KR102001788B1 - Substrate for an optical filter and optical filter - Google Patents
Substrate for an optical filter and optical filter Download PDFInfo
- Publication number
- KR102001788B1 KR102001788B1 KR1020180143823A KR20180143823A KR102001788B1 KR 102001788 B1 KR102001788 B1 KR 102001788B1 KR 1020180143823 A KR1020180143823 A KR 1020180143823A KR 20180143823 A KR20180143823 A KR 20180143823A KR 102001788 B1 KR102001788 B1 KR 102001788B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- filter
- glass
- weight
- less
- filter glass
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 101
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 231
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 53
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 73
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- -1 cadmium chalcogenide Chemical class 0.000 claims description 11
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 8
- 239000006103 coloring component Substances 0.000 claims description 7
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 abstract description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 66
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 31
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 10
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 8
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 7
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006121 base glass Substances 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 5
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 4
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 4
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005347 annealed glass Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 3
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);ytterbium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Yb+3].[Yb+3] UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N selenium dioxide Chemical compound O=[Se]=O JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 229910003454 ytterbium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940075624 ytterbium oxide Drugs 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- SKJCKYVIQGBWTN-UHFFFAOYSA-N (4-hydroxyphenyl) methanesulfonate Chemical compound CS(=O)(=O)OC1=CC=C(O)C=C1 SKJCKYVIQGBWTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020599 Co 3 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004110 Zinc silicate Substances 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910007709 ZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- FZFYOUJTOSBFPQ-UHFFFAOYSA-M dipotassium;hydroxide Chemical compound [OH-].[K+].[K+] FZFYOUJTOSBFPQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001938 gadolinium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940075613 gadolinium oxide Drugs 0.000 description 1
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- CJJMLLCUQDSZIZ-UHFFFAOYSA-N oxobismuth Chemical class [Bi]=O CJJMLLCUQDSZIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFQXGXDIJMBKTC-UHFFFAOYSA-N oxostrontium Chemical compound [Sr]=O UFQXGXDIJMBKTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007649 pad printing Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical group [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N tellurium dioxide Chemical compound O=[Te]=O LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XSMMCTCMFDWXIX-UHFFFAOYSA-N zinc silicate Chemical compound [Zn+2].[O-][Si]([O-])=O XSMMCTCMFDWXIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019352 zinc silicate Nutrition 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/11—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/066—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/078—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/08—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/10—Compositions for glass with special properties for infrared transmitting glass
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
본 발명은 개선된 광학 필터용 기판 및 광학 필터에 관한 것이다. 상기 기판은 SiO2, ZnO, K2O 및 카드뮴 칼코겐화물을 함유하는 필터 유리를 포함하며, 이 필터 유리는, 산화물을 기준으로, 0.1∼3 중량%의 TeO2 함량 및 1.0∼7.0 중량%, 바람직하게는 1.0 중량% 초과 내지 7.0 중량%의 CoO 함량을 가진다. 필터 유리는 스펙트럼의 가시 영역에 제1 차단 범위를 갖고 스펙트럼의 근적외선 영역에 통과대역을 가지며, 0.3 mm의 필터 유리 두께를 기준으로 700 nm 내지 840 nm의 에지 파장(λ'i0.5) 및 제1 투과 에지를 가진다.The present invention relates to an improved optical filter substrate and an optical filter. The substrate is SiO 2, ZnO, K 2 O, and Cd, and includes a filter glass containing chalcogenide, a filter glass, based on the oxide, 0.1~3% of TeO 2 content and a 1.0 to 7.0% by weight , Preferably greater than 1.0 wt% to 7.0 wt% CoO. The filter glass has a first blocking range in the visible region of the spectrum and a pass band in the near infrared region of the spectrum and has an edge wavelength (? ' I0.5 ) of 700 nm to 840 nm based on the filter glass thickness of 0.3 mm, 1 transmission edge.
Description
본 발명은 필터 유리를 포함하는 광학 필터용 기판 및 광학 필터 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate for an optical filter comprising a filter glass, and to an optical filter and its use.
광학 필터는 특징적인 투과 특성으로 잘 알려져 있다. 이러한 종류의 필터는 하나 이상의 차단 범위(독일어로 "Sperrbereich") 및 하나의 통과대역(독일어로 "Durchlassbereich")을 가진다. 차단 범위는 가능한한 낮은 투과율을 갖는 영역이고, 반면에 통과대역(통과 영역이라고도 함)은 높은 투과율을 갖는 스펙트럼의 영역을 가리킨다. 투과율이 좁은 스펙트럼 범위에 걸쳐 저투과율에서 고투과율로 상승하는 경우, 이것을 투과 에지라 일컫는다. 또한, 급경사(steep) 투과 에지를 갖는 필터는 급경사-에지 필터라 일컬어진다. 제2 차단 범위가 통과대역에 인접할 수 있다.Optical filters are well known for their characteristic transmission properties. This kind of filter has one or more blocking ranges ("Sperrbereich" in German) and one passband ("Durchlassbereich" in German). The cut-off range is a region having a transmittance as low as possible, while a pass band (also referred to as a pass region) indicates a region of a spectrum having a high transmittance. When the transmittance rises from a low transmittance to a high transmittance over a narrow spectral range, this is referred to as a transmittance edge. In addition, a filter having a steep transmission edge is referred to as a steep edge-edge filter. The second blocking range may be adjacent to the passband.
투과 에지는 유리에서는 흡수를 통해 달성되고 간섭 필터에서는 간섭을 통해 달성된다.The transmission edge is achieved through absorption in glass and through interference in the interference filter.
광학 (급경사-에지) 필터는 특별한 특질을 특징으로 한다. 예컨대, 이러한 필터의 투과 에지의 위치에 대하여, 내부 투과율(독일어로 "Reintransmission")에 대해 에지 파장(λi0.5)이라 불리는 것이 보고될 수 있다. 이것은, 소정의 두께에 대하여 차단 범위와 통과대역 사이의 분광 내부 투과도(τi)가 τi = 50%(Ti50) 값인 파장에 상응한다(DIN 58131 참조).Optical (steep-edge) filters are characterized by special qualities. For example, with respect to the position of the transmission edge of such a filter, it may be reported to be called the edge wavelength (? I0.5 ) for the internal transmittance ("Reintransmission" in German). This corresponds to, cut off wavelength value range and pass the spectral internal transmittance (τ i) the τ i = 50% (T i50 ) between the band with respect to a predetermined thickness (see DIN 58131).
광학 급경사-에지 필터는 일반적으로 필터 유리의 형태를 취할 수 있는 기판을 포함한다. 원하는 광학 특성을 확보하기 위해 추가로 하나 이상의 코팅이 존재할 수 있다.The optical steepest-edge filter typically includes a substrate that can take the form of a filter glass. In addition, one or more coatings may be present to ensure the desired optical properties.
컬러 필터 유리(착색 유리 또는 볼륨 필터라고도 함)는 다소 무색의 소지 유리(base glass)를 포함하며, 여기에 착색 성분(발색단)이 혼입되는데, 이것은 혼입되는 성분의 성질에 따라 입사광 스펙트럼의 특정 비율 이상의 영역을 선택적으로 흡수하고, 이것이 유리에 착색된 외관을 부여한다. 이들 착색 유리의 경우, 이온-착색 유리와 어닐링 유리는 구별되는데, 이들은 그 착색 과정 및 흡수 특질 면에서 상이하다.Color filter glass (also referred to as tinted glass or volume filter) comprises a somewhat colorless base glass into which a coloring component (chromophore) is incorporated which, depending on the nature of the entrained component, The above region is selectively absorbed, and this imparts a colored appearance to the glass. In the case of these tinted glasses, the ion-tinted glass and the annealed glass are distinguished, which differ in their coloring process and absorption properties.
이온-착색 유리의 경우, 원하는 분광 투과율 곡선이 빈번히 액체 유리의 고화로 이미 달성된다. 흔히 주기율표의 전이족 원소에서 유래하는 화합물인, 사용되는 착색 성분(들)의 성질에 따라 그리고 소지 유리의 성질에 따라, 특정 스펙트럼 영역이 흡수된다. 착색 유리의 흡수 특성은, 흡수 대역의 넓이가 더 크거나 더 작은 착색 이온의 흡수 대역에 의해 그리고 소지 유리 자체에 의해 야기된다. 유리의 비정질 및 불규칙 구조로 인하여, 착색 이온의 밀집 영역이 불균일하다. 그 결과 여기 에너지가 상이하게 되고 투과율 곡선의 에지가 덜 급격하게 진행된다. "단파" 투과 에지(스펙트럼의 단파 영역을 향해 위치하는 에지, 즉, 이후 "제1 투과 에지"라 불리는, 에지 파장(λ'i0.5)을 갖는 제1 상승 에지; 도 1 참조)의 경사는 임의로 급경사가 되도록 조절될 수 없다.In the case of ion-tinted glass, the desired spectral transmittance curve is often achieved with solidification of the liquid glass. Depending on the nature of the coloring component (s) used, which is often a compound derived from the fore-bicyte element of the periodic table, and depending on the nature of the substrate glass, certain spectral regions are absorbed. The absorption characteristics of the colored glass are caused by the absorption band of the coloring ions having a larger or smaller width of the absorption band and by the base glass itself. Due to the amorphous and irregular structure of the glass, the dense regions of the colored ions are uneven. As a result, the excitation energy becomes different and the edge of the transmittance curve progresses less sharply. 1) with an edge wavelength (? ' I0.5 ), which is hereinafter referred to as the "first transmission edge" (see FIG. 1)) of the " short wave" Can not be arbitrarily adjusted to be steep.
어닐링 유리("반도체-도핑 유리" 또는 "콜로이드-착색 유리" 또는 "급경사-에지 컬러 유리"라고도 함, 독일어로: "Anlaufglas" 또는 "Steilkantenfarbglas")는 하나 이상의 반도체 성분(들)(도펀트(들))이 착색 성분으로서 첨가된 소지 유리이다. 사용되는 도펀트는 흔히 반도체 도펀트, 특히 카드뮴의 칼코겐화물(CdS, CdSe, CdTe 단독으로 또는 임의의 조합으로) 및/또는 아연의 칼코겐화물(ZnS, ZnSe, ZnTe - 단독으로 또는 임의의 조합으로)이다. 어닐링 유리의 특별한 특징은, (용융 경로에 의한 또는 소결에 의한) 제조 및 냉각 후, 일반적으로 무색 또는 담색 유리의 형태로 존재한다는 것이다. 후속 열처리 공정(어닐링)이 유리를 착색시킨다. 수 분 내지 수 주의 기간 동안 (변환 온도(Tg) - 70℃) 내지 (Tg + 200℃), 바람직하게는 (Tg + 150℃), 특히 바람직하게는 Tg + 120℃의 적합한 온도로 유리를 열처리(템퍼링)(예컨대 530∼730℃ 범위에서 템퍼링)한 결과로서, 유리에 상 분리가 일어나고, 어닐링 유리의 흡수의 원인이 되는 나노결정이 하나의 상에 형성된다. 각각의 도핑에 따라, 예를 들어, 칼코겐화물 결정(카드뮴/아연 황화물, 카드뮴/아연 셀렌화물 및/또는 카드뮴/아연 텔루르화물 및 또한 고용체 - 가능한 경우)이 형성된다. 그 결과, 무색 또는 담색 유리의 제1 투과 에지가 급격한 상승으로 상승하는데, 이것이, 제1 투과 에지가 더 급경사가 되고 더 크거나 더 작은 파장으로 이동함을 의미하는 어닐링 유리의 특질이다.An annealing glass (also referred to as "semiconductor-doped glass" or "colloid-colored glass" or "steeple-edge colored glass" in German: "Anlaufglas" or "Steilkantenfarbglas") comprises one or more semiconductor component (s) ) Is a base glass added as a coloring component. The dopants used are often semiconducting dopants, especially chalcogenides of cadmium (CdS, CdSe, CdTe alone or in any combination) and / or chalcogenides of zinc (ZnS, ZnSe, ZnTe - singly or in any combination )to be. A particular feature of the annealing glass is that it is generally present in the form of a colorless or pale glass, after manufacture and cooling (by melting path or by sintering). A subsequent heat treatment process (annealing) colors the glass. Number of minutes to several weeks (conversion temperature (T g) - 70 ℃) to (T g + 200 ℃), preferably from (T g + 150 ℃), more preferably T g + a suitable temperature of 120 ℃ As a result of annealing (tempering) the glass (for example, tempering at a temperature in the range of 530 to 730 캜), phase separation occurs in the glass, and nanocrystals that cause absorption of the annealing glass are formed in one phase. Depending on the doping, for example, chalcogenide crystals (cadmium / zinc sulfide, cadmium / zinc selenide and / or cadmium / zinc telluride and also solid solution - if possible) are formed. As a result, the first transparent edge of the achromatic or pale glass rises with a sharp rise, which is the property of an annealing glass that means that the first transparent edge becomes more steep and moves to a larger or smaller wavelength.
소지 유리의 조성, 반도체 도핑의 조성 및 온도/시간 프로그램의 제어에 따라, 상이한 화학 조성 및 크기의 나노-결정을 생성하고, 이에 따라 필터 유리의 에지 위치를 변경하는 것이 가능하다. 반도체 결정의 형성 및 이의 전도 특성(대역 구조, 가전자대와 전도대 사이의 에너지 갭)의 결과로서, 어닐링 유리는 UV 범위로부터 가시광 범위까지, 일부 경우 더 높은 파장까지 거의 정량적으로 백색 입사광을 흡수하며, 반면에 제1 투과 에지(어닐링 에지라고도 함) 너머의 파장은 정량적으로 투과된다. 흡수 영역(차단 범위) 및 투과 영역(통과대역)은 급경사 에지에 의해 서로 구획되기 때문에, 어닐링 유리는 특히 순수한 색을 달성하고, 이에 따라 특히 양호한 필터 특성을 달성한다.According to the composition of the base glass, the composition of the semiconductor doping and the control of the temperature / time program, it is possible to produce nano-crystals of different chemical composition and size, thereby changing the edge position of the filter glass. As a result of the formation of semiconductor crystals and their conduction properties (band structure, energy gap between the valence band and the conduction band), the annealing glass absorbs white incident light almost quantitatively from the UV range to the visible range, in some cases to the higher wavelength, While the wavelength beyond the first transmissive edge (also referred to as the annealing edge) is quantitatively transmitted. Since the absorption region (cut-off range) and the transmission region (pass band) are separated from each other by the steep edges, the annealing glass achieves particularly pure color and thus achieves particularly good filter characteristics.
그 위치가 조성, 용융 조건 및 템퍼링 조건을 통해 매우 정확하게 재현가능하게 조절될 수 있는 급경사 제1 투과 에지로 인하여, 어닐링 유리는 광학 필터(급경사-에지 필터라 함)로서 그리고 광학 필터용 기판으로서 이용된다.Due to the steep first transmission edge whose position can be reproducibly and reproducibly controlled through composition, melting conditions and tempering conditions, the annealing glass can be used as an optical filter (referred to as a steeple-edge filter) and as a substrate for optical filters do.
특허 문헌에 이미 기본적으로 어닐링 유리로서 적합한 여러가지 유리 조성이 개시되어 있다. 카드뮴 칼코겐화물을 베이스로 하는 전형적인 어닐링 유리는 DE 2621741 A1호 및 DE 10141105 C1호로부터 공지되어 있다. JP S50-11924 B1호는 Li2O-함유 유리 및 CdS, Se 및 Te을 함유하는 높은 BaO 함량을 갖는 유리를 개시하고 있다.The patent literature already discloses various glass compositions which are basically suitable as annealing glasses. Typical annealing glasses based on cadmium chalcogenides are known from DE 2621741 Al and DE 10141105 C1. JP S50-11924 B1 discloses a glass having a high BaO content containing Li 2 O-containing glass and CdS, Se and Te.
