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디스플레이용 부재기술 Ⅲ
Wire Grid 소자 및 최근 LED Driver IC
LCD 모듈의 성능에 대한 Back Light 부재의 영향은 크다. 그 중에서도 광원의 영향이 가장 크고, 광원의 발전 정도는 LCD 모듈의 발전과 직결되고 있다. Back Light 광원은 CCFL, EEFL Lamp에서 LED로 바뀌어 가고 있으며, 이에 따른 휘도 불균일을 해결하고 밝고 화려한 화질을 확보하기 위한 광학 시뮬레이션이 필요하다.
자료출처 : 한국과학기술정보연구원
진공성막 기술을 이용한 신규 광학필름
WG 편광 소자의 배경
WG 편광소자의 배경
최근 들어 나노 Technology 미세 가공기술의 발전에 따라 유전체, 도전체 패턴에 의하여 형성된 새로운 광학 소자가 제안되고 있다. 편광자도 그 중의 하나이고, 요오드와 같은 이색성 색소를 흡수함으로써 종래의 편광소자(편광판)뿐만 아니라 가시광 영역에서 적용되는 새로운 편광소자가 제안되고 있다. Wire Grid 편광소자(이후, WG 편광소자)도 그 중의 하나이다. 지금까지 적외선 영역에서 종래의 편광소자의 유용성은 인식되고 있지만 금속 미세라인의 미세화에는 한계가 있어 가시광 영역으로의 전개는 용이하지 않았다. 그러나 최근 수십~수백 ㎛ 사이즈까지의 금속 미세라인 가공이 가능해져 가시광 영역으로의 적용 검토가 활발히 이루어지고 있다.
WG 편광소자의 특징
WG 편광소자는 그림 1에 나타낸 바와 같이 투명한 기재(glass, 수지 등) 위에 미세한 금속선이 거의 평행하게 배열된 구조를 가지며 금속 미세 Line의 장축에 대하여 직행하는 광(p 편광)은 투과하고, 평행광(s 편광)은 반사한다. 즉 반사, 투과에 의하여 전기장 성분을 분리하는 반사형 편광소자이다. 이것은 반사형 편광소자가 2색성 색소 등의 흡수형 편광소자와 크게 다른 점 중의 하나이다. 광을 흡수하지 않기 때문에 논리적으로는 입사광의 100%를 이용할 수 있다.
또 흡수형 편광소자에 비하여 일반적으로 내광성, 내열성이 우수하다는 특징이 있다. 금속 미세라인이 평행하게 배열된 소자는 일반적으로 굴절 격자로서 기능을 하지만 금속 미세라인의 피치가 어떤 파장 이하일 경우, 그 파장의 빛은 굴절하지 않고 원리적으로는 편광소자로서 취급이 가능하다. 금속 미세라인의 피치는 파장의 1/3인 것이 요망되고, 가시광(400~800㎚)에서의 적용을 고려하면 이상적으로는 150㎚ 이하의 피치가 필요하게 된다. 피치 150㎚일 경우 1㎠ 속에 약 6만 7,000본의 금속 미세라인이 형성되어 있다.
WG 편광소자의 역사
WG 편광소자의 역사는 오래되어 1888년에는 편광소자로서 최초의 원리 검정이 H. Hertz에 의하여 행해졌다. Hertz는 직경 1㎜의 동선을 3㎜ 피치로 배열한 WG 편광소자를 제작하여 Radio 파에서의 실험을 행한 결과 동선의 장축방향에 직교하는 성분의 Radio 파만 투과하고, 평행한 성분의 Radio 파에 의하여 동선이 발열하는 현상을 발견하였다.
1911년에는 H.duBois와 H.Rubens group이 직경 25㎛ 피치의 귀금속 미세 Line(細線)을 직경 24㎛ 피치로 배열한 WG 편광소자에 의해 원적외선의 편광 분리를 행하였다. 또 1969년에는 G.R.Bird와 M.Parrish Jr.의 group이 폴리클로로트리프로로 에칠렌製의 회절 격자에 금을 증착하여 약 500㎜ 피치의 WG 편광소자를 제작하였다. 이 EG 편광소자는 근적외선에 대하여 편광분리를 나타내었다.
