KR102228270B1 - Manufacturing method of Optical filter - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 광학 필터는 글라스 기판; 및 상기 글라스 기판의 일 면 또는 양 면에 형성되며, 상기 글라스 기판의 일부분이 식각되어 형성되는 글라스 렌즈 어레이를 포함할 수 있다. An optical filter according to an embodiment of the present invention includes a glass substrate; And a glass lens array formed on one or both surfaces of the glass substrate and formed by etching a portion of the glass substrate.

Description

광학필터의 제조방법{Manufacturing method of Optical filter}Manufacturing method of optical filter {Manufacturing method of Optical filter}

본 발명은 광학 필터 및 이를 구비한 카메라 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to an optical filter and a camera module including the same.

휴대폰에 구비되는 카메라 모듈은, 기술이 발전함에 따라 고화소 및 슬림화에 대한 요구가 커지고 있다. The camera module provided in the mobile phone has increased demands for high pixels and slimmers as technology advances.

일반적으로, 휴대폰 등에 구비되는 소형 카메라 모듈은, 이미지 센서와, 상기 이미지 센서의 상측에 놓여서 입사되는 빛에 포함된 적외선을 차단하는 광학 필터, 및 광학 필터의 상측에 놓이는 렌즈 모듈을 포함한다. BACKGROUND In general, a small camera module provided in a mobile phone includes an image sensor, an optical filter placed on an upper side of the image sensor to block infrared rays included in incident light, and a lens module placed on the upper side of the optical filter.

이미지 센서에 구비되는 렌즈의 크기가 소형화되어, 현재는 1마이크로미터 단위의 렌즈를 구비한 이미지 센서가 나오고 있다. As the size of the lens provided in the image sensor has been miniaturized, image sensors having a lens in units of 1 micrometer are currently being produced.

종래의 광학 필터는 아래의 선행 기술에 개시되는 바와 같이, 유리 소재의 투명 기판에 적외선 차단용 광학 필터층이 코팅 또는 증착된다. 그리고, 광학 필터의 투과율을 높이기 위하여 마이크로미터 크기를 가지는 다수의 렌즈 어레이가 형성되는 것을 특징으로 한다. In the conventional optical filter, as disclosed in the prior art below, an infrared blocking optical filter layer is coated or deposited on a transparent substrate made of a glass material. In addition, in order to increase the transmittance of the optical filter, a plurality of lens arrays having a micrometer size are formed.

다시 말하면, 투명 글라스 상에 적외선 차단 필터가 부착되고, 상기 필터에 마이크로렌즈용 감광제를 필터부 하단에 도포하고 패터닝한 뒤, 열을 가하여 마이크로렌즈 어레이가 적외선 차단 필터에 부착되도록 한다. In other words, an infrared cut-off filter is attached to the transparent glass, and a photosensitive agent for microlens is applied to the filter at the bottom of the filter, patterned, and then heat is applied to attach the microlens array to the infrared cut-off filter.

이러한 구조와 제조 방법에 따른 종래의 광학 필터는 다음과 같은 문제점 또는 단점이 있다. The conventional optical filter according to this structure and manufacturing method has the following problems or disadvantages.

첫째, 감광제 코팅막이 아크릴 계열로서 자외선으로 인해 황변 발생 가능성이 높은 단점이 있다. First, the photosensitive agent coating film is acrylic-based, and has a high possibility of yellowing due to ultraviolet rays.

둘째, 마이크로렌즈 어레이의 입자 크기가 마이크로미터 수준으로 형성되기 때문에, 1마이크로 미터 크기의 렌즈를 가지는 이미지 센서가 구비된 현재의 카메라 모듈에서는 투과율을 높여주지 못하는 단점이 있다. Second, since the particle size of the microlens array is formed at a micrometer level, there is a disadvantage in that the transmittance cannot be increased in a current camera module equipped with an image sensor having a 1 micrometer size lens.

다시 말하면, 카메라 모듈의 해상도가 높아짐에 따라 이미지 센서에 적용되는 마이크로 렌즈의 크기가 작아진다. 즉, 이미지 센서의 단위면적당 화소수가 증가하는 반면 단위 화소의 크기는 작아지기 때문에, 이미지 센서의 수광량이 저하되어 광감도(photo-sensitivity)가 떨어지게 된다. In other words, as the resolution of the camera module increases, the size of the microlens applied to the image sensor decreases. That is, since the number of pixels per unit area of the image sensor increases while the size of the unit pixels decreases, the amount of light received by the image sensor decreases, resulting in a decrease in photo-sensitivity.

