CN100472593C - 显示装置及显示装置的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
显示装置具备:显示部,该显示部具备沿着第1方向互相平行延伸配置的多个扫描电极,沿着和所述扫描电极交叉的第2方向互相平行延伸配置的多个数据电极,在一对所述扫描电极和所述数据电极交叉的象素中,在所述扫描电极和所述数据电极之间,从与面垂直的方向夹持的发光层及电介质层;消去脉冲供给单元,该消去脉冲供给单元以所述发光层开始发光的发光开始电压以下的大小的电压,将起始极性正负交替反复的衰减电压脉冲,供给所述各象素的所述发光层。
Description
技术领域
[0001]
本发明涉及使用具有电介质层的电容性发光元件的显示装置,特别涉及电致发光元件(以下简称“EL”)发光的显示装置及其驱动方法。
背景技术
[0002]
进几年来,在平面型的显示装置中,EL元件受到人们的期待。该EL元件,具有因具有自发光性而视认性优异、视场角宽广、应答性迅速等特征。另外,在现在开发的EL元件中,有作为发光体使用无机材料的无机EL元件和作为发光体使用有机材料的有机EL元件。
[0003]
将硫化锌等无机荧光体作为发光体的无机EL元件,在106V/cm的高电场中加速的电子,碰撞激发荧光体的发光中心,在它们缓和之际发光。在无机EL元件中,有分散型EL元件和薄膜型EL元件,前者采用使荧光体粉末分散到高分子有机材料等中,在上下设置电极的结构,后者则在一对电极之间,设置二层电介质层和进而被电介质层之间夹持的薄膜发光层。分散型EL元件虽然制造容易,但是亮度低、寿命短,所以其利用有限。而薄膜型EL元件,1974年猪口等人提出的二重绝缘结构的元件(例如参照专利文献1)具有高亮度和长寿命,已经在车辆用显示器等中付诸实施。
[0004]
在这里,使用图12,讲述上述薄膜型EL元件的典型结构。图12是薄膜型EL元件60的垂直于发光面的剖面图。该薄膜型EL元件60,按照下列顺序,在透明基板61上依次层叠透明电极62、第1电介质层63、发光层64、第2电介质层65和相对电极66后构成。将交流电压施加给透明电极62和相对电极66之间后,发光层64就发光。夹持发光层64的第1电介质层63及第2电介质层65,具有限制流入发光层64内的电流的功能,发挥着能够抑制EL元件60的绝缘破坏,而且可以获得稳定的发光特性的作用。来自发光层64的发光,从透明电极62的一侧取得。
[0005]
另外,在二维排列多个EL元件构成显示装置之际,还可以在遍及同一列的多个EL元件中,将透明电极62作为共同、在遍及同一行的多个EL元件中,将相对电极66作为共同。这时,一根透明电极向列方向延伸,在条上布图,以便使互相平行的多个透明电极和多个相对电极互相正交,向用矩阵选择的特定的象素施加电压后,可以获得进行任意的图案显示的无源矩阵驱动方式的显示装置。
[0006]
使用上述EL元件的显示装置的基本的驱动方法,是将上述EL元件的透明电极作为数据电极,将相对电极作为扫描电极,一方面将与决定发光·不发光的数据对应的调制电压施加给数据电极,另一方面将写入电压依次施加给扫描电极后实现。在该驱动方法中,所述EL元件中扫描电极和数据电极交叉的部分(以下简称“象素”),产生写入电压和调制电压的重叠效果或抵消效果。EL元件具有图13所示的电压-亮度特性,作为其发光开始电压Vth(以下,Vth表示正实数)通常需要200V左右的高电压。在各象素中,被施加发光开始电压Vth以上的大小的电压时发光,被施加发光开始电压Vth以下的大小的电压时则成为不发光的状态,作为整体,可以获得所需的显示。
[0007]
在使用这种薄膜型EL元件的显示装置中,作为实现各象素的灰度显示的驱动方法,利用施加给EL元件的电压脉冲的振幅进行控制的电压调制方式(例如参照专利文献2)及利用脉冲宽度进行控制的脉冲宽度调制方式(例如参照专利文献3),已经广为人知。上述驱动方法中的电压调制方式,虽然通过多阶段地施加施加给数据电极的调制电压的振幅后,可以获得中间亮度。但是由于电压-亮度特性的陡峭性、非线性和磁滞特性,存在着灰度调制精度非常低的课题。另一方面,脉冲宽度调制方式,虽然在理论上说,通过多阶段地控制施加给数据电极的调制电压的振幅后,可以获得中间亮度。但是施加给上述EL元件矩形波状的驱动脉冲后,参与发光的电流,在电压刚上升后,以陡峭的峰值上升,以后向电容器的充电电流,也同样显示出急剧衰减的举动。该电流流过的时间是数μ秒的短时间,即使使电流衰减后的脉冲宽度比它长,也由于已经没有电流流过,所以不能获得与脉冲宽度对应的亮度的差。为了通过控制脉冲宽度获得充分的灰度显示,需要在电流流过的数μ秒的短时间内控制多阶段的脉冲宽度。但是由于驱动电路的应答速度及脉冲宽度的控制精度等,脉冲宽度微小变化后,亮度就会产生很大的变化。因此,在EL元件中,不宜于采用脉冲宽度调制方式进行灰度控制。
[0008]
分析如上所述,在EL元件中,参与发光的电流,在电压刚上升后,以陡峭的峰值上升,以后急剧衰减的举动的理由,可以认为原因之一就是上述EL元件是电容性元件。就是说,上述EL元件由于采用发光层64被电介质层63、65夹持的结构,所以可以等效电路性地视作电容性元件。这时,向发光层64施加发光开始电压以上的电压脉冲时,发光层64的电阻值急剧下降,电子在高电场中通过发光层64的内部,激起发光中心后,到达和电介质层65的介面后,被原封不动地保持。这样,实行发光动作后,极化电荷就残留在发光层的内部。以下,将该极化电荷简称为“第1极化电荷”,将在第1极化电荷的作用下,发光层的内部产生的电位差,简称为“第1极化电压”。在该第1极化电荷的作用下,发光层的内部产生向和外部电压相反的方向作用的电位差,和外部施加电压抵消后,作用于发光层64的实效电压,降低到发光开始电压Vth以下,电流不能够流过。因此,给EL元件施加电压脉冲后,参与发光的电流,就在电压刚上升后,以陡峭的峰值上升,以后急剧衰减。
[0009]
下面,使用图14,进一步详细讲述该现象。横轴表示施加电压V,纵轴表示第1极化电压P。在没有给EL元件施加电压的状态下,而且在发光层的内部不存在第1极化电荷时,处于图中的位置A(极化量0)的状态。接着,施加应该使EL元件发光的脉冲状的驱动电压Vr(高于发光开始电压的电压)后,伴随着施加电压V的上升,推移到图中的位置B(极化量Pb)的状态,然后,即使施加电压V成为0,也不能移行到最初的位置A(极化量0)的状态,而是移行到位置C(极化量PC)的状态。就是说,尽管没有施加电压,也成为第1极化电荷残留在发光层的内部的状态。这种现象可以认为是:由于在向发光层施加发光开始电压以上的电压之际,从一个电介质层的界面附近释放的电子,通过发光层,到达另一个电介质层的界面,被界面附近的深阱捕获的缘故。在这些捕获电子和发光层中的正的空间电荷之间,形成并保持恒定的电场。然后,使电极间的施加电压的极性反转,施加相同的脉冲状的驱动电压—Vr后,就从位置C(极化量PC)的状态,沿着负电压施加的倾斜线,经由位置D(极化量0)的状态,推移到位置E(极化量Pe)的状态为止。然后,施加电压成为0后,推移到位置F的状态。在该位置F的状态中,成为负的第1极化电荷(极化量Pf)残留的状态。
