CN1806470A - 发光元件、显示设备和显示设备的控制方法 - Google Patents

发光元件、显示设备和显示设备的控制方法 Download PDF

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Abstract

一种发光元件，包括：荧光层，包括发光无机材料；第一和第二电介质层，在两者之间从垂直于表面的方法呈现荧光层，电介质层的一部分中具有至少3μC/cm2的残留介电极化和至少20kV/cm的矫顽电场；以及第一和第二电极，在两者之间从垂直于表面的方向呈现第一和第二电介质层。

Description

发光元件、显示设备和显示设备的控制方法
技术领域
本发明涉及一种使用发光无机材料的发光元件，并且涉及一种使用所述发光元件的显示设备。
背景技术
尽管用LCD板做成的平板显示器和等离子体显示设备变得普通了，由电致发光显示(EL)单元组成的平板显示器相对较新一些。存在在发光元件中使用无机化合物的无机EL元件和在发光元件中使用有机化合物的有机EL元件。
EL元件的特点包括高速响应、高对比度和抗震性。EL元件内部没有空间，因此能够用于高压和低压环境中。
有机EL元件用低驱动电压操作并且当用于TFT有源矩阵(matrix)显示器中时产生多个灰度，然而这些元件易受潮湿的影响并且具有较短的使用寿命。
相比于有机EL元件，因为发光元件由无机材料组成，无机EL元件更易于制造。无机EL元件还具有较长使用寿命、良好的抗震性和能够用AC电源驱动的特点。然而，无机EL元件需要较高的电压来发光，并因此在TFT有源矩阵显示器中难以驱动。因此以无源矩阵来驱动无机EL元件。
无源矩阵显示器具有与第一方向平行延伸的多个扫描电极和与垂直于第一方向的第二方向平行延伸的多个数据电极。将AC电压施加于扫描电极和数据电极对之间来驱动一个发光元件。发光元件被夹在扫描电极和数据电极相交部分之间。这种无源矩阵驱动方法带来的问题是随着扫描电极数目的增加显示设备的整体发光减少。
日本审查专利公开No.S54-8080指导利用例如Mn、Cr、Tb、Eu、Tm或Yb掺杂主要为ZnS的荧光层，提高了光输出并提高了峰值发光，然而平均亮度少于400cd/m2并且这种显示器产生少于256的灰度。因此不适宜用作例如电视的显示设备。
当发光元件用作例如电视的显示设备时，如果发光元件的亮度不高于400cd/m2，屏幕将比LCD面板暗。因此用于这种显示器的发光元件的亮度必须为400cd/m2或更大。
此外，当发光元件用于电视和其它这种显示设备中时，需要256灰度或更多。在使用利用无机化合物作为发光元件的无机EL元件的传统无源矩阵显示设备中，如图4中表示现有技术的虚线所示，亮度相对于施加的电压存在尖锐的变化。该阈值电压和实现最大峰值亮度的电压之间的差别很小，并因为利用外部电场控制的光输出的分级控制要么是非常困难要么是不可能的，不可能形成可以用在例如电视中的可行显示设备。
因此，本发明的目的是提供一种提供充分亮度并且能够进行256电平灰度级控制的发光设备。
发明内容
为了实现此目的，根据本发明的发光元件具有：荧光层，包含发光无机材料；第一和第二电介质层，荧光层以垂直于层表面的方向夹在两者之间；以及第一和第二电极，第一和第二电介质层以垂直于层表面的方向夹在两者之间。
这种发光元件的第一和第二电介质层的特征在于至少在一部分中具有3μC/cm2或更多的残留介电极化以及20kV/cm或更多的矫顽电场。
在本发明的另一个方案中，存在一种发光元件，包括：荧光层，包括发光无机材料；电介质层，设置在荧光层的表面上；电介质层，在一部分中具有至少3μC/cm2的残留介电极化以及至少20kV/cm的矫顽电场；以及第一和第二电极，从垂直于表面的方向在其间呈现荧光层和电介质层。
这种发光元件是使用发光无机材料的无机EL元件。这种无机EL元件具有在荧光层的至少一个侧面上形成的铁电层，铁电层由铁电材料组成。可以发现该荧光层相对于施加到其上的外部电场发射光，然而如果将铁电层设置在荧光层的至少一个侧面上，在没有施加外部电场的某个时间周期内可以由铁电材料的残留极化强制使发光材料发射。产生的发光元件具有维持时间长、高发光和极好的亮度的特点。
优选地，这种发光元件具有支撑衬底，支撑第一电极或第二电极的一个表面。
优选地，这种发光元件还具有控制单元，用于控制施加到第一和第二电极之间的AC电压。
根据本发明的显示设备具有：发光元件阵列，由按照二维矩阵形式排列的多个上述发光元件组成；多个第一电极，平行于第一方向延伸，第一方向与发光元件阵列的表面平行；以及多个第二电极，平行于第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直并且与发光元件阵列的表面平行。这种显示设备的特征在于通过在一个第一和第二电极对之间施加AC电压来至少驱动一个发光元件。
一种显示设备的控制方法，该显示设备具有：发光元件阵列，由按照二维矩阵形式排列的多个发光元件组成；多个第一电极，平行于第一方向延伸，第一方向与发光元件阵列的表面平行；以及多个第二电极，平行于第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直并且与发光元件阵列的表面平行，并且通过在一个第一和第二电极对之间施加AC电压来至少驱动一个发光元件，这种控制方法的特征在于具有步骤：通过在第一电极和第二电极之间施加交替的正和负的外部电场来驱动发光元件；并且扫描整个发光元件阵列；并且根据在先前扫描中施加的电场强度和形成铁电层的铁电的磁滞特性来控制下一个扫描中施加的电场强度。
下面来说明根据本发明的发光元件的组件。
可以将这种发光元件固定在支撑衬底上。具有极好电绝缘特性的材料被用于这种支撑衬底。使用由在可视光谱内具有较高透过率的材料组成的支撑衬底，以便可以从支撑衬底一侧提取来自发光元件的光。如果在制作过程中支撑衬底的温度达到几百摄氏度，使用具有较高软化点、极好的耐热性和可与在其上被制成薄片的胶片相比的热膨胀系数的材料。
玻璃、陶瓷和硅片可以用作这种支撑衬底，然而也可以使用非碱性玻璃，以便包含在普通玻璃中的碱性离子不会影响发光元件。此外，利用氧化铝来覆盖玻璃表面，作为碱性离子和发光元件之间的离子障碍层。
对于电极，使用具有高电导率、对于绝缘层具有良好附着力、没有由强电场导致的离子迁移并且在电介质损坏期间不会由于蒸发或其它物理改变而使相对电极之间短路的材料。例如，这种电极可以是铝、钼或钨。除了上述的电极性质之外，优选地，在提取来自发光元件的光的一侧上的电极在可见光谱内具有良好的透过率，并且可以由例如掺杂了氧化锡的氧化铟(ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide)(InZnO))、氧化锌ZnO、二氧化锡SnO2或Mg和Ag的合金组成，形成超薄膜以便提供可见光透过率。
优选地，电介质具有高电绝缘特性和高介电常数的特点，以便当施加强电场时避免发光元件的损坏。优选地，没有或实际上没有针孔和缺陷，以进一步避免发光元件损坏。电介质还层积了荧光层和电极，并因此优选地具有良好的附着力。电介质还应该易于制成具有适用于显示器中的一致薄膜厚度和薄膜属性的大尺寸，如果对于发光元件的制作需要高温过程时应该提供高耐热性，并且应该由对可见光透明的材料组成，以便从发光元件获得光。还优选地使用避免电介质损坏扩散到整个发光元件的非传播电介质。这种电介质的范例是铁电物质是主要成分的电介质材料。可以使用钽酸钡、氧化钇、钛酸钡、氧化钽、钛酸锶或氧化锆的电介质。这种电介质可能实现这样一种发光元件：随着残留介电极化Pr增加和矫顽电场Ec增加，点亮时间增加并且光输出增加。
