KR20090050066A

KR20090050066A - 전기영동 디스플레이 디바이스

Info

Publication number: KR20090050066A
Application number: KR1020097004521A
Authority: KR
Inventors: 잔더 제이. 로젠달; 마르티누스 에이치. 더블유. 엠. 판 델덴; 마크 티. 존슨
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2007-09-05
Publication date: 2009-05-19
Also published as: US20100020064A1; CN101512626A; WO2008029356A1; EP2064694A1; TW200818078A; JP2010503014A

Abstract

전기영동 디스플레이 디바이스는 제 1 디스플레이 어드레싱 주기(도 3a)를 수행함으로써 구동되며, 여기서 상기 디스플레이는 행 그룹들(52)의 제 1 집합으로서 어드레스 되며, 동일한 열 데이터 집합이 행 그룹의 각각의 행에 동시에 적용된다. 적어도 하나의 행 그룹이 복수의 행을 포함하도록, 행 그룹들(52)의 수는 행들(50)의 수보다 적다. 적어도 하나의 다른 디스플레이 어드레싱 주기(도 3b)는 상기 디스플레이의 모든 행들을 독립된 이미지 데이터로 어드레스 한다. 이러한 방법은 동일한 열 데이터를 이용하여 행들의 그룹들을 함께 어드레스하며, 따라서 어드레싱 시간을 감소시킨다. 상기 이미지는 제 1 어드레싱 주기 후에 낮은 해상도의 이미지로 나타나며, 특히 낮은 수직 해상도를 갖는다. 그 뒤의 어드레싱 주기들은 그 다음에 점진적으로 이미지 품질을 최종적인 희망하는 이미지로 향상시킨다.

Description

전기영동 디스플레이 디바이스{ELECTROPHORETIC DISPLAY DEVICES}

본 발명은 전기영동 디스플레이 디바이스와 관련이 있다.

전기영동 디스플레이 디바이스(electrophoretic display device)는 쌍안정(bistable) 디스플레이 기술의 한 예이며, 전기영동 디스플레이 디바이스는 선택적인 빛 산란(scattering) 또는 흡수(absorption) 기능을 제공하기 위해 전계(electric field) 내에서 전하를 갖는 입자의 이동을 이용한다.

한 예시에서, 흰색 입자가 흡수성 액체 중에 떠 있으며, 상기 입자를 디바이스의 표면으로 가져가기 위해 전계가 쓰일 수 있다. 이러한 위치에서, 상기 입자들은 디스플레이가 하얗게 보이도록 빛을 산란시키는 기능을 수행할 것이다. 위 표면(top surface)으로부터 멀어지는 이동은 상기 액체의 색, 예컨대 검은색이 보이는 것을 가능하게 한다. 다른 예시에서는, 투명한 유체(fluid)에 떠 있는 두 가지 타입의 입자, 예컨대 검은색의 음전하를 갖는 입자와 흰색의 양전하를 갖는 입자가 있을 수 있다. 여러 개의 상이한 가능한 구성이 존재한다.

전기영동 디스플레이 디바이스가 그들의 쌍안정성(전압을 인가하지 않아도 이미지가 유지됨)의 결과로 인한 저 전력 소비를 가능하게 하며, 그리고 백라이트(backlight) 또는 편광기(polarizer)가 필요없으므로, 얇고 밝은 디스플레이 디 바이스가 형성되는 것을 가능하게 한다는 것이 인식되어왔다. 전기영동 디스플레이 디바이스는 플라스틱 물질로 만들어질 수도 있으며, 그러한 디스플레이의 제조에 있어서 저가의 릴-투-릴(reel-to-reel) 공정의 가능성이 있다.

만일 가격이 가능한 한 낮게 유지되어야 한다면, 수동 어드레싱 설계(passive addressing scheme)가 사용된다. 디스플레이 디바이스의 가장 단순한 구성은 분할 반사 디스플레이(segmented reflective display)이며, 이러한 타입의 디스플레이로도 충분한 다수의 응용이 있다. 분할 반사 전기영동 디스플레이는 저전력 소비, 양호한 밝기를 가지고 있으며, 또한 동작 중에 쌍안정하고, 따라서 디스플레이가 꺼졌을(turned off) 때에도 정보를 디스플레이 하는 것이 가능하다.

