JP2002083968A - Input/output protective circuit, liquid-crystal display device, and image display application device - Google Patents

Input/output protective circuit, liquid-crystal display device, and image display application device

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JP2002083968A
JP2002083968A JP2000272193A JP2000272193A JP2002083968A JP 2002083968 A JP2002083968 A JP 2002083968A JP 2000272193 A JP2000272193 A JP 2000272193A JP 2000272193 A JP2000272193 A JP 2000272193A JP 2002083968 A JP2002083968 A JP 2002083968A
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JP
Japan
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input
output protection
ldd structure
type
transistor
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JP2000272193A
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Yoshiaki Nakasaki
能彰 中崎
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input/output protective circuit having more stable TFT characteristics which is best for a liquid-crystal display device. SOLUTION: There are provided a first input/output protective transistor 14 comprising an N-type thin-film transistor with no LDD structure which has a yield voltage and a hold voltage lower than a TFT of N-type LDD structure constituting a switching element used for driving pixels, a second input/output protective transistor 15 which comprises, having a yield voltage and a hold voltage lower than the TFT of N-type LDD structure, a P-type thin-film transistor with no LDD structure and is complimentary-connected to the first input/ output protective transistor, and a resistance element 16 for by-passing the excessive current between source electrodes of the first and second input/output protective transistors and an external electrode or the liquid-crystal display device.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス基板を用い
た液晶表示装置において電流サージや電圧ノイズ等の静
電気対策として入出力保護回路を組み込む技術とその構
造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology and a structure for incorporating an input / output protection circuit as a countermeasure against static electricity such as current surge and voltage noise in a liquid crystal display device using a glass substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、低温多結晶シリコンからなる
薄膜トランジスタ(以下、TFTと称する)を用いた液
晶表示装置において、各画素位置に設けられたスイッチ
ング用TFT、液晶パネルの駆動回路、及び入力保護回
路は、N型不純物低濃度注入ドレイン(以下、N型LD
Dと称する)構造を有する薄膜トランジスタ(以下、N
型LDD・TFTと称する)で構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a liquid crystal display device using a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) made of low-temperature polycrystalline silicon, a switching TFT provided at each pixel position, a driving circuit of a liquid crystal panel, and input protection. The circuit is an N-type impurity low-concentration implantation drain (hereinafter, N-type LD
D) (hereinafter referred to as N)
(Referred to as type LDD / TFT).

【0003】図4は、従来構造の入出力保護回路の構成
を示す等価回路図である。図4において、パッド41と
入力初段トランジスタ44との間に、抵抗R1〜R3、
および入出力保護トランジスタ42、43からなる入出
力保護回路40が設けられ、パッド41に印加される電
流サージや電圧ノイズは入出力保護回路40により吸収
され、入力初段トランジスタ44を介して液晶パネルを
駆動するための所定の電圧が信号電極や、走査電極、対
向電極等に供給される。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of an input / output protection circuit having a conventional structure. In FIG. 4, resistors R1 to R3,
An input / output protection circuit 40 including input / output protection transistors 42 and 43 is provided. A current surge and voltage noise applied to the pad 41 are absorbed by the input / output protection circuit 40 and the input / output protection circuit 40 A predetermined voltage for driving is supplied to signal electrodes, scanning electrodes, counter electrodes, and the like.

【0004】ここで、入出力保護トランジスタ42、4
3や入力初段トランジスタ44はLDD構造を有するT
FTである。これらのTFTは、液晶表示装置に用いら
れる場合、一般の半導体素子のように薄膜トランジスタ
等がシリコンなどの半導体基板上に構成されたものでな
く、ガラス基板上に通常のホトリソグラフィやエッチン
グを用いて多結晶シリコン薄膜に形成されたTFTであ
る。かかる液晶表示装置のTFTにおいては、チャンネ
ル層は真性半導体(不純物を添加しないシリコン等)で
構成され、ガラス基板に対して、即ちチャンネル層に対
して基準となる電位を与えていない場合が多い。
The input / output protection transistors 42, 4
3 and the input first-stage transistor 44 have an LDD structure T
FT. When these TFTs are used in a liquid crystal display device, thin film transistors and the like are not formed on a semiconductor substrate such as silicon as in a general semiconductor element, but are formed on a glass substrate by ordinary photolithography or etching. This is a TFT formed on a polycrystalline silicon thin film. In the TFT of such a liquid crystal display device, the channel layer is made of an intrinsic semiconductor (silicon without added impurities, etc.), and a reference potential is not given to the glass substrate, that is, to the channel layer in many cases.

【0005】次に、TFTのスナップバック(Snap Bac
k)現象について、図5及び図6を用いて説明する。図
5は、従来のLDD構造を有するTFTの断面図で、図
6は、ドレイン・ソース間電圧(印加電圧:Vds)と
電流(Ids)の関係によりスナップバック特性を示す
図である。
[0005] Next, TFT snapback (Snap Bac
k) The phenomenon will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional TFT having an LDD structure, and FIG. 6 is a diagram showing snapback characteristics based on a relationship between a drain-source voltage (applied voltage: Vds) and a current (Ids).

【0006】まず、図5に示すLDD構造TFTの製造
方法について説明する。
First, a method for manufacturing the TFT having the LDD structure shown in FIG. 5 will be described.

【0007】最初に、CVD(化学気相成長)酸化膜な
どの絶縁物で構成されたアンダーコート51上に多結晶
シリコン薄膜を形成し、その上にゲート絶縁膜52を形
成する。次に、ゲートの材料になる導電性膜を形成し、
通常のホトリソやエッチングを用いてゲート電極53を
形成する。このゲート電極53のパターンをマスクとし
て用いて薄い濃度の不純物を多結晶シリコン層にドープ
し、ドレイン領域54とソース領域55とを形成しそれ
らの中間領域をチャンネル領域56とする。最後に、マ
スクを用いてゲート電極53に対して例えば1.0(μ
m)広げた領域にホトリソによってレジストをパターニ
ングし、それ以外の領域にN型不純物のソース・ドレイ
ン注入を行う。
First, a polycrystalline silicon thin film is formed on an undercoat 51 made of an insulator such as a CVD (chemical vapor deposition) oxide film, and a gate insulating film 52 is formed thereon. Next, a conductive film to be used as a gate material is formed,
The gate electrode 53 is formed using ordinary photolithography or etching. Using the pattern of the gate electrode 53 as a mask, a low-concentration impurity is doped into the polycrystalline silicon layer to form a drain region 54 and a source region 55, and an intermediate region between them is a channel region 56. Lastly, for example, 1.0 (μ)
m) A resist is patterned by photolithography in the expanded region, and source / drain implantation of N-type impurities is performed in other regions.

【0008】このようにして製造されたLDD構造TF
Tに対して、ソースを低電位電源Vss(通常、Gn
d)に接続し、ドレインとゲートとを共通接続して制御
電圧Vcntを与える。制御電圧Vcntを可変するこ
とにより、ドレインとソース間の印加電圧Vdsを制御
し、ドレインとソース間に流れるIdsの変化を調べ
る。
The LDD structure TF manufactured as described above
For T, the source is a low-potential power supply Vss (generally Gn
d) and the control voltage Vcnt is applied by commonly connecting the drain and the gate. By varying the control voltage Vcnt, the applied voltage Vds between the drain and the source is controlled, and a change in Ids flowing between the drain and the source is examined.

