CN203134808U

CN203134808U - 一种薄膜场效应晶体管、移位寄存器、显示面板及装置

Info

Publication number: CN203134808U
Application number: CN 201220557518
Authority: CN
Inventors: 李付强; 陈小川; 薛海林
Original assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2022-10-26

Abstract

本实用新型提供了一种薄膜场效应晶体管、移位寄存器、显示面板及装置，所述TFT包括栅极、栅极绝缘层、有源层、源极和漏极，所述源极和漏极分别呈梳状且相互交叉排列，与所述栅极形成多个并联的子TFT，还包括：与所述栅极同层设置且互相绝缘的辅栅极；其中，相互交叉排列的源极和漏极与所述辅栅极的投影区域相互交叠，与所述辅栅极形成至少一个子TFT。本实用新型通过对TFT增加一个辅栅极，将多个并联的子TFT的栅极与辅栅极分开，可调整所述辅栅极的通断电或通电所加电压来控制所述TFT的Ion，实现了Ion的灵活调整，从而保证GOA的正常工作，提高了产品良率，不仅较易实现，而且成本较低。

Description

一种薄膜场效应晶体管、移位寄存器、显示面板及装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种薄膜场效应晶体管(Thin Film Transistor，TFT)、移位寄存器、显示面板及装置。

背景技术

在目前常用的平板显示中，薄膜场效应晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)是平板显示器中的主流产品。随着TFT-LCD产品的竞争日益激烈，各厂家纷纷通过采用新技术来降低产品的成本，提高产品的市场竞争力。其中，GOA(Gate On Array)技术是指将TFT-LCD的栅极驱动器(Gate Driver)集成在阵列基板上，形成对面板的扫描驱动。相比传统覆晶薄膜(Chip On Flex/Film，COF)和直接绑定在玻璃上(Chip On Glass，COG)的工艺，GOA能够减少集成电路(IC)的使用量，节省成本。

但是，在GOA中会将多个子TFT并联组成的高宽度(Width)的TFT，所述TFT结构的俯视图和截面图参照图1a和图1b，该TFT的源极(Source)4和漏极(Drain)5呈梳状相互交叉排列，Source 4和Drain 5的下方为有源层(Active)3，Active 3与栅极(Gate)1之间通过栅极绝缘层2隔开，其中，如图1a所示，呈梳状且相邻的Source 4和Drain 5之间的距离为L，由于图1a是以四个TFT并联的情况进行的示意，所以，该TFT的宽度W为W1+W2+W3+W4。

由于工艺以及设计原因，会导致TFT的开启电流Ion出现偏大或偏小的问题，具体地，TFT的规格即长/宽(W/L)与Ion之间的关系如图2所示，从图2可以看出，W/L与Ion基本上为线性相关。而且，Ion与温度的关系为：Ion随温度的升高而升高，温度的降低而降低。当TFT的W/L设计偏小时，液晶显示器在低温时Ion降低，容易出现驱动不良，甚至无法驱动的问题，当TFT的W/L设计偏大时，平板显示器在高温情况中Ion会升高，造成TFT的阈值电压Vth漂移(Shift)严重，此时，每行栅极信号每帧可能输出大于一次的信号，造成多重输出(Multi_output)的问题。

目前，上述问题通常通过修改掩膜(MASK)工艺进行解决，但修改MASK操作复杂，实现成本较高，浪费资金，而且会延误生产计划。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种TFT、移位寄存器、显示面板及装置，能够实现TFT的Ion的灵活调整。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种薄膜场效应晶体管(TFT)，包括栅极、栅极绝缘层、有源层、源极和漏极，所述源极和漏极分别呈梳状且相互交叉排列，与所述栅极形成多个并联的子TFT，所述TFT还包括：与所述栅极同层设置且互相绝缘的辅栅极；其中，

