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전송 2017-02-13 11:18
[뉴스]

파나소닉, 근적외선 감도 제어하는 유기 CMOS 이미지 센서 개발

파나소닉(Panasonic)에서 근적외선 광감도를 전기적으로 제어하는 세계 최초의 유기 CMOS(organic CMOS) 이미지 센서를 발표했다.

파나소닉은 보도자료를 통해 유기 CMOS 이미지 센서 내에서 동일 픽셀의 근적외선(NIR) 광감도를 전기적으로 제어하는 신기술을 개발했다고 밝혔다. 유기 박막을 직접 적층한 이미지 센서 내 모든 픽셀의 감도는 유기 박막에 적용되는 전압을 변경함으로써 동시에 제어된다.

유기 CMOS 이미지 센서에서 광전 변환은 유기 박막에 의해 실행되고, 신호 전하 축적 및 신호 판독은 유기 박막 아래의 Si 기반 회로에 의해 실행된다. 유기 박막과 회로를 독립적으로 설계할 수 있으므로, 유기 CMOS 이미지 센서는 고감도, 광역역광보정, 글로벌 셔터 기능이라는 특성을 보유하게 된다.

이 신기술은 이미지 센서의 스펙트럼 감도를 가시광선 스펙트럼에서 근적외선 스펙트럼으로 확장하기 위해 개발됐다. 이 신기술 덕분에 위에 언급한 유기 CMOS 이미지 센서 고유의 특성을 잃지 않고 근적외선 감도를 전기적으로 제어할 수 있다.

각각 가시광선을 흡수하고 근적외선을 흡수하는 유기층 2개를 적층해서 유기 CMOS 이미지 센서의 스펙트럼 감도를 가시광선 스펙트럼에서 근적외선 스펙트럼으로 확장할 수 있다. 그러나 단순히 유기층 두 개를 적층 또는 혼합하는 것만으로는 근적외선 신호와 가시광선 신호를 구별하지 못한다. 신호 구별을 위해 기존에는 전극 및 박막 트랜지스터 같은 추가 구성요소를 필요로 하는데, 그 결과 픽셀 크기가 커지게 된다.

이 문제를 해결하기 위해 파나소닉은 높은 저항비를 가진 유기층 두 개를 직접 적층하는 방법을 택했다. 이 구조에서 전압은 두 유기층에 각각 다르게 분배되는데, 동일한 전압원을 사용하더라도 상대적으로 낮은 전압이 유기층 1개에 적용되고 상대적으로 높은 전압이 나머지 유기층 1개에 적용되는 식이다. 입사광에서 신호 정보를 받으려면 임계값보다 높은 전압을 유기 CMOS 이미지 센서에 적용해야 한다.

이런 특성 때문에 저전압에서는 2개 유기층 모두 감도가 없고, 중전압에서는 1개 유기층만 감도를 가지며, 고전압에서는 2개 유기층 모두 감도를 갖게 된다. 이런 구조로 인해 컬러 이미징 모드의 전기적 전환이 가능한데, 컬러 이미징 모드에서 센서는 가시광선과 근적외선 이미징 모드에만 감도를 갖고, 어떤 구성요소도 증가시키지 않으면서 가시광선과 근적외선에 감도를 갖게 된다.

파나소닉은 이번에 발표한 기술을 통해 기존 이미지 센서에서 기계적 IR 컷 필터 없이 프레임 단위로 컬러 이미징 모드와 근적외선 이미징 모드 사이에 전환이 가능하며, 이에 따라 카메라 시스템 소형화 및 견고성도 향상될 것으로 기대했다.

 또한 이 기술은 글로벌 셔터 작동을 가능하게 하므로 빠르고 정확한 검사나 인식을 필요로 하는 인공 시각 또는 지능형 교통 시스템 같은 다양한 산업 분야에 적용할 수 있을 것으로 전망했다.

  태그(Tag)  : 파나소닉, 디지탈카메라, 센서
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  이수원 수석기자 / 필명 폭풍전야 / 폭풍전야님에게 문의하기 swlee@bodnara.co.kr
남들 좋다는 것은 다 따라 하지만 정작 깊게 파고들지는 못하는 성격이다. 정말 좋아하는 일은 취미로 하랬는데, 어쩌다 직업이 되는 바람에 일과 지름이 일심동체인 삶을 살고 있다.
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