TWI352963B - Active device array substrate having electrostatic - Google Patents

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TWI352963B
TWI352963B TW095141283A TW95141283A TWI352963B TW I352963 B TWI352963 B TW I352963B TW 095141283 A TW095141283 A TW 095141283A TW 95141283 A TW95141283 A TW 95141283A TW I352963 B TWI352963 B TW I352963B
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electrostatic
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Ming Dou Ker
Chih Kang Deng
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Chunghwa Picture Tubes Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136204Arrangements to prevent high voltage or static electricity failures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection

Description

1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種主動元件陣列基板,且特別是有關於 一種具有靜電放電(Electrostatic Discharge, ESD)保護電路的主 動元件陣列基板。 【先前技術】
隨者現代視訊技術的進步’液晶顯示裝置已被大量地使用 於手機、筆記型電腦、個人電腦及個人數位助理等消費性電子 產品的顯示螢幕上。一般而言,液晶顯示裝置包括主動元件陣 列基板、彩色濾光基板以及液晶層,其中主動元件陣列基板是 與彩色濾光基板對向組裝,而液晶層是位於主動元件陣列基板 及彩色濾光基板之間。藉由主動元件陣列基板中各個主動元件 調變液晶層之液晶分子的指向,即可調整光束強度以出影 像。 。然而,在製作液晶顯示裝置的過程中,不論是製造設備 ,作人員以及主動元件陣列基板本身都可能會累積許多靜 荷因此^主動元件陣列基板在製造過程中接觸到製造 備、操作人員或其他物體時,都很有可能引發靜電放電的: ^由於主動元件_基板上的線路與元件都非常精細,因】 番有靜電放電的現象產生,就很容易產生整個液晶顯示」 =廢的後果。為解決靜電放電現象造成液晶顯示裝置和 政。題’ -般會在主動元件陣列基板上設計靜電放電保護q 1 為I去之種主動元件陣列基板之示意圖。請參考g ’ σ之主動元件陣列基板10〇包括多個畫素單元11〇、^ 5 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 條掃指》線120、多條資料線130、多個接塾(pad)140、多個背向 連接二極體(back-to-back diode) 150 以及一防護環(sh〇rt nng)160。每個晝素單元no包括一主動元件112及一晝素電 極114,而這些陣列排列的畫素單元11()是分別電性連接至對 ' 應之掃描線120及資料線130。每條掃描線120或資料線130 . 之一端是電性連接至對應之接墊140,且這些接墊14〇是經由 對應之背向連接二極體150而電性連接到防護環16〇。 