KR102756447B1 - Electronic device, panel, and gate driving circuit including oxide semiconductor - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들은 전자장치, 패널 및 게이트 구동회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 패널에 내장된 게이트 구동회로는 다이오드를 포함하는데, 이러한 다이오드는, 기판 상에 위치하는 제1 전극과, 제1 전극을 덮으면서 배치된 버퍼층과, 버퍼층 상에 배치되며, 버퍼층의 버퍼층 홀을 통해 제1 전극과 전기적으로 연결된 제1 산화물 반도체와, 제1 산화물 반도체 상에 배치되는 제2 산화물 반도체와, 제2 산화물 반도체 상에 배치된 층간 절연막과, 층간 절연막 상에 배치되며, 층간 절연막의 제1 층간 절연막 홀을 통해 제2 산화물 반도체와 전기적으로 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 의하면, 우수한 누설전류 차단 성능을 갖는 게이트 구동회로와 이를 포함하는 전자장치 및 패널을 제공할 수 있다. Embodiments of the present invention relate to an electronic device, a panel, and a gate driving circuit, and more specifically, a gate driving circuit built into a panel includes a diode, and the diode may include a first electrode positioned on a substrate, a buffer layer disposed while covering the first electrode, a first oxide semiconductor disposed on the buffer layer and electrically connected to the first electrode through a buffer layer hole of the buffer layer, a second oxide semiconductor disposed on the first oxide semiconductor, an interlayer insulating film disposed on the second oxide semiconductor, and a second electrode disposed on the interlayer insulating film and electrically connected to the second oxide semiconductor through the first interlayer insulating film hole of the interlayer insulating film. According to embodiments of the present invention, a gate driving circuit having excellent leakage current blocking performance and an electronic device and a panel including the same can be provided.
Description
본 발명의 실시예들은 전자장치, 패널 및 게이트 구동회로에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to electronic devices, panels and gate driving circuits.
정보화 사회가 발전함에 따라, 표시장치, 조명장치 등의 다양한 전자장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이러한 전자장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 배치된 패널과, 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 드라이버와, 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 드라이버를 포함할 수 있다. As the information society develops, the demand for various electronic devices such as display devices and lighting devices is increasing in various forms. These electronic devices may include a panel on which data lines and gate lines are arranged, a data driver for driving the data lines, and a gate driver for driving the gate lines.
패널에 배치된 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 드라이버의 칩 개수를 줄이기 위하여, 게이트 구동회로들을 패널에 내장한 GIP (Gate In Panel) 기술이 개발되었다. To reduce the number of gate driver chips for driving gate lines arranged on a panel, GIP (Gate In Panel) technology was developed, which embeds gate driver circuits in the panel.
GIP 타입으로 게이트 구동회로들 패널의 넌-액티브 영역에 배치된 경우, 게이트 구동회로들 내에서 예기치 않은 누설전류가 발생하는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 누설전류가 발생하는 경우, 게이트 구동회로들은 정상적으로 동작하지 못한다. 이에 따라, 표시장치, 조명장치 등의 전자장치도 비정상적으로 동작할 수 있다. When the gate drive circuits are arranged in the non-active area of the panel in the GIP type, a problem of unexpected leakage current occurring within the gate drive circuits may occur. When such leakage current occurs, the gate drive circuits cannot operate normally. Accordingly, electronic devices such as display devices and lighting devices may also operate abnormally.
본 발명의 실시예들의 목적은, 누설전류를 차단할 수 있는 게이트 구동회로와, 이를 포함하는 전자장치 및 패널을 제공하는 데 있다. An object of embodiments of the present invention is to provide a gate driving circuit capable of blocking leakage current, and an electronic device and panel including the same.
또한, 본 발명의 실시예들의 다른 목적은, 작은 면적의 누설전류 차단 구조를 갖는 게이트 구동회로와, 이를 포함하는 전자장치 및 패널을 제공하는 데 있다.In addition, another object of embodiments of the present invention is to provide a gate driving circuit having a small-area leakage current blocking structure, and an electronic device and panel including the same.
또한, 본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 우수한 누설전류 차단 성능을 갖는 다이오드를 포함하는 게이트 구동회로와, 이를 포함하는 전자장치 및 패널을 제공하는 데 있다.In addition, another object of embodiments of the present invention is to provide a gate driving circuit including a diode having excellent leakage current blocking performance, and an electronic device and panel including the same.
또한, 본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 우수한 누설전류 차단 성능을 갖는 다이오드와 연계된 구조를 갖는 트랜지스터를 포함하는 전자장치, 패널 및 게이트 구동회로를 제공하는 데 있다. In addition, another object of the embodiments of the present invention is to provide an electronic device, panel and gate driving circuit including a transistor having a structure linked to a diode having excellent leakage current blocking performance.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브픽셀이 배열된 패널과, 다수의 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 드라이버와, 다수의 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 드라이버를 포함하는 전자장치를 제공할 수 있다. In one aspect, embodiments of the present invention can provide an electronic device including a panel in which a plurality of data lines and a plurality of gate lines are arranged and a plurality of subpixels are arranged, a data driver for driving the plurality of data lines, and a gate driver for driving the plurality of gate lines.
게이트 드라이버는 패널의 넌-액티브 영역에 배치된 다수의 게이트 구동회로를 포함할 수 있다. The gate driver may include a plurality of gate driving circuits arranged in a non-active region of the panel.
다수의 게이트 구동회로 각각은 다이오드를 포함할 수 있다. Each of the multiple gate drive circuits may include a diode.
다이오드는, 기판 상에 위치하는 제1 전극과, 제1 전극을 덮으면서 배치된 버퍼층과, 버퍼층 상에 배치되며, 버퍼층의 버퍼층 홀을 통해 제1 전극과 전기적으로 연결된 제1 산화물 반도체와, 제1 산화물 반도체 상에 배치되는 제2 산화물 반도체와, 제2 산화물 반도체 상에 배치된 층간 절연막과, 층간 절연막 상에 배치되며, 층간 절연막의 제1 층간 절연막 홀을 통해 제2 산화물 반도체와 전기적으로 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. The diode may include a first electrode positioned on a substrate, a buffer layer disposed while covering the first electrode, a first oxide semiconductor disposed on the buffer layer and electrically connected to the first electrode through a buffer layer hole of the buffer layer, a second oxide semiconductor disposed on the first oxide semiconductor, an interlayer insulating film disposed on the second oxide semiconductor, and a second electrode disposed on the interlayer insulating film and electrically connected to the second oxide semiconductor through the first interlayer insulating film hole of the interlayer insulating film.
제1 산화물 반도체는 P형 산화물 반도체로 구성되고, 제2 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체로 구성될 수 있다. The first oxide semiconductor may be composed of a P-type oxide semiconductor, and the second oxide semiconductor may be composed of an N-type oxide semiconductor.
또는, 제1 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체로 구성되고, 상기 제2 산화물 반도체는 상기 P형 산화물 반도체로 구성될 수 있다. Alternatively, the first oxide semiconductor may be composed of an N-type oxide semiconductor, and the second oxide semiconductor may be composed of a P-type oxide semiconductor.
패널에 배치된 트랜지스터는 제1 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체제3 산화물 반도체와, 제2 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체를 포함하고, 제3 산화물 반도체와 제4 산화물 반도체 중 트랜지스터의 게이트 전극과 더 인접한 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체일 수 있다. The transistor arranged on the panel includes a third oxide semiconductor composed of the same material as the first oxide semiconductor, and a fourth oxide semiconductor composed of the same material as the second oxide semiconductor, and among the third oxide semiconductor and the fourth oxide semiconductor, the oxide semiconductor closer to the gate electrode of the transistor may be an N-type oxide semiconductor.
패널에 배치된 트랜지스터는 패널의 액티브 영역에 배치된 트랜지스터일 수도 있고, 패널의 넌-액티브 영역에 배치된 트랜지스터일 수도 있으며, 패널의 액티브 영역과 넌-액티브 영역에 배치된 트랜지스터일 수도 있다. The transistors arranged on the panel may be transistors arranged in the active area of the panel, transistors arranged in the non-active area of the panel, or transistors arranged in both the active area and the non-active area of the panel.
버퍼층 홀과 제1 층간 절연막 홀은 중첩될 수 있다. The buffer layer hole and the first interlayer insulating film hole can overlap.
이와 다르게, 버퍼층 홀과 제1 층간 절연막 홀은 위치가 서로 다를 수 있다. Alternatively, the buffer layer hole and the first interlayer insulating film hole may have different locations.
제1 산화물 반도체와 제2 산화물 반도체가 채널을 형성하고, 다이오드의 제1 전극과 제2 전극 간에 순방향 전류가 흐를 수 있다. 제1 산화물 반도체와 제2 산화물 반도체가 채널을 미 형성하고, 다이오드의 제1 전극과 제2 전극 간에 역방향 전류가 차단될 수 있다. The first oxide semiconductor and the second oxide semiconductor form a channel, and forward current can flow between the first electrode and the second electrode of the diode. The first oxide semiconductor and the second oxide semiconductor do not form a channel, and reverse current can be blocked between the first electrode and the second electrode of the diode.
패널에는 트랜지스터가 배치될 수 있는데, 트랜지스터의 적층 구조는 넌-액티브 영역에 배치된 게이트 구동회로 내 다이오드의 적층 구조와 유사하다. Transistors can be arranged on the panel, the stacked structure of the transistors being similar to the stacked structure of the diodes in the gate driving circuit arranged in the non-active region.
트랜지스터는, 버퍼층 상에 배치되며, 제1 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체와, 제3 산화물 반도체 상에 배치되며, 제2 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체와, 제4 산화물 반도체의 일단과 컨택되며, 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 소스 전극과, 제4 산화물 반도체의 타단과 컨택되며, 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. The transistor may include a third oxide semiconductor disposed on the buffer layer and composed of the same material as the first oxide semiconductor, a fourth oxide semiconductor disposed on the third oxide semiconductor and composed of the same material as the second oxide semiconductor, a source electrode contacting one end of the fourth oxide semiconductor and composed of the same material as the second electrode, and a drain electrode contacting the other end of the fourth oxide semiconductor and composed of the same material as the second electrode.
제3 산화물 반도체와 제4 산화물 반도체 중 제4 산화물 반도체에 채널이 형성되고, 제3 산화물 반도체에는 채널이 미 형성될 수 있다. Among the third oxide semiconductor and the fourth oxide semiconductor, a channel may be formed in the fourth oxide semiconductor, and no channel may be formed in the third oxide semiconductor.
트랜지스터는 패널의 액티브 영역 및/또는 넌-액티브 영역에 배치되는 트랜지스터일 수 있다. The transistors may be transistors arranged in the active area and/or the non-active area of the panel.
트랜지스터는 패널의 넌-액티브 영역에 배치된 다수의 게이트 구동회로 각각에 포함될 수 있다. 또한, 트랜지스터는 패널의 액티브 영역에 배열된 서브픽셀에 배치될 수 있다. The transistors may be included in each of a plurality of gate driving circuits arranged in a non-active area of the panel. Additionally, the transistors may be arranged in subpixels arranged in an active area of the panel.
패널은 버퍼층을 사이에 두고 트랜지스터의 제3 산화물 반도체와 중첩되어 배치되는 하부패턴을 더 포함할 수 있다. The panel may further include a subpattern arranged to overlap the third oxide semiconductor of the transistor with a buffer layer therebetween.
하부패턴은 다이오드의 제1 전극과 동일한 물질로 구성될 수 있다. The subpattern may be composed of the same material as the first electrode of the diode.
하부패턴은 전압 배선일 수 있다. The sub-pattern may be a voltage wiring.
또는, 하부패턴은 플로팅 되거나 특정 전압이 인가되는 라이트 쉴드일 수 있다. Alternatively, the sub-pattern may be a floating or light shield to which a specific voltage is applied.
하부패턴은 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. The subpattern can be electrically connected to the source electrode or the drain electrode.
하부패턴은 게이트 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. The subpattern can be electrically connected to the gate electrode.
제2 산화물 반도체는 50 Å 이상의 두께를 가질 수 있다. The second oxide semiconductor can have a thickness of 50 Å or more.
제2 산화물 반도체와 이와 함께 형성되는 트랜지스터의 제4 산화물 반도체는 50 Å 내지 500 Å 범위의 두께를 가질 수 있다. The second oxide semiconductor and the fourth oxide semiconductor of the transistor formed therewith can have a thickness in the range of 50 Å to 500 Å.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인과 다수의 게이트 라인에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀이 액티브 영역에 배열되고, 다수의 게이트 라인을 구동하기 위한 다수의 게이트 구동회로가 넌-액티브 영역에 배치되며, 다수의 게이트 구동회로 각각은 다이오드를 포함하는 패널을 제공할 수 있다. In another aspect, embodiments of the present invention may provide a panel in which a plurality of subpixels defined by a plurality of data lines and a plurality of gate lines are arranged in an active area, a plurality of gate driving circuits for driving the plurality of gate lines are arranged in a non-active area, and each of the plurality of gate driving circuits includes a diode.
패널에 배치된 각 게이트 구동회로 내 다이오드는, 기판 상에 위치하는 제1 전극과, 제1 전극을 덮으면서 배치된 버퍼층과, 버퍼층 상에 배치되며, 버퍼층의 버퍼층 홀을 통해 제1 전극과 전기적으로 연결된 제1 산화물 반도체와, 제1 산화물 반도체 상에 배치되는 제2 산화물 반도체와, 제2 산화물 반도체 상에 배치된 층간 절연막과, 층간 절연막 상에 배치되며, 층간 절연막의 제1 층간 절연막 홀을 통해 제2 산화물 반도체와 전기적으로 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. Each diode in the gate driving circuit arranged on the panel may include a first electrode positioned on a substrate, a buffer layer arranged while covering the first electrode, a first oxide semiconductor arranged on the buffer layer and electrically connected to the first electrode through a buffer layer hole of the buffer layer, a second oxide semiconductor arranged on the first oxide semiconductor, an interlayer insulating film arranged on the second oxide semiconductor, and a second electrode arranged on the interlayer insulating film and electrically connected to the second oxide semiconductor through the first interlayer insulating film hole of the interlayer insulating film.
제1 산화물 반도체는 P형 산화물 반도체로 구성되고, 제2 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체로 구성될 수 있다. The first oxide semiconductor may be composed of a P-type oxide semiconductor, and the second oxide semiconductor may be composed of an N-type oxide semiconductor.
또는, 제1 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체로 구성되고, 제2 산화물 반도체는 P형 산화물 반도체로 구성될 수 있다. Alternatively, the first oxide semiconductor may be composed of an N-type oxide semiconductor, and the second oxide semiconductor may be composed of a P-type oxide semiconductor.
패널에 배치된 트랜지스터는 제1 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체와, 제2 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체를 포함하고, 제3 산화물 반도체와 제4 산화물 반도체 중 트랜지스터의 게이트 전극과 더 인접한 액티브층은 N형 산화물 반도체일 수 있다. The transistor arranged on the panel includes a third oxide semiconductor composed of the same material as the first oxide semiconductor, and a fourth oxide semiconductor composed of the same material as the second oxide semiconductor, and an active layer closer to the gate electrode of the transistor among the third oxide semiconductor and the fourth oxide semiconductor may be an N-type oxide semiconductor.
또 다른 측면에서, 게이트 구동회로 내 트랜지스터 및 서브픽셀 내 트랜지스터 중 적어도 하나는, 버퍼층 상에 배치되며, 제1 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체와, 제3 산화물 반도체 상에 배치되며, 제2 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체와, 제4 산화물 반도체의 일단과 컨택되며, 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 소스 전극과, 제4 산화물 반도체의 타단과 컨택되며, 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. In another aspect, at least one of the transistors in the gate driving circuit and the transistors in the subpixel may include a third oxide semiconductor disposed on the buffer layer and composed of the same material as the first oxide semiconductor, a fourth oxide semiconductor disposed on the third oxide semiconductor and composed of the same material as the second oxide semiconductor, a source electrode contacting one end of the fourth oxide semiconductor and composed of the same material as the second electrode, and a drain electrode contacting the other end of the fourth oxide semiconductor and composed of the same material as the second electrode.
또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 게이트 라인으로 제1 레벨 전압에 해당하는 게이트 신호를 출력하는 풀-업 트랜지스터와, 게이트 라인으로 제2 레벨 전압에 해당하는 게이트 신호를 출력하는 풀-다운 트랜지스터와, 풀-업 트랜지스터의 게이트 노드와 풀-다운 트랜지스터의 게이트 노드를 제어하는 제어 스위치 회로를 포함하는 게이트 구동회로를 제공할 수 있다. In another aspect, embodiments of the present invention can provide a gate driving circuit including a pull-up transistor outputting a gate signal corresponding to a first level voltage to a gate line, a pull-down transistor outputting a gate signal corresponding to a second level voltage to the gate line, and a control switch circuit controlling a gate node of the pull-up transistor and a gate node of the pull-down transistor.
게이트 구동회로의 제어 스위치 회로는 다이오드를 포함하고, 다이오드는, 기판 상에 위치하는 제1 전극과, 제1 전극을 덮으면서 배치된 버퍼층과, 버퍼층 상에 배치되며, 버퍼층의 버퍼층 홀을 통해 제1 전극과 전기적으로 연결된 제1 산화물 반도체와, 제1 산화물 반도체 상에 배치되는 제2 산화물 반도체와, 제2 산화물 반도체 상에 배치된 층간 절연막과, 층간 절연막 상에 배치되며, 층간 절연막의 제1 층간 절연막 홀을 통해 제2 산화물 반도체와 전기적으로 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. A control switch circuit of a gate driving circuit may include a diode, and the diode may include a first electrode positioned on a substrate, a buffer layer disposed while covering the first electrode, a first oxide semiconductor disposed on the buffer layer and electrically connected to the first electrode through a buffer layer hole of the buffer layer, a second oxide semiconductor disposed on the first oxide semiconductor, an interlayer insulating film disposed on the second oxide semiconductor, and a second electrode disposed on the interlayer insulating film and electrically connected to the second oxide semiconductor through the first interlayer insulating film hole of the interlayer insulating film.
제1 산화물 반도체는 P형 산화물 반도체로 구성되고, 제2 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체로 구성될 수 있다. The first oxide semiconductor may be composed of a P-type oxide semiconductor, and the second oxide semiconductor may be composed of an N-type oxide semiconductor.
또는, 제1 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체로 구성되고, 상기 제2 산화물 반도체는 상기 P형 산화물 반도체로 구성될 수 있다. Alternatively, the first oxide semiconductor may be composed of an N-type oxide semiconductor, and the second oxide semiconductor may be composed of a P-type oxide semiconductor.
