삼성, '나노프리즘' 적용 이미지센서 첫 양산

아이소셀 JNP 이미지(사진=삼성전자)

삼성전자가 업계 최초로 '나노프리즘' 기술을 적용한 이미지센서를 상용화했다. 기존 이미지센서보다 빛을 25% 더 모으는 것이 특징으로, 어두운 환경에서 선명한 사진을 찍는데 유용할 전망이다.

삼성전자는 0.64마이크로미터(㎛) 픽셀에 5000만 화소를 지원하는 이미지센서 '아이소셀 JNP'를 개발했다고 밝히면서 여기에 나노프리즘 기술이 적용됐다고 설명했다.

기존 이미지센서는 '마이크로 렌즈-컬러 필터-픽셀'의 수직 구조로 이뤄져있다. 픽셀마다 적·녹·청 컬러필터가 배치되고 그 위에 마이크로 렌즈가 하나씩 올라간 형태다.

여러 빛이 통과되더라도 마이크렌즈 하나당 한가지 색만 픽셀에 최종 전달하게 되는데, 그러다보니 많은 양의 빛을 수용하는데 제한적이었다. 마이크로 렌즈가 투과한 빛이 컬러필터와 맞지 않을 경우 픽셀이 받지 못해서다.

반면 나노프리즘은 분산·굴절 원리로 빛의 경로를 설정할 수 있다. 즉 컬러필터에 빛이 충분히 도달하지 않더라도 옆에서 들어온 빛의 방향을 바꿔 닿게 하는 기술이다. 최종적으로 한 픽셀이 더 많은 빛을 받을 수 있어 이미지센서의 감도(빛을 수용하는 정도)가 높아진다.

기존 마이크로렌즈 방식(위)과 아이소셀 JNP에 적용된 나노프리즘 비교. 나노프리즘은 빛을 굴절 및 분산시켜 픽셀에 더 많은 빛이 도달하도록 한다.(사진=삼성전자)

삼성전자는 이를 통해 동일한 성능과 크기의 기존 이미지센서보다 감도가 25% 이상 개선됐다고 설명했다. 감도가 개선되면 적은 빛으로도 사진을 찍을 수 있다는 뜻이어서, 어두운 환경에서 사진을 찍는데 유리할 전망이다.

삼성전자는 나노프리즘을 적용하기 위해 공정 기술도 고도화했다고 설명했다. 나노미터(㎚) 단위 구조를 0.64㎛의 픽셀 안에서 구현해야 하기 때문이다. 이를 위해 화학적기계연마(CMP)·저온공정·열탈착질량분석법(TDMS) 등 특수 기술을 도입했다고 회사는 부연했다.

나노프리즘은 2017년 삼성종합기술원(SAIT)에서 처음 제안된 개념이다. 샤오미 최신 스마트폰 'CIVI 5 프로'에 탑재돼 상용화에 성공했다.

권동준 기자 djkwon@etnews.com

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