KR20100127511A - Manufacturing method of micro lens array having function of shadow mask - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마이크로렌즈 어레이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불필요한 광의 투과를 차단하여 고스트 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로 렌즈 어레이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a microlens array, and more particularly, to a method of manufacturing a microlens array having a shadow mask function to prevent ghosting from occurring by blocking unnecessary light transmission.
일반적으로, 마이크로렌즈 어레이는 직경이 십 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터 정도인 많은 수의 렌즈들이 소정의 배열규칙에 따라 종횡으로 배열된 광학 기기를 말한다. In general, a microlens array refers to an optical device in which a large number of lenses having a diameter of about tens to hundreds of micrometers are arranged vertically and horizontally according to a predetermined arrangement rule.
이러한 마이크로렌즈 어레이는 입사되는 광을 높은 효율로 집광하기 위한 용도로 사용되고 있는 것으로서, 반도체 제조 공정 중 노광 공정에 사용되는 노광장치, 프로젝션 TV, LCD, 디지털 카메라 및 각종 레이저 응용기기 등에 적용되고 있다.The microlens array is used to collect incident light with high efficiency, and is applied to an exposure apparatus, a projection TV, an LCD, a digital camera, and various laser applications used in an exposure process during a semiconductor manufacturing process.
이와 같은 마이크로렌즈 어레이는 적용되는 기기 및 장치에서 입사광을 고효율로 집광시켜 각기 선명한 화질이나 향상된 감도를 구현할 수 있도록 하고 있다. 그러나, 전통적인 유형의 마이크로렌즈 어레이의 경우, 불필요한 광의 투과로 인한 고스트 현상이 발생하는 것을 방지할 수 없음에 따라, 고도의 정밀도를 요구하는 노광 장치에서의 노광공정 중에 불량이 발생하거나, 디스플레이 기기나 사진기 등에서는 구현된 화상의 경계가 흐려지거나 중첩되는 등의 품질 저하가 발생할 수 있는 우려가 있는 실정이다. Such microlens arrays are configured to condense incident light with high efficiency in applied devices and devices to realize vivid image quality or improved sensitivity. However, in the case of the conventional type of microlens array, the ghost phenomenon due to unnecessary light transmission cannot be prevented, so that a defect occurs during the exposure process in an exposure apparatus requiring a high degree of precision, In a camera or the like, deterioration of quality such as blurring or overlapping the boundary of an implemented image may occur.
이와 같은 문제점을 고려한 것으로서, 고스트 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하기 위해 다수의 홀을 구비한 형태의 섀도 마스크를 일체화시킨 유형, 즉 마이크로렌즈와 섀도 마스크를 포함하는 섀도 마스크 일체형 마이크로렌즈 어레이가 개시된 바 있다. In consideration of this problem, in order to prevent ghosting from occurring, a type of integrated shadow mask having a plurality of holes, that is, a shadow mask-integrated microlens array including a microlens and a shadow mask is provided. It has been disclosed.
그러나, 이상과 같은 섀도 마스크 일체형 마이크로렌즈 어레이를 제조하는 과정에서, 마이크로렌즈와 섀도 마스크 간의 위치를 정렬하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 렌즈의 초점거리에 적합하도록 상호 간의 간격을 조절하는 것이 용이하지 않은 실정이다. However, in the process of manufacturing the shadow mask integrated microlens array as described above, it is not only difficult to align the position between the microlens and the shadow mask, but also it is not easy to adjust the distance between each other to suit the focal length of the lens. to be.
