KR100431676B1

KR100431676B1 - 마이크로 구조체 어레이와, 마이크로 구조체 어레이 및마이크로 구조체 어레이 성형용 금형 그리고 마이크로렌즈 어레이의 제조 방법

Info

Publication number: KR100431676B1
Application number: KR10-2000-0016777A
Authority: KR
Inventors: 데시마다까유끼; 야기다까유끼; 시마다야스히로; 우시지마다까시
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2004-05-17
Also published as: KR20000071524A; DE60007212D1; JP3524424B2; US20030196903A1; EP1041407A1; JP2000280254A; US20050029111A1; US6632342B1; EP1041407B1; US7294389B2; DE60007212T2; US6835443B2

Abstract

본원의 마이크로 구조체의 어레이를 제조하는 방법에서는, 도전성 부분을 갖는 기판을 제공하고, 절연 마스크 층이 기판의 도전성 부분에 형성되고, 복수의 개구가 절연 마스크 층에 형성되어 도전성 부분을 노출시키며, 그리고 제1 도금층 또는 전착층이 전기 도금 또는 전착(電着)에 의해 절연 마스크에서 그리고 개구 내에 도포되는 것이다. 제2 도금층은 어레이 위에 마이크로 구조체의 크기 분포가 감소하도록 무전해 도금으로 도전성 부분에 그리고 제1 도금층 또는 전착층에 부가로 형성된다.

Description

마이크로 구조체 어레이와, 마이크로 구조체 어레이 및 마이크로 구조체 어레이 성형용 금형 그리고 마이크로 렌즈 어레이의 제조 방법 {MICROSTRUCTURE ARRAY, AND METHODS OF FABRICATING A MICROSTRUCTURE ARRAY, A MOLD FOR FORMING A MICROSTRUCTURE ARRAY, AND A MICROLENS ARRAY}

본 발명은 마이크로 구조체 어레이를 제조하는 방법, 마이크로 구조체 어레이를 형성하는 금형 또는 금형 마스터 제조 방법(명세서에서 "금형"이라는 용어는 금형 및 금형 마스터 모두를 포함하는 광의의 의미로 주로 사용됨), 금형을 사용하는 마이크로 구조체 제조 방법 및 마이크로 구조체 어레이에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 금형, 금형을 제조하는 방법 및, 금형을 사용하는 마이크로 렌즈 어레이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 마이크로 렌즈 어레이는 직경이 약 2 또는 3㎛ 내지 약 200 또는 300㎛으로 미소한 대체로 반구형상으로 이루어진 렌즈가 복수 배치된 구조를 갖는다. 마이크로 렌즈 어레이는 액정 표시 장치, 수광 장치 및 광통신 시스템에 파이버간 접속(inter-fiber connection)과 같은 다양한 용도에 사용된다.

한편, 발광 소자간에 폭이 협소한 어레이 형태로 용이하게 배치될 수 있는 면 발광 레이저와 같은 종류의 것에 대한 개발이 상당히 진전되어 있다. 따라서, 협폭의 렌즈 간격과 많은 개수의 개구를 갖는 마이크로 렌즈 어레이를 상당히 필요로 하고 있는 실정이다.

더욱이, 발달되어져 있는 반도체 처리 기술로서, CCD(charge coupled device)와 같은 수광 장치의 소형화가 이루어져 있고, 따라서, 이러한 분야에서도, 협폭 렌즈 간격과 많은 개수의 개구를 갖는 마이크로 렌즈 어레이에 대한 요구가 현저하게 높아지고 있다.

상기 마이크로 렌즈 분야에서, 요망되는 구조체는 그 렌즈 면에 입사광을 고효율로 활용할 수 있는 큰 광-집적 효율(large light-condensing efficiency)이 있는 마이크로 렌즈인 것이다.

또한, 광 병렬 처리-작업(optical parallel processing-operations) 및 광 상호 접속(optical interconnections)과 같은 광 정보 처리 분야에서도 동일한 요구가 있다. 또한, EL(electroluminescence) 패널과 같은 액티브 또는 자발적 발광형 디스플레이 장치의 연구 개발도 열정적으로 행하여져서, 고 정밀 고 휘도 디스플레이가 제안되어져 있다. 따라서, 상기 디스플레이에서는 소형 렌즈 및 많은 개수의 개구(NA: numerical aperture)를 갖는 것과 같은 대면적을 갖고 상당히 저렴한 경비로 생산될 수 있는 마이크로 렌즈 어레이의 요구가 가일층 증가되어져있다.

마이크로 렌즈를 제조하는 종래 기술의 방법에는 다음과 같은 것들이 있다.

이온 교환법(참고: M. Oikawa 외, Jpn. J. Appl. Phys. 20(1) L51-54, 1981)을 사용하는 종래 기술의 마이크로 렌즈-어레이 제조 방법에서는, 다성분 글래스로 이루어진 기판에 복수 장소에서 굴절율의 상승이 이루어진다. 따라서, 고 굴절율로 복수 렌즈가 형성되는 것이다. 그런데, 이러한 방법에서는 렌즈 직경을 렌즈 간에 간격과 대비하여 크게 할 수가 없다. 따라서, 많은 개수의 개구(NA)를 갖는 렌즈를 설계하는 것이 곤란하다. 또한, 대면적 마이크로 렌즈 어레이의 제조는, 이온 확산 장치와 같은 대규모 제조장치가 상기 마이크로 렌즈 어레이를 제조하는데 필요하기 때문에 제조가 용이하지 않다. 또한, 금형을 사용하는 성형 방법과 비교하여 각각의 글래스에 이온 교환 공정을 실시할 필요가 있는 것이다. 따라서, 제조장치의 제조 조건 관리를 충분하게 행할 수 없으며, 렌즈의 품질, 예를 들면 초점 거리의 변화가 롯드(lots) 사이를 증가시키는 문제도 발생하게 된다. 상기 사실에 더하여, 이러한 방법에서는 금형을 사용하는 방법과 대비하여 그 비용이 상당히 높은 것이다.

또한, 이용 교환 방법에서는, 글래스 기판에 피이온 교환용의 알칼리 이온이 필수적으로 되어서, 기판 재료가 알칼리 글래스에 한정된다. 그런데, 알칼리 글래스는 알칼리 이온이 프리(free)일 것을 필요로 하는 반도체-기본 장치에 적합하지 않은 것이다. 또한, 글래스 기판의 열팽창 계수가 수광 장치 또는 발광 장치의 기판의 열팽창 계수와는 크게 다르므로, 장치의 집적밀도의 증가로서, 열팽창 계수의부정합으로 인한 마이크로 렌즈 어레이와 장치 사이에 오정렬이 발생한다.

