KR102111131B1 - 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학필터 제조방법 및 이에 의해 제조된 광학필터에 관한 것으로서, 원판 글라스 기판에 셀단위로 마스크층을 형성하는 단계와, 상기 마스크층이 형성된 원판 글라스 기판을 습식 식각하여 셀 간 영역에 챔퍼부를 형성하는 단계와, 상기 챔퍼부가 형성된 원판 글라스 기판을 강화시키는 단계와, 상기 원판 글라스 기판의 상부 및 하부에 각각 광학필터층을 형성하는 단계와, 상기 광학필터층이 형성된 원판 글라스 기판의 일면에 캐리어 필름을 적층하는 단계와, 상기 광학필터층이 형성된 원판 글라스 기판을 셀단위로 절단하는 단계 및 상기 캐리어 필름을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 본 발명은 챔퍼부를 형성하여 글라스 기판의 강도를 보강하며, 더미부를 없애 글라스 기판의 낭비를 방지하고, 광학필터층 형성을 위한 별도의 패터닝 공정이 필요없으므로 공정을 획기적으로 단순화할 수 있으며, 복합 가공 공정을 도입하여 광학필터층과 원판 글라스 기판 절단면의 가공성을 향상시킨 것이다.

Description

복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법{Manufacturing method of optical filter using hybrid processing}
본 발명은 광학필터에 관한 것으로, 특히 챔퍼부를 형성하여 글라스 기판의 강도를 보강하며, 더미부를 없애 글라스 기판의 낭비를 방지하고, 복합 가공 공정을 도입하여 광학필터층과 원판 글라스 기판 절단면의 가공성을 향상시킨 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법 및 이에 의해 제조된 광학필터에 관한 것이다.
광학필터는 특정한 파장의 대역을 선택적으로 투과시키거나 투과하지 못한도록 하는 장치로서, 기판 상에 광학 설계된 다층막을 형성하여 구현하고 있다.
이러한 광학필터는 다양한 분야에 사용되고 있으며, 특히 카메라의 촬상 렌즈로 수광되는 빛의 파장을 제어하기 위해 널리 사용되고 있다.
일반적으로 비디오카메라, 디지털카메라나 스마트폰의 카메라에는 빛을 전기 신호로 바꾸어주는 CCD나 CMOS와 같은 고체촬상소자가 사용되고 있으며, 이러한 고체촬상소자들은 가시광선 영역(400~700nm)뿐만 아니라 근적외선 영역(~1200nm)까지 수광하게 되므로, 실제로 사람들이 인식하게 되는 이미지와 화상 이미지의 색상의 차이가 나게 된다.
이러한 점을 보정하기 위해, 근적외선 영역의 파장을 차단하기 위한 근적외선 차단 필터(IR-Cut Filter)와 같은 광학필터가 사용되고 있다.
근적외선 차단 필터는 촬상 장치를 구성하는 촬상 렌즈와 고체촬상소자 사이에 위치하게 되며, 촬상 렌즈로부터 입사된 빛 중 근적외선 영역의 빛을 차단시켜 고체촬상소자의 수광부에 제공하게 된다.
종래의 근적외선 차단 필터는 투명 글라스 기판 상부 또는 하부에 근적외선 반사층을 형성한 반사식 차단필터를 사용하여 왔으나, 최근 고화소 모델이 개발되면서 흡수식과 반사식을 혼합한 하이브리드 필터가 널리 사용되고 있다. 예컨대 근적외선을 흡수하는 블루 글라스 기판에 산화물 다층막으로 이루어진 근적외선 반사층을 형성하는 기술이 있다.
한편, 비디오카메라나 디지털카메라보다 더욱 대중적으로 사용되고 있는 스마트폰의 경우, 고화질오카, 고성능화의 요구와 더불어 차별화된 디자인에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 따라 보다 더 슬림화되면서 경량화가 요구되고 있는 추세이다.
