KR20210030526A - 적외선 협대역 통과 필터링 구조 및 이를 이용한 적외선 협대역 통과 여파기 - Google Patents

적외선 협대역 통과 필터링 구조 및 이를 이용한 적외선 협대역 통과 여파기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 수소화 규소 알루미늄층 및 복수의 저굴절률층이 서로 겹처져 형성되는 적외선 협대역 통과 필터링 구조 및 이를 이용한 적외선 협대역 통과 여파기를 개시한다. 본 발명에 의하면, 상기 복수의 저굴절률층은 산화물로 구성되며, 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부가 중첩된 통과대역을 가지며, 상기 통과대역은 중심 파장을 가지며, 상기 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 등급상으로 전위폭이 11nm보다 작다. 한편, 본 발명에 따른 적외선 협대역 통과 여파기는 기판의 제1측면에 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조가 형성되며, 상기 기판의 제1측면의 반대쪽에 위치한 제2측면에 반사방지층이 형성되어 있다. 이러한 구성을 통하여 본 발명에 따른 적외선 협대역 통과 필터링 구조 및 이를 이용한 적외선 협대역 통과 여파기는 증착 효율을 높여 제조원가를 대폭 줄일 수 있도록 함과 아울러 필름층의 와핑 현상을 줄여 후속적인 절삭 공정에서 쉽게 붕괴되는 문제점을 해결할 수 있도록 한다.

Description

적외선 협대역 통과 필터링 구조 및 이를 이용한 적외선 협대역 통과 여파기 {IR Narrow Band Pass Filter}
본 발명은 적외선 협대역 통과 필터링 구조 및 이를 이용한 여파기의 구조와 관련된 기술분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증착 효율을 높여 제조원가를 대폭 줄일 수 있도록 함과 아울러 필름층의 와핑 현상을 줄여 후속적인 절삭 공정에서 쉽게 붕괴되는 문제점을 해결할 수 있도록 한 적외선 협대역 통과 필터링 구조 및 이를 이용한 적외선 협대역 통과 여파기에 관한 것이다.
일반적으로, 여광기는 스펙트럼의 특성에 따라 대역통과 여광기와 단파 차단용 여광기, 그리고 장파 차단용 여광기로 분류될 수 있다. 대역통과형 여광기는 특정 주파수대를 가진 빛을 선정하여 통과시키고 통과대역 이외의 빛을 차단하는 것을 말하며, 대역폭에 따라 적외선 협대역과 광대역으로 분류되는데, 일반적으로 대역폭 대비 중심 파장의 값에 따라 5%보다 작은 것은 적외선 협대역으로, 5%보다 큰 것은 광대역으로 구분된다. 주변 환경의 가시광에 의한 간섭을 줄이기 위해 보편적으로 적외선 협대역 간섭 필터를 주로 사용하고 있다. 종래 RGB 가시광 카메라는 적외선 차단용 여파기를 사용하여 불필요한 저주파 근적외선을 필터링해야 적외선으로 인해 가시광에 거짓 색이나 파문이 생성되는 것을 막을 수 있도록 함과 동시에 해상도와 색 재현을 높일 수 있도록 한다. 그러나, 적외선 카메라의 경우 주변 환경의 광선에 의한 간섭을 받지 않도록 하기 위해서는 적외선 협대역 여파기(즉 적외선 협대역 통과 여파기)를 사용하여 특정 주파수대의 근적외선만 통과시켜야 한다.
