JP2004363202A - Protective circuit and indicating device - Google Patents

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JP2004363202A
JP2004363202A JP2003157469A JP2003157469A JP2004363202A JP 2004363202 A JP2004363202 A JP 2004363202A JP 2003157469 A JP2003157469 A JP 2003157469A JP 2003157469 A JP2003157469 A JP 2003157469A JP 2004363202 A JP2004363202 A JP 2004363202A
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power supply
input
ground
static electricity
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Kazuhiro Noda
和宏 野田
Tomohiro Iino
友博 飯野
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a static electricity generated in a manufacturing stage cannot be protected, since a protective diode is operated after a power source is switched on, in the case of a constitution in which the protective diode is connected with a part between an input line and a power source line of positive/negative. <P>SOLUTION: Depletion type p-channel MOS (metal oxide semiconductor) transistors 31-34 are formed in which sources are connected with input terminals 11, 12, 13, drains are connected with a ground line 24, and gates are connected with a power source line 25. The transistors 31-34 are depletion type so that they turn on at the dry time of power source. As a result, each of the input terminals 11, 12, 13 can be made to short-circuit with the ground by the transistors 31-34 at the time of power source un-supplying. Consequently, circuit elements can be protected from the static electricity generated in each of the input terminals 11, 12, 13 especially in the manufacturing stage (e.g. line assembling time). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保護回路および表示装置に関し、特に入力端子に発生する静電気から回路素子を保護する保護回路および液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置に代表されるパネル型の表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
パネル型表示装置、例えば液晶表示装置において、外部の回路との電気的な接続を行ういわゆるパッドと称される入力端子に静電気が発生すると、当該静電気によって内部の回路素子が破壊される場合がある。したがって、静電気による静電破壊から回路素子を保護するために、通常、表示パネル上の端子個々の近傍に保護回路を設けて静電対策を行っている。
【0003】
従来、静電対策の保護回路としては、一般的に、保護ダイオードを用いた構成のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この保護回路は、図6に示すように、入力端子(パッド)101に接続された入力ライン102と正側電源VDDの電源ライン103との間に順方向に、即ち入力ライン102にアノードが、電源ライン103にカソードがそれぞれ接続されたダイオード111と、入力ライン102と負側電源VSSの電源ライン104との間に逆方向に、即ち入力ライン102にカソードが、電源ライン103にアノードがそれぞれ接続されたダイオード112とを有し、正負の両極性の静電気(電圧)に対して対処可能な構成となっている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−141778号公報(特に、段落0024、図3)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、特許文献1に係る従来技術では、入力ライン102と正負の電源ライン103,104との間に保護ダイオード111,112を接続した構成となっており、これらの保護ダイオード111,112は電源を投入した後でなければ動作しないため、例えば製造段階(例えば、ライン組立て時)におけるウエハ上の個々のチップ(パネル)において、入力端子個々に静電気に対して回路素子を保護することができないという課題があった。
【0006】
