KR102514040B1 - 다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메타 표면 소자의 양면에 패턴층이 형성되어 다중 패턴을 형성함에 따라 다중 기능을 제공하는 메타 표면 관련 기술적 사상에 관한 것으로, 메타 표면 소자의 양면에 형성된 다중 패턴에 기반하여 입사광의 광대역 파장 적용이 가능하고, 색수차 보정이 가능한 3차원 형태인 렌즈의 모든 기능을 대체할 수 있는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공하는 기술에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면 다중 기능 메타 표면 소자는 복수의 제1 나노 안테나를 제1 패턴으로 포함하여 제1 기능을 제공하는 제1 패턴층 및 상기 복수의 제1 나노 안테나가 향하는 방향과 반대 방향을 향하도록 상기 제1 패턴층이 형성된 측면과 다른 측면에 형성된 복수의 제2 나노 안테나를 제2 패턴으로 포함하여 제2 기능을 제공하는 제2 패턴층을 포함하고, 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 상기 제1 기능 및 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 위상, 편광 및 세기를 모두 독립적으로 제어 할 수 있다.

Description

다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자 및 그 제조 방법{MULTI-FUNCTIONAL META SURFACE DEVICE WITH MULTIPLE PATTERN LAYERS AND FABRICATING METHOD THEREOF}
본 발명은 메타 표면 소자의 양면에 패턴층이 형성되어 다중 패턴을 형성함에 따라 다중 기능을 제공하는 메타 표면 관련 기술적 사상에 관한 것으로, 메타 표면 소자의 양면에 형성된 다중 패턴에 기반하여 입사광의 광대역 파장 적용이 가능하고, 색수차 보정이 가능한 3차원 형태인 렌즈의 모든 기능을 대체할 수 있는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공하는 기술에 관한 것이다.
메타 표면은 렌즈 및 홀로그램 등 다양한 광학소자의 기능을 수행하는 2차원 소자로서 입사광 파장크기의 나노 안테나가 평면 위에 배열된 형태로 이루어 진다.
메타 표면은 나노안테나의 형태, 주기 그리고 배열에 의해 다양한 광학적 기능을 수행할 수 있으므로, 차세대 광학소자로 각광받고 있어 활발히 연구되고 있으나 현시점에서 양산화 및 상용화 단계에 이르지 못하고 있다.
메타 표면은 나노 안테나 소재의 박막을 기판 위에 증착한 뒤 전자선 리소그라피 공정과 식각 공정을 통해 나노 안테나로 제조되어 만들어지나 이 방법을 통해 생산될 경우, 단가가 매우 높고, 생산 속도가 매우 느리며, 대면적 소자 제작이 어려워서 상용화에 큰 걸림돌이 되고 있다.
최근, 기존의 박막 증착, 리소그라피 및 식각 공정을 대신하여 임프린트 공정으로 메타 표면을 제조하는 방법이 등장 하였는데, 이는 기존의 방법보다 훨씬 제작 과정이 쉽고, 저가의 공정비용으로 만들 수 있다는 장점이 존재한다.
다만, 고굴절률 임프린트 레진(나노 성형 소재)이 필요하며 나노 크기의 패턴을 갖는 임프린트 스탬프가 필요한데, 이러한 임프린트 스탬프를 만들기 위해서는 전자선 리소그라피 공정이 요구될 수 있다.
그러나, 임프린트 공정은 한번 만들어진 임프린트 스탬프를 복제해서 반복적으로 이용할 수 있음에 따라 기존의 공정에 비교하여 매우 큰 장점을 가지고 있다고 볼 수 있다.
한편, 기존의 메타 표면은 단일 면에만 패턴이 형성되어 있어서 메타 표면이 수행할 수 있는 기능적인 면에서 제한이 따른다.
