JP2002110995A - Active matrix substrate - Google Patents

Active matrix substrate

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JP2002110995A
JP2002110995A JP2000297929A JP2000297929A JP2002110995A JP 2002110995 A JP2002110995 A JP 2002110995A JP 2000297929 A JP2000297929 A JP 2000297929A JP 2000297929 A JP2000297929 A JP 2000297929A JP 2002110995 A JP2002110995 A JP 2002110995A
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Japan
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thin film
electrostatic protection
protection element
active matrix
matrix substrate
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JP2000297929A
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Shintaro Kuwayama
晋太郎 桑山
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption and to enhance electrostatic countermeasure effect, related to an active matrix substrate where the electrostatic break of a switching element comprising a thin-film transistor is prevented, using an electrostatic protective element comprising two thin-film transistors connected in series. SOLUTION: A common source electrode 48, of two thin-film transistors 37A and 37B constituting an electrostatic protection element 37, is separated into a plurality of pieces. Drain electrodes 50 and 53 are comb-shaped, and the number of teeth parts 50a and 53a is equal to the number of the common source electrodes 48.

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】この発明はアクティブマトリ
ックス基板に関し、特に、薄膜トランジスタからなるス
イッチング素子の静電破壊を直列に接続された複数の薄
膜トランジスタからなる静電保護素子で防止するように
したアクティブマトリックス基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix substrate, and more particularly, to an active matrix substrate in which a switching element comprising a thin film transistor is prevented from being destroyed by an electrostatic protection element comprising a plurality of thin film transistors connected in series. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来のこのようなアクティブマト
リクス基板の一部の等価回路的平面図を示したものであ
る。このアクティブマトリックス基板はガラス基板1を
備えている。ガラス基板1上には、マトリックス状に配
置された複数の画素電極2と、これらの画素電極2にそ
れぞれ接続された薄膜トランジスタからなるスイッチン
グ素子3と、行方向に延ばされ、スイッチング素子3に
走査信号を供給するための複数の走査線4と、列方向に
延ばされ、スイッチング素子3にデータ信号を供給する
ための複数のデータ線5と、複数の画素電極2の周囲に
配置された短絡リング6と、短絡リング6の左辺部およ
び右辺部の外側において短絡リング6と走査線4とにそ
れぞれ直列に接続された各2つずつの薄膜トランジスタ
からなる静電保護素子7と、短絡リング6の上辺部およ
び下辺部の外側において短絡リング6とデータ線5とに
それぞれ直列に接続された各2つずつの薄膜トランジス
タからなる静電保護素子8とが設けられている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a plan view of an equivalent circuit of a part of such a conventional active matrix substrate. This active matrix substrate has a glass substrate 1. On a glass substrate 1, a plurality of pixel electrodes 2 arranged in a matrix, a switching element 3 composed of a thin film transistor connected to each of these pixel electrodes 2, a scanning element 3 extending in the row direction, A plurality of scanning lines 4 for supplying signals, a plurality of data lines 5 extending in the column direction and supplying data signals to the switching elements 3, and a short circuit disposed around the plurality of pixel electrodes 2. A ring 6, an electrostatic protection element 7 composed of two thin film transistors connected in series to the short-circuit ring 6 and the scanning line 4 on the outside of the left and right sides of the short-circuit ring 6, respectively; On the outside of the upper side and the lower side, an electrostatic protection element 8 composed of two thin film transistors each connected in series to the short-circuit ring 6 and the data line 5, respectively. It has been kicked.

【0003】各走査線4の一端は基板端縁まで延出さ
れ、他端は外部接続端子4aに接続されている。また、
各データ線5の一端は基板端縁まで延出され、他端は外
部接続端子5aに接続されている。各データ線5に接続
された外部接続端子5aと静電保護素子8との間には、
図示はしないが、急峻な静電気を遅延させるための高抵
抗素子を介在させてもある。
[0005] One end of each scanning line 4 extends to the edge of the substrate, and the other end is connected to an external connection terminal 4a. Also,
One end of each data line 5 extends to the edge of the substrate, and the other end is connected to an external connection terminal 5a. Between the external connection terminal 5 a connected to each data line 5 and the electrostatic protection element 8,
Although not shown, a high resistance element for delaying steep static electricity may be interposed.

【0004】次に、このアクティブマトリックス基板の
静電保護素子7の部分の具体的な構造について図8およ
び図9を参照して説明する。ガラス基板1の上面の所定
の箇所には、走査線4からほぼL字状に延出された第1
のゲート電極11およびこの第1のゲート電極11の先
端部に対して平行に配置された第2のゲート電極12が
設けられている。走査線4および両ゲート電極11、1
2を含むガラス基板1の上面全体にはゲート絶縁膜13
が設けられている。
Next, a specific structure of the electrostatic protection element 7 of the active matrix substrate will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. At a predetermined position on the upper surface of the glass substrate 1, a first L-shaped
And a second gate electrode 12 arranged in parallel with the tip of the first gate electrode 11. The scanning line 4 and both gate electrodes 11, 1
A gate insulating film 13 is formed on the entire upper surface of the glass substrate 1 including
Is provided.