그리고, 이미지 센서의 마이크로 렌즈를 통해서 빛이 입사될 때 투과율 손실이 발생하게 되고, 마이크로 렌즈의 중심부보다 가장자리 부분에서 투과율 손실이 커지는 주변광량비 저하 문제가 발생한다. In addition, when light is incident through the microlens of the image sensor, a transmittance loss occurs, and a decrease in the peripheral light amount ratio causes an increase in transmittance loss at the edge of the microlens than at the center of the microlens.

이러한 경우, 광학 필터에 구비되는 렌즈 어레이의 사이즈가 이미지 센서에 구비되는 마이크로 렌즈의 사이즈보다 더 작게 형성되어야만, 이미지 센서의 수광량을 증가시킬 수 있다. In this case, the size of the lens array provided in the optical filter must be formed to be smaller than the size of the microlenses provided in the image sensor, so that the amount of light received by the image sensor can be increased.

그러나, 선행 기술의 광학 필터에 구비되는 마이크로 렌즈 어레이는 이미지 센서에 구비되는 마이크로 렌즈의 크기와 동급 이상의 크기를 가지기 때문에, 투과율을 높이는데 한계가 있다. 즉, 이미지 센서의 해상도가 높아짐에 따라 발생하는 수광량 저하 문제를 해소할 수 없는 문제가 있다. However, since the microlens array provided in the prior art optical filter has a size equal to or higher than the size of the microlens provided in the image sensor, there is a limit to increasing the transmittance. That is, there is a problem in that the problem of decreasing the amount of received light that occurs as the resolution of the image sensor is increased cannot be solved.

셋째, 유리와 감광제 코팅막 사이의 접착력이 시간이 지남에 따라 약화되어, 마이크로 렌즈 어레이가 글라스 기판으로부터 박리되는 문제점을 안고 있다. Third, the adhesive strength between the glass and the photosensitive agent coating film is weakened over time, and thus the microlens array has a problem that the microlens array is peeled off from the glass substrate.

넷째, 표면 경도가 낮은 단점이 있다. Fourth, there is a disadvantage of low surface hardness.

한국공개특허 제2008-0068373(2008년07월23일)Korean Patent Publication No. 2008-0068373 (July 23, 2008)

본 발명은 상기와 같은 종래의 광학 필터의 문제점을 개선한 광학 필터 및 이를 구비한 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an optical filter that improves the problems of the conventional optical filter and a camera module having the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 광학 필터는, 글라스 기판; 및 상기 글라스 기판의 일 면 또는 양 면에 형성되며, 상기 글라스 기판의 일부분이 식각되어 형성되는 글라스 렌즈 어레이를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 광학 필터의 제조방법은, 글라스 기판을 준비하는 단계와, 상기 글라스 기판의 일 면에 에칭 공정을 통해 상기 글라스 기판의 일 면의 일부분이 식각되어 상기 글라스 기판의 일 면에 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계는, 상기 글라스 기판의 일 면에 제1 에칭 공정을 통해 마이크로미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계 및 상기 마이크로미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 제2 에칭 공정을 통해 상기 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 광학 필터의 제조방법은, 상기 글라스 기판의 타 면에 에칭 공정을 통해 상기 글라스 기판의 타 면의 일부분이 식각되어 상기 글라스 기판의 타 면에 나노미터 크기의 제2 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 글라스 기판의 표면으로부터 돌출되는 상기 글라스 렌즈 어레이의 종방향 길이는 나노미터 크기일 수 있다.
상기 글라스 기판의 표면으로부터 상기 종방향 길이와 직교하는 방향으로 확장되는 상기 글라스 렌즈 어레이의 횡방향 길이는 나노미터 크기일 수 있다.
상기 종방향 길이는 상기 횡방향 길이의 3배 이하일 수 있다.
상기 종방향 길이는 최대 800나노미터 이하이고, 상기 횡방향 길이는 최대 400나노미터 이하일 수 있다.

