KR101766392B1

KR101766392B1 - 반사 거울 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101766392B1
Application number: KR1020170039694A
Authority: KR
Inventors: 양영덕; 위성만
Original assignee: (주) 유남옵틱스
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2017-08-09

Abstract

예시적인 실시예들에 따른 반사 거울 및 그 제조 방법은 베릴륨(Be)으로 이루어지는 기판, 상기 기판 상에 형성되면서 니켈로 이루어지는 코팅층, 상기 코팅층 상에 형성되는 접착층, 상기 접착층 상에 형성되면서 알루미늄으로 이루어지는 반사층, 상기 반사층 상에 형성되면서 ZnS 및 YbF3로 이루어지는 반사율 조정층, 상기 반사율 조정층 상에 형성되면서 Y2O3 및 ZnS로 이루어지는 보호층을 포함할 수 있다. 특히, 상기 접착층은 상기 코팅층의 니켈과 접착되는 일면은 상기 니켈과의 접착력이 알루미늄에 비해 높은 물질로 이루어지고 상기 일면과 반대되는 상기 반사층의 알루미늄과 접착되는 타면은 상기 알루미늄과의 접착력이 상기 니켈에 비해 높은 물질로 이루어질 수 있다.

Description

반사 거울 및 이의 제조 방법{Reflective mirror and Method for manufacturing the same}

본 발명은 반사 거울 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 광의 반사 현상을 이용하여 광의 경로를 변경하거나 또는 광을 집광하도록 하기 위한 반사 거울 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

영상 시스템, 레이저 시스템 등의 사용에서는 광(레이저)의 경로를 변경시키거나 또는 광을 집광할 필요가 있다. 광의 경로 변경 또는 광의 집광 등에는 반사 거울이 이용된다. 언급한 반사 거울에 대한 예로서는 대한민국 등록특허 10-1146619호 등을 들 수 있다.

관련 기술들에 따르면, 반사 거울은 주변 환경 등에 영향을 많이 받기 때문에 보다 우수한 내구성을 가질 필요가 있다.

본 발명의 일 과제는 내구성이 우수한 반사 거울을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 과제는 내구성이 우수한 반사 거울의 제조 방법을 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 반사 거울은 베릴륨(Be)으로 이루어지는 기판, 상기 기판 상에 형성되면서 니켈로 이루어지는 코팅층, 상기 코팅층 상에 형성되는 접착층, 상기 접착층 상에 형성되면서 알루미늄으로 이루어지는 반사층, 상기 반사층 상에 형성되면서 ZnS 및 YbF3로 이루어지는 반사율 조정층, 상기 반사율 조정층 상에 형성되면서 Y2O3 및 ZnS로 이루어지는 보호층을 포함할 수 있다. 특히, 상기 접착층은 상기 코팅층의 니켈과 접착되는 일면은 상기 니켈과의 접착력이 알루미늄에 비해 높은 물질로 이루어지고 상기 일면과 반대되는 상기 반사층의 알루미늄과 접착되는 타면은 상기 알루미늄과의 접착력이 상기 니켈에 비해 높은 물질로 이루어질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 접착층의 일면은 TiO2로 이루어지고 타면은 SiO2로 이루어질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 반사층은 100 내지 200nm의 두께를 갖도록 구비될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 반사율 조정층은 ZnS 및 YbF3가 적어도 1회 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 구비될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 반사율 조정층은 ZnS가 20 내지 60nm의 두께를 갖고 YbF3가 50 내지 120nm의 두께를 갖도록 구비될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보호층은 Y2O3, ZnS 및 Y2O3가 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 구비될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보호층은 Y2O3가 5 내지 20nm의 두께를 갖고 ZnS가 20 내지 60nm의 두께를 갖도록 구비될 수 있다.

