronic ink panel 100.

상, 하부 블랙 매트릭스(140, 141)를 다르게 도포하게 되면, 같은 이미지 신호로 다른 프레임을 표시할 수 있다.If the upper and lower black matrices 140 and 141 are applied differently, different frames may be displayed with the same image signal.

도 7은 도 4에서 블랙 매트릭스의 다른 배열을 예시한 도면이고, 도 8은 도 7의 정면 및 후면 이미지를 예시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating another arrangement of the black matrix in FIG. 4, and FIG. 8 is a diagram illustrating the front and rear images of FIG. 7.

상, 하부 블랙 매트릭스(140, 141)는 상호 교번되는 범위 내에서, 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.The upper and lower black matrices 140 and 141 may be formed in various patterns within a range that is alternated with each other.

예를 들면, 상, 하부 블랙 매트릭스(140, 141)는 도 5와 같이 픽셀 단위로 교번 형성될 수도 있고, 도 7의 (a)나 (b)와 같이 세로 방향의 열(Row)이나 가로 방향의 행(Row) 단위로 교번 형성될 수도 있다.For example, the upper and lower black matrices 140 and 141 may be alternately formed in units of pixels as shown in FIG. 5, and the rows or rows in the vertical direction as shown in FIGS. 7A and 7B. Alternately, they may be formed in units of rows of.

열(Row)은 가로 방향으로 인접 배열된 복수의 픽셀들로 이루어지고, 행(Row)은 세로 방향으로 인접 배열된 복수의 픽셀들로 이루어진다.The row is composed of a plurality of pixels arranged adjacent to each other in the horizontal direction, and the row is composed of a plurality of pixels arranged adjacent to each other in the vertical direction.

상부 블랙 매트릭스(140)가 도 7의 (a)와 같이 열(Column) 단위로 교번 형성되면, 상부 블랙 매트릭스(141)는 상부 블랙 매트릭스(140)와 엇갈리게 형성되어 상, 하부 블랙 매트릭스(140, 141)가 서로 교번되는 패턴을 이루게 된다.When the upper black matrix 140 is alternately formed in units of columns as shown in FIG. 7A, the upper black matrix 141 is alternately formed with the upper black matrix 140 such that the upper and lower black matrices 140, 141 forms an alternating pattern.

그러면, 도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 하나의 전자 잉크 패널(100) 상에 서로 다른 정면 이미지 및 후면 이미지를 동시에 디스플레이할 수 있다.Then, as illustrated in FIGS. 8A and 8B, different front images and back images may be simultaneously displayed on one electronic ink panel 100.

상, 하부 배리어가 상, 하부 블랙 매트릭스(140, 141)를 대체하는 경우에도, 마찬가지로 상부 배리어의 슬릿부 및 차단부가 하부 배리어의 슬릿부 및 차단부와 서로 엇갈리게 형성되어 상호 교번되는 패턴을 이룬다.Even when the upper and lower barriers replace the upper and lower black matrices 140 and 141, the slit portion and the blocking portion of the upper barrier are similarly formed to alternate with the slit portion and the blocking portion of the lower barrier.

도 9 및 도 10은 도 4에서 정면 및 후면 이미지를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 마이크로 캡슐(118a) 내의 화이트 입자 및 블랙 입자를 이용하여 흑백톤의 그레이 레벨을 표시하는 경우를 예시하고 있다.9 and 10 are diagrams for describing a method of generating front and rear images in FIG. 4, which illustrates a case where gray levels of black and white tones are displayed using white particles and black particles in the microcapsule 118a. have.

도 9는 전자 잉크 패널(100) 상에 디스플레이 하고자 하는 두 개의 프레임, 즉, 정면 이미지(image 1)와 후면 이미지(image 2)를 하나로 합쳐 전체 이미지(image 3)를 생성하는 경우를 예시하고 있다.FIG. 9 illustrates a case in which two frames to be displayed on the electronic ink panel 100, that is, a front image (image 1) and a rear image (image 2) are combined into one to generate a whole image (3). .