【0009】この結果、印加電圧Vdsに対して電流I
dsは、図6に示すように変化する。図6から分かるよ
うに、印加電圧を一旦、図中のP点におけるBVds
(降伏電圧)以上にすると電流が急に流れ始め、印加電
圧をBVds以下にしても電流は減少せず、印加電圧を
上げると電流は減少するとになる。そして、BVdsよ
りもさらに印加電圧を下げていき、図中のQ点における
電圧より低くすると、今度は逆に印加電圧を上げると電
流が増加するという2次降伏が起こる。このような現象
をスナップバックと呼ぶ。かかるスナップバック特性
は、MOSトランジスタのバイポーラアクションとも言
われている。ここで、図中のQ点における電圧をホール
ド電圧(HVds)と呼び、そのときに流れる電流をホ
ールド電流(HIds)と呼ぶ。
As a result, the current I with respect to the applied voltage Vds
ds changes as shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, the applied voltage is once changed to BVds at point P in the figure.
When the voltage exceeds the (breakdown voltage), the current starts to flow rapidly, and the current does not decrease even when the applied voltage is equal to or lower than BVds. When the applied voltage is increased, the current decreases. Then, when the applied voltage is further reduced from BVds and becomes lower than the voltage at the point Q in the figure, the secondary breakdown occurs in which the current increases when the applied voltage is increased. Such a phenomenon is called snapback. Such a snapback characteristic is also called a bipolar action of a MOS transistor. Here, the voltage at point Q in the figure is called a hold voltage (HVds), and the current flowing at that time is called a hold current (HIds).

【0010】また、TFTのドレインと基板(チャンネ
ル)との濃度差が大きいと、図6に示すように、スナッ
プバック特性は実線から破線のように変化する。つま
り、降伏電圧BVdsは低くなり、ホールド電圧HVd
sも低くなる。このようなタイプのTFTをここでは非
LDD構造TFTと呼ぶ。
If the density difference between the drain of the TFT and the substrate (channel) is large, the snapback characteristic changes from a solid line to a broken line as shown in FIG. That is, the breakdown voltage BVds decreases, and the hold voltage HVd
s is also low. This type of TFT is referred to herein as a non-LDD TFT.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】図6に示した降伏電圧
BVdsとホールド電圧HVdsを共に高くしたTFT
を、液晶セル駆動用TFTとして使用するのは最適であ
るが、図4に示す入出力保護トランジスタ42、43と
して使用するのは不向きである。その理由としては、P
型TFTは駆動力がN型に比べて低く、サージ電流の通
過経路がなく、またチャネル部に電位固定されていない
のでTFTの閾値電圧Vt、降伏電圧BVds等のパラ
メータのばらつきが大きいためである。
A TFT in which both the breakdown voltage BVds and the hold voltage HVds shown in FIG. 6 are increased.
Is optimally used as a TFT for driving a liquid crystal cell, but is not suitable for use as the input / output protection transistors 42 and 43 shown in FIG. The reason is that P
This is because the TFT of the type has a lower driving force than the N-type, has no passage path for the surge current, and has a large variation in parameters such as the threshold voltage Vt and the breakdown voltage BVds of the TFT because the potential is not fixed in the channel portion. .

【0012】一方、上記したように、絶縁体であるガラ
ス基板を用いた液晶表示装置で用いられるTFTでは基
板電位を固定できないので、TFT特性が不安定になる
という問題点を抱えていた。
On the other hand, as described above, a TFT used in a liquid crystal display device using a glass substrate, which is an insulator, has a problem that the TFT characteristics become unstable because the substrate potential cannot be fixed.

【0013】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、その目的は、液晶表示装置に用いるのに最適でよ
り安定したTFT特性を有する入出力保護回路、それを
用いた液晶表示装置、およびかかる液晶表示装置を用い
た画像表示応用機器を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an input / output protection circuit having a more stable TFT characteristic which is optimal for use in a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device using the same. And an image display application device using the liquid crystal display device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る第1入出力保護回路は、各画素の駆動
に用いるスイッチング素子が低濃度不純物注入ドレイン
構造(LDD構造)を有するN型の薄膜トランジスタ
(N型LDD構造TFT)で構成された液晶表示装置の
入出力保護回路であって、N型LDD構造TFTよりも
低い降伏電圧およびホールド電圧を有し、LDD構造を
有さないN型の薄膜トランジスタ(N型非LDD構造T
FT)からなる第1入出力保護トランジスタと、N型L
DD構造TFTよりも低い降伏電圧およびホールド電圧
を有し、LDD構造を有さないP型の薄膜トランジスタ
(P型非LDD構造TFT)からなり、第1入出力保護
トランジスタとは相補接続された第2入出力保護トラン
ジスタと、第1および第2入出力保護トランジスタの各
ソース電極と液晶表示装置の外部電極との間に形成さ
れ、過電流をバイパスするための抵抗素子とを備えたこ
とを特徴とする。
In order to achieve the above object, in a first input / output protection circuit according to the present invention, a switching element used for driving each pixel has a low-concentration impurity-implanted drain structure (LDD structure). An input / output protection circuit for a liquid crystal display device including an N-type thin film transistor (N-type LDD structure TFT), which has a lower breakdown voltage and hold voltage than an N-type LDD structure TFT and does not have an LDD structure. N-type thin film transistor (N-type non-LDD structure T
FT) and an N-type L
The second input / output protection transistor comprises a P-type thin film transistor (P-type non-LDD structure TFT) having a breakdown voltage and a hold voltage lower than that of the DD structure TFT and having no LDD structure, and complementary to the first input / output protection transistor. An input / output protection transistor; and a resistance element formed between each source electrode of the first and second input / output protection transistors and an external electrode of the liquid crystal display device for bypassing an overcurrent. I do.

【0015】この入出力保護回路において、抵抗素子
は、液晶パネルのガラス基板上に形成された遮光層の配
線パターンにより構成されることが好ましい。
In this input / output protection circuit, it is preferable that the resistance element is constituted by a wiring pattern of a light shielding layer formed on a glass substrate of the liquid crystal panel.

【0016】その場合、遮光層の配線パターンは、液晶
パネルの表示部を取り囲み、第1および第2入出力保護
トランジスタの各ソース電極から外部電極へと、液晶パ
ネルの内側に向かう配線と、内側に向かう配線が反転し
て液晶パネルの外側に向かう配線とで渦巻状に形成され
ることが好ましい。
In this case, the wiring pattern of the light-shielding layer surrounds the display portion of the liquid crystal panel, and extends from each source electrode of the first and second input / output protection transistors to the external electrode, toward the inside of the liquid crystal panel, and inside. It is preferred that the wiring toward the outside is reversed and the wiring toward the outside of the liquid crystal panel is formed in a spiral shape.