그러나 고해상도의 카메라일수록 촬상 렌즈의 매수가 최소 3매 이상 사용되는 렌즈 시스템을 사용하여야 하고, 근적외선 차단 필터, 고체촬상소자 등이 기본 구성으로 사용되어야 하는 고해상도 실현을 위한 스펙의 요구에 따라 촬상 장치의 두께를 줄이는데에는 한계가 있으며, 이에 의해 스마트폰을 슬림화시키는데에도 한계가 있다.
이에 촬상 장치의 두께를 줄이기 위한 방안으로 렌즈 시스템을 구성하는 렌즈의 형태나 조립 방법 등에 대한 연구가 진행되고 있거나, 렌즈 시스템을 보호하기 위한 커버 글라스의 두께를 최소화하기 위한 연구가 진행되고 있다.
또한 본 발명에서 관심있는 근적외선 차단 필터의 두께를 줄이기 위한 연구도 진행되고 있으며, 특히 0.1T 글라스 기판을 이용한 상용화에 대한 연구가 이루어지고 있다.
그러나 글라스 기판의 두께가 얇으면 얇을수록 가장 큰 문제점으로 지적되는 것이 강도에 매우 취약한 점이며, 그 가공방법이나 이의 취급방법이 용이하지 않은 문제점이 있다.
종래의 박판 글라스 기판을 이용한 광학필터의 제조방법으로 본 출원인이 출원한 출원번호 10-2017-0125910호(광학필터 및 그 제조방법) 기술 등이 있다
상기 종래 기술은 원판 글라스 기판에 셀단위로 쉬트컷팅부를 형성하는 단계, 상기 원판 글라스 기판을 강화시켜 상기 원판 글라스 기판의 상부 및 하부와 동시에 상기 쉬트컷팅부를 통해 측면부도 강화시키는 단계, 상기 원판 글라스 기판의 상부 및 하부에 각각 광학필터층을 형성하는 단계 및 상기 원판 글라스 기판을 셀단위로 분리하여 셀단위 광학필터를 형성하는 단계를 포함하는 것으로, 소위 SLP(Sheet Like Process)로 진행되고 있다.
그러나 광학필터의 구조상 글라스 기판 상에 광학필터층이 필수적으로 형성되어야 하며, 상기 광학필터층은 근적외선 반사층 및 가시광선 저반사층 등으로 구현되게 되는데, 이러한 광학필터층으로 산화물 다층막 예컨대 SiO2, TiO2, Ta2O5 등이 사용되고 있다.
상기의 SLP 공정은 레이저를 이용하여 우선적으로 쉬트컷팅부를 형성하고, 강화, 그리고 광학필터층을 형성한 후, 광학필터층이 형성되어 있지 않은 더미부를 통해 레이저 또는 소정 압력으로 최종 셀단위로 분리하는 방식으로 공정이 진행되고 있다.
그러나, 이러한 방법은 레이저 컷팅 방법으로만 이루어져 광학필터 셀의 모서리 부분이나 엣지 부분에서의 강도가 저하될 뿐만 아니라, 단일 레이저를 이용하여 컷팅 공정이 이루어지기 때문에 광학필터층 즉 증착층이 형성되지 않은 더미부를 반드시 구비하여야 하는 제한이 있다.
즉, 글라스 기판을 컷팅하기 위해서는 광학필터층이 형성되어 있지 않은 영역(더미부)을 반드시 형성하여야 하며, 이는 글라스 기판의 낭비의 원인이 될뿐만 아니라, 광학필터층을 더미부를 고려하여 형성하여야 하므로 패터닝 공정이 별도로 추가되어야 하는 등 공정이 복잡화되는 문제점이 있다.
