WO2009122581A1 - 回路装置の駆動方法及び回路装置 - Google Patents

回路装置の駆動方法及び回路装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2009122581A1
WO2009122581A1 PCT/JP2008/056692 JP2008056692W WO2009122581A1 WO 2009122581 A1 WO2009122581 A1 WO 2009122581A1 JP 2008056692 W JP2008056692 W JP 2008056692W WO 2009122581 A1 WO2009122581 A1 WO 2009122581A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
potential signal
mos transistor
region
voltage source
emitting device
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/056692
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正志 大塚
Original Assignee
パイオニア株式会社
パイオニア・マイクロ・テクノロジー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パイオニア株式会社, パイオニア・マイクロ・テクノロジー株式会社 filed Critical パイオニア株式会社
Priority to PCT/JP2008/056692 priority Critical patent/WO2009122581A1/ja
Priority to US12/935,362 priority patent/US20110043128A1/en
Priority to JP2010505238A priority patent/JP5060617B2/ja
Publication of WO2009122581A1 publication Critical patent/WO2009122581A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/30Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/30Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/312Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode having an electric field perpendicular to the surface, e.g. tunnel-effect cathodes of metal-insulator-metal [MIM] type
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/06Details of flat display driving waveforms
    • G09G2310/066Waveforms comprising a gently increasing or decreasing portion, e.g. ramp

