KR20000022929A - 액정 디스플레이용 전계효과 트랜지스터 - Google Patents
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Abstract
액정화면에서 액정 셀을 조정하는 전계효과 트랜지스터를 제안한다. 이때 세 개의 접점소자(1, 2, 3)는, 전계효과 트랜지스터는 일정한 고유 용량으로 형성되어, 디스플레이 유니트에 아무런 그레이스텝 단층이 존재하지 않도록 설치된다.
Description
본 발명은, 독립항에 따른 활성매트릭스 액정디스플레이 사용을 위한 전계효과 트랜지스터에 관한 것이다.
특허출원서 DE 43 39 721 C1에 전계효과 트랜지스터에 대한 제조방법 및 실시예가 있으며, 이 트랜지스터는 기판 위에 하나의 매트릭스로 행 및 열을 지어 다수 설치된다. 전계효과 트랜지스터는 액정디스플레이를 조정하는 역할을 한다(AMLCD, active matrix liquid crystal display, 활성매트릭스 액정디스플레이).
기존의 전계효과 트랜지스터는 제조공정동안 포토리소그래피의 허용 오차로 인해 접점소자의 중첩면이 일정하지 않다. 따라서 전계효과 트랜지스터의 용량이 변경되며 그로 인해 화점의 그레이단계의 시프팅이 발생한다.
이에 반해 독립항의 특성에 따른 본 발명의 전계효과 트랜지스터는 제2 - 및 제 3소자의 중첩면이 일정하게 보장 할 수 있는 장점이 있다. 그 결과로 전계효과 트랜지스터의 이러한 국부영역 용량이 일정하게 유지된다.
따라서 액정 셀에 작용하는 전압은 전계효과 트랜지스터가 아닌, 단지 비디오신호에 의존한다. 전계효과 트랜지스터를 디스플레이 조정용으로 사용하는 경우, 순차적으로 진행하는 디스플레이 영역의 전환구역에서 아무런 그레이스텝이 더 이상 나타나지 않는다.
종속항에 제시한 조치를 통해 독립항에 설명한 전계효과 트랜지스터의 다른 구조와 개선이 가능하다.
하나이상의 소자에, 소자를 줄 형상을 지나서 확장 또는 수축하는 돌출부를 설치하는 것이 유용하다. 이렇게 함으로써 전계효과 트랜지스터를 원하는 값에 적응시킬 수 있다. 또한 원하는 레이아웃에 맞출 수 있다.
또한 제 1소자의 돌출부를 제 2소자와 교차되는 영역에 설치하는 것이 유용하다. 이렇게 함으로써, 이러한 방법으로 액정 디스플레이 셀 용으로 사용할 수 있는 면이 최대가 되며, 도관과 전계효과 트랜지스터 자체로 야기되는 가시 화점의 차단이 최소가 되어 특히 유용하다.
또한 계획한 적용분야에 요구되는 바와 같이, 조정회로 형태의 개념에 따라, 제 1소자 및 제 2소자사이의 소스- 및 드레인 기능을 교체하는 것이 특히 유용하다.
도 1 은 본 발명에 따른 전계효과 트랜지스터를 도시한 평면도.
도 2 는 도 1의 Ⅰ-Ⅱ을 따른 전계효과 트랜지스터를 도시한 단면도.
도 3 은 도 1의 Ⅲ-Ⅳ을 따른 전계효과 트랜지스터를 도시한 단면도.
도 4 는 디스플레이 매트릭스에 연결된 각 전계효과 트랜지스터 회로도.
도 5 는 본 발명에 따른 전계효과 트랜지스터의 다른 실시형태를 도시하는 도면.
도 6 은 본 발명에 따른 전계효과 트랜지스터의 또 다른 실시형태를 도시하는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 제 1 소자 2 : 제 2 소자
3 : 제 3 소자
11 : 기판 12 : 절연층
13 : 내부 반도체층 14 : 반도체 소자
본 발명의 실시예에서 해당 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 제 1, 제 2, 제 3 전도소자가 있는 본 발명에 따른 구조로 활성액정디스플레이에서 사용하기 위한 전계효과 트랜지스터의 평면도이다. 여기서 제 2소자(2)는 행 회로, 제 1소자(1)는 디스플레이의 열 회로이다.
