KR102068516B1

KR102068516B1 - Optical filter

Info

Publication number: KR102068516B1
Application number: KR1020190071040A
Authority: KR
Inventors: 김동환; 황윤식; 이경민; 김원영
Original assignee: 주식회사 옵트론텍
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2020-01-21

Abstract

An optical filter according to an embodiment of the present invention comprises: a substrate supporting a plurality of filter layers; a first filter layer accumulated on a first surface of the substrate; and a second filter layer accumulated on a second surface of the substrate. Here, at least one of the first filter layer and the second filter layer includes hydrogenated silicon (SiC:H) layers to which carbon is added. At least part of light penetrating the first filter layer and the substrate is reflected on the second filter layer, so as to display a high blocking feature in an area excluding a specific wavelength area. Therefore, provided according to an embodiment of the present invention is the optical filter, which has a high transmittance with respect to the specific wavelength area, and a reduced thickness. Also provided is the optical filter of high performance, which has a high transmittance with respect to the specific wavelength area, and has a reduced blue shift feature of a peak wavelength as an incidence angle is increased.

Description

Optical filter {OPTICAL FILTER}

아래의 실시 예들은 특정 파장 영역의 빛을 선택적으로 투과시키기 위한 광학 필터에 관한 것이다.The embodiments below relate to an optical filter for selectively transmitting light in a specific wavelength region.

광원(light source)은 다양한 파장의 빛을 포함하며, 예를 들어 태양광의 경우 가시광선(visible light), 적외선(infrared ray, IR), 및 자외선(ultraviolet rays, UV)을 포함하는 넓은 범위의 파장을 방출한다. Light sources include light of various wavelengths, for example in the case of sunlight a wide range of wavelengths including visible light, infrared rays (IR), and ultraviolet rays (UV). Emits.

실내 조명등과 같은 일부 조명 애플리케이션의 경우 넓은 파장의 스펙트럼을 갖는 것이 매우 유용할 수 있다. For some lighting applications, such as indoor lighting, having a broad wavelength spectrum can be very useful.

그러나 카메라 모듈 등과 같이 선택된 영역의 주파수 또는 색상을 필요로 하는 일부 애플리케이션의 경우 파장의 범위를 제한하는 것이 필요하다. 이는 원하지 않는 파장의 빛을 선택적으로 반사(reflection), 굴절(refraction), 회절(diffraction) 또는 흡수(absorption)하고 나머지 파장의 빛을 투과(transmission)하도록 하는 광학 필터를 사용함으로써 도출될 수 있다. However, for some applications, such as camera modules, which require frequency or color in selected areas, it is necessary to limit the range of wavelengths. This can be derived by using an optical filter that selectively reflects, refracts, diffractions or absorbs light of unwanted wavelengths and transmits light of the remaining wavelengths.

광학 필터(optical filter)는 일정한 파장 대역을 선택적으로 투과시키거나 투과하지 못하도록 막는 소자이다. An optical filter is an element that selectively transmits or prevents transmission of a predetermined wavelength band.

최근 VR(Virtual Reality), 자율 주행 차량, 드론, 안면 인식, 홍채 인식, 제스처 인식 등에 있어서 핵심 구성 요소 중 하나로 적외선 영역의 파장을 제어하기 위한 광학 필터가 주목 받고 있다. Recently, optical filters for controlling wavelengths in the infrared region have been attracting attention as one of key components in virtual reality (VR), autonomous vehicles, drones, face recognition, iris recognition, gesture recognition, and the like.

특히 스마트 장치에 안면 인식, 홍채 인식, 제스처 인식 등과 같은 기능을 적용함에 있어서, 특정 적외선 영역에 대한 높은 투과 특성 및 나머지 영역에 대한 차단 특성을 가짐과 동시에 낮은 두께를 갖는 광학 필터의 개발이 요구되고 있다. In particular, in applying a function such as facial recognition, iris recognition, gesture recognition, etc. to a smart device, it is required to develop an optical filter having a high transmission characteristic for a specific infrared region and a blocking characteristic for the remaining region and at the same time having a low thickness. have.

아래의 실시 예들은 특정 파장 영역의 빛을 선택적으로 투과시키고 나머지 영역에 대해서는 높은 차단 특성을 가지는 광학 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The following embodiments aim to provide an optical filter that selectively transmits light in a specific wavelength region and has a high blocking characteristic for the remaining regions.

본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 복수의 필터층을 지지하는 기판; 상기 기판의 제1면에 적층되는 제1 필터층: 및 상기 기판의 제2면에 적층되는 제2 필터층;을 포함하되, 상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층 중 적어도 하나는 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(SiC:H)층들을 포함하고, 상기 제1 필터층 및 상기 기판을 투과한 빛 중 적어도 일부가 상기 제2 필터층 상에서 반사됨으로써 특정 파장 영역 이외의 영역에서 높은 차단 특성을 나타낼 수 있다. An optical filter according to an embodiment of the present application includes a substrate supporting a plurality of filter layers; A first filter layer laminated on a first surface of the substrate; and a second filter layer stacked on a second surface of the substrate, wherein at least one of the first filter layer and the second filter layer is hydrogenated to which carbon is added. At least a portion of the light including the silicon (SiC: H) layers and the light transmitted through the first filter layer and the substrate may be reflected on the second filter layer to exhibit high blocking characteristics in a region other than a specific wavelength region.

이때 상기 광학 필터는 상기 특정 파장 영역에 대해 적어도 80% 이상의 투과율을 나타낼 수 있다. In this case, the optical filter may exhibit a transmittance of at least 80% or more with respect to the specific wavelength region.

또한 상기 특정 파장 영역은 근접 적외선 영역일 수 있다. In addition, the specific wavelength region may be a near infrared region.

또한 상기 특정 파장 영역은 750nm 내지 1050nm 파장 범위 내에 있을 수 있다. In addition, the specific wavelength region may be in the 750 nm to 1050 nm wavelength range.

이때 상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층은 상기 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층 보다 낮은 굴절률을 갖는 하나 이상의 유전체 물질층들을 포함할 수 있다.In this case, the first filter layer and the second filter layer may include one or more dielectric material layers having a lower refractive index than the carbonized hydrogenated silicon layer.

이때 상기 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층은 3.1 보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. In this case, the hydrogenated silicon layer to which the carbon is added may have a refractive index higher than 3.1.

또한 상기 제1 필터층은 제1 파장 영역에서 적어도 80% 이상의 투과율을 나타내고, 상기 제2 필터층은 제2 파장 영역에서 적어도 80% 이상의 투과율을 나타낼 수 있다. In addition, the first filter layer may exhibit a transmittance of at least 80% or more in the first wavelength region, and the second filter layer may exhibit a transmittance of at least 80% or more in the second wavelength region.

또한 상기 광학 필터는 상기 제1 파장 영역 및 상기 제2 파장 영역 중 중첩되는 제3 파장 영역에 대하여 80% 이상의 투과율을 나타낼 수 있다. In addition, the optical filter may have a transmittance of 80% or more with respect to an overlapping third wavelength region among the first wavelength region and the second wavelength region.

이때 상기 제2 필터층은 가시광 영역 중 적어도 일부에 대해 95% 이상의 차단 특성을 나타낼 수 있다. In this case, the second filter layer may exhibit a blocking characteristic of 95% or more with respect to at least a portion of the visible light region.

또한, 상기 유전체층들은 SiOx, TiOx, NbOx, TaOx, AlOx, SiNx, TiNx, NbNx, TaNx, AlNx 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다. In addition, the dielectric layers may be selected from at least one of SiOx, TiOx, NbOx, TaOx, AlOx, SiNx, TiNx, NbNx, TaNx, AlNx.

또한, 상기 제1 필터층은 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층 및 유전체 물질층이 교번하여 적층되고, 상기 제2 필터층은 수소화된 실리콘층 및 유전체 물질층들이 교번하여 적층된 것일 수 있다. In addition, the first filter layer may be formed by alternately stacking a hydrogenated silicon layer and a dielectric material layer added with carbon, and the second filter layer may be alternately stacked with a hydrogenated silicon layer and a dielectric material layer.

이때 상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층 중 적어도 하나는 750 내지 1050nm 파장에 걸쳐 0.0005 이하의 흡광 계수를 가질 수 있다. In this case, at least one of the first filter layer and the second filter layer may have an absorption coefficient of 0.0005 or less over a wavelength of 750 to 1050 nm.

이때 상기 특정 파장 영역에서 0-30 사이의 입사각에 따른 중심 파장의 블루 시프트는 12nm 미만일 수 있다.In this case, the blue shift of the center wavelength according to the incident angle between 0-30 in the specific wavelength region may be less than 12 nm.

본 명세서에서 용어 "중심 파장"은, 특별한 언급이 없는 한, 투과율 50% 이상의 파장 대역의 중심이 되는 파장을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 용어 "통과 대역"은 투과율이 특정 값 이상을 유지하는 파장 대역을 의미하며, 예를 들어, 투과율 50% 이상의 통과 대역, 또는 투과율 90% 이상의 통과 대역 등과 같이 특정 투과율과 함께 정의될 수 있다. 특별한 언급이 없는 경우, 용어 "통과 대역"은 투과율 50% 이상의 통과 대역을 의미한다. 한편, 용어 "전이 영역"은 통과 대역에서 투과율이 소정 값으로 낮아지는 파장 영역을 의미한다. 여기서, 상기 소정 값은 투과율 5% 이하의 값일 수 있으며, 요구되는 차단 수준에 따라 결정될 수 있다. 한편, 통과 대역과 전이 영역 외부의 영역은 일반적으로 차단 영역으로 지칭된다.As used herein, the term "center wavelength" means a wavelength that is the center of a wavelength band of 50% or more transmittance, unless otherwise specified. In addition, the term "pass band" as used herein means a wavelength band in which the transmittance maintains a specific value or more, and is defined with a specific transmittance such as, for example, a pass band of 50% or more transmittance, or a pass band of 90% or more transmittance. Can be. Unless otherwise specified, the term "pass band" means a pass band of at least 50% transmittance. On the other hand, the term "transition region" refers to a wavelength region in which the transmittance is lowered to a predetermined value in the pass band. Here, the predetermined value may be a value of 5% or less transmittance, and may be determined according to the required level of blocking. On the other hand, the pass band and the region outside the transition region are generally referred to as the blocking region.

이때 상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층의 전체 두께는 10μm 미만일 수 있다. At this time, the total thickness of the first filter layer and the second filter layer may be less than 10μm.

또한 상기 제1 필터층은 대역 통과 필터이고, 상기 제2 필터층은 에지 필터일 수 있다. The first filter layer may be a band pass filter, and the second filter layer may be an edge filter.

또는 상기 제1 필터층은 대역 통과 필터이고, 상기 제2 필터층은 장파장 통과 필터일 수 있다.Alternatively, the first filter layer may be a band pass filter, and the second filter layer may be a long wavelength pass filter.

또한 상기 특정 파장 영역에 있어서 투과율 50% 지점 부근의 컷온 슬로프 및 컷오프 슬로프 중 적어도 하나는 10nm 미만의 값을 가질 수 있다. In addition, at least one of the cut-on slope and the cut-off slope near the 50% transmittance in the specific wavelength region may have a value of less than 10 nm.

이때 상기 광학 필터는 마그네트론 스퍼터링 방식에 의해 형성되며, 상기 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층은 CH₄ 또는 C₂H₂ 가스를 주입함으로써 증착될 수 있다.At this time, the optical filter is formed by a magnetron sputtering method, the hydrogenated silicon layer to which carbon is added is CH ₄ or C ₂ H ₂ It can be deposited by injecting a gas.