한국공개특허 제10-2020-0099832호, "다층 메타 렌즈 및 이를 포함하는 광학 장치" 미국공개특허 제2017/0131460호, "METASURFACES FOR REFIRECTING LIGHT AND METHODS FOR FABRICATING" 한국공개특허 제10-2019-0115820호, "메타 표면이 형성된 투명 부재를 포함하는 광원 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치" 한국등록특허 제10-2143535호, "편향 또는 포커싱 조절이 가능한 두 기능 유전체 메타 표면 소자"
본 발명은 메타 표면 소자의 양면에 형성된 다중 패턴에 기반하여 입사광의 광대역 파장 적용이 가능하고, 색수차 보정이 가능한 3차원 형태인 렌즈의 모든 기능을 대체할 수 있는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 양면에 서로 다른 패턴층을 포함하여 다층의 나노 안테나 어레이를 가지고 있어 복합적인 기능성을 제공하는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 양면에 서로 다른 패턴층을 포함하여 다층의 나노 안테나 어레이를 가짐에 따라 입사광의 위상, 세기 및 편광을 독립적으로 제어하는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 양면 임프린팅 공정에 따른 단일 공정에 기반하여 양면에 서로 다른 패턴을 가지는 패턴층을 포함하는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 양면 임프린팅 공정을 이용하여 양면에 서로 다른 패턴층을 가지는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공함에 따라 메타 표면 소자를 제조하는 공정을 단순화하고, 이에 소요되는 비용을 절감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 양면에 서로 다른 패턴층 사이의 거리가 기준 거리보다 클 경우 두 개의 메타 표면이 겹쳐진 형태로 구현되고, 기준 거리 보다 작을 경우 두 면을 갖는 하나의 메타 표면으로 구현되는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 두 개의 메타 표면을 이용한 광학 소자에 대비하여 양면 패턴층에 기반하여 무게 및 부피를 감소시키면서도 추가적인 정렬 공정이 요구되지 않는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자는 복수의 제1 나노 안테나를 제1 패턴으로 포함하여 제1 기능을 제공하는 제1 패턴층 및 상기 복수의 제1 나노 안테나가 향하는 방향과 반대 방향을 향하도록 상기 제1 패턴층이 형성된 측면과 다른 측면에 형성된 복수의 제2 나노 안테나를 제2 패턴으로 포함하여 제2 기능을 제공하는 제2 패턴층을 포함하고, 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 상기 제1 기능 및 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 위상, 편광 및 세기를 모두 독립적으로 제어 할 수 있다.
상기 제1 기능은 상기 제2 기능이 입사광의 위상, 세기 및 편광 중 둘을 독립적으로 제어하는 기능을 제공하는 경우, 상기 제2 기능에서 제공하는 기능 이외의 입사광의 위상, 세기 및 편광 중 둘을 독립적으로 제어하는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층의 사이 거리는 입사광의 파장과 관련하여 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층이 제어 가능한 각도 범위를 결정하고, 기준 거리보다 작을 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 하나의 메타 표면이 되고, 상기 기준 거리보다 클 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 두개의 메타 표면이 겹쳐진 형태가 될 수 있다.
상기 제1 패턴층 및 상기 제2 패턴층은 상기 제1 기능 및 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 색수차를 보정할 수 있다.
상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 상기 제1 패턴을 가지는 제1 임프린트 스탬프와 상기 제2 패턴을 가지는 제2 임프린트 스탬프를 이용한 양면 임프린팅 공정을 고굴절률 소재를 포함하는 임프린트 레진에 적용하여 단일 공정으로 형성될 수 있다.
상기 고굴절률 소재는 액상의 광경화 폴리머나 열경화 폴리머 및 경화제가 포함된 용매에 Au, GaN, TiO2, ZrO2, Si, c-Si, poly-Si 및 a-Si 중 적어도 하나의 나노 입자가 분산되어 형성될 수 있다.
상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층의 사이 거리는 2㎛ 내지 3㎛일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자는 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층 사이에서 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 유리(glass), 석영(quartz) 및 폴리머 필름(polymer film) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 기판의 두께는 2㎛ 내지 3㎛일 수 있다.
상기 기판의 두께는 입사광의 파장과 관련하여 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층이 제어 가능한 각도 범위를 결정하고, 기준 거리보다 작을 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 하나의 메타 표면이 되고, 상기 기준 거리보다 클 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 두개의 메타 표면이 겹쳐진 형태가될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법은 제1 패턴을 가지는 제1 임프린트 스탬프와 제2 패턴을 가지는 제2 임프린트 스탬프를 이용한 양면 임프린팅 공정을 통해 복수의 제1 나노 안테나를 상기 제1 패턴으로 포함하여 제1 기능을 제공하는 제1 패턴층 및 상기 복수의 제1 나노 안테나가 향하는 방향과 반대 방향을 향하도록 상기 제1 패턴층이 형성된 측면과 다른 측면에 형성된 복수의 제2 나노 안테나를 상기 제2 패턴으로 포함하여 제2 기능을 제공하는 제2 패턴층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 상기 제1 기능 및 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 위상, 편광 및 세기를 독립적으로 제어 할 수 있다.
상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 상기 제1 임프린트 스탬프와 상기 제2 임프린트 스탬프를 이용한 양면 임프린팅 공정을 고굴절률 소재를 포함하는 임프린트 레진에 적용하여 단일 공정으로 형성될 수 있다.