제 3소자(3)는 제 2소자(2)와 교차하며 제 2소자(2)의 양면을 지나서 돌출한다. 다음 측면도 도면에서 점선으로 표시한 두 절단선 Ⅰ-Ⅱ 및 Ⅲ-Ⅳ의 측면을 도시하였다.
도 2는 도 1에 표시한 점선 Ⅰ-Ⅱ을 따른 전계효과 트랜지스터의 횡단면도 이다.
예컨대 유리로 된 기판(11)위에 제 2소자(2)가 설치된다. 그 다음 절연층(12)이 적층되며, 이 층에는 내부 반도체층(13)이 설치되며 이 반도체층은 원소가 첨가된 반도체 소자(14)를 통해 제 3소자(3)로부터 분리된다.
도 1의 Ⅲ-Ⅳ선을 따른 단면을 도 3에 나타냈다. 여기서도 마찬가지로 기판(11)위에 제 2소자(2), 절연층(12) 및 내부(intrinsic) 반도체층(13)이 있다.
제 3소자(3) 아래에 원소 첨가된 반도체소자(14)가 설치된다. 역시 제 1소자(1) 아래에 원소가 첨가된 반도체소자(21)가 있으며, 이 소자는 내부(intrinsic) 반도체층(13)위에 놓인다.
원소 첨가된 반도체 소자(14) 및 (21)사이의 내부(intrinsic) 반도체층 위에 단 하나의 접점이 구성된다. 전계효과 트랜지스터로써 장치의 기능을 보장하기 위해, 원소 첨가된 두 반도체(14 및 21)는 첨가유형(n 또는 p)이 동일해야 한다. 제 1소자(1)와 제 3소자(3)에 대한 제 2소자(2)의 전위의 선택에 따라, 전위차로 야기되는 전기장은 원소 첨가된 두 개의 반도체 소자(14 및 21)사이의 내부(intrinsc) 반도체층(13)에 전도성 반도체 통로가 구성된다. 이로써 제 1, 제 2 및 제 3소자(1, 2, 3)에 작용하는 전압에 따라서 제 1소자(1)와 제 3소자(3)사이에 전기 접점이 생성된다. 결과적으로 전계효과 트랜지스터로써 도 1 내지 3에 나타낸 구조의 기능성이 보장된다.
도 4는 디스플레이 매트릭스에 연결된 각 전계효과 트랜지스터 회로도이다. 제 1소자(1)는 소스로써, 제 2소자(2)는 게이트로써, 제 3소자(3)는 전계효과 트랜지스터(44)의 드레인 역할을 한다. 제 3소자는 액정 셀의 투과 ITO-화상전극(ITO=Indium-Tin-산화물) 또는 예컨대 반사 디스플레이에 사용하기 위한 다른 전도층과 연결된다.
이때 액정 셀은 대용 캐패시터(45)로 나타냈다. 또한 제 3소자(3)는 축전콘덴서(46)와 전기적으로 연결된다. 이 두 개의 캐패시터(45 및 46)를 통해 제 3소자(3)는 기준 전위(47)와 연결된다.
전계효과 트랜지스터(44)가 제 2소자(2), 즉 열 회로를 통해 전기적으로 전도되면, 제 1소자(1)에 작용하는, 비디오정보를 포함한 전압이 제 3소자(3) 및 액정 셀(45)에 작용한다. 제 2소자(2)를 통해 전계효과 트랜지스터(44)가 전기적으로 차단되면, 액정 셀(45)에 작용하는 전압은, 일단 최소한 갱신된 조정신호가 제 2소자에 다시 작용할 때까지, 유지된다. 전계효과 트랜지스터(44)가 전압시프팅을 통해 제 2소자(2)에서 차단되는 경우, 차단과정이 캐패시터(45 및 46)에서 전압점핑을 야기한다. 전계효과 트랜지스터(44)의 캐패시터를 두 개의 병렬 연결된 액정 셀 캐패시터(45) 및 축전콘덴서(46)와 직렬로 연결하면 전계효과 트랜지스터(44)의 축전지와 두 개의 병렬 연결된 캐패시터(45 및 46)사이에 전압분리가 발생한다. 이 결과로 제 1소자에 전압이 작용할 때, 전계효과 트랜지스터(4)를 통해 전압캐패시터(45 및 46) 콘덴서전하가 동시에 정해진다.