此月向連接一極體150的開啟電壓(turn_on v〇itage)大約 # 為一個二極體的順向偏壓(forward-biased voltage)再加上一個 二極體的逆向偏壓(reveries-biased voltage),因此當靜電放電事 件發生在主動元件陣列基板1〇〇上時,通常靜電放電電壓會大 • 於背向連接二極體150的開啟電壓,而使此作為靜電放電保護 元件(ESD protection element)的背向連接二極體15〇導通。如 此,靜電放電電荷即可透過此背向連接二極體15〇,經由防護 環160而快速傳導到主動元件陣列基板1〇〇上的最低電位部 位,並中和這些靜電放電電荷,以避免面板内部的晝素單元 φ U〇遭受靜電放電的破壞。另一方面,在點亮主動元件陣列基 板100測試的條件下,由於主動元件陣列基板1〇〇的工作電壓 不會超過背向連接二極體150的開啟電壓,所以接墊14〇與防 濩環160之間可視為開路的狀態,亦即掃瞄線和資料線 ' 13〇之間的操作訊號不會互相影響,因此可以使晝素單元110 能顯示相對的色彩準位,主動元件陣列基板1〇〇工作正常。 為了使背向連接二極體150不至於產生太大的漏電流,進 而影響掃猫線120和資料、線130之間的操作訊號,所以必須讓 背向連接二極體150的開啟電壓越大越好,降低對主動元件陣 6 1352963 067027ITW 19262tw£doc/e 列基板100正常工作的影響。然而,若是設計加大背向連接二 極體150的開啟電壓,亦代表當主動元件陣列基板1〇〇在遭受 到^界或内部產生的靜電放電事件時,作為靜電放電保護元件 的背向連接二極體150尚未開啟疏導靜電放電電荷,這些靜電 • ,電電荷就已經對晝素單元110造成破壞。所以如何去設計此 • 背向連接二極體150的開啟電壓是一門學問。 曰當完成主動元件陣列基板1〇〇製程後,有時候會為了省電 考量’而將每個接墊14〇與連接畫素單元u〇間的防護環16〇 • 切斷,以進行後續的產品組裝。然而在後續的組裝過程中,主 ^兀件陣列基板100仍會遭受到外界或是内部靜電放電的損 ,,因此在主動元件陣列基板1〇〇尚未組裝完成前,切斷防護 環160這樣的作法適不適宜的。 圖2為習知之另一種主動元件陣列基板之示意圖。請參考 圖2 ’習知之主動元件陣列基板2〇〇包括多個畫素單元21〇、 多條掃描線220、多條資料線230、多個接墊240、多個雙向 順向二極體(bi_forward di〇de)250、一第一防護環 260、一第二 • 防D蒦環27〇以及一電源控制電路(power control circuit)28〇。這 些陣列排列的畫素單元210是分別電性連接至對應之掃描線 220及資料線230,而每條掃描線22〇或資料線230之一端是 , 電性連接至對應之接墊240。此外,每個雙向順向二極體250 - 包括兩個二極體250a、250b,而這些接墊240是經由對應之 二極體250a而電性連接到第一防護環260,並經由對應之二 極體250b而電性連接到第二防護環270。另外,電源控制電 路280是電性連接至第一防護環26〇與第二防護環27〇。 當靜電放電事件發生時,此時電源供應器290的三個電壓 7 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 準位均為ov。當外界注入或内部累積的靜電放電電荷,可透 過二極體250a或250b傳導至第一防護環260,再經過電源控 制電路280和第二防護環270 ,而快速傳導到主動元件陣列基 板200上的最低電位部位,並中和這些靜電放電電荷,以避免 • 主動元件陣列基板20〇内部的晝素單元210遭受靜電放電的破 • 壞。另一方面在點亮主動元件陣列基板200測試的條件下,也 就是當主動元件陣列基板2〇〇的電源供應器290接上一高電壓 準位vdd、一中電壓準位Vm及一低電壓準位Vss操作時,其 # 中電源控制電路280也會連接到這三個電壓準位,使得第一防 護環260保持在高電壓準位Vdd,第二防護環27〇保持在低電 壓準位Vss。