JP2007310131A - Active matrix substrate and active matrix display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active matrix substrate including a protection circuit which suppresses the occurrence of a defect by static electricity and obviates the occurrence of display unevenness due to leakage between interconnect lines. <P>SOLUTION: The TFT array substrate of one embodiment is the active matrix substrate equipped with a signal interconnect line 1 connected to a switching element, the first protection circuit 7, and a first short ring 3 connected via the first protection circuit 7 to the signal interconnect line 1. The first protection circuit 7 has a first semiconductor element 9 which is a current rectifier element to pass current from the first short ring 3 to the signal interconnect line 1, and a second semiconductor element 10 which is a current rectifier element to pass the current from the signal interconnect line 1 to the first short ring 3. The first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 are connected in parallel and the resistance characteristics of the first semiconductor element 9 and the resistance characteristics of the second semiconductor element 10 vary from each other. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のスイッチング素子がマトリクス状に形成されたアクティブマトリクス基板及びアクティブマトリクス表示装置に関し、特に素子領域内にショートリングを備えたアクティブマトリクス基板及びアクティブマトリクス表示装置に関する。   The present invention relates to an active matrix substrate and an active matrix display device in which a plurality of switching elements are formed in a matrix, and more particularly to an active matrix substrate and an active matrix display device having a short ring in an element region.

アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、高表示品位、薄型、軽量、低消費電力のなどの優れた特徴を有している。特に、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)素子を用いた液晶表示装置(TFT−LCD)は、その品質やコストの面から、アクティブマトリクス型の液晶表示装置として現在最も広く用いられている。   An active matrix liquid crystal display device has excellent features such as high display quality, thinness, light weight, and low power consumption. In particular, a liquid crystal display device (TFT-LCD) using a thin film transistor (TFT) element as a switching element is currently most widely used as an active matrix liquid crystal display device in terms of quality and cost. .

一般的に、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルは、対向配置された2枚の基板間に液晶などの表示材料を挟持するとともに、この表示材料に選択的に電圧を印加するように構成されている。液晶表示パネルを構成する2枚の基板のうちの一方は、アクティブマトリクス基板(TFTアレイ基板)と呼ばれている。TFTアレイ基板上には、TFT素子と各TFT素子に信号を供給するための信号配線及び走査配線が形成されている。   In general, a liquid crystal display panel used in an active matrix liquid crystal display device sandwiches a display material such as liquid crystal between two substrates arranged opposite to each other and selectively applies a voltage to the display material. It is configured as follows. One of the two substrates constituting the liquid crystal display panel is called an active matrix substrate (TFT array substrate). On the TFT array substrate, TFT elements and signal lines and scanning lines for supplying signals to the TFT elements are formed.

しかしながら、TFTアレイ基板は、一般的に静電気に対して弱い。このため、液晶表示装置の製造工程において発生する静電気により、TFTアレイ基板の特性が劣化してしまうことがある。例えば、液晶表示装置の製造工程において、液晶の配向方向を決定するために、基板上に形成されたポリイミド膜を布によって一方向に擦って配向膜を形成するラビング工程がある。このラビング工程において発生する静電気がアレイ基板上の信号配線又は走査配線に蓄積されると、TFT素子に悪影響を及ぼす。例えば、TFT素子の閾値電圧が数Vシフトしてしまうと、静電気が印加された部分の画素が欠陥画素として認識されるという不良が発生する。また、静電気によって、TFTアレイ基板上の信号配線と走査配線間の絶縁膜が破壊され、短絡するという不良も発生する。   However, the TFT array substrate is generally weak against static electricity. For this reason, the characteristics of the TFT array substrate may be deteriorated by static electricity generated in the manufacturing process of the liquid crystal display device. For example, in a manufacturing process of a liquid crystal display device, there is a rubbing process in which an alignment film is formed by rubbing a polyimide film formed on a substrate with a cloth in one direction in order to determine the alignment direction of the liquid crystal. If static electricity generated in the rubbing process is accumulated in the signal wiring or the scanning wiring on the array substrate, the TFT element is adversely affected. For example, if the threshold voltage of the TFT element is shifted by several V, a defect occurs in which a pixel in a portion to which static electricity is applied is recognized as a defective pixel. In addition, due to static electricity, the insulating film between the signal wiring and the scanning wiring on the TFT array substrate is broken and a short circuit occurs.

そこで、従来から、これらの不良を改善するため、TFTアレイ基板の周辺領域にショートラインと呼ばれる金属配線を形成し、全ての信号配線及び走査配線を短絡している。このTFTアレイ基板の周辺領域に設けられたショートラインは、液晶パネル組み立て後には、基板の切断により切り離される。しかし、ショートラインを除去した後の工程であっても、例えばFPCの取り付け工程での摩擦帯電や、液晶表示パネルを電子機器に実装する際の外部からの電荷供給による帯電などに起因して、TFTアレイ基板の特性劣化が生じることがある。   Therefore, conventionally, in order to improve these defects, metal wirings called short lines are formed in the peripheral region of the TFT array substrate, and all signal wirings and scanning wirings are short-circuited. The short lines provided in the peripheral area of the TFT array substrate are cut off by cutting the substrate after the liquid crystal panel is assembled. However, even in the process after removing the short line, for example, due to frictional charging in the FPC attachment process, charging due to external charge supply when mounting the liquid crystal display panel on the electronic device, etc. The characteristic deterioration of the TFT array substrate may occur.

このため、TFTアレイ基板の周辺部に設けられたショートラインとは別に、TFTアレイ基板の素子領域にショートリングが設けられている。通常、信号配線及び走査配線の各配線とショートリングとは、それぞれ非線形抵抗体からなる保護素子を介して接続され、また、他の方法としては、信号配線及び走査配線の各配線とショートリングとを接続する保護素子を比較的高抵抗の材料(例えば、a−Si)を用いて形成する方法が知られている(例えば、特許文献1〜5参照)。特許文献1においては、信号配線及び走査配線をショートリングに直接接続するのではなく、保護素子として非線形素子であるダイオードを用いて接続している。これにより、信号配線及び走査配線等に帯電した静電気を逃がし、TFT素子の閾値シフトや信号配線と走査配線間の短絡等の不良を改善している。
特開昭63−220289号公報 特開平9−90428号公報 特開平3−296725号公報 特開平11−271722号公報 特開2004−273732号公報
For this reason, a short ring is provided in the element region of the TFT array substrate separately from the short line provided in the peripheral portion of the TFT array substrate. Usually, each wiring of the signal wiring and the scanning wiring and the short ring are connected to each other through a protective element made of a non-linear resistor, and other methods include the wiring of each of the signal wiring and the scanning wiring and the short ring. There is known a method of forming a protective element for connecting the two using a material having a relatively high resistance (for example, a-Si) (for example, see Patent Documents 1 to 5). In Patent Document 1, the signal wiring and the scanning wiring are not directly connected to the short ring, but are connected using a diode which is a nonlinear element as a protective element. As a result, static electricity charged in the signal wiring, the scanning wiring, and the like is released, and defects such as a threshold shift of the TFT element and a short circuit between the signal wiring and the scanning wiring are improved.
JP-A 63-220289 Japanese Patent Laid-Open No. 9-90428 JP-A-3-296725 JP-A-11-271722 JP 2004-273732 A

しかしながら、特許文献1において、隣接する信号配線又は隣接する走査配線間における保護素子の抵抗値が小さい場合には、隣接配線間で大きなリーク電流が流れることがある。例えば、保護素子の抵抗値が数MΩの時には、数十〜数百μA程度のリーク電流が流れてしまう。このリーク電流値が、ドライバICの駆動能力に対して大きい場合には、所望の電圧を信号配線又は走査配線に印加させることができず、その結果、表示ムラが発生するという問題が生じていた。   However, in Patent Document 1, when the resistance value of the protection element between adjacent signal lines or adjacent scan lines is small, a large leak current may flow between adjacent lines. For example, when the resistance value of the protection element is several MΩ, a leak current of about several tens to several hundreds μA flows. When the leakage current value is large with respect to the driving capability of the driver IC, a desired voltage cannot be applied to the signal wiring or the scanning wiring, and as a result, there is a problem that display unevenness occurs. .

また、逆に保護素子の抵抗値が大きい場合には、静電気が発生した場合に静電気を除去することができず、スイッチング素子の閾値シフトや信号配線と走査配線間の短絡などの問題が生じていた。   On the other hand, if the resistance value of the protective element is large, static electricity cannot be removed when static electricity occurs, causing problems such as a threshold shift of the switching element and a short circuit between the signal wiring and the scanning wiring. It was.

本発明は、このような問題を背景としてなされたものであり、静電気による不良発生を抑制し、かつ、配線間のリークによる表示ムラを発生させない十分な抵抗値を有する保護回路を備えたアクティブマトリクス基板及びアクティブマトリクス表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made against the background of such problems, and an active matrix having a protective circuit having a sufficient resistance value that suppresses the occurrence of defects due to static electricity and does not cause display unevenness due to leakage between wirings. It is an object to provide a substrate and an active matrix display device.

本発明の一態様にかかるアクティブマトリクス基板は、基板上にマトリクス状に形成された複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子にそれぞれ接続された複数の第1の配線と、前記複数の第1の配線に対応して設けられた複数の第1の保護回路と、前記複数の第1の配線のそれぞれと前記第1の保護回路を介して接続される第1のショートリングとを備えるアクティブマトリクス基板であって、前記第1の保護回路は、前記第1のショートリングから前記第1の配線に電流を流す第1の整流素子と、前記第1の配線から前記第1のショートリングに電流を流す第2の整流素子とを有し、前記第1の整流素子と前記第2の整流素子とは並列に接続され、前記第1の整流素子の抵抗特性と前記第2の整流素子の抵抗特性とは異なるものである。   An active matrix substrate according to one embodiment of the present invention includes a plurality of switching elements formed in a matrix on the substrate, a plurality of first wirings respectively connected to the plurality of switching elements, and the plurality of first elements. An active matrix comprising a plurality of first protection circuits provided corresponding to the first wirings, and a first short ring connected to each of the plurality of first wirings via the first protection circuits The first protection circuit includes a first rectifier element for passing a current from the first short ring to the first wiring, and a current from the first wiring to the first short ring. The first rectifying element and the second rectifying element are connected in parallel, and the resistance characteristic of the first rectifying element and the resistance of the second rectifying element are Different from the characteristics It is intended.

本発明によれば、静電気による不良発生を抑制し、かつ、配線間のリークによる表示ムラを発生させない十分な抵抗値を有する保護素子を備えたアクティブマトリクス基板及びアクティブマトリクス表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an active matrix substrate and an active matrix display device including a protective element having a sufficient resistance value that suppresses the occurrence of defects due to static electricity and does not cause display unevenness due to leakage between wirings. it can.

