JP2015076563A - 静電気保護回路、電気光学装置、及び電子機器 - Google Patents

静電気保護回路、電気光学装置、及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】信号配線SLに加えて、電源配線VSS,VDDに対する静電気の影響を抑制する。【解決手段】第1の静電気保護回路301は第1のn型トランジスターと第1のp型トランジスターとを備え、第2の静電気保護回路302は第2のn型トランジスター及び第2のp型トランジスターの少なくとも一方を備え、これらトランジスターではソースがゲートに接続され、第1のn型トランジスターのゲートは低電位電源配線VSSに電気的に接続され、第1のn型トランジスターのドレインは信号配線SLに電気的に接続され、第1のp型トランジスターのゲートは高電位電源配線VDDに電気的に接続され、第1のp型トランジスターのドレインは信号配線SLに電気的に接続され、第2のn型トランジスター及び第2のp型トランジスターの少なくとも一方は、ドレインは低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDに電気的に接続されることを特徴とする。【選択図】図5

Description

本発明は、静電気保護回路、当該静電気保護回路を搭載した電気光学装置、及び電子機器に関する。
電気光学装置としてのアクティブ駆動型の液晶装置は、光を変調する画素や当該画素を駆動する半導体回路(走査線駆動回路、データ線駆動回路など)などを有している。当該液晶装置では、画素や半導体回路などを構成するトランジスターが静電気によって回復不能な静電ダメージを受ける恐れがあり、静電気の影響を抑制する静電気対策が重要である。例えば、特許文献1では静電保護回路(静電気保護回路)を設けた液晶装置が提案されている。
図16は、特許文献1に記載の静電気保護回路の回路図である。図16に示すように、特許文献1に記載の静電気保護回路500は、p型トランジスター504とn型トランジスター505とを有している。p型トランジスター504のソース及びゲートは、高電位配線502に接続され、電位VHが供給されている。n型トランジスター505のソース及びゲートは、低電位配線503に接続され、電位VHよりも低電位の電位VLが供給されている。p型トランジスター504のドレイン及びn型トランジスター505のドレインは、信号配線501に接続されている。
信号配線501の電位がVL〜VHの範囲にある場合、p型トランジスター504及びn型トランジスター505はオフ状態にあり、信号配線501、高電位配線502、及び低電位配線503は電気的に干渉することはなく、液晶装置は正常に動作する。静電気によって信号配線501の電位がVL〜VHの範囲から逸脱すると、p型トランジスター504及びn型トランジスター505のいずれかがオン状態(導通状態)になる。例えば、静電気によって信号配線501の電位がVHよりも高くなると、p型トランジスター504がオン状態になる。静電気によって信号配線501の電位がVLよりも低くなると、n型トランジスター505がオン状態になる。このように、静電気によって信号配線501の電位が変化すると、高電位配線502及び低電位配線503のいずれかと、信号配線501とが導通状態となる。そして、静電気によって信号配線501に付加された電荷は、導通状態となった高電位配線502または低電位配線503のいずれかに分配(放電)され、静電気による信号配線501の電位の変化が小さくなる。静電気による信号配線501の電位の変化が小さくなるので、信号配線501に接続されている半導体回路に回復不能な静電ダメージ(例えば、静電破壊)が生じにくくなる。
特開2006−18165号公報
上述したように、特許文献1に記載の液晶装置は、静電気によって信号配線501に付加された電荷を、高電位配線502または低電位配線503のいずれかに放電させる静電気保護回路500を有している。
ところが、上記静電気保護回路500では、高電位配線502または低電位配線503のいずれかに静電気による電荷が付加された場合、当該電荷を放電することが難しい。このため、高電位配線502に静電気による電荷が付加されると、高電位配線502の電位が変動し、高電位配線502に電気的に接続されているトランジスター(例えば、p型トランジスター504)に回復不能な静電ダメージが生じる恐れがある。低電位配線503に静電気による電荷が付加されると、低電位配線503の電位が変動し、低電位配線503に電気的に接続されているトランジスター(例えば、n型トランジスター505)に回復不能な静電ダメージが生じる恐れがある。
このように、特許文献1に記載の液晶装置では、高電位配線502または低電位配線503に対する静電気の影響を抑制することが難しいという課題があった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る静電気保護回路は、第1の電源配線と第2の電源配線と信号配線とに電気的に接続された静電気保護回路であって、前記静電気保護回路は、第1の静電気保護回路と第2の静電気保護回路とを備え、前記第1の静電気保護回路は、第1のn型トランジスターと第1のp型トランジスターとを備え、前記第2の静電気保護回路は、第2のn型トランジスター及び第2のp型トランジスターの少なくとも一方を備え、前記第1のn型トランジスター、前記第1のp型トランジスター、並びに前記第2のn型トランジスター及び前記第2のp型トランジスターの少なくとも一方の各々は、ソース及びドレインのうちの一方がゲートに接続され、前記第1のn型トランジスターのゲートは、前記第1の電源配線に電気的に接続され、前記第1のn型トランジスターのソース及びドレインのうちの他方は、前記信号配線に電気的に接続され、前記第1のp型トランジスターのゲートは、前記第2の電源配線に電気的に接続され、前記第1のp型トランジスターのソース及びドレインのうちの他方は、前記信号配線に電気的に接続され、前記第2のn型トランジスター及び前記第2のp型トランジスターの少なくとも一方において、ソース及びドレインのうちの他方は前記第1の電源配線または前記第2の電源配線に電気的に接続されることを特徴とする。
第1の静電気保護回路は、第1のn型トランジスターと第1のp型トランジスターとを備えている。静電気によって信号配線に正の電荷が付加されると、第1のn型トランジスターのゲートはソース及びドレインのうちの他方に対して負の電位を有し、第1のn型トランジスターは非導通状態となり、第1のp型トランジスターのゲートはソース及びドレインのうちの他方に対して負の電位を有し、第1のp型トランジスターは導通状態となる。このため、静電気によって信号配線に付加された正の電荷は、導通状態となった第1のp型トランジスターを介して第2の電源配線に放電される。静電気によって信号配線に負の電荷が付加されると、第1のn型トランジスターのゲートはソース及びドレインのうちの他方に対して正の電位を有し、第1のn型トランジスターは導通状態となり、第1のp型トランジスターのゲートはソース及びドレインのうちの他方に対して正の電位を有し、第1のp型トランジスターは非導通状態となる。このため、静電気によって信号配線に付加された負の電荷は、導通状態となった第1のn型トランジスターを介して第1の電源配線に放電される。すなわち、第1の静電気保護回路は、静電気によって付加された電荷を第1の電源配線または第2の電源配線のいずれかに放電し、当該電荷の影響を抑制する役割を有している。
第2の静電気保護回路は、第2のn型トランジスター及び第2のp型トランジスターの少なくとも一方を備え、ソース及びドレインのうちの他方は第1の電源配線または第2の電源配線に電気的に接続されている。静電気によって第1の電源配線または第2の電源配線に付加された静電気は、第1の電源配線または第2の電源配線に電気的に接続されたソース及びドレインのうちの他方を経由して、ソース及びドレインのうちの一方が接続された配線の側に放電される。すなわち、第2の静電気保護回路は、静電気によって第1の電源配線または第2の電源配線に付加された電荷を放電し、第1の電源配線または第2の電源配線に対する静電気の影響を抑制する役割を有している。
このように、本適用例に係る静電気保護回路は、信号配線に対する静電気の影響を抑制する静電気保護回路(第1の静電気保護回路)と、第1の電源配線または第2の電源配線に対する静電気の影響を抑制する静電気保護回路(第2の静電気保護回路)とを有している。なお、公知技術(特開2006−18165号公報)における高電位配線または低電位配線は、本適用例における第1の電源配線または第2の電源配線に対応する。従って、高電位配線または低電位配線(第1の電源配線または第2の電源配線)に対する静電気の影響を抑制することが難しいという公知技術の課題を克服し、信号配線に加えて、第1の電源配線及び第2の電源配線に対する静電気の影響を抑制し、信号配線、第1の電源配線、及び第2の電源配線に電気的に接続されている素子(例えば、トランジスター)に回復不能な静電ダメージが生じにくくなる。
[適用例2]上記適用例に記載の静電気保護回路において、前記第2の静電気保護回路は、前記第2のn型トランジスターと前記第2のp型トランジスターとを備え、前記第2のn型トランジスターのゲート、及び前記第2のp型トランジスターのソース及びドレインのうちの他方は、前記第1の電源配線に電気的に接続され、前記第2のp型トランジスターのゲート、及び前記第2のn型トランジスターのソース及びドレインのうちの他方は、前記第2の電源配線に電気的に接続されていることが好ましい。
第2の静電気保護回路は、第2のn型トランジスターと第2のp型トランジスターとを備えている。静電気によって第1の電源配線に正の電荷が付加されると、第2のn型トランジスターのゲートはソース及びドレインのうちの他方に対して正の電位を有し、第2のn型トランジスターは導通状態となり、第2のp型トランジスターのゲートはソース及びドレインのうちの他方に対して負の電位を有し、第2のp型トランジスターも導通状態となる。よって、静電気によって第1の電源配線に付加された正の電荷を、導通状態となった第2のn型トランジスター及び第2のp型トランジスターを介して、第2の電源配線に放電することができる。
静電気によって第2の電源配線に負の電荷が付加されると、第2のn型トランジスターのゲートはソース及びドレインのうちの他方に対して正の電位を有し、第2のn型トランジスターは導通状態となり、第2のp型トランジスターのゲートはソース及びドレインのうちの他方に対して負の電位を有し、第2のp型トランジスターも導通状態となる。よって、静電気によって第2の電源配線に付加された負の電荷を、導通状態となった第2のn型トランジスター及び第2のp型トランジスターを介して、第1の電源配線に放電することができる。
[適用例3]上記適用例に記載の静電気保護回路において、前記第2の静電気保護回路は、前記第1の静電気保護回路よりも高抵抗であることが好ましい。
信号配線は、電気光学装置を駆動するための信号を供給する配線となる。第1の電源配線及び第2の電源配線は、電気光学装置の構成要素(例えば、ドライバー)に電力を供給する配線であり、信号配線と比べて大きな電流が流れる。このため、第1の電源配線及び第2の電源配線は、信号配線よりも配線容量を大きくし、信号配線よりも大きな電流を流しやすくする必要がある。このため、第1の電源配線及び第2の電源配線の面積は、信号配線の面積よりも大きくなる。
仮に、静電気の発生源が存在した場合、大きな面積の第1の電源配線及び第2の電源配線は、小さな面積の信号配線よりも帯電しやすい(静電気の影響を受けやすい)。さらに、小さな面積の信号配線と比べて、大きな面積の第1の電源配線及び第2の電源配線では静電気による帯電量(電荷の蓄積量)が大きくなる。このため、信号配線と比べて、第1の電源配線及び第2の電源配線では、静電気によって付加される電荷の量が大きくなるので、当該静電気によって付加された電荷を第2の静電気保護回路で放電する場合、第2の静電気保護回路に大きな電流(過剰な電流)が流れ、第2の静電気保護回路を構成するトランジスターが壊れる恐れがある。第2の静電気保護回路は、第1の静電気保護回路よりも高抵抗であるので、上記過剰な電流が抑制され、第2の静電気保護回路が壊れにくくなる。従って、第2の静電気保護回路を安定して長期間動作させることができる。
[適用例4]上記適用例に記載の静電気保護回路において、前記第1のn型トランジスター及び前記第2のn型トランジスターは、略同じチャネル幅を有し、前記第1のp型トランジスター及び前記第2のp型トランジスターは、略同じチャネル幅を有し、前記第2のn型トランジスターのチャネル長は、前記第1のn型トランジスターのチャネル長の120%を含み、または前記120%よりも大きく、前記第2のp型トランジスターのチャネル長は、前記第1のp型トランジスターのチャネル長の120%を含み、または前記120%よりも大きいことが好ましい。
第1のn型トランジスター及び第2のn型トランジスターは略同じチャネル幅を有し、第2のn型トランジスターのチャネル長は、第1のn型トランジスターのチャネル長の120%を含み、または第1のn型トランジスターのチャネル長の120%よりも大きくなっている。よって、第2のn型トランジスターは、第1のn型トランジスターよりも高抵抗となる。同様に、第1のp型トランジスター及び第2のp型トランジスターは略同じチャネル幅を有し、第2のp型トランジスターのチャネル長は、第1のp型トランジスターのチャネル長の120%を含み、または第1のp型トランジスターのチャネル長の120%よりも大きくなっている。よって、第2のp型トランジスターは、第1のp型トランジスターよりも高抵抗となる。
従って、第2のn型トランジスター及び第2のp型トランジスターで構成される第2の静電気保護回路は、第1のn型トランジスター及び第1のp型トランジスターで構成される第1の静電気保護回路よりも高抵抗となる。
[適用例5]本適用例に係る電気光学装置は、上記適用例に記載の静電気保護回路を備えていることを特徴とする。
本適用例に係る電気光学装置は、上記適用例に記載の静電気保護回路を備えているので、静電気の影響が抑制され、静電気に対する耐性、すなわち電気光学装置の信頼性を高めることができる。