JP S44-23821 B1호의 유리는 CdS 뿐만 아니라 산화철도 필요로 한다.The glass of JP S44-23821 B1 requires iron oxide as well as CdS.
SU 192373호의 유리는 CdO, Se, S 및 C 뿐만 아니라 PbO 및 Cu2O도 함유한다. 그러나, PbO, CuO 또는 Cu2O와 칼코겐화물이 동시에 존재하면, 유리에 원치않는 현저한 탈색이 존재한다. The glass of SU 192373 also contains PbO and Cu 2 O as well as CdO, Se, S and C. However, if PbO, CuO or Cu 2 O and chalcogenide are present at the same time, there is an undesired significant discoloration in the glass.
US 5 059 561 A호는, 템퍼링 및 결정자의 형성 후 실질적으로 어닐링 색을 나타내지 않는 선글라스용 UV-흡수 어닐링 유리를 개시한다. 착색은 NiO, CuO, V2O5, Ce2O3, CoO, Nd2O3, Er2O3 및/또는 Sm2O3와 같은 첨가된 착색 성분에 의하여 이루어진다.US 5 059 561 A discloses a UV-absorbing annealing glass for sunglasses that does not exhibit substantially annealing color after tempering and crystallization. The coloring is carried out with added coloring components such as NiO, CuO, V 2 O 5 , Ce 2 O 3 , CoO, Nd 2 O 3 , Er 2 O 3 and / or Sm 2 O 3 .
알루미노실리케이트 유리를 베이스로 하는 카드뮴-불포함 어닐링 유리도 공지되어 있는데(예컨대 DE 4231794 C2), 여기서 결정자는 주로 TiO2 및 ZrO2로 이루어진다. (Cr2O3, MnO2, Fe2O3, CoO, NiO, CuO, V2O5, CeO2, TiO2, Pr2O3, Nd2O3, Er2O3와 같은) 다수의 착색 산화물의 첨가로 컬러 위치(colour locus)가 확보된다. 이러한 유리의 단점은, 신호 시스템 및 조명 목적에 충분한 적색을 제공하지만, 1 mm 미만, 특히 0.5 mm 미만으로 유리 두께가 작은 경우 차단 범위에서 강한 차단 및 급경사 에지를 제공하지 않는다는 것이다.Cadmium-free annealing glasses based on aluminosilicate glasses are also known (for example DE 4231794 C2), wherein the crystallizers consist mainly of TiO 2 and ZrO 2 . (Such as Cr 2 O 3 , MnO 2 , Fe 2 O 3 , CoO, NiO, CuO, V 2 O 5 , CeO 2 , TiO 2 , Pr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Er 2 O 3 ) The addition of the colored oxide ensures a color locus. The disadvantage of such glasses is that they provide sufficient red for signaling and lighting purposes, but do not provide strong blocking and steep edges in the blocking range when the glass thickness is less than 1 mm, especially less than 0.5 mm.
EP 0536572 A1, EP 0496943 A1호는 착색을 위한 착색 산화물(예컨대 Cr2O3, NiO, Co3O4, V2O5)을 작은 비율로 함유하는 불투명 착색 유리 세라믹을 개시하고 있다. 이러한 종류의 유리 세라믹은 광학 필터로서 사용될 수 없다. EP 0536572 A1 and EP 0496943 A1 disclose opaque colored glass ceramics containing a small proportion of colored oxides for coloring (e.g. Cr 2 O 3 , NiO, Co 3 O 4 , V 2 O 5 ). This type of glass ceramic can not be used as an optical filter.
일부 적용을 위해서는, 특별히 스펙트럼의 소정 섹션, 예를 들어, 예컨대 1000 nm까지 스펙트럼의 근적외선 영역(NIR 영역) 및 가시 스펙트럼의 적색 영역의 끝단부 파장에 대해서만 높은 투과율을 갖는 광학 필터를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 일반적으로, 스펙트럼의 NIR 영역은 780 nm 내지 3000 nm의 파장을 포함한다.For some applications, it may be advantageous to use an optical filter having a high transmittance only for a certain section of the spectrum, for example, the near-infrared region (NIR region) of the spectrum up to, for example, 1000 nm and the end portion wavelength of the red region of the visible spectrum . In general, the NIR region of the spectrum includes wavelengths from 780 nm to 3000 nm.
특정 광학적 적용은, 예컨대, 센서와 관련하여 사용되고 그래서 특정 파장 범위의 광에 대해서만 투과성이어야 하는 경우, 스펙트럼의 특정 영역에서는 특히 높은 투과율을 갖고 다른 영역에서는 가능한한 낮은 투과율을 갖는 필터를 필요로 한다. 예컨대, 스펙트럼의 적색 영역 및 NIR에서의 적용을 위해서는, 센서에 의해 검출되는, 약 700 nm 내지 약 980 nm의 파장 범위의 방사선을 방출하는 LED가 사용된다. 센서의 측정 결과를 개선하기 위하여, 원하는 파장에 대해서는 매우 투과성이고 스펙트럼의 다른 영역에 대해서는 가능한한 낮은 투과성을 갖는 광학 필터가 센서 앞에 삽입된다. 어느 한쪽에 차단 범위들에 의해 경계지어진 통과대역을 갖는 이러한 광학 필터를 대역 통과 필터라 한다.Certain optical applications require filters that have a particularly high transmittance in certain areas of the spectrum and a lowest possible transmittance in other areas, for example, when used in conjunction with a sensor and thus should only be transmissive to light of a particular wavelength range. For example, for application in the red region and NIR of the spectrum, LEDs emitting radiation in the wavelength range of about 700 nm to about 980 nm, as detected by the sensor, are used. To improve the sensor's measurement results, an optical filter is inserted in front of the sensor, which is highly transmissive for the desired wavelength and as low as possible for other areas of the spectrum. Such an optical filter having a passband bounded by blocking ranges on either side is called a bandpass filter.
지금까지 사용된 대역 통과 필터는, 흔하게는 (무색) 기판 및 이에 적용된 다수의 필터층을 갖는 다층 시스템 또는 간섭 필터였고, 그 필터 효과는 반사에 기초한 것이었다. 이들 층에 광이 흡수되지 않기 때문에, 해당 렌즈 시스템에서 빈번히 다수의 반사가 일어나고 이것이 "고스트 이미지"(독일어로 "Geisterbilder")를 유도한다. 필터층의 설계를 통해, 어느 한쪽에서 통과대역과 차단 범위의 사이에 급경사 에지를 갖는 것을 특징으로 하는 다수의 필터 곡선을 실현하는 것이 가능하다. 간섭 필터의 단점은 입사광의 입사각에 크게 의존하고 매우 다수의 층을 통해서만 광범위하고 높은 차단이 달성될 수 있다는 것이다. 따라서, 급경사 에지를 갖는 소정의 필터 기능을 갖는 다층 시스템은 매우 고가이다.The band-pass filters used so far were usually multilayer systems or interference filters with a (colorless) substrate and a number of filter layers applied thereto, the filter effect of which was based on reflection. Because no light is absorbed in these layers, a large number of reflections frequently occur in the lens system and this leads to a "ghost image" (German "Geisterbilder"). It is possible to realize a plurality of filter curves characterized by having a steep edge between the pass band and the cut-off range on either side through the design of the filter layer. The disadvantage of the interference filter is that it depends greatly on the angle of incidence of the incident light and broad and high blocking can be achieved only through very large number of layers. Thus, a multi-layer system having a given filter function with steep edges is very expensive.
또한, 부품의 소형화의 범위내에서, 필터의 경우 훨씬 더 작은 필터의 전체 두께를 가지고 필요한 필터 특성을 실현할 필요가 있다. (지금까지의 통상적인 두께인) 1∼3 mm의 두께에서는 차단 범위에서 적절한 차단을 달성하는 착색 유리조차도 더 작은 두께(1 mm 미만의 두께)에서는 차단 범위내에서 잔존 투과, 즉, 어느 정도의 투과를 나타낸다. 0.3 mm 미만의 필터 두께 또는 작은 기판 두께의 경우, 심지어 어닐링 유리의 경우에도, 차단 범위에서의 투과율이 일반적으로 여전히 20%인데, 이것은 차단 범위에서 충분한 투과 차단을 달성하기 위하여 (예를 들어, 예컨대 간섭 필터층과 같이 추가로 적용되는 필터층의 형태로) 추가 조치가 필요하다는 것을 의미한다.Further, within the range of miniaturization of parts, it is necessary to realize necessary filter characteristics with a total thickness of a much smaller filter in the case of a filter. Even at the thickness of 1 to 3 mm (which is the usual thickness so far), even the tinted glass which achieves proper interception in the cut-off range has a lower thickness (less than 1 mm thickness) Respectively. In the case of a filter thickness of less than 0.3 mm or a small substrate thickness, even in the case of annealing glass, the transmittance in the blocking range is generally still 20%, which means that in order to achieve sufficient permeation blocking in the blocking range (In the form of an additional applied filter layer, such as an interference filter layer).
이 문제에서 나아가, 본 발명의 과제는, NIR 영역에 통과대역을 갖는 광학 필터용 필터 유리를 기반으로 하는 기판으로서, 급경사-에지 필터 특성을 갖고, 700 nm 내지 840 nm의 제1 투과 에지를 가지며, 작은 기판 두께(< 1 mm)에서 차단 범위에서의 흡수를 통해 개선된 차단을 갖는 기판을 제공하는 것이다.In view of this problem, an object of the present invention is to provide a substrate based on a filter glass for an optical filter having a passband in the NIR region, the substrate having a steep edge-edge filter characteristic and having a first transmission edge of 700 nm to 840 nm , ≪ / RTI > and a small substrate thickness (< 1 mm).
상기 과제는 제1항에 따른 광학 필터용 기판 및 기판을 포함하는 제10항에 따른 광학 필터에 의해 해결된다.The above object is solved by the optical filter according to claim 10 comprising the substrate for optical filter and the substrate according to
본 발명에 따르면, 광학 필터용 기판은, SiO2, ZnO, K2O 및 카드뮴 칼코겐화물을 함유하고, 산화물 기준으로, 0.1∼3 중량%의 TeO2 함량 및 1.0∼7.0 중량%, 바람직하게는 1.0 중량% 초과 내지 7.0 중량%의 CoO 함량을 갖는 필터 유리를 포함한다. 이 필터 유리는 스펙트럼의 가시 영역에 제1 차단 범위를 갖고 스펙트럼의 근적외선 영역에 통과대역을 가지며, 0.3 mm의 필터 유리 두께를 기준으로 700 nm 내지 840 nm의 에지 파장(λ'i0.5)에서 제1 투과 에지를 갖는다.According to the present invention, the substrate for optical filters contains SiO 2 , ZnO, K 2 O and cadmium chalcogenide and contains, on an oxide basis, a TeO 2 content of from 0.1 to 3% by weight and from 1.0 to 7.0% Comprises a filter glass having a CoO content of greater than 1.0 wt% to 7.0 wt%. This filter glass has a first blocking range in the visible region of the spectrum and a passband in the near infrared region of the spectrum and has an edge wavelength (? ' I0.5 ) of 700 nm to 840 nm And has a first transmissive edge.
제1 투과 에지에 대하여, 에지 파장(λ'i0.5)이, 0.3 mm의 두께에서 제1 차단 범위와 통과대역 사이에서의 스펙트럼 내부 투과도(τi)가 τi = 0.5(50%에 상응) 값(또는 Ti50I 값)인 파장을 의미한다. For the first transmissive edge, the edge wavelength (? ' I0.5 ) corresponds to the intrinsic transmissivity (? I ) between the first blocking range and the passband at a thickness of 0.3 mm, corresponding to? I = 0.5 ) Value (or T i50 I value).
투과 에지의 에지 파장(λ'i0.5)이 유리의 두께에 따라 달라진다는 것은 기본적으로 알려져 있다. 이하의 도면은 0.3 mm의 필터 유리 두께에 관한 것이다. 당업자는 다른 필터 유리 두께에 대한 투과 에지의 위치를 도출할 수 있을 것이다. It is basically known that the edge wavelength (λ ' i0.5 ) of the transmission edge depends on the thickness of the glass. The following figure relates to a filter glass thickness of 0.3 mm. Those skilled in the art will be able to derive the location of the transmission edge relative to other filter glass thicknesses.
광학 필터용 기판은 필터 유리 및 임의로 이에 적용된 추가 성분(예를 들어 접착 촉진층, 화학 안정성 개선을 위한 층, 흡수층)을 포함할 수 있다. 유리한 실시양태에서는, 필터 유리가 광학 필터용 기판을 구성하고, 여기에 1개 또는 2개 또는 더 많은 코팅(들)이 적용되어 (필터 유리가 한면 또는 양면에서 코팅되어) 광학 필터를 생성한다.The substrate for the optical filter may comprise a filter glass and optionally further components applied thereto (for example an adhesion promoting layer, a layer for improving chemical stability, an absorbing layer). In an advantageous embodiment, the filter glass constitutes a substrate for the optical filter, and one or two or more coatings (s) are applied thereto (the filter glass is coated on one or both sides) to create an optical filter.
본 발명의 맥락에서, 필터 유리는 망상조직 형성 성분으로서 SiO2, 망상조직 형성 성분 및 망상조직 개질제로서 ZnO 및 망상조직 개질제로서 K2O를 베이스로 하는 소지 유리를 포함한다. 착색용 도펀트로서, 필터 유리는 카드뮴 칼코겐화물(CdS, CdSe, CdTe, 그러나 또한 (Zn, Cd)(S, Se, Te)과 같은 아연 칼코겐화물과의 고용체)을 형성하는 반도체 도펀트 물질을 함유한다. 따라서, 필터 유리는 어닐링 유리이다. 필터 유리에서, 착색 유리 성분은 특히 환원된 형태로 존재한다. 그러나, 이하에서 모든 유리 성분은 산화물로서 중량%로 보고된다. In the context of the present invention, the glass filter includes a glass possessing the K 2 O and ZnO as a network modifier as SiO 2, network forming components and network modifying agent as a network-forming component as a base. As a dopant for coloring, the filter glass may comprise a semiconductor dopant material which forms cadmium chalcogenide (solid solution with zinc chalcogenide such as CdS, CdSe, CdTe but also (Zn, Cd) (S, Se, Te) . Thus, the filter glass is an annealing glass. In the filter glass, colored glass components are present in a particularly reduced form. However, in the following, all the glass components are reported in terms of% by weight as oxides.
카드뮴 칼코겐화물-함유 필터 유리에서 TeO2 함량의 효과는, 해당 열처리를 통해, 에지 파장(λ'i0.5)이 700 nm 내지 840 nm인 제1 전이 에지를 확보하는 것이 가능하다는 것이다. 유리 중 높은 CoO 함량의 효과는 제1 투과 에지 너머의 차단 범위에서의 추가 흡수이다. 필터 유리 두께가 작으면, 결과적으로 차단 범위에서 잔존 투과율이 낮아진다 - 즉, 광학 밀도가 높아지고 차단이 높아진다.The effect of the TeO 2 content in the cadmium chalcogenide-containing filter glass is that through the heat treatment it is possible to obtain a first transition edge with an edge wavelength (λ ' i0.5 ) of between 700 nm and 840 nm. The effect of high CoO content in the glass is an additional absorption in the blocking range beyond the first transmission edge. If the filter glass thickness is small, the residual transmittance in the blocking range is lowered - that is, the optical density is increased and blocking is increased.