종래의 적외선 협대역 통과 여파기를 살펴보면, 대만 공개특허공보 제I575517호와 제I648561호에 따른 '광학 필터 및 감지 시스템'에 개시된 바와 같이, 그 주요 구성은 복수의 수소화 규소층 및 복수의 저굴절률층이 서로 겹쳐져 형성되며, 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 800nm내지 1600nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부가 중첩되는 통과대역(passband)을 가지며, 상기 통과대역은 중심 파장을 가지며, 상기 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 등급(magnitude)상으로 전위(shigts)폭이 약 12.2~20nm이다. 여기서, 상기 복수의 수소화 규소층은 800nm내지 1100nm의 상기 파장 범위 내에서 각각 3.5에 인접하지만 이보다 큰 굴절률을 가지며, 상기 복수의 저굴절률층은 800nm 내지 1100nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 2보다 작으며, 산화물로서 이산화규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 티타늄(TiO2), 산화 니오븀(Nb2O5), 산화 탄탈(Ta2O5) 및 그 혼합물 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
그러나, 종래의 적외선 협대역 통과 여파기는 실제로 실시할 때 다음과 같은 문제점들이 있다.
1. 상술한 종래 복수의 수소화 규소층 및 복수의 저굴절률층이 서로 겹쳐져 형성되는 적외선 협대역 통과 여파기에 있어서, 그 통과대역의 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 비교적 큰 전위량(약 12.2~20nm)을 갖기 때문에, 이를 3차원 이미지 생성 시스템에 적용할 경우 큰 각도에서 빛을 받을 때 식별할 수 없거나 식별에 실패하는 문제점이 있다.
2. 상술한 종래 복수의 적외선 협대역 통과 여파기의 필름층은 순수 규소 타킷을 이용하여 증착시키는데, 순수 규소 타깃은 5KW 내지 6KW 의 전력만을 사용하여 증착 공정을 진행할 수 밖에 없고, 이 과정에서 과대한 전력은 순수 규소 타깃이 균열되는 현상을 초래하여 사용할 수 없도록 하기 때문에 필름층을 증착할 때 비교적 많은 시간이 소요되고, 이로 인해 증착 효율이 매우 떨어지며, 더 나아가서는 제조에 따른 원가(예: 전기료, 인금 등)가 증가되는 문제점이 있다.
3. 상술한 종래 적외선 협대역 통과 여파기의 필름층은 그 두께가 비교적 두껍기 때문에, 이를 유리기판에 위에 코팅할 때 비교적 큰 와핑 현상이 발생하며, 이로 인해 후속적인 절삭 공정에서 심각한 붕괴가 쉽게 일어나는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명자는 상기의 결점을 개선할 수 있다고 생각하여 예의 검토를 거듭한 결과, 합리적이며 효과적으로 문제를 개선할 수 있는 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 그 주된 목적은 종래 적외선 협대역 통과 여파기에 존재하는 증착 효율이 낮음으로 인해 제조원가가 높아지는 문제점과 필름층의 와핑 현상으로 인해 후속적인 절삭 공정에서 쉽게 붕괴되는 문제점을 해결하고자 함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 복수의 수소화 규소 알루미늄층 및 복수의 저굴절률층이 서로 겹쳐져 형성되며, 상기 복수의 저굴적률층은 산화물로 구성되며, 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부가 중첩되는 통과대역을 가지며, 상기 통과대역은 중심 파장을 가지며, 상기 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 등급상으로 편위폭이 11nm보다 작은 구성으로 이루어지는 적외선 협대역 통과 필터링 구조를 제공한다.
또한, 본 발명은 기판의 제1측면에 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조가 형성되고, 상기 기판의 제1측면의 반대쪽에 위치한 제2측면에 반사방지층이 형성되어 있는 적외선 협대역 통과 여파기를 제공한다.