또한 실시예에 따른 광학 필터의 제조방법은, 글라스 기판을 준비하는 단계와, 상기 글라스 기판의 일 면에 에칭 공정을 통해 상기 글라스 기판의 일 면의 일부분이 식각되어 상기 글라스 기판의 일 면에 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계와, 상기 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이 표면 상에 접하도록 적외선을 차단하는 광학 필터층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계는, 상기 글라스 기판의 일 면에 제1 에칭 공정을 통해 마이크로미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계 및 상기 마이크로미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 제2 에칭 공정을 통해 상기 글라스 기판과 단일체이면서 상기 글라스 기판의 표면으로부터 볼록하게 돌출되는 상기 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 광학 필터층은, 상기 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이 표면 상에 접하면서 상기 볼록하게 돌출되는 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이에 대응되도록 볼록하게 돌출되는 패턴을 포함할 수 있다.An optical filter according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a glass substrate; And a glass lens array formed on one or both surfaces of the glass substrate and formed by etching a portion of the glass substrate.
The method of manufacturing an optical filter according to the embodiment includes preparing a glass substrate, and etching a portion of one surface of the glass substrate through an etching process on one surface of the glass substrate, thereby forming a nanometer on one surface of the glass substrate. It may include forming a sized glass lens array.
The forming of the nanometer-sized glass lens array may include forming a micrometer-sized glass lens array through a first etching process on one surface of the glass substrate, and forming the micrometer-sized glass lens array as a second It may include forming the nanometer-sized glass lens array through an etching process.
In the method of manufacturing an optical filter according to the embodiment, a portion of the other surface of the glass substrate is etched through an etching process on the other surface of the glass substrate to form a nanometer-sized second glass lens array on the other surface of the glass substrate. It may include forming.
The longitudinal length of the glass lens array protruding from the surface of the glass substrate may have a nanometer size.
The lateral length of the glass lens array extending in a direction orthogonal to the longitudinal length from the surface of the glass substrate may have a nanometer size.
The longitudinal length may be less than or equal to 3 times the transverse length.
The longitudinal length may be up to 800 nanometers or less, and the lateral length may be up to 400 nanometers or less.

In addition, the method of manufacturing an optical filter according to the embodiment includes preparing a glass substrate, and etching a portion of one surface of the glass substrate through an etching process on one surface of the glass substrate, thereby forming nanoparticles on one surface of the glass substrate. It may include forming a meter-sized glass lens array, and forming an optical filter layer that blocks infrared rays so as to come into contact with a surface of the nanometer-sized glass lens array.
The forming of the nanometer-sized glass lens array may include forming a micrometer-sized glass lens array through a first etching process on one surface of the glass substrate, and forming the micrometer-sized glass lens array as a second It may include forming the nanometer-sized glass lens array that is unitary with the glass substrate and protrudes convexly from the surface of the glass substrate through an etching process.
The optical filter layer may include a pattern protruding convexly so as to correspond to the nanometer-sized glass lens array protruding convexly while contacting the surface of the nanometer-sized glass lens array.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 광학 필터에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. According to the optical filter according to the embodiment of the present invention having the configuration as described above has the following effects.

첫째, 광학 필터에 높은 투명도를 가지는 나노미터 크기의 나노 글라스 볼록 렌즈 어레이가 형성됨으로써, 광 투과율이 현저히 향상되는 효과가 있다. 따라서, 고해상도 이미지 센서가 가지는 수광량 저하 문제를 효과적으로 해소할 수 있는 장점이 있다. First, the optical filter has an effect of remarkably improving light transmittance by forming a nanometer-sized nano-glass convex lens array having high transparency. Accordingly, there is an advantage of effectively solving the problem of reducing the amount of light received by the high-resolution image sensor.

즉, 이미지 센서의 마이크로 렌즈 사이즈보다 더 작은 나노미터 크기의 렌즈 어레이가 광학 필터에 형성되어, 광투과율이 높아짐에 따라 이미지 센서의 수광량 저하 문제 및 이미지 센서의 마이크로 렌즈에서 발생하는 주변광량비 저하, 광감도 저하 문제가 해소되는 장점이 있다. In other words, a nanometer-sized lens array smaller than the microlens of the image sensor is formed on the optical filter, and as the light transmittance increases, the amount of light received by the image sensor decreases, and the ratio of ambient light generated by the microlens of the image sensor decreases There is an advantage in that the problem of reducing the light sensitivity is solved.