[適用例6]本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の静電気保護回路、及び/または上記適用例に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする。
本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の静電気保護回路、及び/または上記適用例に記載の静電気保護回路を有する電気光学装置を備えているので、静電気の影響が抑制され、静電気に対する耐性、すなわち電子機器の信頼性を高めることができる。
実施形態1に係る液晶装置の構造を示す概略平面図。 図1のH−H’線に沿った概略断面図。 実施形態1に係る液晶装置の主要な回路構成を示す回路図。 画素を構成する各構成要素の位置関係を示す模式断面図。 静電気保護回路の回路図。 静電気保護回路の各構成の配置を示す概略平面図。 図6のA−A’線に沿った第1の静電気保護回路の構造を示す概略断面図。 (a)図6のB−B’線に沿った第2の静電気保護回路の構造を示す概略断面図。(b)は図6のC−C’線に沿った第2の静電気保護回路の構造を示す概略断面図。 (a)は低電位電源配線VSSに付加された負の電荷NCの流れを示す回路図。(b)は高電位電源配線VDDに付加された負の電荷NCの流れを示す回路図。 (a)は低電位電源配線VSSに付加された正の電荷PCの流れを示す回路図。(b)は高電位電源配線VDDに付加された正の電荷PCの流れを示す回路図。 (a)は信号配線SLに付加された負の電荷NCの流れを示す回路図。(b)は信号配線SLに付加された正の電荷PCの流れを示す回路図。 実施形態2に係る投射型表示装置の構成を示す概略図。 変形例1に係る第1の静電気保護回路の構造を示す概略断面図。 (a)は変形例1に係る第2のp型トランジスターの構造を示す概略断面図。(b)は変形例1に係る第2のn型トランジスターの概略断面図。 (a)は変形例2に係る静電気保護回路の構成を示す回路図。(b)は変形例2に係る他の静電気保護回路の構成を示す回路図。 公知技術に係る静電気保護回路の回路図。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならせしめてある。
(実施形態1)
「液晶装置の概要」
実施形態1に係る液晶装置100は、電気光学装置の一例であり、薄膜トランジスター(Thin Film Transistor;以降TFTと称す)30を備えた透過型の液晶装置である。本実施形態に係る液晶装置100は、例えば後述する投射型表示装置(液晶プロジェクター)の光変調素子(ライトバルブ)として好適に使用することができるものである。
まず、本実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置100の全体構成について、図1乃至図3を参照して説明する。図1は、液晶装置の構成を示す概略平面図である。図2は、図1のH−H’線に沿った概略断面図である。図3(a)は液晶装置の回路図であり、同図(b)は画素の等価回路である。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る液晶装置100は、互いに対向配置された素子基板10及び対向基板20や、これら一対の基板によって挟持された液晶層50などを有する。
素子基板10は対向基板20よりも大きく、両基板は、額縁状に配置されたシール材52を介して接着され、その隙間に正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層50を構成している。シール材52は、例えば熱硬化性または紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤であり、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー(図示省略)が混入されている。
額縁状に配置されたシール材52の内側には、同じく額縁状に遮光膜53が設けられている。遮光膜53は、例えば遮光性の金属あるいは金属化合物などからなり、遮光膜53の内側が表示領域Eとなる。表示領域Eには、画素Pがマトリックス状に複数配置されている。
素子基板10の複数の外部回路接続端子102が配列された第1の辺と該第1の辺に沿ったシール材52との間には、データ線駆動回路101が設けられている。該第1の辺に沿ったシール材52と表示領域Eとの間には、サンプリング回路7が設けられている。該第1の辺と直交し互いに対向する他の第2の辺、第3の辺に沿ったシール材52と表示領域Eとの間には、走査線駆動回路104が設けられている。該第1の辺と対向する他の第4の辺に沿ったシール材52と表示領域Eとの間には、2つの走査線駆動回路104を繋ぐ配線105が設けられている。さらに、データ線駆動回路101、サンプリング回路7、及び走査線駆動回路104と、外部回路接続端子102とを電気的に接続するための引回配線90が設けられている。
データ線駆動回路101は、プリチャージ回路を含んでいる。
図2に示すように、素子基板10は、基板本体10a、並びに基板本体10aの液晶層50側の面に形成されたTFT30や画素電極9a、及び画素電極9aを覆う配向膜18などを有している。基板本体10aは、例えば石英やガラスなどの透明材料で構成されている。また、TFT30や画素電極9aは画素Pの構成要素である。画素Pの詳細は後述する。
さらに、ここでは図示しないが、素子基板10上には、データ線駆動回路101、サンプリング回路7、走査線駆動回路104の他に、後述する静電気保護回路300(図3参照)が設けられている。これに加えて、製造途中や出荷時の液晶装置100の品質、欠陥等を検査するための検査回路などの半導体回路が設けられていてもよい。
対向基板20は、対向基板本体20a、並びに対向基板本体20aの液晶層50側の面に順に積層された遮光膜53、絶縁膜22、対向電極23、及び配向膜24などを有している。対向基板本体20aは、例えば石英やガラスなどの透明材料で構成されている。
遮光膜53は、図1に示すようにサンプリング回路7や走査線駆動回路104などと平面的に重なり、対向基板20側から入射する光を遮蔽して、これら回路の光による誤動作を防止する役割を有している。また、不必要な迷光が表示領域Eに入射しないように遮蔽して、表示領域Eの表示における高いコントラストを確保している。
絶縁膜22は、例えばシリコン酸化物などの無機材料からなり、光透過性を有して遮光膜53を覆うように設けられている。また、絶縁膜22は、遮光膜53によって基板上に生じる凹凸を緩和する平坦化層としても機能している。
対向電極23は、例えばITOなどの透明導電膜からなり、絶縁膜22を覆うと共に、表示領域Eに亘って形成される。対向電極23は、図1に示すように対向基板20の四隅に設けられた上下導通部106により、素子基板10側の配線に電気的に接続されている。
画素電極9aを覆う配向膜18及び対向電極23を覆う配向膜24は、液晶装置100の光学設計に基づいて設定されており、本実施形態では、シリコン酸化物などの無機材料の斜め蒸着膜(無機配向膜)で構成されている。また、配向膜18,24は、ポリイミドなどの有機配向膜を使用してもよい。
図3(a)に示すように、走査線駆動回路104には、外部回路から外部回路接続端子102及び走査線駆動回路用電源配線94を介して、低電位電源VSSYの電位及び高電位電源VDDYの電位が供給されている。低電位電源VSSYの電位は、接地電位(基準電位)、すなわち走査線駆動回路104に供給される電位の中で最も低い電位となっている。高電位電源VDDYの電位は、低電位電源VSSYの電位よりも高く、走査線駆動回路104に供給される電位の中で最も高い電位となっている。さらに、走査線駆動回路104には、外部回路から外部回路接続端子102及び走査線駆動回路用信号配線95を介してYクロック信号CLY、反転Yクロック信号CLYB、及びYスタートパルス信号DYが供給される。走査線駆動回路104は、これらの信号に基づいて走査信号G1〜Gmを順次生成して、走査線11aに出力する。
データ線駆動回路101には、外部回路から外部回路接続端子102及びデータ線駆動回路用電源配線91を介して、低電位電源VSSXの電位及び高電位電源VDDXの電位が供給されている。低電位電源VSSXの電位は、接地電位(基準電位)、すなわちデータ線駆動回路101に供給される電位の中で最も低い電位となっている。高電位電源VDDXの電位は、低電位電源VSSXの電位よりも高く、データ線駆動回路101に供給される電位の中で最も高い電位となっている。さらに、データ線駆動回路101には、外部回路から外部回路接続端子102及びデータ線駆動回路用信号配線92を介してXクロック信号CLX、反転Xクロック信号CLXB、Xスタートパルス信号DX、データイネーブル信号ENBX1,ENBX2,ENBX3,ENBX4、及びプリチャージ信号NRGが供給される。データ線駆動回路101は、Xスタートパルス信号DXが入力されると、Xクロック信号CLX(及び反転Xクロック信号CLXB)に基づくタイミングで、サンプリング信号S1〜Snを順次生成して出力する。
対向電極23には、外部回路から外部回路接続端子102及び共通電極配線97を介して共通電位LCCOMが供給される。さらに、共通電位LCCOMは、共通電極配線97及び容量線60を経由して、付加容量70を形成する一方の電極(下部電極71)に供給される(図3(b)参照)。
サンプリング回路7は、映像信号VID1〜VID6をサンプリングしてデータ線6aに供給するサンプリング用トランジスター7sを備えている。データ線6aは、サンプリング用トランジスター7sを介して、映像信号線96に接続されている。サンプリング回路7には、外部回路接続端子102及び映像信号線96を介して、映像信号VID1〜VID6の電位が供給されている。さらに、サンプリング回路7には、データ線駆動回路101からサンプリング用トランジスター7s毎にサンプリング信号S1〜Snが供給される。サンプリング回路7は、サンプリング信号S1〜Snが入力されると、サンプリング用トランジスター7sに対応するデータ線6aにサンプリング信号S1〜Snに応じて映像信号VS1〜VSnを順次供給する。
図3(a)及び図3(b)に示すように、表示領域Eには互いに絶縁されて直交する信号線としての複数の走査線11a及び複数のデータ線6aと、走査線11aに対して平行に延在する容量線60とが設けられている。走査線11a及びデータ線6aで区分された領域に、画素電極9aと、TFT30と、付加容量70とが設けられ、これらが画素Pの画素回路を構成している。
映像信号VS1〜VSnが供給されるデータ線6aは、TFT30のソース電極に電気的に接続されている。データ線6aに書き込む映像信号VS1〜VSnは、この順に線順次に供給してもよいし、隣り合う複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。本実施形態では、映像信号VS1〜VSnは、6相にシリアル−パラレル展開された映像信号VID1〜VID6の夫々に対応して、6本のデータ線6aの組に対してグループ毎に供給される。映像信号の相展開数(即ち、シリアル−パラレル展開される映像信号の系列数)は、6相に限られるものでなく、例えば、9相、12相、24相などの複数相に展開された映像信号が、その相展開数に対応した数を一組としたデータ線6aの組に対して供給されるように構成してもよい。
走査信号が供給される走査線11aは、TFT30のゲート電極3a(図4参照)に接続されている。走査線11a及びゲート電極3aには、走査信号G1〜Gmが、この順に線順次で供給される。画素電極9aは、TFT30のドレイン電極に電気的に接続されている。
液晶装置100は、スイッチング素子であるTFT30が走査信号G1〜Gmの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線6aから供給される映像信号VS1〜VSnが所定のタイミングで、TFT30を介して画素電極9aに書き込まれる構成となっている。そして、画素電極9aを介して液晶層50に書き込まれた所定レベルの映像信号VS1〜VSnは、画素電極9aと液晶層50を介して対向配置された対向電極23との間で一定期間保持される。
保持された映像信号VS1〜VSnがリークするのを防止するために、画素電極9aと対向電極23との間に形成される液晶容量と並列に付加容量70が付加されている。付加容量70は、TFT30のドレインと容量線60との間に設けられている。付加容量70は、画素電極9aに接続された上部電極73と、容量線60に接続された下部電極71とを有している。上述したように、下部電極71には、共通電極配線97及び容量線60を介して共通電位LCCOMが供給されている。
このような液晶装置100は透過型であって、電圧が印加されない時の画素Pの透過率が電圧印加時の透過率よりも大きくて明表示となるノーマリーホワイトモードや、電圧が印加されない時の画素Pの透過率が電圧印加時の透過率よりも小さくて暗表示となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光学設計に応じて、光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子(図示省略)が配置されて用いられる。
「配線の概要と静電気保護回路の配置」
次に、図3(a)を参照して、液晶装置100に設けられている配線の概要と、本発明の特徴をなす静電気保護回路300の配置位置を説明する。
上述したように、液晶装置100は、データ線駆動回路101に電源を供給するためのデータ線駆動回路用電源配線91、データ線駆動回路101に駆動用の信号を供給するためのデータ線駆動回路用信号配線92、走査線駆動回路104に電源を供給するための走査線駆動回路用電源配線94、走査線駆動回路104に駆動用の信号を供給するための走査線駆動回路用信号配線95、サンプリング回路7に映像信号VID1〜VID6を供給するための映像信号線96、及び共通電極(対向電極23、下部電極71)に共通電位LCCOMを供給するための共通電極配線97などを有している。
さらに、液晶装置100は、本発明の特徴をなす静電気保護回路300を有している。
