CN100543813C - 使用电子源单元的显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出为每个像素配置两个TFT。此外，还采用一种时间灰度体制，将一个帧周期分成多个子帧周期，在各子帧周期内为每个像素选择发光或不发光状态，而灰度由在各个子帧周期中选择为发光状态的那些周期之和表示。这样，就可以提供一种可靠性高的显示装置和驱动这种显示装置的方法。

Description

使用电子源单元的显示装置及其驱动方法
本申请是申请人为2002年7月12日、申请号为02140659.6、发明名称为“使用电子源单元的显示装置及其驱动方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明与一种应用电子源单元(电子发射单元)的显示装置(以下称它FED(场致发射显示器))有关。本发明也与驱动这种FED的方法有关。再进一步说，本发明与采用这种FED的电子设备有关。
背景技术
下面将简要地说明一下应用一种电子源单元的FED(场致发射显示器)。在这里，将一个由于电场作用而发射电子的单元称为电子源单元。
一些分别配置在FED的各个像素处的电子源单元在电场的作用下从电极发射电子。这样发射的电子受到加速，投射到一个荧光体上。在电子所投射到的那个区域的荧光体于是就发光。输入FED的图像信号控制相应像素处的电子源单元发射的电子的数量。发射的电子越多，在这些电子投射到荧光体上时荧光体发光的发光率(亮度)就越高。这样，FED就可以显示逐渐变化的灰度层次。
电子源单元具有各种不同的结构。通常有：FE(场致发射)型单元，使电子从一个凸电极的产生局部强电场的顶端发射；表面导电型单元，通过电流与一个局部断开的薄膜表面平行的流动产生电子；MIM(金属-绝缘体-金属)型单元，它包括一个第一电极、一个第二电极和一个夹在第一电极与第二电极之间的绝缘薄膜，在第一电极与第二电极之间加有电压时发射电子。
这里，对于在FED内所用的电子源单元来说，重要的是：是否可以使这些单元做得很小，是否可以制造具有相同特性的单元，或者是否可以用低电压驱动这些单元。于是，开发了一些满足这些条件的MIM型电子源单元。
图6示出了一个MIM型电子源单元的例子。它的结构可参见“场致发射显示器MIM阴极阵列的新颖结构”(“Novel Device Structure of MIMCathode Array for Field Emission Displays”，SID 01 Digest page 193-195)。
在图6中，在一个具有绝缘表面的基底20上形成一个下电极21、一个上电极23和一个夹在下电极21与上电极23之间的绝缘薄膜22。此外，标注数字24所标的是一个保护性绝缘层，25a所标的是一个接触电极，25b所标的是上电极总线，而26所标的是一个保护性电极。此外，在上电极23与保护性绝缘层24的一个开口交叠处的区域称为电子发射区，在图中标为27。
在上电极23与下电极21之间加上电压后，会使热载流子注入绝缘薄膜22。这样注入的热载流子中能量比上电极23的材料的赫姆霍兹自由能大的热载流子穿过上电极发射入真空区。
一个具有图6所示结构的MIM型电子源单元在上电极23与下电极21之间的电压为10V左右时发射电子。在一些电子源单元中，在有电子发射时加在上电极与下电极之间的电压称为电子源单元的驱动电压。电子源单元的上电极设置在比它的下电极高的电位上。这样，上电极就能发射电子。
图7示出了应用图6所示的电子源单元的显示器(FED)的例子。其中，与图6中的相同的部分标以相同的标注数字。
图7所示FED在具有绝缘表面的第一基底20上有x(为一个自然数)条排列在行方向的信号线S1至Sx和y(为一个自然数)条排列在列方向的扫描线G1至Gy。各电子源单元分别配置在x条信号线S1至Sx与y条扫描线G1至Gy的相应交点上。一个电子源单元以及信号线和扫描线中的与这个电子源单元连接的部分构成了一个像素。在图7中，标注数字300所标的是一个像素。电子源单元的下电极21接至y条扫描线G1至Gy中的一条，而上电极23接至x条信号线S1至Sx中的一条。
此外，也可以下电极21接至x条信号线S1至Sx中的一条，而上电极23接至y条扫描线G1至Gy中的一条。
面对第一基底20的配置电子源单元的表面设置了一个第二基底19。第二基底19是透光的。在第二基底19上配置有一个与电子源单元相对的荧光体18。一种黑间质15配置在荧光体18的周围。此外，荧光体18形成在一个具有金属底层17的表面上。第一基底与第二基底之间保持真空。
输入扫描线的信号和输入信号线的信号使在上电极23与下电极21之间加有电压的像素的电子源单元的上电极23发射电子。这样发射的电子在真空空间16内受到加在金属-底层17与上电极之间的电压加速。经这样加速的电子通过金属-底层17投射到配置在第二基底19上的荧光体18。这样，在电子所投射到的那个区域的荧光体18就发光。
这里，例如，一个输入扫描线的信号在幅度上保持恒定，而另一个输入信号线的信号在幅度上改变。从电子源单元28射出的电子的数量随加在上电极23与下电极21之间的电压的增大而增大。发射的电子越多，在这些电子受到加速投射到第二基底19的荧光体18上的情况下，可以发出的光的亮度就越大。
图8示出了驱动具有图7所示结构的显示器时的定时图。在这个定时图中，一个帧周期(F)就是一段显示一幅图像的时间。
首先，选择扫描线G1。此时，使其他扫描线G2至Gy处在一个它们未选中的状态。此外，在图7和8中选择一条扫描线意味着使一条与一个电子源单元的电极之一连接的扫描线处于一定的电位，使得从这个电子源单元射出的电子的数量按照输入与这个电子源单元的另一个电极连接的信号线的电位改变。
例如，假设在扫描线与电子源单元的下电极21连接而信号线与上电极23连接的情况下输入所选扫描线的电位为-8V，而输入未选中的扫描线的电位为8V。此外，假设输入一条信号线的电位为-8V至8V。在这里，假设电子源单元的上电极23在电位上比下电极21高10V时发射电子。此时，电子源单元在来自信号线的为5V的信号电位输入它的上电极23而它的下电极接在一条处在选中状态的扫描线上时发射电子。同时，即使在输入电子源单元的上电极23的信号电位为5V时，如果它的下电极21接在一条处在未选中状态的扫描线上，这个电子源单元的上电极23在电位上比下电极21低，因此不发射电子。
扫描线G1被选中的时间称为第一行周期(L1)。在这段时间内信号相继输入信号线S1至Sx。电子源单元按照输入的信号从上电极23发射电子。这样发射的电子使配置在对面基底19(第二基底)上的荧光体18发光。这样，在第一行内的像素按照输入的信号发光。接着，选择扫描线G2。此时，G1、G3至Gy都处在非选中状态。扫描线G2被选中的时间标为第二行周期(L2)。在这段时间内，信号相继输入信号线S1至Sx。电子源单元28按照作为输入的信号从上电极23发射电子。这样发射的电子使配置在对面基底19(第二基底)上的荧光体18发光。这样，在第二周内的像素按照作为输入的信号发光。对于所有的栅极信号线重复同样的操作，直到一个帧周期结束。这样，FED就显示了一幅图像。
然而，由于上述这种驱动方法是无源型的，信号直接输入显示装置不用它们输入的那些像素的电子源单元的电极。因此，有着功率消耗增大的问题。
于是，日本专利No.84927/2001提出了一种为每个像素配置一个薄膜晶体管(以下称为TFT)的FED。这种FED的结构示于图9。图9示意性地示出了一些电子源单元902。标注数字903所标的是下电极，而904所标的是上电极。
