CN101546518B - 表面传导电子发射显示器件及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种表面传导电子发射显示器件及驱动方法，利用阳极板上的发光像素点位置随阴极板上的电子发射源两端电极所施加驱动电压极性反转而改变的特性，可以使一行电子发射源扫描出两行发光像素点。每一个显示器件单元由一个阴极板上的电子发射源和两个对称的阳极板荧光粉像素点组成；一帧图像由不同的子场图像组合而成，分为第一子场与第二子场，因此，在保持电子发射源数目不变的情况下，可以使表面传导电子发射显示器件的动态分辨率较以往提高一倍。

Description

表面传导电子发射显示器件及驱动方法

技术领域

本发明涉及一种表面传导电子发射显示器件及其驱动方法，特别是一种可以通过改变阴极板上的电子发射源两端电极上所施加电压的极性来改变电子轰击阳极板荧光粉像素点位置的显示器件及其驱动方法。

背景技术

日本佳能公司提出的表面传导电子发射显示器件(Surface-conductionElectron-emitter Display，SED)，作为FED的一种，其显示效果在目前平板显示器件中非常的突出。

SED的显像原理与传统的阴极射线显像管(Cathode Ray Tube，CRT)类似，不同于CRT的是，SED将涂有荧光材料的玻璃板与铺有大量表面传导电子发射源的玻璃基板平行摆放，这样的结构使得SED的厚度可以做得相当的薄，实现了平板化、大型化，同时，SED的能耗也比较低。

目前佳能公司的SED制作采用每一个子像素制作一个电子发射源的方法，这样随着显示器分辨率的提高，电子发射源的尺寸就非常小，带来了制作上的困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面传导电子发射显示器件及其驱动方法，与传统的表面传导电子发射显示器件及其驱动方法相比，减少了一半的电子发射源，结构更加简单，成本更低。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种表面传导电子发射显示器件，包括阴极板上的电子发射源和阳极板上对应的荧光粉像素点构成的显示器件单元，n×n个所述显示器件单元组成的阵列，其特征在于，其中每个显示器件单元包括可改变所施加驱动电压极性的一个扫描电极、一个寻址电极，扫描电极和寻址电极之间设置有电子发射膜；所述每行扫描电极依次连接成扫描行电极X1、X2、……、Xn；每列寻址电极依次连接成寻址列电极Y1、Y2、……、Yn，扫描行电极X1、X2、……、Xn和寻址列电极Y1、Y2、……、Yn之间分别由介质层分隔实现电绝缘。

以上表面传导电子发射显示器件的驱动方法，包括下述步骤：

依次在扫描行电极X1、X2、……Xn与寻址列电极Y1、Y2、……Yn之间施加极性为正的脉冲信号电压，经过逐行扫描得到n行位置偏上的奇数显示行，称其为第一子场；

然后依次在扫描行电极X1、X2、……Xn与寻址列电极Y1、Y2、……Yn之间施加极性为负的脉冲信号电压，经过逐行扫描得到n行位置偏下的偶数显示行，称其为第二子场；

最后，第一子场与第二子场组成了一帧完整图像。

以上表面传导电子发射显示器件的另一种驱动方法，包括下述步骤：

在第一行扫描行电极X1与寻址列电极Y1、Y2、……Yn上施加极性为正的脉冲信号电压，得到位置偏上的一行显示行，称为第一子扫描行；

在第一行扫描行电极X1与寻址列电极Y1、Y2、……Yn上施加极性为负的脉冲信号电压，得到位置偏下的一行显示行，称为第二子扫描行；

在第二行到第n行扫描行电极X2、X3、……Xn和寻址列电极Y1、Y2、……Yn之间依次交替的施加极性相反的电压信号最终得到一帧完整图像。

上述方案中，所述施加在扫描行电极与寻址列电极之间的信号电压分别由X扫描脉冲信号产生电路与Y寻址脉冲信号产生电路产生。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

(1)采用本发明提出的一种表面传导电子发射显示器件及其驱动方法，在表面传导电子发射显示器件的电子发射源数目保持不变的情况下，动态分辨率可以较以往提高一倍，有效节省原材料费用，降低器件制作成本。