특히, 노광장치에 적용되는 마이크로렌즈 어레이의 경우, 대략 가로와 세로가 각각 10 내지 50 mm 정도인 기판에 예를 들어 가로와 세로로 1024 ×768 구조로 배열되는 수십만개의 미세한 렌즈가 집적된 형태로 형성되며, sub-㎛ 단위에서의 간격 조절과 위치 정렬이 이루어져야 한다는 점을 고려하면 그 어려움이 용이하게 이해될 수 있을 것이다.In particular, in the case of the microlens array applied to the exposure apparatus, hundreds of thousands of fine lenses arranged in a 1024 × 768 structure in a horizontal and vertical direction, for example, are integrated on a substrate having a width of about 10 to 50 mm. The difficulty is easily understood, considering that the spacing and position alignment in the sub-μm unit should be made.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, As invented to solve the above problems,
본 발명은 섀도 마스크의 기능을 수행하는 구성요소와 마이크로렌즈 간의 간격이 정밀하게 조절될 수 있고, 섀도 마스크의 기능을 수행하는 구성요소에 구비되는 다수의 홀 및 대응하는 개별 마이크로렌즈 간의 위치 정렬이 정밀하게 이루어질 수 있는 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention can precisely adjust the distance between the microlens and the component that performs the function of the shadow mask, the position alignment between the plurality of holes and the corresponding individual microlenses provided in the component that serves as the shadow mask An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a microlens array having a shadow mask function that can be precisely performed.
이를 실현하기 위한 본 발명은, The present invention for realizing this,
석영기판에 크롬막을 코팅하는 크롬막 코팅공정, 상기 크롬막 위에 감광막을 코팅하는 감광막 코팅공정, 다수의 홀로 이루어진 소정 모양의 패턴을 갖도록 상기 감광막을 노광한 다음 현상하여 패턴 감광막을 형성하는 감광막 패턴형성공정, 상기 패턴에 대응하는 다수의 홀을 구비하도록 상기 크롬막을 에칭하여 섀도 마스크의 역할을 수행할 수 있는 홀형성 크롬막을 형성하는 크롬막 에칭공정, 및 상기 홀형성 크롬막 위에 잔류하는 상기 패턴 감광막을 벗겨내는 감광막 제거공정을 포함하는, 홀형성 크롬막 기판을 제조하는 제1단계; A chromium film coating process of coating a chromium film on a quartz substrate, a photoresist coating process of coating a photoresist film on the chromium film, and exposing the photoresist film to have a predetermined shape of a plurality of holes and then developing the photoresist film pattern to form a pattern photoresist film. Process, a chromium film etching process for forming a hole forming chromium film capable of performing a role of a shadow mask by etching the chromium film to have a plurality of holes corresponding to the pattern, and the pattern photosensitive film remaining on the hole forming chromium film A first step of manufacturing a hole-forming chromium film substrate comprising a photoresist film removing step of peeling off;
상기 제1단계에서 제조된 상기 홀형성 크롬막 기판을 에칭하여 상기 홀형성 크롬막에 구비된 상기 다수의 홀에 대응하는 배열 형태의 마이크로렌즈 형상 부분 을 상기 석영기판에 음각으로 형성하는 석영기판 에칭공정, 및 상기 석영기판의 마이크로렌즈 형상 부분을 덮은 상태로 잔류하는 상기 홀형성 크롬막을 제거하는 크롬막 제거공정을 포함하는, 상기 홀형성 크롬막 기판으로 마이크로렌즈 기판을 제조하는 제2단계; 및 Etching of the hole-forming chromium film substrate manufactured in the first step to form a microlens-shaped portion in an array form corresponding to the plurality of holes provided in the hole-forming chromium film on the quartz substrate And a chromium film removing step of removing the hole-forming chromium film remaining in a state covering the microlens-shaped portion of the quartz substrate; And
상기 마이크로렌즈 형상 부분과 상기 홀형성 크롬막이 마주보도록 상기 제2단계에서 제조된 상기 마이크로렌즈 기판 상부에 상기 제1단계에서 제조된 다른 하나의 상기 홀형성 크롬막 기판을 겹친 상태에서, 두 기판이 소정 간격을 갖도록 배치하는 간격 조절공정, 상기 홀형성 크롬막 기판과 상기 마이크로렌즈 기판 사이의 내부공간에 광학접착제를 충전하여 마이크로렌즈부를 형성하는 접착제 충전공정, 상기 마이크로렌즈 기판과 상기 홀형성 크롬막 기판의 상대적인 위치를 미세조정으로 정렬하는 위치 정렬공정, 및 상기 마이크로렌즈부를 자외선으로 경화하여 상기 마이크로렌즈 기판과 상기 홀형성 크롬막 기판을 일체화하는 자외선 경화공정을 포함하는, 상기 제2단계의 마이크로렌즈 기판과 상기 제1단계의 홀형성 크롬막 기판으로 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이를 완성하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이의 제조방법을 제공한다.In the state in which the other hole-forming chromium film substrate manufactured in the first step is superimposed on the microlens substrate manufactured in the second step so that the microlens-shaped portion and the hole-forming chromium film face each other, the two substrates are overlapped. A gap adjusting step of disposing a predetermined distance, an adhesive filling step of forming a microlens by filling an optical adhesive in an internal space between the hole-forming chromium film substrate and the microlens substrate, the microlens substrate and the hole-forming chrome film And a second alignment step of aligning the relative positions of the substrates by fine adjustment, and an ultraviolet curing step of integrating the microlens substrate and the hole-forming chromium film substrate by curing the microlens portion with ultraviolet rays. A shadow mask with a lens substrate and the hole-forming chromium film substrate of the first step And a third step of completing the microlens array having the stroke function. The method of manufacturing the microlens array having the shadow mask function is provided.