在图9中，每个像素的TFT 901(以下称为像素TFT)的源极区和漏极区中的一个区连接到x(为一个自然数)条信号线S1至Sx中的一条上，而另一个区连接到电子源单元902的下电极903上。此外，像素TFT 901的栅电极连接到y(为一个自然数)条扫描线G1至Gy中的一条上。电子源单元902的上电极904保持在一个一定的电位Vcom上。
选择信号输入扫描线G1至Gy。使一个连接到一条输入选择信号的扫描线上的像素TFT 901处在导通(ON)状态。输入信号线的信号通过已经成为导通的像素TFT 901输入电子源单元902的下电极903。
电子源单元902由于输入下电极903的电位与上电极904的电位之间的电位差而发射电子。这样发射的电子使荧光体发光，从而使像素发光。此外，在电子源单元902从上电极904发射电子时，上电极904在电位上保持高于下电极903。
在一个每个像素配有像素TFT 901而来自一条信号线的信号只输入像素TFT 901导通的一个像素的电子源单元902的下电极903的显示装置中可以显著地减小消耗在显示装置不应该使它们消耗功率的那些像素(信号没有输入扫描线和信号线的那些像素)上的功率(无效功率)。
一个MIM型电子源单元在上电极与下电极之间加有电压时发射电子。因此，采用以在日本专利No.84927/2001中所说明的方式构成的显示装置的像素，电压加在一个像素内它的像素TFT 901由于信号输入扫描线而导通的电子源单元902的上电极904和下电极903之间只是在信号输入一条信号线的一段时间，从而只是在这段时间内电子源单元发射电子。电子只是在发射电子的这段时间内打到荧光体上，使像素发光。
例如，在信号从信号线逐像素输入(点顺序驱动)时，一个像素发光的时间就等于或小于一个帧周期的1/L，其中L为显示装置的像素数。此外，在信号同时输入一个行内的所有像素时，也就是说在信号同时从源信号线S1至Sx输入在一个行内的像素(行顺序驱动)时，如果显示器具有y行像素，一个像素发光的时间就等于或小于一个帧周期的1/y。
这样，在一个诸如大型显示器、高分辨显示器之类的具有大量像素的显示装置的情况下，在像素以上述方式构成的显示器中一个像素连续发光的时间就很短。因此，如果要得到在一个帧周期内满足要求的亮度，就必需在一段很短的时间内在一个电子源单元的上电极与下电极之间加一个高电压。因此，驱动电路的驱动电压要增大，而加在构成驱动电路的器件上的负载也增大。这样就会引起显示装置的可靠性降低的问题。
此外，为了将模拟信号输入信号线S1至Sx，必须设置多个信号电压，以满足显示各级灰度的需要。因此，就有这种结构不适合于多灰度显示的问题。
发明内容
因此，本发明的目的是在FED内实现低功率消耗、高可靠性和多灰度的操作。
在各像素处配置有一个电子源单元、一个第一TFT、一个第二TFT和一个电容单元。第一TFT称为开关TFT，第二TFT称为驱动TFT。
开关TFT的栅电极连接到一条扫描线上，开关TFT的源极区和漏极区中的一个区连接到一条信号线上，而另一个区与驱动TFT的栅电极和电容单元(存储电容器)的一个电极连接。电容器的另一个电极连接到电源馈线上。驱动TFT的源极区和漏极区中的一个区连接到电源馈线上，而另一个区与电子源单元的一个极连接。
此外，在积极利用驱动TFT的栅电极的寄生电容的情况下，就不一定需要上述的电容器。
采用以上述这种方式构成的像素，信号电位通过开关TFT的源-漏极输入驱动TFT的栅电极。此时，电容单元(存储电容器)就保持由作为输入的信号电位改变的驱动TFT的栅电极电压。
由于输入栅电极的信号电位而导通的驱动TFT使一个预定的电位通过它的源-漏极加到电子源单元的一个电极上。例如，这电位基本上等于电源馈线的电位。这样，电压就加在电子源单元的上电极与下电极之间，使电子源单元发射电子。在这里，存储电容器所保持的电压一直保持到有信号从信号线通过开关TFT输入。这样，电子源单元继续发射电子，与之关联的像素就继续发光。
采用上述结构，信号一旦输入一个像素就得到保持，使这个像素继续发光。因此，可以将每个帧周期的发光周期设置得很长。这样就能减小每单位时间的亮度。也就是说，可以将加在电子源单元的两个电极(上电极和下电极)之间的电压设置得比较低。因此，可以实现一种以低功率消耗进行工作的显示器。而且，如果采用上述驱动方法，由于不需要驱动电路输出具有高幅度的电压的信号，因此加在构成驱动电路的器件上的负载也小。这样就能实现一种具有高可靠性的显示器。
此外，在具有上述结构的像素的显示装置中可以采用时间灰度体制。在时间灰度体制中，将一个帧周期分成多个子帧周期，在各个子帧周期内为各像素的驱动TFT选择导通或截止(OFF)状态，从而使各像素处在发光或不发光状态。对于一个具体的像素来说，它的亮度由在一个帧周期内选择发光状态的那些周期之和表示。
采用上述驱动方法，灰度数可以按需要按照划分子帧周期的方式设定。因此，与以阶梯式改变电压表示灰度的显示装置相比，这种方法更适合多灰度显示。
这样，就能在FED内实现低功率消耗、多灰度和高可靠性的操作。
下面将列举按照本发明设计的显示装置及其驱动方法的一些例子。
一种按照本发明设计的具有一个在一个第一电极与一个第二电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的特征是：它包括一个电容单元、一条第一信号线、一个选择使电容单元的一个电极与第一信号线连接的第一开关、一个按照电容单元所保持的电压在导通和截止之间切换的第二开关和一条通过第二开关与电子源单元的第一电极连接的第二信号线。
一种按照本发明设计的具有一个在一个第一电极与一个第二电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的特征是：它包括一个电容单元、一条第一信号线、一个选择使电容单元的一个电极与第一信号线连接的开关和一个按照电容单元所保持的电压改变电子源单元的第一电极的电位的单元。
一种按照本发明设计的具有一个在一个第一电极与一个第二电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的特征是：它包括一个电容单元、一条第一信号线、一个选择使电容单元的一个电极与第一信号线连接的第一开关、一个按照电容单元所保持的电压在导通和截止之间切换的第二开关和一个使电容单元的两个电极短路的第三开关。
电子源单元包括第一和第二电极和一个在第一和第二电极之间的绝缘层。
一种按照本发明设计的具有一个在一个第一电极与一个第二电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的特征是：它包括一条第一信号、一条第二信号线、一条第三信号线、一个第一TFT和一个第二TFT；第一TFT的栅电极连接到第二信号线上，第一TFT的源极区和漏极区中的一个区与第二TFT的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上；第二TFT的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第一电极连接。
一种按照本发明设计的具有一个包括一个第一电极、一个第二电极和一个在第一电极与第二电极之间的绝缘层的在第一电极在电位上高于第二电极时第一电极发射电子的电子源单元的显示装置的特征是：它包括一条第一信号线、一条第二信号线、一条第三信号线、一个第一TFT和一个第二TFT；第一TFT的栅电极连接到第二信号线上，第一TFT的源极区和漏极区中的一个区与第二TFT的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上；第二TFT的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第二电极连接。
