대면적 공간광변조기 백플레인 기술

기술개요

• 홀로그래피 기반의 공간 입체영상을 구현하기 위해 필요한 핵심 부품은 공간광변조기(Spatial Light Modulator, SLM)이다. 현재 널리 사용되는 LCoS, DMD 등은 실리콘 공정 기술을 활용하여 제작되며, 우수한 성능을 보장하는 장점이 있다. 그러나 실리콘 공정은 공정 단가가 높고, 0.8인치급 이하 소형 사이즈 위주로만 구현이 가능해 대면적 디스플레이 적용에는 한계가 있다. 이로 인해 소형 홀로그래픽 입체영상 구현에는 적합하나, 프로젝션 방식으로 화면을 확장할 경우 고차항 노이즈가 발생하여 영상 품질 저하 문제가 나타난다. 이러한 제약은 다양한 산업 분야에서 홀로그래피 기술을 실질적으로 활용하는 데 장애 요인이 되고 있다

기술개발 목적 및 필요성

• • 홀로그래피는 궁극적인 입체 영상 기술로 꼽히며, 이를 구현하기 위해서는 고성능 공간광변조기 기술이 필수적이다. 특히, 소비자에게 합리적인 가격으로 제공하기 위해서는 고비용의 실리콘 공정을 대체할 수 있는 새로운 기술 접근이 필요하다. 이에 따라, 실리콘 대비 원가가 낮은 유리 기판 기반 픽셀 어레이 형성 기술과 주변 회로 집적 기술을 결합 하여 개발하는 것이 효과적이다. 이러한 방향은 대면적·고해상도 SLM 구현을 가능하게 하여 홀로그래피 영상의 품 질을 높이고, 다양한 응용 산업에 확산될 수 있다. 향후 해당 기술은 차세대 입체 영상 디스플레이 시장에서 핵심 축으 로 자리매김할 것으로 기대된다

기술의 특징 및 장점

• • 3 µm 픽셀 피치 대응 산화물 박막트랜지스터 기술 (CD: 1.5 µm)

  -  특 징 : 고이동도 산화물 반도체를 활용하여 3 µm급 초미세 픽셀을 구동할 수 있는 트랜지스터 구현. 1.5 µm 수준의 design rule 적용으로 초고해상도 구동 가능.

  - 장점: 실리콘 기반 대비 낮은 제조 비용과 우수한 균일성으로 대면적 마이크로디스플레이 제작에 적합.

  
  

  • 미세 피치 구현을 위한 포토·에치 공정 기술

  - 특징: 1 µm 이하의 고해상도 포토리소그래피와 정밀 식각 공정을 통해 배선 및 소자부의 초미세 패터닝 가능.

  - 장점: 신호 지연을 유발하는 기생 저항 및 기생 용량을 최소화하여 고속·저전력 구동 가능. 또한 대면적 기판에서도 균 일성을 확보하여 양산성 향상.

  
  

  • 능동 구동용 게이트 드라이버 기술 (내장형 / 외장형 확장)

  - 특징: 산화물 TFT 기반 게이트 드라이버를 패널에 직접 집적하거나, 외장형 게이트 드라이버 신호 확장 기술을 적용가능

  - 장점: 구동 회로의 집적화로 패널 베젤을 최소화하고 신뢰성을 향상.

  
  

  • 평탄화 공정 기술 (홀로그래피 노이즈 저감)

  - 특징: 표면 roughness를 억제하는 평탄화 공정을 적용하여 광학적 산란을 최소화

  - 장점: 홀로그래픽 영상에서 발생하는 고차항 노이즈를 크게 줄여 영상 선명도와 대비를 향상. 고해상도 홀로그램·CGH 디스플레이에서 화질 경쟁력 확보

  
  

  • Fan-out 고려 백플레인 설계 기술

  - 특징: 초미세 픽셀 어레이와 외부 구동회로 간의 Fan-out 레이아웃을 최적화

  - 장점: 고집적·대면적 패널에서도 신호 전달의 안정성을 보장. 다양한 패키징 및 모듈화 방식에 유연하게 대응 가능하여 제품화 용이성 증대