浦项工科大学电子电气工程系教授Choi Soo-seok凭借可在可见光全波段直接生成并调控颜色和波长的技术,获评9月“韩国科学技术人奖”。图片来源:韩国科学技术信息通信部提供

韩国科学技术信息通信部和韩国研究财团2日宣布,浦项工科大学电子电气工程系教授Choi Soo-seok获评9月“韩国科学技术人奖”。

Choi Soo-seok此次获奖,主要得益于其“真实全彩”技术成果。该技术基于手性纳米结构,实现了在可见光全波段对颜色和波长的直接生成与调控。所谓手性纳米结构,是指在纳米尺度上呈现类似左右手镜像、但无法完全重合的结构特性。

目前,显示器和图像传感器主要依靠红、绿、蓝(RGB)三原色混合来呈现色彩。但RGB方案本身结构复杂,难以直接覆盖自然界中丰富的颜色和波长变化,也不利于实现连续调节。

Choi Soo-seok从蝴蝶、变色龙等生物的结构色机制中获得灵感。这类生物无需依赖色素,仅凭纳米结构就能呈现多样色彩。基于这一原理,他构建出一种手性纳米结构体系,无需复杂纳米加工,仅通过调节纳米分子的螺旋旋转长度,即可直接生成并控制目标颜色和波长。

该结构通过分子自发形成螺旋排列的自组装过程,构成周期性光学结构。在此基础上,Choi Soo-seok进一步结合可拉伸光电子器件技术,开发出可随拉伸方向和拉伸程度改变颜色的光子电子皮肤(Photonic E-Skin),并将相关技术拓展至可通过颜色直接读取和分析形变程度。

团队还开发出一种2V低电压可变色滤光片,可通过电控方式调节纳米结构周期,从而选择性呈现目标颜色。此外,团队还研制出可在可见光范围内调控颜色的颜色可调谐激光。该激光具备1纳米(nm)级窄线宽和高色纯度,除显示领域外,在增强现实(AR)、全息等下一代光学技术中也展现出较高应用潜力。

相关研究成果已发表于《Advanced Materials》《Advanced Optical Materials》《Laser & Photonics Reviews》等国际期刊,其中部分成果分别于2023年8月和今年3月登上期刊封面。

据介绍,Choi Soo-seok曾在LG Display工作19年,长期关注RGB混色工艺在工艺复杂度、光损耗和色纯度上限等方面的局限。此后,他在浦项工科大学持续推进基于手性纳米结构的下一代显示研究。截至目前,Choi Soo-seok已在海内外累计获得约250项专利。近期,他还将研究进一步拓展至利用光的颜色与图案、偏振和形变实现多像素、多颜色控制的技术方向。

Choi Soo-seok表示,未来将继续把相关研究拓展至下一代显示、光半导体、AR和全息等多类光电子领域。

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