KR100789185B1 - Diffraction check manufa cture method for manufa cture method of diffraction check for laser - Google Patents

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이제훈
노지환
서정
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Abstract

A method for manufacturing a diffraction grating mold using laser is provided to prevent environmental pollution due to etching or excessive etching by forming a diffraction grating using laser, and to form the diffraction grating promptly by injecting an object using rollers. A method for manufacturing a diffraction grating mold using laser comprises: a laser emitting step(S10) of emitting laser from laser modules installed in parallel to irradiate laser; a reflection step(S20) of changing the angle of the laser emitted from the laser modules using a reflector; a condensing step(S30) of condensing the angle-changed laser by using a condensing lens; and a laser irradiation step(S40) of applying the condensed laser having pulses of predetermined intervals onto an object to machine grooves on the object in a dot form. The grooves are straightly or alternately arranged in the longitudinal direction of the object.

Description

레이저를 이용한 회절격자 금형제작방법{Diffraction check manufa cture method for manufa cture method of Diffraction check for laser} Diffraction check manufacture method for manufacture method of Diffraction check for laser}

도 1은 레이저를 조사하여 대상물에 회절격자를 형성하는 구성도,1 is a block diagram of forming a diffraction grating on an object by irradiating a laser,

도 2a는 레이저를 이용하여 회절격자를 직선형태로 형성한 것을 나타낸 평면도,Figure 2a is a plan view showing that the diffraction grating formed in a straight line using a laser,

도 2b는 레이저를 이용하여 회절격자를 직선형태로 형성한 것을 나타낸 단면도,Figure 2b is a cross-sectional view showing the formation of a diffraction grating in a straight line using a laser,

도 3a는 레이저를 이용하여 회절격자를 원형의 홈형태로 형성한 것을 나타낸 평면도,Figure 3a is a plan view showing a diffraction grating formed in a circular groove shape using a laser,

도 3b는 레이저를 이용하여 회절격자를 원형의 홈형태로 형성한 것을 나타낸 단면도,Figure 3b is a cross-sectional view showing a diffraction grating formed in a circular groove shape using a laser,

도 4a는 롤러를 이용하여 회절격자를 원형의 홈형태로 형성한 것을 나타낸 평면도,Figure 4a is a plan view showing a diffraction grating formed in a circular groove shape using a roller,

도 4b는 롤러를 이용하여 회절격자를 원형의 홈형태로 형성한 것을 나타낸 단면도,Figure 4b is a cross-sectional view showing a diffraction grating formed in a circular groove shape using a roller,

도 4c는 홈이 형성된 롤러금형을 이용하여 회절격자를 원형의 돌기형태로 형 성한 것을 나타낸 단면도,Figure 4c is a cross-sectional view showing the formation of a diffraction grating in the form of a circular projection using a grooved roller mold,

도 5는 레이저를 이용하여 회절격자를 형성하는 방법의 순서도.5 is a flowchart of a method of forming a diffraction grating using a laser.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 레이저모듈 2 : 반사체1: laser module 2: reflector

3 : 집광렌즈 10 : 대상물3: condenser lens 10: object

11 : 직선홈 12 : 홈11: straight groove 12: groove

13 : 대상돌기 20 : 롤러13: target projection 20: roller

21 : 돌기 22 : 롤러홈21: projection 22: roller groove

본 발명은 레이저를 이용한 회절격자 금형제작방법과 롤러형태의 금형을 이용한 회절격자 제작방법에 관한 것으로서, 평행으로 설치되어 레이저를 조사하는 레이저모듈에서 레이저를 발광하는 레이저 발광단계와; 상기 레이저모듈에서 발광되는 레이저를 반사체를 이용해 레이저의 각도를 변환시키는 반사단계와; 상기 반사체를 통해 각도가 변화한 레이저를 집광렌즈를 통해 집광하는 집광단계와; 상기 집광된 레이저를 일정간격의 펄스를 주어 도트형태로 대상물에 홈을 파는 레이저 조사단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 회절격자 금형제작방법과 롤러형태의 금형을 이용한 회절격자 제작방법을 제공한다.The present invention relates to a method for manufacturing a diffraction grating mold using a laser and a method for manufacturing a diffraction grating using a roller-type mold, the laser emitting step of emitting a laser in a laser module installed in parallel to irradiate the laser; A reflection step of converting an angle of the laser by using a reflector for the laser light emitted from the laser module; A condensing step of condensing the laser whose angle is changed through the reflector through a condenser lens; A laser irradiation step of digging a groove in an object in a dot form by giving a pulse at a predetermined interval to the focused laser; and a method of manufacturing a diffraction grating mold using a laser and a mold of a roller type To provide.

일반적으로 유리기판에 스퍼터를 이용하여 실리콘 산화막을 증착하고, 감광 막 용액를 스핀 코팅방법으로 도포한 후 열처리 공정을 수행하여 감광막을 형성한다.In general, a silicon oxide film is deposited on a glass substrate using a sputter, a photosensitive film solution is coated by spin coating, and a heat treatment is performed to form a photosensitive film.

그리고, 회절격자 패턴을 형성하기 위하여 마스크를 통하여 노광한뒤, 노광된 감광막을 현상하고 감광막을 마스크로 이용하여 BOE 15:1 용액으로 실리콘 산화막을 식각하며, 마스크로 이용된 감광막을 현상하여 실리콘 산화막 패턴을 형성하여 회절격자 패턴을 제작한다.After exposing through a mask to form a diffraction grating pattern, the exposed photoresist is developed, the silicon oxide film is etched with a BOE 15: 1 solution using the photoresist as a mask, and the photoresist used as a mask is developed to develop a silicon oxide film. A pattern is formed to produce a diffraction grating pattern.

또한, 유리기판에 감광막 용액를 스핀 코팅방법으로 도포한 후 열처리 공정을 수행하여 감광막을 형성하고, 회절격자 패턴을 형성하기 위하여 마스크를 통하여 노광하며, 노광된 감광막을 현상하고 스퍼터를 이용하여 실리콘 산화막을 증착한다.In addition, after the photoresist solution is applied to the glass substrate by spin coating, a heat treatment process is performed to form a photoresist film. The photoresist film is exposed through a mask to form a diffraction grating pattern. Deposit.

그리고, 실리콘 산화막이 형성된 유리기판에 감광막을 도포한 후 마스크 공정을 실시하여 감광막 위의 실리콘 산화막을 BOE 15:1 용액으로 식각하고, 실리콘 산화막 위에 마스크로 이용된 감광막을 현상하여 실리콘 산화막 패턴을 형성함으로써 회절격자 패턴을 제작한다.After the photoresist is coated on the glass substrate on which the silicon oxide film is formed, a mask process is performed to etch the silicon oxide film on the photoresist with a BOE 15: 1 solution, and the photoresist used as a mask is developed on the silicon oxide film to form a silicon oxide film pattern. By doing so, a diffraction grating pattern is produced.

이와는 다른 방법으로 평면의 금형에 돌기를 형성하여 회절격자가 형성되어질 플라스틱 사출물에 직접 찍어 회절격자를 형성한다.Alternatively, projections are formed in a planar mold to directly form a diffraction grating into a plastic injection molding to be formed to form a diffraction grating.

그러나, 상기의 방법은 식각을 이용한 방법으로 식각시 시간이 오버되면 원하는 깊이보다 더욱 깊고 넓게 형성되어 원하는 효율이 나오지 않게 된다.However, the above-described method is a method using an etching, when the time is over during etching is formed deeper and wider than the desired depth does not come to the desired efficiency.

또한, 형성 시간이 오래 걸리며 식각과정에 사용되는 물질들이 일으키는 환경오염은 심각한 수준이다.In addition, it takes a long time to form and the environmental pollution caused by the materials used in the etching process is a serious level.

그리고, 평면의 금형을 이용해 찍어내면 플라스틱의 크기에따라 금형의 크기를 변경해야 하므로 시간과 비용에 손실이 생긴다.In addition, if the die is cut using a flat mold, the size of the mold must be changed according to the size of the plastic, which causes a loss of time and cost.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 평행으로 설치되어 레이저를 조사하는 레이저모듈에서 레이저를 발광하는 레이저 발광단계와; 상기 레이저모듈에서 발광되는 레이저를 반사체를 이용해 레이저의 각도를 변환시키는 반사단계와; 상기 반사체를 통해 각도가 변화한 레이저를 집광렌즈를 통해 집광하는 집광단계와; 상기 집광된 레이저를 일정간격의 펄스를 주어 도트형태로 대상물에 홈을 파는 레이저 조사단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 회절격자 금형의 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the laser light emitting step of emitting a laser in the laser module is installed in parallel to irradiate the laser; A reflection step of converting an angle of the laser by using a reflector for the laser light emitted from the laser module; A condensing step of condensing the laser whose angle is changed through the reflector through a condenser lens; It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a diffraction grating mold using a laser, characterized in that it comprises a; laser irradiation step of digging a target in the form of dots giving a pulse of a predetermined interval to the focused laser.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.

평행으로 설치되어 레이저를 조사하는 레이저모듈에서 레이저를 발광하는 레이저 발광단계와; 상기 레이저모듈에서 발광되는 레이저를 반사체를 이용해 레이저의 각도를 변환시키는 반사단계와; 상기 반사체를 통해 각도가 변화한 레이저를 집광렌즈를 통해 집광하는 집광단계와; 상기 집광된 레이저를 일정간격의 펄스를 주어 도트형태로 대상물에 홈을 파는 레이저 조사단계;를 포함하여 이루어진다.A laser light emitting step of emitting a laser from a laser module that is installed in parallel and irradiates a laser; A reflection step of converting an angle of the laser by using a reflector for the laser light emitted from the laser module; A condensing step of condensing the laser whose angle is changed through the reflector through a condenser lens; And a laser irradiation step of digging a groove in an object in a dot form by giving a pulse at a predetermined interval to the focused laser.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 레이저를 조사하여 대상물에 회절격자를 형성하는 레이저모듈의 구성 도이고, 도 2a는 레이저를 이용하여 회절격자를 직선형태로 형성한 것을 나타낸 평면도이며, 도 2b는 레이저를 이용하여 회절격자를 직선형태로 형성한 것을 나타낸 단면도이고, 도 3a는 레이저를 이용하여 회절격자를 원형의 홈형태로 형성한 것을 나타낸 평면도이며, 도 3b는 레이저를 이용하여 회절격자를 원형의 홈형태로 형성한 것을 나타낸 단면도이고, 도 4a는 롤러를 이용하여 회절격자를 원형의 홈형태로 형성한 것을 나타낸 평면도이며, 도 4b는 롤러를 이용하여 회절격자를 원형의 홈형태로 형성한 것을 나타낸 단면도이고, 도 4c는 홈이 형성된 롤러금형을 이용하여 회절격자를 원형의 돌기형태로 형성한 것을 나타낸 단면도이며, 도 5는 레이저를 이용하여 회절격자를 형성하는 방법의 순서도이다.1 is a configuration diagram of a laser module for forming a diffraction grating on an object by irradiating a laser, FIG. 2A is a plan view showing a diffraction grating formed in a straight line using a laser, and FIG. 2B is a diffraction grating using a laser Is a cross-sectional view showing the formation of a linear shape, Figure 3a is a plan view showing the formation of the diffraction grating in the shape of a circular groove using a laser, Figure 3b is a shape in which the diffraction grating is formed in a circular groove shape using a laser 4A is a plan view illustrating the formation of a diffraction grating in the shape of a circular groove using a roller, and FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating the formation of a diffraction grating in a circular groove shape using a roller. 4c is a cross-sectional view illustrating the formation of a diffraction grating in the form of a circular protrusion by using a grooved roller mold, and FIG. 5 is a diagram showing a diffraction grating using a laser. It is a flowchart of the formation method.

도면을 참조하여 본 발명을 설명 하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

평행으로 설치되어 레이저를 조사하는 레이저모듈(1)에서 레이저를 발광하는 레이저 발광단계와;(S10) 상기 레이저모듈(1)에서 발광되는 레이저를 반사체(2)를 이용해 레이저의 각도를 변환시키는 반사단계와;(S20) 상기 반사체(2)를 통해 각도가 변화한 레이저를 집광렌즈(3)를 통해 집광하는 집광단계와;(S30) 상기 집광된 레이저를 일정간격의 펄스를 주어 도트형태로 대상물에 홈(12)을 파는 레이저 조사단계;(S40) 를 포함하여 이루어진다.A laser light emitting step of emitting a laser from a laser module 1 installed in parallel to irradiate a laser; (S10) a reflection for converting a laser light emitted from the laser module 1 using a reflector 2 to convert the angle of the laser; And (S20) a condensing step of condensing the laser whose angle is changed through the reflector 2 through the condensing lens 3; and (S30) subjecting the condensed laser to a dot form by giving a pulse at a predetermined interval. Laser irradiation step of digging the groove 12 in; (S40) is made.

이때, 상기 홈(12)은 세로 방향으로 직선 또는 엇갈려 배열되는것 중 어느 하나로 이루어지며, 상기 홈(12)은 평면상 원형 또는 타원형 또는 다각형의 형태로 형성되어진다.At this time, the groove 12 is made of any one of a straight line or staggered in the longitudinal direction, the groove 12 is formed in the shape of a planar circular or oval or polygonal.

즉, 일정 간격으로 펄스를 추가하여 레이저의 강도가 변화하여 펄스가 주입 된 시간에만 대상물에 회절격자를 형성한다.That is, by adding pulses at regular intervals, the intensity of the laser is changed to form a diffraction grating on the object only at the time when the pulse is injected.

그리고, 상기 레이저는 도트형식으로 조사되는 것이 아닌 연속적으로 조사되어 직선 형태의 홈 또는 원형 또는 타원형 또는 다각형의 홈(12)이 형성되어진다.In addition, the laser is not irradiated in the form of a dot, but is continuously irradiated to form a straight groove or a circular or elliptical or polygonal groove 12.

이는 도트형태가 아닌 직선 연속적인 레이저 조사로 형성하게 된다.This is not formed in the form of a dot is formed by continuous continuous laser irradiation.

회절격자가 형성되는 대상물(10)을 사출할 시 회절격자가 형성되는 대상물(10)의 상측에 원통형이며, 표면에 요철 형상의 돌기(21)가 형성되어진 롤러(20)가 설치되어 대상물(10)의 표면과 접촉되어 롤러(20)가 지나가는 표면에 롤러(20)의 돌기 형상의 홈(12)이 형성되어진다.When injecting the object 10 in which the diffraction grating is formed, a roller 20 having a cylindrical shape on the upper side of the object 10 in which the diffraction grating is formed, and having protrusions and projections 21 having irregularities on the surface thereof, is installed. Protruding grooves 12 of the roller 20 are formed on the surface of the roller 20 in contact with the surface thereof.

또는, 상기 요철 형상의 돌기 대신 롤러홈(22)이 형성되어 대상물(10)의 사출시 롤러의 롤러홈(22) 형상으로 돌기가 형성되어진다.Alternatively, the roller groove 22 is formed instead of the convex and convex protrusion so that the protrusion is formed in the shape of the roller groove 22 of the roller when the object 10 is ejected.

이때, 상기 돌기(21) 또는 롤러홈(22)은 평면상 원형 또는 타원형 또는 다각형의 형태로 이루어진다.At this time, the protrusion 21 or the roller groove 22 is made in the form of a circular or oval or polygonal plane.

즉, 대상물(10)을 사출할시 직접 롤러(20)를 통해 대상물(10)의 표면에 회절격자를 형성하는데 롤러(20)의 표면에 요철 형상으로 돌기(21)를 형성 하거나 일정깊이로 파여진 롤러홈(22)을 형성하여 대상물(10)의 사출시 대상물(10)의 표면에 직접 홈(12) 또는 돌기(21)를 형성하게 된다.That is, when injecting the object 10, the diffraction grating is formed on the surface of the object 10 through the roller 20 directly, and the projection 21 is formed in the uneven shape on the surface of the roller 20, or the wave is cut to a certain depth. The excitation roller groove 22 is formed to form the groove 12 or the protrusion 21 directly on the surface of the object 10 when the object 10 is ejected.

본 발명을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.

먼저, 레이저를 집광시켜 대상물(10)에 조사하되, 일정간격의 펄스를 주어 도트형상으로 회절격자를 형성하게 된다. 이때 레이저의 형상에 따라 회절격자의 홈형태가 원형 또는 타원형 또는 다각형으로 형성되며, 레이저의 강도에 따라 원하는 깊이와 넓이로 회절격자를 형성할 수 있다.First, the laser is focused and irradiated to the object 10, but a pulse of a predetermined interval is given to form a diffraction grating in a dot shape. At this time, the groove shape of the diffraction grating is formed in a circular, elliptical or polygonal shape according to the shape of the laser, and the diffraction grating can be formed at a desired depth and width according to the intensity of the laser.

그리고, 레이저에 펄스신호를 주지 않고 일정한 세기로 연속되어지게 레이저를 조사하여 직선의 형태의 직선홈(11)을 형성하게된다. 이때, 직선홈(11)은 평면상 원형 또는 타원형 또는 다각형으로 형성되어진다.Then, the laser beam is irradiated so as to be continuous at a constant intensity without giving a pulse signal to the laser to form a straight groove 11 having a straight shape. At this time, the linear groove 11 is formed in a planar circular or oval or polygonal.

