KR20220026363A - 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치 - Google Patents

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KR20220026363A KR1020200107291A KR20200107291A KR20220026363A KR 20220026363 A KR20220026363 A KR 20220026363A KR 1020200107291 A KR1020200107291 A KR 1020200107291A KR 20200107291 A KR20200107291 A KR 20200107291A KR 20220026363 A KR20220026363 A KR 20220026363A
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황혜원
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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치에 관한 것으로, 구체적으로 홀로그래픽 격자 패턴의 복제 대상인 감광 시트를 포함하는 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 광원으로부터 조사된 광을 회절시켜 상기 입사광과 회절광의 간섭패턴을 상기 감광 시트에 기록하고, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부 사이에 이송부를 구비함으로써, 대면적의 홀로그래픽 광학 소자를 제조하는 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치에 관한 것이다.

Description

홀로그래픽 광학 소자 제조 장치{holographic optical element manufacturing apparatus}
본 발명은 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치에 관한 것으로, 구체적으로 홀로그래픽 격자 패턴의 복제 대상인 감광 시트를 포함하는 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 광원으로부터 조사된 광을 회절시켜 상기 입사광과 회절광의 간섭패턴을 상기 감광 시트에 기록하고, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부 사이에 이송부를 구비함으로써, 대면적의 홀로그래픽 광학 소자를 제조하는 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치에 관한 것이다.
차량의 대형화로 인하여 자동차용 헤드업 디스플레이에 대한 대형화 요구가 끊임없이 발생하고 있다. 따라서, 상기 자동차용 헤드업 디스플레이를 대형으로 구현하기 위하여 선결될 과제로 FOV 및 EMB를 크게 형성하여야하며, 이로 인해 헤드업 디스플레이용 홀로그래픽 광학 소자의 면적은 증가되어야만 한다.
홀로그래픽 광학 소자를 대량생산하기 위한 기술은 contact copy 방식과 Zebra Imaging의 Hogel 방식 및 non-contact copy 방식이 있다.
상기 contact copy 방식은 홀로그래픽 광학 소자를 대형화하여 양산하기 위해서는 master 홀로그래픽 광학 소자의 대형화가 필요한 문제점이 있다. 또한, contact copy 방식의 대형화는 타일링(tiling)시 이동시 마다 master 홀로그래픽 광학 소자와 복제품의 접착 및 탈착이 이루어지므로 파손이 발생하는 문제점이 있다.
한편 전반사 조건 회절각을 갖지 않는 홀로그래픽 광학 소자를 대량생산하기 위한 기술은 Zebra Imaging의 Hogel 방식 및 non-contact copy 방식이 있지만 전반사 조건의 회절각을 갖는 홀로그래픽 광학 소자의 경우 직접 적용이 불가능하며, non-contact copy 방식의 경우 contact copy 방식에 비하여 대량양산을 위한 연속공정의 움직임에 의한 진동에 대하여 취약한 문제점이 있다.
도 1은 종래기술에 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치(10)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 광원(11)에서 조사된 광이 복제품인 감광시트(13) 방향으로 입사되고 유리(17) 위에 있는 마스터 홀로그래픽 광학 소자(15)에 의하여 회절된 광이 복제품인 감광시트(13)에 입사되어 상기 두 광의 간섭현상이 강광시트에 기록된다. 다만, 상술한 것과 같이 홀로그래픽 격자 패턴이 기록된 감광시트(13)와 마스터 홀로그래픽 광학 소자(15)를 분리하는 과정에서 파손이 발생하는 문제점이 있었다.
이에 따라 대면적 홀로그래픽 광학 소자를 제조하기 위한 제조장치에 대한 연구가 시급한 실정이었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 레이저 광 회절부 사이에 이송부를 구비하여 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부에 포함된 감광 시트에 광학부에서 조사된 레이저 광과 상기 레이저 광 회절부에서 회절된 회절빔의 간섭패턴을 기록함으로써, 대면적의 홀로그래픽 광학 소자를 제조할 수 있는 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는 레이저 광을 조사하는 광학부; 감광 시트를 포함하고 상기 레이저 광이 상기 감광 시트 일면으로 조사되어 투과되는 홀로그래픽 격자 패턴 복제부; 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부로부터 수광된 레이저 광을 투과시키고 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 이송시키는 이송부; 및 상기 이송부로부터 수광된 레이저 광을 회절시키는 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자를 포함하는 레이저 광 회절부;를 포함하는 것이며, 상기 광학부에서 조사된 레이저 광과 상기 레이저 광 회절부에서 회절된 레이저 광의 간섭현상에 의한 홀로그래픽 격자 패턴이 상기 감광 시트에 기록되어 상기 광학 소자에 포함된 홀로그래픽 격자 패턴으로 복제되는 것인 홀로그래픽 광학 소자 제조장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부, 상기 이송부, 상기 레이저 광 회절부가 순차적으로 구비되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학부에서 