2002년에는 Mox Tex社는 ‘ProFluxTM’라고 하는 상품명으로 glass 위에 Al 미세 Line(細線)이 형성된 WG 편광소자의 시판을 개시하였다. ‘ProFluxTM’은 세계에서 최초로 시판된 가시광용 WG 편광소자이고, 그 높은 내열성에 의하여 프로젝터 용도로 사용되고 있다.
WG 편광소자의 원리에 대하여는 여러 문헌에 상세히 기재되어 있기 때문에 자세하게는 생략하고, 아래에서는 간략히 설명하고자 한다. 금속 미세 Line에 직교하는 광의 성분을 y 성분, 평행한 성분을 x 성분이라고 한다. y 성분은 WG 편광소자를 투과하는데 반하여, x 성분은 투과하지 않고 반사한다. 이 현상을 아래와 같이 설명한다. x 성분은 전도 전자를 금속 미세 Line의 장축 방향으로 진동시켜 전류가 생긴다. 그 전자는 금속의 격자원자와 충동하여 열에너지가 발생한다. 또 금속 미세 Line에 생긴 전류에 의해, WG 편광소자의 전방 후방으로 방사파가 발생하지만 입사파는 전방으로의 방사파에 의해 소멸되고, 전기장의 x 성분의 투과는 거의 없다. 후방으로의 방사파는 반사파로서 나타난다. 한편, 전자는 y 방향에 충분히 멀리까지 진동할 수 없기 때문에 y 성분이 격자를 통과할 때 아무런 영향도 받지 않기 때문에 투과한다. 이상이 WG 편광소자의 편광분리의 원리이다.
WG 편광소자의 설계
WG 편광소자의 설계에 대하여 설명한다. WG 편광소자의 대표적인 설계요소로서는 금속 미세 Line의 폭, 높이, 피치를 들 수 있지만 본고에서는 높이를 일정하게 하여 폭과 피치에 대한 결과를 나타내었다. 설계와 광학 특성과의 상관관계는 시판 광학 Simulation software에 의하여 예측이 가능하다. 대표적인 것으로 RGWA 법에 의한 ‘G-Slover(G-Slover社)’, ‘Diffract MOD(R soft Design Group社)’, FDTD 법에 의한 ‘Full wave(日 알 소프트社)’ ‘MW Studio(CST社)’ 등을 권할 수 있다.
피치와 투과율과의 관계
우선 피치 P(㎚)와 입사각의 파장 λ(㎚)와의 관계에 대하여 그림 2를 이용하여 서술한다.
금속 미세 Line의 피치 P가 파장 λ의 약 1/3로부터 2배의 범위에서는 특정 파장의 광에 대하여 투과율이 현저히 변화하여, 특히 금속 미세 Line의 장축 방향에 직교하는 편광은 임의의 입사각 1개 이상의 특정 파장에 있어서 투과율이 급격히 저하한다. 이 현상은 1902년에 처음으로 Wood에 의하여 보고되었고, 통상 ‘Wood의 이상(異常) 회절’이라 부르지만, 이어서 1907년에 Rayleigh가 앞에서 서술한 이상(異常) 편광을 예측할 수 있는 식(1)을 제안하였다. 이것은 ‘Rayleigh 공명’이라고 부르고 있다.
λ = P(n ± sin θ)/k -- (1)
P : 금속 미세 Line의 pitch
n : 금속 미세 Line을 둘러싸는 매체의 굴절율
k : 발생하는 회절광의 차수에 대응하는 정수
λ : 공명이 일어나는 파장(공기 중에서의 값임)
θ : 공명이 일어나는 입사각(공기 중에서의 값임)
유전체 기판의 일면에 형성된 금속 미세 Line에서는 상기의 식에 있어서 n는 1, 또는 기판 재료의 굴절율과 동등하기 때문에, 공명이 일어나는 가장 긴 파장(최대 공명 파장) λRes-Max는 다음의 식(2)와 같다.