상기 본 발명의 다른 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 반사 거울의 제조 방법은 베릴륨(Be)으로 이루어지는 기판 상에 니켈로 이루어지는 코팅층을 형성하고, 상기 코팅층 상에 접착층을 형성한 후, 상기 접착층 상에 알루미늄으로 이루어지는 반사층을 형성할 수 있다. 특히, 상기 접착층은 상기 코팅층의 니켈과 접착하는 일면은 상기 니켈과의 접착력이 알루미늄에 비해 높은 물질로 이루어지고 상기 일면과 반대되는 상기 반사층의 알루미늄과 접착하는 타면은 상기 알루미늄과의 접착력이 상기 니켈에 비해 높은 물질로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 반사층 상에 ZnS 및 YbF3로 이루어지는 반사율 조정층을 형성한 후, 상기 반사율 조정층 상에 Y2O3 및 ZnS로 이루어지는 보호층을 형성할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 반사층은 100 내지 200nm의 두께를 갖도록 EB 증착 공정을 수행하여 형성할 수 있고, 상기 반사율 조정층은 20 내지 60nm의 두께를 갖는 ZnS 및 50 내지 120nm의 두께를 갖는 YbF3가 적어도 1회 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 형성할 수 있고, 상기 보호층은 5 내지 20nm의 두께를 갖는 Y2O3, 20 내지 60nm의 두께를 갖는 ZnS 및 5 내지 20nm의 두께를 갖는 Y2O3가 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 형성할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따른 반사 거울 및 이의 제조 방법은 상기 코팅층과 상기 반사층 사이에 상기 코팅층의 니켈과 접착하는 일면은 상기 니켈과의 접착력이 알루미늄에 비해 높은 물질로 이루어지고 상기 반사층의 알루미늄과 접착하는 타면은 상기 알루미늄과의 접착력이 상기 니켈에 비해 높은 물질로 이루어지는 반사층을 형성할 수 있다. 즉, 상기 반사 거울 및 이의 제조 방법에서는 상기 코팅층과의 접착력이 우수한 TiO2 및 상기 반사층과의 접착력이 우수한 SiO2를 사용하여 상기 접착층을 형성하는 것이다.

이에, 상기 접착층의 우수한 접착력에 의해 보다 향상된 내구성을 제공함으로써 주변 환경 등에 영향을 받지 않고 안정적인 사용이 가능할 것이다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 반사 거울을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 반사 거울에 구비되는 접착층을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 반사 거울에 구비되는 반사율 조정층을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 반사 거울에 구비되는 보호층을 나타내는 도면이다.
도 5는 시편으로 마련한 반사 거울의 7,600 내지 12,300nm에서의 반사율을 나타내는 도면이다.
도 6은 시편으로 마련한 반사 거울의 450 내지 690nm에서의 반사율을 나타내는 도면이다.
도 7은 시편으로 마련한 반사 거울의 1,543nm에서의 반사율을 나타내는 도면이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 반사 거울을 나타내는 개략적인 도면이다.

도 1을 참조하면, 반사 거울(100)은 기판(10), 코팅층(12), 접착층(14), 반사층(16), 반사율 조정층(18) 및 보호층(20)을 포함할 수 있다.

기판(10)은 금속 재질 또는 유리 재질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 기판(10)이 금속 재질로 이루어질 경우 가벼우면서도 외부 충격 등에 강한 베릴륨(Be)을 포함할 수 있다.

코팅층(12)은 기판(10) 상에 형성될 수 있다. 코팅층(12)은 내식성, 내마모성, 조도 개선 등을 위하여 형성될 수 있다. 그리고 베릴륨의 경우 독성이 있으므로 직접적인 가공이 힘들기 때문에 코팅층(12)을 형성하는 것이다. 예시적인 실시예들에 있어서, 코팅층(12) 또한 우수한 반사율을 제공해야 하기 때문에 균일하고 평탄한 가공이 가능한 니켈로 형성할 수 있다.

접착층(14)은 코팅층(12) 상에 형성될 수 있다. 접착층(14)은 반사 거울(100)에 대한 보다 우수한 내구성을 확보하기 위하여 형성될 수 있다. 이에, 접착층(14)은 코팅층(12)과 반사층(16) 사이에 개재되어 코팅층(12)과 반사층(16) 사이의 접착력을 향상시킴으로써 반사 거울(100)에 대한 우수한 내구성을 확보할 수 있는 것이다.