Definitions

  • the present invention relates to an electron-emitting device electrically connected to a high-efficiency electron-emitting device (high-efficiency electron-emission device: HEED), a surface-conduction electron-emitting device (surface-conduction electron-emitter display: SED), or the like.
  • the present invention relates to a driving method for driving a circuit device and a technical field of the circuit device.
  • a leakage current is reduced by applying a substrate bias to the MOS transistor and raising the threshold value of the MOS transistor in the standby mode.
  • a technique has been proposed that enables high-speed operation by lowering the threshold value of a MOS transistor without applying a substrate bias to the MOS transistor (see Patent Documents 1 and 2).
  • the pn junction between the semiconductor substrate on which the MOSFET is formed or the semiconductor well region and the source region is formed on the condition that the operation of the MOSFET is not affected.
  • a technique for obtaining a drain current necessary for high-speed operation by applying a back bias voltage to a semiconductor substrate or a semiconductor well region so as to obtain a directional voltage has been proposed (see Patent Document 3).
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, for example.
  • the issue is to provide.
  • a driving method of a circuit device is such that a cold cathode electron-emitting device and one of a source region and a drain region are electrically connected to one electrode of the cold cathode electron-emitting device.
  • a first voltage source electrically connected to the other electrode of the cold cathode electron-emitting device, and a second electrically connected to the semiconductor well region in which the MOS transistor is formed.
  • a driving method of a circuit device including a voltage source, wherein an electron emission portion is formed in the cold cathode electron emission element, and a forward current is applied to a pn junction between the semiconductor well region and the one region.
  • a step of forming an electron emission portion in which a first potential signal is output from the first voltage source and a second potential signal different from the first potential signal is output from the second voltage source so as to flow;
  • the circuit device includes a cold cathode electron-emitting device such as HEED and SED, and one of the source region and the drain region is one electrode of the cold cathode electron-emitting device.
  • a MOS transistor electrically connected to the first electrode, a first voltage source electrically connected to the other electrode of the cold cathode electron-emitting device, and a first electrically connected to the semiconductor well region in which the MOS transistor is formed. Two voltage sources.
  • the “MOS transistor” according to the present invention is, for example, a high voltage MOS transistor, a low voltage MOS transistor, a DDD structure MOS transistor, a one-side LOCOS structure MOS transistor, a both-side LOCOS structure MOS transistor, or the like.
  • the first voltage source is connected to the first voltage source so that the forward current flows through the semiconductor well region and the pn junction between the one region.
  • One potential signal is output, and a second potential signal different from the first potential signal is output from the second voltage source.
  • “when the electron emission portion is formed in the cold cathode electron emission device” is not limited to the time when the electron emission portion is formed in the cold cathode electron emission device, but the insulator layer inside the formed electron emission portion. It may include when the conductive microstructure present on the surface or in the portion is grown or increased.
  • a cold cathode electron-emitting device in the manufacturing process of a cold cathode electron-emitting device, it functions as a cold cathode electron-emitting device for a cold-cathode electron-emitting device (strictly, an element that should become a cold-cathode electron-emitting device).
  • a process for forming an electron emission portion for the purpose hereinafter referred to as “activation process” as appropriate
  • the electrical resistance of the portion to be the electron emission portion before the activation process is higher than the electrical resistance of the electron emission portion after the activation process (for example, about 10 times higher).
  • the predetermined current necessary for forming the electron emission portion flows between one electrode and the other electrode of the cold cathode electron-emitting device, so that A relatively high voltage must be applied.
  • the electric resistance becomes relatively small. Therefore, when driving the cold cathode electron emission device, a relatively low voltage is applied between one electrode and the other electrode. Good.
  • the driving MOS transistor can be miniaturized or miniaturized.
  • the circuit device is miniaturized in order to ensure the withstand voltage of the driving MOS transistor. Or miniaturization may be difficult.
  • the activation process is performed through a member different from the driving MOS transistor such as a diode, it is possible to reduce the size or size of the driving MOS transistor. It has been found that it may be difficult to reduce the size of the circuit device in order to secure the space to be provided.
  • the first potential is supplied from the first voltage source so that the forward current flows through the semiconductor well region and the pn junction between the one region.
  • a signal is output and a second potential signal different from the first potential signal is output from the second voltage source. That is, in the present invention, during the activation process, the semiconductor well region and the pn junction between the one region are made to function as a diode. For this reason, in the activation process, a predetermined current required for forming the electron emission portion can be obtained at a relatively low voltage, and the MOS transistor can be miniaturized or miniaturized.
  • a switching element is electrically connected to the other of the source region and the drain region of the MOS transistor. During the activation process, the switching element is typically turned off so that no current flows between the source region and the drain region.
  • each of the first voltage source and the second voltage source is used so that a predetermined current flows between the source region and the drain region of the MOS transistor.
  • a predetermined potential signal is output.
  • the circuit device driving method of the present invention it is possible to reduce the size of the circuit device while appropriately forming the electron-emitting portion in the electron-emitting device.
  • the method when the cold cathode electron-emitting device having the electron-emitting portion is driven, a current flows between the source region and the drain region.
  • the method further includes a driving step of outputting a third potential signal from the voltage source and outputting a fourth potential signal from the second voltage source.
  • the third potential signal is supplied from the first voltage source so that a current flows between the source region and the drain region in the driving process.
  • a fourth potential signal from the second voltage source.
  • the cold cathode electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device
  • the MOS transistor is an N-type MOS transistor.
  • the MOS transistor is an N-type MOS transistor
  • the potential indicated by the first potential signal is lower than the potential indicated by the second potential signal during the activation process.
  • the potential indicated by the third potential signal is higher than the potential indicated by the fourth potential signal.
  • the cold cathode electron-emitting device is a high-efficiency electron-emitting device
  • the MOS transistor is a P-type MOS transistor.
  • the MOS transistor is a P-type MOS transistor
  • the potential indicated by the first potential signal is higher than the potential indicated by the second potential signal during the activation process.
  • the potential indicated by the third potential signal is equal to or lower than the potential indicated by the fourth potential signal.
  • a circuit device has a cold cathode electron-emitting device and one of a source region and a drain region is electrically connected to one electrode of the cold cathode electron-emitting device.
  • a MOS transistor a first voltage source electrically connected to the other electrode of the cold cathode electron-emitting device, a second voltage source electrically connected to a semiconductor well region in which the MOS transistor is formed,
  • a switching means electrically connected to the other of the source region and the drain region, and at least a part of the MOS transistor is formed when an electron emitting portion is formed in the cold cathode electron emitting device. Furthermore, it functions as at least a part of the diode.
  • the MOS transistor when the electric emission part is formed in a cold cathode electron emission element such as HEED or SED, at least a part of the MOS transistor functions as at least a part of the diode.
  • the pn junction between the semiconductor well region and the one region functions as a diode.
  • the switch means In the activation process, the switch means is typically turned off so that no current flows between the source region and the drain region. On the other hand, when driving the cold cathode electron-emitting device in which the electron-emitting portion is formed, the switch means is turned on so that a current flows between the source region and the drain region.
  • circuit device of the present invention it is possible to reduce the size of the circuit device while appropriately forming the electron-emitting portion in the electron-emitting device.
  • FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a circuit device according to a first embodiment.
  • 1 is a block diagram schematically showing an electrical configuration of an image display apparatus according to an example of a first embodiment.
  • the activation process which concerns on the Example of 1st Embodiment it is an example of the electric potential signal input into each terminal and each wiring. It is an example of the electric potential signal input into each terminal and each wiring when SED which concerns on the Example of 1st Embodiment is driven.
  • the activation process which concerns on the Example of 2nd Embodiment it is an example of the electric potential signal input into each terminal and each wiring. It is an example of the electric potential signal input into each terminal and each wiring, when HEED which concerns on the Example of 2nd Embodiment is driven.
  • It is sectional drawing which shows the structure of the circuit device which concerns on 3rd Embodiment. It is an equivalent circuit diagram of the circuit device concerning a 3rd embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the circuit device according to this embodiment.
  • the circuit device 1 includes an N-type MOS transistor 11, an SED 21, voltage sources 71 and 72, and a switch SW.
  • SED21”, “voltage source 71”, “voltage source 72”, and “switch SW” according to the present embodiment are respectively referred to as “cold cathode electron-emitting device” and “first voltage source” according to the present invention.
  • Second voltage source” and “switch means”.
  • the voltage source 72 is a so-called substrate bias.
  • the N-type MOS transistor 11 is formed in the separation layer 60 provided on the substrate 30.
  • the N-type MOS transistor 11 includes a P-type well region 11w, a substrate bias terminal 11b, a drain region 11d, a source region 11s, and a gate electrode 11g as an example of the “semiconductor well region” according to the present invention. Since the N-type MOS transistor 11 is formed in the isolation layer 60, even if a current flows to the P-type well region 11w via the substrate bias terminal 11b, a current flows to the adjacent N-type MOS transistor. This is very advantageous in practice.
  • the separation layer 60 may be formed, for example, by applying a cavity formed by etching, an insulating film, or a reverse voltage so that no current flows through the substrate 30.