【0017】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第2入出力保護回路は、各画素の駆動に用いるスイッチ
ング素子が低濃度不純物注入ドレイン構造(LDD構
造)を有するN型の薄膜トランジスタ(N型LDD構造
TFT)で構成された液晶表示装置の入出力保護回路で
あって、N型LDD構造TFTよりも低い降伏電圧およ
びホールド電圧を有し、LDD構造を有さないN型の薄
膜トランジスタ(N型非LDD構造TFT)からなる第
1入出力保護トランジスタと、N型LDD構造TFTよ
りも低い降伏電圧およびホールド電圧を有し、LDD構
造を有さないP型の薄膜トランジスタ(P型非LDD構
造TFT)からなり、第1入出力保護トランジスタとは
相補接続された第2入出力保護トランジスタと、液晶パ
ネルの周辺部に配設された画素駆動回路を遮光する位置
に形成され接地電位に固定された遮光層と前記第1およ
び第2入出力保護トランジスタのチャンネル領域との間
に形成されたキャパシタとを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a second input / output protection circuit according to the present invention provides an N-type thin-film transistor (N-type thin film transistor) having a low-concentration impurity-implanted drain structure (LDD structure) as a switching element for driving each pixel. An input / output protection circuit for a liquid crystal display device constituted by an N-type LDD structure TFT, which has a lower breakdown voltage and a lower hold voltage than an N-type LDD structure TFT and has no LDD structure. And a P-type thin film transistor having a lower breakdown voltage and hold voltage than the N-type LDD structure TFT and having no LDD structure (P-type non-LDD structure TFT). ), The second input / output protection transistor complementarily connected to the first input / output protection transistor, and a second input / output protection transistor disposed around the liquid crystal panel. And a capacitor formed between a light-shielding layer fixed at a ground potential and located at a position where the pixel driving circuit is shielded from light and a channel region of the first and second input / output protection transistors. I do.

【0018】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第3入出力保護回路は、各画素の駆動に用いるスイッチ
ング素子が低濃度不純物注入ドレイン構造(LDD構
造)を有するN型の薄膜トランジスタ(N型LDD構造
TFT)で構成された液晶表示装置の入出力保護回路で
あって、N型LDD構造TFTよりも低い降伏電圧およ
びホールド電圧を有し、LDD構造を有さないN型の薄
膜トランジスタ(N型非LDD構造TFT)からなり、
ドレインとゲートが共通ノードに接続された第1入出力
保護トランジスタと、N型LDD構造TFTよりも低い
降伏電圧およびホールド電圧を有し、LDD構造を有さ
ないP型の薄膜トランジスタ(P型非LDD構造TF
T)からなり、ドレインとゲートが共通ノードに接続さ
れた第2入出力保護トランジスタと、共通ノードと入出
力回路との間に接続された第1抵抗性素子と、第1入出
力保護トランジスタのソース電極と接地電位との間に直
列接続された第2抵抗性素子および第1誘導性素子と、
第2入出力保護トランジスタのソース電極と接地電位と
の間に直列接続された第3抵抗性素子および第2誘導性
素子と、第1入出力保護トランジスタのチャネル部と接
地電位との間に接続された第1容量性素子と、第2入出
力保護トランジスタのチャネル部と接地電位との間に接
続された第2容量性素子とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a third input / output protection circuit according to the present invention provides an N-type thin film transistor (N-type thin film transistor) in which a switching element used for driving each pixel has a low-concentration impurity-implanted drain structure (LDD structure). An input / output protection circuit for a liquid crystal display device constituted by an N-type LDD structure TFT, which has a lower breakdown voltage and a lower hold voltage than an N-type LDD structure TFT and has no LDD structure. Non-LDD TFT)
A first input / output protection transistor having a drain and a gate connected to a common node, and a P-type thin film transistor (P-type non-LDD) having a lower breakdown voltage and hold voltage than an N-type LDD structure TFT and having no LDD structure Structure TF
T), a second input / output protection transistor having a drain and a gate connected to a common node, a first resistive element connected between the common node and the input / output circuit, and a first input / output protection transistor. A second resistive element and a first inductive element connected in series between the source electrode and ground potential;
A third resistive element and a second inductive element connected in series between the source electrode of the second input / output protection transistor and the ground potential; and a connection between the channel portion of the first input / output protection transistor and the ground potential And a second capacitive element connected between the channel portion of the second input / output protection transistor and the ground potential.

【0019】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第4入出力保護回路は、各画素の駆動に用いるスイッチ
ング素子が低濃度不純物注入ドレイン構造(LDD構
造)を有するN型の薄膜トランジスタ(N型LDD構造
TFT)で構成された液晶表示装置の入出力保護回路で
あって、ガラス基板と、ガラス基板上に形成され金属材
料からなる遮光層と、遮光層上に形成されたアンダーコ
ート酸化膜と、アンダーコート酸化膜上に島状に形成さ
れ、ドレイン領域、ソース領域、およびこれらドレイン
領域とソース領域間のチャネル領域を有するN型の第1
多結晶シリコン薄膜と、アンダーコート酸化膜上に島状
に形成され、ドレイン領域、ソース領域、およびこれら
ドレイン領域とソース領域間のチャネル領域を有するP
型の第2多結晶シリコン薄膜と、第1および第2多結晶
シリコン薄膜上に形成されたゲート酸化膜と、ゲート酸
化膜上にかつ第1および第2多結晶シリコン薄膜のチャ
ネル領域に対向して形成されたゲート電極と、ゲート電
極上に形成された層間絶縁膜と、層間絶縁膜上に形成さ
れ共通ノードを構成する共通配線電極と、第1および第
2多結晶シリコン薄膜のドレイン領域からゲート酸化膜
および層間絶縁膜を貫通して共通配線電極に達するドレ
イン引出しコンタクトと、ゲート電極から層間絶縁膜を
貫通して共通配線電極に達するゲート引出しコンタクト
と、第1および第2多結晶シリコン薄膜のソース領域か
らアンダーコート酸化膜を貫通して遮光層に達するソー
ス引出しコンタクトと、層間絶縁膜上に形成され遮光層
と電気的に導通し接地電位に接続される外部電極とを備
えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a fourth input / output protection circuit according to the present invention provides an N-type thin film transistor (N-type thin film transistor) having a low-concentration impurity-implanted drain structure (LDD structure) as a switching element for driving each pixel. An input / output protection circuit of a liquid crystal display device comprising a TFT with a LDD structure (type TFT), a glass substrate, a light shielding layer made of a metal material formed on the glass substrate, and an undercoat oxide film formed on the light shielding layer And an N-type first formed in an island shape on the undercoat oxide film and having a drain region, a source region, and a channel region between the drain region and the source region.
A polycrystalline silicon thin film and a P film formed in an island shape on the undercoat oxide film and having a drain region, a source region, and a channel region between the drain region and the source region.
A second polycrystalline silicon thin film of a mold, a gate oxide film formed on the first and second polycrystalline silicon thin films, and on the gate oxide film and opposed to a channel region of the first and second polycrystalline silicon thin films. A gate electrode formed on the gate electrode, an interlayer insulating film formed on the gate electrode, a common wiring electrode forming a common node formed on the interlayer insulating film, and a drain region of the first and second polysilicon thin films. A drain lead-out contact penetrating the gate oxide film and the interlayer insulating film to reach the common wiring electrode; a gate lead-out contact penetrating from the gate electrode to the common wiring electrode through the interlayer insulating film; and first and second polycrystalline silicon thin films A source lead-out contact that penetrates the undercoat oxide film from the source region to the light-shielding layer, and is electrically connected to the light-shielding layer formed on the interlayer insulating film. Characterized by comprising an external electrode connected to the ground potential.

