비정질 및 다결정 실리콘 TFT-LCD에서의 플리커(flicker) 현상 비교 분석 연구

손명식,송민수,유건호,장진,Son, Myung-Sik,Song, Min-Soo,Yoo, Keon-Ho,Jang, Jin 대한전자공학회 2003 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.40 No.1

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.

중소형 TFT-LCD용 범용 LDI 제어기의 설계 및 FPGA 구현

이시현(Si-Hyun Lee) 한국컴퓨터정보학회 2007 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.12 No.4

본 논문에서는 휴대 가능한 중소형(4∼9인치 크기)의 정보단말기에 사용되는 TFT-LCD(Thin Film Transistor addressed -Liquid Crystal Display)의 LDI(LCD Driver Interface) 제어기(controller)를 제조사와 크기에 관계없이 사용할 수 있는 표준화된 범용 TFT-LCD의 LDI를 설계하고 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현하였다. 설계한 LDI 제어기는 FPGA 테스트 보드(test board)에서 검증하였으며, 상업용 TFT-LCD 패널에서 시험결과 안정적으로 상호 동작하였다. 설계한 범용 LDI 제어기의 장점은 LCD의 제조사와 크기에 관계없이 그 동작을 표준화시켜 설계하였으므로 향후 모든 패널내의 SoG(System on a Glass) 모듈 설계에 적용할 수 있는 것이다. 그리고 기존의 방식에서는 LCD 제조사별, 패널 크기별로 별개의 LDI 제어기 칩을 개발하여 사용하지만, 설계한 LDI 제어기는 모든 휴대 가능한 중소형 패널을 구동시킬 수 있어서 IC의 공급가, AV 보드와 패널의 제조 원가 하락을 가져올 수 있으며 가까운 장래에는 보다 우수한 기능의 패널을 제작하기 위한 TFT-LCD 패널 모듈의 SoG 개발이 필연적으로 요구되고 있다. 연구결과는 TFT-LCD 패널을 더욱 소형화, 경량화 그리고 저가격화가 가능하여 기술 및 시장경쟁력을 선점할 수 있다. 또한 향후 많은 수요가 예상되는 이동형 정보단말기에 사용되는 TFT-LCD 패널 모듈의 SoG IC(Integrated Circuit) 개발과 제작을 위한 기초 자료로서 활용될 수 있다. AIn this paper, a new design of LDI controller IC for general purpose is proposed for driving the LDI(LCD Driver Interface) controller in 4∼9 inches sized portable small-medium TFT-LCD(Thin Film Transistor addressed -Liquid Crystal Display) panel module. The designed LDI controller was verified on the FPGA(Field Programmable Gate Array) test board, and was made the interactive operation with the commercial TFT-LCD panel successfully. The purpose of design is that it is standardized the LDI controller's operation by one LDI controller for driving all TFT-LCD panel without classifying the panel vendor, and size. The main advantage for new general-purpose LDI controller is the usage for the design of all panel's SoG(System on a Glass) module because of the design for the standard operation. And in the previous method, it used each LDI controller for every LCD vendor, and panel size, but because a new one can drive all portable small-medium sized panel, it results in reduction of LDI controller supply price, and manufacturing cost of AV(Audio Video) board and panel. In the near future, the development of SoG IC(Integrated Circuit) for manufacturing more excellent functional TFT-LCD panel module is necessary. As a result of this research, the TFT-LCD panel can make more small size, and light weight, and it results in an upturn of domestic company's share in the world market. With the suggested theory in this paper, it expects to be made use of a basic data for developing and manufacturing for the SoG chip of TFT-LCD panel module.

