KR20090026063A - 자외선 경화형 도파로 재료의 적층 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
베이스 판(31)과 자외선 경화형 도파로(waveguide) 재료(32)를 한 쌍의 필름(41, 42) 사이에 끼워 넣고, 한 쌍의 필름 사이의 부분을 감압하거나 필름에 외압을 가해서, 베이스 판 상에 자외선 경화형 도파로 재료를 적층함과 동시에, 필름을 통하여 자외선 경화형 도파로 재료 상에 자외선을 조사하여, 도파로 재료를 경화한다.
베이스 판, 광 도파로 재료, 라미네이트 필름
Description
본 발명은 자외선 경화형 도파로 재료의 적층 방법 및 장치에 관한 것이며, 특히 적층 공정과 자외선 조사 공정을 동시에 행할 수 있는 자외선 경화형 도파로 재료를 적층하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래에는 자외선 경화형 도파로 재료를 적층할 때에, 적층 공정을 행한 후에 자외선 조사 공정을 행하였다. 이 때문에, 적층 공정과 자외선 조사 공정을 포함하는 2개의 독립적인 공정을 수행할 필요가 있다. 따라서, 택 타임(tack time)과 비용이 증가하게 된다. 또한, 적층 공정 후에 수지 재료가 미경화되어 있기 때문에, 변형 또는 박리의 원인이 될 우려가 있다.
종래의 자외선 경화형 도파로 재료를 적층하는 방법의 일례로서, 광 도파로를 제조하는 경우를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
우선, 도 1의 (a)에서, 제 1 광 도파로 재료(12)를 베이스 판(11) 상에 적층한다. 베이스 판(11)은 얇은 판 형상이며, 예를 들면 아크릴계의 수지판, 폴리카보네이트판 등의 수지판, 또는 금속판이 사용된다. 제 1 광 도파로 재료(12)로서, 일반적으로 자외선 경화형 에폭시계 수지 재료, 또는 그 밖의 자외선 경화형 재료, 예를 들면 아크릴계, 불소 폴리이미드계, 또는 실리콘계의 자외선 경화형 재료가 사용된다.
도 2의 (a) 및 (b)는 진공처리에 의해, 베이스 판(11) 상에 제 1 광 도파로 재료(12)를 적층하는 도 1의 (a)의 공정을 행하기 위한 방법 및 장치를 나타낸다. 적층되는 재료, 즉 베이스 기판(11)을 라미네이트 필름(21)(하우징(21a)) 측에 고정하고, 베이스 판(11)과 미경화된 제 1 광 도파로 재료(12)를 2개의 라미네이트 필름(21, 22) 사이에 끼워 넣어, 2개의 라미네이트 필름(21, 22)을 감압, 진공처리하고(화살표 A), 그 후 제 1 광 도파로 재료(12) 측의 라미네이트 필름(22)의 외부로부터 공기에 의해 균일한 하중(load)을 가한다(화살표 B). 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 이러한 적층 단계를 통하여 제 1 광 도파로 재료(12)가 적층된 베이스 판(11) 상에 접합된다.
다음으로, 도 1의 (c)에서, 제 1 광 도파로 재료(12) 상에 자외선을 조사하여(화살표 C), 제 1 광 도파로 재료(12)를 경화시킨다. 자외선을 조사하여 제 1 광 도파로 재료(12)를 경화시키는 경우에 더하여, 열경화에 의해 제 1 광 도파로 재료(12)를 경화시키는 경우도 있다.
다음으로, 도 1의 (d)에서, 제 1 광 도파로 재료(12)를 베이스 판(11)에 적층하고, 경화된 제 1 광 도파로 재료(12) 상에 제 2 광 도파로 재료(13)를 더 적층한다.
도 3의 (a) 및 (b)는 진공처리에 의해, 제 1 광 도파로 재료(12) 상에 제 2 광 도파로 재료(13)를 적층한 도 1의 (d)에 도시한 공정을 행하기 위한 방법 및 장치를 나타낸다. 베이스 판(11)과 경화된 제 1 광 도파로 재료(12)로 구성된 적층체와, 미경화된 제 2 광 도파로 재료(13)를 2개의 라미네이트 필름(23, 24) 사이에 끼워 넣고, 2개의 라미네이트 필름(23, 24)을 감압, 진공처리하고(화살표 A), 그 후 제 2 광 도파로 재료(13) 측의 라미네이트 필름(24)의 외부로부터 공기에 의해 균일한 하중을 가한다(화살표 B). 상기 적층 공정을 통해, 베이스 판(11)과 경화된 제 1 광 도파로 재료(12)로 구성된 적층체와, 미경화된 제 2 광 도파로 재료(13)가 적층된다. 베이스 판(11), 제 1 광 도파로 재료(12) 및 제 2 광 도파로 재료(13)로 구성된 적층체를 도 1의 (e)에 도시한다.