구동부(200)는 전체 이미지(image 3)를 생성한 후, 전자 잉크 패널(100)의 각 픽셀에 전체 이미지(image3)에 대응하는 이미지 신호(M1, M2, M3, M4), 즉 그레이 레벨을 순차적으로 인가한다.After generating the entire image 3, the driver 200 generates image signals M1, M2, M3, and M4 corresponding to the entire image3, that is, the gray level, for each pixel of the electronic ink panel 100. Apply sequentially.

전자 잉크 패널(100)의 상부 기판(110) 상에 도 10의 (a1)와 같은 상부 블랙 매트릭스(140)와 형성되고, 하부 기판(120) 상에 도 10의 (b1)와 같은 상부 블랙 매트릭스(141)가 형성되면, 상, 하부 블랙 매트릭스(140, 141)의 배열에 의해 정면과 후면에 (a2)와 (b2)와 같이 서로 다른 이미지가 표시된다.An upper black matrix 140 as shown in FIG. 10 (a1) is formed on the upper substrate 110 of the electronic ink panel 100 and an upper black matrix as shown in FIG. 10 (b1) on the lower substrate 120. When 141 is formed, different images are displayed on the front and rear surfaces of the black matrix 140 and 141 as shown in (a2) and (b2).

도 11 및 도 12는 도 4에서 정면 및 후면 이미지를 생성하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 마이크로 캡슐(118a) 내에 구비된 레드, 그린, 블루 입자를 제어하여 여러 색상을 표현하는 경우를 예시하고 있다.11 and 12 are views for explaining another method of generating front and rear images in FIG. 4, and illustrate a case in which various colors are represented by controlling red, green, and blue particles included in the microcapsule 118a. Doing.

도 9의 경우와 마찬가지로, 구동부(200)는 프레임 단위로 정면 이미지(image 1)와 후면 이미지(image 2)를 생성하고, 정면 이미지(image 1)와 후면 이미지(image 2)가 결합된 전체 이미지(image 3)를 생성한다.As in the case of FIG. 9, the driving unit 200 generates a front image (image 1) and a rear image (image 2) in units of frames, and the entire image in which the front image (image 1) and the rear image (image 2) are combined. Create (image 3)

그리고, 생성된 전체 이미지에 따라 전자 잉크 패널(100)에 형성된 복수 개 의 픽셀들을 구동하여 픽셀별 휘도를 제어한다.Then, the plurality of pixels formed in the electronic ink panel 100 are driven according to the generated whole image to control luminance for each pixel.

전자 잉크 패널(100)의 상부 기판(110)과 하부 기판(120) 상에 도 12의 (a1)와 같은 상부 블랙 매트릭스(140)와 (b1)과 같은 상부 블랙 매트릭스(141)가 형성된 경우, 상, 하부 블랙 매트릭스(140, 141)의 배열에 의해 정면 및 후면에서 서로 다른 영역이 차광된다.When the upper black matrix 140 and the upper black matrix 141 such as (b1) are formed on the upper substrate 110 and the lower substrate 120 of the electronic ink panel 100 as shown in FIG. By the arrangement of the upper and lower black matrices 140 and 141, different areas are shielded from the front and rear surfaces.

그에 따라, 정면과 후면에 (a2), (b2)와 같이 서로 다른 이미지가 표시된다.Accordingly, different images are displayed on the front and rear surfaces as shown in (a2) and (b2).

도 13은 도 4의 이미지 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 13 is a diagram for describing an image processing process of FIG. 4.

전체 이미지로부터 정면 및 후면 이미지를 추출하거나, 정면 및 후면 이미지를 합하여 전체 이미지를 생성하기 위해서, 임의의 픽셀을 둘러싼 픽셀들의 휘도값이나 색상값을 가지고 해당 픽셀의 휘도값이나 색상값을 예측하는 보간법(interpolation) 등 다양한 이미지 처리 알고리즘을 활용할 수 있다.An interpolation method that predicts the luminance or color value of a pixel with the luminance or color value of pixels surrounding an arbitrary pixel to extract the front and rear images from the entire image, or to combine the front and rear images to generate the entire image. You can use various image processing algorithms such as interpolation.