그러나, 행렬 어드레싱 설계(matrix addressing scheme)를 이용하여 향상된 성능과 다용도성(versatility)이 제공된다. 수동 행렬 어드레싱(passive matrix addressing)을 사용하는 전기영동 디스플레이는 통상적으로 하부 전극층(lower electrode layer), 디스플레이 매질층(display medium layer), 그리고 상부 전극층(upper electrode layer)을 포함한다. 바이어스(bias)되는 전극과 결합된 디스플레이 매질의 부분(들)의 상태를 제어하기 위해 상부 및/또는 하부 전극층의 전극들로 선택적으로 바이어스 전압이 가해진다.

다른 타입의 전기영동 디스플레이 디바이스는 이른바 "평면 내 전환(in plane switching)"을 사용한다. 이러한 타입의 디바이스는 디스플레이 물질 층에서 측면으로 선택적으로 입자들의 이동을 이용한다. 입자들이 측면 전극을 향해 이동될 때, 입자들 사이에 개구부(opening)가 나타나며, 상기 개구부를 통해 밑에 있는 표면이 보일 수 있다. 입자들이 임의적으로(randomly) 분산되어있을 때, 입자들은 밑에 있는 표면으로의 빛의 통과를 차단하므로 입자의 색이 보인다. 입자는 착색될 수 있으며 밑의 표면은 검은색 또는 흰색일 수 있고, 또는 그렇지 않으면 입자들은 검은색이거나 흰색이며 밑의 표면이 착색될 수 있다.

평면 내 전환의 이점은 디바이스가 투과 동작(transmissive operation), 또는 반투과 동작(transflective operation)에 대하여 적응될 수 있다는 것이다. 특히, 입자의 이동은 반사와 투과의 모든 동작이 상기 물질을 통해 구현될 수 있도록 빛의 통로를 만든다. 이것은 반사 동작 보다는 차라리 백라이트를 이용한 조명을 가능하게 한다. 평면 내 전극은 모두 하나의 기판 위에 제공될 것이며, 또는 그렇지 않으면 두 기판에 전극들이 제공된다.

능동 행렬 어드레싱 설계(active matrix addressing scheme)는 또한 전기영동 디스플레이를 위해 사용되며, 고해상도의 그레이스케일(greyscale)을 갖는 밝은 전 색상 디스플레이(full colour display)를 위해 보다 빠른 이미지(image) 갱신을 원할 때 능동 행렬 어드레싱 설계가 요구된다. 그러한 디바이스는 도로표지 및 광고판 디스플레이 응용을 위해, 그리고 전자 창(electronic window)과 주변 조명 응용(ambient lighting application)에서의 {화소로 이루어진(pixellated)} 광원으로서 개발되고 있다. 색 필터를 이용하여 또는 뺄셈의 색 원리(subtractive colour principle)에 의해 색이 구현될 수 있으며, 디스플레이 픽셀은 그러면 그레이스케일 디바이스로서의 역할을 한다. 아래의 설명은 그레이스케일과 그레이 레벨(grey level)을 참조하며, 그러나 아래의 설명은 그 어떤 방법으로도 단지 단 색(monochrome) 디스플레이 동작만을 제안(suggest)하는 것이 아님이 이해되어야한다.

본 발명은 수동 행렬 디스플레이 기술에 적용될 수 있다.

전기영동 디스플레이는 통상적으로 복소 구동 신호(complex driving signal)에 의해 구동된다. 한 픽셀이 한 그레이 레벨에서 다른 그레이 레벨로 전환되기 위해서, 종종 처음에는 리셋 상태(reset phase)로서 흰색 또는 검은색으로 전환된 다음에 최종 그레이 레벨로 전환된다. 그레이 레벨에서 그레이 레벨로의 전이(transition)와 검은색/흰색에서 그레이 레벨로의 전이는 검은색에서 흰색, 흰색에서 검은색, 회색에서 흰색 또는 회색에서 검은색으로의 전이보다 더욱 느리며 더욱 복잡하다.

전기영동 디스플레이를 위한 통상적인 구동 신호는 복소 신호이며 상이한 보조신호들(subsignals), 예컨대 전이 속도를 높이기 위한 "흔들림(shaking)" 펄스(pulse)로 구성될 수 있으며, 이 펄스는 이미지 품질을 향상시킨다.

알려진 구동 설계의 다른 논의는 WO 2005/071651과 WO 2004/066253에서 찾을 수 있다.

