몇 년 동안 개발자의 편리성을 위해서 문자 및 그래픽 LCD 모듈을 이용한 산업용 및 개인용 제품이 많이 등장하였다. 최근에는 홈 네트워크 및 지능형 로봇분야의 발전에 힘입어 사람과 기기 상호간의 인터페이스에 대한 요구가 많아지고 있다. 그래서 최근 그래픽 인터페이스를 위한 TFT-LCD를 탑재한 제품들이 많이 출시되고 있다. 하지만 실제 제품의 기능을 보면 저가형 소형칩(ATMega128등)을 사용하여도 되지만 터치스크린 기능이 내장된 TFT-LCD를 구동시키기 위해서 ARM프로세서 등 고성능 칩을 사용하여야 하는 불편함이 있다. 그래서 본 연구개발에서는 일반 사용자 또는 개발자가가 쉽게 TFT-LCD 및 터치스크린을 사용할 수 있는 임베디드형 TFT-LCD 제어모듈을 개발하고자 한다. 임베디드형 TFT-LCD 모듈을 개발하기 위해서 기본적으로 RTOS를 내장하고, 사용자와 인터페이스를 쉽게 하기 위해 LAN, USB, 디지털 IO 등을 내장하는 것으로 한다.
본 논문에서는 고성능 모바일 TFT LCD/OLED 모듈(이하, 모듈)을 위한 헨드헬드 검사장비를 제안한다. 기존 모듈 검사장비는 명멸현상을 구분하기 위해선 동영상 데이터를 모듈에 출력시켜 구분할 수 있으나, 저속 시스템으로는 불가능하다. 또한 기존 검사장치는 저속의 CPU와 FPGA 시스템에서 필요한 몇 가지의 기능을 IP로 설계하고 사용하기 때문에 시스템의 한계를 지니고 있다. 이에 제안한 시스템은 고성능 모바일 모듈을 위한 검사장비로 다양한 크기의 모듈을 H/W나 FPGA의 설계 변경 없이 검사 장비를 휴대하여 여러 가지 부가기능들을 동시에 확인할 수 있다. 시스템은 크게 헨드헬드 검사장비와 내장된 테스터 소프트웨어, 정밀 분석을 위한 PC기반의 소프트웨어로 구성되며, USB 인터페이스 하여 헨드헬드 검사장비의 모든 모듈 테스트 내용을 확인, 저장, 출력 할 수 있도록 설계되어 있다. 제안된 시스템의 유효성 검증은 현장에서 사용하는 9가지의 대표 항목으로 설정하여, 고성능 모바일 TFT LCD/OLED에서 중요한 명멸현상에 대한 풀 프레임 동영상 구동시 별도의 모듈 없이 확인이 가능하였고, 기타 스캔타임 설정, 감마설정, 레지스터 변경, 인터페이스 지원, 다 인치 모듈지원 등이 가능하였다.
본 논문은 TFT-LCD 모듈 조립 공정에서의 스케줄링 시스템을 제안한다. TFT-LCD 모듈 조립 공정은 선행 공정인 액정 공정에서 넘어오는 LCD 판넬과 기타 부품들을 조립하여 최종 완제품을 만드는 공정이다. 본 연구에서 다루고 있는 문제는 주문량으로부터 구해지는 일일 생산 계획량이 주어졌을 때 각 라인에서 생산되어질 제품을 배정하는 문제이다. 본 논문의 목적은 주어진 실제 공정 환경에서 일일 생산 계획량을 최대로 만족하기 위한 스케줄링 휴리스틱을 개발하는 것이다. 이를 위해 relaxed LP 모형을 제시하였고 제시된 LP 모형을 이용한 알고리즘을 개발하였다. 제안된 알고리즘은 제품 우선 배정 조건, 현 보유 자재량과 대략적인 라인의 생산 능력을 고려한 LP 프로시져 부분과 제품 간 셋업 시간을 고려한 설비 배정 휴리스틱의 두 부분으로 구분된다. 알고리즘의 성능 검사를 위해 실제 TFT-LCD 모듈 공정에서의 데이터를 이용하여 과거에 실제 이루어진 생산 결과와 비교를 하였으며 제안된 알고리즘의 효율성을 실험 결과를 통해 보였다.
본 논문에서는 모바일 TFT-LCD 모듈에서 발생하는 가청잡음을 감소시키기 위한 새로운 방법을 제안한다. 또한 가청잡음에 영향을 미치는 중요 인자들을 분석하였다. 이러한 잡음원은 FPCB와 LCD 패널간의 진동 및 윈도우와 백라이트에 충전되어 있던 정전기와 같은 다양한 중요 인자들로부터 유래됨을 확인하였다. 윈도우에 충전되어 있던 정전기로 인한 잡음 수준을 분석하기 위해 윈도우가 없는 LCD 모듈과 윈도우가 있는 LCD 모듈이 동시에 평가되었다. 신뢰감이 있고 재현성이 있는 데이터를 확보하기 위해 테스트 지그 및 측정시스템을 구축하였다.