相互交叉排列的源极和漏极与所述辅栅极的投影区域相互交叠，与所述辅栅极形成至少一个子TFT。

所述辅栅极加电后，所述源极、漏极、所述辅栅极形成的至少一个子TFT与所述源极、漏极、所述栅极形成的多个并联的子TFT为相互并联的电连接。

所述TFT为底栅类型的TFT时，所述TFT由下至上的膜层结构依次为同层设置的栅极和辅栅极、栅极绝缘层、有源层、相互交叉排列的源漏极。

所述栅极绝缘层和有源层延伸至所述辅栅极的上方投影区域；其中，所述辅栅极至少为一个。

所述TFT为顶栅类型的TFT时，所述TFT由上至下的膜层结构依次为同层设置的栅极和辅栅极、栅极绝缘层、有源层、相互交叉排列的源漏极。

所述栅极绝缘层和有源层延伸至所述辅栅极的下方投影区域；其中，所述辅栅极至少为一个。

一种移位寄存器，包括如上所述的TFT。

所述TFT的栅极和辅栅极分别连接不同的电信号。

一种显示面板，包括如上所述的移位寄存器。

一种显示装置，包括如上所述的显示面板。

本实用新型通过对TFT增加一个辅栅极，将多个并联的子TFT的栅极与辅栅极分开，可调整所述辅栅极的通断电或通电所加电压来控制所述TFT的Ion，实现了Ion的灵活调整，从而保证GOA的正常工作，提高了产品良率，不仅较易实现，而且成本较低。

附图说明

图1a和图1b分别为现有GOA中TFT结构的俯视图和截面图；

图2为TFT的W/L和Ion的关系示意图；

图3a和图3b分别为本实用新型TFT结构的俯视图和截面图。

附图标记：

1-栅极；2-栅极绝缘层；3-有源层；4-源极；5-漏极；6-辅栅极。

具体实施方式

GOA中高Width的TFT是由多个子TFT并联组成，目前GOA中的TFTWidth尺寸一般都是在几百微米，工艺偏差会使Ion产生很大波动，通过增加辅栅极来控制部分TFT的开启或者关闭就可以把此工艺波动造成的Ion变化弥补过来。

本实用新型通过对TFT增加一个辅栅极进行控制，调整辅栅极的通断电或通电时所加电压的大小来控制整个TFT的Ion，从而可以通过后续调整使GOA正常工作，提高液晶显示产品正常工作的温度范围，其中，所述辅栅极的调整方法包括辅栅极电压大小的调整和辅栅极通断电的调整。

本实用新型的基本思想为：一种TFT，包括栅极、栅极绝缘层、有源层、源极和漏极，所述源极和漏极分别呈梳状且相互交叉排列，与所述栅极形成多个并联的子TFT，还包括：与所述栅极同层设置且互相绝缘的辅栅极；其中，相互交叉排列的源极和漏极与所述辅栅极的投影区域相互交叠，与所述辅栅极形成至少一个子TFT。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

图3a和图3b分别为本实用新型TFT结构的俯视图和截面图，其中，所述图3a和图3b是以底栅类型的TFT结构进行的示意；应当理解，当所述TFT为顶栅类型的TFT时，其结构也与底栅类型的TFT类似，只是各膜层的顺序由底栅结构的自下而上变为自上而下即可；

这里，结合图3a和图3b可以看出，所述底栅类型的TFT由下至上的膜层结构依次为同层设置的栅极1和辅栅极6、栅极绝缘层2、有源层3、相互交叉排列的源漏极4/5；相应地，所述顶栅类型的TFT由上至下的膜层结构依次为同层设置的栅极和辅栅极、栅极绝缘层、有源层、相互交叉排列的源漏极。

具体地，结合图3a和图3b可以看出，所述TFT包括：栅极1、依次位于栅极1上方的栅极绝缘层2、有源层3、位于有源层上方的源极4和漏极5，所述源极4和漏极5分别呈梳状且相互交叉排列，与所述栅极1形成多个并联的子TFT，所述TFT还包括：与所述栅极1同层设置且互相绝缘的辅栅极6；其中，

相互交叉排列的源极4和漏极5与所述辅栅极6的投影区域相互交叠，与所述辅栅极6形成至少一个子TFT。

所述栅极绝缘层2和有源层3延伸至所述辅栅极6的上方投影区域；其中，所述辅栅极6至少为一个；

进一步地，可以通过控制辅栅极6通断电，进而控制辅栅极6、源极4、漏极5构成的子TFT是否导通，当所述子TFT导通时，则意味着TFT的Width增大，在L不变的前提下，TFT的W/L相应增大，则根据图2，Ion则会增大；这里，所述辅栅极6与栅极1可以分别连接不同的电信号，即辅栅极6和栅极1各自所加电压的大小可以相同，也可以不同，如此，还可以进一步通过控制所述辅栅极6所加电压的大小，来调整Ion的大小，例如，当需要增加Ion时，可以在一定范围内增大辅栅极6所加的电压等等。

具体地，所述辅栅极6加电后，所述源极4、漏极5、所述辅栅极6形成的至少一个子TFT与所述源极4、漏极5、所述栅极1形成的多个并联的子TFT为相互并联的电连接，所述TFT的Width增大。

