KR20070081255A - Shift register - Google Patents
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Abstract
게이트 구동 회로의 구동 능력을 향상시켜 액정 패널의 표시 품질을 개선할 수 있는 수 있는 시프트 레지스터가 제공된다. 시프트 레지스터는, 절연 기판 상의 비표시 영역에 배치된 제1 게이트 전극 패턴, 상기 제1 게이트 전극 패턴 상에 배치된 반도체층, 상기 반도체층 상에 크로스 핑거 형태로 배치된 소오스 전극 라인 및 드레인 전극 라인 및 상기 드레인 전극 라인 및 소오스 전극 라인 상에 배치되며, 상기 제1 게이트 전극 패턴과 전기적으로 연결되는 제2 게이트 전극 패턴을 포함하는 듀얼 게이트 트랜지스터를 포함한다.A shift register is provided that can improve the driving ability of the gate driving circuit to improve the display quality of the liquid crystal panel. The shift register may include a first gate electrode pattern disposed in a non-display area on an insulating substrate, a semiconductor layer disposed on the first gate electrode pattern, and a source electrode line and a drain electrode line disposed in a cross-finger shape on the semiconductor layer. And a dual gate transistor disposed on the drain electrode line and the source electrode line and including a second gate electrode pattern electrically connected to the first gate electrode pattern.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 일반적인 시프트 레지스터를 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a general shift register.
도 3은 도 2에 도시한 시프트 레지스터의 등가 회로도이다.FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the shift register shown in FIG. 2.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 게이트 트랜지스터를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram illustrating a dual gate transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 Ⅱa-Ⅱa'선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line IIa-IIa 'of FIG. 4.
도 6은 도 4의 Ⅱb-Ⅱb'선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line IIb-IIb ′ of FIG. 4.
도 7은 도 4의 Ⅱc-Ⅱc'선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line IIc-IIc ′ of FIG. 4.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100: 액정 패널 200L, 200R: 게이트 구동부100:
300: 데이터 구동부 400: 계조전압 발생부300: data driver 400: gray voltage generator
500: 타이밍 제어부 600: 전압 생성부500: timing controller 600: voltage generator
105: 절연 기판 110: 제1 게이트 전극 패턴105: insulating substrate 110: first gate electrode pattern
112: 게이트 절연막 113: 접촉 구멍112: gate insulating film 113: contact hole
116: 반도체층 130: 드레인 전극 라인116: semiconductor layer 130: drain electrode line
140: 소오스 전극 라인 150: 보호막140: source electrode line 150: protective film
160: 제2 게이트 전극 패턴 210: 시프트 레지스터160: second gate electrode pattern 210: shift register
211: SR 래치 212: AND 게이트211: SR latch 212: AND gate
본 발명은 시프트 레지스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 게이트 구동 회로의 구동 능력을 향상시켜 액정 패널의 표시 품질을 개선할 수 있는 시프트 레지스터에 관한 것이다.The present invention relates to a shift register, and more particularly, to a shift register capable of improving the display quality of a liquid crystal panel by improving the driving capability of the gate driving circuit.
일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인이 구비된 액정 패널, 다수의 게이트 라인에 게이트 구동 신호를 출력하는 게이트 구동 회로 및 다수의 데이터 라인에 영상 신호를 출력하는 데이터 구동 회로로 이루어진다.In general, a liquid crystal display includes a liquid crystal panel having a plurality of gate lines and a plurality of data lines, a gate driving circuit that outputs a gate driving signal to the plurality of gate lines, and an image signal to the plurality of data lines. It consists of a data drive circuit to output.
게이트 구동 회로 및 데이터 구동 회로는 IC 형태로 이루어져 액정 패널에 실장된다. 그러나, 최근에는 액정 표시 장치의 전체적인 크기를 감소시키면서 생산성을 증대시키기 위하여 게이트 구동 회로를 IC 형태로 제조하지 않고 액정 패널의 소정 영역에 집적하여 형성하는 구조가 개발되고 있다.The gate driving circuit and the data driving circuit have an IC form and are mounted on the liquid crystal panel. However, in recent years, in order to increase productivity while reducing the overall size of the liquid crystal display, a structure in which a gate driver circuit is integrated and formed in a predetermined region of the liquid crystal panel rather than manufactured in an IC form has been developed.