λRes-Max = P(n + sin θ) -- (2)
n : 기판재료(substrate material)의 굴절율
식(2)로부터 최대 공명파장 λRes-Max는 금속 미세 Line의 피치 P와 입사각 θ에 의존한다는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 기재의 굴절율 n : 1.5@589㎚, 입사각 θ : 0°의 경우, 최대 공명 파장 λRes-Max를 400㎚ 이하로 하기 위해서는 피치 P가 266㎚ 이하인 것이 필요하다.
그림 3에 Simulation으로 구한 피치 P와 투과율과의 관계를 나타내었다. 기판재료의 굴절율은 1.5, 금속은 Al로 하였다. 피치가 작아짐에 따라서 최대 공명 파장 λRes-Max가 단파장으로 shift하고, 피치 P : 250㎚ 이하에서 400㎚이하로 된다.
또 400~800㎚의 장파장 영역에 있어서 40% 이상의 투과율은 나타내기 위해서는 피치는 더욱 더 미세해지게 되어 P < 150㎚가 필요하게 된다. 이와 같이 가시광 영역에서 고투과율을 나타내기 위해서는 미세화가 중요한 포인트라는 것을 이해할 수 있다.
개구율과 광학 특성의 관계
편광소자의 투과율과 소광비(Extinction Ratio)에 대하여 설명한다. 투과율과 소광비는 WG 편광소자의 개구율에 의하여 영향을 받는다. 개구율을 식(3)으로 정의한다.
개구율(%) = [(P - d) × 100]/P ------- 식(3)
P : 금속 미세 Line의 피치
d : 금속 미세 Line의 폭
그림 4에 Simulation에 의한 투과율과 편광 분리능(소광비)과의 상관관계를 나타내었다.
기재의 굴절율은 1.5. 금속 미세 Line은 Al로 하였다. WG 편광소자의 투과율은 개구율이 크게 되면 상승하지만 소광비는 개구율이 크게 되면 급격히 저하하기 때문에 투과율과 편광기능과는 일반적으로 Trade off 관계가 있다는 것을 알 수 있다. 이와 같이 WG 편광소자는 설계의 최적화에 의해 요구되는 특성에 어느 정도 유연하게 대응할 수 있다.
WG 편광소자 개발 현황
WG 편광소자의 종류와 제법
이미 서술한 바와 같이 WG 편광소자의 개발이 활발히 진행되고 있지만 발표되고 있는 논문, 특허 등에 의하면 WG 편광소자의 구조는 2 종류로 대별할 수 있다. 그림 5에 그것들의 모형도를 나타내었다.
Ⅰ 형은 유전체 기재 위에 금속 미세 Line이 직접 형성된 구조(그림 5(a))이고, Ⅱ 형은 Patterning 된 유전체 위에 금속 미세 Line이 형성된 구조(그림 5(b))이다. Ⅰ 형의 제조법 일례를 그림 6에 나타내었다.
Sputter 법 등의 진공 성막법에 의해 금속막을 성마하고, 이어서 금속막 상면에 resist를 도포 patterning함으로써 resist mask를 제작한다. resist mask를 이용하여 금속막 etching을 행하고 마지막으로 남아 있는 resist를 lift off하여 금속 미세 Line을 제작한다. 즉, 금속막을 선택적으로 제거하는 방법이 대표적이다. 그림 6에는 resist mask의 제작을 미세화, process 간소화에 대하여 적합성이 높은 nano imprint lithography 법으로 행한 일례를 나타내었다. 또 Ⅱ 형의 제작법의 일례를 그림 7에 나타냈다.