제어 스위치 회로에 포함되는 트랜지스터, 풀-업 트랜지스터 및 풀-다운 트랜지스터 중 적어도 하나는, 버퍼층 상에 배치되며, 제1 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체와, 제3 산화물 반도체 상에 배치되며, 제2 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체와, 제4 산화물 반도체의 일단과 컨택되며, 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 소스 전극과, 제4 산화물 반도체의 타단과 컨택되며, 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. At least one of the transistors, pull-up transistors and pull-down transistors included in the control switch circuit may include a third oxide semiconductor disposed on a buffer layer and composed of the same material as the first oxide semiconductor, a fourth oxide semiconductor disposed on the third oxide semiconductor and composed of the same material as the second oxide semiconductor, a source electrode contacting one end of the fourth oxide semiconductor and composed of the same material as the second electrode, and a drain electrode contacting the other end of the fourth oxide semiconductor and composed of the same material as the second electrode.
이상에서 전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 누설전류를 차단할 수 있는 게이트 구동회로와, 이를 포함하는 전자장치 및 패널을 제공할 수 있다.According to the embodiments of the present invention described above, a gate driving circuit capable of blocking leakage current and an electronic device and panel including the same can be provided.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 작은 면적의 누설전류 차단 구조를 갖는 게이트 구동회로와, 이를 포함하는 전자장치 및 패널을 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, a gate driving circuit having a small-area leakage current blocking structure and an electronic device and panel including the same can be provided.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 우수한 누설전류 차단 성능을 갖는 다이오드를 포함하는 게이트 구동회로와, 이를 포함하는 전자장치 및 패널을 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, a gate driving circuit including a diode having excellent leakage current blocking performance, and an electronic device and panel including the same can be provided.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 우수한 누설전류 차단 성능을 갖는 다이오드와 연계된 구조를 갖는 트랜지스터를 포함하는 전자장치, 패널 및 게이트 구동회로를 제공할 수 있다. In addition, according to embodiments of the present invention, an electronic device, panel, and gate driving circuit including a transistor having a structure linked to a diode having excellent leakage current blocking performance can be provided.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전자장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 전자장치의 시스템 구현 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 패널이 OLED (Organic Light Emitting Diode) 패널인 경우, 서브픽셀의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 패널이 LCD (Liquid Crystal Display) 패널인 경우, 서브픽셀의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로 내 누설전류 차단 트랜지스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로 내 누설전류 차단 트랜지스터의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로 내 누설전류 차단 트랜지스터의 I-V 특성 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로 내 누설전류 차단 트랜지스터의 문턱전압 산포 변화를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로 내 누설전류 차단 트랜지스터의 문턱전압 산포 변화에 의한 누설전류 발생 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로 내 누설전류 차단 다이오드의 단면도 및 평면도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로 내 누설전류 차단 다이오드의 다른 단면도 및 평면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로 내 누설전류 차단 다이오드의 등가회로이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 패널에서, 넌-액티브 영역의 누설전류 차단 다이오드와 넌-액티브 영역의 트랜지스터를 나타낸 평면도들이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 패널에서, 넌-액티브 영역의 누설전류 차단 다이오드와 액티브 영역의 트랜지스터를 나타낸 평면도들이다.
도 20 내지 도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로 내 누설전류 차단 다이오드의 적층 구조에 따라, 액티브 영역에 배치된 트랜지스터 또는 넌-액티브 영역에 배치되는 트랜지스터의 하부에 배치되는 하부패턴의 다양한 타입들을 나타낸 도면들이다.
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 패널에 배치된 게이트 구동회로 내 누설전류 차단 다이오드의 제2 산화물 반도체의 이동도와 두께 간의 관계를 나타낸 그래프이다. FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of an electronic device according to embodiments of the present invention.
FIG. 2 is an example of a system implementation diagram of an electronic device according to embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a drawing showing the structure of a subpixel when the panel according to embodiments of the present invention is an OLED (Organic Light Emitting Diode) panel.
FIG. 4 is a drawing showing the structure of a subpixel when the panel according to embodiments of the present invention is an LCD (Liquid Crystal Display) panel.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a gate driving circuit arranged on a panel according to embodiments of the present invention.
FIG. 6 is a drawing for explaining a leakage current blocking transistor in a gate driving circuit arranged in a panel according to embodiments of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of a leakage current blocking transistor in a gate driving circuit arranged in a panel according to embodiments of the present invention.
FIG. 8 is a graph of IV characteristics of a leakage current blocking transistor in a gate driving circuit arranged in a panel according to embodiments of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a change in threshold voltage distribution of a leakage current blocking transistor in a gate driving circuit arranged in a panel according to embodiments of the present invention.
FIG. 10 is a drawing for explaining a phenomenon of leakage current generation due to a change in threshold voltage distribution of a leakage current blocking transistor in a gate driving circuit arranged in a panel according to embodiments of the present invention.
FIGS. 11 and 12 are cross-sectional views and plan views of a leakage current blocking diode in a gate driving circuit arranged in a panel according to embodiments of the present invention.
FIGS. 13 and 14 are cross-sectional views and plan views respectively of a leakage current blocking diode in a gate driving circuit arranged in a panel according to embodiments of the present invention.
FIG. 15 is an equivalent circuit of a leakage current blocking diode in a gate driving circuit arranged in a panel according to embodiments of the present invention.
FIGS. 16 and 17 are plan views showing a leakage current blocking diode in a non-active region and a transistor in a non-active region in a panel according to embodiments of the present invention.
FIGS. 18 and 19 are plan views showing a leakage current blocking diode in a non-active region and a transistor in an active region in a panel according to embodiments of the present invention.
FIGS. 20 to 24 are drawings showing various types of sub-patterns arranged under a transistor arranged in an active region or a transistor arranged in a non-active region, according to the stacked structure of a leakage current blocking diode in a gate driving circuit arranged on a panel according to embodiments of the present invention.
FIG. 25 is a graph showing the relationship between the mobility and thickness of a second oxide semiconductor of a leakage current blocking diode in a gate driving circuit arranged in a panel according to embodiments of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. When adding reference numerals to components in each drawing, the same components may have the same numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. In addition, when describing the present invention, if it is determined that a specific description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when describing components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only intended to distinguish the components from other components, and the nature, order, sequence, or number of the components are not limited by the terms. When it is described that a component is "connected," "coupled," or "connected" to another component, it should be understood that the component may be directly connected or connected to the other component, but that other components may be "interposed" between each component, or that each component may be "connected," "coupled," or "connected" through another component.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전자장치의 개략적인 시스템 구성도이다.FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of an electronic device according to embodiments of the present invention.
본 발명의 실시예들에 따른 전자장치는 표시장치, 조명장치, 발광장치 등을 포함할 수 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 표시장치를 중심으로 설명한다. 하지만, 아래의 설명은 조명장치, 발광장치 등의 다른 다양한 전자장치에도 동일하게 적용될 수 있을 것이다. Electronic devices according to embodiments of the present invention may include display devices, lighting devices, light-emitting devices, etc. In the following, for convenience of explanation, the description will focus on display devices. However, the description below may be equally applied to various other electronic devices, such as lighting devices and light-emitting devices.
본 발명의 실시예들에 따른 전자장치는, 영상을 표시하거나 빛을 출력하는 패널(PNL)과, 이러한 패널(PNL)을 구동하기 위한 구동회로를 포함할 수 있다. An electronic device according to embodiments of the present invention may include a panel (PNL) that displays an image or outputs light, and a driving circuit for driving the panel (PNL).
패널(PNL)은, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)이 배치되고 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀(SP)이 매트릭스 타입으로 배열될 수 있다. The panel (PNL) may have a plurality of data lines (DL) and a plurality of gate lines (GL) arranged in a matrix type, and a plurality of subpixels (SP) defined by the plurality of data lines (DL) and the plurality of gate lines (GL).
패널(PNL)에서 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)은 서로 교차하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 다수의 게이트 라인(GL)은 행(Row) 또는 열(Column)으로 배열될 수 있고, 다수의 데이터 라인(DL)은 열(Column) 또는 행(Row)으로 배열될 수 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 다수의 게이트 라인(GL)은 행(Row)으로 배치되고, 다수의 데이터 라인(DL)은 열(Column)로 배치되는 것으로 가정한다. In a panel (PNL), a plurality of data lines (DL) and a plurality of gate lines (GL) may be arranged to cross each other. For example, a plurality of gate lines (GL) may be arranged in rows or columns, and a plurality of data lines (DL) may be arranged in columns or rows. In the following, for convenience of explanation, it is assumed that a plurality of gate lines (GL) are arranged in rows and a plurality of data lines (DL) are arranged in columns.
패널(PNL)에는, 서브픽셀 구조 등에 따라, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL) 이외에, 다른 종류의 신호배선들이 배치될 수 있다. 구동전압 배선, 기준전압 배선, 또는 공통전압 배선 등이 더 배치될 수 있다. In addition to a plurality of data lines (DL) and a plurality of gate lines (GL), other types of signal lines may be arranged on the panel (PNL) depending on the subpixel structure, etc. Driving voltage lines, reference voltage lines, or common voltage lines may be further arranged.
패널(PNL)은 LCD (Liquid Crystal Display) 패널, OLED (Organic Light Emitting Diode) 패널 등 다양한 타입의 패널일 수 있다. The panel (PNL) can be of various types, such as an LCD (Liquid Crystal Display) panel or an OLED (Organic Light Emitting Diode) panel.
패널(PNL)에 배치되는 신호배선들의 종류는, 서브픽셀 구조, 패널 타입(예: LCD 패널, OLED 패널 등) 등에 따라 달라질 수 있다. 그리고, 본 명세서에서는 신호배선은 신호가 인가되는 전극을 포함하는 개념일 수도 있다. The types of signal wires arranged on the panel (PNL) may vary depending on the subpixel structure, panel type (e.g., LCD panel, OLED panel, etc.). In addition, in this specification, signal wires may be a concept that includes electrodes to which signals are applied.
패널(PNL)은 화상(영상)이 표시되는 액티브 영역(A/A)과, 그 외곽 영역이고 화상이 표시되지 않는 넌-액티브 영역(N/A)을 포함할 수 있다. 여기서, 넌-액티브 영역(N/A)은 베젤 영역이라고도 한다. A panel (PNL) may include an active area (A/A) where an image (video) is displayed, and a non-active area (N/A) which is an area surrounding the active area and where no image is displayed. Here, the non-active area (N/A) is also called a bezel area.
액티브 영역(A/A)에는 화상 표시를 위한 다수의 서브픽셀(SP)이 배치된다. A number of subpixels (SP) are arranged in the active area (A/A) for image display.
넌-액티브 영역(N/A)에는 데이터 드라이버(DDR)가 전기적으로 연결되기 위한 패드부가 배치되고, 이러한 패드부와 다수의 데이터 라인(DL) 간의 연결을 위한 다수의 데이터 링크 라인이 배치될 수도 있다. 여기서, 다수의 데이터 링크 라인은 다수의 데이터 라인(DL)이 넌-액티브 영역(N/A)으로 연장된 부분들이거나, 다수의 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결된 별도의 패턴들일 수 있다. In the non-active area (N/A), a pad portion for electrically connecting a data driver (DDR) may be arranged, and a plurality of data link lines may be arranged for connection between the pad portion and a plurality of data lines (DL). Here, the plurality of data link lines may be portions in which a plurality of data lines (DL) extend into the non-active area (N/A), or may be separate patterns electrically connected to the plurality of data lines (DL).
또한, 넌-액티브 영역(N/A)에는 데이터 드라이버(DDR)가 전기적으로 연결되는 패드 부를 통해 게이트 드라이버(GDR)로 게이트 구동에 필요한 전압(신호)을 전달해주기 위한 게이트 구동 관련 배선들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 게이트 구동 관련 배선들은, 클럭 신호를 전달해주기 위한 클럭 배선들, 게이트 전압(VGH, VGL)을 전달해주는 게이트 전압 배선들, 스캔신호 생성에 필요한 각종 제어신호를 전달해주는 게이트 구동 제어 신호배선들 등을 포함할 수 있다. 이러한 게이트 구동 관련 배선들은, 액티브 영역(A/A)에 배치되는 게이트 라인들(GL)과 다르게, 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된다. In addition, in the non-active area (N/A), gate drive-related wirings may be arranged to transmit a voltage (signal) required for gate driving to the gate driver (GDR) through a pad portion to which the data driver (DDR) is electrically connected. For example, the gate drive-related wirings may include clock wirings for transmitting a clock signal, gate voltage wirings for transmitting gate voltages (VGH, VGL), gate drive control signal wirings for transmitting various control signals required for scan signal generation, etc. These gate drive-related wirings are arranged in the non-active area (N/A), unlike the gate lines (GL) arranged in the active area (A/A).
구동회로는, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 드라이버(DDR)와, 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 드라이버(GDR)와, 데이터 드라이버(DDR) 및 게이트 드라이버(GDR)를 제어하는 컨트롤러(CTR) 등을 포함할 수 있다. The driving circuit may include a data driver (DDR) that drives a plurality of data lines (DL), a gate driver (GDR) that drives a plurality of gate lines (GL), and a controller (CTR) that controls the data driver (DDR) and the gate driver (GDR).
데이터 드라이버(DDR)는 다수의 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압을 출력함으로써 다수의 데이터 라인(DL)을 구동할 수 있다. A data driver (DDR) can drive multiple data lines (DL) by outputting data voltages to multiple data lines (DL).
게이트 드라이버(GDR)는 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔신호를 출력함으로써 다수의 게이트 라인(GL)을 구동할 수 있다. A gate driver (GDR) can drive multiple gate lines (GL) by outputting scan signals to multiple gate lines (GL).
컨트롤러(CTR)는, 데이터 드라이버(DDR) 및 게이트 드라이버(GDR)의 구동 동작에 필요한 각종 제어신호(DCS, GCS)를 공급하여 데이터 드라이버(DDR) 및 게이트 드라이버(GDR)의 구동 동작을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(CTR)는 데이터 드라이버(DDR)로 영상데이터(DATA)를 공급할 수 있다. The controller (CTR) can control the driving operations of the data driver (DDR) and the gate driver (GDR) by supplying various control signals (DCS, GCS) necessary for the driving operations of the data driver (DDR) and the gate driver (GDR). In addition, the controller (CTR) can supply image data (DATA) to the data driver (DDR).
컨트롤러(CTR)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상데이터를 데이터 드라이버(DDR)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상데이터(DATA)를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다. The controller (CTR) starts scanning according to the timing implemented in each frame, converts the input image data input from the outside into the data signal format used by the data driver (DDR), outputs the converted image data (DATA), and controls data driving at an appropriate time according to the scan.
컨트롤러(CTR)는, 데이터 드라이버(DDR) 및 게이트 드라이버(GDR)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등의 타이밍 신호를 외부 (예: 호스트 시스템)로부터 입력 받아, 각종 제어 신호들을 생성하여 데이터 드라이버(DDR) 및 게이트 드라이버(GDR)로 출력한다. The controller (CTR) receives timing signals such as a vertical synchronization signal (Vsync), a horizontal synchronization signal (Hsync), an input data enable (DE: Data Enable) signal, and a clock signal (CLK) from an external source (e.g., a host system) to control the data driver (DDR) and the gate driver (GDR), and generates various control signals and outputs them to the data driver (DDR) and the gate driver (GDR).
예를 들어, 컨트롤러(CTR)는, 게이트 드라이버(GDR)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다. For example, the controller (CTR) outputs various gate control signals (GCS: Gate Control Signals) including a gate start pulse (GSP: Gate Start Pulse), a gate shift clock (GSC: Gate Shift Clock), and a gate output enable signal (GOE: Gate Output Enable) to control the gate driver (GDR).
또한, 컨트롤러(CTR)는, 데이터 드라이버(DDR)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS: Data Control Signal)를 출력한다. Additionally, the controller (CTR) outputs various data control signals (DCS: Data Control Signals) including a source start pulse (SSP: Source Start Pulse), a source sampling clock (SSC: Source Sampling Clock), and a source output enable signal (SOE: Source Output Enable) to control the data driver (DDR).
컨트롤러(CTR)는, 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행할 수 있는 제어장치일 수 있다. The controller (CTR) may be a timing controller used in conventional display technology, or may be a control device that can perform other control functions, including a timing controller.
컨트롤러(CTR)는, 데이터 드라이버(DDR)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 데이터 드라이버(DDR)와 함께 통합되어 집적회로로 구현될 수 있다. The controller (CTR) may be implemented as a separate component from the data driver (DDR), or may be implemented as an integrated circuit integrated with the data driver (DDR).
데이터 드라이버(DDR)는, 컨트롤러(CTR)로부터 영상데이터(DATA)를 입력 받아 다수의 데이터 라인(DL)로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다. 여기서, 데이터 드라이버(DDR)는 소스 드라이버라고도 한다. The data driver (DDR) receives image data (DATA) from the controller (CTR) and supplies data voltages to a plurality of data lines (DL), thereby driving a plurality of data lines (DL). Here, the data driver (DDR) is also called a source driver.
데이터 드라이버(DDR)는 다양한 인터페이스를 통해 컨트롤러(CTR)와 각종 신호를 주고받을 수 있다. The data driver (DDR) can exchange various signals with the controller (CTR) through various interfaces.
게이트 드라이버(GDR)는, 다수의 게이트 라인(GL)로 스캔신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동한다. 여기서, 게이트 드라이버(GDR)는 스캔 드라이버라고도 한다. A gate driver (GDR) sequentially drives a plurality of gate lines (GL) by sequentially supplying scan signals to the plurality of gate lines (GL). Here, the gate driver (GDR) is also called a scan driver.
게이트 드라이버(GDR)는, 컨트롤러(CTR)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔신호를 다수의 게이트 라인(GL)로 순차적으로 공급한다. The gate driver (GDR) sequentially supplies scan signals of on voltage or off voltage to a plurality of gate lines (GL) under the control of the controller (CTR).
데이터 드라이버(DDR)는, 게이트 드라이버(GDR)에 의해 특정 게이트 라인이 열리면, 컨트롤러(CTR)로부터 수신한 영상데이터(DATA)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL)로 공급한다. The data driver (DDR) converts image data (DATA) received from the controller (CTR) into an analog data voltage and supplies it to a number of data lines (DL) when a specific gate line is opened by the gate driver (GDR).
데이터 드라이버(DDR)는, 패널(PNL)의 일 측(예: 상측 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 패널(PNL)의 양측(예: 상 측과 하 측)에 모두 위치할 수도 있다. The data driver (DDR) may be located on only one side of the panel (PNL) (e.g., the upper or lower side), or in some cases, on both sides of the panel (PNL) (e.g., the upper and lower sides) depending on the driving method, panel design method, etc.
게이트 드라이버(GDR)는, 패널(PNL)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 패널(PNL)의 양측(예: 좌 측과 우 측)에 모두 위치할 수도 있다. Gate drivers (GDRs) may be located on only one side of the panel (PNL) (e.g., left or right) or, in some cases, on both sides of the panel (PNL) (e.g., left and right sides) depending on the driving method, panel design method, etc.
데이터 드라이버(DDR)는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다. A data driver (DDR) may be implemented by including one or more source driver integrated circuits (SDIC).