(2)采用本发明提出的一种表面传导电子发射显示器件及其驱动方法，在保持动态分辨率不变的情况下，电子发射源之间的距离可以适当增加，从而降低器件的制作难度。

附图说明

图1是SED原理结构示意图。

图2是本发明SED一个显示器件单元中电子发射源两端电极上所施加的驱动电压极性控制电子轰击荧光粉像素点位置的示意图。

图3是本发明公开的一种表面传导电子发射显示器件单元及其驱动方法的结构示意图；

图4是两子场表面传导电子发射显示器件驱动方法，为本发明实施例之一。

图5是两子场表面传导电子发射显示器件驱动波形图。

图6是两子扫描行表面传导电子发射显示器件驱动方法，为本发明实施例之二。

图7是两子扫描行表面传导电子发射显示器件驱动波形图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不限于这些实施例。

图1示出SED显示器的一个像素单元结构，SED包含了下玻璃基板100和上玻璃基板110，每个像素单元包含红绿蓝三个子像素，电子发射源120制作在下玻璃基板100上。电子发射源120是由在下玻璃基板100上两个器件电极130和在两个电极之间沉积的电子发射膜140构成，可以通过电子束蒸发、磁控溅射等方法进行制备，其中器件电极采用Pt、Cu、Ni、Cr等及其复合材料，器件电极方块电阻值在0.1Ω/□～1Ω/□，电子发射膜采用ZnO、PdO等材料，薄膜厚度在10nm～200nm。经过对电子发射膜施加三角波或其他波形的脉冲电压信号的电形成工艺后，在电子发射膜中会形成纳米级的裂缝。

SED显示器件还包含一个高电压阳极150。当在器件电极130上施加直流电压时，电子发射膜140会发射电子，在阳极150电压加速下，电子轰击阳极板荧光粉像素点170发光。对于每一个子像素来说，荧光粉像素点170相对于电子发射源在垂直方向对称分布荧光粉像素点171和荧光粉像素点172(图2)，共2n个，荧光粉像素点可通过丝网印刷等工艺制备。

图2示出改变器件单元中电子发射源两端电极所施加驱动电压极性可以控制电子轰击荧光粉像素点位置。当在器件电极130上施加直流电压时，电子发射膜140会发射电子，在阳极150电压加速下，电子会轰击两个荧光粉像素点中的一个荧光粉像素点172产生发光现象(图2A)。当器件电极电压极性改变时，电子发射膜140发射出的电子会在水平方向发生偏移，轰击另一个荧光粉像素点171而发光(图2B)。通过改变电子发射源两端电极上所施加驱动电压的极性以及不同的扫描行次序组合可以实现不同的图像扫描方式，提高器件的动态分辨率。

图3示出了本发明依据图2原理所公开的一种表面传导电子发射显示器件单元及其驱动方法的结构示意图，其中包括扫描电极200、寻址电极210和电子发射膜140。在扫描电极200和寻址电极210上施加极性为正的电压，可以得到位置偏上的像素点225，图中以方形表示。在扫描电极200和寻址电极210上施加极性为负的电压，可以得到位置偏下的像素点235，图中以圆形表示。

图4示出了本发明所公开的一种表面传导电子发射显示器件及其驱动方法的示意图，也是本发明实施例之一。以3×3电子发射源阵列为例，其中包括扫描行电极X1、X2、X3和寻址列电极Y1、Y2、Y3，扫描行电极X1、X2、X3和寻址列电极Y1、Y2、Y3由介质层240分隔开来实现电绝缘。依次在扫描行电极X1、X2、X3与寻址列电极Y1、Y2、Y3之间施加极性为正的脉冲信号电压。经过逐行扫描后可以在上基板得到三行位置偏上的奇数显示行220，称其为子场1(图4A)。然后依次在扫描电极X1、X2、X3与寻址电极Y1、Y2、Y3上施加极性为负的脉冲信号电压，经过逐行扫描后可以得到三行位置偏下的偶数显示行230，称之为子场2(图4B)。子场1与子场2组成了一帧完整图像(图4C)。施加在扫描电极与寻址电极之间的信号电压分别由X扫描脉冲信号产生电路与Y寻址脉冲信号产生电路产生。

图5示出了本发明公开的实施例一的驱动波形图。一帧图像由子场1与子场2组成。子场1由三行位置偏上的奇数显示行220组成，子场2由三行位置偏下的偶数显示行230组成。所有信号的初始值都为零电平。在子场1中，每一扫描行都要首先进行寻址操作，对被寻址信号选中的像素单元，在X电极和Y电极之间施加极性为正的脉冲信号电压，经过逐行扫描后可以得到三行位置偏上的奇数显示行220。在子场2中，同样每一扫描行都要首先进行寻址操作，对被寻址信号选中的像素单元，在X电极和Y电极之间施加极性为负的脉冲信号电压，经过逐行扫描后可以得到三行位置偏下的偶数显示行230。子场1与子场2组成了一帧完整图像。