기재 위에 형성된 유전체를 pattering하여 그 후 유전체 pattering에 대하여 금속을 선택적으로 성막함으로써 금속 미세 Line을 형성하는 것이다. 성막 sputter, 증착법 등의 진공성막법이 많이 이용되고 있다. 또 유전체의 pattering에는 nano imprint 법이 많이 사용되고 있고, 그림 7에는 nano-imprint 법에 의한 일례를 나타내었다. 그 외에도 유전재료의 patterning 법으로서 shrink film을 이용하는 방법 등이 보고되고 있다. Ⅱ 형의 제조법에 있어서의 특징은 금속막 에칭을 행하지 않는다는 것이다. 또 광학특성을 나타내기 위하여 유전체 pattern에 대하여 선택적으로 금속 성막을 행할 필요가 있기 때문에 고도의 성막 기술이 요구되고 있다. Ⅱ 형에 있어서 nano imprint 법을 이용하여 유전체의 pattering을 행할 경우는 etching process를 완전히 사용하지 않는 printable process로서, 저 cost화가 기대되고 있다.
WG 편광소자의 개발 형황
WG 편광소자에 대하여는 Mox Tex社(2004년에 Polatechno社에 매수), NanoOpto Corp.社, Agoura Technology社, Asahi Kasei社, LG전자社로부터 관련 특허, 문헌이 나오고 있다. Asahi Glass社에서는 불소재료에 의한 nano-imprint 기술, glass의 표면처리에 의한 진공 성막기술, 각종 광학 소자의 광학설계 기술을 이용한 Ⅱ 형의 WG 편광소자의 개발을 진행하고 있다.
개발품의 외관 및 pattern의 해석 예를 그림 8에, 또 대표적인 투과 특성을 그림 9에 나타냈다. 현재 4인치까지 대응 가능하고 일부 샘플 작업이 진행되고 있다.
WG 편광소자의 가시광에서의 응용은 용도 전개를 포함하여 아직 개발 중에 있다. 편광소자는 반사형 편광소자 동시에 편광 분리 소자 즉 편광판으로서는 LCD 용도가 기대되고 있다. 설계, 기재, process의 발전에 의하여 WG 편광소자의 광학특성의 고성능화, 대면적화, flexible화가 가능하게 되고 이에 따라 LCD용으로서의 검토도 활발히 진행되고 있다. 또 편광 분리 소자로서는 이미 projector용으로 이용되고 있지만, 그 외에도 종래의 소자에 대하여 광대역화가 가능하다고 하는 특징 등을 활용한 용도 전개도 기대되고 있다. 또 미세 가공기술의 발전도 놀아울 정도로 진행되고 있기 때문에 향후에 pattern의 미세화와 대면적화도 이루어 질 것이라고 예상된다. 이와 같은 기술진보와 연계하여 WG 편광소자의 각종 특성도 대폭적으로 향상될 것이고, 또한 폭 넓은 용도의 전개도 이루어 질 것이라고 생각한다.
최근 LED Driver IC와 응용 예
소형 LCD BLU용 LED Driver
저소비화를 실현하는 ‘자동 조광기능’과 ‘표시 화상 휘도에 따른 조광시스템’
LED 소자의 발광효율의 개선과 환경적 배려 또 set에서의 외형적인 차별화를 도모하기 위하여 LED를 사용한 애플리케이션이 급격히 확대되고 있으며, LED를 구동하는 LED Driver IC에서의 요구도 다양화되고 있다. 또 종래부터 LED를 사용하고 있었던 애플리케이션에 있어서도 더욱 더 저소비 전력화를 실현하는 시스템이 실용화되어 급속하게 확대되고 있는 것이 현재 상황이다.
소형 LCD가 사용되고 있는 mobile 기기는 다기능화가 진행되어 시스템 전체에서의 저소비 전력화가 강력히 요구되고 있다. 한편, mail에서의 커뮤니케이션이 일상적인 일이 되고, TV나 게임 등의 동화 재생 등의 동화 애플리케이션 등이 확대되어 사용자가 모바일 기기의 화면을 보는 시간이 증가해 가고 있다.