一种按照本发明设计的具有一个包括一个第一电极、一个第二电极和一个在第一电极与第二电极之间的绝缘层的在第一电极在电位上高于第二电极时第一电极发射电子的电子源单元的显示装置的特征是：它包括一条第一信号线、一条第二信号线、一条第三信号线、一个第一TFT和一个第二TFT；第一TFT的栅电极连接到第二信号线上，第一TFT的源极区和漏极区中的一个区与第二TFT的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上；第二TFT的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第一电极连接。
这种显示装置的特征是：它还包括一个配置在一个第三电极与一个第四电极之间的用来保持电压的电容单元，第三电极连接到第三信号线上，而第四电极与第二TFT的栅电极连接。
一种按照本发明设计的具有一个在一个第一电极与一个第二电极之间加有电压时发射电子的电子源单元的显示装置的特征是：它包括一条第一信号线、一条第二信号线、一条第三信号线、一条第四信号线、一个第一TFT、一个第二TFT、一个第三TFT和一个配置在一个第三电极与一个第四电极之间的用来保持电压的电容单元；第一TFT的栅电极连接到第二信号线上，第一TFT的源极区和漏极区中的一个区与第二TFT的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上；第二TFT的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第一电极连接；第三TFT的栅电极连接到第四信号线上，第三TFT的源极区和漏极区中的一个区与电容单元的第三电极连接，而另一个区连接到第三信号线上；电容单元的第四电极连接到第三信号线上。
一种按照本发明设计的具有一个包括一个第一电极、一个第二电极和一个在第一电极与第二电极之间的绝缘层的在第一电极在电位上高于第二电极时第一电极发射电子的电子源单元的显示装置的特征是：它包括一条第一信号线、一条第二信号线、一条第三信号线、一条第四信号线、一个第一TFT、一个第二TFT、一个第三TFT和一个配置在一个第三电极与一个第四电极之间的用来保持电压的电容单元；第一TFT的栅电极连接到第二信号线上，第一TFT的源极区和漏极区中的一个区与第二TFT的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上；第二TFT的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第二电极连接；第三TFT的栅电极连接到第四信号线上，第三TFT的源极区和漏极区中的一个区与电容单元的第三电极连接，而另一个区连接到第三信号线上；电容单元的第四电极连接到第三信号线上。
一种按照本发明设计的具有一个包括一个第一电极、一个第二电极和一个在第一电极与第二电极之间的绝缘层的在第一电极在电位上高于第二电极时第一电极发射电子的电子源单元的显示装置的特征是：它包括一条第一信号线、一条第二信号线、一条第三信号线、一条第四信号线、一个第一TFT、一个第二TFT、一个第三TFT和一个配置在一个第三电极与一个第四电极之间的用来保持电压的电容单元；第一TFT的栅电极连接到第二信号线上，第一TFT的源极区和漏极区中的一个区与第二TFT的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上；第二TFT的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第一电极连接；第三TFT的栅电极连接到第四信号线上，第三TFT的源极区和漏极区中的一个区与电容单元的第三电极连接，而另一个区连接到第三信号线上；电容单元的第四电极连接到第三信号线上。
电子设备可以应用这种显示装置。
按照本发明，驱动一个具有一个在两个电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的方法包括有选择地将一个输入一条信号线的信号的电位输入一个电容单元的一个电极，使这个电容单元保持一个预定的电压。按照这样保持的电压选择在一条电源线与电子源单元的一个电极之间的连接，使在电子源单元的连接到电源线上的这个电极的电位与另一个电极的电位之间有一个电位差。因此电子源单元发射电子，而这样发射的电子投射到一个荧光体上。于是，荧光体发光，像素进入发光状态。
按照本发明，驱动一个具有一个在两个电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的方法包括有选择地将一个输入一条信号线的信号的电位输入一个电容单元的一个电极，使这个电容单元保持一个预定的电压。按照这样保持的电压选择在一条电源线与电子源单元的一个电极之间的连接。这样，在电子源单元的连接到电源线上的这个电极的电位与另一个电极的电位之间有一个电位差。因此电子源单元发射电子，而这样发射的电子投射到一个荧光体上。于是，荧光体发光，像素进入发光状态。解除电容单元所保持的电压，以中断在电源线与电子源单元的一个电极之间的连接。从而停止电子源单元发射电子，使像素进入不发光状态。
按照本发明，一种驱动具有一个在一个第一电极与一个第二电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的方法包括利用一个第一信号选择一个第一开关的导通状态和将一个第二信号输入一个第二开关。因此可以使一个第二开关处在导通状态。此外，保持第二开关的状态。通过处在导通状态的第二开关将一个第三信号输入电子源单元的第一电极。在电子源单元的输入第三信号的这个电极的电位与另一个电极的电位之间的电位差使电子源单元发射电子，而因此发射的电子投射到一个荧光体上。于是，荧光体发光，像素进入发光状态。
按照本发明，一种驱动采用一个在一个第一电极与一个第二电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的方法包括将一个第一数字信号输入一个第一TFT的栅电极，以选择第一TFT的导通状态。于是一个第二数字信号通过处在导通状态的第一TFT的源-漏极输入一个第二TFT的栅电极。第二TFT的导通状态由第二数字信号选择。一个电源的电位通过处在导通状态的第二TFT的源-漏极输入电子源单元的第一电极，在电子源单元的第一电极与第二电极之间提供一个预定的电压。因此，电子源单元发射电子，而这样发射的电子投射到一个荧光体上。于是，荧光体发光，像素进入发光状态。
第二数字信号可以在一个帧周期期间几次输入第二TFT。
按照本发明，一种驱动一个具有一个包括一个第一电极、一个第二电极和一个在第一电极与第二电极之间的绝缘层的在第一电极在电位上高于第二电极时第一电极发射电子的电子源单元的显示装置的方法包括将一个第一数字信号输入一个第一TFT的栅电极，以选择第一TFT的导通状态。于是一个第二数字信号通过处在导通状态的第一TFT的源-漏极输入一个第二TFT的栅电极，选择第二TFT的导通状态。一个电源的电位通过处在导通状态的第二TFT的源-漏极输入电子源单元的第二电极，在电子源单元的第一电极与第二电极之间提供一个预定的电压。因此，电子源单元发射电子，而这样发射的电子投射到一个荧光体上。于是，荧光体发光，像素进入发光状态。
