홀로그래픽 광학소자(HOE; holographic optical elements)는 높은 회절효율과 협대역 주파수 특성, 그리고 여러 가지 기능을 하나의 소자로 구현할 수 있다는 특성을 갖고 있어 비행기와 자동차의 정보 표시를 위한 HUD(head-up display), 증강현실용 HMD(head mounted display), 2D/3D 디스플레이용 스크린 등에 널리 활용되고 있다. 이에 홀로그래픽 광학소자(HOE)의 동작특성과 디스플레이에 활용되고 있는 몇 가지 예를 통해 그 활용가치와 앞으로 홀로그래픽 광학소자가 좀 더 보편화되기 위해 풀어야 할 당면과제 등에 대해 다루고자 한다.
다양한 정보와 동영상을 표시할 수 있는 멀티미디어 시대의 디스플레이 소자로서 Plasma Display Panel(PDP)은 특히 대형화면 분야에 유력한 표시장치로 각광을 받고 있다. 그러나 대화면의 벽걸이형 표시장치인 PDP가 널리 보급되기 위해서는 몇 가지 해결되어야 할 문제점들이 있다. 높은 소비전력과 화질의 향상, 그리고 높은 생산 가격 등의 문제점 중에서도 PDP 의 소비 전력을 낮추어야 하는 문제는 PDP의 보급을 위하여 가장 중요한 문제로 지적되고 있다. 새로운 유지 방전 구동 방식인 전하 제어 구동 방식은 기존의 구동 회로에 비해서 낮은 외부 공급전압을 사용함으로 사용되는 소자의 저가격화가 가능하며, 방전 시 소비되는 방전전류를 감소 시켜 소비전력을 낮추며 결과적으로 소비전력 대비 발광효율을 증대시키는 새로운 고효율 AC PDP 구동 방식이다.
화상표시자의 기본특성은 밝기와 명암대비이다. 액정표시자에서는 이러한 특정들을 결정하는 요소들이 많고, 이들 사이의 관계가 복잡하여 최적고건을 최적조건을 찾기 어렵다. 이 논문에서는 빛의 편광상태와 광학소자의 편광투과특성을 각각 뽀앙카레공에서의 백터와 기하학적변환으로 나타내어, 이를 바탕으로 화상의 특성을 나타내는 양을 정의하고, 이들을 최적화하는 설계방법을 설명하며, 이 방법을 실험적으로 확인한다.
전체 반도체 소자 제조 공정의 40 %를 차지하고 있는 리소그래피 기술은 기억 소자뿐만 아니라 마이크로 프로세서, ASIC 등의 실리콘 소자와 군사 및 통신에 많이 사용되고 있는 화합물 반도체를 만드는 데도 쓰이고 있고, 요즈음은 DRAM 의 리소그래피 기술들을 LCD 등의 평판 표시 장치, 디스크 헤드, 프린터 헤드 및 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System), 나노 바이오 칩 등의 제작에 응용하여 쓰고 있다. 리소그래피 기술은 생산 원가 면에서 제일 큰 비중을 차지하고 있을 뿐만 아니라 집적소자의 초고집적화 및 초미세화를 선도하는 기술이다. (중략)
쌍안정 카이랄 스플레이 네마틱 액정표시소자는 스플레이 상태와 $-\pi$ 꼬인 상태를 쌍안정 상태로 사용하는 메모리 액정표시소자이다. 셀 갭/피치의 값이 0.25일 경우 완전한 쌍안정 상태를 갖지만, $-\pi$ 꼬인 상태에서 스플레이 상태로 전이시키기 위하여 fringe 전계를 인가할 경우 픽셀영역은 전계의 왜곡에 의해서 완전한 스플레이 상태가 아니라 $-\pi$ 꼬인 상태를 부분적으로 유지하게 된다. 본 논문에서는 화소영역에서 두 안정한 상태가 공존하지 않는 $-\pi$ 꼬인 상태를 어두운 상태로 사용하는 반사형 쌍안정 카이랄 스플레이 네마틱 액정표시소자를 제안한다. 제작된 반사형 액정표시소자는 30:1의 고명암비를 나타냈으며, 응답속도는 수직전압 8 V, fringe 전압 12 V의 구동 전압으로 각각 쓰기 응답시간이 950 ms, 리셋 응답시간이 450 ms였다. 또한 제안된 셀은 +C 광학 보상 필름을 사용하여 좌우 방향에서 $180^{\circ}$의 광시야각을 나타냈다.