実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る表示装置について図1及び図2を参照して説明する。ここでは、表示装置の一例として液晶表示装置100について説明する。図1は、液晶表示装置100の構成を示す平面図である。また、図2は、液晶表示装置100の構成を示す断面図である。
Embodiment 1 FIG.
A display device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the liquid crystal display device 100 will be described as an example of the display device. FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the liquid crystal display device 100. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal display device 100.

図1及び図2に示すように、液晶表示装置100は、液晶表示パネル200とバックライト300とを備えている。液晶表示パネル200は、入力される表示信号に基づいて画像表示を行う。バックライト300は、液晶表示パネル200の反視認側に配置されており、液晶表示パネル200の背面側から光を照射する。液晶表示パネル200は、TFTアレイ基板101、対向基板102、シール材103、液晶104、スペーサ105、走査配線2、配向膜106、対向電極107、偏光板108、ゲートドライバIC109、ソースドライバIC110を備えている。本発明において注目すべき点はアクティブマトリクス基板であるTFTアレイ基板101であり、後に詳述する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid crystal display device 100 includes a liquid crystal display panel 200 and a backlight 300. The liquid crystal display panel 200 displays an image based on the input display signal. The backlight 300 is disposed on the non-viewing side of the liquid crystal display panel 200 and emits light from the back side of the liquid crystal display panel 200. The liquid crystal display panel 200 includes a TFT array substrate 101, a counter substrate 102, a sealing material 103, a liquid crystal 104, a spacer 105, a scanning wiring 2, an alignment film 106, a counter electrode 107, a polarizing plate 108, a gate driver IC 109, and a source driver IC 110. ing. A point to be noted in the present invention is the TFT array substrate 101 which is an active matrix substrate, which will be described in detail later.

なお、図1においては図示しないが、TFTアレイ基板101には、水平方向に走査配線(ゲート線)、垂直方向に信号配線(ソース線)がそれぞれ形成されており、走査配線と信号配線の交差点付近にはTFTが設けられている。また、走査配線と信号配線との間には、複数の画素電極が形成されている。これにより、TFTアレイ基板101上には、画素電極がマトリクス状に形成されている。TFTのゲートが走査配線に、ソースが信号配線に、ドレインが画素電極に、それぞれ接続される。画素電極は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電性薄膜から形成されている。この画素電極が形成されている領域が、表示領域である。   Although not shown in FIG. 1, a scanning wiring (gate line) is formed in the horizontal direction and a signal wiring (source line) is formed in the vertical direction on the TFT array substrate 101, and an intersection of the scanning wiring and the signal wiring. A TFT is provided in the vicinity. A plurality of pixel electrodes are formed between the scanning wiring and the signal wiring. Thereby, pixel electrodes are formed in a matrix on the TFT array substrate 101. The gate of the TFT is connected to the scanning wiring, the source is connected to the signal wiring, and the drain is connected to the pixel electrode. The pixel electrode is formed of a transparent conductive thin film such as ITO (Indium Tin Oxide). A region where the pixel electrode is formed is a display region.

図2に示すように、液晶表示パネル200は、TFTアレイ基板101と、TFTアレイ基板101に対向配置される対向基板102と、両基板を接着するシール材103との間の空間に液晶104を封入した構成を有している。両基板の間は、スペーサ105によって、所定の間隔となるように維持されている。TFTアレイ基板101及び対向基板102としては、例えば、光透過性のあるガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂などの絶縁性基板が用いられる。   As shown in FIG. 2, the liquid crystal display panel 200 includes a liquid crystal 104 in a space between a TFT array substrate 101, a counter substrate 102 disposed to face the TFT array substrate 101, and a sealing material 103 that bonds the two substrates. It has an enclosed configuration. A distance between the two substrates is maintained by a spacer 105 so as to have a predetermined interval. As the TFT array substrate 101 and the counter substrate 102, for example, an insulating substrate such as glass, polycarbonate, or acrylic resin having light transmittance is used.

TFTアレイ基板101において、上述した各電極及び配線等の上には配向膜106が形成されている。一方、対向基板102のTFTアレイ基板101に対向する面には、カラーフィルタ(不図示)、対向電極107、配向膜106が順次積層形成されている。   In the TFT array substrate 101, an alignment film 106 is formed on each of the electrodes and wirings described above. On the other hand, a color filter (not shown), a counter electrode 107 and an alignment film 106 are sequentially stacked on the surface of the counter substrate 102 facing the TFT array substrate 101.

また、TFTアレイ基板101及び対向基板102の外側の面にはそれぞれ、偏光板108が貼着されている。液晶表示パネル200は、外部から入力される画像データに基づいて、画像の表示に必要な各種の制御信号、走査信号及び表示信号などを出力するゲートドライバIC109、ソースドライバIC110によって駆動される。各ドライバIC109、110は、COG(Chip On Glass)技術を用いて、基板上に直接実装されている。なお、各ドライバIC109、110を実装したフレキシブル基板を液晶表示パネル200に接続する場合もある。   Further, polarizing plates 108 are attached to the outer surfaces of the TFT array substrate 101 and the counter substrate 102, respectively. The liquid crystal display panel 200 is driven by a gate driver IC 109 and a source driver IC 110 that output various control signals, scanning signals, display signals, and the like necessary for image display based on image data input from the outside. Each of the driver ICs 109 and 110 is directly mounted on the substrate using a COG (Chip On Glass) technique. Note that a flexible substrate on which the driver ICs 109 and 110 are mounted may be connected to the liquid crystal display panel 200.

液晶表示パネル200の背面には、バックライト300が備えられている。バックライト300は、液晶表示パネル200の反視認側から当該液晶表示パネル200に対して光を照射する。バックライト300としては、例えば、光源、導光板、反射シート、拡散シート、プリズムシート、反射偏光シートなどを備えた一般的な構成のものを用いることができる。   A backlight 300 is provided on the back of the liquid crystal display panel 200. The backlight 300 irradiates the liquid crystal display panel 200 with light from the non-viewing side of the liquid crystal display panel 200. As the backlight 300, the thing of the general structure provided with the light source, the light-guide plate, the reflective sheet, the diffusion sheet, the prism sheet, the reflective polarizing sheet etc. can be used, for example.

ここで、上述の液晶表示装置100の駆動について説明する。各走査配線2には、ゲートドライバIC109から走査信号が供給される。各走査信号によって、1つの走査配線2に接続されているすべてのTFTが同時にオンとなる。そして、ソースドライバIC110から各信号配線1に表示信号が供給され、画素電極に表示信号に応じた電荷が蓄積される。表示信号が書き込まれた画素電極と対向電極107との電位差に応じて、画素電極と対向電極107間の液晶の配列が変化する。   Here, driving of the above-described liquid crystal display device 100 will be described. A scanning signal is supplied to each scanning wiring 2 from the gate driver IC 109. All the TFTs connected to one scanning wiring 2 are simultaneously turned on by each scanning signal. Then, a display signal is supplied from the source driver IC 110 to each signal line 1, and charges corresponding to the display signal are accumulated in the pixel electrodes. The arrangement of liquid crystals between the pixel electrode and the counter electrode 107 changes in accordance with the potential difference between the pixel electrode to which the display signal is written and the counter electrode 107.

ここで、図3を参照して、本発明に係るアクティブマトリクス基板の一例であるTFTアレイ基板101の構成について説明する。図3は、実施の形態1に係るTFTアレイ基板101の構成を示す図である。本発明に係るアクティブマトリクス基板は、液晶表示装置に限らず、有機EL表示装置等、他の表示装置にも好適に用いられるものである。   Here, the configuration of the TFT array substrate 101 which is an example of the active matrix substrate according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the TFT array substrate 101 according to the first embodiment. The active matrix substrate according to the present invention is suitably used not only for liquid crystal display devices but also for other display devices such as organic EL display devices.

図3に示すように、TFTアレイ基板101は、信号配線1、走査配線2、第1のショートリング3、第2のショートリング4、ソース端子5、ゲート端子6、第1の保護回路7、第2の保護回路8を有している。基板上に形成される複数の信号配線1は、所定の間隔を隔てて垂直方向に形成されている。また、複数の走査配線2は、信号配線1と交差するように、所定の間隔を隔てて水平方向に形成されている。上述したように、表示領域においては、信号配線1と走査配線2の交差点付近にTFT(不図示)が形成されている。信号配線1と走査配線2との間には、マトリクス状に形成された複数の画素電極(不図示)を有している。TFTのゲート電極が走査配線2に、ソース電極が信号配線1に、ドレイン電極が画素電極に、それぞれ接続されている。   As shown in FIG. 3, the TFT array substrate 101 includes a signal line 1, a scanning line 2, a first short ring 3, a second short ring 4, a source terminal 5, a gate terminal 6, a first protection circuit 7, A second protection circuit 8 is provided. The plurality of signal wirings 1 formed on the substrate are formed in the vertical direction at a predetermined interval. Further, the plurality of scanning lines 2 are formed in the horizontal direction at a predetermined interval so as to intersect the signal lines 1. As described above, TFTs (not shown) are formed in the vicinity of the intersection of the signal line 1 and the scanning line 2 in the display area. Between the signal wiring 1 and the scanning wiring 2, there are a plurality of pixel electrodes (not shown) formed in a matrix. The gate electrode of the TFT is connected to the scanning wiring 2, the source electrode is connected to the signal wiring 1, and the drain electrode is connected to the pixel electrode.

複数の信号配線1のそれぞれの一端にはソース端子5が設けられている。ソース端子5には図1に示すソースドライバIC110が実装されている。あるいは、ソースドライバIC110がフレキシブル基板上に実装され、フレキシブル基板の接続端子とソース端子5とが接続されている場合もある。また、複数の走査配線2のそれぞれの一端にはゲート端子6が設けられている。ゲート端子6には図示しないゲートドライバIC109が実装されている。あるいは、ゲートドライバIC109がフレキシブル基板上に実装され、フレキシブル基板の接続端子とゲート端子6とが接続されている場合もある   A source terminal 5 is provided at one end of each of the plurality of signal wirings 1. A source driver IC 110 shown in FIG. 1 is mounted on the source terminal 5. Alternatively, the source driver IC 110 may be mounted on a flexible substrate, and the connection terminal of the flexible substrate and the source terminal 5 may be connected. A gate terminal 6 is provided at one end of each of the plurality of scanning wirings 2. A gate driver IC 109 (not shown) is mounted on the gate terminal 6. Alternatively, the gate driver IC 109 may be mounted on the flexible substrate, and the connection terminal of the flexible substrate and the gate terminal 6 may be connected.