由於主動元件陣列基板200進行的輸入電壓訊號 準位均介於高電壓準位Vdd和低電壓準位Vss之間,因此每 個二極體250a和250b均是處於逆向偏壓的狀態,而使得每個 接墊=40經過第一與第二防護環26〇,27〇連接之間可視為開路 的狀態,亦即掃瞄線220和資料線230之間的操作訊號不會互 相影響,因此可以使晝素單元21〇能顯示相對的色彩準位,主 參 動元件陣列基板200工作正常。 而在此習知技術中,在後續的組裝過程中,也會切斷第一 與第二防護環260, 270,因此主動元件陣列基板2〇〇仍會遭受 ,形卜界或是内部靜電放電的損壞,因此在主動元件陣列基板 . 200尚未組裝完成前,切斷第一與第二防護環2⑼,謂這 作法是不適宜的。 【發明内容】 有鑑於此,本發歡目的是提供—種具有靜餘電防護能 力的主動兀件陣列基板’其相較於傳統主動元件陣列基板具有 8 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 較佳靜電放電防護效果。 為達上述或是其他目的,本發明提出一種具有靜電放電防 護能力的线元⑽列基板,其包括晝素單元(pixd她)、掃 瞄線(scan line)、資料線(data line)、靜電放電防護元件(Esd protection element)、防護環(sh0rt ring)以及靜電偏壓產生 (ESD biased generator)。每個畫素單元是電性連接至對應的掃 瞄線及資料線,每個靜電放電防護元件具有一個第一連接端 (first connected terminal)、一個第二連接端和一個第三連接 • 端,或是選擇性有一第四連接端。其中第一連接端會電性連接 至對應之掃瞄線或資料線的其中之一,而第二連接端會電性連 接至防護環,而第三或第四連接端會電性連接至靜電偏壓產生 單元。當靜電放電事件(ESD event)發生時,靜電偏壓產生單元 會感測到此靜電放電事件’並提供一電壓準位(v〇ltage ievei) 來開啟這些靜電放電防護元件,使面板内部累積或是外界注入 的靜電電荷(ESD charges),能夠經由這些靜電放電防護元件及 防護環的疏導下,快速傳導到面板的最低電位並中和這些靜 電,以避免面板内部的畫素單元遭受靜電放電的破壞。 ® 在本發明之一實施例中’上述之靜電放電防護元件為具有 三個連接端的元件,且靜電偏壓產生單元可包括一分壓控制元 件(level controller),分壓控制元件具有一結點端,且結點端會 與每個靜電防護元件的第三連接端。 在本發明之一實施例中,上述之靜電放電防護元件為具有 四個連接端的元件,且靜電偏壓產生單元可包括一分壓控制元 件(level controller)以及一反向器(inverter)。分壓控制元件具有 一結點端,而結點端會與每個靜電防護元件的第三連接端以及 9 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 反向器之輸入端電性連接,且反向器之輸出端會與每個靜電防 護元件的第四連接端電性連接。 在本發明之一實施例中,上述之分壓控制元件可包括順向 串聯之至少一二極體以及與二極體串聯之一電阻。 在本發明之一實施例中,上述之分壓控制元件可包括至少 * 一電晶體以及與電性連接之一電阻,而電晶體之源極會電性連 接至相鄰電晶體之汲極,且電晶體之閘極會電性連接至源極及 汲極其中之一。 • 在本發明之一實施例中’上述之分壓控制元件可包括串聯 之至少一電阻。 在本發明之一實施例中,上述之靜電防護元件可包括一 N 型電晶體。此外,靜電防護元件更可包括二個電阻,而此二個 電阻是分別電性連接於第一連接端與第三連接端之間以及第 二連接端與第三連接端之間。另外,靜電防護元件更可包括二 個電容,而此二個電容是分別電性連接於第一連接端與第三連 接端之間以及第二連接端與第三連接端之間。 φ 在本發明之一實施例中,上述之靜電防護元件可包括一 p f電晶體’而靜電偏壓產生單元更包括一反向器,其中反向器 是電性連接於結點端與每個靜電防護元件的第三連接端之 •間。