전기영동 디스플레이가 갖는 한 중대한 문제는 하나의 이미지를 갖는 디스플레이를 어드레싱할 때 걸리는 시간이다. 이러한 어드레싱 시간은 픽셀 출력이 픽셀 셀(pixel cell)을 가진 입자들의 물리적 위치에 의존하며, 입자의 이동은 한정된 양의 시간을 요구한다는 사실에서 비롯된다. 어드레싱 속도는 다양한 수단, 예컨대 오직 짧은 거리의 픽셀의 이동을 요구하는 이미지 데이터의 픽셀별(pixel-by- pixel) 기록을 제공하고, 후의 픽셀 영역을 따라 입자들을 분산시키는 병렬 입자 분산 단계(parallel particle spread stage)에 의해 증가될 수 있다.

이러한 수단으로도, 큰 수동 행렬 디스플레이에 대한 디스플레이 어드레싱은 분(minute) 단위가 아닌 시간(hour) 단위의 시간이 소요될 수 있다. 이것은 큰 전기영동 디스플레이의 사용을, 가끔씩만 갱신되는, 정적인(static) 이미지 용 디스플레이, 예컨대 광고판 응용을 위한 디스플레이로 제한해 왔다.

따라서 그러한 수동 행렬 디스플레이 디바이스에 대한 어드레싱 시간을 감소시킬 필요가 있다.

본 발명에 따라서, 행(rows)과 열(columns)의 디스플레이 픽셀들의 배열을 포함하는, 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은:

디스플레이는 행 그룹(row group)의 제 1 집합으로서 어드레스 되고, 동일한 열(column) 데이터 집합이 행 그룹의 각각의 행에 동시에 적용되며, 적어도 하나의 행 그룹이 복수의 행을 포함하도록 행 그룹의 수는 행들의 수보다 적은, 제 1 디스플레이 어드레싱 주기를 수행하는 단계; 그리고

적어도 하나의 다른 디스플레이 어드레싱 주기를 수행하는 단계를 포함하며,

여기서, 최종 어드레싱 주기에서 디스플레이의 모든 행이 독립된 이미지 데이터로 어드레스 된다.

본 방법은 동일한 열 데이터를 이용하여 행의 그룹들을 함께 어드레스하며, 따라서 어드레싱 시간을 감소시킨다. 이미지는 저해상도 이미지로서, 제 1 어드레싱 주기 후에 나타나며, 특히 낮은 수직 해상도(vertical resolution)를 갖는다. 그 뒤의 어드레싱 주기는 이미지 품질을 최종적인 희망하는 이미지로 점진적으로(progressively) 향상시킨다. 각각의 행 그룹은 복수의 행, 예컨대 같은 수의 행들을 포함한다. 한 선호되는 예제에서, 각각의 행 그룹은 3 개의 행을 포함한다.

제 1 행 그룹은 제 1의 복수의 인접한 행들을 포함할 수 있으며, 각각의 다음의 행 그룹은 다음의 복수의 인접한 행들을 포함할 수 있다. 이것은 단순한 순차 어드레싱 방법(sequential addressing method)을 제공하며, 그러나 제 1 어드레싱 주기 후에 최고의 품질의 이미지를 나타내기 위한, 행들의 최적의 그룹화를 제공하지 않는다.

따라서, 행 그룹들은 인터레이스(interlace) 되어있을 수 있다. 이러한 인터레이싱은 균일하거나, 또는 이미지 내용(image content)에 기초하여 어떤 행들을 함께 그룹화 할지 결정할 수도 있다. 이것은, 행들을 그룹화 하는 가장 좋은 방법을 결정하기 위해 이미지가 사용되며 그리고 제 1 어드레싱 주기 후에 최고 품질의 출력 이미지를 얻는 것을 가능하게 한다.

만일 이미지 내용이 사용되면 행들은, 각 행을 따라 각각의 열의 위치에서의 이미지 내용의 관점에서, 각각의 행으로부터 가장 적은 편차를 갖는 그룹으로 그룹화 될 것이다. 바꾸어 말하면, 행들의 그룹들은 서로에게 가장 가깝게 일치하는 행들로 선택되는 행들의 그룹들이라는 것이다. 예컨대, 행들의 각각의 그룹에 대해 한 사용 가능한 행이 선택될 수 있으며, 각각의 열 위치에 있는 이미지 내용 사이의 차이의 제곱의 합계를 이용하여 상기 행으로부터 가장 적게 벗어나는, 미리 결정된 수의 다른 사용 가능한 행이 선택된다.

그룹의 행들을 어드레스 하기 위해 사용될 열 데이터 집합은:

해당 행 내의 각각의 열의 위치에 대한 행들의 그룹 중에서 최소의 이미지 내용;

해당 행 내의 각각의 열의 위치에 대한 행들의 그룹 중에서 최대의 이미지 내용; 또는

해당 행 내의 각각의 열의 위치에 대한 행들의 그룹 중에서 평균적인 이미지 내용 중 하나로 선택될 수 있다.