第1のショートリング3及び第2のショートリング4は、基板上の信号配線1、走査配線2等に蓄積された静電気を逃がし、表示領域内のTFT素子の閾値シフトや信号配線1と走査配線2間の短絡等の不良を改善するために設けられている。第1のショートリング3及び第2のショートリング4は、複数の画素や端子等が形成された素子領域に形成される。具体的には、第1のショートリング3は、ソース端子5と表示領域との間に設けられる。また、第2のショートリング4は、ゲート端子6と表示領域との間に設けられる。すなわち、第1のショートリング3及び第2のショートリング4は、TFTアレイ基板101の表示領域を囲むように形成されている。従って、第1のショートリング3及び第2のショートリング4は、切断後のTFTアレイ基板101上に存在するものである。このため、切断前のTFTアレイ基板の周辺領域に形成され、全ての信号配線1及び走査配線2を短絡するショートラインと呼ばれる金属配線と、第1のショートリング3及び第2のショートリング4とは異なるものである。   The first short ring 3 and the second short ring 4 release static electricity accumulated in the signal wiring 1, the scanning wiring 2 and the like on the substrate, and the threshold shift of the TFT element in the display area and the signal wiring 1 and the scanning wiring. It is provided to improve defects such as a short circuit between the two. The first short ring 3 and the second short ring 4 are formed in an element region in which a plurality of pixels, terminals, and the like are formed. Specifically, the first short ring 3 is provided between the source terminal 5 and the display area. The second short ring 4 is provided between the gate terminal 6 and the display area. That is, the first short ring 3 and the second short ring 4 are formed so as to surround the display area of the TFT array substrate 101. Accordingly, the first short ring 3 and the second short ring 4 are present on the TFT array substrate 101 after cutting. For this reason, a metal wiring called a short line which is formed in a peripheral region of the TFT array substrate before cutting and which short-circuits all the signal wirings 1 and the scanning wirings 2, and the first short ring 3 and the second short ring 4 Are different.

第1のショートリング3は、走査配線2に平行に設けられている。また、第1のショートリング3は、複数の信号配線1に絶縁膜を介して交差するように形成されている。第1のショートリング3は、第1の保護回路7を介してそれぞれの信号配線1に接続されている。一方、第2のショートリング4は、信号配線1に平行に設けられている。また、第2のショートリング4は、複数の走査配線2に絶縁膜を介して交差するように形成されている。第2のショートリング4は、第2の保護回路8を介してそれぞれの走査配線2に接続されている。なお、第1のショートリング3と第2のショートリング4とを合わせて、1つの配線により表示領域を取り囲むようにリング状に形成してもよい。また、第1のショートリング3及び第2のショートリング4は、それぞれ接地電位に接続されている。また、第1のショートリング3及び第2のショートリング4を対向電極電位に接続してもよい。   The first short ring 3 is provided in parallel to the scanning wiring 2. The first short ring 3 is formed so as to intersect with the plurality of signal wirings 1 via an insulating film. The first short ring 3 is connected to each signal line 1 via a first protection circuit 7. On the other hand, the second short ring 4 is provided in parallel to the signal wiring 1. Further, the second short ring 4 is formed so as to intersect the plurality of scanning wirings 2 with an insulating film interposed therebetween. The second short ring 4 is connected to each scanning line 2 via the second protection circuit 8. Note that the first short ring 3 and the second short ring 4 may be combined and formed in a ring shape so as to surround the display region with one wiring. The first short ring 3 and the second short ring 4 are each connected to the ground potential. Further, the first short ring 3 and the second short ring 4 may be connected to the counter electrode potential.

上述したショートラインは、TFTアレイ基板101を製造する際に、複数のTFTアレイ基板101が形成されたマザー基板から個々のTFTアレイ基板101に切断した後には除去される。一方、第1のショートリング3及び第2のショートリング4は、切断後においてもTFTアレイ基板101上に存在する。   When the TFT array substrate 101 is manufactured, the short lines described above are removed after the mother substrate on which the plurality of TFT array substrates 101 are formed are cut into individual TFT array substrates 101. On the other hand, the first short ring 3 and the second short ring 4 exist on the TFT array substrate 101 even after cutting.

ここで、図4を参照して、実施の形態1に係るTFTアレイ基板に用いられる第1の保護回路7及び第2の保護回路8の構成について説明する。図4は、第1の保護回路7及び第2の保護回路8の構成を示す等価回路である。なお、第1の保護回路7及び第2の保護回路8は略同一の構成を有しており、図4においてはかっこ内の符号が第2の保護回路8に対応するものである。すなわち、第1の保護回路7及び第2の保護回路8は、それぞれ第1の半導体素子9及び第2の半導体素子10を備えている。   Here, with reference to FIG. 4, the structure of the 1st protection circuit 7 and the 2nd protection circuit 8 which are used for the TFT array substrate which concerns on Embodiment 1 is demonstrated. FIG. 4 is an equivalent circuit showing the configuration of the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8. Note that the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 have substantially the same configuration, and the reference numerals in parentheses correspond to the second protection circuit 8 in FIG. That is, the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 include a first semiconductor element 9 and a second semiconductor element 10, respectively.

まず、第1の保護回路7について説明する。図4に示すように、第1の保護回路7は、第1の半導体素子9と第2の半導体素子10を有している。第1の半導体素子9及び第2の半導体素子10は、それぞれその抵抗値が非線形で変化する整流素子である。ここでは、薄膜トランジスタ(TFT)にて形成した場合について説明する。第1の保護回路7においては、第1の半導体素子9のゲート電極及びソース電極が第1のショートリング3に接続されており、ドレイン電極が信号配線1に接続されている。すなわち、第1の半導体素子9は、TFTのゲートを当該TFTのソース又はドレインに接続した2端子素子からなる。また、第2の半導体素子10のゲート電極及びソース電極が信号配線1に接続されており、ドレイン電極が第1のショートリング3に接続されている。すなわち、第2の半導体素子10は、TFTのゲートを当該TFTのソース又はドレインに接続した2端子素子からなる。また、第1の保護回路7においては、第1の半導体素子9と第2の半導体素子10とが並列に接続されている。   First, the first protection circuit 7 will be described. As shown in FIG. 4, the first protection circuit 7 includes a first semiconductor element 9 and a second semiconductor element 10. The first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 are rectifying elements whose resistance values change nonlinearly. Here, a case where a thin film transistor (TFT) is used will be described. In the first protection circuit 7, the gate electrode and the source electrode of the first semiconductor element 9 are connected to the first short ring 3, and the drain electrode is connected to the signal wiring 1. That is, the first semiconductor element 9 is composed of a two-terminal element in which the gate of the TFT is connected to the source or drain of the TFT. Further, the gate electrode and the source electrode of the second semiconductor element 10 are connected to the signal wiring 1, and the drain electrode is connected to the first short ring 3. That is, the second semiconductor element 10 includes a two-terminal element in which the gate of the TFT is connected to the source or drain of the TFT. In the first protection circuit 7, the first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 are connected in parallel.

第1の保護回路7においては、第1の半導体素子9は、第1のショートリング3が信号配線1より高電位となったときにオン状態となり、第1のショートリング3から信号配線1へと電流を流す。また、第2の半導体素子10は、信号配線1が第1のショートリング3より高電位となったときにオン状態となり、信号配線1から第1のショートリング3へと電流を流す。すなわち、第1の保護回路7において、第1の半導体素子9の整流方向は、第2の半導体素子10の整流方向と逆方向である。   In the first protection circuit 7, the first semiconductor element 9 is turned on when the first short ring 3 is at a higher potential than the signal wiring 1, and the first short ring 3 is connected to the signal wiring 1. And current. Further, the second semiconductor element 10 is turned on when the signal line 1 becomes higher in potential than the first short ring 3, and a current flows from the signal line 1 to the first short ring 3. That is, in the first protection circuit 7, the rectification direction of the first semiconductor element 9 is opposite to the rectification direction of the second semiconductor element 10.

次に、第2の保護回路8について説明する。図4のかっこ内の符号で示すように、第2の保護回路8は、第1の半導体素子9と第2の半導体素子10を有している。第2の保護回路8においては、第1の半導体素子9のゲート電極及びソース電極が第2のショートリング4に接続されており、ドレイン電極が走査配線2と接続されている。すなわち、第1の半導体素子9は、TFTのゲートを当該TFTのソース又はドレインに接続した2端子素子からなる。また、第2の半導体素子10のゲート電極及びソース電極が走査配線2に接続されており、ドレイン電極が第2のショートリング4に接続されている。すなわち、第2の半導体素子10は、TFTのゲートを当該TFTのソース又はドレインに接続した2端子素子からなる。また、第2の保護回路8においては、第1の半導体素子9と第2の半導体素子10とが並列に接続されている。   Next, the second protection circuit 8 will be described. As indicated by reference numerals in parentheses in FIG. 4, the second protection circuit 8 includes a first semiconductor element 9 and a second semiconductor element 10. In the second protection circuit 8, the gate electrode and the source electrode of the first semiconductor element 9 are connected to the second short ring 4, and the drain electrode is connected to the scanning wiring 2. That is, the first semiconductor element 9 is composed of a two-terminal element in which the gate of the TFT is connected to the source or drain of the TFT. The gate electrode and the source electrode of the second semiconductor element 10 are connected to the scanning wiring 2, and the drain electrode is connected to the second short ring 4. That is, the second semiconductor element 10 includes a two-terminal element in which the gate of the TFT is connected to the source or drain of the TFT. In the second protection circuit 8, the first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 are connected in parallel.

第2の保護回路8においては、第1の半導体素子9は、第2のショートリング4が走査配線2より高電位となったときにオン状態となり、第2のショートリング4から走査配線2へと電流を流す。また、第2の半導体素子10は、走査配線2が第2のショートリングより高電位となったときにオン状態となり、走査配線2から第2のショートリング4へと電流を流す。すなわち、第2の保護回路8において、第1の半導体素子9の整流方向は、第2の半導体素子10の整流方向と逆方向である。   In the second protection circuit 8, the first semiconductor element 9 is turned on when the second short ring 4 is at a higher potential than the scanning wiring 2, and the second short ring 4 goes to the scanning wiring 2. And current. In addition, the second semiconductor element 10 is turned on when the scanning wiring 2 is at a higher potential than the second short ring, and a current flows from the scanning wiring 2 to the second short ring 4. That is, in the second protection circuit 8, the rectification direction of the first semiconductor element 9 is opposite to the rectification direction of the second semiconductor element 10.

