JP2003086110A - スイッチング素子およびそれを備える表示装置 - Google Patents
スイッチング素子およびそれを備える表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造が容易なスイッチング素子およびそれを
備える表示装置を提供する。 【解決手段】 互いの間に放電電流が流れるように間隔
をおいて設けられた第１電極および第２電極と、第１電
極および第２電極の少なくとも一方との電位差が可変で
あり、且つ、この電位差を変化させることによって第１
電極と第２電極との間を流れる放電電流の大きさを制御
するように構成された第３電極とを有する。
備える表示装置を提供する。 【解決手段】 互いの間に放電電流が流れるように間隔
をおいて設けられた第１電極および第２電極と、第１電
極および第２電極の少なくとも一方との電位差が可変で
あり、且つ、この電位差を変化させることによって第１
電極と第２電極との間を流れる放電電流の大きさを制御
するように構成された第３電極とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
およびそれを備える表示装置に関する。
およびそれを備える表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像表示装置は、コンピュータやテレビ
ジョンなどの表示部として、現在広く用いられている。
画像表示装置の代表例としては、例えば、陰極線管（CR
T；cathode ray tube）ディスプレイや液晶ディスプレ
イあるいは有機蛍光（EL；electro luminescence）ディ
スプレイが知られている。
ジョンなどの表示部として、現在広く用いられている。
画像表示装置の代表例としては、例えば、陰極線管（CR
T；cathode ray tube）ディスプレイや液晶ディスプレ
イあるいは有機蛍光（EL；electro luminescence）ディ
スプレイが知られている。
【０００３】近年では、従来非常に広く用いられてきた
ＣＲＴディスプレイにかわり、液晶ディスプレイや有機
ELディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（Ｆ
ＰＤ）が幅広く利用されるようになってきている。その
理由は、ＦＰＤが軽量・薄型であるため携帯性や省スペ
ース性に優れるからである。
ＣＲＴディスプレイにかわり、液晶ディスプレイや有機
ELディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（Ｆ
ＰＤ）が幅広く利用されるようになってきている。その
理由は、ＦＰＤが軽量・薄型であるため携帯性や省スペ
ース性に優れるからである。
【０００４】ＦＰＤの基幹部品としては、これまで、ア
クティブマトリクス駆動を実現するスイッチング素子と
して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が広く用いられてきて
おり、アクティブマトリクス駆動を実現するアクティブ
マトリクス基板としてＴＦＴ基板が広く用いられてき
た。
クティブマトリクス駆動を実現するスイッチング素子と
して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が広く用いられてきて
おり、アクティブマトリクス駆動を実現するアクティブ
マトリクス基板としてＴＦＴ基板が広く用いられてき
た。
【０００５】ＴＦＴ基板は、微小なＴＦＴが基板上に多
数配列されたものである。典型的にはマトリクス状に配
列されたＴＦＴは、ゲート電極、ソース電極およびドレ
イン電極を備え、ゲート電極およびソース電極にそれぞ
れゲート信号およびアドレス信号を供給することによっ
て、ＴＦＴを線順次走査し、画像の２次元情報を正確に
表現する。
数配列されたものである。典型的にはマトリクス状に配
列されたＴＦＴは、ゲート電極、ソース電極およびドレ
イン電極を備え、ゲート電極およびソース電極にそれぞ
れゲート信号およびアドレス信号を供給することによっ
て、ＴＦＴを線順次走査し、画像の２次元情報を正確に
表現する。
【０００６】ＴＦＴ基板は、絶縁性基板上に、半導体膜
や絶縁膜あるいは導体膜などをプラズマ励起化学蒸着装
置、スパッタリング装置、ドライエッチング装置等の真
空装置を用いて堆積・パターニングすることによって製
造される。ＴＦＴ基板は、このように複雑で多くの製造
工程を経て製造されるので、高価である。特に、大型の
基板を作製するためには、大型の真空装置が必要とされ
るが、上述の真空装置は高価であり、特に大型の真空装
置は非常に高価であるため、製造コストがさらに高くな
る。
や絶縁膜あるいは導体膜などをプラズマ励起化学蒸着装
置、スパッタリング装置、ドライエッチング装置等の真
空装置を用いて堆積・パターニングすることによって製
造される。ＴＦＴ基板は、このように複雑で多くの製造
工程を経て製造されるので、高価である。特に、大型の
基板を作製するためには、大型の真空装置が必要とされ
るが、上述の真空装置は高価であり、特に大型の真空装
置は非常に高価であるため、製造コストがさらに高くな
る。
【０００７】ここで、大型の基板とは、主に対角２０イ
ンチ以上の大きさの基板を指すものとし、このような大
型の基板を備えるディスプレイを大型のディスプレイと
よぶ。近年、大型（対角２０インチ以上）且つ薄型のテ
レビジョンを実現するために、大型のＦＰＤの開発が望
まれている。
ンチ以上の大きさの基板を指すものとし、このような大
型の基板を備えるディスプレイを大型のディスプレイと
よぶ。近年、大型（対角２０インチ以上）且つ薄型のテ
レビジョンを実現するために、大型のＦＰＤの開発が望
まれている。
【０００８】このように高価で大型化が困難なＴＦＴ基
板に代わるものとして、ブザクらは、特開平９−１２０
２７０号公報において、放電プラズマスイッチを利用す
るアドレス装置を提案している。
板に代わるものとして、ブザクらは、特開平９−１２０
２７０号公報において、放電プラズマスイッチを利用す
るアドレス装置を提案している。
【０００９】図２０を参照しながら、特開平９−１２０
２７０に開示されているアドレス装置７００について簡
単に説明する。図２０は、アドレス装置７００を模式的
に示す斜視図であり、図２０中の参照符号７０１は、放
電が発生している様子を模式的に示している。アドレス
装置７００は、第１基板および第２基板（いずれも不図
示）と、第１基板と第２基板との間に設けられた誘電体
層４４とを有する。
２７０に開示されているアドレス装置７００について簡
単に説明する。図２０は、アドレス装置７００を模式的
に示す斜視図であり、図２０中の参照符号７０１は、放
電が発生している様子を模式的に示している。アドレス
装置７００は、第１基板および第２基板（いずれも不図
示）と、第１基板と第２基板との間に設けられた誘電体
層４４とを有する。
【００１０】第２基板は、互いに平行なストライプ状の
複数の溝を有し、溝の各々と誘電体層４４とによって、
密封されたプラズマチャネル（放電チャネル）が規定さ
れる。このプラズマチャネル内には放電によりイオン化
可能なガスが封入されており、溝の底部には１対の放電
発生用電極４１および４２が設けられている。一対の電
極の一方をアノード（Ａ）、他方をカソード（Ｋ）とし
て、プラズマチャネルに封入されたガスに電圧を印加
し、ガスをイオン化させて放電プラズマを発生させる。
プラズマ放電を発生させ、プラズマチャネル内のガスを
イオン化することを、プラズマチャネルを「活性化」す
るということもある。
複数の溝を有し、溝の各々と誘電体層４４とによって、
密封されたプラズマチャネル（放電チャネル）が規定さ
れる。このプラズマチャネル内には放電によりイオン化
可能なガスが封入されており、溝の底部には１対の放電
発生用電極４１および４２が設けられている。一対の電
極の一方をアノード（Ａ）、他方をカソード（Ｋ）とし
て、プラズマチャネルに封入されたガスに電圧を印加
し、ガスをイオン化させて放電プラズマを発生させる。
プラズマ放電を発生させ、プラズマチャネル内のガスを
イオン化することを、プラズマチャネルを「活性化」す
るということもある。
【００１１】一方、第１基板の誘電体層４４に対向する
表面には、互いに平行なストライプ状の複数の透明電極
４９が設けられている。ストライプ状の透明電極４９
は、第２基板に設けられたストライプ状の溝(すなわ
ち、プラズマチャネル)と交差するように配列されてお
り、それぞれの交差部がマトリクス状に配列された個々
のアドレス領域を規定する。
表面には、互いに平行なストライプ状の複数の透明電極
４９が設けられている。ストライプ状の透明電極４９
は、第２基板に設けられたストライプ状の溝(すなわ
ち、プラズマチャネル)と交差するように配列されてお
り、それぞれの交差部がマトリクス状に配列された個々
のアドレス領域を規定する。
【００１２】このアドレス装置においては、例えば、プ
ラズマチャネルが行走査単位となり、透明電極４９が列
駆動単位となる。選択的なプラズマ放電により、それぞ
れのプラズマチャネルを逐次活性化し、１行毎の線順次
走査を実行する。これに同期して、列駆動単位である透
明電極４９のそれぞれに駆動信号を印加する。プラズマ
放電によりプラズマチャネルを活性化すると、プラズマ
チャネル内がほぼ一様にアノード電位となり、各アドレ
ス領域の誘電体層４４の一端が誘電体層表面４４’を介
してアノード電位に接続される。このようにして、プラ
ズマチャネルは、いわゆるプラズマスイッチを構成す
る。スイッチが導通した時点に同期して駆動信号が各ア
ドレス領域の誘電体層４４の他端に印加され、誘電体層
４４に電位差相当の電荷が蓄積される。印加された駆動
信号はプラズマスイッチが非導通状態になった後にも保
持され、いわゆるサンプルホールドが行われる。
ラズマチャネルが行走査単位となり、透明電極４９が列
駆動単位となる。選択的なプラズマ放電により、それぞ
れのプラズマチャネルを逐次活性化し、１行毎の線順次
走査を実行する。これに同期して、列駆動単位である透
明電極４９のそれぞれに駆動信号を印加する。プラズマ
放電によりプラズマチャネルを活性化すると、プラズマ
チャネル内がほぼ一様にアノード電位となり、各アドレ
ス領域の誘電体層４４の一端が誘電体層表面４４’を介
してアノード電位に接続される。このようにして、プラ
ズマチャネルは、いわゆるプラズマスイッチを構成す
る。スイッチが導通した時点に同期して駆動信号が各ア
ドレス領域の誘電体層４４の他端に印加され、誘電体層
４４に電位差相当の電荷が蓄積される。印加された駆動
信号はプラズマスイッチが非導通状態になった後にも保
持され、いわゆるサンプルホールドが行われる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように放電プラズマスイッチを利用するアドレス装置７
００は、ＴＦＴ基板に比べて大型化が容易であり、製造
コストが安いものの、以下のような問題を有している。
ように放電プラズマスイッチを利用するアドレス装置７
００は、ＴＦＴ基板に比べて大型化が容易であり、製造
コストが安いものの、以下のような問題を有している。
【００１４】このアドレス装置７００においては、上述
したように、プラズマ放電によりプラズマチャネルを活
性化するとプラズマチャネル内がほぼ一様にアノード電
位となることを利用してスイッチングを行っているが、
実際には、プラズマに起因するシース電圧が存在するの
で、誘電体層表面４４’の電位はアノード電位と同じに
はならない。
したように、プラズマ放電によりプラズマチャネルを活
性化するとプラズマチャネル内がほぼ一様にアノード電
位となることを利用してスイッチングを行っているが、
実際には、プラズマに起因するシース電圧が存在するの
で、誘電体層表面４４’の電位はアノード電位と同じに
はならない。
【００１５】そのため、誘電体層表面４４’の電位とア
ノード電位との差に相当する電圧を、透明電極４９に印
加される駆動信号の電圧にバイアスとして加える必要が
ある。このバイアス電圧は、放電電極４１および４２や
プラズマチャネルの形状に依存して変化するので、アド
レス装置ごとに個々にバイアス電圧設定を行わなければ
ならない。さらに、１つのアドレス装置において場所ご
とに放電電極４１および４２やプラズマチャネルの形状
などにばらつきが大きい場合には、１つのアドレス装置
において場所ごとにバイアス電圧を変化させる必要があ
る。
ノード電位との差に相当する電圧を、透明電極４９に印
加される駆動信号の電圧にバイアスとして加える必要が
ある。このバイアス電圧は、放電電極４１および４２や
プラズマチャネルの形状に依存して変化するので、アド
レス装置ごとに個々にバイアス電圧設定を行わなければ
ならない。さらに、１つのアドレス装置において場所ご
とに放電電極４１および４２やプラズマチャネルの形状
などにばらつきが大きい場合には、１つのアドレス装置
において場所ごとにバイアス電圧を変化させる必要があ
る。
【００１６】また、このアドレス装置７００において
は、誘電体層表面４４’に電荷を蓄積することによっ
て、データの書き込み・蓄積を行うが、プラズマチャネ
ル内において発生するプラズマは放電発生用電極４１お
よび４２を中心に不均一に分布しているので、誘電体層
表面４４’に蓄積される電荷も不均一に分布する。その
ため、個々のアドレス領域に蓄積されるデータ（すなわ
ち電荷）は、そのアドレス領域内において不均一にな
り、このアドレス装置７００を表示装置として用いる場
合には、各アドレス領域に対応する画素領域のそれぞれ
において、表示が不均一になる。
は、誘電体層表面４４’に電荷を蓄積することによっ
て、データの書き込み・蓄積を行うが、プラズマチャネ
ル内において発生するプラズマは放電発生用電極４１お
よび４２を中心に不均一に分布しているので、誘電体層
表面４４’に蓄積される電荷も不均一に分布する。その
ため、個々のアドレス領域に蓄積されるデータ（すなわ
ち電荷）は、そのアドレス領域内において不均一にな
り、このアドレス装置７００を表示装置として用いる場
合には、各アドレス領域に対応する画素領域のそれぞれ
において、表示が不均一になる。
【００１７】さらに、このアドレス装置７００において
は、プラズマチャネル内に発生するプラズマの荷電粒子
を用いてデータの書き込み・蓄積を行うが、プラズマチ
ャネル内に封入された放電ガスの種類や圧力によって
は、アノード電位が０Ｖとなった後も荷電粒子がプラズ
マチャネル内に比較的長時間残存することがあり、この
荷電粒子の残存によってデータの書き込み・蓄積に悪影
響が及ぼされることがある。
は、プラズマチャネル内に発生するプラズマの荷電粒子
を用いてデータの書き込み・蓄積を行うが、プラズマチ
ャネル内に封入された放電ガスの種類や圧力によって
は、アノード電位が０Ｖとなった後も荷電粒子がプラズ
マチャネル内に比較的長時間残存することがあり、この
荷電粒子の残存によってデータの書き込み・蓄積に悪影
響が及ぼされることがある。
【００１８】荷電粒子の残存時間は放電ガスの種類およ
び封入圧力に依存するので、スイッチング速度を速くす
るためには、放電ガスの種類および封入圧力を最適化す
る必要があり、最適化がなされていない場合には、遅い
スイッチング速度しか実現されないことがある。また、
速いスイッチング速度が実現されるような放電ガスを用
いた場合にも、放電電圧が高くなってしまうなどの問題
が生じることもある。
び封入圧力に依存するので、スイッチング速度を速くす
るためには、放電ガスの種類および封入圧力を最適化す
る必要があり、最適化がなされていない場合には、遅い
スイッチング速度しか実現されないことがある。また、
速いスイッチング速度が実現されるような放電ガスを用
いた場合にも、放電電圧が高くなってしまうなどの問題
が生じることもある。
【００１９】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、製造が容易なスイッチング素子
およびそれを備える表示装置を提供することにある。
のであり、その目的は、製造が容易なスイッチング素子
およびそれを備える表示装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明によるスイッチン
グ素子は、互いの間に放電電流が流れるように間隔をお
いて設けられた第１電極および第２電極と、前記第１電
極および前記第２電極の少なくとも一方との電位差が可
変であり、且つ、該電位差を変化させることによって前
記第１電極と前記第２電極との間を流れる放電電流の大
きさを制御するように構成された第３電極とを有し、そ
のことによって上記目的が達成される。
グ素子は、互いの間に放電電流が流れるように間隔をお
いて設けられた第１電極および第２電極と、前記第１電
極および前記第２電極の少なくとも一方との電位差が可
変であり、且つ、該電位差を変化させることによって前
記第１電極と前記第２電極との間を流れる放電電流の大
きさを制御するように構成された第３電極とを有し、そ
のことによって上記目的が達成される。
【００２１】あるいは、本発明によるスイッチング素子
は、互いの間で放電を発生させる第１電極および第２電
極と、前記第１電極と前記第２電極との間での放電を制
御する第３電極とを有し、そのことによって上記目的が
達成される。
は、互いの間で放電を発生させる第１電極および第２電
極と、前記第１電極と前記第２電極との間での放電を制
御する第３電極とを有し、そのことによって上記目的が
達成される。
【００２２】前記第１電極および前記第２電極の一方か
ら他方に流れる放電電流の大きさが、前記第３電極の電
位に応じて制御される構成を有することが好ましい。
ら他方に流れる放電電流の大きさが、前記第３電極の電