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 시프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer) 등을 포함할 수 있다. 데이터 드라이버(DDR)는, 경우에 따라서, 하나 이상의 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다. Each source driver integrated circuit (SDIC) may include a shift register, a latch circuit, a digital to analog converter (DAC), an output buffer, etc. The data driver (DDR) may, in some cases, further include one or more analog to digital converters (ADC).
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, TAB (Tape Automated Bonding) 타입 또는 COG (Chip On Glass) 타입으로 패널(PNL)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나 패널(PNL) 상에 직접 배치될 수도 있다. 경우에 따라서, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 패널(PNL)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 COF (Chip On Film) 타입으로 구현될 수 있다. 이 경우, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 회로필름 상에 실장 되어, 회로필름을 통해 패널(PNL)에서의 데이터 라인들(DL)과 전기적으로 연결될 수 있다. Each source driver integrated circuit (SDIC) may be connected to a bonding pad of a panel (PNL) as a TAB (Tape Automated Bonding) type or a COG (Chip On Glass) type, or may be directly placed on the panel (PNL). In some cases, each source driver integrated circuit (SDIC) may be placed while being integrated on the panel (PNL). In addition, each source driver integrated circuit (SDIC) may be implemented as a COF (Chip On Film) type. In this case, each source driver integrated circuit (SDIC) may be mounted on a circuit film and may be electrically connected to data lines (DL) on the panel (PNL) through the circuit film.
게이트 드라이버(GDR)는 다수의 게이트 구동회로(GDC)를 포함할 수 있다. 여기서, 다수의 게이트 구동회로(GDC)는 다수의 게이트 라인(GL)과 각각 대응될 수 있다. A gate driver (GDR) may include a plurality of gate driving circuits (GDCs), wherein the plurality of gate driving circuits (GDCs) may each correspond to a plurality of gate lines (GLs).
각 게이트 구동회로(GDC)는 시프트 레지스터(Shift Register), 레벨 시프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다. Each gate drive circuit (GDC) may include a shift register, a level shifter, etc.
각 게이트 구동회로(GDC)는 TAB (Tape Automated Bonding) 타입 또는 COG (Chip On Glass) 타입으로 패널(PNL)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결될 수 있다. 또한, 각 게이트 구동회로(GDC)는 COF (Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다. 이 경우, 각 게이트 구동회로(GDC)는 회로필름 상에 실장 되어, 회로필름을 통해 패널(PNL)에서의 게이트 라인들(GL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 각 게이트 구동회로(GDC)는 GIP (Gate In Panel) 타입으로 구현되어 패널(PNL)에 내장될 수 있다. 즉, 각 게이트 구동회로(GDC)는 패널(PNL)에 직접 형성될 수 있다. Each gate driving circuit (GDC) can be connected to a bonding pad of the panel (PNL) as a TAB (Tape Automated Bonding) type or a COG (Chip On Glass) type. In addition, each gate driving circuit (GDC) can be implemented as a COF (Chip On Film) method. In this case, each gate driving circuit (GDC) is mounted on a circuit film and can be electrically connected to the gate lines (GL) of the panel (PNL) through the circuit film. In addition, each gate driving circuit (GDC) can be implemented as a GIP (Gate In Panel) type and built into the panel (PNL). That is, each gate driving circuit (GDC) can be formed directly on the panel (PNL).
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 전자장치의 시스템 구현 예시도이다. FIG. 2 is an example of a system implementation diagram of an electronic device according to embodiments of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 전자장치에서, 데이터 드라이버(DDR)는 다양한 타입들(TAB, COG, COF 등) 중 COF (Chip On Film) 타입으로 구현되고, 게이트 드라이버(GDR)는 다양한 타입들(TAB, COG, COF, GIP 등) 중 GIP (Gate In Panel) 타입으로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 2, in an electronic device according to embodiments of the present invention, a data driver (DDR) may be implemented as a COF (Chip On Film) type among various types (TAB, COG, COF, etc.), and a gate driver (GDR) may be implemented as a GIP (Gate In Panel) type among various types (TAB, COG, COF, GIP, etc.).
데이터 드라이버(DDR)는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로 구현될 수 있다. 도 2는 데이터 드라이버(DDR)가 다수의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로 구현된 경우를 예시한 것이다. A data driver (DDR) can be implemented with one or more source driver integrated circuits (SDICs). Figure 2 illustrates an example where a data driver (DDR) is implemented with multiple source driver integrated circuits (SDICs).
데이터 드라이버(DDR)가 COF 타입으로 구현된 경우, 데이터 드라이버(DDR)를 구현한 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 소스 측 회로필름(SF) 상에 실장 될 수 있다. When the data driver (DDR) is implemented as a COF type, each source driver integrated circuit (SDIC) implementing the data driver (DDR) can be mounted on a source-side circuit film (SF).
소스 측 회로필름(SF)의 일 측은 패널(PNL)의 넌-액티브 영역(N/A)에 존재하는 패드 부 (패드들의 집합체)와 전기적으로 연결될 수 있다. One side of the source side circuit film (SF) can be electrically connected to a pad portion (a collection of pads) existing in a non-active area (N/A) of the panel (PNL).
소스 측 회로필름(SF) 상에는, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)와 패널(PNL)을 전기적으로 연결해주기 위한 배선들이 배치될 수 있다. On the source side circuit film (SF), wires can be arranged to electrically connect the source driver integrated circuit (SDIC) and the panel (PNL).
전자장치는, 다수의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)와 다른 장치들 간의 회로적인 연결을 위해, 하나 이상의 소스 인쇄회로기판(SPCB)과, 제어 부품들과 각종 전기 장치들을 실장 하기 위한 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)을 포함할 수 있다. An electronic device may include one or more source printed circuit boards (SPCBs) for circuit connections between a plurality of source driver integrated circuits (SDICs) and other devices, and a control printed circuit board (CPCB) for mounting control components and various electrical devices.
하나 이상의 소스 인쇄회로기판(SPCB)에는 소스 드라이버 집적회로(SDIC)가 실장 된 소스 측 회로필름(SF)의 타 측이 연결될 수 있다. One or more source printed circuit boards (SPCBs) may be connected to the other side of a source side circuit film (SF) having a source driver integrated circuit (SDIC) mounted thereon.
즉, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)가 실장 된 소스 측 회로필름(SF)은, 일 측이 패널(PNL)의 넌-액티브 영역(N/A)과 전기적으로 연결되고, 타 측이 소스 인쇄회로기판(SPCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. That is, a source-side circuit film (SF) on which a source driver integrated circuit (SDIC) is mounted can have one side electrically connected to a non-active area (N/A) of a panel (PNL) and the other side electrically connected to a source printed circuit board (SPCB).
컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)에는, 데이터 드라이버(DDR) 및 게이트 드라이버(GDR) 등의 동작을 제어하는 컨트롤러(CTR)가 배치될 수 있다. A controller (CTR) that controls the operations of a data driver (DDR) and a gate driver (GDR) can be placed on a control printed circuit board (CPCB).
또한, 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)에는, 패널(PNL), 데이터 드라이버(DDR) 및 게이트 드라이버(GDR) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 파워 관리 집적회로(PMIC: Power Management IC) 등이 더 배치될 수도 있다. In addition, a control printed circuit board (CPCB) may further include power management integrated circuits (PMICs) that supply various voltages or currents to the panel (PNL), data driver (DDR), and gate driver (GDR), or control various voltages or currents to be supplied.
소스 인쇄회로기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)은 적어도 하나의 연결 부재(CBL)를 통해 회로적으로 연결될 수 있다. 여기서, 연결 부재(CBL)는, 일 예로, 가요성 인쇄 회로(FPC: Flexible Printed Circuit), 가요성 플랫 케이블(FFC: Flexible Flat Cable) 등일 수 있다. The source printed circuit board (SPCB) and the control printed circuit board (CPCB) can be circuit-connected via at least one connecting member (CBL). Here, the connecting member (CBL) can be, for example, a flexible printed circuit (FPC), a flexible flat cable (FFC), etc.
하나 이상의 소스 인쇄회로기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)은 하나의 인쇄회로기판으로 통합되어 구현될 수도 있다. One or more source printed circuit boards (SPCB) and control printed circuit boards (CPCB) may be implemented integrated into a single printed circuit board.
게이트 드라이버(GDR)가 GIP (Gate In Panel) 타입으로 구현된 경우, 게이트 드라이버(GDR)에 포함된 다수의 게이트 구동회로(GDC)는 패널(PNL)의 넌-액티브 영역(N/A) 상에 직접 형성될 수 있다. When the gate driver (GDR) is implemented as a GIP (Gate In Panel) type, a plurality of gate driving circuits (GDC) included in the gate driver (GDR) can be formed directly on the non-active area (N/A) of the panel (PNL).
다수의 게이트 구동회로(GDC) 각각은 패널(PNL)에서의 액티브 영역(A/A)에 배치된 해당 게이트 라인(GL)으로 해당 스캔신호(SCAN)를 출력할 수 있다. Each of a plurality of gate driving circuits (GDC) can output a corresponding scan signal (SCAN) to a corresponding gate line (GL) arranged in an active area (A/A) in a panel (PNL).
패널(PNL) 상에 배치된 다수의 게이트 구동회로(GDC)는, 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 게이트 구동 관련 배선들을 통해, 스캔신호 생성에 필요한 각종 신호(클럭신호, 하이 레벨 게이트 전압(VGH), 로우 레벨 게이트 전압(VGL), 스타트 신호(VST), 리셋 신호(RST) 등)를 공급받을 수 있다. A plurality of gate drive circuits (GDCs) arranged on a panel (PNL) can receive various signals (clock signal, high level gate voltage (VGH), low level gate voltage (VGL), start signal (VST), reset signal (RST), etc.) necessary for generating a scan signal through gate drive related wirings arranged in a non-active area (N/A).
넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 게이트 구동 관련 배선들은, 다수의 게이트 구동회로(GDC)에 가장 인접하게 배치된 소스 측 회로필름(SF)과 전기적으로 연결될 수 있다. The gate drive related wirings arranged in the non-active region (N/A) can be electrically connected to the source side circuit film (SF) arranged closest to a plurality of gate drive circuits (GDC).
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)이 OLED (Organic Light Emitting Diode) 패널인 경우, 서브픽셀(SP)의 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a drawing showing the structure of a subpixel (SP) when the panel (PNL) according to embodiments of the present invention is an OLED (Organic Light Emitting Diode) panel.
도 3을 참조하면, OLED 패널인 패널(110)에서의 각 서브픽셀(SP)은, 유기발광다이오드(OLED)와, 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 해당 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터(O-SWT)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터(Cst) 등을 포함하여 구현될 수 있다. Referring to FIG. 3, each subpixel (SP) in the panel (110), which is an OLED panel, may be implemented to include an organic light-emitting diode (OLED), a driving transistor (DRT) that drives the organic light-emitting diode (OLED), a switching transistor (O-SWT) electrically connected between a first node (N1) of the driving transistor (DRT) and a corresponding data line (DL), and a storage capacitor (Cst) electrically connected between the first node (N1) and a second node (N2) of the driving transistor (DRT).
유기발광다이오드(OLED)는 애노드 전극, 유기발광층 및 캐소드 전극 등으로 이루어질 수 있다. An organic light-emitting diode (OLED) can be composed of an anode electrode, an organic light-emitting layer, and a cathode electrode.
도 3의 회로 예시에 따르면, 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극(픽셀전극이라고도 함)은 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드 전극(공통전극이라고도 함)에는 기저전압(EVSS)이 인가될 수 있다. According to the circuit example of FIG. 3, the anode electrode (also called pixel electrode) of the organic light-emitting diode (OLED) can be electrically connected to the second node (N2) of the driving transistor (DRT). A base voltage (EVSS) can be applied to the cathode electrode (also called common electrode) of the organic light-emitting diode (OLED).
여기서, 기저전압(EVSS)은, 일 예로, 그라운드 전압이거나 그라운드 전압보다 높거나 낮은 전압일 수 있다. 또한, 기저전압(EVSS)은 구동상태에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 영상 구동 시 기저전압(EVSS)과 센싱 구동 시 기저전압(EVSS)은 서로 다르게 설정될 수 있다. Here, the base voltage (EVSS) may be, for example, the ground voltage or a voltage higher or lower than the ground voltage. In addition, the base voltage (EVSS) may vary depending on the driving state. For example, the base voltage (EVSS) during image driving and the base voltage (EVSS) during sensing driving may be set differently.
구동 트랜지스터(DRT)는 유기발광다이오드(OLED)로 구동전류를 공급해줌으로써 유기발광다이오드(OLED)를 구동해준다. The driver transistor (DRT) drives the organic light-emitting diode (OLED) by supplying driving current to the OLED.
구동 트랜지스터(DRT)는 제1 노드(N1), 제2 노드(N2) 및 제3 노드(N3) 등을 포함할 수 있다. The driving transistor (DRT) may include a first node (N1), a second node (N2), and a third node (N3).
구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)는 게이트 노드일 수 있으며, 스위칭 트랜지스터(O-SWT)의 소스 노드 또는 드레인 노드와 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)는 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있으며, 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극(또는 캐소드 전극)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제3 노드(N3)는 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있으며, 구동전압(EVDD)이 인가될 수 있고, 구동전압(EVDD)을 공급하는 구동전압 라인(DVL: Driving Voltage Line)과 전기적으로 연결될 수 있다. A first node (N1) of the driving transistor (DRT) may be a gate node and may be electrically connected to a source node or a drain node of a switching transistor (O-SWT). A second node (N2) of the driving transistor (DRT) may be a source node or a drain node and may be electrically connected to an anode electrode (or a cathode electrode) of an organic light emitting diode (OLED). A third node (N3) of the driving transistor (DRT) may be a drain node or a source node, may be applied with a driving voltage (EVDD), and may be electrically connected to a driving voltage line (DVL: Driving Voltage Line) that supplies the driving voltage (EVDD).
스토리지 캐패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결되어, 영상 신호 전압에 해당하는 데이터 전압(Vdata) 또는 이에 대응되는 전압을 한 프레임 시간 (또는 정해진 시간) 동안 유지해줄 수 있다. A storage capacitor (Cst) is electrically connected between a first node (N1) and a second node (N2) of a driving transistor (DRT), and can maintain a data voltage (Vdata) corresponding to an image signal voltage or a voltage corresponding thereto for one frame time (or a specified time).
스위칭 트랜지스터(O-SWT)의 드레인 노드 또는 소스 노드는 해당 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결되고, 스위칭 트랜지스터(O-SWT)의 소스 노드 또는 드레인 노드는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)에 전기적으로 연결되고, 스위칭 트랜지스터(O-SWT)의 게이트 노드는 해당 게이트 라인과 전기적으로 연결되어 스캔신호(SCAN)를 인가 받을 수 있다. A drain node or a source node of a switching transistor (O-SWT) is electrically connected to a corresponding data line (DL), a source node or a drain node of the switching transistor (O-SWT) is electrically connected to a first node (N1) of a driving transistor (DRT), and a gate node of the switching transistor (O-SWT) is electrically connected to a corresponding gate line so as to receive a scan signal (SCAN).
스위칭 트랜지스터(O-SWT)는 해당 게이트 라인을 통해 스캔신호(SCAN)를 게이트 노드로 인가 받아 온-오프가 제어될 수 있다. The switching transistor (O-SWT) can be turned on and off by receiving a scan signal (SCAN) as a gate node through the corresponding gate line.
이러한 스위칭 트랜지스터(O-SWT)는 스캔신호(SCAN)에 의해 턴-온 되어 해당 데이터 라인(DL)으로부터 공급된 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)로 전달해줄 수 있다. These switching transistors (O-SWT) are turned on by a scan signal (SCAN) and can transmit the data voltage (Vdata) supplied from the corresponding data line (DL) to the first node (N1) of the driving transistor (DRT).
한편, 스토리지 캐패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 존재하는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 구동 트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)일 수 있다. Meanwhile, the storage capacitor (Cst) may be an external capacitor intentionally designed outside the driving transistor (DRT), rather than a parasitic capacitor (e.g., Cgs, Cgd) that exists between the first node (N1) and the second node (N2) of the driving transistor (DRT).
구동 트랜지스터(DRT) 및 스위칭 트랜지스터(O-SWT) 각각은 n 타입 트랜지스터이거나 p 타입 트랜지스터일 수 있다. Each of the driving transistor (DRT) and the switching transistor (O-SWT) can be either an n-type transistor or a p-type transistor.
도 3에 예시된 각 서브픽셀 구조는 2T(Transistor) 1C (Capacitor) 구조로서, 설명을 위한 예시일 뿐, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 경우에 따라서는, 1개 이상의 캐패시터를 더 포함할 수도 있다. 또는, 다수의 서브픽셀들 각각이 동일한 구조로 되어 있을 수도 있고, 다수의 서브픽셀들 중 일부는 다른 구조로 되어 있을 수도 있다. Each subpixel structure illustrated in FIG. 3 is a 2T (Transistor) 1C (Capacitor) structure, which is merely an example for explanation, and may further include one or more transistors, or in some cases, one or more capacitors. Alternatively, each of a plurality of subpixels may have the same structure, or some of the plurality of subpixels may have different structures.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)이 LCD (Liquid Crystal Display) 패널인 경우, 서브픽셀(SP)의 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a drawing showing the structure of a subpixel (SP) when the panel (PNL) according to embodiments of the present invention is an LCD (Liquid Crystal Display) panel.
도 4를 참조하면, LCD 패널인 패널(110)에서의 각 서브픽셀(SP)은 픽셀전극(PXL) 및 스위칭 트랜지스터(L-SWT) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, each subpixel (SP) in the panel (110), which is an LCD panel, may include a pixel electrode (PXL) and a switching transistor (L-SWT), etc.
스위칭 트랜지스터(L-SWT)는, 스캔신호(SCAN)에 의해 제어되며, 데이터 라인(DL)과 픽셀전극(PXL) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. A switching transistor (L-SWT) is controlled by a scan signal (SCAN) and can be electrically connected between a data line (DL) and a pixel electrode (PXL).
스위칭 트랜지스터(L-SWT)는 스캔신호(SCAN)에 의해 턴-온 되어, 데이터 라인(DL)에서 공급된 데이터 전압(Vdata)을 픽셀전극(PXL)에 전달해준다. 데이터전압(Vdata)이 인가된 픽셀전극(PXL)은 공통전압이 인가되는 공통전극(COM)과 전계를 형성할 수 있다. 즉, 픽셀전극(PXL)과 공통전극(COM) 사이애 캐패시터가 형성될 수 있다. The switching transistor (L-SWT) is turned on by the scan signal (SCAN) and transmits the data voltage (Vdata) supplied from the data line (DL) to the pixel electrode (PXL). The pixel electrode (PXL) to which the data voltage (Vdata) is applied can form an electric field with the common electrode (COM) to which the common voltage is applied. In other words, a capacitor can be formed between the pixel electrode (PXL) and the common electrode (COM).
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에 배치된 게이트 구동회로(GDC)를 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a gate driving circuit (GDC) arranged on a panel (PNL) according to embodiments of the present invention.
도 5를 참조하면, 각 게이트 구동회로(GDC)는 풀-업 트랜지스터(Tup), 풀-다운 트랜지스터(Tdown) 및 제어 스위치 회로(CSC) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, each gate driving circuit (GDC) may include a pull-up transistor (Tup), a pull-down transistor (Tdown), and a control switch circuit (CSC).
제어 스위치 회로(CSC)는 풀-업 트랜지스터(Tup)의 게이트 노드에 해당하는 Q 노드의 전압과, 풀-다운 트랜지스터(Tdown)의 게이트 노드에 해당하는 QB 노드의 전압을 제어하는 회로로서, 여러 개의 스위치(트랜지스터)를 포함할 수 있다. The control switch circuit (CSC) is a circuit that controls the voltage of the Q node corresponding to the gate node of the pull-up transistor (Tup) and the voltage of the QB node corresponding to the gate node of the pull-down transistor (Tdown), and may include multiple switches (transistors).
풀-업 트랜지스터(Tup)는 게이트 신호 출력 노드(Nout)를 통해 게이트 라인(GL)으로 제1 레벨 전압(예: 하이 레벨 전압(VGH))에 해당하는 게이트 신호(Vgate)를 공급하는 트랜지스터이다. 풀-다운 트랜지스터(Tdown)는 게이트 신호 출력 노드(Nout)를 통해 게이트 라인(GL)으로 제2 레벨 전압(예: 로우 레벨 전압(VGL))에 해당하는 게이트 신호(Vgate)를 공급하는 트랜지스터이다. 풀-업 트랜지스터(Tup)와 풀-다운 트랜지스터(Tdown)는 서로 다른 타이밍에 턴-온 될 수 있다.A pull-up transistor (Tup) is a transistor that supplies a gate signal (Vgate) corresponding to a first level voltage (e.g., a high level voltage (VGH)) to a gate line (GL) through a gate signal output node (Nout). A pull-down transistor (Tdown) is a transistor that supplies a gate signal (Vgate) corresponding to a second level voltage (e.g., a low level voltage (VGL)) to a gate line (GL) through a gate signal output node (Nout). The pull-up transistor (Tup) and the pull-down transistor (Tdown) can be turned on at different timings.
풀-업 트랜지스터(Tup)는, 클럭신호(CLK)가 인가되는 클럭신호 인가 노드(Nclk)와 게이트 라인(GL)에 전기적으로 연결된 게이트 신호 출력 노드(Nout) 사이에 전기적으로 연결되고, Q 노드의 전압에 의해 턴 온 또는 턴 오프 된다. A pull-up transistor (Tup) is electrically connected between a clock signal application node (Nclk) to which a clock signal (CLK) is applied and a gate signal output node (Nout) that is electrically connected to a gate line (GL), and is turned on or off by the voltage of the Q node.
풀-업 트랜지스터(Tup)의 게이트 노드는 Q 노드에 전기적으로 연결된다. 풀-업 트랜지스터(Tup)의 드레인 노드 또는 소스 노드는 클럭신호 인가 노드(Nclk)에 전기적으로 연결된다. 풀-업 트랜지스터(Tup)의 소스 노드 또는 드레인 노드는 게이트 신호(Vgate)가 출력되는 게이트 신호 출력 노드(Nout)에 전기적으로 연결된다. The gate node of the pull-up transistor (Tup) is electrically connected to the Q node. The drain node or source node of the pull-up transistor (Tup) is electrically connected to the clock signal application node (Nclk). The source node or drain node of the pull-up transistor (Tup) is electrically connected to the gate signal output node (Nout) from which the gate signal (Vgate) is output.
풀-업 트랜지스터(Tup)는, Q 노드의 전압에 의해 턴 온 되어, 클럭신호(CLK)의 하이 레벨 구간에서의 하이 레벨 전압(VGH)을 갖는 게이트 신호(Vgate)를 게이트 신호 출력 노드(Nout)로 출력한다. The pull-up transistor (Tup) is turned on by the voltage of the Q node and outputs a gate signal (Vgate) having a high level voltage (VGH) in the high level section of the clock signal (CLK) to the gate signal output node (Nout).
게이트 신호 출력 노드(Nout)에 출력된 하이 레벨 전압(VGH)의 게이트 신호(Vgate)는 해당 게이트 라인(GL)에 공급된다. The gate signal (Vgate) of the high level voltage (VGH) output to the gate signal output node (Nout) is supplied to the corresponding gate line (GL).
풀-다운 트랜지스터(Tdown)는, 게이트 신호 출력 노드(Nout)와 기저 전압 노드(Nvss) 사이에 전기적으로 연결되고, QB 노드의 전압에 의해 턴 온 또는 턴 오프 된다. The pull-down transistor (Tdown) is electrically connected between the gate signal output node (Nout) and the base voltage node (Nvss), and is turned on or off by the voltage of the QB node.
풀-다운 트랜지스터(Tdown)의 게이트 노드는, QB 노드에 전기적으로 연결된다. 풀-다운 트랜지스터(Tdown)의 드레인 노드 또는 소스 노드는 기저 전압 노드(Nvss)에 전기적으로 연결되어 정 전압에 해당하는 기저 전압(VSS)을 인가받는다. 풀-다운 트랜지스터(Tdown)의 소스 노드 또는 드레인 노드는, 게이트 신호(Vgate)가 출력되는 게이트 신호 출력 노드(Nout)에 전기적으로 연결된다. The gate node of the pull-down transistor (Tdown) is electrically connected to the QB node. The drain node or source node of the pull-down transistor (Tdown) is electrically connected to the base voltage node (Nvss) and receives a base voltage (VSS) corresponding to a positive voltage. The source node or drain node of the pull-down transistor (Tdown) is electrically connected to the gate signal output node (Nout) from which the gate signal (Vgate) is output.
풀-다운 트랜지스터(Tdown)는, QB 노드의 전압에 의해 턴 온 되어, 로우 레벨 전압(VGL)의 게이트 신호(Vgate)를 게이트 신호 출력 노드(Nout)로 출력한다. 이에 따라, 로우 레벨 전압(VGL)의 게이트 신호(Vgate)는 게이트 신호 출력 노드(Nout)를 통해 해당 게이트 라인(GL)으로 공급될 수 있다. 여기서, 로우 레벨 전압(VGL)의 게이트 신호(Vgate)는, 일 예로, 기저 전압(VSS)일 수 있다. The pull-down transistor (Tdown) is turned on by the voltage of the QB node and outputs a gate signal (Vgate) of a low-level voltage (VGL) to a gate signal output node (Nout). Accordingly, the gate signal (Vgate) of the low-level voltage (VGL) can be supplied to the corresponding gate line (GL) through the gate signal output node (Nout). Here, the gate signal (Vgate) of the low-level voltage (VGL) can be, for example, a base voltage (VSS).
한편, 제어 스위치 회로(CSC)는, 둘 이상의 트랜지스터 등으로 구성될 수 있으며, Q 노드, QB 노드, 세트 노드(S, 스타트 노드라고도 함), 리셋 노드(R) 등의 주요 노드가 있다. 경우에 따라서, 제어 스위치 회로(CSC)는 구동전압(VDD) 등의 각종 전압이 입력되는 입력 노드 등이 더 있을 수 있다. Meanwhile, the control switch circuit (CSC) may be composed of two or more transistors, etc., and has main nodes such as a Q node, a QB node, a set node (S, also called a start node), and a reset node (R). In some cases, the control switch circuit (CSC) may further have input nodes to which various voltages, such as a driving voltage (VDD), are input.
제어 스위치 회로(CSC)에서, Q 노드는 풀-업 트랜지스터(Tup)의 게이트 노드와 전기적으로 연결되고, 충전과 방전이 반복된다. In the controlled switch circuit (CSC), the Q node is electrically connected to the gate node of the pull-up transistor (Tup), and charging and discharging are repeated.
제어 스위치 회로(CSC)에서, QB 노드는 풀-다운 트랜지스터(Tdown)의 게이트 노드와 전기적으로 연결되고, 충전과 방전이 반복된다. In the controlled switch circuit (CSC), the QB node is electrically connected to the gate node of the pull-down transistor (Tdown), and charging and discharging are repeated.
제어 스위치 회로(CSC)에서, 세트 노드(S)는 해당 게이트 구동회로(GDC)의 게이트 구동의 시작을 지시하기 위한 세트 신호(SET)를 인가 받는다. In the control switch circuit (CSC), the set node (S) receives a set signal (SET) to instruct the start of gate driving of the corresponding gate driving circuit (GDC).
여기서, 세트 노드(S)에 인가되는 세트 신호(SET)는 게이트 드라이버(GDR)의 외부에서 입력되는 스타트 신호(VST)일 수도 있고, 현재의 게이트 구동회로(GD)보다 앞선 이전 스테이지(stage)의 게이트 구동 회로(GDC)에서 출력된 게이트 신호(Vgate)가 피드백 된 신호(캐리 신호)일 수도 있다. Here, the set signal (SET) applied to the set node (S) may be a start signal (VST) input from the outside of the gate driver (GDR), or may be a signal (carry signal) in which a gate signal (Vgate) output from a gate driving circuit (GDC) of a previous stage prior to the current gate driving circuit (GD) is fed back.
제어 스위치 회로(CSC)에서 리셋 노드(R)에 인가되는 리셋 신호(RST)는 모든 스테이지의 게이트 구동회로들(GDC)을 동시에 초기화하기 위한 리셋 신호일 수도 있고, 다른 스테이지(이전 또는 이후 스테이지)로부터 입력된 캐리 신호일 수 있다.The reset signal (RST) applied to the reset node (R) in the control switch circuit (CSC) may be a reset signal for simultaneously initializing the gate driving circuits (GDC) of all stages, or may be a carry signal input from another stage (a previous or subsequent stage).
제어 스위치 회로(CSC)는 세트 신호(SET)에 응답하여 Q 노드를 충전하고, 리셋 신호(RST)에 응답하여 Q 노드를 방전한다. 제어 스위치 회로(CSC)는 Q 노드와 QB 노드 각각을 서로 다른 타이밍에 충전 또는 방전시키기 위하여 인버터 회로를 포함할 수 있다. The control switch circuit (CSC) charges the Q node in response to a set signal (SET) and discharges the Q node in response to a reset signal (RST). The control switch circuit (CSC) may include an inverter circuit to charge or discharge each of the Q node and the QB node at different timings.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에 배치된 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에 배치된 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)의 평면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에 배치된 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)의 I-V 특성 그래프이다. FIG. 6 is a drawing for explaining a leakage current blocking transistor (LCPT) in a gate driving circuit (GDC) disposed in a panel (PNL) according to embodiments of the present invention, FIG. 7 is a plan view of a leakage current blocking transistor (LCPT) in a gate driving circuit (GDC) disposed in a panel (PNL) according to embodiments of the present invention, and FIG. 8 is an I-V characteristic graph of a leakage current blocking transistor (LCPT) in a gate driving circuit (GDC) disposed in a panel (PNL) according to embodiments of the present invention.
도 6을 참조하면, 패널(PNL)에 배치된 각 게이트 구동회로(GDC)의 제어 스위치 회로(CSC)는 누설전류 차단을 위하여 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the control switch circuit (CSC) of each gate driving circuit (GDC) arranged on the panel (PNL) may include a leakage current blocking transistor (LCPT) to block leakage current.
여기서, 누설전류는 게이트 구동회로(GDC) 내에서 발생할 수 있는 원치 않는 전류로서, 전류가 흐르지 않아야 하는 상황이나 회로 부분에서 의도치 않게 흐르는 전류를 의미한다. 이러한 누설전류는 순 방향으로만 전류가 흘러야 하는 상황이나 회로 부분에서 역방향으로 흐르는 전류를 의미할 수 있다. Here, leakage current refers to an unwanted current that may occur within the gate drive circuit (GDC), and refers to current that flows unintentionally in a situation or circuit part where current should not flow. This leakage current may refer to current that flows in the reverse direction in a situation or circuit part where current should flow only in the forward direction.
예를 들어, 게이트 구동회로(GDC) 내 트랜지스터가 턴-오프 되어야 하는 상황임에도, 트랜지스터의 문턱전압의 변화가 발생하여, 비정상적으로 턴-온 되어 누설전류가 발생할 수 있다. 또한, 게이트 구동회로(GDC) 내 트랜지스터를 턴-오프 시키기 위한 게이트 신호 파형이 비정상화 되어, 트랜지스터가 비정상적으로 턴-온 된 상황에서 누설전류가 발생할 수도 있다. For example, even though the transistor in the gate drive circuit (GDC) should be turned off, a change in the threshold voltage of the transistor may occur, causing it to be abnormally turned on, resulting in leakage current. In addition, a gate signal waveform for turning the transistor in the gate drive circuit (GDC) off may become abnormal, causing the transistor to be abnormally turned on, resulting in leakage current.
이처럼 다양한 상황과 위치에서 누설전류가 발생할 수 있다. 예를 들어, 게이트 구동회로(GDC)에서 신호 입력 회로부 또는 인버터 회로부에서 누설전류가 발생할 수 있다. In this way, leakage current can occur in various situations and locations. For example, leakage current can occur in the signal input circuit or the inverter circuit in the gate drive circuit (GDC).
이에 따라, 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)는 게이트 구동회로(GDC) 내 신호 입력 회로부 또는 인버터 회로부에 포함될 수 있다. Accordingly, a leakage current blocking transistor (LCPT) may be included in a signal input circuit or an inverter circuit within a gate drive circuit (GDC).
신호 입력 회로부는 세트 신호(SET)가 입력되는 회로 부분일 수도 있고, 리셋 신호(RST)가 입력되는 회로 부분일 수 있다. 인버터 회로부는 Q 노드와 QB 노드의 전압 상태(충방전 상태)를 제어하는 회로 부분일 수 있다. The signal input circuit section may be a circuit section into which a set signal (SET) is input, or a circuit section into which a reset signal (RST) is input. The inverter circuit section may be a circuit section that controls the voltage state (charge/discharge state) of the Q node and the QB node.
도 6 및 도 7을 참조하면, 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)는 소스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 게이트 전극(G) 등을 포함할 수 있으며, 채널 형성을 위한 액티브층(ACT)을 더 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 6 and 7, a leakage current blocking transistor (LCPT) may include a source electrode (S), a drain electrode (D), a gate electrode (G), and the like, and may further include an active layer (ACT) for forming a channel.
도 7을 참조하면, 액티브층(ACT)의 일단은 컨택홀(CNT)을 통해 소스 전극(S)과 바로 컨택되거나 다른 연결패턴(들)을 통해 컨택될 수 있다. 이에 따라, 액티브층(ACT)의 일단은 컨택홀(CNT)을 통해 소스 전극(S)과 전기적으로 연결될 수 있다. 액티브층(ACT)의 타단은 컨택홀(CNT)을 통해 드레인 전극(D)과 바로 컨택되거나 다른 연결패턴(들)을 통해 컨택될 수 있다. 이에 따라, 액티브층(ACT)의 타단은 컨택홀(CNT)을 통해 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결될 수 있다. 게이트 전극(G)은 게이트 절연막을 사이에 두고 액티브층(ACT)과 일부 중첩될 수 있다. Referring to FIG. 7, one end of the active layer (ACT) may be in direct contact with the source electrode (S) through a contact hole (CNT) or may be contacted through other connection pattern(s). Accordingly, one end of the active layer (ACT) may be electrically connected to the source electrode (S) through the contact hole (CNT). The other end of the active layer (ACT) may be in direct contact with the drain electrode (D) through the contact hole (CNT) or may be contacted through other connection pattern(s). Accordingly, the other end of the active layer (ACT) may be electrically connected to the drain electrode (D) through the contact hole (CNT). The gate electrode (G) may partially overlap the active layer (ACT) with a gate insulating film therebetween.
도 6 및 도 7을 참조하면, 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)의 게이트 전극(G)은 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 게이트 전극(G)과 드레인 전극(D) 간의 전기적인 연결을 다이오드 커넥션(Diode Connection)이라고 한다. Referring to FIGS. 6 and 7, the gate electrode (G) of the leakage current blocking transistor (LCPT) can be electrically connected to the drain electrode (D). Here, the electrical connection between the gate electrode (G) and the drain electrode (D) is called a diode connection.
이처럼, 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)의 게이트 전극(G)은 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결될 수 있지만, 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)의 게이트 전극(G)은 소스 전극(S)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)의 게이트 전극(G)은 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결되는 것을 예로 든다. In this way, the gate electrode (G) of the leakage current blocking transistor (LCPT) can be electrically connected to the drain electrode (D), but the gate electrode (G) of the leakage current blocking transistor (LCPT) can also be electrically connected to the source electrode (S). In the following, for convenience of explanation, it is assumed as an example that the gate electrode (G) of the leakage current blocking transistor (LCPT) is electrically connected to the drain electrode (D).
이러한 다이오드 커넥션(Diode Connection)에 의해, 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)에서, 소스 전극(S)이 한 전극(제1 전극)이 되고, 서로 연결된 게이트 전극(G)과 드레인 전극(D)이 다른 한 전극(제2 전극)이 되며, 제1 전극과 제2 전극 사이에는 액티브층(ACT)이 존재한다. 이에 따라, 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)는 일종의 다이오드(Diode)와 비슷한 역할을 할 수 있다. By this diode connection, in the leakage current blocking transistor (LCPT), the source electrode (S) becomes one electrode (the first electrode), the gate electrode (G) and the drain electrode (D), which are connected to each other, become the other electrode (the second electrode), and an active layer (ACT) exists between the first electrode and the second electrode. Accordingly, the leakage current blocking transistor (LCPT) can play a role similar to a type of diode.
따라서, 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)는 도 8에 도시된 바와 같이, 다이오드(Diode)와 유사하게, 순방향 전류를 도통시켜주고 역방향 전류는 차단하는 I-V 특성을 가질 수 있다. Therefore, the leakage current blocking transistor (LCPT) in the gate drive circuit (GDC) can have I-V characteristics that conduct forward current and block reverse current, similar to a diode, as illustrated in Fig. 8.
도 7을 참조하면, 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)는 누설전류 차단에 어느 정도 효과가 있지만, 3가지 전극(S, D, G)을 갖는 트랜지스터이기 때문에 컨택홀(CNT)을 기준으로 소정의 면적(x*y)을 가질 수밖에 없다. Referring to Fig. 7, the leakage current blocking transistor (LCPT) is effective to some extent in blocking leakage current, but since it is a transistor with three electrodes (S, D, G), it cannot help but have a certain area (x*y) based on the contact hole (CNT).