【0005】両ゲート電極11、12上におけるゲート
絶縁膜13の上面の所定の箇所には真性アモルファスシ
リコンからなる共通半導体薄膜14が設けられている。
第1および第2のゲート電極11、12上における共通
半導体薄膜14の上面の各所定の箇所には第1および第
2のチャネル保護膜15、16が互いに平行して設けら
れている。両チャネル保護膜15、16の相対向する側
の上面およびその間の共通半導体薄膜14の上面にはn
型アモルファスシリコンからなる共通オーミックコンタ
クト層17および共通ソース電極18が設けられてい
る。
[0005] A common semiconductor thin film 14 made of intrinsic amorphous silicon is provided at a predetermined location on the upper surface of the gate insulating film 13 on both gate electrodes 11 and 12.
First and second channel protective films 15 and 16 are provided in parallel with each other at predetermined positions on the upper surface of the common semiconductor thin film 14 on the first and second gate electrodes 11 and 12. The upper surfaces of the opposite sides of the channel protection films 15 and 16 and the upper surface of the common semiconductor thin film 14 therebetween have n
A common ohmic contact layer 17 made of type amorphous silicon and a common source electrode 18 are provided.

【0006】第1のチャネル保護膜15の他の側の上面
およびその近傍のゲート絶縁膜13の上面の所定の箇所
にはn型アモルファスシリコンからなるオーミックコン
タクト層19および第1のドレイン電極20が設けられ
ている。第1のドレイン電極20は、ゲート絶縁膜13
の所定の箇所に設けられたコンタクトホール21を介し
て第1のゲート電極11に接続されている。第2のチャ
ネル保護膜16の他の側の上面およびその近傍のゲート
絶縁膜13の上面の所定の箇所にはn型アモルファスシ
リコンからなるオーミックコンタクト層22および第2
のドレイン電極23が設けられている。第2のドレイン
電極23は、ゲート絶縁膜13の上面の所定の箇所に設
けられた短絡リング6に接続されている。短絡リング6
は、ゲート絶縁膜13の所定の箇所に設けられたコンタ
クトホール24を介して第2のゲート電極12に接続さ
れている。
An ohmic contact layer 19 made of n-type amorphous silicon and a first drain electrode 20 are provided at predetermined positions on the upper surface on the other side of the first channel protective film 15 and on the upper surface of the gate insulating film 13 in the vicinity thereof. Is provided. The first drain electrode 20 is formed on the gate insulating film 13.
Is connected to the first gate electrode 11 via a contact hole 21 provided at a predetermined position. The ohmic contact layer 22 made of n-type amorphous silicon and the second upper surface of the gate insulating film 13 near the other side of the second channel protective film 16 and the second
Is provided. The second drain electrode 23 is connected to the short-circuit ring 6 provided at a predetermined position on the upper surface of the gate insulating film 13. Shorting ring 6
Is connected to the second gate electrode 12 via a contact hole 24 provided at a predetermined position of the gate insulating film 13.

【0007】そして、第1のゲート電極11、ゲート絶
縁膜13、共通半導体薄膜14、第1のチャネル保護膜
15、共通ソース電極18、第1のドレイン電極20な
どにより、第1の薄膜トランジスタ7Aが構成され、第
2のゲート電極12、ゲート絶縁膜13、共通半導体薄
膜14、第2のチャネル保護膜16、共通ソース電極1
8、第2のドレイン電極23などにより、第2の薄膜ト
ランジスタ7Bが構成され、この両薄膜トランジスタ7
A、7Bにより、静電保護素子7が構成されている。な
お、データ線5に接続された静電保護素子8は、基本的
には、上記静電保護素子7とほぼ同じ構成となってい
る。ここで、上記構成の静電保護素子7、8を、便宜
上、従来型のTFT−直列型素子と称することとする。
The first thin film transistor 7A is formed by the first gate electrode 11, the gate insulating film 13, the common semiconductor thin film 14, the first channel protective film 15, the common source electrode 18, the first drain electrode 20, and the like. A second gate electrode 12, a gate insulating film 13, a common semiconductor thin film 14, a second channel protective film 16, a common source electrode 1
8, the second drain electrode 23 and the like constitute a second thin film transistor 7B.
A and 7B constitute the electrostatic protection element 7. The electrostatic protection element 8 connected to the data line 5 has basically the same configuration as the electrostatic protection element 7 described above. Here, the electrostatic protection elements 7 and 8 having the above configuration are referred to as a conventional TFT-series type element for convenience.