[0010]
这样,保持第1极化电荷残留在发光层内的状态后,第1极化电荷产生的第1极化电压就施加给发光层的内部。然后,在下一次发光时,第1极化电压与外部施加电压重叠,施加给发光层。因此,尽管被施加成为非发光动作的发光开始电压Vth以下的电压,但是由于第1极化电压的作用,也成为发光层被施加超过发光开始电压Vth的实效电压,有时会产生误发光。
[0011]
在现有技术中,为了防止这种下一次发光时的误发光,提出了下述方法:在向各场(field)施加写入电压后,施加与该写入电压反极性的极化修正电压,以便消去第1极化电荷(例如参照专利文献4)。图15表示出施加极化修正电压的驱动方法的一个例子,是施加给各象素的发光层的电压的时序图。在写入期间71中,按照各扫描线实行选择发光后,在极化消去期间72中,施加和写入电压反极性的极化修正电压。另外,图15所示的C11、C12,表示使扫描电极不同的任意的象素。图中,用实线表示施加给象素的外部电压,用虚线表示残留的第1极化电荷在发光层中产生的第1极化电压。在该现有技术的例子中,作为写入电压,依次施加发光开始电压Vth以上的电压,进行发光显示后,再对所有的象素,施加发光开始电压Vth附近的极化修正电压。被施加写入电压后,各象素发光,然后在发光层残留的第1极化电荷的作用下,在发光层的内部产生和写入电压反极性的第1极化电压。接着,施加极化修正电压后,第1极化电压和极化修正电压重叠的电压,就施加给发光层,该电压的值,成为发光开始电压Vth以上,象素发光。该发光后,和极化修正电压反极性的第1极化电压就施加给发光层,但是极化修正电压被设定成小于施加写入电压后的第1极化电压。
[0012]
另一方面,图12所示的现有技术的薄膜型EL元件,作为电视机等高品位的显示器,亮度通常不够。在这里,讲述施加给薄膜型EL元件的外部电压和被发光层分配的电压的关系。如果设施加给EL元件的外部电压为V’、电介质层的介电常数为εi、膜厚为di、发光层的介电常数为εp、膜厚为dp,那么被发光层分配的电压V,就可以用下列公式(1)求出。
[0013]
V=εi·dp/(εi·dp+εp·di)·V’ …(1)
[0014]
由公式(1)可知:为了有效地将电压分配给发光层,最好使用电介质层的介电常数大的材料后将其薄膜化。为了提高EL元件的亮度,例如在专利文献5中,提出了下述方案:作为基板使用绝缘性的陶瓷基板,将构成双重绝缘结构的一个电介质层,作为厚膜电介质层的EL元件。所述厚膜电介质层,将具有BaTiO3、SrTiO3、PbTiO3、CaTiO3、Sr(Zr、Ti)O3、Pb(Zr、ti)O3等钙铁矿结构的电介质材料的微粒,分散到有机高分子矩阵中、膏状化后,使用印刷法成膜,接着进行高温热处理,实现很大的介电常数。一般来说,具有上述钙铁矿结构的铁电体,具有很大的介电常数,在EL元件的高亮度化中非常理想。
[0015]
专利文献1:日本国特公昭52—33491号公报
专利文献2:日本国特公昭63—15590号公报
专利文献3:日本国特开平01—307797号公报
专利文献4:日本国特开平03—69990号公报
专利文献5:日本国特公平07—44072号公报
[0016]
可是,本发明人发现:在上述现有技术的例子中,起因于EL元件的特性及成膜过程中的制造偏差等,并不能完全消除第1极化电荷,不均匀地残留着第1极化电荷。
[0017]
下面,使用图15,讲述该现象。一般来说,起因于EL元件的特性及成膜过程中的制造偏差等,施加写入电压而发光后的第1极化电压,在各象素中产生离差。在这里,将象素C11和象素C12分别作为同一个显示装置中发光后残留的第1极化电荷产生的第1极化电压的绝对值为最小的象素(C11PMIN)和最大的象素(C12)。将象素C11和象素C12各自的第1极化电压,作为—VPMIN、—VPMAX。
[0018]
另外,由于极化修正电压向所有的象素施加基本相同的值,所以将极化修正电压的值作为—VEF后,象素C11和象素C12的发光层就分别被施加VPMIN—(—VEF)、VPMAX—(—VEF)的差电压。在这里,为了对于所有的象素,进行极化修正,至少需要满足VPMIN+VEF>Vth。如果设定满足该关系的无限小的VEF,就可以使象素C11微弱发光,使以后的第1极化电压非常小。可是这时,象素C12被施加较大的电压(VPMIN与VPMAX的差),发光后残留着大于象素C11的第1极化电压。
[0019]
进而,随着显示装置的不同,该VPMIN的值产生离差,所以在所有的显示装置的所有的象素中,为了切实进行极化修正,需要使VEP无限接近Vth。这样。加大VEP后,极化修正时的施加电压就变大,以后的第1极化电压变大。
[0020]
此外,为了减小象素C12中的极化修正后的第1极化电压,而将VEP设定得过于小后,在象素C11中就产生不能满足VPMIN+VEF>Vth的情况。这时,象素C11施加极化修正电压后并不发光,第1极化电压VPMIN就原封不动地残留。
[0021]
这样,在EL元件的发光层内部残留第1极化电荷的状态下,第1极化电荷产生的第1极化电压,就与在下一次发光时施加的外部电压重叠,往往超过发光开始电压Vth,产生误发光。再加上显示装置越大画面化、越高精细化,起因于各象素的EL元件的特性离差等,发光开始电压Vth具有微小的变动,利用电压控制进行的灰度显示实际上就越困难。
[0022]
另外,为了提高灰度,而在电介质层中使用介电常数大的铁电体材料时,发现了在以下讲述的电介质层的内部电荷的作用下,发光层的内部残留极化电荷的课题。由于铁电体具有施加电场后,可能极化反转的自发极化,所以从外部施加电压脉冲后,在该自发极化的作用下,施加电压成为0后,也在发光层和电介质层的界面形成残留电荷。在该残留电荷的作用下,极化电荷就残留在发光层的内部。以下,将该极化电荷简称为“第2极化电荷”,将在第2极化电荷的作用下,发光层的内部产生的电位差,简称为“第2极化电压”。
[0023]
就是说,伴随着上述发光,在发光层内移动的电子被发光层和电介质层的界面附近的深阱捕获后产生的第1极化电荷,和铁电体具的自发极化产生的第2极化电荷等2种极化电荷重叠,残留在发光层的内。以下,将组合第1极化电荷和第2极化电荷的电荷简称为“极化电荷”,将在极化电荷的作用下,发光层的内部产生的电位差,简称为“极化电压”。
发明内容
[0024]
