카메라 모듈용 IR Cut-off filter 제작 및 특성 연구 = IR Cut-off filter for camera modules

국문 초록 (Abstract)

오늘날 사용되는 적외선 차단 필터는 적외선 영역을 차단 시킴으로써 보다 선명한 영상을 획득할 수 있는 매우 중요한 부품으로 각광을 받고 있다. 가시광선과 적외선 영역에서 주로 사용되어지는 광학 박막 물질로는 고 굴절률을 가지는 TiO_(2) (n= 2.30)와 저 굴절률을 가지는 SiO_(2) (n=1.46)가 일반적으로 쓰인다. 본 실험에서는 적외선 차단 필터를 설계하고 이온빔 증착 장비를 이용하여 코팅 공정을 한 후에 각각의 특성들을 평가하였다. Macleod 프로그램을 사용하여 640nm 및 650nm 차단 필터를 설계하였으며, 설계된 데이터를 이용하여 Ion-Assisted Deposition 장비를 사용, TiO_(2)/SiO_(2) 유전층을 다층 박막으로 증착하였다. 코팅되어진 차단 필터의 특성을 관찰하고자 Spectrophotometer를 이용하여 투과도를 측정하였고, 시편의 단면 SEM 사진 관찰 결과로 다층 박막의 두께를 알 수 있었으며, AFM 측정으로 표면의 거칠기 정도를 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 필터의 파장 특성에 적합한 박막을 증착하였다. 640nm 및 650nm 차단 필터는 차단 파장이 설계 곡선과 각각 8nm와 1nm 이내에서 일치하였으며, 400~600nm에서 80% 이상의 투과도를 보였고, 근적외선 영역인 700nm 이상에서는 1%이하의 투과도를 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

IR Cut off filters for camera modules are becoming very important component gaining a clear image by IR cut off. The optical thin film material used in the region of visible and IR are TiO_(2) - high refractive index and SiO_(2) - low refractive index. In this study, IR cut off filter have been designed by using Ion-Assisted Deposition coating process and each property have been evaluated. 640nm and 650nm IR cut off filter by using Macleod program. Multi-layer TiO_(2)/ SiO_(2) dielectric layer were deposited by using designed data and Ion-Assisted deposition equipment. Transmittance was studied by spectrophotometer. Optical microscope and SEM for inspection of the surface condition and cross-section thickness of multi-layer and roughness of surface were measured by AFM. This work has focused on making deposition thin film for designed wavelength of filters from this result. 640nm and 650nm IR cut off filter showed cut wavelength shifted to 632nm and 651nm. Resulting transmittance at 400~600nm was measured to give over 80% and the transmittance at NIR of over 700nm was given under 1%.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 2. 이론적 배경 5
• 가. 물질의 광학적 특성 5
• 나. 물질의 박막의 특성 25
• 3. 실험 37
• 가. 코팅 설계 37
• 나. 실험 장치 39
• 다. 실험 방법 47
• 4. 결과 및 고찰 48
• 가. 640nm 차단 필터 코팅 및 특성 48
• 나. 640nm 차단 필터 열처리 실험 50
• 다. 650nm 차단 필터 코팅 및 특성 52
• 5. 결론 54
• Reference 55
• ABSTRACT 58