按照本发明，一种驱动一个具有一个包括一个第一电极、一个第二电极和一个在第一电极与第二电极之间的绝缘层的在第一电极在电位上高于第二电极时第一电极发射电子的电子源单元的显示装置的方法包括将一个第一数字信号输入一个第一TFT的栅电极，以选择第一TFT的导通状态。于是一个第二数字信号通过处在导通状态的第一TFT的源-漏极输入一个第二TFT的栅电极，选择第二TFT的导通状态。一个电源的电位通过处在导通状态的第二TFT的源-漏极输入电子源单元的第一电极，在电子源单元的第一电极与第二电极之间提供一个预定的电压。因此，电子源单元发射电子，而这样发射的电子投射到一个荧光体上。于是，荧光体发光，像素进入发光状态。
第二数字信号可以在一个帧周期期间几次输入第二TFT。
由第二数字信号确定的第二TFT的栅电极电压由一个在第二TFT的栅电极与源极区或漏极区之间的寄生电容部分保持。
按照本发明，一种驱动采用一个在一个第一电极与一个第二电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的方法包括将一个第一数字信号输入一个第一TFT的栅电极，以选择第一TFT的导通状态。一个第二数字信号通过处在导通状态的第一TFT的源-漏极输入一个第二TFT的栅电极，以选择第二TFT的导通状态。利用一个电容单元保持由第二数字信号确定的第二TFT的栅电极电压。一个电源的电位通过处在导通状态的第二TFT的源-漏极输入电子源单元的第一电极，使在电子源单元的第一电极与第二电极之间有一个预定的电压。因此，电子源单元发射电子，而这样发射的电子投射到一个荧光体上。于是，荧光体发光，像素进入发光状态。此外，使一个与电容单元并联的第三TFT导通，从而放掉电容单元所保持的电荷。因此，第二TFT进入截止状态，使电子源单元不发射电子。于是，像素进入不发光状态。
电子设备可以采用驱动以上显示装置的方法。
附图说明
图1为示出按照本发明设计的显示装置内的像素区的结构的示意图；
图2为例示驱动按照本发明设计的显示装置的方法的定时图；
图3为示出按照本发明设计的显示装置内的一个像素的结构的剖视图；
图4为示出按照本发明设计的显示装置内的像素区的结构的示意图；
图5为例示驱动按照本发明设计的显示装置的方法的定时图；
图6为示出一个MIM型电子源单元的结构的剖视图；
图7为示出像素区的结构的电路图和示出在传统的显示装置内的一个像素的结构的剖视图；
图8为例示驱动传统的显示装置的方法的定时图；
图9为示出在传统的显示装置内的像素区的结构的示意图；
图10为示出按照本发明设计的显示装置内的一个信号线驱动电路的结构的示意图；
图11为示出按照本发明设计的显示装置内的一个扫描线驱动电路的结构的示意图；
图12A至C为示出应用按照本发明设计的显示装置的电子设备的示意图；以及
图13A和B为示出在按照本发明设计的显示装置的一个像素内的驱动TFT的结构的示意图。
具体实施方式
下面将结合图1说明按照本发明设计的显示装置的结构。在图1中，电子源单元标为104。构成电子源单元的两个电极分别标为105、106。
可以用以图6所示方式构成的单元作为电子源单元104。此外，这个单元不局限于图6所示的电子源单元。采用巳知的电子源单元也是可以的。
在像素区配置的有在x方向(行方向)相继排列的信号线S1至Sx、电源馈线V1至Vx和在y方向(列方向)排列的扫描线G1至Gy。各像素分别配置在这些扫描线与信号线的相应交点处。
这些像素各包括一个开关TFT 101、一个驱动TFT 102、一个存储电容器103和一个电子源单元104。开关TFT 101的源极区和漏极区中的一个区连接到信号线S1至Sx中的一条信号线上，而另一个区与驱动TFT 102的栅电极和存储电容器103的一个电极连接在一起。开关TFT 101的栅电极连接到扫描线G1至Gy中的一条扫描线上。驱动TFT 102的源极区和漏极区中的一个区连接到电源馈线V1至Vx中的一条电源馈线上，而另一个区与电子源单元104的一个电极105连接。存储电容器103的没有与驱动TFT的栅电极连接的那侧连接到电源馈线V1至Vx中的一条电源馈线上。
此外，可以将驱动TFT 102的栅电极的寄生电容积极地用来代替存储电容器103。
这里，电子源单元104的电极(上电极和下电极)中与驱动TFT 102连接的那个电极称为像素电极(pixel electrode)，而不与驱动TFT 102连接的另一个电极称为相对电极(facing electrode)。
所有像素的电子源单元104的相对电极106都给予一个预定的电位Vcom。
输入扫描线G1至Gy和信号线S1至Sx都是分别与“Hi(高电平)”或“Lo(低电平)”相应的“0”或“1”的数字信号。在一个它的开关TFT101由来自一条扫描线的信号导通的像素内，来自一条信号线的数字信号输入驱动TFT 102的栅电极，使驱动TFT 102处于导通(导通)或截止(截止)状态。
此外，由于驱动TFT 102的栅电极电压由存储电容器103保持，一个像素如果有来自一条信号线的信号通过开关TFT 101输入使驱动TFT 102导通，就继续处在导通状态，直到以后有信号通过开关TFT 101输入驱动TFT 102的栅电极。
在一个它的驱动TFT导通的像素内，电源馈线的电位通过驱动TFT102的源-漏极加到电子源单元104的电极105上。电源馈线V1至Vx保持在一个电源电位VVL上。在这里，将电子源单元104的相对电极的电位Vcom和电源电位VVL设置成在与它们之间的电位差相应的电压加到电子源单元104的两个电极之间时使电子源单元发射电子。与电子源单元发射电子时在相对电极的电位Vcom与电源电位VVL之间的电位差相应的电压称为驱动电压。
使驱动TFT 102处在导通或截止状态就选择了是否将驱动电压加在电子源单元104的像素电极105与相对电极106之间。这样也就选择了电子源单元104是否发射电子，从而可以选择使相应像素处在发光或不发光状态。
图2示出了一种驱动以图1所示方式构成的显示装置的方法的定时图。
在这里，选择一条扫描线意味着选择一个使栅电极连接到这条扫描线上的TFT导通的状态。
将一个帧周期分成多个子帧周期SF1至SFn。在第一子帧周期内，选择扫描线G1，将信号相继输入信号线S1至Sx。此时，其他扫描线G2至Gy未选中。这样，就选择了使第一行内的驱动TFT 102处在导通或截止状态，从而选择了使第一行内的像素处在发光或不发光状态。接着，只选择扫描线G2，将信号相继输入信号线S1至Sx。这样，就选择了使第二行内的驱动TFT 102处在导通或截止状态，从而选择了使第二行内的像素处在发光或不发光状态。对于所有的扫描线G1至Gy重复同样的过程，从而选择了使所有的像素处在发光或不发光状态。来自信号线的信号输入相应像素选择使驱动TFT 102处在导通或截止状态的时间标为写入周期Ta。特别，在第一子帧周期SF1内的写入周期标为Ta1。在写入周期Ta内，选成处在导通状态的驱动TFT 102的栅电极的电位由存储电容器继续保持，即使是在所配合的开关TFT 101进入截止状态后。因此，一个它的驱动TFT 102选成导通状态的像素在写入周期后继续发射电子。各像素在写入周期Ta后进行显示的时间标为显示周期Ts。具体地说，与第一子帧周期相应的显示周期标为Ts1。这样，就结束了第一子帧周期SF1。
在第二子帧周期内，以与在第一子帧周期内相同的方式在写入周期Ta2内选择使所有的像素的驱动TFT 102处在导通或截止状态，然后开始显示一个显示周期Ts2。
在所有的子帧周期SF1至SFn内重复以上操作。
灰度由将在一个帧周期的各个子帧周期的显示周期Ts1至Tsn内相应像素选成发光状态的显示周期之和表示。
在例如一个输入n比特的数字信号表示2n个灰度的显示器中，可以通过将一个帧周期划分为n个子帧周期SF1至SFn和选择出现发光状态的子帧周期来显示灰度，各子帧周期的显示周期Ts1至Tsn的持续时间的比例为：20:2-1:2-2:...:2-(n-2):2-(n-1).