本发明的目的,是用一系列的控制步骤,切实消除发光层残留的极化电荷,使下一次发光时施加给EL元件的实效电压电平稳定化。本发明的另一个目的,是提供作为一系列的控制步骤,在使下一次发光时施加给EL元件的实效电压电平稳定化的同时,还能够进行多灰度控制的高品位的显示装置的驱动方法及显示装置。另外,本发明的又一个目的,是提供在使用EL元件的无源矩阵驱动方式的显示装置中,即使伴随着高精细化的进展,扫描线数增加,作为电视机等高品位的显示器,也能实现足够的亮度的显示装置。
[0025]
上述的目的之一,可以利用以下的显示装置达到。该显示装置,其特征在于,具备:显示部,该显示部具备沿着第1方向互相平行延伸配置的多个扫描电极,沿着和所述扫描电极交叉的第2方向互相平行延伸配置的多个数据电极,在一对所述扫描电极和所述数据电极交叉的象素中,在所述扫描电极和所述数据电极之间,在平行于所述第1方向及所述第2方向的面的垂直方向上夹持的发光层及电介质层;
消去脉冲供给单元,该消去脉冲供给单元将以所述发光层开始发光的发光开始电压以下的大小的电压起始的、极性正负交替反复的衰减电压脉冲,供给所述各象素的所述发光层。
[0026]
上述的目的之一,可以利用以下的驱动方法达到。该驱动方法,其特征在于:是包含具备下述部件的显示部的显示装置的驱动方法,该显示部具备沿着第1方向互相平行延伸配置的多个扫描电极,沿着和所述扫描电极交叉的第2方向互相平行延伸配置的多个数据电极,在一对所述扫描电极和所述数据电极交叉的象素中,在所述扫描电极和所述数据电极之间,在平行于所述第1方向及所述第2方向的面的垂直方向上夹持的发光层及电介质层;
包含消去步骤,该消去步骤以所述发光层开始发光的发光开始电压以下的大小的电压,将起始极性正负交替反复的衰减电压脉冲,供给所述各象素的所述发光层。
[0027]
采用本发明涉及的显示装置后,能够通过将极性正负交替反复的衰减电压脉冲,施加给各象素,从而有效地消除发光层内部积蓄的极化电荷,使下一次发光时施加给EL元件的实效电压电平稳定化。另外,采用本发明涉及的显示装置的驱动方法后,能够提供作为一系列的控制步骤,采用包含将极性正负交替反复的衰减电压脉冲施加给各象素的消去步骤的子场驱动方法,从而容易用高亮度可以进行多灰度显示的高品位的显示装置。
附图说明
[0028]
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的显示装置的结构的方框图。
图2是表示本发明的第1实施方式涉及的显示装置的显示部的结构的立体图。
图3是沿着图2的A-A线的剖面图。
图4是本发明的第1实施方式涉及的显示装置的驱动方法的流程图。
图5是表示本发明的第1实施方式涉及的显示装置的驱动方法中,构成1个场的各子场的各步骤的时间图。
图6是表示本发明的第1实施方式涉及的显示装置的驱动方法中,施加给一个子场中的各象素的发光层的外部电压和在各象素的发光层内部产生的极化电压的波形图。
图7(a)是表示向选择的象素施加发光开始电压以上的大小的电压使其发光时的电荷移动状况的图形,(b)是表示在(a)的发光后,除去施加电压时形成极化电荷的图形。
图8是表示在本发明的第1实施方式涉及的显示装置的驱动方法的消去步骤中,极化电荷被消去的过程的曲线图。
图9是本发明的第2实施方式涉及的显示装置的驱动方法的流程图。
图10是表示本发明的第2实施方式涉及的显示装置的驱动方法中,构成1个场的各子场的各步骤的时间图。
图11是表示本发明的第3实施方式涉及的显示装置的结构的方框图。
图12是表示现有技术的EL元件的垂直于发光面的剖面图。
图13是表示EL元件的施加电压—亮度特性的曲线图。
图14是表示EL元件的发光层中的极化电荷的磁滞特性的曲线图。
图15是表示现有技术的施加极化修正电压的显示装置的驱动方法的时间图。
符号说明
[0029]
10显示装置、11显示部、12驱动部、13控制部、14基板、15第1电介质层、16发光层、17第2电介质层、121数据电极驱动电路、122扫描电极驱动电路、131子场分割单元、132写入脉冲供给单元、133维持脉冲供给单元、134消去脉冲供给单元、20 1个子场、21写入期间、22维持期间、23消去期间、30 1个场、31~38子场、31a~38a写入期间、31b~38b维持期间、31c~38c消去期间、40 1个场、41~48子场、41a~48a写入期间、41b~48b维持期间、41c~48c消去期间、50显示装置、51显示部、52驱动部、521数据电极驱动电路、522扫描电极驱动电路、53控制部、531子场分割单元、532写入脉冲供给单元、533维持脉冲供给单元、534消去脉冲供给单元、54帧存储器、55A/D变换单元、56驱动用电源、60EL元件、61透明基板、62透明电极、63第1电介质层、64发光层、65第2电介质层、66相对电极、70 1个场、71写入期间、72极化修正期间、100EL元件、Xi数据电极、Yj扫描电极
具体实施方式
[0030]
下面,参照附图,讲述本发明的实施方式涉及的显示装置及显示装置的驱动方法。此外,在附图中,对于实质上相同的部件,赋予相同的符号。
[0031]
(第1实施方式)
首先,使用图1~图8,讲述本发明的第1实施方式涉及的显示装置及显示装置的驱动方法。
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的显示装置10的结构的方框图。该显示装置10,包含显示图象的显示部11、驱动该显示部11的驱动部12、控制该驱动部12的控制部13。驱动部12,包含数据电极驱动电路121、扫描电极驱动电路122。控制部13,包含子场分割单元131、写入脉冲供给单元132、维持脉冲供给单元133、消去脉冲供给单元134。
[0032]
下面,讲述构成控制部13的各单元。
子场分割单元131,将所有的所述象素中被选择的象素发光显示的一个场,时间分割成与显示的灰度数对应的多个子场。写入脉冲供给单元132,选择所有的所述象素中使其发光的象素,将写入电压脉冲及调制电压脉冲,供给该选择的象素的发光层,以便施加发光开始电压以上的大小的电压。维持脉冲供给单元133,以与被分配给子场的灰度数(亮度)对应的规定的脉冲数,将从和写入产生的极化电压反极性的发光层的发光开始电压以下的大小的规定的电压起始的、极性正负交替反复的维持电压脉冲数,供给所有的象素。这样,在各子场的显示动作中,与有无选择象素无关,通过所有的电极做媒介,向所有的象素的发光层施加发光开始电压以下的电压,所以不需要进行各扫描电极的选择动作,因此能够加长发光维持期间。另外,由于在子场的最初的写入步骤中选择的象素以外,不产生极化电压,所以即使施加发光开始电压以下的外部电压,也不会产生误发光。进而,能够利用脉冲数获得分配给子场的亮度。消去脉冲供给单元134,将以发光开始电压以下的大小的电压起始的、极性正负交替反复的衰减电压脉冲,供给各象素的发光层。这样,施加极性正负交替反复的衰减电压脉冲后,能够基本消除发光层残留的极化电荷。
[0033]