상기 제1 기능은 상기 제2 기능이 입사광의 위상, 세기 및 편광 중 둘을 독립적으로 제어하는 기능을 제공하는 경우, 상기 제2 기능에서 제공하는 기능 이외의 입사광의 위상, 세기 및 편광 중 둘을 독립적으로 제어하는 기능을 제공하고, 상기 제1 패턴층 및 상기 제2 패턴층은 상기 제1 기능 및 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 색수차를 보정할 수 있다.
상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층의 사이 거리는 2㎛ 내지 3㎛이고, 입사광의 파장과 관련하여 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층이 제어 가능한 각도 범위를 결정하며, 기준 거리보다 작을 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 하나의 메타 표면이 되고, 상기 기준 거리보다 클 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 두개의 메타 표면이 겹쳐진 형태가 될 수 있다.
본 발명은 메타 표면 소자의 양면에 형성된 다중 패턴에 기반하여 입사광의 광대역 파장 적용이 가능하고, 색수차 보정이 가능한 3차원 형태인 렌즈의 모든 기능을 대체할 수 있는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
본 발명은 양면에 서로 다른 패턴층을 포함하여 다층의 나노 안테나 어레이를 가지고 있어 복합적인 기능성을 제공하는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
본 발명은 양면에 서로 다른 패턴층을 포함하여 다층의 나노 안테나 어레이를 가짐에 따라 입사광의 위상, 세기 및 편광을 독립적으로 제어하는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
본 발명은 양면 임프린팅 공정에 따른 단일 공정에 기반하여 양면에 서로 다른 패턴을 가지는 패턴층을 포함하는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
본 발명은 양면 임프린팅 공정을 이용하여 양면에 서로 다른 패턴층을 가지는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공함에 따라 메타 표면 소자를 제조하는 공정을 단순화하고, 이에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 양면에 서로 다른 패턴층 사이의 거리가 기준 거리보다 클 경우 두 개의 메타 표면이 겹쳐진 형태로 구현되고, 기준 거리 보다 작을 경우 두 면을 갖는 하나의 메타 표면으로 구현되는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
본 발명은 두 개의 메타 표면을 이용한 광학 소자에 대비하여 양면 패턴층에 기반하여 무게 및 부피를 감소시키면서도 추가적인 정렬 공정이 요구되지 않는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 다중 기능을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 다른 구조를 설명하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
하기에서 다양한 실시 예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
"제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 명세서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다.
어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다.
즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
이하 사용되는 '..부', '..기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자를 설명하는 도면이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 구조 및 기능을 예시한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자(100)는 기판(110), 제1 패턴층(120) 및 제2 패턴층(121)을 포함한다.
일례로, 제1 패턴층(120)과 제2 패턴층(121)은 기판(110)을 중심으로 서로 다른 측면에 형성됨에 따라 기판(110)의 양면에 형성될 수 있다.
여기서, 다중 기능 메타 표면 소자(100)는 기판(110)을 포함하나, 기판(110) 없이 제1 패턴층(120)과 제2 패턴층(121)을 포함하는 구조도 임프린팅 공정에 기반하여 형성 가능하며, 해당 구조는 도 6을 통해 보충 설명한다.
아울러, 다중 기능 메타 표면 소자(100)는 기판(110)이 없이 형성될 경우, 기판(110)에 해당하는 부분은 잔류층에 해당될 수 있고, 잔류층은 제1 패턴층(120)과 제2 패턴층(121)의 사이 거리에 해당될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 제1 패턴층(120)은 복수의 제1 나노 안테나를 제1 패턴으로 포함하여 제1 기능을 제공한다.
일례로, 제2 패턴층(121)은 복수의 제1 나노 안테나가 향하는 방향과 반대 방향을 향하도록 제1 패턴층(120)이 형성된 측면과 다른 측면에 형성된 복수의 제2 나노 안테나를 제2 패턴으로 포함하여 제2 기능을 제공할 수 있다.
여기서, 복수의 제1 나노 안테나가 향하는 방향과 반대 방향을 향하도록 제1 패턴층(120)이 형성된 측면과 다른 측면에 형성된 복수의 제2 나노 안테나를 제2 패턴으로 포함하는 것은 복수의 제1 나노 안테나와 복수의 제2 나노 안테나가 서로 다른 측면에 형성되는 것을 나타내고, 서로 다른 측면에 형성되는 것은 양 측면에 형성되는 것을 나타낼 수 있다.
다시 말해, 제1 패턴층(120)과 제2 패턴층(121)은 서로 다른 면인 양면에 형성되는 다중 패턴층일 수 있다.
