KR101769768B1 - 칼코지나이드 유리 조성물 및 이를 포함하는 적외선 투과 렌즈 - Google Patents

칼코지나이드 유리 조성물 및 이를 포함하는 적외선 투과 렌즈 Download PDF

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Abstract

칼코지나이드 유리 조성물 및 이를 포함하는 적외선 투과 렌즈가 개시되며, 본원의 칼코지나이드 유리 조성물은 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 안티몬(Sb) 및 셀레늄(Se)을 포함하되, 몰% 기준으로 5≤게르마늄≤25, 2≤갈륨≤20, 5≤안티몬≤25, 55≤셀레늄≤70의 함량을 가질 수 있다.

Description

칼코지나이드 유리 조성물 및 이를 포함하는 적외선 투과 렌즈{CHALCOGENIDE GLASS AND INFRARED TRANSMITTING LENS INCLUDING THE SAME}
본원은 칼코지나이드 유리 조성물 및 이를 포함하는 적외선 투과 렌즈에 관한 것이다.
적외선 투과 렌즈의 채용이 필수적인 열화상 카메라 시스템에 대한 수요가 야간 투시경 등을 포함하는 군수분야에서 차량용 나이트 비전, 보안/감시 등의 민수분야로 급속히 확대되고 있다. 특히, 최근 들어 스마트폰에 장착하여 사용할 수 있는 수준으로 크기가 작아진 외장형 적외선 카메라가 상용화되면서 향후 적외선 카메라 모듈은 다양한 종류의 이동 전자기기에 내장될 수 있도록 크기가 작아질 것이며, 이와 동시에 열 화상의 해상도 역시 높아질 것으로 예측되고 있다.
적외선 카메라 모듈이 이동 전자기기에 직접 내장될 수 있을 정도로 소형화되기 위해서는 우선적으로 적외선 렌즈부의 크기가 작아지면서도, 광학적 성능은 개선될 수 있어야 한다. 즉, 기본적으로 굴절률이 높은 소재가 필요하고, 이와 더불어 색 수차 및 온도 수차의 보정을 위해서는 고분산 소재와 저분산 소재가 추가적으로 필요하다.
또한 이동 전자소자에 내장되거나 부착되는 형태의 적외선 카메라 모듈에 대한 민수분야의 수요를 감당하기 위해서는, 이에 삽입되는 적외선 렌즈의 경우 대량생산이 용이해야 하고 원료소재의 단가가 낮아야만 한다.
그러나, 기존의 고사양 적외선 카메라 시스템에 채용되는 Ge 또는 ZnSe 등의 결정질 소재는 태생적으로 소재의 가격이 높고 또한 렌즈 가공과정에 절삭 등의 직접가공 공정이 필요하기 때문에 대량생산에 적합하지 않다. 또한, 결정질 소재의 경우, 그 특성상 조성을 거의 변화시킬 수 없기 때문에 이를 통한 광학적 물성을 변화시키는 것이 매우 어렵다. 이에 반해, 칼코지나이드 유리 소재는 높은 적외선 투과도를 가지며 몰드 성형공정이 가능하고 유리소재의 특성상 구성성분을 용이하게 변경할 수 있고 이를 통하여 물성을 다양하게 조절할 수 있는 장점이 있다.
특히, 칼코지나이드 유리 소재 중에서 Ge-Sb-Se 삼성분계 유리는, 15 ㎛까지 높은 투과도를 보이며 열적/화학적 안정성이 뛰어나고 비교적 넓은 유리형성영역을 가짐으로써 조성변화의 폭이 넓음에 따라 기존의 결정질 렌즈를 대체할 소재로 알려져 있다.