  • the SED 21 includes an electron emission portion 21a and electrodes 211 and 212.
  • the electrode 211 is electrically connected to the drain region 11d through a contact hole h2 formed in the interlayer insulating films 41 to 43.
  • the electrode 212 is electrically connected to the voltage source 71.
  • the “electrode 211” and the “electrode 212” according to the present embodiment are examples of the “one electrode” and the “other electrode” according to the present invention, respectively.
  • the voltage source 72 is electrically connected to the substrate bias terminal 11b through the contact hole h1 formed in the wiring 51 and the interlayer insulating films 41 and 42.
  • the switch SW is electrically connected to the source region 11 s through a contact hole h 3 formed in the wiring 52 and the interlayer insulating films 41 and 42.
  • FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the circuit device according to this embodiment.
  • a forward current flows through the pn junction between the P-type well region 11w and the drain region 11d (that is, current flows from the P-type well region 11w to the drain region 11d).
  • the first potential signal is output from the voltage source 71 and the second potential signal different from the first potential signal is output from the voltage source 72. Accordingly, the potential indicated by the first potential signal is lower than the potential indicated by the second potential signal.
  • the switch SW is turned off so that no current flows between the source region 11s and the drain region 11d.
  • the potential indicated by the potential signal input to the gate electrode 11g may be any value.
  • the pn junction between the P-type well region 11w and the drain region 11d (the portion surrounded by the dotted line a in FIG. 2) functions as a diode. .
  • a predetermined current required for forming the electron emission portion 21a can be obtained at a relatively low voltage.
  • the voltage source 71 starts the third operation.
  • a potential signal is output, and a fourth potential signal is output from the voltage source 72.
  • the potential indicated by the fourth potential signal is typically zero.
  • the potential indicated by the third potential signal is higher than the potential indicated by the fourth potential signal. Note that the potential indicated by the potential signal input to the gate electrode 11 g is higher than the threshold value of the N-type MOS transistor 11.
  • the N-type MOS transistor 11 (the part surrounded by the broken line b in FIG. 2) is caused to function as an N-type MOS transistor. Therefore, by driving the circuit device 1 as described above, the activation processing and driving of the SED 21 can be realized by one N-type MOS transistor 11, which is very advantageous in practice.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing an electrical configuration of the image display apparatus according to the present embodiment.
  • FF indicates a flip-flop circuit.
  • a potential signal from the voltage source 71 is input to the terminal p1.
  • a potential signal (that is, a potential signal for controlling the N-type MOS transistor 11) input to the gate electrode 11g (see FIG. 1) is input to the terminal p2.
  • a potential signal from the voltage source 72 is input to the terminals p3 and p5.
  • a potential signal for controlling the switch SW is input to the terminals p4 and p6.
  • FIG. 4 is an example of a potential signal input to each terminal and each wiring in the activation process according to this embodiment.
  • FIG. 4 shows potential signals when the activation process is performed on two SEDs 21A and 21B (see FIG. 3) arranged adjacent to each other.
  • periods T1 and T2 in the figure indicate a period during which the activation process is performed on the SED 21A and a period during which the activation process is performed on the SED 21B, respectively.
  • the potential signal input to the wiring y2 (the potential signal input to the electrode 212 in FIG. The potential indicated by the potential signal) is lower than the potential indicated by the potential signal input to the terminal p3 (the potential signal input to the substrate bias terminal 11b in FIG. 1, ie, the second potential signal).
  • the potential signal input to the terminal p4 is set so that no current flows between the source region 11s and the drain region 11d (see FIG. 1).
  • FIG. 5 is an example of a potential signal input to each terminal and each wiring when the SED according to this embodiment is driven.
  • the potential indicated by the potential signal (that is, the third potential signal) input to the wiring y2 is the potential input to the terminal p3. It is higher than the potential indicated by the signal (ie, the fourth potential signal).
  • the potential signal input to the terminal p4 is set so that a current flows between the source region 11s and the drain region 11d.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the circuit device according to the present embodiment having the same concept as in FIG.
  • the circuit device 2 includes a P-type MOS transistor 12, a HEED 22, voltage sources 71 and 72, and a switch SW.
  • the “HEED 22” according to the present embodiment is another example of the “cold cathode electron-emitting device” according to the present invention.
  • the P-type MOS transistor 12 includes an N-type well region 12w, a substrate bias terminal 12b, a source region 12s, a drain region 12d, and a gate electrode 12g as another example of the “semiconductor well region” according to the present invention. Yes.
  • the HEED 22 includes a lower electrode 221, an upper electrode 222, an electron supply layer 223 made of, for example, amorphous silicon, an insulating film 224 made of, for example, silicon oxide, and a carbon film 225.
  • the “lower electrode 221” and the “upper electrode 222” according to the present embodiment are other examples of the “one electrode” and the “other electrode” according to the present invention, respectively.
  • the vicinity of the recessed portion of the HEED 22 corresponds to the electron emission portion.
  • the lower electrode 221 is electrically connected to the source region 12s through the contact hole h2.
  • the upper electrode 222 is electrically connected to the voltage source 71.
  • the voltage source 72 is electrically connected to the substrate bias terminal 12b through the wiring 51 and the contact hole h1.
  • the switch SW is electrically connected to the drain region 12d through the wiring 52 and the contact hole h3.
  • FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the circuit device according to this embodiment having the same purpose as FIG.
  • a first potential signal is output from the voltage source 71 so that a current flows in a forward direction through the pn junction between the N-type well region 12w and the source region 12s.
  • a second potential signal is output from the voltage source 72. Therefore, the potential indicated by the first potential signal is higher than the potential indicated by the second potential signal.
  • a third potential signal is output from the voltage source 71 so that a current flows between the source region 12s and the drain region 12d, and the voltage source 72 is also supplied.
  • the potential indicated by the third potential signal is greater than zero and less than or equal to the potential indicated by the fourth potential signal. Note that the potential indicated by the potential signal input to the gate electrode 12 g is lower than the threshold value of the P-type MOS transistor 12.
  • FIG. 8 is a block diagram schematically showing an electrical configuration of the image display apparatus according to the present embodiment having the same purpose as FIG.
  • FIG. 9 is an example of a potential signal input to each terminal and each wiring in the activation processing according to the present embodiment having the same meaning as FIG.
  • FIG. 9 shows potential signals when the activation process is performed on two HEEDs 22A and 22B (see FIG. 8) arranged adjacent to each other.
  • periods T1 and T2 in the figure indicate a period during which the HEED 22A is activated and a period during which the HEED 22B is activated.
  • the potential signal input to the wiring y2 (the potential signal input to the upper electrode 222 in FIG.
  • the potential indicated by the one potential signal is higher than the potential indicated by the potential signal input to the terminal p3 (the potential signal input to the substrate bias terminal 12b in FIG. 6, ie, the second potential signal).
  • FIG. 10 is an example of a potential signal input to each terminal and each wiring when the HEED according to the present embodiment, which has the same meaning as FIG. 5, is driven.
  • the potential indicated by the potential signal that is, the third potential signal
  • the potential input to the wiring y2 is the potential input to the terminal p3. It is below the potential indicated by the signal (ie, the fourth potential signal).
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of the circuit device according to this embodiment having the same concept as in FIG.
  • the circuit device 3 includes an NPN bipolar transistor 13, an SED 21, voltage sources 71 and 72, and a switch SW.
  • the NPN bipolar transistor 13 includes an N-type well region 13w, a collector region 13c, a base region 13b, and an emitter region 13e.
  • the electrode 211 is electrically connected to the collector region 13c through the contact hole h1.
  • the voltage source 72 is electrically connected to the base region 13b through the wiring 53 and the contact hole h2.
  • the switch SW is electrically connected to the emitter region 13e through the wiring 54 and the contact hole h3.
  • FIG. 12 is an equivalent circuit diagram of the circuit device according to the present embodiment having the same concept as in FIG.
  • a first potential signal is output from the voltage source 71 so that a current flows in the forward direction through the pn junction between the collector region 13c and the base region 13b, and the voltage A second potential signal is output from the source 72. Accordingly, the potential indicated by the first potential signal is lower than the potential indicated by the second potential signal.
  • the switch SW is turned off so that no current flows through the emitter region 13e.
  • the third potential signal is output from the voltage source 71 and the fourth potential is output from the voltage source 72 so that the NPN bipolar transistor 13 operates. A signal is output. Therefore, the potential indicated by the third potential signal is higher than the potential indicated by the fourth potential signal.
  • the switch SW is turned on.
  • FIG. 13 is a block diagram schematically showing an electrical configuration of the image display apparatus according to the present embodiment having the same purpose as FIG.
  • a potential signal from the voltage source 72 (see FIG. 11) is input to the terminal p7.
  • Potential signals from the voltage source 71 (see FIG. 11) are input to the terminals p8 and p10.
  • a potential signal for controlling the switch SW (see FIG. 11) is input to the terminals p9 and p11.
  • FIG. 14 is an example of a potential signal input to each terminal and each wiring in the activation process according to the present embodiment having the same meaning as FIG.
  • the potential signal input to the terminal p8 (the potential signal input to the electrode 212 in FIG. 11). That is, the potential indicated by the first potential signal) is lower than the potential indicated by the potential signal input to the wiring y5 (the potential signal input to the base region 13b in FIG. 11, ie, the second potential signal).
  • the potential signal input to the terminal p9 is set so that no current flows through the emitter region 13e (see FIG. 11).
  • FIG. 15 is an example of a potential signal input to each terminal and each wiring when the SED according to the present embodiment, which has the same meaning as FIG. 5, is driven.
  • the potential indicated by the potential signal input to the terminal p8 (ie, the third potential signal) is the potential input to the wiring y5. It is higher than the potential indicated by the signal (ie, the fourth potential signal).
  • the potential signal input to the terminal p9 is set so that a current flows through the emitter region 13e.
  • circuit device 3 may include a HEED instead of the SED 21.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

