(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
この絶縁基板上に形成された絶縁ゲート型トランジスタにより構成されるクロックバッファ回路と、
前記クロックバッファ回路のクロック入力とクロック信号が供給される外部接続パッドとの間に接続された第１の保護ダイオード回路と、
前記クロックバッファ回路のクロック出力とこのクロック出力に接続される負荷回路との間に接続された第２の保護ダイオード回路と、
を具備することを特徴とする保護回路を具えた絶縁ゲート型トランジスタ回路装置。
【請求項２】
絶縁基板と、
この絶縁基板上に形成されたビデオバスと、
この絶縁基板上に形成された絶縁ゲート型トランジスタにより構成され、前記ビデオバスより供給される映像信号をサンプリングして出力するアナログスイッチ回路と、
このアナログスイッチ回路の入力電極と前記ビデオバスに接続される外部接続パッドとの間に接続された第１の保護ダイオード回路と、
前記アナログスイッチ回路の出力電極とこの出力電極に接続される負荷回路との間に接続された第２の保護ダイオード回路と、
を具備することを特徴とする保護回路を具えた絶縁ゲート型トランジスタ回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、保護回路を具えた絶縁ゲート型トランジスタ回路装置に係り、特に液晶表示装置の製造プロセスにおいて、スイッチング素子アレイ基板内に形成されたトランジスタスイッチング素子等の静電破壊を起こす可能性を小さくし、素子の信頼性、および液晶表示装置の歩留まりを向上することができる構造を備えた保護回路を具えた絶縁ゲート型トランジスタ回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トランジスタ回路装置、例えばスイッチング素子としてＴＦＴ素子を用いて構成された液晶表示装置のアレイ基板を形成する上で、製造工程中に発生する静電気などが原因の過大電位差によって、アレイ基板上の駆動回路やＴＦＴ素子が静電破壊されてしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、例えば特開平６−５１３４６号明細書や特開平９−８０４７１号明細書に記載されているように、電極パッド（以下ＯＬＢ（OUTER LEAD-BONDING）パッドと称する）近傍に静電破壊に対する保護ダイオードを配置することによって、ＯＬＢパッドから駆動回路内部へ静電気が侵入することを防ぐ構造が提案されている。図３にその一例のブロック回路図を示す。
【０００４】
図３に示すように、クロック信号はＯＬＢパッド４１からクロック配線Ｌ１Ｎを介してノードＮ１に供給される。このノードＮ１と電源ラインＶＤＤとの間には電源電圧に対して逆極性になるようにダイオード接続された２個のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が直列に接続され、同様に、このノードＮ１とＧＮＤとの間にも電源電圧に対して逆極性になるようにダイオード接続された２個のトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４が直列に接続される。これらのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４により保護ダイオード回路Ｄ１Ｎが構成される。
【０００５】
このノードＮ１と液晶駆動回路部との間には、液晶駆動回路部に形成されているすべての容量を駆動するためのクロックバッファ４２が接続される。このクロックバッファ４２は複数のインバータ回路４２−１、４２−２、…４２−ｎの直列回路でなり、クロック信号は更に配線Ｌ２Ｎを通って駆動回路部に給電される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この図３に示した構造では、ＯＬＢパッド４１から駆動回路内部への静電気の侵入は、対静電保護ダイオード回路ＤＩＮによって防ぐことができるが、浮いた状態となっている駆動回路内、例えばクロックバッファ４２の終端と駆動回路部への入力端との間の配線Ｌ２Ｎで生じた静電気については対処することができない。これは、この駆動回路部はインバータ回路４２−１、４２−２、…４２−ｎによって電気的に外部回路から浮いた状態となっているためである。
【０００７】
例えば、インバータ回路４２−１の回路構成を具体的に示すと図４のようになる。図において、その入力端ＩＮは図３のノードＮ１に接続され、出力端ＯＵＴは後段のインバータ４２−２の入力端に接続される．