그리고, 상기 간격 조절공정은, 상기 홀형성 크롬막 기판을 뒤집어 상부 고정블록에 끼우고 상기 마이크로렌즈 기판을 하부 고정블록에 끼운 다음, 상기 상부 고정블록과 상기 하부 고정블록을 조립하는 과정에서 상기 홀형성 크롬막 기판과 상기 마이크로렌즈 기판 간의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 한다.The gap adjusting process includes turning the hole-forming chromium film substrate on the upper fixing block, inserting the microlens substrate on the lower fixing block, and then assembling the upper fixing block and the lower fixing block. It is characterized in that it is carried out in such a way that the distance between the formed chromium film substrate and the microlens substrate is kept constant.
또한, 상기 접착제 충전공정은, 상기 홀형성 크롬막 기판과 상기 마이크로렌즈 기판 사이에 형성되는 상기 내부공간을 밀폐한 상태에서, 진공펌프를 통한 음압으로 상기 내부공간의 공기를 배출시키면서 광학접착제를 상기 내부공간으로 흡입시켜, 상기 내부공간의 형상에 대응하는 상기 마이크로렌즈부를 형성하는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 한다.In the adhesive filling process, the optical adhesive is discharged while the air in the internal space is discharged at a negative pressure through a vacuum pump while the internal space formed between the hole-forming chromium film substrate and the microlens substrate is sealed. Suction into the inner space, it characterized in that it is carried out in a manner to form the micro lens unit corresponding to the shape of the inner space.
나아가, 상기 위치 정렬공정은, 상기 상부 고정블록을 고정 지그에 끼우고, 상기 하부 고정블록을 X방향, Y방향 및 θ방향으로 미세조정 가능한 조정 지그에 끼운 상태에서, 상기 마이크로렌즈 기판과 상기 홀형성 크롬막 기판의 상대적인 위치를 미세조정으로 정렬하는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 한다.Further, the positioning process, the microlens substrate and the hole in the state in which the upper fixing block is fitted to the fixing jig, and the lower fixing block is inserted into the adjusting jig which can be fine-adjusted in the X, Y and θ directions. Characterized in that the relative position of the formed chromium film substrate to be aligned in a fine adjustment.