다음으로, 도 1의 (f)에서, 제 2 광 도파로 재료(13)를 마스크(15)를 사용하여 주지의 방법에 의해 노광하고 패터닝한다. 이렇게 노광되고 패터닝된 적층체를 도 1의 (g)에 도시한다. 도 1의 (h)에서, 제 2 광 도파로 재료(13)를 현상하여 패터닝을 완료시킨다.
도 1의 (i)에서, 제 2 광 도파로 재료(13) 상에 제 3 광 도파로 재료(14)를 적층한다. 제 3 광 도파로 재료(14)의 재료는 제 1 광 도파로 재료(12)와 같다.
도 4의 (a) 및 (b)는 진공처리에 의해, 제 3 광 도파로 재료(14)를 제 2 광 도파로 재료(13) 상에 적층하는 도 1의 (i)에 도시한 공정을 행하기 위한 방법 및 장치를 나타낸다. 베이스 판(11), 경화된 제 1 광 도파로 재료(12), 미경화된 제 2 광 도파로 재료(13)로 구성된 적층체와, 제 3 광 도파로 재료(14)는 2개의 라미네이트 필름(25, 26) 사이에 끼워 넣고, 2개의 라미네이트 필름(25, 26) 사이의 부 분을 감압, 진공처리하고(화살표 A), 그 후 제 3 광 도파로 재료(14) 측의 라미네이트 필름(26)의 외부로부터 공기에 의한 균일한 하중을 가한다(화살표 B).
도 1의 (j)는 상기 적층 공정에 의해 제작된 베이스 판(11), 제 1 광 도파로 재료(12), 제 2 광 도파로 재료(13) 및 제 3 광 도파로 재료(14)로 구성된 적층체를 나타낸다.
이어서, 도 1의 (k)에서, 제 3 광 도파로 재료(14) 상에 자외선을 조사하여, 제 3 광 도파로 재료(14)를 경화시킨다. 자외선을 조사하여 제 3 광 도파로 재료(14)를 경화시키는 경우에 더하여, 열경화에 의해 제 3 광 도파로 재료(14)를 경화시키는 경우도 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 자외선 경화형 도파로 재료를 적층하는 방법에 따르면, 적층 공정을 행한 후에 자외선 조사 공정을 행한다. 또한, 적층 공정은 라미네이트 필름을 이용하여 적층하는 재료(미경화)와 적층되는 재료(통상 경화)를 사이에 끼우고, 진공처리를 행한 후, 공기에 의해 균일하게 가압하는 방법을 적용하고 있다. 따라서, 요철 부분이 있는 재료에 적층을 행할 때, 가압에 의한 적층에서는 적층면에 공기 버블이 혼입되는 문제가 있다. 종래의 진공 가압을 사용하는 적층 방법에서는 이 문제를 회피할 수 있다.
관련 기술로서, 일본국 공개특허 평7-218921호(특허문헌 1)는, 액정 패널을 제조할 때, 대기 중에서 접합시킨 한 쌍의 기판을 진공 중에 놓고, 진공 중에서 양측을 가압하는 액정 패널의 제조 방법이 개시되어 있다.
일본국 공개특허 평8-201747호(특허문헌 2)는, 하나의 유리 기판에 복수의 유리 기판을 접합할 때, 하나의 유리 기판과 복수의 유리 기판을 내부 홀딩 재료를 포함하는 자외선 경화형 수지를 개재시켜 각각 오버레이(overlay)하고, 작은 유리 기판 쪽의 각각의 가장자리 위치에 구획하여 밀폐실을 형성하며, 각각의 밀폐실을 감압하여 대기 중에서 유기 기판들을 가압하고, 그 후 자외선 경화 수지 상에 자외선을 조사하여 자외선 경화 수지를 경화시키는 액정 패널의 제조 방법이 개시되어 있다.