본 출원의 다른 실시 예에 따른 광학 필터는 복수의 필터층을 포함하는 광학 필터에 있어서, 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층들 및 유전체 물질층들을 포함하는 제1 필터층; 및 상기 제1 필터층을 투과한 빛 중 적어도 일부를 차단하기 위한 제2 필터층;을 포함하고, 상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층은 제1 영역의 원하지 않는 파장을 간섭함으로써 제2 영역의 파장에 대해 80% 이상의 투과율을 나타낼 수 있다. An optical filter according to another embodiment of the present application includes an optical filter including a plurality of filter layers, the optical filter comprising: a first filter layer including carbonated hydrogenated silicon layers and dielectric material layers; And a second filter layer for blocking at least some of the light passing through the first filter layer, wherein the first filter layer and the second filter layer interfere with the wavelength of the first region by interfering with the unwanted wavelength of the first region. 80% or more.

이때, 상기 제2 필터층은 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층들을 포함할 수 있다. In this case, the second filter layer may include hydrogenated silicon layers to which carbon is added.

본 출원의 또 다른 실시 예에 따른 광학 필터는 기판; 상기 기판의 제1면에 적층되는 제1 필터층: 및 상기 기판의 제2면에 적층되는 제2 필터층;을 포함하되, 상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층은 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(SiC:H)층들을 포함하고, 900 내지 1000nm 파장 범위 내에서 투과율 96% 이상의 통과 대역을 가질 수 있다.Optical filter according to another embodiment of the present application is a substrate; A first filter layer stacked on a first surface of the substrate; and a second filter layer stacked on a second surface of the substrate, wherein the first filter layer and the second filter layer are carbon-added hydrogenated silicon (SiC). : H) layers, and may have a pass band of 96% or higher transmittance within a wavelength range of 900 to 1000 nm.

아래의 실시 예들에 의하면, 특정 파장 영역에 대한 높은 투과율을 가짐과 동시에 두께가 감소된 광학 필터를 제공할 수 있다.According to the following embodiments, it is possible to provide an optical filter having a high transmittance for a specific wavelength region and a reduced thickness.

또한, 아래의 실시 예들에 의하면 특정 파장 영역에 대한 높은 투과율을 가짐과 동시에 입사각 증가에 따른 중심 파장의 블루 시프트(blue shift) 특성이 감소된 고성능의 광학 필터를 제공할 수 있다. In addition, according to the following embodiments, it is possible to provide a high performance optical filter having a high transmittance for a specific wavelength region and a blue shift characteristic of the center wavelength according to an increase in incident angle.

도 1은 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터를 증착하기 위한 장치(10)를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 층 구조를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 출원의 일 실시 예에 따른 코팅층들의 다양한 구조를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 출원의 일 실시 예에 따른 고굴절률 물질의 흡광계수를 예시적으로 나타내기 위한 그래프이다.
도 7은 본 출원의 일 실시 예에 따른 제1 필터층의 구조 및 두께를 예시적으로 설명하기 위한 도표이다.
도 8은 본 출원의 일 실시 예에 따른 제1 필터층의 투과율을 예시적으로 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 출원의 일 실시 예에 따른 제2 필터층의 구조 및 두께를 예시적으로 설명하기 위한 도표이다.
도 10은 본 출원의 일 실시 예에 따른 제2 필터층의 투과율을 예시적으로 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 투과 특성을 나타내기 위한 그래프이다.
도 13은 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 차단 특성을 나타내기 위한 그래프이다.
도 14 및 도 15는 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 광학적인 특성들을 예시적으로 설명하기 위한 도표이다.
도 16은 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 있어서 광학 밀도(optical density, OD)를 나타내기 위한 그래프이다.
도 17a, 도 17b 및 도 17c는 MF 마그네트론 스퍼터링 장치에서 H₂ 및 CH₄ 유량에 따른 굴절률 및 흡광계수를 나타내는 그래프들이다.
도 18은 본 출원의 일 실시예에 따른 광학 필터에 적합한 SiC:H층의 파장에 따른 굴절률 및 흡광계수를 나타낸다.
도 19는 본 출원의 일 실시 예에 따른 제1 필터층의 구조 및 두께를 예시적으로 설명하기 위한 도표이다.
도 20은 본 출원의 일 실시 예에 따른 제2 필터층의 구조 및 두께를 예시적으로 설명하기 위한 도표이다.
도 21은 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 투과 특성을 나타내기 위한 그래프이다.FIG. 1 is a diagram for explaining an apparatus 10 for depositing an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.
2 is a diagram for exemplarily describing a layer structure of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.
3 to 5 are views for explaining various structures of coating layers according to an embodiment of the present application.
6 is a graph for illustratively illustrating an extinction coefficient of a high refractive index material according to an embodiment of the present application.
7 is a diagram for exemplarily describing a structure and a thickness of a first filter layer according to an exemplary embodiment.
8 is a graph exemplarily illustrating a transmittance of a first filter layer according to an exemplary embodiment of the present application.
9 is a diagram for exemplarily describing a structure and a thickness of a second filter layer according to an exemplary embodiment of the present application.
10 is a graph illustrating a transmittance of a second filter layer according to an embodiment of the present application.
11 is a diagram for exemplarily describing an operation of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.
12 is a graph showing transmission characteristics of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.
13 is a graph illustrating the blocking characteristic of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.
14 and 15 are diagrams for exemplarily describing optical characteristics of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.
FIG. 16 is a graph illustrating optical density (OD) in an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.
17A, 17B and 17C are graphs showing refractive indexes and extinction coefficients according to H ₂ and CH ₄ flow rates in an MF magnetron sputtering apparatus.
18 illustrates refractive index and extinction coefficient according to the wavelength of the SiC: H layer suitable for the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application.
19 is a diagram for exemplarily describing a structure and a thickness of a first filter layer according to an exemplary embodiment.
20 is a diagram for exemplarily describing a structure and a thickness of a second filter layer according to an exemplary embodiment of the present application.
21 is a graph illustrating transmission characteristics of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. The above objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention may be modified in various ways and may have various embodiments. Hereinafter, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity, and the elements or layers may be “on” or “on” other components or layers. References include both intervening other layers or other components in the middle as well as directly on top of other components or layers. Like numbers refer to like elements throughout. In addition, the components with the same functions within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described using the same reference numerals.

본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.If it is determined that the detailed description of the known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, numerals (eg, first, second, etc.) used in the description of the present specification are merely identification symbols for distinguishing one component from another component.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. In addition, the suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have meanings or roles distinguished from each other.

본 명세서에서 '광학 필터(optical filter)', '광학 필름(optical film)', 광학 코팅(optical coating), 또는 '박막 필터(thin film filter)' 라 함은 일정한 파장 대역의 빛을 선택적으로 투과시키거나 투과하지 못하도록 막는 소자를 의미한다. In the present specification, the term 'optical filter', 'optical film', optical coating, or 'thin film filter' is used to selectively transmit light having a predetermined wavelength band. It means a device that prevents or prevents transmission.

여기서 광학 필터, 광학 필름, 광학 코팅, 또는 박막 필터는 복수 개의 박막층(thin film) 또는 코팅층(coating layer)들로 구성될 수 있다. The optical filter, the optical film, the optical coating, or the thin film filter may be composed of a plurality of thin films or coating layers.

이때 박막층 또는 코팅층들의 재료, 층 개수, 두께 등을 다양하게 조합함으로써 원하는 투과 또는 반사 특성을 갖는 광학 필터를 생산할 수 있다. In this case, various combinations of materials, layers, thicknesses, and the like of the thin film layer or the coating layers may produce an optical filter having desired transmission or reflection characteristics.

대표적으로 광학 필터는 흡수 필터(absorption filter) 및 간섭 필터(interference filter)로 구분될 수 있다. Typically, an optical filter may be classified into an absorption filter and an interference filter.

흡수 필터는 특정 파장 대역의 빛을 선택적으로 흡수하는 물질을 이용하여 빛을 차단할 수 있다. The absorption filter may block light by using a material that selectively absorbs light in a specific wavelength band.

간섭 필터는 흡수 필터와 달리 흡수보다는 빛의 간섭 현상을 이용하여 원하지 않는 파장을 파괴적으로 간섭(destructively interfere)함으로써 투과되는 파장을 제한할 수 있다. 선택적으로, 필터의 성능 개선을 위하여 특정 파장 대역의 빛을 흡수하는 물질을 더 도포할 수 있다. Interference filters, unlike absorption filters, can limit the wavelengths transmitted by destructively interfere with unwanted wavelengths by using interference phenomena of light rather than absorption. Optionally, a material that absorbs light in a particular wavelength band may be further applied to improve the performance of the filter.

일반적으로 간섭 필터는 기판 상에 다수의 박막층을 증착함으로써 주변광(ambient light)과 같이 필요 없는 방사를 제거할 수 있다. In general, interference filters can remove unwanted radiation, such as ambient light, by depositing multiple thin layers on a substrate.

예를 들어, 다층 유전체 표면에 입사하는 광은 보강 강화(constructive reinforcement)된 필터를 통화하거나 반사되며 상쇄 간섭(destructive interference)에 의해 크기가 감소된다. For example, light incident on a multilayer dielectric surface passes through or reflects through a constructive reinforcement filter and is reduced in size by destructive interference.

이때, 간섭 필터의 투과 및 반사 특성은 증착되는 박막층의 재료, 층수, 두께 등에 의해 결정될 수 있다. At this time, the transmission and reflection characteristics of the interference filter may be determined by the material, the number of layers, the thickness of the thin film layer to be deposited.

이하에서는 원하지 않는 파장을 간섭에 의해 차단시킴으로써 특정 파장에 대한 투과 특성을 향상시키기 위한 광학 필터 설계를 예로 들어 설명한다. Hereinafter, an optical filter design for improving transmission characteristics for a specific wavelength by blocking unwanted wavelengths by interference will be described as an example.

전술한 바와 같이 광학 필터는 다수의 박막층을 증착함으로써 원하는 광학적 특성을 갖도록 설계될 수 있으며, 이때 박막의 증착 방식은 다양할 수 있다. As described above, the optical filter may be designed to have desired optical properties by depositing a plurality of thin film layers, wherein the thin film deposition method may vary.

예를 들어, 박막 증착은 CVD(Chemical Vapor Deposition), 증발(evaporation), 스퍼터링(sputtering) 등과 같은 공정에 의해 수행될 수 있다. For example, thin film deposition may be performed by a process such as chemical vapor deposition (CVD), evaporation, sputtering, or the like.

스퍼터링 증착은 물리적 기상 증착(physical vapor deposition) 방법으로 진공상태의 용기 안에 불활성 기체를 채우고, 소스인 타겟으로부터 실리콘과 같은 기판으로 물질을 방출함으로써 박막을 증착한다.Sputtering deposition deposits a thin film by filling an inert gas into a vacuum vessel by physical vapor deposition, and releasing material from a source, a target, onto a substrate such as silicon.

이와 같은 스퍼터링 증착 방식은 재료가 되는 원자들이 강하게 기판에 부딪혀 증착되기 때문에 CVD, 증발 등에 의한 증착 방식에 비해 박막의 밀착 강도가 높아질 수 있다. In this sputtering deposition method, the adhesion of the thin film may be higher than that of the deposition method by CVD, evaporation, etc., because atoms that are materials are strongly hit against the substrate and deposited.

예를 들어, 스퍼터링 증착은, 직류 전원을 이용한 DC 스퍼터링, 교류 전원을 이용한 MF 또는 RF 스퍼터링, 이온 소스를 사용하여 타겟에 집중된 이온빔을 발생시키는 이온빔 스퍼터링, 자기장에 의해 한정된 기판과 타겟 사이의 플라즈마에서 이온화되는 마그네트론 스퍼터링 등을 포함할 수 있다. For example, sputtering deposition can be performed in a DC between sputtering with a direct current power source, an MF or RF sputtering with an alternating current source, an ion beam sputtering that generates an ion beam focused on a target using an ion source, a plasma between a substrate and a target defined by a magnetic field. Magnetron sputtering to be ionized, and the like.