이상과 같은 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이의 제조방법을 제공함으로써, 본 발명은 홀형성 크롬막 기판 및 마이크로렌즈 기판을 사용하되 홀형성 크롬막 기판으로 마이크로렌즈 기판을 제작함에 따라, 섀도 마스크의 역할을 수행하는 홀형성 크롬막과 마이크로렌즈부 간의 간격 조절 및 홀형성 크롬막에 구비된 다수의 홀 및 대응하는 개별 마이크로렌즈 간의 위치 정렬이 용이한 방법으로 정밀하게 이루어질 수 있다. 따라서, 고스트 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 우수한 품질의 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이를 제공할 수 있도록 하며, 제조원가 절감과 대량생산에도 적합한 등 다양한 효과를 얻을 수 있도록 한 다. By providing a method of manufacturing a microlens array having a shadow mask function as described above, the present invention uses a hole-forming chromium film substrate and a microlens substrate, but by manufacturing a microlens substrate with a hole-forming chrome film substrate, a shadow mask The gap between the hole-forming chromium film and the microlens portion which performs the role of and the position alignment between the plurality of holes and the corresponding individual microlenses provided in the hole-forming chromium film can be precisely made in an easy manner. Therefore, it is possible to provide a microlens array having a high quality shadow mask function that can effectively prevent ghosting, and to achieve various effects such as manufacturing cost reduction and suitable for mass production.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
본 발명에 따른 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이의 제조방법은, 크게 홀형성 크롬막 기판을 제조하는 제1단계, 마이크로렌즈 기판을 제조하는 제2단계, 및 마이크로렌즈 기판과 홀형성 크롬막 기판을 결합하여 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이를 완성하는 제3단계를 포함한다. 제2단계에서는, 제1단계에서 제조된 홀형성 크롬막 기판을 추가적인 공정으로 가공하여 마이크로렌즈 기판으로 제조하며, 제3단계에서는 제2단계에서 제조된 마이크로렌즈 기판과 제1단계에서 제조된 다른 하나의 홀형성 크롬막 기판을 결합하여 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이로 완성하게 된다. The method of manufacturing a microlens array having a shadow mask function according to the present invention includes a first step of manufacturing a hole-forming chromium film substrate, a second step of manufacturing a microlens substrate, and a microlens substrate and a hole-forming chromium film. And combining the substrates to complete the microlens array with the shadow mask function. In the second step, the hole-forming chromium film substrate manufactured in the first step is processed into an additional process to produce a microlens substrate, and in the third step, the microlens substrate manufactured in the second step and the other manufactured in the first step are processed. One hole-forming chromium film substrate is combined to form a microlens array with a shadow mask function.
도 1은 본 발명에 따른 홀형성 크롬막 기판을 제조하는 제1단계를 순차적으로 도시한 예시도이다. 1 is an exemplary view sequentially illustrating a first step of manufacturing a hole-forming chromium film substrate according to the present invention.
홀형성 크롬막 기판(100)을 제조하는 제1단계는, 도 1에 도시한 바와 같이, 석영기판(10)에 크롬막(20)을 코팅하는 크롬막 코팅공정(도 1의 (a)참조), 크롬막(20) 위에 감광막(30)을 코팅하는 감광막 코팅공정(도 1의 (b) 참조), 다수의 홀로 이루어진 소정 모양의 패턴을 갖도록 감광막(30)을 노광한 다음 현상하여 패턴 감광막을 형성하는 감광막 패턴형성공정(도 1의 (c) 참조), 감광막의 패턴에 대응하는 다수의 홀(25)을 구비하도록 크롬막(20)을 에칭하여 섀도 마스크의 역할을 수 행할 수 있는 홀형성 크롬막(20')을 형성하는 크롬막 에칭공정(도 1의 (d) 참조), 및 홀형성 크롬막(20') 위에 잔류하는 패턴 감광막(30')을 벗겨내는 감광막 제거공정(도 1의 (e) 참조)을 포함한다.In the first step of manufacturing the hole-forming