Ge-Sb-Se 삼성분계 유리 시스템에서 게르마늄은 열적/기계적 물성뿐 만 아니라 적외선 투과단의 위치에 큰 영향을 미치는 구성원소이다. 따라서, 열적/기계적 물성을 전반적으로 향상시키기 위해서는 게르마늄의 함량을 높이는 것이 유리하다. 하지만, 게르마늄의 원료 가격은 여타 구성원소에 비해 매우 고가여서, 적외선 투과렌즈로 적용될 수 있는 수준으로 여타 물성을 유지할 수 있도록 게르마늄의 함량을 유지하면서 Ge-Sb-Se 삼성분계 유리 소재의 생산가격을 낮추기는 어려운 문제점이 있었다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 제2015-0013129호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 게르마늄의 함량을 낮추어 생산단가를 낮추면서도, 열적/기계적 안정성을 게르마늄의 함량을 낮추기 이전과 동등하거나 비슷한 수준으로 유지할 수 있는 칼코지나이드 유리 조성물 및 이를 포함하는 적외선 투과 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 칼코지나이드 유리 조성물은, 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 안티몬(Sb) 및 셀레늄(Se)을 포함하되, 몰% 기준으로 5≤게르마늄≤25, 2≤갈륨≤20, 5≤안티몬≤25, 55≤셀레늄≤70의 함량을 가질 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 갈륨이 상기 게르마늄의 함량을 대체하여 첨가될 수 있도록, 상기 갈륨의 함량과 상기 게르마늄의 함량을 합산한 값은 일정할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 몰% 기준으로 10≤게르마늄≤22.5, 5≤갈륨≤15, 7.5≤안티몬≤12.5, 60≤셀레늄≤67.5의 함량을 가질 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 본원의 제1 측면에 따른 칼코지나이드 유리 조성물은 할로겐 원소, 할로겐화물, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 셀레늄화합물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 첨가물을 더 포함하고, 상기 첨가물은 몰% 기준으로 0<첨가물≤10의 함량을 가질 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 갈륨과 상기 첨가물이 상기 게르마늄의 함량을 대체하여 첨가될 수 있도록, 상기 갈륨의 함량과 상기 첨가물의 함량과 상기 게르마늄의 함량을 합산한 값은 일정할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 칼코지나이드 유리 조성물의 굴절률 및 분산 특성 중 적어도 하나 이상은 상기 안티몬의 함량의 변화, 또는 상기 안티몬과 상기 첨가물의 함량 변화 조합에 따라 조절될 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제2 측면에 따른 적외선 투과 렌즈는, 본원의 제1 측면에 따른 칼코지나이드 유리 조성물을 포함하는 재질을 가질 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 본원의 제1 측면에 따른 칼코지나이드 유리 조성물은 몰드 성형에 의해 렌즈 형상으로 가공될 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 몰% 기준으로 5≤게르마늄≤25, 2≤갈륨≤20, 5≤안티몬≤25, 55≤셀레늄≤70의 함량을 가지도록 칼코지나이드 유리 조성물을 제조함으로써, 게르마늄의 함량을 낮추어 생산단가를 낮추면서도, 게르마늄을 대체한 갈륨 또는 갈륨과 첨가물의 조합을 통하여 열적/기계적 안정성을 게르마늄의 함량을 낮추기 이전과 동등하거나 비슷한 수준으로 유지할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 종래의 결정질 소재와 달리, 안티몬의 함량을 변화시키거나, 안티몬과 첨가물의 함량을 함께 변화시킴에 따라, 칼코지나이드 유리 조성물의 굴절률 및 분산 특성 중 하나 이상을 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 적외선 카메라에서 요구하는 다양한 분해능 및 해상도에 부합하는 광학적 물성 및 적합한 열적/기계적 물성을 갖는 적외선 투과 렌즈가 제공될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 2 mm 두께의 투과스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 2는 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 비커스경도를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 열팽창계수를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 4 및 도 5는 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 유리전이온도 및 연화점을 비교하여 나타낸 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물(이하 '본 칼코지나이드 유리 조성물'이라 함) 및 본 칼코지나이드 유리 조성물을 포함하는 적외선 투과 렌즈(이하 '본 적외선 투과 렌즈'라 함)에 대하여 설명한다.
본 칼코지나이드 유리 조성물은, 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 안티몬(Sb) 및 셀레늄(Se)을 포함하되, 몰% 기준으로 5≤게르마늄≤25, 2≤갈륨≤20, 5≤안티몬≤25, 55≤셀레늄≤70의 함량을 가질 수 있다. 갈륨이 게르마늄의 함량을 대체하여 첨가될 수 있도록, 갈륨의 함량과 게르마늄의 함량을 합산한 값은 일정할 수 있다.
본 칼코지나이드 유리 조성물은 바람직하게는, 몰% 기준으로 10≤게르마늄≤22.5, 5≤갈륨≤15, 7.5≤안티몬≤12.5, 60≤셀레늄≤67.5의 함량을 가지면서, 갈륨은 게르마늄의 함량을 대체하는 형태로 설정될 수 있다. 이러한 함량 수치 범위에 관련하여서는 구체적인 실시예와 함께 후술하기로 한다.
또한, 본 칼코지나이드 유리 조성물은 할로겐 원소, 할로겐화물, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 셀레늄화합물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 첨가물을 더 포함할 수 있다. 첨가물은 몰% 기준으로 0<첨가물≤10의 함량을 가질 수 있다.
