• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.71-73
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• 2002

본 연구에서는 TFT-LCD 의 동작특성을 정확하게 계산하기 위해 준 실험적인 TFT 모델을 사용하여 a-Si TFT poly-Si TFT, Organic TFT에 대하여 파라미터를 추출하였다. 이렇게 추출된 TFT의 파라미터를 TFT-LCD 등가회로에 적용하여 화소의 동작 특성에 관하여 연구하였다. 또한 보다 정확한 시뮬레이션을 위하여 VLSI분야에서 사용되는 준 실험적인 정정용량 모델과 액정의 특성과 인가된 전압에 의존하는 액정 용량모델들을 사용하여 화소의 충 방전 특성을 시뮬레이션 하였는데 대면적 고화질의 패널일수록 특성이 우수한 TFT가 적용되어야 하며, 유기 TFT를 TFT-LCD에 적용시키기 위하여 유기 TFT의 성능향상 및 고전압의 구동방식이 필요하게 된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권1호
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• pp.20-28
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• 2003

In this paper, we present results of the comparative analysis of the flicker phenomena in the poly-Si TFT-LCD and a-Si:H TFT-LCD arrays for the development and manufacturing of wide-area and high-quality TFT-LCD displays. We used four different types of TFTs; a-Si:H TFT, excimer laser annealed (ELA) poly-Si TFT, silicide mediated crystallization (SMC) poly-Si TFT, and counter-doped lateral body terminal (LBT), poly-Si TFT. We defined the electrical quantity of the flicker so that we could compare the flickers quantitatively for four different 40" UXGA TFT-LCDs. We identify three factors contributing to the flicker, such as charging time, kickback voltage and leakage current, and analyze how much each of three factors give rise to the flincker in the different TFT-LCD arrays. In addition, we suggest and show that, in the case of the poly-Si TFT-LCD arrays, the low-level (minimum) gate voltages should be carefully chosen to minimize the flicker because of their larger leakage currents compared with a-Si TFT-LCD arrays.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.167-169
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• 2010

본 논문에서는 최근 모바일장치에서 널리 사용되는 TFT-LCD를 제어 할 수 있는 컨트롤러를 하드웨어로 구현하고 FPGA로 검증한 내용을 기술한다. TFT-LCD 컨트롤러는 red, green, blue의 픽셀 정보와 동기화 할 수 있는 Hsync, Vsync 신호를 출력하고 TFT-LCD에 각 픽셀의 RGB 값이 나타나게 된다. 하드웨어 기술 언어로는 verilog-hdl을 사용하였고, 모델심 소프트웨어를 통하여 시뮬레이션을 확인하고 Xilinx FPGA를 통해 올바른 동작을 검증하였다. 프레임 버퍼는 FPGA안에 블록램의 형태로 구성하여 TFT-LCD에 이미지 파일이 출력되도록 설계 하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제27권5호
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• pp.109-125
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• 2012

액정 디스플레이의 산업 규모는 놀라운 속도로 확대되고 있다. 그 원동력이 된 것이 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT) 기술의 발전에 있다. 비정질 실리콘(Amorphous Silicon: a-Si) TFT 기술은 대형 액정 TV를 탄생시키고, 저온 폴리실리콘 TFT는 휴대전화 등의 중소형 디스플레이와 AMOLED의 핵심 기술이 되었다. 또한 다양한 TFT 기술 seeds가 계속해서 출현하여 정보 인프라와 생활 스타일에 맞춘 새로운 정보기기의 출현을 예감시키고 있다. 새로운 응용제품의 요구는 새로운 기술 개발의 견인차가 되고 있다. 최근에는 이러한 요구에 따라 산화물 TFT, 마이크로 결정실리콘(microcrystalline Si: ${\mu}c-Si$) TFT, 유기물 TFT 등의 기술도 활발하게 연구개발되고 있다. 본고에서는 지금까지의 TFT 기술 개발의 발전사를 뒤돌아보고 지금부터의 발전 방향을 박막 트래지스터 기술 이노베이션 관점으로부터 전망하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권6호
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• pp.604-608
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• 2008

TFT-LCD영상은 불균일한 휘도 변화를 어느 정도 허용하고 있으며, 영상 전반에 걸쳐 나타나는 큰 휘도 변화는 국부적으로 주변 영역과 차이가 나는 결함 영역을 찾는데 방해가 된다. SQI(Self Quotient Image)는 얼굴 인식 분야에서 저주파에 해당하는 조명성분을 제거 하는데 사용되어 왔으며, 일종의 High Pass Filter(고주파 통과 필터) 형태이다. 본 논문에서는 SQI가 신호의 저주파 성분을 평활화 하는 효과를 가지면서 국부적인 변화를 유지하는 특성을 가지는데 착안하여, TFT-LCD영상에 존재하는 결함을 강조하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법을 기존의 TFT-LCD영상 전처리 방법들과 비교하였을 때, 평활화 효과 및 결함 영역 강조 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권12호
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• pp.25-35
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• 2001