설계에 따라, 제1 투과 에지의 에지 파장(λ'i0.5), 즉 제1 투과 에지의 위치는, 0.3 mm의 필터 유리 두께에서, 700 nm, 바람직하게는 720 nm, 더 바람직하게는 740 nm, 유리하게는 760 nm, 더 유리하게는 780 nm, 또한 유리하게는 800 nm, 더 유리하게는 820 nm, 유리하게는 840 nm일 수 있다. 유리하게는, 제1 전이 에지의 에지 파장(λ'i0.5)은 0.3 mm의 필터 유리 두께를 기준으로 740 nm 내지 820 nm일 수 있다.Depending on the design, the edge wavelength (? ' I0.5 ) of the first transmissive edge, ie the position of the first transmissive edge, is 700 nm, preferably 720 nm, more preferably 740 nm, advantageously 760 nm, more advantageously 780 nm, advantageously 800 nm, more advantageously 820 nm, advantageously 840 nm. Advantageously, the edge wavelength (? ' I0.5 ) of the first transition edge can be from 740 nm to 820 nm, based on a filter glass thickness of 0.3 mm.
필터 유리 또는 광학 필터의 필터 특성과 관련하여, 0.3 mm의 필터 유리 두께에서, 제1 투과 에지가 150 nm 이하, 바람직하게는 130 nm 이하, 바람직하게는 120 nm 이하, 바람직하게는 110 nm 이하, 특히 바람직하게는 100 nm 이하, 또한 바람직하게는 80 nm 이하의 간격 내에서, 15% 이하, 바람직하게는 10% 이하의 내부 투과율로부터 90% 이상의 내부 투과율까지 상승하는 경우가 유리하다. 이 결과는 차단 범위와 통과대역 사이에 특히 좁은 전이 영역을 유도하며, 이것은 추후 광학 필터의 사용에 유리하다. 따라서, 필터 유리는 급격한 제1 투과 에지를 가진다.With respect to the filter characteristics of the filter glass or optical filter, it is preferred that at a filter glass thickness of 0.3 mm, the first transmission edge has a transmittance of 150 nm or less, preferably 130 nm or less, preferably 120 nm or less, It is particularly advantageous to increase the internal transmittance from 15% or less, preferably 10% or less to an internal transmittance of 90% or more, in an interval of 100 nm or less, and more preferably 80 nm or less. This result leads to a particularly narrow transition region between the blocking area and the passband, which is advantageous for future optical filter use. Thus, the filter glass has a sharp first transmission edge.
유리하게는, 필터 유리의 두께는 1 mm 미만, 바람직하게는 0.75 mm 이하, 바람직하게는 0.5 mm 이하, 또한 바람직하게는 0.3 mm 이하, 특히 바람직하게는 0.25 이하, 더 바람직하게는 0.2 mm 이하일 수 있다. 따라서, 필터 유리는 박유리 형태의 어닐링 필터 유리이다. 작은 두께는 광학 용도 및 다른 용도를 위한 소형화된 필터의 제조에 특히 적합하다.Advantageously, the thickness of the filter glass can be less than 1 mm, preferably 0.75 mm or less, preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.3 mm or less, particularly preferably 0.25 or less, more preferably 0.2 mm or less have. Therefore, the filter glass is an annealing filter glass in the form of parchment. Small thicknesses are particularly suitable for the manufacture of miniaturized filters for optical applications and other applications.
본 발명의 유리한 실시양태에서, 필터 유리는, 0.3 mm의 두께를 기준으로, 400∼680 nm의 파장 범위 내에서, 즉, 제1 차단 범위의 섹션 내에서, 15% 미만, 바람직하게는 10% 이하, 더 바람직하게는 5%, 특히 바람직하게는 1% 이하의 내부 투과율 또는 분광 내부 투과도를 가진다. 가시 스펙트럼 영역에서 잔존 투과율이 낮은 것은 잔존 투과율의 차단을 위해 지금까지 요구된 추가 비용(예컨대 추가 필터층, 예컨대 간섭 필터층의 적용)을 명백히 감소시키거나 심지어 완전히 면제할 수 있다. 필터 유리의 유리한 변형에서, 300∼700 nm의 파장 범위에서, 내부 투과도는 0.3 mm의 필터 유리 두께를 기준으로 15% 미만, 바람직하게는 10% 이하, 더 바람직하게는 5%, 특히 바람직하게는 1% 이하이다.In an advantageous embodiment of the invention, the filter glass has a refractive index of less than 15%, preferably less than 10%, in the wavelength range of 400 to 680 nm, i.e. within the section of the first blocking range, Or less, more preferably 5%, particularly preferably 1% or less. A low residual transmittance in the visible spectrum region can significantly reduce or even be completely exempt from the additional cost required to date to block residual transmittance (e.g., the application of additional filter layers, such as the interference filter layer). In an advantageous modification of the filter glass, in the wavelength range of 300 to 700 nm, the internal transmittance is less than 15%, preferably less than 10%, more preferably less than 5%, particularly preferably less than 10%, based on the filter glass thickness of 0.3
본 발명의 유리한 개발에 있어서, 필터 유리 중의 높은 CoO 함량은, 필터 유리가 근적외선 영역(NIR 영역)에 제2 차단 범위를 갖는 효과를 가져오며, 여기서 IR 에지 파장(λ"i0.5)을 갖는 제2 투과 에지(IR 투과 에지)는 0.3 mm의 필터 유리 두께를 기준으로 950 nm 내지 1300 nm이다. 따라서 특히 TeO2 및 높은 CoO 함량을 포함하는 카드뮴 칼코겐화물-함유 어닐링 유리는 NIR 영역 내에 통과대역을 갖는 대역 통과 필터를 구성하는데, 여기서 통과대역은 - 제1 투과 에지의 위치에 따라 - 가시광의 적색 스펙트럼 영역의 부분들을 또한 포함할 수 있다. 스펙트럼의 적외선 영역의 방향으로 통과대역에 인접하는 제2 차단 범위는 NIR 영역에서의 투과율 감소를 위해 지금까지 요구된 비용(예컨대 추가 필터층, 예컨대 간섭 필터층의 적용)을 명백히 감소시키거나 또는 각각의 적용에 따라 심지어 완전히 면제할 수 있다.In an advantageous development of the invention, the high CoO content in the glass filter is a glass filter that results in an effect of having a second blocking range to the near infrared region (NIR region), wherein with (λ "i0.5) IR wavelength edge The second transmission edge (IR transmission edge) is 950 nm to 1300 nm, based on a filter glass thickness of 0.3 mm. Thus, a cadmium chalcogenide-containing annealing glass, especially containing TeO 2 and a high CoO content, Band pass filter, wherein the pass band may also comprise portions of the red spectral region of visible light - depending on the position of the first transmission edge. The second blocking range can be achieved by either explicitly reducing the cost so far required for transmission reduction in the NIR region (e. G., Applying an additional filter layer, e. G., The application of an interference filter layer) It can even completely waived for the.
제2 투과 에지에 대하여, 에지 파장(λ"i0.5)은 0.3 mm의 두께에서 통과대역과 제2 차단 범위 사이의 분광 내부 투과도(τi)가 τi = 0.5(50%에 해당)의 값(또는 Ti50II 값)이 되는 파장을 말한다. For the second transmission edge, the edge wavelength (? " I0.5 ) is such that the spectral internal transmittance (? I ) between the pass band and the second blocking range at a thickness of 0.3 mm is? I = 0.5 Value (or T i 50 II value).
각각의 실시양태에 따라, 제2 투과 에지의 에지 파장(λ"i0.5), 즉 제2 투과 에지의 위치는, 0.3 mm의 필터 유리 두께에서, 950 nm, 바람직하게는 975 nm, 더 바람직하게는 1000 nm, 유리하게는 1025 nm, 더 유리하게는 1050 nm, 또한 유리하게는 1075 nm, 더 유리하게는 1100 nm, 유리하게는 1125 nm, 유리하게는 1150 nm, 유리하게는 1175 nm, 유리하게는 1200 nm, 유리하게는 1225 nm, 유리하게는 1250 nm, 유리하게는 1275 nm, 유리하게는 1300 nm일 수 있다. According to each embodiment, the edge wavelength (? " I0.5 ) of the second transmitting edge, The position of the second transmissive edge is preferably 950 nm, preferably 975 nm, more preferably 1000 nm, advantageously 1025 nm, more advantageously 1050 nm, advantageously at a filter glass thickness of 0.3 mm, Advantageously 1150 nm, advantageously 1125 nm, advantageously 1150 nm, advantageously 1175 nm, advantageously 1200 nm, advantageously 1225 nm, advantageously 1250 nm, advantageously 1275 nm nm, advantageously 1300 nm.
필터 유리 또는 광학 필터의 통과대역은 가능한한 높은 내부 투과율(τi)을 가져야 한다. 본 발명의 유리한 개발에 있어서, 통과대역내 섹션에서, 즉, 통과대역내 파장 범위에 대하여 내부 투과율은 0.3 mm의 필터 유리 두께를 기준으로 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 더 바람직하게는 91% 이상, 더 바람직하게는 95% 이상이다. 상기 나타낸 높은 내부 투과율을 갖는 파장 범위가 100 nm 초과, 바람직하게는 130 nm 초과, 바람직하게는 150 nm 초과의 범위에 걸쳐 연장되는 경우가 더 유리하다. 바람직하게는, 특정 적용을 위해 원하는 높은 내부 투과율을 갖는 통과대역은 720 내지 1100 nm, 바람직하게는 750 내지 1000 nm, 특히 바람직하게는 780 내지 950 nm의 파장 범위 내에 있을 수 있다. The passband of the filter glass or optical filter should have as high an internal transmittance (τ i ) as possible. In an advantageous development of the present invention, in the section in the passband, that is, for the wavelength range within the passband, the internal transmittance is at least 85%, preferably at least 90%, more preferably at least 90% 91% or more, and more preferably 95% or more. It is more advantageous if the wavelength range with the above-indicated high internal transmittance is extended over a range of more than 100 nm, preferably more than 130 nm, preferably more than 150 nm. Preferably, the passband with the high internal transmittance desired for a particular application may be in the wavelength range of 720 to 1100 nm, preferably 750 to 1000 nm, particularly preferably 780 to 950 nm.
본 발명의 유리한 실시양태에서, 본 발명의 기판의 필터 유리는 (산화물 기준 중량%로) 이하의 조성을 포함한다:In an advantageous embodiment of the present invention, the filter glass of the substrate of the present invention comprises the following composition (by wt% oxide): < RTI ID = 0.0 >
필터 유리용 유리 성분의 상세한 설명이 이어진다. 이들 성분은 통상의 방식으로 산화물 형태로 개시되어 있다. 그러나, 이것은 각각의 성분이 유리 제조에 사용되는 원료 형태 및 각각의 성분이 사실상 유리에 존재하는 형태에 대한 언급은 아니다(예를 들어 셀레늄은 유리 중에 SeO2로서 존재할 수 있으나 Se2-로도 존재할 수 있다).A detailed description of the glass component for the filter glass follows. These components are disclosed in oxide form in the usual manner. However, it is the individual components of this raw material types and the individual components used in the glass making reference to the form present in the glass is not in effect (for example, selenium can be present as SeO 2 in the glass, but may be present also Se 2- have).
이산화규소(SiO2)는 망상조직 형성 성분으로서 작용하고, 39% 내지 50 중량%, 바람직하게는 40% 내지 46 중량%에서, 유리의 주요 구성성분을 구성한다. 유리의 화학적 안정성을 저하시키기 때문에 농도가 39 중량%의 하한보다 낮아서는 안된다. 추가의 유리한 하한은 40 중량% 또는 41 중량%일 수 있다. 용융 온도가 지나치게 크게 상승하고 휘발성 착색 Cd(S, Se, Te) 화합물이 증가된 정도로 유리에서 증발되어 나오기 때문에 SiO2 함량의 상한은 50 중량% 이하여야 한다. 이 상한은 초과되어서는 안된다. 유리의 유리한 실시양태는 46 중량% 이하, 바람직하게는 45 중량% 이하의 SiO2를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 유리는 45 중량% 미만의 SiO2를 포함한다.Silicon dioxide (SiO 2) is in the 39% to 50% by weight serves as a network-forming component, preferably 40% to 46% by weight, constitutes the main component of the glass. The concentration should not be lower than the lower limit of 39% by weight because it lowers the chemical stability of the glass. A further advantageous lower limit can be 40% by weight or 41% by weight. The upper limit of the SiO 2 content should be 50% by weight or less since the melting temperature is excessively increased and the volatile colored Cd (S, Se, Te) compound evaporates from the glass to an increased extent. This upper limit should not be exceeded. Advantageous embodiments of the glass is preferably 46 wt% or less, and includes SiO 2 of less than 45% by weight. In a preferred embodiment, the glass of the present invention comprises SiO 2 of less than 45% by weight.
추가의 주요 성분은 산화아연(ZnO)이다. ZnO는 유리의 균일하게 분포된 영역에서 도펀트의 결정화를 달성한다. 그 결과, 유리의 추후 템퍼링에서 반도체 도핑의 균일한 결정자 성장이 일어나, 매우 좁은 크기 분포를 갖는 결정자를 형성한다. 이로써 본 발명의 필터 유리의 급경사 제1 투과 에지 및 매우 순수한 "색"이 얻어진다. 칼코겐화물과 카드뮴 및 아연의 고용체가 형성되므로 높은 Zn 함량은 또한 유리 제조에 유리하다. 황에 대한 아연의 높은 친화도 때문에, 용융물 중에 칼코겐화물이 계속적으로 유지된다. 결과적으로 연소의 결과로 유리 용융 동안의 황 손실이 감소된다. 이 성분은 유리 중에 20% 내지 32 중량%로 존재한다. 유리한 범위는 또한 22% 내지 31 중량%, 바람직하게는 23% 내지 31 중량%일 수 있다. 높은 ZnO 함량을 갖는 유리는 점적형 침전 영역을 형성하는 경향이 있으므로, 32 중량%의 상한이 초과되어서는 안된다. 따라서, 유리하게는, 상한은 또한 31 중량% 또는 30 중량%일 수 있다. 이 수준은 ZnO에 대해서 20 중량%의 하한 미만이 되어서는 안되는데, 그렇지 않으면 상기 개시한 바람직한 효과를 얻지 못하기 때문이다. 추가의 유리한 하한은 22 중량%, 유리하게는 23 중량%, 바람직하게는 25 중량%일 수 있다. 몇몇 유리한 변형예에서는, 27 중량%가 유리한 하한일 수 있다.An additional major component is zinc oxide (ZnO). ZnO achieves crystallization of the dopant in a uniformly distributed region of the glass. As a result, uniform crystallization of the semiconductor doping occurs in later tempering of the glass to form crystallites with a very narrow size distribution. This results in a sharpened first transmission edge and very pure "color" of the filter glass of the present invention. Because of the formation of chalcogenide and solid solutions of cadmium and zinc, high Zn content is also advantageous for glass production. Due to the high affinity of zinc for sulfur, the chalcogenide is continuously retained in the melt. As a result, the sulfur loss during glass melting is reduced as a result of combustion. This component is present in the glass at 20% to 32% by weight. An advantageous range may also be 22% to 31% by weight, preferably 23% to 31% by weight. Glass having a high ZnO content tends to form a dotted precipitation zone, so the upper limit of 32 wt% should not be exceeded. Thus, advantageously, the upper limit can also be 31% by weight or 30% by weight. This level should not be less than the lower limit of 20 wt.% For ZnO, otherwise the desired beneficial effects described above will not be obtained. A further advantageous lower limit can be 22% by weight, advantageously 23% by weight, preferably 25% by weight. In some advantageous variants, 27% by weight can be advantageous.
"규산아연 유리"는 높은 분리 경향을 가지므로, 필터 유리는 유리하게는 망상구조 개질제로서 산화칼륨(K2O)을 15% 내지 35 중량%의 비율로 함유한다. 유리한 범위는 또한 18% 내지 30 중량%, 바람직하게는 18% 내지 25 중량%일 수 있다. ZnO-농후 영역의 미량 침전을 방지하기 위하여, 필터 유리 중의 칼코겐화물 용해도를 증가시키기 위하여, 유리의 가공 온도를 낮추기 위하여 그리고 열팽창계수의 매칭이 가능하도록, 필터 유리는 유리하게는 15 중량% 이상의 K2O를 함유한다. 추가의 유리한 하한은 18 중량%, 바람직하게는 20 중량%일 수 있다. 화학적 안정성이 지나치게 불량해지고 열팽창계수가 지나치게 높아지므로 35 중량%의 상한이 초과되어서는 안된다. 따라서, 유리하게는, K2O 상한은 또한 30 중량%, 바람직하게는 27 중량%, 바람직하게는 25 중량%일 수 있다. Since "zinc silicate glass" has a high tendency to separate, the filter glass advantageously contains 15% to 35% by weight of potassium oxide (K 2 O) as a reticular modifier. An advantageous range may also be 18% to 30% by weight, preferably 18% to 25% by weight. In order to increase the solubility of the chalcogenide in the filter glass, to lower the processing temperature of the glass and to match the thermal expansion coefficient, the filter glass advantageously contains at least 15% by weight It contains K 2 O. A further advantageous lower limit can be 18% by weight, preferably 20% by weight. As the chemical stability becomes too poor and the thermal expansion coefficient becomes too high, the upper limit of 35 wt% should not be exceeded. Thus, advantageously, the K 2 O upper limit may also be 30% by weight, preferably 27% by weight, preferably 25% by weight.
소지 유리에서 산화칼륨은 비교적 낮은 정도로 산화나트륨(Na2O)으로 대체될 수 있다. Na2O는 유리하게는 유리 중에 0% 내지 5 중량%로 존재할 수 있다. Na2O는 TeO2-함유 어닐링 유리 및 원하는 필터 특성을 얻기 위해 높은 ZnO 함량을 갖는 어닐링 유리에서 K2O보다 덜 적합하다. 원치않는 Na-Zn 실리케이트가 정출될 우려가 있다. 또한, 더 높은 Na2O 함량은 화학적 안정성을 감소시킨다. 따라서, 5 중량%의 상한이 초과되어서는 안된다. 또한 유리한 상한은 4 중량%, 바람직하게는 3 중량%, 바람직하게는 2 중량%, 또한 바람직하게는 1 중량%일 수 있다. Na2O가 유리 중에 존재하는 경우, 0.01 중량%가 유리한 하한일 수 있다. Na2O는 바람직하게는 회분의 성분으로서 의도적으로 첨가되지는 않지만, 다른 유리 성분에 사용되는 원료를 통해 (예컨대 셀레늄 원료의 양이온 성분으로서) 유리에 들어간다. 이 경우 Na2O는 원료 불순물이 아니라 수반되는 원료이지만, 필수적인 유리 성분은 아니다. 그러나, 예를 들어, 상이한 셀레늄 원료가 사용되는 경우, 통상의 불순물을 제외하고 첨가된 Na2O를 포함하지 않는 변형예도 가능하다.In the base glass, potassium oxide can be replaced with sodium oxide (Na 2 O) to a comparatively low degree. Na 2 O can advantageously be present in the glass at 0% to 5% by weight. Na 2 O is TeO 2 - is less suitable than the K 2 O in the annealed glass having a high content of ZnO in order to obtain a glass-containing annealing and the desired filter characteristics. Undesirable Na-Zn silicate may be formed. In addition, higher Na 2 O content reduces chemical stability. Therefore, the upper limit of 5 wt% should not be exceeded. The advantageous upper limit may also be 4% by weight, preferably 3% by weight, preferably 2% by weight, and more preferably 1% by weight. If Na 2 O is present in the glass, 0.01 wt% can be advantageous. Na 2 O is preferably not added intentionally as a component of the ash but enters the glass through the raw materials used for other glass components (e.g., as a cationic component of the selenium raw material). In this case, Na 2 O is not a raw material impurity but an accompanying raw material, but it is not an essential glass component. However, for example, when different selenium sources are used, variations are possible that do not include added Na 2 O except for conventional impurities.
본 발명의 바람직한 변형에서, 필터 유리는 (산화물 기준 중량%로) 1 미만, 유리하게는 0.5 미만, 또한 유리하게는 0.3 미만, 바람직하게는 0.2 미만, 바람직하게는 0.1 미만, 특히 바람직하게는 0.08 미만, 또한 바람직하게는 0.05 미만의 Na2O/K2O 비를 가진다. Na2O/K2O 비는 열팽창계수의 정립에 유리하다.In a preferred variant of the invention, the filter glass has a glass transition temperature of less than 1, advantageously less than 0.5, advantageously less than 0.3, preferably less than 0.2, preferably less than 0.1, particularly preferably less than 0.08 less, and preferably it has a Na 2 O / K 2 O ratio of less than 0.05. The Na 2 O / K 2 O ratio is advantageous in establishing the thermal expansion coefficient.
일부 변형에서, 필터 유리는 - 바람직하게는 K2O의 치환을 통해 - 5 중량% 이하의 Rb2O 및/또는 5 중량% 이하의 Cs2O 및/또는 1 중량% 미만의 Li2O를 함유할 수 있다. 그러나, 재료 비용의 관점에서, 이것은 덜 바람직하다. 유리한 변형예는 Rb2O 및/또는 Cs2O 및/또는 Li2O를 포함하지 않을 수 있다. 이들 성분 중 하나 이상이 필터 유리 중에 존재하는 경우, 각 경우 0.01 중량%가 유리한 하한일 수 있다. 한 변형예에서는, 2 중량% 이하, 유리하게는 1 중량% 이하의 Rb2O 및/또는 2 중량% 이하, 유리하게는 1 중량% 이하의 Cs2O가 존재한다. Li2O의 유리한 상한은 1 중량% 미만일 수 있다.In some variations, the filter glass may contain less than or equal to 5 wt% Rb 2 O and / or less than or equal to 5 wt% Cs 2 O and / or less than 1 wt% Li 2 O, preferably through the replacement of K 2 O ≪ / RTI > However, in terms of material cost, this is less desirable. An advantageous modification may not include Rb 2 O and / or Cs 2 O and / or Li 2 O. If at least one of these components is present in the filter glass, in each case 0.01 wt% can be an advantageous lower limit. In one variant, there is less than 2% by weight, advantageously less than 1% by weight Rb 2 O and / or up to 2% by weight, advantageously up to 1% by weight Cs 2 O. The favorable upper limit of Li 2 O may be less than 1% by weight.
필터 유리의 용융성을 증가시키기 위하여, 필터 유리는 산화붕소(B2O3)를 0% 초과 내지 4 중량%의 비율로 함유할 수 있다. 유리한 하한은 1 중량%일 수 있다. 그러나, 1 중량% 미만의 B2O3를 갖는 변형예 또는 B2O3-불포함 변형예도 가능하다. 필터 유리가 4 중량% 이하, 바람직하게는 4 중량% 미만의 B2O3(예컨대 3 중량% 또는 2 중량%)를 함유하는 경우가 유리할 수 있다. 지나치게 높은 B2O3 함량은 유리의 화학적 안정성을 악화시킬 수 있다. In order to increase the meltability of the filter glass, the filter glass may contain boron oxide (B 2 O 3 ) in a proportion of more than 0% to 4% by weight. The advantageous lower limit may be 1% by weight. However, variants or B 2 O 3 -free variants with less than 1% by weight of B 2 O 3 are also possible. It may be advantageous if the filter glass contains less than 4% by weight, preferably less than 4% by weight, B 2 O 3 (such as 3% or 2% by weight). Excessively high B 2 O 3 content can deteriorate the chemical stability of the glass.
본 발명의 맥락에서, 필터 유리는 바람직하게는 첨가된 알칼리 토류 금속 산화물 RO을 포함하지 않을 수 있다(즉 MgO, CaO, SrO 및 BaO 불포함). 일부 변형예는 점도 및 열팽창계수를 조절하고 용융성 및 가공성을 개선하기 위하여 하나 이상의 알칼리 토류 금속 산화물(들)(산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화스트론튬(SrO), 산화바륨(BaO))을 함유할 수 있다. 이들은 알칼리 금속 산화물과 마찬가지로 망상구조 개질제이다. 본 발명의 맥락에서, 연화 온도가 지나치게 크게 상승하고 칼코겐화물의 용해도가 지나치게 크게 감소하므로, 이의 함량(즉 RO(R=Mg, Ca, Sr, Ba)의 총합)은 최대 10 중량%, 바람직하게는 최대 8 중량%의 값을 초과해서는 안된다. RO의 총합의 하한은 0.01 중량%일 수 있다. In the context of the present invention, the filter glass may preferably not contain added alkaline earth metal oxides RO (i.e., MgO, CaO, SrO and BaO). Some modifications include the addition of one or more alkaline earth metal oxide (s) (calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), strontium oxide (SrO), barium oxide BaO). ≪ / RTI > They are network stabilizers as well as alkali metal oxides. In the context of the present invention, its content (i.e. the sum of RO (R = Mg, Ca, Sr, Ba)) is up to 10% by weight, preferably up to 10% by weight, as the softening temperature rises too high and the solubility of the chalcogenide decreases too much Should not exceed a maximum value of 8% by weight. The lower limit of the total amount of RO may be 0.01% by weight.
일부 변형예에서는 MgO 및/또는 CaO 및/또는 BaO 및/또는 SrO가, 예를 들어 각각 0.01 중량% 이상의 비율로 존재할 수 있다. 언급된 각 성분의 상한은 7 중량%이다. In some variations MgO and / or CaO and / or BaO and / or SrO may be present, for example, in a proportion of at least 0.01 wt.% Each. The upper limit of each component mentioned is 7% by weight.
소지 유리에 임의로 존재할 수 있는 추가의 성분:Additional ingredients that may optionally be present in the substrate glass:
불소(F)는 유리에 임의로 존재할 수 있다. 존재하는 경우, 하한은 0.01 중량%일 수 있다. F의 존재는 융점을 낮출 수 있으므로 휘발성 유리 성분의 증발을 감소시킨다. F의 증발은 줄무늬를 남길 수 있으므로 3 중량%, 유리하게는 2 중량%, 바람직하게는 1 중량%의 상한을 초과해서는 안된다. 또한, 높은 불소 농도는 용융 용기의 용해를 유도할 수 있다. 따라서, 특히 유리한 변형예는 F를 포함하지 않는다.Fluorine (F) may optionally be present in the glass. If present, the lower limit may be 0.01% by weight. The presence of F reduces the melting point and thus reduces the evaporation of volatile glass components. The evaporation of F should not exceed the upper limit of 3 wt.%,
유리는 3 중량% 이하의 TiO2, 3 중량% 이하의 Al2O3, 및/또는 10 중량% 이하의 P2O5를 더 함유할 수 있다. 언급된 각 성분의 적합한 하한은 0.01 중량%일 수 있다. TiO2는 UV의 차단을 개선할 수 있지만, 원치않는 결정상에 대한 핵형성제로서 부정적인 효과를 가지며 탈색을 유도할 수 있으므로 3 중량%의 상한을 초과해서는 안된다. 유리한 변형예는 TiO2-불포함일 수 있다. 내산성을 개선하고 융점을 낮추기 위하여 Al2O3가 사용될 수 있다. 그러나, 3 중량%의 Al2O3 상한을 초과해서는 안되는데, 그러면 소지 유리가 더 결정화 민감성이 되기 때문이다. 유리한 실시양태에서, 2 중량% 이하, 바람직하게는 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.1 중량% 이하의 Al2O3가 필터 유리에 존재할 수 있다. 변형예는 첨가된 Al2O3를 포함하지 않을 수 있다. P2O5는 용융성/소결성을 개선한다. 그러나, 열팽창계수 및 화학적 안정성에 대해 불리한 효과를 가지므로, 이것은 바람직하게는 5 중량% 이하로만, 특히 바람직하게는 3 중량% 이하로만 사용된다. 특히 바람직한 변형예는 P2O5를 포함하지 않는다.The glass may further contain up to 3 wt.% TiO 2 , up to 3 wt.% Al 2 O 3 , and / or up to 10 wt.% P 2 O 5 . A suitable lower limit of each of the ingredients mentioned may be 0.01% by weight. TiO 2 can improve the interception of UV, but it should not exceed the upper limit of 3% by weight because it can have a negative effect as a nucleating agent for undesired crystal phases and induce discoloration. An advantageous modification is TiO 2 - may be included. Al 2 O 3 can be used to improve the acid resistance and lower the melting point. However, the upper limit of 3 wt.% Al 2 O 3 should not be exceeded, since the base glass becomes more crystallizable. In an advantageous embodiment, Al 2 O 3 of up to 2 wt%, preferably up to 1 wt%, preferably up to 0.5 wt%, particularly preferably up to 0.1 wt%, can be present in the filter glass. Modifications may not include added Al 2 O 3 . P 2 O 5 improves the meltability / sinterability. However, since it has a disadvantageous effect on the thermal expansion coefficient and chemical stability, it is preferably used in an amount of not more than 5% by weight, particularly preferably not more than 3% by weight. Particularly preferred variants do not include P 2 O 5 .
화학적 안정성을 개선하고 및/또는 열팽창계수, Tg 및 가공 온도(VA)에 영향을 주기 위하여, 내화성 산화물, 즉 예컨대 지르코늄, 니오븀, 탄탈 및 란탄의 산화물이 사용될 수 있다. 불량한 용융성/소결성, 일부 경우 그 결정화 경향 및 원치 않는 컬러 효과 그리고 고비용 때문에, 이들은 5 중량% 이하로만, 바람직하게는 3 중량% 이하로만 첨가된다. 언급된 각 성분에 대해 적합한 하한은 0.01 중량%일 수 있다. 유리한 변형예는 산화지르코늄 및/또는 산화니오븀 및/또는 산화탄탈 및/또는 산화란탄을 포함하지 않는다.Refractory oxides such as oxides of zirconium, niobium, tantalum, and lanthanum may be used to improve chemical stability and / or to affect the coefficient of thermal expansion, T g, and the processing temperature (V A ). Due to poor meltability / sinterability, in some cases its crystallization tendency and undesirable color effects and high cost, they are added in only 5 wt% or less, preferably 3 wt% or less. A suitable lower limit for each of the ingredients mentioned may be 0.01% by weight. Advantageous variations do not include zirconium oxide and / or niobium oxide and / or tantalum oxide and / or lanthanum oxide.
본 발명에 따른 필터 유리에 존재하는 착색을 위한 도펀트 성분은 바람직하게는 CdO, SeO2, TeO2 및 SO3이다. 양이온 성분으로서 카드뮴(Cd) 및 아연(Zn) 그리고 음이온 성분으로서 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루륨(Te)으로부터 결정 또는 고용체가 형성된다. 형성되는 결정은 (Cd, Zn)(S, Se, Te)로서 기술될 수 있는데, 여기서 한 세트의 괄호 내에 콤마로 분리된 성분들은 넓은 범위 내에서 서로를 대체할 수 있다. Dopant components for the coloration present in the filter glass according to the invention is preferably a CdO, SeO 2, TeO 2, and SO 3. Crystals or solid solutions are formed from cadmium (Cd) and zinc (Zn) as cation components and sulfur (S), selenium (Se) and tellurium (Te) as anion components. Crystals formed can be described as (Cd, Zn) (S, Se, Te), where comma-separated components within a set of parentheses can replace each other within a wide range.
유리하게는 산화카드뮴(CdO)이 필터 유리 중에 0.1% 내지 3 중량%의 함량으로 존재한다. 바람직한 범위는 0.2% 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.3% 내지 1 중량%일 수 있다. 상기 수준은 0.1 중량%의 하한보다 낮아서는 안되는데, 그렇지 않으면 지나치게 적은 CdO가 착색 과정에 이용될 수 있기 때문이다. CdO의 유리한 하한은 또한 0.2 중량%, 바람직하게는 0.3 중량%, 더 바람직하게는 0.4 중량%일 수 있다. 가공 과정에서 그리고 생성물 중의 CdO의 함량은 그 독성으로 인해 비교적 낮게 유지되어야 하므로 3 중량%의 상한을 초과하지 않아야 한다. 또한, 2.5 중량% 이하, 바람직하게는 2 중량% 이하, 더 바람직하게는 1.5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 1 중량% 이하의 CdO가 필터 유리에 존재하는 경우가 유리할 수 있다. Advantageously, cadmium oxide (CdO) is present in the filter glass in an amount of 0.1% to 3% by weight. The preferred range may be from 0.2% to 2% by weight, preferably from 0.3% to 1% by weight. The level should not be lower than the lower limit of 0.1 wt%, because otherwise too little CdO can be used for the coloring process. The advantageous lower limit of CdO may also be 0.2 wt%, preferably 0.3 wt%, more preferably 0.4 wt%. During processing and the content of CdO in the product should be kept relatively low due to its toxicity and should not exceed the upper limit of 3% by weight. It may also be advantageous if less than 2.5 wt%, preferably less than 2 wt%, more preferably less than 1.5 wt%, particularly preferably less than 1 wt% of CdO is present in the filter glass.
유리하게는 삼산화황(SO3)이 필터 유리 중에 0.05% 내지 1 중량%의 함량으로 존재한다. 바람직한 범위는 0.07% 내지 0.7 중량%, 바람직하게는 0.1% 내지 0.5 중량%일 수 있다. 상기 수준은 0.05 중량%의 하한보다 낮아서는 안되는데, 그렇지 않으면 지나치게 적은 SO3가 착색 과정에 이용될 수 있기 때문이다. 또한, 황 또는 첨가된 황화물-함유 원료 성분이 용융물 중에서 환원제로서 작용한다. S의 연소는, 기포 형성을 통해 동시에 청징제로서 작용하는 SO2의 휘발을 일으킨다. SO3의 유리한 하한은 또한 0.07 중량%, 바람직하게는 0.1 중량%일 수 있다. 1 중량%의 상한을 초과하여서는 안되는데, 그렇지 않으면 K2SO4 또는 Na2SO4의 파괴상(황산염 담즙)이 유리로부터 침전될 수 있기 때문이다. 또한, 0.7 중량% 이하, 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 더 바람직하게는 0.4 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.3 중량% 이하의 SO3가 필터 유리에 존재하는 경우가 유리할 수 있다.Advantageously, sulfur trioxide (SO 3 ) is present in the filter glass in an amount of 0.05% to 1% by weight. The preferred range may be 0.07% to 0.7% by weight, preferably 0.1% to 0.5% by weight. The level should not be lower than the lower limit of 0.05 wt.%, Because otherwise too little SO 3 can be used for the coloring process. Also, the sulfur or added sulfide-containing raw material component acts as a reducing agent in the melt. The combustion of S causes the volatilization of SO 2 acting as a refining agent at the same time through the formation of bubbles. The advantageous lower limit of SO 3 may also be 0.07% by weight, preferably 0.1% by weight. Should not exceed the upper limit of 1% by weight, otherwise the destruction phase of K 2 SO 4 or Na 2 SO 4 (sulfate bubbles) may precipitate out of the glass. It may also be advantageous if less than 0.7 wt%, preferably less than 0.5 wt%, more preferably less than 0.4 wt%, particularly preferably less than 0.3 wt% of SO 3 is present in the filter glass.
유리하게는 이산화셀레늄(SeO2)이 필터 유리에 0.1% 내지 1.5 중량%의 함량으로 존재한다. 바람직한 범위는 0.2% 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.3% 내지 0.7 중량%일 수 있다. 상기 수준은 0.1 중량%의 하한보다 낮아서는 안되는데, 그렇지 않으면 지나치게 적은 SeO2가 착색 과정에 이용될 수 있기 때문이다. 칼코겐화물 결정에서, CdS 및 CdSe는 해당 결정 격자 구조로 인해 고용체를 형성한다. SeO2의 유리한 하한은 또한 0.2 중량%, 바람직하게는 0.25 중량%, 더 바람직하게는 0.3 중량%일 수 있다. SeO2는 더 고온에서는 용이하게 증발되고 다른 더 저온의 부위에서 다시 승화되므로 1.5 중량%의 상한을 초과하지 않아야 한다. SeO2는 또한 독성이고 고가의 성분에 속하므로, 그 함량이 비교적 낮게 유지되어야 한다. 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.7 중량% 이하, 바람직하게는 0.5 중량% 이하의 SeO2가 필터 유리에 존재하는 경우가 또한 유리할 수 있다. Advantageously, selenium dioxide (SeO 2 ) is present in the filter glass in an amount of 0.1% to 1.5% by weight. The preferred range may be from 0.2% to 1% by weight, preferably from 0.3% to 0.7% by weight. The level should not be lower than the lower limit of 0.1 wt%, because otherwise too little SeO 2 can be used for the coloring process. In chalcogenide crystals, CdS and CdSe form solid solutions due to their crystal lattice structure. Favorable lower limit of SeO 2 can also be a 0.2% by weight, preferably 0.25% by weight, more preferably 0.3% by weight. SeO 2 further the high temperature is easily evaporation should not exceed 1.5% by weight, so the upper limit again sublimation in the other parts of the lower temperature. SeO 2 is also toxic and expensive, so its content should be kept relatively low. It may also be advantageous if less than 1 wt%, preferably less than 0.7 wt%, preferably less than 0.5 wt% of SeO 2 is present in the filter glass.
본 발명의 맥락에서 바람직한 NIR 영역의 시작부 또는 가시 스펙트럼의 끝단부에 제1 투과 에지 위치를 달성하기 위하여 이산화텔루륨(TeO2)이 중요하다. 따라서, 이것은 필터 유리에 0.1% 내지 3 중량%의 함량으로 존재한다. 바람직한 범위는 0.15% 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.2% 내지 1 중량%일 수 있다. 상기 수준은 0.1 중량%의 하한보다 낮아서는 안되는데, 그렇지 않으면 원하는 착색 과정에 지나치게 적은 TeO2가 이용될 수 있기 때문이다. 칼코겐화물 결정에서, CdS 및 CdSe는 해당 결정 격자 구조로 인해 고용체를 형성한다. CdTe는 이들 고용체에 혼입된다. TeO2의 유리한 하한은 또한 0.15 중량%, 바람직하게는 0.2 중량%일 수 있다. 더 높은 함량의 TeO2는 제1 투과 에지의 위치를 더 높은 파장으로 이동시키지 못하므로, 3 중량%의 상한을 초과하지 않아야 한다. 또한, TeO2는 SeO2와 유사하게 독성이고 비교적 고가이며, 그 이유에서 더 높은 농도로 사용되어서는 안된다. 2.5 중량% 이하, 바람직하게는 2 중량% 이하, 바람직하게는 1.5 중량% 이하, 또한 바람직하게는 1 중량% 이하의 TeO2가 필터 유리에 존재하는 경우가 또한 유리할 수 있다. 유리한 변형예는 0.7 중량% 이하 또는 0.5 중량% 이하를 함유할 수 있다. In the context of the present invention, tellurium dioxide (TeO 2 ) is important to achieve the first transmissive edge position at the beginning of the NIR region or the end of the visible spectrum, which is desirable. Thus, it is present in the filter glass in an amount of 0.1% to 3% by weight. The preferred range may be from 0.15% to 2% by weight, preferably from 0.2% to 1% by weight. The level should not be lower than the lower limit of 0.1 wt%, because otherwise too little TeO 2 may be used for the desired coloring process. In chalcogenide crystals, CdS and CdSe form solid solutions due to their crystal lattice structure. CdTe is incorporated into these solid solutions. Favorable lower limit of TeO 2 may also be 0.15% by weight, preferably 0.2% by weight. The higher content of TeO 2 can not shift the position of the first transmission edge to a higher wavelength, so that it should not exceed the upper limit of 3 wt%. In addition, TeO 2 is toxic and relatively expensive, similar to SeO 2, and should not be used at higher concentrations for that reason. It may also be advantageous if less than 2.5% by weight, preferably less than 2% by weight, preferably less than 1.5% by weight and more preferably less than 1% by weight of TeO 2 is present in the filter glass. Advantageous variants may contain up to 0.7% by weight or up to 0.5% by weight.
카드뮴의 칼코겐화물 외에도, 본 발명에 따른 필터 또는 기판의 필터 유리는 산화코발트(CoO)를 1% 내지 7 중량%, 바람직하게는 1% 초과 내지 7 중량%의 함량으로 함유한다. In addition to the chalcogenide of cadmium, the filter glass of the filter or substrate according to the invention contains cobalt oxide (CoO) in an amount of 1% to 7% by weight, preferably more than 1% to 7% by weight.
본 발명에 따른 필터 유리의 필터 특성은 첫째 어닐링 유리의 전형적인 발색 메카니즘과 둘째 이온-착색 유리의 전형적인 발색 메카니즘에 기초한다. 놀랍게도, 본 발명의 맥락에서, 필터 유리가 1 mm 미만의 두께를 갖는 얇은 기판으로서 광학 필터에 사용되는 경우, TeO2-함유 어닐링 유리에서 이러한 높은 CoO 함량이 가능하고 유리하다는 것이 발견되었다. 열방사 영역에서의 CoO의 흡수 대역으로 인해, 지금까지는 - 필터에 적합하다고 생각되고, 따라서 그 광학 특성 및 균일성에 대한 요구가 높았던 - TeO2-함유 어닐링 유리에서 이러한 높은 CoO 함량은 불가능하다고 여겨졌었다. 스펙트럼의 가시 영역에서 차단을 명백히 증가시키기 위해 그리고 NIR 영역에 제2 차단 범위를 생성하기 위해, CoO는 필터 유리에 1 중량% 이상, 바람직하게는 1 중량% 초과로 존재하여야 한다. 추가의 유리한 하한은 1.25 중량%, 바람직하게는 1.5 중량%, 더 바람직하게는 1.7 중량%, 또한 바람직하게는 2 중량%일 수 있다. 상한으로서 7 중량%를 초과하지 않아야 한는데, 그렇지 않으면 통과대역에서 원하는 높은 내부 투과율이 떨어지기 때문이다. 유리한 변형예에서, 6 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이하의 CoO가 존재하는 것도 가능하다. The filter properties of the filter glass according to the invention are based on the typical color development mechanism of the first annealing glass and the typical color development mechanism of the second ion-colored glass. Surprisingly, it has been found, in the context of the present invention, that such high CoO content is possible and advantageous in TeO 2 -containing annealed glasses when the filter glass is used in optical filters as a thin substrate with a thickness of less than 1 mm. Due to the absorption band of CoO in the heat radiation region, it has been considered impossible for this high CoO content in TeO 2 -containing annealing glasses, which until now have been considered suitable for filters and therefore have high demands for their optical properties and uniformity . To clearly increase blocking in the visible region of the spectrum and to create a second blocking region in the NIR region, the CoO should be present in the filter glass in an amount greater than or equal to 1 wt%, preferably greater than 1 wt%. An additional advantageous lower limit may be 1.25 wt.%, Preferably 1.5 wt.%, More preferably 1.7 wt.% And also preferably 2 wt.%. Should not exceed 7% by weight as the upper limit, because otherwise the desired high internal transmittance in the pass band drops. In an advantageous variant, it is also possible for up to 6% by weight, preferably up to 5% by weight, of CoO to be present.
선택적으로, 망간(II) 산화물(MnO)이 필터 유리에 착색 성분으로서 0% 내지 5 중량%의 비율로 존재할 수 있다. CoO의 흡수 효과를 지원하기 위하여 얇은 필터 유리의 경우 MnO의 사용이 유리할 수 있다. MnO가 유리에 존재하는 경우, 유리한 하한은 0.05 중량%, 바람직하게는 0.1 중량%, 더 바람직하게는 0.5 중량%, 또한 바람직하게는 1 중량%일 수 있다. 유리한 상한은 또한 4 중량%, 3 중량% 또는 2 중량%일 수 있다.Alternatively, manganese (II) oxide (MnO) may be present in the filter glass in a proportion of from 0% to 5% by weight as a coloring component. In order to support the absorption effect of CoO, the use of MnO may be advantageous for thin filter glass. If the MnO is present in the glass, the advantageous lower limit may be 0.05 wt.%, Preferably 0.1 wt.%, More preferably 0.5 wt.%, And still preferably 1 wt.%. The advantageous upper limit can also be 4% by weight, 3% by weight or 2% by weight.
한 실시양태에서, 유리는 95 중량%의 정도까지, 바람직하게는 98 중량%의 정도까지, 더 바람직하게는 99 중량%의 정도까지 SiO2, ZnO, K2O, B2O3, CdO, SO3, SeO2, TeO2 및 CoO 성분으로 이루어진다.In one embodiment, the glass comprises SiO 2 , ZnO, K 2 O, B 2 O 3 , CdO, and mixtures thereof to an extent of up to 95 wt%, preferably up to about 98 wt%, more preferably up to about 99 wt% SO 3 , SeO 2 , TeO 2 and CoO components.
본 발명에 따른 유리는, 필터 유리로서, 바람직하게는 Cu, Fe, Cr 및/또는 Ni와 같은 다른 착색 성분의 산화물, 및/또는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er 및/또는 Tm의 산화물과 같은 레이저-활성 성분과 같은 광학 활성 성분을 포함하지 않는다. 또한, 유리는 바람직하게는 Hg, Pb 및 Tl의 산화물과 같은 건강에 유해한 성분을 포함하지 않는다. 본 발명의 유리는 더 바람직하게는 Th 및 U와 같은 방사성 성분을 포함하지 않는다. The glass according to the present invention is preferably an oxide of another coloring component such as Cu, Fe, Cr and / or Ni and / or an oxide of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Does not contain an optically active component such as a laser-active component such as oxides of Er and / or Tm. In addition, the glass preferably does not contain harmful components, such as oxides of Hg, Pb and Tl. The glass of the present invention more preferably does not contain radioactive components such as Th and U.
본 발명에 따른 유리는 바람직하게는 임의의 비스무트 산화물을 함유하지 않고, 산화니오븀, 산화이트륨, 산화이테르븀, 산화가돌리늄과 같은 희토류 금속 산화물 및 산화텅스텐 및/또는 산화지르코늄을 포함하지 않으며, 예외적으로, 상기 개시한 바와 같이, 산화란탄(La2O3)은 존재할 수 있다. 산화니오븀은 용융물에 빈용성이다. 또한, 니오븀은 용융물에서 산화환원 평형에 관여하는 다가 이온이다. 산화지르코늄 및/또는 산화이테르븀은 유리의 결정화 위험을 증가시킨다. 산화이트륨은 유리의 내후 안정성을 악화시킬 수 있다. 또한, 유리는 바람직하게는 백금(Pt)을 포함하지 않는다. 백금 및 Pt족으로부터의 다른 금속(Ru, Os, Rh, Ir, Pd)은 광학 특성에 대해 방해 효과를 가진다. 이것은 산란 효과 및 색 변화를 일으킬 수 있다. 따라서, 유리 중에 3 ppm 미만, 바람직하게는 2 ppm 미만, 바람직하게는 1 ppm 미만으로 존재하여야 한다.The glass according to the invention preferably does not contain any bismuth oxides and does not comprise rare earth metal oxides such as niobium oxide, yttrium oxide, ytterbium oxide, gadolinium oxide and tungsten oxide and / or zirconium oxide, , lanthanum (La 2 O 3) oxide as described above disclosure may be present. Niobium oxide is poorly soluble in the melt. In addition, niobium is a multivalent ion involved in redox equilibrium in a melt. Zirconium oxide and / or ytterbium oxide increase the risk of crystallization of the glass. Yttrium oxide may deteriorate the weather resistance of glass. Further, the glass preferably does not contain platinum (Pt). Other metals (Ru, Os, Rh, Ir, Pd) from the platinum and Pt family have an interference effect on optical properties. This can cause scattering effects and color changes. Therefore, it should be present in the glass at less than 3 ppm, preferably less than 2 ppm, preferably less than 1 ppm.
