KR102048746B1 - Method for manufacturing micro lens array mold - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로 입자를 이용하여 단순한 공정에 의해 마이크로 렌즈 어레이 몰드를 제작할 수 있도록 하는 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 전사패턴이 마련된 마이크로 렌즈 어레이 몰드를 제조하기 위한 제조방법에 있어서, 기판의 오목부에 전사용매와 마이크로 입자가 혼합된 전사용액을 도포하는 용액도포단계; 상기 전사용액에 포함된 상기 전사용매를 증발시켜 상기 오목부의 표면에 상기 마이크로 입자를 배열시키는 입자배열단계; 상기 오목부에 배열된 상기 마이크로 입자를 스탬프로 전위시키는 입자전위단계; 상기 마이크로 입자가 전위된 상기 스탬프로부터 상기 기판을 제거하는 기판제거단계; 및 상기 마이크로 렌즈 어레이 몰드 상에 상기 마이크로 입자가 전위된 상기 스탬프를 가압하여 상기 전사패턴을 형성하는 전사패턴형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a method for manufacturing a micro lens array mold, which enables to manufacture a micro lens array mold by a simple process using micro particles.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a microlens array mold having a transfer pattern, comprising: a solution coating step of applying a transfer solution mixed with a transfer solvent and microparticles to a concave portion of a substrate; A particle arrangement step of arranging the microparticles on the surface of the recess by evaporating the transfer solvent contained in the transfer solution; A particle potential step of displacing the microparticles arranged in the recess into a stamp; A substrate removing step of removing the substrate from the stamp in which the micro particles are displaced; And a transfer pattern forming step of pressing the stamp in which the micro particles are displaced on the micro lens array mold to form the transfer pattern.

Description

마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING MICRO LENS ARRAY MOLD}Manufacturing method of micro lens array mold {METHOD FOR MANUFACTURING MICRO LENS ARRAY MOLD}

본 발명은 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로 입자를 이용하여 간단한 공정에 의해 마이크로 렌즈 어레이 몰드를 제조할 수 있도록 하는 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a micro lens array mold, and more particularly, to a method for manufacturing a micro lens array mold, by which a micro lens array mold can be manufactured by a simple process using micro particles.

마이크로 렌즈 어레이는 광학 통신, 인터커넥션(interconnection), 직접 영상관측(direct optical imaging), 랩온어칩(lab-on-a-chip) 등과 같은 미세 광학 적용 분야에서 기본적으로 요구되는 부품이다.Microlens arrays are fundamentally required in fine optical applications such as optical communication, interconnection, direct optical imaging, lab-on-a-chip, and the like.

높은 품질의 마이크로 렌즈 어레이를 제작하기 위해서는 기계적인 가공을 통하여 렌즈를 만들기 위한 형틀을 제작하는 것이 일반적이다.In order to manufacture a high quality micro lens array, it is common to manufacture a mold for making a lens through mechanical processing.

그러나, 이러한 방법은 가공 자체에 들어가는 비용이 비싸고 사용하고자 하는 마이크로 렌즈 어레이의 특성이 다른 경우 새로운 형틀을 제작하는 비용이 부담스러울 수 있다는 단점을 가지고 있다.However, this method has a disadvantage in that the cost of the processing itself is expensive and the cost of manufacturing a new mold can be burdensome if the characteristics of the micro lens array to be used are different.

이로 인해, 품질은 조금 떨어지더라도 더 쉽게 마이크로 렌즈 어레이를 만들 수 있는 방법이 사용된다. 대표적으로 포토레지스트 리플로우(Photoresist Reflow) 방식이 사용된다.Because of this, a method is used that makes it easier to create a micro lens array, even if the quality is slightly degraded. Typically, a photoresist reflow method is used.

이 방식은 기존의 반도체 공정 과정 중 리소그래피(Lithography) 방식을 이용하여 원통형의 포토레지스트를 기판 위에 형성 시키고, 높은 온도를 가하여 포토레지스트를 액화시켜 포토레지스트의 표면 장력을 이용하여 구형의 모양을 기판 위에 형성시키는 방법이다. 그 후, 온도를 낮추고 자외선 광(UV light)을 가하면 포토레지스트가 경화되어 마이크로 렌즈 어레이가 만들어 진다.In this method, a cylindrical photoresist is formed on a substrate using lithography in a conventional semiconductor process, and the photoresist is liquefied by applying a high temperature to form a spherical shape on the substrate using the surface tension of the photoresist. It is a method of forming. The temperature is then lowered and UV light is applied to cure the photoresist to create a micro lens array.

그러나, 리플로우에 의해 만들어지는 마이크로 렌즈 어레이의 크기는 피착된 수지의 두께에 따라 결정되므로 수지의 두께 및 균일도에 대한 정밀한 조절이 필요하나 원하는 광특성을 갖는 수지 재료를 균일하고 두껍게 피착하는 용이하지 않아, 결과적으로 마이크로 렌즈 어레이의 매끄럽고 균일한 표면을 획득하기 어려운 문제점이 있었다.However, since the size of the microlens array produced by reflow is determined by the thickness of the deposited resin, precise control of the thickness and uniformity of the resin is required, but it is not easy to uniformly and thickly deposit a resin material having desired optical properties. As a result, there was a problem that it is difficult to obtain a smooth and uniform surface of the micro lens array.