可以按照溅射法、电子束(EB)气相沉积法、CVD、丝网印刷术和旋涂法，来以薄膜形式形成铁电物质，并且对产生的薄膜进行热处理来调整铁电薄膜的Pr和Ec。为了有效地提取从发光元件中发射的光，可以通过抛光使薄膜表面平滑，或者可以利用平滑膜来覆盖该薄膜。可以通过控制铁电薄膜的厚度来调整铁电物质的Pr和Ec。
下面结合图3来说明铁电层的特征。图3是铁电层极化P和施加到铁电层的电场E的磁滞图。通过在铁电层的两侧施加电势并随后施加特定的电场，铁电层中的电偶极子的方位角沿电场排列，表示铁电层的整体极化。即使在施加了较弱的电场时，铁电物质在饱和点处也表现出较强的极化(状态B)。即使当施加的电场强度变为0时，也保持了极化(状态C)，此时的极化称为残留介电极化Pr。此外，当施加相反的电场时，在特定电场强度(-Ec)处极化变为0。此时的电场强度是矫顽电场Ec。当再次施加相反的电场时，极化在相反的方向中饱和(状态E)，并且当施加的电场再次变为0时，残留介电极化为相反的方向(状态F)。
可以发现通过在图1所示的电介质层3和/或电介质层5中使用具有高残留介电极化和强矫顽电场的铁电来实现高亮度发光元件和显示设备。更具体地，结合图3所示的铁电磁滞图，可以发现，因为在铁电物质中积累了较强的极化，随着残留介电极化增加发光元件明亮地发光，并且因为保持了铁电物质的自发极化并且维持了较长时间，随着矫顽电场增加发光元件继续发光。
下面来详细说明发光元件的亮度与铁电物质的残留介电极化和矫顽电场之间的关系。
图5示出了当脉冲“V”作为外部电场被施加到发光元件时的电流“i”的时间变化和采样“a”和“b”产生的亮度。水平轴是时间。采样“a”示出了传统发光元件的亮度的时间变化，并且采样“b”示出了根据本发明的发光元件的亮度的时间变化。注意到，尽管在这些范例中作为外部电场施加了脉冲“V”，本发明不局限于脉冲作为外部电场。
当施加脉冲或其它外部电场时，传统发光元件“a”只继续发光近似1ms。因此亮度低并且该元件昏暗。
然而，因为在铁电物质中积累的极化较强且持续，根据本发明的发光元件持续发光比传统元件更多的时间。因此强度较高并且实现了明亮的发光元件。
下面结合图6来说明亮度和矫顽电场Ec和铁电物质的残留介电极化Pr。
图6示出了当向使用不同Ec和Pr值的铁电材料制作的发光元件施加相同外部电场时测量亮度发射的结果。当比较具有相同Ec然而不同Pr的多个发光元件时，可以发现亮度随着Pr增加而增加，但是Pr小于3μC/cm2时实际上发光元件的亮度相同。对于具有Pr为3μC/cm2或更大的发光元件，亮度随着Pr增加而增加。
当比较具有相同Pr然而不同Ec的多个发光元件时，可以发现亮度随着Ec增加而增加。要用于例如电视中的显示设备所需的象素亮度是400cd/m2或更多。从图6可以知道，可以通过在发光元件的电介质中使用具有Pr至少为3μC/cm2和Ec至少为20kV/cm的铁电物质来实现至少产生400cd/m2的发光元件。
图4示出了施加到发光元件的外部电压和该发光元件产生的亮度之间的关系。
本发明的亮度(图4中实线所示)比现有技术的亮度(图4中虚线所示)更亮。更具体地，通过使用具有残留极化Pr为3μC/cm2和矫顽电场Ec为20kV/cm或更大的铁电物质可以实现较高亮度的发光元件，因为电介质层的带电极化变大，因此荧光层的有效电场强度变大，可以使发光的阈值电压降到更低，并且由于铁电物质的持续极化，可以延长发光的持续时间。为了实现更亮的显示设备，优选地进一步增加铁电物质的残留极化Pr和矫顽电场Ec。如图4所示，亮度相对于外部施加电压的斜率也逐渐变大。结果，可以发现，可以通过控制外部施加的电压来使发光元件的亮度控制为256灰度。
根据本发明的显示设备的控制方法是一种控制显示设备的方法，该显示设备具有：发光元件阵列，由按照二维矩阵形式排列的多个发光元件组成；多个第一电极，平行于第一方向延伸，第一方向与发光元件阵列的表面平行；多个第二电极，平行于第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直并且与发光元件阵列的表面平行，并且通过在一个第一和第二电极对之间施加AC电压来至少驱动一个发光元件。优选地，应用该控制方法的显示设备是图2所示的显示设备。
这种显示设备的控制方法具有步骤：a)通过在第一电极和第二电极之间施加交替的正和负的外部电场来驱动发光元件；并且扫描整个发光元件阵列；b)并且根据先前设置的转换表，通过定义在下一个扫描中实际施加的电场强度来控制亮度，转换表是通过输入在先前扫描中施加的电场强度和下一个扫描中的假设电场强度作为输入信息而设置的。考虑由于铁电材料的磁滞特性而产生的残留极化来设置转换表。在具有荧光层夹在其间的双电介质层的发光元件的情况中，在发光的同时，从荧光层和一个电介质层之间的界面放出的电子被电场引入到荧光层。当电子到达另一个电介质层时，电子被捕获在界面的深陷阱中，从而形成残留电荷。这称为极化效应。因此，既考虑由于铁电材料的磁滞特性而导致的残留极化也考虑残留电荷，来设置转换表，以便可以实现高质量的灰度级控制。因此可以通过控制施加的外部电场来控制256灰度。
通过使用具有至少在一部分中的残留介电极化为3μC/cm2或更大和显示设备的矫顽电场Ec为20kV/cm或更大的铁电材料，根据本发明的发光元件时间上持续更长并因此能够产生400cd/m2或更大的亮度。此外，通过使用考虑由于铁电材料的此致特性而导致的残留极化和残留电荷而设置的转换表来控制电场强度，以便通过控制施加的外部电压，可以实现256灰度的发光元件亮度的控制。
附图说明
从下面的优选实施例的说明，结合附图，可以容易地理解本发明，图中由类似的参考数字表示类似的部分，其中：
图1是根据本发明第一实施例的发光元件的组成的截面图；
图2是根据本发明第一实施例的显示设备中的电极的平面图；
图3是施加的外部电场和铁电层极化的磁滞曲线的图；
图4是本发明第一实施例和第一比较采样中外部施加的电压和亮度之间的关系图；
图5是当脉冲“V”作为外部电场被施加到发光元件时的电流“i”的时间变化和采样“a”和“b”的输出亮度的图；
图6是当向使用不同矫顽电场Ec和残留介电极化Pr值的各种铁电材料制作的发光元件施加相同外部电场时测量的输出亮度的图；
图7是灰度级纠正块的流程图；
图8是显示设备的方框图；
图9是根据本发明第九实施例的发光元件的截面图；
图10是具有背景亮度补偿装置的显示设备的方框图；
图11是具有老化补偿装置的显示设备的方框图；
图12是具有环境温度补偿装置的显示设备的方框图；以及
图13是具有缺失脉冲产生块的显示设备的方框图。
具体实施方式
参考下面的说明和权利要求，结合附图，可以更好地理解本发明，并且其它目的和达到方式是显而易见的。
下面结合附图详细说明根据本发明的发光元件的优选实施例，但是对相关领域的技术人员是显而易见的，本发明不局限于这些实施例。还注意到，在附图中由类似的参考数字表示类似的部分。
第一实施例