또한 더미부없이 광학필터층을 형성하더라도, 레이저를 이용한 글라스 기판 컷팅 공정 위주로 이루어져, 광학필터층 부분은 물리적인 압력과 같은 과정에 의에 컷팅되어야 하므로, 테두리 부분에서의 광학필터층의 강도가 약해지거나 매끄럽게 컷팅이 되지 않아 물성의 저하의 원인이 되고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복합 공정을 이용하여 글라스 기판의 강도를 보강하며, 더미부를 없애 글라스 기판의 낭비를 방지하고, 광학필터층과 글라스 기판의 컷팅 공정을 달리하여 글라스 기판과 광학필터층의 컷팅이 이루어지도록 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원판 글라스 기판에 셀단위로 마스크층을 형성하는 단계와, 상기 마스크층이 형성된 원판 글라스 기판을 습식 식각하여 셀 간 영역에 챔퍼부를 형성하는 단계와, 상기 챔퍼부가 형성된 원판 글라스 기판을 강화시키는 단계와, 상기 원판 글라스 기판의 상부 및 하부에 각각 광학필터층을 형성하는 단계와, 상기 광학필터층이 형성된 원판 글라스 기판의 일면에 캐리어 필름을 적층하는 단계와, 상기 광학필터층이 형성된 원판 글라스 기판을 셀단위로 절단하는 단계 및 상기 캐리어 필름을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법을 기술적 요지로 한다.
또한, 상기 챔퍼부를 형성하는 단계는, 습식 식각 공정에 의해 진행되며, 챔퍼부의 깊이는 0.001~0.1mm, 폭은 0.05~0.2mm인 것이 바람직하다.
또한, 상기 광학필터층은, 근적외선 반사층 및 가시광선 저반사층 중 어느 하나가 상기 글라스 기판 상부 및 하부에 각각 형성되거나, 근적외선 반사층 및 가시광선 저반사층의 조합으로 상기 강화 글라스 기판 상부 및 하부에 각각 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 원판 글라스 기판의 상측 또는 하측에 근적외선 흡수층이 형성되되, 상기 근적외선 흡수층은 상기 광학필터층과 상기 원판 글라스 기판 사이에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 캐리어 필름은, UV 박리형 또는 열박리형 필름인 것이 바람직하다.
또한, 상기 원판 글라스 기판의 셀단위로의 절단은, 다이싱, 워터젯, CNC 중 어느 하나의 공정에 의해 상기 광학필터층과 원판 글라스 기판의 절단을 동시에 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 원판 글라스 기판의 셀단위로의 절단은, 서로 다른 파장의 레이저를 이용하여 상기 광학필터층과 상기 원판 글라스 기판의 절단이 각 파장의 레이저를 이용하여 각각 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광학필터층을 형성한 이후에, 셀단위로 상기 원판 글라스 기판에 베젤마스킹부를 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 캐리어 필름 제거 전에 상기 원판 글라스 기판의 타면에 셀단위의 원판 글라스 기판의 배열 상태를 고정시키기 위한 고정 필름을 적층하는 것이 바람직하다.
본 발명은 챔퍼부를 형성하여 글라스 기판의 강도를 보강하며, 더미부를 없애 글라스 기판의 낭비를 방지하고, 광학필터층 형성을 위한 별도의 패터닝 공정이 필요없으므로 공정을 획기적으로 단순화할 수 있으며, 복합 가공 공정을 도입하여 광학필터층과 원판 글라스 기판 절단면의 가공성을 향상시킨 것이다.
즉, 본 발명에서는 글라스 기판에서 흡수되는 파장의 레이저와 광학필터층에서 흡수되는 레이저를 각각 사용함으로써 원판 글라스 기판과 광학필터층의 절단이 깨끗하게 이뤄지도록 하여 고품질의 광학필터를 제공할 수 있도록 한다.
도 1 - 본 발명에 따른 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법에 대한 순서도를 나타낸 도.
도 2 - 본 발명에 따른 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법에 대한 공정 모식도.
도 3 - 본 발명에 따른 복합 가공 공정의 주요부에 대한 모식도.