상세히, 입사되는 가시광선을 최대한 흡수하여 이미지 센서의 해상도가 향상되고, 헤이즈값이 낮아지면서 시인성이 좋아지는 장점이 있다. In detail, there is an advantage in that the resolution of the image sensor is improved by absorbing the incident visible light as much as possible, and the visibility is improved as the haze value is lowered.

둘째, 나노 수준의 렌즈 어레이가 광학 필터에 형성됨으로써, 헤이즈값이 2 이하로 낮아지고, 광택도(glosss rate)가 100% 이상이 되어, 시인성이 좋아질 뿐만 아니라, 투과하는 빛의 휘도가 개선되는 장점이 있다.Second, as a nano-level lens array is formed in the optical filter, the haze value is lowered to 2 or less, and the gloss rate is 100% or more, improving visibility and improving the luminance of transmitted light. There is an advantage.

셋째, 에칭 공정을 통하여 글라스 기판의 일부분이 나노 글라스 렌즈 어레이를 형성하도록 하여, 나노 글라스 렌즈 어레이가 글라스 기판과 단일체로 이루어짐으로써, 렌즈 어레이가 광학 필터로부터 박리되는 현상이 발생하지 않는 장점이 있다. Third, a portion of the glass substrate is formed to form a nanoglass lens array through an etching process, so that the nanoglass lens array is formed as a single body with the glass substrate, so that the lens array does not peel off from the optical filter.

넷째, 마이크로렌즈 어레이를 부착하기 위한 포토레지스터 코팅 등과 같은 작업이 불필요하므로, 필터층의 두께가 얇아지는 장점이 있다. Fourth, since an operation such as photoresist coating for attaching the microlens array is unnecessary, there is an advantage in that the thickness of the filter layer is reduced.

다섯째, 나노 글라스 렌즈 어레이가 무기질 소재로 이루어지므로 시간이 지나도 황변 발생이 없는 장점이 있으며, 열화에 의한 마이크로 크랙 현상이 발생하지 않는 장점이 있다. Fifth, since the nanoglass lens array is made of an inorganic material, there is an advantage that yellowing does not occur over time, and micro-cracks due to deterioration do not occur.

여섯째, 광학 필터용 글라스는 내열성이 우수하여 후공정인 광학필터 증착 공정에서 섭씨 150도 이상의 고온 처리가 가능하므로, 강력한 접착력이 확보될 수 있는 장점이 있다. Sixth, the glass for an optical filter has excellent heat resistance and can be processed at a high temperature of 150 degrees Celsius or higher in the optical filter deposition process, which is a post process, and thus has the advantage of securing strong adhesion.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 필터가 구비된 카메라 모듈의 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 필터를 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 필터를 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광학 필터를 보여주는 단면도.1 is a cross-sectional view of a camera module equipped with an optical filter according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing an optical filter according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing an optical filter according to a second embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing an optical filter according to a third embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 광학 필터 및 이를 구비한 카메라 모듈에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, an optical filter and a camera module having the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 필터가 구비된 카메라 모듈의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a camera module equipped with an optical filter according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(10)은, 다수의 렌즈가 적층되어 이루어지는 렌즈 모듈(11)과, 상기 렌즈 모듈(11)의 하측에 제공되는 광학 필터(20)와, 상기 광학 필터(20)의 하측에 놓이는 이미지 센서(16)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a camera module 10 according to an embodiment of the present invention includes a lens module 11 formed by stacking a plurality of lenses, and an optical filter 20 provided under the lens module 11. Wow, an image sensor 16 placed under the optical filter 20 may be included.

또한, 상기 카메라 모듈(10)은, 상기 렌즈 모듈(11)을 지지하는 렌즈 배럴(12)과, 상기 렌즈 배럴(12)의 외주면을 감싸서 상기 렌즈 배럴(12)의 전후 방향 이동을 가이드하는 홀더(13)를 더 포함할 수 있다. In addition, the camera module 10 includes a lens barrel 12 supporting the lens module 11, and a holder surrounding the outer circumferential surface of the lens barrel 12 to guide the movement of the lens barrel 12 in the front and rear directions. It may further include (13).

또한, 상기 카메라 모듈(10)은, 상기 홀더(13)를 지지하는 하우징(15)을 더 포함할 수 있다. In addition, the camera module 10 may further include a housing 15 supporting the holder 13.