할로겐 원소는 단일 할로겐 원소 형태로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 할로겐 원소는 Cl, Br, 또는 I일 수 있다. 또한, 할로겐화물은 할로겐원소와 알칼리 금속의 화합물 형태를 의미한다. 예를 들어, 할로겐화물은 RY (여기서, R은 Li, Na, K, Rb, 또는 Cs이고, Y는 Cl, Br 또는 I)일 수 있다. 또한, 알칼리 금속이나 알칼리 토금속 성분의 경우, 유리에 첨가될 때 금속성 원소(단일 원소) 형태 또는 각 성분의 셀레늄 화합물 형태로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 알칼리 금속은 Li, Na, K, Rb 또는 Cs이거나, 각 단일 원소(Li, Na, K, Rb 또는 Cs)의 셀레늄(Se) 화합물일 수 있다. 또한, 알칼리 토금속은 Ca, Sr 또는 Ba이거나, 각 단일 원소(Ca, Sr 또는 Ba)의 셀레늄 화합물일 수 있다.
이처럼 본 칼코지나이드 유리 조성물에 첨가물이 포함되는 경우, 갈륨과 첨가물이 게르마늄의 함량을 대체하여 첨가될 수 있도록, 갈륨의 함량과 첨가물의 함량과 게르마늄의 함량을 합산한 값은 일정할 수 있다.
즉, 본 칼코지나이드 유리 조성물은 Ge-Ga-Sb-Se 또는 Ge-Ga-Sb-Se-X의 조성을 가질 수 있다. 여기서, X는 첨가물을 가리킨다. 본 칼코지나이드 유리 조성물은 게르마늄의 함량이 낮아짐에 따라 수반될 수 있는 열적 안정성의 급격한 저하를 갈륨 및 X 성분의 함량을 조절함으로써 방지할 수 있다.
또한, 본 칼코지나이드 유리 조성물의 굴절률 및 분산 특성 중 적어도 하나 이상은 안티몬의 함량의 변화, 또는 안티몬과 첨가물의 함량 변화 조합에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 본 칼코지나이드 유리 조성물은 안티몬 함량을 조절함으로써 굴절률 값을 조절할 수 있다. 또한, 본 칼코지나이드 유리 조성물은 첨가물을 첨가하고 함량조절을 함으로써, 분산 특성과 열 특성을 조절할 수 있다.
즉, 본 칼코지나이드 유리 조성물은 게르마늄, 갈륨, 안티몬, 셀레늄의 상대 조성비를 상술한 함량 범위 및 대체 조건에 따라 바꿈으로써 열적 안정성이 뛰어나고 굴절률이 높은 유리를 확보할 수 있다. 또한, 본 칼코지나이드 유리 조성물은, 이에 추가하여 X 성분을 선별적으로 첨가함으로써 기계적/광학적 물성을 조절할 수 있다.
이하에서는 투과도, 비커스경도, 열팽창계수, 유리전이온도 및 연화점과 같은 본 칼코지나이드 유리 조성물의 특성 확인을 위한 시험결과에 대해 서술한다.
시험에 사용된 모든 시편은 전형적으로 칼코지나이드 유리를 제조하는 용융/급냉 공정을 따라 제작하였다. 각 조성의 유리시편은 원형 막대 형태이고 공통적으로 지름이 10 mm로 고정되었으며 길이는 최소한 5 cm를 상회하도록 제작 하였다. 구체적인 제조공정은 예시적으로 다음과 같다.
실리카 앰퓰의 전처리 과정으로서, 실리카 앰퓰을 아세톤으로 세척한 후 600℃에서 열처리를 한다. 그리고 Ar 가스로 충진된 글로브 박스에서 각 시편의 조성비대로 출발물질을 칭량한 후 실리카 앰퓰에 장입한다. 그리고 내부가 진공인 상태가 되도록 한 후에 실리카 앰퓰을 용융하여 밀봉시킨다. 전기로를 이용하여 1000℃까지 12시간에 걸쳐 승온하고, 1000℃에서 12시간 유지 후 냉각을 실시한다. 냉각조건의 경우 일반적으로 가장 많이 사용되는 water quenching을 이용하였다. 이후, 각 조성의 유리전이온도를 기준으로 하여 설정한 온도에서 3시간 유지 후 6시간에 걸쳐 상온으로 서냉시켜 소둔공정을 실시하였다.