본 발명은 챔퍼부를 형성하여 글라스 기판의 강도를 보강하며, 더미부를 없애 글라스 기판의 낭비를 방지하고, 복합 가공 공정을 도입하여 광학필터층과 원판 글라스 기판 절단면의 가공성을 향상시킨 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법 및 이에 의해 제조된 광학필터에 관한 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명에 따른 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법에 대한 순서도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법에 대한 공정 모식도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 복합 가공 공정의 주요부에 대한 모식도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 복합 가공 공정을 이용한 광학필터의 제조방법은 원판 글라스 기판(100)에 셀단위로 마스크층(200)을 형성하는 단계와, 상기 마스크층(200)이 형성된 원판 글라스 기판(100)을 습식 식각하여 셀 간 영역에 챔퍼부(300)를 형성하는 단계와, 상기 챔퍼부(300)가 형성된 원판 글라스 기판(100)을 강화시키는 단계와, 상기 원판 글라스 기판(100)의 상부 및 하부에 각각 광학필터층(400)을 형성하는 단계와, 상기 광학필터층(400)이 형성된 원판 글라스 기판(100)의 일면에 캐리어 필름(600)을 적층하는 단계와, 상기 광학필터층(400)이 형성된 원판 글라스 기판(100)을 셀단위로 절단하는 단계 및 상기 캐리어 필름(600)을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법을 기술적 요지로 한다.
본 발명에서의 광학필터의 슬림화 구현을 위해 원판 글라스 기판(100) 또는 셀단위 글라스 기판은 0.04T~1.0T 즉, 1mm 이하의 박판 글라스 기판을 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 글라스 기판의 강도를 보강하면서 광학필터층(400)과 글라스 기판의 효율적인 절단을 위해 복합 가공 공정을 도입한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이 도면 부호 (100)은 편의에 따라 원판 글라스 기판(100) 또는 셀단위 글라스 기판에 모두 혼용하여 사용하였다.
본 발명의 일실시예에 따라 광학필터의 제조방법은, 먼저 원판 글라스 기판(100)에 셀단위로 마스크층(200)을 형성하는 것이다.
상기 원판 글라스 기판(100)은 알루미노실리케이트 글라스(alumino-silicate glass) 계열로 무강화된 원장이다.
상기 마스크층(200)은 상기 원판 글라스 기판(100)에 셀단위로 패터닝되어 형성되는 것으로, 원판 글라스 기판(100)의 양면 상에 감광성 코팅층 예컨대 포토레지스트를 코팅하거나 DFR(Dry Film Resist)을 라미네이션하고, 상기 마스크층(200)을 노광 및 현상하는 패터닝 공정에 의해, 상기 원판 글라스 기판(100) 상에 셀단위로의 마스크층(200)을 형성하는 것이다.
상기 마스크층(200)은 후술할 습식 식각 공정에 있어서 마스킹의 역할을 하게 되는 것으로, 각 패턴의 크기는 광학필터 셀의 크기에 대응되게 형성되며, 각 셀 간 영역은 후술할 습식 식각 공정시 습식 식각 용액에 의해 에칭되는 부분으로, 각 셀간 영역의 크기에 따라 챔퍼부(300)의 폭과 깊이가 결정되게 된다.
즉, 챔퍼부(300)의 폭과 깊이를 고려하여 상기 마스크층(200)의 셀간 간격을 설정하게 된다. 본 발명에서의 챔퍼부(300)의 폭은 0.05~0.2mm, 깊이는 0.001~0.1mm로 이를 고려하여 마스크층(200)의 셀 간 간격을 설정할 수 있으므로, 상기 마스크층(200)의 셀 간 간격은 상기 챔퍼부(300)의 폭보다 더 작은 크기로 형성할 수 있다.
그리고, 상기 마스크층(200)이 형성된 원판 글라스 기판(100)을 습식 식각하여 셀 간 영역에 챔퍼부(300)를 형성한다.
상기 챔퍼부(300)는 습식 식각공정에 의해 수행되며, 상기 습식 식각공정은 HF가 포함된 식각용액에 20℃~30℃의 온도로 5초 내지 10분 동안, 상기 마스크층(200)이 형성된 원판 글라스 기판(100)을 식각용액에 일정시간 노출시키는 방법에 의해 구현되며, 셀 간 영역 즉 상기 마스크층(200)의 패턴 사이로 챔퍼부(300)가 형성되도록 하는 것이다.