예를 들어, 제1 기능은 제2 기능이 입사광의 위상, 세기 및 편광 중 둘을 독립적으로 제어하는 기능을 제공하는 경우, 제2 기능에서 제공하는 기능 이외의 입사광의 위상, 세기 및 편광 중 둘을 독립적으로 제어하는 기능을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제2 기능이 입사광의 위상 및 세기를 독립적으로 제어하는 경우, 제1 기능은 입사광의 편광을 독립적으로 제어하고, 제2 기능이 입사광의 편광을 제어하는 경우, 제1 기능은 입사광의 위상 및 세기를 독립적으로 제어하는 기능을 제공할 수 있다.
또한, 제1 기능은 제2 기능이 입사광의 위상 및 편광을 제어하는 기능을 제공하는 경우, 제2 기능에서 제공하는 기능 이외의 입사광의 세기를 제어하는 기능을 제공하면서 추가적으로 위상 및 편광 중 어느 하나를 제어하는 기능을 제공할 수 있다.
즉, 제1 기능과 제2 기능은 서로 상호 보완적으로 입사광의 위상, 세기 및 편광을 모두 독립적으로 제1 패턴층(120)과 제2 패턴층(121)에서 제어하는 기능과 관련될 수 있다.
다시 말해, 제1 패턴층(120)과 제2 패턴층(121)은 기준 거리보다 근접하게 상호 배치 또는 제1 패턴층(120)과 제2 패턴층(121) 각각의 패턴이 기준에 맞게 정렬되도록 상호 위치함에 따라 입사광의 위상, 편광 및 세기 모두를 독립적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 세기는 진폭에 해당될 수 있다.
따라서, 본 발명은 양면에 서로 다른 패턴층을 포함하여 다층의 나노 안테나 어레이를 가짐에 따라 입사광의 위상, 세기 및 편광을 독립적으로 제어하는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 제1 패턴층(120) 및 제2 패턴층(121)은 제1 기능 및 제2 기능에 기반하여 입사광의 색수차를 보정할 수 있다.
일례로, 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 제1 패턴을 가지는 제1 임프린트 스탬프와 제2 패턴을 가지는 제2 임프린트 스탬프를 이용한 양면 임프린팅 공정을 고굴절률 소재를 포함하는 임프린트 레진에 적용하여 단일 공정으로 형성될 수 있다.
상술한 양면 임프린팅 공정은 도 5 및 도 6을 통해서 보충 설명한다.
예를 들어, 고굴절률 소재는 액상의 광경화 폴리머나 열경화 폴리머 및 경화제가 포함된 용매에 Au, GaN, TiO2, ZrO2, Si, c-Si, poly-Si 및 a-Si 중 적어도 하나의 나노 입자가 분산되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 기판(110)은 2㎛ 내지 3㎛의 두께를 가질 수 있다.
기판의 두께는 입사광의 파장과 관련하여 제1 패턴층(120)과 제2 패턴층(121)이 제어 가능한 각도 범위의 결정과 관련될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 2차원 구조와 3차원 구조를 함께 예시한다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)은 기판을 중심으로 서로 다른 측면에 위치하고, 제1 패턴층(210)은 복수의 제1 나노 안테나를 포함하고, 제2 패턴층(220)은 복수의 제2 나노 안테나를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220) 각각은 복수의 제1 나노 안테나와 복수의 제2 나노 안테나를 서로 다른 패턴으로 포함하고, 복수의 제1 나노 안테나의 제1 패턴과 복수의 제2 나노 안테나의 제2 패턴에 기반하여 서로 다른 기능을 제공할 수 있다.
예를 들어, 복수의 제1 나노 안테나는 제1 나노 안테나 어레이로 지칭될 수 있고, 복수의 제2 나노 안테나는 제2 나노 안테나 어레이로 지칭될 수 있다.
복수의 제1 나노 안테나 및 복수의 제2 나노 안테나는 입사광의 파장 정도의 크기를 갖고 있으며, 입사광의 진폭과 위상을 독립적으로 조절할 수 있다.
예를 들어, 다중 기능 메타 표면 소자는 메타렌즈, 메타홀로그램, 클로킹(cloaking) 디바이스 등 다양한 광학소자의 역할을 수행할 수 있다.
일례로, 다중 기능 메타 표면 소자는 양면에 서로 다른 패턴의 메타 표면에 해당하는 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)을 포함함에 따라 복수의 제1 나노 안테나에 기반하여 제1 기능을 제공하고, 복수의 제2 안테나에 기반하여 제2 기능을 제공하는 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)의 사이 거리는 입사광의 파장의 100배 이내의 범위에서 결정될 수 있다.