一方のデータ線駆動回路用電源配線91には、低電位電源VSSXの電位が供給され、他方のデータ線駆動回路用電源配線91には、高電位電源VDDXの電位(高い電位)が供給されている。さらに、一方の走査線駆動回路用電源配線94には、低電位電源VSSYの電位が供給され、他方の走査線駆動回路用電源配線94には、高電位電源VDDYの電位が供給されている。
低電位電源VSSXの電位が供給されているデータ線駆動回路用電源配線91、及び低電位電源VSSYの電位が供給されている走査線駆動回路用電源配線94は、本発明における「第1の電源配線」の一例であり、以降、低電位電源配線VSSと称す。
高電位電源VDDXの電位が供給されているデータ線駆動回路用電源配線91、及び高電位電源VDDYの電位が供給されている走査線駆動回路用電源配線94は、本発明における「第2の電源配線」の一例であり、以降、高電位電源配線VDDと称す。
走査線駆動回路用信号配線95には、Yクロック信号CLY、反転Yクロック信号CLYB、Yスタートパルス信号DYなどが供給されている。データ線駆動回路用信号配線92には、Xクロック信号CLX、反転Xクロック信号CLXB、Xスタートパルス信号DX、データイネーブル信号ENBX1,ENBX2,ENBX3,ENBX4、及びプリチャージ信号NRGが供給されている。映像信号線96には映像信号VID1〜VID6が供給されている。共通電極配線97には、共通電位LCCOMが供給されている。
これらYクロック信号CLY、反転Yクロック信号CLYB、Yスタートパルス信号DY、Xクロック信号CLX、反転Xクロック信号CLXB、Xスタートパルス信号DX、データイネーブル信号ENBX1,ENBX2,ENBX3,ENBX4、プリチャージ信号NRG、映像信号VID1〜VID6、及び共通電位LCCOMの電位は、低電位電源配線VSSの電位と高電位電源配線VDDの電位との間にある。
つまり、データ線駆動回路用信号配線92、走査線駆動回路用信号配線95、映像信号線96、及び共通電極配線97の電位は、低電位電源配線VSSの電位と高電位電源配線VDDとの間にある。
なお、データ線駆動回路用信号配線92、走査線駆動回路用信号配線95、映像信号線96、及び共通電極配線97は、本発明における「信号配線」の一例であり、以降、信号配線SLと称す。
図3に示すように、静電気保護回路300は、外部回路接続端子102と半導体回路(データ線駆動回路101、サンプリング回路7、走査線駆動回路104)との間に配置されている。静電気保護回路300は、低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD及び信号配線SLのそれぞれに配置されている。
詳細は後述するが、静電気保護回路300は、低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD、及び信号配線SLに電気的に接続されている。例えば、図中で低電位電源配線VSSに配置された静電気保護回路300は、高電位電源配線VDD及び信号配線SLにも電気的に接続されている(図示省略)。図中で高電位電源配線VDDに配置された静電気保護回路300は、低電位電源配線VSS及び信号配線SLにも電気的に接続されている(図示省略)。図中で信号配線SLに配置された静電気保護回路300は、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDにも電気的に接続されている(図示省略)。
「画素の構成」
図4は、画素を構成する各構成要素の位置関係を示す模式断面図であり、明示可能な尺度で表されている。次に、図4を参照して、画素Pの具体的な構成を説明する。
図4に示すように、画素Pは、基板本体10aに順に積層された、走査線11a等を含む第1層、TFT30等を含む第2層、データ線6a等を含む第3層、付加容量70等を含む第4層、及び画素電極9aや配向膜18等を含む第5層(最上層)を有している。第1層と第2層との間には下地絶縁膜12が、第2層と第3層との間には第1層間絶縁膜41が、第3層と第4層との間には第2層間絶縁膜42が、第4層と第5層との間には第3層間絶縁膜43が、それぞれ設けられており、上述した各要素が短絡することを防止している。
(第1層の構成−走査線等−)
第1層には、タングステンシリサイドからなる走査線11aが設けられている。走査線11aを構成する材料としては、タングステンシリサイドの他に、例えばチタンナイトライドやタングステンなどを使用することができる。走査線11aは、遮光性を有し、TFT30に下側から入射しようとする光を遮り、光によるTFT30の誤動作を抑制する。
(第2層の構成−TFT等−)
次に、第2層として、ゲート電極3aを含むTFT30が設けられている。TFT30は、導電性の多結晶シリコン及びタングステンシリサイドからなるゲート電極3a、多結晶シリコンからなる半導体層1a、及びゲート電極3aと半導体層1aとを絶縁するシリコン酸化物からなるゲート絶縁膜2によって構成されている。半導体層1aは、高濃度ソース領域1dと、チャネル領域1a’と、高濃度ドレイン領域1eと、高濃度ソース領域1dとチャネル領域1a’との間に形成された接合領域(低濃度ソース領域1b)と、チャネル領域1a’と高濃度ドレイン領域1eとの間に形成された接合領域(低濃度ドレイン領域1c)とを有している。ゲート絶縁膜2は、半導体層1a及び下地絶縁膜12を覆うように設けられている。また、ゲート電極3aは、ゲート絶縁膜2を挟んで半導体層1aのチャネル領域1a’に対向配置されている。
(第1層と第2層との間の構成−下地絶縁膜等−)
走査線11aと半導体層1aとの間には、シリコン酸化物からなる下地絶縁膜12が設けられている。半導体層1aと接していない領域の下地絶縁膜12は、ゲート絶縁膜2で覆われている。走査線11a上の下地絶縁膜12及びゲート絶縁膜2には、コンタクトホール12cvが設けられている。このコンタクトホール12cvを埋めるようにゲート電極3aが設けられ、ゲート電極3aと走査線11aとは、コンタクトホール12cvを介して互いに接続され、同電位となっている。
(第3層の構成−データ線等−)
第3層には、データ線6a(ソース電極6a1)及び中継電極5a(ドレイン電極5a1)が設けられている。データ線6a及び中継電極5aは、金属等の導電材料で構成され、例えばアルミニウムからなる層と窒化チタンからなる層との二層構造を有している。データ線6aとソース電極6a1とは一体形成されており、TFT30の高濃度ソース領域1dと接する部分が、ソース電極6a1となる。中継電極5aとドレイン電極5a1とは一体形成されており、TFT30の高濃度ドレイン領域1eと接する部分が、ドレイン電極5a1となる。
(第2層と第3層との間の構成−第1層間絶縁膜−)
ゲート電極3aとデータ線6aとの間には、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化物からなる第1層間絶縁膜41が設けられている。第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ソース領域1dとソース電極6a1とが電気的に接続するためのコンタクトホール81、及びTFT30の高濃度ドレイン領域1eとドレイン電極5a1とが電気的に接続するためのコンタクトホール83が設けられている。
(第4層の構成−付加容量等−)
第4層には、付加容量70が設けられている。付加容量70は、画素電極9aに接続され画素電位側容量電極としての上部電極73と、固定電位側容量電極としての下部電極71と、上部電極73と下部電極71とで挟まれた誘電体層72などで構成されている。この付加容量70によれば、画素電極9aにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。
上部電極73は、例えば金属等の導電材料で構成され、画素電極9aと中継電極5aとを中継接続する機能をもつ。上部電極73は、コンタクトホール89を介して画素電極9aに接続され、コンタクトホール85と中継電極5aとコンタクトホール83とを介してTFT30の高濃度ドレイン領域1eに接続されている。
下部電極71は、金属等の導電材料で構成され、例えばアルミニウムからなる層と窒化チタンからなる層との二層構造を有している。下部電極71の本線部は、走査線11aの配置方向に延在され、容量線60となる。つまり、下部電極71と容量線60とは、同電位(固定電位)になっている。
誘電体層72としては、例えばシリコン窒化物、酸化シリコン、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化タンタルなどの単層膜や、これら単層膜のうち少なくとも2種以上の単層膜を積層した多層膜を用いることができる。
(第3層と第4層との間の構成−第2層間絶縁膜−)
データ線6a及び中継電極5aと、付加容量70との間には、例えばシリコン窒化物やシリコン酸化物などで構成される第2層間絶縁膜42が設けられている。第2層間絶縁膜42には、中継電極5aと上部電極73とを電気的に接続するためのコンタクトホール85が設けられている。
(第5層、及び第4層と第5層との間の構成−画素電極等−)
第5層には、画素電極9aが設けられている。画素電極9aは、画素P毎に島状に形成され、画素電極9a上には配向膜18が設けられている。そして、画素電極9aと付加容量70との間には、例えばシリコン窒化物やシリコン酸化物などからなる第3層間絶縁膜43が設けられている。第3層間絶縁膜43には、画素電極9aと上部電極73とを電気的に接続するためのコンタクトホール89が設けられている。
なお、上述した半導体回路(データ線駆動回路101、サンプリング回路7、走査線駆動回路104など)や静電気保護回路300は、上述した画素Pと同じ配線層の構造を有し、画素Pと同じ工程で(同じ機会に)形成されている。
「静電気保護回路の概要」
図5は、静電気保護回路の回路図である。以下に、図5を参照して、本実施形態に係る静電気保護回路300の概要を説明する。
図5に示すように、静電気保護回路300は、第1の静電気保護回路301と、第2の静電気保護回路302とを備えている。さらに、第1の静電気保護回路301は、第1のp型トランジスター310−1と、第1のn型トランジスター330−1とを備えている。第2の静電気保護回路302は、第2のp型トランジスター310−2と、第2のn型トランジスター330−2とを備えている。
第1の静電気保護回路301を構成する第1のp型トランジスター310−1及び第1のn型トランジスター330−1は、低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD及び信号配線SLに電気的に接続されている。詳しくは、第1のp型トランジスター310−1は、信号配線SL及び高電位電源配線VDDに電気的に接続されている。第1のn型トランジスター330−1は、低電位電源配線VSS及び信号配線SLに電気的に接続されている。
第2の静電気保護回路302を構成する第2のp型トランジスター310−2及び第2のn型トランジスター330−2は、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDに電気的に接続されている。
n型トランジスター330−1,330−2では、低電位側がソースとなり、高電位側がドレインとなる。以降の説明では、n型トランジスター330−1,330−2のソース及びドレインのうち、低電位電源配線VSSに電気的に接続されている側をソース334−1,334−2と称す。n型トランジスター330−1,330−2のソース及びドレインのうち、低電位電源配線VSSに電気的に接続されていない側をドレイン335−1,335−2と称す。
p型トランジスター310−1,310−2では、高電位側がソースとなり、低電位側がドレインとなる。以降の説明では、p型トランジスター310−1,310−2のソース及びドレインのうち、高電位電源配線VDDに電気的に接続されている側をソース314−1,314−2と称す。p型トランジスター310−1,310−2のソース及びドレインのうち、高電位電源配線VDDに電気的に接続されていない側をドレイン315−1,315−2と称す。
n型トランジスター330−1,330−2では、ソース334−1,334−2がゲート333−1a,333−2aに接続され、ソース334−1,334−2及びゲート333−1a,333−2aが同電位となる。n型トランジスター330−1,330−2では、ドレイン335−1,335−2に対するゲート333−1a,333−2aの電位によって抵抗が変化する。すなわち、ドレイン335−1,335−2に対してゲート333−1a,333−2aが正の電位になると、n型トランジスター330−1,330−2は導通状態(オン状態)になる。ドレイン335−1,335−2に対してゲート333−1a,333−2aが負の電位になると、n型トランジスター330−1,330−2は非導通状態(オフ状態)になる。
なお、n型トランジスター330−1,330−2のソース334−1,334−2は、本発明における「ソース及びドレインのうちの一方」の一例である。
p型トランジスター310−1,310−2では、ソース314−1,314−2がゲート313−1a,313−2aに接続され、ソース314−1,314−2及びゲート313−1a,313−2aが同電位となる。p型トランジスター310−1,310−2では、ドレイン315−1,315−2に対するゲート313−1a,313−2aの電位によって抵抗が変化する。すなわち、ドレイン315−1,315−2に対してゲート313−1a,313−2aが負の電位になると、p型トランジスター310−1,310−2は導通状態(オン状態)になる。ドレイン315−1,315−2に対してゲート313−1a,313−2aが正の電位になると、p型トランジスター310−1,310−2は非導通状態(オフ状態)になる。
なお、p型トランジスター310−1,310−2のソース314−1,314−2は、本発明における「ソース及びドレインのうちの一方」の一例である。
第1のn型トランジスター330−1のゲート333−1a(ソース334−1)は、低電位電源配線VSSに電気的に接続されている。第1のn型トランジスター330−1のドレイン335−1は、信号配線SLに電気的に接続されている。
なお、第1のn型トランジスター330−1のドレイン335−1は、本発明における「ソース及びドレインのうちの他方」の一例である。