모바일 기기의 표시기로서는 액정 디스플레이가 많이 채용되고 있지만, 이 LED를 채용한 액정 디스플레이는 최근 고화질화와 대면적화의 흐름으로 LED 1개의 소자당 전류의 증가와 LED Lamp 수의 증가로 인하여 소비전력이 증가하고 모바일 기기회로 내에서 LED 액정 디스플레이가 소비전력량의 상위를 점유하는 데까지 이르렀다. 디스플레이의 기능 향상에 의하여 전력 증가량은 LED 특성 개선 국면을 초월하였으며, 액정 디스플레이부에서의 전력저감이 요구되고 있다. ROHM社는 이 현상을 해결하기 위하여 액정 디스플레이부에서의 저소비 전력화를 가능하게 하는 두 가지의 자동조광 기능이 동시에 동작 가능한 LED Driver를 전개하고 있다. 첫 번째의 자동 조광 기능은 ‘주위 조도에 따른 자동조광(ALC : Auto Luminous Control)’으로 주위의 밝기에 따라 액정 디스플레이의 밝기를 자동적으로 조정하는 시스템이며, 두 번째는 ‘표시 화상 휘도에 따른 조광 시스템(Contents Adaptive Interface)’로 표시화상 휘도에 맞추어 BLU의 PWM(Pulse Width Modulation) 조광 기능이다. 이 두 가지 기능을 갖는 LED Driver는 주변조도와 표시화상에 가장 적합한 BLU 제어를 행하기 때문에 저소비 전력화와 눈에 비치는 외관 품질 향상에 크게 공헌할 수 있다고 생각된다. 계산에 의하면 ‘주위 조고에 따른 자동조광’과 ‘표시 화상 휘도에 따른 조광시스템’을 동시에 동작시킬 경우 주위 1000 lx 시에는 소비 전류를 -46%, 주위 500 lx 시에는 -64%를 실현된다고 보고되었다.
주변 조도에 의한 자동 조광(ALC)
ALC 시스템은 크게 2개의 디바이스로 구성된다. BLU용 LED Driver와 주위 조도를 검출하는 조도센서이다. 주위 조도가 밝아지면 BLU를 밝게 하고 key BLU를 소등 시킨다. 주위 조도가 어두울 경우 BLU의 밝기를 줄이고 key BLU를 점등시키는 것으로 대폭적인 저소비 효과를 얻을 수 있다(그림 10 참조).
ROHM社에서 개발된 ALC 시스템의 특징은, 조도 측정으로부터 그것을 LED 전류에 반영하기까지 CPU를 개재시키지 않고 행하는 ‘자주형’을 채용하고 있다. 그 때문에 Host CPU를 증가시키지 않고 ALC 시스템을 도입할 수 있다. 또 동시에 개발된 gain 절환 제어 기능 부착센서의 제어회로도 내장하여 종래의 조도센서에서 문제가 되었던 조도측정 범위의 wide range화와 고휘도 시의 센서전류의 저감도 할 수 있게 되어 저소비 효과를 높일 수 있다.
주위가 어두운 환경에서 액정 화면의 휘도를 낮춤으로써 어두운 환경 하에서의 ‘눈부심’을 억제하는 효과도 있어 저소비 전력 이외의 효과도 생긴다. 어두운 환경 하에서는 눈부시다고 느끼는 사용자도 많을 것이다. 이 눈부심도 자동으로 억제하는 것이 ALC 시스템이다.
표시화상 휘도에 따른 조광시스템
‘표시화상 휘도에 따른 조광시스템(Contects Adaptive interface)’이란 외부로부터 PWM 신호에 의하여 BLU 전류를 제어하는 기능이다. 디스플레이 기술의 첨단 기술로서 표시화상 휘도에 따라 γ 보정을 행하기도 하고 표시화상의 휘도를 보정하여 시스템적으로 표시부에서 저소비를 실현하는 기술이 실현되고 있다.
ROHM社에서 개발된 LED Driver는 외부 PWM 조광이 가능하여 이 저소비 전력 시스템을 쉽게 구축할 수 있다. 또 set에서 문제가 되기 쉬운 EMI 노이즈를 억제할 수 있는 기능을 가지고 있어 set 개발자의 부담을 획기적으로 줄일 수 있기 때문에 여분의 대책 부품을 줄여 저감할 수 있어 환경 부하 저감에 공헌할 수 있는 set를 개발할 수 있는 LSI가 되었다.