대안적으로, 감지되는 밝기(brightness), 대비(contrast) 또는 해상도(resolution)가 향상될 수 있도록 상이한 기능, 예컨대 행 그룹에 있지 않은 인근 픽셀들로부터의 정보를 고려하는 단계가 이용될 수 있다. 열 데이터 집합은 또한 픽셀 내의 입자 이동을 돕기 위해 선택될 수 있다.

열 데이터 집합은 정적이며 그룹 내의 모든 행으로 동일한 행 어드레스 신호가 적용된다. 그러나, 제 1 어드레싱 주기에 의해 제작된 이미지의 품질을 더욱 향상시키기 위해, 열 데이터 집합의 동시 적용 중에 상이한 행 어드레스 신호들이 행 그룹의 상이한 행들에 적용될 수 있다.

이것은, 이미지가, 희망하는 최종 이미지에 보다 가깝도록, 상이한 열들이 동일한 열 데이터 집합에 대해 상이하게 반응하는 것이 가능하도록 한다.

본 발명은 또한 디스플레이 픽셀의 행과 열의 배열, 그리고 디스플레이 디바이스의 제어를 위한 제어기를 포함하는 전기영동 디스플레이 디바이스를 제공하며, 제어기는 본 발명의 방법을 구현하도록 적응된다.

본 발명은 또한 전기영동 디스플레이 디바이스를 위한 디스플레이 제어기를 제공하며, 제어기는 본 발명의 방법을 구현하도록 적응된다.

본 발명의 예시들이 첨부된 도면의 참조를 이용하여 이제 자세히 설명될 것이다.

도 1은 기초적인 기술을 설명하기 위해 디바이스의 한 알려진 타입을 개략적으로 도시하는 도면.

도 2는 본 발명을 더욱 자세히 설명하기 위해 사용될, 디바이스의 다른 알려진 타입을 도시하는 도면.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 방법으로 인해 어떻게 출력 이미지의 제 1 집합이 형성되는지를 도시하는 도면.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 방법으로 인해 어떻게 출력 이미지의 제 2 집합이 형성되는지를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 방법으로 인해 나타나는 실제 출력 이미지의 한 집합을 도시하는 도면.

도 6은 본 발명의 디스플레이 디바이스를 도시하는 도면.

동일한 층 또는 구성요소를 표시하기 위해 동일한 참조기호가 상이한 도면들 에서 사용되었으며, 설명은 반복되지 않는다.

본 발명은 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스 그리고, 제 1 디스플레이 어드레싱 주기가 상기 디스플레이를 행 그룹의 제 1 집합으로서 어드레스 하는, 구동 방법을 제공하며, 이 때 동일한 열 데이터 집합은 행 그룹의 각각의 행에 동시에 적용된다. 이것은 초기의 더 낮은 품질의 이미지 출력을 제공하며, 희망하는 출력 이미지를 생산하기 위해 적어도 하나의 다른 디스플레이 어드레싱 주기가 사용된다. 이것은 초기의 더 낮은 품질의 출력 이미지를 얻는 어드레싱 시간을 감소시킨다.

본 발명을 더욱 상세히 설명하기 전에, 본 발명과 관련이 있는 디스플레이 디바이스의 타입의 한 예시가 간략하게 설명될 것이다.

도 1은, 기초 기판(base substrate)(2), 예컨대 PET(polyethylene terephthalate)인, 두 투명한 기판(3,4) 사이에 존재하는 전자 잉크를 갖는 전기영동 필름을 포함하는, 전기영동 디스플레이 디바이스(1)의 한 부분의 단면도를 개략적으로, 예컨대 오직 몇 개의 디스플레이 요소를 나타내며, 도시한다. 기판 중 하나(3)에 투명한 영상 전극(picture electrode)(5)이 제공되며 다른 기판(4)에는 투명한 상대 전극(counter electrode)(6)이 제공된다.

전자 잉크는 약 10에서 50 마이크론의, 다중의 마이크로 캡슐(7)을 포함한다. 각각의 마이크로 캡슐(7)은 유체(F) 속에 떠있는 양전하를 갖는 흰색 입자(8)와 음전하를 갖는 검은색 입자(9)를 포함한다. 영상 전극(5)에 양의 전계가 가해지면, 흰색 입자(8)는 상대 전극(6)을 향한 마이크로 캡슐(7)의 측면으로 이동하며 디스플레이 요소는 시청자에게 보여진다.