액정 패널의 소정 영역에 형성되는 게이트 구동 회로는 서로 종속적으로 연결된(cascaded) 복수의 스테이지를 갖는 하나의 시프트 레지스터를 포함한다. 또한, 각 스테이지는 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 구동 신호를 생성하는 다 수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor ; 이하, TFT라 함) 및 캐패시터를 포함한다. 이때, 비정질 실리콘을 이용하여 시프트 레지스터를 형성하는 경우, 트랜지스터의 W/L의 비가 1000이상 요구되고 있으며, 이에 따라 트랜지스터를 형성하기 위한 면적이 증가하게 된다. 또한, 트랜지스터의 구동 능력에 따라 액정 캐패시터에 충전되는 용량이 달라지게 되어 액정 패널의 표시 품질에 영향을 주게 된다.The gate driving circuit formed in a predetermined region of the liquid crystal panel includes one shift register having a plurality of stages cascaded with each other. Each stage also includes a plurality of thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) and capacitors that generate gate driving signals for driving the gate lines. At this time, in the case of forming the shift register using amorphous silicon, the ratio of W / L of the transistor is required to be 1000 or more, thereby increasing the area for forming the transistor. In addition, the capacitance of the liquid crystal capacitor is changed according to the driving ability of the transistor, which affects the display quality of the liquid crystal panel.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 게이트 구동 회로의 구동 능력을 향상시켜 액정 패널의 표시 품질을 개선할 수 있는 시프트 레지스터를 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a shift register capable of improving the display quality of a liquid crystal panel by improving the driving ability of the gate driving circuit.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 시프트 레지스터는, 절연 기판 상의 비표시 영역에 배치된 제1 게이트 전극 패턴, 상기 제1 게이트 전극 패턴 상에 배치된 반도체층, 상기 반도체층 상에 크로스 핑거 형태로 배치된 소오스 전극 라인 및 드레인 전극 라인 및 상기 드레인 전극 라인 및 소오스 전극 라인 상에 배치되며, 상기 제1 게이트 전극 패턴과 전기적으로 연결되는 제2 게이트 전극 패턴을 포함하는 듀얼 게이트 트랜지스터를 포함한다.According to one or more exemplary embodiments, a shift register includes a first gate electrode pattern disposed on a non-display area on an insulating substrate, a semiconductor layer disposed on the first gate electrode pattern, and the semiconductor layer. A dual gate including a source electrode line and a drain electrode line disposed in a cross-finger shape and a second gate electrode pattern disposed on the drain electrode line and the source electrode line and electrically connected to the first gate electrode pattern. It includes a transistor.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있 다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various forms, and the present embodiments are merely provided to make the disclosure of the present invention complete and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널(100) 및 이에 연결된 게이트 구동부(200L, 200R), 데이터 구동부(300), 데이터 구동부(300)에 연결된 계조 전압 생성부(400), 이들을 제어하는 타이밍 제어부(500) 및 전압 생성부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 1, in the liquid crystal display according to the exemplary embodiment, a gray voltage is connected to the
액정 패널(100)은 등가 회로로 볼 때 다수의 표시 신호선(G1 - Gn, D1 - Dm)과 이에 연결되어 있으며, 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 다수의 단위 화소(pixel)를 포함한다.The
여기서, 표시 신호선(G1 - Gn, D1 - Dm)은 게이트 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인(G1 - Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인(D1 - Dm)을 포함한 다. 게이트 라인(G1 - Gn)은 행방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터 라인(D1 - Dm)은 열방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.Here, the display signal lines G1-Gn and D1-Dm include a plurality of gate lines G1-Gn transferring gate signals and data lines D1-Dm transferring data signals. The gate lines G1-Gn extend in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D1-Dm extend in the column direction and are substantially parallel to each other.
