JP2002373943A - 平面表示装置駆動用集積回路装置 - Google Patents
平面表示装置駆動用集積回路装置Info
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Abstract
ーバリアダイオードを集積し、消費電力を抑制し、チッ
プサイズを縮小する。 【解決手段】p型半導体基板201にn埋め込み層20
8を選択的に形成し、その上にn型エピタキシャル層2
02を、アイソレイション層203で各デバイスを分離
し、ドレイン領域にn拡散層211をn埋め込み層20
8まで到達するように形成し、チャネル領域にp拡散
層、そのチャネル領域上にソースのn拡散層205を形
成し、酸化膜206を介してゲート領域となりポリシリ
コン209、ソース/ドレイン電極となるAl配線20
7により電界効果トランジスタが構成される。ドレイン
領域となるn型エピタキシャル層202の一部にn拡散
層210を形成し、その上にAl配線207を施し、そ
のAl配線207の一方をpアイソレーション層203
の中のp拡散層204と接続して、ショットキバリアダ
イオードを形成する。
Description
用集積回路装置に関し、特に大型の平面表示装置として
利用されるプラズマディスプレイパネルを駆動するため
の平面表示駆動用集積回路装置に関する。
て薄型で大画面化の容易なプラズマディスプレイパネル
は、縦の電極群と横の電極群との間に放電セルを構成
し、表示画素に対応する電極の交点位置でガス放電をオ
ン・オフすることにより画像を形成するものである。
動する周辺部分を示した概略ブロック図である。この図
において、プラズマディスプレイパネル10はX電極1
2およびY電極14を有し、これらは互いに水平に、か
つ対を成して配置されている。X電極12は一端が互い
に接続されて共通電極を構成し、Y電極14は互いに独
立して個別に制御される電極を構成している。
は、X電極12およびY電極14と直交する形で互いに
垂直に配置されたアドレス電極16を有している。そし
てプラズマディスプレイパネル10のX電極12は、X
側共通ドライバ18に接続され、Y電極14は、Yスキ
ャンドライバ20に接続されている。Yスキャンドライ
バ20は、このYスキャンドライバ20を通じてY電極
14を共通に制御するY側共通ドライバ22が接続され
ている。プラズマディスプレイパネル10のアドレス電
極16は、アドレスドライバ24に接続されている。
分の表示を行う場合、各ドライバは、1フィールド内で
はリセット期間、アドレス期間および維持放電期間の3
つに区分して駆動している。すなわち、まず、リセット
期間ではY側共通ドライバ22およびX側共通ドライバ
18により、すべてのY電極14とX電極12とに交互
にパルスを印加し、すべての放電セルを維持放電させて
一括書き込みを実行し、続いてX電極12にだけ消去パ
ルスを印加して、すべての放電セルにおける記憶情報を
一括消去する。
18およびYスキャンドライバ20は、X電極12およ
びすべてのY電極14に電圧を印加する。ここでYスキ
ャンドライバ20は、Y電極14のそれぞれに、順次ス
キャンパルスを印加していく。その一方で、アドレスド
ライバ24は、線順次に点灯させる放電セルに対応する
アドレス電極にアドレスパルスを選択的に印加してい
く。これにより選択された放電セルにアドレス放電が発
生し、電荷蓄積による記憶が行われる。そして維持放電
期間では、X側共通ドライバ18およびY側共通ドライ
バ22によってX電極12とY電極14とに交互に維持
パルスを印加することにより、アドレス放電された放電
セルに対し維持放電を実行させ表示を実行させる。
14のそれぞれを個々に制御することになるので各電極
を駆動する出力回路を集積した集積回路をもちいること
になる。この出力回路としてはその機能上アドレス期間
の間、Y電極14の1本を充電および放電する素子とリ
セット期間および維持放電期間の間、Y側共通ドライバ
22によりすべてのY電極14を充電および放電する素
子とを有している。
においてY電極14を個々に駆動する素子に約100〜
400mA程度の電流が流れ、リセット期間および維持
放電期間では、Y電極14を共通に駆動する素子に約4
00〜600mAもの大電流が流れる。図4は、Yスキ
ャンドライバ20の1出力(出力回路60)を示したブ
ロック図であり、画像信号を駆動信号に変換する制御回
路62と、制御回路62の駆動信号により放電セル78
を駆動する能動デバイス64、66およびY側共通ドラ
イバ22から放電セル78駆動するダイオード68、7
0により構成される。
ス64、66により駆動し、リセットおよび維持放電期
間時はダイオード68、70により駆動する。リセット
および維持放電期間時の駆動動作は共通ドライバ22の
パワーMOS76からダイオード70を経由して放電セ
ル78を充電し、ダイオード68からパワーMOS74
を経由して放電させる。このときにそれぞれの充電電流
および放電電流は400〜600mAもの大電流が流れ
る。Y側スキャンドライバIC20は、通常64出力回
路を内蔵しているのが一般的であるが前述のような大電
流をダイオード68、70に流した場合、消費電力が大
きくなり( 2〜3W/チップ)発熱する問題が生じる。
熱を良くするためヒートシンクを用いたパワーパッケー