또한, 일본국 공개특허 평11-293202호(특허문헌 3)는, 적층 시에 2개 기판의 정렬(alignment), 자외선 조사, 또는 기판의 균일한 가압 및 접합 등의 필수 기능을 만족하는 적층을 행하는 것을 목적으로 한다, 진공 장치와 가압된 공기 공급 장치를 스위칭시킴으로써, 2개의 기판을 균일하게 가압 및 접합하고, 또한 자외선이 자외선 투과판과 상부 기판을 투과하여 상부 및 하부 기판 사이의 실(seal) 부재에 조사됨으로써, 실 중의 자외선 경화 수지를 경화시킨다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 종래의 자외선 경화형 도파로 재료를 적층하는 방법에 따르면, 기판을 적층하는 공정을 행한 후에 자외선 조사 공정을 행한다. 따라서, 기판 적층 공정과 자외선 조사 공정을 포함하는 2개의 독립적인 공정을 행할 필요가 있다. 따라서, 택 타임 및 비용이 증가하게 된다. 또한, 적층 공정 후에 수지 재료가 미경화되기 때문에, 변형이나 박리를 야기시킬 우려가 있다.
특허문헌 1에 개시된 액정 패널의 제조 방법에서는, 한 쌍의 기판의 진공처리와 공기에 의한 균일한 가압을 조합시킨 기판 적층 방법에 제안되고 있다. 그러나, 기판 적층 방법은 액정 패널을 제조하기 위한 공정에 적용되는 것으로, 자외선 경화형 도파로 재료를 적층하는 경우에 적용되는 것은 아니다. 또한, 자외선 조사 공정은 개시되어 있지 않다.
특허문헌 2에 개시된 액정 패널의 제조 방법에서는, 하나의 유리 기판과 복수의 유리 기판을 적층하여 자외선 경화 수지를 경화시키는 경우에, 종래 기술과 마찬가지로 기판 적층 공정을 행한 후에 자외선 조사 공정을 행할 필요가 있다. 이 때문에, 기판 적층 공정과 자외선 조사 공정을 포함하는 2개의 독립적인 공정을 행하여야 한다. 따라서, 택 타임과 비용이 증가하게 된다.
또한, 특허문헌 3에 개시된 액정 패널을 제조하는 방법에서는, 기판을 적층할 때, 공기에 의한 진공 및 가압을 포함하는 2개의 방법을 사용함으로써, 기판을 균일하게 가압 및 접합하고, 다음 공정으로서 자외선 경화를 행한다. 따라서, 종래 기술과 마찬가지로 기판 적층 공정을 수행한 후에 자외선 조사 공정을 행할 필요가 있다. 이 때문에, 기판 적층 공정과 자외선 조사 공정을 포함하는 2개의 독립적인 공정을 행할 필요가 있다. 따라서, 택 타임과 비용이 증가하게 된다.
따라서, 본 발명은 적어도 2개의 자외선 경화형 도파로 재료를 서로 적층하고, 자외선을 2개의 자외선 경화형 도파로 재료 중 적어도 하나에 조사하여 경화시킬 때, 재료 적층 공정 및 자외선 조사 공정을 포함하는 2개의 독립적인 공정을 행할 필요가 없고, 이에 따라 택 타임과 비용을 저감할 수 있으며, 같은 공정에서 적층 및 자외선 조사에 의한 경화를 행함으로써, 적층 후의 수지에 의한 재료의 변형 및 박리를 방지할 수 있는 자외선 경화형 도파로 재료의 적층 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따르면, 베이스 판과 자외선 경화형 수지 재료를 한 쌍의 필름 사이에 끼워 넣는 공정, 및 상기 한 쌍의 필름 사이의 부분을 감압하거나 필름에 외압을 가함으로써, 상기 베이스 판 상에 수지 재료를 적층함과 동시에, 필름을 통하여 상기 수지 재료 상에 자외선을 조사하여 수지 재료를 경화하는 공정을 포함하는 자외선 경화형 수지 재료의 적층 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따르면, 베이스 판 상에 가압에 의해 제 1 광 도파로 재료를 적층함과 동시에, 상기 제 1 광 도파로 재료 상에 자외선을 조사하 여 제 1 광 도파로 재료를 경화시키는 공정과, 상기 제 1 광 도파로 재료 상에 가압에 의해 제 2 광 도파로 재료를 적층함과 동시에, 마스크를 통하여 상기 제 2 광 도파로 재료 상에 자외선을 조사하여 패터닝하는 공정과, 상기 제 2 광 도파로 재료 상에 가압에 의해 제 3 광 도파로 재료를 적층함과 동시에, 상기 제 3 광 도파로 재료 상에 자외선을 조사해서 제 3 광 도파로 재료를 경화시키는 공정을 포함하는 자외선 경화형 도파로 재료의 적층 방법을 제공한다.
본 발명의 제 3 측면에 따르면, 본 발명의 제 2 측면에서, 바람직하게 상기 제 1, 2 및 3 광 도파로 재료는 모두 자외선 경화형 수지 재료이며, 상기 제 2 광 도파로 재료는 각각의 제 1 및 제 3 광 도파로 재료와는 적어도 다른 굴절률 성분을 갖는다.
또한, 본 발명의 제 4 측면에 따르면, 베이스 판과 자외선 경화형 수지를 한 쌍의 필름 사이에 끼워 넣은 후에, 상기 한 쌍의 필름 사이의 부분을 감압하거나 상기 필름에 외압을 가함으로써, 베이스 판 상에 자외선 경화형 수지 재료를 적층하는 적층 장치와, 상기 필름을 통하여 수지 재료 상에 자외선을 조사하는 조사 장치를 포함하고, 상기 적층 장치에 개구부가 설치되며, 상기 적층 장치에 의해 적층 공정을 행하는 동안에, 상기 조사 장치를 통하여 자외선을 조사하기 위해, 자외선 투과 가능한 내압 유리가 상기 개구부 상에 설치되는 자외선 경화형 수지 재료의 적층 장치가 제공된다.
본 발명의 제 5 측면에 따르면, 본 발명의 제 4 측면에서, 바람직하게 자외선 경화형 수지 재료는 자외선 경화형 수지로 이루어진 도파로 재료이다.
본 발명의 제 6 측면에 따르면, 본 발명의 제 2 측면에서, 바람직하게 제 2 광 도파로 재료는 각각의 제 1 및 제 3 광 도파로 재료보다 큰 굴절률 성분을 갖는다.
본 발명에 따르면, 재료 적층 공정과 자외선 조사 공정을 포함하는 2개의 독립적인 공정을 하나의 공정 처리로 행하여질 수 있다. 따라서, 이에 따른 택 타임 및 비용을 저감할 수 있다. 또한, 같은 공정에서 적층 및 자외선 조사에 의한 경화를 수행함으로써, 적층 후에 수지에 의한 재료의 변형 및 박리를 방지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.
도 5의 (a) 내지 (g) 및 도 6 내지 8은 본 발명에 따른 자외선 경화형 도파로 재료의 적층 방법 및 장치의 제 1 실시예를 나타낸다.
우선, 도 5의 (a)에서, 적층되는 재료인 자외선 경화형의 베이스 판(31)의 한 면(하면) 상에 제 1 광 도파로 재료(32)를 적층함과 동시에, 베이스 판(31)을 통하여 자외선을 제 1 광 도파로 재료(31) 상에 조사하여, 제 1 광 도파로 재료(32)를 경화시킨다. 베이스 판(31)은 얇은 판 형상이며, 아크릴 수지판 또는 폴리카보네이트 판 등의 수지판, 또는 금속판이 종래 기술과 같이 사용된다. 일반적으로, 제 1 광 도파로 재료(32)로서는, 자외선 경화형 에폭시계 수지 재료, 또는 그밖의 아크릴계, 불소 폴리이미드계, 또는 실리콘계 자외선 경화형 재료가 종래 기술과 같이 사용될 수 있다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따라, 베이스 판(31) 상에 제 1 광 도파로 재료(32)를 적층하는 공정과, 상기 베이스 판(31)을 통하여 제 1 광 도파로 재료(32) 상에 자외선을 조사하여 제 1 광 도파로 재료(32)를 경화시키는 공정을 동시에 수행하는 도 5의 (a)에서의 방법 및 장치를 나타낸다. 적층되는 재료, 즉 베이스 판(31)을 상부 라미네이트 필름(41)(상부 하우징(41a))에 고정하고, 베이스 판(31)과 미경화된 제 1 광 도파로 재료(32)를 2개의 라미네이트 필름(41, 42) 사이에 끼워 넣고, 2개의 라미네이트 필름(41, 42) 사이의 부분을 감압, 진공처리하고(화살표 A), 그 후 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)를 통하여 하우징에 가압된 공기를 가하여, 제 1 광 도파로 재료(32) 측의 라미네이트 필름(42)의 외부(하측)로부터 공기에 의해 균일한 하중을 가한다(화살표 B). 화살표 A 방향으로의 진공처리 시, 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)는 닫히고, 상부 하우징 (41a)의 흡인 구(41c)는 열린다. 한편, 화살표 B 방향으로 가압된 공기를 적용 시에, 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)는 열리고, 상부 하우징(41a)의 흡인 구(41c)는 닫힌다.