従って、このインバータ４２−１を構成する２個のＭＯＳトランジスタ４２−１ｐ，４２−１ｎのゲート絶縁膜により、入出力端ＩＮ，ＯＵＴ間が絶縁されているため、配線ＬＩＮと電気的に接続されていない駆動回路内の配線Ｌ２Ｎに静電気が発生した場合、対静電保護ダイオードＤＩＮはこの静電気を電源端子ＶＤＤや、グランド端子ＧＮＤに接地することはできず、静電気が発生した配線に接続している素子が静電気によってダメージを受けることとなり、最悪の場合、破壊されてしまうことになる。
【０００８】
駆動回路内の素子がダメージを受ければ素子の信頼性、ひいては液晶表示装置の信頼性を著しく損なうこととなり、素子が破壊されてしまえば液晶表示装置の歩留まり低下につながることとなる。
【０００９】
そこで、この発明は、たとえば液晶表示装置におけるスイッチング素子が静電破壊を起こしてしまう可能性を低くできるように構成した保護回路を具えた絶縁ゲート型トランジスタ回路装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の保護回路を具えた絶縁ゲート型トランジスタ回路装置は、絶縁基板と、この絶縁基板上に形成された絶縁ゲート型トランジスタにより構成されるクロックバッファ回路と、
前記クロックバッファ回路のクロック入力とクロック信号が供給される外部接続パッドとの間に接続された第１の保護ダイオード回路と、
前記クロックバッファ回路のクロック出力とこのクロック出力に接続される負荷回路との間に接続された第２の保護ダイオード回路とから構成されている。
【００１１】
上記の構成により外部からの静電気に対しては第１の保護ダイオード回路で放電でき、内部の負荷回路に蓄積された静電気は第２の保護ダイオード回路により放電される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１の実施の形態について図１を参照して説明する。
図１のように、クロック信号はＯＬＢパッド１１に供給される。このＯＬＢパッド１１はクロック配線Ｌ１を介して第１のノードＮ１１に接続される。このノードＮ１１と電源ラインＶＤＤとの間には電源電圧に対して逆極性になるようにダイオード接続された２個のＴＦＴ，Ｔｒ１１，Ｔｒ１２が直列に接続され、同様に、このノードＮ１１とＧＮＤとの間にも電源電圧に対して逆極性になるようにダイオード接続された２個のトランジスタＴｒ１３，Ｔｒ１４が直列に接続される。これらのＴＦＴ，Ｔｒ１１〜Ｔｒ１４により第１の保護ダイオード回路Ｄ１が構成される。
【００１３】
このノードＮ１１と液晶駆動回路部、例えばシフトレジスタの端子Ｔ２１との間には、この液晶駆動回路部に形成されているすべての容量を駆動するためのクロックバッファ１２が接続される。このクロックバッファ１２は複数のインバータ回路１２−１、１２−２、…１２−ｎの直列回路でなり、クロック信号は更に配線Ｌ２を通ってノードＮ２１に供給され、さらに駆動回路部の端子Ｔ２１に給電される。
【００１４】
更に、このノードＮ２１と電源ラインＶＤＤとの間には電源電圧に対して逆極性になるようにダイオード接続された２個のＴＦＴ，Ｔｒ２１，Ｔｒ２２が直列に接続され、同様に、このノードＮ２１とＧＮＤとの間にも電源電圧に対して逆極性になるようにダイオード接続された２個のＴＦＴ，Ｔｒ２３，Ｔｒ２４が直列に接続される。これらのＴＦＴ，Ｔｒ２１〜Ｔｒ２４により第２の保護ダイオード回路Ｄ２が構成される。
【００１５】
これらの素子はすべて共通のガラス基板の上に薄膜形成される。
この実施の形態の構成によって、仮に配線Ｌ１、Ｌ２ともに静電気が発生した場合でも、配線Ｌ１に発生した静電気は対静電保護ダイオード回路Ｄ１が、配線Ｌ２に発生した静電気は対静電保護ダイオード回路Ｄ２が、電源端子ＶＤＤや、グランド端子ＧＮＤに接地し、アレイ基板上の素子に高い電圧が印加されることを防ぐことができる。
【００１６】
尚、本実施の形態における対静電保護ダイオード回路Ｄ１，Ｄ２はアレイ基板の製造工程中に発生する静電気のみならず、それ以外が原因の過大電位差にも対処し得るものである。
【００１７】
本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、対静電保護ダイオード回路が具備される、ＯＬＢパッドと電気的に接続している配線以外の配線は，ＯＬＢパッドと電気的に接続していなければいずれの配線でもよく、液晶表示装置内の複数の配線に対静電保護ダイオード回路が具備されていてもよい。
【００１８】
図２はその種々の配線にこの発明の保護ダイオード回路を適用した場合を説明するもので、信号線クロック信号が供給されるＯＬＢパッド１１ａは、図１で説明したように、第１の保護ダイオード回路Ｄ１ａ，クロックバッファ１２ａ，第２の保護ダイオード回路Ｄ２ａを介して信号線駆動用のシフトレジスタ５１ａに接続される。
【００１９】