이하에서는 도 1을 참조하여 마그네트론 스퍼터링 방식을 이용한 광학 필터 설계를 예로 들어 설명한다. Hereinafter, an optical filter design using a magnetron sputtering method will be described with reference to FIG. 1.

마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering)은 타겟의 이온화를 증가시키기 위하여 타겟 뒷면에 영구자석 또는 전자석을 설치한 것으로, 전기장으로부터 방출되는 전자를 타겟 바깥으로 형성되는 자기장내에 국부적으로 모아 반응성 가스와 충돌을 촉진시킴으로써 스퍼터링 효율을 향상시킬 수 있다. Magnetron sputtering is a permanent magnet or electromagnet placed on the back of the target to increase ionization of the target.The sputtering is performed by locally collecting electrons emitted from the electric field in a magnetic field formed outside the target to promote collision with a reactive gas. The efficiency can be improved.

도 1은 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터를 증착하기 위한 장치(10)를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a diagram for explaining an apparatus 10 for depositing an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.

도 1을 참조하면, 본 출원의 일 실시 예에 따른 장치는 진공 챔버(C), 기판 홀더(H), ICP, 타겟(T) 등으로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1, an apparatus according to an embodiment of the present application may be configured of a vacuum chamber C, a substrate holder H, an ICP, a target T, and the like.

진공 챔버(C)는 진공 상태인 내부에서 박막층을 증착시키기 위한 것으로, 상기 진공 챔버(C) 내에 5.0E-3Pa 이하의 초기 진공도를 형성할 수 있다.The vacuum chamber C is for depositing a thin film layer in a vacuum state, and may form an initial vacuum degree of 5.0E-3 Pa or less in the vacuum chamber C.

이때 진공 챔버(C)는 원통형 드럼 형상일 수 있고, 상기 드럼의 둘레를 따라 복수 개의 기판 홀더(H)가 구비되어 있을 수 있다. In this case, the vacuum chamber C may have a cylindrical drum shape, and a plurality of substrate holders H may be provided along the circumference of the drum.

예를 들어, 원통형 드럼이 회전함에 따라 상기 기판 홀더(S) 내에 배치된 기판 상에 다수의 코팅층들이 증착될 수 있다. For example, as the cylindrical drum rotates, a plurality of coating layers may be deposited on the substrate disposed in the substrate holder S. FIG.

여기서 기판(substrate)은 유리 기판(glass substrate)이 사용될 수 있다. In this case, a substrate may be a glass substrate.

예를 들어, 투명한 유리 기판 상에 다수의 박막층을 증착하는 경우, 상기 기판의 제1면에 제1 필터층을 증착한 다음 상기 제1면과 대향하는 제2면에 제2 필터층을 증착할 수 있다. For example, when depositing a plurality of thin film layers on a transparent glass substrate, the first filter layer may be deposited on the first surface of the substrate, and then the second filter layer may be deposited on the second surface opposite to the first surface. .

이때, 제2 필터층은 기판의 제1면을 투과한 빛이 다시 제2면에서 반사되는 것을 방지하기 위한 반사 방지 코팅(anti reflection coating)일 수 있다. 나아가, 상기 제2 필터층은 기판의 제1면을 투과한 빛 중 일부를 차단하기 위한 밴드 패스 필터일 수 있다.In this case, the second filter layer may be an anti reflection coating to prevent the light transmitted through the first surface of the substrate from being reflected from the second surface again. Further, the second filter layer may be a band pass filter for blocking a part of the light transmitted through the first surface of the substrate.

또한, 상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층의 적층 순서는 사용자의 필요에 따라 결정될 수 있다. 다수의 코팅층의 상세 구조 및 특성에 관해서는 이하의 관련된 부분에서 상세하게 설명한다. In addition, the stacking order of the first filter layer and the second filter layer may be determined according to a user's needs. Detailed structures and properties of the many coating layers will be described in detail in the following related sections.

타겟(Target) 물질은 Si, Ge, Ga, As, Al, Sb, Zr, Nb, Ti, Mo 등의 금속 물질 또는 이들 중 하나 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. The target material may be a metal material such as Si, Ge, Ga, As, Al, Sb, Zr, Nb, Ti, Mo, or a mixture of one or more thereof.

이때 타겟 물질에 MF 전원을 공급하고, 아르곤(Ar) 가스를 주입하여 플라즈마를 형성시킴으로써 박막층을 증착할 수 있다.In this case, the thin film layer may be deposited by supplying MF power to the target material and injecting argon (Ar) gas to form a plasma.

예를 들어, 상기 타겟 물질에 MF 전원 1kW 내지 20kW을 공급할 수 있으며, 바람직하게는 8kW 내지 12kW의 전원을 공급할 수 있다. For example, 1 kW to 20 kW of MF power may be supplied to the target material, and preferably 8 kW to 12 kW of power may be supplied to the target material.

또한, 예를 들어, 아르곤(Ar) 가스 10sccm(standard cubic centimeter per minute) 내지 500sccm를 주입할 수 있고, 바람직하게는, 50sccm 내지 300sccm의 아르곤 가스를 주입할 수 있다. In addition, for example, argon (Ar) gas may be injected 10 sccm (standard cubic centimeter per minute) to 500sccm, preferably, 50sccm to 300sccm argon gas may be injected.

또한, ICP(Inductively Coupled Plasma)에는 RF 전원 0.5~5kW을 공급할 수 있으며, 반응성 가스를 주입함으로써 기판 상에 원하는 코팅층이 형성되도록 할 수 있다. In addition, the RF power may supply 0.5-5 kW to the inductively coupled plasma (ICP), and a desired coating layer may be formed on the substrate by injecting a reactive gas.

예를 들어, ICP(Inductively Coupled Plasma)에 반응성 가스 H₂를 10sccm 내지 500sccm 주입함과 동시에 CH₄ 또는 C₂H₂ 등 C(Carbon)이 함유된 가스를 5sccm 내지 500sccm 주입할 수 있다. 이 경우, 기판 상에는 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층(SiC:H)이 형성될 수 있다. For example, 10 sccm to 500 sccm of reactive gas H2 is injected into an inductively coupled plasma (ICP) while simultaneously CH ₄ or C ₂ H ₂ The gas containing the back C (Carbon) can be injected 5sccm to 500sccm. In this case, a hydrogenated silicon layer (SiC: H) to which carbon is added may be formed on the substrate.

또는, 예를 들어, ICP에 반응성 가스 H_2,O_2,N₂ 또는 CO₂ 등의 H(Hydrogen), O(Oxyzen), N(nitrogen), C(Carbon)이 함유된 가스 50sccm 내지 500sccm을 주입할 수 있다. 이 경우, 기판 상에는 SiOx(예컨대, SiO₂), TiOx(예컨대, TiO₂), NbOx(예컨대, Nb₂O₅), TaOx(예컨대, Ta₂O₅), AlOx(예컨대, Al₂O₃) 등과 같은 코팅층이 형성될 수 있다. Alternatively, for example, 50 sccm to 500 sccm of a gas containing H (Hydrogen), O (Oxyzen), N (nitrogen), and C (Carbon) such as reactive gas H _2, O _2, N _2, or CO _{2 may be} included in the ICP. Can be injected. In this case, on the substrate, SiOx (e.g. SiO ₂ ), TiOx (e.g. TiO ₂ ), NbOx (e.g. Nb ₂ O ₅ ), TaOx (e.g. Ta ₂ O ₅ ), AlOx (e.g. Al ₂ O ₃ ) Coating layers such as the like may be formed.

전술한 방법으로 다수의 코팅층들이 기판의 제1면 및 제2면에 증착될 수 있으며, 상기 기판에 증착되는 물질, 층의 개수, 두께를 조절함으로써 원하는 광학적 특성을 얻을 수 있다. In the above-described method, a plurality of coating layers may be deposited on the first and second surfaces of the substrate, and desired optical properties may be obtained by adjusting the material, the number of layers, and the thickness deposited on the substrate.

이하에서는 도 2 내지 도 12를 참조하여 광학 필터의 전체 층 구조 및 광학적 특성에 관하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the overall layer structure and optical characteristics of the optical filter will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 12.

지금까지는 설명의 편의를 위하여 마그네트론 스퍼터링 방식에 의해 증착되는 광학 필터만을 예로 들어 설명하였으나, 본 출원의 실시 예에 따른 광학 필터는 마그네트론 스퍼터링 방식 이외에 공지의 다양한 박막 증착 방식에 의해 제조될 수 있다. So far, for convenience of description, only the optical filter deposited by the magnetron sputtering method has been described as an example, but the optical filter according to the embodiment of the present application may be manufactured by various known thin film deposition methods in addition to the magnetron sputtering method.

도 2는 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 층 구조를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for exemplarily describing a layer structure of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.

도 2를 참조하면, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 기판(100), 제1 필터층(200), 제2 필터층(300)을 포함할 수 있다. 2, the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application may include a substrate 100, a first filter layer 200, and a second filter layer 300.

전술한 바와 같이 기판(100)은 유리 기판일 수 있고, 예를 들어, 상기 기판(100)의 굴절률은 약 1.5일 수 있다.As described above, the substrate 100 may be a glass substrate. For example, the refractive index of the substrate 100 may be about 1.5.

기판(100)의 제1 면에는 제1 필터층(200), 상기 제1 면에 대향하는 제2 면에는 제2 필터층(300)이 증착될 수 있으며, 각 필터층은 복수의 고굴절률층(201a, 301a) 및 저굴절률층(201b, 301b)들을 포함할 수 있다. The first filter layer 200 may be deposited on the first surface of the substrate 100, and the second filter layer 300 may be deposited on the second surface opposite to the first surface, and each filter layer may include a plurality of high refractive index layers 201a, 301a) and low refractive index layers 201b and 301b.

예를 들어, 제1 필터층(200) 및 제2 필터층(300)은 고굴절률층(201a, 301a)들 및 하나 이상의 저굴절률층(201b, 301b)들이 교번하여 적층된 구조일 수 있다. For example, the first filter layer 200 and the second filter layer 300 may have a structure in which high refractive index layers 201a and 301a and one or more low refractive index layers 201b and 301b are alternately stacked.

일 예로, 다수의 고굴절률층(201a, 301a) 및 저굴절률층(201b, 301b)들이 H/L/H/L 또는 L/H/L/H와 같은 순서로 교번하여 적층될 수 있다. 이때 각 층의 굴절률은 H>L일 수 있다. For example, the plurality of high refractive index layers 201a and 301a and the low refractive index layers 201b and 301b may be alternately stacked in the same order as H / L / H / L or L / H / L / H. In this case, the refractive index of each layer may be H> L.

다른 예로, 도 3을 참조하면, 고굴절률층들 사이에 두 개의 저굴절률층들이 H/M/L/H/M/L 또는 L/M/H/L/M/H와 같은 순서로 교번하여 적층될 수 있다. 이때 각 층의 굴절률은 H>M>L일 수 있다.As another example, referring to FIG. 3, two low refractive index layers are alternately arranged in the same order as H / M / L / H / M / L or L / M / H / L / M / H. Can be stacked. In this case, the refractive index of each layer may be H> M> L.

또 다른 예로, 도 4에 도시된 바와 같이 H/L/H/L 또는 L/H/L/H 구조의 마지막에 M층이 증착된 구조일 수 있다. As another example, as shown in FIG. 4, an M layer may be deposited at the end of the H / L / H / L or L / H / L / H structure.

또 다른 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, H/L/H/L 또는 L/H/L/H 구조의 중간 중간에 M층이 삽입된 구조일 수 있다. As another example, as shown in FIG. 5, the M layer may be inserted in the middle of the H / L / H / L or L / H / L / H structure.