下面结合图1来说明根据本发明的第一实施例的发光元件。图1是发光元件10的结构的示意截而图。发光元件10是使用发光无机材料作为发光单元的无机EL元件。发光元件10具有在两个电介质层(第一和第二电介质层3和5)之间的荧光层4，并且电介质层3和5在两个电极层之间，即，第一电极2和第二电极6之间。按照这些层的相对位置来说明，通过依次在支撑衬底1上层压：第一电极2、第一铁电层3、荧光层4、第二铁电层5以及随后的第二电极6，来制作发光元件10。第一电极2是金属电极，并且第二电极6是透明电极。因此，通过第二电极6输出来自发光无机材料的发光。
下面来说明发光元件10的发射特性。从发光元件10的Pd电极(第一电极)2和透明ITO电极(第二电极)6引出电极，并且通过施加外部电场来实现发光。通过在两个电极之间施加220V外部电压可以实现560cd/m2的强度。
在本第一实施例中使用钛酸钡作为铁电物质，制成在20-kV/cm矫顽电场中具有4μC/cm2残留介电极化的铁电薄膜。
下面来说明根据本发明第一实施例的发光元件10的组成。
不特别限制构成支撑衬底1的材料，并且可以使用塑料薄膜、玻璃、陶瓷、硅片或其它材料。非碱性玻璃可以用作耐热性支撑衬底1。如果包括钠或其它碱性离子的碱性玻璃用作支撑衬底1时，碱性离子将扩散进入在玻璃表面上形成的发光薄膜并降低该元件的光发射特性。为了避免这种情况，可以使用具有离子障碍薄膜表面覆盖以避免碱性离子扩散的钠石灰玻璃(soda-lime glass)。氧化铝是可以用作离子障碍薄膜的一种材料。
对于第一电极2和第二电极6，可以无限制地使用各种公知的材料，但是第一电极2和第二电极6中之一或两个是由可以从荧光层4透光的材料组成的。
优选地，使用钛酸钡作为形成铁电层3和5的铁电物质，但是本发明不局限于此。钛酸铋、钽酸钡、氧化皓、氧化铟、氧化钽以及钛酸锶、钛酸铅、锆钛酸铅、氧化钐、铌酸铅、锆钛酸锶、钛酸钠铋、钽铋酸锶(strontium bismuthate tantalate)、铌铋酸锶(strontiumbismuthate niobte)、钽铋酸钡、铌铋酸钡、钽铋酸铅、铌铋酸铅、钛铋酸钙、钛铋酸锶、钛铋酸钡、钛铋酸铅、钛铋酸钠、钛铋酸钾及其混合物，是可以使用的一些其它铁电物质。还可以对铁电物质进行热处理，以便增加Pr和Ec极限，从而增加发光时间。
掺杂镁的硫化锌可以用作包含在荧光层4中的发光无机材料。然而，发光无机材料不局限于此，并且例如可以使用包括下面任意一种的材料：掺铕的硫化钙(650nm波长发射)、掺铕的硫化钙硒(610nm波长发射)、掺铕的硫化钙钇(650nm波长发射)、掺氯化钐(samarium-chlorine)的硫化锌(650nm波长发射)、掺铕的硫化钙锶(610nm波长发射)、掺铕的硫化锶钇(610nm波长发射)、掺铕的硫化钙镁(610nm波长发射)、掺锰的硫化锌镁(575nm波长发射)、掺铈的硫化锶、掺氟化铽的硫化锌(545nm波长发射)、掺氟化铽氧化物(terbium-fluoride oxide)的硫化锌(545nm波长发射)、掺铽的硫化锌(545nm波长发射)、掺铕的硫化锶镓(530nm波长发射)、掺铕钆的硫化钙铝(520nm波长发射)、掺氟化铥的硫化锌(475nm波长发射)、掺铈的硫化钙镓(460nm波长发射)、掺铈的硫化锶镓(445nm波长发射)、掺铜的硫化锶(480nm波长发射)、铜、掺银的硫化锶(430nm波长发射)、掺铅的硫化钙(450nm波长发射)、掺铕的硫化铝钡镁(aluminum bariummagnesium)(440nm波长发射)、掺铕的硫化铝钡(470nm波长发射)。此外，发光无机材料可以包括至少一个基体材料(matrix material)，以及至少一个激活基体(matrix)的催化剂。可以在例如ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe的第十二组元素和第十六组元素之间的复合物组、和例如CaS、SrS、CaSe、SrSe、ZnMgS、CaSSe、CaSrS的第二组元素和第十六组元素之间的复合物组、及其混合晶体、以及其具有离析性的混合物、例如CaGa2S4、SrGa2S4、BaGa2S4的硫代镓酸盐(thiogallate)、例如CaAl2S4、SrAl2S4、BaAl2S4的硫代铝酸盐(thioaluminate)、例如Ga2O3、Y2O3、CaO、CeO2、SnO2、ZnO的金属氧化物、例如Zn2SiO4、Zn2GeO4、ZnGa2O4、CaGa2O4、CaGeO3、MgGeO3、Y4GeO8、Y2GeO5、Y2GeO7、Y2SiO5、BeGa2O4、Sr3Ga2O6、(Zn2SiO4-Zn2GeO4)、(Ga2O3-Al2O3)、(CaO-Ga2O3)、(Y2O3-GeO2)的复合氧化物之中选择基体材料。可以在例如Mn、Cu、Ag、Sn、Pb、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Ce、Ti、Cr、Al的金属元素组中选择催化剂。此外，可以在例如氯Cl、碘I的非金属元素和例如TbF2和PrF2的氟化物中选择催化剂。催化剂可以是至少两种催化剂的混合物。
可以通过溅射、EB气相沉积、耐热气相沉积、化学气相沉积(CVD)和其它公知的沉积方法来沉积荧光层4。可以在例如空气、N2、He、Ar的气体和混合气体中加热沉积荧光层4。也可以在沉积之后在气体中加热荧光层4。因此，可以改善荧光层4的结晶化，从而发光元件具有更高的亮度。
下面说明制作这种发光元件10的方法。使用下面的步骤来制作这种发光元件10：
(a)非碱性衬底用作透明支撑衬底1，厚度为1.7mm。
(b)印刷Pd电极糊，以便在衬底1上形成第一电极。然后使该糊干燥以便获得具有第一电极图样2的衬底。
(c)然后在第一电极图样2上溅射钛酸钡(BaTiO3)的铁电层(第一铁电层3)，以便形成第一铁电层3。这种铁电层的矫顽电场Ec近似为20kV/cm以及残留介电极化Pr近似为4μC/cm2。
(d)然后通过EB气相沉积在产生的第一铁电层3上形成掺杂了锰的硫化锌荧光层4。
(e)然后在荧光层4上溅射钛酸钡的铁电层(第二铁电层)5。
(f)然后通过使用ITO靶的RF磁控管溅射在第二铁电层5上形成ITO透明电极层6。
按照该工艺形成发光元件10。
下面说明具有按照二维矩阵排列的多个这种发光元件的显示设备。更具体地，这种显示设备具有：发光元件阵列，包括按照二维排列的多个这种发光元件；多个第一电极，平行于第一方向延伸，第一方向与发光元件阵列的表面平行；以及多个第二电极，平行于第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直并且与发光元件阵列的表面平行。这种显示设备通过在一个第一和第二电极对之间施加AC电压来至少驱动一个发光元件。
根据在先前扫描中施加的电场电势和形成铁电层的铁电物质的磁滞特性，通过控制在下一个扫描中施加的电场的电势，来实现这种显示设备的灰度级控制。