图6示出本发明所公开的一种表面传导电子发射显示器件及其驱动方法的示意图，也是本发明实施例之二。也以3×3电子发射源阵列为例，第一行电子发射电子源在扫描电极X1与寻址电极Y1、Y2、Y3上施加极性为正的脉冲信号电压，得到位置偏上的一行显示行220，称为子扫描行1。在扫描电极X1与寻址电极Y1、Y2、Y3上施加极性为负的脉冲信号电压，得到位置偏下的一行显示行230，称为子扫描行2。在第二行和第三行电子发射源两端的扫描电极X2、X3和寻址电极Y1、Y2、Y3之间依次交替的施加极性相反的电压信号最终可以得到一帧完整图像。施加在扫描电极与寻址电极之间的信号电压分别由X扫描脉冲信号产生电路与Y寻址脉冲信号产生电路产生。

图7示出了本发明公开的实施例二的驱动波形图。一帧图像由位置偏上的子扫描行1与位置偏下的子扫描行2交替显示组成。所有信号的初始值都为零电平。在子扫描行1显示中，首先进行寻址操作，对被寻址信号选中的像素单元，在X电极和Y电极之间施加极性为正的脉冲信号电压。在子扫描行2中，同样要首先进行寻址操作，对被寻址信号选中的像素单元，在X电极和Y电极之间施加极性为负的脉冲信号电压，经过逐行交替扫描后可以得到一帧完整图像。

Claims (5)

1.一种表面传导电子发射显示器件，包括阴极板上的电子发射源和阳极板上对应的荧光粉像素点构成的显示器件单元，n×n个所述显示器件单元组成的阵列，其特征在于，其中每个显示器件单元包括可改变所施加驱动电压极性的一个扫描电极、一个寻址电极，扫描电极和寻址电极之间设置有电子发射膜；电子发射源是由在下玻璃基板上两个器件电极和在两个电极之间沉积的电子发射膜构成；所述每行扫描电极依次连接成扫描行电极X1、X2、……、Xn；每列寻址电极依次连接成寻址列电极Y1、Y2、……、Yn，扫描行电极X1、X2、……、Xn和寻址列电极Y1、Y2、……、Yn之间分别由介质层分隔实现电绝缘；

显示器件还包含一个高电压阳极，当在器件电极上施加直流电压时，电子发射膜会发射电子，在阳极电压加速下，电子轰击阳极板荧光粉像素点发光，对于每一个子像素来说，荧光粉像素点相对于电子发射源在垂直方向对称分布第一荧光粉像素点和第二荧光粉像素点。

2.一种表面传导电子发射显示器件的驱动方法，是基于权利要求1所述的表面传导电子发射显示器件，其特征在于，包括下述步骤：

依次在扫描行电极X1、X2、……Xn与寻址列电极Y1、Y2、……Yn之间施加极性为正的脉冲信号电压，经过逐行扫描得到n行位置偏上的奇数显示行，称其为第一子场；

然后依次在扫描行电极X1、X2、……Xn与寻址列电极Y1、Y2、……Yn之间施加极性为负的脉冲信号电压，经过逐行扫描得到n行位置偏下的偶数显示行，称其为第二子场；

最后，第一子场与第二子场组成了一帧完整图像。

3.如权利要求2所述的表面传导电子发射显示器件的驱动方法，其特征在于，所述施加在扫描行电极与寻址列电极之间的信号电压分别由X扫描脉冲信号产生电路与Y寻址脉冲信号产生电路产生。

4.一种表面传导电子发射显示器件的驱动方法，是基于权利要求1所述的表面传导电子发射显示器件，其特征在于，包括下述步骤：

在第一行扫描行电极X1与寻址列电极Y1、Y2、……Yn上施加极性为正的脉冲信号电压，得到位置偏上的一行显示行，称为第一子扫描行；

在第一行扫描行电极X1与寻址列电极Y1、Y2、……Yn上施加极性为负的脉冲信号电压，得到位置偏下的一行显示行，称为第二子扫描行；

在第二行到第n行扫描行电极X2、X3、……Xn和寻址列电极Y1、Y2、……Yn之间依次交替的施加极性相反的脉冲电压信号最终得到一帧完整图像。

5.如权利要求4所述的表面传导电子发射显示器件的驱动方法，其特征在于，所述施加在扫描行电极与寻址列电极之间的信号电压分别由X扫描脉冲信号产生电路与Y寻址脉冲信号产生电路产生。

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