여기서 고굴절률층(201a, 301a)은 3이상의 굴절률(refractive index)를 갖는 물질일 수 있다. 예를 들어, 고굴절률층은 수소화된 실리콘(Si:H), 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(SiC:H), SiGe:H, AlSb:H, InSb:H 중 어느 하나의 물질일 수 있다. The high refractive index layers 201a and 301a may be materials having a refractive index of 3 or more. For example, the high refractive index layer may be a material of any one of hydrogenated silicon (Si: H), hydrogenated silicon (SiC: H), SiGe: H, AlSb: H, and InSb: H.

일 예로, H₂가 함유된 가스를 주입함으로써 기판 상에 3 이상의 높은 굴절률을 갖는 수소화된 실리콘층(a-Si:H)을 증착할 수 있다. For example, a hydrogenated silicon layer (a-Si: H) having a high refractive index of 3 or more may be deposited on a substrate by injecting a gas containing H ₂ .

다른 예로, 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이, CH₄ 또는 C₂H₂ 등 C(Carbon)이 함유된 가스를 주입함으로써 기판 상에 3.1 이상의 높은 굴절률을 갖는 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층(a-SiC:H)을 증착할 수 있다. As another example, as described above with reference to FIG. 1, CH ₄ or C ₂ H ₂ By injecting a gas containing C (Carbon), a hydrogenated silicon layer (a-SiC: H) containing carbon having a high refractive index of 3.1 or more can be deposited on a substrate.

도 6을 참조하면, 탄소가 첨가되지 않은 수소화된 실리콘층(a-Si:H) 및 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층(a-SiC:H)의 흡광계수(k)는 750 내지 1050nm 파장 영역에서 0에 가까운 값을 가질 수 있다. 도 6에 도시된 파장에 따른 흡광계수(k)는 글래스 기판 상에 단일층을 증착하여 반사율 및 투과율을 측정하고, OptiLayer라는 소프트웨어를 이용하여 대략적으로 계산한 것이다.Referring to FIG. 6, the extinction coefficient k of the hydrogenated silicon layer (a-Si: H) without carbon and the hydrogenated silicon layer (a-SiC: H) with carbon is 750 to 1050 nm. It can have a value close to zero at. The extinction coefficient k according to the wavelength shown in FIG. 6 is obtained by measuring a reflectance and transmittance by depositing a single layer on a glass substrate, and roughly calculating it using a software called OptiLayer.

탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(a-SiC:H)은 탄소가 첨가되지 않은 수소화된 실리콘(a-Si:H) 보다 결합 에너지가 높은 물질로 알려져 있으며, 높은 방사 내성, 고온에서의 안정성 및 높은 열 전도성을 가진다.Carbonized hydrogenated silicon (a-SiC: H) is known to have a higher bond energy than carbon-free hydrogenated silicon (a-Si: H), and has high radiation resistance, high temperature stability and high Has thermal conductivity.

이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(a-SiC:H)의 흡광계수는 750 내지 1050nm 파장 영역에서 0.0005 이하의 값을 가지며, 탄소가 첨가되지 않은 수소화된 실리콘(a-Si:H) 보다 개선된 흡광계수(k)를 가지기 때문에 원하는 파장 영역에 대한 투과율을 더욱 향상시킬 수 있다.At this time, as shown in Figure 6, the extinction coefficient of the carbon-added hydrogenated silicon (a-SiC: H) has a value of 0.0005 or less in the wavelength range of 750 to 1050nm, and the carbonized hydrogenated silicon ( Since the absorbance coefficient k is improved over a-Si: H), the transmittance for a desired wavelength range can be further improved.

또한 여기서 저굴절률층(201b)은 고굴절률층(201a)보다 낮은 굴절률을 갖는 유전체 물질층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 저굴절률층(201b)은 SiOx(예컨대, SiO₂), TiOx(예컨대, TiO₂), NbOx(예컨대, Nb₂O₅), TaOx(예컨대, Ta₂O₅), AlOx(예컨대, Al₂O₃) 중 하나로부터 선택될 수 있다.In addition, the low refractive index layer 201b may include a dielectric material layer having a lower refractive index than the high refractive index layer 201a. For example, the low refractive index layer 201b may be formed of SiOx (eg, SiO ₂ ), TiOx (eg, TiO ₂ ), NbOx (eg, Nb ₂ O ₅ ), TaOx (eg, Ta ₂ O ₅ ), AlOx ( For example, it may be selected from one of Al ₂ O ₃ ).

일 예로, 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이 반응성 가스 O₂를 주입함으로써 이산화 규소(SiO₂)층을 형성할 수 있다. 이때 이산화 규소층(SiO₂)의 굴절률은 1.5 이하일 수 있다.For example, a silicon dioxide (SiO ₂ ) layer may be formed by injecting reactive gas O ₂ as described above with reference to FIG. 1. In this case, the refractive index of the silicon dioxide layer (SiO ₂ ) may be 1.5 or less.

이하에서는, 제1 필터층은 다수의 SiO₂/SiC:H 코팅층들이 교번하여 증착된 구조이고, 제2 필터층은 다수의 Si:H/SiO₂ 코팅층들이 교번하여 증착된 구조를 예로 들어 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 다양한 광학적 특성에 관하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the first filter layer has a structure in which a plurality of SiO ₂ / SiC: H coating layers are alternately deposited, and the second filter layer has a structure in which a plurality of Si: H / SiO ₂ coating layers are alternately deposited, for example. Various optical characteristics of the optical filter according to the embodiment will be described in detail.

도 7은 본 출원의 일 실시 예에 따른 제1 필터층의 구조 및 두께를 예시적으로 설명하기 위한 도표이고, 도 8은 본 출원의 일 실시 예에 따른 제1 필터층의 투과율을 예시적으로 나타내는 그래프이다. 7 is a diagram for exemplarily describing a structure and a thickness of a first filter layer according to an embodiment of the present application, and FIG. 8 is a graph illustrating an example of transmittance of the first filter layer according to an embodiment of the present application. to be.

본 출원의 일 실시 예에 따른 제1 필터층(200)은 SiO₂/SiC:H의 코팅층을 포함할 수 있다. The first filter layer 200 according to an embodiment of the present application may include a coating layer of SiO ₂ / SiC: H.

여기서 각 층의 개수 및 두께는 특정 파장 영역에 대한 투과 특성을 얻기 위해 조정된 값일 수 있다.Here, the number and thickness of each layer may be a value adjusted to obtain a transmission characteristic for a specific wavelength region.

예를 들어, 제1 필터층(200)은 SiO₂ 및 SiC:H 물질이 L/H/L/H 순서로 교번하여 적층된 형태일 수 있다. For example, the first filter layer 200 may have a form in which SiO ₂ and SiC: H materials are alternately stacked in L / H / L / H order.

또한, 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 필터층(200)은 29개의 코팅층을 포함할 수 있으며, 첫 번째 코팅층과 마지막 코팅층이 낮은 굴절율을 갖는 SiO₂층일 수 있다. 이때 제1 필터층(200)의 총 두께는 4526.89nm일 수 있다. In addition, for example, as illustrated in FIG. 7, the first filter layer 200 may include 29 coating layers, and the first coating layer and the last coating layer may be SiO ₂ layers having a low refractive index. In this case, the total thickness of the first filter layer 200 may be 4526.89 nm.

또한, 각 층의 두께 및 두께 비율은 일정하지 않을 수 있다.In addition, the thickness and thickness ratio of each layer may not be constant.

예를 들어, 도 7을 참조하면, 각 SiO₂ 층 및 SiC:H층들은 모두 서로 다른 두께 값(nm)을 가지며, 고굴절률층과 저굴절률층의 두께 비율이 3 이상인 쌍(pair)이 적어도 4개일 수 있다. 또한, 고굴절률층과 저굴절률층의 두께 비율이 5 이상인 쌍이 적어도 3개일 수 있다.For example, referring to FIG. 7, each of the SiO ₂ layers and the SiC: H layers have different thickness values (nm), and a pair having a thickness ratio of the high refractive index layer and the low refractive index layer of 3 or more is at least three. It can be four. Also, at least three pairs having a thickness ratio of the high refractive index layer and the low refractive index layer of 5 or more may be used.

특히, SiC:H층들 중 적어도 2개의 층은 광학 두께(두께×굴절률)가 중심 파장(λ₀)의 2배를 초과할 수 있다. 중심 파장의 2배를 초과하는 층들 사이에 광학 두께가 중심 파장의 1/2 이하인 복수의 SiO₂층 및 복수의 SiC:H층이 개재될 수 있다. 광학 두께가 중심 파장의 2배를 초과하는 층들을 배치함으로써 입사각에 따른 파장 편이를 감소시킬 수 있다.In particular, at least two of the SiC: H layers may have an optical thickness (thickness x refractive index) _greater than twice the center wavelength λ ₀ . A plurality of SiO ₂ layers and a plurality of SiC: H layers having an optical thickness of 1/2 or less of the center wavelength may be interposed between layers greater than twice the center wavelength. By disposing layers with an optical thickness greater than twice the center wavelength, wavelength shift with incident angle can be reduced.

나아가, SiC:H층들은 대부분 인접한 SiO₂층에 비해 더 큰 광학 두께를 가질 수 있다. 본 실시예에서, SiC:H층들은 각각 인접한 SiO2층에 비해 더 큰 광학 두께를 가진다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 일부 SiC:H층들은 인접한 SiO₂층들 중 어느 하나에 비해 더 작은 광학 두께를 가질 수도 있다. 다만, SiC:H층들의 대부분, 예를 들어, 1/5 이상은 인접한 SiO₂층들보다 더 큰 광학 두께를 가질 수 있다.Furthermore, SiC: H layers can have a larger optical thickness than most adjacent SiO ₂ layers. In this embodiment, the SiC: H layers each have a larger optical thickness than the adjacent SiO2 layer. However, the invention is not so limited, and some SiC: H layers may have a smaller optical thickness than any of the adjacent SiO ₂ layers. However, most of the SiC: H layers, for example 1/5 or more, may have a larger optical thickness than adjacent SiO ₂ layers.

이때, 제1 필터층(200)은 750~1050nm 파장 영역에 걸쳐 90% 이상의 높은 투과 특성을 갖는다. 즉, 제1 필터층(200)은 대역통과 필터의 특성을 가질 수 있다. In this case, the first filter layer 200 has a high transmittance of 90% or more over a wavelength range of 750 nm to 1050 nm. That is, the first filter layer 200 may have characteristics of a band pass filter.

예를 들어, 도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 필터층(200)에 있어서 고굴절률층을 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(SiC:H)으로 형성한 경우, 900~1000nm 파장 영역에 걸쳐 약 95%의 투과율을 나타내며, 고굴절률층을 탄소가 첨가되지 않은 수소화된 실리콘(Si:H)으로 형성한 경우보다 좁은 대역폭을 갖도록 할 수 있다. For example, as shown in FIGS. 8A and 8B, when the high refractive index layer of the first filter layer 200 is formed of hydrogenated silicon (SiC: H) to which carbon is added, 900 It has a transmittance of about 95% over the wavelength region of ˜1000 nm, and may have a narrower bandwidth than when the high refractive index layer is formed of hydrogenated silicon (Si: H) without carbon.

또한, 예를 들어, 도 8의 (a) 및 (b)를 참조하면, 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(SiC:H)을 고굴절률층으로 이용한 경우, 탄소가 첨가되지 않은 수소화된 실리콘(SiH)를 고굴절률층으로 이용한 경우와 비교할 때 90% 이상의 투과율을 가지는 대역의 중심 파장(CWL)이 왼쪽으로 이동되는 것을 알 수 있다. 예컨대, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 90% 이상의 투과율을 가지는 대역의 중심 파장은 약 940nm 부근일 수 있다. For example, referring to FIGS. 8A and 8B, when carbon-added hydrogenated silicon (SiC: H) is used as a high refractive index layer, hydrogenated silicon (SiH) without carbon is added. ) Can be seen that the center wavelength (CWL) of the band having a transmittance of 90% or more is shifted to the left side when compared with the case of using the high refractive index layer. For example, as shown in FIG. 8B, the center wavelength of a band having a transmittance of 90% or more may be about 940 nm.

