OLEDoS의 크로스토크 측정에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 차세대 증강현실(AR, Augmented Reality) 및 가상현실(VR, Virtual Reality) 응용을 위한 초고해상도 자발광 마이크로디스플레이 (micro display) 장치에서 발생하는 크로스토크(crosstalk) 현상에 대해서 체계적 분석을 진행하고, 이를 토대로 정량적인 측정이 가능한 새로운 방 법론을 제안한다. 자발광형 디스플레이패널(display panel)인 OLEDoS (Organic Light Emitting Diode on Silicon)은 백라이트(backlight)가 필요 없어 가볍고 단순한 구조를 가지며, 높은 명암비와 빠른 응답속도, 넓은 색재현율 등의 장점을 가지고 있다. 그러나 픽셀 밀도가 급격히 증가하는 초고해상도 환경(>4000 PPI, Pixels Per Inch)에서는 인접 픽셀들 과의 신호 간섭으로 인한 크로스토크 가 발생하여 자발광형 디스플레이패널의 성능을 열화시킨다. 크로스토크 는 일반적으로 전기적 크로스토크, 광학적 크로스토크, 회로 구동에 기인 한 드라이버 크로스토크로 구분된다. 전기적 크로스토크는 공통 유기층 또는 전극을 통한 누설 전류에 의해 발생하며, 광학적 크로스토크는 발광 픽셀에서 방출된 빛이 인접 픽셀로 유입되기 때문에 발생한다. 마지막으 로 회로 구동에 기인한 드라이버 크로스토크는 기생 커패시턴스 (capacitance)나 타이밍(timing) 중첩에 의해 발생되며 수평·수직 방향의 신호 간섭을 유발하여 영상 왜곡, 잔상, 선명도 저하 등의 문제를 초래한 다. 특히, 자발광형 디스플레이패널은 APL(Average Picture Level)에 따 라 픽셀(pixel) 전류 소모가 크게 달라지며, 이에 따른 IR drop (Current(I) x Resistance(R) Drop) 이 패널 내부에 발생하여 휘도 불균일성과 크로 스토크 측정값 변화를 유발한다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 자발광형 디스플레이패널의 APL 변화에 따른 IR drop영향을 최소화할 수 있는 측정 방법을 구축하는 데 목적을 두고 있다. 휘도 측정을 위해서 Konica Minolta CS-3000를 사 용하였으며, 이를 통해 인접 픽셀의 밝기 변화율을 기준으로 크로스토크 를 정량화를 시도하였으며, 실험 결과를 비교, 분석하여 정량화에 대한 신뢰도를 검증하였다. 본 연구의 결과는 크로스토크에 대한 정량 값 예측 과 보상 알고리즘 개발을 가능하게 하여 보다 안정적이고 시각적으로 균 일한 자발광형 마이크로 디스플레이 구현에 기여할 것으로 예상한다.

목차 (Table of Contents)

• 제１장 서론 １
• １.1 연구 배경 및 목적 １
• 제２장 이론 ４
• ２.1 크로스토크의 종류 및 화질에 미치는 영향 ４
• ２.1.１ 전기적 크로스토크 ４
• ２.1.２ 광학적 크로스토크 ５
• ２.1.３ 드라이버 크로스토크 ６
• ２.2 크로스토크가 디스플레이에 미치는 영향 ７
• ２.3 APL (Average Picture Level) ８
• 제３장 실험 및 측정 １０
• ３.1 휘도 측정 방법 １０
• ３.2 심험 샘플 제작 방법 １１
• 제４장 결과 및 고찰 １４
• ４.1 평균 픽셀 레벨(APL)에 따른 밝기 차이 １４
• ４.1.１ 평균 픽셀 레벨(APL)에 따른 측정 결과 １４
• ４.2 기존 드라이버 크로스토크 측정 방법 １５
• ４.2.１ 기존 드라이버 크로스토크 측정 방법 및 순서 １５
• ４.2.２ 기존 드라이버 크로스토크 측정 방법으로 측정 결과 １８
• ４.3 새로운 드라이버 크로스토크 측정 방법 ２０
• ４.3.１ 새로운 드라이버 크로스토크 측정 방법 및 순서 ２０
• ４.3.２ Frame rate 별 드라이버 크로스토크 측정 방법 검증. ２５
• (1) Frame rate 50Hz ２５
• (2) Frame rate 60Hz ２７
• (3) Frame rate 90Hz ２８
• (4) Frame rate 별 드라이버 크로스토크 측정 결과 ３０
• ４.3.３ 셋틀링 타임에 대한 시뮬레이션 데이터. ３０
• ４.4 드라이버 크로스토크 분석 ３１
• ４.5 APL 및 IR drop의 영향 ３４
• 제５장 결론 ３５
• 참고 문헌 ３７
• ABSTRACT ３９