製造段階における静電対策として、入力ライン102に抵抗素子を挿入する方策を採ることも行われている。しかしながら、入力ライン102に抵抗素子を挿入すると、液晶表示装置にあっては、映像信号を水平方向で順次サンプリングする水平スイッチのサンプリングパルス駆動系に悪影響を及ぼし、縦筋やゴースト等の発生の要因となるため、抵抗素子としてトランジェントをあまりなまらせる抵抗値のものを挿入することができず、よって製造段階での十分な静電対策を施すことができないという課題がある。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特に製造段階(例えば、ライン組立て時)において、入力端子に発生する静電気に対して十分な静電対策を施すことが可能な保護回路およびこれを搭載した表示装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明による保護回路は、入力端子に対してソースが、グランドラインに対してドレインが、電源ラインに対してゲートがそれぞれ接続されたデプレッション形のPchMOSトランジスタを有する構成となっている。この保護回路は、パネル型の表示装置において、デプレッション形のPchMOSトランジスタのソースを表示パネル上の入力端子に対して接続し、ドレインをグランドラインに対して、ゲートを電源ラインに対してそれぞれ接続することによって用いられる。
【0009】
上記構成の保護回路またはこれを搭載した表示装置において、PchMOSトランジスタがデプレッション形であるため、ゲートに電圧を加えなくてもオン状態になる。したがって、電源未投入時に、PchMOSトランジスタがオン状態となって入力端子をグランドラインと短絡することで、入力端子に発生する静電気をグランドに流す。電源投入時には、電源ラインに電源電圧が与えられることにより、PchMOSトランジスタがオフ状態となって、グランドラインとの短絡状態から入力端子を開放し、独立した状態とする。
【0010】
【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詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明の一実施形態に係る保護回路の構成例を示す回路図である。ここでは、一例として、3個の入力端子(パッド)の各々に発生する静電気から回路素子を保護する場合を例に挙げて説明するものとする。
【0012】
図1において、3個の入力端子11,12,13の各々には入力ライン21,22,23がそれぞれ接続されている。入力端子11,12,13以外にも、常時接地された状態にあるグランド(GND)端子14および電源投入によって正側の電源電圧VDDが与えられる電源端子15が設けられている。グランド端子14にはグランドライン24が、電源端子15には電源ライン25がそれぞれ接続されている。
【0013】
電源未投入時(電源オフ時)に入力端子11,12,13の各々に発生する静電気から回路素子を保護するために、これらの入力端子11,12,13の端子間には、デプレッション形のPchMOSトランジスタ31,32,33が接続されている。具体的には、MOSトランジスタ31は、ソースが入力ライン21に、ドレインがグランドライン24に、ゲートが電源ライン25にそれぞれ接続されている。
【0014】
MOSトランジスタ32は、ソースが入力ライン22に、ドレインが入力ライン21(MOSトランジスタ31のソース)に、ゲートが電源ライン25にそれぞれ接続されている。MOSトランジスタ33は、ソースが入力ライン23に、ドレインが入力ライン22(MOSトランジスタ32のソース)に、ゲートが電源ライン25にそれぞれ接続されている。
【0015】
ここで、デプレッション形とは、ゲートバイアスがゼロでも導通する、換言すればゲートに電圧を加えなくてもドレイン電流が流れるタイプのMOSトランジスタである。デプレッション形のPchMOSトランジスタの導電特性の一例を図2に示す。
【0016】
電源投入時(電源オン時)に入力端子11,12,13の各々に発生する静電気から回路素子を保護するために、これらの入力端子11,12,13にはさらに、保護ダイオード41〜46が接続されている。具体的には、保護ダイオード41は、アノードが入力ライン21に、カソードが電源ライン25にそれぞれ接続されている。保護ダイオード42は、カソードが入力ライン21に、アノードがグランドライン24にそれぞれ接続されている。
【0017】
保護ダイオード43は、アノードが入力ライン22に、カソードが電源ライン25にそれぞれ接続されている。保護ダイオード44は、カソードが入力ライン22に、アノードがグランドライン24にそれぞれ接続されている。保護ダイオード45は、アノードが入力ライン23に、カソードが電源ライン25にそれぞれ接続されている。保護ダイオード46は、カソードが入力ライン23に、アノードがグランドライン24にそれぞれ接続されている。
【0018】
次に、上記構成の本実施形態に係る保護回路の回路動作について説明する。
【0019】
先ず、電源未投入時(電源オフ時)には、MOSトランジスタ31,32,33の各々はデプレッション形であるため、ゲートに電圧を加えなくても、即ちゲート−ソース間電圧が0Vでもドレイン電流が流れることによってオン状態になる。このとき、MOSトランジスタ32のドレインがMOSトランジスタ31を介してグランドライン24に接続され、MOSトランジスタ33のドレインがMOSトランジスタ32,31を介してグランドライン24に接続される。
【0020】
これにより、電源未投入時には、入力端子11がMOSトランジスタ31を介してグランドライン24と短絡された状態になり、入力端子12がMOSトランジスタ32,31を介してグランドライン24と短絡された状態になり、入力端子13がMOSトランジスタ33,32,31を介してグランドライン24と短絡された状態になる。
【0021】
この状態において、入力端子11に静電気が発生したとすると、当該静電気は入力ライン21→オン状態にあるMOSトランジスタ31→グランドライン24→グランド端子14の経路を通ってグランドに流れ込む。これにより、入力ライン21に接続される回路素子(図示せず)を、入力端子11に発生する静電気から保護することができる。
【0022】
