[디스플레이 상식사전 #16] 아몰퍼스실리콘 (Amorphous Silicon)

Theme 1. 디스플레이의 기본 요소

열 여섯 번째 개념: 아몰퍼스실리콘 (Amorphous Silicon)

▲ a-Si TFT의 구조

아몰퍼스실리콘 (Amorphous Silicon, a-Si): TFT의 한 종류로서 원자배열이 규칙적이지 않고 정해진 형태가 없는 비정질 실리콘

디스플레이 상식사전 #15 LTPS에 이어서 ‘디스플레이 밝기 조절의 핵심, TFT’의 종류에 대해 더 알아볼까요? TFT는 픽셀이 켜지고 꺼지는 것을 조절하는 역할을 합니다. TFT에서 전류가 통과하는 활성층의 구성 물질에 따라 크게 a-Si, LTPS, Oxide 세 가지로 구분되는데요. 그 중에서 초기 LCD에 주로 사용되었던 것은 바로 a-Si TFT입니다. a-Si는 아몰퍼스실리콘 (Amorphous Silicon)의 약자로, 원자 배열이 규칙적이지 않은 형태의 비결정화된 고체로 이루어져 있어서 ‘비정질 실리콘’이란 뜻을 가지고 있습니다.

 

a-Si는 왜 전자 이동도가 낮을까?

▲ a-Si 와 LTPS 원자배열 비교

a-Si는 초기 LCD에 주로 많이 사용되었습니다. a-Si는 공정이 단순하고 빠른 작업이 가능하며, 들어가는 재료 및 공정 과정에 비해 수율이 높다는 장점이 있는데요. 이런 장점에도 불구하고 a-Si는 명확한 단점들을 보유하고 있어 오늘날 사용되는 고해상도 디스플레이에 탑재되지 않고 있습니다. 가장 큰 단점으로 꼽히는 부분은 바로 a-Si의 불규칙한 원자 배열인데요. 무질서하게 배열된 원자들로 인해 a-Si는 전자 이동 속도가 낮으며, 이는 신호 전송 속도에도 영향을 끼칩니다. 초기 저해상도 LCD에서는 빠른 신호 전송 속도가 중요하지 않았지만, 오늘날의 고해상도 디스플레이에는 선명한 화면을 구현하기 위해 매우 빠른 신호 전송 속도가 필요합니다. 따라서 LTPS TFT나 Oxide TFT 같은 새로운 기술들이 적용된 TFT가 개발되어 a-Si의 활용 분야를 점차 대체하고 있습니다.

 

Recap Quiz

Q. TFT의 종류 중 a-Si는 선명한 고해상도의 디스플레이를 구현할 수 (        ). 여기서 빈칸에 들어갈 단어로 가장 적절한 것은 무엇일까요?

① 있다      ② 없다

답: ②

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