상기 챔퍼부(300)의 깊이는 0.001~0.1mm, 폭은 0.05~0.2mm로 형성되며, 이는 상술한 바와 같이 상기 마스크층(200)의 셀 간 간격을 조절함으로써 구현할 수 있다. 상기 챔퍼부(300)의 깊이와 폭의 설계는 원판 글라스 기판(100)이 후속 공정에서도 원장을 유지할 수 있도록 하면서 광학필터가 설치될 주변 구조물에 따라 조절되어 형성된다.
이러한 습식식각 공정에 의한 챔퍼부(300)의 형성은, 셀 가공을 위한 후술할 절단 공정시 크랙을 방지하면서 절단 공정시 가공 라인을 짧게 두어 가공이 용이하면서 쉽게 이루어지도록 하는 것이다.
이와 같이 원판 글라스 기판(100)의 셀 간 영역에는 챔퍼부(300)만 형성되어 있으며, 상기 챔퍼부(300)를 통해 절단 공정이 이루어지게 되므로, 별도의 더미부는 형성할 필요가 없다.
그리고 상기 챔퍼부(300)가 형성된 원판 글라스 기판(100)에서 포토레지스트층 및 DFR(Dry Film Resist)을 제거한 후, 상기 챔퍼부(300)가 형성된 원판 글라스 기판(100)을 강화시킨다.
구체적으로는 질산칼륨(KNO3)을 이용하여, 350℃~450℃의 온도에서 화학 강화(chemical tempering)를 실시하게 되고, 강화 후에는 서서히 냉각시켜 크랙을 방지하도록 하며, 강화가 완료되면 원판 글라스 기판(100)을 세정한다.
즉, 원판 글라스 기판(100)의 전면 또는 배면 그리고 상기 챔퍼부(300)가 형성된 영역까지 강화하여 강도를 보강하게 된다.
그리고, 상기 원판 글라스 기판(100)의 상부 및 하부에 각각 광학필터층(400)을 형성한다. 상기 광학필터층(400)은 근적외선 반사층 및 가시광선 저반사층 중 어느 하나가 상기 강화 글라스 기판 상부 및 하부에 각각 형성되거나, 근적외선 반사층 및 가시광선 저반사층의 조합으로 상기 강화 글라스 기판 상부 및 하부에 각각 형성될 수 있다.
상기 광학필터층(400)은 특정한 파장 대역을 선택적으로 반사하거나 투과시키기 위한 것으로서, 본 발명의 일실시예로는 근적외선 반사층 또는 가시광선 저반사층으로 구현될 수 있어, 근적외선 차단 필터로 활용될 수 있다.
상기 광학필터층(400)은 주로 산화물 다층막(예컨대 SiO2, TiO2, Ta2O5 등)을 증착하여 형성하며, 목적이나 용도에 따른 광학 설계에 따라 입사각 의존성을 최소화시키고, 특정한 영역에 대한 파장을 투과 또는 반사하기 위하여 특정한 두께의 고굴절률과 저굴절률을 갖는 산화물 다층막을 선택적으로 증착함으로써 형성하게 된다.
즉, 목적이나 용도에 따른 광학 설계에 따라 근적외선 반사층 및 가시광선 저반사층 중 어느 하나를 상기 원판 글라스 기판(100) 상부 및 하부에 각각 형성하거나, 근적외선 반사층 및 가시광선 저반사층의 조합으로 상기 원판 글라스 기판(100) 상부 및 하부에 각각 형성할 수 있다.
예컨대, 강화 글라스 기판의 상부 및 하부에 다층막의 근적외선 반사층 및 다층막의 가시광선 저반사층 중 어느 하나가 형성되거나, 상부에는 다층막의 근적외선 반사층, 하부에는 다층막의 가시광선 저반사층(그 반대로도 가능)으로 형성되거나, 상부 및 하부에 각각 다층막의 근적외선 반사층과 다층막의 가시광선 저반사층의 조합 형태로도 구현될 수 있다.
이러한 광학필터층(400)은 공지된 물리, 화학적 증착방법에 의해 이루어지며, 예컨대 E-beam, 스파터링이나 CVD 공정 등에 의해 구현될 수 있다.