또한, 이온 교환법으로 처리된 글래스 표면에는 본질적으로 압축 변형이 잔존하게 된다. 따라서, 글래스가 왜곡되는 성질이 있기 때문에, 마이크로 렌즈 어레이의 대형화에 따라, 수광 장치 또는 발광 장치와 글래스 사이에 접착접합은 곤란하게 되는 것이다.

레지스트 리플로어 방법(resist reflow or melting method; D. Daly 외, Proc. Microlens Arrays Teddington., p23-34, 1991)을 사용하는 다른 종래 기술의 마이크로 렌즈-어레이 제조 방법에서는, 기판 상에 형성된 수지를 사진석판술 처리법(photolithography process)을 이용하여 원통 형상으로 패턴(pattern)하고, 그 수지를 가열하여 리플로잉 방법으로 마이크로 렌즈 어레이를 제조하는 것이다. 이러한 레지스트 리플로어 방법에 의해서는 다양한 형태를 가지는 렌즈가 저렴한 코스트로 제조될 수 있다. 또한, 이러한 방법은 이온 교환법과 비교하여서, 열팽창 계수, 왜곡 등의 문제가 없는 것이다.

그런데, 레지스트 리플로어 방법에서는, 마이크로 렌즈의 형상이 수지의 두께, 기판과 수지와의 습윤(wetting) 상태 및 가열온도에 전적으로 종속되는 것이다. 따라서, 단일 기판 면에 대한 제조 재현성이 높고, 롯트(lots) 간에 변화가 발생하기가 용이하다.

또한, 인접 렌즈가 리플로어로 인하여 서로 접촉하도록 전해지면, 표면장력으로 인하여 필요한 렌즈 형상을 보존할 수 없게 된다. 따라서, 인접하는 렌즈를 접촉시키어 렌즈 사이에 광 미사용 영역을 감소시키어 고 집광율을 달성하기가 곤란한 것이다. 또한, 약 20 또는 30㎛ 내지 약 200 또는 300㎛ 정도의 렌즈 직경을 얻고자 하면, 리플로어에 의해 구면(球面)화 하는데 충분한 두께로 수지를 도포하여야 한다. 그런데 필요한 광학 특성(굴절율 및 고광투과율)을 가지는 수지재료를 균일하게 두껍게 도포하는 것이 곤란하다. 따라서, 큰 곡률과 상당히 큰 직경을 가지는 마이크로 렌즈를 제조하는 것이 곤란하다.

다른 종래 기술의 방법에서는, 마이크로 렌즈의 원판을 제조하고, 원판에 렌즈 재료를 도포하고, 도포된 렌즈 재료를 박리(剝離)시키는 것이다. 원판 또는 금형은 전자-빔 리토그래피 방법(electron-beam lithography method; 일본 특허 출원 공개 평1-261601호)이나, 습식 에칭 방법(wet etching method; 일본 특허 출원 공개 평5-303009호)에 의해 제조된다. 이러한 방법에서는, 성형에 의해 마이크로 렌즈를 복제할 수 있으며, 롯드 간에 변화가 발생하지 않으며, 저렴한 비용으로 마이크로 렌즈를 제조할 수 있는 것이다. 또한, 이온 교환법에 비해서 열 팽창 계수 차이로 인한 얼라이먼트 오차 및 왜곡의 문제를 회피할 수 있는 것이다.

그런데, 전자-빔 리토그래피 방법에서는, 전자-빔 리토그래피 장치가 고가이어서 상당한 설비 투자비를 필요로 하는 것이다. 또한, 전자 빔 임팩트 면적이 제한되기 때문에 100 ㎠ 이상의 큰 면적을 점유하는 금형을 제조하는 곤란함이 있다.

또한, 습식 에칭 방법에서는 주로 화학 반응을 이용한 등방성 에칭 (isotropic etching)을 이용함으로, 금속판의 조성 및 결정 구조의 근소한 변화에도, 필요한 형상으로 금속판을 에칭할 수 없다는 문제가 발생하는 것이다. 또한, 에칭하는 방법에서도 필요한 형상이 획득된 후에 바로 세척되지 않고 에칭이 지속되는 것이다. 미소한 마이크로 렌즈를 형성하는 경우에는, 소망의 형상이 획득된 시점에서 마이크로 렌즈에 이르는 시간에 이를 때까지의 시간 중에 진행되는 에칭으로, 소망의 형상으로부터 일탈하는 경우가 발생할 수 있는 것이다.

또한, 전기 도금 기술(electroplating technique)을 이용하는 금형 제조 방법도 있다.(일본 특허 출원 공개 평6-27302호 공보) 이러한 방법은 개구와 그 일면에 형성된 도전층을 갖는 절연성 필름을 이용하며, 도전층을 음극으로 하여 전기 도금을 행하며, 절연성 필름의 표면에 렌즈의 모형(母型)으로 작용하는 돌출 부분을 형성한 것이다. 이러한 방법에 의해 제조되는 모형은 단계가 간소하고, 저코스트로 실현되는 것이다. 상기 방법과 유사한 방법으로는 일본 특허 출원 공개 평8-258051호 및 특허 공고 소64-10169호 공보의 것이 있다.

전기 도금 기술에 의해 개구에 도금층이 형성될 때 발생되는 문제는 도1a 및 도1b를 참고로 기술되는 바와 같다. 도1a 및 도1b는 기판(101)에 2차원적 어레이에 형성된 도금층(105)의 직경 변화 또는 분포를 설명하는 도면이다. 전기 도금 욕조에서 전기 도금을 이용하는 상기 제조 방법에서, 전극층(102)을 노출하도록 절연 마스크 층(103)에 형성된 개구의 패턴(예를 들면, 전극 패턴)으로 인하여 전기 도금-전류 밀도의 분포 또는 변화가 기판(101) 위에서 발생한다. 특히, 전계(electric field)는 불균일하게 집중되고(중심 부분에서 보다 주변부에서 더 강함), 그리고 전기 도금 성장(electroplating growth)은 어레이된 개구의 패턴의 주변에 근접하여 성장이 촉진된다. 그 결과, 여기에서는 기판에 반구(半球) 마이크로 구조체(105)의 크기의 분포 또는 변화가 있게 되는 것이다. 따라서, 이러한 기판이 마이크로 렌즈 어레이용 금형으로 사용되면, 각각의 마이크로 렌즈의 내역(specification)이 어레이 위에서 변하게 된다.

본 발명의 목적은, 가요성이며, 용이하고 안정적으로 마이크로 구조체의 저하된 크기 분포 및 우수한 성능을 갖는 마이크로 구조체 어레이(일반적으로, 반구형 마이크로 렌즈 어레이, 플라이아이(flyeye) 렌즈 및 렌티쿨러(lenticular) 렌즈와 같은 마이크로 렌즈 어레이)를 제조하는 방법 및; 금형을 사용하는 마이크로 구조체 어레이 제조 방법을 제공하는 것이다.본 발명은 도전성 부분을 갖는 기판을 준비하는 단계와, 도전성 부분 위에 절연 마스크 층을 형성하는 단계와, 도전성 부분을 노출시키도록 절연 마스크 층에 복수의 개구를 형성하는 단계와, 전기 도금 또는 전착으로 절연 마스크 층 위에 그리고 각각의 개구 내에 제1 도금층 또는 전착층을 등방성 성장 방향으로 형성하여 반구형 층 또는 반원통형 층을 형성하는 단계와, 무전해 도금에 의해 상기 반구형 층 또는 반원통형 층 상에 제2 도금층을 형성하여 마이크로 구조체를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 복수의 개구는 어레이 패턴으로 배열되는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 기판에 도전성 부분을 준비하는 단계와, 도전성 부분에 절연 마스크 층을 형성하는 단계와, 도전성 부분을 노출시키도록 절연 마스크 층에 복수 개구를 형성하는 단계와, 전기 도금 또는 전착에 의해 절연 마스크 층에 그리고 개구 내에 제1 도금층 또는 전착층(電着層)을 형성하는 단계와, 어레이 위에 마이크로 구조체의 크기 분포가 감소하도록 무전해 도금(electroless plating)에 의해 도전성 부분에 그리고 제1 도금층 또는 전착층(electrodeposited layer)에 제2 도금층을 형성하는 단계를 포함하는 마이크로 구조체의 어레이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

상기 제조 방법에서는, 제1 도금층이 전기 도금으로 형성되거나 제1 전착층이 전착성 유기 화합물에 의해 형성된다. 어레이 패턴은 일반적으로 적어도 일 방향으로 주기적인 2차원 어레이 패턴, 4개의 상호 직교 방향으로 주기적인 2차원적 어레이 패턴, 또는 주기적인 스트립 패턴이다. 전기 도금 또는 전착 시에 전류 밀도의 분포부에 개구를 통하여 노출된 도전부의 패턴의 영향이라는 면에서, 어레이 패턴은 전류 밀도가 어레이 위에서 균일하지 않는 전류 분포를 발생시킬 수 있는 것이다. 일반적으로, 개구는 원형이며 그리고 마이크로 구조체는 반구형 마이크로 구조체이며 또는, 개구는 긴 스트립 형상이며 그리고 마이크로 구조체는 반원통형 마이크로 구조체이다.

특히, 상기 기본 구성에 기본하여 이하와 같은 구조가 이루어진다.

제2 도금층은 소듐 하이포아인산염(sodium hypophosphite)과 같은 하이포아인산염의 환원제를 가지는 무전해 도금액을 사용하는 무전해 도금으로 형성된다. 이러한 사실에 의해, 마이크로 구조체 어레이의 내부식성 및 내마모성이 향상된다.

상기 제조 방법은 부가적으로, 전기 도금으로 제2 도금층에 제3 도금층을 형성하는 단계 또는 하이포아인선염의 환원제를 갖는 무전해 도금액을 사용하는 무전해 도금으로 제2 도금층에 제3 도금층을 형성하는 단계를 구비할 수 있는 것이다. 이러한 사실에 의해, 마이크로 구조체 어레이의 내부식성과 내마모성이 향상될 수 있는 것이다.

제1 도금층은 그 스커트 부분에서 연속적으로 형성될 수 있다. 플라이아이 렌즈는 상기 방법으로 제조되는 마이크로 구조체 어레이를 사용하여 제조된다.

제조 방법에서, 제1 도금 또는 전착층 및 제2 도금층(부가적으로, 제3 도금층)은, 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 수평적 하부 직경 또는 폭이 대략 1㎛ 내지 200㎛ 정도의 범위에 형성될 수 있는 것이다. 이러한 정도로 작은 마이크로 렌즈 어레이는 정확한 크기로 안정적으로 제어성이 우수하게 제조하는 것이특히 요망되는데, 본 발명은 이러한 요구에 응하는 것이다.

상기 제조 방법에서, 제1 도금 또는 전착층 및 제2 도금층(부가적으로, 제3 도금층)은, 반구형 또는 반원통형의 수평적 하부 직경 또는 폭의 분포가(여기서는 상기 분포가 마이크로 구조체의 크기에 관한 최소 값에 대한 최소 값과 최대 값 사이에 차의 비(ratio)로서 사용) 대략 20% 이하로 되도록, 형성될 수 있는 것이다. 크기 분포가 이러한 값을 취하면, 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 금형으로서 마이크로 구조체 어레이가 실질적으로 사용되는 것이다.

상기 제조 방법에서, 제1 도금 또는 전착층은, 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 수평적 하부 직경 또는 폭에 대한 제1 도금 또는 전착층의 수평적 하부 직경 또는 폭의 비가 대략 0.5정도 이하가 되도록 형성될 수 있다. 상기 상태가 안정적이면, 안정된 크기 분포가 용이하게 실현될 수 있을 것이다. 수직방향으로 무전해 도금층의 두께가 마이크로 구조체의 수직 방향으로의 전체 두께 또는 반경과 관련하여 증가함으로서, 마이크로 구조체의 크기 분포는 저하된다. 따라서, 양호한 소 분포를 실현하기 위해서는, 전체 마이크로 구조체에 대한 무전해 도금층의 두께 비가 가능한 클수록 좋다. 다른 한편, 무전해 도금을 처리하는 속도는 전기 도금 또는 전착을 처리하는 속도보다 낮다. 상기 비율은 상기 요소를 고려하여 정해지게 된다.

제조 방법에서, 제1 도금 또는 전착층은 제1 도금 또는 전착층의 직경 또는 폭이 대략 10㎛ 이하로 되도록 형성될 수 있는 것이다. 이렇게 하여, 1㎛ 내지 200㎛ 범위에서 대략적으로 하부 직경 또는 폭을 갖는 마이크로 구조체의 마이크로구조체 어레이가 양호한 분포를 가지는 것이 용이하게 실현될 수 있는 것이다.

상기 제조 방법은 부가적으로, 예를 들어 전기 도금으로 제1 도금 또는 전착층 및 제2 도금층(부가적으로, 제3 도금층)이 있는 기판에 금형을 형성하는 단계와, 기판으로부터 금형을 분리시키는 단계를 구비하는 것이다. 이러한 사실에 의해서, 마이크로 렌즈 어레이와 같은 마이크로 구조체 어레이를 형성하는 금형이 제조되는 것이다.

상기 제조 방법은 부가적으로, 제1 수지로 제1 도금 또는 전착층 및 제2 도금층(부가적으로, 제3 도금층)이 있는 기판을 도포하는 단계, 기판으로부터 제1 수지를 분리시키는 단계, 그리고 제1수지의 굴절률과는 다른 굴절률을 가지는 제2 수지로 경화된 제1 수지를 도포하는 단계를 구비하는 것이다. 이에 의해서, 양호한 마이크로 렌즈 어레이가 제조되는 것이다.본 발명은 도전성 부분을 갖는 기판과, 도전성 부분 위에 형성되고 도전성 부분을 노출시키도록 복수의 개구가 형성된 절연 마스크 층과, 절연 마스크 층 위에 그리고 각각의 개구 내에 형성되고 등방형 성장 방향으로 전기 도금 또는 전착시키는 데 사용된 재료를 구비하는 제1 반구형 층 또는 반원통형 층과, 무전해 도금에 사용되는 재료를 구비하는 상기 반구형 층 또는 반원통형 층 상의 제2 층을 포함하며, 상기 복수의 개구는 어레이 패턴으로 배열된 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이에 관한 것이다.

본 발명은 또한 도전성 부분을 갖는 기판과, 복수 개구가 도전성 부분을 노출하도록 형성된 도전성 부분에 형성된 절연 마스크 층과, 전기 도금 또는 전착에 의해 절연 마스크 층에 그리고 개구 내에 형성된 제1 도금 또는 전착층과, 무전해 도금에 의해 도전성 부분에 그리고 제1 도금 또는 전착층에 형성된 제2 도금층을 포함하는 마이크로 구조체 어레이에 대한 것이다.

또한, 이러한 마이크로 구조체 어레이에서, 상기 특정된 구조체를 채택할 수 있다. 마이크로 구조체 어레이는 일반적으로 마이크로 렌즈 어레이, 렌티쿨러 렌즈 또는 플라이아이 렌즈를 형성하는 금형이다.

본 발명을 첨부 도면을 참고로 양호한 실시예를 기재된 이하의 기술과 관련하여 파악하면 보다 용이하게 이해 될 수 있을 것이다.

도1a는 기판에 형성된 종래 마이크로 구조체 어레이를 설명하는 단면도.

도1b는 기판에 형성된 종래 마이크로 구조체 어레이를 설명하는 평면도.

도2a 내지 도2d는 본 발명에 따르는 제1 및 제2 실시예의 마이크로 렌즈 어레이 금형 또는 그와 같은 류의 것을 제조하는 방법의 제조 단계를 설명하는 단면도.

도3은 본 발명에 사용되는 전기 도금 장치를 설명하는 도면.

도4는 본 발명에 사용되는 무전해 도금장치를 설명하는 도면.

도5는 본 발명에 사용되는 전기 도금 또는 전착(電着)에 의해 반(半)구형 또는 반(半)원통형 마이크로 구조체를 형성하는 원리를 설명하는 도면.

도6a 내지 도6e는 본 발명에 따르는 제3 및 제4 실시예의 마이크로 렌즈 어레이 금형 또는 그와 같은 류의 것을 제조하는 방법의 단계를 설명하는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 10: 기판

2, 11: 전극층

3, 12: 마스크 층

4, 13: 개구

5, 14: 전착 또는 전기 도금 층

6, 15: 무전해 도금층

7: 베이스

8: 양극판(anodic plate)

9: 외부 전력원

16: 전기 도금 또는 무전해 도금층

제1 실시예

반구형 마이크로 구조체 어레이를 제조하는 방법의 제1 실시예는 도2a 내지 도2d를 참고로 기술된다.

초기에, 2.54cm (1인치) 직경의 실리콘 웨이퍼를 산화 가스를 사용하여 열산화하고, 그리고 1㎛ 두께의 이산화규소 층이 웨이퍼의 대향 면에 형성한다. 이러한 웨이퍼는 도2a 내지 도2d에 도시된 기판(1)으로 사용되는 것이다. 상기 웨이퍼에 적절한 박막 성형법(thin-film forming method)인 전자 빔 진공 증착법(electron beam vacuum-evaporation method)을 사용하여 Cr 및 Au를 각각 10nm, 200nm의 두께로 연속적으로 막을 형성한다. 따라서, 전극층(2)이 형성된다.

이후, 포토레지스트가 도2a에 도시된 바와 같이 절연 마스크 층(3)을 형성한다. 다음, 개구(4)가 노광 및 현상을 사용하는 사진 석판술에 의해 마스크 층(3)에 형성된다. 따라서, 복수 개구(4)가 700 x 700의 2차원 매트릭스 어레이로 형성되어서 도2b에 설명된 바와 같이 전극층(2)을 노출시킨다. 개구(4)는 원형 형태를 가지며 직경 5㎛이다. 인접 개구(4) 사이에 간격은 25㎛이다.

다음, 니켈(Ni) 전기 도금이 욕조 온도 50℃ 및 음극 전류 밀도 40A/dm²로 60초동안 수행된다. 전기 도금용의 기판(1)은 베이스(7)로서 사용되고 전극층(2)은 도3에 도시된 바와 같이 음극으로서 사용된다. 니켈(II) 설페이트(sulfate), 니켈(II) 크로라이드(chloride), 붕산(boric acid) 및 광택제를 함유한 Ni 전기 도금 욕조(20)가 사용된다. Ni 도금층(5)은 최초에 개구(4)에 침착(deposit)되어 그 안에서 성장한다. 도금층(5)은 마스크 층(3) 상에서 확장된다. 반구형 또는 반원통형 도금층(5)은 도2c에 도시된 바와 같이 어레이의 중심에서 그 저부의 직경이 11㎛에 이를 때까지 도포된다 도3에 도시된 바와 같이, 외부 전력원(9)은 베이스(7)와 양극 판(8) 사이에 접속된 것이다.

다음, Ni 무전해 도금이 도2d에 도시된 바와 같이 무전해 도금층(6)을 형성하도록 욕조 온도 90℃에서 수행된다. 하이포아인산염의 환원제를 함유한 Ni 무전해 도금액(S-780: 일본 가니젠회사 제품)이 사용된다.

무전해 도금에 의해 획득되는 Ni 도금층(6)은 인산염(phosphorus)을 함유한다. 어레이의 중심 부분에 도금층(5, 6)의 저면의 직경을 측정하면 21㎛이고, 도금층(5, 6)에 대한 전기 도금층(5)의 직경비는 0.52이다. 이때, 어레이 주변에 위치하는 도금층(5, 6)의 저면의 직경은 27㎛(최대 값)이다. 어레이 중심부와 둘레에 도금층의 저면의 직경 분포(즉, 최소 직경에 대한 최대 직경과 최소 직경 차의 비)는 약 28%이다.

상술된 바와 비교를 위하여, 상기 Ni 전기 도금은, 어레이의 중심 부분에 도금층의 저면의 직경이 21㎛에 이를 때 까지 개시하여 종료함으로서 생산되는 것이다. 어레이의 다수 지역에서 도금층의 저면의 직경을 측정하면, 최대 직경이 어레이의 둘레부에서 33㎛으로 측정되고 그리고 도금층의 저면의 직경의 분포가 약 55%로 발견된다. 이러한 사실로부터, 저감된 직경 분포(55%에서 28%로 저감)를 갖는 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 금형을 이러한 실시예에서 제조하는 것이 가능한 것이다.

상술된 바로서, 이러한 실시예의 금형에서는, 반구형 또는 반원통형 도금층의 분포 또는 변화가 전기 도금층에 무전해 도금층의 형성으로 저감된다. 또한, 무전해 도금층(6)이 인산염을 함유하므로, 금형의 내부식성과 내마모성이 전착 또는 전기 도금만을 사용하여 생산된 금형의 것과 비교하여 향상된다.

금속, 반도체(실리콘 웨이퍼 또는 그와 같은 종류) 및 절연재(글래스, 수정 및 폴리머 필름과 같은 종류)와 같은 임의적 재료가 기판재로서 사용될 수 있다. 기판(1)으로서 금속재가 사용되면, 전극층(2)을 형성시킬 필요가 없어진다. 또한 반도체를 사용하면, 반도체가 전기 도금하기에 충분한 도전성을 갖는다면, 전극층이 필수적으로 필요하지는 않게 된다. 그런데, 금속 또는 반도체가 기판으로서 사용되는 곳에서는, 전체 기판이 전기 도금액에 담겨짐으로, 도금층도 마이크로 구조체 형성 부분과는 다른 부분에 형성된다. 따라서, 도금층이 미리 정해진 부분에만 형성되면, 절연재가 기판으로서 양호하게 사용될 수 있는 것이다. 다르게는, 표면이 부분적으로 절연되는 금속 또는 반도체도 사용될 수 있다.

전극층과 기판의 재료는, 전극층이 다음의 액체에 노출되기 때문에 사용되는 전기 도금액 또는 무전해 도금액 또는 전착 도금액에 부식되지 않는 재료에서 선택된다. 마스크 층(3)은 전기 도금액 또는 무전해 도금액 또는 전착액에 내부식성이 있는 임의적 무기성 또는 유기성 절연재로 형성될 수 있다. 또한, 무전해 도금을 생산할 때에는 양호하게, 이전에 형성된 도금 또는 전착층에서 보다 마스크 층(3)의 재료에 무전해 도금층을 도포하기가 더 어려운 것이다. 그러한 재료는 마스크 층(3)용으로 적절한 것이다. 마스크 층(3)의 재료는 또한 전기 도금액 또는 무전해 도금액 또는 전착액에 대하여 내부식성이 있는 것이다.

도5에 도시한 바와 같이, 금속 이온과 같은 이온을 함유한 전기 도금액 또는 전착액(20) 내에서 전기 도금 또는 전착이 개구(4)에 이행되는 곳에서, 전기 도금액 또는 전착액(20) 내에 이온은 도금층(2)으로 이동하고 그리고 전기 도금 또는 전착의 도포는 등방성(isotropic)이 있는 성장 방향으로 진행된다. 따라서, 반구형 또는 반원통형 층이 형성될 수 있는 것이다. 개구(4)의 크기가 양극 판(8)의 크기보다 상당히 작고 그리고 이온이 전기 도금액 또는 전착액(20)내에서 균일하게 용해되면, 도금층의 성장 방향은 등방성(等方性)인 것이다. 일반적으로, 마이크로 렌즈 어레이는 약 2 또는 3㎛ 내지 약 200 또는 300㎛의 직경을 각각 가지는 어레이된 미소한 렌즈의 구조체를 갖고, 개구(4)의 크기는 마이크로 렌즈의 필요한 직경보다 더 소형으로 제조된다. 도금 또는 전착층의 등방성 성장을 우수하게 달성하기 위해서, 개구의 크기를 반구형 구조체의 직경보다 작게 한다.

전기 도금의 경우에, 도금층은 전기 화학적 반응에 의해 발생되는 전기 도금 욕조 내에 금속 이온의 도포로 형성된다. 도금층의 두께는 전기 도금 시간과 온도를 제어하여 용이하게 제어할 수 있다. 다음의 물질이 전기 도금 금속으로 사용될 수 있는 것이다. 예를 들면, 단일 금속으로는, Ni, Au, Pt, Cr, Cu, Ag, Zn등이 이용될 수 있다. 합금으로는, Cu-Zn, Sn-Co, Ni-Fe, Zn-Ni등이 사용될 수 있다. 다른 전기 도금 가능한 재료를 사용하는 것도 가능하다.

종래 전착 장치에 베이스(7)와 전류를 사용하는 전착재로서, 전착성 유기 화합물(음이온형 전착의 경우에는 아크릴계 카르복실산 수지 등이고, 양이온형 전착의 경우에는 에폭시계 수지 등임)이 이용된다.

도4는 무전해 도금 장치를 설명하는 도면이다. 무전해 도금층(6)은 필요한 반경에 이를 때까지 반구형 또는 반원통형 도금 또는 전착층(5)에서 성장된다. 최종 마이크로 구조체의 직경 분포는 도금 또는 전착층으로부터 생성되지만 무전해 도금층으로부터는 생성되지 않는다. 무전해 도금층의 도포기구는 도금층의 도포에 전류를 필요로 하지 않는 금속염(metallic salt)의 산화-환원반응으로 인한 것이다. 무전해 도금층(6)은 전체 어레이 위에서 균일하게 성장하는 것이다. 무전해 도금은 기판이 무전해 도금액(30)을 취출하여 필요한 형상이 획득된 후에 물로 세척됨으로서, 정지되는 것이다

무전해 도금의 경우에는, 도금층(6)의 두께가 무전해 도금 시간과 온도를 제어하여 용이하게 제어된다. 다음의 물질은 무전해 도금 금속으로 사용될 수 있는 것이다. 예를 들면, 단일 금속으로는, Ni, Au, Cu, Co 등이 이용될 수 있다. 합금으로는, Co-Fe, Co-W, Ni-Co, Ni-Fe, Ni-W 등이 사용될 수 있다. 다른 무전해 도금 가능한 재료를 사용하는 것도 가능하다.

환원제로서는, 소듐 하이포아인산염, 포타슘 하이포아인산염(potassium hypophosphite), 소듐 보로하이드리드(borohydride), 포타슘 보로하이드리드, 히드라진(hydrazine), 포르말린, 주석산(tartaric acid), 등이 이용된다. 소듐 하이포아인산염 또는 포타슘 하이포아인산염이 환원제로서 사용되면, 무전해 도금층은 인산염을 함유한다. 따라서, 도금층의 내부식성 및 내마모성이 향상되는 것이다.

상기 논의된 바와 같이, 도금 또는 전착층의 형상은 전착시간 및 온도를 제어하여 용이하게 제어될 수 있으므로 상기 방법은 제어성이 우수한 것이다. 최초의 전착 또는 전기 도금 후의 무전해 도금을 필요한 형상에 이르기 직전에 정지되고 그리고 내부식성과 경도가 높은 전기 도금 재료로 이루어진 도금층을 필요한 형상이 이루어 질 때까지 성장시키면, 내부식성 및 경도가 높은 마이크로 렌즈 어레이용 금형과 같은 마이크로 구조체 어레이를 획득할 수 있는 것이다.

상기 구조체를 사용하여 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 단계를 기술한다. 자외선 경화 광중합 수지는 상기 제조 방법에 의해 획득된 마이크로 구조체 어레이용 금형에 도포된다. 글래스의 지지 기판이 수지에 배치된 후에, 자외선에 수지를 노출시키어 수지가 경화된다. 마이크로 렌즈 어레이의 수지는 글래스 기판을 상승시키어 마이크로 구조체 어레이로 기판으로부터 분리된다. 따라서, 마이크로 구조체 어레이의 오목형 수지가 형성된다.

상기 수지의 굴절률 보다 더 큰 굴절률을 가지는 다른 수지를 부가로 오목형 수지에 도포하여서, 수지를 경화시킴으로서, 평활한 마이크로 렌즈 어레이를 획득할 수 있다.

상기 방법에서, 알칼리 글래스(alkaline glass)가 마이크로 렌즈를 형성하는데 필수적이지 않아서, 기판과 마이크로 렌즈의 재료가 이온 교환법에 비해서 제한이 작아진다.

상기 마이크로 렌즈 어레이는 다른 방법에 의해 제조될 수 있으며, 그 방법으로는 종래 열가소성 수지를 이용하고 가열된 금형을 상기 수지에서 압압(stamp)시키는 방법 및; 금형 상에 열경화 수지를 도포하고, 가열하여 수지를 경화하는 방법; 그리고 전자-빔 경화수지가 금형상에 도포되어, 수지가 전자 빔 조사에 의해 경화되는 방법이 있다.

상기 구조체를 사용하여 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 금형을 형성하는 제조 단계를 이하에 기술한다.

이러한 제조 방법은 부가로 상기 제조 방법에 의해 획득된 기판에 금형을 형성하는 단계 및 기판으로부터 금형을 분리시키는 단계를 포함할 수 있는 것이다. 이러한 경우에, 금형은 전기 도금을 사용하여 형성될 수 있다. 다음, 볼록 마이크로 렌즈가 금형을 사용하는 성형으로 제조된다.

이러한 제조 방법에서는 금형이 성형으로 형성되어서, 동일한 형상을 가지는 복수 금형을 용이하게 제조할 수 있는 것이다. 이러한 실시예에서는, 동일한 형상을 가지는 마이크로 렌즈 어레이용의 복수 금형이 동일한 금형 마스터를 사용하여 제조될 수 있다.

광중합 자외선 경화 수지가 상기 방법에 의해 제조된 볼록 마이크로 렌즈 어레이용 금형 위에 도포된 후에, 지지 기판으로서의 글래스 기판이 수지 위에 배치된다. 상기 수지는 글래스를 통한 자외선에 노출되어서 경화된다. 그 후, 수지를 갖는 글래스가 금형으로부터 분리된다. 따라서, 볼록 마이크로 렌즈 어레이가 획득된다. 광중합 복수 마이크로 렌즈 어레이는 동일한 금형을 사용하는 동일한 단계를 반복하여 형성된다.

또한, 상기 마이크로 렌즈 어레이는, 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 전자-빔 경화 수지를 사용하는 상기 기술된 방법과 같은 다른 방법에 의해서도 제조될 수 있는 것이다.

이러한 방법에서는, 금형이 전기 도금 또는 그와 같은 종류의 것에 의해 직접적으로 형성된다. 따라서, 고가의 장비를 필요로 하지 않으며, 가격을 절감시킬 수 있으며, 금형의 크기를 용이하게 확대시킬 수 있는 것이다. 또한, 도금층의 크기가 제 위치에서 제어될 수 있으며, 렌즈 직경 및 그와 같은 것들이 처리 시간 및 온도를 제어하여 용이하고 정확하게 제어될 수 있는 것이다.

제2 실시예

반구형 마이크로 구조체 어레이의 제조 방법의 제2 실시예를 제1 실시예를 기술한 바와 같이 도2a 내지 도2d를 참고로 이하에 기술한다.

개시적으로, 전극층(2), 마스크 층(3) 및 개구(4)가 제1 실시예에서와 같이 기판(1)에 형성된다.

다음, 니켈(Ni) 전기 도금이 욕조 온도 50℃ 및 음극 전류 밀도 40A/dm²로 10초 동안 수행된다. 전기 도금용의 상기 기판(1)은 베이스(7)로서 사용되고 그리고 전극층(2)은 도3에서 설명되는 바와 같이 음극으로서 사용된다. 니켈(II) 설페이트(sulfate), 니켈(II) 크로라이드(chloride), 붕산(boric acid) 및 광택제를 함유한 Ni전기 도금 욕조가 사용된다. 따라서, 반구형 또는 반원통형 도금층(5)은 도2c에서 설명되는 바와 같이 어레이의 중심에서 그 저부의 직경이 6㎛에 이를 때까지 도포된다.

다음, Ni 무전해 도금이 도2d에 도시된 바와 같이 무전해 도금층(6)을 형성하도록 욕조 온도 90℃에서 수행된다. 하이포아인산염의 환원제를 함유한 Ni 무전해 도금액(S-780)이 사용된다.

무전해 도금에 의해 획득되는 Ni 도금층(6)은 인산염(phosphorus)을 함유한다. 어레이의 중심 부분에 도금층(5, 6)의 저면의 직경을 측정하면 21㎛이고, 그리고 어레이의 둘레부분에 도금층(5, 6)의 저면의 직경은 23㎛(최대 값)이다. 어레이 중심부와 둘레에 도금층의 저부의 직경분포는 약 10% 이다. 제2 실시예의 직경 분포는, 도금층(5, 6)에 대한 전기 도금층(5)의 비가 제2 실시예에서 감소되기 때문에 제1 실시예의 직경 분포보다 작다.

이러한 실시예의 금형에서도, 반구형 또는 반원통형 도금층의 분포 또는 변화는 전기 도금층에 무전해 도금층을 형성하여 감소된다. 또한, 무전해 도금층(6)이 인산염을 함유하므로, 금형의 내부식성과 내마모성이 전착 또는 전기 도금만을 사용하여 생산된 금형의 것과 비교하여 향상된다.

제3 실시예

반구형 마이크로 구조체 어레이를 제조하는 방법의 제3 실시예는 도6a 내지 도6e를 참고로 기술된다.

개시적으로, 전극층(11), 마스크 층(12) 및 개구(13)가 제1 실시예와 유사하게 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이 기판(10)에 형성된다.

다음, 구리(Cu) 전기 도금이 도3에 도시된 바와 같이 욕조 온도 55℃ 및 음극 전류 밀도 4 A/dm²로 2초 동안 수행된다. 전기 도금용의 상기 기판(10)은 베이스(7)로서 사용되고 그리고 전극층(11)은 음극으로서 사용된다. 구리(Cu) 설페이트(sulfate), 황산, 염산 및 광택제를 함유한 Cu 전기 도금 욕조가 사용된다. Cu 도금층(14)은 개구(13)에 초기에 도포되어 그 안에서 성장한다. 도금층(14)은 도6c에 도시된 바와 같이 마스크 절연 층(3)에서 확장된다. 도금층(14)은 어레이의 중심에서 그 저부의 직경이 6㎛에 이를 때 까지 도포된다.

다음, 금(Au) 무전해 도금이 도6d에 도시된 바와 같이 무전해 도금층(15)을 형성하도록 욕조 온도 93℃에서 수행된다. 포타슘 골드 시안화물(potassium gold cyanide), 암모늄 크로라이드, 소듐 시트라산염 및 소듐 하이포아인산염을 함유한 Au 무전해 도금액이 사용된다.

무전해 도금에 의해 획득되는 Au 도금층(15)은 인산염(phosphorus)을 함유한다. 무전해 도금층(15)은 그 저부의 직경이 어레이의 중심 부분에서 15㎛에 이를 때까지 도포된다.

다음, 크롬(Cr) 전기 도금이 도6e에 도시된 바와 같이 욕조 온도 50℃ 및 음극전류밀도 4 A/dm²로 60초동안 수행되어 도금층의 내부식성이 향상된다. 상기 무전해 도금층(15)은 음극으로서 사용된다. 크롬산 및 황산을 함유한 Cr 전기 도금 욕조가 사용된다. 따라서, 전기 도금으로 형성된 구리 도금층(14), 인산염 함유 Au 무전해 도금층(15), 및 전기 도금으로 형성된 Cr 도금층(16)이 이러한 순서로 전극층(11)에 도포된다.

어레이의 중심 부분에 도금층(14, 15, 16)의 저면의 직경을 측정하면 20㎛이고, 어레이 주변에 위치하는 도금층(14, 15, 16)의 저면의 직경은 24㎛(최대 값)이다. 어레이 중심부와 둘레에 도금층의 저부의 직경분포는 약 20% 이다.

또한, 이러한 실시예의 금형에서는 반구형 또는 반원통형 도금층의 분포 또는 변화가 전기 도금층에 무전해 도금층의 형성으로 감소된다. 또한, 크롬 전기 도금층이 표면에 형성됨으로, 금형의 경화가 향상되는 것이다.

제4 실시예

개시적으로, 전극층(11), 마스크 층(12) 및 개구(13)가 제3 실시예와 유사하게 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이 기판(10)에 형성된다.

다음, 니켈(Ni) 전기 도금이 욕조 온도 50℃ 및 음극 전류 밀도 40 A/dm²로 10초 동안 수행된다. 전기 도금용의 기판(10)은 베이스(7)로 사용되고 전극층(11)은 도3에서 설명되는 바와 같이 음극으로 사용된다. Ni(II) 설페이트(sulfate), 니켈(II) 크로라이드, 붕산 및 광택제를 함유한 Ni 전기 도금 욕조가 사용된다. 따라서, 반구형 또는 반원통형 도금층(14)은 도6c에 도시된 바와 같이 그 저부의 직경이 6㎛에 이를 때까지 도포된다.

다음, 니켈(Ni) 무전해 도금이 도6d에 도시된 바와 같이 무전해 도금층(15)을 형성하도록 욕조 온도 90℃에서 수행된다. 하이포아인산염의 환원제를 함유한 Ni 무전해 도금액(S-780)이 사용된다. 무전해 도금에 의해 획득된 Ni 도금층(15)은 인산염을 함유한다. 무전해 도금층(15)은 그 저부의 직경이 어레이의 중심 부분에서 21㎛에 이를 때 까지 도포된다.

다음, 금(Au) 무전해 도금이 도6e에 도시된 바와 같이 욕조 온도 93℃에서 2분 동안 수행되어 무전해 도금층(16)을 형성하여, 도금층의 내부식성이 향상된다. 상기 무전해 도금층(15)은 음극으로서 사용된다. 포타슘 골드 시안화물(potassium gold cyanide), 암모늄 크로라이드, 소듐 시트라산염 및 소듐 하이포아인산염을 함유한 금(Au) 무전해 도금액이 사용된다.

따라서, 전기 도금으로 형성된 구리 도금층(14), 인산염 함유 Ni 무전해 도금층(15), 및 인산염 함유 Au 무전해 도금층(16)이 이러한 순서로 전극층(11)에 도포된다.

어레이의 중심 부분에 도금층(14, 15, 16)의 저면의 직경을 측정하면 21㎛이고, 어레이 주변에 위치하는 도금층(14, 15, 16)의 저면의 직경은 23㎛(최대 값)이다. 어레이 중심부와 둘레에 도금층의 저부의 직경 분포는 약 10% 이다.

또한, 이러한 실시예의 금형에서는 반구형 또는 반원통형 도금층의 분포 또는 변화가 전기 도금층에 무전해 도금층의 형성으로 감소된다. 또한, 인산염을 함유한 금(Au) 무전해 도금층(16)이 표면에 형성됨으로, 금형의 표면의 내부식성이 향상되는 것이다.

본 발명의 제조 방법에서는 금형이 성형으로 형성되어서, 동일한 형상을 가지는 복수 금형을 용이하게 제조할 수 있는 것이다. 동일한 형상을 가지는 마이크로 렌즈 어레이용의 복수 금형이 동일한 금형 마스터를 사용하여 제조될 수 있다.