下面将结合一个具体的例子来说明设置以上子帧周期的方式。为了显示8个灰度，假设n为3，一个帧周期分成三个子帧周期SF1至SF3，因此这些子帧周期的显示周期的持续时间的比例为：Ts1:Ts2:Ts3＝4:2:1.此时，在子帧周期SF1选成发光状态而在其他子帧周期SF2、SF3选成不发光状态的像素所显示的亮度等于在所有子帧周期的显示周期都发光的情况下的亮度的57％。同时，只在SF3内选成发光状态的像素所显示的亮度等于在所有子帧周期的显示周期都发光的情况下的亮度的14％。
此外，设置子帧周期的方式并不局限于上面所说明的这种方式。
此外，也可以执行将信号同时写入在一个行内的各像素的驱动方法(行顺序驱动)。
本发明可以提供一种以上述方式构成的FED，这种FED可以以低功率消耗方式工作，高可靠地实现多灰度显示。
实施例
实施例1
本实施例将结合在按照本发明设计的显示装置内一个像素的典型结构进行详细说明。
图3为示出按照本发明设计的显示装置的结构的例子的剖视图。在图3中，在一个具有一个绝缘表面的基底40上形成了一个开关TFT 41、一个驱动TFT 42、一个存储电容器43和一个电子源单元57。电子源单元57包括一个下电极58、一个上电极63和一层夹在下电极58与上电极63之间的绝缘薄膜59，这些部分都处在一层由一种绝缘材料形成的隔层薄膜56上。在这里标注数字46所标的是栅电极绝缘薄膜，53所标的是隔层薄膜，61所标的是保护性绝缘层，60a所标的是接触电极，60b所标的是上电极总线，以及62所标的是保护性电极。
开关TFT 41的选电压50连接到一条扫描线(未示出)上。开关TFT的掺杂区44连接到一条信号线54上，而掺杂区45与驱动TFT 42的栅电极51和存储电容器43的一个电极52连接在一起。存储电容器43的另一个电极49通过布线连接到一条电源馈线(未示出)上。驱动TFT的掺杂区47通过布线连接到一条电源馈线(未示出)上，掺杂区48通过电极55与电子源单元57的下电极58连接。所有像素内的电子源单元57的上电极63都通过接触电极60a和上电极总线60b加有一个预定的电位。
这里，掺杂区相当于TFT的源极区或漏极区。此外，在掺杂区44是源极区的情况下，掺杂区45相当于漏极区，而在掺杂区44是漏极区的情况下，掺杂区45相当于源极区。同样，在掺杂区47是源极区的情况下，掺杂区48相当于漏极区，而在掺杂区47是漏极区的情况下，掺杂区48相当于源极区。
虽然像素电极在图3中规定为下电极58，但是它也可以是上电极。在这种情况下，所有像素的下电极加有一个预定的电位。
开关TFT41和驱动TFT42可以是N沟道型TFT，也可以是P沟道型TFT。
基底64配置成朝着基底40的配置有电子源单元57的表面。此外，基底64是透光的。配置在基底64上的有与电子源单元57的电子发射区69相对的荧光体65。一种黑间质68配置在荧光体65的周围。此外，荧光体65形成在一个具有金属底层66的表面上。在基底40与基底64之间的区域66保持真空。
可以用一些巳知的方法来制造开关TFT 41、驱动TFT 42和存储电容器43。此外，在形成这些TFT时，形成由绝缘材料形成的隔层薄膜56，再在隔层薄膜56上形成电子源单元。此时，需要选择隔层薄膜53、56的材料和厚度，充分减小由于开关TFT 41、驱动TFT 42、存储电容器43、布线54、55等引起的不规则形状，提供平整的表面。
在经平整的绝缘表面上形成电子源单元57。此外，在形成电子源单元前可以在经平整的隔层薄膜56上形成与驱动TFT 42的布线55的接触孔，以使下电极与驱动TFT 42的布线55连接。或者，也可以在形成使下电极与驱动TFT 42的布线55连接的布线后再形成下电极。可以用一些巳知的方法来制造电子源单元57。
这里，可以用电子源单元57的下电极58作为像素各TFT(开关TFT41，驱动TFT 42)的屏蔽薄膜。此外，一个电子源单元不一定要配置成与构成一个像素的这些TFT(一个开关TFT，一个驱动TFT)交叠。
由于驱动以上述方式构成的显示装置的方法与在实施例中所说明的相同，因此不再予以说明。
由于在按照这个实施例构成的显示装置内电子源单元配置成与各自像素的TFT交叠，因此可以形成很细小的像素。
此外，虽然在这个实施例中作为典型示出的显示器(FED)中，信号通过两个TFT和一个存储电容器的作用输入以图3所示的方式构成的MIM型电子源单元的电极，进行显示，但是本发明也可以用于巳知的以其他方式构成的电子源单元，诸如以其他方式构成的MIM型电子源单元、以与MIM型不同的其他方式构成的电子源单元之类。
实施例2
下面将说明具有以与上面这个实施例中所示的不同的方式构成的像素的显示装置。
图4示出了按照本实施例设计的显示装置的像素区的结构。排列在像素区的有信号线S1至Sx、扫描线G1至Gy、电源馈线V1至Vx和复位信号线R1至Ry。各像素分别包括一个开关TFT(第一TFT)101、一个驱动TFT(第二TFT)102、一个擦除TFT(第三TFT)108、一个电子源单元104和一个存储电容器103。
在每个像素内，开关TFT 101的源极区和漏极区中的一个区连接到信号线S1至Sx中的一条信号线上，而另一个区与驱动TFT 102的栅电极和存储电容器103的一个电极连接在一起。存储电容器103的另一个电极连接到电源馈线V1至Vx中的一条电源馈线上，开关TFT 101的栅电极连接到扫描线G1至Gy中的一条扫描线上。驱动TFT 102的源极区和漏极区中的一个区连接到电源馈线V1至Vx中的一条电源馈线上，而另一个区与电子源单元104的下电极105连接。擦除TFT 108的栅电极连接到复位信号线R1至Ry中的一条复位信号线上，擦除TFT 108的源极区和漏极区中的一个区与驱动TFT 102的栅电极连接，而另一个区连接到电源馈线V1至Vx中的一条电源馈线上。
在图4中，像素电极用作下电极，所有像素的上电极加有一个预定的电位。然而，也可以将像素电极用作上电极。在这种情况下，所有像素的下电极加有一个预定的电位。
开关TFT，驱动TFT和擦除TFT可以是N沟道型TFT，也可以是P沟道型TFT。
下面将结合图5所示的定时图说明驱动以上述方式构成的显示装置的方法。
由于电子源单元104在各像素的存储电容器103上保持有电荷和使驱动TFT 102导通的状态下发射电子的过程与在前面的实施例中所说明的相同，因此在这里不再说明。此外，假设擦除TFT在信号从信号线S1至Sx写入存储电容器103时进入截止状态。
在图5中，在相继选择扫描线G1至Gy的同时，相应假设相继选择信号线S1至Sx(点顺序驱动)。
此外，也可以执行信号同时写入在一个行内的各像素的驱动方法(行顺序驱动)。
电荷保存在各像素的存储电容器103内，使驱动TFT 102导通。这样，电子源单元104就发射电子。因此，在一个写入周期Ta后，开始一个显示周期Ts。在显示周期Ts开始后经过一段预定时间时，输入复位信号线R1至Ry的信号使擦除TFT L08导通。于是，相应存储电容器103的两个电极短路，放掉积累在存储电容器103内的电荷。因此，使驱动TFT 102截止。这种操作称为复位操作。此外，执行复位操作的这段时间称为复位周期，在图中示为Re1至Ren。
在本实施例中，擦除TFT 108用来执行复位操作，使像素在下一个写入周期开始前一直处在不发光状态(在图5中示为不显示周期)。
在驱动包括以图1所示方式构成的像素的显示装置的方法中，在一个子帧周期的写入周期与一个不同的子帧周期的写入周期交叠时，信号通常不输入相应像素。因此，有必要在一个子帧周期内将显示周期Ts设置得比将信号输入所有像素的时间(写入周期Ta)长，但采用以图4所示方式构成的显示装置可以将一个子帧周期内的显示周期Ts设置得比将信号输入所有像素所需的时间短。
本实施例可以结合第一实施例付诸实践。
