In this thesis, a 12-bit mobile OLED/μLED display driver IC with cascaded loading-free capacitive interpolation (LFCI) DAC and high-slew-rate buffer amplifier is proposed. The compact LFCI DAC is insensitive to loading and mismatch. The 12-bit color-depth is realized by a combination of 7-bit R-DAC and proposed 5-bit LFCI DAC while occupying only 295 × 17μ$m^2$, which is ×2 reduction compared to the state-of-the-art. The tail current boosting technique improves the slew-rate with low power consumption. The 5V amplifier offers a slew-rate of 6.24V/μs at 80pF with a static current of 2μA. Moreover, in-pixel MSB-conversion helps to reduce the area of column driver. The chip fabricated in 180-nm obtains 0.43 LSB, 0.95 LSB, and 7.9mV of maximum DNL, INL, and DVO.
본 학위 논문에는 모바일 OLED 및 μLED 디스플레이를 위한 초저면적 및 고해상도 디스플레이 구동 회로를 제시한다. 제시되는 구동 회로는 다단계로 연결된 부하에 무관하게 동작하는 스위치드 캐패시터 기반의 디지털-아날로그 변환기와 고슬루율을 가지는 연산 증폭기로 구성되어 있다. 제안하는 디지털-아날로그 변환기는 부하와 부정합성에 둔감한 구조이다. 12-Bit의 색재현성을 위해서 7-Bit의 저항 디지털-아날로그 변환기와 5-Bit의 제안하는 디지털-아날로그 변환기를 조합하였으며, 면적은 295 × 17μ$m^2$ 차지한다. 이는 최신 기술 대비 2배 정도 감소 된 크기를 갖는다. 또한, 꼬리 전류 증폭 기술을 이용해 고슬루율을 얻었으며, 저전력으로 동작하게 된다. 5V 연산 증폭기는 2μA를 소모하면서 80pF의 고부하를 6.24V/μs의 슬루율로 구동한다. 게다가, μLED 디스플레이 구동 회로에 적합한 픽셀 내 MSB 변환 기술을 이용하여 구동 회로의 크기를 더욱 줄였다. 구동 회로 칩은 180-nm CMOS 공정으로 제작되었으며, DNL, INL, DVO는 각각 0.43 LSB, 0.95 LSB, 7.9mV를 얻게 되었다.