回路装置の駆動方法は、冷陰極電子放出素子(21)と、ソース領域(11s)及びドレイン領域(11d)の一方の領域が、冷陰極電子放出素子の一の電極(211)に電気的に接続されたMOSトランジスタ(11)と、冷陰極電子放出素子の他の電極(212)に電気的に接続された第1電圧源(71)と、MOSトランジスタが形成された半導体ウェル領域(11w)に電気的に接続された第2電圧源(72)とを備える回路装置の駆動方法である。該回路装置の駆動方法は、冷陰極電子放出素子に電子放出部(21a)が形成される際に、半導体ウェル領域及び前記一方の領域間におけるpn接合部に順方向電流が流れるように、第1電圧源から第1電位信号が出力されると共に、第2電圧源から第1電位信号とは異なる第2電位信号が出力される電子放出部形成工程を備える。

Description

回路装置の駆動方法及び回路装置
 本発明は、例えば高効率電子放出素子(High Efficiency Electron-Emission Device:HEED)、表面導電型電子放出素子(Surface-conduction Electron-emitter Display:SED)等の電子放出素子に電気的に接続された回路装置を駆動する駆動方法及び回路装置の技術分野に関する。
 この種の駆動方法として、例えば、基板バイアス回路を有する半導体集積回路において、待機モード時に、MOSトランジスタに基板バイアスを印加して、MOSトランジスタの閾値を上昇させることによりリーク電流を低減し、動作モード時に、MOSトランジスタに基板バイアスを印加せずに、MOSトランジスタの閾値を低下させることにより高速動作を可能にする技術が提案されている(特許文献1及び2参照)。
 或いは、デジタル回路を構成する複数のMOSFETからなるMOS回路において、MOSFETの動作に影響を与えないことを条件として、MOSFETが形成される半導体基板、又は半導体ウェル領域とソース領域間のpn接合が順方向電圧となるように、半導体基板、又は半導体ウェル領域にバックバイアス電圧を印加して、高速動作のために必要なドレイン電流を得る技術が提案されている(特許文献3参照)。
 また、この種の駆動方法が用いられる回路装置の製造方法として、例えば、表面伝導型電子放出素子に電子放出部を形成する際に、表面伝導型電子放出素子に直列に接続されたダイオード素子を介して、電子放出部を形成する通電フォーミング処理を行う製造方法が提案されている(特許文献4参照)。また、この種の駆動方法が用いられる回路装置として、高効率電子放出素子に電気的に接続された、MOSFETを含む素子駆動回路が提案されている(特許文献5参照)。
特開平5-108194号公報 国際公開WO97/32399号公報 国際公開WO00/45437号公報 特開平8-180799号公報 特開2005-228556号公報
 この種の駆動方法が用いられる回路装置により、電子放出素子に電子放出部を形成する際には、該電子放出素子に対して高電圧を印加しなければならない。このため、電子放出部を形成する際に、特許文献1乃至特許文献3、及び特許文献5に開示された駆動用のMOSFETを介すると、該MOSFETの耐電圧を確保するために、微細化又は小型化を図ることが困難になるという技術的問題点がある。或いは、駆動用のMOSFETの微細化又は小型化に起因して、十分な耐電圧を確保することができず、電子放出部が形成されない可能性があるという技術的問題点がある。他方、特許文献4に開示された技術では、別途ダイオードを形成しなければならないので、小型化を図ることが困難になると共に、製造コストが増加する可能性があるという技術的問題点がある。
 本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、電子放出素子に電子放出部を適切に形成しつつ、回路装置の小型化を図ることができる回路装置の駆動方法及び回路装置を提供することを課題とする。
 本発明の回路装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、冷陰極電子放出素子と、ソース領域及びドレイン領域のうち一方の領域が、前記冷陰極電子放出素子の一の電極に電気的に接続されたMOSトランジスタと、前記冷陰極電子放出素子の他の電極に電気的に接続された第1電圧源と、前記MOSトランジスタが形成された半導体ウェル領域に電気的に接続された第2電圧源とを備える回路装置の駆動方法であって、前記冷陰極電子放出素子に電子放出部が形成される際に、前記半導体ウェル領域及び前記一方の領域間におけるpn接合部に順方向電流が流れるように、前記第1電圧源から第1電位信号が出力されると共に、前記第2電圧源から前記第1電位信号とは異なる第2電位信号が出力される電子放出部形成工程を備える。
 本発明の回路装置の駆動方法によれば、回路装置は、例えばHEED、SED等の冷陰極電子放出素子と、ソース領域及びドレイン領域のうち一方の領域が、冷陰極電子放出素子の一の電極に電気的に接続されたMOSトランジスタと、冷陰極電子放出素子の他の電極に電気的に接続された第1電圧源と、MOSトランジスタが形成された半導体ウェル領域に電気的に接続された第2電圧源とを備える。
 尚、本発明に係る「MOSトランジスタ」は、例えば高電圧用MOSトランジスタ、低電圧用MOSトランジスタ、DDD構造MOSトランジスタ、片側LOCOS構造MOSトランジスタ、両側LOCOS構造MOSトランジスタ等である。
 冷陰極電子放出素子に電子放出素子を形成する際に、電子放出部形成工程において、半導体ウェル領域及び前記一方の領域間におけるpn接合部に順方向電流が流れるように、第1電圧源から第1電位信号が出力されると共に、第2電圧源から第1電位信号とは異なる第2電位信号が出力される。ここに、「冷陰極電子放出素子に電子放出部が形成される際」とは、冷陰極電子放出素子に電子放出部が形成される時に限らず、形成された電子放出部内部の絶縁体層部分の表面又は内部に存在する導電性の微細構造が成長又は増大させられる時を含んでよい。
 本願発明者の研究によれば、冷陰極電子放出素子の製造プロセスにおいて、冷陰極電子放出素子(厳密には、冷陰極電子放出素子となるべき素子)に対して、冷陰極電子放出素子として機能させるための電子放出部を形成する処理(以降、適宜“活性化処理”と称する)が施される。活性化処理が施される前における電子放出部となるべき部分の電気抵抗は、活性化処理が施された後における電子放出部の電気抵抗より高い(例えば10倍程度高い)。このため、活性化処理の際に、電子放出部を形成するために必要な所定電流が冷陰極電子放出素子の一の電極及び他の電極間に流れるように、一の電極及び他の電極間に比較的高い電圧を印加しなければならない。他方、電子放出部が形成された後は、電気抵抗が比較的小さくなるので、冷陰極電子放出素子を駆動する際には、一の電極及び他の電極間に比較的低い電圧を印加すればよい。
 従って、冷陰極電子放出素子を駆動するだけであれば、駆動用のMOSトランジスタの微細化又は小型化は可能である。しかしながら、冷陰極電子放出素子に電気的に接続された駆動用のMOSトランジスタを介して活性化処理を行う場合には、駆動用のMOSトランジスタの耐電圧を確保するために、回路装置の微細化又は小型化が困難になる可能性がある。他方、例えばダイオード等、駆動用のMOSトランジスタとは別部材を介して活性化処理を行う場合には、駆動用のMOSトランジスタの微細化又は小型化を図ることは可能であるが、別部材を設けるスペースを確保するために、回路装置の小型化が困難になる可能性があることが判明している。
 しかるに本発明では、冷陰極電子放出素子に電子放出部を形成する際に、半導体ウェル領域及び前記一方の領域間におけるpn接合部に順方向電流が流れるように、第1電圧源から第1電位信号が出力されると共に、第2電圧源から第1電位信号とは異なる第2電位信号が出力される。即ち、本発明では、活性化処理の際に、半導体ウェル領域及び前記一方の領域間におけるpn接合部を、ダイオードとして機能させている。このため、活性化処理において、電子放出部を形成するために必要な所定電流を、比較的低電圧で得ることができると共に、MOSトランジスタの微細化又は小型化を図ることができる。
 尚、MOSトランジスタのソース領域及びドレイン領域のうち他方の領域には、例えばスイッチング素子が電気的に接続されている。活性化処理の際、スイッチング素子は、典型的には、ソース領域及びドレイン領域間に電流が流れないようにオフ状態とされている。
 電子放出部が形成された冷陰極電子放出素子を駆動する際には、MOSトランジスタのソース領域及びドレイン領域間に、所定の電流が流れるように、第1電圧源及び第2電圧源の各々から所定の電位信号が出力される。
 以上の結果、本発明の回路装置の駆動方法によれば、電子放出素子に電子放出部を適切に形成しつつ、回路装置の小型化を図ることができる。
 本発明の回路装置の駆動方法の一態様では、前記電子放出部が形成された冷陰極電子放出素子を駆動する際に、前記ソース領域及び前記ドレイン領域間に電流が流れるように、前記第1電圧源から第3電位信号が出力されると共に、前記第2電圧源から第4電位信号が出力される駆動工程を更に備える。
 この態様によれば、電子放出部が形成された冷陰極電子放出素子を駆動する際に、駆動工程において、ソース領域及びドレイン領域間に電流が流れるように、第1電圧源から第3電位信号が出力されると共に、第2電圧源から第4電位信号が出力される。これにより、MOSトランジスタが、スイッチング素子として機能し、冷陰極電子放出素子から適切に電子ビームが放出されることとなる。この結果、例えば高品質な表示画像を表示可能な表示装置等を実現することができ、実用上非常に有利である。
 本発明の回路装置の駆動方法の他の態様では、前記冷陰極電子放出素子は、表面導電型電子放出素子であり、前記MOSトランジスタは、N型MOSトランジスタである。
 この態様によれば、MOSトランジスタは、N型MOSトランジスタであるので、活性化処理の際に、第1電位信号により示される電位は、第2電位信号により示される電位よりも低くなる。他方、冷陰極電子放出素子を駆動する際には、第3電位信号により示される電位は、第4電位信号により示される電位より高くなる。
 本発明の回路装置の駆動方法の他の態様では、前記冷陰極電子放出素子は、高効率電子放出素子であり、前記MOSトランジスタは、P型MOSトランジスタである。
