TFT-LCD 静电防止回路模拟及设计.pdfVIP

第22卷第5期 液晶与显示 V01．22．No．5 Chinese of oct．。2007 Journal Crystalsand 2007年10月 Liquid Displays 文章编号：1007—2780(2007)05一06ll—06 TFT—LCD静电防止回路模拟与设计 高文宝 (北京京东方光电科技有限公司。北京100176．E—mail：gwbqy@163．com) 摘要：为了防止静电放电(ESD)引起静电击穿造成TFT—LCD不良，通过实际测试和 PSpice模拟讨论了TFr-LCD在设计过程中，ESD回路设计的规则和容限，通过放电模型的 建立，得出显示器分辨率的变化与EsD回路中TFT宽长比(Ⅳ／L)的关系，确立了静电防止 回路的设计方向、规则。模拟分析结果表明：扫描门电极(Horizontal)在分辨率为H1080时 EsDⅣ／L设计为38．9／7．4弘m，在分辨率为H1200时EsDⅣ／L设计为35．o／7．4肛m，满足 模拟条件；数据线电极(Vertical)在分辨率为V1600时ESDw／L设计为14．7／7．4“m，在分 辨率为V1920时ESDⅣ／L设计为12．2／7．4扯m，满足模拟条件。同时，按照此结果，可以得 出ESDT丌器件在信号电压士25V变动时，电流值大于±9．5“A；而TFTLcD实际工作电 压(士lOV)远小于模拟工作电压(士25V)，实际工作电流值为3～5I￡A，也小于此电流 值，因此验证此模拟结论可行。 关键词：薄膜晶体管液晶显示器；静电放电；模拟；分辨率 中图分类号：TNl41．9；TN321．5文献标识码：A 静电释放，有源层为非晶硅(旷Si)，属于弱n型半 1 引 言 导体，静电累积(ESC)与静电放电过程比较容易 在大规模半导体制造业中，静电放电(Elec—造成绝缘层击穿，直接形成短路或造成部分损坏， trostatic 导致元器件漏电流的增加，形成缺陷，影响良 Discharge，ESD)一直扮演着重要角色， 品率‘11。 尤其对于TFT-LCD制造业和IC制造业，在设 计、制造、测试和运送过程中都要考虑ESD的影 一般来说，器件绝缘层Siq、SiN，薄膜的耐 压强度是E=(5～10)×106V／cm，如果器件绝缘 响。在lC制造中，由于半导体制程逐渐向亚微米 kV 膜厚度定为100nm左右，设备或人体带上10 过渡，外部ESD比较容易击穿微细元件的中间绝 (100 pF)的静电荷接触基板后，在TFT器件源漏 缘层，造成短路，因此目前ESD已经成为影响lC 电极上产生相当于50～100V的静电压，其瞬间 及其元件可靠性的主要因素。 形成脉冲放电电流峰值可达20A以上(10～loos)， 有人估计，在美国每年静电对电子工业毁损