【0020】前記の目的を達成するため、本発明に係る
液晶表示装置は、前記第1から4の入出力保護回路が、
共通ノードに接続され外部との信号の入出力を行う金属
パッドと信号の入出力回路との間に配設されたことを特
徴とする。
In order to achieve the above object, in a liquid crystal display device according to the present invention, the first to fourth input / output protection circuits include:
The signal input / output circuit is provided between a metal pad connected to the common node and inputting / outputting a signal to / from the outside and a signal input / output circuit.

【0021】前記の目的を達成するため、本発明に係る
画像表示応用機器は、前記液晶表示装置を備えたことを
特徴とする。
In order to achieve the above object, an image display application device according to the present invention is provided with the liquid crystal display device.

【0022】上記の構成によれば、以下の作用効果を有
する。
According to the above configuration, the following operation and effect can be obtained.

【0023】(1)入出力回路を構成するLDD構造T
FTの入出力初段トランジスタよりも、降伏電圧BVd
sおよびホールド電圧HVdsの低いN型およびP型非
LDD構造TFTを、入出力保護回路におけるCMOS
構造の入出力保護トランジスタとして用いることで、正
負両極性のサージ電流に対して、入出力初段トランジス
タよりも先に入出力保護トランジスタが動作し、入出力
保護トランジスタに確実にサージ電流を流すことができ
る。
(1) LDD structure T constituting input / output circuit
The breakdown voltage BVd is higher than the input / output first stage transistor of the FT.
N-type and P-type non-LDD TFTs having a low s and hold voltage HVds are provided by a CMOS in an input / output protection circuit.
By using it as an input / output protection transistor with a structure, the input / output protection transistor operates before the input / output first-stage transistor for surge currents of both positive and negative polarities, and the surge current can flow reliably through the input / output protection transistor. it can.

【0024】(2)入出力保護トランジスタのソース
を、金属配線を引き回し端部をGnd電位に落した遮光
層に接続することで、抵抗・インダクタンス成分を有す
る、電流サージに対するバイパス経路を形成することが
でき、逆電流が流れないので、トランジスタの拡散層、
ゲート酸化膜の破壊を防止することができる。
(2) By connecting the source of the input / output protection transistor to a light-shielding layer in which the metal wiring is routed and the end of which is dropped to the Gnd potential, a bypass path for a current surge having a resistance / inductance component is formed. And the reverse current does not flow, so the diffusion layer of the transistor,
Destruction of the gate oxide film can be prevented.

【0025】(3)遮光層の配線引き回しを反転渦巻構
造とすることで、サージ電流により発生する磁界成分を
相殺することができ、液晶パネルの周辺部に配置される
駆動回路に悪影響を及ぼさないようにすることができ
る。
(3) Since the wiring of the light-shielding layer has an inverted spiral structure, a magnetic field component generated by a surge current can be canceled out, and does not adversely affect a driving circuit disposed in a peripheral portion of the liquid crystal panel. You can do so.

【0026】(4)Gnd電位に固定した遮光層と入出
力保護トランジスタのチャネル部との間にキャパシタを
形成することで、チャネル部の電位が固定され、TFT
特性を安定化することができる。
(4) By forming a capacitor between the light-shielding layer fixed to the Gnd potential and the channel portion of the input / output protection transistor, the potential of the channel portion is fixed and the TFT is
Characteristics can be stabilized.

【0027】(5)上記の作用効果を有する入出力保護
回路を適用することで、液晶表示装置および画像表示応
用機器の信頼性を格段に向上させることが可能になる。
(5) By applying the input / output protection circuit having the above operation and effect, the reliability of the liquid crystal display device and the image display application equipment can be remarkably improved.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】図1は、本発明の一実施形態による入出力
保護回路の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an input / output protection circuit according to one embodiment of the present invention.

【0030】図1において、11は入出力部のパッドで
ある。このパッド11と入出力初段トランジスタ12と
の間に、例えば拡散層(例えばソース、ドレインなどで
使用しN+層)で形成された抵抗素子13(抵抗値は約
300Ωから2.0kΩ)が入出力初段トランジスタ1
2の保護用に設けられている。この抵抗素子13は、サ
ージ電流が入出力回路に流れる前に入出力保護回路に流
れるように、入出力保護回路に対して、応答特性を遅延
するために導入している。
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a pad of an input / output unit. A resistive element 13 (having a resistance value of about 300Ω to 2.0 kΩ) formed of, for example, a diffusion layer (for example, an N + layer used as a source or a drain) is provided between the pad 11 and the input / output first-stage transistor 12. First stage transistor 1
2 is provided for protection. The resistance element 13 is introduced to delay the response characteristic of the input / output protection circuit so that the surge current flows to the input / output protection circuit before flowing to the input / output circuit.

【0031】抵抗素子13とパッド11との間には、N
型非LDD構造TFTとして構成された第1入出力保護
トランジスタ14が配設される。第1入出力保護トラン
ジスタ14のスナップバック(MOSトランジスタのバ
イポーラアクション)時での降伏電圧BVdsとホール
ド電圧HVdsは、入出力初段トランジスタ12のそれ
らよりも低く設定される。そのため、入出力回路が動作
する前に入出力保護回路が動作する。また、入出力保護
トランジスタ14のゲート幅は、大電流のサージに対し
て破壊が起こらないように、入出力初段トランジスタ1
2のゲート幅よりも大きく構成される(なお、ゲート幅
は電力で決まるが100(μm)以上が望ましい)。
N between the resistance element 13 and the pad 11
A first input / output protection transistor 14 configured as a type non-LDD structure TFT is provided. The breakdown voltage BVds and the hold voltage HVds at the time of snapback (bipolar action of the MOS transistor) of the first input / output protection transistor 14 are set lower than those of the input / output first-stage transistor 12. Therefore, the input / output protection circuit operates before the input / output circuit operates. The gate width of the input / output protection transistor 14 is set so that the input / output first-stage transistor 1 is not damaged by a surge of a large current.
2 (the gate width is determined by the power, but is preferably 100 (μm) or more).

【0032】また、第1入出力保護トランジスタ14と
並列に、P型非LDD構造TFTとして構成された第2
入出力保護トランジスタが配設される。
Further, in parallel with the first input / output protection transistor 14, a second P-type non-LDD TFT is formed.
An input / output protection transistor is provided.

【0033】第1および第2入出力保護トランジスタ1
4、15のソース端子(S)は、後述するが金属材料か
らなる遮光層に接続され、第1および第2入出力保護ト
ランジスタ14、15のソース端子から、遮光層におい
てアース(Gnd)に接続される外部端子17への配線
の引き回しによって、図1に示す抵抗素子16、インダ
クタ18、および各入出力保護トランジスタのチャネル
直下のキャパシタ19が構成される。このキャパシタ1
9を設けることで、各入出力保護トランジスタのチャネ
ルの電位が固定され、TFT特性を安定化することがで
きる。また、抵抗素子16とインダクタ18により、電
流サージバイパス経路が形成される。
First and second input / output protection transistors 1
The source terminals (S) 4 and 15 are connected to a light-shielding layer made of a metal material, which will be described later. The source terminals of the first and second input / output protection transistors 14 and 15 are connected to the ground (Gnd) in the light-shielding layer. By routing the wiring to the external terminal 17, the resistance element 16, the inductor 18, and the capacitor 19 immediately below the channel of each input / output protection transistor are formed as shown in FIG. This capacitor 1
By providing 9, the potential of the channel of each input / output protection transistor is fixed, and TFT characteristics can be stabilized. In addition, a current surge bypass path is formed by the resistance element 16 and the inductor 18.