【0008】ところで、上記した従来型のTFT−直列
型素子のVG(ゲート電圧)−ID(ドレイン電流)特
性は、例えば図4において一点鎖線で示すようになり、
低電圧領域(例えば10V程度)におけるリーク電流が
1×10−11A台と比較的小さく、低消費電力化を図
ることができるが、その反面、高電圧領域(例えば10
0V程度)におけるリーク電流が1×10−9A台と比
較的小さく、静電気対策効果が充分であるとはいえな
い。
By the way, the VG (gate voltage) -ID (drain current) characteristics of the above-described conventional TFT-series device are, for example, as shown by a dashed line in FIG.
The leakage current in a low voltage region (for example, about 10 V) is relatively small, on the order of 1 × 10 −11 A, and low power consumption can be achieved.
(Approximately 0 V), the leakage current is relatively small, on the order of 1 × 10 −9 A, and the effect of countermeasures against static electricity cannot be said to be sufficient.

【0009】一方、この種の静電保護素子として、空間
電荷制限電流(Space Charge Limited Current)で電圧電
流特性が規定される2端子素子(SCLC素子)が知ら
れている(特開平6−59281号公報参照)。このよ
うな静電保護素子では、例えば図4において二点鎖線で
示すように、高電圧領域(例えば100V程度)におけ
るリーク電流が1×10−8A台後半と比較的大きく、
静電気対策効果が大きいが、その反面、低電圧領域(例
えば10V程度)におけるリーク電流が1×10−10
A台後半と比較的大きく、低消費電力化には不利であ
る。
On the other hand, as this kind of electrostatic protection element, a two-terminal element (SCLC element) whose voltage-current characteristics are defined by a space charge limited current (Space Charge Limited Current) is known (JP-A-6-59281). Reference). In such an electrostatic protection element, for example, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 4, a leakage current in a high voltage region (for example, about 100 V) is relatively large, such as in the late 1 × 10 −8 A order,
Although the effect of preventing static electricity is large, the leakage current in a low voltage region (for example, about 10 V) is 1 × 10 −10.
It is relatively large in the latter half of the A range, which is disadvantageous for reducing power consumption.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、静電保
護素子としてTFT−直列型素子を備えたアクティブマ
トリックス基板では、低消費電力化を図ることができる
が、その反面、静電気対策効果が充分であるとはいえな
いという問題があった。一方、静電保護素子としてSC
LC素子を備えたアクティブマトリックス基板では、静
電気対策効果が大きいが、その反面、低消費電力化には
不利であるという問題があった。この発明の課題は、直
列型の2つの薄膜トランジスタからなる静電保護素子を
備えたアクティブマトリックス基板において、低消費電
力化を図り、且つ、静電気対策効果を大きくすることで
ある。
As described above, in an active matrix substrate having a TFT-series element as an electrostatic protection element, low power consumption can be achieved. There was a problem that it was not enough. On the other hand, SC as an electrostatic protection element
An active matrix substrate provided with an LC element has a large effect against static electricity, but has a problem that it is disadvantageous in reducing power consumption. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce power consumption and to increase the effect of countermeasures against static electricity in an active matrix substrate provided with an electrostatic protection element composed of two thin film transistors in series.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
マトリックス状に配置された複数の画素電極にそれぞれ
接続された薄膜トランジスタからなるスイッチング素子
の静電破壊を直列に接続された複数の2つの薄膜トラン
ジスタからなる静電保護素子で防止するようにしたアク
ティブマトリックス基板において、前記静電保護素子を
構成する各薄膜トランジスタのソース電極およびドレイ
ン電極をそれぞれ複数に分割したものである。請求項2
に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記
静電保護素子を構成する各薄膜トランジスタのドレイン
電極を複数の歯部を有する櫛歯状とし、ソース電極を複
数に分離したものである。請求項3に記載の発明は、請
求項2に記載の発明において、前記静電保護素子を構成
する各薄膜トランジスタのソース電極を共通のソース電
極としたものである。請求項4に記載の発明は、請求項
3に記載の発明において、前記静電保護素子を構成する
各薄膜トランジスタのドレイン電極をその歯部が互いに
対向するように配置し、その間に前記共通のソース電極
を配置したものである。請求項5に記載の発明は、請求
項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記静電保
護素子を構成する各薄膜トランジスタのチャネル保護膜
を複数に分離したものである。そして、請求項1に記載
の発明によれば、静電保護素子を構成する各薄膜トラン
ジスタのソース電極およびドレイン電極をそれぞれ複数
に分割しているので、ソース電極およびドレイン電極を
複数に分割しない従来のTFT−直列型素子と比較し
て、静電気対策効果を大きくすることができ、また従来
のSCLC素子と比較して、低消費電力化を図ることが
できる。
According to the first aspect of the present invention,
An active matrix substrate in which a switching element composed of a thin film transistor connected to each of a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix is prevented from being destroyed by an electrostatic protection element composed of a plurality of two thin film transistors connected in series. , The source electrode and the drain electrode of each of the thin film transistors constituting the electrostatic protection element are each divided into a plurality. Claim 2
According to the invention described in (1), in the invention described in (1), the drain electrode of each thin film transistor constituting the electrostatic protection element has a comb-like shape having a plurality of teeth, and the source electrode is separated into a plurality. . According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, a source electrode of each of the thin film transistors constituting the electrostatic protection element is a common source electrode. According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the drain electrode of each of the thin film transistors constituting the electrostatic protection element is disposed such that its teeth are opposed to each other, and the common source is located therebetween. It is an arrangement of electrodes. According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the channel protective film of each thin film transistor constituting the electrostatic protection element is separated into a plurality. According to the first aspect of the present invention, the source electrode and the drain electrode of each thin film transistor constituting the electrostatic protection element are divided into a plurality of parts, respectively. As compared with the TFT-series type element, the effect of countermeasures against static electricity can be increased, and the power consumption can be reduced as compared with the conventional SCLC element.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施形態にお
けるアクティブマトリクス基板の一部の等価回路的平面
図を示したものである。このアクティブマトリックス基
板はガラス基板31を備えている。ガラス基板31上に
は、マトリックス状に配置された複数の画素電極32
と、これらの画素電極32にそれぞれ接続された薄膜ト
ランジスタからなるスイッチング素子33と、行方向に
延ばされ、スイッチング素子33に走査信号を供給する
ための複数の走査線34と、列方向に延ばされ、スイッ
チング素子33にデータ信号を供給するための複数のデ
ータ線35と、複数の画素電極32の周囲に配置された
短絡リング36と、短絡リング36の左辺部および右辺
部の外側において短絡リング36と走査線34とにそれ
ぞれ直列に接続された各2つずつの薄膜トランジスタか
らなる静電保護素子37と、短絡リング36の上辺部お
よび下辺部の外側において短絡リング36とデータ線3
5とにそれぞれ直列に接続された各2つずつの薄膜トラ
ンジスタからなる静電保護素子38とが設けられてい
る。
FIG. 1 is a plan view of an equivalent circuit of a part of an active matrix substrate according to an embodiment of the present invention. This active matrix substrate includes a glass substrate 31. A plurality of pixel electrodes 32 arranged in a matrix on a glass substrate 31
A switching element 33 composed of a thin film transistor connected to each of the pixel electrodes 32; a plurality of scanning lines 34 extending in the row direction for supplying a scanning signal to the switching element 33; A plurality of data lines 35 for supplying a data signal to the switching element 33, a short-circuit ring 36 disposed around the plurality of pixel electrodes 32, and a short-circuit ring outside the left side and right side of the short-circuit ring 36. An electrostatic protection element 37 composed of two thin film transistors connected in series to the scanning line 34 and the scanning line 34, and a short-circuit ring 36 and a data line 3 outside the upper and lower sides of the short-circuit ring 36, respectively.
5 and an electrostatic protection element 38 composed of two thin film transistors each connected in series.

