従来の反射型フィルター技術における狭い色域、低エネルギー利用率、低い製造効率といった課題を解決するため、微細ナノ構造反射フィルターの性能制御と高効率な製造に関する研究を行った。方法として、一次元誘電体格子-金属-誘電体（フォトレジスト-Ag-TiO₂）反射型超表面カラー フィルター構造を設計し、有限差分時間領域法を用いて格子溝深さ、誘電体層厚さ、充填率、格子周期などの主要パラメーターが反射スペクトルに与える影響を体系的に解析し、構造の最適化を行った。結果として、最適化された構造は280～480 nmの格子周期領域で可視光の連続的な色変化を実現し、反射スペクトルの半値全幅は100 nm未満であった。導波モード共鳴時には電場がTiO₂層に集中し、エネルギー利用率が高いことが示された。実験により、赤・緑・青（RGB）の三原色反射ピーク中心波長はそれぞれ613 nm、562 nm、491 nmであり、ピーク反射率は54%〜57%であった。時間分割多重干渉光場を利用して縮小された九宮格ピクセル構造を作製し、微細ナノ構造の製造効率を大幅に向上させた。この構造は優れたスペクトル選択性、高い色純度を持ち、微細ナノ加工に対応可能であり、ディスプレイ映像、赤外線検出、生体センサーなどの分野に技術的支援を提供できる。

反射フィルター;一次元超表面;カラーフィルター;微細ナノ構造;時間分割多重干渉光場