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IGZO 산화물 반도체 박막트랜지스터 연구 동향 원문보기

전기전자재료 = Bulletin of the Korean institute of electrical and electronic material engineers, v.27 no.8, 2014년, pp.27 - 35  

안호명 (오산대학교 디지털전자과) ,  강창수 (유한대학교 전자정보과)

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대상 데이터

  • 2013년 9월 30일 자로는 일본 샤프가 일본에서 개최 중인 CEATEC 2013에서 IGZO 패널을 채용한 윈도 8.1 10인치 태블릿 '뫼비우스 패드 (Mebius Pad)를 공식 발표했다.
  • 그림 13. IGZO TFT를 이용하여 구현한 3.5인치 플렉서블 AMOLED 제품.
  • 이러한 디스플레이소자를 동작시키기 위한 백플레인 (backplane)의 스위칭 (switching) 소자로써 TFT가 핵심 부품이며, 반도체 채널를 형성하는 물질의 종류에 따라 현재 양산하고 있는 디스플레이에 사용하는 백플레인으로LCD 구동에 널리 사용하는 '비정질 반도체 (Amorphous-Silicon, a-Si) TFT', OLED 구동과 고해상도 TFTLCD에 사용하는 '저온 - 다 결 정 실 리 콘 (Low TemperaturePolysilicon, LTPS) TFT', 그리고 2012년에 출시된 샤프에서 제작한 'The new iPad'와 LG 디스플레이에서 2013년에 양산하기 시작한 55"AMOLED TV에 적용된 "산화물 (Oxide) 반도체 TFT" 등으로 구분된다 [2].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TFT의 분류는 어떻게 되는가? 디스플레이 산업의 지속적인 발전을 위해서는 LCD, OLED, Electrophoretic, Electrowetting, MEMS와 같은 기존 디스플레이 모드들의 개선 및 신규 모드 개발과 더불어 핵심적인 구동 소자인 TFT의 꾸준한 성능 향상이 요구된다. TFT는 소자를 구성하고 있는 게이트 전극, 절연막, 반도체, 소스/드레인 전극 중에서 특히 반도체를 형성하는 물질의 종류에 따라 a-Si TFT, LTPS TFT, 산화물 반도체 TFT 등으로 구분하여 표 2와 그림 5, 6에 구체적으로 설명하였다 [14]. 비정질 반도체 TFT의 이동도가 0.
풀 HD급 해상도를 위해 요구되는 전자이동도는 얼마인가? 이를 위해서는 최소 5 cm2/Vs의 전자이동 도가 필요하며, 더 나아가 향후에는 디스플레이 소자 제작에 있어서 약 40 cm2/Vs 이상의 전자이동도가 요구될 것으로 예상되며, 스포츠 중계를 보다 현장감 있고 생동감 넘치는 화면 구현을 위해서는 초당 보여지는 화면 장수를 점차 증가시켜서 이전 이미지의 잔상이 겹쳐 보이는 이미지 겹침현상 (blur)을 현저하게 감소시킬 필요가 있다 [1]. 이러한 디스플레이소자를 동작시키기 위한 백플레인 (backplane)의 스위칭 (switching) 소자로써 TFT가 핵심 부품이며, 반도체 채널를 형성하는 물질의 종류에 따라 현재 양산하고 있는 디스플레이에 사용하는 백플레인으로LCD 구동에 널리 사용하는 '비정질 반도체 (Amorphous-Silicon, a-Si) TFT', OLED 구동과 고해상도 TFTLCD에 사용하는 '저온 - 다 결 정 실 리 콘 (Low TemperaturePolysilicon, LTPS) TFT', 그리고 2012년에 출시된 샤프에서 제작한 'The new iPad'와 LG 디스플레이에서 2013년에 양산하기 시작한 55"AMOLED TV에 적용된 "산화물 (Oxide) 반도체 TFT" 등으로 구분된다 [2].
해상도가 높아질 수록 요구되는 것은? 역동적인 고화질을 대면적에서 구동시키기 위해서는 풀 HD급 해상도 이상의 4 k×2 k (2,160×3,840) 픽셀 (그림 2)과 240 Hz 이상의 프레임 스캔 속도 (그림 3)가 필요한데 [1], 이는, 해상도가 높아질수록 각 스캔라인 (gate line)별 축적용량 커패시터 충전에 허락된 시간이 짧아지므로 전하의 이동도가 커야하고, 더군다나 고해상도화가 될수록 박막형 트랜지스터 (Thin-Film Transistor, TFT)의 크기(width)가 줄어들므로 채널 저항에 의한 전기 신호처리가 늦어지지 않도록 채널의 이동도가 커져야한다 [2-4].
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