여기에서 상기 광학필터층(400)은 챔퍼부(300)가 형성된 원판 글라스 기판(100) 전체면(total surface)에 형성되게 된다. 즉, 셀단위로 광학필터층(400)이 형성되는 것이 아니라, 원판 글라스 기판(100) 전체면에 단일층으로 형성되는 것으로, 더미부도 존재하지 않는다.
이에 의해 광학필터층(400)을 형성하기 위한 별도의 패터닝 공정이 전혀 필요치 않으며, 더미부도 필요없게 되어 공정을 단순화하면서도 원판 글라스 기판(100)을 효율적으로 사용할 수 있어 원가 절감을 기대할 수 있다.
또한, 상기 원판 글라스 기판(100)의 상부 또는 하부에 도 3에 도시한 바와 같이 상기 광학필터층(400) 하부에 근적외선 흡수층(500)이 더 형성될 수 있다.
상기 근적외선 흡수층(500)은 강도 보강용 수지층에 근적외선 흡수 성분이 포함되어 구현될 수 있으며, 상기 광학필터층(400)과 동일하게 전체면에 형성될 수 있다.
상기 강도 보강용 수지층은 상기 원판 글라스 기판(100)의 강도를 향상시킴과 동시에, 광학필터층(400)과 글라스 기판 간의 응력 차이를 최소화하여 원판 글라스 기판(100)의 강도 저하를 최소화하고 원판 글라스 기판(100)의 휨 현상을 최소화하는 역할을 하게 된다.
즉, 광학필터층(400)으로 사용되는 산화물 다층막(예컨대 SiO2, TiO2, Ta2O5 등)은 글라스 기판과의 결합면에서의 열팽창 계수 등의 차이로 인해 응력이 발생하게 되며, 이로 인해 외부 충격으로부터 글라스 기판의 압축 스트레스 균형이 깨지면서 강도 저하의 원인이 되거나 글라스 기판의 휨 현상을 유발하고 있으므로, 상기
강도 보강용 수지층을 상기 글라스 기판과 광학필터층(400) 사이에 형성함으로써, 글라스 기판과 강도 저하 및 휨 현상의 원인이 되고 있는 광학필터층(400) 간에 직접적인 결합을 방지하도록 하는 것이다.
여기에서, 상기 강도 보강용 수지층은 가시광선 투과율에는 영향을 미치지 않도록 투명한 재료로 0.1㎛~20㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 투과율 저하가 거의 없으며, 강도 보완 특성은 보장하면서 슬림화를 위한 최적의 두께는 0.5㎛~5㎛ 정도가 가장 바람직하다.
상기 근적외선 흡수층(500)은 상기 강도 보강용 수지층에 근적외선 흡수 성분이 더 포함되어 구현되는 것으로, 이에 근적외선을 더욱 효과적으로 차단할 수 있도록 한다.
상기 근적외선 흡수 성분은 근적외선을 흡수하는 색소 예컨대 스쿠알륨계 색소, 프탈로시아닌계색소 또는 시아닌계 색소 등이 사용되며, 가시광선의 흡수는 최소화하고 근적외선의 흡수는 최대화시켜 고성능 근적외선 차단필터를 제공할 수 있도록 한다.
상기 강도 보강용 수지층의 재료는 도막성 및 코팅성이 우수하며 투명한 재료를 사용하며, 폴리카보네이트, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴레이트, 실란계 수지 및 플루오르계 수지 중 어느 하나를 사용하며, 필요에 의해 이러한 수지층의 재료에 상기 근적외선 흡수 성분을 혼합하여 사용하게 된다. 상기 근적외선 흡수층(500) 형성을 위한 근적외선 흡수 성분의 조절은 근적외선 차단 필터의 사양에 따라 조절할 수 있으며, 가시광선 투과에는 방해가 되지 않도록 한다.
이러한 수지층 재료는 글라스 기판 상에 딥핑(dipping), 스핀코팅, 다이코팅, 바코팅, 스프레이, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 디스펜싱, 임프린팅 등 수지 재료를 글라스 기판 상에 코팅할 수 있는 다양한 방법에 의해 구현될 수 있다.
