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이상신 교수(전자공학과), 초소형 고효율 컬러필터 개발

by 관리자 posted Jun 15, 2017
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날짜 2017-06-05

광운대학교(총장 천장호)는 전자공학과 이상신 교수가 이끄는 연구팀이 광운대 김은수 교수 및 호주국립대 최덕용 박사와의 공동연구를 통해 반도체 공정이 가능한 물질인 실리콘과 알루미늄만을 이용해 고효율의 컬러필터를 개발하는 데 성공했다고 6월 2일 밝혔다.


이상신 교수(전자공학과).jpg

<전자공학과 이상신 교수(사진)>

컬러필터는 디스플레이나 이미지 장치 등에서 다채로운 색상을 구현하는데 매우 중요하다. 기존 컬러필터는 특정한 색상을 나타내는 염료, 안료 등의 화학 물질을 통해 만들어졌는데 이러한 화학 물질은 자외선에 노출되거나 온도 및 습도 변화에 취약해 변색이 될 수 있다는 단점을 가지고 있었다. 자연계에는 이런 화학 방식의 색상 표현 외에도 나노 스케일의 반복적인 구조에 의해 특정한 색상을 나타낼 수 있는 구조색(structural color)이 존재하는데, 나노 구조물에 의해 구현되는 컬러는 주변 환경에 민감하지 않고 광 특성을 자유자재로 조절할 수 있다는 장점이 있다. 최근 국내외 많은 연구 그룹에서 나노 구조물이나 메타 표면 등을 이용해 컬러필터 등의 광학소자 개발에 투자하고 있다.

국내에서 수년간 나노 구조 컬러필터를 연구해 온 광운대 이상신 교수팀은 최근 실리콘 기판 상 실리콘과 알루미늄 나노디스크를 이용해 색 순도 및 반사 효율이 매우 높은 컬러필터를 개발하는 데 성공했다.  

실리콘과 알루미늄은 가시광 대역에서 일부 빛을 흡수하는 특성으로 인해 고효율의 컬러필터를 구현하기가 어려운 것으로 인식돼왔으나, 이번 연구를 통해 높은 채도를 갖는 밝은 색상의 컬러필터를 개발하는 데 성공했다. 특히, 지구의 풍부한 물질인 동시에 반도체 공정이 가능한 실리콘과 알루미늄을 채택해 앞으로 디스플레이나 센서 등에 사용되는 컬러필터의 공정비용을 낮추고 생산성을 높이는 등 광학 및 전자산업에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다.

 

초소형 고효율 컬러필터 개발.jpg

<광운대 이상신 교수 연구진이 개발한 컬러필터 사진. 나노 구조물의 크기를 조절해 다양한 색상을 표현할 수 있다>

 

이번 연구를 주도한 이상신 교수는 "현재 국내외의 많은 연구 그룹에서 나노 구조물을 통해 고효율, 초소형의 분광 장치나 홀로그램장치 등을 개발하는 데 큰 관심을 갖고 있다"며, "이번에 개발된 실리콘 및 알루미늄을 이용한 컬러필터를 통해 높은 생산성과 효율을 동시에 얻을 수 있어 해당 연구에 박차를 가할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 

이번 연구는 미래창조과학부가 지원하는 한국연구재단의 선도연구센터지원사업과 중견연구자지원사업 지원으로 수행됐다. 연구결과는 국제 전문학술지 '레이저 및 포토닉스 리뷰' (Laser & Photonics Reviews, IF=7.486) 2017년 5월호(온라인판은 4월 7일)에 게재됐다.

- 출처 : 디지털 타임스, 이규화 선임기자(david@dt.co.kr)


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