Eu acho que você está indo pelo caminho certo. Acredito que a tecnologia de exibição realmente acelerou mais rápido do que o software por trás dela. Eu também tive problemas com o 4k e o Linux. Com isso dito, tenho algumas idéias e comentários.
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- Ubuntu 14.04 com Unity suporta configurações highDPI, se essa for uma opção para você, pode ser a solução mais fácil.
- Eu encontrei alguns fóruns sobre pessoas tentando rodar o LXDE em um Retina Mac Book Pro, obviamente não é um monitor de 4k, mas o problema é o mesmo. Você pode dar uma olhada em algumas de suas soluções, como ESTE .
Como observação, você pode considerar envolver-se na comunidade e enviar uma solicitação de recurso ou um relatório de bug para os mantenedores do software que você está tentando usar.