Temporal Fusion Transformer를 이용한 대형마트 판매량의 다단계 시계열 수요예측

안세희,정재윤 한국전자거래학회 2023 한국전자거래학회지 Vol.28 No.3

Demand forecast is used as basic data for business and operation planning in all industries. In this paper, the Temporal Fusion Transformer (TFT) architecture was applied to the data of the M5 Competition, a famous forecasting competition, and the accuracy of the TFT-based forecasting method was compared with that of the DRFAM method, that had won the competition. The performance was evaluated for the sales data of CA_1 store in the Walmart dataset of the M5 Competition. The TFT models were trained with two data pools at the store level and category level, respectively, and the final forecast was calculated by arithmetically averaging the prediction results of the two models. As a result, the TFT-based method obtained better forecasts than the DRFAM method, which trained six LightGBM models with direct forecasting and recursive forecasting for three levels of data pools and predicted with the arithmetic average of the six trained models. It was found that the TFT-based method had sufficiently learned the relationship between variables and sales volumes in the time-series using the self-attention structure of TFT. While the direct and recursive forecasting models of the DRFAM method require 28 repeated calls for 28 days of forecasting, the TFT-based method can obtain 28 time-series forecasts with a single model call because of its multi-output structure. The proposed TFT-based forecasting method is expected to be applicable to various fields by providing faster and more accurate time-series forecasts. 수요예측은 모든 산업에서 사업 기획 및 운영 계획의 중요한 기초 자료로 사용된다. 본 논문에서는 수요예측 경진대회인 M5 Competition 데이터를 대상으로 Temporal Fusion Transformer(TFT) 모형을 적용하였고, 이 대회에서 우승한 DRFAM 기법과 정확도를 비교하였다. M5 Competition의 Walmart 데이터셋 중 CA_1 매장의 판매량 데이터를 대상으로 성능을 평가하였으며, 매장(store) 수준과 카테고리(category) 수준의 데이터풀(data pool)로 각각 TFT 모형을 학습한 후 예측값을 산술평균하는 방식을 사용하였다. 그 결과, 세 가지 수준의 데이터풀에 대해 직접적 예측모형(direct forecasting)과 재귀적 예측모형(recursive forecasting)으로 총 6개의 LightGBM 모형을 학습하여 산술평균으로 예측하는 DRFAM 기법보다 평균적으로 개선된 예측 정확도를 달성하였다. 이를 통해 TFT 모형이 자기-어텐션 구조를 사용하여 시계열에서 변수와 판매량 간의 관계를 충분히 학습하였음을 알 수 있었다. DRFAM 기법의 직접적 예측모형과 재귀적 예측모형이 28일 간의 예측을 위하여 28회 반복호출을 해야 하지만, TFT 모형은 다중 출력 구조이기 때문에 한번 모형 호출로 28개의 시계열 예측이 가능하다. 본 논문에서 제안한 TFT 기반의 예측모형은 보다 빠르고 정확한 시계열 예측을 제공하여 다양한 분야에 확대 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

초음파를 활용한 TFT-LCD용 대기 로봇 감속기의 성능 평가

김희천(Hee Chon Kim),정종택(Jong Taeck Jung),김성길(Sung Gil Kim),허재원(Jae Won Huh) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.6

TFT-LCD 를 생산하는 공장 구조물에는 C/R(Clean Room) 이 있으며, C/R 내에는 각 생산 공정의 특성에 맞는 정밀장비가 설치되어 있다. TFT-LCD 생산공정은 TFT 및 Color Filter(C/F) 기판 공정과 Cell 공정이 있으며, Cell 공정 이후 TFT-LCD 모듈을 완성하는 모듈 공정이 있다. 각 공정별 정밀장비는 다양한 부품으로 구성되어 있다. 특히 ATM(Atmosphere) Robot 의 경우는 각 공정마다 있는 공통 장비로서 4 축 관절 및 다관절 로봇으로 구분되며, 감속기는 각 축을 이루는 핵심 부품이다. 이러한 감속기의 열화가 진행됨에 따라 로봇의 정상운용에 문제가 발생되며, 품질문제를 유발하기도 한다. 본 논문에서는 TFT-LCD C/R 내 ATM Robot 의 감속기에 대해 초음파를 활용한 성능 평가를 하였고, 확인된 결과를 자사 생산 설비에 실제 적용 하였으며, 적용 결과 감속기에 의한 ATM 로봇의 고장이 감소됨을 확인하였다. Structures to produce TFT-LCD factory in the C/R (Clean Room) has, C/R within the precision of each production process according to the characteristics of the equipment is installed. TFT-LCD production process has TFT, Color Filter (C/F) and Cell process. After Cell process is completed, TFT-LCD process has the module process. Each process is composed of various parts of precision equipment. In particular ATM (Atmosphere) Robot in the case of common equipment for each process as a four-axis articulated robot joints and is divided into each axis of gear is a key component. Depending on the progress of the degradation of the speed reducer of the normal operation of the robot problems, and may cause problems to the quality. In this paper, TFT-LCD C/R of the gear for my ATM Robot Using Ultrasonic evaluation of performance were identified and their results were actually applied in production facilities, applying the result of gear failure due to decreased ATM robot confirmed was.