ジを採用しなければならないがコストが通常パッケージ
の2〜5倍程度高くなる。この消費電力を小さくする方
策の一つは、図4のダイオード68、70をショットキ
ーバイリダイオードに代えることである。以下にそれを
説明する。
出力回路ブロック図のダイオード68、70をショット
キーバリアダイオードの680、700に変更したもの
で、それ以外は同じである。出力回路600は、制御回
路62と、二つの電界効果トランジスタ64、66と、
二つのショットキーバリアダイオード680、700と
から構成されている。
Aの電源ラインに接続され、ドレイン端子は、出力端子
72に接続されている。トランジスタ66のドレイン端
子は、出力端子72に接続され、ソース端子は、接地端
子(GND)に接続されている。ダイオード680のア
ノード端子は、出力端子72に接続され、カソード端子
は、SD端子を介して外部のパワーMOS型電界効果ト
ランジスタ74のドレイン端子に接続されている。ダイ
オード70のカソード端子は出力端子72に接続され、
アノード端子は、SU端子を介して外部のパワーMOS
型電界効果トランジスタ76のドレィン端子に接続され
ている。
マディスプレイパネルにおいて、一つの画素に対応した
放電セル78を構成するY電極の一つに接続される。ト
ランジスタ74のソース端子は接地され、トランジスタ
76のソース端子は電圧VSの電源ラインに接続され
る。ここでトランジスタ64、66は充電用素子および
放電用素子に対応し、二つのショットキーバリアダイオ
ード680、700は放電用ダイオード、および充電用
ダイオードに対応する。また出力回路600はYスキャ
ンドライバの中でY電極の一つを駆動する回路に相当
し、トランジスタ74、76はY側共通ドライバに相当
する。
る場合、まずリセット期間においては、X電極に書き込
みパルスおよび消去パルスを印加しているときに、トラ
ンジスタ74をオンにして出力端子72を接地レベルに
し、書き込みパルスと消去パルスとの間ではトランジス
タ76をオンにして、出力端子72を電圧VSのレベル
にする。この時の駆動電流は400〜600mAであ
る。
回路600のトランジスタ64をオンに制御することに
より出力端子72を電圧VAのレベルにしておき、スキ
ャンパルスを印加する期間だけトンジスタ64をオフに
し、トランジスタ66をオンにして出力端子72を接地
レベルにする。このアドレス期間での駆動電流は100
〜200mAである。
および76を交互にオン、オフ制御して維持パルスを出
力端子72に与え、アドレス期間で選択的にアドレス放
電された放電セルの放電を維持させる。この維持放電期
間での駆動電流は約400〜600mAである。
アダイオード680、700に変更した回路は、特開平
10−326086号公報に開示されている。しかし、
特開平10−326086号公報には、パネル自身の製
造ばらつきなどにより異常電圧が発生した場合でも、正
常な動作が可能な回路技術が提供されているが、消費電
力の低減やショットキーバリアダイオードを同一半導体
基板に集積して、半導体チップの小型化を図ることは開
示されていない。
ットキーバリアダイオードを集積し、消費電力を抑制
し、チップサイズを小型化することで、低コスト化を図
ることができる平面表示装置駆動用集積回路装置を提供
することにある。
ために、平面表示装置の電極を制御駆動する充電用素子
および放電用素子より構成される出力回路を複数個備え
た平面表示装置駆動用集積回路装置において、同一半導
体基板に、充電用素子と、放電用素子と、ショットキー
ダイオードとを形成し、該充電用素子および放電用素子
に並列に前記ショットキーバリアダイオードを接続した
構成とする。
が、前記充電用素子形成領域を囲む分離領域の外側およ
び/または前記放電素子形成領域を囲む分離領域の外側
に形成されるとよい。また、前記ショットキーバリアダ
イオードが、分離領域に囲まれた前記充電用素子形成領
域の内側および/または前記放電素子形成領域の内側に
形成されるとよい。
放電用素子を分離領域で囲み、この分離領域とは別の第
二の分離領域を形成し、この第二の分離領域内に、前記
ショットキーバリアダイオードが形成されるとよい。上
記構成によれば、従来技術のpn接合ダイオードの順方
向電圧(約0. 6〜0. 7V)よりショットキーバリア
ダイオードの順方向電圧は200mV〜300mV低く
(約0. 3〜0. 4V以下)大幅に小さく出来るので消
費電力が押さえられ発熱も小さくなる。また、半導体チ
ップの小型化も実現できる。
面表示装置駆動用集積回路装置の要部断面図である。図
1の平面表示装置駆動用集積回路装置の出力回路の等価
回路は、図5と同じである。図1は、ショットキーバリ
アダイオード部分の要部断面図を示す。 p型半導体基
板101の上にn型エピタキシャル層102を成長さ
せ、その上からp+ アイソレーション拡散層(p+ 拡散
層103)を形成する。これにより図示しないがダイオ
ードと他のデバイスを別々な島に分離する。分離された
n型エピタキシャル層102の一部にカソード領域とな
るn+ 拡散層105(表面濃度約1×1020cm-3)と
アノード領域となるn拡散層110(逆方向耐圧に応じ
て表面濃度0. 5×1015〜2×1015cm-3)をイオ
ン注入により形成する。このアノード領域は、n拡散層