位に応じて制御される構成を有することが好ましい。
【００２３】前記第１電極と前記第２電極との間と、前
記第１電極および前記第２電極の一方と前記第３電極と
の間とに放電ガスを備え、前記放電ガスの圧力は、前記
第１電極と前記第２電極との間における放電開始電圧よ
りも、前記第１電極および前記第２電極の前記一方と前
記第３電極との間における放電開始電圧が高くなるよう
に設定されていることが好ましい。
記第１電極および前記第２電極の一方と前記第３電極と
の間とに放電ガスを備え、前記放電ガスの圧力は、前記
第１電極と前記第２電極との間における放電開始電圧よ
りも、前記第１電極および前記第２電極の前記一方と前
記第３電極との間における放電開始電圧が高くなるよう
に設定されていることが好ましい。
【００２４】あるいは、本発明によるスイッチング素子
は、互いの間に放電電流が流れるように間隔をおいて設
けられた第１電極および第２電極と、前記第１電極およ
び前記第２電極の少なくとも一方との電位差が可変であ
り、且つ、該電位差を変化させることによって前記第１
電極と前記第２電極との間を流れる放電電流の大きさを
制御するように構成された第３電極とを有し、前記第１
電極と前記第２電極との間と、前記第１電極および前記
第２電極の一方と前記第３電極との間とに放電ガスを備
え、前記放電ガスの圧力は、前記第１電極と前記第２電
極との間における放電開始電圧よりも、前記第１電極お
よび前記第２電極の前記一方と前記第３電極との間にお
ける放電開始電圧が高くなるように設定されており、そ
のことによって上記目的が達成される。
は、互いの間に放電電流が流れるように間隔をおいて設
けられた第１電極および第２電極と、前記第１電極およ
び前記第２電極の少なくとも一方との電位差が可変であ
り、且つ、該電位差を変化させることによって前記第１
電極と前記第２電極との間を流れる放電電流の大きさを
制御するように構成された第３電極とを有し、前記第１
電極と前記第２電極との間と、前記第１電極および前記
第２電極の一方と前記第３電極との間とに放電ガスを備
え、前記放電ガスの圧力は、前記第１電極と前記第２電
極との間における放電開始電圧よりも、前記第１電極お
よび前記第２電極の前記一方と前記第３電極との間にお
ける放電開始電圧が高くなるように設定されており、そ
のことによって上記目的が達成される。
【００２５】あるいは、本発明によるスイッチング素子
は、互いの間に放電電流が流れるように間隔をおいて設
けられた第１電極および第２電極と、前記第１電極およ
び前記第２電極の少なくとも一方との電位差が可変であ
るように構成された第３電極とを有し、前記第１電極と
前記第２電極との間と、前記第１電極および前記第２電
極の一方と前記第３電極との間とに放電ガスを備え、前
記第３電極は、前記第１電極と前記第２電極との間に発
生する放電に起因した等電位面の分布を変化させる構成
を有し、そのことによって上記目的が達成される。
は、互いの間に放電電流が流れるように間隔をおいて設
けられた第１電極および第２電極と、前記第１電極およ
び前記第２電極の少なくとも一方との電位差が可変であ
るように構成された第３電極とを有し、前記第１電極と
前記第２電極との間と、前記第１電極および前記第２電
極の一方と前記第３電極との間とに放電ガスを備え、前
記第３電極は、前記第１電極と前記第２電極との間に発
生する放電に起因した等電位面の分布を変化させる構成
を有し、そのことによって上記目的が達成される。
【００２６】前記放電ガスの圧力は、前記第１電極と前
記第２電極との間における放電開始電圧よりも、前記第
１電極および前記第２電極の前記一方と前記第３電極と
の間における放電開始電圧が高くなるように設定されて
いることが好ましい。
記第２電極との間における放電開始電圧よりも、前記第
１電極および前記第２電極の前記一方と前記第３電極と
の間における放電開始電圧が高くなるように設定されて
いることが好ましい。
【００２７】前記第３電極は、前記第１電極と前記第２
電極との間に設けられていることが好ましい。
電極との間に設けられていることが好ましい。
【００２８】前記第３電極は、前記第１電極と前記第２
電極との間に位置しないように設けられていてもよい。
電極との間に位置しないように設けられていてもよい。
【００２９】前記第１電極と、前記第２電極と、前記第
３電極とが同一平面上に設けられていることが好まし
い。
３電極とが同一平面上に設けられていることが好まし
い。
【００３０】前記第３電極は、前記第１電極および前記
第２電極とは異なる平面上に位置するように設けられて
いてもよい。
第２電極とは異なる平面上に位置するように設けられて
いてもよい。
【００３１】前記第１電極と前記第２電極とは互いに対
向するように設けられており、前記第３電極は、前記第
１電極と前記第２電極との間に設けられていてもよい。
向するように設けられており、前記第３電極は、前記第
１電極と前記第２電極との間に設けられていてもよい。
【００３２】前記第１電極および前記第２電極の一方に
電気的に接続された配線と前記第３電極に電気的に接続
された配線とを含む複数の配線をさらに有し、前記複数
の配線のうちの少なくとも一つは、前記第１電極、前記
第２電極および前記第３電極によって規定される平面に
対して平行でないように配置されていてもよい。
電気的に接続された配線と前記第３電極に電気的に接続
された配線とを含む複数の配線をさらに有し、前記複数
の配線のうちの少なくとも一つは、前記第１電極、前記
第２電極および前記第３電極によって規定される平面に
対して平行でないように配置されていてもよい。
【００３３】本発明による表示装置は、マトリクス状に
配列された複数の画素と、前記複数の画素毎に設けら
れ、上記の構成を有するスイッチング素子と、前記スイ
ッチング素子の前記第１電極および前記第２電極の一方
に電気的に接続された走査配線と、前記スイッチング素
子の前記第３電極に電気的に接続された信号配線と、前
記スイッチング素子の前記第１電極および前記第２電極
の他方に電気的に接続された画素電極と、前記画素電極
に対向する対向電極と、前記画素電極と前記対向電極と
の間に設けられた表示媒体層とを有し、そのことによっ
て上記目的が達成される。
配列された複数の画素と、前記複数の画素毎に設けら
れ、上記の構成を有するスイッチング素子と、前記スイ
ッチング素子の前記第１電極および前記第２電極の一方
に電気的に接続された走査配線と、前記スイッチング素
子の前記第３電極に電気的に接続された信号配線と、前
記スイッチング素子の前記第１電極および前記第２電極
の他方に電気的に接続された画素電極と、前記画素電極
に対向する対向電極と、前記画素電極と前記対向電極と
の間に設けられた表示媒体層とを有し、そのことによっ
て上記目的が達成される。
【００３４】本発明による他の表示装置は、マトリクス
状に配列された複数の画素と、前記複数の画素毎に設け
られ、上記の構成を有するスイッチング素子と、前記ス
イッチング素子の前記第３電極に電気的に接続された走
査配線と、前記スイッチング素子の前記第１電極および
前記第２電極の一方に電気的に接続された信号配線と、
前記スイッチング素子の前記第１電極および前記第２電
極の他方に電気的に接続された画素電極と、前記画素電
極に対向する対向電極と、前記画素電極と前記対向電極
との間に設けられた表示媒体層とを有し、そのことによ
って上記目的が達成される。
状に配列された複数の画素と、前記複数の画素毎に設け
られ、上記の構成を有するスイッチング素子と、前記ス
イッチング素子の前記第３電極に電気的に接続された走
査配線と、前記スイッチング素子の前記第１電極および
前記第２電極の一方に電気的に接続された信号配線と、
前記スイッチング素子の前記第１電極および前記第２電
極の他方に電気的に接続された画素電極と、前記画素電
極に対向する対向電極と、前記画素電極と前記対向電極
との間に設けられた表示媒体層とを有し、そのことによ
って上記目的が達成される。
【００３５】前記表示媒体層は液晶層である構成として
もよい。
もよい。
【００３６】前記表示媒体層は有機エレクトロルミネッ
センス材料層である構成としてもよい。
センス材料層である構成としてもよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】まず、本発明によるスイッチング
素子の基本的な構成とその作用・効果を説明する。
素子の基本的な構成とその作用・効果を説明する。
【００３８】本発明によるスイッチング素子は、互いの
間で放電を発生させる第１電極および第２電極と、これ
らの間での放電を制御する第３電極とを有する。
間で放電を発生させる第１電極および第２電極と、これ
らの間での放電を制御する第３電極とを有する。
【００３９】第１電極と第２電極との間に所定の電位差
が与えられると、これらの間で放電が発生し、これらの
間に放電電流が流れる。この放電は、第３電極によって
制御されるので、第１電極と第２電極とが導通している
状態（これらの間に放電電流が流れている状態）と、導
通していない状態（これらの間に放電電流が流れていな
い状態）とを切り替えることができる。典型的には、第
３電極の電位に応じて、放電電流の大きさが制御され
る。
が与えられると、これらの間で放電が発生し、これらの
間に放電電流が流れる。この放電は、第３電極によって
制御されるので、第１電極と第２電極とが導通している
状態（これらの間に放電電流が流れている状態）と、導
通していない状態（これらの間に放電電流が流れていな
い状態）とを切り替えることができる。典型的には、第
３電極の電位に応じて、放電電流の大きさが制御され
る。
【００４０】第１電極および第２電極の一方は、被スイ
ッチング部に電気的に接続され、本発明によるスイッチ
ング素子は、この被スイッチング部への電荷や電流の供
給を制御するスイッチング素子として機能する。
ッチング部に電気的に接続され、本発明によるスイッチ
ング素子は、この被スイッチング部への電荷や電流の供
給を制御するスイッチング素子として機能する。
【００４１】本発明によるスイッチング素子は、上述の
構成を有しているので、第１電極、第２電極および第３
電極のそれぞれを別々のプロセスを用いて形成する必要
がなく、スイッチング素子の製造を簡略化することがで
きる。また、上述したように、放電を制御することによ
ってスイッチングを行うので、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）のようにオフ電流が発生することがない。さらに、
第１電極、第２電極および第３電極が、絶縁膜を介して
互いに重畳しない構成とすることができ、重畳した部分
に形成される容量に起因する電気信号の遅延やなまりの
発生を防止することができる。そのため、スイッチング
素子を備えたアドレス装置や表示装置の大型化が容易に
実現される。
構成を有しているので、第１電極、第２電極および第３
電極のそれぞれを別々のプロセスを用いて形成する必要
がなく、スイッチング素子の製造を簡略化することがで
きる。また、上述したように、放電を制御することによ
ってスイッチングを行うので、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）のようにオフ電流が発生することがない。さらに、
第１電極、第２電極および第３電極が、絶縁膜を介して
互いに重畳しない構成とすることができ、重畳した部分
に形成される容量に起因する電気信号の遅延やなまりの
発生を防止することができる。そのため、スイッチング
素子を備えたアドレス装置や表示装置の大型化が容易に
実現される。
【００４２】なお、上述した「放電」とは、電極間に電
圧を印加することによってガスが充満している空間に生
ずる絶縁破壊現象であり、放電発生後はこの空間には正
イオンと電子とがほぼ等量存在するプラズマ状態が現れ
る。そして、「放電電流」とは、そのようなプラズマ状
態（放電状態）において、正電荷をもつ正イオンおよび
負電荷をもつ電子がキャリアとしての役割を果たす電流
のことである。
圧を印加することによってガスが充満している空間に生
ずる絶縁破壊現象であり、放電発生後はこの空間には正
イオンと電子とがほぼ等量存在するプラズマ状態が現れ
る。そして、「放電電流」とは、そのようなプラズマ状
態（放電状態）において、正電荷をもつ正イオンおよび
負電荷をもつ電子がキャリアとしての役割を果たす電流
のことである。
【００４３】以下、放電現象（プラズマ現象）をより詳
しく説明する。
しく説明する。
【００４４】ガスが充満している空間の電界値（通常、
電界値／ガス圧力という値が用いられる）が大きくな
り、空間に存在する電子が加速されてガス原子（分子）
に衝突することによって正イオンと電子とが生じる現象
と、空間に存在する正イオンが負電位側の電極（カソー
ド電極）表面に衝突して２次電子が発生する現象とが組
合わされることによって、正イオンと電子とが生成さ
れ、それぞれの粒子は空間に存在する電界によって互い
に逆方向に移動する。粒子の移動（電流のキャリアの移
動）の形態としては、このような電界によるドリフト現
象の他、粒子の不均一分布に起因する拡散現象も存在す
る。
電界値／ガス圧力という値が用いられる）が大きくな
り、空間に存在する電子が加速されてガス原子（分子）
に衝突することによって正イオンと電子とが生じる現象
と、空間に存在する正イオンが負電位側の電極（カソー
ド電極）表面に衝突して２次電子が発生する現象とが組
合わされることによって、正イオンと電子とが生成さ
れ、それぞれの粒子は空間に存在する電界によって互い
に逆方向に移動する。粒子の移動（電流のキャリアの移
動）の形態としては、このような電界によるドリフト現
象の他、粒子の不均一分布に起因する拡散現象も存在す
る。
【００４５】上述したような放電電流の流れ方は、同じ
ように空間に電流を流す真空管や電界放出ディスプレイ
（ＦＥＤ）とは異なる機構である。真空管では、熱せら
れたフィラメントから放出された電子が電流のキャリア
となる。また、ＦＥＤでは、鋭利なカソード電極から電
界放出を利用して引き出された電子が電流のキャリアと
なる。
ように空間に電流を流す真空管や電界放出ディスプレイ
（ＦＥＤ）とは異なる機構である。真空管では、熱せら
れたフィラメントから放出された電子が電流のキャリア
となる。また、ＦＥＤでは、鋭利なカソード電極から電
界放出を利用して引き出された電子が電流のキャリアと
なる。
【００４６】真空管やＦＥＤと比較して、放電（プラズ
マ）が異なる点は他にもあり、その例として、電流が流
れる空間に存在する電気力線や等電位面の分布の様子が
挙げられる。真空管やＦＥＤでは、電子流の引き出し用
電極近傍を除いてはカソード電極とアノード電極（正電
位側の電極）との間を電気力線はほぼ直線状に存在する
必要があり、そのような電気力線に沿って電子が移動す
る。従って、カソード電極およびアノード電極は基本的
には互いに対向するように設けられている必要がある。
また、等電位面は、カソード電極とアノード電極との間
の空間にほぼ等間隔で存在している。
マ）が異なる点は他にもあり、その例として、電流が流
れる空間に存在する電気力線や等電位面の分布の様子が
挙げられる。真空管やＦＥＤでは、電子流の引き出し用
電極近傍を除いてはカソード電極とアノード電極（正電
位側の電極）との間を電気力線はほぼ直線状に存在する
必要があり、そのような電気力線に沿って電子が移動す
る。従って、カソード電極およびアノード電極は基本的
には互いに対向するように設けられている必要がある。
また、等電位面は、カソード電極とアノード電極との間
の空間にほぼ等間隔で存在している。
【００４７】これに対して、放電（プラズマ）の場合
は、電気力線はカソード電極とアノード電極との間を結
ぶものの、その形状が直線状である必要はなく、例えば
アーチ状（後述する図１などを参照）であってもよい。
また、等電位面はカソード近傍に偏って多く、すなわ
ち、等電位面の間隔がカソード近傍で短く、その部分で
電位勾配が急で電界が強いという放電特有の分布とな
る。
は、電気力線はカソード電極とアノード電極との間を結
ぶものの、その形状が直線状である必要はなく、例えば
アーチ状（後述する図１などを参照）であってもよい。
また、等電位面はカソード近傍に偏って多く、すなわ
ち、等電位面の間隔がカソード近傍で短く、その部分で
電位勾配が急で電界が強いという放電特有の分布とな
る。
【００４８】放電（プラズマ）の場合には、上述したよ
うな独特の電位構造が形成されるので、逆に言うと、そ
のような電位構造が維持できなければ放電は発生しな
い。このような放電現象の特性を利用すると、外部から
の外乱電位の印加によって放電を制御することが可能に
なる。なお、真空管やＦＥＤでは、電極間の電位構造が
多少変化しても電流は依然として流れる。
うな独特の電位構造が形成されるので、逆に言うと、そ
のような電位構造が維持できなければ放電は発生しな
い。このような放電現象の特性を利用すると、外部から
の外乱電位の印加によって放電を制御することが可能に
なる。なお、真空管やＦＥＤでは、電極間の電位構造が
多少変化しても電流は依然として流れる。
【００４９】また、放電（プラズマ）状態では、正電荷
をもつ正イオンと負電荷をもつ電子とが等量存在するの
で、巨視的に見た場合には電気的に中性の状態となって
いる。つまり、電気的に安定な状態が実現されている。
これに対して、真空管やＦＥＤでは、電子のみが存在す
るので、適切に電子の流れを制御しないと電子同士の負
電荷が反発し合って電子流が膨張してしまう。つまり、
真空管やＦＥＤでは、電子が流れている状態は、電気的
に不安定な状態であり、電流を十分に得るためには、高
電圧で電子を加速する必要が生じてしまう。
をもつ正イオンと負電荷をもつ電子とが等量存在するの
