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03.29 (금)

3D프린터 기법으로 압도적 화질 디스플레이 개발…해상도 50배↑

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전기연구원 나노융합연구센터 표재연·설승권 박사팀 개발

연합뉴스

[전기연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]



(창원=연합뉴스) 이정훈 기자 = 정부출연 연구기관인 한국전기연구원(이하 전기연구원)은 3D프린팅 기법을 활용해 현재 8K QLED TV보다 해상도가 50배 이상 뛰어난 초고해상도 디스플레이를 제작할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다고 12일 밝혔다.

전기연구원 나노융합연구센터 표재연·설승권 박사팀이 개발한 '나노포토닉 3D 프린팅 기술'이다.

이 기술은 디스플레이 패널의 '퀀텀닷'(Quantum dot·양자점) 화소를 3차원 구조로 인쇄해 압도적인 해상도를 구현하게 한다.

퀀텀닷은 빛, 전기자극을 받으면 다양한 색상의 빛을 발생시키는 나노입자다.

색 순도, 안정성이 높아 TV, 스마트폰, 태블릿 등 다양한 전자제품에서 디스플레이용 발광재료로 쓰인다.

현재 디스플레이 제조공법은 퀀텀닷을 얇게 도포하는 방식으로 화소를 제작한다.

높은 해상도를 확보하려면 화소가 많아야 한다.

화소 크기를 줄이는 방법으로 화소 개수를 늘릴 수 있지만, 반대로 줄어든 화소 크기만큼 빛의 밝기가 제한되는 문제가 발생한다.

연구팀은 화소를 얇은 막이 아닌 3차원 구조로 제작하면 높은 해상도에서도 필요한 밝기의 빛을 확보할 수 있겠다는 점에 착안해 연구개발을 시작했다.

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연구팀은 독자적인 3D프린팅 기술을 활용해 폭 620나노미터(1나노미터=10억 분의 1m), 높이 1만 나노미터 수준의 화소를 제작했다.

기존 2차원이 아닌 3차원 구조의 화소를 만드는 방법으로 빛의 밝기 제한 문제를 해결해 해상도를 5천600 PPI(인치당 화소)까지 높일 수 있었다.

현재 8K QLED TV(100 PPI), 노트북(200 PPI), 스마트폰(800 PPI) 해상도를 훨씬 뛰어넘고 현재 상용기술 한계 수준인 1천 PPI보다 5배 이상 높은 해상도를 구현했다.

전기연구원은 이 기술을 가상현실 관련 기술, 빔프로젝트 등 첨단 디스플레이 분야뿐만 아니라 초고해상도 암호 패턴을 이용한 위조방지 기술, 카메라 센서, 생명공학 등에도 적용할 수 있다고 설명했다.

또 웨어러블(착용), 롤러블(돌돌 마는 형태) 장치에도 적용 가능하다고 강조했다.

미국 화학회가 발생하는 재료과학 분야 최상위급 SCI(과학기술인용색인) 학술지인 'ACS Nano'는 이번 연구 결과를 지난달 게재했다.

연구팀은 '나노포토닉 3D 프린팅 기술'을 원천특허 출원하고 기술에 관심 있는 업체를 찾아 사업화를 추진할 계획이다.

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seaman@yna.co.kr



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