图2是表示显示部11的结构的立体图。显示部11具备:沿着第1方向(在图1及图2中为列方向)互相平行延伸配置的多个数据电极X1、X2、X3…Xi…XN,沿着和上述第1方向垂直的第2方向(在图1及图2中为行方向)互相平行延伸配置的多个扫描电极Y1、Y2、Y3…Yj…YM。一对数据电极Xi和扫描电极Yj交叉的部分,被称作象素Cij。该显示部11,二维排列N×M个象素Cij。另外,各象素Cij,利用其下标的i和j,表示象素位置。例如:图1的象素C11,表示数据电极X1和扫描电极Y1交叉的部位的象素,象素C21,表示数据电极X2和扫描电极Y1交叉的部位的象素,象素C12,表示数据电极X1和扫描电极Y2交叉的部位的象素。这样,象素C11和象素C21,与扫描电极Y1连接;象素C12,与扫描电极Y2连接。另一方面,象素C11和象素C21,与数据电极X1连接;象素C21,与数据电极X2连接。
[0034]
图3是与沿着图2的A-A线的发光面垂直的剖面图。如图3所示,各自的象素Cij,由在基板14上依次层叠的数据电极Xi、第1电介质层15、发光层16、第2电介质层17和扫描电极Yj构成。各象素Cij,与一个EL元件100对应。各EL元件100,具有图13所示的施加电压—亮度特性。这样,可以认为显示部11二维排列着多个EL元件100。此外,在本实施方式中,第1电介质层15、发光层16、第2电介质层17,被作为遍及各象素Cij地连续的层设置。但是并不局限于此,也可以采用对于第1电介质层15、发光层16、第2电介质层17中的规定的层,按照各象素Cij单独设定的结构。例如:可以按照各象素Cij分离发光层16。或者按照各象素Cij,除了数据电极Xi及扫描电极Yj之外,使EL元件100分别分离,使用各EL元件100二维排列着EL元件阵列。这时,N个数据电极Xi和M个扫描电极Yj的分别交叉的所有的象素Cij,构成EL元件100。
[0035]
另外,第2电介质层17及扫描电极Yj,最好用具有光透过性的材料构成。这时,来自发光层16的发光,通过第2电介质层17及扫描电极Yj做媒介,能够向外部透过。下面,讲述第1电介质层15、第2电介质层17及扫描电极Yj。
[0036]
第1电介质层15及第2电介质层17,最好是电绝缘性高、介电常数大的部件,以免施加高电场时使EL元件受到破坏。另外,气孔及缺陷最好少,以免使EL元件受到破坏。进而,由于和发光体层及电极层叠,所以最好贴紧性好。另外,作为显示器用,最好膜厚及膜质均匀,而且遍及广大的面积容易制作。另外,制作EL元件需要高温工艺时,最好耐热性高。特别最好是绝缘破坏不会扩散给EL元件整体的非传播型。进而,为了从外部获得来自发光层16的发光,第1电介质层15及第2电介质层17中的至少一个,最好使用透过可见区域的材料。作为构成该第1电介质层15及第2电介质层17的电介质,能够使用将铁电体作为主体的电介质。作为铁电体,除了上文讲述的BaTiO3等以外,还能够使用将(Ba,Sr)TiO3、(Pb,La)TiO3、(Pb,La)(Zr,Ti)O3、(Bi,Na)TiO3、(Bi,Ni)TiO3、(Bi,La)TiO3、具有近似钛铁矿构造的KNbO3、NaNbO3、LiNbO3、LiTaO3、具有钨·青铜构造的PbNb2O6、Ba2NaNbO15、具有烧绿石(pyrochlore)构造的Cd2Nb2O7、Pb2Nb2O7、具有铋层状构造的Bi4Ti3O12、Sr2Bi2TaO9、CaBi4Ti4O15等作为主体的电介质,或它们的混合物,或它们和常电介质的混合物。铁电体,可以采用溅射法、EB蒸镀法、电阻加热蒸镀法、CVD法、网板印刷法、自旋涂敷法、喷墨法、浸渍法、条码法、其它众所周知的成膜方法成膜,该电介质层还可以进行进行热处理,以便调整铁电体特性的残留极化量Pr、矫顽电场Ec。如果残留极化量Pr很大,EL元件内部的极化电压就变大,如后文所述,发光开始电压和维持电压之差变大,能够扩大动作范围。作为残留极化量Pr,最好是3μC/cm2以上,5μC/cm2以上则更好。另一方面,如果矫顽电场Ec过大,电介质层内的极化反转造成的电力损耗就增大,所以最好是IMV/cm以下,0.5MV/cm以下则更好。另外,为了防止发光层16成膜时形成缺陷,或者效率高地从外部取得来自发光层16的发光,可以进行旨在使电介质层的表面光滑而进行研磨等平滑化处理,或者在电介质层上设置平滑层。铁电体的膜厚,可以根据铁电体的等Pr及Ec等调整。
[0037]
另外,作为具有光透过性的电极材料,特别合适的例子,是使用ITO(铱锡氧化物)、InZnO、ZnO、SnO2等。但并不局限于它们。进而,还可以使用聚苯胺基、聚吡咯、PEDOT/PSS等导电性树脂,该电极的膜厚,根据所需的薄片电阻值和可见光透过率决定。此外,彩色显示装置时,通常将RGB象素条式排列及三角形排列,从而实现彩色显示。与按照各RGB象素配置数据电极不同,按照各扫描线配置扫描电极,能够加大电极宽度。以ITO为代表的光透过性电极,由于电阻比金属电极大,所以作为电极宽度大的扫描电极使用后,能够降低电极电阻。
[0038]
进而,作为发光层16,可以使用众所周知的荧光材料。例如可以列举:ZnS、ZnSe等第12族—第16族之间的化合物、CaS、SrS第2族—第16族之间的化合物荧光材料、ZnMgS、CaSSe、CaSrS等所述化合物的混晶或可以部分偏析的混合物,进而CaGa2S4、SrGa2S4、BaGa2S4等硫代五倍子酸盐(thiogallate)类荧光材料、CaAl2S4、SrAl2S4、BaAl2S4等硫代铝酸盐(thioaluminate)类荧光材料、Ga2O3、Y2O3等金属氧化物荧光材料、Zn2SiO4等多元氧化物荧光材料等。这些荧光材料,分别被从Mn、Cu、Ag、Sn、Pb、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Ce、Ti、Cr、Al等金属元素中选择的至少一种元素激活。另外,作为激活物质,还可以使用Cl、I之类的非金属元素及TbF3、PrF3等氟化物。进而,也可以同时激活上述激活物质中的两种以上。关于发光层16的成膜方法,可以采用溅射法、EB蒸镀法、电阻加热蒸镀法、CVD法、喷墨法、浸渍法、网板印刷法、自旋涂敷法、条码法(bar coating)、其它众所周知的成膜方法。
[0039]
进而,如果将发光层16用RGB的各种颜色的荧光体分开颜色地成膜,就可以获得彩色的显示装置。或者,制作采用单色或2色的发光层的显示装置后,再使用彩色滤色片及/或颜色变换滤色片,显示RGB的各种颜色,从而可以获得另一种彩色显示装置。
[0040]
接着,使用图1及图4~图6,讲述该显示装置10的驱动方法。图4是该显示装置10的驱动方法的流程图。
(a)首先,将1个子场的图象数据S1,输入子场分割单元131(S01)。