で、巨視的に見た場合には電気的に中性の状態となって
いる。つまり、電気的に安定な状態が実現されている。
これに対して、真空管やＦＥＤでは、電子のみが存在す
るので、適切に電子の流れを制御しないと電子同士の負
電荷が反発し合って電子流が膨張してしまう。つまり、
真空管やＦＥＤでは、電子が流れている状態は、電気的
に不安定な状態であり、電流を十分に得るためには、高
電圧で電子を加速する必要が生じてしまう。
【００５０】以下、図面を参照しながら本発明による実
施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限
定されるものではない。
施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限
定されるものではない。
【００５１】（実施形態１）まず、図１（ａ）および
（ｂ）を参照しながら本発明による実施形態１のスイッ
チング素子１００を説明する。図１（ａ）は、スイッチ
ング素子１００を模式的に示す斜視図であり、図１
（ｂ）は、スイッチング素子１００を模式的に示す断面
図である。
（ｂ）を参照しながら本発明による実施形態１のスイッ
チング素子１００を説明する。図１（ａ）は、スイッチ
ング素子１００を模式的に示す斜視図であり、図１
（ｂ）は、スイッチング素子１００を模式的に示す断面
図である。
【００５２】スイッチング素子１００は、互いの間で放
電を発生させる第１電極（第１放電発生用電極）１およ
び第２電極（第２放電発生用電極）２と、放電を制御す
る第３電極（放電制御用電極）３とを有する。なお、図
１（ａ）および（ｂ）において参照符号１０１は、第１
電極１と第２電極２との間で放電が発生している様子を
模式的に示している。
電を発生させる第１電極（第１放電発生用電極）１およ
び第２電極（第２放電発生用電極）２と、放電を制御す
る第３電極（放電制御用電極）３とを有する。なお、図
１（ａ）および（ｂ）において参照符号１０１は、第１
電極１と第２電極２との間で放電が発生している様子を
模式的に示している。
【００５３】第１電極１と第２電極２とは、これらの間
で放電電流が流れるように間隔をおいて設けられてお
り、第３電極３は、第１電極１と第２電極との間に設け
られている。本実施形態においては、第１電極１、第２
電極２および第３電極３は、絶縁性表面を有する基板
（不図示）上に形成されている。
で放電電流が流れるように間隔をおいて設けられてお
り、第３電極３は、第１電極１と第２電極との間に設け
られている。本実施形態においては、第１電極１、第２
電極２および第３電極３は、絶縁性表面を有する基板
（不図示）上に形成されている。
【００５４】スイッチング素子１００は、さらに、第１
電極１と第２電極２との間に放電ガス（不図示）を備え
ている。放電ガスは、基板上に形成されたガス封入構造
（不図示）の内部に封入されている。
電極１と第２電極２との間に放電ガス（不図示）を備え
ている。放電ガスは、基板上に形成されたガス封入構造
（不図示）の内部に封入されている。
【００５５】上述の構成を有するスイッチング素子１０
０は、例えば、以下のようにして製造される。
０は、例えば、以下のようにして製造される。
【００５６】まず、基板上に、第１電極１、第２電極２
および第３電極３を形成する。ここでは、基板として、
厚さ３ｍｍのソーダガラスからなるガラス基板を用い
る。勿論、基板の材質や厚さはこれに限定されず、スイ
ッチング素子１００の製造プロセスに耐え得る基板であ
ればよい。スイッチング素子１００の用途によっては、
透明性を有する基板を用いる。例えば、バックライトか
らの光を表示に用いる透過型液晶表示装置や透過反射両
用型液晶表示装置に用いる場合には、透明性を有する基
板を用いる。反射型液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置に
用いる場合には、金属や樹脂等の材料からなる不透明性
の基板であってもよい。
および第３電極３を形成する。ここでは、基板として、
厚さ３ｍｍのソーダガラスからなるガラス基板を用い
る。勿論、基板の材質や厚さはこれに限定されず、スイ
ッチング素子１００の製造プロセスに耐え得る基板であ
ればよい。スイッチング素子１００の用途によっては、
透明性を有する基板を用いる。例えば、バックライトか
らの光を表示に用いる透過型液晶表示装置や透過反射両
用型液晶表示装置に用いる場合には、透明性を有する基
板を用いる。反射型液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置に
用いる場合には、金属や樹脂等の材料からなる不透明性
の基板であってもよい。
【００５７】また、ここでは、電極の材料としてニッケ
ルを用い、スクリーン印刷法によって第１電極１、第２
電極２および第３電極３を形成する。まず、ニッケル粉
末やバインダー材料などを含んで構成されるニッケルペ
ーストを、所定のパターンを有するスクリーン版のメッ
シュ部を通過させて基板上に塗布する。次に、基板上に
塗布されたニッケルペーストを約３００℃で乾燥・固化
させる。その後、約６００℃で焼成を行うことによって
導電性が得られる。本実施形態においては、第１電極
１、第２電極２および第３電極３は、横方向に沿ってこ
の順で、約４０μｍの間隔で形成されており、それぞれ
の電極の寸法は、以下の通りである。 第１電極１：縦約５０μｍ×横約５０μｍ、厚さ約１５
μｍ 第２電極２：縦約８０μｍ×横約５０μｍ、厚さ約１５
μｍ 第３電極３：縦約１００μｍ×横約５０μｍ、厚さ約１
５μｍ 上述の電極の材料としては、ニッケルに限定されず、導
電性があり、適当な２次電子放出係数をもつ金属を用い
ることができ、銀やアルミニウムなどを用いてもよい。
また、電極の形成方法もスクリーン印刷法に限定され
ず、サンドブラスト法や感光性ペースト法などを用いて
厚さ１μｍ以上の厚膜として形成してもよい。さらに、
スパッタ法や電子ビーム蒸着法を用いて厚さ１μｍ以下
の薄膜を形成し、ドライエッチングまたはウエットエッ
チングプロセスによって所定の電極パターン（形状）に
形成してもよい。本実施形態のようにスクリーン印刷法
を用いると、簡便に電極の形成を実行することができ、
基板上に多数のスイッチング素子が形成された装置の大
型化が容易に実現される。
ルを用い、スクリーン印刷法によって第１電極１、第２
電極２および第３電極３を形成する。まず、ニッケル粉
末やバインダー材料などを含んで構成されるニッケルペ
ーストを、所定のパターンを有するスクリーン版のメッ
シュ部を通過させて基板上に塗布する。次に、基板上に
塗布されたニッケルペーストを約３００℃で乾燥・固化
させる。その後、約６００℃で焼成を行うことによって
導電性が得られる。本実施形態においては、第１電極
１、第２電極２および第３電極３は、横方向に沿ってこ
の順で、約４０μｍの間隔で形成されており、それぞれ
の電極の寸法は、以下の通りである。 第１電極１：縦約５０μｍ×横約５０μｍ、厚さ約１５
μｍ 第２電極２：縦約８０μｍ×横約５０μｍ、厚さ約１５
μｍ 第３電極３：縦約１００μｍ×横約５０μｍ、厚さ約１
５μｍ 上述の電極の材料としては、ニッケルに限定されず、導
電性があり、適当な２次電子放出係数をもつ金属を用い
ることができ、銀やアルミニウムなどを用いてもよい。
また、電極の形成方法もスクリーン印刷法に限定され
ず、サンドブラスト法や感光性ペースト法などを用いて
厚さ１μｍ以上の厚膜として形成してもよい。さらに、
スパッタ法や電子ビーム蒸着法を用いて厚さ１μｍ以下
の薄膜を形成し、ドライエッチングまたはウエットエッ
チングプロセスによって所定の電極パターン（形状）に
形成してもよい。本実施形態のようにスクリーン印刷法
を用いると、簡便に電極の形成を実行することができ、
基板上に多数のスイッチング素子が形成された装置の大
型化が容易に実現される。
【００５８】さらに、上述のようにして形成された電極
の表面に、六ホウ化ランタンや六ホウ化ガドリニウムあ
るいは酸化マグネシウムなどの、２次電子放出係数が高
く、高い耐スパッタ性を有する材料からなる被覆膜を形
成してもよい。このような被覆膜は、例えば、電着法や
スパッタ法あるいは電子ビーム蒸着法などを用いて形成
することができる。
の表面に、六ホウ化ランタンや六ホウ化ガドリニウムあ
るいは酸化マグネシウムなどの、２次電子放出係数が高
く、高い耐スパッタ性を有する材料からなる被覆膜を形
成してもよい。このような被覆膜は、例えば、電着法や
スパッタ法あるいは電子ビーム蒸着法などを用いて形成
することができる。
【００５９】次に、上述のようにして電極が形成された
基板上に、ガス封入構造を形成する。まず、第１電極
１、第２電極２および第３電極３を取り囲むように、ガ
ラスを主成分とするフリット材を塗布する。続いて、ガ
ス封入構造の高さを規定するスペーサ（高さ約３００μ
ｍ）と、ガラス板とを所定の位置に配置し、約６００℃
で焼成することによって、電極が形成された基板と、ガ
ラス板とがフリット材によって接着されたガス封入構造
が形成される。その後、ガス封入構造の内部を真空引き
し、放電ガスとしてのヘリウムを約３００Ｔｏｒｒ（約
４０ｋＰａ）の圧力で封入・封止する。基板上にスイッ
チング素子を複数個形成する場合には、それらを取り囲
むようにガス封入構造を形成すればよい。また、放電ガ
スとしては、ヘリウムに限定されず、電極が腐食された
り、電極に付着したりすることがないガスであればよ
い。ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノンなどの希ガ
スや、これらの混合物を用いると、比較的低い電圧で放
電を発生させることができる。
基板上に、ガス封入構造を形成する。まず、第１電極
１、第２電極２および第３電極３を取り囲むように、ガ
ラスを主成分とするフリット材を塗布する。続いて、ガ
ス封入構造の高さを規定するスペーサ（高さ約３００μ
ｍ）と、ガラス板とを所定の位置に配置し、約６００℃
で焼成することによって、電極が形成された基板と、ガ
ラス板とがフリット材によって接着されたガス封入構造
が形成される。その後、ガス封入構造の内部を真空引き
し、放電ガスとしてのヘリウムを約３００Ｔｏｒｒ（約
４０ｋＰａ）の圧力で封入・封止する。基板上にスイッ
チング素子を複数個形成する場合には、それらを取り囲
むようにガス封入構造を形成すればよい。また、放電ガ
スとしては、ヘリウムに限定されず、電極が腐食された
り、電極に付着したりすることがないガスであればよ
い。ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノンなどの希ガ
スや、これらの混合物を用いると、比較的低い電圧で放
電を発生させることができる。
【００６０】以下、上述のようにして形成された本実施
形態のスイッチング素子１００の特性と動作原理を説明
する。
形態のスイッチング素子１００の特性と動作原理を説明
する。
【００６１】スイッチング素子１００を用いて被スイッ
チング部４を駆動する場合、例えば、図１に示すよう
に、第１電極１と、放電発生電圧Ｖｇｅｎを供給する電
源６とを電気的に接続し、第３電極３と、放電制御電圧
Ｖｃｏｎを供給する電源７とを電気的に接続し、第２電
極２と被スイッチング部４とを電気的に接続する。被ス
イッチング部４が等価的に容量である場合、例えば、一
対の電極（画素電極および対向電極）とこれらの間に挟
持された液晶層とからなる液晶容量である場合には、ス
イッチング素子１００がオンとされると、被スイッチン
グ部４に電荷が蓄積される。また、被スイッチング部４
が等価的に抵抗である場合、例えば有機ＥＬ（エレクト
ロルミネッセンス）素子である場合には、スイッチング
素子１００がオンとされると、被スイッチング部４に電
流が流れる。
チング部４を駆動する場合、例えば、図１に示すよう
に、第１電極１と、放電発生電圧Ｖｇｅｎを供給する電
源６とを電気的に接続し、第３電極３と、放電制御電圧
Ｖｃｏｎを供給する電源７とを電気的に接続し、第２電
極２と被スイッチング部４とを電気的に接続する。被ス
イッチング部４が等価的に容量である場合、例えば、一
対の電極（画素電極および対向電極）とこれらの間に挟
持された液晶層とからなる液晶容量である場合には、ス
イッチング素子１００がオンとされると、被スイッチン
グ部４に電荷が蓄積される。また、被スイッチング部４
が等価的に抵抗である場合、例えば有機ＥＬ（エレクト
ロルミネッセンス）素子である場合には、スイッチング
素子１００がオンとされると、被スイッチング部４に電
流が流れる。
【００６２】本実施形態のスイッチング素子１００の特
性を図２（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。
図２（ａ）および（ｂ）は、第１電極１に印加する放電
発生電圧Ｖｇｅｎおよび第３電極３に印加する放電制御
電圧Ｖｃｏｎの一方を一定とし、他方を変化させたとき
の、被スイッチング部４に供給される電流Ｉの変化を示
すグラフである。なお、ここでは、被スイッチング部４
を短絡させてスイッチング素子１００の特性を測定して
いる。また、図２（ａ）および（ｂ）においては、縦軸
および横軸に、放電発生電圧Ｖｇｅｎ、放電制御電圧Ｖ
ｃｏｎおよび電流Ｉの正負を逆転させた−Ｖｇｅｎ、−
Ｖｃｏｎおよび−Ｉを示している。
性を図２（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。
図２（ａ）および（ｂ）は、第１電極１に印加する放電
発生電圧Ｖｇｅｎおよび第３電極３に印加する放電制御
電圧Ｖｃｏｎの一方を一定とし、他方を変化させたとき
の、被スイッチング部４に供給される電流Ｉの変化を示
すグラフである。なお、ここでは、被スイッチング部４
を短絡させてスイッチング素子１００の特性を測定して
いる。また、図２（ａ）および（ｂ）においては、縦軸
および横軸に、放電発生電圧Ｖｇｅｎ、放電制御電圧Ｖ
ｃｏｎおよび電流Ｉの正負を逆転させた−Ｖｇｅｎ、−
Ｖｃｏｎおよび−Ｉを示している。
【００６３】図２（ａ）に示すように、第１電極１に印
加する放電発生電圧Ｖｇｅｎを一定（Ｖｇｅｎ＝−２５
０ＶまたはＶｇｅｎ＝−３００Ｖ）とし、第３電極３に
印加する放電制御電圧Ｖｃｏｎを変化させると、被スイ
ッチング部４に供給される電流Ｉの大きさがゼロから所
定の大きさまで変化する。
加する放電発生電圧Ｖｇｅｎを一定（Ｖｇｅｎ＝−２５
０ＶまたはＶｇｅｎ＝−３００Ｖ）とし、第３電極３に
印加する放電制御電圧Ｖｃｏｎを変化させると、被スイ
ッチング部４に供給される電流Ｉの大きさがゼロから所
定の大きさまで変化する。
【００６４】また、図２（ｂ）に示すように、第３電極
３に印加する放電制御電圧Ｖｃｏｎを一定（Ｖｃｏｎ＝
０ＶまたはＶｃｏｎ＝−２０Ｖ）とし、第１電極１に印
加する放電発生電圧Ｖｇｅｎを変化させると、被スイッ
チング部４に供給される電流Ｉの大きさがゼロから所定
の大きさまで変化する。
３に印加する放電制御電圧Ｖｃｏｎを一定（Ｖｃｏｎ＝
０ＶまたはＶｃｏｎ＝−２０Ｖ）とし、第１電極１に印
加する放電発生電圧Ｖｇｅｎを変化させると、被スイッ
チング部４に供給される電流Ｉの大きさがゼロから所定
の大きさまで変化する。
【００６５】このように、本発明によるスイッチング素
子１００においては、被スイッチング部４に供給される
電流Ｉの大きさを制御することができる。これは、第１
電極１、第２電極２および第３電極３のそれぞれの電位
の相対的な高低関係によって、第１電極１と第２電極２
との間に流れる放電電流の大きさが変化するためであ
る。以下、図３（ａ）〜（ｃ）を参照しながらさらに詳
しく説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は、スイッチング素
子１００において、電極間の電位差に応じて発生する電
気力線（電界）Ｅを模式的に示す図である。
子１００においては、被スイッチング部４に供給される
電流Ｉの大きさを制御することができる。これは、第１
電極１、第２電極２および第３電極３のそれぞれの電位
の相対的な高低関係によって、第１電極１と第２電極２
との間に流れる放電電流の大きさが変化するためであ
る。以下、図３（ａ）〜（ｃ）を参照しながらさらに詳
しく説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は、スイッチング素
子１００において、電極間の電位差に応じて発生する電
気力線（電界）Ｅを模式的に示す図である。
【００６６】まず、第３電極３の電位Ｖ３が、第１電極
１の電位Ｖ１と第２電極２の電位Ｖ２との間にあって、
第２電極２の電位Ｖ２よりも十分に低いとき（Ｖ２＞Ｖ
３＞Ｖ１であるとき）には、図３（ａ）に示すように、
電気力線Ｅは、第１電極１と第２電極２との間に主に存
在する。従って、このような電位になるようにそれぞれ
の電極に電圧を印加したときには、第１電極１と第２電
極２との間で放電が発生し、これらの間に放電電流が流
れる。
１の電位Ｖ１と第２電極２の電位Ｖ２との間にあって、
第２電極２の電位Ｖ２よりも十分に低いとき（Ｖ２＞Ｖ
３＞Ｖ１であるとき）には、図３（ａ）に示すように、
電気力線Ｅは、第１電極１と第２電極２との間に主に存
在する。従って、このような電位になるようにそれぞれ
の電極に電圧を印加したときには、第１電極１と第２電
極２との間で放電が発生し、これらの間に放電電流が流
れる。
【００６７】また、第３電極３の電位Ｖ３が、第１電極
１の電位Ｖ１と第２電極２の電位Ｖ２との間になく、第
２電極２の電位Ｖ２よりも十分に高いとき（Ｖ３＞Ｖ２
＞Ｖ１であるとき）には、図３（ｂ）に示すように、電
気力線Ｅは、第１電極１と第３電極３との間に主に存在
し、第１電極１と第２電極２との間には存在しない。従
って、このような電位になるようにそれぞれの電極に電