따라서, 게이트 구동회로(GDC)는 누설전류 차단 기능을 가지기 위하여 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)의 면적(x*y)만큼 커질 수밖에 없다. 이로 인해, 베젤 영역이 커지거나 밀집도 높은 GIP (Gate In Panel) 타입의 게이트 구동회로(GDC)를 패널(PNL)에 실장 하는데 어려움이 발생할 수 있다. Therefore, the gate drive circuit (GDC) must be as large as the area (x*y) of the leakage current blocking transistor (LCPT) in order to have the leakage current blocking function. This may cause the bezel area to become larger or make it difficult to mount a high-density GIP (Gate In Panel) type gate drive circuit (GDC) on the panel (PNL).
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에 배치된 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)의 문턱전압 산포 변화를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에 배치된 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)의 문턱전압 산포 변화에 의한 누설전류 발생 현상을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 9 is a diagram showing a change in threshold voltage distribution of a leakage current blocking transistor (LCPT) in a gate driving circuit (GDC) disposed in a panel (PNL) according to embodiments of the present invention, and FIG. 10 is a diagram explaining a leakage current generation phenomenon due to a change in threshold voltage distribution of a leakage current blocking transistor (LCPT) in a gate driving circuit (GDC) disposed in a panel (PNL) according to embodiments of the present invention.
도 9를 참조하면, 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 트랜지스터들(LCPT)은 다양한 요인(예: 채널, 절연막 및 공정 산포 등)에 의해 문턱전압 산포(Vth 산포)가 네거티브 방향으로 쉬프트(Shift) 될 수 있다. 여기서, 문턱전압 산포가 네거티브 쉬프트 한다는 것은, 문턱전압 산포의 중심값(평균값)이 네거티브 방향으로 이동하고, 문턱전압 산포의 표준편차가 커지는 것을 의미할 수 있다. Referring to FIG. 9, the leakage current blocking transistors (LCPTs) in the gate drive circuit (GDC) may have their threshold voltage distribution (Vth distribution) shifted in the negative direction due to various factors (e.g., channel, insulating film, and process distribution, etc.). Here, the negative shift of the threshold voltage distribution may mean that the center value (average value) of the threshold voltage distribution moves in the negative direction and the standard deviation of the threshold voltage distribution increases.
게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 트랜지스터들(LCPT)은 산화물 트랜지스터로 설계될 수 있다. 즉, 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 트랜지스터들(LCPT)의 액티브층(ACT)은 산화물 반도체일 수 있다. The leakage current blocking transistors (LCPT) in the gate driving circuit (GDC) can be designed as oxide transistors. That is, the active layer (ACT) of the leakage current blocking transistors (LCPT) in the gate driving circuit (GDC) can be an oxide semiconductor.
이와 같이, 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 트랜지스터들(LCPT)이 산화물 트랜지스터인 경우, 위에서 언급한 문턱전압 산포의 네거티브 쉬프트 현상은 더욱 심해질 수 있다. Likewise, when the leakage current blocking transistors (LCPTs) in the gate drive circuit (GDC) are oxide transistors, the negative shift phenomenon of the threshold voltage distribution mentioned above can become more severe.
다수의 게이트 구동회로(GDC)에 포함된 누설전류 차단 트랜지스터들(LCPT)에 대한 문턱전압 산포의 네거티브 쉬프트 현상이 발생하면, 누설전류 차단 트랜지스터들(LCPT)의 I-V 특성이 도 10과 같이 변하게 된다. When a negative shift phenomenon of threshold voltage distribution occurs for leakage current blocking transistors (LCPTs) included in a plurality of gate drive circuits (GDCs), the I-V characteristics of the leakage current blocking transistors (LCPTs) change as shown in Fig. 10.
문턱전압 산포의 네거티브 쉬프트에 의해 I-V 특성이 변하게 되면, 누설전류 차단 트랜지스터들(LCPT)은 역방향 전류를 발생시킬 수 있다. 즉, 누설전류 차단 트랜지스터들(LCPT)은 누설전류를 차단시키지 못하고 유발시킬 수 있다. When the I-V characteristics change due to the negative shift of the threshold voltage distribution, leakage current blocking transistors (LCPTs) can generate reverse current. That is, leakage current blocking transistors (LCPTs) can induce leakage current instead of blocking it.
다시 말해, 누설전류 차단 트랜지스터들(LCPT)을 이용하는 트랜지스터 기반의 누설전류 차단은, 누설전류 차단 트랜지스터들(LCPT)의 문턱전압 산포 변화로 인하여, 정상적으로 이루어지지 못할 가능성이 높다.In other words, transistor-based leakage current blocking using leakage current blocking transistors (LCPTs) is likely to fail to operate normally due to variations in the threshold voltage distribution of the leakage current blocking transistors (LCPTs).
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에 배치된 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 단면도들 및 평면도들이다. FIGS. 11 to 14 are cross-sectional views and plan views of a leakage current blocking diode (LCPD) in a gate drive circuit (GDC) arranged in a panel (PNL) according to embodiments of the present invention.
게이트 드라이버(GDR)는 패널(PNL)의 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 다수의 게이트 구동회로(GDC)를 포함할 수 있다. 즉, 게이트 드라이버(GDR)에 포함된 다수의 게이트 구동회로(GDC)는 GIP 타입으로 구현되어 패널(PNL)에 배치될 수 있다. The gate driver (GDR) may include a plurality of gate driving circuits (GDCs) arranged in a non-active area (N/A) of the panel (PNL). That is, a plurality of gate driving circuits (GDCs) included in the gate driver (GDR) may be implemented as a GIP type and arranged in the panel (PNL).
이러한 다수의 게이트 구동회로(GDC) 각각은 누설전류 차단을 위하여 누설전류 차단 다이오드(LCPD)를 포함할 수 있다. Each of these multiple gate drive circuits (GDCs) may include a leakage current blocking diode (LCPD) to block leakage current.
누설전류 차단 다이오드(LCPD)는 각 게이트 구동회로(GDC) 내 초기 신호 입력 회로부 또는 인버터 회로부에 위치할 수 있다. A leakage current blocking diode (LCPD) can be located in the initial signal input circuit or the inverter circuit within each gate drive circuit (GDC).
도 11 내지 도 14를 참조하면, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)는, 기판(SUB) 상에 위치하는 제1 전극(E1)과, 제1 전극(E1)을 덮으면서 배치된 버퍼층(BUF)과, 버퍼층(BUF) 상에 배치되며 버퍼층(BUF)의 버퍼층 홀(BUF_CNT)을 통해 제1 전극(E1)과 전기적으로 연결된 제1 산화물 반도체(OSEM1)와, 제1 산화물 반도체(OSEM1) 상에 배치되는 제2 산화물 반도체(OSEM2)와, 제2 산화물 반도체(OSEM2) 상에 배치된 층간 절연막(ILD)과, 층간 절연막(ILD) 상에 배치되며 층간 절연막(ILD)의 제1 층간 절연막 홀(ILD_CNT)을 통해 제2 산화물 반도체(OSEM2)와 전기적으로 연결되는 제2 전극(E2)을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 11 to 14, a leakage current blocking diode (LCPD) may include a first electrode (E1) positioned on a substrate (SUB), a buffer layer (BUF) arranged to cover the first electrode (E1), a first oxide semiconductor (OSEM1) arranged on the buffer layer (BUF) and electrically connected to the first electrode (E1) through a buffer layer hole (BUF_CNT) of the buffer layer (BUF), a second oxide semiconductor (OSEM2) arranged on the first oxide semiconductor (OSEM1), an interlayer insulating film (ILD) arranged on the second oxide semiconductor (OSEM2), and a second electrode (E2) arranged on the interlayer insulating film (ILD) and electrically connected to the second oxide semiconductor (OSEM2) through the first interlayer insulating film hole (ILD_CNT) of the interlayer insulating film (ILD).
제1 산화물 반도체(OSEM1)는 P형 산화물 반도체로 구성될 수 있다. 제2 산화물 반도체(OSEM2)는 N형 산화물 반도체로 구성될 수 있다. The first oxide semiconductor (OSEM1) may be composed of a P-type oxide semiconductor. The second oxide semiconductor (OSEM2) may be composed of an N-type oxide semiconductor.
또는, 제1 산화물 반도체(OSEM1)는 N형 산화물 반도체로 구성될 수 있다. 제2 산화물 반도체(OSEM2)는 P형 산화물 반도체로 구성될 수 있다.Alternatively, the first oxide semiconductor (OSEM1) may be composed of an N-type oxide semiconductor. The second oxide semiconductor (OSEM2) may be composed of a P-type oxide semiconductor.
예를 들어, P형 산화물 반도체는 CuOx, SnOx, NiOx 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. N형 산화물 반도체는 IZO, IGZO, ITZO 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. For example, the P-type oxide semiconductor may include one or more of CuOx, SnOx, NiOx, etc. The N-type oxide semiconductor may include one or more of IZO, IGZO, ITZO, etc.
패널(PNL)은, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 대응되는 구조를 갖는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이러한 트랜지스터는, 제1 산화물 반도체(OSEM1)와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체와, 제2 산화물 반도체(OSEM2)와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체를 포함하는 트랜지스터로서, 패널(PNL)의 액티브 영역(A/A) 및/또는 넌-액티브 영역(N/A)에 배치될 수 있다.The panel (PNL) may include a transistor having a structure corresponding to a leakage current blocking diode (LCPD). The transistor may include a third oxide semiconductor made of the same material as the first oxide semiconductor (OSEM1) and a fourth oxide semiconductor made of the same material as the second oxide semiconductor (OSEM2), and may be arranged in an active area (A/A) and/or a non-active area (N/A) of the panel (PNL).
누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 대응되는 구조를 갖는 트랜지스터가 탑 게이트(Top Gate) 구조인 경우, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)에서, 제1 산화물 반도체(OSEM1)는 P형 산화물 반도체로 구성되고, 제2 산화물 반도체(OSEM2)는 N형 산화물 반도체로 구성되어야 한다. 따라서, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 대응되는 구조를 갖는 트랜지스터에서, 제3 산화물 반도체는 P형 산화물 반도체로 구성되고, 제4 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체로 구성되어야 한다. 만약, 제1 산화물 반도체(OSEM1) 및 제3 산화물 반도체가 N형 산화물 반도체로 구성되고, 제2 산화물 반도체(OSEM2) 및 제4 산화물 반도체가 P형 산화물 반도체로 구성되는 경우, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 대응되는 구조를 갖는 트랜지스터에서 제1, 제4 산화물 반도체의 도체화 이슈가 발생하여, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 대응되는 구조를 갖는 트랜지스터가 정상 동작을 하지 않을 수 있다. When a transistor having a structure corresponding to a leakage current blocking diode (LCPD) has a top gate structure, in the leakage current blocking diode (LCPD), the first oxide semiconductor (OSEM1) must be composed of a P-type oxide semiconductor and the second oxide semiconductor (OSEM2) must be composed of an N-type oxide semiconductor. Therefore, in the transistor having a structure corresponding to the leakage current blocking diode (LCPD), the third oxide semiconductor must be composed of a P-type oxide semiconductor and the fourth oxide semiconductor must be composed of an N-type oxide semiconductor. If the first oxide semiconductor (OSEM1) and the third oxide semiconductor are composed of N-type oxide semiconductors and the second oxide semiconductor (OSEM2) and the fourth oxide semiconductor are composed of P-type oxide semiconductors, a conductive issue of the first and fourth oxide semiconductors may occur in the transistor having a structure corresponding to the leakage current blocking diode (LCPD), and the transistor having a structure corresponding to the leakage current blocking diode (LCPD) may not operate normally.
누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 대응되는 구조를 갖는 트랜지스터가 바텀 게이트(Bottom Gate) 구조인 경우, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)에서, 제1 산화물 반도체(OSEM1)는 N형 산화물 반도체로 구성되고, 제2 산화물 반도체(OSEM2)는 P형 산화물 반도체로 구성되어야 한다. 따라서, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 대응되는 구조를 갖는 트랜지스터에서, 제3 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체로 구성되고, 제4 산화물 반도체는 P형 산화물 반도체로 구성되어야 한다. 만약, 제1 산화물 반도체(OSEM1) 및 제3 산화물 반도체가 P형 산화물 반도체로 구성되고, 제2 산화물 반도체(OSEM2) 및 제4 산화물 반도체가 N형 산화물 반도체로 구성되는 경우, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 대응되는 구조를 갖는 트랜지스터에서 제1, 제4 산화물 반도체(ACT1, ACT2)의 도체화 이슈가 발생하여, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 대응되는 구조를 갖는 트랜지스터가 정상 동작을 하지 않을 수 있다. When a transistor having a structure corresponding to a leakage current blocking diode (LCPD) has a bottom gate structure, in the leakage current blocking diode (LCPD), the first oxide semiconductor (OSEM1) must be composed of an N-type oxide semiconductor and the second oxide semiconductor (OSEM2) must be composed of a P-type oxide semiconductor. Therefore, in the transistor having a structure corresponding to the leakage current blocking diode (LCPD), the third oxide semiconductor must be composed of an N-type oxide semiconductor and the fourth oxide semiconductor must be composed of a P-type oxide semiconductor. If the first oxide semiconductor (OSEM1) and the third oxide semiconductor are composed of P-type oxide semiconductors and the second oxide semiconductor (OSEM2) and the fourth oxide semiconductor are composed of N-type oxide semiconductors, a conductive issue of the first and fourth oxide semiconductors (ACT1, ACT2) may occur in the transistor having a structure corresponding to the leakage current blocking diode (LCPD), and the transistor having a structure corresponding to the leakage current blocking diode (LCPD) may not operate normally.
즉, 제1 산화물 반도체(OSEM1) 및 제2 산화물 반도체(OSEM1)의 타입(N형, P형)은 트랜지스터의 게이트 전극과의 근접성에 따라 달라질 수 있다. 보다 구체적으로, 패널에 배치된 트랜지스터는 제1 산화물 반도체(OSEM1)와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체와, 제2 산화물 반도체(OSEM2)와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체를 포함하고, 제3 산화물 반도체와 제4 산화물 반도체 중 트랜지스터의 게이트 전극과 더 인접한 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체일 수 있다. That is, the types (N-type, P-type) of the first oxide semiconductor (OSEM1) and the second oxide semiconductor (OSEM1) may vary depending on their proximity to the gate electrode of the transistor. More specifically, the transistor arranged on the panel includes a third oxide semiconductor composed of the same material as the first oxide semiconductor (OSEM1), and a fourth oxide semiconductor composed of the same material as the second oxide semiconductor (OSEM2), and among the third oxide semiconductor and the fourth oxide semiconductor, the oxide semiconductor closer to the gate electrode of the transistor may be an N-type oxide semiconductor.
전술한 바와 같이, 패널에 배치된 트랜지스터는 탑 게이트 구조 및/또는 바텀 게이트 구조를 가질 수 있으나, 설명의 편의를 위하여, 아래에서는, 탑 게이트 구조인 것을 중심으로 예로 들어 설명한다. As described above, the transistors arranged on the panel may have a top-gate structure and/or a bottom-gate structure, but for convenience of explanation, the following explanation will focus on an example having a top-gate structure.
도 11 및 도 13을 참조하면, 누설전류 차단 다이오드(LCPD) 상에는 패시베이션 층(PAS)이 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 11 and 13, a passivation layer (PAS) may be placed on a leakage current blocking diode (LCPD).
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)에서, 버퍼층 홀(BUF_CNT)과 제1 층간 절연막 홀(ILD_CNT)은 위치가 서로 동일할 수 있다. 즉, 버퍼층 홀(BUF_CNT)과 제1 층간 절연막 홀(ILD_CNT)은 중첩될 수 있다. As illustrated in FIG. 11 and FIG. 12, in the leakage current blocking diode (LCPD), the buffer layer hole (BUF_CNT) and the first interlayer insulating hole (ILD_CNT) may have the same location. That is, the buffer layer hole (BUF_CNT) and the first interlayer insulating hole (ILD_CNT) may overlap.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)에서, 버퍼층 홀(BUF_CNT)과 제1 층간 절연막 홀(ILD_CNT)은 위치가 서로 다를 수 있다. As illustrated in FIG. 13 and FIG. 14, in a leakage current blocking diode (LCPD), the buffer layer hole (BUF_CNT) and the first interlayer insulating hole (ILD_CNT) may have different locations.
이에 따르면, 제1 전극(E1)은 제1 산화물 반도체(OSEM1)에 더욱 안정적으로 컨택하고, 제2 전극(E2)은 제2 산화물 반도체(OSEM2)에 더욱 안정적으로 컨택할 수 있다. According to this, the first electrode (E1) can more stably contact the first oxide semiconductor (OSEM1), and the second electrode (E2) can more stably contact the second oxide semiconductor (OSEM2).
한편, 제1 전극(E1)과 제2 전극(E20 사이에 위치하는 제1 산화물 반도체(OSEM1)와 제2 산화물 반도체(OSEM2)는 다양한 증착 공법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 산화물 반도체(OSEM1)와 제2 산화물 반도체(OSEM2)는, 일 예로, MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) 공법 또는 ALD (Atomic Layer Deposition) 공법을 이용하여 연속적으로 형성될 수 있다. Meanwhile, the first oxide semiconductor (OSEM1) and the second oxide semiconductor (OSEM2) positioned between the first electrode (E1) and the second electrode (E20) can be formed by various deposition methods. For example, the first oxide semiconductor (OSEM1) and the second oxide semiconductor (OSEM2) can be formed continuously using, for example, a MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) method or an ALD (Atomic Layer Deposition) method.
MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) 공법의 경우, 고온의 기판 위에 원료 가스를 유출시켜 그 표면 상에서 분해 반응을 일으켜 박막을 형성하는 화학 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)의 일종으로서, 원료 가스 중에 유기 금속 착물을 포함하는 경우를 말하며, 유기 금속 가스를 가열한 기판 상에 열분해 시켜 반도체 박막을 성장시키는 기술이다. MOCVD의 경우, 활로겐화물의 기체를 사용하는 CVD 보다 저온에서 조작하게 되고, 원자 오더에서의 박막 제어가 가능하마 균일한 막을 얻을 수 있다. The MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) method is a type of chemical vapor deposition (CVD) that forms a thin film by causing a decomposition reaction on the surface by flowing a raw material gas over a high-temperature substrate. It refers to cases where the raw material gas contains an organic metal complex, and is a technology that grows a semiconductor thin film by thermally decomposing the organic metal gas on a heated substrate. In the case of MOCVD, it is operated at a lower temperature than CVD that uses a halogen gas, and thin film control on the atomic order is possible, so a uniform film can be obtained.
ALD (Atomic Layer Deposition) 공법의 경우, 반응원료를 각각 분리, 공급하여 반응가스 간 화학반응으로 형성된 입자를 기판 표면에 증착, 박막을 형성하는 증착법으로서, 하나의 반응원료가 박막이 증착되는 기판 위에 화학흡착이 일어난 후, 제2 또는 제3의 기체가 들어와 기판 위에서 다시 화학 흡착이 일어나면서 박막이 증착 되는 증착법이다. In the case of the ALD (Atomic Layer Deposition) method, the reactant materials are separately supplied and the particles formed by the chemical reaction between the reactant gases are deposited on the substrate surface to form a thin film. This is a deposition method in which one reactant material undergoes chemical adsorption on the substrate where the thin film is to be deposited, and then a second or third gas is introduced and chemical adsorption occurs again on the substrate to deposit the thin film.