이들 경우에서, 본 발명의 실시예에서는 2개의 라미네이트 필름(41, 42)이 모두 자외선 투과형이라 가정한다. 또한, 하부 하우징(42a)은 자외선이 투가 가능한 내압 유리로 형성된 윈도우부(42b)를 갖는다. 윈도우부(42b)는 베이스 판(31) 또는 제 1 광 도파로 재료(32)의 면적보다 약간 큰 면적을 갖고, 윈도우부(42b)를 통하여 위로부터 조사된 자외선이 상부 라미네이트 필름(41)을 통하여 제 1 광 도 파로 재료(32) 상에 더 조사된다. 이러한 적층 공정에 의해, 베이스 판(31) 상에 제 1 광 도파로 재료(32)가 적층되고, 자외선 조사 공정에서 경화된 제 1 광 도파로 재료(32)를 도 5의 (b)에 도시한다.
다음으로, 베이스 판(31)과 제 1 광 도파로 재료(32)로 구성된 적층체(41)를 화살표 D로 도시한 바와 같이, 상하 반전시킨다.
이어서, 도 5의 (c)에서, 제 2 광 도파로 재료(33)를 베이스 판(31)과 제 1 광 도파로 재료(32)로 구성된 적층체(41) 상에 적층하고, 동시에 마스크(35)를 사용하여 제 2 광 도파로 재료(33)에 자외선을 조사하여(화살표 C), 제 2 광 도파로 재료(33)를 경화시킨다. 따라서, 도 5의 (d)에 도시한 바와 같이, 마스크(35)의 개구부(35a)를 투과한 자외선에 의해, 제 2 광 도파로 재료(33)에 노광 부분(33a)과 미노광 부분(33b)이 생성된다.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따라, 베이스 판(31)과 제 1 광 도파로 재료(32)로 구성된 적층체 상에 제 2 광 도파로 재료(33)를 적층하는 공정과, 제 2 광 도파로 재료(33) 상에 자외선을 조사하여 제 2 광 도파로 재료(33)를 경화하는 공정을 동시에 수행하는 도 5의 (c)의 방법 및 장치를 나타낸다. 적층되는 재료, 즉 베이스 판(31)과 제 1 광 도파로 재료(32)로 구성된 적층체(41)를 하부 라미네이트 필름(42) 측에 고정하고, 상기 적층체(41)와 미경화된 제 2 광 도파로 재료(33)를 2개의 라미네이트 필름(41, 42) 사이에 끼워 넣고, 2개의 라미네이트 필름(41, 42) 사이의 부분을 감압, 진공처리하고(화살표 A), 그 후 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)를 통하여 가압된 공기를 하우징에 가하고, 제 1 광 도 파로 재료(32) 측의 라미네이트 필름(42)의 외부(하측)로부터 공기에 의해 균일 하중을 가한다(화살표 B). 도 6의 경우와 같은 방법으로, 화살표 A 방향으로 진공처리 시, 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)는 닫히고, 상부 하우징(41a)의 흡인 구(41c)는 열린다. 한편, 화살표 B 방향으로 가압된 공기를 가할 때, 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)는 열리고, 상부 하우징(41a)의 흡인 구(41c)는 닫힌다.
또한, 도 6의 경우와 같은 방법으로, 2장의 라미네이트 필름(41, 42)은 모두 자외선 투과형으로 가정한다. 또한, 하부 하우징(42a)에서, 자외선이 투과 가능한 내압 유리로 형성된 윈도우부(41b) 상에 마스크(35)를 설치한다. 윈도우부(42b)는 베이스 판(31) 또는 제 1 광 도파로 재료(32)의 면적보다 약간 큰 면적을 갖고, 윈도우부(42b)를 통하여 위로부터 조사된 자외선은 상부 라미네이트 필름(41)을 통하여 제 1 광 도파로 재료(32)에 상에 더 조사된다. 이러한 적층 공정에 의해, 제 1 광 도파로 재료(32)가 베이스 판(31) 상에 적층되고, 자외선 조사 공정에서 경화된 제 1 광 도파로 재료(32)를 도 5의 (d)에 도시한다.
다음으로, 도 5의 (e)에서, 현상을 행하여, 마스크(35)를 통하여 제 2 광 도파로 재료(33) 상에 자외선을 조사함으로써 경화된 부분의 패터닝을 완료한다. 따라서, 제 2 광 도파로 재료(33)에 경화된 노광 부분(33a)은 남기고, 미노광 부분(33b)은 제거된다.
이어서, 베이스 판(31), 제 1 광 도파로 재료(32), 및 제 2 광 도파로 재료(33)(노광되어 경화된 부분)로 구성된 적층체(42)를 상하 반전시킨다(화살표 D).
그 후, 도 5의 (f)에서, 판(31), 제 1 광 도파로 재료(32), 및 제 2 광 도파로 재료(33)(노광되어 경화된 부분)로 구성된 적층체의 제 2 광 도파로 재료(33) 상에 제 3 광 도파로 재료(34)를 적층한다. 제 3 광 도파로 재료(34)의 재료는 제 1 광 도파로 재료(32)와 같다.
