JP7794498B2

JP7794498B2 - 光学二重ファブリペロー干渉計フィルム

Info

Publication number: JP7794498B2
Application number: JP2024533119A
Authority: JP
Inventors: ユンセオンド; ジュンヨンキム
Original assignee: キョンブクナショナルユニバーシティインダストリー－アカデミックコーオペレーションファウンデーション
Priority date: 2021-12-02
Filing date: 2022-12-01
Publication date: 2026-01-06
Anticipated expiration: 2042-12-01
Also published as: US20250123434A1; KR102817529B1; JP2024546468A; WO2023101456A1; KR20230083036A

Description

本発明は、光学二重ファブリペロー干渉計フィルムに関し、具体的には、二重のキャビティ層を用いて色純度を高める技術に関する。

また、本発明は、下記の電子部品産業技術開発（Ｒ＆Ｄ）事業の一環として行った研究から導き出されたものである。

本特許と関連する国の研究開発課題の情報は、次の通りである。
課題固有番号：１４１５１７３９８９
課題番号：２００１６３５０
事業主務省庁名：産業通商資源部
課題管理（専門）機関名：韓国産業技術評価管理院
研究事業名：電子部品産業技術開発（Ｒ＆Ｄ）
研究課題名：超大型マイクロＬＥＤディスプレイの作製のための超高画質・長寿命の色変換素材、工程及び核心モジュールの開発
課題実行機関名：（株）ファインラブ
ＴｈｉｓｗｏｒｋｗａｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＰｒｏｇｒａｍ（２００１６３５０, Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｕｌｔｒａｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｗｉｔｈｌｏｎｇｌｉｆｅｔｉｍｅｏｆｃｏｌｏｒｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ，ｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｍｏｄｕｌｅｆｏｒｅｘｔｒｅｍｅｌｙｌａｒｇｅ－ａｒｅａｍｉｃｒｏＬＥＤｄｉｓｐｌａｙ）ｆｕｎｄｅｄＢｙｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＴｒａｄｅ，Ｉｎｄｕｓｔｒｙ＆Ｅｎｅｒｇｙ（ＭＯＴＩＥ，Ｋｏｒｅａ）．

自発光素子（ＯＬＥＤ、ＱＬＥＤ、ｕＬＥＤ）や液晶ディスプレイのような光電子装置から外部に抽出される光の色純度を向上させるために、様々な技術が研究されている。光電子装置を活用したディスプレイは、三原色（ＲＧＢ）を介して様々な色を表現することができる。三原色の色純度が向上するほど、ディスプレイの色再現率が高くなり、これは、現実で表現された全ての色を具現するのに重要な役割をする。光電子装置から外部に抽出された光の三原色の純度を向上させるために、光結晶、ファブリペロー干渉計、量子ドット、穴／点配列パターンで構成された表面プラズモンなど、様々な光学フィルム及びフィルターが存在する。三原色の色純度を向上させるために、光学フィルムの構造が三原色毎にそれぞれ異なって構成される。ファブリペロー干渉計の場合、キャビティの厚さが三原色毎に異なるため、パターニング作業が要求され、工程及びコストの面で改善しなければならない多くの課題が残っている。

本発明の目的は、色純度の高い光学フィルムを提供することである。

また、本発明の目的は、二重のキャビティ層を備えた光学フィルムを提供することである。

また、本発明の目的は、三原色の色純度を同時に高めることができる光学フィルムを提供することである。

また、本発明の目的は、製造工程が容易な光学フィルムを提供することである。

また、本発明の目的は、製造時にパターニング作業が要求されない光学フィルムを提供することである。

また、本発明の目的は、製造コストを低減することができる光学フィルムを提供することである。

本発明の一態様によれば、第１反射防止層と、第１反射防止層の上部に形成される第２反射防止層と、第１反射防止層と第２反射防止層との間に形成される第１及び第２キャビティ領域とを含む光学二重ファブリペロー干渉計フィルムが開示される。

一実施例において、光学二重ファブリペロー干渉計フィルムは、第１反射防止層の上部に形成される第１反射層と、第１反射層の上部に形成される第２反射層と、第２反射層と第２反射防止層との間に形成される第３反射層とを含み、第１キャビティ領域は、第１反射層と第２反射層との間に形成される第１キャビティ層であり、第２キャビティ領域は、第２反射層と第３反射層との間に形成される第２キャビティ層であってもよい。