此外,靜電防護元件更可包括二個電阻,而此二個電阻是 *刀別電性連接於第一連接端與第三連接端之間以及第二連接 端與第三連接端之間。另外,靜電防護元件更可包括二個電 容’而此二個電容是分別電性連接於第—連接端與第三連接端 之間以及第二連接端與第三連接端之間。 綜合上述,在本發明之主動元件陣列基板中,當靜電放電 1352963 067027ITW 19262tw£doc/e 事件(ESD event)發生時,靜電偏壓產生單元會感測到此靜電放 電事件’並提供一電壓準位(voltage level)來開啟這些靜電放電 防護元件,使面板内部累積或是外界注入的靜電電荷(ESD charges),能夠經由這些靜電放電防護元件及防護環的疏導 • 下’快速傳導到主動元件陣列基板的最低電位並中和這些靜 • 電’以避免主動元件陣列基板内部的畫素單元遭受靜電放電的 破壞。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易 • 懂’下文特舉較佳實施例’並配合所附圖式,作詳細說明如下。 【實施方式】 圖3為依據本發明一實施例之主動元件陣列基板的示意 圖。請參考圖3,本發明之主動元件陣列基板3〇〇包括多個晝 素單元310、多條掃描線320、多條資料線330、多個靜電防 護元件340、一防護環350以及一靜電偏壓產生單元36〇。這 些畫素單元310是以陣列的方式排列,並分別電性連接至對應 之掃描線320及資料線330。每個靜電防護元件34〇具有一第 φ —連接端342、一第二連接端344及一第三連接端346,其令 第一連接端342會電性連接至對應之掃描線32〇及資料線33〇 其中之一,而第二連接端344會電性連接至防護環35〇,且第 •二連接端346會電性連接至靜電偏壓產生單元36〇。詳細而 • 言,每個靜電防護元件340之第三連接端346是電性連接至一 導線36加上,而導線360a是與靜電偏壓產生單元36〇電性連 接。 —此外,主動元件陣列基板300更可包括多個接墊37〇,而 每條掃描線320或資料線330之一端是電性連接至對應之接墊 11 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 370。如此一來,任意兩個接墊370之間可透過兩個靜電防護 元件340以及防護環350而電性連接在一起,而當靜電防護元 件340開啟時,任意接墊370上的電荷便可迅速地傳導至防護 環350或是其他接墊370上,以保持電位的平衡。另外,每個 . 接墊37〇例如可以再透過靜電防護元件(未繪示)而電性連接至 • 靜電偏壓產生單元360。 依照本發明之另一實施例’主動元件陣列基板上的靜電防 護元件亦可以是具有四個連接端的元件,請參照圖4,圖4之 • 結構與圖3大致上相似,不同之處在於其靜電防護元件44〇具 • 有—第一連接端442、一第二連接端444及一第三連接端446 以及一第四連端448。此靜電防護元件440是由N型電晶體與 p型電晶體組合而成的傳輸閘電晶體。 圖5A為可用於圖3之靜電偏壓產生單元的示意圖。請參 考圖5A,靜電偏壓產生單元360具有多個端點,其分別連接 到高電壓端H、低電壓端L以及一結點端(Node)x,且靜電偏 壓產生單元360内更包含一分壓控制元件362。靜電偏壓產生 • 單疋360更連接至二極體363a以及二極體363b。而圖3之主 動元件陣列基板中的各接墊370則是連接至其中一個二極體 363a或363b。當靜電放電事件發生時以及於一般操作時,靜 電偏壓產生單元360可分別產生不同的電壓準位VESD和 V〇FF在結點端X上。二極體363a、363b例如是PIN二極體、 PPN二極體、二極體連接式N型薄膜電晶體或是二極體連接 式P型薄膜電晶體。 在另一實施例中’請參照圖5B,靜電偏壓產生單元360 具有多個端點,其分別連接到高電壓端Η、低電壓端L以及一 12 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 結點端(Node) Y,且靜電偏壓產生單元36〇内更包含一分壓控 制元件362以及一反向器366。靜電偏壓產生單元36〇更連接 至一極體363a以及二極體363b。當靜電放電事件發生時以及 於—般操作時’靜電偏壓產生單元360可分別產生不同的電壓 * 準位VESD’和VOFF’在結點端γ上。 - 倘若本發明之主動元件陣列基板上的靜電防護元件是使 用具有四個連接端的元件,那麼其靜電偏壓產生單元使採用如 圖5C所示之結構。請參照圖5C,靜電偏壓產生單元46〇具有 • 多個端點,其分別連接到高電壓端Η、低電壓端L、一結點端 X以及一結點端Υ,且靜電偏壓產生單元46〇内更包含一分壓 控制元件362以及一反向器366。靜電偏壓產生單元360更連 接至二極體363a、二極體363b。當靜電放電事件發生時以及 於一般操作時’靜電偏壓產生單元460可分別產生不同的電壓 準位VESD和V0FF在結點端X上,並且產生不同的電壓準 位VESD’和V0FF,在結點端γ上。 另外,請參照圖6A以及6B,在圖3所示之主動元件陣 _ 列基板上任何一個接墊370都會連接到三個元件,其包括二極 體363a、二極體363b以及靜電放電保護元件340a或340b。 在一實施例中,請參考圖6A,靜電放電保護元件340a是連接 ,到靜電偏壓產生單元360(圖5A)之結點端X。在另一實施例 • 中’請參考圖6B ’靜電放電保護元件340b是連接到靜電偏壓 產生單元360(圖5B)之結點端γ。而靜電放電保護元件340a 或340b還會連接至防護環35〇。在此,二極體363a、363b會 提供一小電流給靜電而電傳導至高電壓端Η以及低電壓端 L ’以使得靜電偏壓產生單元工作,並且經由結點端X或結點 13 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 端Y的電位(VESD和VESD’)來使靜電放電保護元件疏導大部 分的靜電電流。
類似地’若主動元件陣列基板是採用四個連接點的靜電放 電保§蒦元件,那麼請參照圖6C,在圖4所示之主動元件陣列 基板上任何一個接墊370都會連接到三個元件,其包括二極體 363a、二極體363b以及靜電放電保護元件44〇,其是由靜電 放電保護元件340a、340b所構成。靜電放電保護元件44〇的 其中兩個連接端是連接至結點端x與結點端γ,而靜電放電保 護元件440的另一個連接端會連接至防護環35〇。同樣的,二 極體363a、363b會提供一小電流給靜電而電傳導至高電壓端 Η以及低電壓端L,以使得靜電偏壓產生單元工作,並且經由 結點端X或結點端γ的電位(VESD和VESD,)來使靜電放電 保護元件疏導大部分的靜電電流。 更詳細的說明是,請參照圖7,其係以使用具有四個連接 點的靜電放電賴元件為_說明之。主動元件_基板上 37G會經由靜電放電保護元件惯由靜電放電保 =件40a,340b構成)而以防護環35〇相連在 ,放電事件發生時,透過二極體 = ^生單元的作用,會在結點端χ和結_ 堡 護元請a,3構打開,因此便可=壓防 護壞350的相連而釋放了靜電放電能量。 由防 p 明之靜電防護^件可以是單純由N型電曰曰妒、 還可以=疋其組合構成,當齡發明之靜電放電保護元件 ^疋’、他獅式’町將再配合圖示舉例其 防護元件。圖8A〜sm八& 、 &式之靜電 刀別為本發明不同型式之靜電防護元件 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 的示意圖。請參考圖8A,靜電防護元件340al除了 N型電晶 體340’外,更可包括二個電阻340a,而此二個電阻340a是分 別電性連接於第一連接端342與第三連接端346之間以及第二 連接端344與第三連接端346之間,亦即此二個電阻340a是 分別電性連接於N型電晶體340’之閘極與N型電晶體340’之 源/汲極之間。 請參考圖8B,類似前述,靜電防護元件340a2除了 N型 電晶體340’外,還包括二個電容340b,而此二個電容340b是 • 分別電性連接於第一連接端342與第三連接端346之間以及第 • 二連接端344與第三連接端346之間。此外,請參考圖8C, 靜電防護元件340M除了 P型電晶體340”外,更可包括二個 電阻340c,而此二個電阻340c是分別電性連接於第一連接端 342與第三連接端346之間以及第二連接端344與第三連接端 346之間,亦即此二個電阻340c是分別電性連接於p型電晶 體340”之閘極與p型電晶體340”之源/没極之間。另外,請 參考圖8D,類似前述,靜電防護元件340b2除了 p型電晶體 φ 340’’外’還包括二個電容340d,而此二個電容340d是分別電 性連接於第一連接端342與第三連接端346之間以及第二連接 端344與第三連接端346之間。 另外’以下將針對先前所述之分壓控制元件作詳細說明。 圖9A〜9D分別為本發明不同漤式之分壓控制元件的示意圖。 請先參考圖9A,在本實施例中,分壓控制元件362可包括順 向串聯之多個二極體362a以及與這些二極體362a串聯之一電 阻362b,並在二極體362a與電阻362b串聯處可連接至結點 端N。當靜電故電事件發生時以及於一般操作時,分壓控制元 15 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 件362可分別產生不同的電壓準位VESD和VOFF在結點端X 上。 值得注意的是,本發明之分壓控制元件362的精神在於產 生分壓的概念,而前述實施例並非用以限定本發明之分壓控制 元件362的組成。接著將再配合圖示列舉其他分壓控制元件 362的細部組成,以進一步具體化本發明之精神。請參考圖 9B,在本實施例中,分壓控制元件362可包括多個N型電晶 體362c以及與這些N型電晶體362c其中之一電性連接之一電 • 阻362d,並在N型電晶體362c與電阻362d串聯處分出結點 端X。此外,每個N型電晶體362c之源極會電性連接至相鄰 N型電晶體362c之汲極,且每個N型電晶體362c之閘極會電 性連接至源極。 請參考圖9C,類似前述,分壓控制元件362可包括多個 P型電晶體362e以及與這些p型電晶體362e其中之一電性連 接之一電阻362f,並在P型電晶體362e與電阻362f串聯處分 出結點端X。此外,每個p型電晶體362e之源極會電性連接 至相鄰P型電晶體362e之汲極,且每個p型電晶體362e之閘 極會電性連接至汲極。請參考圖9D,在本實施例中,分壓控 制το件362亦可僅包括串聯之多個電阻362g,而於某兩個電 阻362g串聯處分出結點端X。 • 以下將完整說明完整主動元件陣列基板的靜電放電保護 架構。一般而言,當靜電放電事件發生時,主動元件陣列基板 上總有-處為最高靜電電位,有一處為最低靜電電位,而靜電 放電的路徑總是會由最高電位對最低電位開始放電。若是主動 元件陣列基板沒有靜電放電保護架構存在,瞬間的高能量靜電 16 1352963 °67027ITW 19262twf.doc/e =主動元件陣列基板畴畫素單元造成破壞^參照圖1〇, =上〇為圖4之主動元件陣列基板之局部等效電路示意圖。由 ,有靜電放祕護架構的存在,因此#靜電放電累積到一定的 ^ ’當在其中一接塾37G發生靜電放電事件時,會先釋放一 二電流並經由二極體363a,而至分壓控制元件362產生一分 _ f ’在馳端X產生—電位VESD其大於靜毅電保護元件 中N-TFT的臨界電廢。同時’經由反向器366在結點端γ ^生:電位VESD’其大於靜電放電保護元件44〇中p_TFT的 ♦臨界電壓。如此-來’可以使得靜電放電保護元件44〇的 .N_TFT和P-TFT導通,進而使使靜電傳導至主動元件陣列基 •板上=電電位最低電位放電。另夕卜,當主動元件陣列基板於- 般正常工作時’也就是主動元件陣列基板以外加電位進行操作 時靜電偏壓產生單元上的高電廢端H和低電壓端L也會施 力電位,經過分壓控制元件362的分壓,會在結點端χ產 生電位VOFF其遠小於N-TFT的臨界電壓,同時經由一個 反向器366在結點端γ產生一電位v〇FF,其小sp_TFT的臨 _ 界電壓。