도 8의 (a) 및 (b)는 베이스 판(31), 제 1 광 도파로 재료(32), 및 제 2 광 도파로 재료(33)로 구성된 적층체의 제 2 광 도파로 재료(33) 상에 제 3 광 도파로 재료(34)를 적층하는 공정과, 제 3 광 도파로 재료(34) 상에 자외선을 조사하여, 제 3 광 도파로 재료(33)를 경화하는 공정을 동시에 수행하는 도 5의 (f)의 방법 및 장치를 나타낸다.
적층되는 재료, 즉 베이스 판(31), 제 1 광 도파로 재료(32), 제 2 광 도파로 재료(33)로 구성된 적층체를 상부 라미네이트 필름(41) 측에 고정하고, 상기 적층체와 미경화된 제 3 광 도파로 재료(34)를 2개의 라미네이트 필름(41, 42) 사이에 끼워 넣고, 2개의 라미네이트 필름(41, 42) 사이의 부분을 감압, 진공처리하여(화살표 A), 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)를 통하여 가압된 공기를 하우징 내에 가하고, 제 3 광 도파로 재료(34) 측의 라미네이트 필름(42)의 외부로부터(하측) 공기에 의한 균일한 하중을 가한다(화살표 B).
또한, 하부 하우징(42a)은 자외선이 투과 가능한 내압 유리로 형성된 윈도우부(41b)를 갖고 있다. 상기 윈도우부(41b)는 베이스 판(31) 또는 제 1 광 도파로 재료(32)의 면적보다 약간 큰 면적을 갖고, 윈도우부(42b)를 통하여 위로부터 조사된 자외선은 상부 라미네이트 필름(41)을 통하여 제 1 광 도파로 재료(32)에 더 조 사된다. 도 5의 (g)는 상기 적층 공정과 자외선 조사 공정에 의해 경화된 적층체를 나타낸다.
도 9의 (a) 내지 (i), 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 자외선 경화형 도파로 재료의 적층 방법 및 장치의 제 2 실시예를 나타낸다.
우선, 도 9의 (a)에서, 적층되는 재료인 베이스 판(31)에 제 1 광 도파로 재료(32)를 적층하고, 동시에 제 1 광 도파로 재료(32) 상에 자외선을 조사하여 제 1 광 도파로 재료(32)를 경화한다. 베이스 판(31)은 얇은 판 형상이며, 예를 들면 아크릴 수지판, 폴리카보네이트 수지판 등의 수지판, 또는 금속판이 종래 기술과 마찬가지로 사용된다. 일반적으로, 제 1 광 도파로 재료(32)로서는, 자외선 경화형 에폭시계 수지 재료, 또는 그밖의 아크릴계, 불소 폴리이미드계, 또는 실리콘계의 자외선 경화형 재료가 종래 기술과 마찬가지로 사용될 수 있다.
도 10의 (a) 및 (b)는 베이스 판(31) 상에 제 1 광 도파로 재료(32)를 적층하는 공정과, 라미네이트 필름(41)을 통하여 제 1 광 도파로 재료(32) 상에 자외선을 조사하여 제 1 광 도파로 재료(32)를 경화하는 공정을 동시에 수행하는 도 9의 (a)의 방법 및 장치를 나타낸다. 적층되는 재료, 즉 베이스 판(31)을 하부 라미네이트 필름(42)에 고정하고, 베이스 판(31)과 미경화된 제 1 광 도파로 재료(32)를 2개의 라미네이트 필름(41, 42) 사이에 끼워 넣고, 2개의 라미네이트 필름(41, 42) 사이의 부분을 감압, 진공처리하며(화살표 A), 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)를 통하여 가압된 공기를 하우징 내에 가하고, 베이스 판(31) 측의 라미네이트 필름(42)의 외측(하측)으로부터 공기에 의한 균일한 하중을 가한다(화살표 B). 화살표 A 방향으로의 진공 처리시, 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)는 닫히고, 상부 하우징(41a)의 흡인 구(41c)는 열린다. 한편, 화살표 B 방향으로 가압된 공기를 가할 때, 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)는 열리고, 상부 하우징(41a)의 흡인 구(41c)는 닫힌다.