도 1a 내지 도 1d는 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 2 mm 두께의 투과스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 1a 내지 도 1d 중 어느 하나를 참조하면, 사성분계 출발조성을 기준으로 안티몬과 셀레늄 함량은 고정하고 갈륨이 게르마늄 함량을 대체하여 첨가되도록 하였다. 도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 삼성분계 유리(x=0인 경우)와 대비하여 본원의 사성분계 유리(x=5, 10, 또는 15인 경우)도 적외선 투과단이 크게 이동하지 않으며, 8~12 ㎛ 대역에서 50% 이상의 양호한 적외선 투과도를 나타냄을 확인할 수 있다. 이러한 유리조성의 경우 산화물 유리보다 굴절율이 상대적으로 크기 때문에 프레스넬 반사에 의해 비교적 낮은 투과도를 보이게 되지만, 렌즈를 제작할 때 반사방지막을 코팅함으로써 8~12 ㎛ 대역에서의 투과도를 90% 이상으로 높일 수 있다. 추가적으로, 투과 스펙트럼에서 12.5 ㎛ 파장의 위치에서 발생하는 흡수는 산소에 의한 것으로서, 갈륨이 들어가지 않은 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리에서 가장 크게 나타난다(도 1a, 도 1c 및 도 1d 참조). 이는 게르마늄의 출발물질이 갈륨의 경우보다 산화되기 쉬운 경향성을 보임에 따라 나타나는 현상이라 해석할 수 있다. 즉, 게르마늄의 함량을 갈륨으로 대체하여 첨가함에 따라 12 ㎛ 근방의 투과도 손실을 줄이는 효과를 동시에 가져갈 수 있다.
도 2는 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 비커스경도를 비교하여 나타낸 그래프이다. 도 2를 참조하면, 게르마늄의 함량을 대체하며 갈륨이 첨가되어도 유리의 경도 값은 비슷한 수준으로 유지됨을 확인할 수 있다. 구체적으로, 갈륨이 몰%기준 5, 10 및 15의 함량만큼 게르마늄을 대체하여 첨가되었을 때 유리의 경도 값은 삼성분계 유리와 비슷한 수준으로 유지됨을 확인할 수 있다.
도 3은 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 열팽창계수를 비교하여 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하면, 게르마늄의 함량을 대체하며 갈륨이 첨가되어도 유리의 열팽창계수 값은 비슷한 수준으로 유지되거나 향상되는 경향을 보임을 확인할 수 있다. 구체적으로, 갈륨이 몰%기준 5, 10 및 15의 함량만큼 게르마늄을 대체하여 첨가되었을 때 유리의 열팽창계수 값은 삼성분계 유리와 비슷한 수준으로 유지되거나 경우에 따라서는 향상됨을 확인할 수 있다.
도 4 및 도 5는 게르마늄-안티몬-셀레늄 삼성분계 유리와 게르마늄-갈륨-안티몬-셀레늄 사성분계 유리(본원의 일 실시예에 따른 칼코지나이드 유리 조성물)의 유리전이온도 및 연화점을 비교하여 나타낸 그래프이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 유리의 유리전이온도 및 연화점의 경우, 게르마늄의 함량을 대체하며 갈륨이 첨가됨에 따라 다소 감소되는 경향을 보인다. 하지만, 본 칼코지나이드 유리 조성물로 제조된 유리의 유리전이온도 및 연화점은 여전히 몰드성형공정에 적합한 물성 영역이며, 필요에 따라 기타 첨가물을 포함 할 수 있다.
기타 첨가물은 할로겐 원소, 할로겐화물, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 셀레늄화합물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 첨가물을 더 포함할 수 있다. 첨가물은 몰% 기준으로 0<첨가물≤10의 함량을 가질 수 있다.
또한 예시적으로, 할로겐 원소는 Cl, Br, 또는 I일 수 있다. 또한, 할로겐화물은 RY (여기서, R은 Li, Na, K, Rb, 또는 Cs이고, Y는 Cl, Br 또는 I)일 수 있다. 또한, 알칼리 금속은 Li, Na, K, Rb 또는 Cs일 수 있다. 또한, 알칼리 토금속은 Ca, Sr 또는 Ba일 수 있다. 알칼리 금속이나 알칼리 토금속 성분의 경우, 유리에 첨가될 때 금속성 원소 형태 또는 각 성분의 셀레늄 화합물 형태로 첨가될 수 있다.
이상에서 살펴본 시험결과를 참조하면, 본 칼코지나이드 유리 조성물은, 몰% 기준으로 5≤게르마늄≤25, 2≤갈륨≤20, 5≤안티몬≤25, 55≤셀레늄≤70의 함량, 바람직하게는, 10≤게르마늄≤22.5, 5≤갈륨≤15, 7.5≤안티몬≤12.5, 60≤셀레늄≤67.5의 함량을 가지면서, 갈륨은 게르마늄의 함량을 대체하는 형태로 설정될 수 있다.