각 단위 화소는 표시 신호선(G1 - Gn, D1 - Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 커패시터(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 커패시터(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each unit pixel includes a switching element Q connected to the display signal lines G1-Gn, D1-Dm, a liquid crystal capacitor Clc, and a storage capacitor Cst connected thereto. The sustain capacitor Cst may be omitted as necessary.
스위칭 소자(Q)는 제1 표시판(미도시)에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트 라인(G1 - Gn) 및 데이터 라인(D1 - Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 커패시터(Clc) 및 유지 커패시터(Cst)에 연결되어 있다.The switching element Q is provided on the first display panel (not shown), and the control terminal and the input terminal thereof are connected to the gate lines G1-Gn and the data lines D1-Dm, respectively. The output terminal is connected to the liquid crystal capacitor Clc and the sustain capacitor Cst.
액정 커패시터(Clc)는 제1 표시판의 화소 전극과 제2 표시판(미도시)의 공통 전극을 두 단자로 하며 두 전극 사이의 액정층은 유전체로서 기능한다. 화소 전극은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극은 제2 표시판의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 또한, 공통 전극이 제1 표시판에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다. The liquid crystal capacitor Clc has a pixel electrode of the first display panel and a common electrode of a second display panel (not shown) as two terminals, and the liquid crystal layer between the two electrodes functions as a dielectric. The pixel electrode is connected to the switching element Q, and the common electrode is formed on the front surface of the second display panel and receives the common voltage Vcom. In addition, a common electrode may be provided in the first display panel, and both electrodes may be made in a linear or bar shape.
유지 커패시터(Cst)는 제1 표시판에 구비된 별개의 신호선(미도시)과 화소 전극이 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 등의 정해진 전압이 인가된다(독립 배선 방식). 그러나, 유지 커패시터(Cst)는 화소 전극이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트 라인과 중첩되어 이루어질 수 있다(전단 게이트 방식).The storage capacitor Cst is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and a pixel electrode included in the first display panel, and a predetermined voltage such as a common voltage Vcom is applied to the separate signal line (independent wiring method). However, the sustain capacitor Cst may be formed such that the pixel electrode overlaps the front-end gate line directly above the insulator (shear gate method).
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 단위 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 컬러 필터를 구비함으로써 가능하다. 또한, 컬러 필터는 제2 표시판의 소정 영역에 형성되어 있지만 이와는 달리 제1 표시판의 화소 전극 위 또는 아래에 형성될 수도 있다.On the other hand, in order to implement color display, each unit pixel should be able to display color, which is possible by providing a red, green, or blue color filter in a region corresponding to the pixel electrode. In addition, although the color filter is formed in a predetermined region of the second display panel, the color filter may be formed above or below the pixel electrode of the first display panel.