도 2는 도 1의 반사 거울에 구비되는 접착층을 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 접착층(14)은 코팅층(12)의 니켈과 접착되는 일면은 니켈과의 접착력이 알루미늄에 비해 높은 물질로 이루어지는 하부 접착층(21) 및 일면과 반대되는 타면은 알루미늄과의 접착력이 니켈에 비해 높은 물질로 이루어지는 상부 접착층(23)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 접착층(14)의 타면은 반사층(16)과 접착되는 부분일 수 있다.

언급한 바와 같이, 접착층(14)은 서로 다른 물질로 이루어지는 하부 접착층(21) 및 상부 접착층(23)으로 이루어질 수 있다. 알루미늄과의 접착력에 비해 니켈과의 접착력이 우수한 물질의 예로서는 TiO2를 들 수 있고, 니켈과의 접착력에 비해 알루미늄과의 접착력이 우수한 물질의 예로서는 SiO2를 들 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 일면에 해당하는 하부 접착층(21)은 TiO2로 이루어질 수 있고, 타면에 해당하는 상부 접착층(23)은 SiO2로 이루어질 수 있다.

접착층(14)의 두께가 약 20nm 미만이거나 약 100nm를 초과할 경우에는 코팅층(12)과 반사층(16) 사이의 접착력이 다소 약화될 수 있다. 이에, 접착층(14)은 약 20 내지 100nm의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 그리고 하부 접착층(21) 및 상부 접착층(23)은 거의 비슷한 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 따라서 하부 접착층(21) 및 상부 접착층(23) 각각은 약 10 내지 50nm의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 반사층(16)은 접착층(14) 상에 형성될 수 있다. 즉, 반사층(16)은 접착층(14)의 타면 상에 형성될 수 있다. 다시 말해, 반사층(16)은 상부 접착층(23) 상에 형성될 수 있다.

그리고 예시적인 실시예들에 있어서, 반사층(16)은 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상부 접착층(23)이 SiO2로 이루어지고, 반사층(16)이 알루미늄으로 이루어지기 때문에 보다 우수한 접착력을 확보할 수 있다. 아울러, 알루미늄은 약 100 내지 200nm 사이의 두께로 이루어질 경우 알루미늄 고유의 반사 특성을 나타낼 수 있다. 따라서 예시적인 실시예들에 있어서, 반사층(16)은 약 100 내지 200nm의 두께를 갖도록 형성할 수 있다.

전자빔 증착 공정을 수행할 경우 한 층의 두께가 약 100 내지 200nm를 갖도록 형성할 수 있다. 이에, 예시적인 실시예들에 있어서, 약 100 내지 200nm로 이루어지는 반사층(16)은 전자빔(electron beam : EB) 증착 공정을 수행하여 형성할 수 있다.

반사율 조정층(18)은 접착층(14) 상에 형성될 수 있다. 반사율 조정층(18)은 반사층(16)을 보호하는 기능과 더불어 특정 영역에서의 반사율을 높이기 위하여 구비될 수 있다. 특히, 반사율 조정층(18)은 가시광선 영역인 약 450 내지 690nm에서의 반사율을 높이고 동시에 근적외선 영역인 약 1,500 내지 1,600nm 및 적외선 영역인 약 7,600 내지 12,300nm에서의 반사율을 높이도록 구비될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 반사율 조정층(18)은 약 450 내지 690nm에서의 반사율, 약 1,500 내지 1,600nm에서의 반사율, 약 7,600 내지 12,300nm에서의 반사율 모두가 평균 95% 이상이 되도록 구비될 수 있다.