本实用新型还提供一种包括如上所述TFT的移位寄存器，所述TFT包括栅极、栅极绝缘层、有源层、源极和漏极，所述源极和漏极分别呈梳状且相互交叉排列，与所述栅极形成多个并联的子TFT，所述TFT还包括：与所述栅极同层设置且互相绝缘的辅栅极；其中，

进一步地，可以通过控制辅栅极通断电，进而控制辅栅极、源极、漏极构成的子TFT是否导通，当所述子TFT导通时，则意味着TFT的Width增大，在L不变的前提下，TFT的W/L相应增大，则根据图2，Ion则会增大；这里，所述辅栅极与栅极可以分别连接不同的电信号，即辅栅极和栅极各自所加电压的大小可以相同，也可以不同，如此，还可以进一步通过控制所述辅栅极所加电压的大小，来调整Ion的大小。

其中，所述辅栅极加电后，所述源极、漏极、所述辅栅极形成的至少一个子TFT与所述源极、漏极、所述栅极形成的多个并联的子TFT为相互并联的电连接。

所述TFT为底栅类型的TFT时，所述TFT由下至上的膜层结构依次为同层设置的栅极和辅栅极、栅极绝缘层、有源层、相互交叉排列的源漏极；其中，所述栅极绝缘层和有源层延伸至所述辅栅极的上方投影区域；其中，所述辅栅极至少为一个。

所述TFT为顶栅类型的TFT时，所述TFT由上至下的膜层结构依次为同层设置的栅极和辅栅极、栅极绝缘层、有源层、相互交叉排列的源漏极；其中所述栅极绝缘层和有源层延伸至所述辅栅极的下方投影区域；其中，所述辅栅极至少为一个。

需要说明的是，根据实际的设计需要，本领域技术人员可以在上述TFT的膜层结构基础上进行变换，如增加或减少一些膜层等，具体地，当该有源层为氧化物材料时，在该有源层和源漏电极之间还可以增加一层刻蚀阻挡层，或者，根据设计需要也可以在TFT的最外层设置一层保护层等。应当理解，本实用新型对此不做限定。

本实用新型还提供一种包括如上所述移位寄存器的显示面板。

本实用新型还提供一种包括如上所述显示面板的显示装置，这里，所述显示装置可以为液晶电视、液晶显示器、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)电视、OLED显示器、等离子体电视、等离子体显示器或电子纸显示器等显示装置。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种薄膜场效应晶体管，包括栅极、栅极绝缘层、有源层、源极和漏极，所述源极和漏极分别呈梳状且相互交叉排列，与所述栅极形成多个并联的子薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述薄膜场效应晶体管还包括：与所述栅极同层设置且互相绝缘的辅栅极；其中，

相互交叉排列的源极和漏极与所述辅栅极的投影区域相互交叠，与所述辅栅极形成至少一个子薄膜场效应晶体管。

2.根据权利要求1所述的薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述辅栅极加电后，所述源极、漏极、所述辅栅极形成的至少一个子薄膜场效应晶体管与所述源极、漏极、所述栅极形成的多个并联的子薄膜场效应晶体管为相互并联的电连接。

3.根据权利要求1或2所述的薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述薄膜场效应晶体管为底栅类型的薄膜场效应晶体管时，所述薄膜场效应晶体管由下至上的膜层结构依次为同层设置的栅极和辅栅极、栅极绝缘层、有源层、相互交叉排列的源漏极。

4.根据权利要求3所述的薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述栅极绝缘层和有源层延伸至所述辅栅极的上方投影区域；其中，所述辅栅极至少为一个。

5.根据权利要求1或2所述的薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述薄膜场效应晶体管为顶栅类型的薄膜场效应晶体管时，所述薄膜场效应晶体管由上至下的膜层结构依次为同层设置的栅极和辅栅极、栅极绝缘层、有源层、相互交叉排列的源漏极。

6.根据权利要求5所述的薄膜场效应晶体管，其特征在于，所述栅极绝缘层和有源层延伸至所述辅栅极的下方投影区域；其中，所述辅栅极至少为一个。

7.一种移位寄存器，其特征在于，所述移位寄存器包括如权利要求1至6任一项所述的薄膜场效应晶体管。

8.根据权利要求7所述的移位寄存器，其特征在于，所述薄膜场效应晶体管的栅极和辅栅极分别连接不同的电信号。

9.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括如权利要求7或8所述的移位寄存器。

10.一种显示装置，包括如权利要求9所述的显示面板。