專利名稱：一種場致發(fā)射顯示器數(shù)據(jù)驅(qū)動方法及電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場致發(fā)射顯示器數(shù)據(jù)驅(qū)動方法及相關(guān)的電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
場致發(fā)射顯示器件是一種平面顯示器件，采用冷陰極陣列做為平面電子發(fā)射源， 對場發(fā)射三極結(jié)構(gòu)中的柵極施加一電壓，在場發(fā)射陰極尖端形成高場強(qiáng)，從而獲得場致發(fā) 射電子。場致發(fā)射電子在陽極電壓的加速下，以較高的能量轟擊熒光粉，產(chǎn)生可見光，實現(xiàn) 圖像顯示。場致發(fā)射顯示器和傳統(tǒng)的陰極射線管都是利用高能電子轟擊熒光粉發(fā)光，所以 場致發(fā)射顯示器繼承了陰極射線管的眾多優(yōu)點，如發(fā)光效率較高、色域?qū)拸V、顯示視角大和 顯示圖像質(zhì)量好等。由于在場致發(fā)射顯示器件中采用冷陰極陣列取代陰極射線管的熱陰 極，所以場致發(fā)射顯示器件可以利用矩陣掃描的方式實現(xiàn)圖像顯示，避免了陰極射線管中 電磁場對電子束的偏轉(zhuǎn)，從而克服了陰極射線管體積龐大和重量大的缺點，具有非常好的 發(fā)展前景。在場致發(fā)射顯示器件中，為了實現(xiàn)矩陣掃描方式的圖像顯示，要求掃描電壓和數(shù) 據(jù)電壓的幅值不能過高，否則沒有適合的高壓集成芯片驅(qū)動場發(fā)射顯示器。另外，為了實現(xiàn) 高亮度顯示，要求在陽極上施加一高電壓以提高電子束能量。通常場致發(fā)射顯示器需采用 三極結(jié)構(gòu)獲得較低的驅(qū)動電壓和很高的陽極電壓。在普通的場致發(fā)射顯示器件驅(qū)動中，陰極和柵極之間施加一電壓，電子從陰極產(chǎn) 生場致發(fā)射，對應(yīng)的像素點呈現(xiàn)發(fā)光狀態(tài)。當(dāng)陰極和柵極之間的電壓低于閾值電壓時，場致 發(fā)射電流為零，像素點為不發(fā)光狀態(tài)。為了獲得較高的發(fā)光效率，陽極高壓通常大于5000V。 場致發(fā)射顯示器采用如圖1和圖2所示的被動矩陣方式實現(xiàn)圖像掃描，即將陰極電極陣列 與柵極電極陣列垂直設(shè)置，對每行的柵極分別施加脈沖電壓，當(dāng)某一行柵極電壓為正，該掃 描行被選中，而其它行處于不工作狀態(tài)；數(shù)據(jù)信號加于陰極電極上，當(dāng)陰極電極的電壓為 零，該陰極列電極與選中行電極交叉位置的像素處于發(fā)光狀態(tài)。反之，當(dāng)陰極電極被施加一 正電壓，則該像素處于不發(fā)光狀態(tài)。場致發(fā)射顯示器中，行電極(柵極電極)和列電極(陰極電極)垂直設(shè)置，通過在 行電極上施加掃描信號和在列電極上施加數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)圖像顯示。為了實現(xiàn)高分辨率顯 示，場發(fā)射顯示器件必須具有足夠多的陰極電極和柵極電極，需要采用多引腳的集成電路 芯片完成掃描信號和數(shù)據(jù)信號的加載。通常顯示器件的驅(qū)動電壓越低，其所能夠選用的驅(qū) 動芯片性能越好，價格也越低廉。因此，降低場發(fā)射顯示器件的驅(qū)動電壓是一個急需解決的 關(guān)鍵問題。目前，由于受場致發(fā)射顯示器件制備工藝的局限，場發(fā)射顯示器件三極結(jié)構(gòu)所要 求的驅(qū)動電壓偏高，通常掃描電壓在100V 300V之間，在陰極電極上施加較高的數(shù)據(jù)電壓 才能有效控制電子的場致發(fā)射，因而數(shù)據(jù)電壓也在100V以上。在這種工作方式下驅(qū)動電路 需采用特殊的高壓驅(qū)動芯片，成本昂貴且驅(qū)動效果不佳。隨著顯示圖像分辨率的提高，數(shù)據(jù) 信號的頻率越來越高，高壓芯片已經(jīng)不能滿足圖像顯示的需要。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種可以將場致發(fā) 射顯示器驅(qū)動的數(shù)據(jù)電壓降低到20V以下的場致發(fā)射顯示器數(shù)據(jù)驅(qū)動方法。本發(fā)明的另一目的是提供實現(xiàn)這種驅(qū)動方法的場致發(fā)射顯示器的電路結(jié)構(gòu)。技術(shù)方案本發(fā)明所述的場致發(fā)射顯示器數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，在陽極電極上施加靜態(tài) 高壓Va，在柵極電極上施加行掃描電壓Vg，當(dāng)Vg為正電壓時所掃描行選中，當(dāng)Vg為零時所 掃描行不工作；在陰極電極與地線之間增加一個高電阻，所述陰極電極有兩種連接狀態(tài)，當(dāng) 陰極電極直接接地線時，像素點呈現(xiàn)發(fā)光狀態(tài)，當(dāng)陰極電極通過一個高電阻與大地相連接， 場致發(fā)射截止，像素點為不發(fā)光狀態(tài)。所述高電阻的阻值大于IOK Ω。