도 3은 도 1의 반사 거울에 구비되는 반사율 조정층을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 반사율 조정층(18)은 언급한 바와 같이 가시광선 영역과 더불어 근적외선 및 적외선 영역에서도 평균 95% 이상의 반사율을 나타내야 하기 때문에 ZnS로 이루어지는 제1 반사율 조정층(31) 및 YbF3로 이루어지는 제2 반사율 조정층(33)으로 형성될 수 있다. 여기서, ZnS로 이루어지는 제1 반사율 조정층(31)은 YbF3에 비해 고굴절율을 형성할 수 있고, YbF3로 이루어지는 제2 반사율 조정층(33)은 ZnS에 비해 저굴절율을 형성할 수 있다.

그리고 반사율 조정층(18)은 제1 반사율 조정층(31)이 반사층(16)을 향하도록 하부에 배치되고, 제2 반사율 조정층(33)이 제1 반사율 조정층(31) 상에 배치되도록 형성될 수 있다. 특히 예시적인 실시예들에 있어서, 반사율 조정층(18)은 제1 반사율 조정층(31) 및 제2 반사율 조정층(33)이 적어도 1회 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 구비될 수 있다.

ZnS로 이루어지는 제1 반사율 조정층(31)의 두께가 약 20nm 미만이거나 약 60nm를 초과할 경우에는 약 450 내지 690nm에서의 반사율, 약 1,500 내지 1,600nm에서의 반사율, 약 7,600 내지 12,300nm에서의 반사율이 평균 95%를 나타내지 못할 수 있다. 이에 예시적인 실시들에 있어서, 제1 반사율 조정층(31)은 약 20 내지 60nm의 두께를 갖도록 형성할 수 있다. 마찬가지로 YbF3로 이루어지는 제2 반사율 조정층(33)의 두께가 약 50nm 미만이거나 약 120nm를 초과할 경우에도 약 450 내지 690nm에서의 반사율, 약 1,500 내지 1,600nm에서의 반사율, 약 7,600 내지 12,300nm에서의 반사율이 평균 95%를 나타내지 못할 수 있다. 따라서 예시적인 실시예들에 있어서, 제2 반사율 조정층(33)은 약 50 내지 120nm의 두께를 갖도록 형성할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 보호층(20)은 반사율 조정층(18) 상에 형성될 수 있다. 보호층(20)은 반사율 조정층(18)과 더불어 반사층(16)을 한 번 더 보호하기 위하여 형성될 수 있다. 아울러 반사 거울(100) 자체의 내구성 확보라는 관점에서도 보호층(20)을 형성할 필요가 있다.

도 4는 도 1의 반사 거울에 구비되는 보호층을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 예시적인 실시예들에 있어서 보호층(20)은 Y2O3로 이루어지는 제1 보호층(41) 및 ZnS로 이루어지는 제2 보호층(43)으로 형성될 수 있다. 특히, 보다 우수한 내구성의 확보를 위하여 외부 공기와 접촉하는 보호층(20)의 최상부는 ZnS보다 Y2O3로 이루어질 필요가 있다. 따라서 예시적인 실시예들에 있어서 보호층(20)은 Y2O3로 이루어지는 제1 보호층(41), ZnS로 이루어지는 제2 보호층(43) 및 Y2O3로 이루어지는 제1 보호층(41)의 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 보호층(20)은 반사율 조정층(18)을 향하도록 제1 보호층(41)이 하부에 배치되고, 제2 보호층(43)이 제1 보호층(41) 상에 배치되고, 아울러 제2 보호층(43) 상에 제1 보호층(41)이 다시 배치되는 샌드위치 구조를 갖도록 구비될 수 있다.

그리고 보호층(20)은 Y2O3로 이루어지는 제1 보호층(41)의 두께가 약 5 내지 20nm를 갖도록 형성하고, ZnS로 이루어지는 제2 보호층(43)의 두께가 약 20 내지 60nm를 갖도록 형성할 수 있다. 이에 예시적일 실시예들에 있어서, 보호층(20)은 약 5 내지 20nm의 두께를 갖는 제1 보호층(41), 약 20 내지 60nm의 두께를 갖는 제2 보호층(43) 및 약 5 내지 20nm의 두께를 갖는 제1 보호층(41)이 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 형성할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 예시적인 실시예들에 있어서 반사 거울(100)은 접착층(14)으로서 코팅층(12)의 니켈과 면접하는 일면에는 TiO2로 이루어지는 하부 접착층(21) 및 반사층(16)의 알루미늄과 면접하는 타면에는 SiO2로 이루어지는 상부 접착층(23)을 구비한다.

