일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2022.6.15

완전 무결의 진짜 디스플레이, 3가지 기술 융합으로 재탄생
게임용 디스플레이를 500Hz 구동으로
3D 디스플레이의 재열풍인가?

고속으로 움직이는 영상을 표시하는 경우가 많은 게임용 디스플레이에서는 프레임 주파수(화면 재생 빈도)의 고속화 경쟁이 주가 되고 있다. 최근 시판되고 있는 것 중에서도 360Hz의 제품이 있지만, 이번 디스플레이 기술의 국제학회·전시회 'SID 디스플레이 위크(SID Display Week) 2022'에서는 500Hz이상의 다양한 종류의 디스플레이가 등장했다.

디스플레이 기술의 트렌드인 프레임 주파수의 고속화가 마침내 500Hz의 고지에 올라섰다. 2020년 디스플레이 위크에서는 게임용 디스플레이에서 평균 120Hz, 최고 속도 240Hz에 머물렀지만, 2년만에 2배로 고속화된 것이다.

이번 2022년 디스플레이 위크에서 프레임 주파수가 매우 빠른 액정표시장치(LCD)의 출품 사례로, BOE가 500Hz 이상으로 구동하는 2종류의 디스플레이를 선보였다. 하나는 산화물 TFT(박막 트랜지스터)로 구동하는 27형 2K의 LCD. 다른 하나는 아몰퍼스 실리콘(Amorphous Silicon, a-Si) TFT에 1G1D로 구동하는 75형 4K의 LCD이다.

288Hz 구동의 8K LCD도 출품했다. 하지만 이 a-Si 구동 디스플레이의 응답시간은 8ms로, 프레임 주파수와 크게 어긋난다. TCL CSOT는 저온 다결정 실리콘(LTPS) TFT를 사용해 480Hz에서 구동하는 15.6형 2K의 LCD를 출품. AUO는 160Hz로 다소 느리지만 응답시간이 1ms로 매우 빠른 32형 4K의 LCD를 선보였다.

-- 아몰퍼스 실리콘(a-Si)으로 ‘초고속화’ --
구동계의 기술은 산화물 반도체나 저온 다결정 실리콘(LTPS) TFT가 주류이지만, BOE가 75형의 대형 디스플레이에서 채택한 것은 고속 구동에는 적합하지 않다고 알려진 a-Si이다. 프레임 주파수는 4K에서 576Hz, 8K에서 288Hz를 실현했다고 한다. 또한 게이트선과 데이터선이 각각 1개씩인 '1G1D'로 실현했다.

a-Si으로도 고속 구동을 실현하는 방법은 이전부터 있었다. 그것은 게이트선과 데이터선이 각각 2개씩 있는 ‘2G2D’ 등, 화소(畵素)로의 배선을 늘려 축전기의 충전 시간을 단축하는 방법이다. BOE도 2021년까지는 이 방법으로 프레임 주파수를 올렸지만, 늘어난 배선으로 인해 화소의 개구율이 저하되는 문제가 과제로 떠올랐다.

최근 들어 BOE는 a-Si의 1G1D에서도 초고속 구동이 가능하다고 어필. 하지만 디스플레이 응답 속도는 8ms, 주파수로는 125Hz 정도로, 구동계의 제어 속도를 표시계가 따라잡지 못할 가능성이 있다. BOE는 이 같은 초고속 프레임 주파수를 구현하는 기술을 'ADS Pro'라고 명명. 하지만 이에 대한 자세한 내용은 밝히지 않고 있다.

-- 15년 만의 3D 열풍인가? --
3차원 영상을 보여주는 3D 디스플레이는 어느 정도 주기적으로 붐이 일어나는 기술이다. 디스플레이 위크에서는 매년 ‘Light Field 기술’ 등 세션이 마련되어왔지만, 특히 이번에는 다시 붐이 일고 있다고 말할 수 있을 정도로 기업들이 3D 디스플레이에 주력하는 모습을 볼 수 있었다. 출품된 것은 대부분 맨눈으로 3D 영상을 볼 수 있는 디스플레이였다.

이번에 출품된 3D 영상을 맨눈으로 볼 수 있는 디스플레이들은 대부분 4K 또는 8K와 다화소이거나, 고정밀 디스플레이를 이용해 렌즈 어레이 설계의 정교함을 높인 것으로 3D 영상 품질이 크게 향상된 것들이었다.

대만의 Innolux(群創光電)의 의료용 맨눈 3D 디스플레이에는 시선추적시스템을 사용해 관찰자의 눈 위치에 포커스를 맞춘 영상을 표시하는 방식이 채택. 시연회에서는 장기(臟器)의 3D CG를 2K 상당의 고정밀 3D 영상으로 보여주었다.

이번에 출품된 3D 디스플레이들을 살펴보면 3D 영상을 보여주는 기술 자체는 크게 달라지지 않았다. 하지만 4K나 8K의 고정밀 디스플레이가 저렴해진 반면, 3D 영상을 구성하기 위한 마이크로 렌즈 어레이의 설계 지식이나 제조 기술이 향상되어 위화감이 적은 3D 영상을 표시할 수 있게 된 것이 포인트라고 할 수 있을 것이다.

기술적으로 다소 이색적인 퍼포먼스를 보여준 곳은 영국 스타트업 기업 비비드큐(VividQ). 비비드큐는 기존의 스마트폰 등으로 촬영된 영상을 바탕으로 홀로그래픽 입체 동영상을 실시간으로 작성하고 풀컬러로 표시할 수 있도록 했다. 촬영한 물체의 깊이 정보를 빛의 위상 레벨에서 재현하기 때문에, 이른바 ‘폭주(輻輳)와 조절의 문제(VAC)’가 일어나지 않고, 한쪽 눈으로도 영상에 입체감을 느낄 수 있는 것이 특징이다.

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