所述高電阻為場效應(yīng)管Tl，所述場效應(yīng)管Tl的漏極與陰極電極連接，所述場效應(yīng) 管Tl的源極與地線連接，所述場效應(yīng)管Tl的柵極與數(shù)據(jù)驅(qū)動電路連接，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路對所 述場效應(yīng)管Tl施加數(shù)據(jù)電壓Vc，當(dāng)Vc為零時，陰極電極與地線之間為導(dǎo)通狀態(tài)時，像素點 呈現(xiàn)發(fā)光狀態(tài)，當(dāng)Vc為正電壓時，陰極電極通過一個高電阻與大地相連接，場致發(fā)射截止， 像素點為不發(fā)光狀態(tài)。因為高電阻的接入將在其上產(chǎn)生一個較大的電壓降，從而減小柵極與陰極之間的 電壓差。由于場致發(fā)射電流與發(fā)射體尖端場強(qiáng)呈指數(shù)關(guān)系，所以陰極接入高電阻后場發(fā)射 電流迅速下降，當(dāng)柵極與陰極之間電位差小于閾值時，場致發(fā)射完全截止，像素點為不發(fā)光 狀態(tài)。通常情況下，對場效應(yīng)管施加20伏以下電壓即可控制其導(dǎo)通和截止。因此，采用 本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，數(shù)據(jù)信號的電壓變化范圍小于20V。本發(fā)明所述的場致發(fā)射顯示器電路結(jié)構(gòu)，包括陽極電極、柵極電極、陰極電極和數(shù) 據(jù)驅(qū)動電路，每一列陰極電極與一個場效應(yīng)管Tl的漏極連接，所述場效應(yīng)管Tl的源極與地 線相連接，所述場效應(yīng)管Tl的柵極與數(shù)據(jù)驅(qū)動電路相連接。當(dāng)數(shù)據(jù)驅(qū)動電路輸出的數(shù)據(jù)電壓為正電壓時，陰極電極與一高電阻相連接，被選 中像素處于不工作狀態(tài)；當(dāng)數(shù)據(jù)電壓為0時，陰極電極與地線相連通，被選中像素處于工作 狀態(tài)。由于數(shù)據(jù)信號通過場效應(yīng)管的基極輸入控制陰極電極的導(dǎo)通狀態(tài)或者高阻狀態(tài)，數(shù) 據(jù)信號的電壓可以低于20V。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為(1)本發(fā)明在陰極電極后增加一高電阻 狀態(tài)截止場致發(fā)射，并提出采用簡單的場效應(yīng)管實現(xiàn)高阻狀態(tài)變化和接地狀態(tài)的變化，通 常情況下，對場效應(yīng)管施加20伏以下電壓即可控制其導(dǎo)通和截止，因此，采用本發(fā)明提出 的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，數(shù)據(jù)信號的電壓變化范圍小于20V ； (2)采用普通的集成電路芯片皆可實 現(xiàn)該功能，極大地降低了場發(fā)射顯示器件的成本，并提高了圖像顯示效果。


圖1是現(xiàn)有的場致發(fā)射顯示器一個像素單元的電極結(jié)構(gòu)；圖2是現(xiàn)有的場致發(fā)射顯示器的矩陣驅(qū)動電路；圖3是本發(fā)明的場致發(fā)射顯示器一個像素單元的電極結(jié)構(gòu)；圖4是本發(fā)明的場致發(fā)射顯示器的矩陣驅(qū)動電路。
其中有1、陽極電極；2、陽極基板；3、柵極電極；4、介質(zhì)層；5、陰極電極；6、陰極
基板；7、場致發(fā)射體；8、支撐體。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對最佳實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所 述實施例。實施例如圖所示，一種場致發(fā)射顯示器數(shù)據(jù)驅(qū)動方法為在陽極基板2上制備陽 極電極1，對陽極電極1施加靜態(tài)高壓Va ；在介質(zhì)層4上制備柵極電極3，對柵極電極3施加 行掃描電壓Vg。當(dāng)Vg為正電壓時所掃描行選中，當(dāng)Vg為零時所掃描行不工作；在陰極基板 6上制備陰極電極5，在陰極電極5與地線之間增加一個場效應(yīng)管Tl，所述場效應(yīng)管Tl的漏 極與陰極電極5連接，所述場效應(yīng)管Tl的源極與地線連接，所述場效應(yīng)管Tl的柵極與數(shù)據(jù) 驅(qū)動電路連接，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路對所述場效應(yīng)管Tl施加數(shù)據(jù)電壓Vc，當(dāng)Vc為零時，陰極電極 與地線之間為導(dǎo)通狀態(tài)時，發(fā)射體7產(chǎn)生電子發(fā)射，該數(shù)據(jù)列與所選中行對應(yīng)的像素點處 于工作狀態(tài)，當(dāng)Vc為正電壓時，陰極電極通過一個高電阻與大地相連接，場致發(fā)射截止，該 數(shù)據(jù)電極所對應(yīng)的列處于不工作狀態(tài)，像素點為不發(fā)光狀態(tài)。