한편, 상기 강도 보강용 수지층의 형성은 상기 원판 글라스 기판(100)의 강화 후에 선택적으로 채용될 수 있으며, 원판 글라스 기판(100)의 강화 후 아래의 광학필터층(400) 형성 공정이 바로 구현될 수도 있다.
상기 광학필터층(400)을 형성한 이후에 셀단위로 상기 원판 글라스 기판(100)에 베젤마스킹부를 형성할 수 있다. 상기 베젤마스킹부는 상기 원판 글라스 기판(100) 주변 테두리 영역에 형성되며, 광학필터에 입사된 가시광선 또는 근적외선이 주변부로 새어나가지 못하게 막는 역할을 하게 된다.
상기 베젤마스킹부는 상기 광학필터층(400)이 형성된 원판 글라스 기판(100)에 셀단위로 형성되며, 인쇄 또는 증착 공정에 의해 구현된다.
이렇게 광학필터층(400)이 형성된 원판 글라스 기판(100)의 일면에 캐리어 필름(carrier film)(600)을 적층(lamination)한다. 상기 캐리어 필름(600)은 후속 공정에 대해 원판 글라스 기판(100)의 가공 안정성을 유지하기 위한 것으로서, UV 박리형 또는 열박리형 필름을 사용하여 제거가 용이하도록 한다.
그리고 상기 광학필터층(400)이 형성된 원판 글라스 기판(100)을 셀단위로 절단한다.
이러한 절단 공정은 다이싱, 워터젯, CNC와 같은 물리적 방법에 의해 광학필터층(400)과 원판 글라스 기판(100)을 동시에 셀단위로 절단할 수 있다. 절단 공정이 진행되는 동안 캐리어 필름(600)이 원판 글라스 기판(100)의 원장 상태를 유지하게 된다.
또한, 상기 절단 공정은 서로 다른 파장의 레이저를 이용하여 상기 광학필터층(400)과 상기 원판 글라스 기판(100)의 절단이 각 파장의 레이저를 이용하여 각각 이루어지도록 한다.
종래에는 원판 글라스 기판(100)을 절단하기 위해 글라스에 흡수되는 파장(IR 레이저, pico 레이저)을 갖는 단일 파장의 레이저를 이용하여 원판 글라스 기판(100)을 절단하는데 집중되어 있었으며, 이 경우 광학필터층(400)의 컷팅이 이루어지지 않아 물리적인 압력을 가하여 셀단위로 절단하여 왔다.
따라서 단일 파장의 레이저를 이용하는 경우 원판 글라스 기판(100)을 절단하기 위해서는 광학필터층(400)이 형성되지 않은 더미부를 형성하거나, 물리적인 압력을 가하여 광학필터층(400)을 절단하여 원판 글라스 기판(100)의 낭비를 초래하고, 셀의 테두리 부분에서의 광학필터층(400)이 매끄럽게 절단되지 못하는 양상을 보여 광학필터의 물성 저하의 원인이 되었다.
이를 위해 본 발명에서는 글라스 기판에서 흡수되는 파장의 레이저와 광학필터층(400)에서 흡수되는 레이저를 각각 사용함으로써 원판 글라스 기판(100)과 광학필터층(400)의 절단이 깨끗하게 이뤄지도록 하는 것이다.
광학필터층(400)에 흡수 가능한 레이저는 그린, UV, YAG, CO2 등의 레이저가 사용될 수 있으며 원판 글라스 기판(100)에 흡수 가능한 레이저는 IR 레이저, pico 레이저 등이 사용된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 동일한 헤드로부터 설계되어 동일한 경로 상으로 각각 서로 다른 파장(L1, L2)을 갖는 레이저를 광학필터에 입사시키거나 다른 헤드로부터 설계되어 광학장치(optic system)에 의해 입사 경로를 조절하여 각각 서로 다른 파장(L1, L2)을 갖는 레이저를 광학필터에 입사시킬 수 있다.