更具体地，当扫描帧n-1时，在向铁电物质施加正脉冲之后，即使在施加的电场变为零之后，如图3中磁滞图所示，铁电物质保持残留介电极化Pr。这用作所谓的帧存储功能。然而，因为当施加到电场变为零时存在残留介电极化，施加相反的外部电场所得到的极化与最初施加电场所得到的极化不同。例如，如果在下一个帧中希望的灰度电平是0时，相应的残留介电极化是零(P1)。因此必须施加稍强于矫顽电场Ec的相反矫顽电场E1。此外，还必须施加相反电场E2，以便获得为Pr一半的残留介电极化P2。因此必须根据磁滞曲线内的小回圈来控制施加的电场，以便获得希望的灰度。
图7是在扫描帧n-1之后扫描帧n的流程图。图7所示的转换表是上述的施加电场转换表。更具体地，通过参考帧n-1和n之间的转换表，当扫描帧n’时，根据扫描帧n-1时施加到数据电极的外部电场的电压或脉冲高度，控制施加的外部电场的电压或脉冲高度，有可能进行256灰度级控制。
更具体地，通过在具有根据本发明的发光元件的显示设备中提供帧存储功能，有可能通过控制施加的外部电场来实现256灰度级控制。
图8是显示设备的方框图，该显示设备具有：灰度级纠正块41、驱动电路42、显示单元阵列43、控制器44和存储转换表45的存储器46。如图7详细所示，在灰度级纠正块41中纠正输入数字视频信号，并随后通过本发明的驱动电路42将信号转到显示单元阵列43以便实现明亮的画面。
发光元件可以具有如图10到13所示的其它补偿装置。例如，首先，如图10所示，可以设置背景亮度补偿装置50，该装置50具有背景亮度检测装置51和根据确定的背景亮度来切换转换表45的控制器44。在这种情况中，考虑由于背景亮度而导致的显示性质的改变，并且设置另一个转换表，随着施加的电场对发光设备进行补偿，因此，可以实现响应背景亮度的良好显示性质和电源的有效使用。
其次，如图11所示，可以设置老化补偿装置60，该装置60具有对发光元件的驱动时间进行积分的积分装置52和根据确定的驱动时间切换转换表45的控制器44。在这种情况中，考虑由于老化效应而产生的显示性质的改变，并且设置另一个转换表，随着施加的电场对发光元件进行补偿，因此，可以实现响应老化的良好显示性质和电源的有效使用。
第三，如图12所示，可以设置环境温度补偿装置70，该装置70具有环境温度检测装置53和根据确定的环境温度切换转换表45的控制器44。在这种情况中，考虑由于环境温度而产生的显示形状的改变，并且设置另一个转换表，随着施加的电场对发光元件进行补偿，因此，可以实现响应环境温度的良好显示性质和电源的有效使用。
第四，如图13所示，可以设置缺失脉冲产生装置54。在这种情况中，在发光元件的选定周期之后，可以将缺失脉冲插入到发光激发脉冲中。因此，可以使残留极化Pr放电到某个量，从而可以进一步稳定下一个发光的显示特性，更具体地，灰度级控制。需要注意到，可以重复缺失脉冲不只一次，以便可以施加低于发光阈值电压的电压。此外，可以组合具有较短脉冲或较低驱动频率的脉冲。
第二实施例
下面说明根据本发明第二实施例的发光元件。该发光元件与第一实施例的元件不同在于在铁电层中使用氧化钽(Ta2O5)而不是钛酸钡(BaTiO3)。
这种氧化钽铁电层的矫顽电场Ec近似于25kV/cm，以及残留介电极化Pr近似于3μC/cm2。通过溅射形成氧化钽(Ta2O5)薄膜。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现410cd/m2的亮度。从图4中可见，输出亮度在施加电压为180v到220V的广泛范围上逐渐变化，因此可能通过控制施加的电压来实现256灰度级控制。
也可以对该显示设备使用灰度级无源矩阵(matrix)驱动，在图7所示的帧n-1和n之间的灰度级纠正块中，在扫描下一个帧n’时，根据扫描先前帧n-1时施加到数据电极的外部电场脉冲的电压或脉冲高度，通过控制施加的外部电场脉冲电压或脉冲高度，来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
更具体地，通过在具有根据本发明的发光元件的显示设备中设置帧存储功能，可以通过控制施加的外部电场来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
第三实施例
下面说明根据本发明第三实施例的发光元件。这种发光元件与第一实施例元件的不同在于在铁电层中使用钛酸铅(PbTiO3)而不是钛酸钡(BaTiO3)。
这种钛酸铅铁电层的矫顽电场Ec近似于20kV/cm，以及残留介电极化Pr近似于19μC/cm2。通过EB气相沉积法形成钛酸铅(PbTiO3)薄膜。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现550cd/m2的亮度。输出亮度在施加电压为195v到220V的广泛范围上逐渐变化，因此可能通过控制施加的电压来实现256灰度级控制。
第四实施例
下面说明根据本发明第四实施例的发光元件。这种发光元件与第一实施例元件的不同在于在铁电层中使用氧化钐(Sm2O3)而不是钛酸钡(BaTiO3)。
这种氧化钐铁电层的矫顽电场Ec近似于20kV/cm，以及残留介电极化Pr近似于3μC/cm2。通过EB气相沉积法形成氧化钐薄膜。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现400cd/m2的亮度。输出亮度在施加电压为195v到220V的广泛范围上逐渐变化，因此可能通过控制施加的电压来实现256灰度级控制。
也可以对该显示设备使用灰度级无源矩阵驱动，在图7所示的帧n-1和n之间的灰度级纠正块中，在扫描下一个帧n’时，根据扫描先前帧n-1时施加到数据电极的外部电场脉冲的电压或脉冲高度，通过控制施加的外部电场脉冲电压或脉冲高度，来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
更具体地，通过在具有根据本发明的发光元件的显示设备中设置帧存储功能，可以通过控制施加的外部电场来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
第五实施例
下面说明根据本发明第五实施例的发光元件。这种发光元件与第一实施例元件的不同在于在铁电层中使用钛酸铅(PbTiO3)和氧氮化硅(SiON)的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)。
由钛酸铅和氧氮化硅组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于20kV/cm，以及残留介电极化Pr近似于3.5μC/cm2。通过溅射形成钛酸铅和氧氮化硅的薄膜。以加权比例4∶1混合钛酸铅(PbTiO3)和氧氮化硅(SiON)。
通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现540cd/m2的高亮度。输出亮度在施加电压为180v到220V的广泛范围上逐渐变化，因此可能通过控制施加的电压来实现256灰度级控制。
第六实施例
下面说明根据本发明第六实施例的发光元件。这种发光元件与第一实施例元件的不同在于在铁电层中使用钛酸钡(BaTiO3)和氧化硅(SiO2)的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)。