본 발명의 한 실시양태에서, 본 발명에 따른 유리는 또한 본 청구범위 또는 명세서에서 언급되지 않은 다른 성분들을 포함하지 않는 것이 바람직하다; 다시 말해서, 이러한 실시양태에서, 유리는, 바람직하지 않거나 덜 바람직하다고 언급된 개별 성분들의 가능한 예외와 더불어, 실질적으로 상기 개시한 성분들로 이루어진다. 여기서 "실질적으로 이루어진다"는 다른 성분들이 불순물 이하로 존재하고 개별 성분으로서 의도적으로 유리 조성물에 첨가되지 않음을 의미한다.In one embodiment of the present invention, the free glass according to the present invention is also preferably free from other ingredients not mentioned in the claims or the specification; In other words, in this embodiment, the glass consists substantially of the components disclosed above, with possible exceptions to the individual components referred to as undesirable or less desirable. Means that the other components are present below the impurity and are not intentionally added to the glass composition as individual components.
유리가 한 성분을 포함하지 않거나 어떤 성분을 함유하지 않는다고 기재되어 있는 경우, 이것은 이 성분이 불순물 이하로 유리 중에 존재할 수 있음을 의미한다. 이것은 있더라도 유의적인 양으로 또는 유리 성분으로서 첨가되지 않음을 의미한다. 본 발명에 따르면, 유의적이지 않은 양은 100 ppm 미만, 바람직하게는 50 ppm 미만, 가장 바람직하게는 10 ppm 미만의 양이다. 그러나, 이들 한계는 유리하게는 2 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만인 더 높은 비율로 유리 중에 동반 원료로서 존재할 수 있는 Na2O에는 적용가능하지 않다.If the glass is said to be free of one component or not containing any component, this means that the component can be present in the glass at or below the impurity. This means that it is not added in a significant amount or as a glass component. According to the present invention, the amount which is not significant is an amount of less than 100 ppm, preferably less than 50 ppm, most preferably less than 10 ppm. However, these limits are not applicable to Na 2 O, which may advantageously be present as a starting material in the glass at a higher rate, advantageously less than 2% by weight, preferably less than 1% by weight.
본 발명에 따른 유리의 경우, 정련은 바람직하게는 주로 물리적 정력을 통해 실시되며, 이는 기포(예컨대 휘발성 SO2)가 상승할 수 있도록 용융/정련 온도에서 유리가 충분히 유체임을 의미한다. In the case of the glass according to the invention, the refining is preferably carried out primarily by means of physical tack, which means that the glass is sufficiently fluid at the melting / refining temperature so that the bubbles (e.g. volatile SO 2 ) can rise.
본 발명에 따른 유리는 통상의 정련제를 소량으로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 첨가되는 정련제의 총합은 최대 1.0 중량%, 더 바람직하게는 최대 0.5 중량%이다. Sb2O3 및 As2O3가 유리 중에 존재할 수 있으나, 환원 상태에서는 유리가 용융되므로 임의의 정련 효과를 나타내지 않는다. 칼코겐화물 외에, 이하의 성분들 중 하나 이상이 본 발명에 따른 유리에 (중량%로) 포함되어 정련제로서 작용할 수 있다:The glass according to the present invention may contain a small amount of conventional scouring agent. Preferably, the sum of the scouring agents added is at most 1.0 wt.%, More preferably at most 0.5 wt.%. Sb 2 O 3 and As 2 O 3 can be present in the glass, but the glass is melted in the reduced state, so that it does not show any refining effect. In addition to the chalcogenide, one or more of the following ingredients may be incorporated (by weight percent) into the glass according to the invention to act as a scouring agent:
본 발명에 따른 필터용 필터 유리는 어닐링 유리에 통상적인 용융법에 의해, 즉 약 1100 내지 1550℃, 바람직하게는 1220-1360℃의 온도에서 환원 조건하에 원료로부터 용융 및 정련될 수 있다. 냉각 동안, 유리는 바람직하게는 소정 형상이 된다. 발색을 위해(즉 어닐링을 위해), 이렇게 얻어진 블랭크를 소정 온도/시간 프로그램에서 다시 한번 가열(템퍼링)한다.The filter glass for a filter according to the present invention can be melted and refined from the raw material under reducing conditions by a conventional melting method in annealing glass, that is, at a temperature of about 1100 to 1550 캜, preferably 1220 to 1360 캜. During cooling, the glass preferably has a predetermined shape. For color development (i.e., for annealing), the blank thus obtained is again heated (tempered) at a predetermined temperature / time program.
이 목적에서, 이것은 [Tg - 70℃] 내지 [Tg + 150℃] 범위에서 추가 열처리되며, 예를 들어 수 시간 내지 몇주 동안 530 내지 730℃에서 템퍼링된다. 여기서 유리에 용해된 색 성분들로부터 Cd 및 Zn과 S, Se, Te로 구성되는 나노결정자가 형성되며, 가전자대와 전도대 사이의 밴드갭은 첫째 결정자의 조성에 의해 그리고 둘째 결정자의 크기에 의해 결정된다. 이것은 어닐링 온도 및 어닐링 시간에 따라 달라진다. 온도가 높을수록 및/또는 어닐링 시간이 길수록, 결정자가 커지고, 밴드갭이 작아지고 유리의 고유색이 더 장파가 된다. 밴드갭은 점근적 방식으로 동일한 조성의 거시적 결정의 한계값에 근접한다. 어닐링 공정이 종료된 후, 유리의 전형적인 투과 특성, 즉 급경사-에지 필터의 투과 특성이 얻어졌다. 이것은 단파장에서는 차단 범위(흡수 영역) 그리고 다소 더 높은 파장에서는 통과대역 또는 통과 영역이라 불리는 사실상 완전한 투과율로의 매우 갑작스러운 이행을 특징으로 한다. 차단 범위와 통과대역의 사이에 바람직하게는 150 nm 미만이 존재한다.For this purpose, it is further heat treated in the range [T g - 70 ° C] to [T g + 150 ° C] and tempered at 530 - 730 ° C for several hours to several weeks, for example. Here, nanocrystals consisting of Cd and Zn and S, Se, and Te are formed from the color components dissolved in the glass. The bandgap between the valence band and the conduction band is determined by the composition of the first crystallite and by the size of the second crystallite do. This depends on the annealing temperature and the annealing time. The higher the temperature and / or the longer the annealing time, the larger the crystallite, the smaller the bandgap and the longer the unique color of the glass. The bandgap approaches the threshold value of the macroscopic crystal of the same composition in an asymptotic manner. After the annealing process was terminated, the typical transmission characteristics of glass, that is, the transmission characteristics of the steep slope-edge filter, were obtained. It is characterized by a very abrupt transition to a virtually complete transmittance, called the passband or pass-through region, at a shorter wavelength at the cut-off range (absorption region) and at a somewhat higher wavelength. There is preferably less than 150 nm between the blocking range and the passband.
공지된 소결 경로에 의한 본 발명에 따른 기판의 제조도 가능하다. 이 목적에서, 예를 들어, 필요한 유리 성분을 함유하는 현탁액으로부터 수득된 소지(green body)를 고화 후 건조하고, 600℃ 내지 1200℃의 온도에서 소결 및/또는 용융한다. 분말법에 기초한 소결 공정도 가능하다. 유리 블랭크의 제조에 이어서, 각 경우 요구되는 온도/시간 프로그램에서 카드뮴 칼코겐화물 결정을 형성하는 어닐링 공정이 후속된다.The production of the substrate according to the present invention by a known sintering route is also possible. For this purpose, for example, a green body obtained from a suspension containing the necessary glass components is solidified, dried and sintered and / or melted at a temperature of 600 ° C to 1200 ° C. A sintering process based on the powder method is also possible. Subsequent to the production of the glass blank, an annealing process is followed to form cadmium chalcogenide crystals in each case in the required temperature / time program.
본 발명은 또한 소정 통과대역을 갖는 제1 급경사 투과 에지를 갖는 필터 유리(즉 급경사-에지 필터, 바람직하게는 대역 통과 필터)를 포함하는 본 발명에 따른 기판 및 광학 필터의 분광 투과율을 조절하기 위한 하나 이상의 광학층을 포함하는 광학 필터를 제공한다. 이 하나 이상의 광학층은 소정 차단 범위내에서 차단을 증가시키고 및/또는 차단 범위와 통과대역 사이의 전이부의 경사를 증가시키고 및/또는 통과대역에서의 투과율을 증가시키고 및/또는 통과대역에 협대역 대역 통과 필터를 생성할 수 있다. 본 발명의 맥락에서 협대역 대역 통과 필터는 급경사 에지에 의해 정의되는 높은 분광 투과율을 갖는 간격을 가지며, 여기서 간격 폭(FWHM, DIN ISO 9211-2 참조)은 150 nm 이하, 바람직하게는 80 nm 이하, 바람직하게는 25 nm 이하, 더 바람직하게는 15 nm 이하이다.The invention also relates to a substrate according to the invention comprising a filter glass (i.e. a steep edge-edge filter, preferably a bandpass filter) with a first steeple-passing edge having a predetermined passband and for adjusting the spectral transmittance of the optical filter An optical filter comprising at least one optical layer is provided. The at least one optical layer may be configured to increase blocking within a predetermined blocking range and / or to increase the slope of the transition between the blocking range and the passband and / or to increase the transmittance in the passband and / It is possible to generate a band-pass filter. In the context of the present invention, the narrowband bandpass filter has an interval with a high spectral transmittance defined by the steep edge, wherein the interval width (FWHM, see DIN ISO 9211-2) is 150 nm or less, preferably 80 nm or less , Preferably not more than 25 nm, more preferably not more than 15 nm.
기판은 바람직하게는 실질적으로 균일하고 평탄하고 얇은 요소이며, 두 양측을 가지며, 각 경우 그 기판면이 기판의 두께에 대하여 크다는 것을 의미한다.The substrate is preferably a substantially uniform, flat, thin element, having both sides, which in each case means that the substrate surface is large relative to the thickness of the substrate.
광학 필터의 기판 또는 필터 유리는 한면 또는 양면에서 코팅되었을 수 있다. 한면 코팅의 경우, 한 기판면만이 광학층을 가진다. 양면 코팅의 경우, 두 반대측 기판면 각각이 광학층을 가진다. 기판면당 2 이상의 광학층을 제공하는 것도 물론 가능하다.The substrate or filter glass of the optical filter may be coated on one or both sides. In the case of a one side coating, only one substrate plane has an optical layer. In the case of a two-sided coating, each of the two opposing substrate surfaces has an optical layer. It is of course possible to provide two or more optical layers per substrate surface.
제1의 유리한 실시양태에서, 광학층은 간섭층이고, 바람직하게는 다층 간섭 시스템이다. 다른 유리한 실시양태에서, 광학층은 흡수 성분을 포함하는 코팅이다. 광학층은 스펙트럼의 하나 이상의 소정 섹션에서 분광 투과율을 증가시키는 기능(반사방지 효과) 및/또는 하나 이상의 영역에서 차단을 증가시키는 기능을 가진다. 이것은 차단 범위와 통과대역 사이의 전이부의 경사를 증가시키고 및/또는 통과대역에 협대역 대역 통과 필터를 생성하는 작용하는 역할도 할 수 있다. 동시에, 하나 이상의 광학층은 환경적 영향에 대해 필터 유리의 안정성을 증가시키기 위하여 보호층으로서 작용할 수 있다. 필터 유리의 차단 범위(특히 제2 차단 범위)에서의 원치않는 잔존 투과율도 또한 적절한 구성의 광학층에 의해 차단될 수 있고; 이 경우, 하나 이상의 광학층은 또한 흡수 효과를 가질 수 있다.In a first advantageous embodiment, the optical layer is an interference layer, preferably a multi-layer interference system. In another advantageous embodiment, the optical layer is a coating comprising an absorbing component. The optical layer has the function of increasing the spectral transmittance in one or more predetermined sections of the spectrum (antireflection effect) and / or increasing blocking in more than one region. This can also serve to increase the slope of the transition between the blocking range and the passband and / or to act to create a narrowband bandpass filter in the passband. At the same time, the one or more optical layers may act as a protective layer to increase the stability of the filter glass against environmental influences. The unwanted residual transmittance in the cut-off range of the filter glass (especially in the second cut-off range) can also be blocked by an optical layer of a suitable construction; In this case, the at least one optical layer may also have an absorption effect.
하나 이상의 광학층은 바람직하게는 필터 유리의 필터 효과를 보조하기 위하여 그리고 상기 언급한 기능을 충족하기 위하여 다층 간섭 시스템으로서 설계될 수 있다. 그러나, 간섭 필터는 각도-의존적 에지를 가지며: 다시 말해서, 광학 필터는 입사각에 따라 "컬러" 시프트를 가진다.The one or more optical layers may preferably be designed as a multi-layer interference system to aid the filter effect of the filter glass and to meet the above-mentioned functions. However, the interference filter has an angle-dependent edge: in other words, the optical filter has a "color" shift depending on the angle of incidence.
유리하게는, 광학 필터의 두께는 1 mm 미만, 바람직하게는 0.75 mm 이하, 더 바람직하게는 0.5 mm 이하, 또한 바람직하게는 0.3 mm 이하, 특히 바람직하게는 0.25 이하, 더 바람직하게는 0.2 mm 이하일 수 있다.Advantageously, the thickness of the optical filter is less than 1 mm, preferably less than 0.75 mm, more preferably less than 0.5 mm, further preferably less than 0.3 mm, particularly preferably less than 0.25, more preferably less than 0.2 mm .
광학 필터의 광학 특성은 광학층의 특성 및 기판 또는 필터 유리의 특성에 의해 결정된다.The optical characteristics of the optical filter are determined by the characteristics of the optical layer and the characteristics of the substrate or the filter glass.
상기 개시된 바와 같이, 광학 필터에서 본 발명에 따른 필터 유리는 급경사 제1 투과 에지를 갖는 스펙트럼의 적색 영역 및/또는 NIR 영역에 통과대역을 가진다. 통과대역내에는, 0.3 mm의 두께를 갖는 필터 유리의 내부 투과율이 바람직하게는 85% 이상, 바람직하게는 90%에 도달하는 섹션이 존재한다. 이 섹션, 즉 특히 높은 내부 투과율을 갖는 영역은, 유리하게는 750 nm 내지 950 nm 사이의 파장 범위 내에서 발견된다. As described above, in the optical filter, the filter glass according to the present invention has a passband in the red region and / or the NIR region of the spectrum with the steeply-sloping first transmitting edge. Within the passband, there is a section in which the internal transmittance of the filter glass having a thickness of 0.3 mm preferably reaches 85% or more, preferably 90%. This section, in particular the region with a high internal transmittance, is advantageously found within a wavelength range between 750 nm and 950 nm.
스펙트럼의 단파 영역을 향한 광학 필터의 급경사 제1 투과 에지는 이미 필터 유리 자체에 의해 제공될 수 있고 복합 광학층(예컨대 복합 각도-의존적 다층 시스템)에 의해 생성될 필요가 없기 때문에, 조성 및 열처리로 인해 급경사 제1 투과 에지를 갖는 본 발명에 따른 필터 유리는 본 발명에 따른 광학 필터의 제조에 유리하다. 광학 필터의 제1 투과 에지는 물론 여전히 다층 시스템 및/또는 코팅을 적용함으로써 개선될 수 있다. 필터 유리의 제1 급경사 투과 에지는, 광학 필터의 단파 에지가 적용되는 층 시스템에 의해 더이상 그렇게 유의적으로 영향을 받지 않는다는 이점을 가진다.Since the steep first transmission edge of the optical filter towards the shortwave region of the spectrum can already be provided by the filter glass itself and need not be produced by a complex optical layer (e.g., a complex angle-dependent multilayer system) The filter glass according to the present invention having a steeply sloped first transmission edge is advantageous for the production of the optical filter according to the present invention. The first transmission edge of the optical filter can of course be improved by applying the multi-layer system and / or coating. The first steeple-shade transmission edge of the filter glass has the advantage that it is no longer so significantly affected by the layer system to which the short-wave edge of the optical filter is applied.