이에 의해 광학필터층(400)에 흡수되는 파장을 갖는 레이저(L1)를 이용하여 광학필터층(400)을 절단하고 그 후 글라스에 흡수되는 파장을 갖는 레이저(L2)를 이용하여 원판 글라스 기판(100)을 절단한다. 원판 글라스 기판(100)을 먼저 절단한 후 광학필터층(400)을 절단할 수도 있다.
이와 같이 광학필터층(400)과 원판 글라스 기판(100)의 절단을 서로 다른 파장을 갖는 레이저를 이용하여 수행함으로써 상술한 바와 같은 더미부를 형성할 필요가 없어 원판 글라스 기판(100)의 단가를 줄일 수 있으며, 광학필터층(400)이 없는 영역을 형성하기 위한 패터닝 공정이 필요없게 되어 공정을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.
이렇게 셀단위로 절단된 원판 글라스 기판(100)의 일면에는 캐리어 필름(600)이 적층되어 현재까지 원장 상태가 유지된 상태므로, 상기 원판 글라스 기판(100)의 타면에 셀단위로 절단된 상태인 원판 글라스 기판(100)의 배열 상태를 고정시키기 위한 고정 필름(700)을 적층한다.
그 후 UV를 조사하거나 열을 가하여 캐리어 필름(600)을 제거하고, 캐리어 필름(600)이 제거된 일면에도 고정 필름(700)을 더 적층하여, 셀단위로 절단된 원판 글라스 기판(100) 즉, 광학필터의 셀 배열 상태를 고정시키고, 외부의 이물질이나 먼지, 충격으로부터 광학필터를 보호하여 보관 및 공급이 용이하도록 한다.
100 : 원판 글라스 기판 200 : 마스크층
300 : 챔퍼부 400 : 광학필터층
500 : 근적외선 흡수층 600 : 캐리어 필름
700 : 고정 필름

Claims (9)

  1. 원판 글라스 기판에 셀단위로 마스크층을 형성하는 단계;
    상기 마스크층이 형성된 원판 글라스 기판을 습식 식각하여 셀 간 영역에 챔퍼부를 형성하는 단계;
    상기 챔퍼부가 형성된 원판 글라스 기판을 강화시키는 단계;
    상기 원판 글라스 기판의 상부 및 하부의 전체면(Total Surface)에 각각 광학필터층을 형성하는 단계;
    상기 광학필터층이 형성된 원판 글라스 기판의 일면에 캐리어 필름을 적층하는 단계;
    상기 광학필터층이 형성된 원판 글라스 기판을 셀단위로 절단하는 단계; 및
    상기 캐리어 필름을 제거하는 단계;를 포함하고,
    상기 셀단위로 형성된 마스크층의 셀 간 간격은 상기 챔퍼부의 폭보다 더 작은 크기로 형성되고,
    상기 원판 글라스 기판의 셀단위로의 절단은,
    서로 다른 파장의 레이저를 이용하여 상기 광학필터층과 상기 원판 글라스 기판의 절단이 각 파장의 레이저를 이용하여 각각 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 챔퍼부를 형성하는 단계는,
    습식 식각 공정에 의해 진행되며, 챔퍼부의 깊이는 0.001~0.1mm, 폭은 0.05~0.2mm인 것을 특징으로 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 광학필터층은,
    근적외선 반사층 및 가시광선 저반사층 중 어느 하나가 상기 글라스 기판 상부 및 하부에 각각 형성되거나,
    근적외선 반사층 및 가시광선 저반사층의 조합으로 상기 글라스 기판 상부 및 하부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 원판 글라스 기판의 상측 또는 하측에 근적외선 흡수층이 형성되되, 상기 근적외선 흡수층은 상기 광학필터층과 상기 원판 글라스 기판 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어 필름은,
    UV 박리형 또는 열박리형 필름인 것을 특징으로 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서, 상기 광학필터층을 형성한 이후에,
    셀단위로 상기 원판 글라스 기판에 베젤마스킹부를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어 필름 제거 전에 상기 원판 글라스 기판의 타면에 셀단위의 원판 글라스 기판의 배열 상태를 고정시키기 위한 고정 필름을 적층하는 것을 특징으로 하는 복합 가공 공정을 이용한 광학필터 제조방법.
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