저온다결정 Si(LTPS) Technology와 전망

소개글

저온다결정 Si(LTPS) Technology와 전망에 대한 보고서 자료입니다.

목차

󰊱 개 요‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3
󰊲 LTPS 란? ‥‥‥‥‥·‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4

󰊳 LTPS 의 제조법 ‥‥‥‥‥·‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4
(1) 초저압 화학기상 증착법
(2) 열처리에 의한 재결정법
(3) 직접 증착법
(4) 엑시머 레이저 열처리법

󰊴 ELA 방법에 의한 다결정 실리콘‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6
(1) 결정화 순서
(2) 공 정
(2-1) 전반적 공정
(2-2) ELA 공정
(2-3) SLS 공정
(2-4) ELA & SLS 공정 비교
(2-5) CGS 공정
(2-6) MIC & MILC
(3) 저온 폴리실리콘 결정화 형성 기술 비교

󰊵 Poly-Si TFT-LCD의 응용‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥·‥‥‥‥‥‥16

󰊶 a-Si와 LTPS의 비교 및 특성‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
(6-1) 비정질 실리콘 TFT LCD
(6-2) 저온 폴리 실리콘 TFT LCD
·
󰊷 LTPS Process ‥·‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥19
󰊸 LTPS 관련기기‥·‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥·‥‥‥‥‥‥‥‥‥20
󰊹 LTPS 장점‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥·‥‥·‥‥‥‥‥‥‥‥21
󰊱󰊰 LPTS의 기술 전망‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥24

󰊱󰊱 Application‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥·‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
(11-1) 응용분야
(11-2) 응용제품
(11-3) 개발방향
※ Reference ※‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥·‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥30

본문내용

는 회로소자의 특성이 a-SI에 비해 우수하므로 낮은 구동전압으로도 작동이 가능하고 결과적으로 전력 소모량이
적다는 장점을 지니게 된다. 또한 LTPS는 소자 크기가 작기 때문에 픽셀 개구율이 높고 광 투과율을 높일 수 있어 휘도가 증가하는 효과가 있다. 자연히 낮은 전력으로도 밝은 화면을 구현할 수 있으므로 백라이트의 load를 줄일 수 있는 것이다.
위의 LTPS의 장점들을 요약하자면,
(1) 빠른 전자 이동속도,
(2) 회로의 내재화로 부품의 최소화,
(3) 낮은 소비전력,
(4) 기판 위에 Driver IC의 내장이 가능하다는 것이다.
LTPS의 기술 전망
현재 LTPS는 제 3세대 수준으로 약 150~200㎠/Vsec의 전자 이동 속도를 갖고 있다. 그러나, 2008년 이후 4세대 기술이 도입되면 이동속도가 현재 보다 2배 이상 발전할 것으로 전망된다. 또한 1998년에는 LCD 드라이버 IC만 내장이 가능했지만, 현재는 DC/DC 컨버터, 디지털 I/F, 광센서 등의 부품을 내장 가능하며, 향후 더 많은 부품을 내장 가능할 것으로 보인다.
기존의 LPTS는 600℃의 온도에서 LPCVD (SiH₄)를 이용한 실리콘 필름 정착 방식을 사용하였지만, 현재 LPCVD와 PECVD 등의 방식으로 더 낮은 온도로 제작 가능하다. 또한 실리콘 결정화 공정에서도 기존의 SPC 방식에서 현재는 Laser Crystallization 방식으로 300℃ 이하의 온도로 제작 되고 있다.
더불어 예전에는 특수 글라스를 이용하여 600℃ 고온에서 공정이 이루어 졌지만, 현재는 일반간 글라스로 더 낮은 온도로 LTPS 제작이 가능하다. 이처럼 LTPS 제작 과정이 점점 더 소화되고 있다. 고온에서의 Annealing이 어렵고, 제품의 안정성이 떨어지기 때문에 나타나는 자연스런 변화라 할 수 있다.
Application
■ 응용분야
● 평판디스플레이는 디지털 TV 등의 멀티미디어 표시기기 , 모니터 혹은 노트북 등의 네트워크 기반의 OA 기기 , 휴대폰 등의 모바일 기기를 위주로 성장하고 있다.
○ 디지털 TV 등의 멀티미디어 기기는 비정질 Si TFT LCD 및 PDP 기술
○ 모니터 혹은 노트북 등을 위한 평판디스플레이는 비정질 Si TFT LCD 기술
○ 휴대폰 등의 모바일 기기는 비정질 Si TFT LCD, 저온다결정 Si TFT LCD 기술이 주로 사용되고 있으며 OLED 등의 신기술이 채용되고 있다.
● 저온다결정 Si TFT를 기반으로 한 LCD 및 OLED는 그 특성으로 인하여 모바일 기기용 디스플레이 기술의 핵심이 될 것이다.
○ 저온다결정 Si TFT는 전계효과이동도가 10 ~ 500 cm2/Vs로 비정질 Si TFT의 수백배이다.
○ 저온다결정 Si TFT는 픽셀의 구동을 위해 TFT의 크기를 줄일 수 있어 고해상도 및 고개구율의 구현에 유리하다.
○ 저온다결정 Si TFT는 전하의 이동속도가 빨라 구동회로를 유리기판 상에 구현할 수 있어 컴팩트한 디스플레이를 구현할 수 있으며 , 소형 디스플레이로 제작할 경우 원가경쟁력이 우수하다.
○ 저온다결정 Si TFT는 높은 이동도로 인해 전류 구동 능력이 우수하여 OLED와 같은 전류 구동 표시 소자의 픽셀 구동 소자로 사용하기에 적합하다.

