컬러 필터 하나로 여러 색 표현…초고해상도 디스플레이 개발 기대

국내 연구진이 컬러 필터 하나로 여러 색을 표현하는 기술을 개발했다. 초고해상도 픽셀 개발에 새로운 전기가 될 것으로 기대된다.

이병호 서울대 교수팀은 나노 구조물을 이용한 초소형 색상 가변 컬러 필터를 개발했다고 25일 밝혔다.

색상 가변 컬러 필터용 금속 나노 구조물의 개념도
색상 가변 컬러 필터용 금속 나노 구조물의 개념도

지금까지의 디스플레이는 한 개의 컬러 필터가 한 가지 색상 밖에 표현할 수 없었다. 다양한 색을 표현하려면 적어도 삼원색(빨강, 초록, 파랑) 컬러 필터가 필요했고, 디스플레이는 한 개 픽셀을 최소 세 종류 컬러 필터로 구성해야 해 초고해상도 픽셀 개발에 제약이 있었다.

연구팀은 공진기(cavity) 구조와 나노 구멍 구조가 결합된 금속 나노 구조물을 이용해 하나의 컬러 필터에서 여러 색상을 표현할 수 있음을 최초로 보여줬다. 공진기라는 진열대에 여러 가지 빛을 파장과 세기별로 펼쳐놓은 다음 나노 구멍을 이용해 그 중 하나를 골라 사용하는 것이다.

하나의 픽셀을 한 개의 컬러 필터로 구성, 기존 수십~수백 마이크로미터(㎛)였던 픽셀 크기를 수 ㎛까지 줄여 초고해상도 구현이 가능하게 됐다. 적용되면 화질이 기존 방식보다 50배 이상 개선될 것으로 보인다.

연구팀은 “색상 가변 컬러 필터를 격자 배열 형태로 제작하고 각각의 입사편광을 독립적으로 제어해 컬러 동영상을 구현하는 것이 궁극적인 목표”라고 밝혔다.

권건호기자 wingh1@etnews.com