一実施例において、第１キャビティ領域は、第１キャビティ領域に入射される光の特定の波長帯域で１次共振を発生させることができる。

一実施例において、第２キャビティ領域は、第２キャビティ領域に入射される光の特定の波長帯域で高次共振を発生させることができる。

一実施例において、第２キャビティ領域における高次共振の共振次数は、第２キャビティ領域の厚さによって決定されてもよい。

一実施例において、第１キャビティ領域の厚さによって、光学二重ファブリペロー干渉計フィルムを透過した光のスペクトル分布が決定されてもよい。

一実施例において、第１キャビティ領域の厚さは２０ｎｍ～２５０ｎｍであってもよい。

一実施例において、光学二重ファブリペロー干渉計フィルムを透過した光の赤色（Ｒｅｄ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ）及び青色（Ｂｌｕｅ）の共振波長のピーク位置及びそれぞれにおける色純度は、第２キャビティ領域の厚さによって決定されてもよい。

一実施例において、第２キャビティ領域の厚さは２００ｎｍ～１０００ｎｍであってもよい。

一実施例において、第１反射防止層、第２反射防止層、第１キャビティ領域及び第２キャビティ領域のうちの少なくとも１つは、誘電体物質を含むことができる。

一実施例において、誘電体物質は、透明であり、かつ光損失が低い無機物または有機物を含むことができる。例えば、ＳｉＮ_ｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２、ＷＯ_３、ＴｉＯ_２、ＭｏＯ_３、ＺｎＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｖ_２Ｏ_５、ＬｉＦ及びＺｎＳのうちの少なくとも１つの無機物、またはＰＶＰ、ＰＶＣ、ＰＩ、ＰＭＭＡ、ＮＰＢ、ＴＣＴＡ及びＴＰＢｉのうちの少なくとも１つの有機物であってもよく、前記誘電体物質に限定されない。

一実施例において、第１反射層、第２反射層及び第３反射層のうちの少なくとも１つは、半透明反射体で形成されてもよい。

一実施例において、反射体は金属薄膜で形成されてもよい。

一実施例において、第１反射層、第２反射層及び第３反射層は、金属薄膜の厚さが１ｎｍ～３５ｎｍであってもよい。

一実施例において、金属薄膜は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）及びモリブデン（Ｍｏ）のうちの少なくとも１つを含むことができる。

一実施例において、金属薄膜は、金、銀及びアルミニウムの合金物質のうちの少なくとも１つを含むことができる。

一実施例において、光学二重ファブリペロー干渉計フィルムは、第２反射防止層の上部に形成される基板をさらに含むことができる。

一実施例において、基板は、ガラス基板、絶縁性高分子基板、及び半導体基板などの透明な特性を有する基板のうちの少なくとも１つであってもよい。

一実施例において、基板は、透明なフレキシブル基板であってもよい。

本発明の他の態様によれば、光学二重ファブリペロー干渉計フィルムは、第１反射防止層と、第１反射防止層の上部に形成される第１反射層と、第１反射層の上部に形成される第２反射層と、第１反射層と第２反射層との間に形成される第１キャビティ層と、第２反射層の上部に形成される第３反射層と、第２反射層と第３反射層との間に形成される第２キャビティ層と、第３反射層の上部に形成される第２反射防止層とを含むことができる。

本発明の一態様によれば、光学フィルムの色純度を高めることが可能となる。

また、本発明の他の態様によれば、二重のキャビティ層を備えた光学フィルムが提供される。

また、本発明の更に他の態様によれば、一つのフィルム構造を通じて、光学フィルムの三原色の色純度を同時に高めることが可能となる。

また、本発明の更に他の態様によれば、容易な製造工程を通じて光学フィルムを生産することが可能となる。

また、本発明の更に他の態様によれば、製造時にパターニング作業が要求されない光学フィルムが可能となる。

また、本発明の更に他の態様によれば、光学フィルムの製造コストを低減することが可能となる。

本発明の一実施例に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルムの構造を示した図である。本発明の一実施例に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルムのパラメータを示した図である。本発明の一実施例に係る計算された第１反射層を介して第１キャビティ層に透過された光の透過度を示した図である。本発明の一実施例に係る計算された第１キャビティ層のファブリペロー因子、及び第２反射層を介して第２キャビティ層に透過された光の透過度を示した図である。本発明の一実施例に係る計算された第２キャビティ層のファブリペロー因子、及び第３反射層を介して外部に透過された光の透過度を示した図である。本発明の一実施例に係る光学シミュレーションを用いて光学二重ファブリペロー干渉計フィルムの透過度を示した図である。本発明の一実施例に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルムが適用された例を示した図である。本発明の一実施例に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルムが適用された他の例を示した図である。