또한, 상술한 방식들을 별도의 마스크와 고가의 공정장비들이 필요로 하여 제조비용이 많이 들고, 넓은 작업공간이 확보해야만 되는 문제점이 있었다.In addition, the above-described methods require a separate mask and expensive process equipment, and thus have a high manufacturing cost and have a large work space.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0063242호(2016.06.03. 공개, 발명의 명칭 : 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0063242 (2016.06.03. Publication, the name of the invention: micro lens array manufacturing method)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 마이크로 렌즈 어레이가 매끄럽고 균일한 전사패턴을 가질 수 있도록 하는 것과 동시에 마이크로 렌즈 어레이의 제조비용 및 제조공간을 줄일 수 있도록 하는 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve a conventional problem, and the present invention allows a micro lens array to have a smooth and uniform transfer pattern, while at the same time reducing the manufacturing cost and manufacturing space of the micro lens array. It is to provide a mold manufacturing method.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법은, 전사패턴이 마련된 마이크로 렌즈 어레이 몰드를 제조하기 위한 제조방법에 있어서, 기판 위에 마이크로 입자를 배열하는 입자배열단계; 목표로 하는 상기 전사패턴의 두께를 형성하기 위해 상기 기판 위에 상기 마이크로 입자의 일부가 코팅되도록 코팅층을 형성하는 코팅층형성단계; 상기 코팅층 위에 상기 마이크로 입자를 전위시키기 위한 스탬프를 형성하는 스탬프형성단계; 상기 기판과 상기 코팅층을 제거하여, 상기 스탬프에 상기 마이크로 입자를 전위시키기 위한 입자전위단계; 및 상기 마이크로 렌즈 어레이 몰드 상에 상기 마이크로 입자가 전위된 상기 스탬프를 가압하여 상기 전사패턴을 형성하는 전사패턴형성단계;를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the method of manufacturing a microlens array mold according to the present invention, in the manufacturing method for manufacturing a microlens array mold provided with a transfer pattern, the particle array step of arranging the microparticles on a substrate ; A coating layer forming step of forming a coating layer such that a part of the micro particles are coated on the substrate to form a target transfer pattern thickness; A stamp forming step of forming a stamp for displacing the micro particles on the coating layer; A particle dislocation step for removing the substrate and the coating layer to displace the micro particles in the stamp; And a transfer pattern forming step of pressing the stamp on which the micro particles are displaced on the micro lens array mold to form the transfer pattern.

또한, 본 발명에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 있어서, 상기 입자배열단계는, 상기 기판 위에 서로 다른 직경을 가진 마이크로 입자가 배열될 수 있다.In addition, in the method of manufacturing a microlens array mold according to the present invention, in the particle array step, microparticles having different diameters may be arranged on the substrate.

또한, 본 발명에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 있어서, 상기 스탬프형성단계는, 상기 코팅층이 형성된 상기 기판 위에 상기 스탬프를 형성하기 위한 액체 상태의 스탬프 물질을 도포하여 스탬프층을 형성하는 스탬프층형성단계; 및 액체 상태의 상기 스탬프층을 경화시키는 경화단계;를 포함할 수 있다.In addition, in the method of manufacturing a microlens array mold according to the present invention, the stamp forming step includes forming a stamp layer by applying a stamp material in a liquid state to form the stamp on the substrate on which the coating layer is formed. step; And a curing step of curing the stamp layer in a liquid state.

본 발명의 다른 형태에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법은, 전사패턴이 마련된 마이크로 렌즈 어레이 몰드를 제조하기 위한 제조방법에 있어서, 기판의 오목부에 전사용매와 마이크로 입자가 혼합된 전사용액을 도포하는 용액도포단계; 상기 전사용액에 포함된 상기 전사용매를 증발시켜 상기 오목부의 표면에 상기 마이크로 입자를 배열시키는 입자배열단계; 상기 오목부에 배열된 상기 마이크로 입자를 스탬프로 전위시키는 입자전위단계; 상기 마이크로 입자가 전위된 상기 스탬프로부터 상기 기판을 제거하는 기판제거단계; 및 상기 마이크로 렌즈 어레이 몰드 상에 상기 마이크로 입자가 전위된 상기 스탬프를 가압하여 상기 전사패턴을 형성하는 전사패턴형성단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a microlens array mold, the method for manufacturing a microlens array mold provided with a transfer pattern, comprising: applying a transfer solution mixed with a transfer solvent and microparticles to a concave portion of a substrate; Solution coating step; A particle arrangement step of arranging the microparticles on the surface of the recess by evaporating the transfer solvent contained in the transfer solution; A particle potential step of displacing the microparticles arranged in the recess into a stamp; A substrate removing step of removing the substrate from the stamp in which the micro particles are displaced; And a transfer pattern forming step of pressing the stamp on which the micro particles are displaced on the micro lens array mold to form the transfer pattern.

또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 있어서, 상기 용액도포단계 후에, 상기 기판을 반전시켜 상기 오목부에 상기 전사용액이 매달린 상태의 액적을 형성하기 위한 액적형성단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, in the method of manufacturing a microlens array mold according to another aspect of the present invention, after the solution coating step, a droplet forming step for forming a droplet in the state in which the transfer solution is suspended by inverting the substrate; It may further include.