【0034】次に、図1に示す入出力保護回路の製造方
法について、図2を参照しながら説明する。
Next, a method of manufacturing the input / output protection circuit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

【0035】図2は、図1に示す入出力保護回路の半導
体構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a semiconductor structure of the input / output protection circuit shown in FIG.

【0036】図2において、まず、ガラス基板21に対
して、Ta、Cr等の金属膜をスパッタ等のPVD(Ph
ysical Vapor Deposition)法、もしくはCVD(Chemi
calVapor Deposition)法で厚さ約100(nm)成膜
する。この金属膜を通常のホトリソ・エッチングのリソ
グラフィ技術によりパターニングして遮光層22を形成
する。ここで、遮光層22は、CrやTa等の金属で構
成されており、液晶パネルのバックライトの光が駆動回
路等に当たらないようにするものである。これによっ
て、光に起因するTFTのリーク電流の増加を抑え、オ
フ特性を向上させることができる。
In FIG. 2, first, a metal film such as Ta or Cr is applied to a glass substrate 21 by PVD (Ph
ysical Vapor Deposition method or CVD (Chemi
A film having a thickness of about 100 (nm) is formed by a cal vapor deposition method. This metal film is patterned by a usual photolithography etching lithography technique to form a light shielding layer 22. Here, the light-shielding layer 22 is made of a metal such as Cr or Ta, and prevents light of the backlight of the liquid crystal panel from irradiating the drive circuit and the like. Thus, an increase in leakage current of the TFT due to light can be suppressed, and the off characteristics can be improved.

【0037】次に、アンダーコート酸化膜23をCVD
法により厚さ約600(nm)形成する。次に、遮光層
22に対して、第1入出力保護トランジスタ14である
N型非LDD構造TFTのソース層と、第2入出力保護
トランジスタ15であるP型非LDD構造TFTのソー
ス層とをそれぞれ遮光層22に接続する第1コンタクト
ホール24と25を通常のホトリソ・エッチングにより
パターニングする。その後、非晶質シリコン膜をCVD
法により厚さ50〜80(nm)形成する。次に、EL
A(エキシマ・レーザ・アニール)によって非晶質シリ
コン膜を多結晶シリコン薄膜とする。この多結晶シリコ
ン薄膜を通常のホトリソ・エッチングによりパターニン
グし、チャンネル層26を形成する。
Next, the undercoat oxide film 23 is formed by CVD.
A thickness of about 600 (nm) is formed by the method. Next, with respect to the light-shielding layer 22, the source layer of the N-type non-LDD TFT serving as the first input / output protection transistor 14 and the source layer of the P-type non-LDD TFT serving as the second input / output protection transistor 15 are connected. The first contact holes 24 and 25 respectively connected to the light shielding layer 22 are patterned by ordinary photolithographic etching. After that, the amorphous silicon film is CVD
A thickness of 50 to 80 (nm) is formed by a method. Next, EL
The amorphous silicon film is turned into a polycrystalline silicon thin film by A (excimer laser annealing). This polycrystalline silicon thin film is patterned by ordinary photolithographic etching to form a channel layer 26.

【0038】次に、通常のホトリソにより、第1入出力
保護トランジスタ14であるN型非LDD構造TFTの
ソース層27およびドレイン層28を形成するために、
レジストをパターニングし、選択的にPH3もしくはP
(リン)イオンなどの5価のイオン種をドーピングす
る。この時、第1コンタクトホール24内の多結晶シリ
コン膜を導電性にすべくソース引出しコンタクト24’
にP(リン)が打ち込まれるように、70〜100(k
eV)の高エネルギー・イオンドーピングも同時に行な
うことで、ソース引出しコンタクト24’の多結晶シリ
コンをN型にする。
Next, in order to form the source layer 27 and the drain layer 28 of the N-type non-LDD structure TFT which is the first input / output protection transistor 14 by ordinary photolithography,
Pattern the resist and select PH 3 or P
Doping with a pentavalent ion species such as (phosphorus) ion. At this time, in order to make the polycrystalline silicon film in the first contact hole 24 conductive, the source lead-out contact 24 '.
70 to 100 (k)
By simultaneously performing high energy ion doping of eV), the polycrystalline silicon of the source extraction contact 24 'is made N-type.

【0039】その後、ゲート酸化膜29を厚さ約60〜
120(nm)だけCVD法により成膜する。次に、M
oWやAlをCVD法もしくはスパッタ法で厚さ約20
0〜300(nm)成膜した後、通常のホトリソ・エッ
チングによってパターニングし、ゲート電極30を形成
する。
Thereafter, the gate oxide film 29 is formed to a thickness of about 60 to
A film is formed only by 120 (nm) by a CVD method. Next, M
oW or Al with a thickness of about 20 by CVD or sputtering
After forming a film having a thickness of 0 to 300 (nm), patterning is performed by ordinary photolithographic etching to form a gate electrode 30.

【0040】次に、通常のホトリソにより、第2入出力
保護トランジスタ15であるP型非LDD構造TFTの
ソース層31およびドレイン層32を形成するために、
パターニングし、B(ボロン)もしくはBF2をイオン
ドーピングする。ここで、第1コンタクトホール25内
の多結晶シリコンを導電性にするべくソース引出しコン
タクト25’に、B(ボロン)を150〜200(ke
V)の高エネルギー・イオンドーピングを同時に行なう
ことで、ソース引出しコンタクト25’の多結晶シリコ
ンをP型にする。
Next, in order to form the source layer 31 and the drain layer 32 of the P-type non-LDD structure TFT, which is the second input / output protection transistor 15, by ordinary photolithography,
It is patterned and ion-doped with B (boron) or BF 2 . Here, in order to make the polycrystalline silicon in the first contact hole 25 conductive, B (boron) is applied to the source lead-out contact 25 'by 150 to 200 (ke).
By simultaneously performing V) high energy ion doping, the polycrystalline silicon of the source lead-out contact 25 'is made P-type.

【0041】その後、層間絶縁膜33をCVD法によっ
て成膜する。
After that, an interlayer insulating film 33 is formed by a CVD method.

【0042】次に、通常のホトリソ・エッチングによっ
て第2コンタクトホール34をパターニングする。次
に、AlやWなどの金属をCVD法もしくはスパッタ法
によって成膜し、通常のホトリソ・エッチングを行な
い、各入出力保護トランジスタのゲート電極30の引き
出しとドレインの引き出し配線を共通接続する電極35
をパターニングすることで、図1に示す回路構成を有す
る入出力保護回路が得られる。
Next, the second contact holes 34 are patterned by ordinary photolithographic etching. Next, a metal such as Al or W is formed by a CVD method or a sputtering method, and a normal photolithography etching is performed, and an electrode 35 for commonly connecting the extraction wiring of the gate electrode 30 and the extraction wiring of the drain of each input / output protection transistor.
By patterning, an input / output protection circuit having the circuit configuration shown in FIG. 1 is obtained.

【0043】この時、遮光層22からN型多結晶シリコ
ン層を介して引き出されたAl電極が、図1に示す外部
端子17として形成され、Gnd電位に接続される。
At this time, an Al electrode extracted from the light-shielding layer 22 via the N-type polycrystalline silicon layer is formed as the external terminal 17 shown in FIG. 1, and is connected to the Gnd potential.