또한, 상기 카메라 모듈(10)은, 상기 광학 필터(20)와 상기 이미지 세서(16)를 지지하는 서포터(18)를 더 포함할 수 있다. 상기 서포터(18)는 상기 광학 필터(20)가 상기 이미지 센서(16)로부터 이격된 상태로 유지되도록 한다. In addition, the camera module 10 may further include a supporter 18 supporting the optical filter 20 and the image sensor 16. The supporter 18 keeps the optical filter 20 spaced apart from the image sensor 16.

또한, 상기 카메라 모듈(10)은 케이스(17)에 의하여 외형이 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 카메라 모듈(10)은 상기 렌즈 모듈(11)의 전방에 놓이는 윈도우(19)를 더 포함할 수 있다. 상기 윈도우(19)가 상기 렌즈 모듈(11)의 전방에 배치되어, 외부로부터 이물질이 유입되거나, 렌즈 모듈(11)이 직접 사용자의 손에 닿아서 손상되는 현상을 방지할 수 있다. In addition, the camera module 10 may have an external shape by the case 17. In addition, the camera module 10 may further include a window 19 placed in front of the lens module 11. The window 19 is disposed in front of the lens module 11 to prevent foreign matters from entering from the outside or a phenomenon in which the lens module 11 directly touches the user's hand and is damaged.

상기 윈도우(19)는 투명 글라스로 이루어질 수 있고, 상기 투명 글라스의 상면 또는 하면에는, 내지문층(anti-finger layer)과, 내반사층(anti-reflection layer), 난반사층(anti-glare layer), 및 광학필터층(optic filter layer) 중 적어도 하나 또는 그 이상이 형성될 수 있다. The window 19 may be made of transparent glass, and on the upper or lower surface of the transparent glass, an anti-finger layer, an anti-reflection layer, and an anti-glare layer At least one or more of, and an optical filter layer may be formed.

또한, 상기 이미지 센서는, 씨모스 이미지 센서(Cmos Image Sensor)일 수 있다. 최근에는 빛의 흡수량을 증가시키기 위하여 전면 조사형(FSI : Front Side Illumination)센서에서 후면 조사형(BSI : Back Side Illumination) 센서로 바뀌는 추세에 있다. 본 발명의 실시예에 따른 이미지 세서는 두 가지 형태의 센서에 모두 적용 가능하다. In addition, the image sensor may be a CMOS image sensor. Recently, in order to increase the amount of light absorption, there is a trend to change from a front side illumination (FSI) sensor to a back side illumination (BSI) sensor. The image sensor according to the embodiment of the present invention can be applied to both types of sensors.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 필터를 보여주는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing an optical filter according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광학 필터(20)는, 글라스 기판(21)과, 상기 글라스 기판(21)의 일 면에 에칭 공정에 의하여 식각되어 형성되는 나노 글라스 렌즈 어레이(211)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, an optical filter 20 according to an embodiment of the present invention includes a glass substrate 21 and a nano glass lens array formed by etching on one surface of the glass substrate 21 by an etching process ( 211) may be included.

상기 나노 글라스 렌즈 어레이(211)는 글라스 기판(21)의 표면으로부터 볼록 렌즈 형태로 돌출되게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 나노 글라스 렌즈 어레이(211)는 상기 글라스 기판(21)의 표면으로부터 돌출되는 종방향 길이(X)는 횡방향 길이(Y)의 2배 이하로 설계될 수 있다. 예컨대, 상기 종방향 길이(X)는 최대 600나노미터 이하로 설계되고, 상기 횡방향 길이(Y)는 최대 300나노미터 이하로 설계될 수 있다. The nanoglass lens array 211 may be formed to protrude from the surface of the glass substrate 21 in a convex lens shape. In addition, the nanoglass lens array 211 may be designed such that the longitudinal length X protruding from the surface of the glass substrate 21 is less than twice the transverse length Y. For example, the longitudinal length (X) may be designed to be less than or equal to 600 nanometers, and the transverse length (Y) may be designed to be less than or equal to 300 nanometers.

상기와 같은 규격을 가지는 본 발명에 따른 나노 사이즈 크기의 나노 글라스 렌즈 어레이(211)가 구비된 광학 필터(20)에 의하면, 헤이즈 값이 2 이하이고, 광택도(gloss rate)가 100 이상을 가져서 시인성이 향상되는 효과가 있다. According to the optical filter 20 provided with the nano-sized nano-glass lens array 211 according to the present invention having the above standard, the haze value is 2 or less, and the gloss rate is 100 or more. There is an effect of improving visibility.