좀 더 상세하게 설명하면, 소정의 두께, 예를 들어 2mm 내지 5mm의 두께를 갖는 석영기판(10)에 크롬막(20)을 코팅한 다음, 크롬막(20) 위에 감광막(30)을 코팅한다(도 1의 (a) 및 (b) 참조). 그리고, 감광막(30)을 소정 모양의 패턴을 갖도록 노광한 다음 현상하여, 다수의 홀(35)로 이루어진 형태의 패턴을 구비한 패턴 감광막(30')을 형성한다(도 1의 (c) 참조). 이어서, 에칭 용액이 감광막(30')에 형성된 다수의 홀(35)을 통해 크롬막(20)으로 침투하도록 하는 방식으로 에칭을 수행하여, 크롬막(20)에도 감광막(30')에 형성된 다수의 홀(35) 형태에 대응하는 다수의 홀(25)이 형성되도록 함으로써, 이상의 패턴에 대응하는 소정의 규칙에 따라 배열되는 다수의 홀(25)을 구비하는 크롬막 재질의 홀형성 크롬막(20')를 형성하게 된다(도 1의 (d) 참조). 그리고, 홀형성 크롬막(20')은 다수의 홀을 구비함으로써 섀도 마스크의 역할을 수행할 수 있게 된다. 이와 같은 크롬막 에칭공정에서는, 포함되는 화학 약품의 적절한 선택을 통해, 석영기판(10)에 침투하지 않는 가운데 크롬막(20) 만을 선택적으로 에칭하도록 한 에칭 용액이 사용된다. 이어서, 홀형성 크롬막(20') 위에 코팅된 상태로 잔류하는 패턴 감광막(30')을 제거함으로써, 홀형성 크롬막(20')과 석영기판(10)으로 이루어진 홀형성 크롬막 기판(100)을 얻을 수 있게 된다(도 1의 (e) 참조). In more detail, the
본 발명에 따른 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이의 제조방법 은, 이상과 같은 제1단계에서 제조되는 두 개의 홀형성 크롬막 기판(100)을 사용한다. 즉, 하나의 홀형성 크롬막 기판(100)은 그대로 사용하고, 다른 하나의 홀형성 크롬막 기판은 후술하는 제2단계의 과정을 더 거치게 되며, 역시 이하에 상세히 설명되는 제3단계에서 서로 일체화됨으로써 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이로 완성된다. The method for manufacturing a microlens array with a shadow mask function according to the present invention uses two hole-forming
그리고, 이상의 제1단계와 같은 방법으로 제조되는 홀형성 크롬막 기판(100)을 이루는, 홀형성 크롬막(20')은 소정 모양의 패턴에 따라 다수의 홀을 구비하도록 형성되며, 따라서 마이크로렌즈 어레이로 완성되었을 때 섀도 마스크의 역할을 수행하게 된다. 다만, 이하에 상세히 설명되는 제2단계에 마이크로렌즈 기판을 제조하기 위해 사용되는 홀형성 크롬막 기판(100)의 홀형성 크롬막(20')은 마이크로렌즈 기판을 제조하는 과정에서 제거된다. The hole forming chromium film 20 ', which forms the hole forming
도 2는 본 발명에 따른 마이크로렌즈 기판을 제조하는 제2단계를 순차적으로 도시한 예시도이다.2 is an exemplary view sequentially illustrating a second step of manufacturing a microlens substrate according to the present invention.
마이크로렌즈 기판(200)을 제조하는 제2단계는, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1단계에서 제조된 홀형성 크롬막 기판(100)을 에칭하여 홀형성 크롬막(20')에 구비된 다수의 홀(25)에 대응하는 배열 형태의 마이크로렌즈 형상 부분(15)을 석영기판(10)에 음각으로 형성하는 석영기판 에칭공정(도 2의 (b) 참조), 및 석영기판(10)의 마이크로렌즈 형상 부분(15)을 덮은 상태로 잔류하는 홀형성 크롬막(20')를 제거하는 크롬막 제거공정(도 2의 (c) 참조)을 포함한다.In the second step of manufacturing the
좀 더 상세하게 설명하면, 우선 에칭 용액이 홀형성 크롬막(20')에 형성된 다수의 홀(25)을 통해 석영기판(10)으로 침투하도록 하는 방식으로 제1단계에서 제조된 홀형성 크롬막 기판(100)을 에칭하여, 홀형성 크롬막(20')에 구비된 다수의 홀(25)에 대응하는 배열 형태의 마이크로렌즈 형상 부분(15)이 석영기판(10)에 음각으로 형성되도록 한다. In more detail, first, the hole-forming chromium film manufactured in the first step in such a manner that the etching solution penetrates into the
이와 같은 석영기판 에칭공정에 사용되는 에칭 용액은 다른 종류의 화학 약품을 포함하도록 성분 조절된 것이며, 석영기판(10)에 침투하지 못하도록 성분 조절된 이상에서 설명한 크롬막 에칭공정에서 사용되는 에칭 용액과 다른 것이라 할 수 있다. 에칭을 통해 석영기판(10)에 마이크로렌즈 형상 부분(15)을 형성한 다음, 마이크로렌즈 형상 부분(15)을 덮은 상태로 석영기판(10) 위에 잔류하는 홀형성 크롬막(20')을 제거한다. 즉, 마이크로렌즈 기판(200)을 제조하는 과정에서의 홀형성 크롬막(20')은 석영기판 에칭공정을 통해 소정 배열 형태의 마이크로렌즈 형상 부분(15)을 형성하기 위한 용도로 사용된 다음 제거되며, 섀도 마스크의 역할을 수행하는 것은 아니다. The etching solution used in such a quartz substrate etching process is a component controlled to include other types of chemicals, and the etching solution used in the above-described chromium film etching process controlled to prevent penetration into the
도 3은 본 발명에 따른 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이를 완성하는 제3단계를 순차적으로 도시한 예시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 간격 조절공정을 설명하기 위해 개략적으로 예시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 위치 정렬공정을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 평면도이다. FIG. 3 is an exemplary view sequentially illustrating a third step of completing a microlens array with a shadow mask function according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating the gap adjusting process according to the present invention. 5 is a plan view schematically illustrating the position alignment process according to the present invention.
섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이를 완성하는 제3단계는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2단계를 거쳐 제조된 마이크로렌즈 기판(200)과, 제1단계 를 거쳐 제조된 다음 제2단계를 거치지 않은 다른 하나의 홀형성 크롬막 기판(100)을 결합하는 과정으로 이루어지는 것으로서, 마이크로렌즈 형상 부분(15)과 홀형성 크롬막(20')이 마주보도록 제2단계에서 제조된 마이크로렌즈 기판(200) 상부에 제1단계에서 제조된 다른 하나의 홀형성 크롬막 기판(100)을 겹쳐지게 배치한 상태에서, 마이크로렌즈 기판(200)과 홀형성 크롬막 기판(100)을 일체형으로 결합하는 방식으로 이루어진다. The third step of completing the microlens array with a shadow mask function is, as shown in FIG. 3, the
구체적으로, 제3단계는, 마이크로렌즈 형상 부분(15)과 홀형성 크롬막(20')이 마주보도록 제2단계에서 제조된 마이크로렌즈 기판(200) 상부에 제1단계에서 제조된 다른 하나의 홀형성 크롬막 기판(100)을 겹친 상태에서, 두 기판(200)(100)이 소정 간격을 갖도록 배치하는 간격 조절공정, 홀형성 크롬막 기판(100)과 마이크로렌즈 기판(200) 사이의 내부공간(250)에 광학접착제(145)를 충전하여 마이크로렌즈부(300)를 형성하는 접착제 충전공정, 마이크로렌즈 기판(200)과 홀형성 크롬막 기판(100)의 상대적인 위치를 미세조정으로 정렬하는 위치 정렬공정, 및 마이크로렌즈부(300)를 자외선으로 경화하여 마이크로렌즈 기판(200)과 홀형성 크롬막 기판(100)을 일체화하는 자외선 경화공정을 포함한다.Specifically, in the third step, the microlens-shaped
좀 더 상세히 설명하면, 간격 조절공정은, 홀형성 크롬막 기판(100)을 뒤집어 상부 고정블록(310)에 끼우고 마이크로렌즈 기판(200)을 하부 고정블록(320)에 끼운 다음, 상부 고정블록(310)과 하부 고정블록(320)을 조립하는 과정에서 홀형성 크롬막 기판(100)과 마이크로렌즈 기판(200) 간의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 방식으로 수행된다. 즉, 상부 고정블록(310) 및 하부 고정블록(320)은 각각 홀 형성 크롬막 기판(100)과 마이크로렌즈 기판(200)을 수용하도록 형성되되, 서로 간의 조립시 마이크로렌즈 기판(200)과 홀형성 크롬막 기판(100)이 일정한 간격을 유지하도록 하는 구조로 형성된다. In more detail, in the gap adjusting process, the hole-forming
그리고, 접착제 충전공정은, 홀형성 크롬막 기판(100)과 마이크로렌즈 기판(200) 사이에 형성되는 내부공간(250)을 밀폐한 상태에서, 진공펌프(150)를 통한 음압으로 내부공간(250)의 공기를 배출시키면서 광학접착제(145)를 내부공간(250)으로 흡입시켜, 내부공간(250)의 형상에 대응하는 마이크로렌즈부(300)를 형성하는 방식으로 수행된다. 도 4에 도시한 바와 같이, 내부공간(250)의 밀폐를 위해, 상부 고정블록(310) 및 하부 고정블록(320)은 조립시 서로 접촉하는 가장자리의 경계부분이 밀착되는 구조로 형성되되, 내부공간(250)의 공기를 배출하고 광학접착제(145)를 내부공간(250)으로 흡입시키기 위해 가장자리의 경계부분의 서로 다른 두 위치에 배출통로(180)와 흡입통로(170)를 갖도록 하는 구조로 형성된다.In the adhesive filling process, the
상부 고정블록(310)과 하부 고정블록(320)이 조립된 상태에서 형성되는 배출통로(180)에는 진공펌프(150)와 연결된 배관이 연결되고, 다른 측의 흡입통로(170)에는 겔(gel) 상태의 광학접착제(145)를 수용한 탱크(140)와 연결된 배관이 연결된다. 따라서, 진공펌프(150)를 가동하면 배출통로(180)를 통해 홀형성 크롬막 기판(100)과 마이크로렌즈 기판(200) 사이에 형성되는 내부공간(250)의 공기가 배출되며, 이와 같이 내부공간(250)의 공기가 배출됨에 따라 내부공간(250)에 형성되는 음압에 의해 광학접착제(145)가 흡입되어 내부공간(250)을 채우게 된다. 이와 같이 내부공간(250)의 공기가 진공펌프(150)에 의해 외부로 배출됨에 따라, 광학접착 제(145)를 충전하는 과정에서 광학접착제(145)에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 광학접착제(145)로 이루어지는 마이크로렌즈부(300)의 품질저하를 방지할 수 있게 된다.A pipe connected to the