(b)接着,如图5所示,在子场分割单元131中,将1个场30时间分割成分配了与显示的灰度数2n对应的亮度的n个(在图5中为8个)子场31~38。分割的n个子场,维持时间的时间上的长度,被与分配的亮度的加权对应地设定。该n个子场31~38的维持时间的时间上的长度,从最短的子场31到最长的子场38,依次成为2倍,使象素发光的子场的组合,存在2n灰度。在这里,将使象素发光的时间,作为使象素发光的子场的组合选择后,能够实现2n阶段的灰度控制。
(c)进而,如图6所示,子场20被子场分割单元131时间分割成写入期间21、维持期间22、消去期间23。
(d)在各子场的显示中(S03),在写入期间21,按照显示的图象数据,进行选择显示部的象素的写入步骤(S04)。接着,在维持期间22,进行维持步骤(S05),进而,在消去期间23,进行消去步骤(S06),完成1个子场的显示动作。
(e)遍及n个子场进行上述显示动作(S07)后,就完成1个场的显示动作(S08)。
以下,进一步详细讲述各显示动作步骤。
[0041]
图5是表示图1所示的显示装置10显示一枚图象的所需要的1个场30的显示动作的图形。在本实施方式中,讲述灰度数28的情况。1个场30被分割成8个子场31~38,各子场31~38,由选择发光象素的写入期间31a~38a、用规定的明亮度使选择的发光象素发光的维持期间31b~38b、在所有的象素中均匀消去各象素的发光层内部形成的极化电荷的状态的消去期间31c~38c构成。维持期间31b~38b,将其时间上的长度设定成1T(T为时钟脉冲信号的时间上的基准长度)、2T、4T、8T、16T、32T、64T、128T,以便使对于各子场31~38而言的分配的亮度的相对比,分别为1/28、1/27、1/26、1/25、1/24、1/23、1/22、1/2。选择性地使该维持期间31b~38b发光后,能够用256灰度显示1个场30单位的显示图象。此外,在图5中,维持期间31b~38b的时间上的长度,按照短的顺序,配置各子场31~38。但是各子场31~38的排列顺序的选择是任意的,并不局限于上述情况。由于按照时间上的长度的顺序配置后,显示装置容易发生动画的不自然性,所以反而最好将适合于显示装置的排列顺序最佳化。
[0042]
图6是表示在本发明涉及的显示装置10的驱动方法中,在一个子场20内,施加给象素C11、C12、C21、C22的发光层16的外部电压(图中用实线表示)和在象素的发光层16内部中极化电荷产生的极化电压(图中用虚线表示)的波形图。进而,还是表示驱动部12向数据电极X1、X2及扫描电极Y1、Y2输出的电压的波形图。该子场20,被时间分割成写入期间21、随后的维持期间22、随后的消去期间23。在该图6中,图1所示的象素C11、C12及象素C22,作为应该发光显示的象素(以下简称为“发光象素”)表示,象素C21作为不应该发光显示的象素(以下简称为“非发光象素”)表示。此外,在本说明书及附图中,所谓“施加给发光层的电压”,是将扫描电极作为基准的电位差,将扫描电极的电压作为0表记。
[0043]
图7(a)及(b)是在写入步骤中的EL元件内的电荷移动状况的示意图。图7(a)是表示在写入步骤中,向作为发光象素选择的象素C11,施加后发光开始电压Vth以上的电压使其发光时,电流在发光层16内流动的情况的图形。图7(b)是表示结束写入步骤后,发光层16残存的极化电压的图形。
[0044]
首先,讲述写入步骤(S04)。写入步骤在图6所示的写入期间21中,按照扫描电极Y1、Y2、Y3…Yj…YM依次实行。实行时,通过驱动部12的扫描电极驱动电路122做媒介,由写入脉冲供给单元132向各扫描电极Y1、Y2、Y3…Yj…YMW依次施加写入电压脉冲PW(向发光层16施加的施加电压—VW,VW是具有0<VW<Vt的关系的实数,以下简称“写入电压”)。同时,通过驱动部12的数据电极驱动电路121做媒介,由写入脉冲供给单元132向各扫描电极Y1、Y2、Y3…Yj…YMW选择的数据电极Xi施加调制电压脉冲PM(向发光层16施加的施加电压VM或—VM,VM是具有0<VM<Vt的关系的实数,以下简称“调制电压”)。具体地说,向发光象素(例如图6所示的象素C11),施加和写入电压—VW反极性的调制电压VM,向一个非发光象素(例如图6所示的象素C21),施加和写入电压—VW同极性的调制电压—VM。在这里,写入电压VW和调制电压VM,被作为满足下列不等式(2)和(3)的值给予。
[0045]
VW+VM>Vth、 (2)
|VW—VM|<Vth、 (3)
[0046]
经过该写入步骤后,例如在被一对扫描电极Y1及数据电极X1选择的发光象素C11中,产生写入电压VW和调制电压VM重叠效果,被施加它们的差电压VM—(—VW)=VM+VW。该差电压VM+VW满足上述不等式(2),该电压的大小成为发光开始电压Vth以上(图6)。这时,如图7(a)所示,在发光象素C11的发光层16中,如前所述,在数μ秒的时间内,参与发光的电流流过后发光。其结果,极化电荷残留在象素C11的发光层16和第1电介质层15及第2电介质层17的两界面,图6的发光象素C11,如用虚线所示,发光层16的内部产生和上述写入电压VW和调制电压VM的差电压反极性的极化电压(—VP)(图7(b))。另外,在非发光象素C21中,产生被扫描电极Y1施加的写入电压VW和被数据电极X2施加的调制电压VM的抵消效果,被施加它们的差电压—VM—(—VW)=VW—VM。该差电压VW—VM满足上述不等式(3),由于该电压的大小小于发光开始电压Vth,所以不发光。这样,极化电荷不会残留在非发光象素C21的发光层16中(图6、图7(b))。
[0047]
下面,根据图1及图6,进一步详细讲述在这些驱动动作中对各电极的输出电压的关联。此外,所谓“对各电极而言的输出电压”,是来自规定的基准的电位差,将规定的基准作为GND电位表记。在图6中,例如将被施加给EL元件的外部电压VW’分配给发光层的电压,表记为VW。在驱动部12内的扫描电极驱动电路122的作用下,按照任意的时钟脉冲信号(频率),依次选择给予写入电压—VW’的扫描电极Y1、Y2、Y3…Yj…YM。同时,在数据电极驱动电路121的作用下,对于数据电极X1、X2、X3…Xi…XN,选择性地向与发光象素(图6的象素C11、C12、C22)连接的数据电极施加调制电压VM’,向与非发光象素(图6的象素C21)连接的数据电极施加调制电压—VM’等两种值。例如:假设VW’为150V、VM’为100V,写入电压和调制电压的差电压就成为大约250V。而在一个非发光象素中,写入电压和调制电压的差电压却成为大约50V。这样,如果进行所需的显示数据的写入,将发光开始时的外部施加电压Vth’假定为200V,那就只有发光象素有选择地发光,作为其结果,发光层16内部有选择地形成极化电荷。进而,讲述图6所示的发光象素C12。发光象素C12是扫描电极Y2和数据电极X1交叉的部位的象素。由于在写入期间21中,按照扫描电极依次进行写入,所以在向扫描电极Y1施加写入电压脉冲后,向扫描电极Y2施加写入电压脉冲。因此,向发光象素C12进行的写入步骤,在向发光象素C11进行的写入步骤之后进行,以后依次向扫描电极Y3~YM实行写入步骤。此外,上述的数据的写入方法(象素的选择方法)只是一个例子,也可以是其它的写入方法。另外,在上述的写入方法中,示出写入电压脉冲PW为负电压脉冲的情况,但也可以是写入电压脉冲PW为正电压脉冲或按照场或子场交替切换正电压脉冲和负电压脉冲的方法。这时,可以按照写入电压脉冲PW的电压极性,使与调制电压脉冲PM的发光象素/非发光象素对应的电压极性变化。进而,在上述的写入方法中,将调制电压脉冲PM对数据电极的输出电压基准,定为VM、—VM’等正负同电压的两种值,但也可以是不同的电压及一方的条件为GND电位。