또한, 마이크로미터 사이즈의 렌즈 어레이를 가지는 종래의 광학 필터의 경우 가시광 영역대의 투과율이 낮은 반면, 본 발명의 나노 글라스 렌즈 어레이를 가지는 적외선 차단 필름(20)은 가시광 영역의 투과율 및 광감도가 높아지는 장점이 있다. In addition, in the case of a conventional optical filter having a micrometer-sized lens array, the transmittance in the visible region is low, whereas the infrared blocking film 20 having the nanoglass lens array of the present invention has the advantage of increasing the transmittance and light sensitivity in the visible region have.

한편, 상기 광학 필터(20)에는 내반사층(anti-reflection layer) 및 난반사층(anti-glar layer) 중 어느 하나 또는 모두를 포함하는 광학 필터층(22)이 형성될 수 있다. Meanwhile, an optical filter layer 22 including one or both of an anti-reflection layer and an anti-glar layer may be formed on the optical filter 20.

또한, 상기 광학 필터층(22)은 습식 또는 건식의 코팅 공정을 통하여 상기 나노 렌즈 어레이(211)의 표면에 형성될 수 있다. In addition, the optical filter layer 22 may be formed on the surface of the nano lens array 211 through a wet or dry coating process.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 필터를 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing an optical filter according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예에서는 후공정으로서 글라스 기판(21)에 광학 필터층(22)을 형성하되, 상기 나노 글라스 렌즈 어레이(211)가 형성된 면의 반대 면에 상기 광학 필터층(22)이 형성되는 것을 특징으로 한다. Referring to FIG. 3, in the present embodiment, the optical filter layer 22 is formed on the glass substrate 21 as a post-process, but the optical filter layer 22 is formed on the opposite surface of the surface on which the nanoglass lens array 211 is formed. It is characterized in that it is formed.

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광학 필터를 보여주는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing an optical filter according to a third embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시예에서는, 나노 글라스 렌즈 어레이(211)가 글라스 기판(21)의 양 면에 모두 형성되는 것을 특징으로 한다. Referring to FIG. 4, in this embodiment, a nano glass lens array 211 is formed on both surfaces of the glass substrate 21.

즉, 도 2에 개시된 나노 글라스 렌즈 어레이(211)와 광학 필터층(22)이 상기 글라스 기판(21)의 상면 및 하면에 모두 형성될 수 있다. That is, the nanoglass lens array 211 and the optical filter layer 22 disclosed in FIG. 2 may be formed on both the upper and lower surfaces of the glass substrate 21.

상기 나노 글라스 렌즈 어레이(211)가 상기 글라스 기판(21)의 일 면에만 형성되는 경우 광투과율은 95% 이상이며, 양 면에 형성되는 경우 광투과율이 97% 이상임이 확인되었다. When the nanoglass lens array 211 is formed on only one surface of the glass substrate 21, the light transmittance is 95% or more, and when the nanoglass lens array 211 is formed on both surfaces, it is confirmed that the light transmittance is 97% or more.

또한, 상기 글라스 기판(21)의 일면에만 나노 글라스 렌즈 어레이(211)가 형성되는 광학 필터(20)를 적용하는 경우, 상기 나노 글라스 어레이(211)가 상기 이미지 센서(16)와 마주보도록 배치될 수도 있고, 상기 렌즈 모듈(11)과 마주보도록 배치될 수도 있다. In addition, when applying the optical filter 20 in which the nanoglass lens array 211 is formed only on one surface of the glass substrate 21, the nanoglass array 211 is disposed to face the image sensor 16. Alternatively, it may be disposed to face the lens module 11.

상세히, 상기 제 1 실시예에 따른 광학 필터(20)를 적용할 경우, 나노 글라스 렌즈 어레이(211)가 상기 이미지 센서(16)와 마주보도록 배치될 수도 있고 렌즈 모듈(11)과 마주보도록 배치될 수도 있다. In detail, when the optical filter 20 according to the first embodiment is applied, the nanoglass lens array 211 may be disposed to face the image sensor 16 or may be disposed to face the lens module 11. May be.