【0013】各走査線34の一端は基板端縁まで延出さ
れ、他端は外部接続端子34aに接続されている。ま
た、各データ線35の一端は基板端縁まで延出され、他
端は外部接続端子35aに接続されている。各データ線
35に接続された外部接続端子35aと静電保護素子3
8との間には、図示はしないが、急峻な静電気を遅延さ
せるための高抵抗素子を介在させてもある。
One end of each scanning line 34 extends to the edge of the substrate, and the other end is connected to an external connection terminal 34a. One end of each data line 35 extends to the edge of the substrate, and the other end is connected to an external connection terminal 35a. The external connection terminal 35a connected to each data line 35 and the electrostatic protection element 3
Although not shown, a high-resistance element for delaying steep static electricity may be interposed between the high-resistance element 8 and the high-resistance element 8.

【0014】上記において、等価回路図では従来と同一
となるが、本願発明の従来と異なる特徴は、TFT−直
列型素子である静電気保護素子37、38の構造にある
ので、次に、このアクティブマトリックス基板の静電保
護素子37の部分の具体的な構造について図2および図
3を参照して説明する。ガラス基板31の上面の所定の
箇所には、走査線34からほぼL字状に延出された第1
のゲート電極41およびこの第1のゲート電極41の先
端部に対して平行に配置された第2のゲート電極42が
設けられている。走査線34および両ゲート電極41、
42を含むガラス基板31の上面全体にはゲート絶縁膜
43が設けられている。
In the above, the equivalent circuit diagram is the same as the conventional one, but the feature of the present invention different from the conventional one is the structure of the electrostatic protection elements 37 and 38 which are the TFT-series elements. The specific structure of the electrostatic protection element 37 on the matrix substrate will be described with reference to FIGS. At a predetermined position on the upper surface of the glass substrate 31, a first L-shaped
And a second gate electrode 42 arranged in parallel with the tip of the first gate electrode 41. Scanning line 34 and both gate electrodes 41,
A gate insulating film 43 is provided on the entire upper surface of the glass substrate 31 including the substrate.

