11월 9일 여의도 전경련에서 개최된 ‘2022년 하반기 OLED 결산 세미나’에서 세종대학교 최희진 교수가 ‘초실감 Near Eye Display 구현을 위한 디스플레이 및 광학 기술’을 주제로 발표를 진행했다. 최희진 교수는 차세대 마이크로 디스플레이가 하결해야 하는 과제들을 ‘FoV & Resolution’과 ‘Reality’, ‘Form Factor’ 등 세 가지 관점에서 분석했다.

먼저 최희진 교수는 ‘FoV & Resolution’의 관점에서 마이크로 디스플레이 해상도 기준은 일반적인 디스플레이에 적용되는 PPI(Pixel per inch)보다는 사람이 보는 시야각에 영향을 받는 PPD(Pixel per degree)가 적용되야한다고 설명했다. 최희진 교수는 “시력 1.0을 기준으로 봤을때, 스크린도어 이펙트가 나타나지 않기 위해서는 60 PPD 이상의 해상도가 충족되어야 한다. 60PPD는 8K와 같은 해상도이며, 작은 화면안에서 이를 달성하는 것은 매우 어렵다”고 발표했다.

최희진 교수는 이를 해결하는 방법으로 화면 중심부 외 주변을 잘 인식하지 못하는 사람의 시야에 대한 특성을 언급하며 “시야 특성을 활용하여 화면의 중심부만 고해상도를 적용하고, 인식하지 못하는 주변 부분은 저해상도를 적용하는 ‘Foveated Rendering’기술로 랜더링 시간을 효율적으로 단축시킬 수 있다”고 강조했다. 이어서 AR디스플레이에서 나타나는 빛의 경로와 눈의 위치가 다른 문제점은 다중 출력 광선(multiple output rays)과 eyebox extension 기술로 해결할 수 있다고 설명했다.

<세종대학교 최희진 교수 ‘초실감 Near Eye Display 구현을 위한 디스플레이 및 광학 기술’ (2022년 하반기 OLED 결산 세미나)>

두 번째 관점인 ‘Reality’ 부분에서는 AR디스플레이의 현실감을 위한 multi focus가 필요하다고 언급하며 “사람의 시야를 고려했을때, 현실적인 AR디스플레이를 구현하기 위해서는 10~12개 사이의 focus 구간이 필요하다. 현재 기술로는 2개의 focus가 구현 가능하고, 4개의 focus를 구현하기 위한 연구가 진행중이다”라고 발표했다.

마지막으로 최 교수는 ‘Form Factor’ 관점에 대해 “다른 기술들에 비해서 가장 발전이 없는 부분이 폼팩터 부분이다. 마이크로 디스플레이의 폼팩터는 현재도 상당히 두껍고 무겁다. 마이크로 디스플레이 폼팩터의 궁극적인 목표는 안경의 무게와 사이즈다”고 말했다. 이어 “심플한 광학계와 Optical folding 기술을 적용하여 기기의 두께를 줄일 수 있었으나, 광 효율과 밝기가 떨어진다는 단점이 있었다. 광학계에서는 트레이드오프 관계에 있는 조건들이 많다. 많은 연구원들이 이를 해결하기 위한 연구들이 활발히 진행중이다”고 말하며 발표를 마쳤다.

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