静电保护电路及面板的制作方法

文档序号:19212897发布日期:2019-11-26 01:25阅读:166来源:国知局
静电保护电路及面板的制作方法

本发明涉及半导体技术领域,特别是指一种静电保护电路及面板。



背景技术:

在工艺生产过程中,摩擦会导致阵列基板带有静电。其机理是具有不同静电荷电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移。esd(electro-staticdischarge,静电释放)通常指在静电场的能量达到一定程度之后,击穿其间介质而进行放电的现象。esd在一般情况下会损坏与之相连的接口器件,另一种情况是遭受esd冲击后的器件可能不会立即损坏,而是性能下降导致产品过早出现故障。目前生产中,普遍采用添加静电释放回路的方式来减小静电击穿。但目前采用的静电释放回路,一旦电流过大,会造成静电释放回路被融毁,当同样位置发生二次esd时,就无法保护相连的接口器件,可靠性较低。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提出一种静电保护电路及面板,用以解决相关技术中,静电释放回路可靠性较低的问题。

根据本发明的第一个方面,提供了一种静电保护电路,包括:第一静电释放回路以及第二静电释放回路,所述第一静电释放回路以及所述第二静电释放回路分别用于将来自所述静电保护电路第一端的静电电荷释放至所述静电保护电路的第二端,所述第二静电释放回路较所述第一静电释放回路延迟释放所述静电电荷。

可选地,所述第一静电释放回路包括第一开关元件,所述第一开关元件与所述静电保护电路的第一端相连,所述第一开关元件用于当所述第一端的电压大于所述第一开关元件的开启电压时导通,以将来自所述第一端的静电电荷释放至所述静电保护电路的第二端;所述第二静电释放回路包括第二开关元件以及与所述第二开关元件相连的第一延迟释放电路,所述第二开关元件用于当所述第一端的电压大于所述第二开关元件的开启电压时导通,所述第一延迟释放电路用于吸收来自所述静电保护电路第一端的静电电荷,以使所述第二静电释放回路较所述第一静电释放回路延迟释放静电电荷。

可选地,所述第一延迟释放电路包括第三开关单元以及第一电容,所述第三开关单元的控制极与所述第二开关控制单元的第一极、所述第三开关单元的第二极以及所述第一电容的一端相连,所述第三开关单元的第一极与所述第一电容的另一端以及所述静电保护电路的第二端相连。

可选地,所述第一开关单元的控制极以及第二极与所述静电保护电路的第一端相连,所述第一开关单元的第一极与所述静电保护电路的第二端相连。

可选地,所述第二开关单元的控制极以及第一极与所述静电保护电路的第一端相连,所述第二开关单元的第一极与所述第一延迟释放电路相连,所述第一延迟释放电路与所述静电保护电路的第二端相连。

可选地,所述静电保护电路还包括:反向静电释放回路,用于释放由所述静电保护电路的第二端流向所述静电保护电路的第一端的静电电荷。

可选地,所述反向静电释放回路,包括:第一子反向静电释放回路,所述第一子反向静电释放回路包括:第四开关元件,所述第四开关元件的控制极以及第二极与所述静电保护电路的第二端相连,所述第四开关元件的第一极与所述静电保护电路的第一端相连。

可选地,所述反向静电释放回路还包括:第二子反向静电释放回路,所述第二子反向静电释放回路包括:第五开关元件,所述第五开关元件的第二极以及控制极与所述静电保护电路的第二端相连,所述第五开关元件的第一极与所述静电保护电路的第一端相连。

可选地,所述第二子反向静电释放回路还包括:第二延迟释放电路,所述第二延迟释放电路的一端与所述静电保护电路的第一端相连,所述第二延迟释放电路的另一端与所述第五开关元件的第一极相连,所述第二延迟释放电路用于使所述第二子反向静电释放回路较所述第一子反向静电释放回路延迟释放静电电荷。

可选地,所述第二延迟释放电路包括第六开关单元以及第二电容,所述第六开关单元的控制极与所述第二电容的一端、所述第六开关单元的第二极以及所述第五开关单元的第一极相连,所述第六开关单元的第一极与所述第二电容的另一端以及所述静电保护电路的第一端相连。

根据本发明的第二个方面,提供了一种面板,包括:如本发明第一个方面所述的任意一种静电保护电路。

从上面所述可以看出,本发明提供的静电保护电路,具有第一静电释放回路以及具有延缓释放静电的第二静电释放回路,由于第二静电释放回路较第一静电释放回路延迟释放静电,即使静电环在发生静电释放且电流过大的情况下,第一静电释放回路可优先于第二静电释放回路被融毁,第二静电释放回路仍能有效工作,提高了静电释放回路的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。

图1是根据一示例性实施例示出的一种静电保护电路的示意图;

图2是根据一示例性实施例示出的一种静电保护电路的示意图;

图3是根据一示例性实施例示出的一种静电保护电路的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1是根据一示例性实施例示出的一种静电保护电路的示意图,如图1所示,该电路包括:

第一静电释放回路11(如图1所示,可包括由静电保护电路第一端s1经过第一静电释放回路至静电保护电路第二端s2的回路)以及第二静电释放回路12(如图1所示,可包括由静电保护电路第一端s1经过第二静电释放回路至静电保护电路第二端s2的回路),所述第一静电释放回路s1以及第二静电释放回路12分别用于将来自静电保护电路第一端s1的静电电荷释放至静电保护电路的第二端s2,第二静电释放回路12较所述第一静电释放回路11延迟释放所述静电电荷,其中,图1所示的箭头所指示的方向表示静电电荷的流向。

本发明实施例的静电保护电路,具有第一静电释放回路以及具有延缓释放静电的第二静电释放回路,由于第二静电释放回路较第一静电释放回路延迟释放静电,即使静电环在发生静电释放且电流过大的情况下,第一静电释放回路可优先于第二静电释放回路被融毁,第二静电释放回路仍能有效工作,提高了静电保护电路的可靠性。

图2是根据一示例性实施例示出的一种静电保护电路的示意图,如图2所示,该电路包括:

第一静电释放回路以及第二静电释放回路;

第一静电释放回路包括第一开关元件m1,第一开关元件m1与静电保护电路的第一端相连,该第一端例如可以是数据线(dataline)端,第一开关元件m1用于当第一端的电压,例如,如图2中所示的a节点的电压大于第一开关元件m1的开启电压时导通,以将来自静电保护电路第一端的静电电荷释放至静电保护电路的第二端,该第二端例如可以是串行通讯端口总线(combusline);

第二静电释放回路包括第二开关元件m2以及与第二开关元件m2相连的第一延迟释放电路21(如图2中虚线框中所示的部分),第二开关元件m2用于当静电保护电路的第一端的电压,例如在图2中所示的节点a的电压大于第二开关元件m2的开启电压时导通,第一延迟释放电路21用于使第二静电释放回路较第一静电释放回路延迟释放静电电荷。

在一种可实现方式中,第一延迟释放电路21可包括第三开关单元m3以及第一电容c0,第三开关单元m3的控制极与第二开关控制单元m2的第一极、第三开关单元m3的第二极以及第一电容c0的一端相连,第三开关单元m3的第一极与第一电容c0的另一端以及静电保护电路的第二端相连,该第一延迟释放电路21中的第一电容可以消耗来自静电保护电路的第一端的部分静电电荷,对静电释放起到缓冲的作用,从而使得第二静电释放回路释放静电的速度慢于第一静电释放回路。仍以图2所示的静电保护电路为例,当静电保护电路的第一端突然受到一个静电高压时,m1以及m2开启,第一静电释放回路通过m1将静电电荷导入静电保护电路的第二端;在第二静电释放回路中,由于电容c0(为第一电容的一个示例)的存在,对静电电荷有一定的缓冲作用,所以在本发明实施例的静电保护电路中,第二静电释放回路为次要静电释放回路,第一静电释放回路会优先于第二静电释放回路被融毁,而在第一静电释放回路被融毁后,第二静电释放回路仍可正常工作,提高了静电保护电路的可靠性。

在一种可实现方式中,在第一静电释放回路中,第一开关单元m1的控制极以及第二极与静电保护电路的第一端相连,第一开关单元m1的第一极与静电保护电路的第二端相连。仍以图2所示的静电保护电路为例,当静电保护电路的第一端突然受到一个静电高压时,节点a为高电平h,该高电平作用到m1以及m2的控制极,使得m1,m2开启;同时节点b也为高电平h,通过m1以及m2的开启,将高电平输入节点g与节点c;节点g的静电电荷直接流向节点f,进而流向静电保护电路的第二端,第一静电释放回路释放静电过程结束。

在一种可实现方式中,在第二静电释放回路中,第二开关单元m2的控制极以及第一极与静电保护电路的第一端相连,第二开关单元m2的第一极与第一延迟释放电路相连11,第一延迟释放电路11与静电保护电路的第二端相连,仍以图2所示的静电保护电路为例,节点c的静电电荷一部分电荷流向电容c0,给电容充电,另一部分作用到m3的控制极,使m3开启,并通过m3将静电电荷流向节点e,进而流向静电保护电路的第二端,第二静电释放回路释放静电过程结束。在该过程中,由于电容c0消耗了部分电荷,对第二静电释放回路起到缓冲的作用,使得第二静电释放回路释放静电的速度慢于第一静电释放回路,因而若发生融毁,第一静电释放回路会优先于第二静电释放回路被融毁。

在一种可实现方式中,静电保护电路还可包括:反向静电释放回路,用于释放由静电保护电路的第二端流向静电保护电路的第一端的静电电荷,仍以图2所示的静电保护电路为例,该反向静电释放回路例如可将来自于combusline端的静电电荷释放至dataline端。

图3是根据一示例性实施例示出的一种静电保护电路的示意图,如图3所示,反向静电释放回路可包括:第一子反向静电释放回路,该第一子反向静电释放回路包括:第四开关元件m4,第四开关元件m4的控制极以及第二极与静电保护电路的第二端相连,第四开关元件m4的第一极与静电保护电路的第一端相连。如图3所示,在静电电荷由combusline流向dataline方向时,combusline突然受到一个静电高压,节点f为高电平h,该节点处的静电电荷流向节点g与节点e;节点g的高电平h作用到第四开关元件m4的控制极上,使m4开启,节点f的静电电荷通过m4流向节点h,进而流向dataline,第一子反向静电释放回路静电释放过程结束。