入力端子12に静電気が発生したとすると、当該静電気は入力ライン22→オン状態にあるMOSトランジスタ32→オン状態にあるMOSトランジスタ31→グランドライン24→グランド端子14の経路を通ってグランドに流れ込む。これにより、入力ライン22に接続される回路素子(図示せず)を、入力端子12に発生する静電気から保護することができる。
【0023】
入力端子13に静電気が発生したとすると、当該静電気は入力ライン22→オン状態にあるMOSトランジスタ33→オン状態にあるMOSトランジスタ32→オン状態にあるMOSトランジスタ31→グランドライン24→グランド端子14の経路を通ってグランドに流れ込む。これにより、入力ライン23に接続される回路素子(図示せず)を、入力端子13に発生する静電気から保護することができる。
【0024】
電源投入時(電源オン時)には、電源ライン25に正の電源電圧VDDが与えられることで、この電源電圧VDDが電源ライン25を介してMOSトランジスタ31,32,33,34の各ゲートに印加されることになるためMOSトランジスタ31,32,33,34がオフ状態になる。これにより、入力端子11,12,13はグランドライン24と短絡された状態から開放されて各々が電気的に独立した状態となる。
【0025】
この状態において、入力端子11に静電気が発生したとすると、当該静電気は入力ライン21→ダイオード41→電源ライン25→電源端子15の経路を通って電源側に、または入力ライン21→ダイオード42→グランドライン24→グランド端子14の経路を通ってグランドに流れ込む。これにより、入力ライン21に接続される回路素子を、入力端子11に発生する負の静電気から保護することができる。
【0026】
入力端子12に静電気が発生したとすると、当該静電気は入力ライン22→ダイオード43→電源ライン25→電源端子15の経路を通って電源側に、または入力ライン22→ダイオード44→グランドライン24→グランド端子14の経路を通ってグランドに流れ込む。これにより、入力ライン22に接続される回路素子を、入力端子12に発生する負の静電気から保護することができる。
【0027】
入力端子13に静電気が発生したとすると、当該静電気は入力ライン23→ダイオード45→電源ライン25→電源端子15の経路を通って電源側に、または入力ライン23→ダイオード46→グランドライン24→グランド端子14の経路を通ってグランドに流れ込む。これにより、入力ライン23に接続される回路素子を、入力端子13に発生する負の静電気から保護することができる。
【0028】
上述したように、本実施形態に係る保護回路では、入力端子11,12,13に対してソースが、グランドライン24に対してドレインが、電源ライン25に対してゲートがそれぞれ接続されたデプレッション形のPchMOSトランジスタ31〜34が電源未投入時にオン状態となって入力端子11,12,13の各々をグランドとショートさせることにより、入力端子11,12,13の各々に発生する静電気に起因する電流がすべてグランドに流れ込むため、特に製造段階(例えば、ライン組立て時)において入力端子11,12,13の各々に発生する静電気に対して十分な静電対策を施すことができる。
【0029】
[適用例]
図3は、本発明が適用される例えばアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成の概略を示すブロック図である。
【0030】
本適用例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置は、画素が行列状に配置されてなる画素部51と、この画素部51の左右両側に配置され、画素部51の各画素を行単位で選択する垂直駆動回路52,53と、この垂直駆動回路52,53によって選択された行の画素に対して映像信号を順次書き込む水平駆動回路54と、この水平駆動回路54による映像信号の書き込みに先立って、垂直駆動回路52,53によって選択された行の画素にあらかじめプリチャージ信号を書き込むプリチャージ駆動回路55とを有する構成となっている。
【0031】
垂直駆動回路52,53、水平駆動回路54およびプリチャージ駆動回路55は、画素部51と同じ半導体基板(表示パネル)56上に搭載されている。表示パネルの一辺の端部には、多数の入力端子(パッド)が配列されてなるパッド部57が設けられている。このパッド部57の各入力端子を通して、マスタークロック信号、水平同期信号、垂直同期信号等の基準信号や、垂直駆動回路52,53、水平駆動回路54およびプリチャージ駆動回路55を制御するための各種の制御信号が基板内部に取り込まれる。
【0032】
パッド部57の入力端子の中には、グランド(GND)端子、負側電源(VSS)端子、正側電源(VDD)端子も含まれている。なお、正側電源(VDD)端子としては、垂直駆動回路52,53用の正側電源(VVDD)端子と、水平駆動回路54用の正側電源(HVDD)端子が別々に設けられている。
【0033】
このパッド部57の近傍(直後)には、入力端子の各々に発生する静電気から内部の回路素子を保護するための保護回路58が設けられている。この保護回路58として、先述した実施形態に係る保護回路が用いられることになる。
【0034】
先述した実施形態に係る保護回路を液晶表示装置の表示パネル上に搭載するに当たっては、垂直駆動回路52,53用の正側電源(VVDD)と水平駆動回路54用の正側電源(HVDD)を用いるようにする。具体的には、図4に示すように、水平駆動回路54用の正側電源(HVDD)端子15Hに接続される電源ライン25Hに対してPchMOSトランジスタ31〜33の各ゲートを接続するようにする。また、垂直駆動回路52,53用の正側電源(VVDD)端子15Vに接続される電源ライン25Vに対しては、保護ダイオード41,43,45の各カソードを接続するようにする。
【0035】
なお、ここでは、先述した実施形態に対応してMOSトランジスタを3個しか示してしないが、実際には、パッド部57の入力端子の数に対応して設けられることになる。同様に、保護ダイオードについても、パッド部57の入力端子の数に対応して設けられることになる。また、VVDD端子15V側の電源ライン25VにPchMOSトランジスタ31〜33の各ゲートを接続し、HVDD端子15H側の電源ライン25Hに保護ダイオード41,43,45の各カソードを接続するようにしても良い。
【0036】