액정 패널(100)의 제1 표시판 및 제2 표시판 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(미도시)가 부착된다.A polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of at least one of the first display panel and the second display panel of the
계조 전압 생성부(400)는 단위 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성할 수 있다. 즉, 두 벌 중 한 벌은 정극성 전압이고, 다른 한 벌은 부극성 전압이 된다. 정극성 전압과 부극성 전압은 공통 전압(Vcom)에 대해 데이터 전압의 극성이 반대인 전압을 의미하며, 반전 구동시 교대하여 액정 패널에 각각 제공된다.The
게이트 구동부(200L, 200R)은 액정 패널(100)의 좌측과 우측에 배치되고, 각각의 게이트 라인(G1 - Gn)과 연결되어 있으며, 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 클럭 신호를 게이트 라인(G1 - Gn)에 인가한다. 또한, 게이트 구동부(200R, 200L)는 듀얼 게이트(dual gate)를 갖는 트랜지스터로 이루어진다. 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 설명한다.The
데이터 구동부(300)는 액정 패널(100)의 데이터 라인(D1 - Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(400)로부터 제공된 전압에 기초하여 다수의 계조 전압을 생성하고, 생성된 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 단위 화소에 인가하며 통 상 다수의 집적 회로로 이루어진다.The
타이밍 제어부(500)는 게이트 구동부(200L, 200R) 및 데이터 구동부(300) 등의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하여, 각 해당하는 제어 신호를 게이트 구동부(200L, 200R) 및 데이터 구동부(300)에 제공한다.The
전압 생성부(600)는 다수의 구동 전압을 생성한다. 예를 들어, 구동 전압 발생 회로(미도시)는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 게이트 구동부(200L, 200R)에 제공하고, 공통 전압(Vcom)을 액정 패널(100)에 출력한다. The
도 2는 일반적인 시프트 레지스터를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시한 시프트 레지스터의 등가 회로도이다. 여기에서, 설명의 편의를 위해 도 1의 게이트 구동부(200L)에 대해 설명한다.FIG. 2 is a diagram for explaining a general shift register, and FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the shift register shown in FIG. Here, the
도 2를 참조하면, 게이트 구동부(200L)는 일렬로 배열된 다수의 시프트 레지스터(210)를 포함한다. 여기에서, 시프트 레지스터(210)는 화소의 스위칭 소자가 형성될 때 함께 형성되어 동일한 기판 위에 집적될 수 있다. 다시 말하면, 별도의 게이트 구동 칩을 구비하여 기판에 탑재하여 사용하는 것이 아니라, 액정 패널(100)을 형성하면서 같이 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
시프트 레지스터(210)는 도 2에서와 같이, SR 래치(211)와 AND 게이트(212)로서 등가 회로적으로 나타낼 수 있다.The
게이트 구동부(200L)는 타이밍 제어부(500)로부터의 수직 동기 시작 신호(STV)에 따라 게이트 클럭 신호(CKV)의 출력을 시작하여 일렬로 배열된 게이트 라인(G1 - Gn)에 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가한다.The
첫 번째 시프트 레지스터(210)는 수직 동기 시작 신호(STV)와 게이트 클럭 신호(CKV)에 동기되어 게이트 온 전압(Von)의 출력을 시작하고, 두 번째 시프트 레지스터부터는 전단 시프트 레지스터의 출력 전압과 게이트 클럭 신호(CKVB)에 동기되어 게이트 온 전압(Von)의 출력을 시작한다. 이러한 시프트 레지스터(210)의 동작을 좀 더 살펴본다.The
SR 래치(211)는 전단 게이트 출력[Gout(N-1)], 즉 전단 시프트 레지스터의 출력이 입력되는 세트 입력 단자(S)와 후단 게이트 출력[Gout(N+1)], 즉 후단 시프트 레지스터의 출력이 입력되는 리세트 입력 단자(R)를 가지고 있으며, AND 게이트(212)는 SR 래치(211)의 출력과 게이트 클럭 신호(CKV)를 두 입력으로 하여 게이트 신호를 생성하여 출력한다.The