【0015】両ゲート電極41、42上におけるゲート
絶縁膜43の上面の所定の箇所には真性アモルファスシ
リコンからなる共通半導体薄膜44が設けられている。
第1および第2のゲート電極41、42上における共通
半導体薄膜44の上面の各所定の箇所には第1および第
2のチャネル保護膜45、46が互いに平行して設けら
れている。両チャネル保護膜45、46の相対向する側
の上面およびその間の共通半導体薄膜44の上面にはn
型アモルファスシリコンからなる共通オーミックコンタ
クト層47および共通ソース電極48が設けられてい
る。この場合、共通ソース電極48は、その下に設けら
れた共通オーミックコンタクト層47と共に、複数に分
離されている。
A common semiconductor thin film 44 made of intrinsic amorphous silicon is provided at a predetermined position on the upper surface of the gate insulating film 43 on both the gate electrodes 41 and 42.
First and second channel protective films 45 and 46 are provided in parallel with each other at predetermined locations on the upper surface of the common semiconductor thin film 44 on the first and second gate electrodes 41 and 42. The upper surface of the opposite side of the channel protection films 45 and 46 and the upper surface of the common semiconductor thin film 44 therebetween have n
A common ohmic contact layer 47 and a common source electrode 48 made of type amorphous silicon are provided. In this case, the common source electrode 48 is separated into a plurality together with the common ohmic contact layer 47 provided thereunder.

【0016】第1のチャネル保護膜45の他の側の上面
およびその近傍のゲート絶縁膜43の上面の所定の箇所
にはn型アモルファスシリコンからなるオーミックコン
タクト層49および第1のドレイン電極50が設けられ
ている。この場合、第1のドレイン電極50は、その下
に設けられたオーミックコンタクト層49と共に、櫛歯
状となっており、その歯部50aの数は共通ソース電極
48の数と同じとなっている。そして、第1のドレイン
電極50は、その各歯部50aが複数の共通ソース電極
48とそれぞれ対向するように配置されている。また、
第1のドレイン電極50は、ゲート絶縁膜43の所定の
箇所に設けられたコンタクトホール51を介して第1の
ゲート電極41に接続されている。
An ohmic contact layer 49 made of n-type amorphous silicon and a first drain electrode 50 are provided at predetermined locations on the upper surface on the other side of the first channel protective film 45 and on the upper surface of the gate insulating film 43 in the vicinity thereof. Is provided. In this case, the first drain electrode 50 has a comb-tooth shape together with the ohmic contact layer 49 provided thereunder, and the number of the tooth portions 50 a is the same as the number of the common source electrodes 48. . The first drain electrode 50 is arranged such that each tooth portion 50a faces the plurality of common source electrodes 48. Also,
The first drain electrode 50 is connected to the first gate electrode 41 via a contact hole 51 provided at a predetermined position in the gate insulating film 43.

【0017】第2のチャネル保護膜46の他の側の上面
およびその近傍のゲート絶縁膜43の上面の所定の箇所
にはn型アモルファスシリコンからなるオーミックコン
タクト層52および第2のドレイン電極53が設けられ
ている。この場合、第2のドレイン電極53は、その下
に設けられたオーミックコンタクト層52と共に、櫛歯
状となっており、その歯部53aの数は共通ソース電極
48の数と同じとなっている。そして、第2のドレイン
電極53は、その各歯部53aが複数の共通ソース電極
48とそれぞれ対向するように配置されている。また、
第2のドレイン電極53は、ゲート絶縁膜43の上面の
所定の箇所に設けられた短絡リング36に接続されてい
る。短絡リング36は、ゲート絶縁膜43の所定の箇所
に設けられたコンタクトホール54を介して第2のゲー
ト電極42に接続されている。
An ohmic contact layer 52 made of n-type amorphous silicon and a second drain electrode 53 are provided at predetermined positions on the upper surface on the other side of the second channel protective film 46 and on the upper surface of the gate insulating film 43 in the vicinity thereof. Is provided. In this case, the second drain electrode 53 has a comb-like shape together with the ohmic contact layer 52 provided thereunder, and the number of the teeth 53 a is the same as the number of the common source electrodes 48. . The second drain electrode 53 is arranged such that each tooth 53a faces the plurality of common source electrodes 48. Also,
The second drain electrode 53 is connected to a short-circuit ring 36 provided at a predetermined position on the upper surface of the gate insulating film 43. The short-circuit ring 36 is connected to the second gate electrode 42 via a contact hole 54 provided at a predetermined position in the gate insulating film 43.