또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 있어서, 상기 입자배열단계는, 상기 액적이 증발되는 동안 상기 액적의 하부표면에 상기 마이크로 입자가 배열되는 제1 입자배열단계; 및 상기 액적이 완전히 증발되면 상기 마이크로 입자가 상기 오목부의 표면을 따라 일정하게 배열되는 제2 입자배열단계;를 포함할 수 있다.In addition, in the method of manufacturing a microlens array mold according to another aspect of the present invention, the particle arraying step includes: a first particle arraying step in which the microparticles are arranged on a lower surface of the droplets while the droplets are evaporated; And a second particle arraying step in which the microparticles are constantly arranged along the surface of the recess when the droplets are completely evaporated.

또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 있어서, 상기 입자배열단계 후에, 상기 오목부의 상측에 상기 스탬프를 형성하는 스탬프형성단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, the microlens array mold manufacturing method according to another embodiment of the present invention, after the particle array step, the stamp forming step of forming the stamp on the upper side of the recess; may further include.

또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 있어서, 상기 스탬프형성단계는, 상기 마이크로 입자가 배열된 상기 오목부를 포함하는 기판 위에 상기 스탬프를 형성하기 위한 액체 상태의 스탬프 물질을 도포하여 스탬프층을 형성하는 스탬프층형성단계; 및 액체 상태의 상기 스탬프층을 경화시키는 경화단계;를 포함할 수 있다.Further, in the method of manufacturing a microlens array mold according to another aspect of the present invention, the stamp forming step includes applying a stamp material in a liquid state to form the stamp on a substrate including the recessed portion in which the microparticles are arranged. A stamp layer forming step of forming a stamp layer; And a curing step of curing the stamp layer in a liquid state.

또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 있어서, 상기 입자전위단계는, 상기 기판 위에 별도로 제작된 스탬프를 배치하고, 상기 별도로 제작된 스탬프를 상기 오목부의 표면에 배열된 상기 마이크로 입자를 가압하여 상기 마이크로 입자를 전위시킬 수 있다.In the method of manufacturing a microlens array mold according to another aspect of the present invention, the particle dislocation step may include placing a separately produced stamp on the substrate, and placing the separately produced stamp on the surface of the recess. The particles can be pressurized to displace the micro particles.

본 발명에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법은 마이크로 입자를 기반으로 제조된 마이크로 렌즈 어레이 몰드를 이용하여 마이크로 렌즈 어레이를 제조함에 따라, 매끄럽고 균일한 전사패턴을 가지는 마이크로 렌즈 어레이를 제조할 수 있는 것과 동시에 마이크로 렌즈 어레이를 제조하기 위한 제조비용 및 제조공간을 최대한 줄일 수 있는 효과가 있다.The method of manufacturing a microlens array mold according to the present invention can produce a microlens array having a smooth and uniform transfer pattern as the microlens array is manufactured using a microlens array mold manufactured based on microparticles. The manufacturing cost and manufacturing space for manufacturing the micro lens array can be reduced as much as possible.

또한, 본 발명에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법은, 마이크로 입자의 크기 및 형상을 조절하여 마이크로 렌즈 어레이 몰드의 전사패턴을 형성함에 따라, 간단한 방법에 의해 다양한 크기 및 형상을 가진 마이크로 렌즈 어레이를 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the method of manufacturing a microlens array mold according to the present invention, as the transfer pattern of the microlens array mold is formed by adjusting the size and shape of the microparticles, a microlens array having various sizes and shapes is manufactured by a simple method. It can work.

또한, 본 발명에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법은, 간단한 공정을 통해 마이크로 입자가 코팅되는 코팅층의 두께를 조절할 수 있어, 마이크로 렌즈 어레이 몰드에 형성되는 전사패턴의 두께를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.In addition, the method of manufacturing a microlens array mold according to the present invention can control the thickness of the coating layer on which the microparticles are coated through a simple process, and thus, the effect of easily controlling the thickness of the transfer pattern formed on the microlens array mold is improved. have.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법의 과정을 단계별로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 예로 마이크로 입자의 직경 크기를 다르게 하여 형성된 마이크로 렌즈 어레이 몰드의 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법의 과정을 단계별로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다른 예로 별도로 제작된 스탬프를 이용하여 마이크로 입자를 전위시키는 과정을 나타낸 도면이다.1 is a view showing step by step of a method for manufacturing a microlens array mold according to a first embodiment of the present invention.
2 illustrates a structure of a microlens array mold formed by varying diameter sizes of microparticles as another example according to the first exemplary embodiment of the present invention.
3 is a step-by-step view illustrating a process of a method of manufacturing a microlens array mold according to a second embodiment of the present invention.
4 is a view showing a process of displacing microparticles using a stamp manufactured separately as another example according to a second embodiment of the present invention.

이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention in which the above-described problem to be solved may be specifically realized. In describing the present embodiments, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration and additional description thereof will be omitted below.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법의 과정을 단계별로 나타낸 도면이다.1 is a view showing step by step of a method for manufacturing a microlens array mold according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법은 마이크로 입자를 이용하여 전사패턴이 마련된 마이크로 렌즈 어레이 몰드를 제조한다.Referring to FIG. 1, in the method of manufacturing a microlens array mold according to the first embodiment of the present invention, a microlens array mold having a transfer pattern is manufactured using microparticles.