또한, 상기 제 2 실시예에 따른 광학 필터(20)를 적용할 경우에도, 나노 글라스 렌즈 어레이(211)가 상기 이미지 센서(16)와 마주보도록 배치될 수도 있고, 상기 광학 필터층(22)이 상기 이미지 센서(16)와 마주보도록 배치될 수도 있다. In addition, even when the optical filter 20 according to the second embodiment is applied, the nanoglass lens array 211 may be disposed to face the image sensor 16, and the optical filter layer 22 It may be arranged to face the image sensor 16.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 광학 필터(20)의 제조 공정에 대하여 설명하면, 먼저 나노 글라스 렌즈 어레이 형성을 위한 글라스를 준비한다. 상기 글라스는 일반 유리 또는 강화 유리를 포함할 수 있다. On the other hand, referring to the manufacturing process of the optical filter 20 according to an embodiment of the present invention, first, a glass for forming a nanoglass lens array is prepared. The glass may include general glass or tempered glass.

상기 글라스의 일 면에 에칭 공정을 통하여 마이크로미터 크기의 글라스 렌즈 어레이가 형성되도록 한다. A glass lens array having a micrometer size is formed on one surface of the glass through an etching process.

그리고, 마이크로미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 설정된 나노미터 크기로 축소하는 에칭 공정을 재차 수행한다. 여기서, 원하는 크기의 나노 글라스 렌즈 어레이가 형성되도록 하기 위하여, 다수 회에 걸쳐서 점진적으로 렌즈 어레이의 크기를 작게 가공할 수 있다. Then, the etching process of reducing the micrometer-sized glass lens array to a set nanometer-sized is performed again. Here, in order to form a nanoglass lens array having a desired size, the size of the lens array may be gradually reduced over a plurality of times.

상기에서 서명한 바와 같이, 에칭 공정을 통하여 글라스 기판의 일 면을 식각하여 나노 사이즈의 렌즈 어레이가 형성되도록 함으로써, 렌즈 어레이 형성을 위한 증착 또는 코팅 공정이 필요 없고, 최종 상태의 광학 필터(20)의 두께가 종래의 마이크로렌즈 어레이가 형성된 광학 필터(20)에 비하여 두께가 감소하는 장점이 있다. As signed above, by etching one surface of the glass substrate through an etching process to form a nano-sized lens array, there is no need for a deposition or coating process for forming a lens array, and the optical filter 20 in its final state There is an advantage that the thickness of the microlens array is reduced compared to the optical filter 20 in which the microlens array is formed.

뿐만 아니라, 렌즈 어레이와 글라스 기판이 단일체로 이루어지기므로, 부착력 감소의 문제점이 전혀 발생하지 않는 장점이 있다. In addition, since the lens array and the glass substrate are formed as a single body, there is an advantage that the problem of reduction in adhesion does not occur at all.

여기서, 상기 나노 글라스 렌즈 어레이는 상기 광학 필터(20)에 형성되는 것 뿐만 아니라, 상기 윈도우(19)의 일 면에도 동일하게 형성될 수 있음을 밝혀둔다. Here, it should be noted that the nanoglass lens array may be formed not only on the optical filter 20 but also on one surface of the window 19.

즉, 상기 나노 글라스 렌즈 어레이가 상기 광학 필터(20)에만 형성되는 것 외에, 상기 윈도우(19) 및 상기 광학 필터(20) 모두에 형성되는 것도 가능할 것이다. That is, in addition to the nanoglass lens array being formed only on the optical filter 20, it may be formed on both the window 19 and the optical filter 20.

Claims (14)