동시에, 검은색 입자(9)는 마이크로캡슐(7)의 반대편으로 이동하며 여기서 검은색 입자들은 시청자에게는 숨겨진다. 영상 전극(5)에 음의 전계를 가함으로써 검은색 입자(9)는 상대 전극(6)을 향한 마이크로 캡슐(7)의 측면으로 이동하며 디스플레이 요소는 시청자에게 어두워진다(도시되지 않음). 전계가 제거되었을 때 입자(8, 9)는 획득된 상태에 머무르며 디스플레이는 쌍안정 특성을 보이고 실질적으로 전력을 소비하지 않는다.

상기 디스플레이는 행 구동기(row driver)와 열 구동기(column driver)를 이용하여 구동된다.

본 발명은 수동 행렬 디스플레이와 관련이 있다. 수동 행렬 설계는, 이미 어드레스 된 다른 행들에 영향을 미치지 않도록, 픽셀의 한 행의 어드레싱을 허용하기 위해 임계 전압 반응(threshold voltage response)을 이용할 수 있다는 것이 알려져있다. 이러한 경우에, 어드레스 되고 있는 픽셀에서만 임계값을 초과하며 다른 모든 픽셀들은 그 픽셀들의 이전 상태에 머무르도록, 행 전압과 열 전압의 조합이 가해질 수 있다.

도 1은 측면 변위 전기영동 디스플레이(lateral displacement electrophoretic display)를 도시한다. 본 발명은 평면 내 전환 수동 행렬 투과 디스플레이 디바이스에서의 선호되는 구현을 참조하여 더욱 자세하게 설명될 것이다.

도 2는 본 발명을 설명하기 위해 사용될, 디스플레이 디바이스(30)의 타입의 한 예시를 도시하며, 한 전기영동 디스플레이 셀을 도시한다.

상기 셀은 전기영동 잉크 입자(34)가 수용되는, 셀 부피를 정의하기 위해 측면 벽(side wall)(32)에 의해 경계지어진다. 도 3의 예시는, 색 필터(38)를 통과하는 광원(도시되지 않음)으로부터의 조명(36)을 갖는, 평면 내 전환 투과 픽셀 배치도이다.

상기 셀 내의 입자의 위치는 공통 전극(common electrode)(40), 열 전도체(column conductor)에 의해 구동되는 저장 전극(storage electrode)(42) 그리고 행 전도체(row conductor)에 의해 구동되는 게이트 전극(gate electrode)(46)을 포함하는 전극 배열에 의해 제어된다.

전극(40, 42, 46)에서의 상대적 전압은 입자가 정전기력 하에서 저장 전극(42)으로 이동할지 또는 구동 전극(40)으로 이동할지를 결정한다. 저장 전극(42){또한 콜렉터(collector)로 알려져 있음}은 빛 차폐물(light shield)(44)에 의해 입자들이 보여지지 않는 영역을 정의한다. 저장 전극(42) 위의 입자들을 이용하여, 픽셀은 조명(36)이 디스플레이의 반대쪽에 있는 시청자에게 전해지는 것을 허용하는 광학적으로 투과성인 상태에 있게 되고, 픽셀 구경(pixel aperture)은, 전체 픽셀 크기에 대해 상대적인, 빛 투과 개구부(light transmission opening)의 크기에 의해 정의된다.

리셋 상태에서, 입자들은 저장 전극(42)에 모아진다. 디스플레이의 어드레싱은 픽셀의 보여지는 영역 안에서 입자들이 분산되도록 입자들을 전극(40)을 향해 모는(drive) 단계를 수반한다. 입자 움직임의 행동의 수학적 분석을 제공하기 위해 도 3의 배치도가 사용된다.

본 발명은, 몇 개의 프레임("어드레싱 주기"로 언급됨) 내에서, 구동 방법을 제공하며, 그 구동 방법에 의해 이미지가 만들어지고, 동일한 열 데이터 집합을 이용하여 상기 프레임들 중 적어도 하나의 프레임에서 하나보다 많은 수의 라인(line)이 동시에 어드레스 된다.

다중의 라인이 동시에 어드레스 되기 위해 적어도 제 1 프레임이 선택된다. 그 결과, 제 1 프레임의 끝에서 낮은 수직 해상도를 갖는 낮은 대비의 이미지가 나타난다. 하나 이상의 그 뒤의 프레임에서, 보다 적은 수의 행을 동시에 어드레스 함으로써, 점진적으로 보다 높은 해상도의 이미지가 구현될 것이다. 적어도 하나의 최종 프레임에서, 완전한 해상도의 영상을 제공하기 위해 모든 행들은 개별적으로 어드레스 된다.