다층 간섭 시스템을 통해 형성된 다수의 광학 대역 통과 필터는 소정의 특별히 설계된 통과대역 이외에 (제2 최대(secondary maxima)라 불리는) 스펙트럼의 가시 영역에 증가된 투과율을 갖는 추가의 영역을 가질 수 있다는 단점을 가진다는 것이 또한 알려져 있다. 본 발명에 따른 광학 필터는 스펙트럼의 가시 영역에 차단 범위를 갖는 본 발명에 따른 필터 유리를 포함하기 때문에, 이들 제2 최대는 광학 필터의 투과율 특성에 부정적으로 영향을 미치지 못한다. 그 결과, 예를 들어, 다층 간섭 시스템의 설계가 간단해질 수 있다.Many optical bandpass filters formed through a multi-layer interference system have the disadvantage that they can have additional areas with increased transmittance in the visible region of the spectrum (called secondary maxima) in addition to some specially designed passbands It is also known to have. Since the optical filter according to the present invention comprises the filter glass according to the invention having a blocking range in the visible region of the spectrum, these second maxima do not negatively affect the transmission characteristics of the optical filter. As a result, for example, the design of a multi-layer interference system can be simplified.
따라서, 본 발명에 따른 기판에 적용된 하나 이상의 광학층에 의해, 광학 필터의 구체적인 적용에 대해, 필터 유리에 의해 정해진, 예컨대 특별히 좁은 통과대역을 변경하는 것이 가능하다. 이 하나 이상의 광학층은 필터 유리의 스펙트럼을 변경하는 작용을 한다. 이렇게 유리의 필터 효과가, 특히 간섭층 시스템의 형태로 존재하는 하나 이상의 광학층에 의해 보조된다.Thus, with one or more optical layers applied to the substrate according to the invention, it is possible, for the specific application of the optical filter, to change, for example, a particularly narrow passband defined by the filter glass. The one or more optical layers act to alter the spectra of the filter glass. The filter effect of the glass is thus assisted by one or more optical layers present, in particular in the form of an interference layer system.
광학 필터를 위한 본 발명에 따른 기판의 유리한 실시양태에서, 필터 유리는 근적외선 영역(NIR 영역)에 제2 차단 범위를 가진다(상기 참조). 따라서, 이 종류의 필터 유리는 적색 영역 내지 근적외선 영역의 좁은 파장 범위만을 선택적으로 투과한다. IR 영역을 향한 필터 유리의 제2 투과 에지는 또한 광학 필터의 분광 투과율의 조절을 위한 하나 이상의 광학층에 의해 조절될 수 있다.In an advantageous embodiment of the substrate according to the invention for an optical filter, the filter glass has a second blocking area in the near infrared region (NIR region) (see above). Therefore, this type of filter glass selectively transmits only a narrow wavelength range of the red region to the near-infrared region. The second transmissive edge of the filter glass towards the IR region can also be controlled by one or more optical layers for controlling the spectral transmittance of the optical filter.
따라서, 본 발명에 따른 필터 유리 기판과 하나 이상의 적합한 광학층의 조합에 의해, 각 사용 분야에 의해 만들어진 각각의 요건에 본 발명에 따른 광학 필터를 최적으로 맞추는 것이 가능하다. 개시된 필터 특성을 갖는 본 발명의 기판 및 하나의 광학층 또는 다수의 광학층을 이용함으로써, 개별적으로 채택된 다수의 광학 필터를 여러가지 적용을 위해 여러가지 방식으로 제조하는 것이 가능하다.Thus, by the combination of the filter glass substrate and one or more suitable optical layers according to the present invention, it is possible to optimally adapt the optical filter according to the invention to each requirement made by each field of use. By using the inventive substrate and the one optical layer or the plurality of optical layers with the disclosed filter characteristics, it is possible to manufacture a number of separately adopted optical filters in various ways for various applications.
광학 필터는 바람직하게는 스펙트럼의 가시 영역에서 제1 차단 범위를 갖고 스펙트럼의 NIR 영역에 제2 차단 범위를 갖는 대역통과 특성을 갖는 필터일 수 있다. 광학 필터가 매우 효율적인 차단을 가져야 하는 차단 범위 사이에, 통과대역이 존재하며, 그 정확한 위치와 폭은 추후의 개별적 사용에 따라 달라진다. 광학 필터의 통과대역은 700 nm 내지 1100 nm의 파장 범위에서 발견된다.The optical filter may preferably be a filter having a band-pass characteristic with a first blocking range in the visible region of the spectrum and a second blocking range in the NIR region of the spectrum. Between the blocking ranges where the optical filter should have a very efficient cut-off, there is a pass band, the exact position and width of which depends on the subsequent individual use. The passband of the optical filter is found in the wavelength range of 700 nm to 1100 nm.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 필터 유리 기판은 얇은 판형 요소로서 제공되며, 필터 유리의 이하의 대역통과 특성: 소정 차단 범위에서 차단 증가 및/또는 차단 범위부터 통과대역까지의 전이부의 경사 증가 및/또는 소정 통과대역에 투과율 증가 및/또는 통과대역에 협대역 대역 통과 필터 생성 중 하나 이상이 개선되도록, 한면 또는 양면(유리하게는 연마면)에 간섭 필터 시스템이 존재한다. 본 발명에 따른 필터 유리와 하나 이상의 광학층의 본 발명 조합으로 인해, 순수한 필터 유리의 형태로는 가능하지 않으며 순수한 간섭 필터로서 있더라도 감소된 차단 특성만을 갖도록 구현될 수 있는 협대역 대역 통과 필터를 제조하는 것이 특히 가능하다.In a preferred embodiment, the filter glass substrate according to the present invention is provided as a thin plate-like element and is characterized in that the following bandpass characteristics of the filter glass: block increase in the predetermined blocking range and / or increase in slope of the transition from the blocking range to the pass band and There is an interference filter system on one side or on both sides (advantageously the abrasive surface) so that at least one of the following: an increase in transmittance in a given passband and / or a narrowband bandpass filter in a passband is improved. Due to the inventive combination of the filter glass and one or more optical layers according to the present invention, it is possible to manufacture a narrowband bandpass filter which is not possible in the form of a pure filter glass and which can be implemented to have only a reduced blocking characteristic even as a pure interference filter Is particularly possible.
상기 개시한 바와 같이, 특수 설계된, 적용된 층 시스템(예컨대 간섭층 시스템)에 의해, 광학 필터의 통과대역이 각각의 적용에 대해 개별적으로 매칭될 수 있다. 예를 들어, 이러한 종류의 광학 필터는, 바람직하게는 가능한한 전체 높이가 낮아야 하는 이동식 디바이스(예컨대 스마트폰)에 사용된다. 여기서 광학 필터는 "트랜스미터"(예컨대 협대역 LED 또는 레이저) 및 센서로 구성되고 트랜스미터로부터의 광은 센서에 도달하고 외부광(예컨대 태양광)은 차단되도록 의도된 통합 시스템에 빈번히 사용된다. 바람직하게는 90% 이상의 높은 내부 투과율 범위를 갖는 광학 필터의 통과대역은 가능한한 높은 정확성을 갖고 사용되는 트랜스미터에 매칭되어야 한다. 흔히 사용되는 시판 LED는, 예를 들어, 750 nm, 780 nm, 830 nm, 850 nm, 905 nm, 940 nm 등에 그 스펙트럼 최대치를 가질 수 있다.As described above, the passband of the optical filter can be individually matched for each application by a specially designed, applied layer system (e.g., an interference layer system). For example, this type of optical filter is preferably used in a mobile device (e.g., a smart phone) where the overall height should be as low as possible. Where the optical filter is often made up of a "transmitter" (e.g. a narrow band LED or laser) and a sensor and the light from the transmitter is often used in an integrated system that reaches the sensor and is intended to block external light (e.g. The passband of the optical filter, preferably having a high internal transmittance range of 90% or more, should be matched to the transmitter used with as high accuracy as possible. Commonly used commercially available LEDs can have their spectral maxima, for example, 750 nm, 780 nm, 830 nm, 850 nm, 905 nm and 940 nm.
본 발명에 따른 광학층은 유리하게는 간섭 필터층 시스템일 수 있다. 이 종류의 간섭 필터층 시스템은 공지된 방식으로 개별적으로 설계될 수 있으므로 각각의 요건에 부합될 수 있다. 간섭 필터층 시스템의 특징적인 특질은, 특히 급경사 측면이 투과 스펙트럼에 확보될 수 있다는 것이다. 일반적으로, 필터의 원하는 투과 특성을 얻기 위하여 다수의 간섭 필터층이 요구되므로; 다층 간섭 시스템이 참조된다.The optical layer according to the invention can advantageously be an interference filter layer system. This type of interference filter layer system can be individually designed in a known manner and therefore can meet each requirement. A characteristic feature of the interference filter layer system is that, in particular, the steeply sloped side can be ensured in the transmission spectrum. Generally, multiple interference filter layers are required to obtain the desired transmission characteristics of the filter; A multi-layer interference system is referred to.
간섭층 또는 다수의 간섭 시스템은, 예를 들어, 물리적 기상 증착, PVD(독일어로는 "physikalische Gasphasenabscheidung")에 의해, 예를 들어 열적 증발, 스퍼터링, 전자빔 증발에 의해 적용될 수 있다. 간섭층의 형성에 적합한 유전체는, 예를 들어, 불화물(예컨대 MgF2, CeF3), 산화물(예컨대 TiO2, SiO2, Ta2O5), 질화물, 탄화물, 반도체 재료, 특히 (원소 형태 또는 합금으로) 금속일 수 있다. 얇은 산화물 층은 다층 간섭 필터 시스템에, 예를 들어 다수의 TiO2-SiO2 층(여기서, TiO2는 또한 Ta2O5로 대체될 수 있음)에 빈번히 사용된다. 당업자는 다수의 다른 재료 및 기판 상에 적합한 다층 간섭 시스템을 생성하기 위한 방법을 더 알고 있다.The interference layer or multiple interference systems may be applied, for example, by physical vapor deposition, PVD (in German, "physikalische Gasphasenabscheidung"), for example by thermal evaporation, sputtering, electron beam evaporation. Suitable dielectrics for the formation of an interference layer are, for example, fluorides (e.g. MgF 2 , CeF 3 ), oxides (e.g. TiO 2 , SiO 2 , Ta 2 O 5 ), nitrides, carbides, semiconductor materials, Alloy) metal. A thin oxide layer is frequently used in a multi-layer interference filter system, for example, a number of TiO 2 -SiO 2 layers, where TiO 2 may also be replaced by Ta 2 O 5 . Those skilled in the art will further know how to create a multi-layer interference system suitable for a number of different materials and substrates.
간섭 필터층에 대해 대안적으로 또는 추가적으로, 광학 필터는 하나 이상의 흡수 성분을 포함하는 광학층을 가질 수 있다. 따라서, 광학 필터는 흡수층을 포함한다. 적합한 흡수 특성을 갖는 흡수 성분은 변경되는 파장 범위에 따라 선택된다.Alternatively or additionally to the interference filter layer, the optical filter may have an optical layer comprising one or more absorption components. Thus, the optical filter includes an absorbing layer. The absorption component with suitable absorption characteristics is selected according to the wavelength range to be changed.
흡수층은 매트릭스에 존재할 수 있는 염료(예컨대 안료 또는 유기 염료)를 포함할 수 있다. 그러나, 별도의 매트릭스를 갖지 않는 흡수층도 또한 가능하다. 예를 들어, 스핀-코팅, 분무, 침지, 주입, 도장, 스크린 인쇄, 패드 인쇄, 잉크젯 인쇄, 오프셋 인쇄, 롤 코팅, 또는 당업자에게 공지된 다른 방법에 의해, 본 발명에 따른 기판에 흡수 광학층을 적용할 수 있다.The absorbent layer may comprise a dye (e.g., a pigment or an organic dye) that may be present in the matrix. However, an absorbing layer having no separate matrix is also possible. The substrate according to the present invention may be provided with an absorptive layer on the substrate by spin coating, spraying, dipping, injection, painting, screen printing, pad printing, inkjet printing, offset printing, roll coating, or other methods known to those skilled in the art Can be applied.
본 발명은 추가로 거리 측정, 홍채 인식, 몸짓 인식 및 LIDAR(광/레이저 검출 및 측거) 분야에서의 본 발명에 따른 광학 필터의 용도를 제공한다. 구체적으로 이들 분야에서는, NIR 스펙트럼의 영역에서 높은 내부 투과율을 그리고 다른 파장 범위에서 가능한한 높은 차단을 요하는 시스템이 사용된다.The invention further provides the use of an optical filter according to the invention in the field of distance measurement, iris recognition, gesture recognition and LIDAR (light / laser detection and measurement). Specifically, in these fields, a system is used that requires high internal transmittance in the region of the NIR spectrum and as high as possible in other wavelength ranges.
이하의 표 1은 필터 유리의 작업예(WE)의 조성(중량%)을 명시하고 있다. Table 1 below specifies the composition (% by weight) of the working example (WE) of the filter glass.
작업예 1에 상응하는 조성을 갖는 필터 유리의 제조를 위해, 해당 유리 회분을 격렬히 혼합한다. 회분을 약 1300-1360℃의 온도에서 환원 조건하에 원료로부터 용융 및 정련하였다. 냉각 동안, 유리를 소정 형상으로 하였다. 발색을 위하여, 얻어진 블랭크를 다시 한번 가열(템퍼링)하였다. 작업예 1에서는, 2-단계 어닐링 공정을 사용하였다. 핵형성(nucleation)을 위하여, 유리를 620℃의 제1 온도(Tg + 68℃)에서 1 시간 동안 핵형성 단계에서 유지하였다. 이후, 소정 결정자의 성장을 위해 유리를 640℃의 제2 온도(Tg + 88℃)로 유리를 직접 가열하고(결정자 성장 단계), 이 온도에서 24 시간 동안 유지하였다. 그 동안, 유리에 용해된 색 성분들이 Cd 및 Zn과 S, Se, Te로부터 나노-결정자(고용체)를 형성하였다.For the preparation of a filter glass having a composition corresponding to working example 1, the glass ash is vigorously mixed. The ash was melted and refined from the feedstock under reducing conditions at a temperature of about 1300-1360 占 폚. During cooling, the glass was made into a predetermined shape. For color development, the obtained blank was again heated (tempered). In Working Example 1, a two-step annealing process was used. For nucleation, the glass was maintained in the nucleation step for 1 hour at a first temperature (T g + 68 ° C) of 620 ° C. Thereafter, the glass was directly heated (crystallization growth step) at a second temperature (T g + 88 ° C) of 640 ° C for crystallization of a predetermined crystallite, and kept at this temperature for 24 hours. Meanwhile, the color components dissolved in the glass formed nano-crystallite (solid solution) from Cd and Zn and S, Se, Te.
다른 작업예에서, 각각의 어닐링 온도는 (Tg - 70℃) 내지 (Tg + 150℃) 범위내였고, 유지 시간은 2∼48 시간이었다. 일반적으로, 결정자 성장 단계는 1∼2 시간의 핵형성 단계에 의해 진행되었고, 여기서 선택된 제1 온도는 제2 온도보다 10∼150℃ 더 낮았다. 그러나, 핵형성 단계는 선택적이다. 원하는 제1 투과 에지의 위치에 따라, 생략될 수 있다. In another working example, each annealing temperature was in the range (T g - 70 ° C) to (T g + 150 ° C) and the holding time was 2 to 48 hours. Generally, the crystallization step was carried out by a nucleation step of 1 to 2 hours, wherein the selected first temperature was 10 to 150 DEG C lower than the second temperature. However, the nucleation step is optional. Depending on the position of the desired first transmission edge.
