모바일 디스플레이를 위한 저전력 산화물 박막 트랜지스터 게이트 구동회로

Abstract

본 논문은 모바일 디스플레이를 위한 산화물 박막 트랜지스터(oxide TFT)로 제작되는 캐리-타입 게이트 구동회로의 depletion모드 소자특성에서 발생하는 error를 소비전력증가 없이 해결한다. 그리고, 클럭 소비전력을 줄이는 constant VDD driving 게이트 구동회로를 제안하였다. 산화물 박막 트랜지스터는 수소화 된 비정질 실리콘보다 높은 전자이동도를 갖는다[1]–[4]. 그리고 다결정 실리콘 박막 트랜지스터보다 낮은 off-current와 높은 생산성, 그리고 패널의 uniformity등의 이유로 디스플레이 backplane으로 주목받고 있다[1]–[4]. 산화물 박막 트랜지스터에는 대표적으로 a-IGZO를 channel 층으로 사용한다. 그리고 음극 VTH를 갖는 depletion모드 특성을 갖는다. 이러한 소자를 사용하는 기존의 게이트 구동회로는 TFT의 완전한 스위칭 동작을 위해 음극 VSS level을 2 ~ 3개 사용하는 방법과 floating gate를 이용하는 방법으로 문제를 해결한다[5]–[8]. 그러나 음극 VSS는 외부 시스템에 부담을 주고, 이를 사용해도 여전히 static current에 의한 소비전력증가 문제가 해결되지 않았다. 또한, floating gate 방법은 단위 트랜지스터 당 1개의 capacitor를 사용하기 때문에 회로의 면적이 크게 증가하여 실용적이지 않다[7]. 본 논문에서는 off-current에 의한 error를 방지하는 구조와constant VDD driving을 적용한 저소비전력 게이트 구동회로를 제안한다. 제안하는 게이트 구동회로는 시뮬레이션을 통해 error를 줄이는 것과 소비전력 비교 결과를 보이고자 한다.