도 3은 이러한 접근을 도시하며, 도 3a에서 제 1의 낮은 수직 해상도의 프레임을 도시하며 도 3b에서 제 2의 정상적으로 어드레스 된 완전한 해상도의 프레임을 도시한다. 도 3a에서, 행 어드레스 라인(50)이 도시되며, 행들은 세 개의 행을 갖는 그룹(52)들로 나뉘어져 나타난다. 각각의 연속하는 세 개의 행을 갖는 그룹 사이에서 공유되는 빗금(hatching)은 이러한 행들이 동일한 열 데이터를 가지고 어드레스 되었다는 것을 도해하기 위해 사용된다. 결과적으로, 단일 라인의 시간은 각각의 행 그룹 내의 세 개의 행을 어드레스하기 위해 사용될 수 있다.

이미지가 다중의 프레임 안에서 만들어지므로, 시청자가 빠른 갱신을 감지할 수 있도록, 제 1 프레임 후에 나타나는 이미지가 최종 이미지에 가능한 한 가까운 것이 중요하다. 그 다음의 갱신들은 이미지를 만드는 것의 부분이라기 보다는, 단 지 이미 존재하는 이미지를 개선시키는 것으로 인지되어야 한다.

만일 한 번에 p 개의 행들이 N 개의 라인을 갖는 디스플레이에 대해 어드레스 된다면, 수직 해상도는 인자 p 만큼 감소된다. 도 3의 예시는 1 행부터 p 행이 처음으로 어드레스 되고, 그 다음에는 p+1 행부터 2p 행까지 어드레스 되는 등의 접근법을 도시한다. 이는 이미지 내용의 그 어떤 분석을 요구하지 않는 단순한 어드레싱 설계를 제공하지만, 일반적으로 이는 최종 이미지에 가장 가까운 이미지를 생성하지 않는다.

대신, 한 번에 디스플레이 내의 임의의 p 개의 라인을 선택하는 것이 가능하며, 순차적인 라인들이 필요하지 않다. 그러므로, 행 그룹은 인터레이스 될 수 있고, 함께 그룹화 될 행들은 이미지 내용에 기초하여 선택될 수 있다.

도 4는, 다시, 한 번에 세 개의 행들의 그룹들이 어드레스 되는, 이러한 접근 방법을 도시한다. 도 4a는, 다시, 동시에 어드레스 되며, 따라서 동일한 열 데이터 집합으로 어드레스 되는, 동일한 빗금으로 나타난 행들을 도시한다. 그러므로, 다시, 행 그룹(54)이 존재한다. 도 4b는, 다시, 모든 행들이 개별적으로 어드레스 된다는 것을 도해하기 위해 모든 행들을 도시한다.

어떠한 행들이 함께 그룹화 될지 결정하기 위해, 해당 행을 따라 각각의 열의 위치에 있는 이미지 내용의 관점에서 서로 가장 적은 편차를 갖는 행들이 선택될 수 있다.

이를 달성하기 위한 한 신호 처리 옵션은 다음에 설명된다. 디스플레이가 N 개의 라인으로 구성되며 한 번에 p 개의 라인으로 어드레스 되고 G 개의 그레이 스 케일을 갖는다고 가정하면:

각각의 픽셀은 그레이 레벨 g _ij 를 가지는데, 여기서 i는 행의 번호이고 j는 열의 번호이다. 각각의 행 k에 대해서 숫자 F _k 는 다음에 의해 정의되어 계산된다:

이는 k 행과 제 1 행 사이의 차이의 제곱의 합계를 나타내며, 이는 해당 행을 따라 각각의 픽셀에 대한(즉 모든 j 열에 대한) 차이의 제곱을 합계하는 것이다.

그러면 F의 가장 낮은 값(여기서 당연히 F ₁ =0이 가장 낮은 값이다)을 가지며 p 개의 라인이 선택될 수 있다. 그러므로 제 1 행 그룹은 1 행과 p-1 개의 다른 행을 갖는다. 이러한 p 개의 행의 제 1 집합에 대한 열들에 적용될 그레이 레벨은:

각각의 열 내의 행들의 집합의 최소의 그레이 레벨;

각각의 열 내의 행들의 집합의 평균의 그레이 레벨; 또는

각각의 열 내의 행들의 집합의 최대의 그레이 레벨로 설정될 수 있다.