본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드는 입자배열단계와, 코팅층형성단계와, 스탬프형성단계와, 입자전위단계 및 전사패턴형성단계를 포함한다.The microlens array mold according to the first embodiment of the present invention includes a particle arraying step, a coating layer forming step, a stamp forming step, a particle dislocation step and a transfer pattern forming step.

먼저, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 입자배열단계에서는 기판(110) 위에 마이크로 입자(120)를 배열한다.First, as shown in FIG. 1A, in the particle arranging step, the microparticles 120 are arranged on the substrate 110.

본 발명의 제1 실시예에 따른 기판(110)은 평면 형태의 기판(110)이 사용된 것을 제시하며, 마이크로 입자(120)는 구형으로 형성된 것을 제시하고 있지만 이에 한정하지 않으며 제조하고 하는 마이크로 렌즈(미도시)의 구조에 적합하게 다이아몬드, 홈이 파진 형태, 삼각형, 사각형 등 다양한 모양으로 형성할 수 있다.The substrate 110 according to the first embodiment of the present invention suggests that a planar substrate 110 is used, and the microparticles 120 are formed in a spherical shape, but the present invention is not limited thereto. Diamonds, grooves can be formed into various shapes such as triangles, squares, and the like to suit the structure of (not shown).

다음으로, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 코팅층형성단계에서는 목표로 하는 전사패턴(11)의 두께를 형성하기 위해 기판(110) 위에 마이크로 입자(120)의 일부가 코팅되도록 코팅층(130)을 형성한다.Next, as shown in (b) of FIG. 1, in the coating layer forming step, a coating layer is coated so that a part of the microparticles 120 is coated on the substrate 110 to form a target transfer pattern 11. 130 is formed.

더욱 구체적으로, 최종적으로 제조되는 마이크로 렌즈 어레이 몰드(10)의 전사패턴(11) 두께를 코팅층형성단계에서 조절할 수 있다. 즉, 코팅층형성단계에서 기판(110) 위에 배열된 마이크로 입자(120)가 코팅되는 두께를 조절함으로써, 전사패턴(11)의 두께를 조절할 수 있다.More specifically, the thickness of the transfer pattern 11 of the finally manufactured micro lens array mold 10 may be adjusted in the coating layer forming step. That is, the thickness of the transfer pattern 11 may be adjusted by adjusting the thickness at which the microparticles 120 arranged on the substrate 110 are coated in the coating layer forming step.

이때, 코팅층(130)은 비경화성 재료가 사용되는 것이 바람직하다. 이는 후술하는 코팅층(130)을 제거하는 과정에서 마이크로 입자(120)가 전위된 스탬프(140)로부터 코팅층(130)을 용이하게 제거할 수 있도록 하기 위함이다.At this time, the coating layer 130 is preferably a non-curable material is used. This is to facilitate the removal of the coating layer 130 from the stamp 140 in which the microparticles 120 are displaced in the process of removing the coating layer 130 to be described later.

결과적으로, 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조과정에서 단순한 과정인 코팅층(130) 형성과정을 수행함에 따라 전사패턴(11)의 두께를 용이하게 조절할 수 있는 이점이 있다.As a result, the thickness of the transfer pattern 11 may be easily adjusted as the coating layer 130 is formed, which is a simple process in the microlens array mold manufacturing process.

다음으로, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 스탬프형성단계에서는 코팅층(130) 위에 마이크로 입자(120)를 전위시키기 위한 스탬프(140)를 형성한다.Next, as shown in (c) of FIG. 1, in the stamp forming step, a stamp 140 is formed on the coating layer 130 to displace the microparticles 120.

자세히 도시되지는 않았지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스탬프형성단계는 스탬프층형성단계 및 경화단계를 포함할 수 있다.Although not shown in detail, the stamp forming step according to the first embodiment of the present invention may include a stamp layer forming step and a curing step.

상기 스탬프층형성단계는 마이크로 입자(120)가 배열된 기판(110) 위에 스탬프를 형성하기 위한 액체 상태의 스탬프 물질을 도포하여 스탬프층을 형성한다.The stamp layer forming step forms a stamp layer by applying a stamp material in a liquid state to form a stamp on the substrate 110 on which the micro particles 120 are arranged.

이때, 액체상태의 스탬프 물질은 PDMS(polydimethylsiloxane) 물질이 사용될 수 있다.At this time, the liquid stamp material may be a PDMS (polydimethylsiloxane) material.

상기 경화단계는 액체 상태의 스탬프층을 경화시켜 스탬프(140)를 형성한다. 이와 같은 과정을 통하여 마이크로 입자(120)를 전위시키기 위한 스탬프(140)가 형성된다.In the curing step, the stamp 140 is hardened to form a stamp 140. Through this process, a stamp 140 is formed to displace the microparticles 120.

다음으로, 도 1의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 입자전위단계에서는 기판(110)과 코팅층(130)을 제거하여, 스탬프(140)에 마이크로 입자(120)를 전위시킨다.Next, as shown in (d) of FIG. 1, in the particle potential step, the substrate 110 and the coating layer 130 are removed to displace the microparticles 120 in the stamp 140.

더욱 구체적으로, 입자전위단계에서 기판(110)과 코팅층(130)을 제거하게 되면, 스탬프(140)에 마이크로 입자(120)가 전위된 상태로 남아 있게 된다.More specifically, when the substrate 110 and the coating layer 130 is removed in the particle dislocation step, the microparticles 120 remain in the displaced state in the stamp 140.