본 칼코지나이드 유리 조성물은 몰드 성형공정을 통해 렌즈로 가공될 수 있다는 점에서 종래의 결정질 소재를 이용할 때에 비해 공정 가격을 크게 낮출 수 있고, 원료단가가 상대적으로 높은 게르마늄의 함량을 낮춤에 따라 기존 유리소재에 비해 원료가격 또한 저렴하다는 장점을 갖는다.
또한, 본 칼코지나이드 유리 조성물은 상술한 조성 및 함량으로 이루어진 유리에서 각 성분을 선별하고 조성비를 변경함으로써, 굴절률을 높은 수준으로 유지하고 분산을 다양하게 조절할 수 있으며, 나아가 이를 통해 제조되는 렌즈가 보다 소형화될 수 있다.
한편, 본 적외선 투과 렌즈는, 전술한 바와 같이 본 칼코지나이드 유리 조성물을 포함하는 재질을 가질 수 있다.
본 칼코지나이드 유리 조성물은 종래의 결정질 소재와 달리 몰드 성형에 의해 렌즈 형상으로 가공될 수 있다는 점에서, 본 적외선 투과 렌즈는 제조 공정 가격을 종래에 비해 낮출 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 본 칼코지나이드 유리 조성물은 원료단가가 상대적으로 높은 게르마늄의 함량을 낮춘 것으로서, 기존 유리 소재에 비해 원료가격 또한 저렴하다는 장점을 갖는다. 따라서, 본 적외선 투과 렌즈는 원료가격 측면에 있어서도, 제조단가를 낮출 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 칼코지나이드 유리 조성물에 있어서,
    게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 안티몬(Sb) 및 셀레늄(Se)을 포함하되,
    8~12 ㎛ 대역에서 60% 이상의 적외선 투과도를 가지고, 몰드성형공정에 적합한 유리전이온도 및 연화점이 형성되며, 경도 값 및 열팽창계수 값이 Ge-Sb-Se 삼성분계 유리 대비 적외선 투과렌즈로 적용될 수 있는 물성 수준으로 유지되도록, 몰% 기준으로, 15 ≤ 게르마늄 ≤ 22.5, 5 ≤ 갈륨 ≤ 10, 7.5 ≤ 안티몬 ≤ 12.5, 60 ≤ 셀레늄 ≤ 65의 함량을 갖는 것인, 칼코지나이드 유리 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    할로겐 원소, 할로겐화물, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 셀레늄화합물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 첨가물을 더 포함하고,
    상기 첨가물은 몰% 기준으로 0<첨가물≤10의 함량을 갖는 것인, 칼코지나이드 유리 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 갈륨과 상기 첨가물이 상기 게르마늄의 함량을 대체하여 첨가될 수 있도록, 상기 갈륨의 함량과 상기 첨가물의 함량과 상기 게르마늄의 함량을 합산한 값은 일정한 것인, 칼코지나이드 유리 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 할로겐 원소는 단일 할로겐 원소 형태로 첨가될 수 있고,
    상기 할로겐화물은 할로겐원소와 알칼리 금속의 화합물 형태로 첨가될 수 있으며,
    상기 첨가물 중 알칼리 금속은 금속성의 단일 원소 형태 또는 각 단일 원소의 셀레늄 화합물 형태로 첨가될 수 있고,
    상기 알칼리 토금속은 금속성의 단일 원소 형태 또는 각 단일 원소의 셀레늄 화합물 형태로 첨가될 수 있는 것인, 칼코지나이드 유리 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 할로겐 원소는 Cl, Br, 또는 I이고,
    상기 할로겐화물은 RY(R은 Li, Na, K, Rb, 또는 Cs이고, Y는 Cl, Br 또는 I)이며,
    상기 첨가물 중 알칼리 금속은 Li, Na, K, Rb 또는 Cs이고,
    상기 알칼리 토금속은 Ca, Sr 또는 Ba인 것인, 칼코지나이드 유리 조성물.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 칼코지나이드 유리 조성물의 굴절률 및 분산 특성 중 적어도 하나 이상은 상기 안티몬의 함량의 변화, 또는 상기 안티몬과 상기 첨가물의 함량 변화 조합에 따라 조절되는 것인, 칼코지나이드 유리 조성물.
  9. 제1항에 따른 칼코지나이드 유리 조성물을 포함하는 재질을 갖는 적외선 투과 렌즈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 칼코지나이드 유리 조성물은 몰드 성형에 의해 렌즈 형상으로 가공되는 것인, 적외선 투과 렌즈.
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