第1のp型トランジスター310−1のゲート313−1a(ソース314−1)は、高電位電源配線VDDに電気的に接続されている。第1のp型トランジスター310−1のドレイン315−1は、信号配線SLに電気的に接続されている。
なお、第1のp型トランジスター310−1のドレイン315−1は、本発明における「ソース及びドレインのうちの他方」の一例である。
第2のn型トランジスター330−2のゲート333−2a(ソース334−2)は、低電位電源配線VSSに電気的に接続されている。第2のn型トランジスター330−2のドレイン335−2は、高電位電源配線VDDに電気的に接続されている。
なお、第2のn型トランジスター330−2のドレイン335−2は、本発明における「ソース及びドレインのうちの他方」の一例である。
第2のp型トランジスター310−2のゲート313−2a(ソース314−2)は、高電位電源配線VDDに電気的に接続されている。第2のp型トランジスター310−2のドレイン315−2は、低電位電源配線VSSに電気的に接続されている。
なお、第2のp型トランジスター310−2のドレイン315−2は、本発明における「ソース及びドレインのうちの他方」の一例である。
「静電気保護回路の構成」
図6は静電気保護回路の各構成の配置を示す概略平面図である。図7は、図6のA−A’線に沿った第1の静電気保護回路の構造を示す概略断面図である。図8(a)は、図6のB−B’線に沿った第2の静電気保護回路(第2のp型トランジスターが形成された領域)の構造を示す概略断面図である。図8(b)は、図6のC−C’線に沿った第2の静電気保護回路(第2のn型トランジスターが形成された領域)の構造を示す概略断面図である。
最初に、図6を参照して、静電気保護回路300の平面的な構成を説明する。
図6に示すように、静電気保護回路300は、第1の静電気保護回路301と第2の静電気保護回路302とで構成される。第1の静電気保護回路301では、第1のn型トランジスター330−1と第1のp型トランジスター310−1とは、信号配線SLを挟んで略線対称に配置されている。第2の静電気保護回路302では、第2のn型トランジスター330−2及び第2のp型トランジスター310−2は、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDに沿って配置されている。
なお、第1の静電気保護回路301は公知技術(特開2006−18165号公報)の静電気保護回路500(図16)と同じ構成を有し、第2の静電気保護回路302は公知技術の静電気保護回路500と異なる構成を有している。
第1の静電気保護回路301の第1のn型トランジスター330−1において、半導体層331−1は、矩形状であり、高濃度ドレイン領域331−1eとチャネル領域331−1aと高濃度ソース領域331−1dとを有している。半導体層331−1(チャネル領域331−1a)とゲート電極333−1(ゲート333−1a)とが重なった領域に、第1のn型トランジスター330−1のチャネルが形成される。第1のn型トランジスター330−1のチャネル幅はW1であり、チャネル長はL1である。
高濃度ソース領域331−1dの一部は低電位電源配線VSSと重なり、当該重なった部分にコンタクトホールCTS−1aが配置されている。高濃度ドレイン領域331−1eの一部は信号配線SLと重なり、当該重なった部分にコンタクトホールCTD−1aが配置されている。ゲート電極333−1は、半導体層331−1のチャネル領域331−1aと、低電位電源配線VSSとに重なるように配置されている。半導体層331−1のチャネル領域331−1aと重なった部分のゲート電極333−1が、ゲート333−1aとなる。ゲート電極333−1は、U字形状を有し、高濃度ソース領域331−1dに重ならないようになっている。ゲート電極333−1と低電位電源配線VSSとが重なった部分に、コンタクトホールCTG−1aが配置されている。
第1の静電気保護回路301の第1のp型トランジスター310−1において、半導体層311−1は、矩形状であり、高濃度ドレイン領域311−1eとチャネル領域311−1aと高濃度ソース領域311−1dとを有している。半導体層311−1(チャネル領域311−1a)とゲート電極313−1(ゲート313−1a)とが重なった領域に、第1のp型トランジスター310−1のチャネルが形成される。第1のp型トランジスター310−1のチャネル幅はW1であり、チャネル長はL1である。
高濃度ドレイン領域311−1eの一部は信号配線SLに重なり、当該重なった部分にコンタクトホールCTD−1bが配置されている。高濃度ソース領域311−1dの一部は高電位電源配線VDDに重なり、当該重なった部分にコンタクトホールCTS−1bが配置されている。ゲート電極313−1は、半導体層311−1のチャネル領域311−1aと、高電位電源配線VDDとに重なるように配置されている。半導体層311−1のチャネル領域311−1aと重なった部分のゲート電極313−1が、ゲート313−1aとなる。ゲート電極313−1は、U字形状を有し、高濃度ソース領域311−1dと重ならないようになっている。ゲート電極313−1と高電位電源配線VDDとが重なった部分に、コンタクトホールCTG−1bが配置されている。
第2の静電気保護回路302の第2のn型トランジスター330−2において、半導体層331−2は、矩形状であり、高濃度ドレイン領域331−2eとチャネル領域331−2aと高濃度ソース領域331−2dとを有している。半導体層331−2(チャネル領域331−2a)とゲート電極333−2(ゲート333−2a)とが重なった領域に、第2のn型トランジスター330−2のチャネルが形成される。第2のn型トランジスター330−2のチャネル幅はW1であり、チャネル長はL2である。
第2のn型トランジスター330−2及び第1のn型トランジスター330−1は、同じチャネル幅W1を有している。第2のn型トランジスター330−2のチャネル長L2は、第1のn型トランジスター330−1のチャネル長L1よりも大きい。具体的には、第2のn型トランジスター330−2のチャネル長L2は、第1のn型トランジスター330−1のチャネル長L1の120%を含み、または第1のn型トランジスター330−1のチャネル長L1の120%よりも大きくなっている。チャネル幅が同じであれば、n型トランジスターの抵抗値は、チャネル長に比例して大きくなる(高抵抗になる)。従って、第2のn型トランジスター330−2は、第1のn型トランジスター330−1よりも高抵抗になっている。
第2のn型トランジスター330−2の高濃度ドレイン領域331−2eの一部は高電位電源配線VDDに重なり、当該重なった部分にコンタクトホールCTD−2aが配置されている。高濃度ソース領域331−2dの一部は低電位電源配線VSSと重なり、当該重なった部分にコンタクトホールCTS−2aが配置されている。ゲート電極333−2は、半導体層331−2のチャネル領域331−2aと低電位電源配線VSSとに重なるように配置されている。半導体層331−2のチャネル領域331−2aと重なった部分のゲート電極333−2が、ゲート333−2aとなる。低電位電源配線VSSは、平面視で半導体層331−2の高濃度ソース領域331−2dとゲート電極333−2とに重なった部分を有するように、半導体層331−2の側に張り出している。低電位電源配線VSSとゲート電極333−2とが重なった部分に、コンタクトホールCTG−2aが配置されている。
第2の静電気保護回路302の第2のp型トランジスター310−2において、半導体層311−2は、矩形状であり、高濃度ドレイン領域311−2eとチャネル領域311−2aと高濃度ソース領域311−2dとを有している。半導体層311−2(チャネル領域311−2a)とゲート電極313−2(ゲート313−2a)とが重なった領域に、第2のp型トランジスター310−2のチャネルが形成される。第2のp型トランジスター310−2のチャネル幅はW1であり、チャネル長はL2である。
第2のp型トランジスター310−2及び第1のp型トランジスター310−1は、同じチャネル幅W1を有している。第2のp型トランジスター310−2のチャネル長L2は、第1のp型トランジスター310−1のチャネル長L1よりも大きい。具体的には、第2のp型トランジスター310−2のチャネル長L2は、第1のp型トランジスター310−1のチャネル長L1の120%を含み、または第1のp型トランジスター310−1のチャネル長L1の120%よりも大きくなっている。チャネル幅が同じであれば、p型トランジスターの抵抗値は、チャネル長に比例して大きくなる(高抵抗になる)。従って、第2のp型トランジスター310−2は、第1のp型トランジスター310−1よりも高抵抗になっている。
高濃度ドレイン領域311−2eの一部は低電位電源配線VSSに重なり、当該重なった部分にコンタクトホールCTD−2bが配置されている。高濃度ソース領域311−2dの一部は高電位電源配線VDDと重なり、当該重なった部分にコンタクトホールCTS−2bが配置されている。ゲート電極313−2は、半導体層311−2のチャネル領域311−2aと高電位電源配線VDDとに重なるように配置されている。半導体層311−2のチャネル領域311−2aと重なった部分のゲート電極313−2が、ゲート313−2aとなる。高電位電源配線VDDは、平面視で半導体層311−2の高濃度ソース領域311−2dとゲート電極313−2とに重なった部分を有するように、半導体層311−2の側に張り出している。高電位電源配線VDDとゲート電極313−2とが重なった部分に、コンタクトホールCTG−2bが配置されている。
上述したように、第2のn型トランジスター330−2は、第1のn型トランジスター330−1よりも高抵抗になっている。第2のp型トランジスター310−2は、第1のp型トランジスター310−1よりも高抵抗になっている。
従って、第2の静電気保護回路302は、第1の静電気保護回路301よりも高抵抗になっている。
なお、第1のn型トランジスター330−1、第1のp型トランジスター310−1、第2のn型トランジスター330−2、及び第2のp型トランジスター310−2は、同等のチャネル幅W1を有しているが、これに限定されない。例えば、n型トランジスター330−1,330−2やp型トランジスターの310−1,310−2において、チャネル幅やチャネル長がそれぞれ異なる構成であっても良い。
要は、第2のn型トランジスター330−2の抵抗値が、第1のn型トランジスター330−1の抵抗値よりも高くなるように、各トランジスターのチャネル幅及びチャネル長を設定すれば良い。同様に、第2のp型トランジスター310−2の抵抗値が、第1のp型トランジスター310−1の抵抗値よりも高くなるように、各トランジスターのチャネル幅及びチャネル長を設定すれば良い。
換言すれば、第2の静電気保護回路302が第1の静電気保護回路301よりも高抵抗になるように、第2の静電気保護回路302及び第1の静電気保護回路301を構成するトランジスターのチャネル長やチャネル幅を設定すれば良い。
次に、図7を参照して、第1の静電気保護回路301の構造を説明する。
図7に示すように、基板本体10aを覆う下地絶縁膜12の上に設けられた半導体層311−1,331−1は、ゲート絶縁膜2で覆われている。ゲート絶縁膜2の上には、ゲート電極3aと同じ工程で形成されたゲート電極313−1,333−1が設けられている。ゲート絶縁膜2を介して、半導体層311−1,331−1に対向配置された部分のゲート電極313−1,333−1が、ゲート313−1a,333−1aとなる。ゲート電極313−1,333−1及びゲート絶縁膜2は、第1層間絶縁膜41で覆われている。第1層間絶縁膜41の上には、データ線6aや中継電極5aと同じ工程で形成された低電位電源配線VSSと高電位電源配線VDDと信号配線SLとが設けられている。低電位電源配線VSSと高電位電源配線VDDと信号配線SLとには、第2層間絶縁膜42と第3層間絶縁膜43とが、順に積層されている。
次に、図8(a)を参照して、第2の静電気保護回路302における第2のp型トランジスター310−2が設けられた領域の構造を説明する。
図8(a)に示すように、基板本体10aを覆う下地絶縁膜12の上に設けられた半導体層311−2は、ゲート絶縁膜2で覆われている。ゲート絶縁膜2の上には、ゲート電極3aと同じ工程で形成されたゲート電極313−2が設けられている。ゲート絶縁膜2を介して、半導体層311−2に対向配置された部分のゲート電極313−2が、ゲート313−2aとなる。ゲート電極313−2及びゲート絶縁膜2は、第1層間絶縁膜41で覆われている。第1層間絶縁膜41の上には、データ線6aや中継電極5aと同じ工程で形成された低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDが設けられている。低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDには、第2層間絶縁膜42と第3層間絶縁膜43とが、順に積層されている。
次に、図8(b)を参照して、第2の静電気保護回路302における第2のn型トランジスター330−2が設けられた領域の構造を説明する。
図8(b)に示すように、基板本体10aを覆う下地絶縁膜12の上に設けられた半導体層331−2は、ゲート絶縁膜2で覆われている。ゲート絶縁膜2の上には、ゲート電極3aと同じ工程で形成されたゲート電極333−2が設けられている。ゲート絶縁膜2を介して、半導体層331−2に対向配置された部分のゲート電極333−2が、ゲート333−2aとなる。ゲート電極333−2及びゲート絶縁膜2は、第1層間絶縁膜41で覆われている。第1層間絶縁膜41の上には、データ線6aや中継電極5aと同じ工程で形成された低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDが設けられている。低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDには、第2層間絶縁膜42と第3層間絶縁膜43とが、順に積層されている。