【0018】そして、第1のゲート電極41、ゲート絶
縁膜43、共通半導体薄膜44、第1のチャネル保護膜
45、共通ソース電極48、第1のドレイン電極50な
どにより、第1の薄膜トランジスタ37Aが構成され、
第2のゲート電極42、ゲート絶縁膜43、共通半導体
薄膜44、第2のチャネル保護膜46、共通ソース電極
48、第2のドレイン電極53などにより、第2の薄膜
トランジスタ37Bが構成され、この両薄膜トランジス
タ37A、37Bにより、静電保護素子37が構成され
ている。なお、データ線35に接続された静電保護素子
38は、基本的には、上記静電保護素子37とほぼ同じ
構成となっている。
Then, the first thin film transistor 37A is formed by the first gate electrode 41, the gate insulating film 43, the common semiconductor thin film 44, the first channel protective film 45, the common source electrode 48, the first drain electrode 50, and the like. Composed,
The second gate electrode 42, the gate insulating film 43, the common semiconductor thin film 44, the second channel protective film 46, the common source electrode 48, the second drain electrode 53, and the like constitute a second thin film transistor 37B. The thin film transistors 37A and 37B constitute an electrostatic protection element 37. Note that the electrostatic protection element 38 connected to the data line 35 has basically the same configuration as the electrostatic protection element 37 described above.

【0019】ところで、上記構成の薄膜トランジスタ3
7A、37Bから構成される静電保護素子37のVG−
ID特性を調べたところ、図4において実線で示す結果
が得られた。ここで、薄膜トランジスタ37Aまたは3
7Bのサイズは、図5に示すように、チャネル保護膜4
5、46の幅(チャネル長)Lが14μm、チャネル保
護膜45、46の長さが1200μm、共通ソース電極
48の数が100個であり、1個の共通ソース電極48
の幅(チャネル幅)Wが6μm、共通ソース電極48間
の間隔Dが6μmとしたもので、全共通ソース電極48
によって定義づけられるチャネル領域の幅は1194μ
mである。換言すれば、薄膜トランジスタ37Aまたは
37Bの素子サイズは、W/L=6/14の分離型のT
FTを100個並列に配置した場合と同じである。
By the way, the thin film transistor 3 having the above configuration
VG- of the electrostatic protection element 37 composed of 7A and 37B.
When the ID characteristics were examined, the result indicated by the solid line in FIG. 4 was obtained. Here, the thin film transistor 37A or 3
The size of 7B is, as shown in FIG.
The widths (channel lengths) L of the channels 5 and 46 are 14 μm, the lengths of the channel protective films 45 and 46 are 1200 μm, the number of the common source electrodes 48 is 100, and one common source electrode 48 is provided.
The width (channel width) W is 6 μm and the interval D between the common source electrodes 48 is 6 μm.
The width of the channel region defined by
m. In other words, the element size of the thin film transistor 37A or 37B is W / L = 6/14 of a separate T type.
This is the same as the case where 100 FTs are arranged in parallel.

【0020】これに対し、図8に示す従来の静電保護素
子7において、チャネル保護膜15、16の幅(チャネ
ル長)Lを14μmとし、チャネル保護膜15、16の
長さを1200μmとし、共通ソース電極18の長さ
(チャネル幅)Wを1194μmとし、VG−ID特性
を調べたところ、図4において一点鎖線で示す結果が得
られた。この場合、1個の薄膜トランジスタ7Aまたは
7Bは、W/L=1194/14の1個の薄膜トランジ
スタからなる。なお、この場合のチャネル保護膜15、
16の幅および長さつまり薄膜トランジスタ7A、7B
のサイズは、図5に示す実施形態の場合と同じである。
On the other hand, in the conventional electrostatic protection element 7 shown in FIG. 8, the width (channel length) L of the channel protection films 15 and 16 is 14 μm, and the length of the channel protection films 15 and 16 is 1200 μm. When the length (channel width) W of the common source electrode 18 was set to 1194 μm and the VG-ID characteristics were examined, the result indicated by the dashed line in FIG. 4 was obtained. In this case, one thin film transistor 7A or 7B is formed of one thin film transistor of W / L = 1194/14. In this case, the channel protective film 15 in this case,
16 widths and lengths, ie, thin film transistors 7A, 7B
Is the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0021】さて、図4において一点鎖線で示す従来型
のTFT−直列型素子の場合には、上述したように、低
電圧領域(例えば10V程度)におけるリーク電流が1
×10−11A台と比較的小さく、低消費電力化をはか
ることができるが、その反面、高電圧領域(例えば10
0V程度)におけるリーク電流が1×10−9A台と比
較的小さく、静電気対策効果が充分であるとはいえな
い。また、図4において二点鎖線で示すSCLC素子の
場合には、これも上述したように、高電圧領域(例えば
100V程度)におけるリーク電流が1×10−8A台
後半と比較的大きく、静電気対策効果が大きいが、その
反面、低電圧領域(例えば10V程度)におけるリーク
電流が1×10−10A台後半と比較的大きく、低消費
電力化には不利である。
In the case of the conventional TFT-series device shown by a dashed line in FIG. 4, as described above, the leakage current in the low-voltage region (for example, about 10 V) is one.
It is relatively small, on the order of × 10-11A, and can achieve low power consumption.
(Approximately 0 V), the leakage current is relatively small, on the order of 1 × 10 −9 A, and the effect of countermeasures against static electricity cannot be said to be sufficient. Also, in the case of the SCLC element shown by the two-dot chain line in FIG. 4, as described above, the leakage current in the high voltage region (for example, about 100 V) is relatively large in the latter half of the 1 × 10 −8 A range. Although the effect is large, on the other hand, the leakage current in a low voltage region (for example, about 10 V) is relatively large in the latter half of the order of 1 × 10 −10 A, which is disadvantageous for reducing power consumption.