由钛酸钡和氧化硅组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于25kV/cm，以及残留介电极化Pr近似于3μC/cm2。通过溅射形成钛酸钡和氧化硅的薄膜。混合物的重量比例为8份钛酸钡比一份氧化硅。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现400cd/m2的亮度。
也可以对该显示设备使用灰度级无源矩阵驱动，在图7所示的帧n-1和n之间的灰度级纠正块中，在扫描下一个帧n’时，根据扫描先前帧n-1时施加到数据电极的外部电场脉冲的电压或脉冲高度，通过控制施加的外部电场脉冲电压或脉冲高度，来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
更具体地，通过在具有根据本发明的发光元件的显示设备中设置帧存储功能，可以通过控制施加的外部电场来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
第七实施例
下面说明根据本发明第七实施例的发光元件。这种发光元件与第一实施例元件的不同在于在铁电层中使用钛酸铅(PbTiO3)和氧化硅(SiO2)的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)。
由钛酸铅和氧化硅组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于25kV/cm，以及残留介电极化Pr近似于3.5μC/cm2。通过溅射形成钛酸铅和氧化硅的薄膜。根据重量比例，薄膜混合物为8份钛酸铅和一份氧化硅。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现690cd/m2的亮度。
也可以对该显示设备使用灰度级无源矩阵驱动，在图7所示的帧n-1和n之间的灰度级纠正块中，在扫描下一个帧n’时，根据扫描先前帧n-1时施加到数据电极的外部电场脉冲的电压或脉冲高度，通过控制施加的外部电场脉冲电压或脉冲高度，来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
更具体地，通过在具有根据本发明的发光元件的显示设备中设置帧存储功能，可以通过控制施加的外部电场来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
第八实施例
下面说明根据本发明第八实施例的发光元件。这种发光元件与第一实施例元件的不同在于在铁电层中使用钛酸铅(PbTiO3)和氧氮化硅(SiON)的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)。
由钛酸铅和氧氮化硅组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于25kV/cm，以及残留介电极化Pr近似于5μC/cm2。通过溅射形成钛酸铅和氧氮化硅的薄膜。以8∶1的加权比例混合PbTiO3和SiON。
通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现720cd/m2的亮度。
第九实施例
下面结合图9来说明根据本发明第九实施例的发光元件。图9是这种发光元件30的结构的示意截面图。这种发光元件30是使用发光无机材料作为发光单元的无机EL元件。发光元件30与第一实施例的不同在于该元件只具有一个在荧光层4的一侧上形成的电介质层3。按照这些层的相对位置来说明，通过依次在支撑衬底1上层压：第一电极2、第一铁电层3、荧光层4以及随后的第二电极6，来制作发光元件30。第一电极2是金属电极，并且第二电极6是透明电极。因此，通过第二电极6输出来自发光无机材料的发光。
优选地，可以由密封材料完全地或部分地密封元件30。密封材料可以包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺的塑料、尼龙、玻璃、夸脱(quart)和陶瓷。当密封了元件时，元件具有良好的抗潮性，并具有很长的使用寿命。
此外，可以将第一电极2涂成黑色。当将第一电极2涂成黑色时，可以将通过第一电极2来自设备的外部的入射光吸收到第一电极2中，从而第一电极2限制光不在第二电机6上反射。因此，该元件相对于背景亮度具有良好的对比度。
或者，支撑衬底1和第一电极2可以是透明的，以便通过第一电极2或通过第一和第二电极2、6的每一侧输出来自发光无机材料的光。
下面说明制作这种发光元件30的方法。使用下面的步骤来制作这种发光元件30：
(a)非碱性衬底用作透明支撑衬底1，厚度为1.7mm。
(b)印刷Pd电极糊，以便在衬底1上形成第一电极。然后使该糊干燥以便获得具有第一电极图样2的衬底。
(c)然后在第一电极图样2上溅射钛酸钡的铁电层，以便形成铁电层3。这种铁电层的矫顽电场Ec近似为20kV/cm以及残留介电极化Pr近似为4μC/cm2。
(d)然后通过EB气相沉积在产生的第一铁电层3上形成掺杂了锰的硫化锌的荧光层4。
(e)然后通过使用ITO靶的RF磁控管溅射在荧光层4上形成ITO透明电极层6。
按照该工艺形成发光元件10。
由元件30的BaTiO3所组成的铁电层的矫顽电场Ec和残留介电极化Pr与第一实施例的相同。通过在两个电极之间施加220V外部电压可以实现520cd/m2的亮度。
更具体地，通过在具有本实施例以及第一实施例的发光元件的显示设备中设置帧存储功能，可以通过控制施加的外部电场来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
第十实施例
下面说明根据第十实施例的发光元件。该元件与根据本发明第九实施例的发光元件相比不同在于使用Ta2O5而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
由Ta2O5组成的薄膜的矫顽电场Ec、残留介电极化Pr以及薄膜的制作方法与第二实施例相同。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现400cd/m2的亮度。
更具体地，通过在具有本实施例以及第九实施例的发光元件的显示设备中设置帧存储功能，可以通过控制施加的外部电场来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
第十一实施例
下面说明根据第十一实施例的发光元件。该元件与根据本发明第九实施例的发光元件相比不同在于使用Sm2O3而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
由Sm2O3组成的薄膜的矫顽电场Ec、残留介电极化Pr以及薄膜的制作方法与第四实施例相同。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现400cd/m2的亮度。
更具体地，通过在具有本实施例以及第九实施例的发光元件的显示设备中设置帧存储功能，可以通过控制施加的外部电场来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
第十二实施例
下面说明根据第十二实施例的发光元件。该元件与根据本发明第九实施例的发光元件相比不同在于使用PbTiO3和SiON的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