복잡한 thin film transistor-liquid crystal display (TFT-LCD) array 회로의 전기적 특성을 분석하기 위해서는 PSPICE나 AIM-SPICE와 같은 회로 시뮬레이터를 사용하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 SPICE 시뮬레이션을 위한 다결정 실리콘 (poly-Si) TFT 소자의 입력 변수 추출을 체계화하는 방법을 도입한다. 이 방법을 excimer laser annealing 및 silicide mediated crystallization 방법으로 각각 제작된 다결정 실리콘 TFT 소자에 적용하여 실험 결과와 잘 일치하는 결과를 얻었다. SPICE 시뮬레이터 중에서 PSPICE는 graphic user interface(GUI) 방식의 편의성을 제공하므로 손쉽게 복잡한 회로를 구성할 수가 있다는 장점이 있으나, poly-Si TFT 소자 모델을 가지고 있지 않다. 이 연구에서는 PSPICE에 다결정 실리콘 TFT 소자 모델을 이식하고, TFT가 이식된 PSPICE를 사용하여 poly-Si TFT-LCD 단위 화소 및 라인 RC 지연을 고려한 화소에 대한 전기적 특성을 분석하였다. 이러한 결과는 TFT-LCD 어레이 특성 분석을 위한 시뮬레이션을 효율적으로 수행하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.126-126
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• 2018

최근 차세대 디스플레이인 flexible 하고 transparent 한 디스플레이 개발이 진행 중 이며, 이러한 디스플레이가 개발 되기 위해 백 플레인으로 사용되는 Thin Film Transistor (TFT) 또한 차세대 디스플레이 못지 않게 연구가 진행 되고 있다. 기존의 무기물을 기반으로 하고 Rigid한 TFT는 현재 많은 곳에 적용이 되어 사람들이 사용 하고 있다. 하지만 이미 시장은 포화상태이며 차세대 디스플레이 컨셉인 flexible 하고 투명한 것과 맞지 않는다. 그래서 유연하며 투명한 특성을 가진 TFT에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있으며 많은 성과를 이루었다. 이러한 소자를 이용하여 훗날 Electronic-skin(e-skin)이라 부르는 전자 피부를 활용하여 실시간 모니터링 할 수 있는 헬스 케어 분야 등에 활용 가치 또한 높다. 현재 유연하며 투명한 기판 및 물질 개발에 많은 연구 개발이 진행 되고 있다. 하지만 유연한 기판을 사용하여 TFT를 제작한 후 stress나 bending에 대한 내구성과 안정성, 신뢰성 등이 무기물을 기반으로 한 TFT에 비해 좋지 않은 실정이다. 따라서 유연하며 투명한 기판을 사용한 TFT에 대한 안정성, 신뢰성 등을 확보하여야 한다. 본 연구 에서는 유연한 기판을 사용하여 TFT를 제작 한 후, TFT특성과 안정성을 확보하는 것을 목표로 실험을 진행하였다. 우리는 Mo전극과 Parylene 기판을 사용하여 유연한 TFT소자를 탑 게이트 구조로 제작 하였고 Rigid한 Glass기판 위에 Floating Process를 진행하기 위해 PVA층을 코팅 후 그 위에 Parylene을 CVD로 증착 하고 IGZO를 Sputter를 사용해 증착했다. Parylene은 DI Water 70도에서 Floating 공정을 통해 Rigid 기판에서 탈착 시켰다. 유연한 기판 위에 TFT를 제작 후 bending에 대한 특성 변화 및 안정성에 대한 측정을 실시하였다. Bending에 대한 특성 변화는 우수한 결과가 나왔지만 안정성 측정 중 Negative Bias Stress(NBS) 상에서 비정상적인 On Current Drop 현상이 발생 되었다. Parylene과 Channel층 사이 interface roughness로 인해 charge trap이 되고 이로 인해 On Current Drop 이라는 현상으로 나타났다. 그래서 우리는 Parylene 기판과 Channel 층간의 surface roughness를 개선하기 위한 방법으로 UV Treatment를 사용하였고 시간을 다르게 하여 surface 개선을 진행했다. Treatment 시간을 증가 시킴에 따라 Surface roughness가 많이 좋아 졌으며, Surface를 개선하고자 비정상적인 On Current Drop 현상이 없어졌으며 위 실험으로 Polymer의 surface roughness에 따라 TFT에 대한 안정성에 대한 신뢰성이 확보 될 수 있는 것을 확인 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.341-341
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• 2011