同様に、走査線クロック信号が供給されるＯＬＢパッド１１ａは、図１で説明したように、第１の保護ダイオード回路Ｄ１ｂ，クロックバッファ１２ｂ，第２の保護ダイオード回路Ｄ２ｂを介して走査線駆動用のシフトレジスタ５１ｂに接続される。
【００２０】
この信号線クロック信号が供給されるＯＬＢパッド１１ａに接続される第１、第２の保護ダイオード回路Ｄ１ａ，Ｄ２の機能については図１ですでに説明したのでここでは省略する。
【００２１】
更に、シフトレジスタ５１ａ，５１ｂにスタートパルスＳＴＰを供給するためのＯＬＢパッド３１ａ，３１ｂに関してもこの発明による第１、第２の保護ダイオード回路がこれらのシフトレジスタ５１ａ，５１ｂの前後に接続される。
【００２２】
信号線駆動側のシフトレジスタ５１ａとスタートパルスＯＬＢパッド３１ａの間には第１の保護ダイオード回路Ｄ１１ａが接続される。このシフトレジスタ５１ａの複数のシフトパルス出力端子はバッファ回路５２ａに接続され、このバッファ回路５２ａの複数の出力端子は夫々第２の保護ダイオード回路Ｄ１２ａを介してタイミングゲート５３に接続される。これらのタイミングゲート５３は夫々液晶表示パネル５４上の信号線５５からスイッチング用のＴＦＴ素子５６を介して画素電極５７に接続される。
【００２３】
一方、走査線駆動側のシフトレジスタ５１ｂとスタートパルスＯＬＢパッド３１ｂの間には第１の保護ダイオード回路Ｄ１１ｂが接続される。このシフトレジスタ５１ｂの複数のシフトパルス出力端子はバッファ回路５２ｂに接続され、このバッファ回路５２ｂの複数の出力端子は夫々第２の保護ダイオード回路Ｄ１２ｂを介して走査線５８に接続される。走査線５８はスイッチング用のＴＦＴ素子５６のゲートに接続される。
【００２４】
これらの素子はすべてガラス基板上に薄膜形成される。
即ち、スタートパルスＯＬＢパッド３１ａ，３１ｂに外部から入ってくる静電気の高電圧は夫々第１の保護ダイオード回路Ｄ１１ａ，Ｄ１１ｂにより図示しない電源ラインに放電され、シフトレジスタ５１ａ，５１ｂはこの高電圧による絶縁破壊を回避することができる。
【００２５】
またシフトレジスタ５１ａ，５１ｂあるいはバッファ回路５２ａ，５２ｂに蓄積された高電圧の静電気も図示しない電源ラインに放電され、これらの駆動回路がこの静電気による絶縁破壊を受けることもない。
【００２６】
更に、ビデオ信号が入力されるビデオバスＯＬＢパッド３２に関しても保護ダイオード回路を接続することにより静電気による絶縁破壊を回避できる。このため、図２に示すように、ビデオバスＯＬＢパッド３２に接続されるインバータバッファ回路６０の前後に夫々第１、第２の保護ダイオード回路Ｄ２１ａ，Ｄ２２ａを接続する。
【００２７】
このような構成により、ビデオバスＯＬＢパッド３２に外部から入ってくる静電気の高電圧は第１の保護ダイオード回路Ｄ２１ａにより図示しない電源ラインに放電され、またタイミングゲート５３および信号線５５に蓄積された静電気は第２の保護ダイオード回路Ｄ２２ａにより図示しない電源ラインに放電されて効果的に保護を計ることができる。
【００２８】
また、静電気による高電圧電荷を放電させるために、上述の実施の形態で用いられた保護ダイオード回路以外にも、ＭＯＳトランジスタ、もしくは高抵抗素子などを用いた保護回路を用いても、同様の効果を得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、ＯＬＢパッドを介して外部から入ってくる静電気を第１の保護ダイオード回路により放電させることができるとともに、フローティング状態の内部回路に蓄積された静電気も第２の保護ダイオード回路により放電させることができる保護回路を具えた絶縁ゲート型トランジスタ回路装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態の回路構成を示すブロック図。
【図２】この発明の他の実施の形態の回路構成を示すブロック図。
【図３】従来の保護回路の構成を示すブロック図。
【図４】図３の回路中のバッファ回路の構成を示す回路図。
【符号の説明】
１１、１１ａ，１１ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２…ＯＬＢパッド、
１２、１２ａ，１２ｂ，６０…バッファ回路、
Ｄ１，Ｄ１ｂ，Ｄ１１ａ，Ｄ１１ｂ，Ｄ２１ａ…第１保護ダイオード回路、
Ｄ２，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｄ１２ａ，Ｄ１２ｂ，Ｄ２２ａ，…第２保護ダイオード回路、
５１ａ，５１ｂ…シフトレジスタ、
５２ａ，５２ｂ…バッファ回路、
５５…信号線、
５８…走査線。
【図１】
0004057716.tif 000002
【図２】
0004057716.tif 000003
【図３】
0004057716.tif 000004
【図４】
0004057716.tif 000005