在一种可实现方式中,如图3所示,反向静电释放回路还可包括:第二子反向静电释放回路,该第二子反向静电释放回路可包括:第五开关元件m5,第五开关元件m5的第二极以及控制极与静电保护电路的第二端相连,第五开关元件m5的第一极与静电保护电路的第一端相连。

在一种可实现方式中,如图3所示,第二子反向静电释放回路还可包括:第二延迟释放电路22,第二延迟释放电路22的一端与静电保护电路的第一端相连,第二延迟释放电路22的另一端与第五开关元件m5的第一极相连,第二延迟释放电路22用于使第二子反向静电释放回路较第一子反向静电释放回路延迟释放静电电荷。

在一种可实现方式中,如图3所示,第二延迟释放电路可包括第六开关单元m6以及第二电容c1,第六开关单元m6的控制极与第二电容c1的一端、第六开关单元m6的第二极以及第五开关单元m5的第一极相连,第六开关单元m6的第一极与第二电容c1的另一端以及静电保护电路的第一端相连。仍以图3所示的静电保护电路为例,节点e的高电平h作用到m4的控制极上,使m4开启,节点f的静电电荷通过m4流向节点d;节点d处为高电平,该节点处的静电电荷一方面流向电容c1,为电容c1充电,该节点处的高点平作用到m6的控制极,使m6开启,并通过m6将静电电荷流向节点h,进而流向dataline,第二静电释放回路释放静电过程结束。由于电容c1消耗了部分电荷,对静电释放起到缓冲的作用,使得第二子反向静电释放回路释放静电的速度慢于较第一子反向静电释放回路。因而若发生融毁,第一子反向静电释放回路会优先于第二子反向静电释放回路被融毁。即,当第一子反向静电释放回路的m4发生融毁时,第二子反向静电释放回路仍然能正常工作。

本发明实施例的静电保护电路包含两路静电释放回路,其中第二静电释放回路可较第一静电释放回路延迟释放静电,这两路静电释放回路中,静电优先通过第一静电释放回路释放,当静电保护电路的输入端(例如上述第一端或第二端)在受到突然静电高压时,第一静电释放回路会优先融毁,当第一静电释放回路被融毁后,第二静电释放回路仍然能正常工作,达到二次静电保护的目的。同时,在面板的正常使用过程中,面板遭遇两次以上esd的概率较低,因而采用本发明实施例的具有两条静电释放回路的面板足够满足实际生产中静电保护的要求,可靠性较高。

本发明实施例还提供了一种面板,该面板例如显示面板,该面板可包括本发明实施例提供的上述任意一种静电保护电路。

需要说明的是,上述各实施例中的开关元件可以是晶体管,该晶体管可独立选自多晶硅薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管以及有机薄膜晶体管中的一种,例如可以是tft(thinfilmtransistor,薄膜晶体管)。在本实施例中涉及到的“控制极”具体可以是指晶体管的栅极或基极,“第一极”具体可以是指晶体管的源极或发射极,相应的“第二极”具体可以是指晶体管的漏极或集电极。

此外,上述实施例中的第一开关元件m1、第二开关元件m2、第三开关元件m3、第四开关元件m4、第五开关元件m5和第六开关元件m6均为n型晶体管,为本实施例中便于实施的一种优选方案,其不会对本发明的技术方案产生限制。本领域技术人员应该知晓的是,简单的对各晶体管的类型(n型或p型)进行改变,以及对各电源端和控制信号线输出电压的正负极性进行改变,以实现与本实施例中对各晶体管执行相同的导通或截止操作的技术方案,其均属于本申请保护范围。具体情况,此处不再一一举例说明。

本发明所有实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。在本发明实施例中,为区分晶体管除栅极之外的两极,将其中一极称为源极,另一极称为漏极。此外,按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为n型晶体管或p型晶体管。在本发明实施例提供的驱动电路中,所有晶体管均是以n型晶体管为例进行说明,可以想到的是在采用p型晶体管实现时是本领域技术人员可在没有作出创造性劳动前提下轻易想到的,因此也是在本发明的实施例保护范围内的。

在本发明实施例中,对于n型晶体管,第一极为源极,第二极为漏极,对于p型晶体管,第一极为漏极,第二极为源极。

需要说明的是,本实施例中的显示装置可以为:电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,考虑到现有技术中,源漏极和有源层处于不同层,使得基板厚度较大,制作工艺复杂。通过本申请的技术方案,可以通过对氮化铜进行掺杂处理,将源极、漏极、数据线和有源层制备在同一层中,从而减小阵列基板的厚度,简化阵列基板的制作工艺。

需要指出的是,在附图中,为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”时,它可以直接在其他元件上,或者可以存在中间的层。另外,可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“下”时,它可以直接在其他元件下,或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外,还可以理解,当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时,它可以为两层或两个元件之间惟一的层,或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。

在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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