[发明专利]显示装置

说明书

相关申请案

本专利申请案主张于2013年3月22日申请的名称为“改进可靠度的方法”的第2013-060071号日本申请案的优先权，且转让给本受让人且特此以引用的方式明确并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种显示装置，且更确切地说，涉及适用于执行图像显示以以电力控制机械快门的位置的图像显示装置的像素电路的一种有效的技术。

背景技术

图像显示装置(下文被称作具有可移动式快门系统的图像显示装置)通过以电力控制机械快门(下文被称作MEMS快门)的位置而显示图像且揭示其驱动方法，例如在下文所描述的专利文献1中。

可移动式快门系统的此图像显示装置具有多个像素(每一像素具有MEMS快门)和分别辐照红色(R)绿色(G)和蓝色(B)光的光源零件。

通过移动这些MEMS快门(通过静电力)显示图像，当MEMS快门打开时发射从光源零件辐射且在光导板内部传播的光(即，对准形成于光导板中的开口)，且当MEMS快门关闭时阻断从光源零件辐射且在光导板内部传播的光(即，不对准形成于光导板中的开口)。

先前技术文献

[专利文献]

[专利文献1]美国第2011/0164067号

发明内容

[通过本发明待解决的问题]

发现归因于可移动式快门系统中MEMS快门的控制故障的图像显示装置的缩短的使用寿命是由在快门电极与一对控制电极之间所产生的附着力造成。

将使用图18解释此现象。图18为提供给每一像素的快门电极208和来自可移动式快门系统的图像显示装置中的控制电极对的一个控制电极209的示意图。在电极之间和电极周围提供由铝或氮化硅所组成的绝缘膜50。

在此，图18(a)为通过控制电极209和25V(例如，施加到电极之间)静电上拉的快门电极208的视图。此时，在插入于电极之间的绝缘膜50中产生预定电场，且归因于普尔(Poole)-弗兰克尔(Frankel)或佛勒(Fowler)-诺德海姆(Nordheim)注入电流产生泄漏电流。

在此，通过膜质量、电场、温度及其类似者确定成为主电流注入机制的电流注入机制。举例来说，当低电压(下文被称作L-电平)施加到快门电极208且高电压(下文被称作H-电平)施加到控制电极209时，所产生的泄漏电流被定义为从快门电极208到控制电极209的电子注入，但在此，电极之间的绝缘膜50上存在接触接口，且需要注意的是，大量电子俘获电平出现于此部分中。

由于从快门电极208侧部上的绝缘层50的电子发射集中于绝缘层的细微凸出的部分而存在归因于电子俘获的极少效应，但由于注入电子分散在控制电极209侧部上的绝缘层50的接口上的宽区间上，所以在电子俘获层级中俘获大量电子。图18(b)为说明此状态的图。

此外，图18(c)为说明如下状态(其中施加到电极的电压已停止)的图。甚至在电压施加程序已停止之后，一旦俘获电子，其在绝缘层50的接口上保持相对长的时间。据认为由于此剩余的电荷减小正电极的电压，所以甚至当尝试通过继续将L-电平的低电压施加到快门电极208且将H-电平的高电压施加到控制电极209来关闭两个电极时，通过静电力的快门的控制变得不稳定，导致MEMS快门的使用寿命的减小或显示产品的使用寿命的减小。

为了解决上述这些问题点，L-电平的接地电压和H-电平的25V的电压替代地施加到快门电极208以驱动快门电极208。

此驱动方法将被称为极性逆向驱动方法，通过施加GND的电压驱动快门电极208的状态将被定义为“负极性状态”，且通过施加25V的电压驱动快门电极208的状态将被定义为“正极性状态”。

然而，本申请案的发明人发现电压的平衡在“正极性状态”与“负极性状态”之间瓦解，甚至当根据上述极性逆向驱动方法驱动时，电荷在快门电极或控制电极对的绝缘层中积累，且MEMS快门降级减小MEMS快门的使用寿命。

图17为说明涉及可移动式快门系统的常规图像显示装置中的更新周期、快门移动周期和发射周期的快门电极208、OPEN电极和关闭(CLOSE)电极的电压变化的图。

应注意，在图17中，来自控制电极对的一个电极描述为OPEN电极且来自控制电极对的另一电极描述为CLOSE电极。此外，在图17中，快门电极的电压电平说明为“快门”，OPEN电极的电压电平为“OPEN”且CLOSE电极的电压电平为“CLOSE”。