なお、低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD、及び信号配線SLは、半導体回路(データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、サンプリング回路7など)と電気的に接続される本線部と、静電気保護回路300と電気的に接続される支線部とで構成される(図示省略)。例えば、複数の静電気保護回路300のうちの一の静電気保護回路300と電気的に接続される支線部と、複数の静電気保護回路300のうちの他の静電気保護回路300と電気的に接続される他の支線部とが、平面視で交差した場合に、両者が電気的に短絡しないように、低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD、及び信号配線SLの支線部に対応する部分は、画素Pと同じ工程で形成された多層の配線構造を有している(図示省略)。同様に、低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD、及び信号配線SLの本線部に対応する部分も、画素Pと同じ工程で形成された多層の配線構造を有している(図示省略)。
さらに、第1のn型トランジスター330−1において、低電位電源配線VSSは、ゲート333−1a(ゲート電極333−1)とソース334−1(高濃度ソース領域331−1d)とを電気的に接続する中継電極となり、第1のp型トランジスター310−1において、高電位電源配線VDDは、ゲート313−1a(ゲート電極313−1)とソース314−1(高濃度ソース領域311−1d)とを電気的に接続する中継電極となる(図7参照)。第2のn型トランジスター330−2において、低電位電源配線VSSは、ゲート333−2a(ゲート電極333−2)とソース334−2(高濃度ソース領域331−2d)とを電気的に接続する中継電極となる(図8(b)参照)。第2のp型トランジスター310−2において、高電位電源配線VDDは、ゲート313−2a(ゲート電極313−2)とソース314−2(高濃度ソース領域311−2d)とを電気的に接続する中継電極となる(図8(a)参照)。
「静電気保護回路の動作と効果」
図9乃至図11は、図5に対応する静電気保護回路の回路図であり、静電気によって付加された電荷の流れが破線で示されている。詳しくは、図9(a)では、低電位電源配線VSSに付加された負の電荷NCの流れが、破線で示されている。図9(b)では、高電位電源配線VDDに付加された負の電荷NCの流れが、破線で示されている。図10(a)では、低電位電源配線VSSに付加された正の電荷PCの流れが、破線でされている。図10(b)では、高電位電源配線VDDに付加された正の電荷PCの流れが、破線で示されている。図11(a)では、信号配線SLに付加された負の電荷NCの流れが、破線で示されている。図11(b)では、信号配線SLに付加された正の電荷PCの流れが、配線で示されている。
液晶装置100の動作時において、低電位電源配線VSSの電位、信号配線SLの電位、高電位電源配線VDDの電位の順に、各配線の電位が高くなっている。
その結果、第1のn型トランジスター330−1において、ゲート333−1aはドレイン335−1に対して負の電位を有するので、第1のn型トランジスター330−1は非導通状態となる。第1のp型トランジスター310−1において、ゲート313−1aはドレイン315−1に対して正の電位を有するので、第1のp型トランジスター310−1は非導通状態となる。第2のn型トランジスター330−2において、ゲート333−2aはドレイン335−2に対して負の電位を有するので、第2のn型トランジスター330−2は非導通状態となる。第2のp型トランジスター310−2において、ゲート313−2aはドレイン315−2に対して正の電位を有するので、第2のp型トランジスター310−2は非導通状態となる。
つまり液晶装置100の動作時において、第1の静電気保護回路301及び第2の静電気保護回路302を構成するトランジスターは、全て非導通状態になる。このため、第1の静電気保護回路301及び第2の静電気保護回路302を構成するトランジスターに電気的に接続されている低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD、及び信号配線SLは、互いに電気的に干渉することがなく、液晶装置100は正常に動作する。
液晶装置100の非動作時において、低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD、及び信号配線SLは、電位が確定しないフローティング状態となる。例えば、低電位電源配線VSSに正の静電気が作用すると、低電位電源配線VSSは正の電位を有するようになり、低電位電源配線VSSに負の静電気が作用すると、低電位電源配線VSSは負の電位を有するようになる。同様に、高電位電源配線VDD及び信号配線SLの電位も、高電位電源配線VDD及び信号配線SLに作用する静電気によって変化する。
液晶装置100の非動作時において、静電気が配線(低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD、信号配線SL)に作用すると、当該配線の電位が大きく変動し、当該配線に電気的に接続されている半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)に、回復不能な静電ダメージ(例えば、静電破壊)が生じる恐れがある。液晶装置100は、静電気保護回路300を備えているので、液晶装置100の非動作時における静電気の影響が小さくなり(抑制され)、半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)に回復不能な静電ダメージ(例えば、静電破壊)が生じにくくなる。
上述したように、本実施形態に係る静電気保護回路300は、公知技術の静電気保護回路500(図16参照)と同じ構成の第1の静電気保護回路301と、公知技術の静電気保護回路500と異なる構成の第2の静電気保護回路302とを有している。従って、本実施形態に係る静電気保護回路300は、公知技術に係る静電気保護回路500だけを設けた場合と比べて、静電気の影響をより強く抑制することができ。
以下に、その詳細を説明する。以降の説明では、第1の静電気保護回路301だけで構成された静電気保護回路、すなわち第2の静電気保護回路302を備えていない静電気保護回路300を、公知技術の静電気保護回路と称す。
液晶装置100の非動作時において、静電気によって負の電荷NCが低電位電源配線VSSに付加されると、第1のn型トランジスター330−1のゲート333−1aはドレイン335−1に対して負の電位を有し、第1のn型トランジスター330−1は非導通状態になる。第2のn型トランジスター330−2のゲート333−2aは、ドレイン335−2に対して負の電位を有し、第2のn型トランジスター330−2は非導通状態になる。第2のp型トランジスター310−2のゲート313−2aは、ドレイン315−2に対して正の電位を有し、第2のp型トランジスター310−2は非導通状態になる。
このため、図9(a)に示すように、静電気によって低電位電源配線VSSに付加された負の電荷NCは、第1のn型トランジスター330−1、第2のn型トランジスター330−2、及び第2のp型トランジスター310−2の三つのトランジスターに分散して作用する。公知技術の静電気保護回路を使用した場合、上記負の電荷NCは、第1のn型トランジスター330−1だけに局所的に作用することになる。負の電荷NCが、第1のn型トランジスター330−1だけに局所的に作用すると、三つのトランジスターに分散して作用する場合と比べて、第1のn型トランジスター330−1に回復不能な静電ダメージ(例えば、静電破壊)が生じやすくなる。つまり、本実施形態に係る静電気保護回路300では、静電気によって低電位電源配線VSSに付加された負の電荷NCの影響が三つのトランジスターに分散されるので、公知技術の静電気保護回路を使用した場合と比べて、第1のn型トランジスター330−1、第2のn型トランジスター330−2、及び第2のp型トランジスター330−2に回復不能な静電ダメージが生じにくくなる。よって、静電気によって低電位電源配線VSSに付加された負の電荷NCによって、第1の静電気保護回路301及び第2の静電気保護回路302を壊れにくくし、第1の静電気保護回路301及び第2の静電気保護回路302を安定して長期間動作させ、安定して静電気の影響を抑制することができる。
静電気によって負の電荷NCが高電位電源配線VDDに付加されると、第2のn型トランジスター330−2のゲート333−2aはドレイン335−2に対して正の電位を有し、第2のn型トランジスター330−2は導通状態になる。第1のp型トランジスター310−1のゲート313−1aは、ドレイン315−1に対して負の電位を有し、第1のp型トランジスター310−1は導通状態になる。第2のp型トランジスター310−2のゲート313−2aは、ドレイン315−2に対して負の電位を有し、第2のp型トランジスター310−2は導通状態になる。
このため、図9(b)に示すように、静電気によって高電位電源配線VDDに付加された負の電荷NCは、導通状態となった第1のp型トランジスター310−1を介して信号配線SLに放電され、さらに導通状態となった第2のn型トランジスター330−2及び第2のp型トランジスター310−2を介して低電位電源配線VSSに放電される。公知技術の静電気保護回路を使用した場合、上記負の電荷NCは信号配線SLだけに放電されることになる。静電気保護回路300では、高電位電源配線VDDに付加された負の電荷NCは、信号配線SL及び低電位電源配線VSSの両方に放電されるので、公知技術の静電気保護回路を使用した場合と比べて、負の電荷NCによる高電位電源配線VDDの電位変動を強く抑制し、高電位電源配線VDDに電気的に接続されている半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)に回復不能な静電ダメージが生じにくくなる。
なお、詳細は後述するが、高電位電源配線VDDに付加された負の電荷NCを信号配線SLだけに放電すると、信号配線SLの電位変動が大きくなり、信号配線SLに接続されている半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)などに回復不能な静電ダメージが生じる恐れがある。本実施形態では、高電位電源配線VDDに付加された負の電荷NCを信号配線SL及び低電位電源配線VSSの両方に分散して放電するので、信号配線SLだけに放電する場合と比べて、負の電荷NCが放電された側の配線(低電位電源配線VSS、信号配線SL)の電位変動が小さくなり、半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)などに回復不能な静電ダメージが生じにくくなる。
静電気によって正の電荷PCが低電位電源配線VSSに付加されると、第1のn型トランジスター330−1のゲート333−1aはドレイン335−1に対して正の電位を有し、第1のn型トランジスター330−1は導通状態になる。第2のn型トランジスター330−2のゲート333−2aは、ドレイン335−2に対して正の電位を有し、第2のn型トランジスター330−2は導通状態になる。第2のp型トランジスター310−2のゲート313−2aは、ドレイン315−2に対して負の電位を有し、第2のp型トランジスター310−2は導通状態になる。
このため、図10(a)に示すように、静電気によって低電位電源配線VSSに付加された正の電荷PCは、導通状態となった第1のn型トランジスター330−1を介して信号配線SLに放電され、さらに導通状態となった第2のn型トランジスター330−2及び第2のp型トランジスター310−2を介して高電位電源配線VDDに放電される。公知技術の静電気保護回路を使用した場合、上記正の電荷PCは信号配線SLだけに放電されることになる。静電気保護回路300では、低電位電源配線VSSに付加された正の電荷PCは、信号配線SL及び高電位電源配線VDDの両方に放電されるので、公知技術の静電気保護回路を使用した場合と比べて、正の静電気(正の電荷PC)による低電位電源配線VSSの電位変動を強く抑制し、低電位電源配線VSSに電気的に接続されている半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)に回復不能な静電ダメージが生じにくくなる。
なお、詳細は後述するが、低電位電源配線VSSに付加された正の電荷PCを信号配線SLだけに放電すると、信号配線SLの電位変動が大きくなり、信号配線SLに接続されている半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)などに回復不能な静電ダメージが生じる恐れがある。本実施形態では、低電位電源配線VSSに付加された正の電荷PCを信号配線SL及び高電位電源配線VDDの両方に分散して放電するので、信号配線SLだけに放電する場合と比べて、正の電荷PCが放電された側の配線(高電位電源配線VDD、信号配線SL)の電位変動が小さくなり、半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)などに回復不能な静電ダメージが生じにくくなる。
静電気によって正の電荷PCが高電位電源配線VDDに付加されると、第1のp型トランジスター310−1のゲート313−1aはドレイン315−1に対して正の電位を有し、第1のp型トランジスター310−1は非導通状態になる。第2のn型トランジスター330−2のゲート333−2aは、ドレイン335−2に対して負の電位を有し、第2のn型トランジスター330−2は非導通状態になる。第2のp型トランジスター310−2のゲート313−2aは、ドレイン315−2に対して正の電位を有し、第2のp型トランジスター310−2は非導通状態になる。
このため、図10(b)に示すように、静電気によって高電位電源配線VDDに付加された正の電荷PCは、第1のp型トランジスター310−1、第2のn型トランジスター330−2、及び第2のp型トランジスター310−2の三つのトランジスターに分散して作用する。公知技術の静電気保護回路を使用した場合、上記正の電荷PCは、第1のp型トランジスター310−1だけに局所的に作用することになる。正の電荷PCが、第1のp型トランジスター310−1だけに局所的に作用すると、三つのトランジスターに分散して作用する場合と比べて、第1のp型トランジスター310−1に回復不能な静電ダメージが生じやすくなる。静電気保護回路300では、静電気によって高電位電源配線VDDに付加された正の電荷PCの影響が三つのトランジスターに分散されるので、公知技術の静電気保護回路を使用した場合、第1のp型トランジスター310−1、第2のn型トランジスター330−2、及び第2のp型トランジスター310−2に回復不能な静電ダメージが生じにくくなる。
