일반기술

저굴절률 박막 제조방법 및 이를 이용한 무반사 코팅 방법

본 발명은 다공성 박막 미세 구조를 이용하여 매우 낮은 굴절률을 가지며 비등방성이 매우 작은 광학 박막을 제조하는 방법과 넓은 파장영역과 큰 입사각에서 투과특성이 우수한 무반사 코팅이 가능한 저굴절률 박막의 제조방법 및 이를 이용한 무반사 코팅 방법을 제공한다. 이러한 본 발명의 무반사 코팅에 사용되어지는 저굴절률의 박막은 경사 입사 증착법을 사용하여 증착한 다공성 유전체 박막을 포함하는 층으로 광학적으로 거의 등방인 특성을 가지며, 경사 입사각의 조절로 박막의 굴절률을 변화시킬 수 있으며, 또한 무반사 코팅에서 기판보다 낮은 굴절률을 갖는 유전체 층을 사용함으로써 작은 층수로 넓은 파장 영역과 큰 입사각도에 대해 반사가 작은 무반사 코팅이 되도록 함을 특징으로 한다. 이는 증착 중 기판의 경사각을 조절함으로써 굴절률의 조절이 가능하므로 기존 챔버 구조를 그대로 이용할 수 있으며, 한 종류의 물질만을 사용하므로 챔버 내의 오염을 방지할 수 있고, 2층 구조만으로도 넓은 파장영역에서 무반사 코팅이 가능 할뿐만 아니라 두께오차와 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.무반사코팅은 기판으로부터의 광 투과도를 증가시키기 위한 광학박막 코팅 방법으로 기판의 굴절률과 공기의 굴절률 차이에 의해 발생하는 경계면에서의 반사를 빛의 간섭효과를 이용하여 줄이는 방법으로 일반 광학 소자에 널리 사용되어진다. 종래의 무반사 코팅방법의 경우 모두 최소한 일층 이상의 저굴절률 층이 반드시 필요하며, 이때 굴절률이 낮은 저굴절률 층을 증착하는데 있어 사용하는 물질의 종류에는 한계가 있다. 또한, 기존의 방법으로는 일층만으로 넓은 영역에서 투과 특성이 우수한 무반사 코팅이 어렵기 때문에 다층구조가 필요하며, 2종류 이상의 물질을 사용해야 한다. 또한, 두 물질을 혼합하며 증착하여 굴절률이 연속적으로 변하도록 하는 무반사 코팅의 경우 증착과정에서 물질의 혼합비의 조절이 매우 어렵다는 단점이 있다. 연속적인 굴절률을 갖도록 불균일 박막을 이용한 일층의 무반사 코팅의 경우, 증착하는 동안 입사각을 연속적으로 변화시키며 증착하며, 연속적으로 입사각을 조절해야 하는 번거러움과 정밀한 두께조절이 필요하다는 문제점이 있다. 또한, 경사 입사 증착법의 경우, 유효굴절률은 낮아지지만 경사 입사각이 증가함에 따라 광학적 비등방성이 증가하므로 광학적으로 등방이여야 하는 무반사 코팅 등에는 적용하기 어렵다는 문제점이 있다