이때, 코팅층(130)이 상술한 바와 같이, 비경화성 물질로 형성된 상태이기 때문에, 코팅층(130)을 마이크로 입자(120)가 전위된 스탬프(140)로부터 용이하게 제거시킬 수 있다.At this time, since the coating layer 130 is formed of a non-curable material as described above, the coating layer 130 can be easily removed from the stamp 140 in which the micro particles 120 are displaced.

다음으로, 도 1의 (e)에 도시된 바와 같이, 상기 전사패턴형성단계에서는 마이크로 렌즈 어레이 몰드(10) 상에 마이크로 입자(120)가 전위된 스탬프(140)를 가압하여 전사패턴(11)을 형성한다. Next, as shown in (e) of FIG. 1, in the transfer pattern forming step, the transfer pattern 11 is pressed by pressing the stamp 140 in which the micro particles 120 are displaced on the micro lens array mold 10. To form.

더욱 구체적으로, 전사패턴형성단계에서는 전사패턴(11)을 형성하기 위한 마이크로 렌즈 어레이 몰드(10)를 스탬프(140)의 하부측에 배치한 다음, 마이크로 렌즈 어레이 몰드(10)에 스탬프(140)를 가압하여, 스탬프(140)에 전위된 마이크로 입자(120)의 형상에 해당되는 전사팬턴(11)을 마이크로 어레이 레즈 몰드(10)에 형성시킨다.More specifically, in the transfer pattern forming step, the micro lens array mold 10 for forming the transfer pattern 11 is disposed on the lower side of the stamp 140, and then the stamp 140 is placed on the micro lens array mold 10. Press to form a transfer pann 11 corresponding to the shape of the microparticles 120 displaced by the stamp 140 in the micro array red mold 10.

이상 상술한 바와 같은 과정을 통하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드를 제조할 수 있다.As described above, the microlens array mold according to the first embodiment of the present invention may be manufactured.

한편, 본 발명의 제1 실시예에에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법의 다른 예로 도 2 의 (a)에 도시된 바와 같이, 입자배열단계에서 기판(110) 위에 서로 다른 직경을 가진 마이크로 입자(120)가 배열될 수 있다. Meanwhile, as another example of the method of manufacturing the microlens array mold according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2A, the microparticles having different diameters on the substrate 110 in the particle arrangement step ( 120 may be arranged.

즉, 기판(110) 위에 배열되는 마이크로 입자(120)가 서로 다른 직경을 가진 마이크로 입자(120)를 배열함에 따라 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 다른 직경을 가진 전사패턴(11)을 가진 마이크로 렌즈 어레이 몰드(10)를 제조할 수 있다.That is, as the microparticles 120 arranged on the substrate 110 arrange the microparticles 120 having different diameters, as shown in FIG. 2B, the transfer pattern 11 having the different diameters is illustrated. It is possible to manufacture a micro lens array mold 10 having.

지금부터는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a microlens array mold according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법에 대한 과정을 단계별로 나타낸 도면이다.3 is a step-by-step view of a process for a method of manufacturing a microlens array mold according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법은 용액도포단계와, 액적형성단계와, 입자배열단계와, 스탬프형성단계와, 입자전위단계와, 기판제거단계 및 전사패턴형성단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the method of manufacturing a microlens array mold according to the second embodiment of the present invention includes a solution coating step, a droplet forming step, a particle arraying step, a stamp forming step, a particle dislocation step, and a substrate removing step. And it may include a transfer pattern forming step.

본 발명의 제2 실시예에 따른 기판(210)은 평면 상태로 형성되고, 기판(210)의 상면에 오목하게 형성된 오목부(211)를 포함한다.The substrate 210 according to the second embodiment of the present invention is formed in a planar state and includes a concave portion 211 formed concave on an upper surface of the substrate 210.

먼저, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 용액도포단계에서는 기판(210)의 오목부(211)에 전사용액(220)을 도포한다.First, as shown in FIG. 3A, in the solution applying step, the transfer solution 220 is applied to the recess 211 of the substrate 210.

상기 전사용액(220)은 전사용매(221)와 마이크로 입자(222)가 혼합된 용액일 수 있다.The transfer solution 220 may be a solution in which the transfer solvent 221 and the micro particles 222 are mixed.

다음으로, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 액적형성단계에서는 기판(210)의 오목부(211)에 도포된 전사용액(220)으로 액적(230)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3B, in the droplet forming step, the droplet 230 is formed of the transfer solution 220 coated on the recess 211 of the substrate 210.

더욱 구체적으로, 액적형성단계는 용액도포단계 후에 기판(210)의 오목부(211)가 지면을 향하도록 180도 반전시켜 오목부(211)에 전사용액(220)이 매달린 상태의 액적(230)을 형성한다.More specifically, in the droplet forming step, after the solution coating step, the concave portion 211 of the substrate 210 is inverted by 180 degrees to face the ground so that the transfer liquid 220 is suspended in the concave portion 211 230. To form.

다음으로, 도 3의 (c) 및 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 입자배열단계는 전사용액(220)에 포함된 전사용매(221)를 증발시켜 오목부(211)의 표면에 마이크로 입자(222)를 배열시킨다.Next, as shown in (c) and 3 (d) of FIG. 3, the particle arrangement step evaporates the transfer solvent 221 included in the transfer solution 220 to the surface of the recess 211. Micro particles 222 are arranged.