세트 단자(S)에 입력되는 전단 게이트 출력[Gout(N-1)]과 리세트 단자(R)에 입력되는 후단 게이트 출력[Gout(N+1)]이 모두 로우 레벨('0')인 초기 상태에서는 SR 래치(211)의 출력 또한 로우 레벨이다. 후단 게이트 출력[Gout(N+1)]이 로우 레벨을 유지하는 동안 전단 게이트 출력[Gout(N-1)]이 하이 레벨('1')로 바뀌면 SR 래치(211)의 출력(Q)이 하이 레벨로 바뀐다. 후단 게이트 출력[Gout(N+1)]이 계속 로우 레벨을 유지하는 동안 전단 게이트 출력[Gout(N-1)]이 다시 로우 레벨로 바뀌더라도 SR 래치(211)의 출력은 변함이 없다. 전단 게이트 출력[Gout(N-1)]이 로우 레벨을 유지하는 동안 후단 게이트 출력[Gout(N+1)]이 하이 레벨로 바뀌면 SR 래치(211)의 출력(Q)은 하이 레벨에서 로우 레벨로 바뀐다. SR 래치(211)의 출력(Q)은 전단 게이트 출력[Gout(N-1)]이 로우 레벨에서 하이 레벨로 바뀌는 시점부터 후단 게이트 출력[Gout(N+1)]이 로우 레벨에서 하이 레벨로 바뀌는 시점까지 하이 레벨을 유지하고 그 외에는 로우 레벨이 된다.The front gate output Gout (N-1) input to the set terminal S and the rear gate output Gout (N + 1) input to the reset terminal R are both low level ('0'). In the initial state, the output of the
AND 게이트(212)는 SR 래치(211)의 출력(Q)과 게이트 클럭 신호(CKV)가 모두 하이 레벨일 때만 하이 레벨인 게이트 출력[Gout(N)]을 생성한다. 상세하게 설명하면, 게이트 출력[Gout(N)]은 SR 래치(211)의 출력(Q)이 하이 레벨인 동안 게이트 클럭 신호(CKV)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 바뀔 때 하이 레벨이 되어 게이트 클럭 신호(CKV)가 로우 레벨이 되거나 SR 래치(211)의 출력(Q)이 로우 레벨이 되면 로우 레벨로 바뀐다.The AND
이런 방식으로, 각 시프트 레지스터(410)는 전단 게이트 출력[Gout(N-1)]과 후단 게이트 출력[Gout(N+1)]에 기초하고 게이트 클럭 신호(CKV)에 동기하여 게이트 출력[Gout(N)]을 생성한다.In this manner, each shift register 410 is based on the front gate output Gout (N-1) and the rear gate output Gout (N + 1) and in synchronism with the gate clock signal CKV. (N)].
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 게이트 트랜지스터를 설명하기 위한 도면으로, 특히 액정 표시 장치의 게이트 구동 회로에 사용되는 시프트 레지스터의 듀얼 게이트 트랜지스터를 도시한다.FIG. 4 is a diagram illustrating a dual gate transistor according to an exemplary embodiment of the present invention. In particular, FIG. 4 illustrates a dual gate transistor of a shift register used in a gate driving circuit of a liquid crystal display.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 게이트 트랜지스터는 투명 절연 기판(105) 상의 비표시 영역에 형성되며, 일정 영역을 정의하는 제1 게이트 전극 패턴(110)과, 제1 게이트 전극 패턴(110)의 외측으로부터 신장되어 게이트 전극 패턴(100) 상에 다수 개의 핑거 형상으로 형성되는 드레인 전극 라인(130)과, 드레인 전극 라인(130)의 외측으로부터 신장되어 제1 게이트 전극 패턴(110) 상에 드레인 전극 라인(130)과 이격 배치되며 다수 개의 핑거 형상으로 형성되는 소오스 전극 라인(140)을 포함한다. 여기에서, 설명의 편의상 메탈 전극부만을 도시하고, 제1 게이트 전극 패턴(110) 위에 형성되는 게이트 절연막 및 반도체층 등에 대한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 4, a dual gate transistor according to an exemplary embodiment of the present invention is formed in a non-display area on the transparent insulating
이때, 투명 절연 기판(105) 상에 형성되는 제1 게이트 전극 패턴(110)은 박스 형태를 가지며, 제1 게이트 전극 패턴(110) 상에 형성되는 드레인 전극 라인(130)과 소오스 전극 라인(140)은 서로 엇갈리게 형성된다. 관찰자의 관점에서, 소오스 전극 라인(140)은 드레인 전극 라인(130)을 감싸는 형태로 형성된다.In this case, the first
구체적으로, 드레인 전극 라인(130)은 바디-드레인 라인(132)과, 바디-드레인 라인(132)에서 분지된 핑거-드레인 라인(134a, 34b)으로 이루어진다. 이때, 바디-드레인 라인(132)과 핑거-드레인 라인(134a, 34b)은 제1 게이트 전극 패턴(110)이 형성된 영역에 형성된다. In detail, the