一例として、1行目の信号配線1が静電気により第1のショートリング3よりも高電位になった場合について説明する。1行目の信号配線1が第1のショートリング3よりも静電気により高電位になると、当該信号配線1に対応する第1の保護回路7の第2の半導体素子10がオン状態となる。これにより、1行目の信号配線1と第1のショートリング3とが第2の半導体素子10を介して接続され、信号配線1に蓄積されていた電荷が第1のショートリング3へと移動する。このため、画素電極に接続されたTFT素子の閾値シフトや、信号配線1及び走査配線2との間の絶縁膜の破壊による短絡を防止することができる。   As an example, a case where the signal wiring 1 in the first row becomes higher in potential than the first short ring 3 due to static electricity will be described. When the signal wiring 1 in the first row becomes a higher potential than the first short ring 3 due to static electricity, the second semiconductor element 10 of the first protection circuit 7 corresponding to the signal wiring 1 is turned on. As a result, the signal wiring 1 in the first row and the first short ring 3 are connected via the second semiconductor element 10, and the electric charge accumulated in the signal wiring 1 moves to the first short ring 3. To do. For this reason, it is possible to prevent a threshold shift of the TFT element connected to the pixel electrode and a short circuit due to the breakdown of the insulating film between the signal wiring 1 and the scanning wiring 2.

また、第1の保護回路7は、同じ電位差において第1のショートリング3から信号配線1に電流を流す方向の第1の半導体素子9の抵抗値と、信号配線1から第1のショートリング3に電流を流す方向の第2の半導体素子10の抵抗値とが非平衡である。すなわち、第1の保護回路7を構成する第1の半導体素子9と第2の半導体素子10の抵抗特性が異なる。例えば、第1のショートリング3から信号配線1へと電流を流す方向の第1の半導体素子9の抵抗値を、信号配線1間のリーク電流が発生しないよう高い値とする。第1の半導体素子9の抵抗特性は、TFTのW/Lで調整することができる。これにより、信号配線1間のリーク電流に起因して発生する表示ムラを抑制することができる。また、信号配線1から第1のショートリング3へと電流を流す第2の半導体素子10の抵抗値は、従来と同様に、静電気による不良を軽減できるように低い値とする。   In addition, the first protection circuit 7 includes the resistance value of the first semiconductor element 9 in the direction in which current flows from the first short ring 3 to the signal wiring 1 at the same potential difference, and the first short ring 3 from the signal wiring 1. The resistance value of the second semiconductor element 10 in the direction in which the current flows through is unbalanced. That is, the resistance characteristics of the first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 constituting the first protection circuit 7 are different. For example, the resistance value of the first semiconductor element 9 in the direction in which a current flows from the first short ring 3 to the signal wiring 1 is set to a high value so that a leakage current between the signal wirings 1 does not occur. The resistance characteristic of the first semiconductor element 9 can be adjusted by the W / L of the TFT. Thereby, display unevenness caused by a leakage current between the signal wirings 1 can be suppressed. In addition, the resistance value of the second semiconductor element 10 that allows current to flow from the signal wiring 1 to the first short ring 3 is set to a low value so that defects due to static electricity can be reduced, as in the prior art.

このように構成されたTFTアレイ基板101においては、製造工程中にソース端子5から正極性の静電気が供給された場合、第2の半導体素子10により信号配線1から第1のショートリング3へ電流が流れ、静電気により不良発生を軽減することが可能であるだけでなく、信号配線1間の第1のショートリング3を介したリーク電流による表示ムラを抑制することが可能である。   In the TFT array substrate 101 configured in this way, when positive static electricity is supplied from the source terminal 5 during the manufacturing process, a current is supplied from the signal wiring 1 to the first short ring 3 by the second semiconductor element 10. In addition to reducing the occurrence of defects due to static electricity, it is possible to suppress display unevenness due to leakage current through the first short ring 3 between the signal wirings 1.

また逆に、製造工程中にソース端子5から供給される静電気が主に負極性である場合には、第1の保護回路7の、第1のショートリング3から信号配線1へ電流を流す方向の第1の半導体素子9の抵抗値を静電気による不良を軽減するように低い値にする。第2の半導体素子10の抵抗値は、信号配線1間のリーク電流が発生しないよう高い値とする。このため、効果的に静電気を除去することができ、画素電極に接続されるTFTの閾値シフトや、信号配線1と走査配線2との短絡などの問題を解決することができる。従って、リーク電流によって発生する表示ムラの改善を行うことができ、高品位の液晶表示装置100を提供することができる。   Conversely, when the static electricity supplied from the source terminal 5 during the manufacturing process is mainly negative, the direction of flowing current from the first short ring 3 to the signal wiring 1 of the first protection circuit 7. The resistance value of the first semiconductor element 9 is set to a low value so as to reduce defects due to static electricity. The resistance value of the second semiconductor element 10 is set to a high value so that a leak current between the signal wirings 1 does not occur. For this reason, static electricity can be effectively removed, and problems such as a threshold shift of the TFT connected to the pixel electrode and a short circuit between the signal wiring 1 and the scanning wiring 2 can be solved. Therefore, display unevenness caused by leakage current can be improved, and a high-quality liquid crystal display device 100 can be provided.

さらに、第2の保護回路8は、同じ電位差において第2のショートリング4から走査配線2に電流を流す方向の第1の半導体素子9の抵抗値と、走査配線2から第2のショートリング4に電流を流す方向の第2の半導体素子10の抵抗値とが非平衡である。すなわち、第2の保護回路8を構成する第1の半導体素子9と第2の半導体素子10の抵抗特性が異なる。例えば、第2のショートリング4から走査配線2へと電流を流す方向の第1の半導体素子9の抵抗値を、走査配線2間のリーク電流が発生しないよう高い値とする。これにより、走査配線2間のリーク電流に起因して発生する表示ムラを抑制することができる。また、走査配線2から第2のショートリング4へと電流を流す第2の半導体素子10の抵抗値は、従来と同様に、静電気による不良を軽減できるように低い値とする。   Further, the second protection circuit 8 includes the resistance value of the first semiconductor element 9 in the direction in which a current flows from the second short ring 4 to the scanning wiring 2 at the same potential difference, and the second short ring 4 from the scanning wiring 2. The resistance value of the second semiconductor element 10 in the direction in which the current flows through is unbalanced. That is, the resistance characteristics of the first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 constituting the second protection circuit 8 are different. For example, the resistance value of the first semiconductor element 9 in the direction in which a current flows from the second short ring 4 to the scanning wiring 2 is set to a high value so that a leakage current between the scanning wirings 2 does not occur. Thereby, display unevenness caused by a leakage current between the scanning lines 2 can be suppressed. In addition, the resistance value of the second semiconductor element 10 that allows current to flow from the scanning wiring 2 to the second short ring 4 is set to a low value so that defects due to static electricity can be reduced, as in the prior art.

このように構成されたTFTアレイ基板101においては、製造工程中にゲート端子6から正極性の静電気が供給された場合、第2の半導体素子10により走査配線2から第2のショートリング4へ電流が流れ、静電気により不良発生を軽減することが可能であるだけでなく、走査配線2間の第2のショートリング4を介したリーク電流による表示ムラを抑制することが可能である。   In the TFT array substrate 101 configured as described above, when positive static electricity is supplied from the gate terminal 6 during the manufacturing process, a current is passed from the scanning wiring 2 to the second short ring 4 by the second semiconductor element 10. In addition to reducing the occurrence of defects due to static electricity, it is possible to suppress display unevenness due to leakage current through the second short ring 4 between the scanning lines 2.

また逆に、製造工程中にゲート端子6から供給される静電気が主に負極性である場合には、第2の保護回路8の、第2のショートリング4から走査配線2へ電流を流す方向の第1の半導体素子9の抵抗値を静電気による不良を軽減するように低い値にしている。第2の半導体素子10の抵抗値は、走査配線2間のリーク電流が発生しないように高い値とする。このため、効果的に静電気を除去することができ、画素電極に接続されるTFTの閾値シフトや、信号配線1と走査配線2との短絡などの問題を解決することができる。従って、静電気による不良の軽減とともに、表示ムラの改善を行うことができ、高品位の液晶表示装置100を提供することができる。   Conversely, when the static electricity supplied from the gate terminal 6 during the manufacturing process is mainly negative, the current flows from the second short ring 4 to the scanning wiring 2 in the second protection circuit 8. The resistance value of the first semiconductor element 9 is set to a low value so as to reduce defects due to static electricity. The resistance value of the second semiconductor element 10 is set to a high value so that a leak current between the scanning wirings 2 does not occur. For this reason, static electricity can be effectively removed, and problems such as a threshold shift of the TFT connected to the pixel electrode and a short circuit between the signal wiring 1 and the scanning wiring 2 can be solved. Therefore, it is possible to reduce defects due to static electricity and improve display unevenness, and to provide a high-quality liquid crystal display device 100.

ここで、図5を参照して、図4に示す第1の保護回路7、第2の保護回路8を構成する第1の半導体素子9及び第2の半導体素子10の構成を説明する。図5は、第1の半導体素子9の構成を示す断面図である。なお、第1の保護回路7及び第2の保護回路8を構成する第1の半導体素子9及び第2の半導体素子10は略同一の構成を有している。   Here, with reference to FIG. 5, the structure of the 1st semiconductor element 9 and the 2nd semiconductor element 10 which comprise the 1st protection circuit 7 and the 2nd protection circuit 8 which are shown in FIG. 4 is demonstrated. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the first semiconductor element 9. The first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 constituting the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 have substantially the same configuration.

図5に示すように、第1の半導体素子9は、TFTアレイ基板101、ゲート電極12、ゲート絶縁膜13、ソース電極14、ドレイン電極15、ノンドープアモルファスシリコン層16、リンドープアモルファスシリコン層17、保護膜18などを備えている。   As shown in FIG. 5, the first semiconductor element 9 includes a TFT array substrate 101, a gate electrode 12, a gate insulating film 13, a source electrode 14, a drain electrode 15, a non-doped amorphous silicon layer 16, a phosphorus-doped amorphous silicon layer 17, A protective film 18 and the like are provided.