이때, 입자배열단계는 제1 입자배열단계 및 제2 입자배열단계를 포함할 수 있다.At this time, the particle array step may include a first particle array step and a second particle array step.

다시 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 입자배열단계에서는 액적(230)이 증발되는 동안 액적(230)의 하부표면에 마이크로 입자가 배열된다.As shown in (c) of FIG. 3 again, in the first particle arrangement step, the micro particles are arranged on the lower surface of the droplet 230 while the droplet 230 is evaporated.

즉, 액적(230)이 증발되는 동안 마이크로 입자는 액적(230)의 하부에 모이게 되고, 시간이 흐를수록 마이크로 입자가 액적(230)의 표면장력에 의해 액적(230)의 하부표면에 배열되는 것이다.That is, while the droplet 230 is evaporated, the micro particles are collected at the lower portion of the droplet 230, and as time passes, the micro particles are arranged on the lower surface of the droplet 230 by the surface tension of the droplet 230. .

다시 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 제2 입자배열단계에서는 액적(230)이 완전히 증발되면 마이크로 입자(222)가 오목부(211)의 표면을 따라 일정하게 배열된다. 즉, 액적(230)이 증발되어 없어지게 되면 액적(230)의 하부표면에 배열된 마이크로 입자(221)가 기판(210)의 오목부(211)로 이동하게 되어 기판(210)의 오목부 표면에 달라붙은 상태로 배열된다.As shown in (d) of FIG. 3 again, when the droplet 230 is completely evaporated, the microparticles 222 are constantly arranged along the surface of the recess 211. That is, when the droplet 230 evaporates and disappears, the microparticles 221 arranged on the lower surface of the droplet 230 move to the recess 211 of the substrate 210, and thus the surface of the recess of the substrate 210. Arranged attached to.

결과적으로 입자배열단계를 거치게 되면 마이크로 입자(222)는 기판(210)의 오목부(211) 표면에 균일하게 배열될 수 있다.As a result, the microparticles 222 may be uniformly arranged on the surface of the concave portion 211 of the substrate 210 after the particle arraying step.

다음으로, 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이, 상기 스탬프형성단계는 기판(210)의 오목부(211) 상측에 스탬프(240)를 형성한다.Next, as shown in (e) of FIG. 3, the stamp forming step forms a stamp 240 on an upper side of the recess 211 of the substrate 210.

이때, 스탬프형성단계에서는 액적형성단계에서 반전된 기판(210)을 다시 반전시켜 기판(210)의 오목부(211)가 위를 향하도록 배치한다.At this time, in the stamp forming step, the substrate 210 inverted in the droplet forming step is inverted again so that the concave portion 211 of the substrate 210 faces upward.

본 발명의 제2 실시예에 따른 스탬프형성단계는 스탬프층형성단계 및 경화단계를 포함할 수 있다.The stamp forming step according to the second embodiment of the present invention may include a stamp layer forming step and a curing step.

자세히 도시되지는 않았지만, 상기 스탬프층형성단계에서는 마이크로 입자(222)가 배열된 오목부(211)를 포함하는 기판(210) 위에 스탬프(240)를 형성하기 위한 액체 상태의 스탬프 물질(240a)을 도포하여 스탬프층을 형성한다.Although not shown in detail, in the stamp layer forming step, the stamp material 240a in a liquid state for forming the stamp 240 on the substrate 210 including the recesses 211 in which the micro particles 222 are arranged. It is applied to form a stamp layer.

이때, 액체상태의 스탬프 물질(240a)은 PDMS(polydimethylsiloxane) 물질이 사용될 수 있다.At this time, the liquid stamp material 240a may be a polydimethylsiloxane (PDMS) material.

상기 경화단계에서는 액체 상태의 스탬프층을 경화시켜 기판(210)의 오복부(211) 상측에 스탬프(240)를 형성한다. 이와 같은 과정을 통하면 기판(210)의 오목부(211)에 대응하는 형상의 볼록부(241)가 마련된 스탬프(240)가 형성될 수 있다.In the curing step, the stamp layer in the liquid state is cured to form the stamp 240 on the upper side of the soil portion 211 of the substrate 210. Through this process, a stamp 240 having a convex portion 241 having a shape corresponding to the concave portion 211 of the substrate 210 may be formed.

다음으로, 도 3의 (f)에 도시된 바와 같이, 상기 입자전위단계에서는 오목부에 배열된 마이크로 입자(222)를 스탬프(240)의 볼록부(241) 표면으로 전위시킨다.Next, as shown in (f) of FIG. 3, in the particle dislocation step, the micro particles 222 arranged in the concave portion are displaced to the surface of the convex portion 241 of the stamp 240.

입자전위단계는 상술한 스탬프형성단계에서 스탬프(240)가 형성되는 동안 기판(210)의 오목부(211)에 배열된 마이크로 입자(222)가 스탬프(240)의 볼록부(241) 표면으로 전위될 수 있다. 즉, 스탬프형성단계와 입자전위단계는 동시에 진행될 수 있다.In the particle potential step, the microparticles 222 arranged in the concave part 211 of the substrate 210 are displaced to the surface of the convex part 241 of the stamp 240 while the stamp 240 is formed in the stamp forming step described above. Can be. That is, the stamp forming step and the particle potential step may proceed simultaneously.