如此一來,便可以將靜電放電保護元件44〇中的 N-TF^和p_TFT關閉。此時,兩接墊37〇之間的路徑為斷路, 所以當主動元件陣列基板於正常工作時,不會在兩接墊37〇之 間產生漏電流。 . 综上所述,本發明之主動元件陣列基板至少具有下列優 點: ,一、當靜電放電事件發生時,靜電偏壓產生單元會感測到 此靜電放電事件’並提供一電壓準位來開啟這些靜電放電防護 元件,使面板内部累積或是外界注入的靜電電荷,能夠經由這 17 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 些靜電放電防護元件及防護環的疏導下,快速傳導到主動元件 陣列基板的最減位並巾和這些靜電,以避免主動元件陣列基 板内部的晝素單元遭受靜電放電的破壞。 二、在操作主動元件陣列基板時,可調整降低外加電壓之 間,,差以減少漏f流的情形’如此即可降低因漏電流而消耗 的能量,進而提昇主動元件陣列基板的品質。
軸本發明已雜佳實_揭露如上,然其並非用以限定 發^,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍 内田可作些許之更動與调倚,因此本發明之保護範圍當視後 附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1為習知之一種主動元件陣列基板之示意圖。 圖2為習知之另—種主動元件陣列基板之示意圖。 圖3為依據本發明_實關之主動元件陣聽板的示意 圖4為依據本發明另-實施例之主動元件陣列基板的示
圖5A至圖5C為靜電偏壓產生單元的示意圖。 圖=至圖6C為主動元件陣列基板上其中—接墊與靜電 防5蒦70件之間的連接示意圖。 ▲雀7為主動元件陣列基板上個接塾之間與靜電防 護70件之間的連接示意圖。 圖8A〜8D分別為本發明不同型式之靜電防護元件的示 〇 圖9A〜9D分別為本發明不同型式之分厘控制元件的示 18 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 意圖。 圖10為圖4之主動元件陣列基板之局部等效電路示意圖。 【主要元件符號說明】 100、200 :主動元件陣列基板 110、210 :畫素單元 112 :主動元件 114 :晝素電極 120、220 :掃描線 130、230 :資料線 140、240 :接墊 150 :背向連接二極體 150a、150b、250a、250b :二極體 160 :防護環 250 :雙向順向二極體 260 :第一防護環 270 :第二防護環 280 :電源控制電路 290 :電源供應器 300、400 :主動元件陣列基板 310 :晝素單元 320 :掃描線 330 :資料線 340、440 :靜電防護元件 340’ : N型電晶體 340’’ : P型電晶體 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e 340a、340c :電阻 340b、340d :電容 342、442 :第一連接端 344、444 :第二連接端 346、446 :第三連接端 350 :防護環 360 :靜電偏壓產生單元 363a、363b、365a、365b :二極體 360a :導線 362 :分壓控制元件 362a :二極體 362b、362d、362f、362g :電阻 362c : N型電晶體 362e : P型電晶體 X、Y:結點端 366 :反向器 370 :接墊 440’ :傳輸閘電晶體 440a : N型電晶體 440b : P型電晶體 448 :第四連接端 460 :靜電偏壓產生單元 460a :第一導線 460b :第二導線 Η:高電壓端 20 1352963 067027ITW 19262twf.doc/e L:低電壓端 A :晝素P車列 Vdd :高電歷 Vss :低電壓 Vm :中間電壓