TFTアレイ基板101上には、ゲート電極12が形成されている。また、ゲート電極12上には、ゲート絶縁膜13がゲート電極12を覆うように形成されている。ゲート絶縁膜13上の、ゲート電極12に対応する位置には、ノンドープアモルファスシリコン層16が設けられている。ノンドープアモルファスシリコン層16の一部には、不純物としてリンがドープされたリンドープアモルファスシリコン層17が形成されている。リンドープアモルファスシリコン層17は、ノンドープアモルファスシリコン層16上において、2つの領域に分かれて形成されている。また、ゲート絶縁膜13及び一方のリンドープアモルファスシリコン層17上には、ソース電極14が形成されている。また、ゲート絶縁膜13及び他方のリンドープアモルファスシリコン層17上には、ドレイン電極15が形成されている。   A gate electrode 12 is formed on the TFT array substrate 101. A gate insulating film 13 is formed on the gate electrode 12 so as to cover the gate electrode 12. A non-doped amorphous silicon layer 16 is provided on the gate insulating film 13 at a position corresponding to the gate electrode 12. A phosphorus-doped amorphous silicon layer 17 doped with phosphorus as an impurity is formed on a part of the non-doped amorphous silicon layer 16. The phosphorus-doped amorphous silicon layer 17 is formed in two regions on the non-doped amorphous silicon layer 16. A source electrode 14 is formed on the gate insulating film 13 and one phosphorus-doped amorphous silicon layer 17. A drain electrode 15 is formed on the gate insulating film 13 and the other phosphorus-doped amorphous silicon layer 17.

上記の構成の第1の保護回路7を構成する第1の半導体素子9においては、ゲート電極12は、図3に示す第1のショートリング3に接続されている。また、ソース電極14は第1のショートリング3に接続され、ドレイン電極15は信号配線1に接続されている。また、第1の保護回路7を構成する第2の半導体素子10においては、ゲート電極12は、図3に示す信号配線1に接続されている。また、ソース電極14は信号配線1に接続され、ドレイン電極15は第1のショートリング3に接続されている。従って、第1の保護回路7を構成する第1の半導体素子9及び第2の半導体素子10は、信号配線1と第1のショートリング3との間にダイオード接続されている。   In the first semiconductor element 9 constituting the first protection circuit 7 having the above configuration, the gate electrode 12 is connected to the first short ring 3 shown in FIG. The source electrode 14 is connected to the first short ring 3, and the drain electrode 15 is connected to the signal line 1. Further, in the second semiconductor element 10 constituting the first protection circuit 7, the gate electrode 12 is connected to the signal wiring 1 shown in FIG. The source electrode 14 is connected to the signal wiring 1, and the drain electrode 15 is connected to the first short ring 3. Therefore, the first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 constituting the first protection circuit 7 are diode-connected between the signal wiring 1 and the first short ring 3.

また、第2の保護回路8を構成する第1の半導体素子9においては、ゲート電極12は、図3に示す第2のショートリング4に接続されている。また、ソース電極14は第2のショートリング4に接続され、ドレイン電極15は走査配線2に接続されている。また、第2の保護回路8を構成する第2の半導体素子10においては、ゲート電極12は、図3に示す走査配線2に接続されている。また、ソース電極14は走査配線2に接続され、ドレイン電極15は第2のショートリング4に接続されている。従って、第2の保護回路を構成する第1の半導体素子9及び第2の半導体素子10は、走査配線2と第2のショートリング4との間にダイオード接続されている。   Further, in the first semiconductor element 9 constituting the second protection circuit 8, the gate electrode 12 is connected to the second short ring 4 shown in FIG. The source electrode 14 is connected to the second short ring 4, and the drain electrode 15 is connected to the scanning wiring 2. Further, in the second semiconductor element 10 constituting the second protection circuit 8, the gate electrode 12 is connected to the scanning wiring 2 shown in FIG. The source electrode 14 is connected to the scanning wiring 2, and the drain electrode 15 is connected to the second short ring 4. Accordingly, the first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 constituting the second protection circuit are diode-connected between the scanning wiring 2 and the second short ring 4.

図6に従来の半導体素子の構成を示す。図6に示す半導体素子において図5に示す半導体素子と同一の構成要素には同一の符号を付している。図6と比較すると、図5に示す本発明に係るTFTアレイ基板101に用いられる第1の半導体素子9及び第2の半導体素子10において、金属膜からなるゲート電極12は、ノンドープアモルファスシリコン層16及びリンドープアモルファスシリコン層17からなる半導体層よりも大きく形成されている。このため、TFTアレイ基板101側から照射された光は、半導体層の下層膜であるゲート電極12により遮光され、半導体層に到達しない。
また、図5では図示していないが、半導体素子の上層に遮光膜を形成しても良い。あるいは、図2に示す対向基板102上に、カラーフィルタ(不図示)の着色層間、及び表示領域の周囲に配置されるBM(Black Matrix)などの遮光膜を、TFTアレイ基板101上の半導体素子に対応して形成しても良い。これにより、TFTアレイ基板101の半導体素子形成面側から照射された光は、半導体層の上層膜である遮光膜により遮光され、半導体層に到達しない。
FIG. 6 shows a configuration of a conventional semiconductor element. In the semiconductor element shown in FIG. 6, the same components as those of the semiconductor element shown in FIG. Compared with FIG. 6, in the first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 used in the TFT array substrate 101 according to the present invention shown in FIG. 5, the gate electrode 12 made of a metal film has a non-doped amorphous silicon layer 16. And larger than the semiconductor layer made of the phosphorus-doped amorphous silicon layer 17. For this reason, the light irradiated from the TFT array substrate 101 side is shielded by the gate electrode 12 which is the lower layer film of the semiconductor layer, and does not reach the semiconductor layer.
Although not shown in FIG. 5, a light shielding film may be formed on the upper layer of the semiconductor element. Alternatively, a light-shielding film such as a BM (Black Matrix) disposed around the coloring layer of the color filter (not shown) and the display area is formed on the counter substrate 102 shown in FIG. You may form corresponding to. Thereby, the light irradiated from the semiconductor element formation surface side of the TFT array substrate 101 is shielded by the light shielding film, which is the upper layer film of the semiconductor layer, and does not reach the semiconductor layer.

このため、光の影響による第1の保護回路7及び第2の保護回路8の抵抗値の変化を抑制することができる。従って、本発明のTFTアレイ基板によれば、使用時において光の影響による保護回路7、8の抵抗特性変動を抑制することができる。このように、光リークによって生じる保護回路7、8の抵抗特性の変化を低減することができる。   For this reason, changes in the resistance values of the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 due to the influence of light can be suppressed. Therefore, according to the TFT array substrate of the present invention, it is possible to suppress fluctuations in resistance characteristics of the protection circuits 7 and 8 due to the influence of light during use. In this way, it is possible to reduce changes in the resistance characteristics of the protection circuits 7 and 8 caused by light leakage.

ここで、本発明に係るTFTアレイ基板及び液晶表示装置100の製造方法について図7を参照して説明する。図7は、本実施の形態に係るTFTアレイ基板の製造方法を説明するためのフロー図である。図7に示すように、まず、TFTアレイ基板101上にスパッタリング法等を用いて第1の金属薄膜を成膜し、走査配線2、第1のショートリング3、ゲート電極12を所定のパターンで形成する(ステップS1)。なお、ゲート電極12の形成と同時に、表示領域中のTFT素子のゲート電極を同時に形成する。   Here, a manufacturing method of the TFT array substrate and the liquid crystal display device 100 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart for explaining the manufacturing method of the TFT array substrate according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, first, a first metal thin film is formed on the TFT array substrate 101 using a sputtering method or the like, and the scanning wiring 2, the first short ring 3, and the gate electrode 12 are formed in a predetermined pattern. Form (step S1). In addition, simultaneously with the formation of the gate electrode 12, the gate electrode of the TFT element in the display region is formed at the same time.

次に、プラズマCVD法を用いて、ゲート絶縁膜13を形成する。そして、アモルファスシリコン膜を成膜した後リンをドープして、ノンドープアモルファスシリコン層16及びリンドープアモルファスシリコン層17を形成し、ノンドープアモルファスシリコン層16及びリンドープアモルファスシリコン層17を所定のパターンにパターニングする(ステップS2)。続いて、スパッタリング法等を用いて、第2の金属薄膜を成膜し、信号配線1、第2のショートリング4、ソース電極14及びドレイン電極15を所定のパターンで形成する(ステップS3)。なお、ソース電極14及びドレイン電極15の形成と同時に、表示領域中のTFT素子のソース電極及びドレイン電極15を同時に形成する。   Next, the gate insulating film 13 is formed using a plasma CVD method. Then, after forming an amorphous silicon film, phosphorus is doped to form a non-doped amorphous silicon layer 16 and a phosphorus-doped amorphous silicon layer 17, and the non-doped amorphous silicon layer 16 and the phosphorus-doped amorphous silicon layer 17 are patterned into a predetermined pattern. (Step S2). Subsequently, a second metal thin film is formed using a sputtering method or the like, and the signal wiring 1, the second short ring 4, the source electrode 14 and the drain electrode 15 are formed in a predetermined pattern (step S3). At the same time as the formation of the source electrode 14 and the drain electrode 15, the source electrode and the drain electrode 15 of the TFT element in the display region are formed at the same time.

その後、ゲート絶縁膜13、ノンドープアモルファスシリコン層16、ソース電極14、及びドレイン電極15の上に保護膜18を成膜する(ステップS4)。このようにして、第1の保護回路7及び第2の保護回路8が形成される。そして、その上に画素電極を形成する(ステップS5)。画素電極は、保護膜18に形成されるコンタクトホールを介して、第2の金属薄膜からなる表示領域中のTFTのドレイン電極を接続される。   Thereafter, a protective film 18 is formed on the gate insulating film 13, the non-doped amorphous silicon layer 16, the source electrode 14, and the drain electrode 15 (step S4). In this way, the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 are formed. Then, a pixel electrode is formed thereon (step S5). The pixel electrode is connected to the drain electrode of the TFT in the display region made of the second metal thin film through a contact hole formed in the protective film 18.

そして、画素電極を形成すると同時に、第1の保護回路7と第1のショートリング3及び信号配線1、第2の保護回路8と第2のショートリング4及び走査配線2との接続を行う(ステップS5)。このようにして、形成されたTFTアレイ基板においては、信号配線1が第1の保護回路7によって第1のショートリング3と接続される。また、走査配線2が第2の保護回路8を介して、第2のショートリング4と接続される。従って、第1のショートリング3及び第2のショートリング4は、TFTアレイ基板の切断工程後においても、液晶表示パネル中に残っている。このため、TFTアレイ形成工程後の切断工程、モジュール実装工程において発生する静電気による絶縁破壊の発生を抑制することができる。また、第1の保護回路7及び第2の保護回路8を構成する第1の半導体素子9及び第2の半導体素子10は、表示領域中のTFTと同一の工程により形成される。これにより、製造工程の増加を抑制することができる。   At the same time as forming the pixel electrode, the first protection circuit 7 is connected to the first short ring 3 and the signal wiring 1, and the second protection circuit 8 is connected to the second short ring 4 and the scanning wiring 2 ( Step S5). In the TFT array substrate thus formed, the signal wiring 1 is connected to the first short ring 3 by the first protection circuit 7. Further, the scanning wiring 2 is connected to the second short ring 4 through the second protection circuit 8. Accordingly, the first short ring 3 and the second short ring 4 remain in the liquid crystal display panel even after the TFT array substrate cutting step. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of dielectric breakdown due to static electricity generated in the cutting step and the module mounting step after the TFT array forming step. Further, the first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 constituting the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 are formed by the same process as the TFT in the display region. Thereby, the increase in a manufacturing process can be suppressed.