각각의 열 내의 그레이 레벨들의 상이한 작용(function)은, 예컨대 제 1 프레임에서의 보다 쉬운 픽셀의 비움을 허용함으로써, 또는 보다 높은 인지되는 대비, 또는 보다 높은 인지되는 밝기를 달성하거나, 또는 간섭(cross-talk)을 감소시킴으로써, 디스플레이 성능을 최적화한다.

이러한 절차는 그러면, 남아있는 라인의 집합 내의 제 1 라인의 그레이 레벨 과 남아있는 라인의 집합 내의 다른 라인의 그레이 레벨 사이의 차이의 제곱의 합계인, F를 계산함으로써, 남아있는 N-p 개의 라인에 대해 반복된다. 이러한 방법으로, 계산 상 점점 적은 라인이 남기 때문에 점점 쉬워지는 N/p-1 개의 계산 단계에서 구동 시퀀스가 결정된다. F의 값은 모두 합하여 N ²/2p 번 계산되어야 한다.

도 5는 한 이미지에 대해, 세 개의 상이한 p 값들에 대한, 단순한 순차 어드레싱(simple sequential addressing)(도 3)과 비순차 어드레싱(non-sequential addressing)(도 4)의 결과를 도해한다.

원본 이미지는 (60)으로 도시된다. 단순한 순차 설계에 대한 초기의 낮은 해상도 어드레싱 주기 후의 이미지가 p=3, 5 그리고 15에 대해 (62), (64), (66)으로 각각 도시된다.

위에서 개관된(outlined) 비월 방식(interlaced scheme)에 대한 초기의 낮은 해상도 어드레싱 주기 후의 이미지가, p=3, 5 그리고 15인 경우에, (68), (70), (72)로 각각 도시된다.

약간의 아티팩트(artefact)(수평 줄무늬)가 낮은 해상도의 이미지 출력으로 유입되지만, 이러한 가공요소는, 원본 이미지를 표현되는 이미지와 비교하는, 추가적인 "수평 줄무늬 검출(horizontal stripe detection)" 알고리즘에 의해, 또는 상기 알고리즘을 향상시킴으로써 쉽게 제거될 수 있다.

통상적으로 제 1 어드레싱 주기 후의 이미지는 낮은 p의 값(3에서 5)에 대해서 매우 수용 가능한 정도이며, p ≥10인 경우에는 너무 많은 아티팩트를 포함한 다. 그러므로 다섯 배 빠른 갱신 속도가 달성 가능하다.

물론 설명된 단순한 알고리즘에 대한 많은 변형이 존재한다. 예컨대, 가장 자세한 수평적 정보, 또는 -만일 알려져있다면- 가장 중요한 정보, 또는 이전의 이미지와 가장 상이한 이미지의 부분을 포함하는 라인들을 어드레싱하는 것을 시작하는 것을 선택하는 것이 가능하다.

낮은 해상도의 이미지가 기록된 후에는, 몇 개의 행들이 이미 올바르게 기록되었을 것이므로, 다음 또는 마지막 어드레싱 주기에서 전체 이미지를 어드레스 하지 않는 것이 가능할 것이다. 이미지에 수정이 필요한 라인의 수는 매우 적을 것이며, 따라서 총 갱신 시간(프레임 1 + 프레임 2)도 종래의 구동 보다 덜 걸릴 것이다.

본 발명은 평면 내 전환 배열과 연계하여 설명되었지만, 상기 개념은 다른 구성으로 확장될 수 있다.

디스플레이의 한 예시가 한 특정한 방향의 행과 열을 가지고 주어졌다. 상기 방향은 그러나 어느 정도 임의적이다. 주어진 예시에서 행은 선택 신호가 가해지는 전도체(conductor)이며 열은 데이터 신호가 가해지는 전도체(conductor)이다. 이들은 서로 바뀔 수 있으며, 따라서 "행(row)"은 위에서 아래로 진행하며, 그리고 "열(column)"은 측면에서 측면으로 진행한다. 청구항들의 범위는 이에 따라 이해되어야 한다.

도 6은 본 발명의 디스플레이(80)가 픽셀의 배열, 행 구동기(84), 열 구동기(86) 그리고 제어기(88)를 갖는 디스플레이 패널(82)로써 구현될 수 있다는 것을 개략적으로 도시한다.

함께 그룹화 할 행들의 수는 요구되는 이미지 품질에 비해 제 1 이미지에 대해 요구되는 어드레싱 시간에 의존하여 선택된다. 그 수는 통상적으로 3, 4, 또는 5일 것이다.