实施例3
在这个实施例中，示出了一个将信号输入按照本发明设计的显示装置内的信号线的信号线驱动电路的例子。
此外，还示出了一个在采用信号逐像素输入的驱动方法(点顺序驱动)的情况下信号线驱动电路的例子。
图10示出了一个信号线驱动电路的结构。这个信号线驱动电路包括一个移位寄存器8801和一个锁存电路8802。移位寄存器8801和锁存电路8802可以自由地采用以巳知的方式构成的电路。
这里，虽然图10作为代表地只示出了与信号线S3相应的锁存电路8802，但是对于所有的信号线S1至Sx来说，都配有一个这样的锁存电路8802。
输入移位寄存器8801的有时钟脉冲CLK、与时钟脉冲CLK反相的反相时钟脉冲CLKB、触发脉冲SP和扫描换向信号SL/R。因此，采样脉冲分别从配置在移位寄存器8801的各级的NAND电路输出。数字信号从数字信号输入线VD输入锁存电路8802，由锁存电路8802按照移位寄存器8801输出的采样脉冲依次保存。这样，数字信号就相继地输出给各信号线。
信号线驱动电路可以在一个具有绝缘表面的基底上用一些TFT形成。构成信号线驱动电路的TFT可以与构成像素的各TFT(开关TFT，驱动TFT)一起形成。
在同一个基底上形成像素和信号线驱动电路可以明显减小像素与信号线驱动电路之间的布线电容和布线电阻。而且，这种显示装置生产成本低，也可以做得很小。
此外，虽然在本实施例中作为例子所举的是具有移位寄存器的信号线驱动电路，但是在本发明中信号线驱动电路也可以使用解码器之类的电路。
本实施例可以自由地结合第一和第二实施例付诸实践。
实施例4
在这个实施例中，图11示出了一个使信号输入按照本发明设计的显示装置内的信号线的扫描线驱动电路的例子。
这个扫描线驱动电路包括一个移位寄存器360l和缓存器3610。
输入移位寄存器3601的有时钟脉冲G_CLK、与时钟脉冲G_CLK反相的反相时钟脉冲G_CLKB、触发脉冲G_SP和扫描换向信号U/D。因此，脉冲相继从配置在移位寄存器3601的各级的NAND电路输出。这些脉冲通过缓存器3610输出给扫描线G1至Gy。这样，扫描线驱动电路逐个选择信号线。
扫描线驱动电路可以在一个具有绝缘表面的基底上用一些TFT形成。构成扫描线驱动电路的TFT可以与构成像素的各TFT(开关TFT，驱动TFT)一起形成。
在同一个基底上形成像素和扫描线驱动电路可以明显减小像素与扫描线驱动电路之间的布线电容和布线电阻。而且，这种显示装置生产成本低，也可以做得很小。
此外，在具有在第二实施例中所示的像素的显示装置中，将信号输入复位信号线的驱动电路可以采用以与扫描线驱动电路相同的方式构成的电路。
此外，虽然在本实施例中作为例子所举的是具有移位寄存器的扫描线驱动电路，但是在本发明中扫描线驱动电路也可以使用解码器之类的电路。
本实施例可以自由地结合第一，第二和第三实施例付诸实践。
实施例5
在这个实施例中，将结合图12A至12C说明应用按照本发明设计的显示装置的电子设备。
图12A示意性地示出了应用按照本发明设计的显示装置的个人计算机。这个计算机包括本体2702a、机盒2702b、显示装置2702c、操作开关2702d、电源开关2702e和外部输入端口2702f。显示装置2702c可用按照本发明设计的显示装置。
图12B示意性地示出了应用按照本发明设计的显示装置的图像重放设备。这个图像重放设备包括本体2703a、机壳2703b、记录媒体2703c、显示装置2703d、音响输出设备2703e和操作开关2703f。显示装置2703d可用按照本发明设计的显示装置。
图12C示意性地示出了使用按照本发明设计的显示装置的电视接收机。这个电视接收机包括本体2704a、机壳2704b、显示装置2704c和操作开关2704d。显示装置2704c可用按照本发明设计的显示装置。
本发明并不局限于用于上述电子设备，还可以用于其他各种电子设备。
本实施例可以自由地结合第一，第二，第三和第四实施例付诸实践。
实施例6
在这个实施例中，将说明配置在按照本发明设计的显示装置的各像素内的驱动TFT的结构。此外，由于这些像素是以与在优选实施例和第二实施例中的相同的方式构成的，因此在这里不再说明。
驱动一个电子源单元的电压要高于使一个利用场致发光效应的单元发光所需的电压。因此，采用按照本发明设计的显示装置，要将比较高的电压加到配置在各像素内的TFT上，特别是与电子源单元串联的驱动TFT上。所以，为了改善可靠性需要采用耐高电压的TFT。
下面将说明配置在各像素内的驱动TFT的结构。在这里所说明的是驱动TFT是N沟道型TFT的例子。此外，还说明N沟道型驱动TFT的漏极区与电子源单元的一个电极连接而它的源极区连接到一条电源馈线上的例子。
图13A为示出配置在按照本发明设计的显示装置的各像素内的一个TFT的结构的顶视图。图13B为沿图13A中剖线a-a′切剖的剖视图。在图13A和13B中同样的部分标为同样的标注数字。此外，图中省略了在TFT上形成的隔层、与源极区和漏极区电连接的布线(源极布线，漏极布线)、电子源单元等。
标注数字400所标的是具有一个绝缘表面的基底，405所标的是半导体活化层，404所标的是栅电极，以及401所标的是栅电极绝缘薄膜。半导体活化层405包括第一掺杂区402(402a，402b)、第二掺杂区403和沟道区406。第一掺杂区402a相当于漏极区，而掺杂区402b相当于源极区。第二掺杂区403是具有确定导电类型的比第一掺杂区402低的杂质浓度的掺杂区(以下称为LDD区)。因此，这个TFT由于在漏极区的一侧配置了这种LDD区，耐压可以增大。此外，所希望的是LDD区具有2μm至6μm左右的宽度(在图13B中标为WLDD)。
虽然说明的是对于驱动TFT是N沟道型驱动TFT的情况，但本发明也可以用于驱动TFT是P沟道型驱动TFT的情况。
这样，就可以得到具有高可靠性的显示装置。
本实施例可以自由地结合第一至第五实施例付诸实践。
按照本发明设计的具有一个在一个第一电极与一个第二电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的特征是：它包括一个电容单元、一条第一信号线、一个使电容单元的一个电极与选中的第一信号线连接的开关和一个按照电容单元所保持的电压改变电子源单元的第一电极的电位的单元。采用以上结构，就可以得到这种功率消耗低、可靠性高的FED。
按照本发明，驱动一个具有一个在两个电极之间加有一个电压时发射电子的电子源单元的显示装置的方法包括有选择地将一个输入一条信号线的信号的电位输入一个电容单元的一个电极，使这个电容单元保持一个预定的电压。按照这样保持的电压选择一条电源线与电子源单元的一个电极之间的连接。在电子源单元的连接到电源线上的这个电极的电位与另一个电极的电位之间有一个电位差。因此电子源单元发射电子，而这样发射的电子投射到一个荧光体上。于是，荧光体发光，像素进入发光状态。以上述这样的方式可以提供驱动功率消耗低、可靠性高而又能显示多灰度的FED的方法。

Claims (33)

1.一种电视机，包括：
一个本体；一个场致发射显示器；和
一个操作开关；其中所述场致发射显示器包括：
一个通过在第一电极与第二电极之间施加电压从而发射电子的电子源单元；
一个电容单元；
一条第一信号线；
一个选择电容单元的电极之一与第一信号线的连接的第一开关；一个按照在电容单元上保持的电压在导通和截止之间切换的第二开关；
一条通过第二开关与电子源单元的第一电极连接的第二信号线；和，一个使电容单元的两个电极短路的第三开关。
2.根据权利要求1的电视机，其中所述电子源单元包括第一电极、第二电极和在第一电极与第二电极之间的绝缘层。
3.一种电视机，包括：
一个本体；
一个场致发射显示器；和
一个操作开关；
其中所述场致发射显示器包括：