110とAl配線107と、これらの界面に形成される
ショットキー接合とを含む。前記領域上の酸化膜106
の窓明けを行い、Al電極107を配線することにより
ショットキーバリアダイオードが形成される。
としてアルミニューム(Al)を例としたが必要に応じ
てモリブデン(Mo)、チタン(Ti)等を使う場合も
ある。ショットキーバリアダイオードを形成すること
で、順方向電圧を300〜400mVと小さくすること
が出来る。そのため、消費電力が1〜1. 7Wとなり、
また、低消費電力と、半導体チップの小型化により、安
価なパッケージ(QFP)が採用可能となり、その結
果、低コスト化を図ることができる。
置駆動用集積回路装置の要部断面図である。この平面表
示装置駆動用集積回路装置の出力回路の等価回路は、図
5と同じである。図2は、電界効果トランジスタ66を
形成する領域内に、ショットキーバリアダイオード70
0を形成して、小型化を図った要部断面図である。p型
半導体基板201にn+ 埋め込み層208を選択的に形
成し、その上にn型エピタキシャル層202を成長させ
る。次にp+ アイソレイション層(p+ 拡散層203)
で各デバイスを分離し、ドレイン領域にn+ 拡散層21
1をn+ 埋め込み層208まで到達するように形成す
る。チャネル領域にp拡散層212、そのチャネル領域
上にソースのn+ 拡散層205を形成する。
なりポリシリコン209、ソース/ドレイン電極となる
Al配線207により電界効果トランジスタが構成され
る。そのドレイン領域となるn型エピタキシャル層20
2の一部にn拡散層210を形成し、その上にAl配線
207を施し、そのAl配線207の一方をp+ アイソ
レーション層(p+ 拡散層203)の中にp+ 拡散層2
04を形成した領域上に接続することにより電界効果ト
ランジスタとショットキバリアダイオードの複合デバイ
スの構成が可能となる。
したがアドレスドライバにも適用できることは十分可能
である。ショットキーバリアダイオードを形成すること
で、順方向電圧を300〜400mVと小さくすること
が出来る。そのため、消費電力が1〜1. 7Wとなり、
また、低消費電力と、半導体チップの小型化により、安
価なパッケージ(QFP)が採用可能となり、その結
果、低コスト化を図ることができる。
域である、p+ 拡散層203(p+アイソレーション
層)に囲まれたn型エピタキシャル層202に、ショッ
トキバリアダイオードを形成することで、一層、半導体
チップの小型化を図ることができる。また、図示しない
が、図2のMOSFETをIGBT(絶縁ゲート型バイ
ポーラトランジスタ)で形成する場合は、n+ 拡散層2
11の表面層にp+ 拡散層を形成する。この場合は、n
拡散層210は形成しないで、図1のようにp+ アイソ
レーション層(p+ 拡散層103)内に独立してショト
キーバイアダイオードを形成して、金属配線でIGBT
と接続する。この場合も、前記と同様の効果が期待され
る。
導体基板に、出力回路の充電用ダイオードと放電用ダイ
オードのデバイス構造をショットキーバリアダイオード
の構造で形成することにより、順方向電圧を300〜4
00mVと小さくすることが出来る。そのため、消費電
力が1〜1. 7Wとなり、また、低消費電力と、半導体
チップの小型化により、安価なパッケージ(QFP)が
採用可能となり、その結果、低コスト化を図ることがで
きる。
離領域で囲むことにより、充電用素子、放電用素子との
分離がより確実になる。
回路装置の要部断面図
回路装置の要部断面図
周辺部分を示した概略ブロック図
来のスキャン電極駆動用の出力回路図
Claims (4)
- 【請求項1】平面表示装置の電極を制御駆動する充電用
素子および放電用素子より構成される出力回路を複数個
備えた平面表示装置駆動用集積回路装置において、同一
半導体基板に、充電用素子と、放電用素子と、ショット
キーダイオードとを形成し、該充電用素子および放電用
素子に並列に、前記ショットキーバリアダイオードをそ
れぞれ接続したことを特徴とする平面表示装置駆動用集
積回路装置。 - 【請求項2】前記ショットキーバリアダイオードが、前
記充電用素子形成領域を囲む分離領域の外側および/ま
たは前記放電素子形成領域を囲む分離領域の外側に形成
されることを特徴とする請求項1に記載の平面表示装置
駆動用集積回路装置。 - 【請求項3】前記ショットキーバリアダイオードが、分
離領域に囲まれた前記充電用素子形成領域の内側および
/または前記放電素子形成領域の内側に形成されること
を特徴とする請求項1に記載の平面表示装置駆動用集積
回路装置。 - 【請求項4】前記分離領域とは別に第二の分離領域を形
成し、該第二の分離領域内に、前記ショットキーバリア
ダイオードが形成されることを特徴とする請求項2に記
載の平面表示装置駆動用集積回路装置。
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001179451A Withdrawn JP2002373943A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 平面表示装置駆動用集積回路装置 |
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