ETRI, UHD TV보다 250배 선명한 픽셀 기술 개발

국내 연구진이 8K UHD TV보다 250배 선명한 초고해상도 픽셀 기술을 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 픽셀의 크기와 픽셀 간격을 마이크로미터(㎛)수준으로 줄여 화질을 높일 수 있는 픽셀 구조 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

홀로그램 표현은 주로 액정에 전압을 걸어 빛의 위상을 바꿔 영상을 만드는 광변조 기술이 사용된다. 이때 영상의 화질과 시야각을 높이기 위해서는 액정에 쓰이는 소자의 픽셀사이의 간격을 줄이는 것이 중요하다.
기존 기술은 한 평면 내에서 픽셀의 크기와 간격을 줄이는 데 연구 초점이 맞춰져 있었는데 이 방식은 자연스러운 화질을 구현하는데 한계가 있었다.

ETRI가 이번에 개발한 기술은 수직으로 쌓는 수직 적층형 박막트랜지스터(VST) 구조로 이뤄졌다. 한 평면에 형성되던 픽셀 구성요소들을 수직으로 쌓아 필요면적을 최소화, 기존 디스플레이용 TFT 기술로 1㎛ 픽셀 피치 구조를 구현해냈다.


1㎛ 픽셀 피치 소자 개발을 통해 8K UHD TV의 1인치당 픽셀수 약 100PPI를 2만5000 PPI이상까지 높일 수 있다. 별도의 추가 공정 없이 픽셀 피치를 줄일 수 있어 실제 제품 적용도 조만간 가능할 것으로 기대된다.
ETRI는 이번 기술 개발로 홀로그램 영상 시야각도 향상시켰다.

기존 홀로그램 디스플레이 기술이 2~3도로 좁은 시야각을 지닌 반면 ETRI의 기술을 적용하면 최대 30도의 광 시야각을 구현할 수 있다.

이 기술은 홀로그램뿐 아니라 마이크로디스플레이(µLED), 증강현실(AR) 및 가상현실(VR) 등 다양한 초고해상도 디스플레이 분야와 초고속 통신용 부품, 이미징 영상장치 등에 적용이 가능해 폭넓은 활용이 이뤄질 전망이다.
ETRI는 기술을 적용한 패널을 개발 중에 있으며 연내 72K 해상도를 가지는 3.1인치급 공간광변조기를 개발하고 홀로그램 영상 크기도 프로젝션 기술을 기반으로 20인치급으로 확대할 계획이다.

황치선 ETRI 실감디스플레이연구그룹장은 “이번 연구 결과는 공간광변조기에서 구현 불가능한 목표라고 여겨져 왔던 1㎛ 픽셀피치를 구현한 결과로서 홀로그램 실용화에 큰 기여를 하게 될 것”이라고 밝혔다.

한편 연구진의 기술은 지난 주 미국 산호세에서 개최된 디스플레이 관련 최대 학회 ‘디스플레이 위크(Display Week) 2019’에서 우수논문상을 수상했다.


안재민 글로벌이코노믹 기자 jaemin@g-enews.com