このように、先述した実施形態に係る保護回路を液晶表示装置の表示パネル上に搭載するに当たって、当該保護回路の電源(GNDを含む)として、垂直駆動回路52,53用の正側電源(VVDD)と水平駆動回路54用の正側電源(HVDD)を用いることにより、液晶表示装置の非駆動時にMOSトランジスタ31,32,33がオン状態になり、パッド部57の入力端子のすべてをパッド部57の直後においてグランドとショートさせるため、特に表示パネルの製造段階(例えば、ライン組立て時)において入力端子11,12,13の各々に発生する静電気に対して十分な静電対策を施すことができる。
【0037】
また、液晶表示装置の非駆動時には、MOSトランジスタ31,32,33がオフ状態になり、入力端子11,12,13の各々を独立した状態にするため、MOSトランジスタ31,32,33からなる保護回路部分が液晶表示装置の駆動に対して何ら悪影響を及ぼすことはない。
【0038】
ところで、液晶表示装置では、図5に示すように、クロック信号CLKを含む各種の信号については、例えば5V以下の低電圧振幅の信号でパネル外部から入力し、これをレベル変換回路60で15.5V程度の高電圧振幅にレベル変換するようにしている。このレベル変換回路60は、当然のことながら、保護回路58の後段に配されることになる。
【0039】
このように、各信号ごとにレベル変換回路60を配置してなる液晶表示装置において、液晶表示装置の非駆動時にMOSトランジスタ31,32,33がオン状態になって、パッド部57の入力端子のすべてをパッド部57の直後においてグランドとショートさせることにより、十分な静電対策を施すことができることに加えて、レベル変換回路60や保護ダイオード41〜46にかかる負荷を軽減させ、静電強度を挙げることができる。
【0040】
また、製造段階における静電対策を図ることを目的として、入力ラインに抵抗素子を挿入すると、映像信号を水平方向で順次サンプリングする水平スイッチのサンプリングパルス駆動系に悪影響を及ぼし、縦筋やゴースト等の発生の要因となるが、先述した実施形態に係る保護回路を用いることで、入力ラインに抵抗素子を挿入しなくても、製造段階における静電対策を図ることができるため、縦筋やゴースト等の発生を防止しつつ、静電強度を上げることができる。
【0041】
なお、本適用例では、液晶表示装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明は、液晶表示装置への適用に限られるものではなく、エレクトロルミネッセンス表示装置など、表示パネル上に入力端子を有するパネル型表示装置全般に適用可能である。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力端子に対してソースが、グランドラインに対してドレインが、電源ラインに対してゲートがそれぞれ接続されたデプレッション形のPchMOSトランジスタを有することにより、当該MOSトランジスタが電源未投入時にオン状態となって入力端子をグランドとショートさせ、入力端子に発生する静電気に起因する電流をグランドに流すため、特に製造段階における静電気に対して十分な静電対策を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る保護回路の構成例を示す回路図である。
【図2】デプレッション形のPchMOSトランジスタの導電特性を示す図である。
【図3】本発明が適用される例えばアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図4】液晶表示装置に搭載した保護回路の構成例を示す回路図である。
【図5】クロック信号CLKのレベル変換の構成を示す回路図である。
【図6】従来例に係る保護回路の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
11,12,13…入力端子、14…グランド(GND)端子、15,15H,15V…電源端子、21,22,23…入力ライン、24…グランドライン、25,25H,25V…電源ライン、31,32,33…デプレッション形のPchMOSトランジスタ、41〜46…保護ダイオード、51…画素部、52,53…垂直駆動回路、54…水平駆動回路、55…プリチャージ駆動回路、57…パッド部、58…保護回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a protection circuit and a display device, and more particularly to a protection circuit for protecting a circuit element from static electricity generated in an input terminal and a panel-type display device represented by a liquid crystal display device and an electroluminescence display device.
[0002]
[Prior art]
In a panel-type display device, for example, a liquid crystal display device, when static electricity is generated in an input terminal called a pad that electrically connects to an external circuit, an internal circuit element may be destroyed by the static electricity. . Therefore, in order to protect circuit elements from electrostatic breakdown due to static electricity, a protection circuit is usually provided near each terminal on the display panel to take measures against static electricity.