【0022】これに対し、図4において実線で示すこの
実施形態の静電保護素子37(本発明型のTFT−直列
型素子)の場合には、低電圧領域(例えば10V程度)
におけるリーク電流が1×10−10A台前半であり、
図4において一点鎖線で示す場合よりも大きいが、図4
において二点鎖線で示す場合よりも小さく、したがって
図4において二点鎖線で示す場合と比較して、低消費電
力化を図ることができる。また、図4において実線で示
すこの実施形態の静電保護素子37の場合には、高電圧
領域(例えば100V程度)におけるリーク電流が1×
10−8A台中間であり、図4において二点鎖線で示す
場合よりも小さいが、図4において一点鎖線で示す場合
よりも大きく、したがって図4において一点鎖線で示す
場合と比較して、静電気対策効果を大きくすることがで
きる。
On the other hand, in the case of the electrostatic protection element 37 (TFT-series element of the present invention) of this embodiment shown by a solid line in FIG. 4, a low voltage region (for example, about 10 V) is used.
The leakage current in the lower half of the 1 × 10-10A range,
4 is larger than the case indicated by the dashed line in FIG.
Is smaller than the case indicated by the two-dot chain line, and therefore, lower power consumption can be achieved as compared with the case indicated by the two-dot chain line in FIG. In the case of the electrostatic protection element 37 of this embodiment shown by a solid line in FIG. 4, the leakage current in a high voltage region (for example, about 100 V) is 1 ×
In the middle of the order of 10-8A, which is smaller than the case shown by the two-dot chain line in FIG. 4, is larger than the case shown by the one-dot chain line in FIG. The effect can be increased.

【0023】なお、上記実施形態では、図2に示すよう
に、第1、第2のドレイン電極50、53および共通ソ
ース電極48を複数に分割した場合について説明した
が、これに限定されるものではない。例えば、図6に示
すように、第1、第2のドレイン電極50、53および
共通ソース電極48を複数に分割するとともに、第1、
第2のチャネル保護膜45、46を複数に分割するよう
にしてもよい。また、上記実施形態では、図1に示すよ
うに、静電保護素子37、38を短絡リング36の外側
に設けた場合について説明したが、これに限らず、図示
していないが、静電保護素子37、38を短絡リング3
6の内側に設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the first and second drain electrodes 50 and 53 and the common source electrode 48 are divided into a plurality as shown in FIG. 2 has been described. However, the present invention is not limited to this. is not. For example, as shown in FIG. 6, the first and second drain electrodes 50 and 53 and the common source electrode 48 are divided into a plurality,
The second channel protective films 45 and 46 may be divided into a plurality. Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 1, the case where the electrostatic protection elements 37 and 38 are provided outside the short-circuit ring 36 has been described. However, the present invention is not limited thereto. Short-circuit ring 3 with elements 37 and 38
6 may be provided inside.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、静電保護素子を構成する各薄膜トランジスタのソー
ス電極およびドレイン電極をそれぞれ複数に分割してい
るので、ソース電極およびドレイン電極を複数に分割し
ない従来のTFT−直列型素子と比較して、静電気対策
効果を大きくすることができ、また従来のSCLC素子
と比較して、低消費電力化を図ることができる。
As described above, according to the present invention, the source electrode and the drain electrode of each of the thin film transistors constituting the electrostatic protection element are divided into a plurality, respectively, so that the source electrode and the drain electrode are divided into a plurality. As compared with the conventional TFT-series type element which is not divided, the effect of preventing static electricity can be increased, and the power consumption can be reduced as compared with the conventional SCLC element.

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

【図1】この発明の一実施形態におけるアクティブマト
リクス基板の一部の等価回路的平面図。
FIG. 1 is an equivalent circuit plan view of a part of an active matrix substrate according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すアクティブマトリックス基板の一部
の具体的な構造の平面図。
FIG. 2 is a plan view of a specific structure of a part of the active matrix substrate shown in FIG.

