高可靠性InGaZnO薄膜晶体管集成栅极驱动电路的研究

作     者：周刘飞 邵贤杰 陈旭 王海宏 王保平 ZHOU Liu-fei;SHAO Xian-jie;CHEN Xu;WANG Hai-hong;WANG Bao-ping

作者机构：东南大学电子科学与工程学院江苏南京210096 南京京东方显示技术有限公司研发部江苏南京210033 

出 版 物：《电子学报》 (Acta Electronica Sinica)

年 卷 期：2022年第50卷第12期

页      面：3014-3020页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：InGaZnO薄膜晶体管 集成栅极驱动 阈值电压漂移 双极性脉冲偏压 可靠性 拉伸-指数方程 

摘      要：InGaZnO薄膜晶体管(InGaZnO Thin Film Transistor,IGZO TFT)具有高迁移率特性,易实现高分辨率且高刷新率的有源矩阵液晶显示(Liquid Crystal Displays,LCD).然而,由于IGZO TFT长期运行后较严重的性能下降,集成栅极驱动电路(Gate Driver on Array,GOA)的使用寿命受到限制,这成为IGZO GOA在大尺寸LCD应用的一个关键障碍.本文提出一种具有双维持模块的高可靠性IGZO GOA电路,适用于大尺寸高分辨率LCD,其中维持电路产生的双极性脉冲偏压可以有效抑制IGZO TFT阈值电压(Threshold Voltage,V_(TH))漂移.详细分析了该GOA电路的工作原理,并进行了相关电学模拟.再者,表征了偏压温度应力下的TFT稳定性,以证明双极性脉冲偏压抑制V_(TH)漂移的有效性.采用本文提出的新型GOA电路,制作了55英寸UHD(3840×2160)高分辨率LCD,具有5 mm窄边框特征,其中GOA电路仅占用1.47 mm.此外,信赖性测试中,该GOA电路在高温高湿(60°C/90%)环境稳定工作1000小时.这些结果表明本文提出的IGZO GOA电路应用于大尺寸高分辨率LCD具有足够的可靠性.