【0044】次に、このような遮光層22の引き回しと
Gnd電位に落とされた外部端子17により形成され、
抵抗素子16とインダクタ18からなる電流サージバイ
パス経路について、図3を参照しながら説明する。
Next, the light-shielding layer 22 is formed by the routing and the external terminal 17 lowered to the Gnd potential.
A current surge bypass path including the resistance element 16 and the inductor 18 will be described with reference to FIG.

【0045】図3は、液晶パネルに形成された遮光層を
ガラス基板側から見た平面図である。
FIG. 3 is a plan view of the light shielding layer formed on the liquid crystal panel as viewed from the glass substrate side.

【0046】図3において、入出力保護回路を構成する
第1入出力保護トランジスタ14(N型非LDD構造T
FT)のソース層27と第2入出力保護トランジスタ1
5(P型非LDD構造TFT)のソース層31がそれぞ
れ、ソース引出しコンタクト24’と25’を介して遮
光層22に接続される。遮光層22の配線は、ソース引
出しコンタクト24’と25’から外部端子17へと、
まずガラス基板21の内側に向かって渦巻状に、次いで
反転して外側に向かって渦巻状に配置される。これによ
り、図1に示す抵抗素子16(抵抗値R)とインダクタ
18(インダクタンスL)が形成され、このRL成分が
電流サージをバイパスして吸収する役割を果たす。
In FIG. 3, the first input / output protection transistor 14 (N-type non-LDD structure T
FT) source layer 27 and second input / output protection transistor 1
5 (P-type non-LDD structure TFT) source layers 31 are connected to the light-shielding layer 22 via source lead-out contacts 24 'and 25', respectively. The wiring of the light-shielding layer 22 extends from the source extraction contacts 24 ′ and 25 ′ to the external terminal 17.
First, the glass substrate 21 is spirally arranged toward the inside, and then inverted and spirally arranged toward the outside. Thereby, the resistance element 16 (resistance value R) and the inductor 18 (inductance L) shown in FIG. 1 are formed, and this RL component plays a role of bypassing and absorbing a current surge.

【0047】また、ガラス基板21の中心に画素表示部
36があり、その周辺部がドライバを含む駆動回路部3
7である。この駆動回路部に対して、上記のように、遮
光層22を、ソース引出しコンタクト24’、25’か
ら外部端子へと渦巻状に、ガラス基板21の内側に向か
う配線と外側に向かう配線とを互い違いに配置する。こ
れにより、遮光層22にサージ電流が流れたとしても、
インダクタ18により発生する磁界成分が相殺し合い、
駆動回路部に悪影響を及ぼさないようにすることができ
る。
A pixel display section 36 is provided at the center of the glass substrate 21, and a peripheral portion of the pixel display section 36 includes a driver circuit section 3 including a driver.
7 As described above, with respect to this drive circuit portion, the light-shielding layer 22 is formed by spirally connecting the source lead-out contacts 24 ′ and 25 ′ to the external terminals with the wiring going inside the glass substrate 21 and the wiring going outside. Stagger them. Thereby, even if a surge current flows through the light shielding layer 22,
The magnetic field components generated by the inductor 18 cancel each other,
The drive circuit can be prevented from being adversely affected.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下に列記する効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
The following effects are obtained.

【0049】(1)入出力回路を構成するLDD構造T
FTの入出力初段トランジスタよりも、降伏電圧BVd
sおよびホールド電圧HVdsの低いN型およびP型非
LDD構造TFTを、入出力保護回路におけるCMOS
構造の入出力保護トランジスタとして用いることで、正
負両方のサージ電流に対して、入出力初段トランジスタ
よりも先に入出力保護トランジスタが動作し、入出力保
護トランジスタに確実にサージ電流を流すことができ
る。
(1) LDD Structure T Constituting Input / Output Circuit
The breakdown voltage BVd is higher than the input / output first stage transistor of the FT.
N-type and P-type non-LDD TFTs having a low s and hold voltage HVds are provided by a CMOS in an input / output protection circuit.
By using it as an input / output protection transistor with a structure, the input / output protection transistor operates prior to the input / output first-stage transistor for both positive and negative surge currents, and the surge current can flow reliably through the input / output protection transistor. .

【0050】(2)入出力保護トランジスタのソース
を、金属配線を引き回し端部をGnd電位に落した遮光
層に接続することで、抵抗・インダクタンス成分を有す
る、電流サージに対するバイパス経路を形成することが
でき、逆電流が流れないので、トランジスタの拡散層、
ゲート酸化膜の破壊を防止することができる。
(2) By connecting the source of the input / output protection transistor to a light-shielding layer in which the metal wiring is routed and the end of which is dropped to the Gnd potential, a bypass path for a current surge having a resistance / inductance component is formed. And the reverse current does not flow, so the diffusion layer of the transistor,
Destruction of the gate oxide film can be prevented.

【0051】(3)遮光層の配線引き回しを反転渦巻構
造とすることで、サージ電流により発生する磁界成分を
相殺することができ、液晶パネルの周辺部に配置される
駆動回路に悪影響を及ぼさないようにすることができ
る。
(3) Since the wiring of the light-shielding layer has an inverted spiral structure, a magnetic field component generated by a surge current can be canceled out, and does not adversely affect a driving circuit disposed in a peripheral portion of the liquid crystal panel. You can do so.

【0052】(4)Gnd電位に固定した遮光層と入出
力保護トランジスタのチャネル部との間にキャパシタを
形成することで、チャネル部の電位が固定され、TFT
特性を安定化することができる。
(4) By forming a capacitor between the light-shielding layer fixed to the Gnd potential and the channel portion of the input / output protection transistor, the potential of the channel portion is fixed and the TFT is
Characteristics can be stabilized.

【0053】(5)上記の効果を有する入出力保護回路
を適用することで、液晶表示装置および画像表示応用機
器の信頼性を格段に向上させることが可能になる。
(5) By applying the input / output protection circuit having the above effects, it is possible to significantly improve the reliability of the liquid crystal display device and the image display application device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態による入出力保護回路の
構成を示す回路図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an input / output protection circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す入出力保護回路の半導体構造を示
す断面図
FIG. 2 is a sectional view showing a semiconductor structure of the input / output protection circuit shown in FIG. 1;

【図3】 液晶パネルに形成された遮光層22をガラス
基板側から見た平面図
FIG. 3 is a plan view of a light-shielding layer 22 formed on a liquid crystal panel as viewed from a glass substrate side.

【図4】 従来の入出力保護回路の構成を示す回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional input / output protection circuit.

【図5】 LDD構造を有するTFTの断面図FIG. 5 is a sectional view of a TFT having an LDD structure.