이들 경우에서, 본 발명에 따른 실시예에서는 2개의 라미네이트 필름(41, 42)은 모두 자외선 투과형으로 가정한다. 또한, 하부 하우징(42a)은 자외선이 투과 가능한 내압 유리로 형성된 윈도우부(42b)를 갖고 있다. 상기 윈도우부(42b)는 베이스 판(31) 또는 제 1 광 도파로 재료(32)의 면적보다 약간 큰 면적을 갖고, 윈도우부(41b)를 통해서 위로부터 조사된 자외선은 상부 라미네이트 필름(41)을 통하여 제 1 광 도파로 재료(32) 상에 더 조사된다. 상기 적층 공정에 의해, 제 1 광 도파로 재료(32)가 베이스 판(31)에 적층되고, 자외선 조사 공정에서 경화된 제 1 광 도파로 재료(32)를 도 9의 (b)에 도시한다.
다음으로, 베이스 판(31)과 제 1 광 도파로 재료(32)로 구성된 적층체를 화살표 D로 도시한 바와 같이, 상하 반전시킨다.
이어서, 도 9의 (c)에서, 베이스 판(31)과 제 1 광 도파로 재료(32)로 구성된 적층체 상에 제 2 광 도파로 재료(33)를 적층하여, 도 9의 (d)에 도시한 적층체를 얻는다. 다음으로, 도 9의 (e)에 도시한 바와 같이, 마스크(35)를 이용하여 제 2 광 도파로 재료(33) 상에 자외선을 조사하여(화살표 C), 제 2 광 도파로 재료(33)를 경화시킨다. 따라서, 도 9의 (f)에 도시한 바와 같이, 마스크(35)의 개구부(35a)에 의해 투과된 자외선에 의해, 제 2 광 도파로 재료(33)에 노광 부 분(33a) 및 미노광 부분(33b)이 생성된다.
다음으로, 도 9의 (g)에서, 현상을 행하여, 마스크(35)에 의해 제 2 광 도파로 재료(33) 상에 자외선을 조사함으로써 경화된 부분의 패터닝을 완료한다. 따라서, 제 2 광 도파로 재료(33)에 경화된 노광 부분(33a)이 남고, 미노광 부분(33b)은 제거된다.
또한, 적층체를 상하 반전시킨다(화살표 D).
도 11의 (a) 및 (b)는 베이스 판(31), 제 1 광 도파로 재료(32), 및 제 2 광 도파로 재료(33)로 구성된 적층체의 제 2 광 도파로 재료(33) 상에 제 3 광 도파로 재료(34)를 적층하는 공정과, 제 3 광 도파로 재료(34) 상에 자외선을 조사해서 제 3 광 도파로 재료(34)를 경화하는 공정을 동시에 수행하는 도 9의 (h)의 방법 및 장치를 나타낸다.
적층되는 재료, 즉 베이스 판(31), 제 1 광 도파로 재료(32), 제 2 광 도파로 재료(33)로 구성된 적층체를 하부 라미네이트 필름(42) 측에 고정하고, 상기 적층체와 미경화된 제 3 광 도파로 재료(34)를 2개의 라미네이트 필름(41, 42) 사이에 끼워 넣고, 2개의 라미네이트 필름 사이의 부분을 감압, 진공처리하여(화살표 A), 하부 하우징(42a)의 가압용 개구(42c)를 통해 하우징 내에 가압 공기를 가하고, 제 3 광 도파로 재료(34) 측의 라미네이트 필름(42)의 외측(하측)으로부터 공기에 의해 균일한 하중을 가한다(화살표 B).
또한, 하부 하우징(42a)은 자외선이 투과 가능한 내압 유리로 형성된 윈도우부(42b)를 갖는다. 윈도우부(42b)는 베이스 판(31) 또는 제 1 광 도파로 재료(32) 의 면적보다 약간 큰 면적을 갖고, 윈도우부(42b)를 통하여 위로부터 조사된 자외선은 상부 라미네이트 필름(41)을 통하여 제 1 광 도파로 재료(32) 상에 더 조사된다. 도 9의 (i)는 상기 적층 공정과 자외선 조사 공정에 의해 경화된 적층체를 나타낸다.
본 발명에 따른 실시예들을 첨부되는 도면을 참조하여 상술하였지만, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 의도 또는 범주에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 형태, 변형, 또는 수정이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 적어도 2개의 자외선 경화형 도파로 재료를 서로 적층하고, 2개의 자외선 경화형 도파로 재료의 적어도 하나가 경화되도록 자외선을 조사하는 경우에, 재료 적층 공정 및 자외선 조사 공정을 포함하는 2개의 독립적인 공정을 수행할 필요가 없고, 그에 따라 택 타임 및 비용을 저감할 수 있다. 또한, 같은 공정에서 적층 및 자외선 조사에 의한 경화를 수행함으로써, 적층 후의 수지에 의한 재료의 박리를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 자외선 경화형 도파로 재료의 적층 공정을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 종례 예에서, 진공에 의해 베이스 판 상에 제 1 광 도파로 재료를 적층하는 방법 및 장치를 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 종례 예에서, 진공에 의해 제 1 광 도파로 재료 상에 제 2 광 도파로 재료를 적층하는 방법 및 장치를 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 종례 예에서, 진공에 의해 제 2 광 도파로 재료 상에 제 3 광 도파로 재료를 적층하는 방법 및 장치를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화형 도파로 재료를 적층하는 공정을 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 실시예에서, 베이스 판에 제 1 광 도파로 재료를 적층하고, 자외선을 조사하는 방법 및 장치를 나타내는 도면.