한편, 소오스 전극 라인(140)은 바디-소오스 라인(142a, 142b)과, 바디-소오스 라인(142a, 142b)으로부터 분지된 핑거-소오스 라인(144a, 144b)으로 이루어진다. 이때, 바디-소오스 라인(142a, 142b)은 제1 게이트 전극 패턴(110)이 형성되지 않은 영역에 형성되고, 핑거-소오스 라인(144a, 144b)의 일부는 제1 게이트 전극 패턴(110)이 형성된 영역에 형성된다.Meanwhile, the
또한, 핑거-드레인 라인(134a, 134b)는 제1 게이트 전극 패턴(110) 상에 I자 형태로 형성되고, 핑거-소오스 라인(144a, 144b)은 제1 게이트 전극 패턴(110) 상에 U자 형태로 형성되며 핑거-드레인 라인(134a, 134b)을 에워싸는 형태로 형성된다.Further, the finger-
그리고, 바디-드레인 라인(132)과 핑거-드레인 라인(134a, 134) 및 핑거-소오스 라인(144a, 144b) 상에는 접촉 구멍을 통해 제1 게이트 전극 패턴(110)과 전기적으로 연결되는 제2 게이트 전극 패턴(160)이 형성된다. 이때, 제2 게이트 전극 패턴(160)은 제1 게이트 전극 패턴(110)을 덮도록 형성된다.The second gate is electrically connected to the first
도 5 내지 도 7은 도 4의 듀얼 게이트 트랜지스터의 단면도들로서, 도 5는 도 4의 Ⅱa-Ⅱa'선을 따라 자른 단면도이고, 도 6은 도 4의 Ⅱb-Ⅱb'선을 따라 자른 단면도이고, 도 7은 도 4의 Ⅱc-Ⅱc'선을 따라 자른 단면도이다.5 to 7 are cross-sectional views of the dual gate transistor of FIG. 4, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line IIa-IIa ′ of FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line IIb-IIb ′ of FIG. 4. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line IIc-IIc ′ of FIG. 4.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 투명 절연 기판(105) 상의 비표시 영역에는 제1 게이트 전극 패턴(110)이 형성되어 있다. 이때, 제1 게이트 전극 패턴(110)은 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 따위로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 게이트 전극 패턴(110)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 제1 게이트 전극 패턴(110)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브 덴 상부막을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 게이트 전극 패턴(110)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 만들어질 수 있다.4 to 7, the first
제1 게이트 전극 패턴(110)을 포함한 기판(105) 상에 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 게이트 절연막(112)이 형성되어 있다. 이때, 게이트 절연막(112)은 제1 게이트 전극 패턴(110)의 일부분을 노출시키는 접촉 구멍(113)이 형성되어 있다.A
게이트 절연막(112) 상에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 또는 다결정 규소 등으로 이루어진 반도체층(116)이 형성되어 있다. 이러한 반도체층(116)은 섬형, 선형 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있으며, 본 발명에서와 같이 제1 게이트 전극 패턴(110) 상에 섬형으로 형성될 수 있다. On the
여기에서, 도면에 도시되지 않았으나, 반도체층(40)의 상에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 섬형의 저항성 접촉층 및 선형의 저항성 접촉층이 형성되어 있다. 여기에서, 저항성 접촉층은 섬형 저항성 접촉층으로서, 드레인 라인(130)과 소오스 라인(140) 아래에 위치한다. Although not shown in the drawings, an island-type ohmic contact layer and a linear ohmic contact layer made of a material such as n + hydrogenated amorphous silicon doped with silicide or n-type impurities at a high concentration on the semiconductor layer 40. Is formed. Here, the ohmic contact layer is an island-type ohmic contact layer, and is located under the