よって、静電気によって高電位電源配線VDDに付加された正の電荷PCによって、第1の静電気保護回路301及び第2の静電気保護回路302を壊れにくくし、第1の静電気保護回路301及び第2の静電気保護回路302を安定して長期間動作させ、安定して静電気の影響を抑制することができる。
静電気によって負の電荷NCが信号配線SLに付加されると、第1のn型トランジスター330−1のゲート333−1aはドレイン335−1に対して正の電位を有し、第1のn型トランジスター330−1は導通状態になる。第1のp型トランジスター310−1のゲート313−1aは、ドレイン315−1に対して正の電位を有し、第1のp型トランジスター310−1は非導通状態になる。
このため、図11(a)に示すように、静電気によって信号配線SLに付加された負の電荷NCは、導通状態となった第1のn型トランジスター330−1を介して低電位電源配線VSSに放電される。よって、信号配線SLに付加された負の電荷NCは、導通状態となった第1のn型トランジスター330−1を介して低電位電源配線VSSに放電されるので、負の電荷NCによる信号配線SLの電位変動を抑制し、信号配線SLに電気的に接続されている半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)などに回復不能な静電ダメージ(例えば、静電破壊)が生じにくくなる。
静電気によって正の電荷PCが信号配線SLに付加されると、第1のn型トランジスター330−1のゲート333−1aはドレイン335−1に対して負の電位を有し、第1のn型トランジスター330−1は非導通状態になる。第1のp型トランジスター310−1のゲート313−1aは、ドレイン315−1に対して負の電位を有し、第1のp型トランジスター310−1は導通状態になる。
このため、図11(b)に示すように、静電気によって信号配線SLに付加された正の電荷PCは、導通状態となった第1のp型トランジスター310−1を介して高電位電源配線VDDに放電される。信号配線SLに付加された正の電荷PCは、導通状態となった第1のp型トランジスター310−1を介して高電位電源配線VDDに放電されるので、正の電荷PCによる信号配線SLの電位変動を抑制し、信号配線SLに電気的に接続されている半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)などに回復不能な静電ダメージが生じにくくなる。
低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDは、半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)に電力を供給する配線であり、信号配線SLは、液晶装置100を駆動する信号を供給する配線であり、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDには、信号配線SLと比べて大きな電流が流れる。このため、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの面積は、信号配線SLの面積よりも大きい、すなわち低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの配線容量は、信号配線SLの配線容量よりも大きく、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDは、信号配線SLと比べて大きな電流が流れやすくなっている。
仮に、低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD、及び信号配線SLに、静電気によって同じ量の電荷が付加された場合、小さい面積(配線容量)の信号配線SLは、大きい面積(配線容量)の低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDと比べて、大きな電位変動が生じる。また、大きい配線容量の低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDは、小さい配線容量の信号配線SLと比べて、小さい電位変動が生じる。このように、低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD、及び信号配線SLでは、静電気の影響が異なる。
図11(a)及び図11(b)に示すように、静電気によって信号配線SLに付加された負の電荷NCまたは正の電荷PCは、低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDのいずれかに放電され、静電気による信号配線SLの電位変動を小さくしている。電荷が放電された側の配線(低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD)は、電荷が付加された側の配線(信号配線SL)と比べて大きな配線容量を有しているので、電荷を放電しても、電荷が放電された側の配線(低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD)の電位変動は、電荷が付加された側の配線(信号配線SL)の電位変動よりも小さくなる。よって、電荷が付加された側の配線(信号配線SL)と同様に、電荷が放電された側の配線(低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD)においても、静電気による不具合(回復不能な静電ダメージ)が抑制される。
このように、静電気による電荷が放電される側の配線は、小さい配線容量の配線(信号配線SL)よりも、大きい配線容量の配線(低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD)のほうが好ましい。
図9(b)及び図10(a)に示すように、静電気によって低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDに付加された負の電荷NCまたは正の電荷PCを、信号配線SLと電源配線(低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDのいずれか)との両方に分散して放電し、静電気による低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDの電位変動を小さくしている。
例えば、公知技術の静電気保護回路を使用した場合、静電気によって低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDに付加された負の電荷NCまたは正の電荷PCは、信号配線SLだけに放電されることになる。この場合、電荷が放電された側の配線(信号配線SL)は、電荷が付加された側の配線(低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD)と比べて小さな配線容量を有するので、電荷を放電することによって、電荷が放電された側の配線(信号配線SL)の電位変動は、電荷が付加された側の配線(低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD)の電位変動よりも大きくなる。すなわち、静電気によって低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDに付加された負の電荷NCまたは正の電荷PCを、信号配線SLだけに放電することによって、信号配線SLに大きな電位変動が生じ、信号配線SLに電気的に接続されている半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)に回復不能な静電ダメージが生じる恐れがある。
静電気保護回路300では、静電気によって低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDに付加された負の電荷NCまたは正の電荷PCを、信号配線SLと電源配線(低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDのいずれか)との両方に分散して放電する。よって、公知技術の静電気保護回路を使用した場合と比べて、電荷が放電された側の配線(信号配線SL)の電位変動が小さくなり、信号配線SLに電気的に接続されている半導体回路(サンプリング回路7、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104)に回復不能な静電ダメージが生じにくくなる。
さらに、電荷が放電される側の配線の配線容量によって、静電気によって付加された電荷の放電のしやすさが異なる。詳しくは、電荷が放電される側の配線の配線容量が大きい場合、電荷が放電される側の配線の配線容量が小さい場合よりも、静電気によって付加された電荷を放電しやすい。よって、電荷が放電される側の配線の配線容量が大きい場合、電荷が放電される側の配線の配線容量が小さい場合よりも、静電気によって付加された電荷を素早く放電することができる。静電気によって付加された電荷を素早く放電すると、静電気が付加された側の配線の電位変動も小さくなる。
公知技術の静電気保護回路を使用した場合、電荷が放電される側の配線は、信号配線SLとなる。本実施形態に係る静電気保護回路300を使用した場合、電荷が放電される側の配線は、信号配線SL及び電源配線(低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDのいずれか)となる。このため、電荷が放電される側の配線の配線容量は、公知技術の静電気保護回路よりも、静電気保護回路300の方が大きくなる。よって、静電気保護回路300は、公知技術の静電気保護回路と比べて、静電気によって付加された電荷を素早く放電し、静電気が付加された側の配線の電位変動を小さくすることができる。
このように、本実施形態に係る静電気保護回路300は、公知技術の静電気保護回路と比べて、静電気が付加された側の配線及び静電気が放電された側の配線の両方の電位変動が小さくなるので、静電気による不具合(回復不能な静電ダメージ)をより強く抑制することができる。
液晶装置100を製造する工程では、さまざまな要因で静電気が発生する。例えば、プラズマ雰囲気を用いた処理(洗浄、成膜、エッチングなど)では、プラズマが静電気の発生源となる。搬送やハンドリングでは、摺動や摩擦などによって静電気が発生する。帯電した部材(カセット、治工具など)も静電気の発生源となる。さらに、液晶装置100が完成した以降においても、さまざまな要因で静電気が発生する。
これら静電気は、小さい面積の信号配線SLよりも、大きい面積の低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDに作用しやすい。すなわち、大きい面積の低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDには、小さい面積の信号配線SLと比べて、静電気によって大きな量の電荷が付加されやすい。低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDに付加された大きな量の電荷は、図9(b)または図10(a)に示すように、導通状態となった第1の静電気保護回路301を介して信号配線SLに放電され、且つ導通状態となった第2の静電気保護回路302を介して電源配線(低電位電源配線VSSまたは高電位電源配線VDDのいずれか)に放電される。
上述したように、静電気によって付加される電荷は、小さい配線容量の配線の側よりも、大きい配線容量の配線の側に流れやすいという関係があるので、静電気によって付加された電荷は、第1の静電気保護回路301の側よりも第2の静電気保護回路302の側に流れやすい。さらに、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDには、静電気によって大きな量の電荷が付加されやすいので、第2の静電気保護回路302に大きな量の電荷(以降、放電電流と称す)が流れやすい。
仮に、第1の静電気保護回路301及び第2の静電気保護回路302が略同じ抵抗である場合、第2の静電気保護回路302に大きな放電電流が流れることになる。第2の静電気保護回路302に流れる放電電流の電流値は、静電気によって低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDに付加される電荷の量に比例する。このため、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDに付加される電荷の量が大きくなると、第2の静電気保護回路302が壊れるような過剰な放電電流が流れる恐れがある。
上述したように、第2の静電気保護回路302は、第1の静電気保護回路301よりも高抵抗であるので、第2の静電気保護回路302が壊れるような過剰な放電電流を抑制することができる。すなわち、第2の静電気保護回路302を第1の静電気保護回路301よりも高抵抗とすることによって、静電気保護回路302(静電気保護回路300)の静電気に対する耐性を高め、第2の静電気保護回路302(静電気保護回路300)が長期間、安定して動作するようになる。
第2の静電気保護回路302を、第1の静電気保護回路301よりも高抵抗とするために、第2のn型トランジスター330−2のチャネル長L2を、第1のn型トランジスター330−1のチャネル長L1よりも大きくし、第2のp型トランジスター310−2のチャネル長L2を第1のp型トランジスター310−1のチャネル長L2よりも大きくしている。このため、チャネル領域に形成される容量は、第1のn型トランジスター330−1よりも第2のn型トランジスター330−2のほうが大きく、第1のp型トランジスター310−1よりも第2のp型トランジスター310−2のほうが大きい。すなわち、第2のn型トランジスター330−2及び第2のp型トランジスター310−2は、第1のn型トランジスター330−1及び第1のp型トランジスター310−1よりも大きな容量を有することになる。