本明細書に開示されている本発明の概念による実施例についての特定の構造的又は機能的な説明は、単に本発明の概念による実施例を説明するための目的で例示されたものであって、本発明の概念による実施例は、様々な形態で実施可能であり、本明細書に説明された実施例に限定されない。

本発明の概念による実施例は、様々な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるので、実施例を図面に例示し、本明細書で詳しく説明する。しかし、これは、本発明の概念による実施例を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる変更、均等物、または代替物を含む。

「第１」又は「第２」などの用語を様々な構成要素を説明するのに使用できるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ、例えば、本発明の概念による権利範囲から逸脱しないまま、第１構成要素は第２構成要素と命名されてもよく、同様に、第２構成要素は第１構成要素と命名されてもよい。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか、「接続されて」いると言及された際には、その他の構成要素に直接的に連結又は接続されていることもあるが、その構成要素間に他の構成要素が存在することもあると理解されなければならない。反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか、「直接接続されて」いると言及された際には、その構成要素間に他の構成要素が存在しないものと理解されなければならない。構成要素間の関係を説明する表現、例えば、「～間に」と「すぐ～間に」又は「～に直接隣接する」なども同様に解釈されなければならない。

本明細書で使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために用いられたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに別の意味を示すものでない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性をあらかじめ排除しないものと理解されなければならない。

別に定義されない限り、技術的又は科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈されなければならず、本明細書で明らかに定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されない。

以下、実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。しかし、特許出願の範囲がこのような実施例によって制限又は限定されるものではない。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。

図１は、本発明の一実施例に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルムの構造を示した図である。

図１を参照すると、光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００（ｏｐｔｉｃａｌｄｕａｌＦａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｆｉｌｍ）は、第１反射防止層１１００、第１反射層１２００、第１キャビティ層１３００、第２反射層１４００、第２キャビティ層１５００、第３反射層１６００、第２反射防止層１７００及び基板１８００を含むことができる。

第１反射防止層１１００（反射防止膜（ａｎｔｉ－ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｆｉｌｍ）１）は、透明であり、かつ光損失が低い誘電体物質を含むことができる。例えば、誘電体物質は、ＳｉＮ_ｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２、ＷＯ_３、ＴｉＯ_２、ＭｏＯ_３、ＺｎＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｖ_２Ｏ_５、ＬｉＦ及びＺｎＳのうちの少なくとも１つの無機物、またはＰＩ、ＰＭＭＡ、ＮＰＢ、ＴＣＴＡ及びＴＰＢｉのうちの少なくとも１つの有機物を含むことができ、前記誘電体物質に限定されない。

一実施例において、第１反射防止層１１００の厚さによって、第１反射防止層１１００を介して第１キャビティ層１３００に透過される光量が異なるように制御され得る。

第１反射層１２００（リフレクタ（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）１）は、第１反射防止層１１００の上部、すなわち、第１反射防止層１１００と第１キャビティ層１３００との間に形成される半透明な金属薄膜であり得る。

一実施例において、第１反射層は、金属薄膜の厚さが１ｎｍ～３５ｎｍであってもよい。

第１キャビティ層１３００（活性キャビティ、ａｃｔｉｖｅｃａｖｉｔｙ）は、第１反射層１２００の上部、すなわち、第１反射層１２００と第２反射層１４００との間に形成され得る。

一実施例において、第１キャビティ層１３００は、第１予め設定された波長帯域で１次共振現象を起こすことができる。すなわち、第１キャビティ層１３００では、第１反射防止層１１００を介して第１キャビティ層１３００に透過される光が、第１反射層１２００及び第２反射層１４００によって多重反射されることによって、１次共振が発生することができる。また、１次共振が起こった光は、第２反射層１４００を介して第２キャビティ層１５００に透過され得る。このとき、第１キャビティ層１３００は、１次共振が起こるように、厚さが調節され得る。