최근, 핸드폰은 일상생활의 필수품이 되었다. 특히 카메라가 장착된 핸드폰은 개인홍보와 오락요소로의 대표적인 도구로 사용된다. 나아가 양안카메라가 적용된 핸드폰은 사용자에게 입체감을 전달할 것이며, 입체감은 보다 효과적인 개인홍보 및 오락성을 제공할 것이다. 핸드폰은 휴대가 용이하지만 제한된 표시소자의 크기 및 해상도로 인하여 입체시 구현 시 사용자에게 손실된 정보 및 낮은 임장감을 제공한다. 이에 본 연구는 기존의 입체시 구현에 대한 구속조건들을 분석하고 핵심 요인을 산출하여, 핸드폰 환경에서의 최적의 입체시 구현을 위한 새로운 구속조건의 범위를 정량화하였다. 대표적인 구속조건으로는 수평, 수직 시차량이 고려되었다. 본 연구의 결과는 핸드폰용 양안카메라의 제작공차 및 효과적인 시차영상 제작을 위한 기준을 제시한다. 연구에 사용된 제품으로는 QVGA해상도(320*240) 및 2.8' 크기의 표시소자인 PDA폰이며, 입체시에 대한 구속조건을 정량화하기 위하여 수직, 수평이동이 가능한 지그를 사용하여 실험의 정확성을 높였다. 피실험자는 10명이며 남자 7명, 여자 3명으로 구성되었다.
최근 Light-emitting diodes (LEDs: 발광다이오드) 디바이스의 고휘도, 저전력, 긴 수명, 다양한 색연출 가능, 친환경 소자 등의 장점으로 LED 디바이스가 flat panel display(FPD)의 back light unit (BLU) 를 비롯해 실내 외 조명과 자동차 전조등 분야 이외에도 의료, 인테리어 사업을 비롯한 각종 전자 통신 기기의 정보 처리 기기의 표시소자 등, 여러 제품 군에 적용되는 가운데 큰 관심을 받고 있다. 하지만 이러한 여러 가지 장점에도 불구하고 LED 모듈에서의 junction temperature가 높은 방열 특성이 나쁘다는 단점은 아직 해결되지 않고 있는 실정이다. LED 소자 모듈에서의 junction temperature가 높을 경우 소비되는 에너지가 많을 뿐만 아니라 LED 소자의 발광효율이 떨어지고 수명이 급격히 저하 되어, 결국에는 신뢰성 특성이 현저히 저하 되는 결과가 초래되기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 LED 디바이스의 열저항을 낮추기 위해 고방열 세라믹 기판을 이용해 LED 디바이스의 방열 특성을 향상시킨 결과를 제시한다. 고방열 세라믹 기판을 제작하여 LED 칩을 실장시킨 다음 LED 열저항 특성을 측정하였다. 이때 고방열 세라믹 기판은 Al2O3와 AlN이 사용되었으며 제작한 세라믹 기판의 강도, 표면 roughness, 미세구조 등을 살펴보고 이 기판들의 열전도도를 측정하였다. 제작 공정방법에 따라 세라믹 기판의 미세구조를 비롯한 기계적, 열적 특성이 현저히 변하였으며 이때 LED 칩을 실장 하여 측정한 열저항 특성 값도 함께 변하였다. Al2O3의 열저항 값은 3.003 K/W 으로 측정 되었으며, AlN의 열저항 값은 3.003k/W 으로 측정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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