圧を印加したときには、第１電極１と第２電極２との間
で放電が発生せず、これらの間には放電電流が流れな
い。
１の電位Ｖ１と第２電極２の電位Ｖ２との間になく、第
２電極２の電位Ｖ２よりも十分に高いとき（Ｖ３＞Ｖ２
＞Ｖ１であるとき）には、図３（ｂ）に示すように、電
気力線Ｅは、第１電極１と第３電極３との間に主に存在
し、第１電極１と第２電極２との間には存在しない。従
って、このような電位になるようにそれぞれの電極に電
圧を印加したときには、第１電極１と第２電極２との間
で放電が発生せず、これらの間には放電電流が流れな
い。
【００６８】そして、第３電極３の電位Ｖ３が、第２電
極２の電位Ｖ２の近傍であるときには、図３（ｃ）に示
すように、電気力線Ｅは、第１電極１と第２電極２との
間に存在するものの、図３（ａ）に示した場合よりもそ
の数は少なく、第３電極３の電位Ｖ３に応じて増減す
る。従って、第１電極１と第２電極２との間では放電は
発生するが、強い放電ではなく、放電電流の大きさは、
第３電極３の電位Ｖ３に応じて変化する。
極２の電位Ｖ２の近傍であるときには、図３（ｃ）に示
すように、電気力線Ｅは、第１電極１と第２電極２との
間に存在するものの、図３（ａ）に示した場合よりもそ
の数は少なく、第３電極３の電位Ｖ３に応じて増減す
る。従って、第１電極１と第２電極２との間では放電は
発生するが、強い放電ではなく、放電電流の大きさは、
第３電極３の電位Ｖ３に応じて変化する。
【００６９】上述したように、本発明によるスイッチン
グ素子１００においては、第１電極１に印加される放電
発生電圧Ｖｇｅｎおよび第３電極３に印加される放電制
御電圧Ｖｃｏｎの一方の大きさを一定とし、他方の大き
さを変化させることによって、第１電極１と第２電極２
との間に流れる放電電流の大きさを変化させることがで
き、そのことによって、被スイッチング部４に供給され
る電流Ｉの大きさを制御することができる。すなわち、
本発明によるスイッチング素子１００は、プラズマ放電
部をチャネルとした３端子能動素子（トランジスタ）で
あるとも言える。
グ素子１００においては、第１電極１に印加される放電
発生電圧Ｖｇｅｎおよび第３電極３に印加される放電制
御電圧Ｖｃｏｎの一方の大きさを一定とし、他方の大き
さを変化させることによって、第１電極１と第２電極２
との間に流れる放電電流の大きさを変化させることがで
き、そのことによって、被スイッチング部４に供給され
る電流Ｉの大きさを制御することができる。すなわち、
本発明によるスイッチング素子１００は、プラズマ放電
部をチャネルとした３端子能動素子（トランジスタ）で
あるとも言える。
【００７０】以下、第１電極１、第２電極２および第３
電極３の配置について説明する。
電極３の配置について説明する。
【００７１】図４に示すように、第３電極３を、第１電
極１および第２電極２間に所定の電位差を与えたときに
電気力線Ｅが存在する位置に設けることによって、第１
電極１と第２電極２との間で発生する放電を制御するこ
とができる。
極１および第２電極２間に所定の電位差を与えたときに
電気力線Ｅが存在する位置に設けることによって、第１
電極１と第２電極２との間で発生する放電を制御するこ
とができる。
【００７２】さらに、図１に示したように、第３電極３
が、第１電極１と第２電極２との間に設けられている
と、第１電極１および第２電極２間の放電経路上に第３
電極３が存在するので、放電の制御（放電電流の大きさ
の制御）が容易となり、第３電極３に印加する放電制御
電圧Ｖｃｏｎとして比較的低い電圧を印加することによ
って放電電流の大きさを制御することができる。
が、第１電極１と第２電極２との間に設けられている
と、第１電極１および第２電極２間の放電経路上に第３
電極３が存在するので、放電の制御（放電電流の大きさ
の制御）が容易となり、第３電極３に印加する放電制御
電圧Ｖｃｏｎとして比較的低い電圧を印加することによ
って放電電流の大きさを制御することができる。
【００７３】また、図１（ａ）および（ｂ）に示したよ
うに、第１電極１と第２電極２と第３電極３とが同一平
面上に設けられている構成を採用すると、同一の基板上
に同一のプロセスでこれらの電極を形成することができ
る。従って、これらの電極を同一のマスクや同一のスク
リーン板を用いて同時に形成することができ、スイッチ
ング素子１００の製造を簡略化することができる。
うに、第１電極１と第２電極２と第３電極３とが同一平
面上に設けられている構成を採用すると、同一の基板上
に同一のプロセスでこれらの電極を形成することができ
る。従って、これらの電極を同一のマスクや同一のスク
リーン板を用いて同時に形成することができ、スイッチ
ング素子１００の製造を簡略化することができる。
【００７４】勿論、第１電極１、第２電極２および第３
電極３は、同一の平面上に設けられていなくてもよい
し、それぞれが別々の支持体（例えば基板）上に設けら
れていてもよい。第１電極１と第２電極２とが、これら
の間で放電が発生するように設けられており、第３電極
３がこの放電を制御できる位置に設けられてさえいれ
ば、スイッチング素子として機能する。
電極３は、同一の平面上に設けられていなくてもよい
し、それぞれが別々の支持体（例えば基板）上に設けら
れていてもよい。第１電極１と第２電極２とが、これら
の間で放電が発生するように設けられており、第３電極
３がこの放電を制御できる位置に設けられてさえいれ
ば、スイッチング素子として機能する。
【００７５】また、本実施形態のスイッチング素子１０
０は、第１電極１と第２電極２との間に放電ガスを備え
ている。この放電ガスの圧力は、第１電極１と第２電極
２との間における放電開始電圧よりも、第１電極１と第
３電極３との間における放電開始電圧が高くなるように
設定されていることが好ましい。放電開始電圧とは、所
定の条件下において放電が発生する電圧の最小値であ
る。この理由を図５を参照しながら説明する。図５は、
スイッチング素子１００における放電開始電圧の圧力依
存性を示す図であり、図中の実線１０３は第１電極１と
第２電極２との間（電極間距離は約１３０μｍ）におけ
る放電開始電圧を示し、実線１０４は第１電極１と第３
電極との間（電極間距離は約４０μｍ）における放電開
始電圧を示している。
０は、第１電極１と第２電極２との間に放電ガスを備え
ている。この放電ガスの圧力は、第１電極１と第２電極
２との間における放電開始電圧よりも、第１電極１と第
３電極３との間における放電開始電圧が高くなるように
設定されていることが好ましい。放電開始電圧とは、所
定の条件下において放電が発生する電圧の最小値であ
る。この理由を図５を参照しながら説明する。図５は、
スイッチング素子１００における放電開始電圧の圧力依
存性を示す図であり、図中の実線１０３は第１電極１と
第２電極２との間（電極間距離は約１３０μｍ）におけ
る放電開始電圧を示し、実線１０４は第１電極１と第３
電極との間（電極間距離は約４０μｍ）における放電開
始電圧を示している。
【００７６】放電ガスの圧力が、例えば、図５に示す破
線で囲まれた領域１０２に対応するように設定されてい
ると、第１電極１と第２電極２との間では放電が発生す
るが、第１電極１と第３電極３との間では放電が発生し
ない。従って、第１電極１と第３電極３との間に放電電
流が流れることがなく、第１電極１と第２電極２との間
での放電を制御するために消費する電力をほとんどゼロ
とすることができる。そのため、放電ガスの圧力が上述
のように設定されたスイッチング素子１００は、低消費
電力性に優れている。勿論、図５中に例示した領域１０
２に限定されず、第１電極１と第２電極２との間におけ
る放電開始電圧よりも、第１電極１と第３電極３との間
における放電開始電圧が高くなるように、放電ガスの圧
力を設定することによって、低消費電力性に優れたスイ
ッチング素子が得られる。
線で囲まれた領域１０２に対応するように設定されてい
ると、第１電極１と第２電極２との間では放電が発生す
るが、第１電極１と第３電極３との間では放電が発生し
ない。従って、第１電極１と第３電極３との間に放電電
流が流れることがなく、第１電極１と第２電極２との間
での放電を制御するために消費する電力をほとんどゼロ
とすることができる。そのため、放電ガスの圧力が上述
のように設定されたスイッチング素子１００は、低消費
電力性に優れている。勿論、図５中に例示した領域１０
２に限定されず、第１電極１と第２電極２との間におけ
る放電開始電圧よりも、第１電極１と第３電極３との間
における放電開始電圧が高くなるように、放電ガスの圧
力を設定することによって、低消費電力性に優れたスイ
ッチング素子が得られる。
【００７７】なお、本実施形態においては、放電ガスと
してヘリウムを備えているスイッチング素子１００につ
いて説明したが、放電ガスとして大気（窒素および酸
素）を大気圧で用いてもよい。大気を大気圧で利用する
場合には、ガス封入構造を形成する工程および放電ガス
を封入する工程を省略することができ、製造コストを下
げることができる。
してヘリウムを備えているスイッチング素子１００につ
いて説明したが、放電ガスとして大気（窒素および酸
素）を大気圧で用いてもよい。大気を大気圧で利用する
場合には、ガス封入構造を形成する工程および放電ガス
を封入する工程を省略することができ、製造コストを下
げることができる。
【００７８】上記の説明では、スイッチング素子１００
の動作原理を、第１電極１、第２電極２および第３電極
３のそれぞれの電位の相対的な高低関係と、これらの間
に発生する電気力線とを用いて説明した。ここで、図６
（ａ）〜（ｆ）を参照しながら、スイッチング素子１０
０の動作原理を別の観点から説明する。なお、以下で
は、第１電極１および第２電極２には、第２電極２の電
位Ｖ２が第１電極１の電位Ｖ１よりも十分に高くなる
（Ｖ２＞＞Ｖ１）ように電圧が印加されているものとし
て説明する。
の動作原理を、第１電極１、第２電極２および第３電極
３のそれぞれの電位の相対的な高低関係と、これらの間
に発生する電気力線とを用いて説明した。ここで、図６
（ａ）〜（ｆ）を参照しながら、スイッチング素子１０
０の動作原理を別の観点から説明する。なお、以下で
は、第１電極１および第２電極２には、第２電極２の電
位Ｖ２が第１電極１の電位Ｖ１よりも十分に高くなる
（Ｖ２＞＞Ｖ１）ように電圧が印加されているものとし
て説明する。
【００７９】第３電極３が存在しない場合には、放電が
発生すると、図６（ａ）に示すように、負電位側の電極
（第１電極１）近傍で等電位面ＥＱが集中した（等電位
面の間隔が狭い）強い電界が発生する一方、その他の部
分では弱い電界が発生し、放電空間には安定な電位構造
が形成される。
発生すると、図６（ａ）に示すように、負電位側の電極
（第１電極１）近傍で等電位面ＥＱが集中した（等電位
面の間隔が狭い）強い電界が発生する一方、その他の部
分では弱い電界が発生し、放電空間には安定な電位構造
が形成される。
【００８０】一方、第３電極３が存在する場合には、第
３電極３に与えられる電位に応じて、放電空間の電位構
造（放電空間の等電位面ＥＱの分布）は図６（ｂ）〜
（ｆ）に示すように変化する。
３電極３に与えられる電位に応じて、放電空間の電位構
造（放電空間の等電位面ＥＱの分布）は図６（ｂ）〜
（ｆ）に示すように変化する。
【００８１】まず、第３電極３の電位Ｖ３が第２電極２
の電位Ｖ２よりも高い（Ｖ３＞Ｖ２＞＞Ｖ１）と、図６
（ｂ）に示したように、放電空間の電位構造が第３電極
３の電位Ｖ３によって著しく乱されるので、放電経路に
沿って放電維持に好ましい電位構造が存在せず、そのた
め、放電電流は流れない。
の電位Ｖ２よりも高い（Ｖ３＞Ｖ２＞＞Ｖ１）と、図６
（ｂ）に示したように、放電空間の電位構造が第３電極
３の電位Ｖ３によって著しく乱されるので、放電経路に
沿って放電維持に好ましい電位構造が存在せず、そのた
め、放電電流は流れない。
【００８２】第３電極３の電位Ｖ３が第２電極２の電位
Ｖ２とほぼ同じである（Ｖ３＝Ｖ２＞＞Ｖ１）と、図６
（ｃ）に示したように、放電空間の電位構造は第３電極
３の電位Ｖ３によって若干乱され、等電位面ＥＱが主に
第１電極１と第３電極３との間に存在するような電位構
造が形成される。そのため、放電電流は流れるものの、
その大きさは図６（ａ）に示した場合に比べて小さい。
Ｖ２とほぼ同じである（Ｖ３＝Ｖ２＞＞Ｖ１）と、図６
（ｃ）に示したように、放電空間の電位構造は第３電極
３の電位Ｖ３によって若干乱され、等電位面ＥＱが主に
第１電極１と第３電極３との間に存在するような電位構
造が形成される。そのため、放電電流は流れるものの、
その大きさは図６（ａ）に示した場合に比べて小さい。
【００８３】第３電極３の電位Ｖ３が第１電極１の電位
Ｖ１と第２電極２の電位Ｖ２との間にあり、第２電極２
の電位Ｖ２よりも少し低い（Ｖ２＞Ｖ３＞＞Ｖ１）と、
図６（ｄ）に示したように、放電空間の電位構造は、図
６（ａ）に示した場合（第３電極３が存在しない場合）
に近い安定な電位構造であり、放電経路１０１が太く確
保されるので、放電電流がもっとも大きく流れる。
Ｖ１と第２電極２の電位Ｖ２との間にあり、第２電極２
の電位Ｖ２よりも少し低い（Ｖ２＞Ｖ３＞＞Ｖ１）と、
図６（ｄ）に示したように、放電空間の電位構造は、図
６（ａ）に示した場合（第３電極３が存在しない場合）
に近い安定な電位構造であり、放電経路１０１が太く確
保されるので、放電電流がもっとも大きく流れる。
【００８４】第３電極３の電位が第１電極１の電位Ｖ１
と第２電極２の電位Ｖ２との間にあり、第２電極２の電
位Ｖ２よりも十分低い（Ｖ２＞＞Ｖ３＞＞Ｖ１）と、図
６（ｅ）に示したように、放電空間の電位構造は第３電
極３の電位Ｖ３によって若干乱されるので、放電経路１
０１が第３電極３から離れて細くなり放電電流が減少す
る。第３電極３の電位Ｖ３をさらに低くすると、図６
（ｆ）に示したように、放電空間の電位構造は第３電極
３の電位Ｖ３によって著しく乱されるので、放電経路に
沿って放電維持に好ましい電位構造が存在せず、ぞのた
め、放電電流が流れない。
と第２電極２の電位Ｖ２との間にあり、第２電極２の電
位Ｖ２よりも十分低い（Ｖ２＞＞Ｖ３＞＞Ｖ１）と、図
６（ｅ）に示したように、放電空間の電位構造は第３電
極３の電位Ｖ３によって若干乱されるので、放電経路１
０１が第３電極３から離れて細くなり放電電流が減少す
る。第３電極３の電位Ｖ３をさらに低くすると、図６
（ｆ）に示したように、放電空間の電位構造は第３電極
３の電位Ｖ３によって著しく乱されるので、放電経路に
沿って放電維持に好ましい電位構造が存在せず、ぞのた
め、放電電流が流れない。
【００８５】上述したように、スイッチング素子１００
が有する第３電極３は、第１電極１と第２電極２との間
に発生する放電の電位構造を乱す機能、すなわち、第１
電極１と第２電極２との間に発生する放電に起因した等
電位面ＥＱの分布を変化させる機能を有しており、その
ことによって、第１電極１と第２電極２との間での放電
を制御することが可能になる。
が有する第３電極３は、第１電極１と第２電極２との間
に発生する放電の電位構造を乱す機能、すなわち、第１
電極１と第２電極２との間に発生する放電に起因した等
電位面ＥＱの分布を変化させる機能を有しており、その
ことによって、第１電極１と第２電極２との間での放電
を制御することが可能になる。
【００８６】スイッチング素子１００の素子特性を図７
に示す。図７は、図２（ａ）において横軸に示した放電
制御電圧Ｖｃｏｍをより大きな値まで示したものに相当
する。また、図７においては、図６（ｂ）〜（ｆ）の状
態に相当する点を参照符号（ｂ）〜（ｆ）を用いて示し
ている。
に示す。図７は、図２（ａ）において横軸に示した放電
制御電圧Ｖｃｏｍをより大きな値まで示したものに相当
する。また、図７においては、図６（ｂ）〜（ｆ）の状
態に相当する点を参照符号（ｂ）〜（ｆ）を用いて示し
ている。
【００８７】図７に示したように、スイッチング素子１
００は、図６（ｂ）および（ｆ）に示した状態をオフ状
態、図６（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）に示した状態をオ
ン状態として機能する。
００は、図６（ｂ）および（ｆ）に示した状態をオフ状
態、図６（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）に示した状態をオ
ン状態として機能する。
【００８８】第３電極３の大きさや配置は、必要とされ
る素子特性に応じて選択される。第１電極１と第２電極
２との間に発生する放電の電位構造を乱すために必要な
第３電極３への印加電圧の大きさ（あるいは第３電極３
の電位Ｖ３）は、第３電極３の大きさ（サイズ）や配置
に応じて変化するので、第３電極３の大きさ（サイズ）
や配置を適宜選択することによって、必要とされる第３
電極３への印加電圧の大きさを変えることができる。
る素子特性に応じて選択される。第１電極１と第２電極
２との間に発生する放電の電位構造を乱すために必要な
第３電極３への印加電圧の大きさ（あるいは第３電極３
の電位Ｖ３）は、第３電極３の大きさ（サイズ）や配置
に応じて変化するので、第３電極３の大きさ（サイズ）
や配置を適宜選択することによって、必要とされる第３
電極３への印加電圧の大きさを変えることができる。
【００８９】例えば、第３電極３の大きさを大きくする
ことによって、放電の電位構造を乱すために必要な第３
電極３への印加電圧の大きさを小さくすることができる
し、第３電極３を第１電極１と第２電極２と間あるいは
これらの近傍に配置することによっても、第３電極３へ
の印加電圧の大きさを小さくすることができる。
ことによって、放電の電位構造を乱すために必要な第３
電極３への印加電圧の大きさを小さくすることができる
し、第３電極３を第１電極１と第２電極２と間あるいは