(a)와 같은 전체 이미지가 있는 경우, 각 픽셀(P1, P2, P3, P4)의 휘도는 상호 연관성을 가진다.When there is an entire image as shown in (a), the luminance of each pixel P1, P2, P3, P4 is correlated.

예를 들어, (a)의 각 픽셀(P1, P2, P3, P4)에서 전체 휘도를 E, 좌측에 위치한 두 픽셀(P1, P3)의 휘도를 F, 우측에 위치한 두 픽셀(P2, P4)의 휘도를 G, 상측에 위치한 두 픽셀(P1, P2)의 휘도를 H, 하측에 위치한 두 픽셀(P3, P4)의 휘도를 I라고 가정하면, 수학식 1이 성립한다.For example, in each pixel (P1, P2, P3, P4) of (a), the overall luminance is E, the luminance of the two pixels P1, P3 located on the left side is F, and the two pixels P2, P4 located on the right side. Assuming that the luminance of G is the luminance of the two pixels P1 and P2 located on the upper side, and the luminance of the two pixels P3 and P4 located on the lower side is represented by Equation (1).

L = H/2 = G/2 = H/E = G/E = E/4L = H / 2 = G / 2 = H / E = G / E = E / 4

따라서, 이러한 관계를 이용하여 두 개의 서로 다른 프레임을 구현하여 (b) 와 (c)에 나타난 정면 및 후면 이미지로 활용할 수 있다.Therefore, two different frames can be implemented using this relationship to be used as the front and rear images shown in (b) and (c).

이와 같이, 하나의 전자 잉크 패널(100)로 동시에 두 개의 프레임을 디스플레이 할 수 있으므로, 저비용, 고효율의 양면 디스플레이를 구현할 수 있고, 양면 디스플레이에 필요한 공간을 최소화할 수 있다.As such, since two frames may be simultaneously displayed by one electronic ink panel 100, a low-cost and high-efficiency double-sided display may be realized and space required for the double-sided display may be minimized.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform the scope of the invention to those skilled in the art, it should be understood that they are exemplary in all respects and not limited. The invention is only defined by the scope of the claims.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 전자 잉크형 디스플레이 장치는 동시에 양면 디스플레이를 구현할 수 있다.The electronic ink display device according to the present invention made as described above can implement a double-sided display at the same time.

또한, 본 발명에 따른 전자 잉크형 디스플레이 장치는 저비용, 고효율의 양면 디스플레이를 구현하여 디스플레이 효과를 극대화하고, 양면 디스플레이에 필요한 공간을 최소화할 수 있다.In addition, the electronic ink display device according to the present invention can realize a low-cost, high-efficiency double-sided display to maximize the display effect, and minimize the space required for the double-sided display.

Claims (11)

