초록 ▼

□ 연구개요
• 현재 소형 카메라는 스마트폰과 같은 다양한 모바일 기기의 핵심 부품으로 사용되고 있으며 시장의 요구에 따라 고성능 및 소형화가 진행 중이지만 기존 고체 기반의 광학 기기는 기계적 구동장치에 의존하기 때문에 한계가 존재
• 본 연구는 이를 해결하기 위해 모바일 기기 및 의료 영상 기기에 사용 가능한 초소형 카메라용 고속 다기능 유체렌즈(multifunctional liquid lens) 개발이 목표
• 다기능 유체렌즈란 전기습윤 기술을 이용하여 렌즈 경통 내부에 위치한 유체의 곡률뿐만 아니라 유체의 수

□ 연구개요
• 현재 소형 카메라는 스마트폰과 같은 다양한 모바일 기기의 핵심 부품으로 사용되고 있으며 시장의 요구에 따라 고성능 및 소형화가 진행 중이지만 기존 고체 기반의 광학 기기는 기계적 구동장치에 의존하기 때문에 한계가 존재
• 본 연구는 이를 해결하기 위해 모바일 기기 및 의료 영상 기기에 사용 가능한 초소형 카메라용 고속 다기능 유체렌즈(multifunctional liquid lens) 개발이 목표
• 다기능 유체렌즈란 전기습윤 기술을 이용하여 렌즈 경통 내부에 위치한 유체의 곡률뿐만 아니라 유체의 수직 및 수평 움직임을 제어함으로써 초소형 카메라의 가변 초점, 가변 줌, 가변 조리개 전 기능을 하나의 렌즈를 통해 구현할 수 있는 미래 첨단 광학소자

□ 연구 목표대비 연구결과
• 전기습윤에 의한 다양한 유체의 동적 젖음 연구 및 능동제어 기술 개발
- 전기습윤 시 인가된 전압에 따른 액적의 동적 접촉각 변화에 관한 연구를 수행하였고, 이를 바탕으로 구동속도 개선을 위한 능동제어 기술 개발
- 또한, 전기습윤 구동전압을 최소화하기 위한 소수성 절연막 최적화 및 잔류 전하의 영향에 관한 연구 수행
• MEMS 공정을 이용한 초소형 다기능 유체렌즈 제작 기술 개발
- 카메라모듈 소형화를 위해 단순한 구조와 단일 구동방식 적용을 적용하여 다기능 유체 렌즈를 설계하였으며 MEMS 공정을 이용하여 프로토 타입 샘플 제작
- 프로토 타입 샘플을 이용하여 전기습윤 기초 구동 시험 수행
• 광학 평가기기들을 이용한 유체렌즈의 광학 성능 평가 및 패키징 기술 개발
- 광학 평가기기와 고속 카메라를 이용하여 다기능 유체 렌즈의 가변 초점/조리개 기능에 대한 구동 특성 및 광학 성능 평가
- 항온 항습기를 이용하여 고온 및 열충격과 같은 가혹 환경에서 MEMS 기반 열화적 패키징 기술이 적용된 유체렌즈의 신뢰성 시험을 수행 및 평가

□ 연구개발결과의 중요성
• 본 연구를 통해 세계 최초로 가변 초점, 가변 줌, 가변 조리개 전 기능을 하나의 광학소자로 구현할 수 있는 초소형 카메라용 고속 다기능 유체렌즈를 개발
• 이를 통해 모바일 기기용 초소형 카메라의 디자인뿐만 아니라 카메라의 성능 개선에 크게 이바지 할 수 있을 것으로 판단
• 본 연구개발 과정을 통해 차세대 핵심 광학소자로 다양한 산업분야들에서 주목받고 있는 유체렌즈의 설계 및 구동 기술을 확보 가능
• 이는 현재 정보통신기기와 같은 우리 주요 수출품이 안고 있는 기술 경쟁력의 차별화를 가져올 수 있어 일본과 중국 제품들 사이에서 샌드위치 상황에 내몰린 우리 수출품의 경쟁력 강화를 가져올 수 있을 것으로 판단

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 5
• 4. 참고문헌 ... 6
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 19