반도체층(116) 상에는 드레인 전극 라인(130)과 소오스 라인(140)이 형성되어 있다. 구체적으로, 반도체층(116) 상에는 바디-드레인 라인(132)과, 바디-드레인 라인(132)에서 분지된 핑거-드레인 라인(134a, 34b)으로 이루어지는 드레인 전극 라인(130)이 형성되어 있으며, 이때에 바디-드레인 라인(132)과 핑거-드레인 라인(134a, 34b)은 제1 게이트 전극 패턴(110)이 형성된 영역에 형성되어 있다. 또 한, 반도체층(116) 상에는 바디-소오스 라인(142a, 142b)과, 바디-소오스 라인(142a, 142b)으로부터 분지된 핑거-소오스 라인(144a, 144b)으로 이루어지는 소오스 전극 라인(140)이 형성되어 있으며, 이때에 바디-소오스 라인(142a, 142b)은 제1 게이트 전극 패턴(110)이 형성되지 않은 영역에 형성되어 있고, 핑거-소오스 라인(144a, 144b)의 일부는 제1 게이트 전극 패턴(110)이 형성된 영역에 형성되어 있다. The
이때, 드레인 전극 라인(130)과 소오스 전극 라인(140)은 크롬, 몰리브덴 계열의 금속, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속 따위의 하부막(미도시)과 그 위에 위치한 저저항 물질 상부막(미도시)으로 이루어진 다층막 구조를 가질 수 있다. 다층막 구조의 예로는 앞서 설명한 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 또는 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막의 이중막 외에도 몰리브덴막-알루미늄막-몰리브덴막의 삼중막을 들 수 있다. At this time, the
드레인 전극 라인(130) 및 소오스 전극 라인(140) 상에는 보호막(150)이 형성되어 있다. 여기에서, 보호막(150)은 질화규소 또는 산화규소로 이루어진 무기물, 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기물 또는 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질 등으로 이루어진다. 또한, 보호막(150)은 유기막의 우수한 특성을 살리면서도 노출된 반도체층(116) 부분을 보호하기 위하여 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.The
보호막(150) 상에는 접촉 구멍(113)을 통하여 제1 게이트 전극 패턴(110)과 물리적·전기적으로 연결되어 있는 제2 게이트 전극 패턴(160)이 형성되어 있다. 이때, 제2 게이트 전극 패턴(160)은 화소 전극과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, ITO 또는 IZO 따위의 투명 전도성 산화막(Trasparent Conductance Oxide ; TCO)으로 또는 알루미늄 따위의 반사성 도전체로 형성될 수 있다.The second
상기와 같이, 도 5에서와 같이, 드레인 라인(130)과 소오스 라인(140) 상에 제2 게이트 전극 패턴(160)을 형성하여 듀얼 게이트 트랜지스터를 형성함으로써 소오스 라인(140)에서 드레인 라인(130)으로 전자들이 이동하여 게이트 절연막(112)과 반도체층(116) 사이의 계면에서 제1 채널 영역(A)이 형성되고, 반도체층(116)과 보호막(150) 사이의 계면에서 제2 채널 영역(B)이 형성된다. 이에 따라 트랜지스터의 W/L를 증가시키지 않고도 동일 면적에서 2배의 전류량을 얻을 수 있다. 따라서, 게이트 구동 회로의 집적도 및 구동 능력을 증가시킬 수 있다. 또한, 기존 박막 트랜지스터 공정 중에서 화소 전극 형성시 단순히 마스크만을 변경하여 제2 게이트 전극 패턴을 형성할 수 있어 별도의 공정을 추가하지 않아도 된다.As described above, as shown in FIG. 5, the second
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 시프트 레지스터에 의하면, 듀얼 게이트 트랜지스터를 형성하여 트랜지스터의 W/L를 증가시키지 않고도 동일 면적에서 2배의 전류량을 얻을 수 있다. 따라서, 게이트 구동 회로의 집적도 및 구동 능력을 증가시킬 수 있다.According to the shift register according to the present invention as described above, it is possible to obtain a double gate transistor to obtain a double amount of current in the same area without increasing the W / L of the transistor. Therefore, the integration degree and driving capability of the gate driving circuit can be increased.
Claims (7)
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KR20200079327A (en) * | 2017-11-22 | 2020-07-02 | 선전 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 세미컨덕터 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | Pixel driving circuit and liquid crystal display panel |
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Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20060210 |
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