■ 응용제품
<핸트폰의 Display>
<휘어지는 Display>
<노트북의 화면>

<모니터>
<모니터>
<캠코터의 화면>

■ 개발방향
● 저온다결정 Si TFT는 휴대폰용 LCD 시장을 위주로 성장하고 있으며 , 향후 AMOLED 용으로도 시장이 확대될 전망이다.
○ 저온다결정 Si TFT는 휴대폰용 소형 LCD 시장의 전체 시장의 50% 이상을 차지하고 있으며 , 소형 노트북 PC, 게임기기 , 디지털 카메라용 LCD 등의 중소형 표시기기 시장을 위주로 성장하고 있다.
○ AMOLED의 백플레인 기판으로 비정질 Si TFT 및 저온다결정 Si TFT가 주로 사용되고 있으며 , 저온 다결정 Si TFT는 전류구동 능력이 우수하며, 신뢰성이 우수하여 이를 이용한 AMOLED의 생산이 적극 검토되고 있으며 , 일본의 SK 디스플레이 , 소니 등에서는 시제품을 출시한 바 있다. AMOLED는 2006년부터 본격적인 시장 진입이 예상되어 저온 다결정 Si TFT 시장의 확대가 예상된다.
● 저온다결정 Si TFT는 일본 , 한국 , 대만이 생산라인을 갖추고 있으며 LCD의 개발 및 생산, OLED의 연구개발을 위해 활용하고 있다.
○ 일본에는 샤프 , 소니 , TMD (도시바 마쓰시타 디스플레이테크놀러지), 사니오엡슨 이미징디바이스 , 히다치디스플레이즈 , 미쓰비시전기 등의 기업이 있다.
○ 우리나라는 삼성전자 , LG필립스LCD 등에서 생산라인을 갖추고 있으며 , 삼성SDI는 LTPS TFT 연구개발 라인을 갖추고 OLED의 연구개발에 집중하고 있다.
○ 대만에는 LTPS 전문회사인 Toppoly 및 LTPS TFT LCD를 소량 생산하고 있는 AU Optronics가 있으며 , ITRI는 연구개발 라인을 갖추고 있다.
○ 이들 기업은 LCD의 개발 및 생산 , OLED의 연구개발에 라인을 활용하고 있다.
※ References ※
WebSite
http://www.toppoly.com/toppoly/Technology/LTPS
http://www.samsungsdi.com
http://tftlcd.khu.ac.kr/facilities/LTPS.html
http://www.dig-m.com/digital
http://www.kps.or.kr/~pht
http://blog.naver.com/limnico
http://www.withche.com/main
http://blog.naver.com/ejawa75
http://www.lgphilips-lcd.com/homeContain/jsp/kor/tech
기술정보
Samsung electronics (LTPS TFT LCD / Hyun Jae Kim)
LG electronic - 이형수
TFT-LCD Reaserch Center, KyungHee Univ. - 장 진

키워드

저온다결정 Si(LTPS),   LTPS,   TFT-LCD,   저온 폴리 실리콘,   LT Poly-Si,   Low Temperature Poly Silicon,   ELA, ELC,   Poly-Si TFT-LCD의 응용