一実施例において、第１予め設定された波長帯域は、本発明の一実施例に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００の使用目的に応じて決定され得、第１キャビティ層１３００の厚さによって制御され得る。具体例として、図６は、１次共振の第１予め設定された波長が７００ｎｍとなるように第１キャビティ層１３００の厚さを設定した場合に、第１キャビティ層１３００を透過した光のスペクトル分布は、第１予め設定された波長である７００ｎｍの近くで最大透過性を有することを確認することができる。

一実施例において、第１キャビティ層１３００の厚さによって、第２キャビティ層１５００に透過される光のスペクトル分布が制御され得る。

一実施例において、第１キャビティ層１３００は、透明であり、かつ光損失が低い誘電体物質を含むことができる。例えば、誘電体物質は、ＳｉＮ_ｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２、ＷＯ_３、ＴｉＯ_２、ＭｏＯ_３、ＺｎＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｖ_２Ｏ_５、ＬｉＦ及びＺｎＳのうちの少なくとも１つの無機物、またはＰＶＰ、ＰＶＣ、ＰＩ、ＰＭＭＡ、ＮＰＢ、ＴＣＴＡ及びＴＰＢｉのうちの少なくとも１つの有機物を含むことができ、前記誘電体物質に限定されない。

第２反射層１４００（リフレクタ（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）２）は、第１キャビティ層１３００の上部、すなわち、第１キャビティ層１３００と第２キャビティ層１５００との間に形成される半透明な金属薄膜であり得る。

一実施例において、第２反射層は、金属薄膜の厚さが１ｎｍ～３５ｎｍであってもよい。

第２キャビティ層１５００（外部キャビティ、ｅｘｔｅｒｎａｌｃａｖｉｔｙ）は、第２反射層１４００の上部、すなわち、第２反射層１４００と第３反射層１６００との間に形成され得る。

一実施例において、第２キャビティ層１５００は、透明であり、かつ光損失が低い誘電体物質を含むことができる。例えば、誘電体物質は、ＳｉＮ_ｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２、ＷＯ_３、ＴｉＯ_２、ＭｏＯ_３、ＺｎＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｖ_２Ｏ_５、ＬｉＦ及びＺｎＳのうちの少なくとも１つの無機物、またはＰＶＰ、ＰＶＣ、ＰＩ、ＰＭＭＡ、ＮＰＢ、ＴＣＴＡ及びＴＰＢｉのうちの少なくとも１つの有機物を含むことができ、前記誘電体物質に限定されない。

一実施例において、第２キャビティ層１５００は、第２予め設定された波長帯域で高次（２、３、４．．次）共振現象を起こすことができる。すなわち、第２キャビティ層１５００では、第２反射防止層１７００を介して第２キャビティ層１５００に透過される光が、第２反射層１４００及び第３反射層１６００によって多重反射されることによって、高次共振が発生することができる。このとき、第２キャビティ層１５００で起こる高次共振現象の共振次数は、第２キャビティ層１５００の厚さによって調節され得る。例えば、第２キャビティ層１５００の厚さが厚いほど、共振次数が増加することができる。すなわち、第１キャビティ層１３００で１次共振が起こった光は、第２キャビティ層１５００で２次以上の高次共振を経るようになる。

一実施例において、第２予め設定された波長帯域は、本発明の一実施例に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００の使用目的に応じて決定され得、第２キャビティ層１５００の厚さによって制御され得る。具体例として、図６では、高次共振の第２予め設定された波長が６３０ｎｍとなるように第２キャビティ層１５００の厚さを設定した場合に、第２キャビティ層１５００を透過した光は６３０ｎｍの波長、５４０ｎｍの波長、４６０ｎｍなどの波長帯域でピークを有する透光スペクトルを確認することができる。

一実施例において、第２キャビティ層１５００の厚さによって、第２キャビティ層１５００に透過される光の特定の共振波長のピーク位置及び色純度を調節することができる。すなわち、第２キャビティ層１５００の厚さによって各ＲＧＢカラーのスペクトル幅を狭めることができるので、色純度を高めることが可能となる。すなわち、ＲＧＢカラーの全てに対して第１キャビティ層１３００及び第２キャビティ層１５００の厚さを同一にすることが可能であるので、光学フィルムの製造時に各ＲＧＢカラー別に異なる厚さのキャビティ層を有するようにするためのパターニング作業が必要でなくなる。したがって、本発明に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００の製造時にはパターニング作業が必要でないので、製造時間及び製造コストを低減することが可能となる。また、このような特性は、大面積のディスプレイ、照明などの装置を具現するのに有利であり得る。