一个通过在第一电极与第二电极之间施加电压从而发射电子的电子源单元；
一个电容单元；
一条第一信号线；
一个用于选择电容单元的电极之一与第一信号线之间的连接的第一薄膜晶体管；
一个按照在电容单元上保持的电压改变电子源单元的第一电极的电位的第二薄膜晶体管；以及
一个使电容单元的两个电极短路的第三薄膜晶体管。
4.根据权利要求3的电视机，其中所述电子源单元包括第一电极、第二电极和在第一电极与第二电极之间的绝缘层。
5.一种电视机，包括：
一个本体；
一个场致发射显示器；和
一个操作开关；
其中所述场致发射显示器包括：
一个通过在第一电极与第二电极之间施加电压从而发射电子的电子源单元；
一个电容单元；
一条第一信号线；
一个选择电容单元的电极之一与第一信号线的连接的第一开关；
一个按照在电容单元上保持的电压在导通和截止之间切换的第二开关；以及
一个使电容单元的两个电极短路的第三开关。
6.按照权利要求5的电视机，其中所述电子源单元包括第一电极、第二电极以及在第一电极和第二电极之间的绝缘层。
7.一种电视机，包括：
一个本体；
一个场致发射显示器；和
一个操作开关；
其中所述场致发射显示器包括：
一个通过在第一电极与第二电极之间施加电压从而发射电子的电子源单元；
一条第一信号线；
一条第二信号线；
一条第三信号线；
一个第一薄膜晶体管；
一个第二薄膜晶体管；和
一个第三薄膜晶体管，
其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到第二信号线上，第一薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与第二薄膜晶体管的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上；
其中第二薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第一电极连接，
其中第三薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第二薄膜晶体管的栅电极上，而另一个区与第三信号线连接。
8.按照权利要求7所述的电视机，其中所述场致发射显示器还包括配置在第三电极与第四电极之间的、用来保持电压的电容单元，其中第三电极连接到第三信号线上，而第四电极与第二薄膜晶体管的栅电极连接。
9.一种电视机，包括：
一个本体；
一个场致发射显示器；和
一个操作开关；
其中所述场致发射显示器包括：
一个包括第一电极、第二电极和在第一电极与第二电极之间的绝缘层的电子源单元，其中第一电极的电位高于第二电极的电位，并且第一电极发射电子；
一条第一信号线；
一条第二信号线；
一条第三信号线；
一个第一薄膜晶体管；以及
一个第二薄膜晶体管，
其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到第二信号线上，第一薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与第二薄膜晶体管的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上；
其中第二薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第二电极连接。
10.按照权利要求9所述的电视机，其中所述场致发射显示器还包括配置在第三电极与第四电极之间的、用来保持电压的电容单元，其中第三电极连接到第三信号线上，而第四电极与第二薄膜晶体管的栅电极连接。
11.一种电视机，包括：
一个本体；
一个场致发射显示器；和
一个操作开关；
其中所述场致发射显示器包括：
一个包括第一电极、第二电极和在第一电极与第二电极之间的绝缘层的电子源单元，其中第一电极的电位高于第二电极的电位，并且第一电极发射电子；
一条第一信号线；
一条第二信号线；
一条第三信号线；
一个第一薄膜晶体管；以及
一个第二薄膜晶体管，
其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到第二信号线上，第一薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与第二薄膜晶体管的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上，
其中第二薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第一电极连接。
12.按照权利要求11所述的电视机，其中所述场致发射显示器还包括配置在第三电极与第四电极之间的、用来保持电压的电容单元，其中第三电极连接到第三信号线上，而第四电极与第二薄膜晶体管的栅电极连接。
13.一种电视机，包括：
一个本体；
一个场致发射显示器；和
一个操作开关；
其中所述场致发射显示器包括：
一个通过在第一电极与第二电极之间施加电压从而发射电子的电子源单元；
一条第一信号线；
一条第二信号线；
一条第三信号线；
一条第四信号线；
一个第一薄膜晶体管；
一个第二薄膜晶体管；
一个第三薄膜晶体管；以及
一个配置在第三电极与第四电极之间的、用来保持电压的电容单元，
其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到第二信号线上，第一薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与第二薄膜晶体管的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上，第二薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第一电极连接；
其中第三薄膜晶体管的栅电极连接到第四信号线上，第三薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与电容单元的第三电极连接，而另一个区连接到第三信号线上；
其中电容单元的第四电极连接到第三信号线上。
14.一种电视机，包括：
一个本体；
一个场致发射显示器；和
一个操作开关；
其中所述场致发射显示器包括：
一个包括第一电极、第二电极和在第一电极与第二电极之间的绝缘层的电子源单元，其中第一电极的电位高于第二电极的电位，并且第一电极发射电子；
一条第一信号线；
一条第二信号线；
一条第三信号线；
一条第四信号线；
一个第一薄膜晶体管；
一个第二薄膜晶体管；
一个第三薄膜晶体管；以及
一个配置在第三电极与第四电极之间的、用来保持电压的电容单元，
其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到第二信号线上，第一薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与第二薄膜晶体管的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上，
第二薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第二电极连接；
其中第三薄膜晶体管的栅电极连接到第四信号线上，第三薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与电容单元的第三电极连接，而另一个区连接到第三信号线上，以及
电容单元的第四电极连接到第三信号线上。
15.一种电视机，包括：
一个本体；
一个场致发射显示器；和
一个操作开关；
其中所述场致发射显示器包括：