따라서 예시적인 실시예들에 따른 반사 거울(100)은 코팅층(12)과 반사층(16) 사이에 우수한 접착력을 제공하는 접착층(14)을 구비함으로서 보다 향상된 내구성을 가질 수 있다.

또한 예시적인 실시예들에 있어서, 반사 거울(100)은 ZnS 및 YbF3로 이루어지는 반사율 조정층(18)을 구비함으로써 우수한 반사율을 제공할 수 있고, 그리고 Y2O3 및 ZnS로 이루어지는 보호층(20)을 구비함으로써 접착층(14)과 함께 반사 거울(100)에 대한 내구성을 보다 더 향상시켜 외부 충격 등에 능동적으로 대처할 수 있다.

이하, 언급한 예시적인 실시예들에 따른 반사 거울에 대한 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다. 그리고 도 1의 반사 거울 대한 제조 방법이기 때문에 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 사용하고 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

금속 재질 또는 유리 재질로 이루어지는 기판(10)을 준비한다. 예시적인 실시예들에 있어서, 기판(10)은 금속 재질 중에서 베릴륨으로 이루어질 수 있다.

기판(10) 상에 니켈로 이루어지는 코팅층(12)을 형성한다. 코팅층(12)은 전기 도금 또는 무전해 도금 등을 수행함에 의해 형성할 수 있다.

코팅층(12) 상에 접착층(14)을 형성한다. 접착층(14)은 코팅층(12)의 니켈과의 접착력이 우수한 TiO2로 이루어지는 하부 접착층(21) 및 반사층(16)의 알루미늄과 접착력이 우수한 SiO2로 이루어지는 상부 접착층(23)을 포함할 수 있다. 이에 예시적인 실시예들에 있어서, 코팅층(12) 상에 하부 접착층(21)을 형성한 후, 하부 접착층(21) 상에 상부 접착층(23)을 형성한다. 그리고 하부 접착층(21) 및 상부 접착층(23) 각각이 약 10 내지 50nm의 두께를 갖도록 형성한다.

접착층(14) 상에 반사층(16)을 형성한다, 반사층(16)은 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 반사층(16)은 약 100 내지 200nm의 두께를 갖도록 전자빔 증착 공정을 수행하여 형성할 수 있다.

반사층(16) 상에 반사율 조정층(18)을 형성한다. 반사율 조정층(18)은 ZnS로 이루어지는 제1 반사율 조정층(31) 및 YbF3로 이루어지는 제2 반사율 조정층(33)을 포함할 수 있다. 반사율 조정층(18)은 제1 반사율 조정층(31) 및 제2 반사율 조정층(33)이 적어도 1회 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 형성할 수 있다. 이에 예시적인 실시예들에 있어서, 반사층(16) 상에 제1 반사율 조정층(31)을 형성하고, 제1 반사율 조정층(31) 상에 제2 반사율 조정층(33)을 형성하고, 제2 반사율 조정층(33) 상에 다시 제1 반사율 조정층(31)을 형성한 후, 제1 반사율 조정층(31) 상에 제2 반사율 조정층(33)을 형성한다. 그리고 제1 반사율 조정층(31)은 약 20 내지 60nm의 두께를 갖도록 형성하고, 제2 반사율 조정층(33)은 약 50 내지 120nm의 두께를 갖도록 형성한다.

