KR0172575B1 - 비대칭 산란특성을 갖는 표면양각 포토레지스트 박막의 제작장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입사된 광을 산란시키고 서로 간섭되게 하여 결상케 하는, 비대칭 산란특성을 갖는 포토레지스트 박막의 제작장치에 관한 것이다. 본 발명의 제작장치는 레이저를 사용하여 스펙클을 생성시키고, 수평 및 수직으로 서로 다른 산란각을 갖는 프리즘으로 생성된 스펙클을 변형하여 확산자 일면의 포토레지스트 박막에 노광시키므로써, 비대칭 양각을 형성시키기 위한 수단들로 구성된다. 따라서, 본 발명의 장치는 레이저 스펙클의 노출에 의한 사진촬영방법으로 확산자 등의 비대칭 산란특성을 갖는 표면양각을 효율적으로 제작할 수 있는 효과가 있다.

Description

비대칭 산란특성을 갖는 표면양각 포토레지스트 박막의 제작장치

제1도는 종래의 간유리 확산자를 보여주는 측면도.

제2도는 종래의 불투명 아크릴 확산자를 보여주는 측면도.

제3도는 본 발명에 따른 포토레지스트 박막의 제작장치를 보여주는 내부 구성도.

제4도는 본 발명의 장치에 의해 제작된 표면양각 확산자의 측면도.

제5a도는 본 발명의 장치에 의해 제작된 표면양각 확산자의 사시도.

제5b도는 본 발명의 장치에 의해 제작된 표면양각 확산자를 통과한 확산광의 수직확산각을 보여주는 도면.

제5c도는 본 발명의 장치에 의해 제작된 표면양각 확산자를 통과한 확산광의 수평확산각을 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 10, 40, 50 : 입사광 4 : 유리판

6, 46 : 양각 8, 16, 56 : 확산광

12 : 아크릴판 14 : 확산제

19 : 레이저투사기 20 : 레이저

21 : 제1반사체 23 : 제2반사체

24 : 셔터 26 : 공간필터

28 : 제1렌즈 30 : 프리즘

32 : 제2렌즈 34 : 확산체

36 : 포토레지스트 38, 42 : 기판

44 : 포토레지스트 박막 52 : 확산자

54 : 수직확산각 58 : 수평확산각

본 발명은 입사된 광을 산란시키고 서로 간섭되게 하여 결상케 하는, 비대칭 산란특성을 갖는 포토레지스트 박막의 제작장치에 관한 것이다.

일반적으로, 확산자는 그 재질에 따라 주로 두가지로 나뉘어 질수 있다. 그 한가지가 간유리 확산자, 다른 한가지가 불투명 아크릴 확산자이다.

제1도는 종래의 간유리 확산자를 보여주는 측면도이다. 입사광(2)이 유리판(4)에 조사된다. 이 유리판(4)은 간유리 확산자의 외주면을 이루고 있다. 입사광(2)이 조사되는 방향과 반대방향인 유리판(4)의 한 일단면에는 양각(6)이 형성되어 있다. 유리판(4)에 조사된 입사광(2)이 양각(6)을 통과하면서 산란되어 확산광(8)이 된다. 이 확산광(8)이 서로 간섭되어 결상되는 것이다. 그러나, 이 간유리 확산자는 양각(6)을 제작함에 있어서, 그 가공을 기계적인 방법으로 하므로 그 형상을 조절하기가 무척 어렵다. 그리하여, 조사되는 광이 확산되어 산란될 때 그 확산특성을 조절하기가 어렵게 되는 문제점이 있었다.

제2도는 종래의 불투명 아크릴 확산자를 보여주는 측면도이다. 입사광(10)이 아크릴판(12)에 조사된다. 아크릴판(12)은 불투명 아크릴 확산자의 외주면을 구성하고 있다. 아크릴판(12)의 내부는 확산제(14)와 섞여 성형되어 있다. 확산제(14)는 조사되는 입사광(10)을 산란시켜서 확산광(16)이 되도록 만든다. 이 확산광(16)이 서로 간섭되어 결상되는 것이다. 그러나, 이런 불투명 아크릴 확산자는 내부에 확산제가 섞여 있으므로 조사되는 광의 밝기가 떨어진다. 뿐만 아니라, 내부에 섞여 있는 확산제의 분포도 등을 조절하기가 무척 힘드므로, 수평 및 수직방향으로의 확산특성을 동시에 조절하기가 더 어려웠다.

따라서, 본 발명의 목적은 비대칭 산란특성을 갖는 포토레지스트 박막의 제작장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 포토레지스트 박막의 제작장치에 있어서, 레이저를 방사하는 레이저투사기, 레이저의 진폭 및 위상에 공간적 변화를 주는 공간필터, 공간필터를 통과한 레이저를 1차 확장시키는 제1렌즈, 제1렌즈를 통해 확장된 레이저를 수평 및 수직으로 서로 다른 산란각을 갖게하는 프리즘, 프리즘을 통과한 레이저를 2차 확장시키는 제2렌즈, 제2렌즈를 통해 확장된 레이저를 포토레지스트 위에 산란시키는 확산체를 포함하는 표면양각 확산자의 제작장치에 의해 달성가능하다.