[0048]
接着,讲述维持步骤(S05)。维持步骤(S05),对所有的数据电极X1、X2、X3…Xi…XN同时实行。实行时,通过驱动部12的数据电极驱动电路121做媒介,由维持脉冲供给单元133将维持电压脉冲PS(向发光层16施加的施加电压VS或—VS,以下简称“维持电压”)施加给数据电极X1、X2、X3…Xi…XN。在这里,维持电压脉冲PS是和上述写入电压VW和调制电压VM的差电压反极性、即从和发光层内部产生的极化电压VP同极性的电压起始的正负交替脉冲,另外,维持电压VS,被作为满足下列不等式(4)的值(实数)给予。
[0049]
Vth—VP<VS<Vth (4)
[0050]
就是说,由于经过写入步骤(S04)后,只有象素的发光层16内部形成极化电荷的发光象素C11、C12、C22,重叠极化电压(—VP),所以可以认为发光开始电压实质上只降低了极化电压的那部分。因此,满足上述不等式(4)地用和极化电压VP同极性的维持电压(—VS),施加开始维持电压脉冲PS后,施加给发光象素的发光层的实效电压的大小,超过发光开始电压Vth后,就能够使其发光。另外,由于该发光,发光象素C11、C12、C22的发光层16内部,形成和维持电压脉冲PS反极性的极化电荷,产生极化电压VP。接着,和最初的维持电压脉冲的维持电压(—VS)反极性的下一个维持电压(VS)脉冲,施加给所有的象素,在发光象素中,和极化电压同极性的维持电压脉冲的维持电压VS,与在上次的维持电压脉冲的作用下,残留在发光层中的极化电压VP重叠,施加给发光层16的实效电压的大小,超过发光开始电压Vth后发光。这时,也形成和维持电压脉冲的电压PS反极性的极化电荷。以后,与分配给子场的灰度数对应的脉冲数的维持电压脉冲,就正负交替地施加。
[0051]
此外,如图6所示,的输出电压VS’,可以和调制电压脉冲PM的输出电压VM’是同电压。另外,维持电压脉冲PS最好从和上述写入电压VW和调制电压VM的差电压反极性、即和发光层内部产生的极化电压VP反极性的电压开始。这时,在最初的脉冲中不发光,从下一个脉冲开始发光。另外,所述维持电压脉冲PS,采用由所有的数据电极X1、X2、X3…Xi…XN供给的方法,但也可以是由所有的扫描电极Y1、Y2、Y3…Yj…YM供给的方法。
[0052]
另一方面,非发光象素C21,没有极化电荷,不具有发光层16产生极化电压,在整个维持期间,只被施加发光开始电压Vth以下的大小的维持电压VS,施加给发光层16的实效电压的大小小于发光开始电压Vth,所以不发光。将从和施加发光开始电压Vth以下的大小的写入电压和调制电压的时刻的极性反极性的电压起始的、极性正负交替的维持电压脉冲PS施加给所有的象素,从而可以使发光象素C11、C12、C22在维持期间22中继续发光,非发光象素C21在维持期间22中不发光。
[0053]
此外,如上所述,进行维持步骤的维持期间22,对于按照其时间上的长度显示的灰度数2n分割的n个子场,与分配的灰度数对应地设定。各子场的发光次数,是累计写入步骤中的写入电压脉冲和维持步骤中的维持电压脉冲PS的脉冲数的次数,它与分配给各子场的灰度数对应。一个场的灰度数,根据各子场的发光/非发光的组合选择,从而可以获得2n阶段的灰度数。
[0054]
接着,讲述消去步骤(S06)。消去步骤在消去期间23中,对图1所示的所有的数据电极X1、X2、X3…Xi…XN同时实行。实行消去步骤时,通过驱动部12的数据电极驱动电路121做媒介,由消去脉冲供给单元134向各数据电极X1、X2、X3…Xi…XN施加消去电压脉冲PE。在这里,如图6所示,消去电压脉冲PE从和上述维持电压脉冲PS的最后的脉冲的极性反极性的电压(—VE1)开始,是极性正负交替反复的衰减电压脉冲。该消去电压脉冲PE,例如具有矩形脉冲正负交替反复、被施加的电压(以下称作“消去电压”)衰减下去的波形。该消去电压VE,例如在上述维持电压脉冲PS的最后的脉冲是正极性时,被作为施加电压的绝对值逐渐减少的衰减电压脉冲给予,就象—VE1、—VE2、—VE3、—VE4…(但是各电压的大小关系为:Vth>VS>VE1>VE2>VE3>VE4)那样。这样,象素的发光层16内部形成的极化电荷被消去,在下一个子场的写入步骤中,进行新的显示数据的写入。
[0055]
图8是表示在消去期间23中,在极性正负交替反复的衰减电压脉冲的作用下,象素的发光层内部残留的极化电荷被消去的过程的图形。将上述写入期间111完成的时刻的残留极化电荷量,定为PEO。接着,如前所述,施加施加电压—VE1、—VE2、—VE3、—VE4…(但是各电压的大小关系为:Vth>VS>VE1>VE2>VE3>VE4)那样地依次减少的衰减电压脉冲后,如图8所示,极化电荷量按照位置E0→E1→E2→E3→E4→E5地逐渐趋近于0地推移,不久到达极化电荷量0。象现有技术的例子那样,只有反极性的单一消去电压脉冲,起因于伴随铁电体的自发极化的残留电荷及EL元件的特性和制造离差等,不能充分消去极化电荷,产生电荷的不匀。特别是象本实施方式涉及的驱动方法那样,脉冲宽度成为1~3μsec左右后,极化电荷的残存非常显著。本发明人发现:使用上述那种衰减电压脉冲后,能够在短时间内均匀地消去发光层16的第1极化电荷及第2极化电荷。这样,能够稳定进行下一个写入,提高显示品质。这时,如果衰减电压脉冲数过多,参与发光的电力消耗就会增大,所以作为衰减电压脉冲数,最好是2个以上20个以下,4个以上10个以下则更好。此外,图8表示出极化电压从正的状态开始的消去动作,但是极化电压从负的状态开始的消去动作时,实质上也同样。另外,上述衰减电压脉冲的施加电压,既可以逐渐衰减,也可以从VE1到VEn(n为整数)连续的衰减电压的值的一部分VEK和VEK+1(1≦K≦n,K为整数)是VEK≧VEK+1的关系的区域。
[0056]