다음으로, 도 3의 (g)에 도시된 바와 같이, 상기 기판제거단계는 마이크로 입자(222)가 전위된 스탬프(240)로부터 기판210)을 제거한다.Next, as shown in (g) of FIG. 3, the substrate removing step removes the substrate 210 from the stamp 240 in which the micro particles 222 are displaced.

기판제거단계를 거치게 되면 스탬프(240)의 볼록부(241) 표면에 마이크로 입자(222)가 배열된 상태의 스탬프(140)를 얻을 수 있게 된다.When the substrate removal step is performed, the stamp 140 having the micro particles 222 arranged on the surface of the convex portion 241 of the stamp 240 may be obtained.

다음으로, 도 3의 (h)에 도시된 바와 같이, 상기 전사패턴형성단계에서는 마이크로 렌즈 어레이 몰드(20) 상에 마이크로 입자(222)가 전위된 스탬프(240)를 가압하여 전사패턴(21)을 형성한다. Next, as shown in (h) of FIG. 3, in the transfer pattern forming step, the transfer pattern 21 is pressed by pressing the stamp 240 having the micro particles 222 displaced onto the micro lens array mold 20. To form.

더욱 구체적으로, 전사패턴형성단계에서는 전사패턴(21)을 형성하기 위한 마이크로 렌즈 어레이 몰드(20)를 스탬프(240)의 볼록부(241) 하부측에 배치한 다음, 마이크로 렌즈 어레이 몰드(20)에 스탬프(240)를 가압하여, 스탬프(240)의 볼록부(241) 표면에 전위된 마이크로 입자(222)의 형상에 해당되는 전사팬턴(21)을 마이크로 렌즈 어레이 몰드(20)에 형성시킨다.More specifically, in the transfer pattern forming step, the micro lens array mold 20 for forming the transfer pattern 21 is disposed below the convex portion 241 of the stamp 240, and then the micro lens array mold 20 is formed. The stamp 240 is pressed to form a transfer pann 21 corresponding to the shape of the micro particles 222 displaced on the surface of the convex portion 241 of the stamp 240 in the micro lens array mold 20.

상술한 바와 같은 과정을 통하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드(20)를 제조할 수 있다.Through the above-described process, it is possible to manufacture the micro lens array mold 20 according to the second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다른 예로 별도로 제작된 스탬프를 이용하여 마이크로 입자를 전위시키는 과정을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a process of displacing microparticles using a stamp manufactured separately as another example according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 입자전위단계는 기판(210) 위에 별도로 제작된 스탬프(240)를 배치하고, 별도로 제작된 스탬프(240)를 기판(210)의 오목부(211)의 표면에 배열된 마이크로 입자(222)를 가압하여 별도로 제작된 스탬프(240)로 마이크로 입자(222)를 전위시킬 수 있다.Referring to FIG. 4, in the particle potential step, a micro-arranged stamp 240 is disposed on the substrate 210, and the separately manufactured stamp 240 is arranged on the surface of the recess 211 of the substrate 210. The microparticles 222 may be displaced by the stamp 240 manufactured by pressing the particles 222.

더욱 구체적으로, 앞서 상술한 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조과정에서 스탬프(240)를 형성하는 과정이 포함된 것이 제시되었으나, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다른 예에서는 별도로 제작된 스탬프(240)가 사용된 것이 제시된다. More specifically, as described above, it has been suggested that the process of forming the stamp 240 in the manufacturing process of the micro lens array mold, but in another example according to the second embodiment of the present invention stamp 240 is manufactured separately Is used.

즉, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(210)의 상측에 별도로 제작된 스탬프(240)를 배치한 다음, 스탬프(240)의 볼록부(241)를 기판(210)의 오목부(211)를 향해 가압한 상태에서 기판(210)을 제거하게 되면, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(210)의 오목부(211) 표면에 배열된 마이크로 입자(222)가 별도로 제작된 스탬프(240)의 볼록부(241) 표면으로 전위될 수 있다.That is, as shown in FIG. 4A, a separately prepared stamp 240 is disposed on the upper side of the substrate 210, and then the convex portion 241 of the stamp 240 is recessed in the substrate 210. When the substrate 210 is removed while being pressed toward the portion 211, as shown in FIG. 4B, the microparticles 222 arranged on the surface of the recess 211 of the substrate 210 are removed. May be displaced to the surface of the convex portion 241 of the stamp 240 manufactured separately.

다음으로, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 앞서 상술한 바와 같이, 상기 전사패턴형성단계를 거치게 되면, 스탬프(240)의 볼록부(241) 표면에 배열된 마이크로 입자(222)의 형상에 해당되는 전사팬턴(21)이 마이크로 렌즈 어레이 몰드(20)에 형성된다.Next, as shown in FIG. 4C, as described above, when the transfer pattern forming step is performed, the micro particles 222 arranged on the surface of the convex portion 241 of the stamp 240 are formed. A transfer pann 21 corresponding to the shape is formed in the micro lens array mold 20.

이상 상술한 바와 같은, 본 발명에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법은 마이크로 입자를 기반으로 제조된 마이크로 렌즈 어레이 몰드를 이용하여 마이크로 렌즈 어레이를 제조함에 따라, 매끄럽고 균일한 전사패턴을 가지는 마이크로 렌즈 어레이를 제작할 수 있는 것과 동시에 마이크로 렌즈 어레이를 제조하기 위한 제조비용 및 제조공간을 최대한 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the method of manufacturing a microlens array mold according to the present invention manufactures a microlens array using a microlens array mold manufactured based on microparticles, thereby providing a microlens array having a smooth and uniform transfer pattern. At the same time, the manufacturing cost and manufacturing space for manufacturing the micro lens array can be reduced as much as possible.