[0003]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a protection circuit for preventing static electricity, a protection circuit using a protection diode is generally known (for example, see Patent Document 1). As shown in FIG. 6, the protection circuit is provided between the input line 102 connected to the input terminal (pad) 101 and the power supply line 103 of the positive power supply VDD in the forward direction, that is, the anode is connected to the input line 102. A diode 111 having a cathode connected to the power supply line 103 and a reverse direction between the input line 102 and the power supply line 104 of the negative power supply VSS, that is, a cathode is connected to the input line 102 and an anode is connected to the power supply line 103. And a diode 112 that is configured to be able to cope with both positive and negative static electricity (voltage).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-141778 A (in particular, paragraph 0024, FIG. 3)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the related art according to Patent Document 1, the protection diodes 111 and 112 are connected between the input line 102 and the positive and negative power lines 103 and 104, and the protection diodes 111 and 112 are connected. Cannot operate unless power is turned on. For example, in each chip (panel) on a wafer at a manufacturing stage (for example, at the time of line assembly), it is possible to protect a circuit element against static electricity in each input terminal. There was a problem that it was impossible.
[0006]
As a countermeasure against static electricity at the manufacturing stage, a measure of inserting a resistance element into the input line 102 is also employed. However, when a resistive element is inserted into the input line 102, in a liquid crystal display device, it adversely affects a sampling pulse driving system of a horizontal switch that sequentially samples a video signal in a horizontal direction, and causes factors such as vertical stripes and ghosts. Therefore, it is not possible to insert a resistance element having a resistance value that moderates a transient as a resistance element, and therefore, there is a problem that sufficient electrostatic measures cannot be taken in a manufacturing stage.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a purpose thereof is to provide a sufficient countermeasure against static electricity generated in an input terminal particularly at a manufacturing stage (for example, at the time of line assembly). It is an object of the present invention to provide a protection circuit capable of performing the above and a display device equipped with the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The protection circuit according to the present invention is configured to include a depletion-type PchMOS transistor in which a source is connected to an input terminal, a drain is connected to a ground line, and a gate is connected to a power supply line. This protection circuit connects a source of a depletion type PchMOS transistor to an input terminal on a display panel, a drain to a ground line, and a gate to a power supply line in a panel type display device. Used by
[0009]
In the protection circuit having the above configuration or a display device equipped with the protection circuit, the PchMOS transistor is of a depletion type, so that the PchMOS transistor is turned on without applying a voltage to the gate. Therefore, when the power is not turned on, the PchMOS transistor is turned on and the input terminal is short-circuited to the ground line, so that static electricity generated at the input terminal flows to the ground. When the power is turned on, the power supply voltage is applied to the power supply line, so that the PchMOS transistor is turned off, and the input terminal is opened from the short-circuit state with the ground line to be in an independent state.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a protection circuit according to an embodiment of the present invention. Here, as an example, a case where a circuit element is protected from static electricity generated in each of three input terminals (pads) will be described.
[0012]
In FIG. 1, input lines 21, 22, and 23 are respectively connected to three input terminals 11, 12, and 13, respectively. In addition to the input terminals 11, 12, and 13, a ground (GND) terminal 14 which is always grounded and a power supply terminal 15 to which a power supply voltage VDD on the positive side is supplied when the power is turned on are provided. A ground line 24 is connected to the ground terminal 14, and a power line 25 is connected to the power terminal 15.
[0013]
In order to protect the circuit elements from static electricity generated at each of the input terminals 11, 12, and 13 when the power is not turned on (when the power is turned off), a depletion type terminal is provided between these input terminals 11, 12, and 13. PchMOS transistors 31, 32, and 33 are connected. Specifically, the MOS transistor 31 has a source connected to the input line 21, a drain connected to the ground line 24, and a gate connected to the power supply line 25.
[0014]
The MOS transistor 32 has a source connected to the input line 22, a drain connected to the input line 21 (source of the MOS transistor 31), and a gate connected to the power supply line 25. The MOS transistor 33 has a source connected to the input line 23, a drain connected to the input line 22 (source of the MOS transistor 32), and a gate connected to the power supply line 25.
[0015]
Here, the depletion type is a MOS transistor that conducts even if the gate bias is zero, in other words, a type in which a drain current flows without applying a voltage to the gate. FIG. 2 shows an example of the conductivity characteristics of a depletion-type PchMOS transistor.
[0016]
In order to protect the circuit elements from static electricity generated at each of the input terminals 11, 12, 13 when the power is turned on (when the power is turned on), the input terminals 11, 12, 13 are further provided with protection diodes 41 to 46. It is connected. Specifically, the protection diode 41 has an anode connected to the input line 21 and a cathode connected to the power supply line 25. The protection diode 42 has a cathode connected to the input line 21 and an anode connected to the ground line 24.