여기서, 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)의 사이 거리는 기판(200)의 두께와 관련되고, 기판(200)의 두께는 입사광의 파장의 100배 이내의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 기판(200)의 두께는 2㎛ 내지 3㎛이고, 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)의 사이 거리는 2㎛ 내지 3㎛일 수 있다.
여기서, 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)의 사이 거리는 한 값으로 한계치가 결정되어 있기 보다는 입사광의 파장과 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)의 사이 거리에 비례하여 제어 가능한 각도 범위가 좁아진다고 볼 수 있다.
따라서, 원리적으로 입사광의 위상, 세기, 편광을 모두 독립적으로 제어하는 것이 하나의 메타렌즈로는 불가능하지만 두 층으로된 패턴층이나 두개가 겹쳐진 패턴층으로는 가능할 수 있다.
양면 임프린팅의 경우, 기판의 두께가 작으면 두 면을 갖는 하나의 메타 표면 소자가 되고, 두꺼우면 두 개의 메타 표면에 해당하는 패턴층들이 겹쳐진 형태가 되는 메타 표면 소자가 될 수 있다.
일례로, 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)의 사이 거리는 입사광의 파장과 관련하여 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)이 제어 가능한 각도 범위를 결정한다.
제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)의 사이 거리는 기준 거리보다 작을 경우 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)은 하나의 메타 표면이 되고, 기준 거리보다 클 경우 제1 패턴층(210)과 제2 패턴층(220)은 두개의 메타 표면이 겹쳐진 형태가 될 수 있다. 예를 들어, 기준 거리는 2㎛ 내지 3㎛일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 기판(200)은 유리(glass), 석영(quartz) 및 폴리머 필름(polymer film) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 복수의 제1 나노 안테나와 복수의 제2 나노 안테나는 고굴절률 나노 성형 소재인 고굴절률 소재를 이용하여 형성될 수 있는데, 고굴절률 소재는 유효 굴절률을 높이기 위해 Au, GaN, TiO2, ZrO2, Si, c-Si, poly-Si 및 a-Si 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, c-Si는 크리스탈 실리콘(crystalline silicon)이고, poly-Si는 폴리크리스탈 실리콘(polycrystalline silicon)이며, a-Si는 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 나타낼 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 다중 기능을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 다중 기능에 대한 개념도를 예시한다.
도 3을 참고하면, 다중 기능 메타 표면 소자는 기판(300)을 중심으로 제1 패턴층(310)과 제2 패턴층(320)을 양면에 포함하고, 제1 패턴층(310)에 기반하여 제1 기능을 제공하며, 제2 패턴층(320)에 기반하여 제2 기능을 제공한다.
다중 기능 메타 표면 소자는 기판 없이 형성되는 경우, 기판(300)은 잔류층에 해당할 수 있으며, 잔류층은 제1 패턴층(310)과 제2 패턴층(320)의 사이 거리에 해당할 수 있다.
따라서, 다중 기능 메타 표면 소자는 지점(330)에서 색수차 보정 기능을 제공할 수 있다.
다시 말해, 다중 기능 메타 표면 소자는 기판의 한 측면에 메타 표면을 포함하고 있는 단면 메타 표면 소자에서 단일 파장에서만 적용 가능하고, 색수차가 발생하는 문제점을 해결 할 수 있다.
즉, 다중 기능 메타 표면 소자는 제1 패턴층(310)과 제2 패턴층(320)에 기반하여 광대역 파장 적용이 가능하고, 지점(330)에서 색수차 보정 기능을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제2 패턴층(320)을 통해서 광이 입사되는 경우 제2 패턴층(320)을 통과한 입사광은 제2 기능이 적용되어 입사광의 위상, 세기 및 편광 중 둘이 제어되고, 제1 패턴층(310)을 통과하면서 제2 기능에 의해 제어되지 않은 입사광의 위상, 세기 및 편광이 제어되어 지점(330)에서 색수차 보정 기능을 제공할 수 있다.
또한, 다중 기능 메타 표면 소자는 제1 패턴층(310)과 제2 패턴층(320)에 기반하여 입사광의 위상, 세기 및 편광을 모두 독립적으로 제어함에 따라 광대역 파장에 해당하는 입사광에 대하여 3차원 형태인 렌즈와 유사 또는 이상의 기능을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명은 메타 표면 소자의 양면에 형성된 다중 패턴에 기반하여 입사광의 광대역 파장 적용이 가능하고, 색수차 보정이 가능한 3차원 형태인 렌즈의 모든 기능을 대체할 수 있는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 양면에 서로 다른 패턴층을 포함하여 다층의 나노 안테나 어레이를 가지고 있어 복합적인 기능성을 제공하는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 양면에 서로 다른 패턴층을 포함하여 다층의 나노 안테나 어레이를 가지고 있어 광대역 파장 적용이 가능하고, 색수차 보정이 가능한 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 다른 구조를 설명하는 도면이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자(400)는 기판(410)의 내부에 제1 패턴층(420) 및 제2 패턴층(421)이 포함되는 구조를 가진다.
일례로, 기판(410)과 제1 패턴층(420) 및 제2 패턴층(421)의 굴절률 차이가 클 수 록, 다중 기능 메타 표면 소자(400)의 효율이 높아 질 수 있다.
제1 패턴층(420)과 제2 패턴층(421)의 사이에는 잔류층(430)이 위치하는데, 잔류층(430)의 두께가 작을수록 제1 패턴층(420)과 제2 패턴층(421)이 상호작용하여 하나의 메타 표면으로 작동할 수 있다.
여기서, 잔류층(430)의 두께가 클수록 다중 기능 메타 표면 소자(400)의 효율이 낮아 질 수 있다.
가시광 영역의 메타 표면의 경우 잔류층(430)의 두께는 수 마이크론 이내이어야 하는데, 이는 단순히 직관적이고, 실증적(empirical)인 값일 수 있다.
바람직하게, 잔류층(430)의 두께는 2㎛ 내지 3㎛에서 결정될 수 있다.
예를 들어, 잔류층(430)의 두께가 2㎛ 내지 3㎛ 보다 클 경우 제1 패턴층(420)과 제2 패턴층(421)은 두 개의 메타 표면이 겹쳐진 형태일 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법에 따라 양면 임프린팅 공정에 기반하여 기판의 양면에 서로 다른 패턴에 해당하는 제1 패턴층 및 제2 패턴층을 가지는 다중 기능 메타 표면 소자를 제조하는 방법을 예시한다.
도 5를 참고하면, 단계(S501)에서 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법은 기판(500)의 일면을 제1 패턴을 가지는 제1 임프린트 스탬프를 이용하여 복수의 제1 나노 안테나를 제1 패턴으로 포함하여 제1 기능을 제공하는 제1 패턴층을 형성하기 위해 임프린팅 공정을 수행하고, 기판(500)의 다른 일면을 제2 패턴을 가지는 제2 임프린트 스탬프를 이용하여 복수의 제2 나노 안테나를 제2 패턴으로 포함하여 제2 기능을 제공하는 제2 패턴층을 형성하기 위해 임프린팅 공정을 수행한다.
단계(S502)에서 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법은 기판(500)의 일면을 제1 패턴을 가지는 복수의 제1 나노 안테나를 포함하는 제1 패턴층(520)을 형성하고, 기판(500)의 다른 일면을 제2 패턴을 가지는 복수의 제2 나노 안테나를 포함하는 제2 패턴층(521)을 형성한다.
기판(500)의 양면에 각각 위치하는 제1 패턴층(520)과 제2 패턴층(521)의 사이 거리(501)는 기판(500)의 두께에 비례할 수 있고, 사이 거리(501)는 한 값으로 한계치가 결정되어 있기보다는 입사광의 파장과 사이 거리(501)에 비례하여 제어 가능한 입사광의 각도 범위가 결정된다고 볼 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법에 따라 제조된 다중 기능 메타 표면 소자는 입사광의 위상, 세기 및 편광을 모두 독립적으로 제어할 수 있는데, 하나의 메타렌즈로는 불가능하지만 서로 다른 패턴의 두 패턴층으로된 다중 기능 메타 표면 소자는 두 패턴층이 겹쳐진 형태로는 가능할 수 있다.
양면 임프린팅의 경우 기판(500) 두께가 2㎛ 보다 얇으면 두 면을 갖는 하나의 메타 표면에 해당하는 다중 기능 메타 표면 소자가 되고, 2㎛ 보다 두꺼우면 두 개의 메타 표면이 겹쳐진 다중 기능 메타 표면 소자의 형태가 될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다중 기능 메타 표면 소자의 기판(500)의 두께는 입사광의 파장과 관련하여 제1 패턴층(520)과 제2 패턴층(521)이 제어 가능한 각도 범위를 결정하고, 기준 거리보다 작을 경우 제1 패턴층(520)과 제2 패턴층(521)은 하나의 메타 표면이 되고, 기준 거리보다 클 경우 제1 패턴층(520)과 제2 패턴층(521)은 두개의 메타 표면이 겹쳐진 형태가 될 수 있다. 예를 들어, 기준 거리는 2㎛ 내지 3㎛일 수 있다.
따라서, 본 발명은 양면 임프린팅 공정에 따른 단일 공정에 기반하여 양면에 서로 다른 패턴층을 포함하는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 양면 임프린팅 공정을 이용하여 양면에 서로 다른 패턴층을 가지는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공함에 따라 메타 표면 소자를 제조하는 공정을 단순화하고, 이에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법에 따라 양면 임프린팅 공정에 기반하여 기판 없이 양면에 서로 다른 패턴에 해당하는 제1 패턴층 및 제2 패턴층을 가지는 다중 기능 메타 표면 소자를 제조하는 방법을 예시한다.
도 6을 참고하면, 단계(S601)에서 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법은 양면 임프린팅 공정을 수행하기 위해, 제1 패턴을 가지는 제1 임프린트 스탬프(610)와 제2 패턴을 가지는 제2 임프린트 스탬프(611)를 사이에 임프린팅 레진(600)을 위치시킨다.
예를 들어, 임프린팅 레진(600)은 고굴절률 소재를 포함하는데, 고굴절률 소재는 액상의 광경화 폴리머나 열경화 폴리머 및 경화제가 포함된 용매에 Au, GaN, TiO2, ZrO2, Si, c-Si, poly-Si 및 a-Si 중 적어도 하나의 나노 입자가 분산되어 형성될 수 있다.
단계(S602)에서 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법은 임프린팅 레진(600)에 제1 임프린트 스탬프(610)와 제2 임프린트 스탬프(611)를 이용하여 양면 임프린팅 공정을 수행한다.
여기서, 임프린팅 레진(600)의 양면 중 어느 하나의 면에는 제1 임프린트 스탬프(610)에 의해 제1 패턴을 가지는 복수의 제1 나노 안테나가 형성되고, 다른 하나의 면에는 제2 임프린트 스탬프(611)에 의해 제2 패턴을 가지는 복수의 제2 나노 안테나가 형성될 수 있다.
예를 들어, 복수의 제1 나노 안테나는 제1 패턴층을 형성하고, 복수의 제2 나노 안테나는 제2 패턴층을 형성할 수 있다.
단계(S603)에서 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법은 단계(602)에 기반하여 무기판 임프린트 양면 메타 표면으로서 다중 기능 메타 표면 소자(620)를 형성한다.
다중 기능 메타 표면 소자(620)는 제1 패턴층과 제2 패턴층 사이에 잔류층(621)이 형성될 수 있는데, 잔류층(621)은 잔류층(621)의 두께가 2㎛ 보다 작을 경우, 두 쌍의 패턴층이 상호작용하여 하나의 메타 표면처럼 작동한다.
한편, 잔류층(621)의 두께가 2㎛ 보다 클수록 하나의 메타 표면의로써의 효과는 감소하나, 두 쌍의 패턴층은 두개의 패턴층이 겹쳐진 것처럼 작동할 수 있다.
따라서, 가시광 영역의 입사광을 수용하는 다중 기능 메타 표면 소자(620)의 경우 잔류층(621)의 두께는 수 마이크론 이내이어야 한다.
바람직하게, 다중 기능 메타 표면 소자(620)의 잔류층(621)의 두께는 2㎛ 내지 3㎛일 수 있다.
다만, 두 쌍의 패턴층이 상호작용하여 하나의 메타 표면처럼 동작하거나 두 쌍의 패턴층이 겹쳐진 것처럼 동작하더라도 동일한 기능을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다중 기능 메타 표면 소자(620)의 잔류층(621)의 두께는 입사광의 파장과 관련하여 제1 패턴층과 제2 패턴층이 제어 가능한 각도 범위를 결정하고, 기준 거리보다 작을 경우 제1 패턴층과 제2 패턴층은 하나의 메타 표면이 되고, 기준 거리보다 클 경우 제1 패턴층과 제2 패턴층은 두개의 메타 표면이 겹쳐진 형태가 될 수 있다. 예를 들어, 기준 거리는 2㎛ 내지 3㎛일 수 있다.
따라서, 본 발명은 양면에 서로 다른 패턴층 사이의 거리가 기준 거리보다 클 경우 두 개의 메타 표면이 겹쳐진 형태로 구현되고, 기준 거리 보다 작을 경우 두 면을 갖는 하나의 메타 표면으로 구현되는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 두 개의 메타 표면을 이용한 광학 소자에 대비하여 양면 패턴층에 기반하여 무게 및 부피를 감소시키면서도 추가적인 정렬 공정이 요구되지 않는 다중 기능 메타 표면 소자를 제공할 수 있다.
상술한 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다.
