​ETRI, 홀로그램 상용화 앞당길 초고화질 픽셀 기술 개발

8K대비 250배 더 선명…연내 72K 개발 계획

국내 연구진이 홀로그램의 시야각을 높인 초고해상도 픽셀(Pixel) 기술을 개발에 성공했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 픽셀의 크기와 가격을 마이크로미터(㎛) 수준으로 대폭 줄여 30도의 시야각을 갖고 화질을 높일 수 있는 새로운 픽셀 구조 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

이번 연구 결과를 통해 자연스러운 홀로그램과 초고화질 영상 콘텐츠를 재생할 수 있는 디스플레이 패널 구현이 더욱 빨라질 전망이다.

ETRI 연구진은 기존 연구방법과 달리 픽셀을 평면으로 설계하지 않고 수직으로 쌓는 일명 '수직 적층형 박막트랜지스터(VST)' 구조를 고안해냈다.

연구진은 이를 통해 별도의 추가 공정 없이 기존 디스플레이용 TFT 기술로 1㎛ 픽셀 피치 구현이 가능함을 보였다.

아울러 1㎛ 픽셀 피치 소자 개발을 통해 2만5000 PPI 이상의 초고해상도를 가질 수 있도록 만들었다. 현재 8K UHD TV의 1인치당 픽셀수가 100PPI인 점을 감안하면 약 250배의 해상도를 가지게 되는 셈이다.

이번 기술 개발로 홀로그램 영상 시야각도 대폭 키우게 됐다. 연구진은 이번 디스플레이 위크 학회에 2.2인치 크기 패널을 사용, 5100만개의 픽셀로 소용돌이 모양이 3차원으로 움직이는 장면을 시연했다.

본 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.

또한 연구진이 개발한 구조 기술에 미세 공정기술이 더해지면 마이크로미터를 넘어 나노미터 수준의 픽셀 크기 달성도 가능할 것으로 보인다. ETRI는 현재 본 기술을 적용한 패널을 개발 중에 있으며 연내에 72K 해상도를 가지는 3.1인치급 공간광변조기를 개발하고 홀로그램 영상 크기도 프로젝션 기술을 바탕으로 20인치급으로 확대한다는 계획이다.

황치선 ETRI 실감디스플레이연구그룹장은 "이번 연구 결과는 공간광변조기에서 구현 불가능한 목표라고 여겨져 왔던 1㎛ 픽셀피치를 구현한 결과로 홀로그램 실용화에 큰 기여를 하게 될 것"이라고 말했다.
 

ETRI 연구진이 공간 광변조기를 통해 빛의 위상을 바꾸는 홀로그램 영상 재현 연구를 하는 모습.[사진=ETRI]