これらの近傍に配置することによっても、第３電極３へ
の印加電圧の大きさを小さくすることができる。
【００９０】放電の電位構造を乱すために必要な第３電
極３への印加電圧の大きさが小さいと、第３電極３を駆
動するために外部接続されたドライバの耐圧を低くする
ことができる。第３電極３への印加電圧の大きさを小さ
くするには、上述したように、第３電極３の大きさを大
きく（例えば第３電極３の面積を大きく）したり、第３
電極３を第１電極１と第２電極２と間あるいはこれらの
近傍に精度よく配置したりすればよい。
極３への印加電圧の大きさが小さいと、第３電極３を駆
動するために外部接続されたドライバの耐圧を低くする
ことができる。第３電極３への印加電圧の大きさを小さ
くするには、上述したように、第３電極３の大きさを大
きく（例えば第３電極３の面積を大きく）したり、第３
電極３を第１電極１と第２電極２と間あるいはこれらの
近傍に精度よく配置したりすればよい。
【００９１】（実施形態２）図８、図９（ａ）および
（ｂ）を参照しながら、本発明による実施形態２の表示
装置２００を説明する。図８は、表示装置２００を模式
的に示す上面図であり、図９（ａ）および（ｂ）は、そ
れぞれ表示装置２００の１画素に対応する領域を模式的
に示す斜視図および断面図である。
（ｂ）を参照しながら、本発明による実施形態２の表示
装置２００を説明する。図８は、表示装置２００を模式
的に示す上面図であり、図９（ａ）および（ｂ）は、そ
れぞれ表示装置２００の１画素に対応する領域を模式的
に示す斜視図および断面図である。
【００９２】表示装置２００は、行および列を有するマ
トリクス状に配列された複数の画素を有し、複数の画素
ごとに、実施形態１のスイッチング素子１００を有して
いる。スイッチング素子１００が有する第１電極１、第
２電極２および第３電極３は、基板１３上に形成されて
おり、基板１３と、基板１３に対向する対向基板１４と
の間に放電ガスが封入されている。
トリクス状に配列された複数の画素を有し、複数の画素
ごとに、実施形態１のスイッチング素子１００を有して
いる。スイッチング素子１００が有する第１電極１、第
２電極２および第３電極３は、基板１３上に形成されて
おり、基板１３と、基板１３に対向する対向基板１４と
の間に放電ガスが封入されている。
【００９３】また、表示装置２００は、スイッチング素
子１００が有する第１電極１に電気的に接続された走査
配線（ゲート配線）８と、第３電極３に電気的に接続さ
れた信号配線（データ配線）９と、第２電極２に接続さ
れた被スイッチング部としての有機ＥＬ素子４’とを有
している。
子１００が有する第１電極１に電気的に接続された走査
配線（ゲート配線）８と、第３電極３に電気的に接続さ
れた信号配線（データ配線）９と、第２電極２に接続さ
れた被スイッチング部としての有機ＥＬ素子４’とを有
している。
【００９４】走査配線８および信号配線９は、それぞれ
行ごとおよび列ごとに設けられている。走査配線８は、
表示領域外に設けられたゲートドライバ１２に電気的に
接続され、ゲートドライバ１２から走査電圧（ゲート電
圧）を供給される。また、信号配線９は、表示領域外に
設けられたデータドライバ１１に電気的に接続され、デ
ータドライバ１１から信号電圧（データ電圧）を供給さ
れる。さらに、表示装置２００は、対向電極６に電気的
に接続された接地配線１０を有し、この接地配線１０
は、表示領域外において接地されている。
行ごとおよび列ごとに設けられている。走査配線８は、
表示領域外に設けられたゲートドライバ１２に電気的に
接続され、ゲートドライバ１２から走査電圧（ゲート電
圧）を供給される。また、信号配線９は、表示領域外に
設けられたデータドライバ１１に電気的に接続され、デ
ータドライバ１１から信号電圧（データ電圧）を供給さ
れる。さらに、表示装置２００は、対向電極６に電気的
に接続された接地配線１０を有し、この接地配線１０
は、表示領域外において接地されている。
【００９５】有機ＥＬ素子４’は、第２電極２に電気的
に接続された画素電極５と、画素電極５に対向する対向
電極６と、画素電極５と対向電極６との間に設けられた
表示媒体層としての有機ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）材料層７とを有し、電流を供給されることによって
発光する。
に接続された画素電極５と、画素電極５に対向する対向
電極６と、画素電極５と対向電極６との間に設けられた
表示媒体層としての有機ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）材料層７とを有し、電流を供給されることによって
発光する。
【００９６】図１０（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を参照
しながら、本実施形態の表示装置２００の駆動方法を説
明する。図１０（ａ）に模式的に示すように、表示装置
２００は、マトリクス状に配列された複数の画素を有す
る。図１０（ａ）においては、ｎ行目ｍ列目の画素を
（ｎ，ｍ）と表記している。
しながら、本実施形態の表示装置２００の駆動方法を説
明する。図１０（ａ）に模式的に示すように、表示装置
２００は、マトリクス状に配列された複数の画素を有す
る。図１０（ａ）においては、ｎ行目ｍ列目の画素を
（ｎ，ｍ）と表記している。
【００９７】まず、ゲートドライバ１２から、行ごとに
設けられた走査配線８に、１行目から順に走査電圧（ゲ
ート電圧）Ｖｇｎ（Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、・・・）
が供給され、スイッチング素子１００の第１電極１に走
査配線８を介して走査電圧Ｖｇｎが供給される。ゲート
ドライバ１２は、図１０（ｂ）に示すように、振幅（電
圧の大きさ）が一定（ここでは−２５０Ｖ）でパルス幅
が一定（ここでは１０μｓ）のパルス電圧を発生させ
る。
設けられた走査配線８に、１行目から順に走査電圧（ゲ
ート電圧）Ｖｇｎ（Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、・・・）
が供給され、スイッチング素子１００の第１電極１に走
査配線８を介して走査電圧Ｖｇｎが供給される。ゲート
ドライバ１２は、図１０（ｂ）に示すように、振幅（電
圧の大きさ）が一定（ここでは−２５０Ｖ）でパルス幅
が一定（ここでは１０μｓ）のパルス電圧を発生させ
る。
【００９８】これと同期して、データドライバ１１か
ら、列ごとに設けられた信号配線９に所定のタイミング
で信号電圧（データ電圧）Ｖｄｎｍ（Ｖｄｎ１、Ｖｄｎ
２、Ｖｄｎ３、・・・）が供給され、画素ごとに設けら
れたスイッチング素子１００の第３電極３に信号配線８
を介して信号電圧Ｖｄｎｍが供給される。データドライ
バ１１は、図１０（ｃ）に示すように、パルス幅が一定
で、個々のデータに対応した振幅（電圧の大きさ；Ｖｄ
１１、Ｖｄ２１、Ｖｄ３１・・・）のパルス電圧を発生
させる。勿論、データドライバ１１は、振幅が一定で、
パルス幅が個々のデータに対応して変化するようなパル
ス電圧を発生させてもよい。
ら、列ごとに設けられた信号配線９に所定のタイミング
で信号電圧（データ電圧）Ｖｄｎｍ（Ｖｄｎ１、Ｖｄｎ
２、Ｖｄｎ３、・・・）が供給され、画素ごとに設けら
れたスイッチング素子１００の第３電極３に信号配線８
を介して信号電圧Ｖｄｎｍが供給される。データドライ
バ１１は、図１０（ｃ）に示すように、パルス幅が一定
で、個々のデータに対応した振幅（電圧の大きさ；Ｖｄ
１１、Ｖｄ２１、Ｖｄ３１・・・）のパルス電圧を発生
させる。勿論、データドライバ１１は、振幅が一定で、
パルス幅が個々のデータに対応して変化するようなパル
ス電圧を発生させてもよい。
【００９９】各画素は、第３電極３に印加された放電制
御電圧としての信号電圧Ｖｄｎｍに応じて、所定の表示
状態となる。第３電極３に印加された放電制御電圧が、
第１電極１および第２電極２間で放電が発生しないよう
な電圧、すなわちオフ電圧である場合には、被スイッチ
ング部としての有機ＥＬ素子４’に電流が供給されず、
有機ＥＬ素子４’は発光状態とならない。また、第３電
極３に印加された放電制御電圧が、第１電極１および第
２電極２間で放電が発生するような電圧、すなわちオン
電圧である場合には、有機ＥＬ素子４’に電流が供給さ
れ、有機ＥＬ素子４’が発光状態となる。このとき、有
機ＥＬ素子４’に供給される電流の大きさは、放電制御
電圧に応じて変化するので、有機ＥＬ素子４’の発光輝
度を変化させることができ、多階調表示が実現される。
御電圧としての信号電圧Ｖｄｎｍに応じて、所定の表示
状態となる。第３電極３に印加された放電制御電圧が、
第１電極１および第２電極２間で放電が発生しないよう
な電圧、すなわちオフ電圧である場合には、被スイッチ
ング部としての有機ＥＬ素子４’に電流が供給されず、
有機ＥＬ素子４’は発光状態とならない。また、第３電
極３に印加された放電制御電圧が、第１電極１および第
２電極２間で放電が発生するような電圧、すなわちオン
電圧である場合には、有機ＥＬ素子４’に電流が供給さ
れ、有機ＥＬ素子４’が発光状態となる。このとき、有
機ＥＬ素子４’に供給される電流の大きさは、放電制御
電圧に応じて変化するので、有機ＥＬ素子４’の発光輝
度を変化させることができ、多階調表示が実現される。
【０１００】上述のようにして、本実施形態の表示装置
２００において、アクティブマトリクス駆動が実現され
る。
２００において、アクティブマトリクス駆動が実現され
る。
【０１０１】本発明による実施形態２の表示装置２００
においては、画素ごとに設けられたスイッチング素子１
００が、上述の構成を有しているので、第１電極１、第
２電極２および第３電極３のそれぞれを別々のプロセス
を用いて形成する必要がなく、表示装置２００の製造を
簡略化することができる。また、上述したように、放電
を制御することによってスイッチングを行うので、薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）のようにオフ電流が発生するこ
とがない。さらに、第１電極、第２電極および第３電極
が、絶縁膜を介して互いに重畳しない構成とすることが
でき、重畳した部分に形成される容量に起因する電気信
号の遅延やなまりの発生を防止することができる。その
ため、表示装置の大型化が容易に実現される。
においては、画素ごとに設けられたスイッチング素子１
００が、上述の構成を有しているので、第１電極１、第
２電極２および第３電極３のそれぞれを別々のプロセス
を用いて形成する必要がなく、表示装置２００の製造を
簡略化することができる。また、上述したように、放電
を制御することによってスイッチングを行うので、薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）のようにオフ電流が発生するこ
とがない。さらに、第１電極、第２電極および第３電極
が、絶縁膜を介して互いに重畳しない構成とすることが
でき、重畳した部分に形成される容量に起因する電気信
号の遅延やなまりの発生を防止することができる。その
ため、表示装置の大型化が容易に実現される。
【０１０２】また、表示装置２００は、特開平９−１２
０２７０号公報に開示されているような従来のアドレス
装置に比較して、以下の点で優れている。
０２７０号公報に開示されているような従来のアドレス
装置に比較して、以下の点で優れている。
【０１０３】まず、第２電極２と画素電極５とが、放電
空間を介して短絡しているのではなく、配線によって直
結されているので、プラズマ起因のシース電圧の影響は
無く、バイアス電圧を追加する必要はない。また、画素
電極５には配線を介して電荷あるいは電流を供給するの
で、被スイッチング部の内部部位による不均一性も存在
しない。さらに、被スイッチング部に対して配線を介し
て放電電流により電荷あるいは電流を供給するので、放
電発生電圧をオフした後は、その供給はすぐに止まり、
高速のスイッチング動作を行うことができる。
空間を介して短絡しているのではなく、配線によって直
結されているので、プラズマ起因のシース電圧の影響は
無く、バイアス電圧を追加する必要はない。また、画素
電極５には配線を介して電荷あるいは電流を供給するの
で、被スイッチング部の内部部位による不均一性も存在
しない。さらに、被スイッチング部に対して配線を介し
て放電電流により電荷あるいは電流を供給するので、放
電発生電圧をオフした後は、その供給はすぐに止まり、
高速のスイッチング動作を行うことができる。
【０１０４】本実施形態の表示装置２００は、例えば以
下のようにして製造される。本実施形態の表示素子２０
０は、１画素の大きさが４８６μｍ×１６２μｍであ
り、この大きさの画素が４２インチパネル相当の大きさ
に配列された、「Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ」対
応の表示装置である。
下のようにして製造される。本実施形態の表示素子２０
０は、１画素の大きさが４８６μｍ×１６２μｍであ
り、この大きさの画素が４２インチパネル相当の大きさ
に配列された、「Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ」対
応の表示装置である。
【０１０５】まず、絶縁性表面を有する基板１３上に、
第１電極１、第２電極２、第３電極３、対向電極６、走
査配線（ゲート配線）８および接地配線１０を形成す
る。ここでは基板１３として、ソーダガラスからなり、
厚さが約３mm、大きさが約６５０ｍｍ×約１０５０ｍｍ
の基板１３を用いる。また、上述の電極および配線の材
料としてニッケルを用い、スクリーン印刷法によってこ
れらを形成する。まず、ニッケル粉末やバインダー材料
などを含んで構成されるニッケルペーストを、所定のパ
ターンを有するスクリーン版のメッシュ部を通過させて
基板上に塗布する。次に、基板上に塗布されたニッケル
ペーストを約３００℃で乾燥・固化させる。その後、約
６００℃で焼成を行うことによって導電性が得られる。
第１電極１、第２電極２、第３電極３、対向電極６、走
査配線（ゲート配線）８および接地配線１０を形成す
る。ここでは基板１３として、ソーダガラスからなり、
厚さが約３mm、大きさが約６５０ｍｍ×約１０５０ｍｍ
の基板１３を用いる。また、上述の電極および配線の材
料としてニッケルを用い、スクリーン印刷法によってこ
れらを形成する。まず、ニッケル粉末やバインダー材料
などを含んで構成されるニッケルペーストを、所定のパ
ターンを有するスクリーン版のメッシュ部を通過させて
基板上に塗布する。次に、基板上に塗布されたニッケル
ペーストを約３００℃で乾燥・固化させる。その後、約
６００℃で焼成を行うことによって導電性が得られる。
【０１０６】第１電極１、第２電極２および第３電極３
のそれぞれの寸法およびこれらの間隔は、実施形態１の
スイッチング素子１００と同じである。走査配線８およ
び接地配線１０の線幅は約３０μｍであり、厚さは約１
５μｍである。また、対向電極６の大きさは約１４０μ
ｍ×約８０μｍであり、厚さは約１５μｍである。
のそれぞれの寸法およびこれらの間隔は、実施形態１の
スイッチング素子１００と同じである。走査配線８およ
び接地配線１０の線幅は約３０μｍであり、厚さは約１
５μｍである。また、対向電極６の大きさは約１４０μ
ｍ×約８０μｍであり、厚さは約１５μｍである。
【０１０７】上述の電極および配線の形成方法はスクリ
ーン印刷法に限定されず、サンドブラスト法や感光性ペ
ースト法などを用いて厚さ１μｍ以上の厚膜として形成
してもよい。さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法を
用いて厚さ１μｍ以下の薄膜を形成し、ドライエッチン
グまたはウエットエッチングプロセスによって所定の電
極パターン（形状）に形成してもよい。本実施形態のよ
うにスクリーン印刷法を用いると、簡便に電極および配
線の形成を実行することができる。また、上述のように
して形成された電極の表面に、六ホウ化ランタンや六ホ
ウ化ガドリニウムあるいは酸化マグネシウムなどの、２
次電子放出係数が高く、高い耐スパッタ性を有する材料
からなる被覆膜を形成してもよい。このような被覆膜
は、例えば、電着法やスパッタ法あるいは電子ビーム蒸
着法などを用いて形成することができる。
ーン印刷法に限定されず、サンドブラスト法や感光性ペ
ースト法などを用いて厚さ１μｍ以上の厚膜として形成
してもよい。さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法を
用いて厚さ１μｍ以下の薄膜を形成し、ドライエッチン
グまたはウエットエッチングプロセスによって所定の電
極パターン（形状）に形成してもよい。本実施形態のよ
うにスクリーン印刷法を用いると、簡便に電極および配
線の形成を実行することができる。また、上述のように
して形成された電極の表面に、六ホウ化ランタンや六ホ
ウ化ガドリニウムあるいは酸化マグネシウムなどの、２
次電子放出係数が高く、高い耐スパッタ性を有する材料
からなる被覆膜を形成してもよい。このような被覆膜
は、例えば、電着法やスパッタ法あるいは電子ビーム蒸
着法などを用いて形成することができる。
【０１０８】次に、対向電極６の少なくとも一部を覆う
ように、有機ＥＬ材料層７を形成する。ここでは、トリ
ス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウムを真空蒸
着法によって塗布し、メタルマスク法を用いてパターニ
ングすることによって、大きさが約１８０μｍ×約１１
０μｍ、厚さが約０．１μｍの有機ＥＬ材料層７を形成
する。
ように、有機ＥＬ材料層７を形成する。ここでは、トリ