 この態様によれば、MOSトランジスタは、P型MOSトランジスタであるので、活性化処理の際に、第1電位信号により示される電位は、第2電位信号により示される電位よりも高くなる。他方、冷陰極電子放出素子を駆動する際には、第3電位信号により示される電位は、第4電位信号により示される電位以下となる。
 本発明の回路装置は、上記課題を解決するために、冷陰極電子放出素子と、ソース領域及びドレイン領域のうち一方の領域が、前記冷陰極電子放出素子の一の電極に電気的に接続されたMOSトランジスタと、前記冷陰極電子放出素子の他の電極に電気的に接続された第1電圧源と、前記MOSトランジスタが形成された半導体ウェル領域に電気的に接続された第2電圧源と、前記ソース領域及び前記ドレイン領域のうち他方の領域に電気的に接続されたスイッチ手段とを備え、前記MOSトランジスタの少なくとも一部は、前記冷陰極電子放出素子に電子放出部が形成される際に、ダイオードの少なくとも一部として機能する。
 本発明の回路装置によれば、例えばHEED、SED等の冷陰極電子放出素子に電気放出部が形成される際に、MOSトランジスタの少なくとも一部が、ダイオードの少なくとも一部として機能する。例えば、半導体ウェル領域及び前記一方の領域間におけるpn接合部がダイオードとして機能する。このため、活性化処理において、電子放出部を形成するために必要な所定電流を、比較的低電圧で得ることができると共に、MOSトランジスタの微細化又は小型化を図ることができる。
 尚、活性化処理の際、スイッチ手段は、典型的には、ソース領域及びドレイン領域間に電流が流れないようにオフ状態とされる。他方、電子放出部が形成された冷陰極電子放出素子を駆動する際、スイッチ手段は、ソース領域及びドレイン領域間に電流が流れるように、オン状態とされる。
 以上の結果、本発明の回路装置によれば、電子放出素子に電子放出部を適切に形成しつつ、回路装置の小型化を図ることができる。
 本発明の作用及びその他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。
第1実施形態に係る回路装置の構成を示す断面図である。 第1実施形態に係る回路装置の等価回路図である。 第1実施形態の実施例に係る画像表示装置の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。 第1実施形態の実施例に係る活性化処理において、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。 第1実施形態の実施例に係るSEDが駆動される際に、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。 第2実施形態に係る回路装置の構成を示す断面図である。 第2実施形態に係る回路装置の等価回路図である。 第2実施形態の実施例に係る画像表示装置の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。 第2実施形態の実施例に係る活性化処理において、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。 第2実施形態の実施例に係るHEEDが駆動される際に、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。 第3実施形態に係る回路装置の構成を示す断面図である。 第3実施形態に係る回路装置の等価回路図である。 第3実施形態の実施例に係る画像表示装置の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。 第3実施形態の実施例に係る活性化処理において、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。 第3実施形態の実施例に係るSEDが駆動される際に、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。
符号の説明
 1、2、3…回路装置
 11…N型MOSトランジスタ
 12…P型MOSトランジスタ
 13…NPNバイポーラトランジスタ
 21…SED
 22…HEED
 30…基板
 41、42、43…層間絶縁膜
 51、52、53、54…配線
 60…分離層
 71、72…電圧源
 SW…スイッチ
 以下、本発明の回路装置の駆動方法に係る実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の図では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
 <第1実施形態>
 本発明に係る回路装置の駆動方法の第1実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。
 先ず、本実施形態に係る回路装置の構成について、図1を参照して説明する。ここに、図1は、本実施形態に係る回路装置の構成を示す断面図である。
 図1において、回路装置1は、N型MOSトランジスタ11、SED21、電圧源71及び72、並びにスイッチSWを備えて構成されている。ここに、本実施形態に係る「SED21」、「電圧源71」、「電圧源72」及び「スイッチSW」は、夫々、本発明に係る「冷陰極電子放出素子」、「第1電圧源」、「第2電圧源」及び「スイッチ手段」の一例である。尚、電圧源72は、所謂基板バイアスである。
 N型MOSトランジスタ11は、基板30に設けられた分離層60内に形成されている。N型MOSトランジスタ11は、本発明に係る「半導体ウェル領域」の一例としてのP型ウェル領域11w、基板バイアス端子11b、ドレイン領域11d、ソース領域11s及びゲート電極11gを備えて構成されている。尚、N型MOSトランジスタ11が分離層60内に形成されることにより、基板バイアス端子11bを介してP型ウェル領域11wに電流を流しても、隣接するN型MOSトランジスタに電流が流れてしまうことを防止することができ、実用上非常に有利である。尚、分離層60は、例えばエッチングにより形成された空洞、絶縁膜、逆方向電圧を印加して電流が基板30に流れないようにする等により形成すればよい。
 SED21は、電子放出部21a、並びに電極211及び212を備えて構成されている。電極211は、層間絶縁膜41乃至43に形成されたコンタクトホールh2を介して、ドレイン領域11dに電気的に接続されている。電極212は、電圧源71に電気的に接続されている。ここに、本実施形態に係る「電極211」及び「電極212」は、夫々、本発明に係る「一の電極」及び「他の電極」の一例である。
 電圧源72は、配線51並びに層間絶縁膜41及び42に形成されたコンタクトホールh1を介して基板バイアス端子11bに電気的に接続されている。スイッチSWは、配線52並びに層間絶縁膜41及び42に形成されたコンタクトホールh3を介してソース領域11sに電気的に接続されている。
 次に、以上のように構成された回路装置1の駆動方法について、図2を参照して説明する。ここに、図2は、本実施形態に係る回路装置の等価回路図である。
 SED21に電子放出部21aを形成する際には、P型ウェル領域11w及びドレイン領域11d間におけるpn接合部に順方向電流が流れるように(即ち、P型ウェル領域11wからドレイン領域11dに電流が流れるように)、電圧源71から第1電位信号が出力されると共に、電圧源72から第1電位信号とは異なる第2電位信号が出力される。従って、第1電位信号により示される電位は、第2電位信号により示される電位より低い。尚、この際、ソース領域11s及びドレイン領域11d間に電流が流れないように、スイッチSWはオフ状態とされる。また、ゲート電極11gに入力される電位信号により示される電位は、どのような値でもよい。
 このように、本実施形態では、活性化処理の際に、P型ウェル領域11w及びドレイン領域11d間におけるpn接合部(図2中の点線aで囲われた部分)をダイオードとして機能させている。このため、活性化処理において、電子放出部21aを形成するために必要な所定電流を、比較的低電圧で得ることができる。
 他方、電子放出部21aが形成されたSED21が駆動される際には、ソース領域11s及びドレイン領域11d間に電流が流れるように、スイッチSWがオン状態とされた後に、電圧源71から第3電位信号が出力されると共に、電圧源72から第4電位信号が出力される。この際、第4電位信号により示される電位は、典型的には、ゼロである。第3電位信号により示される電位は、第4電位信号により示される電位より高い。尚、ゲート電極11gに入力される電位信号により示される電位は、N型MOSトランジスタ11の閾値よりも高い電位である。
 このように、本実施形態では、SED21を駆動する際に、N型MOSトランジスタ11(図2中の破線bで囲われた部分)をN型MOSトランジスタとして機能させている。従って、上述の如く回路装置1を駆動させることにより、SED21の活性化処理と駆動とを一つのN型MOSトランジスタ11により実現することができ、実用上非常に有利である。
 (実施例)
 次に、本実施形態に係る回路装置を、画像表示装置に適用した実施例について、図3乃至図5を参照して説明する。ここに、図3は、本実施例に係る画像表示装置の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。尚、図中の「FF」は、フリップフロップ回路を示している。
 図3において、端子p1には、電圧源71(図1参照)からの電位信号が入力される。端子p2には、ゲート電極11g(図1参照)に入力される電位信号(即ち、N型MOSトランジスタ11の制御用の電位信号)が入力される。端子p3及びp5には、電圧源72(図1参照)からの電位信号が入力される。端子p4及び端子p6には、スイッチSW(図1参照)の制御用の電位信号が入力される。
 次に、当該画像表示装置において、SED21に活性化処理が施される際の電位信号について、図4を参照して説明する。ここに、図4は、本実施例に係る活性化処理において、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。尚、図4では、相互に隣接して配置された二つのSED21A及び21B(図3参照)に活性化処理を施す際の電位信号を示している。また、図中の期間T1及びT2は、夫々、SED21Aに活性化処理を施す期間及びSED21Bに活性化処理を施す期間を示している。