そして、切断工程、実装工程において発生する静電気の極性及びドライバICの駆動能力を考慮し、第1の半導体素子9及び第2の半導体素子10のW/Lを調整することにより、静電気による不良の発生を軽減するだけでなく、隣接する信号配線1間の第1のショートリング3を介したリーク電流、隣接する走査配線2間の第2のショートリング4を介したリーク電流を抑制することができ、表示ムラの発生を抑制することが可能となる。   Then, in consideration of the polarity of static electricity generated in the cutting process and the mounting process and the driving capability of the driver IC, the W / L of the first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10 is adjusted, so In addition to reducing the occurrence, the leakage current through the first short ring 3 between the adjacent signal wirings 1 and the leakage current through the second short ring 4 between the adjacent scanning wirings 2 can be suppressed. It is possible to suppress the occurrence of display unevenness.

そして、上述したように形成したTFTアレイ基板101と対向電極等を形成した対向基板102とを対向配置して、一定の間隔をもってシール材により貼り合せる(ステップS6)。この両基板とシール材とで形成される空間に液晶104を注入して、注入口を封止する(ステップS7)。これにより、液晶表示パネル200が形成される。そして、液晶表示パネル200の周辺領域にゲートドライバIC109及びソースドライバIC110、バックライト300等その他の周辺機器を実装して(ステップS8)、液晶表示装置100が完成する。   Then, the TFT array substrate 101 formed as described above and the counter substrate 102 on which the counter electrode or the like is formed are arranged to face each other and bonded together with a sealing material at a constant interval (step S6). The liquid crystal 104 is injected into the space formed by both the substrates and the sealing material to seal the injection port (step S7). Thereby, the liquid crystal display panel 200 is formed. Then, other peripheral devices such as the gate driver IC 109, the source driver IC 110, and the backlight 300 are mounted in the peripheral region of the liquid crystal display panel 200 (step S8), and the liquid crystal display device 100 is completed.

実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係るアクティブマトリクス基板について図8を参照して説明する。図8は、本実施の形態に係るTFTアレイ基板の第1の保護回路7及び第2の保護回路8の構成を示す等価回路である。本実施の形態に係るTFTアレイ基板において、図4に示す実施の形態1と異なる点は、第1の半導体素子9、第2の半導体素子10にそれぞれ直列に接続した第3の半導体素子19、第4の半導体素子20をさらに接続した点である。なお、図8において、図4と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。また、第1の保護回路7及び第2の保護回路8は略同一の構成を有しており、図8においてはかっこ内の符号が第2の保護回路8に対応するものである。
Embodiment 2. FIG.
An active matrix substrate according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an equivalent circuit showing the configuration of the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 of the TFT array substrate according to the present embodiment. The TFT array substrate according to the present embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 4 in that a third semiconductor element 19 connected in series to the first semiconductor element 9 and the second semiconductor element 10, respectively. The fourth semiconductor element 20 is further connected. In FIG. 8, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Further, the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 have substantially the same configuration, and the reference numerals in parentheses correspond to the second protection circuit 8 in FIG.

まず、本実施の形態にかかる第1の保護回路7について説明する。図8に示すように、第1の保護回路7は、第1の半導体素子9、第2の半導体素子10、第3の半導体素子19、第4の半導体素子20を有している。第1の半導体素子9、第2の半導体素子10、第3の半導体素子19、第4の半導体素子20は、それぞれその抵抗が非線形で変化する整流素子である。ここでは、薄膜トランジスタ(TFT)にて形成した場合について説明する。従って、第1の半導体素子9、第2の半導体素子10、第3の半導体素子19、第4の半導体素子20は、TFTのゲートを当該TFTのソース又はドレインに接続した2端子素子からなる。
第1の保護回路7においては、第1の半導体素子9のゲート電極及びソース電極が第1のショートリング3に接続されており、第1の半導体素子9のドレイン電極が第3の半導体素子19のゲート電極及びソース電極に接続されている。また、第3の半導体素子19のドレイン電極は、信号配線1と接続されている。すなわち、第1の半導体素子9と第3の半導体素子19とは、信号配線1と第1のショートリング3との間に直列にダイオード接続されている。ここで、第1の半導体素子9と第3の半導体素子19とを第1の電流制御素子21とする。
First, the first protection circuit 7 according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 8, the first protection circuit 7 includes a first semiconductor element 9, a second semiconductor element 10, a third semiconductor element 19, and a fourth semiconductor element 20. The first semiconductor element 9, the second semiconductor element 10, the third semiconductor element 19, and the fourth semiconductor element 20 are rectifier elements whose resistance changes nonlinearly. Here, a case where a thin film transistor (TFT) is used will be described. Accordingly, the first semiconductor element 9, the second semiconductor element 10, the third semiconductor element 19, and the fourth semiconductor element 20 are each composed of a two-terminal element in which the gate of the TFT is connected to the source or drain of the TFT.
In the first protection circuit 7, the gate electrode and the source electrode of the first semiconductor element 9 are connected to the first short ring 3, and the drain electrode of the first semiconductor element 9 is the third semiconductor element 19. Are connected to the gate electrode and the source electrode. The drain electrode of the third semiconductor element 19 is connected to the signal wiring 1. That is, the first semiconductor element 9 and the third semiconductor element 19 are diode-connected in series between the signal wiring 1 and the first short ring 3. Here, the first semiconductor element 9 and the third semiconductor element 19 are referred to as a first current control element 21.

また、第4の半導体素子20のゲート電極及びソース電極が信号配線1に接続されており、第4の半導体素子20のドレイン電極が第2の半導体素子10のゲート電極及びソース電極に接続されている。また、第2の半導体素子10のドレイン電極が、第1のショートリング3に接続されている。すなわち、第2の半導体素子10と第4の半導体素子20とは、信号配線1と第1のショートリング3との間に直列にダイオード接続されている。ここで、第2の半導体素子10と第4の半導体素子20とを第2の電流制御素子22とする。第1の半導体素子9及び第3の半導体素子19からなる第1の電流制御素子21と、第2の半導体素子10及び第4の半導体素子20からなる第2の電流制御素子22とは並列に接続されている。また、第1の電流制御素子21の整流方向と第2の電流制御素子22の整流方向とは逆向きに接続されている。   Further, the gate electrode and the source electrode of the fourth semiconductor element 20 are connected to the signal wiring 1, and the drain electrode of the fourth semiconductor element 20 is connected to the gate electrode and the source electrode of the second semiconductor element 10. Yes. The drain electrode of the second semiconductor element 10 is connected to the first short ring 3. That is, the second semiconductor element 10 and the fourth semiconductor element 20 are diode-connected in series between the signal wiring 1 and the first short ring 3. Here, the second semiconductor element 10 and the fourth semiconductor element 20 are referred to as a second current control element 22. The first current control element 21 composed of the first semiconductor element 9 and the third semiconductor element 19 and the second current control element 22 composed of the second semiconductor element 10 and the fourth semiconductor element 20 are arranged in parallel. It is connected. The rectification direction of the first current control element 21 and the rectification direction of the second current control element 22 are connected in opposite directions.

第1の保護回路7においては、第1の半導体素子9は、第1のショートリング3が高電位となったときにオン状態となる。そして、第3の半導体素子19がオン状態となり、第1のショートリング3から信号配線1へと電流が流れる。また、第2の半導体素子10は、信号配線1が高電位となったときにオン状態となる。そして、第4の半導体素子20がオン状態となり、信号配線1から第1のショートリング3へと電流が流れる。   In the first protection circuit 7, the first semiconductor element 9 is turned on when the first short ring 3 becomes a high potential. Then, the third semiconductor element 19 is turned on, and a current flows from the first short ring 3 to the signal wiring 1. In addition, the second semiconductor element 10 is turned on when the signal wiring 1 becomes a high potential. Then, the fourth semiconductor element 20 is turned on, and a current flows from the signal wiring 1 to the first short ring 3.

次に、本実施の形態にかかる第2の保護回路8について説明する。図8のかっこ内の符号に示すように、第2の保護回路8は、第1の半導体素子9、第2の半導体素子10、第3の半導体素子19、第4の半導体素子20を有している。第2の保護回路8においては、第1の半導体素子9のゲート電極及びソース電極が第2のショートリング4に接続されており、第1の半導体素子9のドレイン電極が第3の半導体素子19のゲート電極及びソース電極に接続されている。また、第3の半導体素子19のドレイン電極は、走査配線2と接続されている。すなわち、第1の半導体素子9と第3の半導体素子19とは、走査配線2と第2のショートリング4との間に直列にダイオード接続されている。ここで、第1の半導体素子9と第3の半導体素子19とを第1の電流制御素子21とする。   Next, the second protection circuit 8 according to the present embodiment will be described. As indicated by reference numerals in parentheses in FIG. 8, the second protection circuit 8 includes a first semiconductor element 9, a second semiconductor element 10, a third semiconductor element 19, and a fourth semiconductor element 20. ing. In the second protection circuit 8, the gate electrode and the source electrode of the first semiconductor element 9 are connected to the second short ring 4, and the drain electrode of the first semiconductor element 9 is the third semiconductor element 19. Are connected to the gate electrode and the source electrode. The drain electrode of the third semiconductor element 19 is connected to the scanning wiring 2. That is, the first semiconductor element 9 and the third semiconductor element 19 are diode-connected in series between the scanning wiring 2 and the second short ring 4. Here, the first semiconductor element 9 and the third semiconductor element 19 are referred to as a first current control element 21.

また、第4の半導体素子20のゲート電極及びソース電極が走査配線2に接続されており、第4の半導体素子20のドレイン電極が第2の半導体素子10のゲート電極及びソース電極に接続されている。また、第2の半導体素子10のドレイン電極が、第2のショートリング4に接続されている。すなわち、第2の半導体素子10と第4の半導体素子20とは、走査配線2と第2のショートリング4との間に直列にダイオード接続されている。ここで、第2の半導体素子10と第4の半導体素子20とを第2の電流制御素子22とする。また、第1の半導体素子9及び第3の半導体素子19からなる第1の電流制御素子21と、第2の半導体素子10及び第4の半導体素子20からなる第2の電流制御素子22とは並列に接続されている。また、第1の電流制御素子21の整流方向と第2の電流制御素子22の整流方向とは逆向きに接続されている。   The gate electrode and the source electrode of the fourth semiconductor element 20 are connected to the scanning wiring 2, and the drain electrode of the fourth semiconductor element 20 is connected to the gate electrode and the source electrode of the second semiconductor element 10. Yes. The drain electrode of the second semiconductor element 10 is connected to the second short ring 4. That is, the second semiconductor element 10 and the fourth semiconductor element 20 are diode-connected in series between the scanning wiring 2 and the second short ring 4. Here, the second semiconductor element 10 and the fourth semiconductor element 20 are referred to as a second current control element 22. The first current control element 21 composed of the first semiconductor element 9 and the third semiconductor element 19 and the second current control element 22 composed of the second semiconductor element 10 and the fourth semiconductor element 20 are Connected in parallel. The rectification direction of the first current control element 21 and the rectification direction of the second current control element 22 are connected in opposite directions.