【図6】 LDD構造TFT(実線)と非LDD構造T
FT(破線)のスナップバック特性を示す図
FIG. 6 shows an LDD structure TFT (solid line) and a non-LDD structure T
Diagram showing snapback characteristics of FT (broken line)

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 パッド 12 入出力初段トランジスタ 13 入出力トランジスタ保護用の抵抗素子 14 第1入出力保護トランジスタ(N型非LDD構造
TFT) 15 第2入出力保護トランジスタ(P型非LDD構造
TFT) 16 電流サージバイパス用の抵抗素子 17 外部端子 18 電流サージ低減用のインダクタ 19 TFT電位固定用のキャパシタ 21 ガラス基板 22 遮光層 23 アンダーコート酸化膜 24 N型非LDD構造TFT用の第1コンタクトホー
ル 24’ N型非LDD構造TFT用のソース引出しコン
タクト 25 P型非LDD構造TFT用の第1コンタクトホー
ル 25’ P型非LDD構造TFT用のソース引出しコン
タクト 26 チャネル層 27 N型非LDD構造TFTのソース層 28 N型非LDD構造TFTのドレイン層 29 ゲート絶縁膜 30 ゲート電極 31 P型非LDD構造TFTのソース層 32 P型非LDD構造TFTのドレイン層 33 層間絶縁膜 34 第2コンタクトホール 35 N型およびP型非LDD構造TFTのゲートおよ
びドレインの共通接続電極 36 画素表示部 37 駆動回路部
Reference Signs List 11 pad 12 input / output first-stage transistor 13 resistive element for protection of input / output transistor 14 first input / output protection transistor (N-type non-LDD structure TFT) 15 second input / output protection transistor (P-type non-LDD structure TFT) 16 current surge bypass Resistance element 17 external terminal 18 inductor for reducing current surge 19 capacitor for fixing TFT potential 21 glass substrate 22 light shielding layer 23 undercoat oxide film 24 first contact hole for N-type non-LDD structure TFT 24 ′ N-type non-type Source lead-out contact for LDD structure TFT 25 First contact hole for P-type non-LDD structure TFT 25 'Source lead-out contact for P-type non-LDD structure TFT 26 Channel layer 27 Source layer of N-type non-LDD structure TFT 28 N-type Drain layer of non-LDD structure TFT 29 Gate insulating film 30 Gate electrode 31 Source layer of P-type non-LDD structure TFT 32 Drain layer of P-type non-LDD structure TFT 33 Interlayer insulating film 34 Second contact hole 35 Gate and drain of N-type and P-type non-LDD structure TFT Common connection electrode 36 Pixel display unit 37 Drive circuit unit

───────────────────────────────────────────────────── 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) H01L 21/8238 H01L 29/78 616A 27/092 623A 21/336 626C H04N 5/66 101 Fターム(参考) 5C058 AA06 BA01 BA35 5F038 BH02 BH03 BH07 BH13 EZ06 EZ20 5F048 AA02 AC04 AC10 BA16 BC06 BG05 CC01 CC05 CC09 CC18 5F110 AA22 BB02 BB04 CC02 DD02 DD13 EE03 EE06 EE38 EE44 EE45 FF02 FF29 GG02 GG13 GG25 GG44 HJ01 HJ12 HL03 HL04 HL23 HL24 HM15 NN02 NN35 NN44 NN46 NN71 NN72 NN78 PP03 QQ11 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/8238 H01L 29/78 616A 27/092 623A 21/336 626C H04N 5/66 101 F term (reference) 5C058 AA06 BA01 BA35 5F038 BH02 BH03 BH07 BH13 EZ06 EZ20 5F048 AA02 AC04 AC10 BA16 BC06 BG05 CC01 CC05 CC09 CC18 5F110 AA22 BB02 BB04 CC02 DD02 DD13 EE03 EE06 EE38 EE44 EE23 FF23 GG02 NN23 GG03 NN46 NN71 NN72 NN78 PP03 QQ11

