초록 ▼

반사 방지(AR) 코팅 물질로 광학 기판(optical substrate)을 코팅하는 방법이 개시된다. 입사하는 광의 각도와 파장에 따라 코팅된 제품(article)으로부터 사람의 시각 기관이 지각하는 지각 반사율(perceived reflectance)을 감소시키기 위해 프레넬 반사 계수들(Fresnel reflection coefficients)의 곱을 감소시키도록 코팅 물질과 그 두께를 정한다. 작은 챔버를 진공 처리하고 난 뒤, 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)와 같은 화학적 비활성 기체를 사용하여 세척한다. 하나 이상의

반사 방지(AR) 코팅 물질로 광학 기판(optical substrate)을 코팅하는 방법이 개시된다. 입사하는 광의 각도와 파장에 따라 코팅된 제품(article)으로부터 사람의 시각 기관이 지각하는 지각 반사율(perceived reflectance)을 감소시키기 위해 프레넬 반사 계수들(Fresnel reflection coefficients)의 곱을 감소시키도록 코팅 물질과 그 두께를 정한다. 작은 챔버를 진공 처리하고 난 뒤, 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)와 같은 화학적 비활성 기체를 사용하여 세척한다. 하나 이상의 분자성 선구(先驅) 물체를 플라즈마 기상 증착(plasma enhanced vapor deposition) 방법으로 증착하여 AR 필림을 형성한다. 유기, 유기실리콘 및/또는 무기 복수막(multilayers)과 함께 조정된 두께를 갖는 플루오로폴리머(fluoropolymer)를 기초로한 단일 AR 코팅막이 기술된다. 또한, 편광 발광 다이오드, 편광 필터(polarizing optical filter) 및 포토다이오드(photodiode)를 사용하여, 광학적으로 막성장(film growth)을 관찰하기 위한 방법이 개시된다. 상기 반사 방지 성질을 갖는 단일막 및 복수막을 형성하기 위해 모니터로부터의 피드백(feedback)을 사용하여 선구물질의 흐름을 조절한다.

대표청구항 ▼

평균 지각 반사율(average perceived reflectance)(FAR)을 갖는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품에 있어서,a) 코팅 처리 전의 평균 지각 반사율이 F0 인 광학 기판(optical substrate) | 및b) 상기 광학 기판 상의 적어도 한 부분에 코팅된 하나 이상의 반사 방지(anti-reflection) 물질막―여기서 각각의 물질막은 평균 지각 반사율(FAR)이 F0 의 대략 1/2보다 작거나 1/2과 같도록 하는 광학적 두께를 가짐―을 포함하는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 1항에 있어서