따라서, 본 출원의 일 실시 예에 따르면 제1 필터층(200)에 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(SiC:H)층들을 고굴절률층으로 증착함으로써, 근접 적외선 영역에 대한 투과 특성이 향상될 수 있다. Therefore, according to an exemplary embodiment of the present application, by depositing hydrogenated silicon (SiC: H) layers in which carbon is added to the first filter layer 200 as a high refractive index layer, transmission characteristics of the near infrared region may be improved. .

도 9는 본 출원의 일 실시 예에 따른 제2 필터층의 구조 및 두께를 예시적으로 설명하기 위한 도표이고, 도 10은 본 출원의 일 실시 예에 따른 제2 필터층의 투과율을 예시적으로 나타내는 그래프이다. 9 is a diagram for exemplarily describing a structure and a thickness of a second filter layer according to an embodiment of the present application, and FIG. 10 is a graph illustrating an example of transmittance of a second filter layer according to an embodiment of the present application. to be.

본 출원의 일 실시 예에 따른 제2 필터층(300)은 SiC:H/ SiO₂ 또는 SiH/SiO₂ 의 코팅층을 포함할 수 있다. The second filter layer 300 according to the exemplary embodiment of the present application may include a coating layer of SiC: H / SiO ₂ or SiH / SiO ₂ .

여기서 각 층의 개수 및 두께는 특정 파장 영역에 대한 투과 특성을 얻기 위해 조정된 값일 수 있다. Here, the number and thickness of each layer may be a value adjusted to obtain a transmission characteristic for a specific wavelength region.

예를 들어, 제2 필터층(300)은 SiH 및 SiO₂ 물질이 H/L/H/L 순서로 교번하여 적층된 형태일 수 있다. For example, the second filter layer 300 may have a form in which SiH and SiO ₂ materials are alternately stacked in the order of H / L / H / L.

또한, 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 제2 필터층(300)은 34개의 코팅층을 포함할 수 있으며, SiH/SiO₂ 의 코팅층이 쌍(pair)을 이루어 적층된 구조일 수 있다. 이때 제2 필터층의 총 두께는 3955.24nm일 수 있다. In addition, for example, as illustrated in FIG. 9, the second filter layer 300 may include 34 coating layers, and may have a structure in which a coating layer of SiH / SiO ₂ is paired and stacked. In this case, the total thickness of the second filter layer may be 3955.24 nm.

예를 들어, 도 9를 참조하면, 각 SiH층 및 SiO₂ 층들은 모두 서로 다른 두께 값(nm)을 가지며, 저굴절률층과 고굴절률층의 두께 비율이 3 미만인 쌍이 적어도 7개일 수 있다. 또한, 저굴절률층과 고굴절률층의 두께 비율이 5 이상인 쌍이 적어도 2개일 수 있다. For example, referring to FIG. 9, each of the SiH layer and the SiO ₂ layers may have different thickness values (nm), and there may be at least seven pairs in which the thickness ratio of the low refractive index layer and the high refractive index layer is less than three. In addition, at least two pairs having a thickness ratio of the low refractive index layer and the high refractive index layer of 5 or more may be used.

또한, 도 10을 참조하면, 제2 필터층(300)은 900~1050nm 파장 영역 내에서 90% 이상의 높은 투과 특성을 갖는 파장 대역을 가질 수 있다.In addition, referring to FIG. 10, the second filter layer 300 may have a wavelength band having a high transmission characteristic of 90% or more within a wavelength range of 900 to 1050 nm.

반면에, 900~1050nm 파장 영역 이외의 350 내지 1200nm의 파장 영역에 걸쳐 95% 이상의 차단 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 필터층(300)은 적어도 가시광 영역에 걸쳐 95% 이상의 차단 특성을 나타낸다. On the other hand, it may have a blocking characteristic of more than 95% over the 350 to 1200nm wavelength region other than the 900 ~ 1050nm wavelength region. For example, the second filter layer 300 exhibits at least 95% blocking characteristics over at least the visible light region.

또한, 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 필터층은 대역통과 필터의 특성을 가질 수 있다. Also, for example, as shown in FIG. 10, the second filter layer may have characteristics of a bandpass filter.

또는 예를 들어, 제2 필터층은 반사 방지를 위한 간섭 필터의 특성을 가질 수 있다.Alternatively, for example, the second filter layer may have characteristics of an interference filter for preventing reflection.

본 실시예에서, 제2 필터층이 대역 통과 필터의 특성을 갖는 것으로 설명하지만, 예를 들어, 제2 필터층은 특정 파장 이상의 빛을 투과하는 에지(edge) 필터 또는 장파장 통과(long wavelength pass, LWP) 필터의 특성을 갖도록 형성될 수도다. In this embodiment, while the second filter layer is described as having the characteristics of a band pass filter, for example, the second filter layer is an edge filter or a long wavelength pass (LWP) that transmits light above a certain wavelength. It may be formed to have the characteristics of a filter.

이하에서는 도 11 내지 도 16을 참조하여 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 동작 특성을 설명한다. Hereinafter, operation characteristics of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application will be described with reference to FIGS. 11 to 16.

이하에서는 도 2 내지 도 10을 참조하여 전술한 바와 같이, 기판(100)의 제1면에는 다수의 SiO₂/SiC:H 코팅층이 적층된 제1 필터층(200)이 배치되고, 상기 기판(100)의 제2면에는 다수의 Si:H/SiO₂ 코팅층이 적층된 제2 필터층(300)이 배치된 광학 필터를 예로 들어 설명한다. Hereinafter, as described above with reference to FIGS. 2 to 10, a first filter layer 200 in which a plurality of SiO ₂ / SiC: H coating layers are stacked is disposed on a first surface of the substrate 100, and the substrate 100 is disposed. An optical filter having a second filter layer 300 having a plurality of Si: H / SiO ₂ coating layers stacked thereon is described as an example on a second surface of the N-side.

이 경우, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 전체 두께는 10μm 미만일 수 있다. In this case, the overall thickness of the optical filter according to an embodiment of the present application may be less than 10μm.

또한, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 750 내지 1050nm 파장 범위에서 투과되는 파장을 중심으로 설계된 근접 적외선 간섭 필터일 수 있다. In addition, the optical filter according to an embodiment of the present application may be a near infrared interference filter designed around a wavelength transmitted in the wavelength range of 750 to 1050 nm.

예를 들어, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 두 가지의 필터가 조합된 형태일 수 있다. For example, an optical filter according to an embodiment of the present application may be a combination of two filters.

일 예로, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 제1 파장 영역에서 적어도 80% 이상의 투과율을 나타내는 제1 대역 통과 필터 및 제2 파장 영역에서 적어도 80% 이상의 투과율을 나타내는 제2 대역 통과 필터의 조합일 수 있다. For example, an optical filter according to an exemplary embodiment may include a first bandpass filter having at least 80% transmittance in a first wavelength region and a second bandpass filter having at least 80% transmittance in a second wavelength region. May be a combination.

다른 예로, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 제1 파장 영역에서 적어도 80% 이상의 투과율을 나타내는 대역 통과 필터 및 제2 파장 영역에서 적어도 80% 이상의 투과율을 나타내는 에지 필터의 조합일 수 있다. As another example, the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application may be a combination of a band pass filter exhibiting at least 80% or more transmittance in the first wavelength region and an edge filter exhibiting at least 80% or more transmittance in the second wavelength region.

따라서, 본 출원의 실시 예들에 따른 광학 필터는 상기 제1 파장 영역 및 상기 제2 파장 영역 중 중첩되는 제3 파장 영역에 대하여 적어도 80% 이상의 투과율을 나타내는 대역 통과 필터의 특성을 가질 수 있다. Therefore, the optical filter according to the exemplary embodiments of the present application may have a characteristic of a band pass filter having a transmittance of at least 80% or more with respect to an overlapping third wavelength region among the first wavelength region and the second wavelength region.

이하에서는 설명의 편의를 위하여 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터가 센서 상에 배치되어 동작하는 경우를 가정하여 설명한다. Hereinafter, for convenience of description, it will be described on the assumption that an optical filter according to an embodiment of the present application is disposed and operated on a sensor.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터(1)는 센서(S) 상에 배치되어 사용될 수 있다. As shown in FIG. 11, the optical filter 1 according to the exemplary embodiment of the present application may be disposed on the sensor S and used.

예를 들어, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터(1)에 있어서 광원(LS)으로부터 입사된 광은 기판의 제1 면에 배치된 제1 필터층(200), 기판(100), 제2 필터층(300)의 순으로 통과할 수 있다. 이때 상기 제1 필터층(200), 상기 기판(100) 및 상기 제2 필터층(300) 모두를 투과한 특정 파장의 빛만이 센서(1000)에서 감지될 수 있다. For example, in the optical filter 1 according to an embodiment of the present application, the light incident from the light source LS is the first filter layer 200, the substrate 100, and the second filter disposed on the first surface of the substrate. Pass through the filter layer 300 in order. In this case, only light having a specific wavelength transmitted through all of the first filter layer 200, the substrate 100, and the second filter layer 300 may be detected by the sensor 1000.

이때 각 필터층 및 기판의 물질 특성에 따라 일부 파장의 빛은 흡수될 수 있으며, 복수의 코팅층에서 일어나는 빛의 간섭 현상에 의해 특정 파장의 빛에 대한 투과 및 반사 특성을 나타낼 수 있다. In this case, light of some wavelengths may be absorbed according to the material characteristics of each filter layer and the substrate, and may exhibit transmission and reflection characteristics of light of a specific wavelength by interference of light occurring in the plurality of coating layers.

도 12는 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 투과 특성을 나타내기 위한 그래프이고, 도 13은 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 차단 특성을 나타내기 위한 그래프이다. 12 is a graph showing transmission characteristics of an optical filter according to an embodiment of the present application, and FIG. 13 is a graph illustrating blocking characteristics of an optical filter according to an embodiment of the present application.

또한, 도 16은 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 있어서 광학 밀도(optical density, OD)를 나타내기 위한 그래프이다.In addition, FIG. 16 is a graph for showing an optical density (OD) in the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application.

구체적으로, 제1 필터층(200) 및 기판(100)을 투과한 빛 중 적어도 일부가 제2 필터층(300) 상에서 차단됨으로써 특정 파장 영역에 대해 높은 투과율을 나타내고, 다른 파장 영역에서 높은 차단 수준을 나타낼 수 있다. Specifically, at least a portion of the light transmitted through the first filter layer 200 and the substrate 100 is blocked on the second filter layer 300 to exhibit a high transmittance for a specific wavelength region and a high blocking level in another wavelength region. Can be.

즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 900nm 내지 1000nm 사이에서 90% 이상의 투과율을 나타내는 통과대역을 형성하는 대역 통과 필터일 수 있다. That is, as shown in Figure 12, the optical filter according to an embodiment of the present application may be a band pass filter forming a pass band showing a transmittance of 90% or more between 900nm to 1000nm.

예를 들어, 상기 제1 필터층(200)을 투과한 제1 파장 영역의 빛 중 특정 파장 영역을 제외하고, 다른 파장 영역의 빛들이 상기 제2 필터층(300) 상에서 반사됨으로써 상기 특정 파장 영역에 대해 90% 이상의 투과율을 나타낼 수 있다. For example, except for a specific wavelength region of the light of the first wavelength region that has passed through the first filter layer 200, light of another wavelength region is reflected on the second filter layer 300, so It can exhibit a transmittance of 90% or more.

또는, 예를 들어, 도 12를 참조하면 광학 필터는 900 내지 1000nm 파장 범위 내에서 거의 95% 이상의 투과율을 나타내는 통과 대역을 가질 수 있다. Or, for example, referring to FIG. 12, the optical filter may have a pass band exhibiting a transmittance of almost 95% or more within a 900 to 1000 nm wavelength range.