본 발명에 의해 제공되는 적외선 협대역 통과 필터링 구조 및 이를 이용한 적외선 협대역 통과 여파기는, 복수의 수소화 규소 알루미늄층 및 복수의 저굴절률층이 서로 겹쳐져 형성된 적외선 협대역 통과 필터링 구조에 있어서, 그 통과대역의 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 11nm보다 작은 편위량을 보이기 때문에, 이를 3차원 이미지 생성 시스템에 응용할 경우 식별할 수 없거나 식별에 실패하는 등의 문제가 쉽게 발생하지 않는다. 특히, 알루미늄 성분이 뒤섞인 규소 알루미늄 타깃을 이용한 상기 수소화 규소 알루미늄을 제작하는 경우 종래의 순수 규소 타깃을 이용한 수소화 규소 알루미늄의 제작에 비해 2배 이상의 전력 출력(약10-20KW)을 더 견딜 수 있기 때문에 코팅에 소요되는 시간을 적어도 절반으로 단축시킬 수 있으며, 상대적으로 동일한 시간대의 생산량을 1배 이상 늘릴 수 있어 공장 전체의 생산시간, 인력, 전력 등 자원에 필요한 원가 또한 절반으로 떨어져 경쟁력을 크게 높일 수 있도록 한다. 그리고, 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조에 따른 필름층은 알루미늄 성분이 갖는 우수한 연성을 통하여 비교적 작은 두께로 제작될 수 있기 때문에, 이를 유리기판 위에 증착할 경우 필름의 두께가 줄어들어 내부 응력이 상대적으로 작아지고 또 내부 응력이 작아지면 후속적인 절삭 공정에서 붕괴되는 것을 효과적으로 줄일 수 있어 절삭 공정의 수율을 높일 수 있으며, 더 나아가서는 상대적으로 원가를 절감하는 목적을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 적외선 협대역 통과 여파기의 단면을 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 의한 코팅 공정의 진공 증착 반응 코팅 시스템의 진행 구조를 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명의 제1실시 예에 의한적외선 협대역 통과 필터링 구조의 필름층 구조를 도시한 사시도이다.
도4는 본 발명의 제1실시 예에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 분광도이다.
도5는 본 발명의 제2실시 예의 실험 1에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 필름층 구조를 도시한 사시도이다.
도6은 본 발명의 제2실시 예의 실험 1에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 분광도이다.
도7은 본 발명의 제2실시 예의 실험 2에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 필름층 구조를 도시한 사시도이다.
도8은 본 발명의 제2실시 예의 실험 2에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 분광도이다.
도9는 본 발명의 제3실시 예에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 필름층 구조를 도시한 사시도이다.
도10은 본 발명의 제3실시 예에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 분광도이다.
도11은 본 발명에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 가시광 반사율 실험에 따른 필름층 구조를 도시한 사시도이다.
도12는 본 발명에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 가시광 반사율 실험에 따른 분광도이다.
도13은 본 발명에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 가시광 반사율 실험에 따른 색좌표의 범위를 도시한 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 한편, 본 발명은 이하에 설명하는 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 협대역 통과 여파기는 기판(10), 적외선 협대역 통과 필터링 구조(20) 및 반사방지(AR)층(30)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 기판(10)은 유리로 구성되며, 동시에 제1측면 및 상기 제1측면의 반대쪽에 위치한 제2측면을 구비한다.
한편, 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조(20)는 복수의 수소화 규소 알루미늄(SiAl:H)층(21) 및 복수의 저굴절률층(22)이 서로 겹쳐져 상기 기판(10)의 제1측면에 형성되고, 이에 따라 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조(20)가 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부가 중첩되는 통과대역(passband)을 갖도록 하며, 상기 통과대역은 중심 파장을 가지며, 상기 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 등급(magnitude)상으로 편위(shifts)폭이 11nm(약 10.3~10.5nm)보다 작다. 그리고, 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조(20)는 그 두께가 3000내지 5500nm이고, 350nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 높은 OD값을 갖고 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 높은 투과율을 가지며, 가시광 범위에서의 색좌표가 Rx Coordinate 0.2~0.5, Ry Coordinate 0.2~0.5 지점에 위치하며, 반사율이 20% 이하이다. 여기서, 상기 복수의 수소화 규소 알루미늄층(21)은 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 3.1내지 3.6이고, 소광계수가 1.E-4내지 1.E-6이며, 350nm 내지 700nm의 파장 범위 내에서의 소광계수가 0.005보다 크다. 여기서, 상기 저굴절률층(22)은 이산화 규소 알루미늄(SiA:lO2), 질화 규소 알루미늄(SiAl:N), 질화 규소(SiN), 이산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 티타늄(TiO2), 산화 니오븀(Nb2O5), 산화 탄탈(Ta2O5) 및 그 혼합물 중 적어도 하나를 포함하는 산화물로 구성된다. 그리고, 상기 복수의 저굴절률층(22)은 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 1.8보다 작고, 소광계수가 0.0005보다 작으며, 350nm 내지 700nm의 파장 범위 내에서의 소광계수가 0.005보다 크다.
한편, 상기 반사방지층(30)은 복수의 고반사율 소재인 수소화 규소 알루미늄 (SiAl:H) 및 복수의 저반사율 소재가 서로 겹쳐져 상기 기판(10)의 제2측면에 형성되고, 상기 저반사율 소재는 이산화 규소 알루미늄(SiA:lO2), 질화 규소 알루미늄(SiAl:N), 질화 규소(SiN), 이산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 티타늄(TiO2), 산화 니오븀(Nb2O5), 산화 탄탈(Ta2O5) 및 그 혼합물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되며, 그 두께는 3000nm 내지 6000nm이다.
도 2를 참조하면, 이는 본 발명에 따른 수소화 규소 알루미늄층(21)의 증착 공정이 진공 증착 반응 코팅 시스템(40)에서 진행되는 것을 의미하는 것으로서, 그 주된 구성은 알루미늄 성분이 뒤섞인 200ppm 내지 1500ppm의 각 결정 구조에 따른 규소 로터리 타깃이나 단결정 규소 로터리 타깃을 증착하기 위한 타깃(45)으로 사용하며, 그 제조 과정은 (A) 깨끗한 기판(10)을 롤러(41) 위에 놓고 코팅면이 위를 향하도록 한다. 이어서, (B) 롤러(41)가 코팅 챔버(42) 안에서 동일한 속도로 회전하도록 한다. 이어서, (C) 진공도가 10-3Pa 내지 10-4Pa 사이에 도달하면, 증착원(43)을 열고 아르곤 가스를 주입하여 아르곤 가스가 이온화에 의해 플라스마를 형성시켜 전자장의 작용하에서 규소 알루미늄 타깃(45)에 충격을 가하도록 하고, 이에 의해 규소 알루미늄 소재가 상기 기판(10)에 증착되어 규소 알루미늄 박막이 형성되도록 한다. 이어서, (D) 롤러(41)의 회전에 따라 기판(10)이 반응원(RF/ICP) 구간(44)으로 딸려간다. 이어서, (E) 반응원 구간(44)에 대한 수소, 산소 및 아르곤 가스 주입을 통해 플라스마를 형성시켜 전자장의 작용하에서 상기 기판(10)을 향해 고속으로 회전 운동을 하면서 최종적으로 상기 기판(10) 위의 규소 알루미늄 박막과 반응하여 수소화 규소 알루미늄층(21)으로 결합된다. 여기서, 고굴절률을 가진 박막을 제작할 경우, 반응원 구간(44)에 투입된 혼합 가스에서 수소의 비율(유량) 조절을 통해 800nm 내지 1600nm의 최고 굴절율이 3.1에서 4까지 점차적으로 변하고, 소광계소가 0.0005보다 작을 수 있는 박막을 제조할 수 있다. 한편, 반응원 구간(44)에 주입된 가스가 산소와 아르곤이 혼합된 가스인 경우에는, 350nm 내지 1600nm의 굴절률이 1.46 에서 1.7까지 점차적으로 변하고, 소광계수가 0.0005보다 작을 수 있는 박막을 제조할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시 예에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조(850 bandpass filter)는, 수소화 규소 알루미늄층 및 이산화 규소 알루미늄층이 서로 겹쳐진 총 27개의 층으로 구성되며, 서로 겹쳐진 두께는 3500nm이다. 여기서, 상기 수소화 규소 알루미늄층은 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 3보다 크고 3.6에 가까우며, 소광계수가 0.0005보다 작으며, 350nm 내지 700nm의 파장 범위 내에서의 소광계수가 0.005보다 크다. 한편, 상기 이산화 규소 알루미늄층은 800nm 내지 1600의 파장 범위 내에서의 굴절률이 1.8보다 작고 소광계수가 0.0005보다 작다. 그리고, 겹침에 의해 형성된 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부가 중첩된 통과대역을 가지며, 상기 통과대역의 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 편위폭이 11nm보다 작다. 따라서, 이를 3차원 이미지 생성 시스템에 응용할 경우 3 차원 이미지의 해상력을 높일 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 의한 실험 1에 따른 적외선 협대역 통과 필터링 구조(940 bandpass filter)는, 수소화 규소 알루미늄층 및 이산화 규소 알루미늄층이 서로 겹쳐진 총 31개의 층으로 구성되며, 서로 겹쳐진 두께는 4000nm이다. 여기서, 상기 수소화 규소 알루미늄층은 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 3보다 크고 3.6에 가까우며, 소광계수가 0.0005보다 작으며, 350nm 내지 700nm의 파장 범위 내에서의 소광계수가 0.005보다 크다. 한편, 상기 이산화 규소 알루미늄층은 800nm 내지 1600의 파장 범위 내에서의 굴절률이 1.8보다 작고 소광계수가 0.0005보다 작다. 그리고, 겹침에 의해 형성된 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부가 중첩된 통과대역을 가지며, 상기 통과대역의 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 편위폭이 11nm보다 작다. 따라서, 이를 3차원 이미지 생성 시스템에 응용할 경우 3차원 이미지의 해상력을 높일 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 의한 실험 2에 따른 적외선 협대역 통과 필터링 구조(940 bandpass filter)는, 수소화 규소 알루미늄층 및 이산화 규소 알루미늄층이 서로 겹쳐진 총 35개의 층으로 구성되며, 서로 겹쳐진 두께는 4000nm 내지 5500nm이다. 여기서, 상기 수소화 규소 알루미늄층은 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 3보다 크고 3.6에 가까우며, 소광계수가 0.0005보다 작으며, 350nm 내지 700nm의 파장 범위 내에서의 소광계수가 0.005보다 크다. 한편, 상기 이산화 규소 알루미늄층은 800nm 내지 1600의 파장 범위 내에서의 굴절률이 1.8보다 작고 소광계수가 0.0005보다 작다. 그리고, 겹침에 의해 형성된 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부가 중첩된 통과대역을 가지며, 상기 통과대역의 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 편위폭이 11nm보다 작으며, 그 T90% 내지 T10% 경사율은 제1실시 예(실험 1의 slope은 8보가 작고, 실험 2의 slope은 7보다 작음)에 비해 우수하며, 동일한 위치에서의 OD값 또한 제1실시 예에 비해 우수하다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시 예에 의한 적외선 협대역 통과 필터링 구조(1064 bandpass filter)는, 수소화 규소 알루미늄층 및 이산화 규소 알루미늄층이 서로 겹쳐진 총 33개의 층으로 구성되며, 서로 겹쳐진 두께는 5000nm 이하이다. 여기서, 상기 수소화 규소 알루미늄층은 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 3보다 크고 3.6에 가까우며, 소광계수가 0.0005보다 작으며, 350nm 내지 700nm의 파장 범위 내에서의 소광계수가 0.005보다 크다. 한편, 상기 이산화 규소 알루미늄층은 800nm 내지 1600의 파장 범위 내에서의 굴절률이 1.8보다 작고 소광계수가 0.0005보다 작다. 그리고, 겹침에 의해 형성된 상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부가 중첩된 통과대역을 가지며, 상기 통과대역의 중심 파장은 입사각이 0°에서 7°까지 변할 때 편위폭이 2nm보다 작으며, 400nm 내지 1000nm 및 1120nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 통과대역 입사각이 0°에서 7°까지 변할 때 OD>3 즉, OD값이 3보다 크다.
도 11 내지 도 13은 본 발명에 따른 적외선 협대역 통과 필터링 구조의 가시광 반사율 실험으로, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 수소화 규소 알루미늄층 및 이산화 규소 알루미늄층이 서로 겹쳐진 총 37개의 층으로 구성되며, 가시광 범위에서 색좌표는 Rx Coordinate 0.2~0.5, Ry Coordinate 0.2~0.5 지점에 위치하고, 반사율은 20% 이하이다.
본 발명에 의해 제공되는 적외선 협대역 통과 필터링 구조 및 상기 구조를 이용한 적외선 협대역 통과 여파기는 다음과 같은 장점이 있다.
1. 본 발명에 따른 복수의 수소화 규소 알루미늄층(21) 및 복수의 저굴절률층(22)이 서로 겹쳐져 형성된 적외선 협대역 통과 필터링 구조(20)에 있어서, 통과대역의 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 11nm보다 작은 다소 작은 편위량(약 10.3~10.5nm)을 보임에 따라 이를 3차원 이미지 생성 시스템에 응용할 경우 식별할 수 없거나 식별에 실패하는 문제가 쉽게 발생하지 않는다.
2. 본 발명에 따른 알루미늄 성분이 뒤섞인 규소 알루미늄 타깃은 종래의 순수 규소 타깃에 비해 2배 이상의 출력 전력(약 10-20KW)을 더 견딜 수 있도록 구성됨에 따라 코팅 시간을 적어도 그 절반으로 줄일 수 있고, 상대적으로 동일한 시간대의 생산량이 1배 이상 늘어날 수 있어 공장 전체의 생산시간, 인력, 전력 등 자원에 필요한 원가 또한 절반으로 줄일 수 있으며, 더 나아가서는 갱력을 크게 높일 수 있다.
3. 본 발명에 따른 필름층은 알루미늄 성분이 지니고 있는 특성, 즉 우수한 연성을 통해 비교적 작은 두께로 제작될 수 있음에 따라 유리기판에 증착될 때 필름의 두께가 적으면 내부 응력이 상대적으로 작아지고, 내부 응력이 작으면 후속적인 절삭 공정에서 붕괴가 발생하는 것을 줄일 수 있어 절삭 공정의 수율을 높이고, 더 나아가서는 상대적으로 원가를 낮추는 목적을 달성할 수 있다.
상술한 실시 형태는 본 발명의 기술 사상 및 특징을 설명하기 위한 것에 지나지 않으며, 당해 기술 분야의 숙련자에게 본 발명의 내용을 이해시킴과 함께 이로써 실시 가능하게 하는 것을 목적으로 하며, 본 발명의 특허 청구의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시하는 동일한 효과를 가지는 다양한 개량 또는 변경은 후술하는 청구 범위에 포함된다.