제 3소자(3)가 제 2소자(2)위로 양쪽에서 돌출하면, 제 3소자 및 제 2소자(2)사이의 중첩면이 허용 오차 내에서 일정해진다. 층(14, 13, 12)의 두께 역시 일정하며 따라서 전계효과 트랜지스터(44)의 용량이 일정하게 분장된다. 따라서 화점이 다양할 때, 캐패시터(45 및 46)에 작용하는 전압은 제 1소자(1) 및 제 2소자를 통해 조정이 일정할 경우, 동일하다. 따라서 전계효과 트랜지스터의 다양한 용량에 따른 그레이값의 차이가 나타나지 않는다. 이것은 특히 다양한 공정단계에 설정되는 영역의 임계점에 유효하다.
도 5는 전계효과 트랜지스터의 또 다른 실시형태이다. 제 1소자(51), 즉 열 회로는, 제 2소자(52), 즉 행 회로와의 교차영역에 하나의 돌출부를 가진다. 제 1소자(51)의 아래쪽에 제 2소자(52) 진행도를 점선으로 나타냈다. 마찬가지로 제 2소자(52)는 돌출부를 가지므로, 제 2 및 3소자(53)의 교차영역은 열 회로 영역으로 밀려난다. 이 장치는 제 3소자를 ITO-화점 전극에 연결하는 것을 용이하게 한다.
도 6은 또 다른 실시예이다. 여기서는 제 1소자가 제 2소자(62)와의 교차지점에 돌출부를 가진다. 본 예에서 이 돌출부는 어느 곳에서도 제 2소자 위로 돌출하지 않는다. 제 1소자(61)의 면을 확장함으로써 전계효과 트랜지스터의 용량을 확장하거나, 또는 면을 축소함으로써 감소시킬 수 있다. 이 구조의 특별한 장점은 화점이 추가로 차단되지 않는 것이다.
액정화면에서 액정 셀을 조정하는 전계효과 트랜지스터로서, 이때 세 개의 연결소자(1, 2, 3)는, 전계효과 트랜지스터는 일정한 고유 용량으로 형성되어, 디스플레이 유니트에 아무런 그레이스텝 단층이 존재하지 않도록 설치된다.
Claims (5)
- 전도성 재질로 구성된 제 1, 제 2 및 제 3소자가 있는 활성 매트릭스 액정디스플레이에 사용하기 위한 박막기술로 제조되는 전계효과 트랜지스터 이며, 상기 소자가 직선 및 줄 형상으로 구성되며, 제 1 및 제 2소자는 하나이상의 절연층에 의해 분리된 상태로 교차하며, 특히 열 회로 및 행 회로의 역할을 하고, 이 교차지점의 바로 근처에서 단지 제 2 및 제 3소자가 하나이상의 절연층으로 분리되어 교차되며, 이때 에 2소자에 작용하는 전압으로 야기되는 전기장이 제 1 및 제 3소자사이의 전도성 반도체 통로를 가역적으로 구성하는 전계효과 트랜지스터에 있어서,상기 제 3소자(3)는 제 2소자(2)와 교차하며 제 2소자(2)의 두 개의 마주보는 면이 상기 제 2소자의 면 위로 돌출하는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 1소자는 소스접점 내지는 드레인 접점, 상기 제 2소자는 게이트 접점 그리고 제 3소자는 전계효과 트랜지스터의 드레인 접점 또는 소스접점으로 활용되는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
- 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 세 소자중 한 개 이상의 소자는 돌출부를 가지며, 이 돌출부는 줄 형상을 지나서 각 소자를 확장 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
- 제 3항에 있어서, 상기 제 1소자의 돌출부는 제 2소자와의 교차지점에 놓이는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
- 제 1항 내지 4항 중 어느 한항에 있어서, 상기 제 1 및 제 3소자는 포토리소그래피의 제 1표면작업으로 제 2소자가 제 2표면작업으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
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