이러한 방법에서는, 금형이 전기 도금 또는 그와 같은 종류의 것에 의해 직접적으로 형성되므로, 고가의 장비를 필요로 하지 않으며, 가격을 절감시킬 수 있으며, 금형의 크기를 용이하게 확대시킬 수 있는 것이다. 또한, 도금층의 크기가 제 위치에서 제어될 수 있으며, 렌즈 직경 등의 처리 시간 및 온도를 제어하여 용이하고 정확하게 제어될 수 있다.

양호한 실시예를 통해 기술되어 진 본 발명은 기재된 실시예에 한정되지 아니하는 것이다. 본 발명은 첨부된 특허 청구 범위의 정신을 이탈하지 아니하는 범위 내에서의 변경 및 개조가 가능한 것이다.

Claims

마이크로 구조체의 어레이를 제조하는 방법이며,

도전성 부분을 갖는 기판을 준비하는 단계와, 도전성 부분 위에 절연 마스크 층을 형성하는 단계와, 도전성 부분을 노출시키도록 절연 마스크 층에 복수의 개구를 형성하는 단계와, 전기 도금 또는 전착으로 절연 마스크 층 위에 그리고 각각의 개구 내에 제1 도금층 또는 전착층을 등방성 성장 방향으로 형성하여 반구형 층 또는 반원통형 층을 형성하는 단계와, 무전해 도금에 의해 상기 반구형 층 또는 반원통형 층 상에 제2 도금층을 형성하여 마이크로 구조체를 형성하는 단계를 포함하며,

상기 복수의 개구는 어레이 패턴으로 배열되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 도금층은 하이포아인산염(hypophosphite)을 함유한 무전해 도금액(electroless plating solution)을 사용하는 무전해 도금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 전기 도금에 의해 제2 도금층에 제3 도금층을 형성하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 무전해 도금에 의해 제2 도금층에 제3 도금층을 형성하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 제3 도금층은 하이포아인산염을 함유한 무전해 도금액을 사용하는 무전해 도금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 개구는 원 형상(circular shape)을 갖고, 마이크로 구조체는 반구형 마이크로 구조체(semispherical microstructure)인 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 개구는 긴 스트립 형상(elongated stripe shape)을 갖고, 마이크로 구조체는 반원통형 마이크로 구조체인 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 도금층은 전기 도금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 전착층은 전착성 유기 화합물을 사용하는 전착으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 어레이의 마이크로 구조체는 그 스커트 부분에서 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 및 제2 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭이 1㎛ 내지 200㎛ 범위로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제3항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭이 1㎛ 내지 200㎛ 범위로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제4항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭이 1㎛ 내지 200㎛ 범위로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 및 제2 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭의 분포가 20% 이하로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제3항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭의 분포가 20% 이하로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제4항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭의 분포가 20% 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층은, 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 직경 또는 폭에 대한 제1 도금층 또는 전착층의 직경 또는 폭의 비가 0.5 이하로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층은, 제1 도금층 또는 전착층의 직경 또는 폭이 10㎛ 이하로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 및 제2 도금층을 갖는 기판에 금형을 형성하는 단계와, 기판으로부터 금형을 이탈시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제3항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층을 갖는 기판에 금형을 형성하는 단계와, 기판으로부터 금형을 이탈시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제4항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층을 갖는 기판에 금형을 형성하는 단계와, 기판으로부터 금형을 이탈시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 및 제2 도금층을 갖는 기판에 제1 수지를 도포하는 단계와, 제1 수지를 경화시키는 단계와, 기판으로부터 제1 수지를 분리하는 단계와, 제1 수지의 굴절률과는 다른 굴절률을 가지는 제2 수지로 경화된 제1 수지를 도포하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제3항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층을 갖는 기판에 제1 수지를 도포하는 단계와, 제1 수지를 경화시키는 단계와, 기판으로부터 제1 수지를 분리하는 단계와, 제1 수지의 굴절률과는 다른 굴절률을 가지는 제2 수지로 경화된 제1 수지를 도포하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제4항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층을 갖는 기판에 제1 수지를 도포하는 단계와, 제1 수지를 경화시키는 단계와, 기판으로부터 제1 수지를 분리하는 단계와, 제1 수지의 굴절률과는 다른 굴절률을 가지는 제2 수지로 경화된 제1 수지를 도포하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
제1항에 있어서, 마이크로 구조체의 어레이는 마이크로 렌즈 어레이 (microlens array)인 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체의 어레이 제조 방법.
마이크로 구조체 어레이이며,

도전성 부분을 갖는 기판과, 도전성 부분 위에 형성되고 도전성 부분을 노출시키도록 복수의 개구가 형성된 절연 마스크 층과, 절연 마스크 층 위에 그리고 각각의 개구 내에 형성되고 등방형 성장 방향으로 전기 도금 또는 전착시키는 데 사용된 재료를 구비하는 제1 반구형 층 또는 반원통형 층과, 무전해 도금에 사용되는 재료를 구비하는 상기 반구형 층 또는 반원통형 층 상의 제2 층을 포함하며,

상기 복수의 개구는 어레이 패턴으로 배열된 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 상기 제2 도금층은 하이포아인산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 전기 도금에 의해 제2 도금층에 형성되는 제3 도금층을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 무전해 도금에 의해 제2 도금층에 형성되는 제3 도금층을또한 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제29항에 있어서, 상기 제3 도금층은 하이포아인산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 상기 개구는 원 형상을 갖고, 마이크로 구조체는 반구형 마이크로 구조체인 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 상기 개구는 긴 스트립 형상을 갖고, 마이크로 구조체는 반원통형 마이크로 구조체인 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 상기 제1 도금층은 전기 도금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 상기 제1 전착층은 전착성 유기 화합물을 사용하는 전착으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 어레이의 마이크로 구조체는 그 스커트 부분에서 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 및 제2 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭이 1㎛ 내지 200㎛ 범위로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제28항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭이 1㎛ 내지 200㎛ 범위로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제29항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭이 1㎛ 내지 200㎛ 범위로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 및 제2 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭의 분포가 20% 이하로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제28항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭의 분포가 20% 이하로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제29항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층 그리고 제2 도금층 및 제3 도금층은 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 저부 직경 또는 폭의 분포가 20% 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층은, 반구형 또는 반원통형 마이크로 구조체의 직경 또는 폭에 대한 제1 도금층 또는 전착층의 직경 또는 폭의 비가 0.5 이하로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 제1 도금층 또는 전착층은, 제1 도금층 또는 전착층의 직경 또는 폭이 10㎛ 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.
제26항에 있어서, 마이크로 구조체 어레이는, 렌티쿨러(lenticular) 렌즈 또는 플라이아이(flyeyes) 렌즈나 마이크로 렌즈 어레이를 형성하기 위한 금형인 것을 특징으로 하는 마이크로 구조체 어레이.