ス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウムを真空蒸
着法によって塗布し、メタルマスク法を用いてパターニ
ングすることによって、大きさが約１８０μｍ×約１１
０μｍ、厚さが約０．１μｍの有機ＥＬ材料層７を形成
する。
【０１０９】続いて、信号配線９を形成する。ここで
は、信号配線９の材料としてニッケルを用い、スクリー
ン印刷法によって、線幅が約３０μｍ、厚さが約１５μ
ｍの信号配線９を形成する。なお、信号配線９と走査配
線８とは、互いが交差する部分に形成された感光性アク
リル樹脂からなる絶縁膜（不図示）によって絶縁されて
いる。
は、信号配線９の材料としてニッケルを用い、スクリー
ン印刷法によって、線幅が約３０μｍ、厚さが約１５μ
ｍの信号配線９を形成する。なお、信号配線９と走査配
線８とは、互いが交差する部分に形成された感光性アク
リル樹脂からなる絶縁膜（不図示）によって絶縁されて
いる。
【０１１０】次に、有機ＥＬ材料層７を介して対向電極
６に対向する画素電極５を形成する。まず、有機ＥＬ材
料層７を覆うようにスパッタ法を用いてＩＴＯ（酸化イ
ンジウムスズ）を堆積する。次に、レジスト材をＩＴＯ
上にスクリーン印刷法を用いて所定のパターンに塗布
し、レジスト材が塗布されていない部分のＩＴＯをエッ
チングによって除去する。その後、レジスト材を除去す
ることによって、大きさが約１４０μｍ×約８０μｍ、
厚さが約１５μｍの画素電極５を形成する。
６に対向する画素電極５を形成する。まず、有機ＥＬ材
料層７を覆うようにスパッタ法を用いてＩＴＯ（酸化イ
ンジウムスズ）を堆積する。次に、レジスト材をＩＴＯ
上にスクリーン印刷法を用いて所定のパターンに塗布
し、レジスト材が塗布されていない部分のＩＴＯをエッ
チングによって除去する。その後、レジスト材を除去す
ることによって、大きさが約１４０μｍ×約８０μｍ、
厚さが約１５μｍの画素電極５を形成する。
【０１１１】その後、ガス封入構造を形成し、放電ガス
を封入・封止する。まず、基板上に、複数の画素領域か
らなる表示領域を囲むように、ガラスを主成分とするフ
リット材を塗布する。次に、ガス封入構造の高さを規定
するスペーサ（高さ約３００μｍ）と、対向基板１４と
を所定の位置に配置し、約６００℃で焼成することによ
って、電極が形成された基板１３と、対向基板１４とが
フリット材によって接着されたガス封入構造が形成され
る。その後、ガス封入構造の内部を真空引きし、放電ガ
スとしてのヘリウムを約３００Ｔｏｒｒ（約４０ｋＰ
ａ）の圧力で封入・封止する。
を封入・封止する。まず、基板上に、複数の画素領域か
らなる表示領域を囲むように、ガラスを主成分とするフ
リット材を塗布する。次に、ガス封入構造の高さを規定
するスペーサ（高さ約３００μｍ）と、対向基板１４と
を所定の位置に配置し、約６００℃で焼成することによ
って、電極が形成された基板１３と、対向基板１４とが
フリット材によって接着されたガス封入構造が形成され
る。その後、ガス封入構造の内部を真空引きし、放電ガ
スとしてのヘリウムを約３００Ｔｏｒｒ（約４０ｋＰ
ａ）の圧力で封入・封止する。
【０１１２】上述のようにして、本実施形態の表示装置
２００が形成される。ここで例示した製造方法において
は、第１電極１、第２電極２、第３電極３、対向電極
６、走査配線８、信号配線９および接地配線１０は、ス
クリーン印刷法によって同時に形成され、走査配線８と
信号配線９との交差部に設けられた絶縁膜はフォトリソ
グラフィによって形成され、画素電極５はスクリーン印
刷法によりパターニングされる。そのため、スイッチン
グ素子として例えばＴＦＴを備える従来の表示装置を製
造する場合に比べて、マスク枚数、フォトリソグラフィ
工程などが大幅に削減され、製造コストが低減される。
２００が形成される。ここで例示した製造方法において
は、第１電極１、第２電極２、第３電極３、対向電極
６、走査配線８、信号配線９および接地配線１０は、ス
クリーン印刷法によって同時に形成され、走査配線８と
信号配線９との交差部に設けられた絶縁膜はフォトリソ
グラフィによって形成され、画素電極５はスクリーン印
刷法によりパターニングされる。そのため、スイッチン
グ素子として例えばＴＦＴを備える従来の表示装置を製
造する場合に比べて、マスク枚数、フォトリソグラフィ
工程などが大幅に削減され、製造コストが低減される。
【０１１３】なお、本実施形態においては、被スイッチ
ング部として、有機ＥＬ素子４’を備えている場合につ
いて説明したが、これに限定されず、自発光型素子や光
変調型素子などを好適に用いることできる。また、有機
ＥＬ素子４’のような抵抗性の素子であってもよいし、
一対の電極に挟持された液晶層のような容量性の素子で
あってもよい。
ング部として、有機ＥＬ素子４’を備えている場合につ
いて説明したが、これに限定されず、自発光型素子や光
変調型素子などを好適に用いることできる。また、有機
ＥＬ素子４’のような抵抗性の素子であってもよいし、
一対の電極に挟持された液晶層のような容量性の素子で
あってもよい。
【０１１４】図１１（ａ）および（ｂ）を参照しなが
ら、被スイッチング部として、画素電極５および対向電
極６とこれらに挟持された液晶層１７とからなる液晶容
量４’’を備える表示装置２００’について説明する。
図１１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ表示装置２０
０’の１画素に対応する領域を模式的に示す斜視図およ
び断面図である。表示装置２００’は、被スイッチング
部として液晶容量４’’を備えている点以外は、表示装
置２００と同じ構成を有している。以下の説明において
は、表示装置２００と異なる点を中心に説明する。ま
た、図１１（ａ）および（ｂ）においては、表示装置２
００と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符
号を用いて示している。
ら、被スイッチング部として、画素電極５および対向電
極６とこれらに挟持された液晶層１７とからなる液晶容
量４’’を備える表示装置２００’について説明する。
図１１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ表示装置２０
０’の１画素に対応する領域を模式的に示す斜視図およ
び断面図である。表示装置２００’は、被スイッチング
部として液晶容量４’’を備えている点以外は、表示装
置２００と同じ構成を有している。以下の説明において
は、表示装置２００と異なる点を中心に説明する。ま
た、図１１（ａ）および（ｂ）においては、表示装置２
００と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符
号を用いて示している。
【０１１５】表示装置２００’は、被スイッチング部と
して、液晶容量４’’を有しており、液晶容量４’’
は、スイッチング素子１００を用いて駆動される。表示
装置２００’が備える被スイッチング部は、光変調型素
子であるので、表示装置２００’においては、バックラ
イトからの光を用いて表示を行うか、あるいは周囲光
（外光）を反射板（あるいは反射電極）により反射させ
て表示を行う。
して、液晶容量４’’を有しており、液晶容量４’’
は、スイッチング素子１００を用いて駆動される。表示
装置２００’が備える被スイッチング部は、光変調型素
子であるので、表示装置２００’においては、バックラ
イトからの光を用いて表示を行うか、あるいは周囲光
（外光）を反射板（あるいは反射電極）により反射させ
て表示を行う。
【０１１６】液晶容量４’’が有する液晶層１７は、基
板１３上に設けられた液晶封止壁１６と、基板１３と、
対向基板１４とによって囲まれた領域に封入されてい
る。ここでは、基板１３と対向基板１４との間隔を約５
μｍとする。
板１３上に設けられた液晶封止壁１６と、基板１３と、
対向基板１４とによって囲まれた領域に封入されてい
る。ここでは、基板１３と対向基板１４との間隔を約５
μｍとする。
【０１１７】基板１３の液晶層１７側に画素電極５が設
けられており、対向基板１４の液晶層１７側にＩＴＯか
らなる対向電極６が設けられている。また、基板１３お
よび対向基板１４上には、液晶層１７に接するように設
けられ、ラビング処理が施された配向層が形成されてい
る。さらに、対向基板１４は、液晶層１７側とは反対側
に偏光制御層およびカラーフィルタ層（いずれも不図
示）を有する。
けられており、対向基板１４の液晶層１７側にＩＴＯか
らなる対向電極６が設けられている。また、基板１３お
よび対向基板１４上には、液晶層１７に接するように設
けられ、ラビング処理が施された配向層が形成されてい
る。さらに、対向基板１４は、液晶層１７側とは反対側
に偏光制御層およびカラーフィルタ層（いずれも不図
示）を有する。
【０１１８】液晶層１７に液晶封止壁１６を隔てて設け
られた空間１５に放電ガスが封入されており、この空間
１５の高さが約１００μｍとなるように、対向基板１４
はダイシング加工されている。
られた空間１５に放電ガスが封入されており、この空間
１５の高さが約１００μｍとなるように、対向基板１４
はダイシング加工されている。
【０１１９】上述の構成を有する表示装置２００’にお
いても、表示装置２００と同様にアクティブマトリクス
駆動が実現され、表示装置２００と同様の利点が得られ
る。
いても、表示装置２００と同様にアクティブマトリクス
駆動が実現され、表示装置２００と同様の利点が得られ
る。
【０１２０】（実施形態３）図１２、図１３（ａ）およ
び（ｂ）を参照しながら、本発明による実施形態３の表
示装置３００を説明する。図１２は、表示装置３００を
模式的に示す上面図であり、図１３（ａ）および（ｂ）
は、それぞれ表示装置３００の１画素に対応する領域を
模式的に示す斜視図および断面図である。
び（ｂ）を参照しながら、本発明による実施形態３の表
示装置３００を説明する。図１２は、表示装置３００を
模式的に示す上面図であり、図１３（ａ）および（ｂ）
は、それぞれ表示装置３００の１画素に対応する領域を
模式的に示す斜視図および断面図である。
【０１２１】実施形態３の表示装置３００は、スイッチ
ング素子１００が有する第１電極１が信号配線（データ
配線）９に電気的に接続され、第３電極３が走査配線
（ゲート配線）８に電気的に接続されている点におい
て、実施形態２の表示装置２００と異なる。以下の説明
においては、表示装置２００と異なる点を中心に説明す
る。また、以降の図面においては、表示装置２００と実
質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符号を用い
て示している。
ング素子１００が有する第１電極１が信号配線（データ
配線）９に電気的に接続され、第３電極３が走査配線
（ゲート配線）８に電気的に接続されている点におい
て、実施形態２の表示装置２００と異なる。以下の説明
においては、表示装置２００と異なる点を中心に説明す
る。また、以降の図面においては、表示装置２００と実
質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符号を用い
て示している。
【０１２２】上述したように、表示装置３００において
は、第１電極１が信号配線（データ配線）９に電気的に
接続され、第３電極３が走査配線（ゲート配線）８に電
気的に接続されている。以下、このような構造を有する
表示装置３００の駆動方法を、図１４（ａ）、（ｂ）お
よび（ｃ）を参照しながら説明する。図１４（ａ）に模
式的に示すように、表示装置３００は、マトリクス状に
配列された複数の画素を有する。図１４（ａ）において
は、ｎ行目ｍ列目の画素を（ｎ，ｍ）と表記している。
は、第１電極１が信号配線（データ配線）９に電気的に
接続され、第３電極３が走査配線（ゲート配線）８に電
気的に接続されている。以下、このような構造を有する
表示装置３００の駆動方法を、図１４（ａ）、（ｂ）お
よび（ｃ）を参照しながら説明する。図１４（ａ）に模
式的に示すように、表示装置３００は、マトリクス状に
配列された複数の画素を有する。図１４（ａ）において
は、ｎ行目ｍ列目の画素を（ｎ，ｍ）と表記している。
【０１２３】まず、ゲートドライバ１２から、行ごとに
設けられた走査配線８に、１行目から順に走査電圧（ゲ
ート電圧）Ｖｇｎ（Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、・・・）
が供給され、スイッチング素子１００の第３電極３に走
査配線８を介して走査電圧Ｖｇｎが供給される。ゲート
ドライバ１２は、図１２（ｂ）に示すように、振幅（電
圧の大きさ）が一定（ここでは−１００Ｖ）でパルス幅
が一定（ここでは１５μｓ）のパルス電圧を発生させ
る。
設けられた走査配線８に、１行目から順に走査電圧（ゲ
ート電圧）Ｖｇｎ（Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、・・・）
が供給され、スイッチング素子１００の第３電極３に走
査配線８を介して走査電圧Ｖｇｎが供給される。ゲート
ドライバ１２は、図１２（ｂ）に示すように、振幅（電
圧の大きさ）が一定（ここでは−１００Ｖ）でパルス幅
が一定（ここでは１５μｓ）のパルス電圧を発生させ
る。
【０１２４】これと同期して、データドライバ１１か
ら、列ごとに設けられた信号配線９に所定のタイミング
で信号電圧（データ電圧）Ｖｄｎｍ（Ｖｄｎ１、Ｖｄｎ
２、Ｖｄｎ３、・・・）が供給され、画素ごとに設けら
れたスイッチング素子１００の第１電極１に信号配線８
を介して信号電圧Ｖｄｎｍが供給される。データドライ
バ１１は、図１４（ｃ）に示すように、振幅（電圧の大
きさ）が一定で、個々のデータに対応したパルス幅のパ
ルス電圧を発生させる。勿論、データドライバ１１は、
パルス幅が一定で振幅が個々のデータに対応して変化す
るようなパルス電圧を発生させてもよい。
ら、列ごとに設けられた信号配線９に所定のタイミング
で信号電圧（データ電圧）Ｖｄｎｍ（Ｖｄｎ１、Ｖｄｎ
２、Ｖｄｎ３、・・・）が供給され、画素ごとに設けら
れたスイッチング素子１００の第１電極１に信号配線８
を介して信号電圧Ｖｄｎｍが供給される。データドライ
バ１１は、図１４（ｃ）に示すように、振幅（電圧の大
きさ）が一定で、個々のデータに対応したパルス幅のパ
ルス電圧を発生させる。勿論、データドライバ１１は、
パルス幅が一定で振幅が個々のデータに対応して変化す
るようなパルス電圧を発生させてもよい。
【０１２５】各画素は、第１電極１と第２電極２との間
での放電の状態に応じて、所定の表示状態となる。表示
装置３００においては、第３電極３に印加される放電制
御電圧（走査電圧Ｖｇｎ）が一定であり、第１電極１に
印加される放電発生電圧（信号電圧Ｖｄｎｍ）が変化す
るが、放電制御電圧は、放電発生電圧の大きさに応じて
オン電圧に相当したりオフ電圧に相当したりする。放電
制御電圧がオフ電圧に相当するような大きさの放電発生
電圧が印加されたときには、被スイッチング部としての
有機ＥＬ素子４’に電流が供給されず、有機ＥＬ素子
４’は発光状態とならない。また、放電制御電圧がオン
電圧に相当するような大きさの放電発生電圧が印加され
たときには、有機ＥＬ素子４’に電流が供給され、有機
ＥＬ素子４’が発光状態となる。このとき、有機ＥＬ素
子４’に供給される電流の大きさは、放電発生電圧に応
じて変化するので、有機ＥＬ素子４’の発光輝度を変化
させることができ、多階調表示が実現される。
での放電の状態に応じて、所定の表示状態となる。表示
装置３００においては、第３電極３に印加される放電制
御電圧（走査電圧Ｖｇｎ）が一定であり、第１電極１に
印加される放電発生電圧（信号電圧Ｖｄｎｍ）が変化す
るが、放電制御電圧は、放電発生電圧の大きさに応じて
オン電圧に相当したりオフ電圧に相当したりする。放電
制御電圧がオフ電圧に相当するような大きさの放電発生
電圧が印加されたときには、被スイッチング部としての
有機ＥＬ素子４’に電流が供給されず、有機ＥＬ素子
４’は発光状態とならない。また、放電制御電圧がオン
電圧に相当するような大きさの放電発生電圧が印加され
たときには、有機ＥＬ素子４’に電流が供給され、有機
ＥＬ素子４’が発光状態となる。このとき、有機ＥＬ素
子４’に供給される電流の大きさは、放電発生電圧に応
じて変化するので、有機ＥＬ素子４’の発光輝度を変化
させることができ、多階調表示が実現される。
【０１２６】本実施形態の表示装置３００においては、
上述のようにしてアクティブマトリクス駆動が実現さ
れ、実施形態２の表示装置２００と同様の利点が得られ
る。
上述のようにしてアクティブマトリクス駆動が実現さ
れ、実施形態２の表示装置２００と同様の利点が得られ
る。
【０１２７】（実施形態４）図１５（ａ）および（ｂ）
を参照しながら、本発明による実施形態４の表示装置４
００を説明する。図１５（ａ）および（ｂ）は、それぞ
れ表示装置４００の１画素に対応する領域を模式的に示
す斜視図および断面図である。以下の説明においては、
実施形態２の表示装置２００と異なる点を中心に説明す
る。
を参照しながら、本発明による実施形態４の表示装置４
００を説明する。図１５（ａ）および（ｂ）は、それぞ
れ表示装置４００の１画素に対応する領域を模式的に示
す斜視図および断面図である。以下の説明においては、
実施形態２の表示装置２００と異なる点を中心に説明す
る。
【０１２８】表示装置４００は、図１５（ａ）および
（ｂ）に示すように、互いに対向するように設けられた
第１電極１および第２電極２と、第１電極１と第２電極
２との間に設けられた第３電極３とを有するスイッチン
グ素子１００ａを備えている点において、図１などに示
したようなスイッチング素子１００を備える表示装置２
００とは異なる。