8개 Lamp 직렬 구동 대응 가능한 LED Driver
ROHM社는 ‘주위 조명에 따른 자동 조광’과 ‘표시화상에 따른 조광 시스템’을 동시에 동작 가능한 serial 8개의 Lamp에 대응한 LSI ‘BD60910GU(그림 11)’을 새로이 Line-Up 하였다. 이 LSI는 시장의 요구에 맞추어 급속하게 채용이 확대되고 있다.
이 LSI를 사용함으로써 smart phone이나 MID(Mobile Internet Device)에도 용이하게 저소비 전력 시스템의 도입이 가능하다.
PC, 모니터, TV 등의 중형/대형 LCD용 다점등 타입 LED Driver
시장동향
LCD BLU의 LED화는 모바일 기기 이외에도 급속하게 확대되고 있다. LED 소자의 저가격화가 진행된 것으로 종래의 CCFL Back Light와의 비용차이가 줄었고, LED BLU화에 따른 merit(저소비전력, 박형화, 환경공헌)가 커질 수 있다. 많은 PC Maker가 BLU의 LED화를 내세우고 있어, 노트북에서는 2009년에 50% 이상이 LED BLU를 탑재한다고 보고 있다.
TV 분야에서도 각 Maker가 플래그쉽 모델에 LED BLU화를 탑재한다고 보고 있으며, Energy Star나 미국 환경 보호청의 가이드라인이 대형 LCD 사용 set(모니터, TV)의 BLU LED화를 후원하는 상황이다.
ROHM社는 시장의 흐름을 재빨리 붙잡아 노트북 사이즈로부터 대형 TV 사이즈까지 모든 LCD 사이즈에 대응할 수 있는 LED Driver IC를 Line-up하고 있다. 1 피치장 최대 LED 점등 수가 24 Lamp로부터 92 Lamp까지 Line-up하고, LCD 사이즈에 가장 적합한 LED Driver IC를 선택할 수 있게 하였다. 또 대전류 대응품(150㎃/Ch)도 준비하여 직하형 BLU 방식에도 대응 가능하게 되었다.
ROHM社 LED Driver의 장점
대형 LCD BLU 기술로서 포인트는 LED 열과 열 사이의 휘도 편차와 PWM 조광된다는 것이다. 대형 LCD에 LED BLU를 적용하는 경우 각 LED 열의 LED 전류 편차가 LCD 패널 휘도 불균일을 발생시킨다. 이에 대하여 ROHM社는 독자적인 기술을 도입함으로써 각 LED 열의 전류 매칭 편차를 ±1.5% 이하로 낮추고 대형 LCD에 LED BLU를 적용할 경우에도 LCD 패널의 휘도 불균일을 발생시키지 않도록 하고 있다.
휘도 불균일 즉, 휘도 편차는 특히 저휘도시에 현저하게 나타나지만 저 휘도 시(저 PWM 신호 duty 입력 시)에도 열간 LED 전류 매칭을 억제하는 독자 기술을 채용하여 폭 넓은 조광 범위에 대하여 휘도 편차를 낮추고 있다(그림 12). 또 PWM 조광 시에는 EMI 노이즈를 발생시켜 타 기능에 영향을 미치는 경우가 있지만 ROHM의 LCD BLU용 LED Driver는 PWM 조광 시의 승압 DC/DC 출력 전압 ripple을 최소한으로 억제하는 architecture를 채용하여, 방사 EMI 노이즈를 최소한으로 억제하는 기능을 갖추고 있다. 이에 따라 set 개발자의 부담을 획기적으로 줄이면서 여분의 대책 부품을 줄여, 환경 부하 저감에 크게 공헌하는 set를 개발할 수 있는 LSI가 되었다.
