▲ ETRI연구진(왼쪽부터 황치영 연구원, 김용해 박사)이 상전이 물질 기반 차세대 홀로그램 기술을 시연하고 있는 모습. |
ETRI, LED 비춰 3cm 크기 홀로그램 띄우는 기술 개발
국내 연구진이 상전이 물질을 이용해 고해상도 픽셀을 구현할 수 있는 홀로그램 개발에 성공했다.
ETRI(한국전자통신연구원)는 DVD나 메모리 소자에 사용되는 상전이 물질인 칼코게나이드계 화합물 ‘게르마늄 안티몬 텔룰라이드(GST)’를 이용해 1마이크로미터(㎛ㆍ100만분의 1m) 픽셀의 3㎝x3㎝(가로x세로) 크기 홀로그램 영상을 구현했다고 2일 밝혔다.
기존 홀로그램은 액정에 전압을 걸어 빛의 위상과 편광을 변경하는 방식으로 구현됐다.
하지만, 액정 소자 방식은 홀로그램 영상의 해상도를 높이는 데 필요한 ㎛ 수준의 픽셀 크기를 만드는데 한계가 있었다.
연구진은 문제를 해결하고자 반도체 메모리 소자로 활용되는 GST로 기존 액정 방식보다 약 4분의 1가량 픽셀을 작게 구현하는 데 성공했다.
연구진은 상전이 물질을 이용한 홀로그램 소자로 양쪽에 인듐 주석 산화물(ITO)을 이용하고 그 사이에 반도체 물질인 GST를 적층 했다.
이처럼 복층 박막 구조를 사용해 상전이 물질층의 두께를 유지하면서 투명전극 층의 두께를 조절했으며, 특정 색상에서 위상변조를 극대화할 수 있는 소자를 만들었다.
이 방법은 별도의 색상 필터 공정 없이도 박막 두께를 조절하고 투명 전극층의 두께에 따라 다양한 색상의 홀로그램 이미지 생성을 할 수 있다.
연구진은 홀로그램 디스플레이를 위한 공간 광 변조 장치를 개발하는 데 있어서 가장 큰 걸림돌 중 하나인 1㎛ 이하의 초소형 픽셀 구현을 해 낸 것에 의미가 크다고 설명했다.
연구진의 남은 과제는 디스플레이 영상을 구현하는 것이다.
상전이 물질을 기반으로 2년 내 패널형태를 제작하고 디지털 홀로그램 영상을 만들 계획이다.
황치선 ETRI 실감디스플레이연구그룹장은 “현 수준의 연구결과는 상전이 물질을 이용해 정지 홀로그램 이미지를 구현하는 수준이나 지속적인 연구를 통해 동영상 재생이 가능한 차세대 광 변조장치를 개발할 예정”이라고 밝혔다.
이번 연구 결과는 지난달 24일 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 실렸다. 최소망 기자 somangchoi@
▲ 상전이 홀로그램 패널에서 재생된 홀로그램 이미지. |
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