（ｂ）に示すように、互いに対向するように設けられた
第１電極１および第２電極２と、第１電極１と第２電極
２との間に設けられた第３電極３とを有するスイッチン
グ素子１００ａを備えている点において、図１などに示
したようなスイッチング素子１００を備える表示装置２
００とは異なる。
【０１２９】上述したように、スイッチング素子１００
ａの第１電極１と第２電極２とは、互いに対向するよう
に、つまり、それぞれの主面が互いに向き合うように配
置されており、第３電極３は、これらの間に位置するよ
うに設けられている。従って、スイッチング素子１００
ａは、スイッチング素子１００よりもサイズを小さく構
成することができる。そのため、画素におけるスイッチ
ング素子１００ａの占有面積を小さくすることができ、
開口率の向上などの利点が得られる。
ａの第１電極１と第２電極２とは、互いに対向するよう
に、つまり、それぞれの主面が互いに向き合うように配
置されており、第３電極３は、これらの間に位置するよ
うに設けられている。従って、スイッチング素子１００
ａは、スイッチング素子１００よりもサイズを小さく構
成することができる。そのため、画素におけるスイッチ
ング素子１００ａの占有面積を小さくすることができ、
開口率の向上などの利点が得られる。
【０１３０】例えば、第１電極１、第２電極２および第
３電極３の寸法およびこれらの間隔をスイッチング素子
１００と同様にした場合について比較する。実施形態１
（あるいは２）では、スイッチング素子１００のサイズ
は、１００μｍ（縦）×２３０μｍ（横）×約５０μｍ
（放電経路１０１の高さ）である。これに対して、スイ
ッチング素子１００ａのサイズは、１００μｍ×１６０
μｍ×５０μｍであり、スイッチング素子１００ａは、
スイッチング素子１００よりもコンパクトに構成されて
いるといえる。スイッチング素子１００ａにおいては、
第１電極１と第２電極２とが対向するように設けられて
いるので、放電経路１０１はアーチ状にはならず、図１
５（ａ）に示すようにほぼ直線状となり、そのため、放
電経路１０１は上記寸法内におさまる。
３電極３の寸法およびこれらの間隔をスイッチング素子
１００と同様にした場合について比較する。実施形態１
（あるいは２）では、スイッチング素子１００のサイズ
は、１００μｍ（縦）×２３０μｍ（横）×約５０μｍ
（放電経路１０１の高さ）である。これに対して、スイ
ッチング素子１００ａのサイズは、１００μｍ×１６０
μｍ×５０μｍであり、スイッチング素子１００ａは、
スイッチング素子１００よりもコンパクトに構成されて
いるといえる。スイッチング素子１００ａにおいては、
第１電極１と第２電極２とが対向するように設けられて
いるので、放電経路１０１はアーチ状にはならず、図１
５（ａ）に示すようにほぼ直線状となり、そのため、放
電経路１０１は上記寸法内におさまる。
【０１３１】なお、実施形態２の表示装置２００におい
ては、スイッチング素子１００が被スイッチング部４と
同一平面上に形成されているのに対して、本実施形態の
表示装置４００においては、スイッチング素子１００ａ
は、被スイッチング部４と同一平面上には位置していな
いが、スイッチング素子１００ａと被スイッチング部４
とが同一平面上にあってもなくても表示装置としての機
能に変わるところはない。
ては、スイッチング素子１００が被スイッチング部４と
同一平面上に形成されているのに対して、本実施形態の
表示装置４００においては、スイッチング素子１００ａ
は、被スイッチング部４と同一平面上には位置していな
いが、スイッチング素子１００ａと被スイッチング部４
とが同一平面上にあってもなくても表示装置としての機
能に変わるところはない。
【０１３２】また、本実施形態では、第１電極１に接続
された走査配線８、第３電極に接続された信号配線９お
よび対向電極６に接続された接地配線１０のうち、走査
配線８が、第１電極１、第２電極２および第３電極３に
よって規定される平面（第１電極１と第２電極２と第３
電極３とを結ぶ直線群の一部を含む仮想平面）Ｐに対し
て平行でないように配置されている。従って、本実施形
態の表示装置４００では、配線相互の重なりが存在しな
いので、配線間の絶縁性を確保する必要がなく、そのた
め、本実施形態の表示装置４００は製造が容易である。
勿論、本実施形態のように走査配線８が平面Ｐに対して
平行でない構成に限定されず、走査配線８、信号配線９
および接地配線１０のうち少なくとも１つが平面Ｐに対
して平行でない構成を採用すると、同様の利点が得られ
る。
された走査配線８、第３電極に接続された信号配線９お
よび対向電極６に接続された接地配線１０のうち、走査
配線８が、第１電極１、第２電極２および第３電極３に
よって規定される平面（第１電極１と第２電極２と第３
電極３とを結ぶ直線群の一部を含む仮想平面）Ｐに対し
て平行でないように配置されている。従って、本実施形
態の表示装置４００では、配線相互の重なりが存在しな
いので、配線間の絶縁性を確保する必要がなく、そのた
め、本実施形態の表示装置４００は製造が容易である。
勿論、本実施形態のように走査配線８が平面Ｐに対して
平行でない構成に限定されず、走査配線８、信号配線９
および接地配線１０のうち少なくとも１つが平面Ｐに対
して平行でない構成を採用すると、同様の利点が得られ
る。
【０１３３】スイッチング素子１００ａは、例えば、以
下のようにして製造することができる。まず、第１電極
１と第２電極２とをそれぞれ別々の基板上にスクリーン
印刷法などを用いて形成する。次に、いずれかの基板上
に、第３電極３と信号配線９とを含んでスペーサとして
も機能する誘電体壁をサンドブラスト法などを用いて形
成する。その後、それぞれの基板をフリット材を用いて
貼り合わせることによって、図１５（ａ）および（ｂ）
に示したスイッチング素子１００ａが得られる。
下のようにして製造することができる。まず、第１電極
１と第２電極２とをそれぞれ別々の基板上にスクリーン
印刷法などを用いて形成する。次に、いずれかの基板上
に、第３電極３と信号配線９とを含んでスペーサとして
も機能する誘電体壁をサンドブラスト法などを用いて形
成する。その後、それぞれの基板をフリット材を用いて
貼り合わせることによって、図１５（ａ）および（ｂ）
に示したスイッチング素子１００ａが得られる。
【０１３４】（実施形態５）図１６（ａ）および（ｂ）
を参照しながら、本発明による実施形態５の表示装置５
００を説明する。図１６（ａ）および（ｂ）は、それぞ
れ表示装置５００の１画素に対応する領域を模式的に示
す斜視図および断面図である。以下の説明においては、
実施形態２の表示装置２００と異なる点を中心に説明す
る。
を参照しながら、本発明による実施形態５の表示装置５
００を説明する。図１６（ａ）および（ｂ）は、それぞ
れ表示装置５００の１画素に対応する領域を模式的に示
す斜視図および断面図である。以下の説明においては、
実施形態２の表示装置２００と異なる点を中心に説明す
る。
【０１３５】表示装置５００は、図１６（ａ）および
（ｂ）に示すように、第１電極１および第２電極２とは
異なる平面上に位置するように設けられた第３電極３を
有するスイッチング素子１００ｂを備えている点におい
て、図９などに示したように、第１電極１、第２電極２
および第３電極３が同一平面上に設けられたスイッチン
グ素子１００を備える表示装置２００とは異なる。
（ｂ）に示すように、第１電極１および第２電極２とは
異なる平面上に位置するように設けられた第３電極３を
有するスイッチング素子１００ｂを備えている点におい
て、図９などに示したように、第１電極１、第２電極２
および第３電極３が同一平面上に設けられたスイッチン
グ素子１００を備える表示装置２００とは異なる。
【０１３６】各電極が同一平面上に設けられたスイッチ
ング素子１００においては、各電極間の絶縁性を確保
し、放電特性を素子間で一定とするために電極間隔を精
度よく制御する必要がある。これに対して、スイッチン
グ素子１００ｂでは、第３電極３が第１電極１および第
２電極２とは異なる平面上に設けられている、言い換え
ると、第３電極３が第１電極１および第２電極２とは同
一平面上には位置しないように設けられているので、各
電極間の絶縁性を確保しやすく、各電極間の間隔を精度
良く制御する必要がなくなる。そのため、例えば、各電
極間の間隔をより狭くすることもでき、スイッチング素
子１００ｂは、スイッチング素子１００よりもサイズが
小さくなるように構成され得る。従って、第３電極３が
第１電極１および第２電極２とは異なる平面上に設けら
れている構成を採用すると、スイッチング素子をよりコ
ンパクトに構成できるので、開口率の向上などを図るこ
とができる。
ング素子１００においては、各電極間の絶縁性を確保
し、放電特性を素子間で一定とするために電極間隔を精
度よく制御する必要がある。これに対して、スイッチン
グ素子１００ｂでは、第３電極３が第１電極１および第
２電極２とは異なる平面上に設けられている、言い換え
ると、第３電極３が第１電極１および第２電極２とは同
一平面上には位置しないように設けられているので、各
電極間の絶縁性を確保しやすく、各電極間の間隔を精度
良く制御する必要がなくなる。そのため、例えば、各電
極間の間隔をより狭くすることもでき、スイッチング素
子１００ｂは、スイッチング素子１００よりもサイズが
小さくなるように構成され得る。従って、第３電極３が
第１電極１および第２電極２とは異なる平面上に設けら
れている構成を採用すると、スイッチング素子をよりコ
ンパクトに構成できるので、開口率の向上などを図るこ
とができる。
【０１３７】スイッチング素子１００ｂは、例えば、以
下のようにして製造することができる。まず、第１電極
１と第２電極２とを同じ基板上にスクリーン印刷法など
を用いて形成する。次に、第１電極１と第２電極２とが
形成された基板上に、ストライプ状の誘電体層をサンド
ブラスト法などを用いて形成する。その後、誘電体層上
に第３電極３と信号配線９とをスクリーン印刷法などを
用いて形成することによって、図１６（ａ）および
（ｂ）に示したスイッチング素子１００ｂが得られる。
下のようにして製造することができる。まず、第１電極
１と第２電極２とを同じ基板上にスクリーン印刷法など
を用いて形成する。次に、第１電極１と第２電極２とが
形成された基板上に、ストライプ状の誘電体層をサンド
ブラスト法などを用いて形成する。その後、誘電体層上
に第３電極３と信号配線９とをスクリーン印刷法などを
用いて形成することによって、図１６（ａ）および
（ｂ）に示したスイッチング素子１００ｂが得られる。
【０１３８】（実施形態６）図１７（ａ）および（ｂ）
を参照しながら、本発明による実施形態６のスイッチン
グ素子１００ｃを説明する。図１７（ａ）および（ｂ）
は、それぞれスイッチング素子１００ｃを模式的に示す
斜視図および断面図である。以下の説明においては、実
施形態１のスイッチング素子１００と異なる点を中心に
説明する。
を参照しながら、本発明による実施形態６のスイッチン
グ素子１００ｃを説明する。図１７（ａ）および（ｂ）
は、それぞれスイッチング素子１００ｃを模式的に示す
斜視図および断面図である。以下の説明においては、実
施形態１のスイッチング素子１００と異なる点を中心に
説明する。
【０１３９】スイッチング素子１００ｃは、第１電極１
と第２電極２との間に位置しないように設けられた第３
電極３を有している。第３電極３は、具体的には、第２
電極２に対して第１電極１とは反対側に位置している。
つまり、第１電極１、第２電極２および第３電極３がこ
の順に並んで配置されており、第１電極１と第３電極３
との間に第２電極２が位置している。
と第２電極２との間に位置しないように設けられた第３
電極３を有している。第３電極３は、具体的には、第２
電極２に対して第１電極１とは反対側に位置している。
つまり、第１電極１、第２電極２および第３電極３がこ
の順に並んで配置されており、第１電極１と第３電極３
との間に第２電極２が位置している。
【０１４０】スイッチング素子１００ｃにおける電位構
造の変化（等電位面の分布の変化）を図１８（ａ）〜
（ｄ）に示す。
造の変化（等電位面の分布の変化）を図１８（ａ）〜
（ｄ）に示す。
【０１４１】第３電極３が存在しない場合には、放電が
発生すると、図１８（ａ）に示すように、負電位側の電
極（第１電極１）近傍で等電位面ＥＱが集中した（等電
位面ＥＱの間隔が狭い）強い電界が発生する一方、その
他の部分では弱い電界が発生し、放電空間には安定な電
位構造が形成される。
発生すると、図１８（ａ）に示すように、負電位側の電
極（第１電極１）近傍で等電位面ＥＱが集中した（等電
位面ＥＱの間隔が狭い）強い電界が発生する一方、その
他の部分では弱い電界が発生し、放電空間には安定な電
位構造が形成される。
【０１４２】一方、第３電極３が存在する場合には、第
３電極３に与えられる電位に応じて、放電空間の電位構
造（放電空間の等電位面ＥＱの分布）は図１８（ｂ）〜
（ｄ）に示すように変化する。
３電極３に与えられる電位に応じて、放電空間の電位構
造（放電空間の等電位面ＥＱの分布）は図１８（ｂ）〜
（ｄ）に示すように変化する。
【０１４３】第３電極３の電位Ｖ３が第２電極２の電位
Ｖ２よりも高い（Ｖ３＞Ｖ２＞＞Ｖ１）と、図１８
（ｂ）に示したように、第３電極３の電位Ｖ３によって
第２電極２上部の等電位面ＥＱが歪められるので、放電
特有の電位構造を維持できない。そのため、第１電極１
と第２電極２との間で放電が発生せず、放電電流は流れ
ない。
Ｖ２よりも高い（Ｖ３＞Ｖ２＞＞Ｖ１）と、図１８
（ｂ）に示したように、第３電極３の電位Ｖ３によって
第２電極２上部の等電位面ＥＱが歪められるので、放電
特有の電位構造を維持できない。そのため、第１電極１
と第２電極２との間で放電が発生せず、放電電流は流れ
ない。
【０１４４】第３電極３の電位Ｖ３が第２電極２の電位
Ｖ２とほぼ同じである（Ｖ３＝Ｖ２＞＞Ｖ１）と、図１
８（ｃ）に示したように、放電空間の電位構造は第３電
極３の電位Ｖ３によってやや乱されるものの、放電電流
は流れる。放電電流の大きさは図１８（ａ）に示した場
合に比べて小さい。
Ｖ２とほぼ同じである（Ｖ３＝Ｖ２＞＞Ｖ１）と、図１
８（ｃ）に示したように、放電空間の電位構造は第３電
極３の電位Ｖ３によってやや乱されるものの、放電電流
は流れる。放電電流の大きさは図１８（ａ）に示した場
合に比べて小さい。
【０１４５】第３電極３の電位Ｖ３が第１電極１の電位
Ｖ１と第２電極２の電位Ｖ２との間にあり、第２電極２
の電位Ｖ２よりも低い（Ｖ２＞Ｖ３＞＞Ｖ１）と、図１
８（ｄ）に示したように、第３電極３の電位Ｖ３により
第２電極２周辺の等電位面ＥＱが歪められることはな
い。そのため、放電空間の電位構造は、図１８（ａ）に
示した場合（第３電極３が存在しない場合）に近い安定
な電位構造であり、放電経路１０１が太く確保されるの
で、放電電流がもっとも大きく流れる。
Ｖ１と第２電極２の電位Ｖ２との間にあり、第２電極２
の電位Ｖ２よりも低い（Ｖ２＞Ｖ３＞＞Ｖ１）と、図１
８（ｄ）に示したように、第３電極３の電位Ｖ３により
第２電極２周辺の等電位面ＥＱが歪められることはな
い。そのため、放電空間の電位構造は、図１８（ａ）に
示した場合（第３電極３が存在しない場合）に近い安定
な電位構造であり、放電経路１０１が太く確保されるの
で、放電電流がもっとも大きく流れる。
【０１４６】本実施形態のスイッチング素子１００ｃの
特性を図１９（ａ）および（ｂ）に示す。図１９（ａ）
および（ｂ）は、第１電極１に印加する放電発生電圧Ｖ
ｇｅｎおよび第３電極３に印加する放電制御電圧Ｖｃｏ
ｎの一方を一定とし、他方を変化させたときの、被スイ
ッチング部４に供給される電流Ｉの変化を示すグラフで
ある。
特性を図１９（ａ）および（ｂ）に示す。図１９（ａ）
および（ｂ）は、第１電極１に印加する放電発生電圧Ｖ
ｇｅｎおよび第３電極３に印加する放電制御電圧Ｖｃｏ
ｎの一方を一定とし、他方を変化させたときの、被スイ
ッチング部４に供給される電流Ｉの変化を示すグラフで
ある。
【０１４７】図１９（ａ）および（ｂ）に示したよう
に、スイッチング素子１００ｃは、スイッチング素子１
００を駆動する場合よりも放電発生電圧Ｖｇｅｎを約５
０Ｖ低下させて駆動したときに、スイッチング素子１０
０の素子特性（図２）とほぼ同様の特性を示す。このよ
うに、第３電極３が第１電極１と第２電極２との間に位
置しない構成を採用すると、スイッチング素子の駆動電
圧を低電圧化することができる。
に、スイッチング素子１００ｃは、スイッチング素子１
００を駆動する場合よりも放電発生電圧Ｖｇｅｎを約５
０Ｖ低下させて駆動したときに、スイッチング素子１０
０の素子特性（図２）とほぼ同様の特性を示す。このよ
うに、第３電極３が第１電極１と第２電極２との間に位
置しない構成を採用すると、スイッチング素子の駆動電
圧を低電圧化することができる。
【０１４８】上述の配置を採用することによって低電圧
化が可能になるのは、第３電極３を第１電極１と第２電
極２との間に位置しないように設けると、第１電極１と
第２電極２との間隔をより狭くできるため、より低電圧
で放電を発生させることができるからであると考えられ
る。放電の制御によるスイッチングを好適に行うために
は、第１電極１と第３電極３との絶縁性が確保されてい
ることが好ましく、第１電極１と第３電極３とがある程
度の間隔をおいて設けられていることが好ましいが、第
３電極３が第１電極１と第２電極２との間にある場合に
は、第１電極１と第２電極２との間隔は、必然的に、第
１電極１と第３電極３との間隔よりも長くなる。これに
対して、第３電極３が第１電極１と第２電極２との間に
位置しない場合には、第１電極１と第３電極３とをある
程度の間隔をおいて設けて絶縁性を確保しつつ第１電極
１と第２電極２との間隔を短くすることが可能となる。