第３反射層１６００（リフレクタ（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）３）は、第２キャビティ層１５００の上部、すなわち、第２キャビティ層１５００と第２反射防止層１７００との間に形成される半透明な金属薄膜であり得る。

一実施例において、第３反射層は、金属薄膜の厚さが１ｎｍ～３５ｎｍであってもよい。

第２反射防止層１７００（反射防止膜（ａｎｔｉ－ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｆｉｌｍ）２）は、第３反射層１６００の上部、すなわち、第３反射層１６００と基板１８００との間に形成され得る。このとき、第２反射防止層１７００は、第２キャビティ層１５００と第３反射層１６００との境界面で発生する反射率、及び光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００を透過して外部に出る光のスペクトルに影響を及ぼすことができる。

一実施例において、第２反射防止層１７００は、透明であり、かつ光損失が低い誘電体物質を含むことができる。例えば、誘電体物質は、ＳｉＮ_ｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２、ＷＯ_３、ＴｉＯ_２、ＭｏＯ_３、ＺｎＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｖ_２Ｏ_５、ＬｉＦ及びＺｎＳのうちの少なくとも１つの無機物、またはＰＶＰ、ＰＶＣ、ＰＩ、ＰＭＭＡ、ＮＰＢ、ＴＣＴＡ及びＴＰＢｉのうちの少なくとも１つの有機物を含むことができ、前記誘電体物質に限定されない。

基板１８００（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）は、第２反射防止層の上部に形成され、ガラス基板、絶縁性高分子基板、及び半導体基板などの透明な特性を有する基板のうちの少なくとも１つであり得る。

一実施例において、基板１８００は、透明なフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基板であってもよい。

また、第１キャビティ層１３００及び第２キャビティ層１５００の共振現象は、第１キャビティ層１３００及び第２キャビティ層１５００の有効光学距離を調節して制御され得る。

図２は、本発明の一実施例に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルムのパラメータを示した図である。

図２を参照すると、光学二重ファブリペロー干渉計フィルムの透過度を設計するための重要なパラメータが示されている。ここで、光学二重ファブリペロー干渉計フィルムの透過度は、下記の数式１を通じて導出することができる。

数式１において、ｎ₀、ｎ₁₂、ｎ₃₄及びｎ₄は、各層の屈折率、ｔ₁は、第１反射防止層１１００及び第１反射層１２００を透過した透過係数、ｔ₂は、第２反射層１４００を透過した透過係数、ｔ₄は、第３反射層１６００及び第２反射防止層１７００を透過した透過係数、ｒ₁は、第１キャビティ層１３００と第１反射層１２００との間の反射係数、ｒ₂は、第１キャビティ層１３００と第２反射層１４００との間の反射係数、ｒ₃は、第２キャビティ層１５００と第２反射層１４００との間の反射係数、ｒ₄は、第２キャビティ層１５００と第３反射層１６００との間の反射係数、Ｒ₁₂は｜ｒ₁ｒ₂｜、Ｒ₃₄は｜ｒ₃ｒ₄｜、Δφ₁₂は、第１キャビティ層１３００の内部で発生する位相変化、Δφ₃₄は、第２キャビティ層１５００の内部で発生する位相変化を示すことができる。数式１は、第１反射層１２００を介して第１キャビティ層１３００の内部に透過した光の透過度と、第１キャビティ層１３００のファブリペロー因子と第２キャビティ層１５００のファブリペロー因子との積で示すことができる。

Δφ₁₂の補強干渉条件を満たす数式は、下記の数式２で表現することができる。

Δφ₁₂＝－φ₁－φ₂＋２ｎ₁₂ｄ₁₂ｋ₀＝２ｍπ（ｍ＝０）（数式２）

数式２は、第１キャビティ層１３００内で補強干渉が起こるようになることを示し、ｍ＝０である場合、特定の波長帯域で１次共振モードを示すことができる。φ₁は、第１キャビティ層１３００と第１反射層１２００との間で発生した位相変化、φ₂は、第１キャビティ層１３００と第２反射層１４００との間で発生した位相変化を示すことができ、第１キャビティ層１３００の厚さ（ｄ₁₂）を調節して共振波長を現すことができる。これは、光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００を介して外部に透過された光のスペクトル分布と関連することができる。