Claims (1)

1352963 100-7-14 申請專利範圍·· 1.一種主動元件陣列基板,包括: 多條掃描線及多條資料線; 料線多個晝素單元’其分別電性連接至對應之該掃描線及該資 多個靜電防護元件,每-該些靜 =至„第三連接端,且該第-連接端ί電性 連接至對應之該知描線及該資料線其中之一. 連接馳靜㈣護元件的轉二連接端會電性 連接蝴71,其縣—該_吨元件的第三. ♦ 4二個第一極體,分別耦接於一第一電懕嫂盥斜麻 之该,描線及該資料線其中之一之間;以^墊為/、對應 線及該資二端與對應之該掃描 -二極體^=11間,每-該些第二二極體與對應之該第 -電壓電發生時’該靜㈣壓產生單元透過該第 護元件,二::電=靜:並:分壓至該些靜電防 環。 電防遵疋件’使靜電電流傳導至該防護 2.如申請專利範圍第1 _ 該靜電偏壓產生單元肖括Ν/返動疋件陣列基板,其中 具有—叫端f括—分壓控制元件,而該分壓控制元件 接端電;;該結點端會與每一該些靜電防護元件的第三連 22 丄妁2963 ^ 3.如申請專利範圍第2項所述之主動 S亥分壓控制元件包括順向串聯之至少一 _ 脾日修正替換頁 二極體以及與該二梅
體串聯之一電阻 5:如中請專利範圍第2項所述之主動元件㈣基板, 5亥分壓控制元件包括串聯之至少一電阻。 6.如申請專利範圍第2項所述之主動元件陣列基板,盆 該靜電防護元件包括—N型t晶體、_ p型電晶體或其組合。 ^ ,7.如申請專利範圍第6項所述之主動元件陣列基板,其 該靜電防護元件更包括二個電阻,而該二個電阻是分別電^連 接於該第-連接端與該第三連接端之間以及該第二連盘 該第三連接端之間。 〃 & 8.如申請專利範圍第6項所述之主動元件陣列基板,其中 。亥靜電防濩元件更包括二個電容’而該二個電容是分別電性連 接於該第一連接端與該第三連接端之間以及該第二連接盎 該第三連接端之間。 9.如申請專利範圍第2項所述之主動元件陣列基板,其中 該靜電防護元件包括一 P型電晶體、一 N型電晶體或其組合, 而5玄靜電偏壓產生單元更包括一反向器,其電性連接於該結點 端與每一該些靜電防護元件的第三連接端之間。 10·如申請專利範圍第9項所述之主動元件陣列基板,其 23 1352963 /»47月細修正替換頁 中該靜電防護元件更包括二個電阻,而該二個扯是分別電性 1 連接於該第一連接端與該第三連接端之間以及該第二連接端 與該第三連接端之間。 11.如申請專利範圍第9項所述之主動元件陣列基板,其 中該靜電防護元件更包括二個電容,而該二個電容是分別電性 連接於該第一連接端與該第三連接端之間以及該第二連接端 與該第三連接端之間。 12·如申請專利範圍第9項所述之主動元件陣列基板,其 中每一該些靜電防護元件更包括一第四連接端,其電性連接於 該靜電偏壓產生單元。 13. 如申請專利範圍第12項所述之主動元件陣列基板,其 中該靜電偏壓產生單元包括一分壓控制元件以及一反向器,而 6亥分壓控制元件具有一結點端,該結點端會與每一該些靜電防 護元件的第三連接端以及該反向器之輸入端電性連接,且該反 向器之輸出端會與每一該些靜電防護元件的第四連接端電性 連接。 14. 如申請專利範圍第項所述之主動元件陣列基板,其 中該分壓控制元件包括順向串聯之至少一二極體以及與二極 體串聯之一電阻。 〃 15. 如申請專利範圍第13項所述之主動元件陣列基板,其 中該分壓控航件包括至少—電晶體以及與該電晶體電性連 接之電阻’而该電晶體之源極會電性連接至相鄰電晶體之汲 極’且該電晶體之閘極電性連接至祕及祕其中之一。 16. 如申請專利範圍帛13項所述之主動元件陣列基板,其 中該分壓控制元件包括串聯之至少一電阻。 24 135-2963 !-XmOAAI /47月/^曰修正替換頁 17.如申請專利範圍第12項所述之主動天!件陣列’基板,其 中該靜電防護元件包括一傳輸閘電晶體。 25
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