본 논문은 모바일 TFT-LCD 구동 집 회로와 임베디드 소프트웨어를 이용한 자동 화질 레지스터 최적화시스템을 제안한다. 이러한 시스템은 LCD모듈의 중요한 화질 평가 요소인 평균 감마 오차, 감마 조정 시간, 플리커 잡음 및 명암비 등을 최적화하기 위해 모바일 LCD구동 집적회로 내의 감마조정 레지스터들과 전압 설정 레지스터 들을 자동적으로 제어한다. 개발된 알고리즘과 임베디드 소프트웨어는 거의 모든 유형의 LCD모듈에 적용 가능하다. 개발된 화질 최적화 시스템은 측정 대상이 되는 모듈 (MUT, LCD 모듈), 제어 프로그램, 휘도 측정용 멀티미디어 디스플레이 측정기 및 인터페이스용 제어 보드로 구성되어 있다. 제어 보드는 DSP와 FPGA로 구성 되 어 있고, RGB 및 CPU 인터페이스를 지원한다.
본 논문은 새로운 형태의 TFT-LCD 자동 화질 최적화 시스템을 제안한다. 또한 참조 감마 곡선과의 6-점 프로그램 정합 기술을 이용한 새로운 알고리즘 및 자동 전압 설정 알고리즘을 제안한다. 이러한 시스템은 평균 감마 오차, 감마 조정 시간 및 플리커 등을 줄이기 위해 모바일 LCD 구동 IC 내의 감마 조정 레지스터들과 전압 설정 레지스터들을 자동적으로 제어한다. 개발된 알고리즘과 프로그램은 범용 LCD 모듈에 적용 가능하다. 제안된 최적 화질 향상 시스템은 측정 대상이 되는 모듈 (MUT, LCD 모듈), 제어 프로그램, 휘도 측정용 멀티미디어 디스플레이 측정기 및 인터페이스용 제어 보드로 구성되어 있다. 제어 보드는 DSP와 FPGA로 구성되어 있고, RGB 및 CPU와 같은 다양한 인터페이스들을 지원한다. 개발된 자동 화질 최적화시스템은 기존의 시스템에 비해 현저히 짧은 감마 조정시간, 적은 플리커 및 적은 평균 감마 오차를 보였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 최적 감마 곡선 및 자동 전압 설정을 이용하기 때문에 개발 공정 시간을 단축시키고, 고화질의 TFT-LCD를 제공하는데 아주 유용하다.
The impact behavior of TFT-LCD module is very complicated because the module is assisted with three parts such as back light unit, LCD Panel and top chassis. Especially, the back light unit is constructed with several small and thin parts made by plastics or steels. The design of the back light unit is very important because the recent demand is more lighter, thinner and narrower module. The aim of the present study is the investigation of mechanical characteristics during impact loading. The back light unit must assist TFT-LCD Panel made by glass and guide qualification of handling environment. This paper focus on the dynamic behavior of module and carries out a series of computer simulation using LS-DYNA program. Comparing with test results previously performed, dynamic characteristics of TFT-LCD module are estimated.
TFT-LCD module with thin, small and layered structure makes its shock analysis very difficult and complicated. As TFT-LCD becomes more thinner, it is more difficult to assure its required shock resistance. Recently, the drop/impact simulation using the commercial explicit dynamic analysis software such as LS-DYNA3D is actively applied to assess the shock characteristics of TFT-LCD. In this study, the effects of analysis parameters and design modifications in the drop/impact simulation are carefully studied. the reliability of the present analysis results can be assured through the experimental verification.
본 논문에서는 휴대 가능한 중소형($4{\sim}9$인치 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 시장 경쟁력을 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.
본 연구는 TFT-LCD모듈 기반으로 LED가시광통신용 영상신호 전달 시스템을 구현하고 디지털 신호에 대한 성능 분석을 하기 위한 연구이다. LED 조명은 빛을 이용해 데이터를 전송 가능하여 가시광통신을 할 수 있으며 LED의 재료와 구성 물질에 따라 다른 파장의 빛을 제어 할 수 있다. 이러한 LED 효율과 기존 TFT-LCD모듈에 LED 및 가시광센서를 접목한 송 수신기 센서를 구성하여 예측 및 통신 거리에 대해 나타내고 응용방법과 문제점 등에 대해서 확인하고자 한다. 또한 TFT-LCD의 기술과 차세대 기술인 LED 가시광통신을 접목함으로써, 유비쿼터스 등의 다양한 통신에 응용함으로써 기술적인 실현 가능성을 확인 하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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