本發(fā)明提出的一種場致發(fā)射器電路結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示，每一列陰極電極5與一 場效應(yīng)管Tl的漏極相連接，場效應(yīng)管Tl的源極與地線相連接，場效應(yīng)管Tl的柵極則與數(shù) 據(jù)驅(qū)動電路相連接。當(dāng)數(shù)據(jù)信號V。為正電壓時，相當(dāng)于陰極電極5與一高電阻相連接，被 選中像素處于不工作狀態(tài)；當(dāng)數(shù)據(jù)電壓V。為零時，陰極電極5與地線相連通，被選中像素處 于工作狀態(tài)。由于數(shù)據(jù)電壓V。通過場效應(yīng)管的柵極輸入控制陰極電極的導(dǎo)通狀態(tài)或者高 阻狀態(tài)，數(shù)據(jù)信號的電壓V?？梢缘陀?0V。熟知本領(lǐng)域的人士將理解，雖然這里為了便于解釋已描述了具體實施例，但是可 在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況下做出各種改變。因此，除了所附權(quán)利要求之外，不能用 于限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種場致發(fā)射顯示器數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，在陽極電極(1)上施加靜態(tài)高壓Va，在柵極電極(3)上施加行掃描電壓Vg，當(dāng)Vg為正電壓時所掃描行選中，當(dāng)Vg為零時所掃描行不工作；其特征在于在陰極電極(5)與地線之間增加一個高電阻，所述陰極電極(5)有兩種連接狀態(tài)，當(dāng)陰極電極(5)直接接地線時，像素點呈現(xiàn)發(fā)光狀態(tài)，當(dāng)陰極電極(5)通過一個高電阻與大地相連接，場致發(fā)射截止，像素點為不發(fā)光狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場致發(fā)射顯示器數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，其特征在于所述高電阻的 阻值大于IOK Ω。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場致發(fā)射顯示器數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，其特征在于所述高電阻為 場效應(yīng)管Tl，所述場效應(yīng)管Tl的漏極與陰極電極(5)連接，所述場效應(yīng)管Tl的源極與地 線連接，所述場效應(yīng)管Tl的柵極與數(shù)據(jù)驅(qū)動電路連接，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路對所述場效應(yīng)管Tl施 加數(shù)據(jù)電壓Vc，當(dāng)Vc為零時，陰極電極與地線之間為導(dǎo)通狀態(tài)時，像素點呈現(xiàn)發(fā)光狀態(tài)，當(dāng) Vc為正電壓時，陰極電極(5)通過一個高電阻與大地相連接，場致發(fā)射截止，像素點為不發(fā) 光狀態(tài)。
4.一種場致發(fā)射顯示器電路結(jié)構(gòu)，包括陽極電極(1)、柵極電極(3)、陰極電極(5)和數(shù) 據(jù)驅(qū)動電路，其特征在于每一列陰極電極(5)與一個場效應(yīng)管Tl的漏極連接，所述場效應(yīng) 管Tl的源極與地線相連接，所述場效應(yīng)管Tl的柵極與數(shù)據(jù)驅(qū)動電路相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種場致發(fā)射顯示器數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，在陽極電極上施加靜態(tài)高壓Va，在柵極電極上施加行掃描電壓Vg，當(dāng)Vg為正電壓時所掃描行選中，當(dāng)Vg為零時所掃描行不工作；在陰極電極與地線之間增加一個高電阻，所述陰極電極有兩種連接狀態(tài)，當(dāng)陰極電極直接接地線時，像素點呈現(xiàn)發(fā)光狀態(tài)，當(dāng)陰極電極通過一個高電阻與大地相連接，場致發(fā)射截止，像素點為不發(fā)光狀態(tài)。本發(fā)明還公開這種場致發(fā)射顯示器的電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明在陰極電極后增加一高電阻狀態(tài)截止場致發(fā)射，并提出采用簡單的場效應(yīng)管實現(xiàn)高阻狀態(tài)變化和接地狀態(tài)的變化，由于對場效應(yīng)管施加20V以下電壓即可控制其導(dǎo)通和截止，因而采用本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，數(shù)據(jù)信號的電壓變化范圍小于20V。
文檔編號G09G3/20GK101894518SQ20101022380
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者婁朝剛, 崔一平, 張曉兵, 王保平, 陳靜, 雷威 申請人:東南大學(xué)