PbTiO3和SiON的混合比例、由PbTiO3和SiON的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec、残留介电极化Pr以及薄膜的制作方法与第五实施例相同。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现490cd/m2的亮度。
更具体地，通过在具有本实施例以及第九实施例的发光元件的显示设备中设置帧存储功能，可以通过控制施加的外部电场来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
第十三实施例
下面说明根据第十三实施例的发光元件。该元件与根据本发明第九实施例的发光元件相比不同在于使用PbTiO3和SiON的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
PbTiO3和SiON的混合比例、由PbTiO3和SiON的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec、残留介电极化Pr以及薄膜的制作方法与第八实施例相同。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现620cd/m2的亮度。
更具体地，通过在具有本实施例以及第九实施例的发光元件的显示设备中设置帧存储功能，可以通过控制施加的外部电场来实现具有良好再现性的256灰度级控制。
第一比较采样
下面说明根据第一比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用氧化硅的电介质层而不是钛酸钡作为铁电层。
由氧化硅组成的电介质薄膜的矫顽电场Ec近似于60kV/cm，残留介电极化Pr近似于2μC/cm2。通过溅射形成氧化硅的薄膜。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现170cd/m2的亮度。
从图4中可见，根据本第一比较的发光元件的亮度在施加电压为215-V到220-V的范围上变化，因此不能够利用外部电压来控制256灰度的亮度，并且输出亮度较低。因此这种发光元件不能够被用于例如电视的显示设备中。
第二比较采样
下面说明根据第二比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用SrTiO3和氧化硅的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
由SrTiO3和氧化硅的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于20kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于2.5μC/cm2。通过溅射形成钛酸锶SrTiO3和氧化硅的薄膜。以4∶1的重量比例混合钛酸锶SrTiO3和氧化硅。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现160cd/m2的亮度。
第三比较采样
下面说明根据第三比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用SrTiO3和SiON的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
由SrTiO3和SiON的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于19kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于6μC/cm2。通过溅射形成钛酸锶SrTiO3和SiON的薄膜。以7∶1的重量比例混合SrTiO3和SiON。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现390cd/m2的亮度。
第四比较采样
下面说明根据第四比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用PbTiO3和SiON的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
由PbTiO3和SiON的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于19kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于3μC/cm2。通过溅射形成钛酸锶PbTiO3和SiON的薄膜。以2∶1的重量比例混合PbTiO3和SiON。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现350cd/m2的亮度。
第五比较采样
下面说明根据第五比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用PbTiO3和SiON的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
由PbTiO3和SiON的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于18kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于3μC/cm2。通过溅射形成钛酸锶PbTiO3和SiON的薄膜。以8∶3的加权比例混合PbTiO3和SiON。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现200cd/m2的亮度。
第六比较采样
下面说明根据第六比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用氧化钇和氧化钛的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
由氧化钇和氧化钛的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于25kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于1μC/cm2。通过溅射形成氧化钇和氧化钛的薄膜。以5∶1的重量比例混合氧化钇和氧化钛。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现150cd/m2的亮度。
第七比较采样
下面说明根据第七比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用氧化钐和氧化钛的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