10: 기판
20: 적외선 협대역 통과 필터링 구조 21: 수소화 규소 알루미늄층
22: 저굴절률층
30: 반사방지층
40: 진공 증착 반응 코팅 시스템 41: 롤러
42: 코팅 챔버 43: 증착원
44: 반응원 구간 45: 타깃

Claims (16)

  1. 복수의 수소화 규소 알루미늄(SiAl:H)층 및 복수의 저굴절률층이 서로 겹처져 형성되는 것에 있어서,
    상기 복수의 저굴절률층은 산화물로 구성되며,
    800nm내지 1600nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부가 중접되는 통과대역(passband)를 가지며,
    상기 통과대역은 중심 파장을 가지며,
    상기 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 등급(mignitude)상으로 전위(shifts)폭이 11nm보다 작은 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 필터링 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 그 두께가 3000nm 내지 5500nm인 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 필터링 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 350nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 높은 OD값을 가지며, 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 높은 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 필터링 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 가시광 범위에서 색좌표가 Rx Conrdinate 0.2~0.5, Ry Coordinate 0.2~0.5 지점에 위치하며, 반사율이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 필터링 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 수소화 규소 알루미늄층은 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 3.1내지 3.6이고, 소광계수가 1.E-4내지 1.E-6이며, 350nm 내지 700nm의 파장 범위 내에서의 소광계수가 0.005보다 큰 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 필터링 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 저굴절률층은 이산화 규소 알루미늄(SiAl:O2), 질화 규소 알루미늄(SiAl:N), 질화 규소(SiN), 이산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 티타늄(TiO2), 산화 니오븀(Nb2O5), 산화 탄탈(Ta2O5) 및 그 혼합물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 필터링 구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 저굴절률층은 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 1.8보다 작고, 소광계수가 0.0005보다 작은 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 필터링 구조.
  8. 제1측면 및 상기 제1측면의 반대쪽에 위치한 제2측면을 동시에 구비하는 기판;
    복수의 수소화 규소 알루미늄(SiAl:H)층 및 복수의 저굴절률층이 서로 겹쳐지는 것에 의해 상기 기판의 제1측면에 형성되며, 상기 복수의 저굴절률층은 산화물로 구성되며, 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 적어도 일부가 중첩되는 통과대역(passband)를 가지며, 상기 통과대역은 중심 파장을 가지며, 상기 중심 파장은 입사각이 0°에서 30°까지 변할 때 등급(magnitude)상으로 전위(shifts)폭이 11nm보다 작은 구성으로 이루어지는 적외선 협대역 통과 필터링 구조; 및
    상기 기판의 제2측면에 형성되는 반사방지(AR)층;
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 여파기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 그 두께가 3000nm 내지 5500nm인 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 여파기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 350nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 높은 OD값을 가지며, 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서 높은 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 여파기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 적외선 협대역 통과 필터링 구조는 가시광 범위에서 색좌표가 Rx Conrdinate 0.2~0.5, Ry Coordinate 0.2~0.5 지점에 위치하고, 반사율이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 여파기.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 수소화 규소 알루미늄층은 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 3.1내지 3.6이고, 소광계수가 1.E-4내지 1.E-6이며, 350nm 내지 700nm의 파장 범위 내에서의 소광계수가 0.005보다 큰 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 여파기.
  13. 8항에 있어서,
    상기 복수의 저굴절률층은 이산화 규소 알루미늄(SiAl:O2), 질화 규소 알루미늄 (SiAl:N), 질화 규소(SiN), 이산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 티타늄(TiO2), 산화 니오븀(Nb2O5), 산화 탄탈(Ta2O5) 및 그 혼합물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 필터링 구조.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 저굴절률층은 800nm 내지 1600nm의 파장 범위 내에서의 굴절률이 1.8보다 작고, 소광계수가 0.0005보다 작으며, 350nm 내지 700nm의 파장 범위 내에서의 소광계수가 0.005보다 큰 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 여파기.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 반사방지층은 복수의 고굴절률 소재인 수소화 규소 알루미늄(SiAl:H)층과 복수의 저반사율 소재가 서로 겹쳐져 형성되며, 상기 저반사율 소재는 이산화 규소 알루미늄(SiAl:O2), 질화 규소 알루미늄(SiAl:N), 질화 규소(SiN), 이산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 티타늄(TiO2), 산화 니오븀(Nb2O5), 산화 탄탈(Ta2O5) 및 그 혼합물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 여파기.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 반사방지층은 그 두께가 3000nm 내지 6000nm인 것을 특징으로 하는 적외선 협대역 통과 여파기.

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