더블 게이트 구조 적용에 따른 IGZO TFT 특성 분석

김지원,박기찬,김용상,전재홍 한국전기전자재료학회 2020 전기전자재료학회논문지 Vol.33 No.4

Oxide semiconductor devices have become increasingly important because of their high mobility and good uniformity. The channel length of oxide semiconductor thin film transistors (TFTs) also shrinks as the display resolution increases. It is well known that reducing the channel length of a TFT is detrimental to the current saturation because of drain-induced barrier lowering, as well as the movement of the pinch-off point. In an organic light-emitting diode (OLED), the lack of current saturation in the driving TFT creates a major problem in the control of OLED current. To obtain improved current saturation in short channels, we fabricated indium gallium zinc oxide (IGZO) TFTs with single gate and double gate structures, and evaluated the electrical characteristics of both devices. For the double gate structure, we connected the bottom gate electrode to the source electrode, so that the electric potential of the bottom gate was fixed to that of the source. We denote the double gate structure with the bottom gate fixed at the source potential as the BGFP (bottom gate with fixed potential) structure. For the BGFP TFT, the current saturation, as determined by the output characteristics, is better than that of the conventional single gate TFT. This is because the change in the source side potential barrier by the drain field has been suppressed. 현재 고화질, 고효율, 대면적인 차세대 디스플레이가 요구되면서 응답 속도, 명암비, 색재현력 등의 측면에서 기존 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD)보다 뛰어난 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 디스플레이 기술이 빠르게 발전하고 있다. 디스플레이 백플레인에 중요한 역할을 하는 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)도 기존 비정질 실리콘(amorphous silicon, a-Si)과 다결정 실리콘(polycrystalline silicon, poly-Si)의 단점을 보완한 산화물(oxide) TFT의 연구가 진행되고 있다 [1,2]. 산화물 반도체는 비정질 실리콘보다 높은 이동도와 안정성 측면에서 뛰어나고, 다결정 실리콘보다 저렴하고 우수한 균일도 특성을 가지고 있어 차세대 디스플레이 백플레인에 적합한 물질로 개발되고 있다 [3]. 전류 구동 방식인 OLED 디스플레이에서 구동 TFT는 일정한 전류를 유지해야 하므로 전류 포화(current saturation)가 잘 되는지에 대한 여부가 중요하다. 최근 폴더블, 플렉서블 디스플레이의 발전과 디스플레이 고해상도 시대에 이르면서 TFT 소자의 채널 길이는 점점 짧아지고 있다. TFT의 채널 길이가 짧아지면 드레인 전압 증가에 따른 유효 채널 길이도 짧아지게 되면서 전류 포화 전압 이상에서 전류가 증가하는 현상이 나타난다. 이 현상은 OLED 디스플레이에서 구동 전류가 안정적으로 조절되기 어렵게 하며, 디스플레이 구동을 불안정하게 만든다 [4]. 소자의 소형화로 인해 발생하는 문제를 개선시키기 위해 새로운 소자 구조에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 더블 게이트 구조는 상부, 하부 게이트를 이용하여 채널을 제어하며 단일 게이트 구조의 소자보다 동작 전류를 증가시키고 이동도가 높다는 장점을 가지고 있다 [5-8]. 그러나 소자 구조에 있어서 게이트 전극이 한 개 더 추가되어야 하기 때문에 전극을 형성하기 위한 금속막 증착 공정, 포토리소그래피 공정 그리고 식각 공정이 1회씩 추가되어야 하는 단점도 있다. 본 연구에서는 더블 게이트 구조의 장점을 유지하고, 채널 길이가 짧아져도 전류 포화가 잘 되기 위한 새로운 소자 구조를 설계하였다. 상부 게이트 구조를 비교용 기본 소자로 채택하고 채널 길이가 짧아져도 전류 포화가 잘 될 수 있도록 고정 전위의 하부전극(Bottom Gate with Fixed Potential, BGFP)을 갖는 구조를 설계하였다. BGFP를 갖는 소자와 BGFP가 없는 기본 소자도 함께 제작하여 두 종류 소자의 전기적 특성을 측정하고 측정결과를 분석하였다.

