KR100464012B1 - 투과/반사 홀로그램 소자 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명 투과/반사 홀로그램 소자 및 그 제조방법은 기판(101)의 상면에 요철부(102)가 형성되어 있고, 그 요철부(102)의 상측에 일정부분 반사막(104)이 형성되어 투과 홀로그램 영역(111)과 반사 홀로그램 영역(112)이 형성되는 홀로그램 소자에서, 상기 요철부(102)가 1회의 포토 리소그래피 공정을 통하여 동일 깊이로 형성되어지도록 함으로써, 제조공정의 단순화되어지고, 그에 따라 생산성이 향상되어 진다.

Description

투과/반사 홀로그램 소자 및 그 제조방법{HOLOGRAM DEVICE AND FABRICATING METHOD THEREOF}

본 발명은 투과/반사 홀로그램 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 1개의 기판에 투과 홀로그램 소자영역과 반사 홀로그램 소자영역을 구현함에 있어서 제조공정을 감소시켜서 공수절감에 따른 생산성향상이 이루어질 수 있도록 한 투과/반사 홀로그램 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

광기록매체의 정보를 읽기 위한 광 픽업에 홀로그램을 채용한 홀로그램 픽업(hologram pick up)이 많이 사용되고 있다.

도 1과 도 2는 통상적인 홀로그램소자를 보인 것으로, 도시된 바와 같이, 투과형 홀로그램 소자나 반사형 홀로그램소자 일정주기의 요철부가 형성되어 있으며, 이러한 주기적인 요철부를 빛이 투과되거나 반사되면서 여러갈래의 빛이 나오는데, 이와 같이 나오는 빛 중에 그대로 투과되거나 반사되는 빛을 0th order라고 하고, 그것을 기준으로 1st order, 2nd order … 라고 한다.

상기와 같이 홀로그램 소자를 투과하거나 반사되면서 여러갈래로 갈라지는 빛의 세기는 요철부의 깊이와 소자자체의 굴절율로 조정이 가능하며, 그와 같은 홀로그램 소자의 특성을 이용한 홀로그램 모듈은 빛을 발광하는 레이저 다이오드와 빛을 수광하는 포토다이오드를 홀로그램 소자와 목적에 맞게 배치하여 구성함으로써 광기록매체의 정보를 읽기 위한 광 픽업 부품으로 이용되어 진다.

또한, 경우에 따라 1개의 홀로그램 소자에 투과 영역과 반사 영역을 동시에 구현하여 광 픽업 부품으로 이용되어지기도 하는데, 그와 같이 투과 영역과 반사 영역이 동시에 형성되어 있는 종래 투과/반사 홀로그램 소자가 도 3에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래 투과/반사 홀로그램 소자는 소정 두께와 면적을 가지는 4각 판체상으로된 글래스 기판(1)의 중앙부 상면에 일정깊이로 요철부(2)가 형성되어 빛(3)이 투과되어질 수 있도록 투과 홀로그램 소자영역(4)이 형성되어 있고, 그 투과 홀로그램 소자영역(4)의 가장자리에는 상기 투과 홀로그램 소자영역(4)의 요철부(2) 보다는 깊이가 낮은 요철부(11)가 형성되어 있고 그 요철부(11)의 표면에서 빛(3)이 반사될 수 있도록 반사막(12)이 형성되어 있는 반사 홀로그램 소자영역(13)이 동시에 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래의 투과/반사 홀로그램 소자는 글래스 기판(1)의 중앙부 상면에 1차 포토 리소그래피 공정을 통하여 깊이가 깊은 요철부(2)를 형성함으로써 투과 홀로그램 소자영역(4)을 형성하고, 그와 같이 중앙부에 투과 홀로그램 소자영역(4)이 형성된 글래스 기판(1)의 가장자리에 2차 포토 리소그래피 공정을 통하여 상대적으로 깊이가 낮은 요철부(11)를 형성한 후, 그 요철부(11)의 상면에 반사막(12)을 형성함으로써 반사 홀로그램 소자영역(13)을 형성하는 순서로 제조되어 진다.

그러나, 상기와 같은 종래 투과/반사 홀로그램 소자는 감광막 도포, 노광 및 식각 등의 복잡한 과정을 거치는 포토 리소그래피 공정을 여러번 실시하여 제조됨으로써 공수절감에 따른 생산성 향상에 한계가 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 1개의 홀로그램 소자에 투과 홀로그램 소자 영역과 반사 홀로그램 소자영역이 동시에 형성되는 홀로그램 소자를 구현함에 있어서 제조공정을 단순화하여 대량생산과정에서 생산성이향상되어지도록 하는데 적합한 투과/반사 홀로그램 소자 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 투과형 홀로그램 소자를 보인 단면도.

도 2는 일반적인 반사형 홀로그램 소자를 보인 단면도.

도 3은 종래 투과/반사 홀로그램 소자의 구조를 보인 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 투과/반사 홀로그램 소자의 제조순서를 보인 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 투과/반사 홀로그램 소자를 보인 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 반사 홀로그램 영역의 동작상태를 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 글래스 기판 102 : 요철부

103 : 갭 메터리얼 104 : 반사막

105 : 글래스 블록 111 : 투과 홀로그램 영역

112 : 반사 홀로그램 영역

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여

기판의 상면에 동일깊이로 요철부가 형성되어 있고, 그 요철부의 상면에는 일정두께로 갭 메터리얼이 도포되어 있으며, 그 갭 메터리얼의 상면에는 하면 가장자리에 반사막이 형성된 글래스 블록이 부착되어 있어서 중앙부는 투과 홀로그램 영역이 되고 그 투과 홀로그램 영역의 외측은 반사 홀로그램 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 투과/반사 홀로그램 소자가 제공된다.

또한, 소정 면적과 두께를 가지는 글래스 기판의 상면에 포토 리소그래피 공정을 통하여 요철부를 동일 깊이로 형성 하는 단계와,

그 요철부가 형성된 상면에 갭 메터리얼을 일정두께로 도포하는 단계와,

그 갭 메터리얼의 상면에 반사막이 하면에 형성된 글래스 블록을 부착하여 중앙부는 투과 홀로그램 영역이 되고 그 투과 홀로그램 영역의 외측은 반사 홀로그램 영역이 되도록 하는 단계를 순차적으로 실시하여 제조하는 것을 특징으로 하는 투과/반사 홀로그램 소자의 제조방법이 제공된다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 투과/반사 홀로그램 소자 및 그 제조방법을 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 투과/반사 홀로그램 소자의 제조순서를 보인 단면도로서, 도시된 도면을 참고로 본 발명의 제조순서를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, a)에 도시된 바와 같이 소정 면적과 두께를 가지는 글래스 기판(101)의 상면에 포토 리소그래피 공정을 통하여 후술하는 투과 홀로그램 영역과 반사 홀로그램 영역의 요철부(102)를 동일 깊이로 형성 한다.

그런 다음, b)에서와 같이 요철부(102)가 형성된 상면에 본드 또는 유전체로된 갭 메터리얼(gap material)(103)을 일정두께로 도포한다.

그런 다음, 마지막으로 c)에서와 같이 하면 가장자리에 반사막(104)이 형성된 글래스 블록(105)을 갭 메터리얼(103)의 상면에 부착하여 중앙부는 투과 홀로그램 영역(111)이 되고 그 투과 홀로그램 영역(111)의 외측은 반사 홀로그램 영역(112)이 형성되는 홀로그램 소자(120)가 간단하게 완성되어 진다.

즉, 본 발명에서는 상기와 같이 글래스 기판(101)에 1회의 포토 리소그래피 공정을 실시하여 요철부(102)를 형성함으로써 종래의 제조공정과 비교하여 포토 리소그래피 공정이 생략되어지게 된다.

도 5는 상기와 같이 제조되어진 투과/반사 홀로그램 소자를 보인 단면도로서, 도시된 바와 같이, 소정두께와 면적을 가지는 글래스 기판(101)의 상면에 동일깊이로 요철부(102)가 형성되어 있고, 그 요철부(102)의 상면에는 일정두께로 갭 메터리얼(103)이 도포되어 있으며, 그 갭 메터리얼(103)의 상면에는 하면 가장자리에 반사막(104)이 형성된 글래스 블록(105)이 부착되어 있어서 중앙부는 투과 홀로그램 영역(111)이 형성되고 그 투과 홀로그램 영역(111)의 외측은 반사 홀로그램 영역(112)이 형성되어 있다.

상기 갭 메터리얼(103)로는 본드 또는 유전체로서 굴절률 또는 회절되는 빛이 최적화되도록 조절하는 것이 가능하다.

도 6은 상기와 같은 본 발명에 따른 홀로그램 소자의 반사 홀로그램 영역(112)의 동작상태를 보인 단면도로서, 도시된 바와 같이, 반사 홀로그램 영역(112)의 글래스 기판(101)을 투과한 0th order의 빛이 갭 메터리얼(103)을 그대로 투과하고, 그 투과된 빛이 반사막(104)에서 반사하여 다시 글래스 기판(101)을 투과할 때 나오는 1st order 또는 그 이상의 빛을 필요에 따라 포토 다이오드(미도시)에서 수광하여 사용하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 투과/반사 홀로그램 소자 및 그 제조방법은 기판의 상면에 형성되는 요철부가 1회의 포토 리소그래피 공정을 통하여 형성되어지도록 되어 있어서, 제조공정이 단순화되어짐에 따라 대량생산 공장에서 생산성이 향상되어지는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 기판의 상면에 동일깊이로 요철부가 형성되어 있고, 그 요철부의 상면에는 일정두께로 갭 메터리얼이 도포되어 있으며, 그 갭 메터리얼의 상면에는 하면 가장자리에 반사막이 형성된 글래스 블록이 부착되어 있어서 중앙부는 투과 홀로그램 영역이 되고 그 투과 홀로그램 영역의 외측은 반사 홀로그램 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 투과/반사 홀로그램 소자.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 갭 메터리얼은 본드인 것을 특징으로 하는 투과/반사 홀로그램 소자.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 갭 메터리얼은 유전체인 것을 특징으로 하는 투과/반사 홀로그램 소자.
4. 소정 면적과 두께를 가지는 글래스 기판의 상면에 포토 리소그래피 공정을 통하여 요철부를 동일 깊이로 형성 하는 단계와,

   그 요철부가 형성된 상면에 갭 메터리얼을 일정두께로 도포하는 단계와,

   그 갭 메터리얼의 상측에 반사막이 하면에 형성된 글래스 블록을 부착하여 중앙부는 투과 홀로그램 영역이 되고 그 투과 홀로그램 영역의 외측은 반사 홀로그램 영역이 되도록 하는 단계를 순차적으로 실시하여 제조하는 것을 특징으로 하는 투과/반사 홀로그램 소자의 제조방법.