액정 구동 IC에서 발생하는 기생 p-n-p-n 회로의 래치업 문제를 개선하기 위해 power-up 순서상에 순차 스위치를 삽입하는 방법을 제안하였다. 제안된 순차 스위치는 2차-승압회로와 3차-승압회로 내에 삽입되며, power-up 순서상에서 해당 승압회로가 동작하기 전에 기생 p-n-p-n 회로의 분리된 에미터-베이스 단자를 순차적으로 연결하게 된다. 제안된 구조의 성능을 검증하기 위해 0.13-um CMOS 공정을 이용하여 테스트 IC를 설계 제작하였다 측정 결과, 기존의 경우 $50^{\circ}C$에서 액정 구동 전압이 VSS로 수렴하면서 과전류를 동반하며 래치업 모드로 진입하였으나, 제안 회로를 삽입한 경우는 고온($100^{\circ}C$)에서도 정상 전류 0.9mA와 정상 액정 구동 전압을 나타내어 래치업이 방지되고 있음을 확인하였다.
본 논문은 LCD Backlight 구동을 위한 새로운 방식의 회로를 제안한다. 제안된 회로는 Charge Pump 캐패시터를 이용한 Half-Bridge 타입의 인버터로 Full Bridge 회로와 동등한 성능을 갖는다. 제안 회로는 넓은 입력 범위와 넓은 부하 범위에서 영전압 스위칭(ZVS) 확보가 가능해서 인버터의 고효율 동작이 확보되고, MOSFET의 surge 및 noise를 저감시킨다. 제안된 회로의 동작 원리를 설명하고, 시뮬레이션 및 40" LCD 패널에 실제 적용 실험하여, 회로의 동작을 입증하였다.
본 논문에서는 TFT-LCD 구동 IC 모듈의 소형화측면에서 유리한 DC-DC 변환기 회로인 펌핑 커패시터 내장형 비중첩 부스트-클락 전하펌프 (Non-overlap Boosted-Clock Charge Pump: NBCCP) 회로가 제안되었다 .2VDC 전압으로 스윙하는 비중첩 부스트-클럭의 사용으로 기존의 펌핑 커패시터 내장형 크로스-커플드 전하펌프에 비해 펌핑 단의 수를 반으로 줄일 수 있었고, 전하 펌핑 노드의 펌핑된 전하가 입력 단으로 역류되는 현상을 방지하였다 . 그 결과 제안된 펌핑 커패시터 내장형 비중첩 부스트-클럭 전하펌프 회로는 기존의 펌핑 커패시터 내장형 크로스-커플드 전하펌프에 비해 펌핑 전류가 증가하였고, 레이아웃 면적은 감소되었다. 제안된 TFT-LCD 구동 IC용 DC-DC 변환기 회로를 $0.18{\mu}m$ Triple-Well CMOS 공정을 사용하여 설계하고, 테스트 칩을 제작 중에 있다.
기존 LCD 백라이트 인버터 시스템은 램프 관전류 제어를 위해 인버터 구동 펄스 폭의 크기를 변조하는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식이다. 이 경우 시비율의 폭을 가변함에 따라 효율 저감 및 회로 발열 등의 단점이 있다. 본 논문에서는 인버터를 고정 주파수 및 50% 고정 시비율로 구동하고 램프 관전류 제어를 위해 링크전압을 제어하는 새로운 방식을 제안한다. 이를 통해 효율 증대, EMI 성능의 향상 및 전체 시스템의 원가저감 효과를 획득 할 수 있다.
스테코(주)는 삼성의 최첨단 반도체 조립기술과 일본 TORAY의 베이스필름 기술의 전략적 제휴로, 1995년 설립된 LCD 구동 IC제조업체다. 응용제품으로 노트북PC, LCD, PDP TV, LCD모니터, 핸드폰 등의 액정 판넬을 구동시키는 반도체를 제조하고 있으며, LDI제품 Package 전문반도체 회사로는 세계 최고의 생산성과 기술력을 보유하고 있다는 평가를 받고 있다. 이곳은 18년의 LDI Package경험, 지속적인 연구개발 노력, 그리고 최고 수준의 품질로 비메모리 반도체 제품 분야에서는 전례를 찾기 힘든 경영성과를 달성했다. 2007년과 2008년에 국가생산성대상을 수상한 것이 이를 뒷받침한다. 이러한 기업성장의 원동력은 안전보건에서 찾을 수 있다. 2008년 산업보건 우수사례발표대회 금상, 2010년 무재해사업장 우수사례발표대회 은상, 2009년에는 제8회 대한민국안전대상에서 행정안전부장과의 영예를 안았다. 또한 그 시기 OHSAS18001 및 ISO 14001 인증도 취득하고, 최근에는 무재해 10배수라는 대기록을 달성하면서 명실상부한 최고의 아전기업을 자리 잡게 됐다. 이렇듯 스테코(주)는 빠른 시간 안에 기업반전과 안전보건이라는 두 마리 토끼를 모두 잡으면서 지역 산업현장의 모범이 되고 있는 사업장이다. 스테코(주)를 찾아가 기업발전의 토대가 되고 있는 안전보건활동이 어떻게 이뤄지고 있는지 살펴봤다.