 図4に示すように、SED21Aに活性化処理が施される場合(図中の期間T1)、配線y2に入力される電位信号(図1における電極212に入力される電位信号、即ち、第1電位信号)により示される電位は、端子p3に入力される電位信号(図1における基板バイアス端子11bに入力される電位信号、即ち、第2電位信号)により示される電位より低い。尚、端子p4に入力される電位信号は、ソース領域11s及びドレイン領域11d(図1参照)間に電流が流れないように設定されている。
 次に、電子放出部21a(図1参照)が形成されたSEDが駆動される際の電位信号について、図5を参照して説明する。ここに、図5は、本実施例に係るSEDが駆動される際に、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。
 図5に示すように、SED21Aが駆動される場合(図中の期間T1)、配線y2に入力される電位信号(即ち、第3電位信号)により示される電位は、端子p3に入力される電位信号(即ち、第4電位信号)により示される電位より高い。尚、端子p4に入力される電位信号は、ソース領域11s及びドレイン領域11d間に電流が流れるように設定されている。
 <第2実施形態>
 次に、本発明の回路装置の駆動方法に係る第2実施形態を、図6及び図7を参照して説明する。第2実施形態では、冷陰極電子放出素子の種類及びMOSトランジスタの種類が異なる以外は、第1実施形態と同様である。よって、第2実施形態について、第1実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図6及び図7を参照して説明する。ここに、図6は、図1と同趣旨の、本実施形態に係る回路装置の構成を示す断面図である。
 図6において、回路装置2は、P型MOSトランジスタ12、HEED22、電圧源71及び72、並びにスイッチSWを備えて構成されている。ここに、本実施形態に係る「HEED22」は、本発明に係る「冷陰極電子放出素子」の他の例である。
 P型MOSトランジスタ12は、本発明に係る「半導体ウェル領域」の他の例としてのN型ウェル領域12w、基板バイアス端子12b、ソース領域12s、ドレイン領域12d及びゲート電極12gを備えて構成されている。
 HEED22は、下部電極221、上部電極222、例えば非晶質シリコン等からなる電子供給層223、例えば酸化シリコン等からなる絶縁膜224及び炭素膜225を備えて構成されている。ここに、本実施形態に係る「下部電極221」及び「上部電極222」は、夫々、本発明に係る「一の電極」及び「他の電極」の他の例である。尚、HEED22のうち窪んでいる部分近傍が電子放出部に相当する。
 下部電極221は、コンタクトホールh2を介してソース領域12sに電気的に接続されている。上部電極222は、電圧源71に電気的に接続されている。電圧源72は、配線51並びにコンタクトホールh1を介して基板バイアス端子12bに電気的に接続されている。スイッチSWは、配線52及びコンタクトホールh3を介してドレイン領域12dに電気的に接続されている。
 次に、以上のように構成された回路装置2の駆動方法について、図7を参照して説明する。ここに、図7は、図2と同趣旨の、本実施形態に係る回路装置の等価回路図である。
 HEED22に電子放出部を形成する際には、N型ウェル領域12w及びソース領域12s間におけるpn接合部に順方向に電流が流れるように、電圧源71から第1電位信号が出力されると共に、電圧源72から第2電位信号が出力される。従って、第1電位信号により示される電位は、第2電位信号により示される電位より高い。
 他方、電子放出部が形成されたHEED22が駆動される際には、ソース領域12s及びドレイン領域12d間に電流が流れるように、電圧源71から第3電位信号が出力されると共に、電圧源72から第4電位信号が出力される。この際、第3電位信号により示される電位は、ゼロより大きく、第4電位信号により示される電位以下である。尚、ゲート電極12gに入力される電位信号により示される電位は、P型MOSトランジスタ12の閾値よりも低い電位である。
 (実施例)
 次に、本実施形態に係る回路装置を、画像表示装置に適用した実施例について、図8乃至図10を参照して説明する。ここに、図8は、図3と同趣旨の、本実施例に係る画像表示装置の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。
 次に、当該画像表示装置において、HEED22に活性化処理が施される際の電位信号について、図9を参照して説明する。ここに、図9は、図4と同趣旨の、本実施例に係る活性化処理において、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。尚、図9では、相互に隣接して配置された二つのHEED22A及び22B(図8参照)に活性化処理を施す際の電位信号を示している。また、図中の期間T1及びT2は、夫々、HEED22Aに活性化処理を施す期間及びHEED22Bに活性化処理を施す期間を示している。
 図9に示すように、HEED22Aに活性化処理が施される場合(図中の期間T1)、配線y2に入力される電位信号(図6における上部電極222に入力される電位信号、即ち、第1電位信号)により示される電位は、端子p3に入力される電位信号(図6における基板バイアス端子12bに入力される電位信号、即ち、第2電位信号)により示される電位より高い。
 次に、電子放出部が形成されたHEED22が駆動される際の電位信号について、図10を参照して説明する。ここに、図10は、図5と同趣旨の、本実施例に係るHEEDが駆動される際に、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。
 図10に示すように、HEED22Aが駆動される場合(図中の期間T1)、配線y2に入力される電位信号(即ち、第3電位信号)により示される電位は、端子p3に入力される電位信号(即ち、第4電位信号)により示される電位以下である。
 <第3実施形態>
 次に、本発明の回路装置の駆動方法に係る第3実施形態を、図11及び図12を参照して説明する。第3実施形態では、トランジスタの種類が異なる以外は、第1実施形態と同様である。よって、第3実施形態について、第1実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図11及び図12を参照して説明する。ここに、図11は、図1と同趣旨の、本実施形態に係る回路装置の構成を示す断面図である。
 図11において、回路装置3は、NPNバイポーラトランジスタ13、SED21、電圧源71及び72、並びにスイッチSWを備えて構成されている。NPNバイポーラトランジスタ13は、N型ウェル領域13w、コレクタ領域13c、ベース領域13b及びエミッタ領域13eを備えて構成されている。
 電極211は、コンタクトホールh1を介してコレクタ領域13cに電気的に接続されている。電圧源72は、配線53及びコンタクトホールh2を介してベース領域13bに電気的に接続されている。スイッチSWは、配線54及びコンタクトホールh3を介してエミッタ領域13eに電気的に接続されている。
 次に、以上にように構成された回路装置3の駆動方法について、図12を参照して説明する。ここに、図12は、図2と同趣旨の、本実施形態に係る回路装置の等価回路図である。
 SED21に電子放出部21aを形成する際には、コレクタ領域13c及びベース領域13b間におけるpn接合部に順方向に電流が流れるように、電圧源71から第1電位信号が出力されると共に、電圧源72から第2電位信号が出力される。従って、第1電位信号により示される電位は、第2電位信号により示される電位より低い。尚、エミッタ領域13eに電流が流れないように、スイッチSWはオフ状態とされる。
 他方、電子放出部21aが形成されたSED21が駆動される際には、NPNバイポーラトランジスタ13が動作するように、電圧源71から第3電位信号が出力されると共に、電圧源72から第4電位信号が出力される。従って、第3電位信号により示される電位は、第4電位信号により示される電位より高い。尚、スイッチSWはオン状態とされる。
 (実施例)
 次に、本実施形態に係る回路装置を、画像表示装置に適用した実施例について、図13乃至図15を参照して説明する。ここに、図13は、図3と同趣旨の、本実施例に係る画像表示装置の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。
 図13において、端子p7には、電圧源72(図11参照)からの電位信号が入力される。端子p8及びp10には、電圧源71(図11参照)からの電位信号が入力される。端子p9及びp11には、スイッチSW(図11参照)の制御用の電位信号が入力される。
 次に、当該画像表示装置において、SED21に活性化処理が施される際の電位信号について、図14を参照して説明する。ここに、図14は、図4と同趣旨の、本実施例に係る活性化処理において、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。
 図14に示すように、SED21A(図13参照)に活性化処理が施される場合(図中の期間T1)、端子p8に入力される電位信号(図11における電極212に入力される電位信号、即ち、第1電位信号)により示される電位は、配線y5に入力される電位信号(図11におけるベース領域13bに入力される電位信号、即ち、第2電位信号)により示される電位より低い。尚、端子p9に入力される電位信号は、エミッタ領域13e(図11参照)に電流が流れないように設定されている。
 次に、電子放出部21a(図11参照)が形成されたSEDが駆動される際の電位信号について、図15を参照して説明する。ここに、図15は、図5と同趣旨の、本実施例に係るSEDが駆動される際に、各端子及び各配線に入力される電位信号の一例である。
 図15に示すように、SED21Aが駆動される場合(図中の期間T1)、端子p8に入力される電位信号(即ち、第3電位信号)により示される電位は、配線y5に入力される電位信号(即ち、第4電位信号)により示される電位より高い。尚、端子p9に入力される電位信号は、エミッタ領域13eに電流が流れるように設定されている。
 尚、本実施形態に係る回路装置3は、SED21に代えて、HEEDを備えていてもよい。
 本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う回路装置の駆動方法及び回路装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