【図3】図2のX−X線に沿う断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along the line XX of FIG. 2;

【図4】静電保護素子のVG−ID特性を示す図。FIG. 4 is a diagram showing VG-ID characteristics of the electrostatic protection element.

【図5】静電保護素子を構成する薄膜トランジスタの具
体的な寸法の一例を説明するために示す図。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of specific dimensions of a thin film transistor included in the electrostatic protection element.

【図6】この発明の他の実施形態における図2同様の平
面図。
FIG. 6 is a plan view similar to FIG. 2 in another embodiment of the present invention.

【図7】従来のアクティブマトリックス基板の一部の等
価回路的平面図。
FIG. 7 is an equivalent circuit plan view of a part of a conventional active matrix substrate.

【図8】図7に示すアクティブマトリックス基板の一部
の具体的な構造の平面図。
8 is a plan view of a specific structure of a part of the active matrix substrate shown in FIG.

【図9】図8のY−Y線に沿う断面図。FIG. 9 is a sectional view taken along the line YY of FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 ガラス基板 32 画素電極 33 スイッチング素子 34 走査線 35 データ線 36 短絡リング 37、38 静電保護素子 37A、37B 薄膜トランジスタ 41、42 ゲート電極 45、46 チャネル保護膜 48 共通ソース電極 50、53 ドレイン電極 50a、53a 歯部 Reference Signs List 31 glass substrate 32 pixel electrode 33 switching element 34 scanning line 35 data line 36 short-circuit ring 37, 38 electrostatic protection element 37A, 37B thin film transistor 41, 42 gate electrode 45, 46 channel protection film 48 common source electrode 50, 53 drain electrode 50a , 53a Tooth

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 JA31 JA32 JA42 JB57 JB79 KA05 NA14 NA25 NA29 5F038 AV06 BH02 BH07 BH13 EZ20 5F110 AA06 AA09 AA22 BB01 CC07 DD02 GG02 GG15 GG28 GG29 GG35 HK09 HK16 HM04 HM12 NN12 NN71  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H092 JA31 JA32 JA42 JB57 JB79 KA05 NA14 NA25 NA29 5F038 AV06 BH02 BH07 BH13 EZ20 5F110 AA06 AA09 AA22 BB01 CC07 DD02 GG02 GG15 GG28 GG29 GG12 HK09 NN16 NN

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マトリックス状に配置された複数の画素
電極にそれぞれ接続された薄膜トランジスタからなるス
イッチング素子の静電破壊を直列に接続された複数の薄
膜トランジスタからなる静電保護素子で防止するように
したアクティブマトリックス基板において、前記静電保
護素子を構成する各薄膜トランジスタのソース電極およ
びドレイン電極はそれぞれ複数に分割されていることを
特徴とするアクティブマトリックス基板。
An electrostatic protection element comprising a plurality of thin film transistors connected in series prevents electrostatic breakdown of a switching element comprising a thin film transistor connected to each of a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix. An active matrix substrate, wherein a source electrode and a drain electrode of each of the thin film transistors constituting the electrostatic protection element are divided into a plurality of parts.
【請求項2】 請求項1に記載の発明において、前記静
電保護素子を構成する各薄膜トランジスタのドレイン電
極は複数の歯部を有する櫛歯状であり、ソース電極は複
数に分離されていることを特徴とするアクティブマトリ
ックス基板。
2. The invention according to claim 1, wherein the drain electrode of each thin film transistor constituting the electrostatic protection element has a comb-like shape having a plurality of teeth, and the source electrode is divided into a plurality of pieces. An active matrix substrate, characterized in that:
【請求項3】 請求項2に記載の発明において、前記静
電保護素子を構成する各薄膜トランジスタのソース電極
は共通のソース電極からなることを特徴とするアクティ
ブマトリックス基板。
3. The active matrix substrate according to claim 2, wherein a source electrode of each of the thin film transistors constituting the electrostatic protection element comprises a common source electrode.
【請求項4】 請求項3に記載の発明において、前記静
電保護素子を構成する各薄膜トランジスタのドレイン電
極はその歯部が互いに対向するように配置され、その間
に前記共通のソース電極が配置されていることを特徴と
するアクティブマトリックス基板。
4. The invention according to claim 3, wherein the drain electrode of each of the thin film transistors constituting the electrostatic protection element is arranged so that its teeth face each other, and the common source electrode is arranged therebetween. An active matrix substrate, comprising:
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の発明に
おいて、前記静電保護素子を構成する各薄膜トランジス
タのチャネル保護膜は複数に分離されていることを特徴
とするアクティブマトリックス基板。
5. The active matrix substrate according to claim 1, wherein the channel protective film of each thin film transistor constituting the electrostatic protection element is divided into a plurality.
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