Δφ₃₄の補強干渉条件を満たす数式は、下記の数式３で表現することができる。

Δφ₃₄＝－φ₃－φ₄＋２ｎ₃₄ｄ₃₄ｋ₀＝２ｍπ（ｍ＝１，２，３，…）（数式３）

数式３は、第２キャビティ層１５００内で補強干渉が起こるようになることを示し、特定の波長帯域で高次共振モード（ｍ＝１，２，３，．．．）を示すことができる。φ₃は、第２キャビティ層１５００と第２反射層１４００との間で発生した位相変化、φ₄は、第２キャビティ層１５００と第３反射層１６００との間で発生した位相変化を示すことができ、第２キャビティ層１５００の厚さ（ｄ₃₄）を調節して複数の共振波長を現すことができる。これは、二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００を介して外部に透過された光の複数の共振波長帯域のピーク位置、及びそれぞれの波長帯域における色純度の向上と関連することができる。

図３は、本発明の一実施例に係る計算された第１反射層１２００を介して第１キャビティ層に透過した光の透過度を示した図である。

図３に示された光の透過度は、下記の数式４で示すことができる。

図３の数式４で計算された光のスペクトルは、第１反射防止層１１００の、透明であり、かつ光損失が低い誘電体物質の厚さによって調節され得、第１反射層１２００の半透明な金属薄膜及び厚さによって調節され得る。また、各層の屈折率によって調節され得る。ここで、計算された透過度は、第１透過度（Ｆｉｒｓｔｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）と定義することができる。これは、第１反射防止層１１００を介して第１キャビティ層１３００に透過される光量が異なるように制御され得る。

図４は、本発明の一実施例に係る計算された第１キャビティ層１３００のファブリペロー因子、及び第２反射層１４００を介して第２キャビティ層１５００に透過された光の透過度を示した図である。

図４に示された第１キャビティ層１３００のファブリペロー因子、及び第２反射層１４００を介して第２キャビティ層１５００に透過された光の透過度は、下記の数式５で示すことができる。

図４の数式５で計算された第２反射層１４００を介して第２キャビティ層１５００に透過された光の透過度である第２透過度（Ｓｅｃｏｎｄｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）は、第１透過度（Ｆｉｒｓｔｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）と第１キャビティ層１３００のファブリペロー因子（Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔｆａｃｔｏｒ＿ａｃｔｉｖｅｃａｖｉｔｙ）との積で示すことができる。第１キャビティ層１３００内で発生した共振現象により、特定の波長帯域にピークを示すことができる。このピークは、数式２で第１キャビティ層１３００の厚さを調節して、１次共振モードを満たす共振波長帯域に現れることができる。これは、光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００を透過した光のスペクトル分布を決定することができる。

図５は、本発明の一実施例に係る計算された第２キャビティ層１５００のファブリペロー因子、及び第３反射層１６００を介して外部に透過された光の透過度を示した図である。

図５に示された第２キャビティ層１５００のファブリペロー因子、及び第３反射層１６００を介して外部に透過された光の透過度は、前記数式１で示すことができる。

図５において、数式１で計算された第３反射層１６００を介して外部に透過された光の透過度である最終透過度（Ｆｉｎａｌｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）は、第１透過度（Ｆｉｒｓｔｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）と、第２透過度（Ｓｅｃｏｎｄｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）と第２キャビティ層１５００のファブリペロー因子（Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔｆａｃｔｏｒ＿ｅｘｔｅｒｎａｌｃａｖｉｔｙ）との積で示すことができる。第２キャビティ層１５００内で発生した共振現象により、特定の波長帯域に複数のピークを示すことができる。このピークは、数式２で第２キャビティ層１５００の厚さを調節して、高次共振モードを満たす共振波長帯域に現れることができる。これは、光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００を透過した光の特定の共振波長の位置及び色純度を調節することができる。数式１を通じて、最終透過度（Ｆｉｎａｌｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）は、光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００を透過した光の透過度を示すことができる。