Claims (5)

  1.  冷陰極電子放出素子と、ソース領域及びドレイン領域のうち一方の領域が、前記冷陰極電子放出素子の一の電極に電気的に接続されたMOSトランジスタと、前記冷陰極電子放出素子の他の電極に電気的に接続された第1電圧源と、前記MOSトランジスタが形成された半導体ウェル領域に電気的に接続された第2電圧源とを備える回路装置の駆動方法であって、
     前記冷陰極電子放出素子に電子放出部が形成される際に、前記半導体ウェル領域及び前記一方の領域間におけるpn接合部に順方向電流が流れるように、前記第1電圧源から第1電位信号が出力されると共に、前記第2電圧源から前記第1電位信号とは異なる第2電位信号が出力される電子放出部形成工程を備える回路装置の駆動方法。
  2.  前記電子放出部が形成された冷陰極電子放出素子を駆動する際に、前記ソース領域及び前記ドレイン領域間に電流が流れるように、前記第1電圧源から第3電位信号が出力されると共に、前記第2電圧源から第4電位信号が出力される駆動工程を更に備えることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の回路装置の駆動方法。
  3.  前記冷陰極電子放出素子は、表面導電型電子放出素子であり、
     前記MOSトランジスタは、N型MOSトランジスタである
     ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の回路装置の駆動方法。
  4.  前記冷陰極電子放出素子は、高効率電子放出素子であり、
     前記MOSトランジスタは、P型MOSトランジスタである
     ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の回路装置の駆動方法。
  5.  冷陰極電子放出素子と、
     ソース領域及びドレイン領域のうち一方の領域が、前記冷陰極電子放出素子の一の電極に電気的に接続されたMOSトランジスタと、
     前記冷陰極電子放出素子の他の電極に電気的に接続された第1電圧源と、
     前記MOSトランジスタが形成された半導体ウェル領域に電気的に接続された第2電圧源と、
     前記ソース領域及び前記ドレイン領域のうち他方の領域に電気的に接続されたスイッチ手段と
     を備え、
     前記MOSトランジスタの少なくとも一部は、前記冷陰極電子放出素子に電子放出部が形成される際に、ダイオードの少なくとも一部として機能する
     ことを特徴とする回路装置。
PCT/JP2008/056692 2008-04-03 2008-04-03 回路装置の駆動方法及び回路装置 WO2009122581A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/056692 WO2009122581A1 (ja) 2008-04-03 2008-04-03 回路装置の駆動方法及び回路装置
US12/935,362 US20110043128A1 (en) 2008-04-03 2008-04-03 Circuit device driving method and circuit device
JP2010505238A JP5060617B2 (ja) 2008-04-03 2008-04-03 回路装置の駆動方法及び回路装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/056692 WO2009122581A1 (ja) 2008-04-03 2008-04-03 回路装置の駆動方法及び回路装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009122581A1 true WO2009122581A1 (ja) 2009-10-08