평균 지각 반사율(average perceived reflectance)(FAR)을 갖는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품에 있어서,a) 코팅 처리 전의 평균 지각 반사율이 F0 인 광학 기판(optical substrate) | 및b) 상기 광학 기판 상의 적어도 한 부분에 코팅된 하나 이상의 반사 방지(anti-reflection) 물질막―여기서 각각의 물질막은 평균 지각 반사율(FAR)이 F0 의 대략 1/2보다 작거나 1/2과 같도록 하는 광학적 두께를 가짐―을 포함하는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 1항에 있어서, 상기 광학 기판이 안경 렌즈(ophthalmic lens)인 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 2항에 있어서, 상기 안경 렌즈가 자신의 한 쪽 또는 양 쪽 표면의 적어도 일부분 및/또는 자신의 가장자리에 반사 방지 물질로 코팅된 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 1항에 있어서, 상기 광학 기판이 유리(window)인 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 1항에 있어서, 상기 광학 기판이 텔레비젼 스크린 또는 컴퓨터 모니터인 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 1항에 있어서, 적어도 하나의 상기 반사 방지 물질막이 플루오로카본 박막(fluorocarbon film)을 포함하는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 6항에 있어서, 상기 플루오로카본 박막이 퍼플루오리네이티드(perfluorinated) 유기 화합물의 플라즈마 증착에 의한 산물인 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 7항에 있어서, 상기 퍼플루오리네이티드 유기 화합물이 퍼플루오로알리패틱(perfluoroaliphatic) 또는 퍼플루오로싸이클로알리패틱 (perfluorocycloaliphatic) 화합물인 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품제 8항에 있어서, 상기 퍼플루오리네이티드 유기 화합물이 퍼플루오로싸이클로부탄(perfluorocyclobutane), 헥사플루오로에탄(hexafluoroethane), 테트라플루오로에틸렌(tetrafluoroethylene), 퍼플루오로프로펜(perfluoropropene) 및 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택되는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 6항에 있어서, 상기 플루오로카본 박막이 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)을 포함하는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 1항에 있어서, 적어도 하나의 반사 방지 물질막이 유기 또는 유기실리콘(organosilicon) 박막을 포함하는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 1항에 있어서, 적어도 한 개의 반사 방지 물질막이 Si(CH3)4, HSi(CH3)3, 티오펜(thiophene), 퓨란(furan), 벤젠(benzene), Ti(OC2H5)4, Ti(OC3H7)4, Ti(N(C2H5)2)4, 및 퍼플루오리네이티드(perfluorinated) 유기 화합물을 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상의 선구물질의 플라즈마 기상증착(plasma-enhanced chemical vapor deposition) 에 의한 산물인 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 1항에 있어서, 상기 반사 방지 물질막이 각각 대략 5nm 보다는 크고 1 미크론보다는 작은 물리적인 두께를 갖는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 1항에 있어서, 상기 광학 기판 및/또는 반사 방지 물질막 상에 증착된 광학 금속 박막(optically thin metal layer)을 추가로 포함하는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.제 1항에 있어서, 하이드로포빅(hydrophobic) 물질막을 추가로 포함하는 투명 또는 반투명 코팅 처리된 제품.약 1 미크론보다 작은 물리적인 두께를 가지는 적어도 하나의 폴리머성 플루오로카본(polymeric fluorocarbon)으로 이루어지는 막을 포함하는 광학 기판 상의 반사 방지막.제 16항에 있어서, 상기 반사 방지막이 퍼플루오리네이티드(perfluorinated) 유기 화합물의 플라즈마 기상 증착에 의한 산물을 포함하는 반사 방지막.제 17항에 있어서, 상기 퍼플루오리네이티드 유기 화합물이 퍼플루오로싸이클 로 부탄 (perfluorocyclobutane),헥사플루오로에탄(hexafluoroethane), 테트라플루오로에틸렌(tetrafluoroethylene), 퍼플루오로프로펜(perfluoropropene) 및 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택되는 반사 방지막.제 16항에 있어서, 제 2 반사 방지 물질막을 추가로 포함하는 반사 방지막.제 19항에 있어서, 상기 제 2 반사 방지 물질막이 Si(CH3)4, HSi(CH3)3, 티오펜(thiophene), 퓨란(furan), 벤젠(benzene), Ti(OC2H5)4, Ti(OC3H7)4, Ti(N(C2H5)2)4, 및 퍼플루오리네이티드(perfluorinated) 유기 화합물을 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상의 선구물질의 플라즈마 증착에 의한 산물인 반사 방지막.제 19항에 있어서, 하나 이상의 추가 반사 방지 물질막을 추가로 포함하는 반사 방지막.광학 기판 상에 반사 방지막을 증착하기 위한 장치에 있어서, a) 광학 기판을 수용하기 위한 반응 챔버| b) 상기 반응 챔버에 연결되며, 챔버 내로 플라즈마를 공급하기 위한 플라즈마 발생기| 및 c) 상기 반응 챔버 근처에 위치되며, 반사 방지막의 두께를 조정하기 위한 광학 모니터 를 포함하는 반사 방지막 증착 장치.제 22항에 있어서, 상기 플라즈마 발생기의 입구에 동작가능하게 결합된 유량 조절 밸브| 및상기 반응 챔버의 압력을 조절하기 위한 압력 조절 밸브를 포함하는 반사 방지막 증착 장치.제 23항에 있어서, 상기 광학 모니터가a) 선택된 파장 또는 대역폭(bandwidth)의 편광된 광선을 선택된 입사각으로 상기 기판에 조사하기 위한 편광 발광기|b) 상기 기판으로부터 일부 반사된 편광된 광의 세기를 측정하기 위한 광 검출기| 및c) 상기 광 검출기, 하나 이상의 유량 조절 밸브, 압력 조절 밸브 및 전원에 연결되며, 상기 광 검출기에서 검출된 상기 일부 반사된 편광된 광의 세기에 응답하여 상기 하나 이상의 유량 조절 밸브, 상기 압력 조절 밸브 및 전원을 조절하는 마이크로프로세서를 포함하는 반사 방지막 증착 장치.제 24항에 있어서, 상기 마이크로프로세서가 a) 일부 반사된 편광된 광의 세기로부터 반사 방지막의 두께를 정하고|b) 상기 플라즈마 발생기로 하나 이상의 선구물질의 유량을 선택적으로 조절하거나 제한하도록 유량 조절 밸브를 제어하며| c) 상기 하나 이상의 유량 조절 밸브, 상기 압력 조절 밸브 및 상기 전원을 조절함으로써 하나 이상의 선구물질의 증착 속도를 제어하도록프로그램된 반사 방지막 증착 장치.제 24항에 있어서, 상기 편광 발광기가 레이저인 반사 방지막 증착 장치.제 24항에 있어서, 상기 편광 발광기가 간섭(interference) 필터 및 편광 필터 모두에 연결되는 광원을 포함하는 반사 방지막 증착 장치.제 24항에 있어서, 상기 편광 발광기가 편광 발광 다이오드인 반사 방지막 증착 장치.제 22항에 있어서, 상기 반응 챔버가 상기 광학 기판의 약 2배보다는 크지 않은 체적을 가지는 반사 방지막 증착 장치.광학 기판 상에 반사 방지 코팅을 증착하기 위한 방법에 있어서, a) 상기 광학 기판 상에 적어도 한 개의 반사 방지 물질막 증착을 시작하는 단계| b) 상기 물질막이 증착되는 동안 막의 두께를 광학적으로 모니터하는 단계| 및 c) 상기 물질막이 원하는 두께에 이르면 증착을 중지하는 단계 를 포함하는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 30항에 있어서, 상기 물질막의 두께가 i) 상기 물질막이 증착되는 상기 기판의 표면으로부터 선택된 광 세기 및 선택된 파장 또는 대역폭을 갖는 편광된 광선을 선택된 입사각으로 반사시키는 단계 |ⅱ) 상기 편광된 광선의 반사된 부분의 세기를 검출하는 단계| 및ⅲ) 상기 광선의 반사된 부분의 세기로부터 막의 두께를 결정하는 단계에 의해 광학적으로 모니터되는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 30항에 있어서, 상기 물질막이 플라즈마 기상 증착(lasma-enhanced chemical vapor deposition) 방법에 의해 증착되는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 30항에 있어서, 상기 광학 기판이 렌즈인 반사 방지 코팅 증착 방법.제 30항에 있어서,d) 상기 기판 근처에 플라즈마를 발생하는 단계|e) 제 1막을 형성할 상기 기판에 증착시키기 위하여 플라즈마 상태의 이온화된 제 1물질의 흐름이 시작되는 단계|f) 증착되는 상기 제 1막의 두께를 광학적으로 모니터하는 단계| g) 상기 제 1막이 첫 번째 원하는 두께에 이르면 상기 제 1물질의 흐름을 중단하는 단계|h) 제 2 막을 형성할 상기 기판에 증착시키기 위하여 제 2물질의 흐름이 시작되는 단계|i) 증착되는 상기 제 2막의 두께를 광학적으로 모니터하는 단계| 및j) 상기 제 2막이 첫 번째 원하는 두께에 이르는 경우 상기 제 2물질의 흐름을 중단하는 단계를 추가로 포함하는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 34항에 있어서, 상기 제 1막이 원하는 제 1두께에 이르는 경우 상기 제 1물질의 흐름을 제한하는 단계| 및 상기 제 2 막이 원하는 제 2두께에 이르는 경우 상기 제 2물질의 흐름을 제한하는 단계를 추가로 포함하는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 30항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅막 상에 폴리메릭 플루오로카본(polymeric fluorocarbon)으로 이루어진 보호막을 증착하는 단계를 추가로 포함하는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 30항에 있어서, 상기 기판 상에 적어도 하나의 반사 방지 물질로 이루어진 막의 증착 전에 플라즈마로 상기 기판을 세척하는 단계를 추가로 포함하는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 37항에 있어서, 상기 기판의 세척을 광학적으로 모니터하는 단계| 및상기 기판의 표면 조건이 원하는 상태가 되면 상기 기판의 세척을 중단하는 단계를 추가로 포함하는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 38항에 있어서, 상기 원하는 기판의 표면 상태가 플라즈마 내의 상기 기판으로부터 원하는 불순물 방출 속도에 대응하는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 39항에 있어서, 상기 기판의 세척을 광학적으로 모니터하는 단계가 플라즈마 내의 불순물로부터 형광 방출을 관측하는 단계를 포함하는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 39항에 있어서, 상기 기판의 원하는 표면 상태가 상기 기판의 원하는 굴절률(refractive index)에 대응하는 반사 방지 코팅 증착 방법.제 30항에 있어서, 상기 원하는 두께가 하기 식으로 주어지는 지각 반사율(F)을 최소화함으로써 얻어지며, F = ∬S(λ,θ)R(λ,θ)dλdθ 상기 식에서, S(λ,θ)는 기설정된 파장(λ) 및 각도(θ)의 범위에서, 사람의 감지도(sensitivity)의 함수이고, R(λ,θ)은 p 및 s 편광된 반사율의 평균인반사 방지 코팅 증착 방법.제 42항에 있어서, S(λ,θ)는 통계적으로 결정된 평균값인 반사 방지 코팅 증착 방법.제 42항에 있어서, 상기 광학 기판이 반사 방지 물질의 코팅 전에는 지각 반사율(F0), 코팅후에는 지각 반사율(FAR)을 각각 가지며, FAR 은 F0 의 대략 1/2 보다 작거나 1/2와 같은 반사 방지 코팅 증착 방법.