접착제 충전공정이 완료된 다음, 하부 고정블록(320)을 고정 지그(210)에 끼우고, 상부 고정블록(310)을 X방향, Y방향 및 θ방향으로 미세조정 가능한 조정 지그(110)에 끼운 상태에서, 마이크로렌즈 기판(200)과 홀형성 크롬막 기판(100)의 상대적인 위치를 미세조정으로 정렬하는 방식으로 위치 정렬공정이 수행된다.After the adhesive filling process is completed, the
좀 더 상세하게 설명하면, 도 3의 (c) 부분 및 도 5에 도시한 바와 같이, 고정 지그(210)는 아래에서 감싸는 형태로 하부 고정블록(320)과 결합되며, 가장자리 부분을 제외한 중앙 부분이 개방된 형태로 형성된다. 그리고, 조정 지그(110)는 위에서 감싸는 형태로 상부 고정블록(310)과 결합되며, 고정 지그(210) 상에서 기준축(113)을 중심으로 한 θ방향 회전이 가능하도록 고정 지그(210)에 조립된다. 또한, 조정 지그(110)는 내부에 결합되는 상부 고정블록(310)을 X방향과 Y방향으로 미세조정할 수 있는 조정수단(115)(117)을 구비한다. 이와 같은 고정 지그(210)와 조정 지그(110)를 사용한 위치 정렬공정은, 하부 고정블록(320)과 결합된 고정 지그(210) 상에서 상부 고정블록(310)과 결합된 조정 지그(110)의 θ방향 회전을 통해, 하부 고정블록(320)에 결합된 마이크로렌즈 기판(200)과 상부 고정블록(310)에 결합된 홀형성 크롬막 기판(100)의 각도를 일치시킨 다음, 조정 지그(110)에 구비된 조정수단(115)(117)을 통해 X방향과 Y방향으로 미세조정하여, 하부 고정블록(320)에 결합된 마이크로렌즈 기판(200)과 상부 고정블록(310)에 결합된 홀형성 크롬막 기판(100)의 위치를 조정하는 방식으로 수행된다. 그리고, 위치 정렬이 완료된 다음 후술하는 자외선 경화공정을 통한 일체화가 완료될 때까지, 고정 지그(210)와 조정 지그(110)는 상대적인 위치변동이 일어나지 않도록 고정된 상태를 유지하게 된다. In more detail, as shown in part (c) of FIG. 3 and FIG. 5, the fixing
위치 정렬공정을 마친 상태에서, 도 3의 (d)부분에 도시한 바와 같이, 자외선으로 조사하여 경화되지 않은 상태의 광학접착제로 이루어진 마이크로렌즈부(300)를 경화시키는 방식으로 마이크로렌즈 기판(200)과 홀형성 크롬막 기판(100)이 일체화되도록 함으로써, 완성된 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이를 얻을 수 있게 된다. 즉, 홀형성 크롬막 기판(100)의 홀형성 크롬막(20')이 섀도 마스크의 역할을 수행하는, 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이가 제공되는 것이다. In the state where the alignment process is completed, as shown in part (d) of FIG. 3, the
이와 같은 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이는 상부 고정블록(310) 및 하부 고정블록(320)과 결합된 상태로 제품화될 수 있으며, 상부 고정블록(310) 및 하부 고정블록(320)을 분리하는 추가적인 공정을 거쳐, 마이크로렌즈 기판(200)과 홀형성 크롬막 기판(100) 만을 포함하는 형태로 제품화될 수도 있을 것이다.The microlens array having such a shadow mask function may be commercialized in combination with the
이상에서 본 발명은 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속한다는 것은 당연하다 할 것이다. Although the present invention has been described in detail only with respect to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention, and such changes and modifications belong to the appended claims. It will be natural.