위에서 개관된(outlined) 접근방법은, 그룹의 행들이 모두 완전히 동일한 방법으로 어드레스 되도록, 동일하고 일정한 열 데이터 집합을 행 어드레싱 주기의 전체 지속 시간 동안 행 그룹에 적용하며, 동일하고 일정한 행 어드레싱 신호를 행 그룹에 적용한다. 그러나, 이것은 요구사항은 아니며 열 데이터 집합이 공유되었더라도 그룹 내의 상이한 행들을 상이하게 어드레스 하는 것이 가능하다. 이것은 제 1 어드레싱 주기 후의 이미지의 품질이 더욱 향상되는 것을 가능하게 한다.

행과 열 신호는 또한 일정한 전압을 포함하지 않을 수도 있으며, 그러나 행과 열 신호는 시간에 따라 변하며/변하거나 펄스 전압 신호를 포함한다.

당업자에게 다양한 변경이 명확할 것이다.

본 발명은 전기영동 디스플레이 디바이스에 이용 가능하다.

Claims

디스플레이 픽셀의 행(row)과 열(column)의 배열을 포함하는, 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법으로서,

상기 디스플레이는 행 그룹들(52)의 제 1 집합으로서 어드레스 되며, 동일한 열 데이터 집합이 상기 행 그룹의 각각의 행으로 동시에 인가되고, 여기서 적어도 하나의 행 그룹이 복수의 행을 포함하도록, 행 그룹(52)의 수는 행들(50)의 수보다 적은, 제 1 디스플레이 어드레싱 주기를 수행하는 단계(도 3a); 그리고

적어도 하나의 다른 디스플레이 어드레싱 주기를 수행하는 단계(도 3b)를 포함하며,

최종 어드레싱 주기에서 디스플레이의 모든 행들(50)은 독립적인 이미지 데이터를 가지고 어드레스 되는, 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
제 1항에 있어서, 각각의 행 그룹(52;54)은 복수의 행을 포함하는, 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
제 2항에 있어서, 각각의 행 그룹(52;54)은 같은 수의 행을 포함하는, 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 1 행 그룹(52)은 제 1의 복수의 인접 행을 포함하며, 각각의 다음 행 그룹은 다음의 복수의 인접 행을 포함하는, 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 행 그룹들(54)이 인터레이스 되는(interlaced), 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 이미지 내용에 기초하여 어떠한 행들을 함께 그룹화 할지를 결정하는 단계를 더 포함하는, 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
제 6항에 있어서, 어떠한 행들을 함께 그룹화 할지를 결정하는 단계는, 해당 행을 따라 각각의 열의 위치에서의 이미지 내용의 관점에서 서로 가장 적은 편차를 갖는 행들을 그룹화 하는 단계를 포함하는, 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
제 7항에 있어서, 어떠한 행들을 함께 그룹화 할지를 결정하는 단계는, 각각의 행들의 그룹에 대해, 사용 가능한 하나의 행을 선택하고, 각각의 열 위치에서의 이미지 내용 사이의 차이의 제곱의 합계를 이용하여, 상기 한 행으로부터 가장 적게 벗어나는, 미리 정해진 수의 사용 가능한 다른 행들을 선택하는 단계를 포함하 는, 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 행들의 그룹에 대한 공통된 행 내용은,

해당 행 내의 각각의 열 위치에 대한 행들의 그룹 중에서 최소의 이미지 내용;

해당 행 내의 각각의 열 위치에 대한 행들의 그룹 중에서 최대의 이미지 내용; 또는

해당 행 내의 각각의 열 위치에 대한 행들의 그룹 중에서 평균적인 이미지 내용 중 하나로 선택되는, 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다른 디스플레이 어드레싱 주기에서, 오직, 이미 기록된 이미지 내용과 상이한 이미지 내용을 요구하는 행들만이 다시 어드레스 지정 되는, 수동 행렬 전기영동 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법.
전기영동 디스플레이 디바이스(80)로서,

디스플레이 픽셀의 행과 열의 배열(82), 그리고 상기 디스플레이 디바이스의 제어를 위한 제어기(88)를 포함하되, 상기 제어기는 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에서 청구된 방법을 구현하기 위해 적응되는, 전기영동 디스플레이 디바이스.
전기영동 디스플레이 디바이스를 위한 디스플레이 제어기(88)로서,

제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에서 청구된 방법을 구현하기 위해 적응되는, 전기영동 디스플레이 디바이스를 위한 디스플레이 제어기.