도 7은 도 5의 실시예에서, 베이스 판과 제 1 광 도파로 재료로 구성된 적층체 상에 제 2 광 도파로 재료를 적층하고 패터닝을 행하는 방법 및 장치를 나타내는 도면.
도 8은 도 5의 실시예에서, 제 3 광 도파로 재료를 적층하고, 자외선을 조사하는 방법 및 장치를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 경화형 도파로 재료를 적층하는 공정을 나타내는 도면.
도 10은 도 9의 실시예에서, 베이스 판 상에 제 1 광 도파로 재료를 적층하 고 자외선을 조사하는 방법 및 장치를 나타내는 도면.
도 11은 도 9의 실시예에서, 제 3 광 도파로 재료를 적층하고 자외선을 조사하는 방법 및 장치를 나타내는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
31 : 베이스 판
32 : 제 1 광 도파로 재료
33 : 제 2 광 도파로 재료
34 : 제 3 광 도파로 재료
35 : 마스크
41, 42 : 라미네이트 필름
Claims (6)
- 베이스 판과 자외선 경화형 수지 재료를 한 쌍의 필름 사이에 끼워 넣는 공정과,상기 한 쌍의 필름 사이의 부분을 감압(減壓)하거나 상기 필름에 외압(外壓)을 가함으로써 상기 베이스 판 상에 상기 수지 재료를 적층함과 동시에, 상기 필름을 통하여 상기 수지 재료에 자외선을 조사하여, 상기 수지 재료를 경화시키는 공정을 포함하는 자외선 경화형 수지 재료의 적층 방법.
- 베이스 판 상에 가압에 의해 제 1 광 도파로 재료를 적층함과 동시에, 상기 제 1 광 도파로 재료 상에 자외선을 조사하여, 상기 제 1 광 도파로 재료를 경화시키는 공정과,상기 제 1 광 도파로 재료 상에 가압에 의해 제 2 광 도파로 재료를 적층함과 동시에, 마스크를 통하여 상기 제 2 광 도파로 재료 상에 자외선을 조사하여 패터닝을 행하는 공정과,상기 제 2 광 도파로 재료 상에 가압에 의해 제 3 광 도파로 재료를 적층함과 동시에, 상기 제 3 광 도파로 재료 상에 자외선을 조사하여, 상기 제 3 광 도파로 재료를 경화시키는 공정을 포함하는 자외선 경화형 도파로 재료의 적층방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 1, 제 2, 및 제 3 광 도파로 재료는 모두 자외선 경화형 수지 재료이고,상기 제 2 광 도파로 재료는 각각의 상기 제 1 및 제 3 광 도파로 재료와 적어도 다른 굴절률 성분을 갖는 자외선 경화형 도파로 재료의 적층방법.
- 베이스 판과 자외선 경화형 수지 재료를 한 쌍의 필름 사이에 끼워 넣은 후, 상기 한 쌍의 필름 사이의 부분을 감압하거나 상기 필름에 외압을 가함으로써, 상기 베이스 판 상에 상기 자외선 경화형 수지 재료를 적층하는 적층 장치와,상기 필름을 통하여 상기 수지 재료 상에 자외선을 조사하기 위한 조사 장치를 포함하고,상기 적층 장치에는 개구부가 설치되며,상기 적층 장치에 의해 적층 공정을 수행하는 동안에, 상기 조사 장치에 의한 자외선을 조사하기 위하여, 상기 개구부 상에 자외선 투과 가능한 내압 유리가 설치되는 자외선 경화형 수지 재료의 적층 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 자외선 경화형 수지 재료는 자외선 경화형 수지로 이루어진 도파로 재료인 적층장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 1, 제 2, 및 제 3 광 도파로 재료는 모두 자외선 경화형 수지 재료이고,상기 제 2 광 도파로 재료는 각각의 상기 제 1 및 제 3 광 도파로 재료보다 큰 굴절률 성분을 갖는 자외선 경화형 도파로 재료의 적층 방법.
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