PWM 조광에서는 저소비 전력을 우선하는 ‘low power mode’와 PWM duty에 대한 Linearity를 우선하는 ‘high speed mode’로부터 선택 가능하다. 또 종래 소형 LCD용 LED Driver에 비하여 큰 전력을 취급하기 때문에 보호기능을 충실하게 하여 이상 동작 시에도 IC의 파괴가 일어나지 않아 안전한 set 설계를 용이하게 할 수 있다.
자동 조광 컨트롤러
PC, 모니터, TV 등의 중형/대형 LCD 향 BLU용 LED Driver IC는 LCD 모듈로서 납입되는 caserk 많다. 이것은 CCFL BLU 시대에 확립된 시스템 구성이고, 대형 LCD용 LED BLU에도 탑재되는 경향이 높다. 이와 같은 경우에 모바일 기기에서 실현하고 있는 ‘자동 조광 기능’, ‘표시 화상 휘도에 따른 조광 시스템’을 쉽게 도입하기 위하여 ROHM은 자동 조광 컨트롤러 ‘BD6092GU’를 준비하고 있다. 이 IC는 PWM 신호를 출력하기 때문에 아날로그 조도 센서로부터 출력되고 있는 조도 정보를 PWM duty로 변환하여 LED Driver IC를 PWM 조광하게 된다(그림 13).
‘표시 화상 휘도에 따른 조광 시스템’에 대응하기 위하여 외부 PWM 신호와 mixing 기능도 탑재하고 있어 중형/대형 BLU에 있어서도 저소비 전력 시스템의 구축이 가능하다. 특히, 중형/대형 LCD BLU용 LED Driver에서 대응할 수 없는 저소비 전력 시스템을 대폭적인 시스템 변경 없이 도입할 수 있기 때문에 Net PC나 MID 등 휴대성을 중시하는 중형 LCD 사용 set에서도 Driver IC의 도입이 이루어지고 있다.
결론
액정 디스플레이에서 Back Light의 부재기술과 동향에 대하여 살펴보았다. LCD 모듈의 성능에 대한 Back Light 부재의 영향은 크다. 그 중에서도 광원의 영향이 가장 크고, 광원의 발전 정도는 LCD 모듈의 발전과 직결되고 있다. Back Light 광원은 CCFL, EEFL Lamp에서 LED로 바뀌어 가고 있으며, 이에 따른 휘도 불균일을 해결하고 밝고 화려한 화질을 확보하기 위한 광학 시뮬레이션이 필요하다. 시뮬레이션 소프트웨어에 대한 cost와 숙련하는데 드는 시간이 부담이 될지 모르나 개발 샘플 제작에 드는 비용이나 기간을 줄일 수가 있어서 단기간에 고성능 백라이트를 설계할 수 있다는 것을 생각하면 소프트웨어 비용 대비 효과는 높다. LED 광원을 사용함으로써 LCD는 점점 박형화되어갈 것이고 LED 광원을 사용한 대형 박형 TV가 2010년 이후에는 LCD TV의 주류를 이룰 것이라 생각되며, 박형화됨에 따라 생기는 가장 중요한 과제로서 휘도 불균일 문제를 반드시 해결해야 할 것으로 생각된다. 뿐만 아니라 확산판, 프리즘 시트, 편광필름 등도 지속적으로 개선되어 30㎜ 이내의 박형 LCD TV가 TV set Maker로부터 지속적인 발매가 이루어 질 것으로 보인다.
Wire Grid 편광소자도 비록 현재 프로젝터에 응용되나 대면적에 있어서 가시광 영역에서의 편광분리도 가까운 장래에 실현될 것이고, 이로 인하여 LCD에 실제로 적용될 것이다. 또한 LED 광원을 사용함에 따라 발생되는 전력소비와 휘도 문제를 해결하기 위한 구동 Driver IC의 개발과 조광 시스템의 개선도 계속 진행되어 LED 광원을 갖는 LCD의 저전력화와 저가격화가 실현되어져 갈 것으로 보인다.
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제목: 디스플레이용 부재기술 Ⅲ