此外,消去电压脉冲PE最好是从与维持电压脉冲PS的最后的脉冲极性反极性的电压开始。但是也可以从与维持电压脉冲PS的最后的脉冲极性同极性的电压开始。不过,按照数据电极错开消去电压脉冲PE的相位,例如使第1波的极性反转等,在同一个子场内,以正负各自的极性开始的脉冲混在后,就会在出现极化电荷消去不匀的同时,还在邻接的电极之间产生电位差,由于沿面放电而在电极之间引起绝缘破坏等。特别是在使用铁电体材料的电介质层中,容易引起绝缘破坏。另外,只与脉冲的相位一致,作为按照数据电极设定时间差的消去电压脉冲PE时,伴随着消去期间的变长,发光期间相对变短,所以引起亮度下降,对于扫描线数伴随着高精细化的进展而增加的情况来说,这个问题更加显著。在本实施方式中,对所有的象素,统一施加相同相位的消去电压脉冲PE,从而解决了这些问题。另外,所述消去电压脉冲PE,采用由所有的数据电极X1、X2、X3…Xi…XN供给的方法,但是也可以采用由所有的扫描电极Y1、Y2、Y3…Yj…YM供给的方法。
[0057]
对于各子场31~38的各显示数据,实行继上述写入步骤(S04)、维持步骤(S05)、消去步骤(S06)之后的一系列的显示动作(S07),完成一个场30的显示动作(S08)。
[0058]
在这里,讲述本实施方式涉及的显示装置10的驱动方法的应答性。例如假设是VGA规格(640×480)的显示装置,将它用灰度数28、帧频率60Hz的无源矩阵驱动,进行灰度数28的控制时,各脉冲宽度成为1~3μsec左右。另一方面,在各象素的发光层16中,施加发光开始电压Vth以上的电压(2MV/cm左右的电场强度)之际,电子的饱和漂移速度,虽然取决于发光层的材料,但大致为107cm/s左右。将发光层的膜厚定为1μm时,电子以数十pesc左右,从一个电介质层15(或17)的界面移动到另一个电介质层17(或15)的界面,所以即使是上述脉冲宽度,也足以形成极化状态。再加上,夹持发光层16的电介质层15、17,虽然取决于电介质层的材料,但以数十nesc左右极化反转,所以即使是上述脉冲宽度,也显示出稳定的动作。
[0059]
(第2实施方式)
接着,使用图9及图10,讲述本发明的第2实施方式涉及的显示装置的驱动方法。图9是该显示装置的驱动方法的流程图。另外,图10是表示该显示装置的驱动方法中,用灰度数28显示一枚图象所需要的1个场40的显示动作的图形。该显示装置的驱动方法,和第1实施方式涉及的显示装置的驱动方法相比,在将1个场40被分割成8个子场41~48的这一点上同样。另外,在各子场中,遍及第2子场42~第8子场48,时间分割成选择发光象素的写入期间42a~48a、用规定的明亮度使选择的发光象素发光的维持期间42b~48b、在所有的象素中均匀消去发光层内部形成的极化电荷的状态的消去期间42c~48c的这一点上也同样。另一方面,在8个子场中,对于按照灰度数分配的时间长度最短的第1子场(时间长度为1T)41,取消维持期间,在写入期间41a后,立即设置消去期间41c的这一点上不同。因此,第1子场41的发光亮度,取决于写入期间41a获得的发光。另一方面,对于第2子场42~第8子场48(时间长度为2T~128T),和第1实施方式同样,经过写入期间、维持期间、消去期间后,完成显示动作。这样,能够维持亮度的时间范围,加大特别是低亮度区域的对比度,获得例如更接近人的眼睛的γ特性的灰度性。此外,图10按照维持期间42b~48b的时间上的长度较短的顺序,配置各子场41~48。但是各子场的排列顺序的选择是任意的,并不局限于上述情况。由于按照时间上的长度的顺序配置后,显示装置容易发生动画的不自然性,所以反而最好将适合于显示装置的排列顺序最佳化。
[0060]
该显示装置的驱动方法,和第1实施方式涉及的显示装置的驱动方法相比,直到将一个场时间分割成n个(在图10中,n=8)子场41~48的步骤(S12)为止,都是同样的。然后,在判断各子场的显示之际分配的时间长度,是不是最短的子场41(S13),对于最短的子场41,不进行维持步骤,只进行写入步骤(S15)和消去步骤(S16)的这一点上,不同。此外,最短的子场41以外的子场42~48的各步骤(S17~S20)、全子场的显示确认(S21)及1个场40的显示(S22),都和第1实施方式同样。
[0061]
(第3实施方式)
再接着,使用图11,讲述本发明的第3实施方式涉及的显示装置。图11是该显示装置50的结构的方框图。该显示装置50,和第1实施方式涉及的显示装置10相比,在具备A/D变换单元55、帧存储器54、驱动用电源56的这一点上不同。
[0062]
接着,讲述该显示装置50的显示动作。输入的图象数据的映像数据S2,被A/D变换单元55变换成n比特的数字映像信号S3,存入帧存储器54,然后,在控制单元53中,首先用子场用分割单元531取出与将映像信号S3灰度的加权对应的1比特的信号,依次输出各子场的映像信号S4。根据这些映像信号S4,首先由写入脉冲供给单元532向数据电极驱动电路521发送调制电压脉冲PM的数据。数据电极驱动电路521,将与发光及非发光对应的规定的调制电压VM或—VM,施加给各数据电极X1~XN。另一方面,对于扫描电极Y1~YM,依次扫描,在从各扫描电极Y1~YM的扫描开始时刻起,到扫描结束时刻为止的期间,由写入脉冲供给单元532向扫描电极驱动电路522发送写入电压脉冲PW的数据。由扫描电极驱动电路522向扫描电极Y1~YM施加规定的写入电压—VW。将它实行一个画面,从而对所有的象素进行写入。接着,维持脉冲供给单元533对画面的所有的象素,在相同的时刻,产生维持电压脉冲PS;由数据电极驱动电路521,向扫描电极施加发光开始电压Vth以下的规定的电压VS或—VS。和第1实施方式涉及的显示装置的驱动方法同样,供给和写入步骤中的数据电极X1~XN和扫描电极Y1~YM的极性反极性的维持电压脉冲PS,对于象素的发光层内部产生的极化电荷而言,继续施加的维持电压脉冲PS,成为正向偏置,只有发光象素断续地维持发光。再接着,消去脉冲供给单元534对画面的所有的象素,产生消去电压脉冲PE;由数据电极驱动电路521,向扫描电极施加使施加电压电平逐渐降低的规定的电压。以上的循环,按照各子场反复进行。此外,在上述写入方法中,示出写入电压脉冲PW为负电压脉冲的情况,但也可以是写入电压脉冲PW为正电压脉冲或按照场或子场交替切换正电压脉冲和负电压脉冲的方法。这时,可以按照写入电压脉冲PW的电压极性,使与调制电压脉冲PM的发光象素/非发光象素对应的电压极性变化。进而,在上述的写入方法中,将调制电压脉冲PM对数据电极的输出电压基准,定为VM、—VM’等正负同电压的两种值,但也可以是不同的电压及一方的条件为GND电位。进而,上述维持电压脉冲PS及消去电压脉冲PE,采用由所有的数据电极X1~XN供给的方法,但是也可以采用由所有的扫描电极Y1~YM供给的方法。
[0063]
此外,上述各实施方式示出了一个例子,但是本发明的结构,并不局限于各实施方式的结构。
[0064]
以上,根据理想的实施方式,详细讲述了本发明。但本发明并不局限于它们,在《权利要求书》记述的本发明的技术范围内,可以有许多理想的变形例及修正例。这对业内人士来说,是不言而喻的。