由氧化钐和氧化钛的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于20kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于1μC/cm2。通过溅射形成氧化钐和氧化钛的薄膜。以5∶1的重量比例混合氧化钐和氧化钛。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现130cd/m2的亮度。
第八比较采样
下面说明根据第八比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用氧化钽和氧化钛的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
由氧化钽和氧化钛的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于19kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于1μC/cm2。通过溅射形成氧化钽和氧化钛的薄膜。以5∶1的加权比例混合氧化钽和氧化钛。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现100cd/m2的亮度。
第九比较采样
下面说明根据第九比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用PbNb2O6和氧化钛的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
由PbNb2O6和氧化钛的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于18kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于1μC/cm2。通过溅射形成PbNb2O6和氧化钛的薄膜。以5∶1的重量比例混合PbNb2O6和氧化钛。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现95cd/m2的亮度。
第十比较采样
下面说明根据第十比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用钛酸钡和PbNb2O6的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
由钛酸钡和PbNb2O6的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于19kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于3.5μC/cm2。通过溅射形成钛酸钡和PbNb2O6的薄膜。以4∶1的重量比例混合钛酸钡和PbNb2O6。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现370cd/m2的亮度。
第十一比较采样
下面说明根据第十一比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用钛酸钡(BaTiO3)和氧化钛(TiO2)的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
由钛酸钡和氧化钛的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于18kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于3.5μC/cm2。通过溅射形成钛酸钡和氧化钛的薄膜。以7∶1的重量比例混合钛酸钡和氧化钛。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现210cd/m2的亮度。
第十二比较采样
下面说明根据第十二比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用钛酸钡(BaTiO3)和PbNb2O6的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
由钛酸钡和PbNb2O6的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于19kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于4.5μC/cm2。通过溅射形成钛酸钡和PbNb2O6的薄膜。以4∶1的重量比例混合钛酸钡和PbNb2O6。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现385cd/m2的亮度。
第十三比较采样
下面说明根据第十三比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用钛酸钡(BaTiO3)和氧化钛(TiO2)的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
由钛酸钡和氧化钛的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于18kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于4.5μC/cm2。通过溅射形成钛酸钡和氧化钛的薄膜。以7∶1的重量比例混合钛酸钡和氧化钛。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现220cd/m2的亮度。
第十四比较采样
下面说明根据第十四比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用PbNb2O6和氧化钐(Sm2O3)的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
由PbNb2O6和氧化钐的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于17kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于5μC/cm2。通过溅射形成PbNb2O6和氧化钐的薄膜。以4∶1的重量比例混合PbNb2O6和氧化钐。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现150cd/m2的亮度。
第十五比较采样
下面说明根据第十四比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用PbNb2O6和氧化硅(SiO2)的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
由PbNb2O6和氧化硅的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于17kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于3μC/cm2。通过溅射形成PbNb2O6和氧化硅的薄膜。以9∶1的重量比例混合PbNb2O6和氧化硅。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现140cd/m2的亮度。