전술한 MOCVD 공법 또는 ALD 공법을 이용하는 경우, 일반적인 PVD (Physical Vapor Deposition) 및 일반적인 다른 CVD (Chemical Vapor Deposition) 공법에 비해, 박막 생산성이나 성장 속도는 늘릴 수 있으나, 박막 도포성이 좋아, 이를 통한 미세한 박막 두께 조절이 가능하다. 즉, MOCVD 공법 또는 ALD 공법을 이용하는 경우, 우수한 스텝 커버리지(Step Coverage) 특성을 갖는 박막을 형성할 수 있다. When the MOCVD method or ALD method described above is used, compared to general PVD (Physical Vapor Deposition) and other general CVD (Chemical Vapor Deposition) methods, the thin film productivity or growth rate can be increased, but the thin film coating property is excellent, and thus, fine thin film thickness control is possible. In other words, when the MOCVD method or ALD method is used, a thin film having excellent step coverage characteristics can be formed.
제1 산화물 반도체(OSEM1)와 제2 산화물 반도체(OSEM2)가 MOCVD 또는 ALD 공법을 통해 연속적으로 형성되는 경우, MOCVD 또는 ALD의 우수한 스텝 커버리지 특성으로 인해, 버퍼층 홀(BUF-CNT)에 제1 산화물 반도체(OSEM1)와 제2 산화물 반도체(OSEM2)가 거의 수직구조로 형성될 수 있게 되어, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 면적이 크게 줄일 수 있다. When the first oxide semiconductor (OSEM1) and the second oxide semiconductor (OSEM2) are formed continuously through MOCVD or ALD, the excellent step coverage characteristics of MOCVD or ALD allow the first oxide semiconductor (OSEM1) and the second oxide semiconductor (OSEM2) to be formed in a nearly vertical structure in the buffer layer hole (BUF-CNT), so that the area of the leakage current blocking diode (LCPD) can be significantly reduced.
도 12의 예시에 따르면, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)에 해당하는 면적은 a*b에 해당한다. 도 14의 예시에 따르면, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)에 해당하는 면적은 c*d에 해당한다. According to the example of Fig. 12, the area corresponding to the leakage current blocking diode (LCPD) corresponds to a*b. According to the example of Fig. 14, the area corresponding to the leakage current blocking diode (LCPD) corresponds to c*d.
도 12 및 도 14의 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 면적은 도 7의 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)의 면적(x*y)보다 크게 작아진 것이다. 따라서, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)를 이용하면, 게이트 구동회로(GDC)가 차지하는 면적이 크게 증가하지 않는 이점이 있다. The area of the leakage current blocking diode (LCPD) of FIG. 12 and FIG. 14 is significantly smaller than the area (x*y) of the leakage current blocking transistor (LCPT) of FIG. 7. Therefore, there is an advantage in that the area occupied by the gate drive circuit (GDC) does not significantly increase when using the leakage current blocking diode (LCPD).
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에 배치된 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 등가회로이다. FIG. 15 is an equivalent circuit of a leakage current blocking diode (LCPD) in a gate driving circuit (GDC) arranged in a panel (PNL) according to embodiments of the present invention.
도 15를 참조하면, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1 산화물 반도체(OSEM1)와 제2 산화물 반도체(OSEM2)가 채널을 형성하고, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 간에 순방향 전류가 흐를 수 있다. 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1 산화물 반도체(OSEM1)와 제2 산화물 반도체(OSEM2)가 채널을 미 형성하고, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1 전극(E1)과 제2 전극(E2) 간에 역방향 전류가 차단될 수 있다. Referring to FIG. 15, a first oxide semiconductor (OSEM1) and a second oxide semiconductor (OSEM2) of a leakage current blocking diode (LCPD) form a channel, and a forward current can flow between a first electrode (E1) and a second electrode (E2) of the leakage current blocking diode (LCPD). A first oxide semiconductor (OSEM1) and a second oxide semiconductor (OSEM2) of the leakage current blocking diode (LCPD) do not form a channel, and a reverse current can be blocked between the first electrode (E1) and the second electrode (E2) of the leakage current blocking diode (LCPD).
이와 같이, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)는 완전한 다이오드와 같이 동작하기 때문에, 다이오드 커넥션을 갖는 누설전류 차단 트랜지스터(LCPT)보다 누설전류 차단효과가 더욱더 우수하다. In this way, since a leakage current blocking diode (LCPD) operates like a perfect diode, its leakage current blocking effect is superior to that of a leakage current blocking transistor (LCPT) with a diode connection.
누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 구조는 다른 트랜지스터들의 구조에도 영향을 끼친다.The structure of the leakage current blocking diode (LCPD) also influences the structure of other transistors.
더 구체적으로, 패널(PNL)의 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 게이트 구동회로(GDC)에 포함되는 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 구조에 의해, 패널(PNL)의 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 게이트 구동회로(GDC)에 포함되는 트랜지스터(GIP-TR)의 구조가 영향을 받을 수 있다. More specifically, the structure of the transistor (GIP-TR) included in the gate driving circuit (GDC) disposed in the non-active area (N/A) of the panel (PNL) may be affected by the structure of the leakage current blocking diode (LCPD) included in the gate driving circuit (GDC) disposed in the non-active area (N/A) of the panel (PNL).
또는, 패널(PNL)의 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 게이트 구동회로(GDC)에 포함되는 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 구조에 의해, 패널(PNL)의 액티브 영역(A/A)에 배열된 서브픽셀(SP)에 배치되는 트랜지스터(SP-TR)의 구조가 영향을 받을 수 있다. Alternatively, the structure of a transistor (SP-TR) arranged in a subpixel (SP) arranged in an active area (A/A) of the panel (PNL) may be affected by the structure of a leakage current blocking diode (LCPD) included in a gate driving circuit (GDC) arranged in a non-active area (N/A) of the panel (PNL).
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에서, 넌-액티브 영역(N/A)의 누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 넌-액티브 영역(N/A)의 트랜지스터(GIP-TR)를 나타낸 평면도들이다. 도 18 및 도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에서, 넌-액티브 영역(N/A)의 누설전류 차단 다이오드(LCPD)와 액티브 영역(A/A)의 트랜지스터(SP-TR)를 나타낸 평면도들이다.FIGS. 16 and 17 are plan views showing a leakage current blocking diode (LCPD) in a non-active region (N/A) and a transistor (GIP-TR) in a non-active region (N/A) in a panel (PNL) according to embodiments of the present invention. FIGS. 18 and 19 are plan views showing a leakage current blocking diode (LCPD) in a non-active region (N/A) and a transistor (SP-TR) in an active region (A/A) in a panel (PNL) according to embodiments of the present invention.
도 16 및 도 18은 누설전류 차단 다이오드(LCPD)에서, 버퍼층 홀(BUF_CNT)과 제1 층간 절연막 홀(ILD_CNT)은 위치가 서로 동일한 경우이고, 도 17 및 도 19는 누설전류 차단 다이오드(LCPD)에서 버퍼층 홀(BUF_CNT)과 제1 층간 절연막 홀(ILD_CNT)은 위치가 서로 다른 경우이다. FIG. 16 and FIG. 18 illustrate a case in which the buffer layer hole (BUF_CNT) and the first interlayer insulating hole (ILD_CNT) have the same location in a leakage current blocking diode (LCPD), and FIG. 17 and FIG. 19 illustrate a case in which the buffer layer hole (BUF_CNT) and the first interlayer insulating hole (ILD_CNT) have different locations in a leakage current blocking diode (LCPD).
도 16 내지 도 19를 참조하면, 패널(PNL)에는 각종 트랜지스터들(GIP-TR, SP-TR)이 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 16 to 19, various transistors (GIP-TR, SP-TR) can be placed on the panel (PNL).
예를 들어, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, GIP 타입의 게이트 구동회로(GDC)에 포함되는 트랜지스터(GIP-TR)가 패널(PNL)의 넌-액티브 영역(N/A)에 배치될 수 있다. 또한, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 서브픽셀(SP) 내 트랜지스터(SP-TR)가 패널(PNL)의 액티브 영역(A/A)에 배치될 수 있다. For example, as illustrated in FIGS. 16 and 17, a transistor (GIP-TR) included in a gate driving circuit (GDC) of a GIP type may be placed in a non-active area (N/A) of a panel (PNL). In addition, as illustrated in FIGS. 18 and 19, a transistor (SP-TR) in a subpixel (SP) may be placed in an active area (A/A) of the panel (PNL).
GIP 타입의 게이트 구동회로(GDC)에 포함되는 트랜지스터(GIP-TR)는 풀-업 트랜지스터(Tup) 및/또는 풀-다운 트랜지스터(Tdown)일 수 있고, 제어 스위치 회로(CSC) 내 트랜지스터일 수도 있다. A transistor (GIP-TR) included in a gate drive circuit (GDC) of the GIP type may be a pull-up transistor (Tup) and/or a pull-down transistor (Tdown), and may also be a transistor in a control switch circuit (CSC).
서브픽셀(SP) 내 트랜지스터(SP-TR)는 도 3에서의 OLED 패널의 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT) 및 스위칭 트랜지스터(O-SWT) 등일 수 있다. 또는 서브픽셀(SP) 내 트랜지스터(SP-TR)는 도 4에서의 LCD 패널의 서브픽셀(SP) 내 스위칭 트랜지스터(L-SWT) 등일 수 있다. The transistor (SP-TR) within the subpixel (SP) may be a driving transistor (DRT) and a switching transistor (O-SWT) within the subpixel (SP) of the OLED panel in Fig. 3. Alternatively, the transistor (SP-TR) within the subpixel (SP) may be a switching transistor (L-SWT) within the LCD panel in Fig. 4.
도 16 내지 도 19를 참조하면, 넌-액티브 영역(N/A)에 배치되는 트랜지스터(GIP-TR) 및/또는 액티브 영역(A/A)에 배치되는 트랜지스터(SP-TR)는, 버퍼층(BUF) 상에 배치되며 제1 산화물 반도체(OSEM1)와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체(OSEM3)과, 제3 산화물 반도체(OSEM3) 상에 배치되며 제2 산화물 반도체(OSEM2)와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체(OSEM4)과, 제4 산화물 반도체(OSEM4) 상에 배치되는 게이트 절연막(GI)과, 게이트 절연막(GI) 상에 위치하는 게이트 전극(G)과, 게이트 절연막(GI)과 게이트 전극(G) 상에 배치되는 층간 절연막(ILD)과, 층간 절연막(ILD) 상에 배치되며 층간 절연막(ILD)의 제2 층간 절연막 홀(ILD_CNT_S)을 통해 제4 산화물 반도체(OSEM4)의 일단과 직접 또는 간접적으로 컨택되며, 제2 전극(E2)과 동일한 물질로 구성되는 소스 전극(S)과, 층간 절연막(ILD) 상에 배치되며 층간 절연막(ILD)의 제3 층간 절연막 홀(ILD_CNT_D)을 통해 제4 산화물 반도체(OSEM4)의 타단과 직접 또는 간접적으로 컨택되며, 제2 전극(E2)과 동일한 물질로 구성되는 드레인 전극(D) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 16 to 19, a transistor (GIP-TR) disposed in a non-active region (N/A) and/or a transistor (SP-TR) disposed in an active region (A/A) is configured to: a third oxide semiconductor (OSEM3) disposed on a buffer layer (BUF) and composed of the same material as a first oxide semiconductor (OSEM1); a fourth oxide semiconductor (OSEM4) disposed on the third oxide semiconductor (OSEM3) and composed of the same material as a second oxide semiconductor (OSEM2); a gate insulating film (GI) disposed on the fourth oxide semiconductor (OSEM4); a gate electrode (G) positioned on the gate insulating film (GI); an interlayer insulating film (ILD) disposed on the gate insulating film (GI) and the gate electrode (G); and a second interlayer insulating film hole (ILD_CNT_S) of the interlayer insulating film (ILD) disposed on the interlayer insulating film (ILD) and directly or indirectly connected to one end of the fourth oxide semiconductor (OSEM4). It may include a source electrode (S) made of the same material as the second electrode (E2), a drain electrode (D) arranged on an interlayer insulating film (ILD) and in direct or indirect contact with the other end of a fourth oxide semiconductor (OSEM4) through a third interlayer insulating film hole (ILD_CNT_D) of the interlayer insulating film (ILD), and made of the same material as the second electrode (E2).
도 16 내지 도 19를 참조하면, 넌-액티브 영역(N/A)에 배치되는 트랜지스터(GIP-TR) 및/또는 액티브 영역(A/A)에 배치되는 트랜지스터(SP-TR)의 채널 형성과 관련하여, 제3 산화물 반도체(OSEM3)과 제4 산화물 반도체(OSEM4)에서 게이트 전극(G)과 중첩되는 부분이 채널 영역(CHA: Channel Area)에 해당한다. 이러한 채널 영역(CHA)에서, 제3 산화물 반도체(OSEM3)과 제4 산화물 반도체(OSEM4) 중 제4 산화물 반도체(OSEM4)에만 실질적인 채널(Channel)이 형성되고, 제3 산화물 반도체(OSEM3)에는 채널이 미 형성될 수 있다. Referring to FIGS. 16 to 19, with respect to channel formation of a transistor (GIP-TR) disposed in a non-active region (N/A) and/or a transistor (SP-TR) disposed in an active region (A/A), a portion overlapping the gate electrode (G) in the third oxide semiconductor (OSEM3) and the fourth oxide semiconductor (OSEM4) corresponds to a channel area (CHA). In this channel area (CHA), an actual channel may be formed only in the fourth oxide semiconductor (OSEM4) among the third oxide semiconductor (OSEM3) and the fourth oxide semiconductor (OSEM4), and no channel may be formed in the third oxide semiconductor (OSEM3).
도 16 및 도 17을 참조하면, 패널(PNL)의 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 트랜지스터(GIP-TR)의 하부에 하부패턴(DP)이 배치될 수 있다. 즉, 버퍼층(BUF)을 사이에 두고 트랜지스터(GIP-TR)의 제3 산화물 반도체(OSEM3)과 중첩되는 하부패턴(DP)이 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 16 and 17, a lower pattern (DP) may be placed under a transistor (GIP-TR) positioned in a non-active region (N/A) of a panel (PNL). That is, a lower pattern (DP) may be placed overlapping a third oxide semiconductor (OSEM3) of the transistor (GIP-TR) with a buffer layer (BUF) therebetween.
넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 트랜지스터(GIP-TR)의 하부에 배치되는 하부패턴(DP)은 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1 전극(E1)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 즉, 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 트랜지스터(GIP-TR)의 하부에 배치되는 하부패턴(DP)은 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1 전극(E1)과 함께 형성될 수 있다. The subpattern (DP) disposed under the transistor (GIP-TR) disposed in the non-active region (N/A) can be composed of the same material as the first electrode (E1) of the leakage current blocking diode (LCPD). That is, the subpattern (DP) disposed under the transistor (GIP-TR) disposed in the non-active region (N/A) can be formed together with the first electrode (E1) of the leakage current blocking diode (LCPD).
이와 같이, 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 트랜지스터(GIP-TR)의 하부에 하부패턴(DP)이 배치됨으로써, 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 트랜지스터(GIP-TR)의 문턱전압 등을 안정화 시켜줄 수 있다. 예를 들어, 넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 트랜지스터(GIP-TR)의 하부에 배치되는 하부패턴(DP)은 게이트 구동회로(GDC) 내 트랜지스터(GIP-TR)의 문턱전압 네거티브 쉬프트를 방지해줄 수 있다. 이에 따라, 게이트 구동회로(GDC)는 정상 동작할 수 있다. In this way, by arranging the lower pattern (DP) under the transistor (GIP-TR) arranged in the non-active region (N/A), the threshold voltage, etc. of the transistor (GIP-TR) arranged in the non-active region (N/A) can be stabilized. For example, the lower pattern (DP) arranged under the transistor (GIP-TR) arranged in the non-active region (N/A) can prevent a negative shift in the threshold voltage of the transistor (GIP-TR) in the gate driving circuit (GDC). Accordingly, the gate driving circuit (GDC) can operate normally.
도 18 및 도 19를 참조하면, 패널(PNL)의 액티브 영역(A/A)에 배치된 트랜지스터(SP-TR)의 하부에 하부패턴(DP)이 배치될 수 있다. 즉, 버퍼층(BUF)을 사이에 두고 서브픽셀(SP) 내 트랜지스터(SP-TR)의 제3 산화물 반도체(OSEM3)과 중첩되는 하부패턴(DP)이 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 18 and 19, a lower pattern (DP) may be placed under a transistor (SP-TR) placed in an active area (A/A) of a panel (PNL). That is, a lower pattern (DP) may be placed overlapping a third oxide semiconductor (OSEM3) of a transistor (SP-TR) in a subpixel (SP) with a buffer layer (BUF) therebetween.
액티브 영역(A/A)에 배치된 트랜지스터(SP-TR)의 하부에 배치되는 하부패턴(DP)은 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1 전극(E1)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 즉, 액티브 영역(A/A)에 배치된 트랜지스터(SP-TR)의 하부에 배치되는 하부패턴(DP)은 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1 전극(E1)과 함께 형성될 수 있다. The sub-pattern (DP) disposed under the transistor (SP-TR) disposed in the active region (A/A) may be composed of the same material as the first electrode (E1) of the leakage current blocking diode (LCPD). That is, the sub-pattern (DP) disposed under the transistor (SP-TR) disposed in the active region (A/A) may be formed together with the first electrode (E1) of the leakage current blocking diode (LCPD).
이와 같이, 액티브 영역(A/A)에 배치된 트랜지스터(SP-TR)의 하부에 하부패턴(DP)이 배치됨으로써, 액티브 영역(A/A)에 배치된 트랜지스터(SP-TR)의 문턱전압 등을 안정화 시켜줄 수 있다. 예를 들어, 액티브 영역(A/A)에 배치된 트랜지스터(SP-TR)의 하부에 배치되는 하부패턴(DP)은 서브픽셀(SP) 내 트랜지스터(SP-TR)의 문턱전압 네거티브 쉬프트를 방지해줄 수 있다. 이에 따라, 서브픽셀(SP)은 정상 구동될 수 있다. In this way, by arranging the sub-pattern (DP) under the transistor (SP-TR) arranged in the active area (A/A), the threshold voltage, etc. of the transistor (SP-TR) arranged in the active area (A/A) can be stabilized. For example, the sub-pattern (DP) arranged under the transistor (SP-TR) arranged in the active area (A/A) can prevent a negative shift in the threshold voltage of the transistor (SP-TR) in the sub-pixel (SP). Accordingly, the sub-pixel (SP) can be driven normally.
위에서 언급한 하부패턴(DP)은 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1 전극(E1)의 형성에 따라 함께 형성된 패턴이다. The sub-pattern (DP) mentioned above is a pattern formed together with the formation of the first electrode (E1) of the leakage current blocking diode (LCPD).