第2の保護回路8においては、第1の半導体素子9は、第2のショートリング4が高電位となったときにオン状態となる。そして、第3の半導体素子19がオン状態となり、第2のショートリング4から走査配線2へと電流がれる。また、第2の半導体素子10は、走査配線2が高電位となったときにオン状態となる。そして、第4の半導体素子20がオン状態となり、走査配線2から第2のショートリング4へと電流が流れる。   In the second protection circuit 8, the first semiconductor element 9 is turned on when the second short ring 4 is at a high potential. Then, the third semiconductor element 19 is turned on, and a current flows from the second short ring 4 to the scanning wiring 2. The second semiconductor element 10 is turned on when the scanning wiring 2 becomes a high potential. Then, the fourth semiconductor element 20 is turned on, and a current flows from the scanning wiring 2 to the second short ring 4.

また、第1の保護回路7は、第1のショートリング3から信号配線1に電流を流す方向の抵抗値と、信号配線1から第1のショートリング3に電流を流す方向の抵抗値とが非平衡である。すなわち、第1の保護回路7を構成する第1の電流制御素子21と第2の電流制御素子22の抵抗特性が異なる。例えば、第1のショートリング3から信号配線1へと電流を流す方向の第1の電流制御素子21の抵抗値を、信号配線1間のリーク電流が発生しないよう高い値とする。これにより、信号配線1間のリーク電流に起因して発生する表示ムラを抑制することができる。また、信号配線1から第1のショートリング3へと電流を流す第2の電流制御素子22の抵抗値は、従来と同様に、静電気による不良を軽減できるように低い値とする。   Further, the first protection circuit 7 has a resistance value in a direction in which a current flows from the first short ring 3 to the signal line 1 and a resistance value in a direction in which a current flows from the signal line 1 to the first short ring 3. Nonequilibrium. That is, the resistance characteristics of the first current control element 21 and the second current control element 22 constituting the first protection circuit 7 are different. For example, the resistance value of the first current control element 21 in the direction in which current flows from the first short ring 3 to the signal wiring 1 is set to a high value so that a leak current between the signal wirings 1 does not occur. Thereby, display unevenness caused by a leakage current between the signal wirings 1 can be suppressed. In addition, the resistance value of the second current control element 22 that allows current to flow from the signal wiring 1 to the first short ring 3 is set to a low value so that defects due to static electricity can be reduced as in the conventional case.

このように構成されたTFTアレイ基板101においては、製造工程中にソース端子5から正極性の静電気が供給された場合、静電気により不良発生を軽減することが可能であるだけでなく、信号配線1間の第1のショートリング3を介したリーク電流による表示ムラを抑制することが可能ある。   In the TFT array substrate 101 configured as described above, when positive static electricity is supplied from the source terminal 5 during the manufacturing process, it is possible not only to reduce the occurrence of defects due to static electricity, but also the signal wiring 1. It is possible to suppress display unevenness due to a leak current through the first short ring 3.

また、製造工程中にソース端子5から供給される静電気が主に負極性である場合には、第1の保護回路7の抵抗値を、信号配線1から第1のショートリング3へ電流を流す方向の第1の電流制御素子21の抵抗値を静電気による不良を軽減するように低い値にする。このため、効果的に静電気を除去することができ、画素電極に接続されるTFTの閾値シフトや、信号配線1と走査配線2との短絡などの問題を解決することができる。よって、リーク電流による表示ムラを改善することができる。   When the static electricity supplied from the source terminal 5 during the manufacturing process is mainly negative, the resistance value of the first protection circuit 7 is caused to flow from the signal wiring 1 to the first short ring 3. The resistance value of the first current control element 21 in the direction is set to a low value so as to reduce defects due to static electricity. For this reason, static electricity can be effectively removed, and problems such as a threshold shift of the TFT connected to the pixel electrode and a short circuit between the signal wiring 1 and the scanning wiring 2 can be solved. Therefore, display unevenness due to leakage current can be improved.

さらに、第2の保護回路8は、第2のショートリング4から走査配線2に電流を流す方向の抵抗値と、走査配線2から第2のショートリング4に電流を流す方向の抵抗値とが非平衡である。すなわち、第2の保護回路8を構成する第1の電流制御素子21と第2の電流制御素子22の抵抗特性が異なる。例えば、第2のショートリング4から走査配線2へと電流を流す方向の第1の電流制御素子21の抵抗値を、走査配線2間のリーク電流が発生しないよう高い値とする。これにより、走査配線2間のリーク電流に起因して発生する表示ムラを抑制することができる。また、走査配線2から第2のショートリング4へと電流を流す第2の電流制御素子22の抵抗値は、従来と同様に、静電気による不良を軽減できるように低い値とする。   Further, the second protection circuit 8 has a resistance value in a direction in which a current flows from the second short ring 4 to the scanning wiring 2 and a resistance value in a direction in which a current flows from the scanning wiring 2 to the second short ring 4. Nonequilibrium. That is, the resistance characteristics of the first current control element 21 and the second current control element 22 constituting the second protection circuit 8 are different. For example, the resistance value of the first current control element 21 in the direction in which a current flows from the second short ring 4 to the scanning wiring 2 is set to a high value so that a leakage current between the scanning wirings 2 does not occur. Thereby, display unevenness caused by a leakage current between the scanning lines 2 can be suppressed. In addition, the resistance value of the second current control element 22 that allows current to flow from the scanning wiring 2 to the second short ring 4 is set to a low value so that defects due to static electricity can be reduced as in the conventional case.

このように構成されたTFTアレイ基板101においては、製造工程中にゲート端子6から正極性の静電気が供給された場合、静電気により不良発生を軽減することが可能であるだけでなく、走査配線2間の第2のショートリング4を介したリーク電流による表示ムラを抑制することが可能ある。   In the TFT array substrate 101 configured as described above, when positive static electricity is supplied from the gate terminal 6 during the manufacturing process, it is possible not only to reduce the occurrence of defects due to static electricity, but also to the scanning wiring 2. It is possible to suppress display unevenness due to a leak current via the second short ring 4 between them.

また、製造工程中にゲート端子6から供給される静電気が主に負極性である場合には、第2の電流制御素子22の抵抗値を、第2のショートリング4から走査配線2へ電流を流す方向の第1の半導体素子9の抵抗値を静電気による不良を軽減するように低い値にする。このため、効果的に静電気を除去することができ、画素電極に接続されるTFTの閾値シフトや、信号配線1と走査配線2との短絡などの問題を解決することができる。従って、静電気による不良の軽減とともに、表示ムラの改善を行うことができ、高品位の液晶表示装置100を提供することができる。このように、リーク電流による表示ムラを改善することができる。   Further, when the static electricity supplied from the gate terminal 6 during the manufacturing process is mainly negative, the resistance value of the second current control element 22 is set so that the current is supplied from the second short ring 4 to the scanning wiring 2. The resistance value of the first semiconductor element 9 in the flowing direction is set to a low value so as to reduce defects due to static electricity. For this reason, static electricity can be effectively removed, and problems such as a threshold shift of the TFT connected to the pixel electrode and a short circuit between the signal wiring 1 and the scanning wiring 2 can be solved. Therefore, it is possible to reduce defects due to static electricity and improve display unevenness, and to provide a high-quality liquid crystal display device 100. In this way, display unevenness due to leakage current can be improved.

また、本実施の形態によれば、第1の電流制御素子21を直列に接続した第1の半導体素子9と第3の半導体素子の2つの半導体素子から形成し、第2の電流制御素子22を直列に接続した第2の半導体素子10と第4の半導体素子20の2つの半導体素子から形成している。これにより、第1の電流制御素子21及び第2の電流制御素子22の静電気の耐圧性を向上させることができる。また、パターン欠陥による信号配線1と第1のショートリング3との、走査配線2と第2のショートリング4との短絡に対する冗長性を増加させることができる。このため、TFTアレイ基板の歩留りを上げることが可能となる。   Further, according to the present embodiment, the first current control element 21 is formed from two semiconductor elements of the first semiconductor element 9 and the third semiconductor element connected in series, and the second current control element 22 is formed. Are formed from two semiconductor elements of a second semiconductor element 10 and a fourth semiconductor element 20 connected in series. Thereby, the withstand voltage of static electricity of the first current control element 21 and the second current control element 22 can be improved. Further, it is possible to increase the redundancy of the signal wiring 1 and the first short ring 3 due to the pattern defect with respect to the short circuit between the scanning wiring 2 and the second short ring 4. For this reason, the yield of the TFT array substrate can be increased.

実施の形態3.
図9及び図10に、本発明の実施の形態3に係るアクティブマトリクス基板の構成を示す。図9及び図10において、図3と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。図9に示すように、第1のショートリング3にはソースドライバIC110の1つのCOG端子23が接続されている。また、第2のショートリング4には、ゲートドライバIC109の1つのCOG端子24が接続されている。このような構成とすることにより、各ドライバICから入力する電位を調整して、ドライバIC実装後の第1の保護回路7及び第2の保護回路8の抵抗値を容易に制御することができる。なお、ここでは、ドライバICを信号配線1用と走査配線2用とで別々に構成したが、1つのドライバICにより構成することも可能である。
Embodiment 3 FIG.
9 and 10 show the configuration of the active matrix substrate according to Embodiment 3 of the present invention. 9 and 10, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in FIG. 9, one COG terminal 23 of the source driver IC 110 is connected to the first short ring 3. In addition, one COG terminal 24 of the gate driver IC 109 is connected to the second short ring 4. With such a configuration, it is possible to easily control the resistance values of the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 after the driver IC is mounted by adjusting the potential input from each driver IC. . Here, the driver ICs are configured separately for the signal wiring 1 and the scanning wiring 2, but may be configured by one driver IC.