반사율 조정층(18) 상에 보호층(20)을 형성한다. 보호층(20)은 Y2O3로 이루어지는 제1 보호층(41) 및 ZnS로 이루어지는 제2 보호층(43)을 포함할 수 있다. 특히, 보호층(20)은 Y2O3로 이루어지는 제1 보호층(41), ZnS로 이루어지는 제2 보호층(43) 및 Y2O3로 이루어지는 제1 보호층(41)으로 구비되는 샌드위치 구조를 갖도록 형성할 수 있다. 이에 예시적인 실시예들에 있어서, 반사율 조정층(18) 상에 제1 보호층(41)을 형성하고, 제1 보호층(41) 상에 제2 보호층(43)을 형성한 후, 제2 보호층(43) 상에 다시 제1 보호층(41)을 형성한다. 그리고 제1 보호층(41)은 약 5 내지 20nm의 두께를 갖도록 형성하고, 제2 보호층(43)은 약 20 내지 60nm의 두께를 갖도록 형성할 수 있다.

시편 제조

베릴륨으로 이루어지는 기판 상에 니켈로 이루어지는 코팅층, 약 20nm의 두께를 가지면서 TiO2로 이루어지는 하부 접착층 및 약 20nm의 두께를 가지면서 SiO2로 이루어지는 상부 접착층을 포함하는 접착층, 약 117nm의 두께를 가지면서 알루미늄으로 이루어지는 반사층, 약 20nm의 두께를 가지면서 ZnS로 이루어지는 제1 반사율 조정층, 약 63.6nm의 두께를 가지면서 YbF3로 이루어지는 제2 반사율 조정층, 약 38.9nm의 두께를 가지면서 ZnS로 이루어지는 제1 반사율 조정층 및 약 99.2nm의 두께를 가지면서 YbF3로 이루어지는 제2 반사율 조정층을 포함하는 반사율 조정층, 그리고 약 10nm의 두께를 가지면서 Y2O3로 이루어지는 제1 보호층, 약 57.7nm의 두께를 가지면서 ZnS로 이루어지는 제2 보호층 및 약 10nm의 두께를 가지면서 Y2O3로 이루어지는 제1 보호층을 포함하는 보호층이 구비되는 반사 거울을 시편으로 마련하였다.

반사율 측정 1

도 5는 시편으로 마련한 반사 거울의 7,600 내지 12,300nm에서의 반사율을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 시편으로 마련한 반사 거울에 대하여 입사각을 45로 조사하고 적외선 분광기(FT-IR spectrometer)를 이용하여 7,600 내지 12,300nm의 파장 대역에서의 반사율을 측정하였다.

측정 결과 7,600nm의 파장 대역에서는 반사율이 99.13%임을 확인하였고, 12,300nm의 파장 대역에서는 반사율이 99.23%임을 확인하였다. 그리고 7,600 내지 12,300nm의 파장 대역에서의 평균 반사율이 99.24%임을 확인하였다.

반사율 측정 2

도 6은 시편으로 마련한 반사 거울의 450 내지 690nm에서의 반사율을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 시편으로 마련한 반사 거울에 대하여 입사각을 45로 조사하고 Lambda950 UV/VIS/NIR 분광기를 이용하여 450 내지 690nm의 파장 대역에서의 반사율을 측정하였다.

측정 결과 450nm의 파장 대역에서는 반사율이 92.16%임을 확인하였고, 690nm의 파장 대역에서는 반사율이 79.71%임을 확인하였다. 특히 450 내지 690nm의 파장 대역에서의 평균 반사율이 95.24%임을 확인하였다.

반사율 측정 3

도 7은 시편으로 마련한 반사 거울의 1,543nm에서의 반사율을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 시편으로 마련한 반사 거울에 대하여 입사각을 45로 조사하고 Lambda950 UV/VIS/NIR 분광기를 이용하여 1,543nm의 파장 대역에서의 반사율을 측정하였다.

측정 결과 1,543nm의 파장 대역에서는 반사율이 96.18%임을 확인하였다. 그리고 1,400 내지 1,700nm의 파장 대역에서의 평균 반사율이 95.00% 이상임을 확인하였다.

