(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データラインと連結される少なくとも一つ以上の第１ダイオードと；
負荷キャパシタと連結される少なくとも二つ以上の第２ダイオードと；
前記第１及び第２ダイオード間のノードとスキャンライン間に連結された抵抗を含むことを特徴とするトライオード整流スイッチ。
【請求項２】
前記第２ダイオードと前記負荷キャパシタ間のノードとリセットライン間に連結された第３ダイオードをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のトライオード整流スイッチ。
【請求項３】
前記少なくとも二つ以上の第２ダイオードは、直列に連結されたことを特徴とする請求項１に記載のトライオード整流スイッチ。
【請求項４】
前記第１ないし第３ダイオード中少なくとも一つは、接合ダイオードであることを特徴とする請求項２に記載のトライオード整流スイッチ。
【請求項５】
前記第１ないし第３ダイオード中少なくとも一つは、ショットキーダイオードであることを特徴とする請求項２に記載のトライオード整流スイッチ。
【請求項６】
前記第１ないし第３ダイオード中少なくとも一つは、ＭＩＭ−ダイオードであることを特徴とする請求項２に記載のトライオード整流スイッチ。
【請求項７】
データラインに連結されて、電流を一方向に流れるようにする第１ユニットと；
負荷キャパシタと前記第１ユニット間に連結されて、各々電流を一方向に流れるようにする二個の第２ユニットと；
一端部がスキャンラインに連結されていて、他の端部は前記第１ユニットと前記第２ユニット間に連結された抵抗と；
第１端部が前記第２ユニットと前記負荷キャパシタ間のノードに連結されていて、第２端部はリセットラインに連結されており、電流を一方向に流れるようにする第３ユニットを含むことを特徴とするディスプレー装置用スイッチング素子。
【請求項８】
前記第１ないし第３ユニット中少なくとも一つは、接合ダイオードであることを特徴とする請求項７に記載のスイッチング素子。
【請求項９】
前記第１ないし第３ユニット中少なくとも一つは、ショットキーダイオードであることを特徴とする請求項７に記載のスイッチング素子。
【請求項１０】
前記第１ないし第３ユニット中少なくとも一つは、ＭＩＭ−ダイオードであることを特徴とする請求項７に記載のスイッチング素子。
【請求項１１】
前記負荷キャパシタは、ディスプレーピクセルであることを特徴とするスイッチング素子。
【請求項１２】
前記第２ユニットは、直列に連結されたことを特徴とするスイッチング素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトライオード整流スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トライオード整流スイッチ（Ｔｒｉｏｄｉｃ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ：以下ＴＲＳと称する）は、二個のダイオードと一つの抵抗部で構成されて、このＴＲＳは３端子を有するＴＦＴスイッチ素子より工程が簡単で製作費用がさらに低廉な長所を有している。
そしてその他二個の端子を有するスイッチング素子に比べても独立的に信号電圧を調節することができる長所があって、ダイオードとキャパシタの組合せでなされたスイッチの漏れ電流が大きい短所を克服して非常に低い漏れ電流特性を有する長所がある。
【０００３】
前記のようなＴＲＳを利用して、平板ディスプレー、例えば、ＬＣＤまたは有機ＥＬを駆動させようとする場合、前記平板ディスプレーの階調表現を十分にするためには必ず非常に低いオフ電流（ｏｆｆ  ｃｕｒｒｅｎｔ）すなわち非常に低い漏れ電流が要求されるようになる。
しかし前記ＴＲＳの場合材料の特性上逆電圧（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｂｉａｓ）で非常に高い漏れ電流（ｌｅａｋａｇｅ  ｃｕｒｒｅｎｔ）が発生するようになる（例えば、この漏れ電流はＩＴＯすなわち、上部電極と半導体層の界面で発生する）。前記ＴＲＳの電気的特性はオン／オフ比、漏れ電流及び傾斜によって決定され、したがって、従来のＴＲＳは非常に悪い電気的特性を有している。また、このような漏れ電流は階調表現を低下させる原因になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明は前記のような問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、優秀な電気的特性を有したＴＲＳを提供することにある。