また、図10に示すように、第1のショートリング3にFPC端子25を接続し、第2のショートリング4に他のFPC端子26を接続してもよい。また、この場合、FPCにはドライバICが実装されている。このような構成とすることにより、各ドライバICからFPCを介して入力する電位を調整して、ドライバIC実装後の第1の保護回路7及び第2の保護回路8の抵抗値を容易に制御することができる。   Further, as shown in FIG. 10, the FPC terminal 25 may be connected to the first short ring 3 and another FPC terminal 26 may be connected to the second short ring 4. In this case, a driver IC is mounted on the FPC. With such a configuration, the potential values input from the driver ICs through the FPC are adjusted, and the resistance values of the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 after the driver ICs are mounted are easily controlled. can do.

このように、ドライバICの実装後に、ドライバICから第1のショートリング3、第2のショートリング4にそれぞれ入力される電位により、第1の保護回路7及び第2の保護回路8の抵抗値を任意に制御することができる。また、第1のショートリング3及び第2のショートリング4の電位を一定に維持することが容易となる。これにより、静電気による不良の低減とともに、配線間のリークによる表示ムラの発生を抑制することができる。   As described above, the resistance values of the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 are determined by the potentials input from the driver IC to the first short ring 3 and the second short ring 4 after the driver IC is mounted. Can be controlled arbitrarily. Further, it becomes easy to maintain the potentials of the first short ring 3 and the second short ring 4 constant. As a result, defects due to static electricity can be reduced, and display unevenness due to leakage between wirings can be suppressed.

以上説明したように、本発明によれば、ショートリングに接続する保護回路の抵抗値を、所望の値に調整することで、配線間のリークによる表示不良を低減することができ、さらに静電気によるスイッチング素子の閾値シフトや、信号配線と走査配線間の絶縁膜の破壊による短絡などの不良を大幅に抑制することが可能となる。   As described above, according to the present invention, by adjusting the resistance value of the protection circuit connected to the short ring to a desired value, display defects due to leakage between wirings can be reduced, and further due to static electricity. Defects such as a threshold shift of the switching element and a short circuit due to the breakdown of the insulating film between the signal wiring and the scanning wiring can be significantly suppressed.

また、保護回路の半導体層をゲート電極等の下層膜又は遮光膜、BM等の上層膜によって遮光することにより、光の影響による保護回路の抵抗特性の変化を低減できる。このように、本実施の形態にかかるTFTアレイ基板によれば、使用時において光の影響による保護回路7、8の抵抗特性変動を抑制することができる。さらに、保護回路としてそれぞれ直列に接続した2つの半導体素子からなる2つの電流制御素子によりショートリングに接続することにより、保護回路のパターン欠陥等による信号配線とショートリングとの短絡に対する冗長性を増加させることができるとともに、静電気に対する耐圧性を向上させることができる。さらに、保護回路を構成する半導体素子のゲート電極の電位を、ドライバICから直接、又はFPCを介して入力される入力信号により制御することで、保護回路の抵抗値を容易に制御することが可能となり、また、配線間のリーク電流による表示ムラを抑制することが可能となる。   Further, by shielding the semiconductor layer of the protection circuit with a lower layer film such as a gate electrode or a light shielding film, or an upper layer film such as BM, a change in the resistance characteristic of the protection circuit due to the influence of light can be reduced. Thus, according to the TFT array substrate according to the present embodiment, it is possible to suppress fluctuations in the resistance characteristics of the protection circuits 7 and 8 due to the influence of light during use. In addition, by connecting to the short ring with two current control elements each consisting of two semiconductor elements connected in series as a protection circuit, redundancy against short circuit between the signal wiring and the short ring due to pattern defects of the protection circuit is increased. In addition, the pressure resistance against static electricity can be improved. Furthermore, the resistance value of the protection circuit can be easily controlled by controlling the potential of the gate electrode of the semiconductor element constituting the protection circuit by an input signal input directly from the driver IC or via the FPC. In addition, display unevenness due to leakage current between wirings can be suppressed.

なお、上記の実施例においては、保護回路を構成する整流素子として薄膜トランジスタの2端子半導体素子を用いたが、これに限定されない。例えば、MNR(Metal oxide Non linear Resistor)バリスタなどの非線形整流素子を用いることも可能である。   In the above embodiment, the two-terminal semiconductor element of the thin film transistor is used as the rectifying element constituting the protection circuit, but the present invention is not limited to this. For example, a non-linear rectifying element such as an MNR (Metal oxide Non linear Resistor) varistor can be used.

実施の形態1に係る液晶表示装置の構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るTFTアレイ基板の構成を示す等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram illustrating a configuration of the TFT array substrate according to the first embodiment. 実施の形態1に係るTFTアレイ基板の保護回路の構成を示す等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram illustrating a configuration of a protection circuit for the TFT array substrate according to the first embodiment. 実施の形態1に係るTFTアレイ基板の保護回路を構成する半導体素子の断面図である。2 is a cross-sectional view of a semiconductor element constituting a protection circuit for a TFT array substrate according to Embodiment 1. FIG. 従来のTFTアレイ基板の保護回路を構成する半導体素子の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor element which comprises the protection circuit of the conventional TFT array substrate. 実施の形態1に係る液晶表示装置の製造方法を示すフロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing the liquid crystal display device according to the first embodiment. 実施の形態2に係るTFTアレイ基板の保護回路の構成を示す等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a protection circuit for a TFT array substrate according to a second embodiment. 実施の形態3に係るTFTアレイ基板の構成を示す等価回路図である。6 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a TFT array substrate according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係るTFTアレイ基板の構成を示す等価回路図である。6 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a TFT array substrate according to Embodiment 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 信号配線
2 走査配線
3 第1のショートリング
4 第2のショートリング
5 ソース端子
6 ゲート端子
7 第1の保護回路
8 第2の保護回路
9 第1の半導体素子
10 第2の半導体素子
11 ガラス基板
12 ゲート電極
13 ゲート絶縁膜
14 ソース電極
15 ドレイン電極
16 ノンドープアモルファスシリコン層
17 リンドープアモルファスシリコン層
18 保護膜
19 第3の半導体素子
20 第4の半導体素子
21 第1の電流制御素子
22 第2の電流制御素子
23 第1のショートリングへの電位入力用COG端子
24 第2のショートリングへの電位入力用COG端子
25 第1のショートリングへの電位入力用FPC端子
26 第2のショートリングへの電位入力用FPC端子
100 液晶表示装置
101 TFTアレイ基板
102 対向基板
103 シール材
104 液晶
105 スペーサ
106 配向膜
107 対向電極
108 偏光板
109 ゲートドライバIC
110 ソースドライバIC
200 液晶表示パネル
300 バックライト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal wiring 2 Scanning wiring 3 1st short ring 4 2nd short ring 5 Source terminal 6 Gate terminal 7 1st protection circuit 8 2nd protection circuit 9 1st semiconductor element 10 2nd semiconductor element 11 Glass Substrate 12 Gate electrode 13 Gate insulating film 14 Source electrode 15 Drain electrode 16 Non-doped amorphous silicon layer 17 Phosphorus-doped amorphous silicon layer 18 Protective film 19 Third semiconductor element 20 Fourth semiconductor element 21 First current control element 22 Second Current control element 23 potential input COG terminal 24 to the first short ring potential input COG terminal 25 to the second short ring 25 potential input FPC terminal 26 to the first short ring to the second short ring Potential input FPC terminal 100 liquid crystal display device 101 TFT array substrate 102 counter substrate 1 3 sealant 104 LCD 105 spacer 106 alignment film 107 counter electrode 108 polarizer 109 gate driver IC
110 Source Driver IC
200 LCD panel 300 Backlight

Claims (7)

基板上にマトリクス状に形成された複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子にそれぞれ接続された複数の第1の配線と、
前記複数の第1の配線に対応して設けられた複数の第1の保護回路と、
前記複数の第1の配線のそれぞれと前記第1の保護回路を介して接続される第1のショートリングとを備えるアクティブマトリクス基板であって、
前記第1の保護回路は、
前記第1のショートリングから前記第1の配線に電流を流す第1の整流素子と、
前記第1の配線から前記第1のショートリングに電流を流す第2の整流素子とを有し、
前記第1の整流素子と前記第2の整流素子とは並列に接続され、
前記第1の整流素子の抵抗特性と前記第2の整流素子の抵抗特性とは異なるアクティブマトリクス基板。
A plurality of switching elements formed in a matrix on the substrate;
A plurality of first wires respectively connected to the plurality of switching elements;
A plurality of first protection circuits provided corresponding to the plurality of first wirings;
An active matrix substrate comprising: a first short ring connected to each of the plurality of first wirings via the first protection circuit;
The first protection circuit includes:
A first rectifying element that allows current to flow from the first short ring to the first wiring;
A second rectifying element that allows current to flow from the first wiring to the first short ring;
The first rectifying element and the second rectifying element are connected in parallel,
An active matrix substrate having different resistance characteristics of the first rectifier element and different resistance characteristics of the second rectifier element.
前記第1の整流素子又は前記第2の整流素子は、薄膜トランジスタのゲートを当該薄膜トランジスタのソース又はドレインに接続した2端子素子からなる請求項1に記載のアクティブマトリクス基板。   2. The active matrix substrate according to claim 1, wherein the first rectifying element or the second rectifying element includes a two-terminal element in which a gate of a thin film transistor is connected to a source or a drain of the thin film transistor. 前記第1の整流素子又は前記第2の整流素子の半導体層の下層膜は、その半導体層よりも大きく、
前記半導体層は、前記下層膜により遮光されている請求項1又は2に記載のアクティブマトリクス基板。
The lower layer film of the semiconductor layer of the first rectifying element or the second rectifying element is larger than the semiconductor layer,
The active matrix substrate according to claim 1, wherein the semiconductor layer is shielded from light by the lower layer film.
前記第1の整流素子又は前記第2の整流素子の半導体層は、その上層膜により遮光されている請求項3に記載のアクティブマトリクス基板。   4. The active matrix substrate according to claim 3, wherein the semiconductor layer of the first rectifying element or the second rectifying element is shielded from light by an upper film thereof. 前記第1の保護回路は、
前記第1の整流素子と直列に接続された第3の整流素子と、
前記第2の整流素子と直列に接続された第4の整流素子とを有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス基板。
The first protection circuit includes:
A third rectifying element connected in series with the first rectifying element;
The active matrix substrate according to claim 1, further comprising: a fourth rectifying element connected in series with the second rectifying element.
前記第1のショートリングは、当該第1のショートリングに所望の電位を供給するための端子を有している請求項1〜5のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス基板。   The active matrix substrate according to claim 1, wherein the first short ring has a terminal for supplying a desired potential to the first short ring. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス基板を備えるアクティブマトリクス表示装置。   An active matrix display device comprising the active matrix substrate according to claim 1.
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