최근 AMOLED 구동이 가능한 소자에 대한 연구가 활발히 진행중이다. AMOLED구동 가능소자는 LTPS TFT, a-Si TFT, OTFT, Oxide TFT가 있으며 그 중에서 현재 대부분 LTPS TFT를 사용하고 있다. LTPS TFT는 높은 전자 이동도와 안정성을 가지고 있기 때문에 현재 각광 받는 AMOLED에 잘 맞는다. 하지만 LTPS TFT는 고비용, 250$^{\circ}C$ 이상의 공정온도, Substrate가 Glass, Metal로 제한 된다는 문제점이 있으며, 균일성이 낮고 현재 대면적 기술이 부족한 상태이다. 해결방안으로 AMOLED를 타겟으로 하는 Oxide TFT 기술이 떠오르고 있다. Oxide TFT는 이동도가 높고 저온공정이 가능하며 Substrate로 Plastic 기판을 사용할 수가 있어 차후에 Flexible 소자로서의 적용이 가능하다. 또한 기존의 진공장비 사용대신 용액공정이 가능하여 장비사용시간 및 절차를 단축시킬 수 있어 비용적인 유리함을 가지고 있다. Oxide TFT는 단결정 산화물과 다결정 복합 산화물 두 가지 범주를 가지고 있다. Oxide TFT의 재료물질은 ZnO, ZTO, IZO, SnO2, Ga2O3, IGO, In2O3, ITO, InGaO3(ZnO)5, a-IGZO이 있다. 본 연구에서는 산화물질 중 하나인 ZTO를 이용하여 TFT 소자를 제작하였다. 산화물 특성상 열처리 온도에 따라 형성되는 결정의 정도가 다르기 때문에 온도 및 시간 변수에 따른 ZTO의 특성변화에 초점을 맞추어 연구함으로서 최적화된 조건을 찾고자 실험을 진행하였다. 실험을 위한 기판으로 n-type wafer을 사용하였다. PE-CVD 장비를 이용하여 SiNx를 120 nm 증착하고, ZTO 용액을 spin-coating을 이용하여 channel layer을 형성하였다. 균일하게 형성된 ZTO의 결정을 위하여 200$^{\circ}C$, 300$^{\circ}C$, 400$^{\circ}C$, 500$^{\circ}C$에서 1시간, 3시간, 6시간, 10시간의 온도 및 시간 변수를 두어 공기 중에서 열처리 하였다. ZTO는 약 30 nm 두께로 형성되었다. Thermal evaporator를 이용하여 Source, Drain의 알루미늄 전극을 형성하고, wafer 뒷면에는 Silver paste를 이용하여 Gate전극을 만들었다. 제작된 소자를 dark room temperature에서 측정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2061-2062
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• 2006

a-Si(amorphous silicon) TFT(thin film transistor)는 TFT-LCD(liquid crystal display)의 화소 스위칭(switching) 소자로 폭넓게 이용되고 있다. 현재는 a-Si을 이용하여 gate drive IC를 기판에 집적하는 ASG(amorphous silicon gate) 기술이 연구, 적용되고 있는데 이때 가장 큰 제약은 문턱 전압(Vth)의 이동이다. 특히 고온에서는 문턱 전압의(Vth) 이동이 가속화 되고, Ioff current가 증가 하게 되고, 저온($0^{\circ}C$)에서는 전류 구동능력이 상온($25^{\circ}C$) 상태에서 같은 게이트 전압(Vg)에 대해서 50% 수준으로 감소하게 된다. 특히 ASG 회로는 여러 개의 TFT로 구성되는데, 각각의 TFT가 고온에서 Vth shift 값이 다르게 되어 설계시 예상하지 못 한 고온에서의 화면 무너짐 현상 즉 고온 노이즈 불량이 발생 할 수 있다. 고온 노이즈 불량은 고온에서의 각 TFT의 문턱전압 및 $I_D-V_G$ 특성을 측정한 결과 고온 노이즈 불량에 영향을 주는 인자가 TFT의 width와 기생 capacitor비 hold TFT width가 영향을 주는 것으로 실험 및 시뮬레이션 결과 확인이 되었다. 발생 mechanism은 ASG 회로는 AC 구동을 하기 때문에 Voff 전위에 ripple이 발생 되는데 특히 고온에서 ripple이 크게 증가 하여 출력 signal에 영향을 주어 불량이 발생하는 것을 규명하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.72-80
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• 2001

본 논문에서는 ELA(excimer laser annealing) 및 SMC(silicide mediated crystallization) 공정으로 제작된 다결정 실리콘 TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) 화소의 전기적 특성을 Spice회로 시뮬레이션을 통해 비교 분석하였다. 복잡한 TFT-LCD 어레이 (array) 회로의 전기적 특성 분석을 위하여 GUI(Graphic User Interface) 방식으로 손쉽게 복잡한 회로를 구성할 수 있는 PSpice에 AIM-Spice의 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 소자 모델을 이식하고, AIM-Spice의 변수 추출법을 개선 체계화하였으며 ELA 및 SMC공정으로 각기 제작된 다결정 실리콘 박막트랜지스터에 적용하여 단위 화소 및 라인 RC 지연을 고려한 화소 특성을 비교 분석하였다. 비교 결과 ELA 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 소자가 SMC에 비해 TFT-LCD의 화소 충전 시간 및 킥백(kickback) 전압 특성이 모두 우수하게 나타남을 확인하였다.