本発明の他の目的は、製造が容易なディスプレー用スイッチング素子を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、製造費用が低廉なディスプレー用スイッチング素子を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を実現するための本発明は、データラインと連結される少なくとも一つ以上の第１ダイオードと；負荷キャパシタと連結される少なくとも二つ以上の第２ダイオードと；及び前記第１及び第２ダイオード間のノードとスキャンライン間に連結された抵抗を含むトライオード整流スイッチを提供している。
また本発明のＴＲＳは、前記第２ダイオードと前記負荷キャパシタ間のノードとリセットライン間に連結された第３ダイオードをさらに含んでいる。
前記二つ以上の第２ダイオードは、直列に連結されており、前記第１ないし第３ダイオードは接合ダイオード、ショットキーダイオード、またはＭＩＭ（ｍｅｔａｌ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−ｍｅｔａｌ）−ダイオードである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照しながら本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、従来のＴＲＳを示す回路図である。従来のＴＲＳは二個のダイオードＤ１、Ｄ２と一つの抵抗Ｒでなっている。前記ダイオードＤ１はデータラインと連結されていて、前記ダイオードＤ２は負荷キャパシタ（ＣＬ；例えば、ディスプレーピクセル）と連結されている。また前記抵抗Ｒはスキャンラインと連結されている。ダイオードＤ３はリセットラインと連結されたリセットダイオードである。
【０００７】
図１は、ポジティブ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）ＴＲＳを示している。ネガティブ（ｎｅｇａｔｉｖｅ）ＴＲＳの場合には、前記ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３の方向が反対になる。
前記ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３は、一般に下部電極、ドーピング層、半導体層、上部電極が順に積層されて構成される。ポジティブＴＲＳの場合には上部電極がカソードであって、下部電極がアノードになり、ネガティブＴＲＳの場合には上部電極がアノードになって、下部電極がカソードになる。
【０００８】
前記のような構造のＴＲＳの作動を説明すると次のようである。
前記ＴＲＳがポジティブの場合に、スキャンラインに電圧が印加されて負荷キャパシタＣＬはチャージ（ｃｈａｒｇｅ）される。負荷キャパシタのチャージを維持させるためスキャンラインには持続的に電圧が印加されて、データラインに印加された電圧によって階調（ｇｒａｙ  ｓｃａｌｅ）が調整される。次にデータを印加するためにスキャンラインに印加される電圧は０になって、リセットダイオードＤ３がターンオンされて放電される。
【０００９】
前記ＴＲＳがネガティブの場合に、負荷キャパシタＣＬはリセットダイオードＤ３がターンオンされて充電される。前記負荷キャパシタＣＬの充電状態を維持するためにスキャンラインには所定の電圧が印加されて、階調はデータラインに印加された電圧を通して調節される。その後、次にデータを印加するために、スキャンラインに十分に低い電圧を印加して放電させる。
一方、前記のようなＴＲＳを利用して、平板ディスプレー、例えば、ＬＣＤまたは有機ＥＬを駆動させようとする場合、前記平板ディスプレーの階調表現を十分にするためには必ず非常に低いオフ電流すなわち非常に低い漏れ電流が要求されるようになる。
【００１０】
しかし前記ＴＲＳの場合材料の特性上逆電圧で非常に高い漏れ電流が発生するようになる（例えば、この漏れ電流はＩＴＯすなわち、上部電極と半導体層の界面で発生する）。
前記ＴＲＳの電気的特性すなわちＩ−Ｖ特性はオン／オフ比、漏れ電流及び傾斜によって決定され、したがって、従来のＴＲＳは非常に悪い電気的特性を有している。また、このような漏れ電流は階調表現を低下させる原因になっている。
【００１１】