図６は、本発明の一実施例に係る光学シミュレーションを用いて光学二重ファブリペロー干渉計フィルムの透過度を示した図である。

図６を参照すると、光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００の第１キャビティ層１３００（ａｃｔｉｖｅｃａｖｉｔｙ）を透過した光、及び第１キャビティ層１３００（ａｃｔｉｖｅｃａｖｉｔｙ）を透過した光が光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００の第２キャビティ層１５００（ｅｘｔｅｒｎａｌｃａｖｉｔｙ）を透過した光のスペクトル分布が示されている。この透過した光のスペクトル分布は、先に計算された透過度と一致した。図６に示された光のスペクトル分布は、光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００の第１キャビティ層１３００の厚さによって決定され得る。第１キャビティ層１３００を透過した光が第２キャビティ層１５００を透過するようになると、特定の波長で複数のピーク値を有するスペクトル分布を得ることができる。図６では、赤色（Ｒ、ｒｅｄ）、緑色（Ｇ、ｇｒｅｅｎ）及び青色（Ｂ、ｂｌｕｅ）の３つのピークが発生することを確認することができる。このとき、赤色の透過度は０．６５、緑色の透過度は０．４８、青色の透過度は０．２５を有する。赤色のピーク位置は６３０ｎｍ、緑色のピーク位置は５３２ｎｍ、青色のピーク位置は４６０ｎｍで発生する。半値全幅は、赤色は１８ｎｍ、緑色は１１ｎｍ、青色は１０ｎｍを有する。したがって、本発明の一実施例において、光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００によって赤色、緑色及び青色波長帯で同時に３つのピークを示し、狭い半値全幅（ＦＷＨＭ）により色純度が向上したことを確認することができる。

図７は、本発明の一実施例に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルムが適用された例を示した図である。

図７を参照すると、前面発光する自発光素子に適用された光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００が示されている。前面発光する自発光素子の上面に配置される光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００は、前面発光する自発光素子から放出される赤色、緑色及び青色の光が光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００の第１反射防止層１１００を介して第１キャビティ層１３００に透過され、特定の波長帯域で１次共振が起こる。第１キャビティ層１３００を透過した光は、第２キャビティ層１５００を透過して高次共振が起こることによって、色の純度が高くなった赤色、緑色及び青色の光を外部に透過させることができる。

一実施例において、前面発光する自発光素子は、ＯＬＥＤ、ＱＬＥＤ、ｕＬＥＤなどであってもよい。

一実施例において、光学粘着剤（Ｏｐｔｉｃａｌｃｌｅａｒａｄｈｅｓｉｖｅ、ＯＣＡ）を用いて光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００の第１反射防止層１１００の下部に接着され得る。

図８は、本発明の一実施例に係る光学二重ファブリペロー干渉計フィルムが適用された他の例を示した図である。

図８を参照すると、背面発光する自発光素子に適用した光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００が示されている。背面発光する自発光素子の下部面に配置される光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００は、背面発光する素子から放出される赤色、緑色及び青色の光が光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００の第１反射防止層１１００を介して第１キャビティ層１３００に透過され、特定の波長帯域で１次共振が起こる。第１キャビティ層１３００を透過した光は、第２キャビティ層１５００を透過して高次共振が起こることによって、色の純度が高くなった赤色、緑色及び青色の光を外部に透過させることができる。

一実施例において、背面発光する自発光素子は、ＯＬＥＤ、ＱＬＥＤ、ｕＬＥＤなどであってもよい。

一実施例において、光学粘着剤（Ｏｐｔｉｃａｌｃｌｅａｒａｄｈｅｓｉｖｅ、ＯＣＡ）を用いて光学二重ファブリペロー干渉計フィルム１０００の第２反射防止層１７００の上部に接着され得る。

以上のように、実施例をたとえ限定された図面によって説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、前記の記載から様々な修正及び変形が可能である。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順序で行われたり、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組み合わせられたり、他の構成要素又は均等物によって代替又は置換されたりしても適切な結果が達成され得る。