[0065]
本发明涉及的显示装置及显示装置的驱动方法,作为电视机等的显示器,用途广泛。
Claims (23)
1、一种显示装置,具备:
显示部,该显示部具备:沿着第1方向互相平行延伸配置的多个扫描电极、沿着与所述扫描电极交叉的第2方向互相平行延伸配置的多个数据电极、以及在一对的所述扫描电极与所述数据电极交叉的部位的象素中,在平行于所述第1方向及所述第2方向的面的垂直方向上夹持在所述扫描电极与所述数据电极之间的发光层及电介质层;和
消去脉冲供给单元,该消去脉冲供给单元对所述各象素的所述发光层,供给以所述发光层开始发光的发光开始电压以下的大小的电压起始的、极性正负交替反复的衰减电压脉冲。
2、如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:所述电介质层,由铁电体材料构成。
3、如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:所述电介质层,具有第1电介质层和第2电介质层;
在所述显示部的所述象素中,在所述扫描电极与所述数据电极之间,夹持所述发光层和所述第1及第2电介质层,且所述第1及第2电介质层夹住所述发光层。
4、如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:所述发光层,施加所述发光开始电压以上的大小的电压后,电致发光。
5、如权利要求3所述的显示装置,其特征在于:所述第1及第2电介质层中,至少一方电介质层,由铁电体材料构成。
6、如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:还具备驱动部,该驱动部在所述扫描电极与所述数据电极之间,施加电压,驱动显示部。
7、如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:还具备子场分割单元,该子场分割单元将由所有的所述象素中选择的象素的发光而显示的一个场,时间分割成与显示的灰度数对应的多个子场;
所述消去脉冲供给单元,按照所述子场,将所述衰减电压脉冲,供给所述各象素的所述发光层。
8、如权利要求7所述的显示装置,其特征在于:还具备写入脉冲供给单元,该写入脉冲供给单元按照所述子场,对所有的所述扫描电极,按线顺序依次通过一根所述扫描电极,将所述发光开始电压以下的大小的写入电压脉冲,供给与所述扫描电极连接的所述象素的发光层,并且还通过所有的所述数据电极中选择的所述数据电极,将与所述写入电压脉冲的电压的差电压为所述发光开始电压以上的大小的调制电压脉冲,供给与所述选择的数据电极连接的象素的发光层。
9、如权利要求8所述的显示装置,其特征在于:还具备维持脉冲供给单元,该维持脉冲供给单元在至少一个所述子场中,对所有的所述象素,以与分配给所述子场的灰度数对应的规定的脉冲数,供给自所述发光开始电压以下的大小的规定的电压起始的、极性正负交替反复的维持电压脉冲。
10、如权利要求9所述的显示装置,其特征在于:所述消去脉冲供给单元,供给自与所述维持电压脉冲的最后的电压脉冲的极性为相反极性的电压开始的衰减电压脉冲。
11、如权利要求7所述的显示装置,其特征在于:所述子场分割单元,将所述一个场,按照显示的灰度数2n,时间分割成n个子场,所述n个子场具有包含与分配的最低亮度对应的最小脉冲数的第1子场、和分别分配与所述最小脉冲数之比为2i的各脉冲数的第2子场至第n子场,其中i=1~n—1。
12、如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:所述电介质层,至少一部分的残留极化量是3μC/cm2以上。
13、如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:所述扫描电极,是透明电极。
14、一种显示装置的驱动方法,所述显示装置包含显示部,所述显示部具备:沿着第1方向互相平行延伸配置的多个扫描电极、沿着与所述扫描电极交叉的第2方向互相平行延伸配置的多个数据电极、以及在一对所述扫描电极与所述数据电极交叉的部位的象素中、在平行于所述第1方向及所述第2方向的面的垂直方向上夹持在所述扫描电极与所述数据电极之间的发光层及电介质层;
所述驱动方法包含消去步骤,该消去步骤对所述各象素的所述发光层,供给以所述发光层开始发光的发光开始电压以下的大小的电压起始的、极性正负交替反复的衰减电压脉冲。
15、如权利要求14所述的显示装置的驱动方法,其特征在于:所述发光层,被施加所述发光开始电压以上的大小的电压后,电致发光。
16、如权利要求14所述的显示装置的驱动方法,其特征在于:所述电介质层,由铁电体材料构成;由所述消去步骤中的所述衰减电压脉冲,消去电介质层的自发极化。
17、如权利要求14所述的显示装置的驱动方法,其特征在于:还包含将由所有的所述象素中选择的象素的发光而显示的一个场,时间分割成与显示的灰度数对应的多个子场的步骤;
按照所述各子场,进行所述消去步骤。
18、如权利要求17所述的显示装置的驱动方法,其特征在于:还包含写入步骤,在该步骤中,按照所述子场,对所有的所述扫描电极,以线顺序依次通过一根所述扫描电极,将所述发光开始电压以下的大小的写入电压脉冲,供给与所述扫描电极连接的所述象素的发光层,并且还通过所有的所述数据电极中选择的所述数据电极,将与所述写入电压脉冲的电压之差电压为所述发光开始电压以上的大小的调制电压脉冲,供给与所述选择的数据电极连接的象素的发光层。
19、如权利要求18所述的显示装置的驱动方法,其特征在于:还包含维持步骤,在该步骤中,在至少一个所述子场中,对所有的所述象素,以与分配给所述子场的灰度数对应的规定的脉冲数,供给自所述发光开始电压以下的大小的规定的电压起始的、极性正负交替反复的维持电压脉冲。
20、如权利要求17所述的显示装置的驱动方法,其特征在于:在将所述一个场,时间分割成多个子场的步骤中,对于分配给各子场的亮度,时间分割成与施加给所述发光层的脉冲数对应的多个子场。
21、如权利要求17所述的显示装置的驱动方法,其特征在于:在将所述一个场,时间分割成多个子场的步骤中,将所述一个场,按照显示的灰度数2n,时间分割成n个子场,所述n个子场具有包含与分配的最低亮度对应的施加给所述发光层的最小脉冲数的第1子场、和分别分配与所述最小脉冲数之比为2i的各脉冲数的第2子场至第n子场,其中i=1~n—1。
22、如权利要求17所述的显示装置的驱动方法,其特征在于:通过选择所述多个子场中使所述选择象素发光的子场的组合,从而在所述一个场中,控制用所述选择象素显示的灰度。
23、如权利要求19所述的显示装置的驱动方法,其特征在于:所述多个子场中最短的子场,不包含所述维持步骤。
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