a-Si:H TFT의 수율 향상을 위한 공정 개선

허창우,Hur, Chang-Wu 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.6

본 연구는 기존의 방식으로 만든 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 제조공정에서 발생되는 결함에 대한 원인을 분석하고 해결함으로써 수율을 증대시키고 신뢰성을 개선하고자한다. 본 연구의 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터는 Inverted Staggered 형태로 게이트 전극이 하부에 있다. 실험 방법은 게이트전극, 절연층, 전도층, 에치스토퍼 및 포토레지스터층을 연속 증착한다. 스토퍼층을 게이트 전극의 패턴으로 남기고, 그 위에 n+a-Si:H층 및 NPR(Negative Photo Resister)을 형성시킨다. 상부 게이트 전극과 반대의 패턴으로 NPR층을 패터닝 하여 그것을 마스크로 상부 n+a-Si:H 층을 식각하고, 남아있는 NPR층을 제거한다. 그 위에 Cr층을 증착한 후 패터닝하여 소오스-드레인 전극을 위한 Cr층을 형성시켜 박막 트랜지스터를 제조한다. 이렇게 제조한 박막 트랜지스터에서 생기는 문제는 주로 광식각공정시 PR의 잔존이나 세척시 얇은 화학막이 표면에 남거나 생겨서 발생되며, 이는 소자를 파괴시키는 주된 원인이 된다. 그러므로 이를 개선하기 위하여 ashing이나 세척공정을 보다 엄격하게 수행하였다. 이와 같이 공정에 보다 엄격한 기준의 세척과 여분의 처리 공정을 가하여 수율을 확실히 개선 할 수 있었다. TFT's have been intensively researched for possible electronic and display applications. Through tremendous engineering and scientific efforts, a-Si:H TFT fabrication process was greatly improved. In this paper, the reason on defects occurring at a-Si:H TFT fabrication process is analyzed and solved, so a-Si:H TFT's yield is increased and reliability is improved. The a-Si:H TFT of this paper is inverted staggered type TFT. The gate electrode is formed by patterning with length of $8{\mu}m{\sim}16{\mu}m$ and width of $80{\sim}200{\mu}m$ after depositing with gate electrode (Cr). We have fabricated a-SiN:H, conductor, etch-stopper and photo-resistor on gate electrode in sequence, respectively. We have deposited n+a-Si:H, NPR(Negative Photo Resister) layer after forming pattern of Cr gate electrode by etch-slower pattern. The NPR layer by inverting pattern of upper Sate electrode is patterned and the n+a-Si:H layer is etched by the NPR pattern. The NPR layer is removed. After Cr layer is deposited and patterned, the source-drain electrode is formed. The a-Si:H TFT made like this has problems at photo-lithography process caused by remains of PR. When sample is cleaned, this remains of PR makes thin chemical film on surface and damages device. Therefor, in order to improve this problem we added ashing process and cleaning process was enforced strictly. We can estimate that this method stabilizes fabrication process and makes to increase a-Si:H TFT's yield.

이중 SQI를 이용한 TFT-LCD결함 검출

박운익(Park woon-Ik),이규봉(Lee kyu-bong),김세윤(Kim se-yoon),박길흠(Park kil-houm) 한국정보과학회 2008 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.14 No.6

TFT-LCD영상은 불균일한 휘도 변화를 어느정도 허용하고 있으며, 영상 전반에 걸쳐 나타나는 큰 휘도변화는 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 제안 하였다. 제안한 방법을 기존의 TFT-LCD영상 전처리 방법들과 비교하였을 때, 평활화 효과 및 결함 영역 강조 효과가 우수함을 확인할 수 있었다. The TFT-LCD image allows non-uniform illumination variation and that is one of main difficulties of finding defect region. The SQI (self quotient image) has the HPF (high pass filter) shape and is used to reduce low frequency-lightness component. In this paper, we proposed the TFT-LCD defect-enhancement algorithm using characteristics of the SQI, that is the SQI has low-frequency flattening effect and maintains local variation. The proposed method has superior flattening effect and defect-enhancement effect compared with previous the TFT-LCD image preprocessing.

비정질 인듐갈룸ᅳ아연-산화물 박막트랜지스터 기반의 AMOLED 화소 회로

이재표(Jae-Pyo Lee),유경민(Kyeong-Min Yu),장진녕(JinNyoung Jang),홍문표(MunPyo Hong),배병성(Byung Seong Bae) 호서대학교 공업기술연구소 2013 공업기술연구 논문집 Vol.32 No.2