또한, 제1 필터층(200) 및 기판(100)을 투과한 빛 중 적어도 일부가 제2 필터층(300) 상에서 반사됨으로써 특정 파장 영역 이외의 영역 내에서 높은 차단 특성을 나타낼 수 있다. In addition, at least a portion of the light transmitted through the first filter layer 200 and the substrate 100 may be reflected on the second filter layer 300 to exhibit high blocking characteristics in a region other than a specific wavelength region.

또한, 도 12의 (a) 및 (b)를 참조하면, 고굴절률층 물질로 탄소가 첨가되지 않은 수소화된 실리콘(SiH)을 사용한 경우보다 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(SiC:H)을 사용한 경우 더 좁은 대역폭을 가지는 것을 알 수 있다. 또한, 도 13을 참조하면, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 900 내지 1000nm 파장 범위 내의 특정 파장 영역에 걸쳐 0에 가까운 반사율 값을 가지므로, 해당 영역에 대한 높은 투과율을 가지는 것을 알 수 있다. In addition, referring to FIGS. 12A and 12B, hydrogenated silicon (SiC: H) to which carbon is added is used as compared with the case of using hydrogenated silicon (SiH) without carbon as a high refractive index layer material. It can be seen that the case has a narrower bandwidth. In addition, referring to FIG. 13, since the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application has a reflectance value close to zero over a specific wavelength region within a 900 to 1000 nm wavelength range, it can be seen that the optical filter has a high transmittance for the corresponding region. have.

또한, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 있어서 통과 대역에 대한 중심 파장은 대기 중 투과 손실이 가장 낮은 파장으로 설계될 수 있다. 예를 들어, 통과 대역에 대한 중심 파장은 800 내지 1000nm, 나아가, 900 내지 1000nm, 더 나아가, 920 내지 950nm 사이에 있을 수 있다. 또한, 예를 들어, 도 12를 참조하면, 통과 대역에 대한 중심 파장은 약 940nm 부근일 수 있다. 여기서 중심 파장은 투과율 50% 이상의 통과 대역의 중심 파장일 수 있다.In addition, in the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application, the center wavelength of the pass band may be designed to have the lowest transmission loss in the atmosphere. For example, the center wavelength for the pass band may be between 800 and 1000 nm, further between 900 and 1000 nm, and further between 920 and 950 nm. Also, for example, referring to FIG. 12, the center wavelength for the pass band may be about 940 nm. The center wavelength may be a center wavelength of a pass band of 50% or more of transmission.

도 16을 참조하면, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 900 내지 1000nm 영역에 걸쳐 OD 3 이하의 값을 가져 높은 투과 특성을 가짐을 알 수 있다. Referring to FIG. 16, it can be seen that an optical filter according to an embodiment of the present application has a value of OD 3 or less over a range of 900 to 1000 nm, and thus has high transmission characteristics.

여기서, 광학 밀도(OD)는 물질에 빛 등의 에너지 복사를 비추었을 때, 투과하는 복사량에 대한 비추어 준 복사량의 비율의 로그 값으로, 굴절 매체가 투과 광선을 지연시키는 정도를 나타낸다. Here, the optical density OD is a logarithmic value of the ratio of the radiated amount to the radiated amount transmitted when the material emits energy radiation such as light, and represents the degree to which the refractive medium delays the transmitted light.

도 16의 (a) 및 (b)를 참조하면, 고굴절률층으로 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(SiC:H)을 이용하는 경우, 탄소가 첨가되지 않은 수소화된 실리콘(Si:H)과 비교할 때 통과 대역 이외의 영역에서 더 높은 차단 특성을 나타내는 것을 알 수 있다. Referring to (a) and (b) of FIG. 16, when using hydrogenated silicon (SiC: H) to which carbon is added as a high refractive index layer, compared to hydrogenated silicon (Si: H) to which no carbon is added. It can be seen that it exhibits higher blocking characteristics in regions other than the pass band.

따라서, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 의하면 약 940nm 부근의 중심 파장에서 투과 특성이 향상된 고성능의 광학 필터를 제공하는 것이 가능할 수 있다.Therefore, according to the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application, it may be possible to provide a high performance optical filter having improved transmission characteristics at the center wavelength of about 940 nm.

한편, 광학 필터에 있어서 입사각(Angle of Incident, AOI) 증가에 따라 중심 파장(Center Wave Length, CWL)이 단파장 측으로 이동하는 블루 시프트(blue shift) 현상이 발생할 수 있다. Meanwhile, in an optical filter, a blue shift phenomenon may occur in which a center wave length (CWL) moves to a shorter wavelength side as an angle of incidence (AOI) increases.

본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 입사각 증가에 따른 블루 시프트를 감소시킴으로써 통과 대역 안정성을 향상시킬 수 있다. The optical filter according to the exemplary embodiment of the present application may improve passband stability by reducing the blue shift due to the incident angle increase.

예를 들어, 도 12 및 도 14를 참조하면, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 0 내지 30도의 입사각의 변화에 따른 블루 시프트가 약 11.89nm로 12nm 미만의 값을 가질 수 있다. For example, referring to FIGS. 12 and 14, an optical filter according to an embodiment of the present application may have a blue shift of about 11.89 nm and a value of less than 12 nm according to a change in an incident angle of 0 to 30 degrees.

또는 예를 들어, 탄소가 첨가되지 않은 수소화된 실리콘을 사용하는 경우에는 0 내지 30도의 입사각의 변화에 따른 블루 시프트가 약 12.54nm로 13nm 미만의 값을 가질 수 있다. Alternatively, for example, when hydrogenated silicon without carbon is used, a blue shift according to a change in an incident angle of 0 to 30 degrees may have a value of less than 13 nm at about 12.54 nm.

즉, 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘(SiC:H)을 사용하는 경우에 있어서 입사각 증가에 따른 블루 시프트가 더욱 감소됨을 알 수 있다. That is, in the case of using carbon-added hydrogenated silicon (SiC: H), it can be seen that the blue shift is further reduced with increasing incident angle.

따라서, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 있어서 제1 필터층 및 제2 필터층 중 적어도 하나는 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층을 고굴절률층으로 이용하는 것이 바람직할 수 있다. Therefore, in the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application, at least one of the first filter layer and the second filter layer may preferably use a hydrogenated silicon layer containing carbon as a high refractive index layer.

이하에서는 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층 및 탄소가 첨가되지 않은 수소화된 실리콘층들을 고굴절률층으로 이용한 다층 박막 필터에 있어서, 광학 특성들에 관하여 설명한다.Hereinafter, optical properties of the multilayer thin film filter using the hydrogenated silicon layer containing carbon and the hydrogenated silicon layer not adding carbon as a high refractive index layer will be described.

도 14 및 도 15는 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 광학적인 특성들을 예시적으로 설명하기 위한 도표이다. 이하에서는 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층 및 탄소가 첨가되지 않은 수소화된 실리콘층들을 고굴절률층으로 이용한 다층 박막 필터에 있어서, 광학 특성들에 관하여 설명한다.14 and 15 are diagrams for exemplarily describing optical characteristics of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application. Hereinafter, optical characteristics of the multilayer thin film filter using the hydrogenated silicon layer containing carbon and the hydrogenated silicon layer not adding carbon as a high refractive index layer will be described.

도 14 및 도 15는 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 광학적인 특성들을 예시적으로 설명하기 위한 도표이다. 14 and 15 are diagrams for exemplarily describing optical characteristics of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.

도 12를 참조하여 전술한 바와 같이, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터는 900 내지 1000nm 파장 대역에 대한 대역 통과 필터의 특성을 가질 수 있다. As described above with reference to FIG. 12, an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application may have characteristics of a band pass filter for a wavelength band of 900 to 1000 nm.

이때, 통과 대역의 형상이 사각형(square) 형상에 가까울수록 통과 대역에 대한 안정성을 가지는 것으로 알려져 있다. In this case, as the shape of the pass band is closer to the square shape, it is known that the pass band has stability to the pass band.

예를 들어, 통과 대역의 형상이 사각형 형상에 가까울수록 투과율 50% 지점 부근의 컷온 슬로프(Cut-on slope)와 컷오프 슬로프(Cut-off slope)의 값은 1%에 가까운 값을 가질 수 있다. For example, as the shape of the pass band is closer to the square shape, the cut-on slope and the cut-off slope near the 50% transmittance may have a value close to 1%.

일반적으로, 광학 필터의 층 개수를 증가시키는 경우 1%에 가까운 슬로프를 가질 수 있으나, 층 개수를 증가시키는 경우 통과 대역에 대한 투과율이 감소될 수 있다. In general, when the number of layers of the optical filter is increased, it may have a slope close to 1%, but when the number of layers is increased, the transmittance for the pass band may be reduced.

도 14는 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 있어서, 투과율 50% 지점 부근의 컷온 슬로프(cut-on slope) 및 컷오프 슬로프(cut-off slope)를 예시적으로 설명하기 위한 도표이다. FIG. 14 is a diagram for exemplarily describing a cut-on slope and a cut-off slope near a 50% transmittance in an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.

도 14를 참조하면, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 있어서, 탄소를 첨가한 수소화된 실리콘층을 사용하는 경우 투과율 50% 지점 부근에서 컷온 슬로프 값은 8.77nm로 이는 탄소를 첨가하지 않은 수소화된 실리콘층을 사용하는 경우에 있어서 컷온 슬로프 값 11.12nm 보다 개선된 값임을 알 수 있다. Referring to FIG. 14, in the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application, when the hydrogenated silicon layer containing carbon is used, the cut-on slope value is about 8.77 nm near the 50% transmittance point, so that no carbon is added. In the case of using the hydrogenated silicon layer, it can be seen that the cut-on slope value is improved from 11.12 nm.

이때 컷온 파장이 923nm 인 경우, 슬로프는 0.95%일 수 있다.In this case, when the cut-on wavelength is 923 nm, the slope may be 0.95%.

또는, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 있어서, 탄소를 첨가한 수소화된 실리콘층을 사용하는 경우 투과율 50% 지점 부근에서 컷오프 슬로프 값은 9.14nm로 탄소를 첨가하지 않은 수소화된 실리콘층을 사용하는 경우에 있어서 컷오프 슬로프값 9.77nm 보다 개선된 값임을 알 수 있다. Alternatively, in the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application, when using the carbonized hydrogenated silicon layer, the cutoff slope value is about 9.14 nm and the hydrogenated silicon layer without the carbon is added near the 50% transmittance point. It can be seen that the cutoff slope value is improved from 9.77 nm in the case of use.

이때 컷오프 파장이 978nm인 경우, 슬로프는 0.93%일 수 있다. At this time, when the cutoff wavelength is 978nm, the slope may be 0.93%.

따라서, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 있어서, 특정 파장 영역에 대한 높은 투과 특성을 가지면서도 컷온 슬로프 및 컷오프 슬로프 중 적어도 하나가 개선된 필터를 제공하는 것이 가능할 수 있다. Therefore, in the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application, it may be possible to provide a filter having at least one of a cut-on slope and a cut-off slope while having high transmission characteristics for a specific wavelength region.

또한, 도 15를 참조하면, 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 있어서 탄소가 첨가된 수소화된 실리콘층을 고굴절률층으로 이용하는 경우 750 내지 1050nm 파장 영역에 걸쳐 굴절률 값이 3.3 이상으로 고굴절률 특성 또한 향상됨을 알 수 있다. In addition, referring to FIG. 15, when the carbonized hydrogenated silicon layer is used as the high refractive index layer in the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application, the refractive index value is 3.3 or higher over a wavelength range of 750 to 1050 nm. It can be seen that the characteristics are also improved.