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各画素の駆動に用いるスイッチング素子
が低濃度不純物注入ドレイン構造(LDD構造)を有す
るN型の薄膜トランジスタ(N型LDD構造TFT)で
構成された液晶表示装置の入出力保護回路であって、 前記N型LDD構造TFTよりも低い降伏電圧およびホ
ールド電圧を有し、前記LDD構造を有さないN型の薄
膜トランジスタ(N型非LDD構造TFT)からなる第
1入出力保護トランジスタと、 前記N型LDD構造TFTよりも低い降伏電圧およびホ
ールド電圧を有し、前記LDD構造を有さないP型の薄
膜トランジスタ(P型非LDD構造TFT)からなり、
前記第1入出力保護トランジスタとは相補接続された第
2入出力保護トランジスタと、 前記第1および第2入出力保護トランジスタの各ソース
電極と前記液晶表示装置の外部電極との間に形成され、
過電流をバイパスするための抵抗素子とを備えたことを
特徴とする入出力保護回路。
An input / output protection circuit of a liquid crystal display device in which a switching element used for driving each pixel is constituted by an N-type thin film transistor (N-type LDD structure TFT) having a low-concentration impurity-implanted drain structure (LDD structure). A first input / output protection transistor having an N-type thin film transistor (N-type non-LDD structure TFT) having a breakdown voltage and a hold voltage lower than that of the N-type LDD structure TFT and having no LDD structure; A P-type thin film transistor (P-type non-LDD structure TFT) having a breakdown voltage and a hold voltage lower than that of the N-type LDD structure TFT and having no LDD structure;
A second input / output protection transistor that is complementarily connected to the first input / output protection transistor, and is formed between each source electrode of the first and second input / output protection transistors and an external electrode of the liquid crystal display device;
An input / output protection circuit comprising: a resistance element for bypassing an overcurrent.
【請求項2】 前記抵抗素子は、液晶パネルのガラス基
板上に形成された遮光層の配線パターンにより構成され
る請求項1記載の入出力保護回路。
2. The input / output protection circuit according to claim 1, wherein said resistance element is constituted by a wiring pattern of a light shielding layer formed on a glass substrate of a liquid crystal panel.
【請求項3】 前記遮光層の配線パターンは、前記液晶
パネルの表示部を取り囲み、前記第1および第2入出力
保護トランジスタの各ソース電極から前記外部電極へ
と、前記液晶パネルの内側に向かう配線と、前記内側に
向かう配線が反転して前記液晶パネルの外側に向かう配
線とで渦巻状に形成されたことを特徴とする請求項1記
載の入出力保護回路。
3. The wiring pattern of the light-shielding layer surrounds a display section of the liquid crystal panel, and goes from each source electrode of the first and second input / output protection transistors to the external electrode toward the inside of the liquid crystal panel. 2. The input / output protection circuit according to claim 1, wherein the wiring and the wiring toward the inside are reversed and the wiring toward the outside of the liquid crystal panel is formed in a spiral shape.
【請求項4】 各画素の駆動に用いるスイッチング素子
が低濃度不純物注入ドレイン構造(LDD構造)を有す
るN型の薄膜トランジスタ(N型LDD構造TFT)で
構成された液晶表示装置の入出力保護回路であって、 前記N型LDD構造TFTよりも低い降伏電圧およびホ
ールド電圧を有し、前記LDD構造を有さないN型の薄
膜トランジスタ(N型非LDD構造TFT)からなる第
1入出力保護トランジスタと、 前記N型LDD構造TFTよりも低い降伏電圧およびホ
ールド電圧を有し、前記LDD構造を有さないP型の薄
膜トランジスタ(P型非LDD構造TFT)からなり、
前記第1入出力保護トランジスタとは相補接続された第
2入出力保護トランジスタと、 液晶パネルの周辺部に配設された画素駆動回路を遮光す
る位置に形成され接地電位に固定された遮光層と前記第
1および第2入出力保護トランジスタのチャンネル領域
との間に形成されたキャパシタとを備えたことを特徴と
する入出力保護回路。
4. An input / output protection circuit for a liquid crystal display device in which a switching element used for driving each pixel is constituted by an N-type thin film transistor (N-type LDD structure TFT) having a low-concentration impurity-implanted drain structure (LDD structure). A first input / output protection transistor having an N-type thin film transistor (N-type non-LDD structure TFT) having a breakdown voltage and a hold voltage lower than that of the N-type LDD structure TFT and having no LDD structure; A P-type thin film transistor (P-type non-LDD structure TFT) having a breakdown voltage and a hold voltage lower than that of the N-type LDD structure TFT and having no LDD structure;
A second input / output protection transistor complementarily connected to the first input / output protection transistor; and a light-shielding layer formed at a position for shielding a pixel driving circuit disposed at the periphery of the liquid crystal panel and fixed to a ground potential. An input / output protection circuit comprising: a capacitor formed between the first and second input / output protection transistors and a channel region of the first and second input / output protection transistors.
【請求項5】 各画素の駆動に用いるスイッチング素子
が低濃度不純物注入ドレイン構造(LDD構造)を有す
るN型の薄膜トランジスタ(N型LDD構造TFT)で
構成された液晶表示装置の入出力保護回路であって、 前記N型LDD構造TFTよりも低い降伏電圧およびホ
ールド電圧を有し、前記LDD構造を有さないN型の薄
膜トランジスタ(N型非LDD構造TFT)からなり、
ドレインとゲートが共通ノードに接続された第1入出力
保護トランジスタと、 前記N型LDD構造TFTよりも低い降伏電圧およびホ
ールド電圧を有し、前記LDD構造を有さないP型の薄
膜トランジスタ(P型非LDD構造TFT)からなり、
ドレインとゲートが前記共通ノードに接続された第2入
出力保護トランジスタと、 前記共通ノードと入出力回路との間に接続された第1抵
抗性素子と、 前記第1入出力保護トランジスタのソース電極と接地電
位との間に直列接続された第2抵抗性素子および第1誘
導性素子と、 前記第2入出力保護トランジスタのソース電極と接地電
位との間に直列接続された第3抵抗性素子および第2誘
導性素子と、 前記第1入出力保護トランジスタのチャネル部と接地電
位との間に接続された第1容量性素子と、 前記第2入出力保護トランジスタのチャネル部と接地電
位との間に接続された第2容量性素子とを備えたことを
特徴とする入出力保護回路。
5. An input / output protection circuit for a liquid crystal display device in which a switching element used for driving each pixel is constituted by an N-type thin film transistor (N-type LDD structure TFT) having a low-concentration impurity-implanted drain structure (LDD structure). An N-type thin film transistor (N-type non-LDD structure TFT) having a breakdown voltage and a hold voltage lower than that of the N-type LDD structure TFT and having no LDD structure;
A first input / output protection transistor having a drain and a gate connected to a common node; a P-type thin film transistor (P-type thin film transistor) having a breakdown voltage and a hold voltage lower than that of the N-type LDD structure TFT and having no LDD structure. Non-LDD TFT)
A second input / output protection transistor having a drain and a gate connected to the common node; a first resistive element connected between the common node and the input / output circuit; a source electrode of the first input / output protection transistor A second resistive element and a first inductive element connected in series between the ground and the ground potential; a third resistive element connected in series between the source electrode of the second input / output protection transistor and the ground potential And a second inductive element, a first capacitive element connected between a channel portion of the first input / output protection transistor and a ground potential, and a first capacitive element connected between the channel portion of the second input / output protection transistor and a ground potential. An input / output protection circuit comprising: a second capacitive element connected therebetween.
【請求項6】 各画素の駆動に用いるスイッチング素子
が低濃度不純物注入ドレイン構造(LDD構造)を有す
るN型の薄膜トランジスタ(N型LDD構造TFT)で
構成された液晶表示装置の入出力保護回路であって、 ガラス基板と、 前記ガラス基板上に形成され金属材料からなる遮光層
と、 前記遮光層上に形成されたアンダーコート酸化膜と、 前記アンダーコート酸化膜上に島状に形成され、ドレイ
ン領域、ソース領域、および前記ドレイン領域とソース
領域間のチャネル領域を有するN型の第1多結晶シリコ
ン薄膜と、 前記アンダーコート酸化膜上に島状に形成され、ドレイ
ン領域、ソース領域、および前記ドレイン領域とソース
領域間のチャネル領域を有するP型の第2多結晶シリコ
ン薄膜と、 前記第1および第2多結晶シリコン薄膜上に形成された
ゲート酸化膜と、 前記ゲート酸化膜上にかつ前記第1および第2多結晶シ
リコン薄膜のチャネル領域に対向して形成されたゲート
電極と、 前記ゲート電極上に形成された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜上に形成され共通ノードを構成する共通
配線電極と、 前記第1および第2多結晶シリコン薄膜の前記ドレイン
領域から前記ゲート酸化膜および前記層間絶縁膜を貫通
して前記共通配線電極に達するドレイン引出しコンタク
トと、 前記ゲート電極から前記層間絶縁膜を貫通して前記共通
配線電極に達するゲート引出しコンタクトと、 前記第1および第2多結晶シリコン薄膜の前記ソース領
域から前記アンダーコート酸化膜を貫通して前記遮光層
に達するソース引出しコンタクトと、 前記層間絶縁膜上に形成され前記遮光層と電気的に導通
し接地電位に接続される外部電極とを備えたことを特徴
とする入出力保護回路。
6. An input / output protection circuit for a liquid crystal display device in which a switching element used for driving each pixel is constituted by an N-type thin film transistor (N-type LDD structure TFT) having a low-concentration impurity-implanted drain structure (LDD structure). A glass substrate; a light-shielding layer formed on the glass substrate and made of a metal material; an undercoat oxide film formed on the light-shielding layer; an island formed on the undercoat oxide film in an island shape; An N-type first polycrystalline silicon thin film having a region, a source region, and a channel region between the drain region and the source region; an island-shaped formed on the undercoat oxide film; A p-type second polycrystalline silicon thin film having a channel region between a drain region and a source region; and the first and second polycrystalline silicon A gate oxide film formed on the thin film; a gate electrode formed on the gate oxide film and facing a channel region of the first and second polycrystalline silicon thin films; and a gate electrode formed on the gate electrode. An interlayer insulating film, a common wiring electrode formed on the interlayer insulating film and forming a common node, and penetrating the gate oxide film and the interlayer insulating film from the drain regions of the first and second polysilicon thin films. A drain extraction contact reaching the common wiring electrode, a gate extraction contact reaching the common wiring electrode from the gate electrode through the interlayer insulating film, and a source extraction contact from the first and second polysilicon thin films. A source lead-out contact that penetrates the undercoat oxide film and reaches the light-shielding layer; An input / output protection circuit comprising: an external electrode electrically connected to the layer and connected to a ground potential.
【請求項7】 請求項1から6のいずれか一項記載の入
出力保護回路が、前記共通ノードに接続され外部との信
号の入出力を行う金属パッドと前記信号の入出力回路と
の間に配設されたことを特徴とする液晶表示装置。
7. The input / output protection circuit according to claim 1, wherein the input / output protection circuit is connected between the metal pad connected to the common node to input / output a signal to / from the outside and the signal input / output circuit. A liquid crystal display device, comprising:
【請求項8】 請求項7記載の液晶表示装置を備えたこ
とを特徴とする画像表示応用機器。
8. An image display application device comprising the liquid crystal display device according to claim 7.
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