一个包括第一电极、第二电极和在第一电极与第二电极之间的绝缘层的电子源单元，其中第一电极的电位高于第二电极的电位，并且第一电极发射电子；
一条第一信号线；
一条第二信号线；
一条第三信号线；
一条第四信号线；
一个第一薄膜晶体管；
一个第二薄膜晶体管；
一个第三薄膜晶体管；以及
一个配置在第三电极与第四电极之间的、用来保持电压的电容单元，
其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到第二信号线上，第一薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与第二薄膜晶体管的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上，第二薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第一电极连接；以及
其中第三薄膜晶体管的栅电极连接到第四信号线上，第三薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与电容单元的第三电极连接，而另一个区连接到第三信号线上，电容单元的第四电极连接到第三信号线上。
16.一种场致发射显示装置，包括像素、信号线驱动电路和扫描线驱动电路，其中每个像素包括：
一个通过在第一电极与第二电极之间施加电压从而发射电子的电子源单元；
一个电容单元；
一条第一信号线；
一个选择电容单元的电极之一与第一信号线的连接的第一开关；一个按照在电容单元上保持的电压在导通和截止之间切换的第二开关；
一条通过第二开关与电子源单元的第一电极连接的第二信号线；和，一个使电容单元的两个电极短路的第三开关。
17.根据权利要求16的场致发射显示装置，其中所述电子源单元包括第一电极、第二电极和在第一电极与第二电极之间的绝缘层。
18.含有根据权利要求16的场致发射显示装置的电子设备，其中所述电子设备选自含有个人计算机、图像重放设备和电视机的组中。
19.一种场致发射显示装置，包括像素、信号线驱动电路和扫描线驱动电路，其中每个像素包括：
一个通过在第一电极与第二电极之间施加电压从而发射电子的电子源单元；
一个电容单元；
一条第一信号线；
一个用于选择电容单元的电极之一与第一信号线之间的连接的第一薄膜晶体管；
一个按照在电容单元上保持的电压改变电子源单元的第一电极的电位的第二薄膜晶体管；以及
一个使电容单元的两个电极短路的第三薄膜晶体管。
20.根据权利要求19的场致发射显示装置，其中所述电子源单元包括第一电极、第二电极和在第一电极与第二电极之间的绝缘层。
21.含有根据权利要求19的场致发射显示装置的电子设备，其中所述电子设备选自含有个人计算机、图像重放设备和电视机的组中。
22.一种场致发射显示装置，包括像素、信号线驱动电路和扫描线驱动电路，其中每个像素包括：
一个通过在第一电极与第二电极之间施加电压从而发射电子的电子源单元；
一个电容单元；
一条第一信号线；
一个选择电容单元的电极之一与第一信号线的连接的第一开关；
一个按照在电容单元上保持的电压在导通和截止之间切换的第二开关；以及
一个使电容单元的两个电极短路的第三开关。
23.按照权利要求22的场致发射显示装置，其中所述电子源单元包括第一电极、第二电极以及在第一电极和第二电极之间的绝缘层。
24.含有根据权利要求22的场致发射显示装置的电子设备，其中所述电子设备选自含有个人计算机、图像重放设备和电视机的组中。
25.一种场致发射显示装置，包括像素、信号线驱动电路和扫描线驱动电路，其中每个像素包括：
一个通过在第一电极与第二电极之间施加电压从而发射电子的电子源单元；
一条第一信号线；
一条第二信号线；
一条第三信号线；
一个第一薄膜晶体管；
一个第二薄膜晶体管；和
一个第三薄膜晶体管，
其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到第二信号线上，第一薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与第二薄膜晶体管的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上；
其中第二薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第一电极连接，
其中第三薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第二薄膜晶体管的栅电极上，而另一个区与第三信号线连接。
26.按照权利要求25所述的场致发射显示装置，其中所述场致发射显示装置还包括配置在第三电极与第四电极之间的、用来保持电压的电容单元，其中第三电极连接到第三信号线上，而第四电极与第二薄膜晶体管的栅电极连接。
27.含有根据权利要求25的场致发射显示装置的电子设备，其中所述电子设备选自含有个人计算机、图像重放设备和电视机的组中。
28.一种场致发射显示装置，包括像素、信号线驱动电路和扫描线驱动电路，其中每个像素包括：
一个包括第一电极、第二电极和在第一电极与第二电极之间的绝缘层的电子源单元，其中第一电极的电位高于第二电极的电位，并且第一电极发射电子；
一条第一信号线；
一条第二信号线；
一条第三信号线；
一个第一薄膜晶体管；以及
一个第二薄膜晶体管，
其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到第二信号线上，第一薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与第二薄膜晶体管的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上；
其中第二薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第二电极连接。
29.按照权利要求28所述的场致发射显示装置，其中所述场致发射显示装置还包括配置在第三电极与第四电极之间的、用来保持电压的电容单元，其中第三电极连接到第三信号线上，而第四电极与第二薄膜晶体管的栅电极连接。
30.含有根据权利要求28的场致发射显示装置的电子设备，其中所述电子设备选自含有个人计算机、图像重放设备和电视机的组中。
31.一种场致发射显示装置，包括像素、信号线驱动电路和扫描线驱动电路，其中每个像素包括：
一个包括第一电极、第二电极和在第一电极与第二电极之间的绝缘层的电子源单元，其中第一电极的电位高于第二电极的电位，并且第一电极发射电子；
一条第一信号线；
一条第二信号线；
一条第三信号线；
一个第一薄膜晶体管；以及
一个第二薄膜晶体管，
其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到第二信号线上，第一薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区与第二薄膜晶体管的栅电极连接，而另一个区连接到第一信号线上，
其中第二薄膜晶体管的源极区和漏极区中的一个区连接到第三信号线上，而另一个区与电子源单元的第一电极连接。
32.按照权利要求31所述的场致发射显示装置，其中所述场致发射显示装置还包括配置在第三电极与第四电极之间的、用来保持电压的电容单元，其中第三电极连接到第三信号线上，而第四电极与第二薄膜晶体管的栅电极连接。
33.含有根据权利要求31的场致发射显示装置的电子设备，其中所述电子设备选自含有个人计算机、图像重放设备和电视机的组中。
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