지금까지는 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터에 있어서, 제1 필터층은 다수의 SiO₂/SiC:H 코팅층 교번하여 증착된 구조이고, 제2 필터층은 다수의 Si:H/SiO₂ 코팅층이 교번하여 증착된 구조만을 예로 들어 설명하였으나, 제1 필터층 및 제2 필터층의 층 구조는 다양하게 변형될 수 있다. Until now, in the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application, the first filter layer has a structure in which a plurality of SiO ₂ / SiC: H coating layers are alternately deposited, and the second filter layer has a plurality of Si: H / SiO ₂ coating layers alternately. Although only the deposited structure has been described as an example, the layer structures of the first filter layer and the second filter layer may be variously modified.

일 예로, 기판의 일면 및 대향하는 측면에는 모두 SiO₂/SiC:H층이 교번하여 적층된 복수의 필터층으로 형성될 수 있다. 이 경우에도 각 필터층에 의한 투과 및 반사 특성은 도 12 내지 도 16을 참조하여 전술한 것과 유사할 수 있다. For example, one surface of the substrate and opposite sides may be formed of a plurality of filter layers in which SiO ₂ / SiC: H layers are alternately stacked. Even in this case, the transmission and reflection characteristics of each filter layer may be similar to those described above with reference to FIGS. 12 to 16.

도 17a, 도 17b 및 도 17c는 MF 마그네트론 스퍼터링 장치에서 H₂ 및 CH₄ 유량에 따른 굴절률 및 흡광계수를 나타내는 그래프들이다. 굴절률 및 흡광계수는 940nm의 파장에 대한 값으로 나타내었으며, H₂ 및 CH₄ 유량 이외의 다른 조건들은 모두 동일하게 하였다.17A, 17B and 17C are graphs showing refractive indexes and extinction coefficients according to H ₂ and CH ₄ flow rates in an MF magnetron sputtering apparatus. The refractive index and the extinction coefficient were expressed as values for the wavelength of 940 nm, and all conditions other than the H ₂ and CH ₄ flow rates were the same.

우선, H₂ 유량이 90sccm에서 120sccm으로 증가함에 따라 SiC:H의 굴절률이 감소하는 경향을 나타내었다. 한편, H₂ 유량이 고정된 상태에서 CH₄의 유량이 증가함에 따라 SiC:H의 굴절률은 대체로 감소하는 경향을 나타내었으며, 다만, H₂ 유량이 120sccm일 경우, CH₄의 유량이 증가함에 따라 SiC:H의 굴절률이 약간 증가하는 경향을 나타내었다.First, as the H ₂ flow rate increased from 90 sccm to 120 sccm, the refractive index of SiC: H tended to decrease. On the other hand, the refractive index of SiC: H tended to decrease as the flow rate of CH ₄ increased while the flow rate of H ₂ was fixed. However, when the flow rate of CH ₄ increased when the flow rate of H ₂ was 120sccm, The refractive index of SiC: H tended to increase slightly.

한편, H₂ 유량이 90sccm에서 CH₄의 유량 증가에 따라 흡광계수가 대체로 감소하는 경향을 나타내었으나, H₂ 유량이 108sccm 및 120sccm에서 흡광계수는 CH₄ 유량에 따라 대체로 큰 변화 없이 약간 증가하는 경향을 보였다.On the other hand, H ₂ flow rate is in 90sccm eoteuna indicate a tendency for the light absorption coefficient decreases substantially in accordance with the flow rate increases in CH _4, H ₂ flow rate is the extinction coefficient at 108sccm and 120sccm will tend to slightly increase without substantially significant changes in accordance with the CH ₄ flow rate Showed.

CH₄ 유량 증가에 따라 흡광계수가 감소하는 경향을 보이는 조건에서 H₂ 유량 및 CH₄ 유량 그리고 MF 파워 등의 공정 조건을 조절하여 광학 필터에 적합한 SiC:H 증착 조건을 수립할 수 있다. H₂ 유량과 CH₄ 유량의 비율은 예컨대 5:5 내지 9:1 범위 내일 수 있다.SiC: H deposition conditions suitable for optical filters can be established by adjusting process conditions such as H ₂ flow rate, CH ₄ flow rate, and MF power under conditions where the extinction coefficient tends to decrease with increasing CH ₄ flow rate. The ratio of the H ₂ flow rate and the CH ₄ flow rate may be in the range of 5: 5 to 9: 1, for example.

도 18은 본 출원의 일 실시예에 따른 광학 필터에 적합한 SiC:H층의 파장에 따른 굴절률 및 흡광계수를 나타낸다. SiC:H층의 굴절률 및 흡광계수는 글래스 기판 상에 단일층을 증착한 후 투과율 및 반사율을 측정하고 Macleod 소프트웨어를 이용하여 정밀하게 계산하였다.18 illustrates refractive index and extinction coefficient according to the wavelength of the SiC: H layer suitable for the optical filter according to the exemplary embodiment of the present application. The refractive index and extinction coefficient of the SiC: H layer were calculated by measuring the transmittance and reflectance after depositing a single layer on the glass substrate and using Macleod software.

도 18을 참조하면, 700 내지 1600nm의 파장 영역에 걸쳐 굴절률이 감소하나, 흡광계수는 900 내지 1000nm 사이에서 거의 0에 가까운 값을 갖고, 1000 내지 1600nm에 걸쳐 0보다 높은 값을 보여준다.Referring to FIG. 18, the refractive index decreases over the wavelength region of 700 to 1600 nm, but the extinction coefficient has a value close to zero between 900 and 1000 nm and shows a value higher than zero over 1000 to 1600 nm.

굴절률은 700 내지 1600nm에 걸쳐 3.2보다 높은 값을 나타내며, 흡광계수는 900 내지 1600nm에 걸쳐 0.0005보다 낮은 값을 나타낸다. 또한, 흡광계수는 800 내지 1200nm 범위의 파장 영역 중 900 내지 1000nm 사이의 특정 파장에서 가장 낮은 값을 나타내며, 거의 0에 가까운 값을 갖는다. 따라서, 본 실시예의 SiC:H층은 900 내지 1000nm 영역 내에 통과 대역을 갖는 광학 필터에 적합하게 사용될 수 있다.The refractive index shows a value higher than 3.2 over 700 to 1600 nm, and the extinction coefficient shows a value lower than 0.0005 over 900 to 1600 nm. Also, the extinction coefficient exhibits the lowest value at a specific wavelength between 900 and 1000 nm in the wavelength range of 800 to 1200 nm, and has a value close to zero. Therefore, the SiC: H layer of this embodiment can be suitably used for an optical filter having a pass band in the 900 to 1000 nm region.

도 19는 본 출원의 일 실시 예에 따른 제1 필터층의 구조 및 두께를 예시적으로 설명하기 위한 도표이고, 도 20은 본 출원의 일 실시 예에 따른 제2 필터층의 구조 및 두께를 예시적으로 설명하기 위한 도표이며, 도 21은 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터의 파장에 따른 투과율을 나타내는 그래프이다.19 is a diagram for exemplarily describing a structure and a thickness of a first filter layer according to an embodiment of the present application, and FIG. 20 is a diagram illustrating a structure and a thickness of a second filter layer according to an embodiment of the present application. 21 is a graph for explaining, and FIG. 21 is a graph showing transmittance according to a wavelength of an optical filter according to an exemplary embodiment of the present application.

도 19 및 도 20을 참조하면, 본 실시예에서, 제1 필터층 및 제2 필터층은 모두 SiO₂와 SiC:H층을 교대로 적층하여 형성하였다.19 and 20, in this embodiment, both the first filter layer and the second filter layer are formed by alternately stacking SiO ₂ and SiC: H layers.

앞서 설명한 실시예와 같이, 제1 필터층 및 제2 필터층은 약 0.21mm 두께의 글래스 기판 양측 면에 각각 형성되었다. 제1 필터층은 통과 대역을 갖는 밴드 패스 필터이고, 제2 필터층은 제1 필터층에 비해 상대적으로 넓은 통과 대역을 갖는 밴드 패스 필터이다. 제2 필터층은 통과 대역 및 전이 영역 외부의 차단 영역에서 상대적으로 높은 차단 수준을 갖는다.As in the above-described embodiment, the first filter layer and the second filter layer are respectively formed on both sides of the glass substrate having a thickness of about 0.21 mm. The first filter layer is a band pass filter having a pass band, and the second filter layer is a band pass filter having a relatively wide pass band compared to the first filter layer. The second filter layer has a relatively high level of cutoff in the passband and in the cutoff region outside the transition region.

여기서 각 층의 개수 및 두께는 특정 파장 영역에 대한 투과 특성을 얻기 위해 조정될 수 있다..Here, the number and thickness of each layer can be adjusted to obtain the transmission characteristics for the specific wavelength region.

예를 들어, 제1 필터층은 SiO₂ 및 SiC:H 물질이 L/H/L/H 순서로 교번하여 적층된 형태일 수 있다. 또한, 예를 들어, 제1 필터층은 33개의 코팅층을 포함할 수 있으며, 첫 번째 코팅층과 마지막 코팅층이 낮은 굴절율을 갖는 SiO₂층일 수 있다. 이때 제1 필터층의 총 두께는 8㎛ 이하일 수 있으며, 나아가, 6㎛이하일 수 있다. 본 실시예에서, 제1 필터층의 총 두께는 약 5016.35nm이다.For example, the first filter layer may have a form in which SiO ₂ and SiC: H materials are alternately stacked in L / H / L / H order. Further, for example, the first filter layer may include 33 coating layers, and the first coating layer and the last coating layer may be SiO ₂ layers having a low refractive index. In this case, the total thickness of the first filter layer may be 8 μm or less, and further, 6 μm or less. In this embodiment, the total thickness of the first filter layer is about 5016.35 nm.

예를 들어, 도 19를 참조하면, 각 SiO₂ 층 및 SiC:H층들은 모두 서로 다른 두께 값(nm)을 가지며, 고굴절률층과 저굴절률층의 두께 비율이 3 이상인 쌍(pair)이 적어도 4개일 수 있다. 또한, 고굴절률층과 저굴절률층의 두께 비율이 5 이상인 쌍이 적어도 3개일 수 있다.For example, referring to FIG. 19, each SiO ₂ layer and SiC: H layers all have different thickness values (nm), and at least a pair having a thickness ratio of the high refractive index layer and the low refractive index layer of 3 or more is at least. It can be four. Also, at least three pairs having a thickness ratio of the high refractive index layer and the low refractive index layer of 5 or more may be used.

나아가, SiC:H층들은 대부분 인접한 SiO₂층에 비해 더 큰 광학 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 1/5 이상은 인접한 SiO₂층들보다 더 큰 광학 두께를 가질 수 있다. 본 실시예에서, 처음과 마지막 SiC:H층들을 제외한 나머지 SiC:H층들은 각각 인접한 SiO₂층에 비해 더 큰 광학 두께를 가진다.Furthermore, SiC: H layers can have a larger optical thickness than most adjacent SiO ₂ layers. For example, more than 1/5 may have a larger optical thickness than adjacent SiO ₂ layers. In this embodiment, the remaining SiC: H layers except for the first and last SiC: H layers each have a larger optical thickness than the adjacent SiO ₂ layer.

한편, 제2 필터층은 SiC:H/SiO₂의 코팅층을 포함한다. 여기서 각 층의 개수 및 두께는 특정 파장 영역에 대한 투과 특성을 얻기 위해 조정될 수 있다.Meanwhile, the second filter layer includes a coating layer of SiC: H / SiO ₂ . Here, the number and thickness of each layer can be adjusted to obtain the transmission characteristics for the specific wavelength region.