Family

ID=41135000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/056692 WO2009122581A1 (ja) 2008-04-03 2008-04-03 回路装置の駆動方法及び回路装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110043128A1 (ja)
JP (1) JP5060617B2 (ja)
WO (1) WO2009122581A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06176686A (ja) * 1992-12-10 1994-06-24 Fujitsu Ltd 電界放出陰極装置及びその製造方法
JPH08255559A (ja) * 1995-03-20 1996-10-01 Fujitsu Ltd 電界放出陰極装置およびその製造方法
JPH0992129A (ja) * 1995-09-25 1997-04-04 Canon Inc 電子源とその駆動方法、それを用いた画像形成装置、並びにその製造方法
JPH09219164A (ja) * 1996-02-13 1997-08-19 Canon Inc 電子発生装置、それを用いた画像形成装置とそれらの駆動方法
JPH09259745A (ja) * 1996-03-25 1997-10-03 Agency Of Ind Science & Technol 冷電子放出素子
JP2005228556A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Pioneer Electronic Corp 電子放出素子を用いた光電変換装置および撮像装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5290610A (en) * 1992-02-13 1994-03-01 Motorola, Inc. Forming a diamond material layer on an electron emitter using hydrocarbon reactant gases ionized by emitted electrons
TW484235B (en) * 1999-02-25 2002-04-21 Canon Kk Light-receiving element and photoelectric conversion device
EP1032013B1 (en) * 1999-02-25 2007-07-11 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing electron-emitting device
JP3928837B2 (ja) * 1999-09-13 2007-06-13 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置
JP2003016925A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Canon Inc 電子放出素子の製造方法、電子源及び画像形成装置
JP4445351B2 (ja) * 2004-08-31 2010-04-07 株式会社東芝 半導体モジュール
US20060065932A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Circuit to improve ESD performance made by fully silicided process
DE102004063277A1 (de) * 2004-12-29 2006-07-13 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement mit integrierter Stützkapazität

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06176686A (ja) * 1992-12-10 1994-06-24 Fujitsu Ltd 電界放出陰極装置及びその製造方法
JPH08255559A (ja) * 1995-03-20 1996-10-01 Fujitsu Ltd 電界放出陰極装置およびその製造方法
JPH0992129A (ja) * 1995-09-25 1997-04-04 Canon Inc 電子源とその駆動方法、それを用いた画像形成装置、並びにその製造方法
JPH09219164A (ja) * 1996-02-13 1997-08-19 Canon Inc 電子発生装置、それを用いた画像形成装置とそれらの駆動方法
JPH09259745A (ja) * 1996-03-25 1997-10-03 Agency Of Ind Science & Technol 冷電子放出素子
JP2005228556A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Pioneer Electronic Corp 電子放出素子を用いた光電変換装置および撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5060617B2 (ja) 2012-10-31
US20110043128A1 (en) 2011-02-24
JPWO2009122581A1 (ja) 2011-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4893609B2 (ja) 半導体装置とその半導体装置を備えている給電装置の駆動方法
JP2007240904A (ja) プラズマディスプレイ装置
CN109983565B (zh) 半导体装置
WO2019163478A1 (ja) 半導体装置および電力変換装置
US20100148253A1 (en) High voltage semiconductor devices with schottky diodes
JP2008270377A (ja) 半導体装置およびそれを用いたプラズマディスプレイ駆動用半導体集積回路装置
JP2013220016A (ja) ハイサイド・ゲートドライバ、スイッチングチップ及び電力装置
JP4424622B2 (ja) 発光装置及び表示装置
US20120256291A1 (en) Semiconductor device
JPH08130249A (ja) 半導体装置
US6873012B2 (en) SOI component
JP5060617B2 (ja) 回路装置の駆動方法及び回路装置
JP5124533B2 (ja) 半導体装置、それを用いたプラズマディスプレイ駆動用半導体集積回路装置、及びプラズマディスプレイ装置
JPH0680832B2 (ja) 半導体装置
JP2007081009A (ja) 駆動回路およびデータ線ドライバ
JP4772318B2 (ja) 光デバイス及びその製造方法
JP4671666B2 (ja) 駆動回路
JP2010003889A (ja) 半導体装置およびそれを用いたプラズマディスプレイ駆動用半導体集積回路装置およびプラズマディスプレイ装置
JP3026484B2 (ja) 電界放出型冷陰極
JP2010114298A (ja) 高耐圧半導体装置
JP4193680B2 (ja) 半導体装置
JP2006094301A (ja) 高電圧ドライバ回路
JP2707964B2 (ja) 電界放出素子を用いた表示装置
US6876344B2 (en) Flat thermionic emission screen and with integrated anode control device
JP2005311211A (ja) 横形半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08739799

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010505238

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12935362

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08739799

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1