上述したように、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDには、大きな電流が流れやすい。さらに、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDに大きな電流が流れると、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの電位が変動することになる。本実施形態では、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDに、大きな容量を有する第2の静電気保護回路302(第2のn型トランジスター330−2及び第2のp型トランジスター310−2)が電気的に接続されているので、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの配線容量が大きくなり、大きな電流が流れても低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの電位変動が小さくなる。従って、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの電位の安定性が高められ、液晶装置100を安定して動作させることができる。
すなわち、第2の静電気保護回路302を第1の静電気保護回路301よりも大きな容量のトランジスターで構成すること(第2の静電気保護回路302を第1の静電気保護回路301よりも高抵抗のトランジスターで構成すること)によって、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの配線容量が大きくし、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの電位の安定性を高め、液晶装置100を安定して動作させることができるという新たな効果を、上述した静電気の影響を抑制するという効果に加えて、奏することができる。
以上述べたように、本実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)静電気保護回路300は、公知技術と同じ構成の第1の静電気保護回路301と、公知技術と異なる構成の第2の静電気保護回路302とを有している。静電気保護回路300を使用すると、公知技術の静電気保護回路を使用する場合と比べて、静電気によって電荷が付加された側の配線(低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDD)から、静電気による電荷を素早く放電し、静電気によって電荷が付加された側の配線の電位変動を小さくし、さらに静電気による電荷が放電された側の配線の電位変動も小さくすることができる。従って、静電気保護回路300は、公知技術の静電気保護回路と比べて、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDに対する静電気の影響をより強く抑制し、液晶装置100の静電気に対する耐性(信頼性)を高めることができる。
(2)第2の静電気保護回路302は、第1の静電気保護回路301よりも高抵抗であるので、第2の静電気保護回路302が壊れるような過剰な放電電流が抑制され、静電気保護回路300(第2の静電気保護回路302)の静電気に対する耐性を高め、静電気保護回路300を長期間、安定して動作させることができる。
(3)第2の静電気保護回路302は、第1の静電気保護回路301よりも大きな容量が形成されているので、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDに第2の静電気保護回路302を電気的に接続することで、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの配線容量が大きくなり、大きな電流が流れた場合の低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの電位変動を小さくすることができる。従って、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDの電位の安定性が高められ、液晶装置100を安定して動作させることができる。
(実施形態2)
「電子機器」
図12は、電子機器としての投射型表示装置(液晶プロジェクター)の構成を示す概略図である。図12に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置1000は、システム光軸Lに沿って配置された偏光照明装置1100と、光分離素子としての2つのダイクロイックミラー1104,1105と、3つの反射ミラー1106,1107,1108と、5つのリレーレンズ1201,1202,1203,1204,1205と、3つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ1210,1220,1230と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム1206と、投射レンズ1207とを備えている。
偏光照明装置1100は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット1101と、インテグレーターレンズ1102と、偏光変換素子1103とから概略構成されている。
ダイクロイックミラー1104は、偏光照明装置1100から射出された偏光光束のうち、赤色光(R)を反射させ、緑色光(G)と青色光(B)とを透過させる。もう1つのダイクロイックミラー1105は、ダイクロイックミラー1104を透過した緑色光(G)を反射させ、青色光(B)を透過させる。
ダイクロイックミラー1104で反射した赤色光(R)は、反射ミラー1106で反射した後にリレーレンズ1205を経由して液晶ライトバルブ1210に入射する。
ダイクロイックミラー1105で反射した緑色光(G)は、リレーレンズ1204を経由して液晶ライトバルブ1220に入射する。
ダイクロイックミラー1105を透過した青色光(B)は、3つのリレーレンズ1201,1202,1203と2つの反射ミラー1107,1108とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ1230に入射する。
液晶ライトバルブ1210,1220,1230は、クロスダイクロイックプリズム1206の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ1210,1220,1230に入射した色光は、映像情報(映像信号)に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム1206に向けて射出される。このプリズムは、4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ1207によってスクリーン1300上に投射され、画像が拡大されて表示される。
液晶ライトバルブ1210,1220,1230には、上述した液晶装置100が適用されている。液晶装置100は、実施形態1に係る静電気保護回路300を有し、半導体回路(データ線駆動回路101、サンプリング回路7、走査線駆動回路104など)などに回復不能な静電ダメージ(例えば、静電破壊)が生じにくくなっている。従って、当該液晶装置100が適用された投射型表示装置1000は、静電気の影響を受けにくく、高い信頼性を有する。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置、及び当該液晶装置を適用する電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
(変形例1)
図13は、図7に対応し、第1の静電気保護回路(第1のP型トランジスター、第1のn型トランジスター)の構造を示す概略断面図である。図14(a)は、図8(a)に対応し、第2のp型トランジスターの構造を示す概略断面図である。図14(b)は、図8(b)に対応し、第2のn型トランジスターの構造を示す概略断面図である。なお、実施形態1と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
本変形例に係る静電気保護回路300を構成するトランジスターは、半導体層のチャネル領域の両側に低濃度不純物領域(高抵抗領域)が配置されたLDD(Lightly Doped Drain)構造を有している。実施形態1に係る静電気保護回路300を構成するトランジスターはこのようなLDD構造(低濃度不純物領域)を有していない。この点が、本変形例と実施形態1との相違点である。
詳しくは、図13に示すように、本変形例に係る第1のp型トランジスター310−1の半導体層311−1は、高濃度ドレイン領域311−1eと、低濃度ドレイン領域311−1cと、チャネル領域311−1aと、低濃度ソース領域311−1bと、高濃度ソース領域311−1dとで構成される。つまり、本変形例に係る第1のp型トランジスター310−1は、半導体層311−1のチャネル領域311−1aの両側に低濃度不純物領域311−1b,311−1c(高抵抗領域)が配置されたLDD構造を有している。
本変形例に係る第1のn型トランジスター330−1の半導体層331−1は、高濃度ドレイン領域331−1eと、低濃度ドレイン領域331−1cと、チャネル領域331−1aと、低濃度ソース領域331−1bと、高濃度ソース領域331−1dとで構成される。つまり、本変形例に係る第1のn型トランジスター330−1は、半導体層331−1のチャネル領域331−1aの両側に低濃度不純物領域331−1b,331−1c(高抵抗領域)が配置されたLDD構造を有している。
図14(a)に示すように、本変形例に係る第2のp型トランジスター310−2の半導体層311−2は、高濃度ドレイン領域311−2eと、低濃度ドレイン領域311−2cと、チャネル領域311−2aと、低濃度ソース領域311−2bと、高濃度ソース領域311−2dとで構成される。つまり、本変形例に係る第2のp型トランジスター310−2は、半導体層311−2のチャネル領域311−2aの両側に低濃度不純物領域311−2b,311−2c(高抵抗領域)が配置されたLDD構造を有している。
図14(b)に示すように、本変形例に係る第2のn型トランジスター330−2の半導体層331−2は、高濃度ドレイン領域331−2eと、低濃度ドレイン領域331−2cと、チャネル領域331−2aと、低濃度ソース領域331−2bと、高濃度ソース領域331−2dとで構成される。つまり、本変形例に係る第2のn型トランジスター330−2は、半導体層331−2のチャネル領域331−2aの両側に低濃度不純物領域331−2b,331−2c(高抵抗領域)が配置されたLDD構造を有している。
本変形例では、第2の静電気保護回路302を構成するトランジスターのLDD領域の不純物濃度を、第1の静電気保護回路301を構成するトランジスターのLDD領域の不純物濃度よりも小さくし、第2の静電気保護回路302におけるLDD領域を、第1の静電気保護回路301のLDD領域よりも高抵抗にしている。その結果、第2のp型トランジスター310−2は第1のp型トランジスター310−1よりも高抵抗になり、第2のn型トランジスター330−2は第1のn型トランジスター330−1よりも高抵抗になる。従って、第2の静電気保護回路302は、第1の静電気保護回路301よりも高抵抗になる。
このように、第2の静電気保護回路302及び第1の静電気保護回路301を構成するトランジスターのチャネル長やチャネル幅を調整する方法以外に、第2の静電気保護回路302及び第1の静電気保護回路301を構成するトランジスターのLDD領域の不純物濃度(抵抗)を調整することによって、第2の静電気保護回路302を、第1の静電気保護回路301よりも高抵抗にしてもよい。
さらに、第2の静電気保護回路302及び第1の静電気保護回路301を構成するトランジスターにオフセット領域(図示省略)を設け、オフセット領域の寸法を調整することで、第2の静電気保護回路302を、第1の静電気保護回路301よりも高抵抗にしてもよい。
(変形例2)
図15は、図5に対応し、変形例2に係る静電気保護回路の構成を示す回路図である。なお、実施形態1と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
実施形態1に係る静電気保護回路300と、本変形例に係る静電気保護回路300との相違点は、第2の静電気保護回路302の構成にある。
詳しくは、実施形態1の第2の静電気保護回路302は、第2のn型トランジスター330−2と第2のp型トランジスター310−2とで構成されていた(図5参照)。図15(a)に示すように、本変形例の第2の静電気保護回路302は、第2のn型トランジスター330−2で構成されている。または、図15(b)に示すように、本変形例の第2の静電気保護回路302は、第2のp型トランジスター310−2で構成されている。この点が、本変形例と実施形態1との相違点である。
第2のn型トランジスター330−2または第2のp型トランジスター310−2のいずれかで構成された第2の静電気保護回路302においても、第2のn型トランジスター330−2及び第2のp型トランジスター310−2の両方で構成された実施形態1の第2の静電気保護回路302と同様に、低電位電源配線VSS及び高電位電源配線VDDに対する静電気の影響を抑制することができる。
さらに、本変形例に係る第2の静電気保護回路302の面積は、実施形態1に係る第2の静電気保護回路302の面積と比べて小さくなるので、静電気保護回路300の省スペース化を図ることができる。
本変形例及び実施形態1に示すように、第2の静電気保護回路302は、第2のn型トランジスター330−2及び第2のp型トランジスター310−2の少なくとも一方を備えている構成であればよい。
(変形例3)