예를 들어, 제2 필터층은 SiO₂ 및 SiC:H 물질이 L/H/L/H 순서로 교번하여 적층된 형태일 수 있다. 또한, 예를 들어, 도 20에 도시된 바와 같이 제2 필터층은 33개의 코팅층을 포함할 수 있으며, 첫 번째 코팅층과 마지막 코팅층이 낮은 굴절율을 갖는 SiO₂층일 수 있다. 제2 필터층의 총 두께는 5㎛ 미만일 수 있으며, 본 실시예에서는 3656.216nm이다. For example, the second filter layer may have a form in which SiO ₂ and SiC: H materials are alternately stacked in L / H / L / H order. Also, for example, as shown in FIG. 20, the second filter layer may include 33 coating layers, and the first coating layer and the last coating layer may be SiO ₂ layers having a low refractive index. The total thickness of the second filter layer may be less than 5 μm, in this embodiment 3656.216 nm.

또한, 각 층의 두께 및 두께 비율은 일정하지 않을 수 있다. 예를 들어, 각 SiC:H층 및 SiO₂ 층들은 모두 서로 다른 두께 값(nm)을 가지며, 저굴절률층과 고굴절률층의 두께 비율이 3 미만인 쌍이 적어도 7개일 수 있다. 또한, 저굴절률층과 고굴절률층의 두께 비율이 5 이상인 쌍이 적어도 2개일 수 있다. In addition, the thickness and thickness ratio of each layer may not be constant. For example, each SiC: H layer and SiO ₂ layers may have different thickness values (nm), and there may be at least seven pairs in which the thickness ratio of the low refractive index layer and the high refractive index layer is less than three. In addition, at least two pairs having a thickness ratio of the low refractive index layer and the high refractive index layer of 5 or more may be used.

제2 필터층은 900~1050nm 파장 영역 내에서 90% 이상의 높은 투과 특성을 갖는 파장 대역을 가질 수 있다. 반면에, 제2 필터층은 900~1050nm 파장 영역 이외의 350 내지 1200nm의 파장 영역에서 95% 이상의 차단 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 필터층은 적어도 가시광 영역에 걸쳐 95% 이상의 차단 특성을 나타낸다. The second filter layer may have a wavelength band having a high transmission characteristic of 90% or more in the 900 to 1050 nm wavelength range. On the other hand, the second filter layer may have a blocking characteristic of 95% or more in the wavelength region of 350 to 1200 nm other than the 900 to 1050 nm wavelength region. For example, the second filter layer exhibits at least 95% blocking properties over at least the visible light region.

한편, 도 21은 도 19 및 도 20의 제1 및 제2 필터층을 이용하여 형성된 광학 필터의 실제 투과율을 측정하여 나타낸 것이다.FIG. 21 is a diagram illustrating the actual transmittance of the optical filter formed by using the first and second filter layers of FIGS. 19 and 20.

도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 필터는 900~1000nm 파장 영역 내에서 투과율 90% 이상, 나아가 95% 이상, 더 나아가 96% 이상의 통과 대역을 가질 수 있다.Referring to FIG. 21, the optical filter according to the present exemplary embodiment may have a pass band of 90% or more, further 95% or more, and 96% or more, within a wavelength range of 900 nm to 1000 nm.

도 21에 SiC:H를 적용한 본 실시예의 광학 필터에 대응하도록 Si:H를 적용하여 형성한 광학 필터의 투과 특성을 함께 나타내었다. 도 21의 확대 부분에서 확인할 수 있듯이, SiC:H를 적용한 본 실시예의 광학 필터는 Si:H를 적용한 광학 필터에 비해 입사각 0도 및 30도에 대해 더 높은 투과율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 이는 통과 대역의 파장 범위에 걸쳐 Si:H에 비해 본 실시예의 SiC:H가 더 작은 흡광계수를 갖는 것에 기인하는 것이라 판단된다.21 shows the transmission characteristics of the optical filter formed by applying Si: H so as to correspond to the optical filter of this embodiment in which SiC: H was applied. As can be seen in the enlarged portion of FIG. 21, it can be seen that the optical filter of the present embodiment to which SiC: H is applied has a higher transmittance at incident angles of 0 degrees and 30 degrees than the optical filter to which Si: H is applied. This is judged to be due to the lower extinction coefficient of SiC: H in this example compared to Si: H over the pass band wavelength range.

한편, 본 실시예의 광학 필터에서 투과율 90% 이상의 통과 대역의 입사각 0도에 대한 입사각 30도에서의 파장 편이는 약 10.7nm로 11nm 미만이고, Si:H를 적용한 광학 필터에서 투과율 90% 이상의 통과 대역의 파장 편이는 약 11.8nm로 SiC:H를 적용한 광학 필터의 파장 편이를 더 감소시킬 수 있었다.On the other hand, in the optical filter of the present embodiment, the wavelength shift at the incident angle of 30 degrees with respect to the incident angle of 0 degrees of the pass band of 90% or more of the transmittance is about 10.7 nm and less than 11 nm, and the pass band of 90% or more of the transmittance of 90% or more in the optical filter to which Si: H is applied. The wavelength shift of was about 11.8 nm, which could further reduce the wavelength shift of the optical filter to which SiC: H was applied.

앞서 설명한 실시예들의 광학 필터는 적외선 영역의 광을 투과하는 광학 필터로 사용하기에 적합하다. 앞서, 설명의 편의를 위하여 본 출원의 일 실시 예에 따른 광학 필터가 센서 상에 배치되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 출원의 실시예들에 따른 광학 필터는 적외선 영역에서의 투과 및 반사 특성 조절을 위한 다양한 장치에 활용될 수 있다. The optical filter of the above-described embodiments is suitable for use as an optical filter that transmits light in the infrared region. For convenience of description, the optical filter according to an embodiment of the present application has been described as an example disposed on a sensor, but the optical filter according to the embodiments of the present application adjusts transmission and reflection characteristics in an infrared region. It can be utilized in a variety of devices for.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or, even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.

그러므로 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.

10: 증착 장치
C: 챔버
T: 타겟
H: 기판 홀더
100: 기판
200: 제 1 필터층
300: 제2 필터층
LS: 광원
F: 광학 필터
S: 센서10: deposition apparatus
C: chamber
T: target
H: Board Holder
100: substrate
200: first filter layer
300: second filter layer
LS: light source
F: optical filter
S: sensor

Claims

In the optical filter to selectively transmit the required wavelength,
A substrate supporting a plurality of filter layers;
A first filter layer laminated on the first surface of the substrate: and
And a second filter layer laminated on the second surface of the substrate.
At least one of the first filter layer and the second filter layer is formed by alternating layers of dielectric material having a lower refractive index than carbonated hydrogenated silicon (SiC: H) layers and the carbonated hydrogenated silicon layers. ,
At least 80% or more of the first filter layer exhibits transmittance in the first wavelength region,
The second filter layer exhibits a transmittance of at least 80% or more in the second wavelength region,
Transmittance of 80% or more with respect to an overlapping third wavelength region among the first wavelength region and the second wavelength region,
At least a portion of the light transmitted through the first filter layer and the substrate is reflected on the second filter layer to exhibit higher blocking characteristics in a region other than the third wavelength region.

delete

The method according to claim 1,
And the third wavelength region is a near infrared region.

The method according to claim 1,
The third wavelength region is within a wavelength range of 750 nm to 1050 nm.

The method according to claim 1,
The first filter layer is formed by alternately stacking the carbonated hydrogenated silicon layers and the dielectric material layers,
And the second filter layer comprises hydrogenated silicon layers and dielectric material layers having a lower refractive index than the hydrogenated silicon layers.

The method according to claim 1,
And the carbonized hydrogenated silicon layer has a refractive index higher than 3.1.

delete

The method according to claim 1,
And the second filter layer exhibits at least 95% blocking properties for at least some of the visible light region.

The method according to claim 1,
The dielectric layers are selected from at least one of SiOx, TiOx, NbOx, TaOx, AlOx, SiNx, TiNx, NbNx, TaNx, AlNx.

The method according to claim 1,
The first filter layer is laminated with alternating layers of hydrogenated silicon and the dielectric material layer to which carbon is added,
And the second filter layer is alternately stacked with hydrogenated silicon layers and dielectric material layers having a lower refractive index than the hydrogenated silicon layers.

The method according to claim 1,
At least one of the first filter layer and the second filter layer has an extinction coefficient of 0.0005 or less over a wavelength of 750-1050 nm.

The method according to claim 1,
And a blue shift of a center wavelength according to an angle of incidence between 0 degrees and 30 degrees in the third wavelength region is less than 12 nm.

The method according to claim 1,
The total thickness of the first filter layer and the second filter layer is less than 10μm.

The method according to claim 1,
The first filter layer is a band pass filter, and the second filter layer is an edge filter.

The method according to claim 1,
Wherein the first filter layer is a band pass filter, and the second filter layer is a long wavelength pass filter.

The method according to claim 1,
And at least one of a cut-on slope and a cut-off slope near the 50% transmittance point in the third wavelength region has a value of less than 10 nm.

The method according to claim 1,
The optical filter is formed by a magnetron sputtering method,
The hydrogenated silicon layer to which the carbon is added is CH ₄ or C ₂ H ₂ Optical filter deposited by injecting gas.

An optical filter comprising a plurality of filter layers to selectively transmit a desired wavelength,
A first filter layer comprising carbonated hydrogenated silicon layers and dielectric material layers; And
And a second filter layer for blocking at least some of the light transmitted through the first filter layer.
At least one of the first filter layer and the second filter layer is an alternating stack of dielectric material layers having a lower refractive index than carbon-added hydrogenated silicon (SiC: H) layers and the carbonated hydrogenated silicon layers,
The first filter layer exhibits a transmittance of at least 80% or more in the first wavelength region,
The second filter layer exhibits a transmittance of at least 80% or more in the second wavelength region,
Transmittance of 80% or more with respect to an overlapping third wavelength region among the first wavelength region and the second wavelength region,
At least a portion of the light transmitted through the first filter layer is reflected on the second filter layer to exhibit higher blocking characteristics in a region other than the third wavelength region.

The method according to claim 19,
And the carbonized hydrogenated silicon layers have a refractive index of at least 3.1.

In the optical filter to selectively transmit the required wavelength,
Board;
A first filter layer laminated on the first surface of the substrate: and
And a second filter layer laminated on the second surface of the substrate.
The first filter layer and the second filter layer are alternately stacked with dielectric material layers having a lower refractive index than carbon-added hydrogenated silicon (SiC: H) layers and carbon-added hydrogenated silicon layers,
The first filter layer exhibits a transmittance of at least 80% or more in the first wavelength region,
The second filter layer exhibits a transmittance of at least 80% or more in the second wavelength region,
A transmittance of 96% or more with respect to an overlapping pass band of the first wavelength region and the second wavelength region,
At least a portion of the light passing through the first filter layer and the substrate is reflected on the second filter layer to exhibit higher blocking characteristics in a region other than the pass band,
The pass band is in the 900 to 1000nm wavelength range optical filter.

The method according to claim 21,
The first filter layer is a band pass filter having a pass band of 96% or more for the first wavelength region,
And the second filter layer is a band pass filter having a pass band of 96% or more for the second wavelength region and having a cutoff level of 95% or more for the visible region.

The method according to claim 21,
An optical filter in which the blue shift of the center wavelength according to the angle of incidence between 0 degrees-30 degrees is less than 11 nm.

The method according to claim 21,
The carbonated hydrogenated silicon (SiC: H) is the optical filter having the smallest extinction coefficient in the 900 to 1000 nm wavelength range of the wavelength range of 800 to 1200 nm.

The method of claim 24,
The carbonated hydrogenated silicon (SiC: H) is the optical filter having the smallest extinction coefficient in the wavelength range of 950 to 1000nm of the wavelength range of 800 to 1200nm.

The method according to claim 21,
The first filter layer has a structure in which SiC: H layers and SiOx layers are alternately stacked.
Wherein at least two of the SiC: H layers have a thickness in which the optical thickness (thickness x refractive index) is _greater than twice the center wavelength λ ₀ .

The method of claim 26,
At least one fifth of the SiC: H layers have a larger optical thickness than adjacent SiO ₂ layers.