복수 개의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있는 전자 잉크 패널;An electronic ink panel in which a plurality of pixels are arranged in a matrix form; 상기 전자 잉크 패널의 상부에 소정의 패턴으로 형성되어 있는 상부 블랙 매트릭스; 및An upper black matrix formed in a predetermined pattern on the electronic ink panel; And 상기 전자 잉크 패널의 하부에 상기 상부 블랙 매트릭스와 교번되는 패턴으로 형성되어 있는 하부 블랙 매트릭스A lower black matrix formed under the electronic ink panel in an alternating pattern with the upper black matrix 를 포함하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.Electronic ink type display device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 블랙 매트릭스는 상기 전자 잉크 패널의 전면에 걸쳐 체스 패턴을 이루며 분포되고, 상기 하부 블랙 매트릭스는 상기 체스 패턴의 교번 패턴으로 배열된 것을 특징으로 하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.And the upper black matrix is distributed in a chess pattern over the entire surface of the electronic ink panel, and the lower black matrix is arranged in an alternating pattern of the chess pattern. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 블랙 매트릭스와 하부 블랙 매트릭스는 열(Column) 단위로 엇갈리게 형성되어 서로 교번되는 패턴을 이루는 것을 특징으로 하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.And the upper black matrix and the lower black matrix are alternately formed in units of columns to form an alternate pattern. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 블랙 매트릭스와 하부 블랙 매트릭스는 행(Row) 단위로 엇갈리게 형성되어 서로 교번되는 패턴을 이루는 것을 특징으로 하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.The upper black matrix and the lower black matrix are alternately formed in a row unit to form an alternating pattern. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자 잉크 패널은,The electronic ink panel, 프레임 단위로 정면 이미지와 후면 이미지를 생성하고, 상기 정면 이미지와 상기 후면 이미지가 결합된 전체 이미지를 생성한 후, 상기 전체 이미지에 따라 상기 복수 개의 픽셀들을 구동하여 픽셀별 휘도를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.After generating the front image and the rear image in the frame unit, and generates the entire image combined with the front image and the rear image, and driving the plurality of pixels according to the entire image to control the luminance for each pixel Electronic ink type display device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자 잉크 패널은,The electronic ink panel, 서로 마주보게 대향된 상부 기판과 하부 기판; An upper substrate and a lower substrate facing each other; 상기 상부 기판 및 하부 기판의 내측에 각각 형성되어 서로 대향되는 상부 투명 전극과 하부 투명 전극; 및An upper transparent electrode and a lower transparent electrode formed inside the upper substrate and the lower substrate to face each other; And 상기 상부 투명 전극과 상기 하부 투명 전극 사이에 분산되어 있는 볼 형태의 마이크로 캡슐들로 이루어진 전자 잉크층Electronic ink layer consisting of microcapsules in the form of balls dispersed between the upper transparent electrode and the lower transparent electrode 을 포함하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.Electronic ink type display device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로 캡슐은,The microcapsules, 볼 형태의 투명 유체;Transparent fluid in the form of a ball; 상기 투명 유체 내에서 양의 전하를 가지고 분포된 복수 개의 블랙 입자; 및 A plurality of black particles distributed with a positive charge in the transparent fluid; And 상기 투명 유체 내에서 음의 전하를 가지고 분포된 복수 개의 화이트 입자로 구성된 것을 특징으로 하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.And a plurality of white particles distributed with a negative charge in the transparent fluid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로 캡슐은,The microcapsules, 볼 형태의 투명 유체; 및Transparent fluid in the form of a ball; And 상기 투명 유체 내에 분포된 복수 개의 레드, 그린, 블루 입자A plurality of red, green, blue particles distributed in the transparent fluid 로 구성된 것을 특징으로 하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.Electronic ink type display device, characterized in that consisting of. 복수 개의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있는 전자 잉크 패널;An electronic ink panel in which a plurality of pixels are arranged in a matrix form; 상기 전자 잉크 패널의 상부에 소정의 패턴으로 형성되며, 빛을 차폐하는 차단부와 빛을 투과시키는 슬릿부로 이루어진 상부 배리어; 및An upper barrier formed in a predetermined pattern on the electronic ink panel, the upper barrier including a blocking portion for shielding light and a slit portion for transmitting light; And 상기 전자 잉크 패널의 하부에 상기 상부 배리어와 교번되는 패턴으로 형성되어 있는 하부 배리어A lower barrier formed under the electronic ink panel in an alternating pattern with the upper barrier 를 포함하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.Electronic ink type display device comprising a. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 상부 배리어는 상기 차단부 및 슬릿부가 열(Column) 단위로 교번되는 패턴으로 배열되고, 상기 하부 배리어는 상기 상부 배리어와 교번되는 패턴으로 배열된 것을 특징으로 하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.And the upper barrier is arranged in a pattern in which the blocking part and the slit part are alternately arranged in columns, and the lower barrier is arranged in a pattern in which the upper barrier is alternated. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 상부 배리어는 상기 차단부 및 슬릿부가 행(Row) 단위로 교번되는 패턴으로 배열되고, 상기 하부 배리어는 상기 상부 배리어와 교번되는 패턴으로 배열된 것을 특징으로 하는 전자 잉크형 디스플레이 장치.And the upper barrier is arranged in a pattern in which the blocking part and the slit part are alternated in a row unit, and the lower barrier is arranged in a pattern in which the upper barrier is alternated.
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