静電気保護回路300は、液晶装置100に適用させることに限定されず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子を有する発光装置に適用させることができる。静電気保護回路300を適用させることによって、静電気の影響を受けにくい高い信頼性の発光装置を提供することができる。
さらに、静電気保護回路300は、センサー、アクチュエーター、電子回路などを半導体基板や絶縁基板などの上に形成したMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、や、半導体回路を有する電子デバイスに適用させてもよい。例えば、半導体基板に形成したMOSトランジスターで構成された集積回路における静電気保護回路も本発明の適用範囲である。
(変形例4)
静電気保護回路300は、最も低い電位が供給された配線(例えば、低電位電源配線VSS)、当該配線の電位よりも高い電位の配線(例えば、信号配線SL)、及び最も高い電位が供給された配線(例えば、高電位電源配線VDD)に電気的に接続されていれば良い。さらに、このような電位が供給されている配線が存在すれば、静電気保護回路300を液晶装置(電気光学装置)の任意の場所に配置することができる。
具体的には、静電気保護回路300は、外部回路接続端子102と半導体回路(データ線駆動回路101、サンプリング回路7、走査線駆動回路104)との間の領域に配置されていたが、これに限定されない。例えば、静電気保護回路300を、データ線駆動回路101や走査線駆動回路104の内部に配置してもよいし、半導体回路(データ線駆動回路101、サンプリング回路7、走査線駆動回路104)と表示領域Eとの間に配置してもよい。
さらに、実施形態1では、静電気保護回路300を、低電位電源配線VSS、高電位電源配線VDD、及び信号配線SLに接続したが、これに限定されない。例えば、複数の信号配線SLの中で、最も低い電位が供給されている信号配線SLと、最も高い電位が供給されている信号配線SLと、他の信号配線SLとに、静電気保護回路300を電気的に接続する構成であってもよい。
(変形例5)
実施形態1に係る液晶装置100が適用される電子機器は、実施形態2の投射型表示装置1000に限定されない。例えば、投射型表示装置1000の他に、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)、電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、POSなどの情報端末機器、及び電子手帳などの電子機器に、実施形態1に係る液晶装置を適用させることができる。
さらに、実施形態1に係る静電気保護回路300が搭載された電子機器においても、静電気の影響が抑制され、高い信頼性を有するようになる。すなわち、静電気保護回路300、及び/または静電気保護回路300を有する電気光学装置を備えている電子機器であれば、静電気の影響が抑制され、高い信頼性を有するようになる。
100…液晶装置、300…静電気保護回路、301…第1の静電保護回路、310−1…第1のp型トランジスター、313−1a…ゲート、314−1…ソース、315−1…ドレイン、330−1…第1のn型トランジスター、333−1a…ゲート、334−1…ソース、335−1…ドレイン、302…第2の静電保護回路、310−2…第2のp型トランジスター、313−2a…ゲート、314−2…ソース、315−2…ドレイン、330−2…第2のn型トランジスター、333−2a…ゲート、334−2…ソース、335−2…ドレイン、VSS…低電位電源配線、VDD…高電位電源配線、SL…信号配線。

Claims (6)

  1. 第1の電源配線と、第2の電源配線と、信号配線とに電気的に接続された静電気保護回路であって、
    前記静電気保護回路は、第1の静電気保護回路と、第2の静電気保護回路と、を備え、
    前記第1の静電気保護回路は、第1のn型トランジスターと、第1のp型トランジスターと、を備え、
    前記第2の静電気保護回路は、第2のn型トランジスター及び第2のp型トランジスターの少なくとも一方を備え、
    前記第1のn型トランジスター、前記第1のp型トランジスター、並びに前記第2のn型トランジスター及び前記第2のp型トランジスターの少なくとも一方の各々は、ソース及びドレインのうちの一方がゲートに接続され、
    前記第1のn型トランジスターのゲートは、前記第1の電源配線に電気的に接続され、
    前記第1のn型トランジスターのソース及びドレインのうちの他方は、前記信号配線に電気的に接続され、
    前記第1のp型トランジスターのゲートは、前記第2の電源配線に電気的に接続され、
    前記第1のp型トランジスターのソース及びドレインのうちの他方は、前記信号配線に電気的に接続され、
    前記第2のn型トランジスター及び前記第2のp型トランジスターの少なくとも一方において、ソース及びドレインのうちの他方は前記第1の電源配線または前記第2の電源配線に電気的に接続されることを特徴とする静電気保護回路。
  2. 前記第2の静電気保護回路は、前記第2のn型トランジスターと、前記第2のp型トランジスターと、を備え、
    前記第2のn型トランジスターのゲート、及び前記第2のp型トランジスターのソース及びドレインのうちの他方は、前記第1の電源配線に電気的に接続され、
    前記第2のp型トランジスターのゲート、及び前記第2のn型トランジスターのソース及びドレインのうちの他方は、前記第2の電源配線に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の静電気保護回路。
  3. 前記第2の静電気保護回路は、前記第1の静電気保護回路よりも高抵抗であることを特徴とする請求項1または2に記載の静電気保護回路。
  4. 前記第1のn型トランジスター及び前記第2のn型トランジスターは、略同じチャネル幅を有し、
    前記第1のp型トランジスター及び前記第2のp型トランジスターは、略同じチャネル幅を有し、
    前記第2のn型トランジスターのチャネル長は、前記第1のn型トランジスターのチャネル長の120%を含み、または前記120%よりも大きく、
    前記第2のp型トランジスターのチャネル長は、前記第1のp型トランジスターのチャネル長の120%を含み、または前記120%よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の静電気保護回路。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の静電気保護回路を備えていることを特徴とする電気光学装置。
  6. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の静電気保護回路、及び/または請求項5に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170068881A (ko) * 2015-12-10 2017-06-20 엘지디스플레이 주식회사 어레이 기판과 이를 포함한 액정표시장치
JP2021056175A (ja) * 2019-10-02 2021-04-08 セイコーエプソン株式会社 温度検出回路、電気光学装置および電子機器

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106652822A (zh) * 2017-02-28 2017-05-10 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及发光二极管显示器
CN106932987B (zh) * 2017-05-09 2018-08-31 惠科股份有限公司 一种显示面板和显示装置
CN107402464B (zh) * 2017-07-21 2019-12-24 惠科股份有限公司 一种静电放电电路和显示面板
CN107342284A (zh) * 2017-08-14 2017-11-10 武汉天马微电子有限公司 显示基板及显示装置
CN110049609B (zh) * 2019-04-17 2020-07-10 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 静电释放电路和显示面板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10303314A (ja) * 1997-04-24 1998-11-13 Toshiba Microelectron Corp 半導体集積回路
JP2006018165A (ja) * 2004-07-05 2006-01-19 Seiko Epson Corp 半導体装置、表示装置及び電子機器
JP2006114711A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 保護回路及びこれを搭載した半導体集積回路
JP2010041013A (ja) * 2008-08-08 2010-02-18 Oki Semiconductor Co Ltd 保護回路

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2743376B2 (ja) 1988-04-28 1998-04-22 セイコーエプソン株式会社 薄膜集積回路の製造方法
JP2002305254A (ja) * 2001-04-05 2002-10-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
US7148508B2 (en) * 2002-03-20 2006-12-12 Seiko Epson Corporation Wiring substrate, electronic device, electro-optical device, and electronic apparatus
JP4574158B2 (ja) 2003-10-28 2010-11-04 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体表示装置及びその作製方法
JP4877866B2 (ja) 2003-10-28 2012-02-15 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
TWI358872B (en) * 2008-01-09 2012-02-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Two-way electrostatic discharge protection circuit
US8749930B2 (en) 2009-02-09 2014-06-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Protection circuit, semiconductor device, photoelectric conversion device, and electronic device
JP2011018775A (ja) 2009-07-09 2011-01-27 Seiko Epson Corp 静電保護回路及び半導体回路
JP2012208178A (ja) 2011-03-29 2012-10-25 Seiko Epson Corp 電気光学装置用基板、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器
KR101901869B1 (ko) * 2011-11-10 2018-09-28 삼성전자주식회사 Esd 보호 기능을 강화한 디스플레이 구동 장치 및 디스플레이 시스템
JP6028332B2 (ja) * 2012-01-12 2016-11-16 セイコーエプソン株式会社 液晶装置、及び電子機器
JP6056175B2 (ja) * 2012-04-03 2017-01-11 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
US9142954B2 (en) * 2012-06-29 2015-09-22 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. ESD protection system and X-ray flat panel detector
JP5950109B2 (ja) * 2012-09-11 2016-07-13 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、電子機器および電子時計

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10303314A (ja) * 1997-04-24 1998-11-13 Toshiba Microelectron Corp 半導体集積回路
JP2006018165A (ja) * 2004-07-05 2006-01-19 Seiko Epson Corp 半導体装置、表示装置及び電子機器
JP2006114711A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 保護回路及びこれを搭載した半導体集積回路
JP2010041013A (ja) * 2008-08-08 2010-02-18 Oki Semiconductor Co Ltd 保護回路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170068881A (ko) * 2015-12-10 2017-06-20 엘지디스플레이 주식회사 어레이 기판과 이를 포함한 액정표시장치
KR102400333B1 (ko) * 2015-12-10 2022-05-19 엘지디스플레이 주식회사 어레이 기판과 이를 포함한 액정표시장치
JP2021056175A (ja) * 2019-10-02 2021-04-08 セイコーエプソン株式会社 温度検出回路、電気光学装置および電子機器

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