언급한 반사율 측정 1 내지 3에서와 같이 본 발명의 반사 거울은 코팅층의 니켈과 접착되는 일면은 니켈과의 접착력이 알루미늄에 비해 높은 물질로 이루어지는 하부 접착층 및 일면과 반대되는 타면은 알루미늄과의 접착력이 니켈에 비해 높은 물질로 이루어지는 상부 접착층으로 접착층을 가짐에도 불구하고 우수한 반사율을 가짐을 확인할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따른 반사 거울은 접착력 및 반사율 모두가 우수하다. 따라서 내구성 및 사용 성능이 보다 향상된 반사 거울을 제공함으로써 외부 환경 등에 영향을 받지 않고도 그 사용이 가능할 것이다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 기판 12 : 코팅층
14 : 접착층 16 : 반사층
18 : 반사율 조정층 20 : 보호층

Claims

베릴륨(Be)으로 이루어지는 기판;
상기 기판 상에 형성되고, 니켈로 이루어지는 코팅층;
상기 코팅층 상에 형성되고, 상기 니켈과 접착되는 일면은 상기 니켈과의 접착력이 알루미늄에 비해 높은 물질로 이루어지고 상기 일면과 반대되는 타면은 상기 알루미늄과의 접착력이 상기 니켈에 비해 높은 물질로 이루어지는 접착층;
상기 접착층의 타면 상에 형성되고, 상기 알루미늄으로 이루어지는 반사층;
상기 반사층 상에 형성되고, ZnS 및 YbF3로 이루어지는 반사율 조정층; 및
상기 반사율 조정층 상에 형성되고, Y2O3 및 ZnS로 이루어지는 보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 거울.
제1 항에 있어서,
상기 접착층의 일면은 TiO2로 이루어지고 타면은 SiO2로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사 거울.
제1 항에 있어서,
상기 반사층은 100 내지 200nm의 두께를 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 반사 거울.
제1 항에 있어서,
상기 반사율 조정층은 ZnS 및 YbF3가 적어도 1회 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 반사 거울.
제1 항에 있어서,
상기 반사율 조정층은 ZnS가 20 내지 60nm의 두께를 갖고 YbF3가 50 내지 120nm의 두께를 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 반사 거울.
제1 항에 있어서,
상기 보호층은 Y2O3, ZnS 및 Y2O3가 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 반사 거울.
제1 항에 있어서,
상기 보호층은 Y2O3가 5 내지 20nm의 두께를 갖고 ZnS가 20 내지 60nm의 두께를 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 반사 거울.
베릴륨(Be)으로 이루어지는 기판 상에 니켈로 이루어지는 코팅층을 형성하는 단계;
상기 코팅층 상에 상기 니켈과 접착되는 일면은 상기 니켈과의 접착력이 알루미늄에 비해 높은 물질로 이루어지고 상기 일면과 반대되는 타면은 상기 알루미늄과의 접착력이 상기 니켈에 비해 높은 물질로 이루어지는 접착층을 형성하는 단계:
상기 접착층의 타면 상에 상기 알루미늄으로 이루어지는 반사층을 형성하는 단계;
상기 반사층 상에 ZnS 및 YbF3로 이루어지는 반사율 조정층을 형성하는 단계; 및
상기 반사율 조정층 상에 Y2O3 및 ZnS로 이루어지는 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 거울의 제조 방법.
제8 항에 있어서,
상기 접착층의 일면은 TiO2로 이루어지고 타면은 SiO2로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사 거울의 제조 방법.
제8 항에 있어서,
상기 반사층은 100 내지 200nm의 두께를 갖도록 EB 증착 공정을 수행하여 형성하고,
상기 반사율 조정층은 20 내지 60nm의 두께를 갖는 ZnS 및 50 내지 120nm의 두께를 갖는 YbF3가 적어도 1회 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 형성하고,
상기 보호층은 5 내지 20nm의 두께를 갖는 Y2O3, 20 내지 60nm의 두께를 갖는 ZnS 및 5 내지 20nm의 두께를 갖는 Y2O3가 순차적으로 적층되는 구조를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 반사 거울의 제조 방법.