도 20 내지 도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에 배치된 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 적층 구조에 따라, 액티브 영역(A/A)에 배치된 트랜지스터(SP-TR) 또는 넌-액티브 영역(N/A)에 배치되는 트랜지스터(GIP-TR)의 하부에 배치되는 하부패턴(DP)의 다양한 타입들을 나타낸 도면들이다. FIGS. 20 to 24 are drawings showing various types of lower patterns (DPs) arranged under a transistor (SP-TR) arranged in an active region (A/A) or a transistor (GIP-TR) arranged in a non-active region (N/A), according to the stacked structure of a leakage current blocking diode (LCPD) in a gate driving circuit (GDC) arranged in a panel (PNL) according to embodiments of the present invention.
도 20을 참조하면, 하부패턴(DP)은 다양한 전압을 전달하기 위한 전압 배선(VL)일 수 있다.Referring to FIG. 20, the lower pattern (DP) may be a voltage wiring (VL) for transmitting various voltages.
누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1 전극(E1)의 형성에 따라 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 영역에 함께 형성된 하부패턴(DP)을 전압 배선(VL)으로 활용함으로써, 효율적인 패널 제작을 가능하게 할 수 있다. By utilizing the sub-pattern (DP) formed together in the area of the transistor (GIP-TR, SP-TR) as a voltage wiring (VL) according to the formation of the first electrode (E1) of the leakage current blocking diode (LCPD), efficient panel production can be made possible.
도 21을 참조하면, 하부패턴(DP)은 플로팅(Floating) 되거나 특정 전압이 인가되는 라이트 쉴드(LS: Light Shield)일 수 있다. Referring to FIG. 21, the lower pattern (DP) may be a floating or light shield (LS) to which a specific voltage is applied.
액티브 영역(A/A)에 배치된 트랜지스터(SP-TR)의 하부에 배치되는 하부패턴(DP)은 서브픽셀(SP) 내 트랜지스터(SP-TR)의 채널이 빛에 노출되지 않도록 해줄 수 있다. 이처럼 서브픽셀(SP) 내 트랜지스터(SP-TR)의 채널이 빛에 노출되지 않음으로써, 서브픽셀(SP) 내 트랜지스터(SP-TR)의 문턱전압이 비정상적으로 쉬프트 되는 현상을 방지해줄 수 있다. A lower pattern (DP) disposed below a transistor (SP-TR) disposed in an active area (A/A) can prevent a channel of a transistor (SP-TR) within a subpixel (SP) from being exposed to light. In this way, by preventing the channel of a transistor (SP-TR) within a subpixel (SP) from being exposed to light, an abnormal shift in a threshold voltage of a transistor (SP-TR) within a subpixel (SP) can be prevented.
넌-액티브 영역(N/A)에 배치된 트랜지스터(GIP-TR)의 하부에 배치되는 하부패턴(DP)은 게이트 구동회로(GDC) 내 트랜지스터(GIP-TR)의 채널이 빛에 노출되지 않도록 해줄 수 있다. 이처럼 게이트 구동회로(GDC) 내 트랜지스터(GIP-TR)의 채널이 빛에 노출되지 않음으로써, 게이트 구동회로(GDC) 내 트랜지스터(GIP-TR)의 문턱전압이 비정상적으로 쉬프트 되는 현상을 방지해줄 수 있다. A lower pattern (DP) disposed under a transistor (GIP-TR) disposed in a non-active region (N/A) can prevent a channel of the transistor (GIP-TR) in the gate driving circuit (GDC) from being exposed to light. In this way, by preventing the channel of the transistor (GIP-TR) in the gate driving circuit (GDC) from being exposed to light, an abnormal shift in the threshold voltage of the transistor (GIP-TR) in the gate driving circuit (GDC) can be prevented.
도 22 내지 도 24를 참조하면, 하부패턴(DP)은 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 소스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 게이트 전극(G) 중 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. Referring to FIGS. 22 to 24, the lower pattern (DP) can be electrically connected to one of the source electrode (S), drain electrode (D), and gate electrode (G) of the transistor (GIP-TR, SP-TR).
도 22를 참조하면, 하부패턴(DP)은 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 소스 전극(S)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도 23을 참조하면, 하부패턴(DP)은 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 22, the lower pattern (DP) can be electrically connected to the source electrode (S) of the transistor (GIP-TR, SP-TR). Referring to FIG. 23, the lower pattern (DP) can be electrically connected to the drain electrode (D) of the transistor (GIP-TR, SP-TR).
하부패턴(DP)은 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 소스 전극(S) 또는 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결됨으로써, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)는 안정적으로 동작을 할 수 있다. The lower pattern (DP) is electrically connected to the source electrode (S) or drain electrode (D) of the transistor (GIP-TR, SP-TR), so that the transistor (GIP-TR, SP-TR) can operate stably.
예를 들어, 도 3의 OLED 패널의 서브픽셀(SP) 내 트랜지스터들(DRT, O-SWT) 중 구동 트랜지스터(DRT)의 영역에 하부패턴(DP)이 배치되고, 하부패턴(DP)이 구동 트랜지스터(DRT)의 소스 전극(S) 또는 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결되는 경우, 구동 트랜지스터(DRT)는 더욱더 안정적인 동작을 할 수 있다. For example, if a sub-pattern (DP) is placed in an area of a driving transistor (DRT) among the transistors (DRT, O-SWT) in a sub-pixel (SP) of an OLED panel of Fig. 3 and the sub-pattern (DP) is electrically connected to a source electrode (S) or a drain electrode (D) of the driving transistor (DRT), the driving transistor (DRT) can operate more stably.
도 24를 참조하면, 하부패턴(DP)은 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 게이트 전극(G)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 하부패턴(DP)은 게이트 절연막(GI) 상에 위치하는 게이트 전극(G)과 함께, 추가적인 게이트 전극(G')의 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)는 더블 게이트 전극(G, G')을 갖는 구조일 수 있다. Referring to FIG. 24, the lower pattern (DP) can be electrically connected to the gate electrode (G) of the transistor (GIP-TR, SP-TR). In this case, the lower pattern (DP) can function as an additional gate electrode (G') together with the gate electrode (G) positioned on the gate insulating film (GI). Accordingly, the transistor (GIP-TR, SP-TR) can have a structure having double gate electrodes (G, G').
도 22 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 소스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 게이트 전극(G) 중 하나와 전기적으로 연결되는 하부패턴(DP)은 라이트 쉴드(LS)일 수 있다. As illustrated in FIGS. 22 to 24, a lower pattern (DP) electrically connected to one of the source electrode (S), drain electrode (D), and gate electrode (G) of a transistor (GIP-TR, SP-TR) may be a light shield (LS).
도 16 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)는 서로 다른 종류(P형, N형)의 제3 산화물 반도체(OSEM3) 및 제4 산화물 반도체(OSEM4)의 접합 구조를 가질 수 있다. 경우에 따라서는, 서로 다른 종류(P형, N형)의 제3 산화물 반도체(OSEM3) 및 제4 산화물 반도체(OSEM4) 중 제3 산화물 반도체(OSEM3)는 형성되지 않고, 제4 산화물 반도체(OSEM4)만이 형성되어 있을 수도 있다. 즉, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)는 소스/드레인 전극(S/D)과 컨택되는 1가지 종류(N형 또는 P형)의 제4 산화물 반도체(OSEM4)만을 포함할 수도 있다. As illustrated in FIGS. 16 to 24, the transistors (GIP-TR, SP-TR) may have a junction structure of different types (P type, N type) of the third oxide semiconductor (OSEM3) and the fourth oxide semiconductor (OSEM4). In some cases, among the different types (P type, N type) of the third oxide semiconductor (OSEM3) and the fourth oxide semiconductor (OSEM4), the third oxide semiconductor (OSEM3) may not be formed and only the fourth oxide semiconductor (OSEM4) may be formed. That is, the transistors (GIP-TR, SP-TR) may include only one type (N type or P type) of the fourth oxide semiconductor (OSEM4) that is in contact with the source/drain electrodes (S/D).
다만, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)가 서로 다른 종류(P형, N형)의 제3 산화물 반도체(OSEM3) 및 제4 산화물 반도체(OSEM4)의 접합 구조 하에서 동작하게 되면, 1가지 종류(N형 또는 P형) 의 제4 산화물 반도체(OSEM4)만을 포함하는 경우에 비해서, 문턱전압 특성 관점에서 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 소자 신뢰성(소자 안정성)이 향상될 수 있다. However, when the transistor (GIP-TR, SP-TR) operates under a junction structure of a third oxide semiconductor (OSEM3) and a fourth oxide semiconductor (OSEM4) of different types (P type, N type), the device reliability (device stability) of the transistor (GIP-TR, SP-TR) can be improved in terms of threshold voltage characteristics compared to a case where it includes only one type (N type or P type) of the fourth oxide semiconductor (OSEM4).
더욱 상세하게 설명하면, 1가지 종류(N형 또는 P형) 의 제4 산화물 반도체(OSEM4)만을 포함한 경우, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 문턱전압은 소자 성능을 저하시키는 원치 않는 네거티브 방향(또는 포지티브 방향)으로 쉬프트 하게 되어, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)에 대한 온-오프 특성 등의 소자 신뢰성(소자 성능)이 나빠질 수 있다. To explain in more detail, when only one type (N-type or P-type) of the fourth oxide semiconductor (OSEM4) is included, the threshold voltage of the transistor (GIP-TR, SP-TR) shifts in an undesirable negative direction (or positive direction) that deteriorates the device performance, so that the device reliability (device performance) such as the on-off characteristics of the transistor (GIP-TR, SP-TR) may deteriorate.
서로 다른 종류(P형, N형)의 제3 산화물 반도체(OSEM3) 및 제4 산화물 반도체(OSEM4) 각각이 갖는 컨덕션 밴드(Conduction Band)의 에너지 준위가 페르미 레벨과 얼마나 가깝게 위치하느냐의 차이가 있다. 즉, N형 산화물 반도체의 컨덕션 밴드의 에너지 준위는 페르미 레벨에 가깝게 형성되고, P형 산화물 반도체의 컨덕션 밴드의 에너지 준위는 페르미 레벨에 보다 멀리 형성된다. 이러한 현상으로 인해, 서로 다른 종류(P형, N형)의 제3 산화물 반도체(OSEM3) 및 제4 산화물 반도체(OSEM4)의 접합 구조를 갖는 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)는, 서로 다른 종류(P형, N형)의 제3 산화물 반도체(OSEM3) 및 제4 산화물 반도체(OSEM4) 각각이 갖는 컨덕션 밴드(Conduction Band)의 에너지 준위와 페르미 레벨 간의 차이가 다른 점 때문에, 네거티브 방향으로 쉬프트 될 수 있는 문턱전압이 포지티브 방향으로 쉬프트 되는 특성을 보이게 된다. There is a difference in how close the energy level of the conduction band of each of the third oxide semiconductor (OSEM3) and the fourth oxide semiconductor (OSEM4) of different types (P type, N type) is positioned to the Fermi level. That is, the energy level of the conduction band of the N-type oxide semiconductor is formed close to the Fermi level, and the energy level of the conduction band of the P-type oxide semiconductor is formed farther from the Fermi level. Due to this phenomenon, a transistor (GIP-TR, SP-TR) having a junction structure of the third oxide semiconductor (OSEM3) and the fourth oxide semiconductor (OSEM4) of different types (P type, N type) exhibits a characteristic in which the threshold voltage, which can be shifted in the negative direction, shifts in the positive direction due to the difference between the energy level of the conduction band of each of the third oxide semiconductor (OSEM3) and the fourth oxide semiconductor (OSEM4) of different types (P type, N type) and the Fermi level.
즉, 서로 다른 종류(P형, N형)의 제3 산화물 반도체(OSEM3) 및 제4 산화물 반도체(OSEM4)을 접합시켜 구성하게 되면, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 문턱전압이 원치 않게 일 방향(예: 네거티브 방향)으로 쉬프트 되는 현상을 방지해주어, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 소자 신뢰성(성능)이 향상될 수 있다. That is, when different types (P type, N type) of third oxide semiconductor (OSEM3) and fourth oxide semiconductor (OSEM4) are bonded to form a structure, the threshold voltage of the transistor (GIP-TR, SP-TR) is prevented from undesirably shifting in one direction (e.g., negative direction), so that the device reliability (performance) of the transistor (GIP-TR, SP-TR) can be improved.
정리하면, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)가 서로 다른 종류(P형, N형)의 제3 산화물 반도체(OSEM3) 및 제4 산화물 반도체(OSEM4)을 접합시켜 구성되면, 1가지 종류(N형 또는 P형)의 제4 산화물 반도체(OSEM4)만을 포함하는 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)에 비해서, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 구조와 대응되게 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)를 형성할 수 있는 공정 상의 이점이 있다. 즉, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제1, 제2 산화물 반도체(OSEM1, OSEM2)와, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 제3, 제4 산화물 반도체(OSEM3, OSEM4)를 공통으로 함께 형성할 수 있기 때문에, 마스크 공정 수 저감, 공정 속도 향상, 공정 편의성 향상 등의 공정 상의 이점이 있을 수 있다. 이러한 공정 상의 이점뿐만 아니라, 문턱전압 관점(문턱전압 산포 관점)에서 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 소자 신뢰성(소자 성능)을 향상시켜줄 수 있는 매우 중요한 이점을 가질 수 있다. In summary, when a transistor (GIP-TR, SP-TR) is formed by joining different types (P type, N type) of a third oxide semiconductor (OSEM3) and a fourth oxide semiconductor (OSEM4), there is a process advantage in that the transistor (GIP-TR, SP-TR) can be formed to correspond to the structure of a leakage current blocking diode (LCPD) compared to a transistor (GIP-TR, SP-TR) that includes only one type (N type or P type) of the fourth oxide semiconductor (OSEM4). That is, since the first and second oxide semiconductors (OSEM1, OSEM2) of the leakage current blocking diode (LCPD) and the third and fourth oxide semiconductors (OSEM3, OSEM4) of the transistor (GIP-TR, SP-TR) can be formed together in common, there may be process advantages such as a reduction in the number of mask processes, an increase in process speed, and an increase in process convenience. In addition to these process advantages, it can have a very important advantage of improving the device reliability (device performance) of transistors (GIP-TR, SP-TR) from the perspective of threshold voltage (threshold voltage distribution).
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 패널(PNL)에 배치된 게이트 구동회로(GDC) 내 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제2 산화물 반도체(OSEM2)의 이동도와 두께(T2) 간의 관계(경향성)를 나타낸 그래프이다. FIG. 25 is a graph showing the relationship (tendency) between the mobility and the thickness (T2) of the second oxide semiconductor (OSEM2) of the leakage current blocking diode (LCPD) in the gate driving circuit (GDC) arranged in the panel (PNL) according to embodiments of the present invention.
도 25를 참조하면, N형 산화물 반도체인 제2 산화물 반도체(OSEM2)는, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 채널로도 작용해야 하기 때문에, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 정상적인 동작을 위해, 적절한 두께(T2)로 설정되어야 한다. Referring to Fig. 25, the second oxide semiconductor (OSEM2), which is an N-type oxide semiconductor, must also function as a channel of the transistor (GIP-TR, SP-TR), and therefore, must be set to an appropriate thickness (T2) for normal operation of the transistor (GIP-TR, SP-TR).
트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 원하는 이동도가 정해지면, 이에 따른 제2 산화물 반도체(OSEM2)의 적절한 두께(T2)가 결정되어야 한다. Once the desired mobility of the transistor (GIP-TR, SP-TR) is determined, the appropriate thickness (T2) of the second oxide semiconductor (OSEM2) must be determined.
도 25에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 원하는 이동도가 높아지면, 제2 산화물 반도체(OSEM2)의 적절한 두께(T2)의 상한치는 작아질 수 있다. 즉, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 원하는 이동도와, 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)의 제1, 제4 산화물 반도체(ACT1, ACT2) 중 제4 산화물 반도체(OSEM4)과 동일한 물질에 해당하는 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제2 산화물 반도체(OSEM2)의 적절한 두께(T2)의 상한치는, 반비례할 수 있다. As illustrated in FIG. 25, when the desired mobility of the transistor (GIP-TR, SP-TR) increases, the upper limit of the appropriate thickness (T2) of the second oxide semiconductor (OSEM2) may decrease. That is, the desired mobility of the transistor (GIP-TR, SP-TR) and the upper limit of the appropriate thickness (T2) of the second oxide semiconductor (OSEM2) of the leakage current blocking diode (LCPD) corresponding to the same material as the fourth oxide semiconductor (OSEM4) among the first and fourth oxide semiconductors (ACT1, ACT2) of the transistor (GIP-TR, SP-TR) may be inversely proportional.
예를 들어, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제2 산화물 반도체(OSEM2)의 두께(T2)의 최솟값은 50Å 내지 80Å 사이의 값일 수 있다. 또한, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제2 산화물 반도체(OSEM2)의 두께(T2)가 너무 두꺼우면, 캐리어 이동도가 낮아질 수 있다. For example, the minimum thickness (T2) of the second oxide semiconductor (OSEM2) of the leakage current blocking diode (LCPD) may be a value between 50Å and 80Å. In addition, if the thickness (T2) of the second oxide semiconductor (OSEM2) of the leakage current blocking diode (LCPD) is too thick, carrier mobility may decrease.
예를 들어, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제2 산화물 반도체(OSEM2)는 50 Å 이상의 두께(T2)를 가질 수도 있다. 이에 따르면, 예시적으로, 누설전류 차단 다이오드(LCPD)의 제2 산화물 반도체(OSEM2) 및 제2 산화물 반도체(OSEM2)와 함께 형성되는 제4 산화물 반도체(OSEM4)은 50 Å 내지 500 Å의 두께(T2)를 가질 수 있다. For example, the second oxide semiconductor (OSEM2) of the leakage current blocking diode (LCPD) may have a thickness (T2) of 50 Å or more. Accordingly, by way of example, the second oxide semiconductor (OSEM2) of the leakage current blocking diode (LCPD) and the fourth oxide semiconductor (OSEM4) formed together with the second oxide semiconductor (OSEM2) may have a thickness (T2) of 50 Å to 500 Å.
제1 산화물 반도체(OSEM1) 및 이와 동일 물질로 함께 형성되는 제3 산화물 반도체(OSEM3)과, 제2 산화물 반도체(OSEM2) 및 이와 동일 물질로 함께 형성되는 제4 산화물 반도체(OSEM4)이 MOCVD 또는 ALD 공법을 통해 연속 형성되는 경우, 다른 일반적인 증착법을 통해 증착되는 것에 비해, 우수한 스텝 커버리지 특성을 가질 수 있다. When a first oxide semiconductor (OSEM1) and a third oxide semiconductor (OSEM3) formed together with the same material as the first oxide semiconductor (OSEM1) and a fourth oxide semiconductor (OSEM4) formed together with the same material as the second oxide semiconductor (OSEM2) are continuously formed using a MOCVD or ALD method, they can have superior step coverage characteristics compared to those deposited using other general deposition methods.