[0017]
The protection diode 43 has an anode connected to the input line 22 and a cathode connected to the power supply line 25. The protection diode 44 has a cathode connected to the input line 22 and an anode connected to the ground line 24, respectively. The protection diode 45 has an anode connected to the input line 23 and a cathode connected to the power supply line 25. The protection diode 46 has a cathode connected to the input line 23 and an anode connected to the ground line 24.
[0018]
Next, the circuit operation of the protection circuit according to the present embodiment having the above configuration will be described.
[0019]
First, when the power is not turned on (when the power is turned off), since each of the MOS transistors 31, 32, and 33 is of a depletion type, the drain current does not need to be applied to the gate even if the gate-source voltage is 0V. Is turned on by the flow of. At this time, the drain of the MOS transistor 32 is connected to the ground line 24 via the MOS transistor 31, and the drain of the MOS transistor 33 is connected to the ground line 24 via the MOS transistors 32 and 31.
[0020]
Thus, when the power is not turned on, the input terminal 11 is short-circuited to the ground line 24 via the MOS transistor 31, and the input terminal 12 is short-circuited to the ground line 24 via the MOS transistors 32 and 31. Thus, the input terminal 13 is short-circuited to the ground line 24 via the MOS transistors 33, 32, 31.
[0021]
In this state, if static electricity is generated at the input terminal 11, the static electricity flows into the ground through the path of the input line 21, the MOS transistor 31 in the ON state, the ground line 24, and the ground terminal 14. Thus, a circuit element (not shown) connected to the input line 21 can be protected from static electricity generated at the input terminal 11.
[0022]
Assuming that static electricity is generated in the input terminal 12, the static electricity flows into the ground through a path of the input line 22 → the MOS transistor 32 in the ON state → the MOS transistor 31 in the ON state → the ground line 24 → the ground terminal 14. Thereby, a circuit element (not shown) connected to the input line 22 can be protected from static electricity generated at the input terminal 12.
[0023]
Assuming that static electricity is generated at the input terminal 13, the static electricity is applied to the input line 22 → the MOS transistor 33 in the ON state → the MOS transistor 32 in the ON state → the MOS transistor 31 in the ON state → the ground line 24 → the ground terminal 14. Flow into the ground through the path. Thereby, a circuit element (not shown) connected to the input line 23 can be protected from static electricity generated at the input terminal 13.
[0024]
When the power is turned on (when the power is turned on), a positive power supply voltage VDD is applied to the power supply line 25, and the power supply voltage VDD is applied to the gates of the MOS transistors 31, 32, 33, and 34 via the power supply line 25. Since the voltage is applied, the MOS transistors 31, 32, 33, and 34 are turned off. As a result, the input terminals 11, 12, and 13 are released from the state of being short-circuited to the ground line 24, and each of them becomes an electrically independent state.
[0025]
In this state, if static electricity is generated at the input terminal 11, the static electricity is supplied to the power supply through the path of the input line 21 → the diode 41 → the power supply line 25 → the power supply terminal 15 or the input line 21 → the diode 42 → the ground. It flows into the ground through the path from the line 24 to the ground terminal 14. Thereby, the circuit element connected to the input line 21 can be protected from negative static electricity generated at the input terminal 11.
[0026]
Assuming that static electricity is generated at the input terminal 12, the static electricity is supplied to the power supply through a path of the input line 22 → the diode 43 → the power supply line 25 → the power supply terminal 15 or the input line 22 → the diode 44 → the ground line 24 → the ground. It flows into the ground through the path of the terminal 14. Thus, the circuit element connected to the input line 22 can be protected from negative static electricity generated at the input terminal 12.
[0027]
Assuming that static electricity is generated at the input terminal 13, the static electricity is supplied to the power supply through the path of the input line 23 → the diode 45 → the power supply line 25 → the power supply terminal 15 or the input line 23 → the diode 46 → the ground line 24 → the ground. It flows into the ground through the path of the terminal 14. Thereby, the circuit element connected to the input line 23 can be protected from negative static electricity generated at the input terminal 13.
[0028]
As described above, in the protection circuit according to the present embodiment, the depletion type in which the sources are connected to the input terminals 11, 12, and 13, the drain is connected to the ground line 24, and the gate is connected to the power supply line 25, respectively. PchMOS transistors 31 to 34 are turned on when power is not turned on, and each of input terminals 11, 12, and 13 is short-circuited to the ground, thereby generating a current caused by static electricity generated at each of input terminals 11, 12, and 13. All flows into the ground, so that a sufficient countermeasure against static electricity generated at each of the input terminals 11, 12, and 13 can be taken particularly at the manufacturing stage (for example, during line assembly).
[0029]
[Application example]
FIG. 3 is a block diagram schematically showing a configuration of, for example, an active matrix type liquid crystal display device to which the present invention is applied.