본 논문은 비정질 인둠ᅳ갈f ᅳ아연-산화물 박막트랜지스터 (a-IGZO TFT)를 이용하여 능동형 유기발광다이오드 (AMOLED)용 문턱전압(Vth )을 보상하는 화소 회로를 제안하였다. 산화물 TFT는 n-채널 TFT로써, 우리는 n-채널 TFT 특성으로 회로를 최적화하였다. 제안된 화소 회로는 회로 시뮬레이션 뿐만 아니라 회로 분석을 이용하여 확인되었다. 제안된 화소 회로는 AMOLED에서 구동 TFT의 문턱전압 변화를 보상할 수 있다. 제안된 화소 회로를 이용함으로써, 문턱전압 보상은 달성되었다. rhis paper proposes a tnresnold voltage compensation pixel circuit for active-matrix organic light-emitting diode (AM OLED) using amorphous indium-gaUiimi-zinc-oxide thin-film transistors (a-IGZO TFTs), Oxide TFT is an n-channel TFT; therefore, we optimized the circuit for the n-channel TFT characteristics. The proposed pixel circuit was verified using circuit analysis as well as circuit simulations. The proposed circuit could compensate for the threshold voltage variations o f drive TFT in AM OLED. Using the proposed pixel circuit, threshold voltage compensation was achieved.

Mobile용 TFT-LCD 화면 검사장비 개발

구영모(Young Mo Koo),황만수(Hwang Mansoo) 한국지능시스템학회 2009 한국지능시스템학회논문지 Vol.19 No.2

Mobile용 TFT-LCD는 근거리에서, 세밀한 관찰 작업용으로 사용되는 경우가 많아 높은 수준의 품질관리가 요구되고 있으나, 높은 휘도값, 큰 휘도편차, 높은 검사 정밀도 등의 특징을 가지고 있어 동일한 검사기준을 적용하여도 작업자 혹은 제조라인에 따라 판단의 차이가 있으며 정량적인 품질관리가 어렵다. 또한, 다품종 대량생산 추세에 따라 검사 속도, 작업자의 피로도, 검사 시야의 한계 등 육안검사의 문제점이 대두되고 있다. 본 논문은 Mobile용 TFT-LCD 화면의 품질관리 및 검사기준과 통일한 기준에 의거하여 현장에 적용하기 쉬운 탁상형의 Mobile용 TFT-LCD 화면 검사 장비를 개발하였다. 그리고 개발된 장비를 사용한 실험에서, 육안검사에 비하여 개선된 결과를 기반으로 안정적이고 수치화된 Mobile용 TFT-LCD 화면 품질 검사의 표준화 가능성을 제시한다. High level quality control is required for mobile TFT-LCD modules which are frequently used for fine observation. However, quantitative quality control is difficult. Defect inspection using naked eyes makes irregular inspection results. This paper developed desk type defect inspection equipment for mobile TFT-LCD modules using the same inspection criterion with that of naked eyes. From experiments using this equipments, possibilities of standardization in defect inspection equipment for mobile TFT-LCD modules are presented.

TFT-LCD 셀 영상에서 Saliency map 기반 결함 강조 알고리즘

이승민,박길흠 한국마린엔지니어링학회 2017 한국마린엔지니어링학회지 Vol.41 No.9

In this paper, we propose a defect enhancement method using a saliency map in a TFT-LCD cell image. As a method for removing the cell pattern of a conventional TFT-LCD and detecting a defect, a method using frequency domain processing based on the characteristics of a periodic cell pattern has been proposed. However, this did not completely suppress the cell pattern, which made it difficult to determine the threshold value for detecting a defect. In this paper, we propose a reliable defect detection method using a saliency map to emphasize the defects. To verify the feasibility of the proposed method, we conducted experiments on TFT-LCD cell images, including Mura defects. The defect-enhanced image using the saliency map showed that the difference in intensity between the defect and the pattern was large enough to change the threshold value. 본 논문에서는 TFT-LCD 셀 영상에서 Saliency map을 적용한 결함 강조 방법을 제안한다. 기존 TFT-LCD의 셀 패턴을 제거하고 결함을 검출하기 위한 방법으로 주기적인 셀 패턴의 특성에 기반한 주파수 영역의 처리를 이용하는 방법이 제안되었다. 그러나 이는 셀 패턴을 완전히 억제하지 못하였으며, 이로 인해 결함을 검출하기 위한 임계값 결정에 어려움이 있다. 이를 보완하고자 본 논문에서는 Saliency map을 이용하여 결함의 형태학적 특성 및 밝기 특성에 따라 결함을 강조하고 배경의 휘도는 억제함으로써 신뢰 있는 결함검출 방법을 제안한다. 제안 방법의 타당성을 검증을 위해 얼룩성 결함을 포함한 TFT-LCD 셀 영상에 대한 실험을 진행하였다. Saliency map을 이용한 결함 강조 영상이 결함과 패턴간의 휘도차가 높아 임계값의 변화에 강인함을 확인할 수 있었다.