그리고, 제1 산화물 반도체(OSEM1) 및 이와 동일 물질로 함께 형성되는 제3 산화물 반도체(OSEM3)과, 제2 산화물 반도체(OSEM2) 및 이와 동일 물질로 함께 형성되는 제4 산화물 반도체(OSEM4)이 MOCVD 또는 ALD 공법을 통해 형성되면, 스퍼터링 등의 다른 일반적인 증착법을 통해 형성되는 경우에 비해, 두께 균일도 및 조성 균일도가 더 우수하고, 더욱 고밀도의 박막을 형성할 수 있다. And, when the first oxide semiconductor (OSEM1) and the third oxide semiconductor (OSEM3) formed together with the same material as the first oxide semiconductor, and the fourth oxide semiconductor (OSEM4) formed together with the second oxide semiconductor (OSEM2) and the same material are formed through MOCVD or ALD, a thin film having better thickness uniformity and composition uniformity and having a higher density can be formed compared to a case where the thin film is formed through other general deposition methods such as sputtering.
또한, 제1 산화물 반도체(OSEM1) 및 이와 동일 물질로 함께 형성되는 제3 산화물 반도체(OSEM3)과, 제2 산화물 반도체(OSEM2) 및 이와 동일 물질로 함께 형성되는 제4 산화물 반도체(OSEM4)이 MOCVD 또는 ALD 공법을 통해 형성되면, 스퍼터링 등의 다른 일반적인 증착법을 통해 형성되는 경우에 비해, 더욱 높은 캐리어 농도와 더욱 작은 박막 비저항을 가질 수 있다. In addition, when the first oxide semiconductor (OSEM1) and the third oxide semiconductor (OSEM3) formed together with the same material as the first oxide semiconductor (OSEM1) and the fourth oxide semiconductor (OSEM4) formed together with the second oxide semiconductor (OSEM2) and the same material are formed through MOCVD or ALD, they can have a higher carrier concentration and a smaller thin film resistivity than when formed through other general deposition methods such as sputtering.
이상에서 전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 누설전류를 차단할 수 있는 게이트 구동회로(GDC)와, 이를 포함하는 전자장치 및 패널(PNL)을 제공할 수 있다.According to the embodiments of the present invention described above, a gate driving circuit (GDC) capable of blocking leakage current and an electronic device and panel (PNL) including the same can be provided.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 작은 면적의 누설전류 차단 구조를 갖는 게이트 구동회로(GDC)와, 이를 포함하는 전자장치 및 패널(PNL)을 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, a gate driving circuit (GDC) having a small-area leakage current blocking structure and an electronic device and panel (PNL) including the same can be provided.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 우수한 누설전류 차단 성능을 갖는 다이오드(LCPD)를 포함하는 게이트 구동회로(GDC)와, 이를 포함하는 전자장치 및 패널(PNL)을 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, a gate driving circuit (GDC) including a diode (LCPD) having excellent leakage current blocking performance, and an electronic device and panel (PNL) including the same can be provided.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 우수한 누설전류 차단 성능을 갖는 다이오드(LCPD)와 연계된 구조를 갖는 트랜지스터(GIP-TR, SP-TR)를 포함하는 전자장치, 패널(PNL) 및 게이트 구동회로(GDC)를 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, an electronic device, a panel (PNL), and a gate driving circuit (GDC) including a transistor (GIP-TR, SP-TR) having a structure linked to a diode (LCPD) having excellent leakage current blocking performance can be provided.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description and the attached drawings are merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art will appreciate that various modifications and variations, such as combination, separation, substitution, and change of the configuration, may be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to explain it, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within a scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the rights of the present invention.
Claims (21)
상기 다수의 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 드라이버; 및
상기 다수의 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 드라이버를 포함하고,
상기 게이트 드라이버는 상기 패널의 넌-액티브 영역에 배치된 다수의 게이트 구동회로를 포함하고,
상기 다수의 게이트 구동회로 각각은,
게이트 라인으로 제1 레벨 전압에 해당하는 게이트 신호를 출력하는 풀-업 트랜지스터;
상기 게이트 라인으로 제2 레벨 전압에 해당하는 게이트 신호를 출력하는 풀-다운 트랜지스터; 및
상기 풀-업 트랜지스터의 게이트 노드와 상기 풀-다운 트랜지스터의 게이트 노드를 제어하는 제어 스위치 회로를 포함하고,
상기 제어 스위치 회로는 다이오드를 포함하고, 상기 다이오드는,
기판 상에 위치하는 제1 전극과,
상기 제1 전극을 덮으면서 배치된 버퍼층 상에 배치되며, 상기 버퍼층의 버퍼층 홀을 통해 상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 제1 산화물 반도체와,
상기 제1 산화물 반도체 상에 배치되는 제2 산화물 반도체와,
상기 제2 산화물 반도체 상에 배치된 층간 절연막 상에 배치되며, 상기 층간 절연막의 제1 층간 절연막 홀을 통해 상기 제2 산화물 반도체와 전기적으로 연결되는 제2 전극을 포함하는 전자장치.
A panel in which a plurality of data lines and a plurality of gate lines are arranged and a plurality of subpixels are arranged;
a data driver for driving the above-mentioned plurality of data lines; and
A gate driver for driving the above plurality of gate lines is included,
The above gate driver comprises a plurality of gate driving circuits arranged in a non-active area of the panel,
Each of the above multiple gate driving circuits,
A pull-up transistor that outputs a gate signal corresponding to the first level voltage to the gate line;
A pull-down transistor that outputs a gate signal corresponding to a second level voltage to the above gate line; and
It includes a control switch circuit that controls the gate node of the pull-up transistor and the gate node of the pull-down transistor,
The above control switch circuit comprises a diode, the diode comprising:
A first electrode positioned on the substrate,
A first oxide semiconductor disposed on a buffer layer that covers the first electrode and is electrically connected to the first electrode through a buffer layer hole of the buffer layer,
A second oxide semiconductor disposed on the first oxide semiconductor,
An electronic device comprising a second electrode disposed on an interlayer insulating film disposed on the second oxide semiconductor and electrically connected to the second oxide semiconductor through a first interlayer insulating film hole of the interlayer insulating film.
상기 제1 산화물 반도체는 P형 산화물 반도체로 구성되고, 상기 제2 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체로 구성되거나,
상기 제1 산화물 반도체는 상기 N형 산화물 반도체로 구성되고, 상기 제2 산화물 반도체는 상기 P형 산화물 반도체로 구성된 전자장치.
In the first paragraph,
The first oxide semiconductor is composed of a P-type oxide semiconductor, and the second oxide semiconductor is composed of an N-type oxide semiconductor, or
An electronic device wherein the first oxide semiconductor is composed of the N-type oxide semiconductor and the second oxide semiconductor is composed of the P-type oxide semiconductor.
상기 패널에 배치된 트랜지스터는,
상기 제1 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체와, 상기 제2 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체를 포함하고,
상기 제3 산화물 반도체와 상기 제4 산화물 반도체 중 상기 트랜지스터의 게이트 전극과 더 인접한 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체인 전자장치.
In the first paragraph,
The transistors placed on the above panel are,
It includes a third oxide semiconductor composed of the same material as the first oxide semiconductor, and a fourth oxide semiconductor composed of the same material as the second oxide semiconductor.
An electronic device wherein among the third oxide semiconductor and the fourth oxide semiconductor, the oxide semiconductor closer to the gate electrode of the transistor is an N-type oxide semiconductor.
상기 버퍼층 홀과 상기 제1 층간 절연막 홀은 중첩되는 전자장치.
In the first paragraph,
An electronic device in which the above buffer layer hole and the above first interlayer insulating film hole overlap.
상기 버퍼층 홀과 상기 제1 층간 절연막 홀은 위치가 서로 다른 전자장치.
In the first paragraph,
An electronic device in which the above buffer layer hole and the above first interlayer insulating film hole have different positions.
상기 제1 산화물 반도체와 상기 제2 산화물 반도체가 채널을 형성하고, 상기 다이오드의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간에 순방향 전류가 흐르고,
상기 제1 산화물 반도체와 상기 제2 산화물 반도체가 채널을 미 형성하고, 상기 다이오드의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간에 역방향 전류가 차단되는 전자장치.
In the first paragraph,
The first oxide semiconductor and the second oxide semiconductor form a channel, and a forward current flows between the first electrode and the second electrode of the diode.
An electronic device in which the first oxide semiconductor and the second oxide semiconductor do not form a channel, and reverse current is blocked between the first electrode and the second electrode of the diode.
상기 패널에는 트랜지스터가 배치되고, 상기 트랜지스터는,
상기 버퍼층 상에 배치되며, 상기 제1 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체와,
상기 제3 산화물 반도체 상에 배치되며, 상기 제2 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체와,
상기 제4 산화물 반도체의 일단과 컨택되며, 상기 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 소스 전극과,
상기 제4 산화물 반도체의 타단과 컨택되며, 상기 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 드레인 전극을 포함하는 전자장치.
In the first paragraph,
A transistor is placed on the above panel, and the transistor is
A third oxide semiconductor is disposed on the above buffer layer and is composed of the same material as the first oxide semiconductor;
A fourth oxide semiconductor disposed on the third oxide semiconductor and composed of the same material as the second oxide semiconductor;
A source electrode that is in contact with one end of the fourth oxide semiconductor and is composed of the same material as the second electrode;
An electronic device comprising a drain electrode in contact with the other end of the fourth oxide semiconductor and composed of the same material as the second electrode.
상기 제3 산화물 반도체와 상기 제4 산화물 반도체 중 상기 제4 산화물 반도체에 채널이 형성되는 전자장치.
In Article 7,
An electronic device in which a channel is formed in the fourth oxide semiconductor among the third oxide semiconductor and the fourth oxide semiconductor.
상기 트랜지스터는 상기 패널의 넌-액티브 영역에 배치된 상기 다수의 게이트 구동회로 각각에 포함되는 전자장치.
In Article 7,
An electronic device in which the above transistor is included in each of the plurality of gate driving circuits arranged in the non-active region of the above panel.
상기 트랜지스터는 상기 패널의 액티브 영역에 배열된 상기 서브픽셀에 배치되는 전자장치.
In Article 7,
The above transistor is an electronic device arranged in the subpixel arranged in the active area of the above panel.
상기 버퍼층을 사이에 두고 상기 트랜지스터의 상기 제3 산화물 반도체와 중첩되어 배치되는 하부패턴을 더 포함하고, 상기 하부패턴은 상기 다이오드의 상기 제1 전극과 동일한 물질로 구성된 전자장치.
In Article 7,
An electronic device further comprising a sub-pattern disposed to overlap the third oxide semiconductor of the transistor with the buffer layer interposed therebetween, wherein the sub-pattern is composed of the same material as the first electrode of the diode.
상기 하부패턴은 전압 배선인 전자장치.
In Article 11,
The above sub-pattern is an electronic device with voltage wiring.
상기 하부패턴은 플로팅 되거나 특정 전압이 인가되는 라이트 쉴드인 전자장치.
In Article 11,
The above sub-pattern is an electronic device which is a light shield that is floating or to which a specific voltage is applied.
상기 하부패턴은 상기 소스 전극 또는 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 전자장치.
In Article 11,
The above sub-pattern is an electronic device electrically connected to the source electrode or the drain electrode.
상기 하부패턴은 게이트 전극과 전기적으로 연결된 전자장치.
In Article 11,
The above sub-pattern is an electronic device electrically connected to the gate electrode.
상기 제2 산화물 반도체는 50 Å 내지 500 Å 범위의 두께를 갖는 전자장치.
In the first paragraph,
An electronic device wherein the second oxide semiconductor has a thickness in the range of 50 Å to 500 Å.
상기 다수의 게이트 라인을 구동하기 위한 다수의 게이트 구동회로가 넌-액티브 영역에 배치되며,
상기 다수의 게이트 구동회로 각각은,
게이트 라인으로 제1 레벨 전압에 해당하는 게이트 신호를 출력하는 풀-업 트랜지스터;
상기 게이트 라인으로 제2 레벨 전압에 해당하는 게이트 신호를 출력하는 풀-다운 트랜지스터; 및
상기 풀-업 트랜지스터의 게이트 노드와 상기 풀-다운 트랜지스터의 게이트 노드를 제어하는 제어 스위치 회로를 포함하고,
상기 제어 스위치 회로는 다이오드를 포함하고, 상기 다이오드는,
기판 상에 위치하는 제1 전극과,
상기 제1 전극을 덮으면서 배치된 버퍼층 상에 배치되며, 상기 버퍼층의 버퍼층 홀을 통해 상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 제1 산화물 반도체와,
상기 제1 산화물 반도체 상에 배치되는 제2 산화물 반도체와,
상기 제2 산화물 반도체 상에 배치된 층간 절연막 상에 배치되며, 상기 층간 절연막의 제1 층간 절연막 홀을 통해 상기 제2 산화물 반도체와 전기적으로 연결되는 제2 전극을 포함하는 패널.
A plurality of subpixels defined by a plurality of data lines and a plurality of gate lines are arranged in the active area,
A plurality of gate driving circuits for driving the above plurality of gate lines are arranged in a non-active region,
Each of the above multiple gate driving circuits,
A pull-up transistor that outputs a gate signal corresponding to the first level voltage to the gate line;
A pull-down transistor that outputs a gate signal corresponding to a second level voltage to the above gate line; and
It includes a control switch circuit that controls the gate node of the pull-up transistor and the gate node of the pull-down transistor,
The above control switch circuit comprises a diode, the diode comprising:
A first electrode positioned on the substrate,
A first oxide semiconductor disposed on a buffer layer that covers the first electrode and is electrically connected to the first electrode through a buffer layer hole of the buffer layer,
A second oxide semiconductor disposed on the first oxide semiconductor,
A panel including a second electrode disposed on an interlayer insulating film disposed on the second oxide semiconductor and electrically connected to the second oxide semiconductor through a first interlayer insulating film hole of the interlayer insulating film.
상기 게이트 구동회로 내 트랜지스터 및 상기 서브픽셀 내 트랜지스터 중 적어도 하나는,
상기 버퍼층 상에 배치되며, 상기 제1 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체와,
상기 제3 산화물 반도체 상에 배치되며, 상기 제2 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체와,
상기 제4 산화물 반도체의 일단과 컨택되며, 상기 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 소스 전극과,
상기 제4 산화물 반도체의 타단과 컨택되며, 상기 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 드레인 전극을 포함하는 패널.
In Article 17,
At least one of the transistors in the gate driving circuit and the transistors in the subpixel,
A third oxide semiconductor is disposed on the above buffer layer and is composed of the same material as the first oxide semiconductor;
A fourth oxide semiconductor disposed on the third oxide semiconductor and composed of the same material as the second oxide semiconductor;
A source electrode that is in contact with one end of the fourth oxide semiconductor and is composed of the same material as the second electrode;
A panel including a drain electrode in contact with the other end of the fourth oxide semiconductor and composed of the same material as the second electrode.
게이트 라인으로 제1 레벨 전압에 해당하는 게이트 신호를 출력하는 풀-업 트랜지스터;
상기 게이트 라인으로 제2 레벨 전압에 해당하는 게이트 신호를 출력하는 풀-다운 트랜지스터; 및
상기 풀-업 트랜지스터의 게이트 노드와 상기 풀-다운 트랜지스터의 게이트 노드를 제어하는 제어 스위치 회로를 포함하고,
상기 제어 스위치 회로는 다이오드를 포함하고, 상기 다이오드는,
기판 상에 위치하는 제1 전극과,
상기 제1 전극을 덮으면서 배치된 버퍼층 상에 배치되며, 상기 버퍼층의 버퍼층 홀을 통해 상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 제1 산화물 반도체와,
상기 제1 산화물 반도체 상에 배치되는 제2 산화물 반도체와,
상기 제2 산화물 반도체 상에 배치된 층간 절연막 상에 배치되며, 상기 층간 절연막의 제1 층간 절연막 홀을 통해 상기 제2 산화물 반도체와 전기적으로 연결되는 제2 전극을 포함하는 게이트 구동회로.
In a gate driving circuit that drives a gate line arranged on a panel,
A pull-up transistor that outputs a gate signal corresponding to the first level voltage to the gate line;
A pull-down transistor that outputs a gate signal corresponding to a second level voltage to the above gate line; and
It includes a control switch circuit that controls the gate node of the pull-up transistor and the gate node of the pull-down transistor,
The above control switch circuit comprises a diode, the diode comprising:
A first electrode positioned on the substrate,
A first oxide semiconductor disposed on a buffer layer that covers the first electrode and is electrically connected to the first electrode through a buffer layer hole of the buffer layer,
A second oxide semiconductor disposed on the first oxide semiconductor,
A gate driving circuit including a second electrode disposed on an interlayer insulating film disposed on the second oxide semiconductor and electrically connected to the second oxide semiconductor through a first interlayer insulating film hole of the interlayer insulating film.
상기 제1 산화물 반도체는 P형 산화물 반도체로 구성되고, 상기 제2 산화물 반도체는 N형 산화물 반도체로 구성되거나,
상기 제1 산화물 반도체는 상기 N형 산화물 반도체로 구성되고, 상기 제2 산화물 반도체는 상기 P형 산화물 반도체로 구성된 게이트 구동회로.
In Article 19,
The first oxide semiconductor is composed of a P-type oxide semiconductor, and the second oxide semiconductor is composed of an N-type oxide semiconductor, or
A gate driving circuit wherein the first oxide semiconductor is composed of the N-type oxide semiconductor, and the second oxide semiconductor is composed of the P-type oxide semiconductor.
상기 제어 스위치 회로에 포함되는 트랜지스터, 상기 풀-업 트랜지스터 및 상기 풀-다운 트랜지스터 중 적어도 하나는,
상기 버퍼층 상에 배치되며, 상기 제1 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제3 산화물 반도체와,
상기 제3 산화물 반도체 상에 배치되며, 상기 제2 산화물 반도체와 동일한 물질로 구성된 제4 산화물 반도체와,
상기 제4 산화물 반도체의 일단과 컨택되며, 상기 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 소스 전극과,
상기 제4 산화물 반도체의 타단과 컨택되며, 상기 제2 전극과 동일한 물질로 구성되는 드레인 전극을 포함하는 게이트 구동회로. In Article 19,
A transistor included in the above control switch circuit, at least one of the pull-up transistor and the pull-down transistor,
A third oxide semiconductor is disposed on the above buffer layer and is composed of the same material as the first oxide semiconductor;
A fourth oxide semiconductor disposed on the third oxide semiconductor and composed of the same material as the second oxide semiconductor;
A source electrode that is in contact with one end of the fourth oxide semiconductor and is composed of the same material as the second electrode;
A gate driving circuit including a drain electrode that is in contact with the other end of the fourth oxide semiconductor and is composed of the same material as the second electrode.
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