[디지털데일리 김도현기자] 국내 연구진이 디스플레이 품질을 대폭 개선할 기술을 개발했다. 초고화질(8K) 퀀텀닷발광다이오드(QLED) TV보다 50배 이상 높은 해상도가 구현될 것으로 보인다.

12일 한국전기연구원(KERI)은 나노융합연구센터 표재연·설승권 박사팀이 3차원(3D) 프린터를 이용, 나노미터(nm)급 화소의 초고해상도 디스플레이를 제조할 수 있는 ‘나노포토닉 3D 프린팅 기술’을 개발했다고 밝혔다.

해당 기술은 QD 화소를 3차원 구조로 인쇄할 수 있도록 한다. QD는 빛이나 전기 자극을 받으면 다양한 색상의 빛을 발생시킬 수 있는 나노입자로, 색 순도와 안정성이 높다. TV, 스마트폰, 태블릿 등 다양한 전자제품의 디스플레이용 발광재료로 활용되고 있다.

KERI 연구팀은 화소를 얇은 막이 아닌 3차원 구조로 제작하면 높은 해상도에도 필요한 밝기의 빛을 확보할 수 있겠다는 점에 착안, 관련 연구개발을 시작했다. 3D 프린팅 기술을 활용해 폭 620nm, 높이 1만nm 수준의 화소를 제작했다. 기존 2차원이 아닌 3차원 구조의 화소 제작을 통해 빛의 밝기 제한 문제를 해결한 것이다. 2배 이상 밝은 레드·그린·블루(RGB)를 구현할 수 있다.

해당 기술을 활용하면 8K QLED TV(100PPI), 노트북(200PPI), 스마트폰(800PPI) 등은 물론 상용기술 한계수준인 1000PPI의 55배 이상 높은 해상도를 구현한다. 가상현실(VR), 증강현실(AR), 빔프로젝터 등 미래 디스플레이 분야에도 적용 가능한 수준이다.

나노포토닉 3D프린팅 기술은 유연 기판재료인 폴리이미드 및 PET(Polyethylene terephthalate) 필름에도 직접 인쇄가 가능하다. 입는(Wearable, 웨어러블) 기기 및 구부리는(Rollable, 롤러블) 장치 등에도 적용할 수 있다.

표재연 박사는 “3D 프린팅 기술을 디스플레이 산업에 적용한 사례는 전 세계에서도 찾아보기 힘들다”며 “외산 장비에 의존하는 3D 프린팅 연구와는 달리 KERI의 기술은 3D 프린팅 소재부터 원천기술 및 장비까지 ‘통합 솔루션’을 개발한 완전한 기술독립의 실현”이라고 강조했다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr