KR20180072307A - 무반사 윈도우, 그 제조 방법 및 침습 센서용 무반사 윈도우 - Google Patents

무반사 윈도우, 그 제조 방법 및 침습 센서용 무반사 윈도우 Download PDF

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Abstract

무반사 윈도우가 개시된다. 무반사 윈도우는, 투명 윈도우, 투명 윈도우의 일면에 배치되는 복수의 제1 나노 기둥 및 복수의 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 투명 윈도우의 일면 중 복수의 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역 각각에 배치되며, 제1 나노 기둥보다 짧은 높이를 갖는 복수의 제2 나노 기둥을 포함한다.

Description

무반사 윈도우, 그 제조 방법 및 침습 센서용 무반사 윈도우 { ANTIREFLECTIVE WINDOW, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND ANTIREFLECTIVE WINDOW FOR INVASIVE SENSOR }
본 개시는 무반사 윈도우, 그 제조 방법 및 침습 센서용 무반사 윈도우에 대한 것으로, 상세하게는, 복수의 나노 기둥을 포함하는 무반사 윈도우, 그 제조 방법 및 침습 센서용 무반사 윈도우에 대한 것이다.
일반적으로, 굴절률이 다른 두 매질 간의 빛의 반사량을 줄이는 것은 디스플레이, 센서 등 광소자에서 해결해야 할 매우 중요한 문제이다.
이러한 빛의 반사는 광소자의 효율을 떨어뜨리는 주요 원인이 되며, 이를 최소화할수록 높은 효율을 얻을 수 있다.
빛의 반사에 의한 손실을 감소시키기 위해, 기존에는 굴절률 다른 두 매질 사이에, 두 매질의 굴절률의 중간의 굴절률을 갖는 필름 등을 이용하여 왔다. 그러나, 이러한 무반사 필름은 제조시에 필름의 굴절률이 결정되는 바, 어느 하나의 매질이 변경되거나, 투과되는 빛의 파장이 달라지면, 무반사 효과가 감소하는 문제점이 있었다.
이에 따라, 다양한 환경에서 적용 가능한 무반사 구조에 대한 필요성이 대두되었다.
본 개시는 상술한 바와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로, 무반사 윈도우, 그 제조 방법 및 침습 센서용 무반사 윈도우에 대한 것으로, 상세하게는, 복수의 나노 기둥을 포함하는 무반사 윈도우, 그 제조 방법 및 침습 센서용 무반사 윈도우에 대한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우는, 투명 윈도우, 상기 투명 윈도우의 일면에 배치되는 복수의 제1 나노 기둥 및 상기 복수의 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 상기 투명 윈도우의 일면 중 상기 복수의 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역 각각에 배치되며, 상기 제1 나노 기둥보다 짧은 높이를 갖는 복수의 제2 나노 기둥을 포함한다.
이 경우, 상기 복수의 제1 나노 기둥 및 상기 복수의 제2 나노 기둥은 상기 투명 윈도우와 동일 재료로 구성된다.
한편, 상기 제1 나노 기둥은, 130nm 내지 390nm 높이 및 70nm 내지 210 nm의 폭을 가지고, 상기 제2 나노 기둥은, 65nm 이하의 높이 및 35nm 이하의 폭을 가질 수 있다.
한편, 상기 투명 윈도우는, 유리, 아크릴, PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene Naphthalate), PMMA(Polymethylmethacrylate), CPI(Colorless Polyimide), polyethylene, polypropylene, polysulfone, polyurethane, polyether ether ketone, polythermide, polycarbonate, polyaniline, Cyclic olefin copolymer 및 실크(silk) 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 복수의 제1 나노 기둥은, 상기 투명 윈도우의 일면과 접하는 하부면보다 상부면의 면적이 작을 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우의 제조 방법은, 투명 윈도우의 상부를 에칭하여, 복수의 제1 나노 기둥을 형성하는 단계 및 복수의 제1 나노 기둥이 형성된 투명 윈도우 상부를 2차 에칭하여, 상기 복수의 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 상기 투명 윈도우의 일면 중 상기 복수의 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역 각각에 배치되는 복수의 제2 나노 기둥을 형성하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 복수의 제1 나노 기둥을 형성하는 단계는, 상기 복수의 제1 나노 기둥에 대응되는 상기 투명 윈도우의 상부 영역에 제1 나노섬(nano island)을 배치하는 단계 및 상기 제1 나노섬이 배치된 투명 윈도우의 상부를 에칭하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 제1 나노 기둥을 형성하는 단계는, 에칭 이후에 상기 제1 나노섬을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 에칭하는 단계는, 상기 제1 나노섬이 배치되지 않은 영역을 에칭함과 동시에 상기 제1 나노섬을 제거할 수 있다.
한편, 상기 복수의 제2 나노 기둥을 형성하는 단계는, 상기 복수의 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 상기 복수의 제1 나노 기둥이 배치되지 않은 상기 투명 윈도우의 상부 영역 중, 상기 복수의 제2 나노 기둥에 대응되는 영역에 상기 제1 나노섬 보다 작은 제2 나노섬을 배치하는 단계 및 상기 제2 나노섬이 배치된 투명 윈도우의 상부를 2차 에칭하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 제2 나노 기둥을 형성하는 단계는, 상기 2차 에칭 이후에 상기 제2 나노섬을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 2차 에칭하는 단계는, 상기 제2 나노섬이 배치되지 않은 영역을 에칭함과 동시에 상기 제2 나노섬을 제거할 수 있다.
한편, 상기 제1 나노섬 및 상기 제2 나노섬 중 적어도 하나는, 폴리스티렌(polystyrene) 및 유리 중 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제1 나노섬 및 상기 제2 나노섬 중 적어도 하나는, 금, 은, 알루미늄, 크롬, 구리, 티타늄 중 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제1 나노섬의 직경은, 70nm 및 210nm 사이이고, 상기 제2 나노섬의 직경은, 35nm 이하일 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 침습 센서용 무반사 윈도우는, 투명 윈도우, 상기 투명 윈도우의 상부에 배치되며, 피부층 관통을 위한 니들(needle) 형태인 마이크로 구조 및 상기 마이크로 구조의 말단에 배치되는 복수의 나노 기둥을 포함한다.
이 경우, 상기 투명 윈도우의 하부에 배치되는 복수의 나노 기둥을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 마이크로 구조의 측면에 복수의 나노 기둥을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 복수의 나노 기둥은, 상기 마이크로 구조의 말단에 배치되는 복수의 제1 나노 기둥 및 상기 제1 나노 기둥의 상부면 및 상기 마이크로 구조의 말단 중 상기 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역 각각에 배치되며, 상기 제1 나노 기둥보다 짧은 높이를 갖는 복수의 제2 나노 기둥을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 나노 기둥은, 130nm 내지 390nm 높이 및 70nm 내지 210 nm의 폭을 가지고, 상기 제2 나노 기둥은, 65nm 이하의 높이 및 35nm 이하의 폭을 가질 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 센서용 무반사 윈도우는, 광섬유 형태의 투명 윈도우, 상기 투명 윈도우의 일면에 배치되는 복수의 제1 나노 기둥을 포함한다.
이 경우, 상기 투명 윈도우의 일면과 반대측인 다른 일면에 배치되는 복수의 제1 나노 기둥을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 투명 윈도우는, 상기 투명 윈도우의 상부에 배치되는 니들 형태의 마이크로 구조를 포함하고, 상기 복수의 제1 나노 기둥은, 상기 마이크로 구조의 말단 및 측면 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
한편, 상기 복수의 제1 나노 기둥은, 상기 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 상기 투명 윈도우의 일면 중 상기 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역 각각에 배치되며, 상기 제1 나노 기둥보다 짧은 높이를 갖는 복수의 제2 나노 기둥을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 나노 기둥은, 130nm 내지 390nm 높이 및 70nm 내지 210 nm의 폭을 가지고, 상기 제2 나노 기둥은, 65nm 이하의 높이 및 35nm 이하의 폭을 가질 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우를 포함하는 센서의 구성을 간략하게 도시한 도면,
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 3 내지 도 5는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 무반사 윈도우를 포함하는 침습 센서를 간략하게 도시한 도면,
도 6은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 광섬유 형태의 무반사 윈도우를 포함하는 센서를 간략하게 도시한 도면,
도 7은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 무반사 윈도우의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 무반사 윈도우를 통과하는 빛에 파장에 따른 무반사 윈도우의 투과도를 설명하기 위한 도면,
도 9 내지 도 17은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 무반사 윈도우의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우를 이용하여 센싱한 이미지의 일 예를 도시한 도면, 그리고,
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우와 접하는 매질의 굴절률에 따른 무반사 윈도우의 투과도를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 발명된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우를 포함하는 센서의 구성을 간략하게 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 센서(100)는 광원(110), 무반사 윈도우(120) 및 디텍터(130)을 포함한다. 구체적으로, 센서(100)는 빛을 이용하여 생체 신호를 측정할 수 있다. 구체적으로, 센서(100)는 피부(10)의 표면 또는 피하로 빛을 조사하여 혈당, 젖산, 혈압, 콜레스테롤, 심박수(PPG:photoplethysmogram), 심전도(ECG:Electrocardiogram), 맥박, 호흡, 산소포화도(SpO2), 체온 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 그리고, 센서(100)는 세포 측정을 통한 암 세포, 피부병 등의 감지가 가능하다. 그리고, 센서(100)는 인체의 특정 부위의 치료를 위한 특정 광원을 조사하거나, 약물을 투입할 수 있다. 그리고, 센서(100)는 빛을 이용하여 세포를 조작하고, 세포의 반응을 측정하는 광유전학(optogenetics) 기술에 사용될 수 있다.
여기서, 센서(100)는 플레이트 형태, 침습 형태, 광섬유 형태 등 다양한 유형의 센서일 수 있다.
이상에서는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 무반사 윈도우(120)가 사용되는 센서가 생체 신호를 측정하는 센서인 것으로 한정하여 도시하고 설명하였으나, 무반사 윈도우(120)는 신체 뿐만 아니라, 근접 센서 및 조광 센서와 같이 광원을 사용하는 모든 센서에 적용될 수 있다.
한편, 이상에서는 설명의 편의를 위하여 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 무반사 윈도우(120)는 센서에만 사용되는 것으로 도시하고 설명하였으나, 실제 구현시에는 빛이 투과하여 동작하는 TV, 스마트폰, 모니터, 태블릿 PC 등과 같은 디스플레이 장치 등 빛을 투과시키는 모든 장치에 사용될 수 있다.
광원(110)은 빛을 조사하는 구성이다. 구체적으로, 광원(110)은 피부(10)의 표면 또는 피하에 빛을 조사할 수 있다. 예를 들어, 광원(110)은 자외선, 가시광선, 적외선, 근적외선(near infrared, NIR) 등의 모든 파장 영역의 광선을 사용할 수 있다. 이때, 광원(110)은 필요에 따라 복수 개로 구성될 수 있다.
한편, 광원(110)은 생체 신호 또는 세포 측정을 위한 빛을 조사할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 피부(10)의 표면 또는 피하의 치료를 위한 빛을 조사할 수도 있다.
무반사 윈도우(120)는 외부와 직접적으로 접촉되는 센서(100)의 부품으로, 광원(110)으로부터 조사된 빛 또는 피부(10)로부터 반사된 빛을 반사 없이 투과시킬 수 있다. 구체적으로, 무반사 윈도우(120)는 유리, 아크릴, PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene Naphthalate), PMMA(Polymethylmethacrylate), CPI(Colorless Polyimide), polyethylene, polypropylene, polysulfone, polyurethane, polyether ether ketone, polythermide, polycarbonate, polyaniline, Cyclic olefin copolymer, 실크(silk) 등 투명하거나, 빛을 통과시킬 수 있는 폴리머 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 여기서, '투명'이라 함은 투과도가 90~100% 에 도달하지는 못하더라도, 상당 수준의 빛이 통과함을 의미할 수 있다. 이때, 무반사 윈도우(120)는 단단한 패널 형태, 유연한 필름 형태, 유연한 파이버(fiber)로 구성된 광섬유 형태일 수도 있다. 구체적으로, 센서(100)가 광섬유 형태인 경우, 광원(110) 및 디텍터(130)와 반대측인 광섬유 말단에 패널 또는 유연한 필름 형태의 무반사 윈도우(120)가 부착되는 형태로 구현될 수 있고, 무반사 윈도우(120) 자체가 광섬유 형태로 구현될 수도 있다.
한편, 무반사 윈도우(120)는 투명 윈도우, 및 외부와 직접적으로 접촉하는 면 또는 광원과 접촉하는 면에 복수의 나노 기둥을 포함할 수 있다. 무반사 윈도우(120)의 구체적인 구조에 대해서는 이하 도 2를 참조하여 자세히 설명한다.
그리고, 무반사 윈도우(120)는 피부를 관통하기 위한 마이크로 구조를 더 포함할 수 있다. 여기서, 마이크로 구조는 피부를 관통하기 위한 니들 형태일 수 있다. 구체적으로, 무반사 윈도우(120)는 마이크로 구조 및 빛을 반사 없이 투과 시키기 위한 복수의 나노 기둥을 포함할 수 있다. 여기서, 마이크로 구조는 투명 윈도우와 같은 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있으며, 마이크로 구조를 형성하는 물질은, 유리, PET, PEN, PMMA 및 CPI, polyethylene, polypropylene, polysulfone, polyurethane, polyether ether ketone, polythermide, polycarbonate, polyaniline, Cyclic olefin copolymer, 실크(silk) 등 투명하거나, 빛을 통과시킬 수 있는 폴리머 계열일 수 있다.
한편, 마이크로 구조는 및 복수의 나노 기둥을 포함하는 무반사 윈도우(120)는 생분해성 폴리머로 코팅될 수 있다. 여기서, 생분해성 폴리머는 PLGA(Polylactide-co-Glycolide), PLA(polylactic acid), PGA(polyglycolic acid), PLLA(Poly L-lactic acid) 및 PCL(polycaprolactone) 등일 수 있다. 이로 인해, 무반사 윈도우(120)의 강도를 향상시켜, 피부를 관통하는 과정에서도 무반사 윈도우(120)의 변형을 최소화할 수 있다.
한편, 마이크로 구조는 및 복수의 나노 기둥을 포함하는 무반사 윈도우(120)를 코팅하는 생분해성 폴리머는 환자에게 필요한 약물을 포함할 수 있으며, 변형 없이 피부 내에 침습 후 분해되면서 환자에게 약물을 공급하도록 할 수 있다. 이상과 같은 마이크로 구조를 포함한 무반사 윈도우(120)의 다양한 실시 예는 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 자세히 설명한다.
그리고, 무반사 윈도우(120)에 포함되는 복수의 나노 기둥은 복수의 깊이로 구성된 복합 나노 기둥일 수 있다. 구체적으로, 무반사 윈도우(120)는 다양한 파장의 빛을 투과시키는 경우 무반사 효과를 향상시키기 위하여, 복수의 깊이로 구성된 복수의 나노 기둥을 포함할 수 있다. 복합 나노 기둥을 포함한 무반사 윈도우(120)의 구체적인 구조에 대해서는 이하 도 7을 참조하여 자세히 설명한다.
한편, 무반사 윈도우(120)는 피부(10)의 표면 또는 피하에 투입될 약물을 전달하기 위한 관을 포함할 수 있다. 이때, 약물을 전달하기 위한 관은 무반사 윈도우(120)의 내부를 관통하는 관일 수 있다. 한편, 무반사 윈도우(120)는 사용 목적에 따라 복수 개로 구성될 수 있다.
디텍터(130)는 빛을 감지하여 대응되는 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 디텍터(130)는 광원(110)으로부터 조사된 빛이 피부(10)의 표면 또는 피하로부터 반사 또는 산란되어 무반사 윈도우(120)를 투과한 빛을 감지하여 대응되는 신호를 생성할 수 있다. 이때, 디텍터(130)에 의해 감지되는 빛은, 자외선, 가시광선, 적외선, 근적외선, 형광, 라만(Raman) 등일 수 있다. 한편, 디텍터(130)는 사용 목적에 따라 복수 개로 구성될 수 있다.
한편, 도 1에서는 광원/디텍터(110/130) 및 무반사 윈도우(120)가 이격되어 있는 것으로 도시되었으나, 실제 구현시에는 접촉되어 있을 수 있다. 그리고, 도 1에서는 무반사 윈도우(120) 및 피부(10)가 이격되어 있는 것으로 도시되었으나, 실제 구현시에는 접촉되거나 무반사 윈도우가 피부(10)를 관통하는 형태로 구현될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 센서(100)는 특정 파장의 빛만을 투과시킬 수 있는 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 센서(100)는 광원(110) 및 무반사 윈도우(120) 사이, 디텍터(130) 및 무반사 윈도우(120) 사이, 및 무반사 윈도우(120) 및 피부(10) 사이 중 적어도 하나에 필터(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 필터(미도시)는 복수 개일 수 있으며, 각각 다른 파장 범위를 투과시킬 수도 있다. 이에 따라, 센서(100)는 원하는 파장의 빛만을 투과하여 조사 또는 감지할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 무반사 윈도우(120)는 투명 윈도우(121) 및 복수의 나노 기둥(122)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 무반사 윈도우(120)는 투명 윈도우(121) 및 투명 윈도우(121)의 일면에 배치되는 복수의 나노 기둥(122)를 포함할 수 있다. 이때, 무반사 윈도우(120)를 구성하는 투명 윈도우(121) 및 복수의 나노 기둥(122)은 동일한 재질 또는 일체일 수 있다.
구체적으로, 투명 윈도우(121)는 유리, 아크릴, PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene Naphthalate), PMMA(Polymethylmethacrylate) 및 CPI(Colorless Polyimide), polyethylene, polypropylene, polysulfone, polyurethane, polyether ether ketone, polythermide, polycarbonate, polyaniline, Cyclic olefin copolymer, 실크(silk) 중 어느 하나와 같은 투명 유리, 플라스틱, 또는 빛을 통과시킬 수 있는 폴리며 계열일 수 있으며, 복수의 나노 기둥(122)도 투명 윈도우(121)와 동일 재질일 수 있다.
이때, 무반사 윈도우(120)를 구성하는 투명 윈도우(121)의 굴절률은 n이고, 무반사 윈도우(120)의 표면에 접촉된 매질 1의 굴절률은 nm1일 수 있다. 이때, 매질 1은 액체 또는 기체 중 어떤 것이든 무관할 수 있다. 그리고, 복수의 나노 기둥(122)의 굴절률도 투명 윈도우(121)와 동일한 n이고, 복수의 나노 기둥(122) 사이에 채워진 매질 1의 굴절률도 nm1일 수 있다. 그러나, 복수의 나노 기둥(122) 및 사이에 채워진 매질 1이 교차적으로 존재함으로써, 복수의 나노 기둥(122) 및 매질을 포함하는 무반사 구조층의 유효 굴절률은 n 및 nm1 사이인 n1일 수 있다.
이와 같이, 굴절률이 n인 투명 윈도우(121) 및 굴절률이 nm1인 매질 1 사이에 굴절률이 n1인 무반사 구조층이 형성되면서, 빛이 무반사 윈도우(120)에서 매질 1 방향으로 진행하는 경우, 투명 윈도우(121)와 무반사 구조층의 경계에서 반사되는 빛과 무반사 구조층과 매질 1의 경계에서 반사된 빛이 상쇄간섭 되어 반사되는 빛 없이 모두 투과될 수 있다. 이때, 복수의 나노 기둥(122)의 높이가 100nm 내지 150nm이고, 복수의 나노 기둥(122)의 부피와 복수의 나노 기둥(122) 사이에 채워진 매질의 부피가 1:1의 비율인 경우, 무반사 효과가 가장 증대될 수 있다.
한편, 무반사 윈도우(120)의 표면과 접촉되는 매질(매질 1 및 매질 2)의 굴절률에 따라 복수의 나노 기둥(122) 및 매질을 포함하는 무반사 구조층의 유효 굴절률이 달라질 수 있다. 구체적으로, 무반사 윈도우(120)와 매질 1의 경계에 형성되는 무반사 구조층의 굴절률이 n1이었다면, 무반사 윈도우(120)와 매질 2의 경계에 형성되는 무반사 구조층의 굴절률은 n2로 형성될 수 있다. 이는 복수의 나노 기둥(122) 사이에 채워지는 매질이 굴절률이 nm1인 매질 1에서 굴절률이 nm2인 매질 2로 다르기 때문이다.
이와 같이 무반사 윈도우(120)와 접촉되는 매질에 따라 가변되어 환경에 적합한 굴절률을 갖는 무반사 구조층이 형성되므로, 별도의 공정 없어도 다양한 매질에 사용 가능하여 생산 비용을 낮추고 사용자의 편의를 향상시킬 수 있다.
한편, 도 2에서는 복수의 나노 기둥(122)이 사각형으로 형성되는 것으로 도시되었으나, 실제 구현시에는 제조 공정에 따라 원기둥, 원뿔, 다각 기둥, 다각뿔 형태 또는 복수의 나노 기둥(122)의 상부면이 곡면 형태일 수 있으며, 각 나노 기둥이 높이가 다양할 수 있다.
또한, 복수의 나노 기둥(122) 각각의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 또는 투명 윈도우(121)의 일면 중 복수의 나노 기둥(122)이 배치되지 않은 영역에 복수의 나노 기둥(122)보다 짧은 높이를 갖는 복수의 나노 기둥을 더 포함할 수 있다. 나노 기둥의 높이가 복합적인 무반사 윈도우(120)의 구체적인 구조에 대해서는 이하 도 7을 참조하여 자세히 설명한다.
한편, 무반사 윈도우(120)는 피부를 관통하기 위한 니들 형태인 마이크로 구조를 더 포함할 수 있으며, 마이크로 구조를 포함하는 다양한 실시 예에 대해서는 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 자세히 설명한다.
도 3 내지 도 5는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 무반사 윈도우를 포함하는 침습 센서를 간략하게 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 센서(100)는 광원(110), 무반사 윈도우(120) 및 디텍터(130)를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 광원(110) 및 디텍터(130)가 하나의 구성에 포함된 것으로 도시하였으나, 실제 구현시에는 별도의 구성일 수 있다. 또한 설명의 편의를 위하여 광원(110) 및 디텍터(130)을 하나만 표시하였으나 센서의 활용 목적에 따라서 복수 개의 광원(110) 및 복수 개의 디텍터(130)을 포함할 수 있다. 한편, 광원(110) 및 디텍터(130)의 특징은 도 1에 대한 설명에서 기재한 내용과 동일한 바, 자세한 내용은 생략한다.
이때, 센서(100)는 피하 영역의 센싱 또는 치료를 가능하게 하는 침습 센서일 수 있다. 이에 따라, 무반사 윈도우(120)는 투명 윈도우(121), 마이크로 구조(123) 및 복수의 나노 기둥(122-1)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 투명 윈도우(121)의 일면은 광원/디텍터(110/130)와 접할 수 있고, 투명 윈도우(121)의 다른 일면에는 마이크로 구조(123)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 구조(123)가 투명 윈도우(121)의 상부에 배치된다면, 광원/디텍터(110/130)는 투명 윈도우(121)의 하부에 배치될 수 있다.
이때, 마이크로 구조(123)는, 피부층(10) 관통을 위한 니들(needle) 형태일 수 있다. 구체적으로, 마이크로 구조(123)는 삼각뿔, 사각뿔 등을 포함하는 다각뿔 또는 원뿔 중 적어도 하나의 형태일 수 있다. 이때, 마이크로 구조(123)는 피부(10) 표면의 각질층(11) 및 각질 이하의 피부층(12)을 관통할 수 있다.
그리고, 마이크로 구조(123)의 측면 경사의 각도는 다양할 수 있다. 구체적으로, 무반사 윈도우(120)의 사용 목적에 따라 측면 경사를 다양하게 형성할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 구조(123)의 말단, 즉 꼭지점 영역에 국소적인 센싱 또는 치료용 광선을 조사하는 것이 목적이면, 측면 경사를 급하게 하여 첨예한 마이크로 구조(123)를 형성할 수 있고, 광범위한 영역의 센싱 또는 치료용 광선 조사가 목적이면, 측면 경사를 완만하게 하여 보다 무딘 마이크로 구조(123)를 형성할 수 있다.
한편, 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 마이크로 구조(123)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 실제 구현시에는 투명 윈도우(121)에 복수의 마이크로 구조(123)가 어레이 형태로 배열될 수 있다.
한편, 마이크로 구조(123)는 말단에 복수의 나노 기둥(122-1)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 마이크로 구조(123)의 투명 윈도우(121)와 접하는 면과 반대면에 복수의 나노 기둥(122-1)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 나노 기둥(122-1)은 원뿔 또는 다각뿔 형태인 마이크로 구조(123)의 꼭지점 영역에 배치될 수 있다.
한편, 복수의 나노 기둥(122-1)은 복수의 높이를 갖는 복합 나노 기둥일 수 있다. 이에 대해서는 이하 도 7을 참조하여 자세히 설명한다.
이상에 기재한 바와 같이, 본 개시에 따른 무반사 윈도우(120)는 피부를 관통하는 마이크로 구조에 의해 광원으로부터 조사되는 빛의 반사 및 흡수가 심한 각질을 회피하고, 직접 목표 영역으로 전달할 수 있으며, 깊이 또한 조절할 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 무반사 윈도우(120)는 복수의 나노 기둥(122-1)에 의해 광원으로부터 전달된 빛이 상이한 매질의 경계를 통과하면서 발생하는 손실을 최소화할 수 있다.
도 4를 참조하면, 센서(100)는 광원(110), 무반사 윈도우(120) 및 디텍터(130)를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 광원(110) 및 디텍터(130)가 하나의 구성에 포함된 것으로 도시하였으나, 실제 구현시에는 별도의 구성일 수 있다. 한편, 광원(110) 및 디텍터(130)의 특징은 도 1에 대한 설명에서 기재한 내용과 동일한 바, 자세한 내용은 생략한다.
이때, 무반사 윈도우(120)는 투명 윈도우(121), 마이크로 구조(123) 및 복수의 나노 기둥(122-1, 122-2)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 무반사 윈도우(120)는 광원/디텍터(110/130)와 접하는 투명 윈도우(121)의 일면에 복수의 나노 기둥(122-2)을 더 포함할 수 있다. 이때, 투명 윈도우(121)의 다른 일면에는 마이크로 구조(123)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 구조(123)가 투명 윈도우(121)의 상부에 배치된다면, 광원/디텍터(110/130)는 투명 윈도우(121)의 하부에 배치될 수 있다. 한편, 이상에서는 광원/디텍터(110/130)와 무반사 윈도우(120)가 접하는 것으로 설명하였으나, 실제 구현시에는 이격될 수 있다.
한편, 무반사 윈도우(120)에 포함되는 마이크로 구조(123) 및 마이크로 구조(123)의 말단에 배치되는 복수의 나노 기둥(122-1)의 특징은 도 3에 대한 설명에 기재된 바와 동일한 바, 중복된 설명은 생략한다.
한편, 광원/디텍터(110/130)와 접하는 투명 윈도우(121)의 일면에 형성되는 복수의 나노 기둥(122-2)은 복수의 높이를 갖는 복합 나노 기둥일 수 있다. 이에 대해서는 이하 도 7을 참조하여 자세히 설명한다.
이상에 기재한 바와 같이, 본 개시에 따른 무반사 윈도우(120)는 피부를 관통하는 마이크로 구조에 의해 광원으로부터 조사되는 빛의 반사 및 흡수가 심한 각질을 회피하고, 직접 목표 영역으로 전달할 수 있으며, 깊이 또한 조절할 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 무반사 윈도우(120)는 복수의 나노 기둥(122-1, 122-2)에 의해 광원으로부터 전달된 빛이 상이한 매질의 경계를 통과하면서 발생하는 손실을 최소화할 수 있다. 특히, 광원에서 조사된 빛이 무반사 윈도우에 진입하면서 발생되는 손실을 최소화할 수 있다.
도 5를 참조하면, 센서(100)는 광원(110), 무반사 윈도우(120) 및 디텍터(130)를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 광원(110) 및 디텍터(130)가 하나의 구성에 포함된 것으로 도시하였으나, 실제 구현시에는 별도의 구성일 수 있다. 한편, 광원(110) 및 디텍터(130)의 특징은 도 1에 대한 설명에서 기재한 내용과 동일한 바, 자세한 내용은 생략한다.
이때, 무반사 윈도우(120)는 투명 윈도우(121), 마이크로 구조(123) 및 복수의 나노 기둥(122-1, 122-2, 122-3)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 무반사 윈도우(120)는 마이크로 구조(123)의 측면에 복수의 나노 기둥(122-3)을 더 포함할 수 있다. 한편, 도 5에서는 설명의 편의를 위하여, 마이크로 구조(123)의 측면에 배치되는 복수의 나노 기둥(122-3)이 마이크로 구조(123)의 측면 방향으로 형성된 것으로 도시하였으나, 실제 구현시에는 마이크로 구조(123)의 말단에 배치되는 복수의 나노 기둥(122-1)과 동일한 방향으로 형성될 수도 있다.
한편, 무반사 윈도우(120)에 포함되는 마이크로 구조(123), 마이크로 구조(123)의 말단에 배치되는 복수의 나노 기둥(122-1) 및 광원/디텍터(110/130)와 접하는 투명 윈도우(121)의 일면에 형성되는 복수의 나노 기둥(122-2)의 특징은 도 3 및 도 4에 대한 설명에 기재된 바와 동일한 바, 중복된 설명은 생략한다.
한편, 마이크로 구조(123)의 측면에 형성되는 복수의 나노 기둥(122-3)은 복수의 높이를 갖는 복합 나노 기둥일 수 있다. 이에 대해서는 이하 도 7을 참조하여 자세히 설명한다.
이상에 기재한 바와 같이, 본 개시에 따른 무반사 윈도우(120)는 피부를 관통하는 마이크로 구조에 의해 광원으로부터 조사되는 빛의 반사 및 흡수가 심한 각질을 회피하고, 직접 목표 영역으로 전달할 수 있으며, 깊이 또한 조절할 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 무반사 윈도우(120)는 복수의 나노 기둥(122-1, 122-2, 122-3)에 의해 광원으로부터 전달된 빛이 상이한 매질의 경계를 통과하면서 발생하는 손실을 최소화할 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 무반사 윈도우를 포함하는 광섬유 센서를 간략하게 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 센서(100)는 광원(110), 무반사 윈도우(120) 및 디텍터(130)를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 광원(110) 및 디텍터(130)가 하나의 구성에 포함된 것으로 도시하였으나, 실제 구현시에는 별도의 구성일 수 있다. 한편, 광원(110) 및 디텍터(130)의 특징은 도 1에 대한 설명에서 기재한 내용과 동일한 바, 자세한 내용은 생략한다.
이때, 센서(100)는 유연한 파이버 형태인 광섬유를 포함할 수 있다. 이에 따라, 무반사 윈도우(120)는 광섬유 형태의 투명 윈도우(121) 및 복수의 나노 기둥(122)을 포함할 수 있다. 여기서, 광섬유는 중심부에는 굴절률이 높은 유리, 바깥 부분은 굴절률이 낮은 유리를 사용하여 중심부 유리를 통과하는 빛이 전반사가 일어나도록 한 광학적 섬유를 의미한다.
구체적으로, 광섬유 형태의 투명 윈도우(121)의 일면에는 복수의 나노 기둥(122)이 배치될 수 있고, 복수의 나노 기둥(122)이 배치된 투명 윈도우(121)의 일면의 반대측인 다른 일면은 광원/디텍터(110/130)와 접할 수 있다. 예를 들어, 복수의 나노 기둥(122)이 투명 윈도우(121)의 상부에 배치된다면, 광원/디텍터(110/130)는 투명 윈도우(121)의 하부에 배치될 수 있다.이때, 복수의 나노 기둥(122)은 원기둥, 다각기둥, 원뿔 또는 다각뿔 형태일 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 광원/디텍터(110/130)와 접하는 투명 윈도우(121)의 일면에도 복수의 나노 기둥이 배치될 수 있다.
한편, 도 6에서는 투명 윈도우(121)와 복수의 나노 기둥(122)이 일체인 것으로 도시하고 설명하였으나, 실제 구현시에는 투명 윈도우(121)의 말단에 복수의 나노 기둥(122)를 포함하는 패널 또는 필름이 부착되는 형태로 구현될 수도 있다.
한편, 도시되지는 않았지만, 광섬유 형태의 투명 윈도우(121)의 일면에는 니들 형태의 마이크로 구조를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 나노 기둥(122)은 니들 형태의 마이크로 구조의 말단 및 측면 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 한편, 니들 형태의 마이크로 구조는 도 3 내지 도 5에 도시된 마이크로 구조와 동일한 특징을 갖는 바, 중복된 설명은 생략한다.
한편, 복수의 나노 기둥(122)은 복수의 높이를 갖는 복합 나노 기둥일 수 있다. 이에 대해서는 이하 도 7을 참조하여 자세히 설명한다.
이상에 기재한 바와 같이, 본 개시에 따른 유연한 광섬유 형태의 무반사 윈도우(120)에 의해, 식도, 위 등 빛이 직접적으로 도달할 수 없는 내장 기관을 센싱 또는 치료하기 위한 접근성이 향상된다. 또한, 본 개시에 따른 무반사 윈도우(120)는 복수의 나노 기둥(122)에 의해 광원으로부터 전달된 빛이 상이한 매질의 경계를 통과하면서 발생하는 손실을 최소화할 수 있다.
도 7은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 무반사 윈도우의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 무반사 윈도우(120)는 투명 윈도우(121), 복수의 제1 나노 기둥(124) 및 복수의 제2 나노 기둥(125)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 무반사 윈도우(120)는 투명 윈도우(121), 투명 윈도우(121)의 일면에 배치되는 복수의 제1 나노 기둥(124) 및, 복수의 제1 나노 기둥(124) 상부면 및 투명 윈도우(121)의 일면 중 복수의 제1 나노 기둥(124)이 배치되지 않는 영역에 각각 배치되며, 복수의 제1 나노 기둥(124) 보다 짧은 높이를 갖는 복수의 제2 나노 기둥(125)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 제2 나노 기둥(125)의 폭은 복수의 제1 나노 기둥(124)보다 짧을 수 있다. 한편, 도 7에서는 설명의 편의를 위하여 복수의 나노 기둥이 두 가지 높이를 갖는 것으로 도시하고 설명하였지만, 실제 구현시에는 복수의 나노 기둥이 세 가지 이상의 높이 또는 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 나노 기둥(125)에 제2 나노 기둥(125) 보다 짧은 폭 또는 높이를 갖는 복수의 제3 나노 기둥(미도시)이 배치되고, 필요에 따라 복수의 제3 나노 기둥에 제3 나노 기둥 보다 짧은 폭 또는 높이를 갖는 복수의 제4 나노 기둥(미도시)이 배치되는 형태로 구현될 수 있다. 한편, 두 가지 이상의 높이 또는 폭을 갖는 복수의 제2 나노 기둥(125)이 복수의 제1 나노 기둥(124)에 배치되는 형태로 구현될 수도 있다. 이로 인해, 보다 넓은 파장 범위에서 무반사 효과를 기대할 수 있다.
이때, 복수의 제1 나노 기둥(124) 및 복수의 제2 나노 기둥(125)은 투명 윈도우(121)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 투명 윈도우(121), 복수의 제1 나노 기둥(124) 및 복수의 제2 나노 기둥(125)은 유리, 아크릴, PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene Naphthalate), PMMA(Polymethylmethacrylate) 및 CPI(Colorless Polyimide), polyethylene, polypropylene, polysulfone, polyurethane, polyether ether ketone, polythermide, polycarbonate, polyaniline, Cyclic olefin copolymer, 실크(silk) 등 투명하거나, 빛을 통과시킬 수 있는 폴리머 계열의 물질 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
한편, 복수의 제1 나노 기둥(124) 및 복수의 제2 나노 기둥(125)은 다양한 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 삼각 기둥 및 사각 기둥 등의 다각 기둥, 원기둥 또는 투명 윈도우(121)의 일면과 접하는 하부면보다 상부면의 면적이 작은 다각뿔 또는 원뿔 등의 형태일 수 있다.
한편, 도 7에서는 복수의 제2 나노 기둥(125)이 복수의 제1 나노 기둥(124) 상부면 및 투명 윈도우(121)의 일면 중 복수의 제1 나노 기둥(124)이 배치되지 않는 영역에만 각각 배치되는 것으로 도시하고 설명하였으나, 실제 구현시에는 필요에 따라 복수의 제1 나노 기둥(124)의 측면에도 배치될 수 있다. 또한, 필요에 따라 복수의 제2 나노 기둥(125)은 복수의 제1 나노 기둥(124)의 측면에만 배치될 수도 있다. 이와 같이, 제1 나노 기둥(124)의 상부면 또는 측면 중 적어도 하나의 면에 복수의 제2 나노 기둥(125)이 배치됨으로써, 다양한 입사각을 갖는 광원에 대한 무반사 효과를 기대할 수 있다.
한편, 무반사 윈도우(120)에 포함되는 제1 나노 기둥(124)은 제1 높이(61)이고, 제2 나노 기둥(125)은 제1 높이(61)보다 낮은 제2 높이(62)일 수 있다. 한편, 무반사 윈도우(120)의 복수의 나노 기둥의 높이에 따라 무반사 효과가 나타나는 파장의 범위가 달라질 수 있다. 구체적으로, 제1 높이(61)는 30nm 내지 1000nm이고, 제2 높이(62)는 제1 높이(61)보다 낮을 수 있다. 한편, 제1 나노 기둥(124)의 폭은 10nm 내지 750nm이고, 제1 나노 기둥(125)의 폭은 제1 나노 기둥(124)의 폭보다 좁을 수 있다. 한편, 복수의 나노 기둥의 수치에 대해서는 이하 도 8을 참조하여 자세히 설명한다.
이상에 기재한 바와 같이, 무반사 구조가 복수의 높이를 갖는 복합적인 나노 기둥을 포함함으로 인하여, 보다 넓은 파장 범위에서 무반사 효과를 기대할 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 무반사 윈도우를 통과하는 빛에 파장에 따른 무반사 윈도우의 투과도를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 다양한 실시 예에서의 파장에 따른 투과도를 확인할 수 있다. 구체적으로, 무반사 구조가 없는 윈도우(71), 자외선 영역에 대응되는 높이의 나노 기둥을 포함한 윈도우(72), 적외선 영역에 대응되는 높이의 나노 기둥을 포함한 윈도우(73) 및, 자외선 영역에 대응되는 높이의 나노 기둥 및 적외선 영역에 대응되는 높이의 나노 기둥을 모두 포함하는 윈도우(74)의 투과도를 확인할 수 있다.
구체적으로, 무반사 구조가 없는 윈도우(71)는 파장 전체적으로 투과도가 낮고, 자외선 영역에 대응되는 높이의 나노 기둥을 포함한 윈도우(72)는 파장이 짧은 자외선 영역에서는 투과도가 높지만, 파장의 길어질수록 투과도가 감소한다.
그리고, 적외선 영역에 대응되는 높이의 나노 기둥을 포함한 윈도우(73)는 파장이 긴 적외선 영역에서는 투과도가 높지만, 파장이 짧아질수록 투과도가 감소하고, 자외선 영역에 대응되는 높이의 나노 기둥 및 적외선 영역에 대응되는 높이의 나노 기둥을 모두 포함하는 윈도우(74)는 두 윈도우의 특징을 혼합하여, 파장 전체적으로 투과도가 높은 것을 확인할 수 있다.
다음의 표는 빛의 파장 범위에 따른 무반사 효과를 위한 최적의 조건에 대한 것이다.
Figure pat00001
이상에 기재한 바와 같이 자외선 영역에 대응되는 높이의 나노 기둥 및 적외선 영역에 대응되는 높이의 나노 기둥을 모두 포함하면, 사이 영역인 가시광선 영역도 높은 투과도를 동시에 확보할 수 있다.
예를 들어, 투명 윈도우 상부에 배치된 복수의 제1 나노 기둥은, 적외선 파장 영역에 대응되는 130nm 내지 390nm 높이 및 70nm 내지 210 nm의 폭을 가지고, 복수의 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 투명 윈도우의 일면 중 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역에 배치되는 제2 나노 기둥은, 자외선 파장 영역에 대응되는 65nm 이하의 높이 및 35nm 이하의 폭을 갖는 것이 가장 바람직할 수 있다.
그러나 제 1 나노 기둥, 제 2 나노 기둥의 높이는 상기에 예시된 정보에 한정되지 않으며, 센서의 목적에 따라 다양한 높이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 나노 기둥의 높이는 가시광선 파장 영역에 대응되는 65nm 내지 130nm 중 적외선 파장 영역에 가까운 120nm이고, 제2 나노 기둥의 높이는 자외선 파장 영역에 대응되는 65nm 이하 중 약 20nm인 형태 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
이상에 기재한 바와 같이, 복수의 파장 영역에 각각 대응되는 복수의 높이를 갖는 복수의 나노 기둥을 포함함으로 인하여, 보다 넓은 범위의 파장 영역에서 무반사 효과를 기대할 수 있다.
한편, 복수의 나노 기둥의 높이에 따라 폭도 달라질 수 있다. 예를 들어, 투명 윈도우 상부에 배치된 복수의 제1 나노 기둥은, 적외선 파장 영역에 대응되는 70nm 내지 210 nm의 폭을 가지고, 복수의 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 투명 윈도우의 일면 중 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역에 배치되는 제2 나노 기둥은, 35nm 이하의 폭을 갖는 것이 가장 바람직할 수 있다.
그러나 제 1 나노 기둥, 제 2 나노 기둥의 폭은 상기에 예시된 정보에 한정되지 않으며, 센서의 목적에 따라 다양한 폭을 포함할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 무반사 윈도우의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 우선 투명 윈도우의 상부를 에칭하여, 복수의 제1 나노 기둥을 형성할 수 있다(S810). 구체적으로, 복수의 제1 나노 기둥은, 투명 윈도우의 상부에 복수의 나노섬(nanoisland)을 배치하여, 나노섬이 배치되지 않은 영역을 에칭하여 형성될 수 있다. 이때, 복수의 나노섬의 직경은 10nm 내지 750nm일 수 있다.
그 다음, 복수의 제1 나노 기둥이 형성된 투명 윈도우 상부를 2차 에칭하여, 복수의 제2 나노 기둥을 형성할 수 있다(S820). 구체적으로, 복수의 제2 나노 기둥은, 복수의 제1 나노 기둥이 형성된 투명 윈도우 상부에 복수의 나노섬을 배치하여, 나노섬이 배치되지 않은 영역을 에칭하여 형성될 수 있다. 이때, 복수의 제2 나노 기둥을 형성하기 위해 배치되는 복수의 나노섬의 직경은, 제1 나노 기둥을 형성하기 위해 배치되는 복수의 나노섬의 직경보다 작을 수 있다. 한편, 복수의 제2 나노 기둥은, 복수의 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 투명 윈도우의 일면 중 복수의 제1 나노 기둥이 배치되지 않은 영역에 각각 배치될 수 있다.
한편, 이상에서는 복수의 나노 기둥 형성을 위해 에칭을 수행하는 것으로 한정하여 설명하였으나, 실제 구현시에는 복수의 나노 기둥의 패턴에 따라 몰드 또는 스탬프를 제작하여 찍어내는 패터닝 기술에 의해서도 나노 기둥을 형성할 수 있다.
구체적으로, 몰드 기판을 복수의 나노 기둥의 패턴에 따라 제거하여 몰드를 제작하고, 제거된 공간에 액상의 유리, 액상의 폴리머 등을 채워 굳힌 후 몰드를 제거하는 방식으로 투명 윈도우를 형성할 수 있다.
이때, 몰드 기판은, 실리콘, 유리 등의 단단한 재료와 PDMS 등의 유연한 재료 모두 사용 가능할 수 있다. 그리고, 몰드는 몰드 기판을 복수의 나노 기둥의 패턴에 따라 에칭하여 제작할 수 있다.
이와 같이, 몰드 또는 스탬프를 이용하여 복수의 나노 기둥을 포함하는 투명 윈도우를 형성하면, 하나의 몰드 또는 스탬프를 이용하여 동일한 구조를 갖는 투명 윈도우를 복수 개 생산할 수 있어 양산성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
한편, 이상에 기재된 과정에서는 배치된 나노섬의 종류에 따라 에칭 이후 나노섬을 제거하는 단계가 더 포함될 수 있다. 구체적으로, 에칭 단계에서 나노섬이 함께 제거되는 경우에는 에칭 이후 나노섬을 제거하는 단계를 더 포함할 필요가 없다. 이에 대해서는 이하 도 10 내지 도 13을 참조하여 자세히 설명한다.
한편, 에칭 단계에서 나노섬이 함께 제거되지 않는 경우에는 에칭 이후 나노섬을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 대해서는 이하 도 14 내지 16을 참조하여 자세히 설명한다.
도 10 내지 도 13은 나노 기둥 형성을 위한 에칭 단계에서 나노섬이 함께 에칭되는 실시 예에 따른 무반사 윈도우의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 우선, 모재인 투명 윈도우(900) 상부의 복수의 제1 나노 기둥이 형성될 영역(901)에 복수의 제1 나노섬(910)을 배치할 수 있다. 이때, 복수의 제1 나노섬(910)은, 나노 입자, 나노 구(nano sphere) 등일 수 있고, 복수의 제1 나노 기둥이 형성되지 않는 영역(902)이 에칭되면서, 함께 에칭되어 제거될 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1 나노섬(910)은, 폴리스티렌(polysterene) 및 유리 등일 수 있다.
에칭을 완료하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 나노 기둥(122)이 배치된 투명 윈도우(1000)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1 나노 기둥이 형성되지 않는 영역(902)이 에칭하는 과정에서, 복수의 제1 나노 기둥이 형성될 영역(901)에 배치된 복수의 제1 나노섬(910)이 함께 에칭되면서, 복수의 제1 나노 기둥이 형성될 영역(901)은 에칭되지 않아, 에칭이 완료되면 제1 나노섬(910)이 배치된 영역이 기둥 형태로 남을 수 있다. 또한, 복수의 제1 나노섬(910)은 에칭 과정에서 제거된 바, 복수의 제1 나노섬(910)을 제거하는 단계는 별도로 필요하지 않을 수 있다. 다만, 복수의 제1 나노섬(910)이 함께 에칭되었음에도 복수의 제1 나노섬(910)이 완전히 제거되지 않은 경우에는, 남은 나노섬을 제거하는 단계를 별도로 포함할 수 있음은 물론이다.
그 다음, 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 나노 기둥(122)이 형성된 투명 윈도우(1000)의 상부에 복수의 제2 나노섬(1010)을 배치할 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1 나노 기둥(122)의 상부면 및 복수의 제1 나노 기둥(122)이 배치되지 않은 투명 윈도우의 상부 영역 중, 복수의 제2 나노 기둥이 형성될 영역(1001)에 상기 제1 나노섬 보다 작은 제2 나노섬(1010)을 배치할 수 있다. 한편, 도 12에서는 제2 나노섬(1010)이 제1 나노 기둥(122)의 상부 영역에만 배치되는 것으로 도시하고 설명하였으나, 실제 구현시에는 필요에 따라 제1 나노 기둥(122)의 상부면 및 측면, 또는 제1 나노 기둥(122)의 측면 에만 배치될 수도 있다.
이때, 복수의 제2 나노섬(1010)은, 나노 입자, 나노 구 등일 수 있고, 복수의 제2 나노 기둥이 형성되지 않는 영역(1002)이 2차 에칭되면서, 함께 에칭되어 제거될 수 있다. 구체적으로, 복수의 제2 나노섬(1010)은, 폴리스티렌 및 유리 등일 수 있다.
2차 에칭을 완료하면, 도 13에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 나노 기둥(124) 및, 복수의 제1 나노 기둥(124)의 상부면과 복수의 제1 나노 기둥(124)이 배치되지 않은 영역에 복수의 제2 나노 기둥(125)이 배치된 투명 윈도우(1200)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 복수의 제2 나노 기둥이 형성되지 않는 영역(1002)이 2차 에칭되는 과정에서, 복수의 제2 나노 기둥이 형성될 영역(1001)에 배치된 복수의 제2 나노섬(1010)이 함께 에칭되면서, 복수의 제2 나노 기둥이 형성될 영역(1001)은 에칭되지 않아, 에칭이 완료되면 제2 나노섬(1010)이 배치된 영역이 기둥 형태로 남을 수 있다. 또한, 복수의 제2 나노섬(1010)은 에칭 과정에서 제거된 바, 복수의 제2 나노섬(1010)을 제거하는 단계는 별도로 필요하지 않을 수 있다. 다만, 복수의 제2 나노섬(1010)이 함께 에칭되었음에도 복수의 제2 나노섬(1010)이 완전히 제거되지 않은 경우에는, 남은 나노섬을 제거하는 단계를 별도로 포함할 수 있음은 물론이다.
한편, 도 13에서는 설명의 편의를 위해 복수의 제1 나노 기둥(124)의 상부면에만 복수의 제2 나노 기둥(125)이 형성되는 것으로 도시하였으나, 실제 구현시에는 필요에 따라 복수의 제1 나노 기둥(124)의 상부면 및 측면 또는 복수의 제1 나노 기둥(124)의 측면에만 복수의 제2 나노 기둥(125)이 형성될 수도 있다.
도 14 내지 도 17은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 무반사 윈도우의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 우선, 모재인 투명 윈도우(1300) 상부의 복수의 제1 나노 기둥이 형성될 영역(1301)에 복수의 제1 나노섬(1310)을 배치할 수 있다. 이때, 복수의 제1 나노섬(1310)은, 패터닝된 마스크 형태일 수 있고, 복수의 제1 나노 기둥이 형성되지 않는 영역(1002)을 에칭하는 과정에서 제거되지 않을 수 있다. 이때, 복수의 제1 나노섬(1310)은, 금속 및 포토레지스트(photoresist) 중 적어도 하나일 수 있다. 구체적으로, 금속은 금, 은, 알루미늄, 크롬, 구리, 티타늄 등일 수 있고, 포토레지스트는 AZ series, SU-8등 포토레지스트 마스크(mask)에 사용되는 재료일 수 있다.
에칭을 완료하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 나노 기둥(122)이 배치된 투명 윈도우(1400)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1 나노 기둥이 형성되지 않는 영역(1302)이 에칭되는 과정에서, 복수의 제1 나노 기둥이 형성될 영역(1301)은 배치된 복수의 제1 나노섬(1310)에 의해 에칭되지 않아, 에칭이 완료되면 제1 나노섬(1310)이 배치된 영역이 기둥 형태로 남을 수 있다. 그리고, 에칭 완료 이후, 제1 나노섬(1310)을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그 다음, 도 16에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 나노 기둥(122)이 형성된 투명 윈도우(1400)의 상부에 복수의 제2 나노섬(1410)을 배치할 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1 나노 기둥(122)의 상부면 및 복수의 제1 나노 기둥(122)이 배치되지 않은 투명 윈도우의 상부 영역 중, 복수의 제2 나노 기둥이 형성될 영역(1401)에 상기 제1 나노섬 보다 작은 제2 나노섬(1410)을 배치할 수 있다. 한편, 도 16에서는 제2 나노섬(1410)이 제1 나노 기둥(122)의 상부 영역에만 배치되는 것으로 도시하고 설명하였으나, 실제 구현시에는 필요에 따라 제1 나노 기둥(122)의 상부면 및 측면, 또는 제1 나노 기둥(122)의 측면에만 배치될 수도 있다.
이때, 복수의 제2 나노섬(1410)은, 패터닝된 마스크 형태일 수 있고, 복수의 제2 나노 기둥이 형성되지 않는 영역(1402)의 2차 에칭 과정에서 제거되지 않아, 별도의 제거 단계를 필요로할 수 있다. 구체적으로, 복수의 제2 나노섬(1410)은, 금속 및 포토레지스트(photoresist) 중 적어도 하나일 수 있다. 구체적으로, 금속은 금, 은, 알루미늄, 크롬, 구리, 티타늄 등일 수 있고, 포토레지스트 마스크(photoresist mask)는 AZ series, SU-8등 포토레지스트 마스크(mask)에 사용되는 재료 중 적어도 하나일 수 있다.
2차 에칭을 완료하면, 도 17에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 나노 기둥(124) 및, 복수의 제1 나노 기둥(124)의 상부면과 복수의 제1 나노 기둥(124)이 배치되지 않은 영역에 복수의 제2 나노 기둥(125)이 배치된 투명 윈도우(1600)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 복수의 제2 나노 기둥이 형성되지 않는 영역(1402)이 에칭되는 과정에서, 복수의 제2 나노 기둥이 형성될 영역(1401)에 배치된 복수의 제2 나노섬(1410)에 의해, 복수의 제2 나노 기둥이 형성될 영역(1401)은 에칭되지 않아, 에칭이 완료되면 제2 나노섬(1410)이 배치된 영역이 기둥 형태로 남을 수 있다. 그리고, 복수의 제2 나노섬(1410)은 에칭 완료 후에도 제2 나노 기둥(125)의 상부면에 존재하여, 복수의 제2 나노섬(1410)을 제거하는 별도의 단계를 필요로 할 수 있다. 한편, 도 17에서는 설명의 편의를 위해 복수의 제1 나노 기둥(124)의 상부면에만 복수의 제2 나노 기둥(125)이 형성되는 것으로 도시하였으나, 실제 구현시에는 필요에 따라 복수의 제1 나노 기둥(124)의 상부면 및 측면 또는 복수의 제1 나노 기둥(124)의 측면에만 복수의 제2 나노 기둥(125)이 형성될 수도 있다.
한편, 이상에서는 제1 나노섬 및 제2 나노섬이 나노 기둥 생성 과정에서 에칭되는 실시 예 또는 에칭되지 않는 실시 예로 구분하여 도시하고 설명하였으나, 실제 구현시에는 두 실시 예에 사용된 방식을 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 제1 나노섬으로는 에칭 가능한 나노 입자 또는 나노 구를 사용하고, 제2 나노섬으로는 에칭되지 않는 패터닝 마스크를 사용하는 형태로 구현될 수 있고, 그 반대의 형태로 구현될 수도 있다.
도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우를 이용하여 센싱한 이미지의 일 예를 도시한 도면이다.
도 18(b)를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우를 이용하여 센싱하여 생성된 이미지는, 도 18(a)에 도시된 바와 같이, 무반사 구조를 갖지 않는 윈도우를 이용하여 센싱하여 생성된 이미지보다 선명함을 확인할 수 있다. 구체적으로, 본 개시의 투과도가 우수한 무반사 윈도우를 이용하여 센싱하여 생성된 이미지는 도 18(b)에 도시된 바와 같이, 농담의 차가 커(high contrast)서, 이미지로부터 병변, 암세포 등 관찰하고자 하는 사항을 보다 명확하게 확인할 수 있다.
도 19는 본 실시 예에 따른 무반사 윈도우와 접하는 매질의 굴절률에 따른 무반사 윈도우의 투과도를 설명하기 위한 도면이다.
도 19를 참조하면, 550nm의 파장을 갖는 빛이 유리에서 굴절률이 상이한 매질로 진행하는 경우, 매질의 굴절률에 따른 투과도를 확인할 수 있다. 구체적으로, 유리와 매질 사이에 본 개시의 일 실시 예에 따른 '나노기둥'이 포함된 경우에는 매질의 굴절률에 무관하게 투과도가 1에 근접하는 것으로 나타나는 바, 거의 모든 빛이 투과됨을 확인할 수 있다.
반면, '유리평면', 다시 말해 별도의 무반사 구조를 갖지 않는 경우, 매질의 굴절률이 낮아질수록 투과도가 급감하는 것을 확인할 수 있다.
그리고, 유리와 매질 사이에 기존 무반사 필름인 '기존필름(MgF2)'이 포함된 경우에는, 매질의 굴절률이 낮아지는 경우에는 '유리평면'인 경우보다 투과도의 감소가 낮지만, 매질을 굴절률이 특정 굴절률(약 1.3)보다 커지는 경우에는 별도의 무반사 구조가 없는 경우보다 투과도가 더 감소하는 것을 확인할 수 있다.
이상에 기재한 바와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 무반사 윈도우는 매질의 종류에 관계 없이 무반사의 최적의 조건을 제공할 수 있다.
특히, 복수의 높이를 갖는 복수의 나노 기둥을 포함하는 경우, 투과되는 파장에 제한 없이 높은 투과도를 실현할 수 있어, 센서 및 디스플레이 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다.
120 : 무반사 윈도우 121 : 투명 윈도우
122 : 나노 기둥 123 : 마이크로 구조
124 : 제1 나노 기둥 125 : 제2 나노 기둥

Claims (25)

  1. 무반사 윈도우에 있어서,
    투명 윈도우;
    상기 투명 윈도우의 일면에 배치되는 복수의 제1 나노 기둥; 및
    상기 복수의 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 상기 투명 윈도우의 일면 중 상기 복수의 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역 각각에 배치되며, 상기 제1 나노 기둥보다 짧은 높이를 갖는 복수의 제2 나노 기둥;을 포함하는 무반사 윈도우.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 나노 기둥 및 상기 복수의 제2 나노 기둥은 상기 투명 윈도우와 동일 재료로 구성되는 무반사 윈도우.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 나노 기둥은,
    130nm 내지 390nm 높이 및 70nm 내지 210 nm의 폭을 가지고,
    상기 제2 나노 기둥은,
    65nm 이하의 높이 및 35nm 이하의 폭을 갖는 무반사 윈도우.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명 윈도우는,
    유리, 아크릴, PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene Naphthalate), PMMA(Polymethylmethacrylate), CPI(Colorless Polyimide), polyethylene, polypropylene, polysulfone, polyurethane, polyether ether ketone, polythermide, polycarbonate, polyaniline, Cyclic olefin copolymer 및 실크(silk) 중 어느 하나의 물질로 형성되는 무반사 윈도우.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 나노 기둥은,
    상기 투명 윈도우의 일면과 접하는 하부면보다 상부면의 면적이 작은 무반사 윈도우.
  6. 무반사 윈도우의 제조 방법에 있어서,
    투명 윈도우의 상부를 에칭하여, 복수의 제1 나노 기둥을 형성하는 단계; 및
    복수의 제1 나노 기둥이 형성된 투명 윈도우 상부를 2차 에칭하여, 상기 복수의 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 상기 투명 윈도우의 일면 중 상기 복수의 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역 각각에 배치되는 복수의 제2 나노 기둥을 형성하는 단계;를 포함하는 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 제1 나노 기둥을 형성하는 단계는,
    상기 복수의 제1 나노 기둥에 대응되는 상기 투명 윈도우의 상부 영역에 제1 나노섬(nano island)을 배치하는 단계; 및
    상기 제1 나노섬이 배치된 투명 윈도우의 상부를 에칭하는 단계;를 포함하는 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제1 나노 기둥을 형성하는 단계는,
    에칭 이후에 상기 제1 나노섬을 제거하는 단계;를 더 포함하는 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 에칭하는 단계는,
    상기 제1 나노섬이 배치되지 않은 영역을 에칭함과 동시에 상기 제1 나노섬을 제거하는 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 제2 나노 기둥을 형성하는 단계는,
    상기 복수의 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 상기 복수의 제1 나노 기둥이 배치되지 않은 상기 투명 윈도우의 상부 영역 중, 상기 복수의 제2 나노 기둥에 대응되는 영역에 상기 제1 나노섬 보다 작은 제2 나노섬을 배치하는 단계; 및
    상기 제2 나노섬이 배치된 투명 윈도우의 상부를 2차 에칭하는 단계;를 포함하는 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 제2 나노 기둥을 형성하는 단계는,
    상기 2차 에칭 이후에 상기 제2 나노섬을 제거하는 단계;를 더 포함하는 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 2차 에칭하는 단계는,
    상기 제2 나노섬이 배치되지 않은 영역을 에칭함과 동시에 상기 제2 나노섬을 제거하는 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 나노섬 및 상기 제2 나노섬 중 적어도 하나는,
    폴리스티렌(polystyrene) 및 유리 중 적어도 하나의 물질로 형성되는 무반사 윈도우 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 나노섬 및 상기 제2 나노섬 중 적어도 하나는,
    금, 은, 알루미늄, 크롬, 구리, 티타늄 중 적어도 하나의 물질로 형성되는 무반사 윈도우 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 나노섬의 직경은,
    70nm 및 210nm 사이이고,
    상기 제2 나노섬의 직경은,
    35nm 이하인 무반사 윈도우 제조 방법.
  16. 침습 센서용 무반사 윈도우에 있어서,
    투명 윈도우;
    상기 투명 윈도우의 상부에 배치되며, 피부층 관통을 위한 니들(needle) 형태인 마이크로 구조; 및
    상기 마이크로 구조의 말단에 배치되는 복수의 나노 기둥;을 포함하는 침습 센서용 무반사 윈도우.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 투명 윈도우의 하부에 배치되는 복수의 나노 기둥;을 더 포함하는 침습 센서용 무반사 윈도우.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 마이크로 구조의 측면에 복수의 나노 기둥;을 더 포함하는 침습 센서용 무반사 윈도우.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 나노 기둥은,
    상기 마이크로 구조의 말단에 배치되는 복수의 제1 나노 기둥 및
    상기 제1 나노 기둥의 상부면 및 상기 마이크로 구조의 말단 중 상기 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역 각각에 배치되며, 상기 제1 나노 기둥보다 짧은 높이를 갖는 복수의 제2 나노 기둥을 포함하는 침습 센서용 무반사 윈도우.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 나노 기둥은,
    130nm 내지 390nm 높이 및 70nm 내지 210 nm의 폭을 가지고,
    상기 제2 나노 기둥은,
    65nm 이하의 높이 및 35nm 이하의 폭을 갖는 침습 센서용 무반사 윈도우.
  21. 센서용 무반사 윈도우에 있어서,
    광섬유 형태의 투명 윈도우;
    상기 투명 윈도우의 일면에 배치되는 복수의 제1 나노 기둥;을 포함하는 센서용 무반사 윈도우.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 투명 윈도우의 일면과 반대측인 다른 일면에 배치되는 복수의 제1 나노 기둥;을 더 포함하는 센서용 무반사 윈도우.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 투명 윈도우는,
    상기 투명 윈도우의 상부에 배치되는 니들 형태의 마이크로 구조를 포함하고,
    상기 복수의 제1 나노 기둥은, 상기 마이크로 구조의 말단 및 측면 중 적어도 하나에 배치되는 센서용 무반사 윈도우.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 제1 나노 기둥은,
    상기 제1 나노 기둥의 상부면 및 측면 중 적어도 하나의 면, 및 상기 투명 윈도우의 일면 중 상기 제1 나노 기둥이 배치되지 않는 영역 각각에 배치되며, 상기 제1 나노 기둥보다 짧은 높이를 갖는 복수의 제2 나노 기둥을 포함하는 센서용 무반사 윈도우.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 나노 기둥은,
    130nm 내지 390nm 높이 및 70nm 내지 210 nm의 폭을 가지고,
    상기 제2 나노 기둥은,
    65nm 이하의 높이 및 35nm 이하의 폭을 갖는 센서용 무반사 윈도우.
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