그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 상술한 실시 예들이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 다양한 실시 예들이 내포하는 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 다중 기능 메타 표면 소자
110: 기판 120: 제1 패턴층
121: 제2 패턴층

Claims (15)

  1. 복수의 제1 나노 안테나를 제1 패턴으로 포함하여 제1 기능을 제공하는 제1 패턴층; 및
    상기 복수의 제1 나노 안테나가 향하는 방향과 반대 방향을 향하도록 상기 제1 패턴층이 형성된 측면과 다른 측면에 형성된 복수의 제2 나노 안테나를 제2 패턴으로 포함하여 제2 기능을 제공하는 제2 패턴층을 포함하고,
    상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 상기 제1 기능 및 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 위상, 편광 및 세기를 모두 독립적으로 제어하되,
    상기 제1 패턴층은 상기 제2 패턴층이 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 위상, 세기 및 편광 중 적어도 하나를 독립적으로 제어하는 기능을 제공하는 경우, 상기 제2 기능과 서로 상호 보완적인 상기 제1 기능에 기반하여 상기 제2 기능에서 제공하는 기능 이외의 입사광의 위상, 세기 및 편광을 독립적으로 제어하는 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층의 사이 거리는 입사광의 파장과 관련하여 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층이 제어 가능한 각도 범위를 결정하고, 기준 거리보다 작을 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 하나의 메타 표면이 되고, 상기 기준 거리보다 클 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 두개의 메타 표면이 겹쳐진 형태가 되는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴층 및 상기 제2 패턴층은 상기 제1 기능 및 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 색수차를 보정하는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 상기 제1 패턴을 가지는 제1 임프린트 스탬프와 상기 제2 패턴을 가지는 제2 임프린트 스탬프를 이용한 양면 임프린팅 공정을 고굴절률 소재를 포함하는 임프린트 레진에 적용하여 단일 공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고굴절률 소재는 액상의 광경화 폴리머나 열경화 폴리머 및 경화제가 포함된 용매에 Au, GaN, TiO2, ZrO2, Si, c-Si, poly-Si 및 a-Si 중 적어도 하나의 나노 입자가 분산되어 형성되는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층의 사이 거리는 2㎛ 내지 3㎛인 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층 사이에서 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판은 유리(glass), 석영(quartz) 및 폴리머 필름(polymer film) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기판의 두께는 2㎛ 내지 3㎛인 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판의 두께는 입사광의 파장과 관련하여 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층이 제어 가능한 각도 범위를 결정하고, 기준 거리보다 작을 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 하나의 메타 표면이 되고, 상기 기준 거리보다 클 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 두개의 메타 표면이 겹쳐진 형태가 되는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자.
  12. 제1 패턴을 가지는 제1 임프린트 스탬프와 제2 패턴을 가지는 제2 임프린트 스탬프를 이용한 양면 임프린팅 공정을 통해 복수의 제1 나노 안테나를 상기 제1 패턴으로 포함하여 제1 기능을 제공하는 제1 패턴층 및 상기 복수의 제1 나노 안테나가 향하는 방향과 반대 방향을 향하도록 상기 제1 패턴층이 형성된 측면과 다른 측면에 형성된 복수의 제2 나노 안테나를 상기 제2 패턴으로 포함하여 제2 기능을 제공하는 제2 패턴층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 상기 제1 기능 및 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 위상, 편광 및 세기를 독립적으로 제어 하되,
    상기 제1 패턴층은 상기 제2 패턴층이 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 위상, 세기 및 편광 중 적어도 하나를 독립적으로 제어하는 기능을 제공하는 경우, 상기 제2 기능과 서로 상호 보완적인 상기 제1 기능에 기반하여 상기 제2 기능에서 제공하는 기능 이외의 입사광의 위상, 세기 및 편광을 독립적으로 제어하는 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 상기 제1 임프린트 스탬프와 상기 제2 임프린트 스탬프를 이용한 양면 임프린팅 공정을 고굴절률 소재를 포함하는 임프린트 레진에 적용하여 단일 공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 패턴층 및 상기 제2 패턴층은 상기 제1 기능 및 상기 제2 기능에 기반하여 입사광의 색수차를 보정하는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층의 사이 거리는 2㎛ 내지 3㎛이고, 입사광의 파장과 관련하여 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층이 제어 가능한 각도 범위를 결정하며, 기준 거리보다 작을 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 하나의 메타 표면이 되고, 상기 기준 거리보다 클 경우 상기 제1 패턴층과 상기 제2 패턴층은 두개의 메타 표면이 겹쳐진 형태가 되는 것을 특징으로 하는
    다중 패턴층을 갖는 다중 기능 메타 표면 소자의 제조 방법.
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