첨부 도면을 참조하여 실시예에 의해 본 발명을 더 설명한다.
도 1는 본 발명에 따른 기판의 필터 유리(작업예 1)의 내부 투과율 곡선이다.
도 2는 본 발명에 따른 광학 필터이다.The present invention will be further described with reference to the accompanying drawings.
1 is an internal transmittance curve of a filter glass (working example 1) of a substrate according to the present invention.
2 is an optical filter according to the present invention.
도 1은 통과대역 및 차단 범위의 본 발명에 따른 정의 및 본 발명에 따른 필터 유리의 λi0.5 값을 나타낸다. λi0.5 값은 분광 내부 투과도 τi = 0.5(50%에 해당) 값인 파장을 나타낸다. 본 발명에 따른 필터 유리는 통과대역(통과 영역)에서의 내부 투과율 및 차단 범위에서의 내부 투과율에 의해 정의된다. 본 발명에 따르면, 통과대역은 λ'i0.5 및 λ"i0.5 사이의 영역을 의미하는 것으로 이해된다. 통과대역은 가능한한 높은 내부 투과율을 가져야 한다. 더 구체적으로, 본 발명의 맥락에서, 통과대역 내의 내부 투과율은, 0.3 mm의 필터 유리 두께에 대하여, 즉 통과대역 내의 파장 범위/섹션에 대하여, 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 더 바람직하게는 91% 이상, 특히 바람직하게는 95% 이상이어야 한다. 본 발명에 따르면, 제1 차단 범위는 에지 파장 λ'i0.5 전의 영역을 의미하는 것으로 이해되고, 제2 차단 범위는 에지 파장 λ"i0.5 후의 영역이다. Figure 1 shows the definition of the passband and blocking range according to the invention and the λ i0.5 value of the filter glass according to the invention. The value of λ i0.5 represents the wavelength, which is the value of spectral transmittance τ i = 0.5 (corresponding to 50%). The filter glass according to the present invention is defined by the internal transmittance in the pass band (pass area) and the internal transmittance in the cut-off range. In accordance with the present invention, the pass band is understood to mean the region between λ 'i0.5 and λ "i0.5. Passband must have a high internal transmittance as possible. More specifically, in the context of the present invention , The internal transmittance in the pass band is 85% or more, preferably 90% or more, more preferably 91% or more, particularly preferably 90% or more, Should be at least 95%. According to the present invention, the first blocking range is understood to mean a region before the edge wavelength? ' I0.5 , and the second blocking range is the region after the edge wavelength? " I0.5 .
차단 범위는 가능한한 낮은 내부 투과율을 가져야 한다. 더 구체적으로, 본 발명의 맥락에서, 0.3 mm의 필터 유리 두께에 대하여, 제1 차단 범위 내의 내부 투과율은 적어도 부분적으로, 즉 차단 범위 내의 파장 범위에 대하여, 바람직하게는 15% 이하, 바람직하게는 10% 이하, 더 바람직하게는 5% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이다. 제2 차단 범위 내에서, 내부 투과율은 언급된 필터 유리 두께를 기준으로, 최대 45%, 바람직하게는 최대 40%, 더 바람직하게는 최대 35%, 더 바람직하게는 최대 30%일 수 있다. 바람직하게는, 제2 차단 범위에서 평균 투과율은 최대 50%, 바람직하게는 최대 40%, 더 바람직하게는 최대 30%일 수 있다. The cut-off range should have as low an internal transmittance as possible. More specifically, in the context of the present invention, for a filter glass thickness of 0.3 mm, the internal transmittance within the first blocking range is at least partially, i.e. preferably not more than 15% 10% or less, more preferably 5% or less, particularly preferably 1% or less. Within the second blocking range, the internal transmittance can be up to 45%, preferably up to 40%, more preferably up to 35%, more preferably up to 30%, based on the mentioned filter glass thickness. Preferably, the average transmittance in the second blocking range may be at most 50%, preferably at most 40%, more preferably at most 30%.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 필터 유리(작업예 1)는 0.3 mm의 두께를 가지며 대역통과 특성을 가진다. 내부 투과율과 관련하여, 필터 유리는 788 nm에서 에지 파장(λ'i0.5)을 갖는 제1 투과 에지 및 1136 nm에서 에지 파장(λ"i0.5)을 갖는 제2 투과 에지를 갖는다. 이들 위치 사이에 본 발명에 따른 필터 유리의 통과대역이 존재한다. 90% 이상의 특히 높은 내부 투과율을 갖는 통과대역 내의 섹션은 833∼959 nm 범위내에서 얻어진다. 필터 유리의 제1 차단 범위는 788 nm 미만의 파장 범위내에 있다. 제1 차단 범위 내에, 내부 투과율이 1% 미만인 섹션이 존재한다. 이 높은 차단은 이 작업예에서 이미 695 nm에서 달성되고 UV 영역으로 연장된다. 또한 알 수 있는 바와 같이, 스펙트럼의 단파 영역을 향한 제1 투과 에지는 712 nm 내지 833 nm의 범위내에서, 즉 약 120 nm의 간격내에서, 10% 내부 투과율로부터 90% 내부 투과율로 상승한다. 따라서, 이것은 급경사 투과 에지이다. As can be seen from Fig. 1, the filter glass according to the present invention (Working Example 1) has a thickness of 0.3 mm and has band pass characteristics. With respect to the internal transmittance, the filter glass has a first transmissive edge with an edge wavelength (? ' I0.5 ) at 788 nm and a second transmissive edge with an edge wavelength (? " I0.5 ) at 1136 nm. A section in the passband with a particularly high internal transmittance of 90% or more is obtained in the range 833 to 959 nm. The first blocking range of the filter glass is 788 nm Within this first blocking range, there is a section with an internal transmittance of less than 1%. This high blocking is already achieved at 695 nm in this working example and extends to the UV region. , The first transmission edge towards the short wave region of the spectrum rises from 10% internal transmittance to 90% internal transmittance within a range of 712 nm to 833 nm, i.e. within an interval of about 120 nm. to be.
1136 nm의 파장으로부터, 통과대역에 이어 필터 유리의 제2 차단 범위가 후속된다. 스펙트럼의 장파 영역을 향한 제2 투과 에지는 959 nm 내지 1282 nm의 파장 범위내에서 90% 내부 투과율로부터 25% 내부 투과율까지 감소하므로, 제1 투과 에지만큼 급격하게 진행하지 않는다. 그러나, 많은 통상의 적용에 대하여, 제2 차단 범위의 내부 투과율 특성은 관련성이 덜하다.From the wavelength of 1136 nm, the pass band followed by the second blocking range of the filter glass. The second transmissive edge toward the long wave region of the spectrum does not proceed as rapidly as the first transmissive edge because it decreases from the 90% internal transmittance to the 25% internal transmittance within the wavelength range of 959 nm to 1282 nm. However, for many common applications, the internal transmittance characteristic of the second cut-off range is less relevant.
도 2는 본 발명에 따른 광학 필터의 분광 투과율을 나타낸 것이다(실선). 예컨대, 이것은 905 mm에서 간섭 대역 통과 필터이다. 급경사 에지에 의해 경계지어진 통과대역 내에, 특히 높은 분광 투과율(> 85%)을 갖는 섹션(약 890 nm 내지 924 nm)이 존재한다. 2 shows the spectral transmittance of the optical filter according to the present invention (solid line). For example, this is an interference band-pass filter at 905 mm. Within the passband bounded by the steep edges, there is a section (about 890 nm to 924 nm) with a particularly high spectral transmittance (> 85%).
광학 필터는, 기판으로서, 본 발명에 따른 0.3 mm-두께 필터 유리를 포함하며(작업예 1), 이의 내부 투과율은 대시선으로 도시되어 있다. 광학층으로서, 광학 필터는 다층 간섭 시스템을 가지며, 이의 분광 투과율은 점선으로 도시되어 있다. 내부 다층 간섭 시스템은, 특히 가시 파장 범위에서, 다수의 성가신 제2 최대(높은 분광 투과율을 갖는 섹션)를 갖는 것이 명백한 것으로 보인다. 본 발명에 따른 필터 유리는 695 nm 미만의 파장에서 높은 차단을 가지므로, 전체 광학 필터도 또한 이 파장 범위내에서 높은 차단을 가지며, 그래서 이들 제2 최대의 제거를 위한 (예컨대 추가의 층에 의한) 복잡한 조치가 필요하지 않다. 필터 유리에 의해 (완전히) 억제되지 않은 (여기서는, 예컨대, 약 785 nm, 약 1073 nm에) 증가된 분광 투과율을 갖는 나머지 섹션이 특정 적용을 위해 문제가 되는 경우, 이들은 하나 이상의 추가의 광학층에 의해 차단될 수 있다.The optical filter includes, as a substrate, a 0.3 mm-thick filter glass according to the present invention (working example 1), and its internal transmittance is shown in dashed lines. As an optical layer, the optical filter has a multi-layer interference system, and its spectral transmittance is shown in dashed lines. It is apparent that the inner multilayer interference system has a plurality of annoying second maxima (sections with a high spectral transmittance), especially in the visible wavelength range. Since the filter glass according to the invention has a high blocking at wavelengths less than 695 nm, the entire optical filter also has a high blocking in this wavelength range, so that for the removal of these second maxima No complicated action is required. If the remaining sections with increased spectral transmittance that are not (completely) suppressed (by, for example, about 785 nm, about 1073 nm) by the filter glass are problematic for a particular application, Lt; / RTI >
Claims (16)
An optical filter according to claim 13 used in the field of distance measurement, iris recognition, gesture recognition and LIDAR (light / laser detection and measurement).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017127579.7 | 2017-11-22 | ||
| DE102017127579.7A DE102017127579B3 (en) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Substrate for an optical filter and optical filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190059240A KR20190059240A (en) | 2019-05-30 |
| KR102001788B1 true KR102001788B1 (en) | 2019-07-18 |
Family
ID=65020124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180143823A KR102001788B1 (en) | 2017-11-22 | 2018-11-20 | Substrate for an optical filter and optical filter |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102001788B1 (en) |
| CN (1) | CN109809689B (en) |
| DE (1) | DE102017127579B3 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110837145B (en) * | 2019-11-21 | 2022-03-29 | 天津津航技术物理研究所 | Method for regulating and controlling spectrum of narrow-band filter |
| DE102022121122A1 (en) | 2022-08-22 | 2024-02-22 | Schott Ag | Laminated glass and its use |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009294316A (en) | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Nikon Corp | Optical filter and optical device |
| JP2011118255A (en) | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Asahi Glass Co Ltd | Near infrared cut filter and imaging apparatus/display device |
| JP2013148661A (en) | 2012-01-18 | 2013-08-01 | Konica Minolta Inc | Method for evaluating infrared shielding film, and method for manufacturing infrared shielding film |
| JP2016142891A (en) | 2015-02-02 | 2016-08-08 | Jsr株式会社 | Optical filter and apparatus using optical filter |
| WO2016125792A1 (en) | 2015-02-06 | 2016-08-11 | 旭硝子株式会社 | Selectively light-transmitting glass and laminated substrate |
| JP2016164670A (en) | 2016-03-30 | 2016-09-08 | 富士フイルム株式会社 | Near-infrared ray cut filter and method for manufacturing near-infrared ray cut filter |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2416392A (en) * | 1944-06-17 | 1947-02-25 | Corning Glass Works | Infrared transmitting glass |
| JPS5011924B1 (en) | 1971-02-22 | 1975-05-08 | ||
| DE2621741C3 (en) | 1976-05-15 | 1979-06-28 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz | Glasses containing cadmium for filters with partial absorption edges in the wavelength range λ |
| US5059561A (en) | 1990-03-16 | 1991-10-22 | Schott Glass Technologies, Inc. | UV attenuated colored glasses |
| US5070044A (en) | 1991-01-28 | 1991-12-03 | Corning Incorporated | Brightly colored canasite glass-ceramics |
| US5176961A (en) | 1991-10-07 | 1993-01-05 | Corning Incorporated | Colored, textured glass-ceramic articles |
| DE4231794C2 (en) | 1992-09-23 | 1994-12-08 | Schott Glaswerke | Cadmium-free, colored starter lenses based on a Al¶2¶0¶3¶-Si0¶2¶ base glass |
| US6711918B1 (en) * | 2001-02-06 | 2004-03-30 | Sandia National Laboratories | Method of bundling rods so as to form an optical fiber preform |
| JP4423821B2 (en) | 2001-06-28 | 2010-03-03 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | Steel plate rolling machine thickness control method and steel plate rolling machine |
| DE10141105C1 (en) | 2001-08-22 | 2003-06-26 | Schott Glas | Optical colored glass and its use |
| JP4467597B2 (en) * | 2007-04-06 | 2010-05-26 | 株式会社オハラ | Inorganic composition article |
| CN102282229B (en) * | 2008-11-13 | 2015-05-06 | 住友金属矿山株式会社 | Infrared blocking particle, method for producing the same, infrared blocking particle dispersion using the same, and infrared blocking base |
| JP2010202495A (en) * | 2009-02-09 | 2010-09-16 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Heat ray shielding laminated glass and production method of the same |
| CN104341000B (en) * | 2013-08-05 | 2017-09-29 | 北京化工大学 | The preparation method and purposes of mixed nanometer group vib metal oxide particle or its dispersion |
| WO2017127994A1 (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. | System for optical detection of parameters |
-
2017
- 2017-11-22 DE DE102017127579.7A patent/DE102017127579B3/en active Active
-
2018
- 2018-11-20 KR KR1020180143823A patent/KR102001788B1/en active IP Right Grant
- 2018-11-22 CN CN201811397056.XA patent/CN109809689B/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009294316A (en) | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Nikon Corp | Optical filter and optical device |
| JP2011118255A (en) | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Asahi Glass Co Ltd | Near infrared cut filter and imaging apparatus/display device |
| JP2013148661A (en) | 2012-01-18 | 2013-08-01 | Konica Minolta Inc | Method for evaluating infrared shielding film, and method for manufacturing infrared shielding film |
| JP2016142891A (en) | 2015-02-02 | 2016-08-08 | Jsr株式会社 | Optical filter and apparatus using optical filter |
| WO2016125792A1 (en) | 2015-02-06 | 2016-08-11 | 旭硝子株式会社 | Selectively light-transmitting glass and laminated substrate |
| JP2016164670A (en) | 2016-03-30 | 2016-09-08 | 富士フイルム株式会社 | Near-infrared ray cut filter and method for manufacturing near-infrared ray cut filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190059240A (en) | 2019-05-30 |
| DE102017127579B3 (en) | 2019-02-07 |
| CN109809689B (en) | 2020-12-15 |
| CN109809689A (en) | 2019-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11912609B2 (en) | Articles including glass and/or glass-ceramics and methods of making the same | |
| JP7291705B2 (en) | Multicolor article and method for producing same | |
| JP7429189B2 (en) | glass ceramic and glass | |
| US11643359B2 (en) | Glass-ceramics and glasses | |
| JP7449860B2 (en) | Glass ceramic and its manufacturing method | |
| JP2018188353A (en) | Filter glass | |
| JP2022507157A (en) | Glass-ceramic devices and methods with adjustable infrared transmittance | |
| US11254603B2 (en) | Gradient tinted articles and methods of making the same | |
| KR102001788B1 (en) | Substrate for an optical filter and optical filter | |
| JP2003160357A (en) | Colored optical glass | |
| US20230312405A1 (en) | Glass-ceramics and glasses | |
| CN116730614A (en) | filter glass | |
| JP2022520571A (en) | Multicolored glass and glass ceramic articles and their manufacturing methods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |