KR101375984B1

KR101375984B1 - 구조, 광학 구성요소, 광학 층 스택의 제조 방법

Info

Publication number: KR101375984B1
Application number: KR1020117029769A
Authority: KR
Inventors: 프랭크 비퍼만; 자크 두파레; 피터 단베르그; 안드레아스 브로이어
Original assignee: 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2014-03-18
Also published as: US8641936B2; KR20120036845A; ES2827802T3; US20120182623A1; US20130250432A1; WO2011085879A1; DE102009055088A1; EP2516124B1; DE102009055088B4; JP5731507B2; EP2516124B8; JP2013501662A; US9551814B2; EP2516124A1

Abstract

본 발명은 경화 재료의 구조를 제조하는 방법을 설명하고 있다. 본 발명에 있어서, 제1 경화 재료로 된 제1 구조는 기판 상에서 몰딩 및 경화된다. 더욱이, 제1 구조의 제1 표면에서 제1 구조와 제2 구조 사이에 경계면이 형성되고 제1 구조는 통로 영역에서 제2 구조에 의해 덮여있지 않게 되도록 제2 경화 재료로 된 제2 구조는 상기 기판으로부터 반대로 향하는 제1 구조의 제1 표면 상에서 몰딩 및 경화된다. 더욱이, 용매가 통로 영역에 도입되어 제1 구조의 제1 경화 재료를 용해시키며, 이에 따라 기판의 제1 표면과 제2 구조 사이에 공동이 형성되는데, 제1 경화 재료는 경화 이후에 용매에 대해 용해 가능하고, 제2 경화 재료는 경화 이후에 용매에 대해 용해 불가능하다. 더욱이, 경화 재료로 된 광학 구성요소 및 경화 재료로 된 광학 층 스택이 설명된다.

Description

구조, 광학 구성요소, 광학 층 스택의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING A STRUCTURE, OPTICAL COMPONENT, OPTICAL LAYER STACK}

본 발명은 경화 재료로 된 구조, 예컨대 광학 렌즈와 같은 구조를 제조하기 위한 사상에 관한 것이다.

예컨대 모바일 전화에서 사용하기 위한 마이크로 대물렌즈를 위한 렌즈와 같은, 패널에서의 광학 마이크로구조의 병렬 제작은, 예컨대 UV 복제(replication)에 의해 광학 구성요소가 적용되는 유리 기판의 사용에 기초한다. 도 10a는 UV 복제에 의해 유리 기판 상에 재현된 또는 몰딩된 렌즈를 도시한 것이다.

기계적인 이유로, 기판은 제작 중에 또는 조작 중에 모두 임계 두께 미만으로 얇아질 수 없으며, 요구되는 두께는 증가하는 기판 직경에 따라 증가하고 8인치 기판의 경우 대략 400 미크론이다. 광학 시스템의 광 경로에는 하나 또는 여러 개의 기판이 위치하게 되기 때문에, 기판의 두꺼운 두께는 2가지 면에서 시스템의 특성에 영향을 준다. 한편으로는, 광학계의 형성 길이가 증가하고 다른 한편으로는 두꺼운 렌즈 두께로 인해 광학 이미징 오차(optical imaging error)가 유발될 수 있다. 기능을 충족하기 위해 실제 방향으로 여러 개의 렌즈가 요구되면, 렌즈 어레이를 갖춘 여러 개의 기판이 상하로 적층되며 서로 연결된다. 이때 렌즈들 사이에서 축방향으로 있는 공기 공간은, 높은 정밀도로 제조되어야 하고 연결되어야 하는 관통 구멍을 포함하는 추가적인 기판을 필요로 한다.

도 10b 및 도 10c는 렌즈 필드 및 스페이서 웨이퍼와 함께 웨이퍼 스택을 도시한 것이다. 도 10c에 있어서, 스페이서 웨이퍼는 각각의 개별 렌즈 구조들 사이에 분명하게 표시되어 있으며, 이런 이유로 광학계의 형성 길이가 증가된다.

AJI에 의한 소위 "모놀리식 렌즈 기술"과 같은 보다 새로운 방법은, 유리 캐리어를 사용하지 않고 행해질 수 있으며 UV 복제 가능한 폴리머 재료로 이루어질 수 있고, 렌즈들 사이에서 축방향으로 공기 공간을 형성하기 위한 스페이서 구조를 포함할 수 있다. 광학 기능을 충족하기 위해 축방향으로 여러 개의 렌즈가 요구되면, 또한 이때 여러 개의 렌즈 웨이퍼가 높은 정밀도(수 미크론)로 서로 상하로 적층되어야 한다.

도 10d는 "모놀리식 렌즈 기술"에 기초한 이들 광학계 중 하나를 예시적으로 도시한 것이며, 이는 AJI에 의해 사용되는 광학계들 중 하나이다. 문제는 높은 정밀도로 여러 개의 렌즈 웨이퍼를 서로 상하로 적층할 때 주로 발생된다.

언급한 종래 기술에 기초하여, 본 발명의 목적은, 공기 공간을 갖는 광학 마이크로구조의 보다 비용 효과적인 제작 또는 더 낮은 형성 높이와 함께 공기 공간을 갖춘 광학 마이크로구조의 제작을 가능하게 하는 사상을 제시하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1에 따른 방법, 청구항 7에 따른 광학 구성요소, 및 청구항 11에 따른 광학 층 스택에 의해 달성된다.

본 발명의 제1 양태는, 용매에 의해 용해 가능한 경화 재료로부터 구조를 제조하는 방법의 일 단계에서 구조들을 몰딩하고, 이후의 단계에서 즉 용해 불가능한 추가적인 경화 재료를 몰딩한 이후에, 용해 불가능한 추가적인 경화 재료를 몰딩할 때 자유롭게 남아있으며 용해 가능한 경화 재료에 유체 연결되는 통로 영역 내로 용매를 도입함으로써 용해 가능한 경화 재료가 용해되어 구조의 일부에서 용해 가능한 경화 재료로부터 공기 공간이 형성될 때, 구조, 예컨대 공기 공간을 갖춘 경화 재료로 된 광학 마이크로구조는 더욱 비용 효과적으로 제조될 수 있다는 발견에 기초한다.

본 발명의 한 가지 방법에 있어서, 제1 경화 재료로 된 제1 구조는 기판 상에서 몰딩 및 경화된다. 다음으로 기판으로부터 반대로 향하는 제1 구조의 제1 표면에서 제2 경화 재료로 된 제2 구조가 몰딩 및 경화될 수 있으며, 이에 따라 제1 구조는 통로 영역에서 제2 구조에 의해 덮여있지 않게 되도록 상기 제1 표면에서 제1 구조와 제2 구조 사이에 경계면 또는 인터페이스가 형성된다. 다음으로 제1 구조의 제1 경화 재료를 용해시키기 위해 통로 영역 내로 용매가 도입될 수 있으며, 이에 따라 기판의 제1 표면과 제2 구조 사이에 공동이 형성되는데, 제1 경화 재료는 경화 이후에 용매에 대해 용해 가능하며, 제2 경화 재료는 경화 이후에 용매에 대해 용해 불가능하다.

따라서, 본 발명의 한 가지 장점은, 제1 구조를 용해시켜냄으로써 "모놀리식 렌즈 기술"을 이용하는 경우에서와 같이 여러 개의 유리 기판 또는 폴리머 렌즈 층을 적층시키지 않고 광학 마이크로구조에 공동 또는 공기 공간을 생성할 수 있다는 것이며, 이로 인해 더욱 비용 효과적이고 또한 광학 마이크로구조의 측방향 및 축방향 정밀도를 높이면서 형성 높이를 줄이는 제작이 가능해지는데, 그렇지 않은 경우 연결 이전에 서로 절연되어 존재하는 개별 층의 기계적 안정성에 대한 기존의 요구가 배제되기 때문이다.

더욱이, 본 발명의 일부 실시예에 있어서, 구조가 몰딩 및 경화되는 기판은 제거될 수 있으며, 이 기판은 이에 따라 매우 두꺼울 수 있고 더욱 기계적으로 안정하며 특히 극히 작은 처짐 또는 휨을 나타낼 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 경화 재료로 된 추가적인 제3 구조가 기판으로부터 반대로 향하는 제2 구조의 제1 표면 상에 형성 및 경화될 수 있으며, 이에 따라 제2 구조는 통로 영역에서 제3 구조에 의해 덮여있지 않게 되도록 제2 구조의 제1 표면에서 제2 구조와 제3 구조 사이의 경계면이 형성되고 제3 경화 재료는 용매에 대해 용해 불가능하다. 제2 경화 재료 및 제3 경화 재료는 경화 이후에 상이한 굴절률을 나타낼 수 있다.

따라서, 본 발명의 추가적인 장점은, 오직 높은 정밀도로 제조 및 연결될 수 있는 관통 구멍을 갖춘 추가적인 기판 없이 서로 상하로 경화 재료로 된 여러 개의 구조를 몰딩함으로써 렌즈 스택이 서로 상하로 몰딩될 수 있다는 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 있어서, 서로 상하로 높은 정밀도로 고비용으로 개별 몰딩된 구조를 적층하는 것이 배제된다. 종래 기술과 비교할 때, 이로 인해 큰 비용 감소가 이루어지며 보다 높은 정밀도를 갖는 구성이 가능해진다.

본 발명의 추가적인 양태는, 광학 구성요소에서 경화 재료로 된 광학적으로 관련이 있는 표면에 공동이 이웃할 때 경화 재료로 된 광학 구성요소가 더욱 양호한 광학 특성을 나타내는 것이다.

따라서 본 발명의 장점은, 광학 구성요소가, 예컨대 공기 공간 및 경화 재료를 위한 경계면인 광학적으로 관련이 있는 표면들 사이에 경계면을 포함한다는 것이다. 실시예들은 이에 따라, 유리에서 유리로 또는 유리에서 경화 재료 혹은 다른 재료로 천이하는 광학 구성요소를 이용하는 경우보다 경화 재료로부터 공기로 천이하기 때문에, 더 큰 굴절률 도약을 나타낼 수 있으며 더 큰 굴절력을 나타낼 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 구성요소는 또한 2가지 경화 재료로 형성될 수 있는데, 2가지 경화 재료는 상이한 굴절률을 나타내며, 광학적으로 관련이 있는 표면에 대향하는 경계면이 2개의 경화된 경화 재료 사이에 아크로마트(achromat)로서 형성된다. 본 발명의 한 가지 장점은, 상이한 굴절률을 갖는 2가지 경화 재료 사이의 경계면에 의해 색수차를 방지하기 위한 아크로마트가 마련될 수 있다는 것이다.

본 발명의 추가적인 장점은, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소는 상이한 경화 재료로 된 경계면 사이에 유리 기판을 포함하지 않고, 이에 따라 더욱 비용 효과적으로 제조될 수 있으며 종래 기술로부터 공지된 비교 가능한 광학 구성요소보다 짧은 형성 높이를 나타낸다는 것이다.

본 발명의 실시예는, 그 면에서 복사에 대해 불투과성이며 경화된 경화 재료를 더 포함할 수 있으며, 이는 부적절한 광을 억제하는 역할을 한다.

더욱이, 본 발명의 실시예에 있어서, 경화 재료로 된 임의의 개수의 구조가 서로 상하로 몰딩 및 경화될 수 있으며, 예컨대 렌즈일 수 있는 구조는 가능한 얇게 선택될 수 있지만, 서로 상하로 배치되는 임의의 개수의 렌즈가 제조시에 사용되는 두꺼운 임시 기판에 기초하여 생성될 수 있다.

특히, 층 스택 내로 서로 상하로 몰딩된 구조는, 서로 유체 연결되고 외부에 유체 연결되는 층 스택의 개별적인 광학적으로 관련이 있는 표면들 사이에 공동을 포함할 수 있다.

이하에서, 본 발명의 실시예는 첨부 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명된다.

본 발명에 따르면, 공기 공간을 갖는 광학 마이크로구조의 보다 비용 효과적인 제작 또는 형성 높이가 더 낮은 공기 공간을 갖춘 광학 마이크로구조의 제작이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 경화 재료로 된 구조를 제작하는 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 2a는 개별 층을 용해시켜내기 이전의 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다.
도 2b는 개별 층을 용해시켜낸 이후의 상태에서 도 2a에서의 광학 구성요소의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다.
도 3a는 개별 층을 용해시켜내기 이전의 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다.
도 3b는 개별 층을 용해시켜낸 이후의 상태에서 도 3a에서의 광학 구성요소의 개략적인 층 구성을 도시한 것이다.
도 4a는 개별 층을 용해시켜내기 이전의 상태에서 본 발명의 실시예에 따른 광학 구성요소의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다.
도 4b는 개별 층을 용해시켜낸 이후의 상태에서 도 4a에서의 광학 구성요소의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다.
도 5a는 스페이서 구조를 이용하는, 개별 층을 용해시켜내기 이전의 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따라 광학 구성요소를 제작하기 위한 배치의 층 구성에 대한 개략도를 도시한 것이다.
도 5b는 개별 층을 용해시켜낸 이후의 상태에서 도 5a에서의 배치의 층 구성에 대한 개략도를 도시한 것이다.
도 6a는 통합된 스페이서 구조를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소의 배치에 대한 상부도를 도시한 것이다.
도 6b는 통합된 스페이서 구조를 포함하지 않는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소의 배치에 대한 상부도를 도시한 것이다.
도 7a는 통합된 스페이서 구조를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소의 배치에 대한 상부도를 도시한 것이다.
도 7b는 통합된 스페이서 구조를 포함하지 않는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소의 배치에 대한 상부도를 도시한 것이다.
도 8a는 개별 층을 용해시켜내기 이전의 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다.
도 8b는 개별 층을 용해시켜낸 이후의 상태에서 도 8a에서의 광학 구성요소의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다.
도 9는 몰딩 도구의 저면도 및 단면도 그리고 몰딩된 요소에 대한 상부도 및 몰딩된 요소에 대한 단면도를 도시한 것이다.
도 10a는 기판 상에 몰딩된 렌즈의 개략도를 도시한 것이다.
도 10b 내지 도 10d는 광학 이미징(optical imaging)을 위한 기존의 공지된 장치의 개략도를 도시한 것이다.

도면을 참고하여 이하에서 더욱 상세하게 본 발명을 설명하기 이전에, 도면에서 동일한 요소에는 동일하거나 유사한 도면부호가 제시된다는 것 그리고 이들 요소의 반복적인 설명은 생략된다는 것에 주의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 경화 재료로 된 구조를 제작하는 방법(100)의 순서도를 도시한 것이다.

상기 방법(100)은 기판 상에서 제1 경화 재료로 된 제1 구조를 몰딩 및 경화하는 제1 단계(110)를 포함한다. 몰딩 및 경화하는 단계는 여기서 위치와 관련하여 선택적으로 행해질 수 있으며, 이에 따라 기판의 표면의 제1 영역이 노출된다.

더욱이, 상기 방법(100)은 상기 기판으로부터 반대로 향하는 제1 구조의 제1 표면 상에서 제2 경화 재료로 된 제2 구조를 몰딩 및 경화하는 제2 단계(120)를 포함하며, 이에 따라 상기 제1 표면에서 제1 구조와 제2 구조 사이에 경계면이 형성되고, 제1 구조는 적어도 하나의 통로 영역에서 제2 구조에 의해 덮여있지 않게 된다.

더욱이, 상기 방법(100)은 제1 구조의 제1 경화 재료를 용해시키기 위해 통로 영역 내로 용매를 도입하는 제3 단계(130)를 포함하며, 이에 따라 기판의 표면과 제2 구조 사이에 공동이 형성되는데, 제1 경화 재료는 경화 이후에 용해 가능하고, 제2 경화 재료는 경화 이후에 용매에 대해 용해 불가능하다.

상기 용매는, 예컨대, 제1 경화 재료로 된 제1 구조 및 제2 경화 재료로 된 제2 구조를 포함하는 제조 대상 구조가 용매 욕 내로 침지되는 통로 영역 내로 도입될 수 있다. 상기 용매는 이에 따라, 제1 구조의 제1 경화 재료를 용해시키기 위해 통로 영역을 통해 제1 구조로 진행할 수 있어서, 이전에 제1 구조가 위치하였던 위치에 자유 공간이 형성된다. 더욱이, 예컨대 특정한 주입 또는 선택적 주입에 의해, 상기 용매는 또한 특별히 통로 영역 내로 도입될 수 있다.

제조 대상 구조는, 예컨대 렌즈일 수도 있고 또는 광학 이미징을 위한 렌즈 스택을 포함하는 광학 조립체일 수도 있다. 상기 경화 재료는, 예컨대 UV 경화 폴리머일 수 있다.

상기 방법(100)은 기판으로부터 반대로 향하는 제2 구조의 제1 표면 상에 제3 경화 재료로 된 제3 구조를 몰딩 및 경화하는 단계(140)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제2 구조의 제1 표면에서 제2 구조와 제3 구조 사이에 경계면이 형성되는데, 제1 구조는 통로 영역에서 제3 구조에 의해 덮여있지 않으며, 제3 경화 재료는 상기 용매에 대해 용해 불가능하다. 제3 경화 재료는 이때 예컨대 제2 경화 재료와 상이할 수 있으며, 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 따라서, 제2 구조와 제3 구조 사이의 경계면에서, 예컨대 색수차를 수정하기 위한 아크로마트가 형성된다.

상기 단계(140)는 바람직하게는 단계(120) 이후에 그리고 단계(130) 이전에 행해진다.

더욱이, 상기 방법(100)은 기판을 제거하는 단계(150)를 포함할 수 있으며, 이 단계는 바람직하게는 단계(130) 이후에 행해진다.

기판을 제거하는 단계(150)는, 예컨대 소잉(sawing) 또는 밀링에 의해 행해질 수 있다.

추가적인 실시예에 따르면, 기판을 제거하는 단계(150)는 용매를 도입하는 단계(130)와 동시에 행해질 수 있다. 이는, 예컨대 제1 구조의 제1 경화 재료가 용해되고 또한 기판이 제조 대상 구조로부터 제거되는 용매 욕 내로 제조 대상 구조를 침치시킴으로써 행해질 수 있다. 상기 기판은 이와 관련하여 그 표면의 일부에 또는 그 전체 표면에 상기 용매에 의해 용해 가능한 경화 재료, 예컨대 제1 경화 재료를 포함할 수도 있고, 또는 적어도 부분적으로 용해 가능한 경화 재료로 형성될 수도 있다. 제1 경화 재료는, 예컨대 연결 재료로서 제2 구조와 기판의 표면 사이에 배치될 수 있으며, 이에 따라 연결 재료를 용매 욕 내로 침지시킬 때 연결 재료가 용해되고 연결 재료에 이웃한 제2 구조의 표면은 기판을 제거한 이후에 제조 대상 구조의 주요 면을 형성한다.

추가적인 실시예에 따르면, 제1 구조를 몰딩 및 경화하는 단계(110) 이전에, 스페이서 구조가 기판 상에 배치될 수 있다(예컨대 몰딩될 수 있음). 다음으로, 적용된 스페이서 구조의 구멍에서 제1 구조를 몰딩 및 경화하는 단계(110) 및 제2 구조를 몰딩 및 경화하는 단계(120)가 행해질 수 있다. 제1 구조를 떼어내거나, 제거하거나, 또는 용해하는 것과 동시에, 기판을 제거하는 단계(150)에서 제조 대상 구조 및 또한 이에 따른 스페이서 구조를 기판으로부터 제거하기 위해 (이미 앞서 설명한 바와 같이) 기판과 스페이서 구조 및 제2 구조 사이에는 용해 가능한 경화 재료가 배치되는 것도 또한 가능하다. 기판으로부터 스페이서 구조를 제거한 이후에, 스페이서 구조는 제조 대상 구조의 둘레의 측벽을 형성한다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 경화 재료로 된 임의의 개수의 구조가 서로 상하로 몰딩 및 경화되도록 하는 것도 또한 가능한데, 바람직하게는 제1 경화 재료로 된 상기 구조를 용해하기 위해 용매를 도입하기 위한 하나 또는 여러 개의 통로 영역이 분명하게 유지된다. 상기 통로 영역은, 예컨대, 경화 재료를 경화할 때 선택적 조사(irradiation)에 의해 생성될 수 있으며, 즉 이후 광학 구성요소에서 존재해야 하는 경화 재료로 된 통로 영역만이 조사된다. 경화 재료로 되어 있고 조사되지 않은 영역은 선택적인 경화 이후에 제거될 수 있다. 서로 상하로 몰딩되는 구조의 층 스택의 통로 영역이 이때 구현될 수 있으며, 이에 따라 통로 영역은 층 스택의 제1 경화 재료로 된 모든 구조를 외측, 또는 외부, 혹은 외부 세계에 유체 연결한다.

추가적인 실시예는, 추가적인 경화 재료를 몰딩 및 경화하는 단계를 더 포함할 수 있는데, 적어도 경화 이후에 상기 추가적인 경화 재료는 제조 대상 구조의 유용한 파장 범위에서의 복사에 대해 불투과성이다. 상기 추가적인 경화 재료는 예컨대, 제조 대상 구조의 비 주요 면에서의 경화 이후에 제조 대상 구조의 경계를 형성하는 블랙 폴리머일 수 있다.

후속하는 도 2a 내지 도 8b에는 적어도 2개의 광학 구성요소 각각이 도시되어 있다는 것에 주의해야 한다. 이는 패널, 즉 필드에서 광학 구성요소의 제작이 바람직하다는 것을 제시한 것이다. 도 2a 내지 도 8b에 제시된 개별 광학 구성요소의 몰딩은 공통 기판 웨이퍼 상에서 수행된다는 것을 특히 주의해야 한다. 기판 웨이퍼는 다시 이후의 단계(150)에서 제거될 수 있다. 후속하는 도 2a 내지 도 8b에서 각각 제시된 광학 구성요소들은 동일하지만, 추가적인 실시예에 따르면 상기 광학 구성요소들은 그 구성과 관련하여 서로 상이할 수 있다. 다시 말하면, 공통 기판 웨이퍼 상에서 몰딩된 광학 구성요소는 그 파라메타, 예컨대 프로파일의 코스, 두께, 경계 및 이웃과의 거리와 같은 파라메타와 관련하여 서로 상이할 수 있다. 이는, 예컨대 제조 대상 개별 구조, 즉 개별 광학 구성요소의 위치에 있어서 선택적인 몰딩 및 경화에 의해 행해질 수 있다.

도 2a는 개별 층을 용해시켜내기 이전의 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따라 광학 구성요소(200, 200')를 제작하기 위한 배치의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다. 도 2a에 제시된 광학 구성요소(200 및 200')는, 예컨대 도 1에서 설명되었던 바와 같이 방법(100)에 의해 제조될 수 있으며, 용매를 도입하는 단계(130)는 아직 수행되지 않은 상태이다. 광학 구성요소(200, 200')는 공통 기판(210)을 포함하며, 그 구성과 관련하여 동일하고, 따라서, 이하에서는, 광학 구성요소(200')의 구성을 대표하는 단지 광학 구성요소(200)의 구성만이 설명되어 있다.

추가적인 실시예에 따르면, 광학 구성요소(200 ,200')는, 예컨대 위치에 있어서 선택적인 몰딩 및 경화가 수행될 때, 그 형상 및 또한 그 층 시퀀스 양자와 관련하여 서로 상이할 수 있다.

기판(210)의 표면 상에서, 제1 구조(220)는 위치에 있어서 선택적으로 몰딩 및 경화되어 있다. 기판(210)의 표면 상에 배치되는 제1 구조(220)를 서큘레이팅(circulating)하면, 제2 경화 재료로 된 제2 구조(230)가 배치된다. 기판(210)의 표면과 함께, 제2 구조(230)는 하나 또는 여러 개의 통로(240)를 제외하고는 제1 구조(220)를 둘러싼다. 제2 구조(230)는 제2 경화 재료로 된 경계 영역(290)을 매개로 기판(210)에 연결된다. 제1 구조(220)로부터 반대로 향하는 제2 구조(230)의 표면 상에, 제3 경화 재료로 된 제3 구조(250)가 배치될 수 있다.

제2 구조(230)는, 예컨대 오목한 곡률을 갖는 수렴 렌즈로서 실시될 수 있다. 제3 구조(250)는, 예컨대 평면-볼록 분산 렌즈로서 실시될 수 있다. 제2 경화 재료 및 제3 경화 재료는, 이에 따라 색수차를 억제하기 위한 아크로마트를 형성하기 위해 예컨대 그 굴절률과 관련하여 상이할 수 있다. 2개의 광학 구성요소(200, 200') 사이에 자유 공간(260)이 형성될 수 있다.

더욱이, 제2 구조(230) 및 제3 구조(250)의 표면은, 예컨대 오목 형상, 볼록 형상, 평면 형상, 또는 자유형태 유형의 형상 및 다른 형상과 같이 다른 임의의 형상을 가질 수 있다.

도 2b는 개별 층을 용해시켜낸 이후의 상태에서, 즉 제1 경화 재료로 된 제1 구조(220)를 용해시켜낸 이후의 상태에서, 도 2a에서의 배치의 층 구성에 대한 개략도를 도시한 것이다. 제1 경화 재료로 된 구조(220)를 용해시켜내는 것은, 예컨대 도 1에서 설명되는 방법(100)에서 언급되었던 바와 같이 단계(130)에 의해 수행되었을 수도 있다. 이제 원래의 제1 구조(220)의 위치에, 공기 공간(270)이 배치된다. 제2 구조(230)와, 형성된 공기 공간(270) 사이의 경계면은 이에 따라 2개의 상이한 경화 재료들 사이의 경계 영역 또는 또한 하나의 경화 재료와 유리 사이의 경계 영역과 비교할 때 높은 굴절률 도약을 나타낸다. 실시예는 이에 따라 유리 기판 상에서 몰딩되는 경화 재료로 된 렌즈와 비교할 때 더욱 양호한 굴절 특성을 나타낼 수 있다.

도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2b의 배치의 광학 구성요소(200)의 층 구성에 대한 개략도를 도시한 것이다. 광학 구성요소(200)는 기판(210)을 전혀 포함하지 않는다. 기판(210)을 제거하는 단계는, 예컨대 도 1에 따른 방법(100)에서 언급되었던 바와 같이 단계(150)에 의해 수행되었을 수도 있다. 광학 구성요소(200)는 제1 주요 면(280) 및 이 제1 주요 면(280)으로부터 반대로 향하는 제2 주요 면(280')을 포함한다.

더욱이, 광학 구성요소(200)는 경계 영역(290) 및 통로(240)를 포함하는데, 경계 영역(290)은, 수직 방향(N1)으로 제2 주요 면(280')으로부터 떨어져 광학적으로 관련이 있는 표면(230')을 소정 간격을 두고 형성하기 위해, 상기 광학적으로 관련이 있는 표면(230')의 경계와 제2 주요 면(280') 사이에 배치되며, 상기 광학적으로 관련이 있는 표면(230')으로부터 측방향으로 오프셋되어 있는 통로(240)는 광학 구성요소(200)의 제1 주요 면(280)으로부터 제2 주요 면(280)으로의 유체 연결을 제공한다.

상기 광학적으로 관련이 있는 표면(230')은, 예컨대 오목한 표면, 볼록한 표면, 평면, 또는 자유형태 유형의 표면, 예를 들어 렌즈 표면으로서 실시될 수 있다.

도 2c에 제시된 광학 구성요소(200)는 제3 경화 재료로 된 제3 구조(250)를 포함하고 있지만, 추가적인 실시예에 있어서, 이러한 제3 구조(250)는 존재하지 않을 수도 있고, 또는 제2 구조(230)와 동일한 경화 재료로부터 형성될 수도 있다.

도 2c에 제시된 구체적인 실시예에 있어서, 기판(210)은 완전하게 제거되어 있지만, 기판(210)이 부분적으로 제거되거나 또는 전혀 제거되지 않는 실시예도 또한 적용 가능하다. 예를 들어, 기판을 제거하는 단계(150)는, 예컨대 소잉 또는 밀링에 의해 방법(100)의 단계(150)에서 행해질 수 있다.

추가적인 실시예에 따르면, 기판을 제거하는 단계(150)는 용매를 도입하는 단계(130)와 동시에 행해질 수 있다. 이는, 예컨대 제1 구조(220)의 제1 경화 재료가 용해되고 또한 기판(210)이 광학 구성요소(200, 200')로부터 제거되는 용매 욕 내로 도 2b의 장치를 침치시킴으로써 행해질 수 있다. 이와 관련하여, 기판(210)은 광학 요소(200, 200')를 향하는 전체 표면 상에서 용매에 의해 용해 가능한 경화 재료, 예컨대 제1 경화 재료를 포함할 수도 있고, 또는 적어도 부분적으로 용해 가능한 경화 재료로부터 형성될 수도 있다.

도 3a는 개별 층을 용해시켜내기 이전의 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따라 광학 구성요소(300, 300')를 제작하기 위한 배치의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다. 도 3a에 제시된 광학 구성요소(300, 300')는 도 2a에 제시된 광학 구성요소(200, 200')와 상이한데, 왜냐하면 제3 경화 재료로 된 제3 구조(250)가 통로(240)를 제외하고 제2 경화 재료로 된 제2 구조(230)를 완전하게 둘러싸는 반면, 도 2a에 제시된 광학 구성요소(200, 200')의 경우, 제3 경화 재료로 된 제3 구조(250)는 단지 기판(210)으로부터 반대로 향하는 제2 구조(230)의 표면 상에 배치되고 제2 구조를 완전하게 둘러싸지 않기 때문이다.

도 2b와 유사하게, 도 3b는 개별 층을 용해시켜낸 이후의 상태에서 또는 제1 경화 재료로 된 제1 구조(220)를 용해시켜낸 이후의 상태에서, 도 3a에서의 배치의 층 구성에 대한 개략도를 도시한 것이다. 제1 경화 재료로 된 구조(220)를 용해시켜내는 것은, 예컨대 도 1에서 설명되는 방법(100)에서 언급되었던 바와 같이 단계(130)에 의해 수행되었을 수도 있다. 이제 원래의 제1 구조(220)의 위치에, 공기 공간(270)이 배치된다.

더욱이, 본 발명의 추가적인 실시예에 있어서, 광학 구성요소(300, 300')의 기판(210)은, 예컨대 방법(100)의 단계(150)에서 제거될 수도 있고, 다운사이징(downsizing)될 수도 있다.

도 4a는 개별 층을 용해시켜내기 이전의 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따라 광학 구성요소(400, 400')를 제작하기 위한 배치의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다. 도 4a에 제시된 광학 구성요소(400, 400')는 도 2a 및 도 3a에 제시된 광학 구성요소(200, 200', 300, 300')와 상이한데, 왜냐하면 제2 경화 재료로 된 제2 구조(230)는 단지 기판(210)으로부터 반대로 향하는 제1 경화 재료로 된 제1 구조(220)의 표면 상에만 배치되기 때문이다. 제2 구조(230)는 이때 이전에 제시된 구체적인 실시예에서의 경우와 같이 그 면 에지에서 제1 구조(220)를 둘러싸지 않는다. 제2 구조(230)에 기판(210)을 연결하는 에지 영역(290)은 이에 따라 제3 경화 재료로부터 형성되고, 이전의 실시예와 달리 제2 경화 재료로 형성되지 않는다.

도 2b 및 도 3b와 유사하게, 도 4b는 개별 층을 용해시켜낸 이후의 상태에서 또는 제1 경화 재료로 된 제1 구조(220)를 용해시켜낸 이후의 상태에서, 도 4a에서의 배치의 층 구성에 대한 개략도를 도시한 것이다.

제1 경화 재료로 된 구조(220)를 용해시켜내는 것은, 예컨대 도 1에서 설명되는 방법(100)에서 언급되었던 바와 같이 단계(130)에 의해 수행되었을 수도 있다. 이제 원래의 제1 구조(220)의 위치에, 공기 공간(270)이 배치된다.

더욱이, 본 발명의 추가적인 실시예에 있어서, 광학 구성요소(400, 400')의 기판(210)은, 예컨대 방법(100)의 단계(150)에서 제거될 수도 있고, 또한 다운사이징될 수도 있다.

도 2b 및 도 3b에 제시된 광학 구성요소(200, 200', 300, 300')와 대조적으로, 여기서 제시되는 구체적인 실시예에 있어서, 제3 경화 재료로 된 제3 구조(250)를 생략하는 것은 불가능한데 왜냐하면 에지 영역(290)도 또한 제3 경화 재료로부터 형성되기 때문이다.

도 5a는 스페이서 구조(소위 "스페이서 웨이퍼")를 이용하는, 개별 층을 용해시켜내기 이전의 상태에서 본 발명의 실시예에 따라 광학 구성요소(500, 500')를 제작하기 위한 배치의 층 구성에 대한 개략도를 도시한 것이다. 도 5a에 제시된 2개의 광학 구성요소(500, 500')의 배치는 도 2a에서의 광학 구성요소(200, 200')의 배치와 상이한데, 왜냐하면 광학 구성요소(500, 500') 사이의 자유 공간(260)에 추가적인 경화 재료로 된 스페이서 구조(510)가 배치되어 있기 때문이다.

제2 경화 재료 및 제3 경화 재료와 대조적으로, 상기 추가적인 경화 재료는 경화 이후에 투명하지 않을 수도 있다.

더욱이, 스페이서 구조(510)는 이때 전형적으로 각각 기판으로부터 반대로 향하는 표면에서 텅(tongue)을 수용하기 위한 홈(520)을 포함한다. 더욱이, 스페이서 구조(510)는, 예컨대 기판(210)을 향하는 표면에서 홈(520)에 대향하는 추가적인 홈을 포함할 수 있다. 스페이서 구조(510)가 홈 내로 텅을 도입하기 위한 텅을 포함하는 것도 또한 가능한데, 이 텅은 예컨대 홈 대신에 또는 홈에 추가하여 스페이서 구조(510)의 표면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 스페이서 구조(510)는 제1 표면에서의 텅 및 대향하는 제2 표면에서의 홈을 포함할 수 있다.

홈 또는 텅은, 예컨대, 스페이서 구조(510)의 표면에서 광학 구성요소(500, 500') 주변에서 둘레로 또는 주위로 통합될 수 있고, 즉 단지 스페이서 구조(510)의 표면의 특정 영역에서만 형성될 수도 있다.

투명하지 않은 추가적인 경화 재료로 된 스페이서 구조(510)는 부적절한 조명을 억제하는 역할을 하는데, 이러한 부적절한 조명은 억제되지 않는 경우 광학 구성요소(500, 500')의 에지에 걸쳐 입사하게 되고 이에 따라 광학 구성요소(500, 500')가 사용되는 광학 이미징 장치의 콘트라스트 또는 이미지 품질을 저하시킨다. 종래의 광학 마이크로구조에서 수행되었던 바와 같이 측벽을 어둡게 함에 있어서 소요되는 비용 및 시간은 이에 따라 배제될 수 있다.

스페이서 구조(510)에서의 텅 및 홈(520)은, 예컨대 렌즈와 같은 다른 광학 구성요소 상에, 예를 들어 이미지 센서 위에 광학 구성요소(500, 500')를 장착하는 역할을 할 수 있다. 이에 의해, 렌즈 필드를 포함하는 웨이퍼의 스택과 함께 요구되는 바와 같은 고가의 조정 장치가 생략될 수 있다.

도 2b, 도 3b 및 도 4b와 유사하게, 도 5b는 개별 층을 용해시켜낸 이후의 상태에서 또는 제1 경화 재료로 된 제1 구조(220)를 용해시켜낸 이후의 상태에서, 도 5a에서의 배치의 층 구성에 대한 개략도를 도시한 것이다.

더욱이, 본 발명의 추가적인 실시예에 있어서, 광학 구성요소(500, 500')의 기판(210)은, 예컨대 방법(100)의 단계(150)에서 제거될 수도 있고, 또한 다운사이징될 수도 있다.

스페이서 구조(510)는, 예컨대 "스페이서 웨이퍼"로서 기판(210) 상에 배치될 수 있으며, 이러한 "스페이서 웨이퍼"는, 예컨대 투명하지 않은 검정색 재료로 형성될 수 있고 몰딩될 구성요소를 위한 구멍 및 가능하다면 기판(210)으로부터의 더욱 간단한 분리를 위한 천공부를 포함할 수 있다. 스페이서 구조(510)는 이때 "스페이서 웨이퍼"의 구멍 주위로 둘레의 벽을 형성한다. 개별적인 광학 구성요소[예컨대, 광학 구성요소(510, 510')]의 몰딩은 이제 "스페이서 웨이퍼"의 개별 구멍에서 행해질 수 있다. 또한, 더욱이 예컨대, 광학 구성요소[예를 들어, 광학 구성요소(510, 510')]를 몰딩하는 단계가 공간적으로 분리된 모듈에서 행해질 때(예컨대 선택적인 조사 및 경화에 의함) 스페이서 구조(510)를 형성하기 위해 기판 상에 "스페이서 웨이퍼"가 전혀 배치되지 않은 것도 가능할 수 있으며, 이에 따라 몰딩 이후에 광학 구성요소들 사이에 자유 공간이 남게 된다[예컨대 도 2a에 제시된 자유 공간(260)과 비교 가능함]. 스페이서 구조(510)를 형성하기 위해, 모듈들 사이에서 자유롭게 남아있는 이들 자유 공간 내로, 블랙 폴리머가 자유 공간에서 주조 및 경화될 수 있다. 블랙 폴리머는 이때, 예컨대 열적으로 경화성일 수도 있고 UV 경화성일 수도 있다.

기판(210) 또는 임시 웨이퍼(210)는, 후속하여 예컨대 방법(100)에 따른 단계(150)에서 몰딩된 광학 구성요소로부터 용매 욕에 의해 분리될 수 있다. 몰딩된 광학 구성요소는 다음으로 스페이서 구조(510) 내에 내장되며, 즉 스페이서 구조(510)는 몰딩된 광학 구성요소 또는 몰딩된 구성요소의 둘레의 측벽을 형성한다.

따라서 스페이서 구조(510) 내에 내장되는 광학 구성요소는 광학 구성요소 웨이퍼를 형성하며, 다음으로 소잉에 의해 기판(210)이 제거된 이후에 스페이서 구조(510)에 의해 분리될 수 있다. 그러나, 광학 구성요소 웨이퍼가 복수 개의 이미지 센서를 갖는 웨이퍼 상에 배치되는 것 그리고 상기 광학 구성요소 웨이퍼가 이미지 센서 웨이퍼(웨이퍼 레벨 조립체)와 함께 후속하여 소잉되는 것도 또한 가능하다. 복수 개의 광학 구성요소(예컨대 5x5 광학 구성요소)가 이미지 센서와 결합되는 것도 또한 가능하다. 광학 구성요소는 이때, 예컨대 이미지 센서의 광학 채널을 형성할 수 있다. 여기서 개별 광학 구성요소들은 서로 상이할 수 있다.

도 6a는 통합된 스페이서 구조(510)를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소(600a 내지 600d)의 배치에 대한 상부도를 도시한 것이다. 도 6a에 제시된 광학 구성요소(600a 내지 600d)는, 각각 예컨대 렌즈 표면인 광학적으로 유효한 표면(610)을 포함한다. 더욱이, 광학 구성요소(600a 내지 600d)는 도 2b에 제시된 바와 같이 예컨대 제1 경화 재료로 된 제1 구조(220)를 용해하기 위해 용매를 도입하기 위한 통로 영역(240)을 포함한다. 더욱이, 광학 구성요소(600a 내지 600d)는 광학적으로 유효한 표면(610)과 광학적으로 유효한 표면(610) 외부에 있는 각각의 층의 둘레(630) 사이에 브릿지(620)를 포함한다. 스페이서 구조(510) 각각은 개별 광학 구성요소(600a 내지 600d)의 경계 또는 한계를 형성한다. 이러한 배치(600)의 개별 광학 구성요소(600a 내지 600d)는, 예컨대 쇄선(640 및 650)을 따라 소잉함으로써 추가적인 단계에서 분리될 수 있다. 각각의 광학 구성요소(600a 내지 600d)는 이때 둘레의 스페이서 구조(510)를 포함한다. 광학 구성요소(600a 내지 600d)의 측벽을 후속하여 어둡게 하는 것은 이제 더 이상 필요하지 않다.

도 6b는 통합된 스페이서 구조(510)를 포함하지 않는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소(600'a 내지 600'd)의 배치에 대한 상부도를 도시한 것이다. 도 6b에 제시된 배치(600')는, 개별 광학 구성요소(600'a 내지 600'd) 사이에 스페이서 구조(510)가 전혀 배치되지 않기 때문에 도 6a에 제시된 배치(600)와는 상이하다. 또한 여기서, 개별 광학 구성요소(600'a 내지 600'd)는, 예컨대 쇄선(640 및 650)을 따라 소잉함으로써 서로 분리될 수 있다. 부적절한 광을 억제하기 위해, 외측 벽, 즉 개별 광학 구성요소(600'a 내지 600'd)의 둘레(630)의 면은 어둡게 될 수 있다.

추가적인 실시예에 따르면, 서로 상하로 몰딩된 복수 개의 층을 갖춘 광학 구성요소를 이용할 때, 층 스택의 적어도 하나의 다른 층에서 광학적으로 활성인 표면(610)을 둘레(630)에 연결하는 적어도 하나의 브릿지(620)가 존재한다면, 개별 층 시트에서 광학적으로 활성인 표면(610)을 둘레(630)에 연결하기 위한 브릿지(620)는 생략될 수 있다.

광학적으로 활성인 표면(610)과 둘레(630) 사이의 브릿지(620)가 연속적인 연결을 형성하고, 이러한 연결은 통로(240)를 형성하기 위해 단지 하나 또는 여러 위치에서만 중단되는 것도 또한 가능하다.

도 7a는 통합된 스페이서 구조(510)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소(700a 내지 700d)의 배치에 대한 상부도를 도시한 것이다. 도 6a에 제시된 배치(600)의 광학 구성요소(600a 내지 600d)와 유사하게 배치(700)의 4개의 광학 구성요소(700a 내지 700d)는 광학적으로 활성인 표면(610), 예컨대 렌즈 표면, 하나 또는 여러 개의 브릿지(620), 둘레(630), 하나 또는 여러 개의 통로 영역(240) 및 스페이서 구조(510)를 포함한다. 도 6a에 제시된 배치(600)와는 달리, 둘레의 스페이서 구조(510)는 천공부(710)를 포함한다. 배치(700)의 개별적인 광학 구성요소(700a 내지 700d)는 추가적인 단계에서, 예컨대 쇄선(640 및 650)을 따라 소잉함으로써 서로로부터 분리될 수 있는데, 특히 천공부(710)는 소잉에 의해 더 적은 재료가 제거되도록 할 수 있으므로 소잉을 용이하게 하는 역할을 할 수 있다. 더욱이, 개별 모듈 또는 개별 광학 구성요소(700a 내지 700d)의 분리는, 천공부(710)에 의해 형성되는 파단선을 따라 파단됨으로써 행해질 수 있고, 이로 인해 분리 과정에 대한 비용이 절감된다. 각각의 광학 구성요소(700a 내지 700d)는 이때 둘레의 스페이서 구조(510)를 포함한다.

이러한 스페이서 구조(510)는 부적절한 광을 억제하기 위해 바람직하게는 불투명한, 예컨대 검정색 경화 재료로부터 형성된다는 것을 다시 주목해야 한다. 광학 구성요소(700a 내지 700d)의 측벽을 후속하여 어둡게 하는 것은 이제 더 이상 필요하지 않다.

도 7b는 통합된 스페이서 구조(510)를 포함하지 않는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소(700'a 내지 700'd)의 배치에 대한 상부도를 도시한 것이다. 도 7b에 제시된 배치(700')는, 개별 광학 구성요소(700'a 내지 700'd) 사이에 스페이서 구조(510)가 전혀 배치되지 않기 때문에 도 7a에 제시된 배치(700)와는 상이하다. 또한 여기서, 개별 광학 구성요소(700'a 내지 700'd)는, 예컨대 쇄선(640 및 650)을 따라 소잉함으로써 서로 분리될 수 있다. 부적절한 광을 억제하기 위해, 외측 벽, 즉 개별 광학 구성요소(700'a 내지 700'd)의 둘레(630)의 면은 어둡게 될 수 있다.

도 8a는 개별 층 또는 제1 구조(220)를 용해시켜내기 이전의 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따라 광학 구성요소(800, 800')를 제작하기 위한 배치의 층 구성의 개략도를 도시한 것이다. 도 8a에 제시된 각각의 광학 구성요소(800, 800')는 도 2a에서 언급되었던 바와 같이 2개의 광학 구성요소(200)의 수직 방향으로 배치되는 층 스택을 포함한다. 광학 구성요소(800, 800')는 공통 기판(210)을 포함하며, 2개의 광학 구성요소(800, 800') 사이에는 자유 공간(260)이 형성된다. 2개의 광학 구성요소(800, 800')는 이때 그 구성에 있어서 전형적으로 동일하며, 이에 따라 이하에서는 광학 구성요소(800')의 구성을 나타내는, 단지 광학 구성요소(800)의 구성만을 설명한다. 그러나, 광학 구성요소(800, 800')가 동일하지 않고 특히 형상 및/또는 층 시퀀스와 관련하여 서로 상이한 것도 또한 가능하다는 것에 주의해야만 한다. 광학 구성요소(800)의 층 스택의 제1 광학 구성요소(200a)는 기판(210) 상에 배치된다. 기판(210)으로부터 반대로 향하는 제1 광학 구성요소(200a)의 제3 구조(250)의 표면 상에, 또한 여러 개별 층 시트의 층 스택으로서 실시될 수 있는 것인 층(810), 예컨대 유전체 층(810)이 배치된다. 유전체 층(810)은 바람직하게는 투명하다. 광학 구성요소(800)의 층 스택의 제2 광학 구성요소(200b)는 기판(210)으로부터 반대로 향하는 층(810)의 표면에 이웃하게 배치된다. 기판(210)으로부터 반대로 향하는 제2 광학 구성요소(200b)의 제3 구조(250b)의 표면 상에, 예컨대 금속으로 제작되는 층(820)이 배치된다. 이 층(820)은 이에 따라 광학 구성요소(800)의 구경 조리개(aperture stop)를 형성할 수 있다. 광학 구성요소(800)의 2개의 광학 구성요소(200a, 200b)는 종래 기술로부터 공지된 바 대로 이전에 별도로 제작된 구성요소(웨이퍼)와 같이 서로 적층되지 않았지만, 여러 몰딩 과정에서 서로 상하로 몰딩된다. 이는, 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 방법에서 실시될 수 있으며, 이때 단계(110), 단계(120), 및 단계 (140)는 교대로 반복적으로 수행되었다. 통로 영역(240)은 용매에 대해 용해 가능한 제1 경화 재료로 된 모든 구조에 유체 연결된다는 것에 주의해야만 한다.

도 8b는 제1 경화 재료로 된 개별 층 또는 제1 구조(220a)를 용해시켜낸 이후의 상태에서, 도 8a에서의 배치의 층 구성에 대한 개략도를 도시한 것이다. 예컨대, 도 1에 따른 방법(100)의 단계(130)에서 설명되었던 바와 같이 용매를 도입함으로써 제1 구조(220a, 220b)를 용해시켜낼 수 있었다. 이에 따라 제1 구조(220a, 220b) 대신 공기 공간(270a, 270b)이 형성된다.

추가적인 실시예에 따르면, 광학 구성요소(800, 800')에서 부적절한 광을 억제하는 기능을 하는 스페이서 구조[도 5a 및 도 5b에 따른 스페이서 구조(510)와 비교 가능함]를 형성하기 위해 자유 공간(260)에서 불투명한 경화 재료(예컨대 열 경화 재료)가 충전 및 경화될 수 있다.

광학 구성요소(800, 800')는 기판(210)으로부터 제거될 수 있고, 예컨대 쇄선(830 및 840)을 따라 소잉함으로써 서로로부터 분리될 수 있다.

더욱이, 추가적인 실시예에 따르면, 광학 구성요소(800, 800')는 광학 구성요소(800, 800')를 용매 욕에 침지시킴으로써 기판(210)으로부터 분리될 수 있다. 예를 들면, 동시에 제1 경화 재료로 된 제1 구조(220)를 용해시킨다. 이때 기판(210)과 광학 구성요소(800, 800') 사이에서, 예컨대, 제1 경화 재료로 된 전체 층 또는 선택적인 층이 배치될 수 있는데, 이 층은 용매 욕 내로 광학 구성요소(800, 800')를 침지시킬 때 용해될 수 있으며, 이에 따라 광학 구성요소(800, 800')와 기판(210) 사이의 연결부도 또한 용해되고 광학 구성요소(800, 800')는 분리된다.

도 8c는 광학 구성요소(800')로부터 분리되고 기판(210)으로부터 분리된 광학 구성요소(800)를 도시한 것이다. 광학 구성요소(800)는 따라서 층 두께 방향으로 교대로 연결되는 광학적으로 관련이 있는 표면을 갖춘 경화 재료로 된 층 스택(800), 즉 광학 구성요소(200a, 200b)의 구조(230a, 230b, 250a, 250b)를 형성한다. 광학 구성요소(200a)의 제2 구조(230a)는 광학적으로 관련이 있는 제1 표면(232a)을 포함한다. 제1 광학 구성요소(200a)의 제2 구조(230a)와 제1 광학 구성요소(200a)의 제3 구조(250a) 사이에는, 2개의 상이한 경화 재료로 된[즉, 제2 구조(230a)의 제2 경화 재료 및 제3 구조(250a)의 제3 경화 재료로 된] 광학적으로 관련이 있는 제2 표면(252a)(예컨대 제1 경계면)이 형성된다. 더욱이, 제1 광학 구성요소(200a)의 제3 구조(250a)는 광학적으로 관련이 있는 제3 표면(254a)을 포함한다. 제2 광학 구성요소(200b)의 제2 구조(230b)의 광학적으로 관련이 있는 제3 표면(254a)과 광학적으로 관련이 있는 제4 표면(232b) 사이에는 공동(270b)이 형성된다. 광학적으로 관련이 있는 제3 표면(254a)과 공동(270b) 사이에는, 층 스택(800)의 광학 특성에 대해 무관할 수 있는 유전체 층(810)이 형성될 수 있다. 제2 광학 구성요소(200b)의 제2 구조(230b)와 제2 광학 구성요소의 제3 구조(250b) 사이에는, 2개의 경화 재료로 된 광학적으로 관련이 있는 제5 표면(252b)(예컨대 제2 경계면)이 형성된다. 더욱이, 제2 광학 구성요소(200b)의 제3 구조(250b)는 위에 예컨대 금속 층(820)이 구성될 수 있는 광학적으로 관련이 있는 제6 표면(254b)을 포함한다.

층 스택(800)은 이에 따라 층 두께 방향으로 교대로 연결되는 광학적으로 관련이 있는 표면들[광학적으로 관련이 있는 제1 표면(232a), 광학적으로 관련이 있는 제2 표면(252a), 광학적으로 관련이 있는 제3 표면(254a), 광학적으로 관련이 있는 제4 표면(232b), 광학적으로 관련이 있는 제5 표면(252b), 광학적으로 관련이 있는 제6 표면(254b)]을 포함한다.

2개의 공동(270a, 270b)은 통로(240) 또는 채널(240)에 의해 외부 세계 또는 외부에 유체 연결된다. 이와 관련하여, 채널(240)은 층 두께 방향으로 광학적으로 관련이 있는 표면들에 대해 측방향으로 오프셋되어 진행할 수 있다. 추가적인 실시예에 따르면, 또한 여러 개의 채널(240)이 실시될 수 있다. 특히, 채널(240)은 또한 광학 층 스택의 공동들을 서로 연결하기 위해 그리고 외부 세계에 대한 연결을 형성하기 위해 임의의 방향으로 또는 광학적으로 관련이 있는 표면들에 평행하게 진행할 수 있다.

상이한 굴절률을 갖는 2가지 상이한 경화 재료로 된 광학적으로 관련이 있는 표면(252a, 252b)은 광학적으로 관련이 있는 표면(232a, 232b 및 254a, 254b)과 함께 색수차를 감소시키기 위해 아크로마트를 형성한다.

도 8c에 제시되고 교대로 연결되는, 광학적으로 관련이 있는 표면들은 부분적으로 동일하지만, 추가적인 실시예에서 층 스택의 광학적으로 관련이 있는 표면들은 서로 상이할 수 있으며, 이에 따라 상이한 굴절 특성을 나타낼 수 있다. 더욱이, 추가적인 실시예에 있어서, 유전체 층(810)은 유전체가 아닐 수도 있고 완전히 생략될 수도 있다. 더욱이, 추가적인 실시예에 있어서, 층(820)은 금속이 아닐 수도 있고 생략될 수도 있다.

추가적인 실시예에 따르면, 유전체 층(810) 또는 유전체 층 스택(810)은 광학 층 스택(800)의 투과 성능을 설정하는 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 유전체 층(810) 또는 유전체 층 스택(810)은 이때, 예컨대 특정 파장 범위(예컨대 적외선 범위)의 유입 복사선을 차단하기 위해 반사방지층 또는 필터층으로서 역할을 할 수 있다.

추가적인 실시예에 따르면, 층(820)(예컨대 금속 조리개 층), 유전체 층(810), 또는 유전체 층 스택(810)이 후속할 수도 있고 그 역도 성립한다. 다시 말하면, 하나 또는 여러 개의 전술한 층(820)(예컨대, 금속 조리개 층) 및 또한 하나 또는 여러 개의 유전체 층(810) 혹은 유전체 층 스택(810)은 광학 층 스택(800)의 원하는 광학 기능을 보장하기 위해 광학 층 스택(800)에서 임의의 위치에 배치될 수 있다.

더욱이, 추가적인 실시예에서, 제3 구조(250a, 250b)는 제2 구조(230a, 230b)와 동일한 경화 재료로 제조될 수도 있고 생략될 수도 있다.

도 8c에 제시된 구체적인 실시예에서 2개의 구조(230a, 230b)는 동일한 재료로 형성되어 있지만, 추가적인 실시예에서 제2 구조(230a, 230b)는 상이한 재료로 형성될 수 있다. 이는 또한 제3 구조(250a 및 250b)에도 적용된다.

도 8c에 제시된 광학 구성요소(800) 또는 층 스택(800)은 2개의 광학 구성요소(200a, 200b)로 된 배치로 형성되어 있지만, 추가적인 실시예에서 또한 임의의 개수의 광학 구성요소(200, 300, 400, 500)로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 광학 구성요소(800)는 서로 상하로 몰딩된 임의로 형성된 임의의 개수의 광학적으로 관련이 있는 표면들로 이루어진 층 스택(800)을 형성할 수 있다. 광학적으로 관련이 있는 이들 표면 중 개별 표면들 사이에서, 예컨대 서로 유체 연결되고 외부 세계에 유체 연결되는 공동은, 예를 들어 층 두께 방향으로 혹은 층 적층 방향으로 층 스택을 통해 광학적으로 관련이 있는 표면에 대해 측방향으로 오프셋되어 진행하는 채널을 매개로 형성될 수 있다.

더욱이, 도 8c에 제시된 층 스택(800) 또는 광학 구성요소(800)는, 예컨대 스페이서 구조(510)(도 5에서 설명되었던 바와 같음)와 같이 불투명한 경화 재료로 제조된 경계(510)를 포함할 수 있다. 더욱이, 경계(510)는 텅 또는 홈을 포함할 수 있다. 홈 또는 텅은, 예컨대 경계(510)의 표면에서 또는 또한 둘레로 광학 구성요소(800) 주위에, 즉 경계(510)의 표면의 특정 영역에서만 둘레방향으로 통합될 수 있다. 더욱이, 경계(510)는, 도 7에 따른 천공부(710)와 비교 가능한, 천공부[소위 다이싱 릴리브(dicing reliefs)]를 포함할 수 있다.

도 9는 몰딩 도구(310)의 저면도 및 몰딩 도구(310)의 단면도 그리고 몰딩된 요소(322)에 대한 상부도 및 몰딩된 요소(322)에 대한 단면도를 도시한 것이다.

도 9에 제시된 몰딩 도구(310) 및 몰딩된 요소(322)의 단면도는 각각 절단 축선(311)을 따라 몰딩 도구(310) 또는 몰딩된 요소(322)를 절단함에 따른 것이다.

도 9에 제시된 몰딩 도구(310)는 광학 기능 표면 영역(312')을 갖춘 몰딩 표면(312)을 포함한다. 몰딩 도구(310)가 표면(330)에 배치되거나 또는 표면(330)의 상부에 배치될 때 몰딩 표면(312)은 표면(330)을 향한다. 도 9에 제시된 몰딩된 요소(322)는 이전 단계에서 표면(330)에 몰딩되었던 제1 경화 재료로 된 제1 구조(324)를 포함한다. 제1 구조(324)는 표면(330)의 소정 영역을 제외하고는 제2 경화 재료로 된 제2 구조(324')에 의해 완전하게 둘러싸여 있다. 제2 구조(324')는 몰딩 도구(310)를 이용하여 제1 구조(324)에 몰딩되었다. 제1 경화 재료는 이때 경화 이후에 용매에 대해 용해 가능한 반면, 제2 경화 재료는 경화 이후에 용매에 대해 용해 불가능하다.

몰딩 도구(310)의 광학 기능 표면 영역(312')은 몰딩된 요소(322)의 광학적으로 관련이 있는 표면(323)을 형성하는 역할을 한다.

더욱이, 몰딩 도구(310)는 몰딩면(312)에서 둘레의 탄성 멤브레인(316)을 포함한다. 여기서 탄성 멤브레인(316)은 부분적으로 덮는 것도 또한 가능하지만 전형적으로 몰딩면(312)을 완전히 덮고, 광학 기능 표면 영역(312') 주위로 측방향 폐쇄 경로를 형성하는 서큘레이팅 영역 또는 둘레의 영역에서 비접착성이지만, 둘레의 영역의 경계에서 몰딩면(312)에 연결되어, 유체, 예컨대 공기와 같은 유체에 압력이 인가되면 탄성 멤브레인(316)의 내측면과 몰딩면(312) 사이에서 몰딩 도구(310)가 표면(330)에 배치될 때 표면(330)의 방향으로 돌출하는 채널(318)이 형성되고, 이에 따라 거기에서 미처 경화되지 않은 경화 재료를 이동시키며 따라서 미처 경화되지 않은 경화 재료의 압력을 증가시킨다. 몰딩 및 경화 단계 동안 탄성 멤브레인(316)에서 압력을 인가하고 이에 따라 채널(318)을 형성하는 것은, 경화 동안 폴리머 체적의 수축을 보상하기 위해 몰딩된 요소(322)의 광학적으로 관련이 있는 표면(323)의 영역에서 추가적인 경화 재료의 유동을 유발한다. 몰딩 및 경화 단계 동안 압력 하에서 멤브레인(316)에 의해 형성되는 채널(318)은, 그러나 추가적인 의미 없이 남아있을 수 있는 몰딩 요소(322)에서 둘레의 트렌치(328)를 남기게 된다.

더욱이, 몰딩 도구는 제1 다이어프램 구조(314) 및 가능하다면 추가적인 다이어프램 구조(314')를 포함한다. 다이어프램 구조(314, 314')는 몰딩 도구(310)를 통한 조사 동안 경화되지 않는 차폐 영역의 역할을 한다. 이에 따라 몰딩된 요소(322)에서 다이어프램 구조(314, 314')는 제2 구조(324')를 통해 표면(330)에 수직하게 진행하는 채널(329) 및 가능하다면 기존의 제2 구조(324')를 통해 표면(330)에 수직하게 진행하는 추가적인 채널(329')을 형성하는데, 세정 과정 또는 현상 과정(development process) 이후에 채널에는 경화된 재료가 전혀 배치되지 않는다. 채널(329, 329')은 예컨대 공기 공간을 형성하기 위해 용해 가능한 경화 재료[예컨대, 제1 구조(324)의 제1 경화 재료와 같음]를 용해시키기 위한 용매를 도입하기 위해 사용될 수 있다.

채널(329, 329')은 제1 구조(324)를 외부 세계에 유체 연결하거나 또는 예컨대 용매를 도입하기 위해 몰딩된 요소(322)로부터 유체 연결부를 형성한다. 제1 구조(324)는 이제 채널(329, 329')를 통해 용매를 도입함으로써 용해될 수 있고, 이에 따라 제2 구조(324')의 광학적으로 관련이 있는 추가적인 표면(323')과 외부에 유체 연결되는 표면(330) 사이에 공동이 형성된다. 표면(330)은, 예컨대 제1 구조(324)를 몰딩하기 이전에 이전 단계에서 몰딩되었던 광학적으로 관련이 있는 추가적인 표면 또는 기판일 수 있다.

제1 경화 재료를 용해시키기 위한 용매는 가스일 수도 있고 또한 액체 용매일 수도 있다. 상기 경화 재료는, 예컨대 UV 경화 재료 또는 열 경화 재료일 수 있다.

요약하면, 실시예들은 UV 폴리머 및/또는 열 경화 재료에 기초하여 광-전자-기계 구조 및 패널 제작의 비용 효과적인 구현을 위한 장치 및 방법에 관한 것이라는 것을 주목할 수 있다. UV 경화 재료는, 특히 제작된 광학 구성요소의 광학적으로 유효한 표면에서 사용될 수 있는 반면, 열 경화 재료는, 특히 불투명 영역, 즉 제작된 광학 구성요소의 외부의 광학적으로 유효한 표면에서 사용될 수 있다.

종래 기술과는 달리, 이러한 광학 구성요소는 복잡한 모듈을 제작하기 위해 이후에 적층되는 유리 기판에 위치하지 않을 수 있다. 대신, 폴리머 렌즈는, 교대로 수행되는 여러 번의 몰딩 과정에서 광 경로에 남는 기판을 이용하지 않고 공통의 임시 기판 상에 형성될 수 있는데, 상기 기판은 이후의 구성에서 더 이상 존재하지 않을 수 있다. 임시 기판은 따라서 매우 두꺼울 수 있고 따라서 기계적으로 안정하며 특히 매우 작은 처짐을 나타낼 수 있다.

서로 상하로 몰딩된 층, 즉 예컨대 몰딩된 폴리머 렌즈 층 또는 개별적으로 몰딩 및 경화된 구조는, 예컨대 층 구성을 형성하고 연속적일 수도 있고 불연속일 수도 있는데, 이는 상이한 재료들로 형성될 수도 있고 따라서 상이한 기계적 특징, 광학적 특징, 화학적 특징 및 전기적 특징을 나타낼 수 있다. 광학 기능 표면에 이웃한 영역에서, 층 구성은 외부 영역으로부터 층 구성의 일부를 통해 원하는 층 시트까지 액체 및 가스와 같은 매질의 액세스를 가능하게 하는 돌파구를 포함할 수 있다. 개별 층의 재료를 선택함으로써, 이로 인해 따라서 외부로부터 층 스택에서의 특정 층[예컨대 도 2a에 따른 제1 구조(220)]로 용매가 안내되는 것이 이들 층 사이에서 달성될 수 있고, 상기 층의 재료는 용해된 상태로 전환됨으로써 제거된다. 기판의 표면을 가로질러 불연속적인 구조를 주로 포함하는 원래 층의 위치에서, 이제 결과적으로 공기 공간[예컨대, 도 2b에 따른 공기 공간(270)]이 형성된다. 이러한 소위 희생 층을 이용함으로써, 이에 따라 공기 공간은 "모놀리식 렌즈 기술"에서 실시되는 바와 같이 여러 차단 기판 또는 폴리머 렌즈 층을 적층하지 않고 높은 측방향 정밀도 및 축방향 정밀도로 제작될 수 있다.

광학 기능을 위해 사용되는 영역에 이웃한 돌파구 영역은 넓은 표면 부분을 차지할 수 있으며, 이에 따라 광학적으로 사용되는 표면은 사실상 브릿지를 매개로 둘레에 연결된다.

더욱이, 실시예에 있어서, UV 복제에 의해 적용되는 층을 제외하고, 금속 층 및 또한 유전체 층이 대응하는 방법(가스상 또는 액상으로부터의 웨이퍼 증착)에 의해 적용될 수 있는데, 이는 또한 마스킹(masking) 또는 리프트 오프(lift-off) 방법에 의해 기판의 표면을 가로질러 불연속일 수도 있다. 금속 층은 여기서 특히 전기 전도성 구조를 구현하기 위해 적용될 수 있다. 금속 층은 특히 커패시터 요소를 구현하기 위해 적용될 수 있다. 층의 몰딩/증착은 또한 관통 구멍 또는 공동을 갖는 구조(스페이서 웨이퍼)에서 행해질 수 있다. 이러한 "스페이서 웨이퍼"[예컨대 도 5a 및 도 5b에 따라 스페이서 구조(510)로부터 형성됨]는 이와 관련하여 예컨대 층 시퀀스의 적절한 위치에서 임시 기판 상에 고정되고 몰딩에 의해 제작되도록 되어 있는 렌즈 층은 이에 따라 기판 표면을 가로질러 불연속이게 된다. 추가적인 구조는 상기 층들과 상이한 재료로 제작될 수 있고, 특히 불투명일 수 있다. 바람직하게는, "스페이서 웨이퍼"의 재료(소위 "스페이서 재료") 및 층 재료는 열 팽창 계수와 관련하여 적응하게 되어있을 수 있다. 임시 기판의 열 팽창 계수의 적응은 강제적인 것은 아니다.

추가적인 실시예에 따르면, 예컨대 부적절한 광을 억제하는 기능을 하는 여러 광학 구성요소들 사이의 스페이서 구조 또는 광학적으로 불투명한 영역을 제작하기 위해, 광학 구성요소의 임시 웨이퍼 또는 기판 상에 추가적인 "스페이서 웨이퍼"가 전혀 적용될 필요가 없다. 광학 구성요소의 층을 몰딩하는 것은 임시 웨이퍼 상에서 수행될 수 있고 이에 따라 공간적으로 분리된 모듈[예컨대 도 8a 및 도 8b에 따른 광학 구성요소(800, 800')]이 결과적으로 형성된다. 블랙 폴리머 또는 불투명 폴리머는 모듈들 사이에서 또는 광학 구성요소들 사이에서 영역[예컨대 도 8a 및 도 8b에 따른 자유 공간(260)] 내로 주조될 수 있으며, 스페이서 구조 또는 주조된 "스페이서 웨이퍼"를 형성하기 위해 UV 복사에 의해 거기서 예컨대 열 경화된다.

스페이서 구조 또는 "스페이서 웨이퍼"가 형성되는 방식과는 무관하게, 임시 웨이퍼는 이때 몰딩된 모듈로부터 용매 욕에 의해 용해될 수 있으며, 즉 ""스페이서 웨이퍼"에 내장된 광학 구성요소는 임시 기판 상에 배치되거나 주조된다.

개별 광학 구성요소를 서로로부터 분리한 이후에 스페이서 구조는 이제 개별 광학 구성요소의 불투명 측벽을 형성할 수 있다. 특히, 스페이서 구조는 그 표면 상에 텅 및/또는 홈 및/또는 천공부를 포함할 수 있다.

몰딩에 의해 제작될 광학 구성요소, 즉 예컨대 경화 재료로 제작될 구조 또는 광학 구성요소의 파라메타, 즉 예컨대 프로파일 코스, 두께, 경계, 이웃과의 거리 등은 기판의 표면을 가로질러 변할 수 있다.

이러한 층 구성으로 인해, 실시예에서, 즉 예컨대 광-전자 기계 기스템에서, 최종 시스템에 유리 웨이퍼 또는 유리 기판을 남기지 않고 광학 구성요소 또는 구조가 제작될 때, 렌즈는 종래 기술에서 현재까지 가능하였던 것보다 작은 중앙 두께로 구현될 수 있으며, 이는 광 이미징 품질과 관련하여 그리고 또한 광학 시스템의 형성 길이와 관련하여 장점을 제공한다.

적절한 용매에 의해 실시예에서 내부 층위(interlayer)를 제거할 수 있으므로, 공기 공간은 분리된 웨이퍼를 연결하지 않고 구현될 수 있다. 이는 잠재적으로 더 높은 공정 수율을 달성하며 이에 따라 더 낮은 제작 비용을 달성한다.

실시예들은 복제 과정, 예컨대 카메라 대물렌즈 및 광학 센서의 웨이퍼 레벨 제작과 같은 과정에서 MOMES(micro-optical electro-mechanical systems)의 제작에 적용될 수 있다.

210 : 기판
220 : 제1 구조
230 : 제2 구조
230' : 광학적으로 관련이 있는 표면
232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b : 광학적으로 관련이 있는 표면
240, 329, 329' : 통로
250 : 제3 구조
270, 270a : 공동
280 : 제1 주요 면
280' : 제2 주요 면
510 : 추가적인 경화 재료, 경계
520 : 홈
810 : 유전체 층(스택)
820 : 다이어프램 층

Claims

경화 재료로 된 광학 구조를 제조하기 위한 방법으로서,
기판(210) 상에 제1 경화 재료로 된 제1 구조(220)를 몰딩 및 경화하는 단계(110)와,
제1 구조(220)의 제1 표면에서 제1 구조(220)와 제2 구조(230) 사이에 경계면이 형성되도록 그리고 제1 구조(220)는 통로 영역(240)에서 제2 구조(230)에 의해 덮여있지 않게 되도록, 기판(210)으로부터 반대로 향하는 제1 구조(220)의 제1 표면 상에 제2 경화 재료로 된 제2 구조(230)를 몰딩 및 경화하는 단계(120)와,
공동(270a)이 제2 구조(230)과 기판(210)의 표면 사이에 형성되도록 제1 구조(220)의 제1 경화 재료를 용해시키기 위해, 제2 구조(230)를 몰딩 및 경화하는 단계 이후에 통로(240) 내로 용매를 도입하는 단계(130)
를 포함하며, 제1 경화 재료는 경화 이후에 용매에 대해 용해 가능하고 제2 경화 재료는 경화 이후에 용매에 대해 용해 불가능한 것인, 경화 재료로 된 광학 구조의 제조 방법.
제1항에 있어서, 제1 구조(220)를 몰딩 및 경화하는 단계(110)는 위치에 있어서 선택적으로 수행되고, 이에 따라 기판(210)의 제1 영역이 노출되며, 제2 구조(230)를 몰딩 및 경화하는 단계(120)는, 상기 제1 영역과 제2 구조(230) 사이에 용매를 도입하는 단계(130) 이전에, 경화 이후에 용매에 대해 용해 불가능한 경화 재료가 몰딩 및 경화되도록 수행되는 것인, 경화 재료로 된 광학 구조의 제조 방법.
제1항에 있어서,
제2 구조(230)의 제1 표면에서 제2 구조(230)와 제3 구조(250) 사이에 경계면이 형성되도록 그리고 제3 구조(250)를 통한 통로 영역(240)이 차단되지 않도록, 기판으로부터 반대로 향하는 제2 구조(230)의 제1 표면에 제3 경화 재료로 된 제3 구조(250)를 몰딩 및 경화하는 단계(140)
를 더 포함하며, 상기 제3 경화 재료는 경화 이후에 용매에 대해 용해 불가능한 것인, 경화 재료로 된 광학 구조의 제조 방법.
제1항에 있어서,
기판(210)의 표면의 노출된 제2 영역(260)에 추가적인 경화 재료(510)를 몰딩 및 경화하는 단계
를 더 포함하며, 경화 이후에 제2 경화 재료가 투과성을 갖는 유용한 파장 범위에서의 조사(irradiation)에 대해 경화 이후에 상기 추가적인 경화 재료는 불투과성인 것인, 경화 재료로 된 광학 구조의 제조 방법.
제1항에 있어서,
기판(210)을 제거하는 단계(150)
를 더 포함하는, 경화 재료로 된 광학 구조의 제조 방법.
제1항에 있어서, 용매를 도입하는 단계(130) 동안 제조 대상 광학 구조가 용해되도록, 상기 기판(210)은 상기 용매에 대해 용해 가능한 제거 층에 의해 덮여있는 것인, 경화 재료로 된 광학 구조의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 구조(230a) 상에 상기 제1 경화 재료의 제4 구조(220b)를 몰딩 및 경화하는 단계; 및
상기 제4 구조(220b)가 상기 통로 영역(240)에서 덮여있지 않도록, 상기 제4 구조(220b) 상에 상기 제2 경화 재료의 제5 구조(230b)를 몰딩 및 경화하는 단계를 포함하고,
상기 제4 구조(220b)의 제1 경화 재료를 추가적으로 용해하기 위해 상기 제5 구조(230b)를 몰딩 및 경화한 후 상기 용매를 상기 통로 영역(240)으로 도입하는 단계가 추가적으로 수행됨으로써, 추가적인 공동(270b)이 상기 제5 구조(230b)와 상기 제2 구조(230a) 사이에 형성되며 상기 제2 구조(230a)와 상기 기판(210) 사이의 상기 공동(270a)에 유체 연결되어 있는 것인, 경화 재료로 된 광학 구조의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 광학 구조는 광학 렌즈인 것인, 경화 재료로 된 광학 구조의 제조 방법.
경화 재료로 된 광학 구성요소로서,
적어도 하나의 광학적으로 관련이 있는 표면(230')을 포함하는 층 스택;
제1 주요 면(280)과,
상기 제1 주요 면으로부터 반대로 향하고 상기 광학적으로 관련이 있는 표면(230')을 포함하는 제2 주요 면(280')과,
통로(240; 329, 329')
를 포함하며,
상기 층 스택은, 표면이 상기 제2 주요 면을 마주하는 경화 재료로 된 구조(230)를 포함하고, 상기 광학적으로 관련이 있는 표면(230') 및 통로 영역을 형성하며,
상기 통로(240; 329, 329')는, 상기 광학적으로 관련이 있는 표면(230')으로부터 측방향으로 떨어져 형성되며, 상기 제1 주요 면(280)으로부터 상기 구조의 표면을 따라 상기 제2 주요 면(280')까지 유체 연결을 제공하고,
상기 통로(240; 329, 329')는, 상기 광학적으로 관련이 있는 표면(230')으로부터 측방향으로 떨어져 있는 위치에서 층 스택의 방향으로 연장되는 것인, 경화 재료로 된 광학 구성요소.
제9항에 있어서,
상기 층 스택은, 상기 제2 주요 면의 반대 방향을 향하는 상기 구조(230)의 추가적인 표면 상에, 상기 경화 재료와 다른 추가적인 경화 재료로 된 추가적인 구조(250)를 더 포함하며,
상기 경화 재료와 상기 추가적인 경화 재료는 서로 다른 굴절률을 가지고, 상기 경화 재료와 상기 추가적인 경화 재료 사이의 경계면은 상기 광학적으로 관련이 있는 표면(230')과 제1 주요 면(280) 및 제2 주요 면(280')에 대해 수직 방향으로 일렬로 연결되는 것인, 경화 재료로 된 광학 구성요소.
제9항에 있어서,
광학 구성요소의 유용한 파장 범위에서의 복사에 대해 불투과성인 경화 재료로 이루어진 광학 구성요소의 제1 주요 면(280) 및 제2 주요 면(280')을 둘러싸는 주변 스페이서 구조(510)
를 더 포함하는, 경화 재료로 된 광학 구성요소.
제11항에 있어서, 상기 주변 스페이서 구조(510)는, 상기 제1 주요 면 또는 상기 제2 주요 면에 위치하는 경계(510)의 표면 중 일부에, 텅(tongue)을 수용하기 위한 홈(520) 또는 홈 내로 도입되는 텅을 포함하는 것인, 경화 재료로 된 광학 구성요소.
경화 재료로 된 광학 층 스택으로서,
층 두께 방향으로 일렬로 연결되는 광학적으로 관련이 있는 표면(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b)과,
외부 세계에 유체 연결되는 광학적으로 관련이 있는 표면들(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b) 사이의 적어도 제1 공동(270a)과,
상기 광학적으로 관련이 있는 표면들(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b)의 다른 쌍 사이에 연결되고 상기 제1 공동(270a)에 유체 연결되는 적어도 하나의 추가적인 공동(270b)
을 포함하는, 경화 재료로 된 광학 층 스택.
제13항에 있어서, 상기 제1 공동(270a)은 층 두께 방향으로 진행하는 제1 채널(240; 329, 329')을 통해 외부 세계에 유체 연결되는 것인, 경화 재료로 된 광학 층 스택.
제13항에 있어서,
광학 층 스택의 유용한 파장 범위에서의 복사에 대해 불투과성인 경화 재료로 이루어진 광학 층 스택의 광학적으로 관련이 있는 표면(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b)을 둘러싸는 경계(510)
를 더 포함하는, 경화 재료로 된 광학 층 스택.
제15항에 있어서, 상기 경계(510)는 텅을 수용하기 위한 홈(520) 또는 상기 광학적으로 관련이 있는 표면(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b)으로부터 측방향으로 떨어져 배치되는 경계(510)의 표면 중 일부에서 홈 내로 도입되는 텅을 포함하는 것인, 경화 재료로 된 광학 층 스택.
제13항에 있어서,
상이한 굴절률을 갖는 2개의 상이한 경화 재료 사이의 경계면(252a, 252b)
을 더 포함하며, 이에 따라 상기 경계면(252a, 252b) 및 광학적으로 관련이 있는 표면(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b)은 층 두께 방향으로 일렬로 연결되어 있는 것인, 경화 재료로 된 광학 층 스택.
제13항에 있어서, 상기 제1 공동(270a)은 층 두께 방향으로 서로 반대로 놓이는 2개의 광학적으로 관련이 있는 표면(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b) 중 하나에서 광학 층 스택의 외부에 유체 연결되는 것인, 경화 재료로 된 광학 층 스택.
제13항에 있어서,
광학 층 스택의 유용한 파장 범위에서의 복사에 대해 불투과성인 재료로 이루어진 광학적으로 관련이 있는 표면들(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b) 사이에 또는 광학적으로 관련이 있는 표면들(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b) 상에 배치되는 다이어프램 층(820)
을 더 포함하는, 경화 재료로 된 광학 층 스택.
제13항에 있어서,
광학적으로 관련이 있는 표면들(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b) 사이에 또는 광학적으로 관련이 있는 표면들(232a, 232b, 252a, 252b, 254a, 254b) 상에 배치되는 유전체 층(스택)(810)
을 더 포함하는, 경화 재료로 된 광학 층 스택.