또한, 본 발명에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법은, 마이크로 입자의 크기 및 형상을 조절하여 마이크로 렌즈 어레이 몰드의 전사패턴을 형성함에 따라, 간단한 방법에 의해 다양한 크기 및 형상을 가진 마이크로 렌즈 어레이를 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the method of manufacturing a microlens array mold according to the present invention, as the transfer pattern of the microlens array mold is formed by adjusting the size and shape of the microparticles, a microlens array having various sizes and shapes is manufactured by a simple method. It can work.

또한, 본 발명에 따른 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법은, 간단한 공정을 통해 마이크로 입자가 코팅되는 코팅층의 두께를 조절할 수 있어, 마이크로 렌즈 어레이 몰드에 형성되는 전사패턴의 두께를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.In addition, the method of manufacturing a microlens array mold according to the present invention can control the thickness of the coating layer on which the microparticles are coated through a simple process, and thus, the effect of easily controlling the thickness of the transfer pattern formed on the microlens array mold is improved. have.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings as described above, those skilled in the art can variously change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. Can be modified or changed.

11,21; 전사패턴 10,20: 마이크로 렌즈 어레이 몰드
110,210: 기판 120,222: 마이크로 입자
130: 코팅층 140,240: 스탬프
211: 오목부 220: 전사용액
221: 전사용매11,21; Transfer Pattern 10,20: Micro Lens Array Mold
110,210: substrate 120,222: microparticles
130: coating layer 140, 240: stamp
211: recess 220: transfer solution
221: transfer solvent

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 전사패턴이 마련된 마이크로 렌즈 어레이 몰드를 제조하기 위한 제조방법에 있어서,
기판의 오목부에 전사용매와 마이크로 입자가 혼합된 전사용액을 도포하는 용액도포단계;
상기 기판을 반전시켜 상기 오목부에 상기 전사용액이 매달린 상태의 액적을 형성하기 위한 액적형성단계;
상기 전사용액에 포함된 상기 전사용매를 증발시켜 상기 오목부의 표면에 상기 마이크로 입자를 배열시키는 입자배열단계;
상기 오목부의 상측에 스탬프를 형성하는 스탬프형성단계;
상기 오목부에 배열된 상기 마이크로 입자를 상기 스탬프로 전위시키는 입자전위단계;
상기 마이크로 입자가 전위된 상기 스탬프로부터 상기 기판을 제거하는 기판제거단계; 및
상기 마이크로 렌즈 어레이 몰드 상에 상기 마이크로 입자가 전위된 상기 스탬프를 가압하여 상기 전사패턴을 형성하는 전사패턴형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법.In the manufacturing method for manufacturing a micro lens array mold provided with a transfer pattern,
A solution coating step of applying a transfer solution mixed with a transfer solvent and micro particles to a recess of the substrate;
A droplet forming step of inverting the substrate to form droplets in which the transfer solution is suspended in the recesses;
A particle arrangement step of arranging the microparticles on the surface of the recess by evaporating the transfer solvent contained in the transfer solution;
A stamp forming step of forming a stamp on the concave portion;
A particle potential step of displacing the microparticles arranged in the recess into the stamp;
A substrate removing step of removing the substrate from the stamp in which the micro particles are displaced; And
And a transfer pattern forming step of pressing the stamp in which the micro particles are displaced on the micro lens array mold to form the transfer pattern. 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 입자배열단계는,
상기 액적이 증발되는 동안 상기 액적의 하부표면에 상기 마이크로 입자가 배열되는 제1 입자배열단계; 및
상기 액적이 완전히 증발되면 상기 마이크로 입자가 상기 오목부의 표면을 따라 일정하게 배열되는 제2 입자배열단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법.The method of claim 4, wherein
The particle arrangement step,
A first particle arrangement step of arranging the micro particles on the lower surface of the droplet while the droplet is evaporated; And
And a second particle arraying step in which the microparticles are constantly arranged along the surface of the concave portion when the droplets are completely evaporated. 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 스탬프형성단계는,
상기 마이크로 입자가 배열된 상기 오목부를 포함하는 기판 위에 상기 스탬프를 형성하기 위한 액체 상태의 스탬프 물질을 도포하여 스탬프층을 형성하는 스탬프층형성단계; 및
액체 상태의 상기 스탬프층을 경화시키는 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법. The method of claim 4, wherein
The stamp forming step,
A stamp layer forming step of forming a stamp layer by applying a stamp material in a liquid state to form the stamp on a substrate including the recess in which the microparticles are arranged; And
And a curing step of curing the stamp layer in a liquid state. 제4항에 있어서,
상기 입자전위단계는,
상기 오목부의 표면에 배열된 상기 마이크로 입자를 향해 상기 스탬프를 가압하여 상기 스탬프로 상기 마이크로 입자를 전위시키는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 어레이 몰드 제조방법.The method of claim 4, wherein
The particle potential step,
And pressing the stamp toward the micro particles arranged on the surface of the recess to displace the micro particles with the stamp.
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