[0030]
The active matrix type liquid crystal display device according to this application example has a pixel portion 51 in which pixels are arranged in a matrix, and is disposed on both left and right sides of the pixel portion 51, and selects each pixel of the pixel portion 51 in a row unit. Vertical drive circuits 52 and 53, a horizontal drive circuit 54 for sequentially writing video signals to pixels in a row selected by the vertical drive circuits 52 and 53, and prior to writing of video signals by the horizontal drive circuit 54, A precharge driving circuit 55 for writing a precharge signal in advance to the pixels in the row selected by the vertical driving circuits 52 and 53 is provided.
[0031]
The vertical drive circuits 52 and 53, the horizontal drive circuit 54, and the precharge drive circuit 55 are mounted on the same semiconductor substrate (display panel) 56 as the pixel unit 51. At an end of one side of the display panel, a pad portion 57 in which a number of input terminals (pads) are arranged is provided. Through each input terminal of the pad section 57, reference signals such as a master clock signal, a horizontal synchronization signal, and a vertical synchronization signal, and various types of signals for controlling the vertical drive circuits 52 and 53, the horizontal drive circuit 54, and the precharge drive circuit 55. Is taken into the substrate.
[0032]
The input terminals of the pad unit 57 include a ground (GND) terminal, a negative power supply (VSS) terminal, and a positive power supply (VDD) terminal. As the positive power supply (VDD) terminal, a positive power supply (VVDD) terminal for the vertical drive circuits 52 and 53 and a positive power supply (HVDD) terminal for the horizontal drive circuit 54 are separately provided.
[0033]
In the vicinity (immediately after) of the pad portion 57, a protection circuit 58 for protecting internal circuit elements from static electricity generated at each of the input terminals is provided. As the protection circuit 58, the protection circuit according to the above-described embodiment is used.
[0034]
In mounting the protection circuit according to the above-described embodiment on the display panel of the liquid crystal display device, a positive power supply (VVDD) for the vertical drive circuits 52 and 53 and a positive power supply (HVDD) for the horizontal drive circuit 54 are used. Use it. Specifically, as shown in FIG. 4, each gate of the PchMOS transistors 31 to 33 is connected to a power supply line 25H connected to a positive power supply (HVDD) terminal 15H for the horizontal drive circuit 54. . The cathodes of the protection diodes 41, 43, and 45 are connected to a power supply line 25V that is connected to a positive power supply (VVDD) terminal 15V for the vertical drive circuits 52 and 53.
[0035]
Here, only three MOS transistors are shown according to the above-described embodiment, but actually, there are provided MOS transistors corresponding to the number of input terminals of the pad unit 57. Similarly, the protection diodes are provided corresponding to the number of input terminals of the pad portion 57. The gates of the Pch MOS transistors 31 to 33 may be connected to the power supply line 25V on the VVDD terminal 15V side, and the cathodes of the protection diodes 41, 43, and 45 may be connected to the power supply line 25H on the HVDD terminal 15H side. .
[0036]
As described above, when the protection circuit according to the above-described embodiment is mounted on the display panel of the liquid crystal display device, the positive power supply (VVDD) for the vertical drive circuits 52 and 53 is used as the power supply (including GND) of the protection circuit. ) And the positive power supply (HVDD) for the horizontal drive circuit 54, the MOS transistors 31, 32, and 33 are turned on when the liquid crystal display device is not driven, and all the input terminals of the pad portion 57 are connected to the pad portion. Since it is short-circuited to the ground immediately after 57, it is possible to take sufficient measures against static electricity generated at each of the input terminals 11, 12, and 13 particularly at the stage of manufacturing the display panel (for example, at the time of line assembly). .
[0037]
Further, when the liquid crystal display device is not driven, the MOS transistors 31, 32, and 33 are turned off, and the input terminals 11, 12, and 13 are made independent, so that the MOS transistors 31, 32, and 33 are protected. The circuit portion has no adverse effect on the driving of the liquid crystal display device.
[0038]
By the way, in the liquid crystal display device, as shown in FIG. 5, various signals including the clock signal CLK are input from the outside of the panel as signals having a low voltage amplitude of, for example, 5 V or less. The level is converted to a high voltage amplitude of about 5V. This level conversion circuit 60 is, of course, arranged after the protection circuit 58.
[0039]
As described above, in the liquid crystal display device in which the level conversion circuit 60 is arranged for each signal, when the liquid crystal display device is not driven, the MOS transistors 31, 32, and 33 are turned on, and the input terminal of the pad unit 57 is turned on. By shorting everything to the ground immediately after the pad portion 57, sufficient electrostatic countermeasures can be taken, and the load on the level conversion circuit 60 and the protection diodes 41 to 46 is reduced, and the electrostatic strength is reduced. Can be mentioned.