도 1은 본 발명에 따른 홀형성 크롬막 기판을 제조하는 제1단계를 순차적으로 도시한 예시도, 1 is an exemplary view sequentially showing a first step of manufacturing a hole-forming chromium film substrate according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 마이크로렌즈 기판을 제조하는 제2단계를 순차적으로 도시한 예시도, 2 is an exemplary view sequentially illustrating a second step of manufacturing a microlens substrate according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 섀도 마스크 기능을 구비한 마이크로렌즈 어레이를 완성하는 제3단계를 순차적으로 도시한 예시도, 3 is an exemplary view sequentially illustrating a third step of completing a microlens array with a shadow mask function according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 간격 조절공정을 설명하기 위해 개략적으로 예시한 사시도, 4 is a perspective view schematically illustrating to explain a gap adjusting process according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 위치 정렬공정을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 평면도. 5 is a plan view schematically showing the position alignment process according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 석영기판 15: 마이크로렌즈 형상 부분10: quartz substrate 15: microlens shape portion
20: 크롬막 20': 홀형성 크롬막20: chromium film 20 ': hole-forming chromium film
30: 감광막 30': 패턴 감광막30: photosensitive film 30 ': pattern photosensitive film
100: 홀형성 크롬막 기판 110: 조정 지그100: hole-forming chromium film substrate 110: adjustment jig
113: 기준축 115, 117: 조정수단113:
140: 탱크 145: 광학접착제140: tank 145: optical adhesive
150: 진공펌프 170: 흡입통로150: vacuum pump 170: suction passage
180: 배출통로 200: 마이크로렌즈 기판180: discharge passage 200: microlens substrate
210: 고정 지그 250: 내부공간210: fixed jig 250: internal space
300: 마이크로렌즈부 310: 상부 고정블록300: microlens portion 310: upper fixing block
320: 하부 고정블록320: lower fixed block
Claims (4)
Priority Applications (1)
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KR1020090045985A KR20100127511A (en) | 2009-05-26 | 2009-05-26 | Manufacturing method of micro lens array having function of shadow mask |
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KR1020090045985A KR20100127511A (en) | 2009-05-26 | 2009-05-26 | Manufacturing method of micro lens array having function of shadow mask |
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KR1020090045985A KR20100127511A (en) | 2009-05-26 | 2009-05-26 | Manufacturing method of micro lens array having function of shadow mask |
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2009
- 2009-05-26 KR KR1020090045985A patent/KR20100127511A/en not_active Application Discontinuation
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