즉, 상기의 도트형식으로 형성된 홈(12)과 연속으로 조사되어 형성된 직선홈(11)은 그 형상이 다르게 형성되어지며, 도트형상으로 형성된 홈(12)은 점으로 형성되어 하나의 형상이 원형 또는 타원형 또는 다각형의 형상이지만, 직선형태의 직선홈(11)은 형성된 홈의 전체적인 형상이 원형 또는 타원형 또는 다각형의 형상을 가지게 된다.That is, the linear groove 11 formed by continuously irradiating the groove 12 formed in the dot form is formed in a different shape, and the groove 12 formed in the dot shape is formed in dots so that one shape is circular. Or an oval or polygonal shape, but the linear straight groove 11 of the linear shape has an overall shape of the formed groove has a circular or oval or polygonal shape.

그리고, 또다른 방법으로 직접 롤러(20)에 요철 형상의 돌기(21) 또는 일정깊이로 파여진 롤러홈(22)을 형성하여 대상물(10)의 사출시 표면에 롤러(20)를 접촉시키고 회전시켜 대상물(10)의 표면에 회절격자가 직접 형성되도록한다.In another method, the roller 20 is directly formed on the roller 20 so as to contact the roller 20 with the surface when the object 10 is ejected by forming the uneven protrusion 21 or the roller groove 22 which is dug to a certain depth. The diffraction grating is directly formed on the surface of the object 10.

이때, 롤러(20)에 형성된 돌기(21) 또는 직선홈(11)의 형상은 원형 또는 타원형 또는 다각형의 형태를 가지고 형성된다.At this time, the shape of the projection 21 or the straight groove 11 formed in the roller 20 is formed in the shape of a circle or oval or polygon.

그리고, 상기 롤러홈(22)으로 인해 형성된 대상물(10)의 표면에는 돌기(21)가 형성되어진다.And, the projection 21 is formed on the surface of the object 10 formed by the roller groove 22.

상기에서 기술된 바와같이 본 발명은, 레이저를 이용하여 회절격자를 형성하여 식각으로 인한 환경오염 또는 필요 이상의 식각을 방지하며 원하는 형태로 형성 가능하여진다.As described above, the present invention can form a diffraction grating using a laser to prevent environmental pollution or more than necessary etching due to etching, and can be formed in a desired shape.

그리고, 롤러로 대상물의 사출시 회절격자를 형성함으로 인해 빠른 시간에 회절격자의 형성이 가능하다.In addition, since the diffraction grating is formed when the object is ejected by the roller, the diffraction grating can be formed in a short time.

Claims (6)

평행으로 설치되어 레이저를 조사하는 레이저모듈(1)에서 레이저를 발광하는 레이저 발광단계와;(S10)A laser light emitting step of emitting a laser from the laser module 1 which is installed in parallel and irradiates a laser; (S10) 상기 레이저모듈(1)에서 발광되는 레이저를 반사체(2)를 이용해 레이저의 각도를 변환시키는 반사단계와;(S20)A reflection step of converting the laser angle emitted from the laser module 1 using the reflector 2 to convert the angle of the laser; 상기 반사체(2)를 통해 각도가 변화한 레이저를 집광렌즈(3)를 통해 집광하는 집광단계와;(S30)A condensing step of condensing the laser whose angle is changed through the reflector 2 through the condenser lens 3; (S30) 상기 집광된 레이저를 일정간격의 펄스를 주어 도트형태로 대상물(10)에 홈(12)을 파는 레이저 조사단계;(S40)A laser irradiation step of digging the groove 12 in the object 10 in the form of dots by giving a pulse of a predetermined interval to the focused laser; (S40) 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 회절격자 금형제작방법.Diffraction grating mold manufacturing method using a laser, characterized in that consisting of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 홈(12)은 세로 방향으로 직선 또는 엇갈려 배열되는것 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 회절격자 금형제작방법.The groove (12) is a diffraction grating mold manufacturing method using a laser, characterized in that made of any one of a straight line or staggered in the longitudinal direction. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 홈(12)은 평면상 원형 또는 타원형 또는 다각형의 형상중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 회절격자 금형제작방법.The groove (12) is a diffraction grating mold manufacturing method using a laser, characterized in that made of any one of a planar circular or oval or polygonal shape. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저 조사단계(S40)에서 연속적으로 조사되어 직선홈(11)을 형성하며, 상기 직선홈(11)은 평면상 원형 또는 타원형 또는 다각형으로 형성된 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 회절격자 금형제작방법.Continuously irradiated in the laser irradiation step (S40) to form a straight groove (11), the linear groove 11 is a diffraction grating mold manufacturing method using a laser, characterized in that formed in a planar circular or oval or polygonal. 삭제delete 삭제delete
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