본 발명에 의한 비대칭 산란특성을 갖는 포토레지스트 박막의 제작장치는, 레이저를 조사하는 단계, 레이저를 원형태로 1차 확장시키는 단계, 1차 확장된 레이저가 수평 및 수직으로 서로 다른 산란각을 갖도록 타원형태로 산란하는 단계, 산란된 레이저가 스펙클을 발생시키는 단계 및 스펙클이 포토레지스트에 노광되어 포토레지스트를 표면양각하는 단계로 동작한다.

그리고 본 발명의 장치에 의해 제작된 비대칭 산란특성의 표면양각 확산자는, 기판 및 기판에 양각이 없는 일단면을 포함하는 구조이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 포토레지스트 박막의 제작장치를 보여주는 내부 구성도이다. 레이저투사기(19)를 통해 방사된 레이저(20)가 제1반사체(21)에 입사되어 반사된다. 제1반사체(21)로는 주로 거울이 사용되며, 레이저는 일정 방향으로 반사된다. 이 레이저는 다시 셔터(24)를 통하여 그 노출이 통제된다. 셔터(24)를 통과한 레이저는 제2반사체(23)에 의해 다시 한번 일정 방향으로 반사된다. 이러한 반사체들을 사용함으로써, 좁은 공간에서도 레이저를 원하는 방향으로 자유로이 조정할수 있게 되는 것이다. 반사된 레이저는 공간필터(26)를 통과한다. 공간필터(26)는 조사되는 광의 진폭 및 위상에 공간적변화를 주기 위한 장치이다. 공간필터(26)를 통과한 레이저가 제1렌즈(28)에 입사된다. 이와같이, 레이저가 공간필터(26)와 제1렌즈(28)를 통과하는 과정을 통해, 레이저는 원형형상으로 1차 확장되어 진다. 1차 확장된 레이저는 다시 프리즘(30)을 통과한다. 프리즘(30)은 직각 삼각형모양의 두 투명체가 일정 간격을 두고 겹쳐져 있다. 따라서, 입사되는 레이저가 수평 및 수직으로 서로 다른 산란각을 갖게 할수 있는 것이다. 프리즘(30)을 통과한 레이저는 제2렌즈(32)에 입사된다. 이와같이, 레이저가 프리즘(30), 제2렌즈(32)를 통과하는 과정을 통해 레이저는 타원형상으로 2차 확장되어 진다. 이 레이저는 다시 확산체(34)에 입사되어 진다. 확산체(34)는 레이저와 같이 간섭성이 높은 광이 입사되어 산란되므로써, 스펙클을 생성시키는 역할을 한다. 확산체(34)로는 주로 간유리가 사용된다. 간유리는 그 일단면이 양각되어 있다. 이 양각에서 입사된 광이 산란된다. 확산체(34)를 통과한 레이저는 확산자의 양각을 형성하기 위한 포토레지스트(photo resist)(36)에 노광된다. 포토레지스트(36)는 감광성 수지막을 말하며, 기판(38)의 일면에 증착시킨 것이다. 따라서, 포토레지스트(36)는 레이저에 노광되어 표면에 무작위한 양각을 갖게 된다. 이 양각은 레이저의 출력에 따라 그 형상이 달라진다. 너무 큰 출력의 레이저를 사용하게 되면 포토레지스트에 양질의 양각을 제작하기 어렵게 된다. 따라서, 레이저 출력이 7와트 이상이면 10미크론미터 이상의 두께를 갖는 포토레지스트를 사용하고, 레이저 출력이 7와트 이하이면 10미크론미터 이하의 것을 사용하는 것이 바람직 하다. 여기서, 10미크론미터는 포토레지스트에 레이저가 조사되어 만들어진 포토레지스트 박막이 가장 좋은 확산특성을 갖게 되는 두께를 나타내는 것이다. 또한, 포토레지스트(36)가 원하는 특성을 갖도록 하기 위해서는 조사되는 레이저의 광학변수를 변화시키면 된다. 광학변수로는 광의 노출량, 광의 세기 및 포토레지스트의 현상처리방법 등을 들 수 있다. 게다가, 포토레지스트(36)는 여러 개의 부분단면으로 나뉘어져 레이저에 노광될 수도 있다. 이때에는 레이저를 여러번 구분하여 조사하는 다중노출에 의한 방식을 채택하게 된다. 다중노출방식은 스텝모터를 컴퓨터로 제어하여 레이저 노출을 제어함으로써 가능하게 된다. 이러한 방법을 채택하게 되면 아주 넓은 포토레지스트(36)도 양각을 용이하게 얻을 수 있게 된다.

제4도는 본 발명의 장치에 의해 제작된 표면양각 확산자를 보여주는 측면도이다. 입사광(40)이 기판(42)에 조사된다. 기판(42)은 주로 유리로 제작된다. 기판(42)을 통과한 광은 포토레지스트 박막(44)을 거치게 된다. 포토레지스트 박막(44)은 기판(42)에 증착되어 형성되며, 그 타단면에는 양각(46)이 제작되어 있다. 이 양각(46)을 통과하면서 광이 산란되어 지는 것이다. 이 양각(46)의 분포, 형태 및 크기가 입사되는 광의 특성을 결정하게 된다. 특히, 밝기나 확산각과 같은 확산특성을 결정하게 된다. 더욱이 밝기의 경우에 있어서, 본 발명의 장치에 의해 제작된 표면양각 확산자가 확산제를 사용하지 않으므로 광흡수에 의한 광량의 감소가 없게 된다. 이것은 입사되는 광의 밝기가 감소되지 않음을 의미한다.

이하에서는 본 발명의 장치에 의해 제작된 비대칭 산란특성의 표면양각 확산자에서 광의 확산특성중 확산각에 대해 설명하겠다. 제5a도는 비대칭 산란특성의 표면양각 확산자를 보여주는 사시도이고, 제5b도는 그 확산자를 통과하여 확산되는 광의 수직확산각을, 제5c도는 수평확산각을 보여주는 도면이다. 본 도면들은 표면양각 확산자에서 확산되는 광이 무작위한 양각으로 인하여 그 수평, 수직확산각이 서로 같지 않게 되어 확산특성이 개선되었음을 보여주기 위한 것이다. 이하에서는 표면양각 확산자를 확산자라고만 명명하여 설명하겠다. 입상광(50)은 확산자(52)에 입사된다. 입사된 광은 일정한 확산각을 갖고 산란되어 확산광(56)이 된다. 확산각은 확산자(52)를 기준으로 하여 확산광의 방향성분에 따라, 수직확산각(54)과 수평확산각(58)으로 나뉘어 질 수 있다. 수직확산각(54)은 제 5(나)도를 보면 알 수 있다. 이 도면은 제 5(가)도에서 보는 바와 같이 X축을 기준축으로 한 확산각을 보여주고 있다. 수평확산각(58)은 제 5(다)도를 보면 알수 있다. 이 도면은 제 5(가)도에서의 Y축을 기준축으로 한 확산각을 보여주고 있다. 따라서, 제 5(나)도 및 제 5(다)도에서 보는 바와 같이, 본 발명의 장치에 의해 제작된 확산자는 확산광이 수평 및 수직방향으로 서로 다른 확산각을 갖고 확산되게 할 수 있으므로 개선된 확산특성을 갖게 되는 것이다.

본 발명의 장치에 의해 제작된 표면양각 확산자는 광의 확산특성을 수직, 수평방향으로 자유자재로 조절할 수 있게 할 뿐만 아니라 그 휘도 특성도 향상되어 진다. 따라서, 텔레비젼용 스크린, 액정소자용 확산판, 조명등에서의 커버, 간유리 및 불투명 아크릴소재 등을 대용할 수 있다.

이상의 도면에 보는 바와같이, 본 발명에 따른 포토레지스트 박막의 제작장치는 레이저 스펙클의 노출에 의한 사진촬영방법으로 확산자 등의 비대칭 산란특성을 갖는 표면양각을 효과적으로 제작할 수 있다.

Claims (4)

1. 포토레지스트 박막의 제작장치에 있어서, 레이저를 방사하는 레이저투사기; 상기 레이저투사기에 방사된 레이저의 진폭 및 위상에 공간적 변화를 주는 공간필터; 상기 공간필터를 통과한 레이저를 1차 확장시키는 제1렌즈; 상기 제1렌즈를 통해 확장된 레이저가 수평 및 수직으로 서로 다른 산란각을 갖게 하는 프리즘; 상기 프리즘을 통과한 레이저를 2차 확장시키는 제2렌즈; 상기 제2렌즈를 통해 확장된 레이저를 포토레지스트에 산란시키는 확산체를 포함하는 비대칭 산란특성을 갖는 표면양각 포토레지스트 박막의 제작장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제작장치는, 레이저를 일정 방향 반사 시키는 반사체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비대칭 산란특성을 갖는 표면양각 포토레지스트 박막의 제작장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제작장치는, 레이저의 조사를 통제하는 셔터를 더 포함하는 비대칭 산란특성을 갖는 표면양각 포토레지스트 박막의 제작장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 프리즘은, 투명체들의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 비대칭 산란특성을 갖는 표면양각 포토레지스터 박막의 제작장치.