図２は、本発明トライオード整流スイッチの構成を示す回路図である。本発明のＴＲＳはダイオードＤ１と、ダイオードＤ２、Ｄ４と、抵抗Ｒで構成されている。前記ダイオードＤ１はデータラインと連結されていて、前記抵抗Ｒはスキャンラインと連結されている。前記Ｄ２、Ｄ４は直列に連結されており、前記ダイオードＤ４は負荷キャパシタ（ＣＬ；例えば、ディスプレーピクセル）と連結されている。またダイオードＤ３はリセットラインと連結されたリセットダイオードである。
【００１２】
図２には前記負荷キャパシタＣＬに連結されたダイオードが二個Ｄ２、Ｄ４と示されているが、二つ以上になる場合もある。また、データラインには一個のダイオードＤ１が連結されているが、必要に応じては一個以上を追加することができて、リセットダイオードＤ３として一個以上のダイオードが追加できる。
図２は、ポジティブＴＲＳを示している。しかし、本発明はネガティブＴＲＳにも適用可能で、ネガティブＴＲＳの場合にはダイオードの方向がすべて反対にならなければならない。
【００１３】
図２のＴＲＳは、上述した図１のＴＲＳと同一な作動を遂行する。したがって、充電及び放電に関するＴＲＳ作動に対する説明は省略するようにする。
前記ダイオードの種類は、本発明では限定されない。例えば、前記ダイオードは接合ダイオード（例えばＰ−Ｎ接合ダイオード）やショットキー（ｓｃｈｏｔｔｋｙ）ダイオードや、ＭＩＭダイオードなどがある。
本発明のＴＲＳのＩ−Ｖ特性を調べてみるために、一例としてＴＲＳを製作した。図２に示した回路にネガティブＴＲＳを適用した。ダイオードＤ１〜Ｄ４の構成はＣｒ（下部電極）／ｎ＋ドーピング層／真性ａ−Ｓｉ：Ｈ（半導体層）／ＩＴＯ（上部電極）にした。
【００１４】
本発明によるディスプレー装置は、リセットラインに＋電圧を供給して、スイッチ−オン−オフ信号（スキャンライン信号）から、データラインとディスプレーピクセルに直列に連結されたダイオードＤ２及びＤ４を通して、ディスプレーピクセルに＋電圧（ターンオン）を供給することによって作動する。
【００１５】
その後、−電圧（ターンオフ）がスイッチ−オン−オフ（スキャン）信号から供給される時、前記ディスプレーピクセルに連結されたダイオードＤ２及びＤ４はスイッチ−オン−オフ信号によってターンオンされる。それで、ディスプレーピクセルのピクセル電圧はダイオードＤ２、Ｄ４、及びＲ１を通してスイッチ−オン−オフ信号で放電されてターンオフされる。
【００１６】
ディスプレー装置が前記ＴＲＳによってターンオンまたはターンオフされる時、前記ディスプレーピクセルに直列に連結されたダイオードＤ２及びＤ４の電圧に応答する電気的特性電流Ｉの特性において、前記電気的特性はオン／オフ電流比、漏れ電流及び傾斜によって変わる。したがって、このようなディスプレーピクセルのオフ電流は、ダイオードＤ４がダイオードＤ２に直列に連結される時がディスプレーピクセルがダイオードＤ２に連結される時よりダイオードの特性によってさらに減少する。
【００１７】
図４は、前記のように製作されたＴＲＳのＩ−Ｖ特性を示している。図４で分かるように、オフ電流（すなわち、漏れ電流）が著しく減少することが分かる。言い換えれば、図１のＴＲＳに比較する時、オフ電流は、一つのダイオードＤ２を接続する時に比べて一つ以上のダイオードＤ２、Ｄ４を接続した時、１×１０−１Ａ低くあらわれるようになって、したがってディスプレー画素の階調表示を容易にすることができることになる。
【００１８】
【発明の効果】
以上で説明したように本発明は平板ディスプレーに接続されるＴＲＳはディスプレー画素に接続されるリセットラインに一つ以上のダイオードを直列接続してディスプレー画素をオン／オフ駆動するようにすることによって、オフ電流を減少させ、ディスプレー画素の階調をさらに容易にできる長所を提供するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来トライオード整流スイッチを示す回路図である。
【図２】本発明のポジティブトライオード整流スイッチ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ＴＲＳ）を示す回路図である。
【図３】本発明のネガティブトライオード整流スイッチ（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ＴＲＳ）を示す回路図である。
【図４】本発明トライオード整流スイッチのＩ−Ｖ特性を示すグラフである。
【図１】
0003625798.tif 000002
【図２】
0003625798.tif 000003
【図３】
0003625798.tif 000004
【図４】
0003625798.tif 000005