[0040]
Also, if a resistive element is inserted into the input line for the purpose of countermeasures against static electricity in the manufacturing stage, it will adversely affect the sampling pulse drive system of the horizontal switch that sequentially samples video signals in the horizontal direction, causing vertical streaks and ghosts. However, by using the protection circuit according to the above-described embodiment, it is possible to take measures against static electricity at the manufacturing stage without inserting a resistance element into the input line, and therefore, vertical streaks or ghosts can be achieved. And the like can be prevented, and the electrostatic strength can be increased.
[0041]
In this application example, the case where the present invention is applied to a liquid crystal display device has been described as an example, but the present invention is not limited to the application to a liquid crystal display device, and may be applied to a display panel such as an electroluminescent display device. The present invention is applicable to all panel type display devices having an input terminal.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the depletion-type PchMOS transistor in which the source is connected to the input terminal, the drain is connected to the ground line, and the gate is connected to the power supply line is provided. The MOS transistor is turned on when the power is not turned on, short-circuits the input terminal to the ground, and allows current due to static electricity generated at the input terminal to flow to the ground. Can be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a protection circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the conductivity characteristics of a depletion-type PchMOS transistor.
FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of, for example, an active matrix type liquid crystal display device to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a protection circuit mounted on a liquid crystal display device.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of level conversion of a clock signal CLK.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of a protection circuit according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
11, 12, 13 ... input terminal, 14 ... ground (GND) terminal, 15, 15H, 15V ... power supply terminal, 21, 22, 23 ... input line, 24 ... ground line, 25, 25H, 25V ... power supply line, 31 .., 32, 33... Depletion type PchMOS transistors, 41 to 46... Protection diode, 51... Pixel unit, 52, 53... Vertical drive circuit, 54. ... Protection circuit

Claims (7)

入力端子に対してソースが、グランドラインに対してドレインが、電源ラインに対してゲートがそれぞれ接続されたデプレッション形のPchMOSトランジスタを有する
ことを特徴とする保護回路。
A protection circuit comprising a depletion-type PchMOS transistor in which a source is connected to an input terminal, a drain is connected to a ground line, and a gate is connected to a power supply line.
前記PchMOSトランジスタは、複数の入力端子に対して各端子間に接続され、最端部のMOSトランジスタのドレインがグランドラインに接続されている
ことを特徴とする請求項1記載の保護回路。
2. The protection circuit according to claim 1, wherein the PchMOS transistor is connected between each of a plurality of input terminals, and a drain of an endmost MOS transistor is connected to a ground line.
前記入力端子に対してアノードが、電源ラインに対してカソードがそれぞれ接続された第1の保護ダイオードと、前記入力端子に対してカソードが、グランドラインに対してアノードがそれぞれ接続された第2の保護ダイオードとからなる
ことを特徴とする請求項1記載の保護回路。
A first protection diode having an anode connected to the input terminal and a cathode connected to a power supply line; and a second protection diode having a cathode connected to the input terminal and an anode connected to the ground line. 2. The protection circuit according to claim 1, comprising a protection diode.
表示パネル上の入力端子に対してソースが、グランドラインに対してドレインが、電源ラインに対してゲートがそれぞれ接続されたデプレッション形のPchMOSトランジスタを有する
ことを特徴とする表示装置。
A display device comprising a depletion-type PchMOS transistor in which a source is connected to an input terminal on a display panel, a drain is connected to a ground line, and a gate is connected to a power supply line.
前記PchMOSトランジスタは、表示パネル上の複数の入力端子に対して各端子間に接続され、最端部のMOSトランジスタのドレインがグランドラインに接続されている
ことを特徴とする請求項4記載の表示装置。
5. The display according to claim 4, wherein the PchMOS transistor is connected between each of a plurality of input terminals on a display panel, and a drain of a MOS transistor at an end is connected to a ground line. apparatus.
前記入力端子に対してアノードが、電源ラインに対してカソードがそれぞれ接続された第1の保護ダイオードと、前記入力端子に対してカソードが、グランドラインに対してアノードがそれぞれ接続された第2の保護ダイオードとを有する
ことを特徴とする請求項4記載の表示装置。
A first protection diode having an anode connected to the input terminal and a cathode connected to a power supply line; and a second protection diode having a cathode connected to the input terminal and an anode connected to the ground line. The display device according to claim 4, further comprising a protection diode.
前記電源ラインには、水平駆動系または垂直駆動系の電源が供給される
ことを特徴とする請求項4記載の表示装置。
The display device according to claim 4, wherein a power supply of a horizontal drive system or a vertical drive system is supplied to the power supply line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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