글라스 기판을 준비하는 단계;
상기 글라스 기판의 일 면에 에칭 공정을 통해 상기 글라스 기판의 일 면의 일부분이 식각되어 상기 글라스 기판의 일 면에 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계;
상기 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이 표면 상에 접하도록 적외선을 차단하는 광학 필터층을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계는,
상기 글라스 기판의 일 면에 제1 에칭 공정을 통해 마이크로미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계; 및
상기 마이크로미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 제2 에칭 공정을 통해 상기 글라스 기판과 단일체이면서 상기 글라스 기판의 표면으로부터 볼록하게 돌출되는 상기 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 광학 필터층은, 상기 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이 표면 상에 접하면서 상기 볼록하게 돌출되는 나노미터 크기의 글라스 렌즈 어레이에 대응되도록 볼록하게 돌출되는 패턴을 포함하는, 광학 필터의 제조방법.Preparing a glass substrate;
Forming a nanometer-sized glass lens array on one surface of the glass substrate by etching a portion of one surface of the glass substrate through an etching process on one surface of the glass substrate;
Forming an optical filter layer blocking infrared rays so as to be in contact with the surface of the nanometer-sized glass lens array; includes,
Forming the nanometer-sized glass lens array,
Forming a micrometer-sized glass lens array on one surface of the glass substrate through a first etching process; And
And forming the nanometer-sized glass lens array that is unitary with the glass substrate and protrudes convexly from the surface of the glass substrate through a second etching process of the micrometer-sized glass lens array; and
The optical filter layer includes a pattern protruding convexly to correspond to the nanometer-sized glass lens array protruding while contacting the surface of the nanometer-sized glass lens array. 제 1 항에 있어서,
상기 글라스 기판의 표면으로부터 돌출되는 상기 글라스 렌즈 어레이의 종방향 길이는 나노미터 크기인 것을 특징으로 하는 광학 필터의 제조방법.The method of claim 1,
The method of manufacturing an optical filter, characterized in that the longitudinal length of the glass lens array protruding from the surface of the glass substrate is a nanometer size. 제 2 항에 있어서,
상기 글라스 기판의 표면으로부터 상기 종방향 길이와 직교하는 방향으로 확장되는 상기 글라스 렌즈 어레이의 횡방향 길이는 나노미터 크기인 것을 특징으로 하는 광학 필터의 제조방법. The method of claim 2,
A method of manufacturing an optical filter, wherein a transverse length of the glass lens array extending in a direction orthogonal to the longitudinal length from the surface of the glass substrate is a nanometer size. 제 3 항에 있어서,
상기 종방향 길이는 상기 횡방향 길이의 3배 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필터의 제조방법.The method of claim 3,
The method of manufacturing an optical filter, wherein the length in the longitudinal direction is less than three times the length in the transverse direction. 제 4 항에 있어서,
상기 종방향 길이는 최대 800나노미터 이하이고,
상기 횡방향 길이는 최대 400나노미터 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필터의 제조방법.The method of claim 4,
The longitudinal length is up to 800 nanometers or less,
The method of manufacturing an optical filter, characterized in that the transverse length is not more than 400 nanometers at most. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 글라스 기판의 타 면에 에칭 공정을 통해 상기 글라스 기판의 타 면의 일부분이 식각되어 상기 글라스 기판의 타 면에 나노미터 크기의 제2 글라스 렌즈 어레이를 형성하는 단계를 포함하는 광학 필터의 제조방법.The method of claim 1,
A method of manufacturing an optical filter comprising the step of forming a nanometer-sized second glass lens array on the other surface of the glass substrate by etching a portion of the other surface of the glass substrate through an etching process on the other surface of the glass substrate . 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006087744A1 (en) * 2005-02-21 2006-08-24 Consiglio Nazionale Delle Ricerche - Infm Istituto Nazionale Per La Fisica Della Materia A method of fabricating tridimensional micro- and nano­structures as well as optical element assembly having a tridimensional convex structure obtained by the method
WO2014021232A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 旭硝子株式会社 Microlens array, image pickup element package, and method for manufacturing microlens array
JP2015172593A (en) * 2007-11-14 2015-10-01 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Method of making arrays, and mold

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960025434A (en) * 1994-12-14 1996-07-20 구자홍 Optical pick-up diffraction grating and its manufacturing method
KR100848945B1 (en) 2007-01-19 2008-07-29 주식회사 디오스텍 Microlens Array Compensating Chief Ray and Image Sensor Assembly Having the Same
KR101238093B1 (en) * 2010-11-29 2013-02-27 노바테크인더스트리 주식회사 High Efficiently Light Extractable Glass Substrate And Manufacturing Method Thereof
KR20150058861A (en) * 2013-11-21 2015-05-29 삼성전기주식회사 Camera Module

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006087744A1 (en) * 2005-02-21 2006-08-24 Consiglio Nazionale Delle Ricerche - Infm Istituto Nazionale Per La Fisica Della Materia A method of fabricating tridimensional micro- and nano­structures as well as optical element assembly having a tridimensional convex structure obtained by the method
JP2015172593A (en) * 2007-11-14 2015-10-01 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Method of making arrays, and mold
WO2014021232A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 旭硝子株式会社 Microlens array, image pickup element package, and method for manufacturing microlens array

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