24" LCD Monitor용 LED BLU를 개발하기 위하여 1.5W R,G,G,B가 하나의 PKG에 들어있는 LED를 이용하여 Direct type의 Back Light Unit을 개발하였다. 방열 및 휘도 균일도를 고려하여 LED part를 설계, 개발 하였고 LED를 pulse로 구동하기 위하여 Switching circuit이 포함되는 구동회로 부분을 설계, 개발하였다. 또한 Color Sensor와 ICM (Integrated Color Management) IC를 사용하여 Color를 Control하는 제어회로 부분도 개발을 하였다. 제어회로 부분을 개발하기 위하여 MicroController를 사용하였으며 ICM IC와의 통신을 위한 부분도 개발하였다. 이러한 구성을 개발하여 시제품을 직접 제작하였다. 평가를 위하여 성능시험을 실시하였고 광학적인 평가도 시행하였다. 제작된 시제품은 $L558{\times}W359{\times}H30$으로 하였다. 휘도는 목표휘도를 이루었으며 균일도는 85% 이상이 되었다.
1988년 Chandani와 동료 연구원들에 의해 처음으로 반강유전성 액정 MHPOBC$^{(1)}$ 를 발견한 이래로 이 반강유전성을 디스플레이에 적용하기 위한 여러 가지 노력이 진행되고 있다. $^{(2).(3)}$ 또한 최근에는 thresholdless antiferroelectric liquid crystal(TLAF)을 이용하여 TFT-LCD에서 완전한 동화상을 구현하려는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 이미 Toshiba 연구소에서는 TFT-TLAF-LCD 시제품을 시연한 바도 있다.$^{(4)}$ 하지만 이러한 시제품은 아직 약하게 히스테리시스가 있고, AC 구동시에 contrast 비가 낮은 등 여러 가지 문제점이 있기 때문에 제품을 양산하지 못하고 있다. 이러한 문제점들은 배향제 및 액정의 재료개발과 구동방법 개발을 통해서 해결할 수 있는데, 아직 반강유전성 및 TLAF 액정의 스위칭 특성에 대한 메카니즘이 명확하게 규명되어 있지 않았기 때문에 쉽게 가시적인 성과를 얻지 못하고 있는 실정이다. (중략)
고도의 정보화 사회로의 움직임이 더욱 가속화됨에 따라 이동성이 용이한 정보표시장치의 필요성이 급격히 증대되고 있으며, 이에 따라 평판 디스플레이의 비중이 커지고 있다. 특히 소형 평판 디스플레이의 경우 OLED를 이용한 디스플레이는 TFT-LCD, PDP, FED 등 다른 디스플레이 보다 낮은 구동 전압으로 구동할 수 있고, 자체 발광하기 때문에 인식성이 뛰어나며, 얇고 가벼우며 응답속도가 빠르고 넓은 시야각을 가져 차세대 평판 디스플레이 중의 하나로 차츰 그 응용범위가 넓어지고 있다. (중략)
본 논문에서는 4인치 WVGA 광학 보상 복굴절형 (Optical Compensated Bend, OCB) 디스플레이 패널을 제안한다. 개발한 패널은 블랙 데이터 삽입 기능을 가진 저온 폴리 실리콘 (low-temperature poly-Si, LTPS) 집적 게이트 구동 회로를 내장하고 있다. 블랙 데이터 삽입 기능은 4ms의 고속 응답 시간 및 $160^{\circ}$의 광 시야각을 가능하게 한다. 본 연구에서는 상대적으로 적은 소비전력을 가진 밝은 영상에 대해 RGBW 픽 셀 구조를 적용하였다. 패널의 특성은 OCB 광학효율을 극대화하였고, 구동 중 영상의 안정성을 유지하는 목표를 달성 할 수 있었다. 패널 상에 OCB 구동을 위해 필요한 회로를 LTPS를 이용하여 설계함으로써 새로운 외부 구동 IC 개발 없이 고효율 OCB 모드를 구현할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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