したがって、他の具現、他の実施例及び特許請求の範囲と均等なものも、添付の特許請求の範囲の範囲に属する。

Claims

第１反射防止層と、
前記第１反射防止層の上部に形成される第２反射防止層と、
前記第１反射防止層と前記第２反射防止層との間に形成される第１及び第２キャビティ領域とを含み、
前記第１反射防止層の上部に形成される第１反射層と、
前記第１反射層の上部に形成される第２反射層と、
前記第２反射層と前記第２反射防止層との間に形成される第３反射層とを含み、
前記第１キャビティ領域は、
前記第１反射層と前記第２反射層との間に形成される第１キャビティ層であり、
前記第２キャビティ領域は、
前記第２反射層と前記第３反射層との間に形成される第２キャビティ層であり、
前記第１キャビティ領域は、
前記第１キャビティ領域に入射される光の第１予め設定された波長帯域で１次共振を発生させ、
前記第２キャビティ領域は、
前記第２キャビティ領域に入射される光の第２予め設定された波長帯域で高次共振を発生させる、光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第２キャビティ領域における前記高次共振の共振次数は、前記第２キャビティ領域の厚さによって決定される、請求項１に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第１キャビティ領域の厚さによって、前記光学二重ファブリペロー干渉計フィルムを透過した光のスペクトル分布が決定される、請求項１に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第１キャビティ層の厚さは２０ｎｍ～２５０ｎｍである、請求項１に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記光学二重ファブリペロー干渉計フィルムを透過した光の赤色（Ｒｅｄ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ）及び青色（Ｂｌｕｅ）の共振波長のピーク位置及びそれぞれにおける色純度は、前記第２キャビティ領域の厚さによって決定される、請求項１に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第２キャビティ層の厚さは２００ｎｍ～１０００ｎｍである、請求項１に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第１反射防止層、前記第２反射防止層、前記第１キャビティ領域及び前記第２キャビティ領域のうちの少なくとも１つは、誘電体物質を含む、請求項１に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記誘電体物質は、ＳｉＮ_ｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＨｆＯ_２、ＷＯ_３、ＴｉＯ_２、ＭｏＯ_３、ＺｎＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｖ_２Ｏ_５、ＬｉＦ及びＺｎＳのうちの少なくとも１つの無機物、またはＰＶＰ、ＰＶＣ、ＰＩ、ＰＭＭＡ、ＮＰＢ、ＴＣＴＡ及びＴＰＢｉのうちの少なくとも１つの有機物である、請求項７に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記誘電体物質は透明である、請求項７に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第１反射層、前記第２反射層及び前記第３反射層のうちの少なくとも１つは、半透明反射体で形成される、請求項１に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記半透明反射体は金属薄膜で形成される、請求項１０に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第１反射層、第２反射層及び第３反射層のうちの少なくとも１つの前記金属薄膜の厚さが１ｎｍ～３５ｎｍである、請求項１１に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記金属薄膜は、
金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）及びモリブデン（Ｍｏ）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記金属薄膜は、前記金、銀及びアルミニウムの合金物質のうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第２反射防止層の上部に形成される基板をさらに含む、請求項１に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記基板は、ガラス基板、絶縁性高分子基板、半導体基板及び透明な基板のうちの少なくとも１つである、請求項１５に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記基板は、透明なフレキシブル基板である、請求項１５に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
第１反射防止層と、
前記第１反射防止層の上部に形成される第１反射層と、
前記第１反射層の上部に形成される第２反射層と、
前記第１反射層と前記第２反射層との間に形成される第１キャビティ層と、
前記第２反射層の上部に形成される第３反射層と、
前記第２反射層と前記第３反射層との間に形成される第２キャビティ層と、
前記第３反射層の上部に形成される第２反射防止層とを含み、
前記第１キャビティ層は、
前記第１キャビティ層に入射される光の第１予め設定された波長帯域で１次共振を発生させ、
前記第２キャビティ層は、
前記第２キャビティ層に入射される光の第２予め設定された波長帯域で高次共振を発生させる、光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第２キャビティ層における前記高次共振の共振次数は、前記第２キャビティ層の厚さによって決定される、請求項１８に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第１キャビティ層の厚さによって、前記光学二重ファブリペロー干渉計フィルムを透過した光のスペクトル分布が決定される、請求項１８に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第１キャビティ層の厚さは２０ｎｍ～２５０ｎｍである、請求項１８に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記光学二重ファブリペロー干渉計フィルムを透過した光の赤色（Ｒｅｄ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ）及び青色（Ｂｌｕｅ）の共振波長のピーク位置及びそれぞれにおける色純度は、前記第２キャビティ層の厚さによって決定される、請求項１８に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。
前記第２キャビティ層の厚さは２００ｎｍ～１０００ｎｍである、請求項１８に記載の光学二重ファブリペロー干渉計フィルム。