化が可能になるのは、第３電極３を第１電極１と第２電
極２との間に位置しないように設けると、第１電極１と
第２電極２との間隔をより狭くできるため、より低電圧
で放電を発生させることができるからであると考えられ
る。放電の制御によるスイッチングを好適に行うために
は、第１電極１と第３電極３との絶縁性が確保されてい
ることが好ましく、第１電極１と第３電極３とがある程
度の間隔をおいて設けられていることが好ましいが、第
３電極３が第１電極１と第２電極２との間にある場合に
は、第１電極１と第２電極２との間隔は、必然的に、第
１電極１と第３電極３との間隔よりも長くなる。これに
対して、第３電極３が第１電極１と第２電極２との間に
位置しない場合には、第１電極１と第３電極３とをある
程度の間隔をおいて設けて絶縁性を確保しつつ第１電極
１と第２電極２との間隔を短くすることが可能となる。
【０１４９】また、第３電極３を第１電極１と第２電極
２との間に位置しないように設けると、第３電極３を第
１電極１からより離れた位置に設けることができるの
で、放電空間に存在する正イオンの衝撃により第１電極
１から飛散する金属材料の第３電極３への付着を抑制・
防止できる。そのため、長時間にわたって第３電極の絶
縁性を確保できるので、長時間にわたって良好な特性を
示す信頼性が高いスイッチング素子が提供される。
２との間に位置しないように設けると、第３電極３を第
１電極１からより離れた位置に設けることができるの
で、放電空間に存在する正イオンの衝撃により第１電極
１から飛散する金属材料の第３電極３への付着を抑制・
防止できる。そのため、長時間にわたって第３電極の絶
縁性を確保できるので、長時間にわたって良好な特性を
示す信頼性が高いスイッチング素子が提供される。
【０１５０】例えば、各電極の寸法および各電極間の間
隔を実施形態１のスイッチング素子１００と同様にする
と、第１電極１と第３電極３との間の絶縁抵抗が１ＭΩ
となるのは、実施形態１のスイッチング素子１００にお
いては約１５０００時間後であるのに対して、実施形態
６のスイッチング素子１００ｃにおいては約２５０００
時間後である。
隔を実施形態１のスイッチング素子１００と同様にする
と、第１電極１と第３電極３との間の絶縁抵抗が１ＭΩ
となるのは、実施形態１のスイッチング素子１００にお
いては約１５０００時間後であるのに対して、実施形態
６のスイッチング素子１００ｃにおいては約２５０００
時間後である。
【０１５１】なお、本発明によるスイッチング素子は、
例示した表示装置だけでなく、有機ＥＬ表示装置や液晶
表示装置などの表示装置、アドレス装置、半導体装置、
回路基板等の、スイッチング機能あるいはアドレス機能
を備える各種電子デバイスに好適に用いることができ
る。
例示した表示装置だけでなく、有機ＥＬ表示装置や液晶
表示装置などの表示装置、アドレス装置、半導体装置、
回路基板等の、スイッチング機能あるいはアドレス機能
を備える各種電子デバイスに好適に用いることができ
る。
【０１５２】
【発明の効果】本発明によると、製造が容易なスイッチ
ング素子が提供される。本発明によるスイッチング素子
は、各種電子デバイスに好適に用いることができ、特に
表示装置に好適に用いることができる。そのため、表示
装置の大型化および製造コストの低減が容易に実現され
る。
ング素子が提供される。本発明によるスイッチング素子
は、各種電子デバイスに好適に用いることができ、特に
表示装置に好適に用いることができる。そのため、表示
装置の大型化および製造コストの低減が容易に実現され
る。
【図１】（ａ）は、本発明による実施形態１のスイッチ
ング素子１００を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）
は、本発明による実施形態１のスイッチング素子１００
を模式的に示す断面図である。
ング素子１００を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）
は、本発明による実施形態１のスイッチング素子１００
を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態１のスイッ
チング素子１００において、第１電極１に印加する放電
発生電圧Ｖｇｅｎおよび第３電極３に印加する放電制御
電圧Ｖｃｏｎの一方を一定とし、他方を変化させたとき
の、被スイッチング部４に供給される電流Ｉの変化を示
すグラフである。
チング素子１００において、第１電極１に印加する放電
発生電圧Ｖｇｅｎおよび第３電極３に印加する放電制御
電圧Ｖｃｏｎの一方を一定とし、他方を変化させたとき
の、被スイッチング部４に供給される電流Ｉの変化を示
すグラフである。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明による実施形態１の
スイッチング素子１００において、電極間の電位差に応
じて発生する電気力線（電界）Ｅを模式的に示す図であ
る。
スイッチング素子１００において、電極間の電位差に応
じて発生する電気力線（電界）Ｅを模式的に示す図であ
る。
【図４】本発明による実施形態１のスイッチング素子１
００における第３電極３の配置例を模式的に示す図であ
る。
００における第３電極３の配置例を模式的に示す図であ
る。
【図５】本発明による実施形態１のスイッチング素子１
００における放電開始電圧の圧力依存性を示す図であ
る。
００における放電開始電圧の圧力依存性を示す図であ
る。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、放電空間に存在する電位構
造（等電位面の分布）を模式的に示す図である。
造（等電位面の分布）を模式的に示す図である。
【図７】スイッチング素子１００の素子特性を示すグラ
フである。
フである。
【図８】本発明による実施形態２の表示装置２００を模
式的に示す上面図である。
式的に示す上面図である。
【図９】（ａ）は、本発明による実施形態２の表示装置
２００の１画素に対応する領域を模式的に示す斜視図で
あり、（ｂ）は、本発明による実施形態２の表示装置２
００の１画素に対応する領域を模式的に示す断面図であ
る。
２００の１画素に対応する領域を模式的に示す斜視図で
あり、（ｂ）は、本発明による実施形態２の表示装置２
００の１画素に対応する領域を模式的に示す断面図であ
る。
【図１０】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発明によ
る実施形態２の表示装置２００の駆動方法を説明するた
めの図である。
る実施形態２の表示装置２００の駆動方法を説明するた
めの図である。
【図１１】（ａ）は、本発明による実施形態２の他の表
示装置２００’の１画素に対応する領域を模式的に示す
斜視図であり、（ｂ）は、本発明による実施形態２の他
の表示装置２００’の１画素に対応する領域を模式的に
示す断面図である。
示装置２００’の１画素に対応する領域を模式的に示す
斜視図であり、（ｂ）は、本発明による実施形態２の他
の表示装置２００’の１画素に対応する領域を模式的に
示す断面図である。
【図１２】本発明による実施形態３の表示装置３００を
模式的に示す上面図である。
模式的に示す上面図である。
【図１３】（ａ）は、本発明による実施形態３の表示装
置３００の１画素に対応する領域を模式的に示す斜視図
であり、（ｂ）は、本発明による実施形態３の表示装置
３００の１画素に対応する領域を模式的に示す断面図で
ある。
置３００の１画素に対応する領域を模式的に示す斜視図
であり、（ｂ）は、本発明による実施形態３の表示装置
３００の１画素に対応する領域を模式的に示す断面図で
ある。
【図１４】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発明によ
る実施形態３の表示装置３００の駆動方法を説明するた
めの図である。
る実施形態３の表示装置３００の駆動方法を説明するた
めの図である。
【図１５】（ａ）は、本発明による実施形態４の表示装
置４００の１画素に対応する領域を模式的に示す斜視図
であり、（ｂ）は、本発明による実施形態４の表示装置
４００の１画素に対応する領域を模式的に示す断面図で
ある。
置４００の１画素に対応する領域を模式的に示す斜視図
であり、（ｂ）は、本発明による実施形態４の表示装置
４００の１画素に対応する領域を模式的に示す断面図で
ある。
【図１６】（ａ）は、本発明による実施形態５の表示装
置５００の１画素に対応する領域を模式的に示す斜視図
であり、（ｂ）は、本発明による実施形態５の表示装置
５００の１画素に対応する領域を模式的に示す断面図で
ある。
置５００の１画素に対応する領域を模式的に示す斜視図
であり、（ｂ）は、本発明による実施形態５の表示装置
５００の１画素に対応する領域を模式的に示す断面図で
ある。
【図１７】（ａ）は、本発明による実施形態６のスイッ
チング素子１００ｃを模式的に示す斜視図であり、
（ｂ）は、本発明による実施形態６のスイッチング素子
１００ｃを模式的に示す断面図である。
チング素子１００ｃを模式的に示す斜視図であり、
（ｂ）は、本発明による実施形態６のスイッチング素子
１００ｃを模式的に示す断面図である。
【図１８】（ａ）〜（ｄ）は、スイッチング素子１００
ｃの放電空間に存在する電位構造を模式的に示す図であ
る。
ｃの放電空間に存在する電位構造を模式的に示す図であ
る。
【図１９】（ａ）および（ｂ）は、実施形態６のスイッ
チング素子１００ｃにおいて、第１電極１に印加する放
電発生電圧Ｖｇｅｎおよび第３電極３に印加する放電制
御電圧Ｖｃｏｎの一方を一定とし、他方を変化させたと
きの、被スイッチング部４に供給される電流Ｉの変化を
示すグラフである。
チング素子１００ｃにおいて、第１電極１に印加する放
電発生電圧Ｖｇｅｎおよび第３電極３に印加する放電制
御電圧Ｖｃｏｎの一方を一定とし、他方を変化させたと
きの、被スイッチング部４に供給される電流Ｉの変化を
示すグラフである。
【図２０】従来のアドレス装置７００を模式的に示す斜
視図である。
視図である。
１ 第１電極
２ 第２電極
３ 第３電極
４ 被スイッチング部
４’ 有機ＥＬ素子
４’’ 液晶容量
５ 画素電極
６ 対向電極
７ 有機ＥＬ材料層
８ 走査配線（ゲート配線）
９ 信号配線（データ配線）
１０ 接地配線
１１ データドライバ
１２ ゲートドライバ
１３ 基板
１４ 対向基板
１７ 液晶層
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ スイッチング
素子 ２００、２００’、３００、４００、５００ 表示装置 ７００ アドレス装置
素子 ２００、２００’、３００、４００、５００ 表示装置 ７００ アドレス装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ａ
3/28 3/30 Ｊ
3/30 3/36
3/36 Ｈ０１Ｊ 21/10
// Ｈ０１Ｊ 21/10 Ｇ０９Ｇ 3/28 Ｈ
Ｆターム(参考） 2H089 HA36 KA19 QA16 TA07 UA09
5C006 AF46 AF71 BB18 BC05 EB04
FA22
5C040 FA09 FA10
5C080 AA05 AA06 AA10
5C094 AA02 AA43 AA44 BA02 BA27
BA31 BA43 CA19 DA09 DB01
EA04 EA07 FA01 GA10 HA08
Claims (17)
- 【請求項１】 互いの間に放電電流が流れるように間隔
をおいて設けられた第１電極および第２電極と、 前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方との
電位差が可変であり、且つ、該電位差を変化させること
によって前記第１電極と前記第２電極との間を流れる放
電電流の大きさを制御するように構成された第３電極
と、 を有するスイッチング素子。 - 【請求項２】 互いの間で放電を発生させる第１電極お
よび第２電極と、 前記第１電極と前記第２電極との間での放電を制御する
第３電極とを有するスイッチング素子。 - 【請求項３】 前記第１電極および前記第２電極の一方
から他方に流れる放電電流の大きさが、前記第３電極の
電位に応じて制御される請求項２に記載のスイッチング
素子。 - 【請求項４】 前記第１電極と前記第２電極との間と、
前記第１電極および前記第２電極の一方と前記第３電極
との間とに放電ガスを備え、 前記放電ガスの圧力は、前記第１電極と前記第２電極と
の間における放電開始電圧よりも、前記第１電極および
前記第２電極の前記一方と前記第３電極との間における
放電開始電圧が高くなるように設定されている、請求項
１から３のいずれかに記載のスイッチング素子。 - 【請求項５】 互いの間に放電電流が流れるように間隔
をおいて設けられた第１電極および第２電極と、 前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方との
電位差が可変であり、且つ、該電位差を変化させること
によって前記第１電極と前記第２電極との間を流れる放
電電流の大きさを制御するように構成された第３電極と
を有し、 前記第１電極と前記第２電極との間と、前記第１電極お
よび前記第２電極の一方と前記第３電極との間とに放電
ガスを備え、 前記放電ガスの圧力は、前記第１電極と前記第２電極と
の間における放電開始電圧よりも、前記第１電極および
前記第２電極の前記一方と前記第３電極との間における
放電開始電圧が高くなるように設定されているスイッチ
ング素子。 - 【請求項６】 互いの間に放電電流が流れるように間隔
をおいて設けられた第１電極および第２電極と、 前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方との
電位差が可変であるように構成された第３電極とを有
し、 前記第１電極と前記第２電極との間と、前記第１電極お
よび前記第２電極の一方と前記第３電極との間とに放電
ガスを備え、 前記第３電極は、前記第１電極と前記第２電極との間に
発生する放電に起因した等電位面の分布を変化させる、
スイッチング素子。 - 【請求項７】 前記放電ガスの圧力は、前記第１電極と
前記第２電極との間における放電開始電圧よりも、前記
第１電極および前記第２電極の前記一方と前記第３電極
との間における放電開始電圧が高くなるように設定され
ている、請求項６に記載のスイッチング素子。 - 【請求項８】 前記第３電極は、前記第１電極と前記第
２電極との間に設けられている、請求項１から７のいず
れかに記載のスイッチング素子。 - 【請求項９】 前記第３電極は、前記第１電極と前記第
２電極との間に位置しないように設けられている、請求
項１から７のいずれかに記載のスイッチング素子。 - 【請求項１０】 前記第１電極と、前記第２電極と、前
記第３電極とが同一平面上に設けられている、請求項１
から９のいずれかに記載のスイッチング素子。 - 【請求項１１】 前記第３電極は、前記第１電極および
前記第２電極とは異なる平面上に位置するように設けら
れている、請求項１から９のいずれかに記載のスイッチ
ング素子。 - 【請求項１２】 前記第１電極と前記第２電極とは互い
に対向するように設けられており、前記第３電極は、前
記第１電極と前記第２電極との間に設けられている、請
求項１から８および１１のいずれかに記載のスイッチン
グ素子。 - 【請求項１３】 前記第１電極および前記第２電極の一
方に電気的に接続された配線と前記第３電極に電気的に
接続された配線とを含む複数の配線をさらに有し、前記
複数の配線のうちの少なくとも１つは、前記第１電極、
前記第２電極および前記第３電極によって規定される平
面に対して平行でないように配置されている、請求項１
から１２のいずれかに記載のスイッチング素子。 - 【請求項１４】 マトリクス状に配列された複数の画素
と、 前記複数の画素毎に設けられた請求項１から１３のいず
れかに記載のスイッチング素子と、 前記スイッチング素子の前記第１電極および前記第２電
極の一方に電気的に接続された走査配線と、 前記スイッチング素子の前記第３電極に電気的に接続さ
れた信号配線と、 前記スイッチング素子の前記第１電極および前記第２電
極の他方に電気的に接続された画素電極と、 前記画素電極に対向する対向電極と、 前記画素電極と前記対向電極との間に設けられた表示媒
体層と、を有する表示装置。 - 【請求項１５】 マトリクス状に配列された複数の画素
と、 前記複数の画素毎に設けられた請求項１から１３のいず
れかに記載のスイッチング素子と、 前記スイッチング素子の前記第３電極に電気的に接続さ
れた走査配線と、 前記スイッチング素子の前記第１電極および前記第２電
極の一方に電気的に接続された信号配線と、 前記スイッチング素子の前記第１電極および前記第２電
極の他方に電気的に接続された画素電極と、 前記画素電極に対向する対向電極と、 前記画素電極と前記対向電極との間に設けられた表示媒
体層と、を有する表示装置。 - 【請求項１６】 前記表示媒体層は液晶層である請求項
１４または１５に記載の表示装置。 - 【請求項１７】 前記表示媒体層は有機エレクトロルミ
ネッセンス材料層である請求項１４または１５に記載の
表示装置。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2001-192773 | 2001-06-26 | ||
| JP2001192773 | 2001-06-26 | ||
| JP2002060412A JP3976589B2 (ja) | 2001-06-26 | 2002-03-06 | スイッチング素子およびそれを備える表示装置 |
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