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산화물 박막 트랜지스터 기반의 디스플레이 패널 내장회로 원문보기

인포메이션 디스플레이 = Information display, v.16 no.3, 2015년, pp.11 - 18  

박기찬 (건국대학교 전자공학부)

초록이 없습니다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 트랜지스터 수가 적을 때는 이러한 누설전류는 큰 문제가 되지 않지만, 게이트 드라이버와 같이 10 여 개의 트랜지스터로 구성된 단위회로가 천 개 가까이 연결되는 경우, 소비전력이 매우 높아지는 문제가 있다. 본 게이트 드라이버에서는 트랜지스터가 공핍모드 특성을 갖더라도 누설전류가 흐르지 않도록 설계하여 소비전력 증가를 억제하고자 하였다.
  • 본고에서는 이와 같은 산화물 박막트랜지스터의 특성을 고려하여 디스플레이 구동용 저전력 게이트 드라이버, 직류전압 변환 회로(DC-DC converter), 레벨 시프터 등의 회로를 구성하는 방법에 대해서 소개하고자 한다[6-8].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
산화물 박막트랜지스터가 갖는 제약조건은? 현재 생산되는 LCD 및 OLED 디스플레이 패널에는 입력신호 배선 수 감소 및 부품비용 절감, 화소 밀도 향상 등을 위해서 박막트랜지스터를 이용해서 게이트 드라이버 등의 일부 회로를 유리기판에 형성하고 있다. 따라서 산화물 박막트랜지스터를 이용하여 디스플레이 구동에 필요한 회로를 구성할 필요가 있는데, 산화물 박막트랜지스터는 P형 트랜지스터로서의 특성이 조악하여 CMOS 회로를 구성할 수 없고, N형 트랜지스터로만 회로를 구성해야 하는 제약 조건이 있다[3]. 이와 더불어 산화물 박막트랜지스터는 [그림 1]과 같이 문턱전압이 음수인 경우가 종종 발생하여 게이트-소스 간 전압이 0V인 경우에도 상당한 전류가 흐르는 문제가 있다[4,5].
금속산화물을 반도체 재료로 사용한 박막트랜지스터의 특징은? In-Ga-Zn-O(IGZO)를 비롯한 금속산화물을 반도체 재료로 사용한 박막트랜지스터는 기존의 비정질 실리콘 박막트랜지스터 대비 구동전류가 높고 문턱전압 변화가 작아서 최근 십 년 사이에 많은 관심을 끌고 있다[1,2]. 비록 다결정 실리콘 박막트랜지스터보다는 구동전류가 낮고 문턱전압의 안정성이 부족하지만, 저렴한 제조비용을 바탕으로 현재 액정디스플레이(Liquid Crystal Display,LCD) 및 유기EL(Organic Light Emission Diode,OLED) 디스플레이 제품에 일부 적용되어 판매되고 있다.
금속산화물을 반도체 재료로 사용한 박막트랜지스터는 어디에 적용되어서 판매되고 있는가? In-Ga-Zn-O(IGZO)를 비롯한 금속산화물을 반도체 재료로 사용한 박막트랜지스터는 기존의 비정질 실리콘 박막트랜지스터 대비 구동전류가 높고 문턱전압 변화가 작아서 최근 십 년 사이에 많은 관심을 끌고 있다[1,2]. 비록 다결정 실리콘 박막트랜지스터보다는 구동전류가 낮고 문턱전압의 안정성이 부족하지만, 저렴한 제조비용을 바탕으로 현재 액정디스플레이(Liquid Crystal Display,LCD) 및 유기EL(Organic Light Emission Diode,OLED) 디스플레이 제품에 일부 적용되어 판매되고 있다. 산화물 박막트랜지스터는 추가적으로 구조 및 공정을 단순화하여 제조비용을 낮추면서 전기적 특성의 안정성을 향상시킬 여지가 많아서 디스플레이 패널 제조업체를 중심으로 집중적인 연구개발이 진행되고 있다.
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참고문헌 (10)

  1. H.H. Hsieh, H.H. Lu, H.C. Ting, C.S. Chuang, C.Y. Chen, and Y. Lin, J. Inf. Disp. 11, 160 (2010). 

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  2. N. Gong, C. Park, J. Lee, I. Jeong, H. Han, J. Hwang, J. Park, K. Park, H. Jeong, Y. Ha, and Y. Hwang, Tech. Dig. SID 784 (2012). 

  3. E. Fortunato, P. Barquinha, and R. Martins, Adv. Mater. 24, 2945 (2012). 

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  4. N. Morosawa, Y. Ohshima, M. Morooka, T. Arai, T. Sasaoka, J. SID 20, 47 (2012). 

  5. S.H. Choi and M.K. Han, IEEE Elec. Dev. Lett. 34, 771 (2013). 

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  6. J.E. Pi, M.K. Ryu, C.S. Hwang, S.H. Yang, S.H.K. Park, S.M. Yoon, H.K. Leem, Y.K. Kim, J.D. Kim, H.S. Oh, and K.C. Park, IEEE Elec. Dev. Lett. 33, 1144 (2012). 

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  7. K.C. Park, H.K. Leem, H.S. Oh, J.E. Pi, S.H.K. Park, Tech. Dig. SID 651 (2012). 

  8. S.Y. Kim, J.D. Kim, Y.K. Kim, H.K. Lym, J.T. Kim, H.S. Oh, J.E. Pi, M.K. Ryu, C.S. Hwang, S.H.K. Park, B.G. Yu, and K.C. Park, J. Dis. Tech. 9, 71 (2013). 

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  9. B. Kim, C.I. Ryoo, S.J. Kim, J.U. Bae, H.S. Seo, C.D. Kim, and M.K. Han, IEEE Elec. Dev. Lett. 32, 158 (2011). 

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  10. B. Kim, S.C. Choi, S.Y. Lee, S.H. Kuk, Y.H. Jang, C.D. Kim, and M.K. Han, IEEE Elec. Dev. Lett. 32, 1092 (2011). 

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