第十六比较采样
下面说明根据第十四比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第一实施例的发光元件相比不同在于使用钛酸钡(BaTiO3)和氧化钛(TiO2)的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
由钛酸钡和氧化钛的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec近似于17kV/cm，并且残留介电极化Pr近似于1μC/cm2。通过溅射形成钛酸钡和氧化钛的薄膜。以2∶1的加权比例混合钛酸钡和氧化钛。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现90cd/m2的亮度。
第十七比较采样
下面说明根据第十七比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第九实施例的发光元件相比不同在于使用钛酸锶(SrTiO3)和氧化硅(SiO2)的混合物而不是钛酸钡(BaTiO3)作为铁电层。
钛酸锶和氧化硅的混合比例、由钛酸锶和氧化硅的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec、残留介电极化Pr以及薄膜的制作方法与比较2相同。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现150cd/m2的亮度。该比较采样的亮度低于第九实施例的亮度。
第十八比较采样
下面说明根据第十八比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第九实施例的发光元件相比不同在于使用钛酸锶和氧氮化硅(SiON)的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
钛酸锶和氧氮化硅(SiON)的混合比例、由钛酸锶和氧氮化硅(SiON)的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec、残留介电极化Pr以及薄膜的制作方法与比较3相同。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现370cd/m2的亮度。该比较采样的亮度低于第九实施例的亮度。
第十九比较采样
下面说明根据第十九比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第九实施例的发光元件相比不同在于使用钛酸铅和氧化硅的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
钛酸铅和氧化硅的混合比例、由钛酸铅和氧化硅的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec、残留介电极化Pr以及薄膜的制作方法与比较4相同。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现300cd/m2的亮度。该比较采样的亮度低于第九实施例的亮度。
第二十比较采样
下面说明根据第二十比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第九实施例的发光元件相比不同在于使用氧化钇和氧化钛的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
氧化钇和氧化钛的混合比例、由氧化钇(Y2O3)和氧化钛的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec、残留介电极化Pr以及薄膜的制作方法与比较6相同。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现160cd/m2的亮度。该比较采样的亮度低于第九实施例的亮度。
第二十一比较采样
下面说明根据第二十一比较采样的发光元件。该元件与根据本发明第九实施例的发光元件相比不同在于使用Ta2O5和TiO2的混合物而不是钛酸钡作为铁电层。
Ta2O5和TiO2的混合比例、由Ta2O5和TiO2的混合物组成的薄膜的矫顽电场Ec、残留介电极化Pr以及薄膜的制作方法与比较8相同。通过在两个电极之间施加220-V外部电压可以实现100cd/m2的亮度。该比较采样的亮度低于第九实施例的亮度。
尽管已经结合其优选实施例、参考附图，说明了本发明，需要注意到，各种改变和修改对于本领域的技术人员是显而易见的。这些改变和修改应该被理解为包括在权利要求所定义的本发明的范围内，除非它们脱离了权利要求的范围。

Claims (6)

1、一种发光元件，包括
荧光层，包括发光无机材料；
第一和第二电介质层，在两者之间从垂直于表面的方法呈现荧光层，电介质层的一部分中具有至少3μC/cm2的残留介电极化和至少20kV/cm的矫顽电场；以及
第一和第二电极，在两者之间从垂直于表面的方向呈现第一和第二电介质层。
2、一种发光元件，包括：
荧光层，包括发光无机材料；
电介质层，设置于荧光层表面上，电介质层的一部分中具有至少3μC/cm2的残留介电极化和至少20kV/cm的矫顽电场；以及
第一和第二电极，在两者之间从垂直于表面的方向呈现介荧光层。
3、根据权利要求1或2所述的发光元件，还包括支撑衬底，用于在表面上支撑第一电极或第二电极。
4、根据权利要求1到3之一所述的发光元件，还包括控制单元，用于控制施加到第一电极和第二电极之间AC电压。
5、一种显示设备，包括：
发光阵列，包括多个按照二维矩阵形式排列的根据权利要求1到4之一的发光元件；
多个第一电极，平行于第一方向延伸，第一方向与发光元件阵列的表面平行；以及
多个第二电极，平行于第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直并且与发光元件阵列的表面平行；
其中，通过在一个第一和第二电极对之间施加AC电压来至少驱动一个发光元件。
6、一种显示设备的控制方法，该显示设备具有：发光元件阵列，包括多个按照二维矩阵形式排列的根据权利要求1到4之一的发光元件；多个第一电极，平行于第一方向延伸，第一方向与发光元件阵列的表面平行；多个第二电极，平行于第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直并且与发光元件阵列的表面平行。并且通过在一个第一和第二电极对之间施加AC电压来至少驱动一个发光元件，所述控制方法包括步骤：
通过在第一电极和第二电极之间施加交替的正和负的外部电场来驱动发光元件，并且扫描整个发光元件阵列；以及
根据在先前扫描中施加脉冲的脉冲高度来控制在下一个扫描中施加脉冲的脉冲高度。
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