조사되는 레이저 광의 출력은 0.5 mW/cm2 이상 5.0 mW/cm2 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학부에서 조사되는 레이저 광은 면광원, 점광원, 선광원 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나에 의하여 조사되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 감광 시트는 감광층 및 기재층을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재층은 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA) 또는 폴리에틸렌 테르프탈레이트(PET)인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 감광 시트의 두께는 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부는 상기 감광 시트 타면에 투명 기재가 더 구비되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이송부의 두께는 30 ㎛ 이상 1 mm 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이송부는 상기 레이저 광 회절부 상에 유체를 위치시켜 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 이송시키는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이송부와 연결되어 상기 유체가 위치하도록 구비되는 유체 공급부를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유체 공급부는 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부가 구비되지 않은 이송부의 일측에 구비되어 유체를 주입하는 유체 주입 유닛; 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부가 구비되지 않은 이송부의 타측에 구비되어 유체를 배출하는 유체 배출 유닛; 및 상기 유체 주입 유닛 및 상기 유체 배출 유닛과 연통되며 상기 이송부에 주입 배출되는 유체를 보관하는 유체 저장 유닛;을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유체 공급부는 상기 유체 저장 유닛에 연통되고 부피조절에 의하여 상기 유체의 주입 및 배출을 조절하도록 구비되는 유체 조절 유닛을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자는 상기 이송부로부터 수광된 레이저 광을 42 °이상 62 °이하로 회절시키는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 레이저 광 회절부는 상기 레이저 광이 수광되는 상기 광학 소자의 일면의 반대면에 상기 회절되지 않는 레이저 광을 흡수하는 필름을 더 구비하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 레이저 광 회절부는 상기 이송부가 구비되는 면과 홀로그래픽 광학 소자 사이에 투명 기재가 더 구비되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재는 유리 재질인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재의 두께는 0.1 mm 이상 1.5mm 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재의 표면은 불소계 화합물 또는 지방족 탄화수소계 화합물을 포함하는 셀프어셈블리층을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치는 상기 이송부를 따라 이송시킬 수 있도록 홀로그래픽 격자 패턴 복제부에 동력을 제공하는 동력제공부를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자 제조장치는 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자를 복제하는 과정에서 상기 광학 소자와 감광 시트를 부착하고 박리하는 과정을 제거함으로써, 상기 광학 소자의 파손를 최소화하며, 복제되는 홀로그래픽 광학 소자를 대형화할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서 전체에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서 전체에서, 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않으며, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 명세서 전체에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에서, 용어 "광학 소자"는 소정의 방향을 따라 고굴절부와 저굴절부가 서로 교번하여 배치되는 회절 격자 패턴을 의미하며, 광학 소자에 도달하는 광은 회절되어 광경로가 변경될 수 있다. 광학 소자는 광가이드의 일면 또는 타면에 배치되어 광가이드 상에서 광을 회절시켜 광경로를 변경하기 위한 구조로 이해될 수 있다.
본 명세서 전체에서, 용어 "홀로그래픽 광학 소자"는 소정의 방향을 따라 고굴절부와 저굴절부가 서로 교번하여 배치되는 홀로그래픽 격자 패턴을 의미하며, 홀로그래픽 광학 소자에 도달하는 광은 회절되어 광경로가 변경될 수 있다. 이러한 홀로그래픽 격자 패턴은 포토폴리머(photopolymer)와 같은 감광 재료에 복수의 레이저가 간섭되어 기록될 수 있다. 홀로그래픽 광학 소자는 광가이드의 일면 또는 타면에 배치되어 광가이드 상에서 광을 회절시켜 광경로를 변경하기 위한 구조로 이해될 수 있다.
본 명세서 전체에서, '홀로그래픽 광학소자'는 고굴절부와 저굴절부가 소정의 방향을 따라 서로 교번하여 배치되는 홀로그래픽 격자 패턴을 구비하는데, 홀로그래픽 격자 패턴의 길이 방향은 고굴절부와 저굴절부의 서로 교번하여 나열되는 방향과 수직한 방향으로 정의될 수 있다.
본 명세서 전체에서, '홀로그래픽 격자 패턴'은 소정의 방향을 따라 고굴절부와 저굴절부가 서로 교번하여 배치되는 홀로그래픽 격자 패턴을 의미하며, 홀로그래픽 광학 소자에 도달하는 광은 회절되어 광경로가 변경될 수 있다. 이러한 홀로그래픽 격자 패턴은 포토폴리머(photopolymer)와 같은 감광 재료에 복수의 레이저가 간섭되어 기록될 수 있다. 홀로그래픽 광학 소자는 광가이드의 일면 또는 타면에 배치되어 광가이드 상에서 광을 회절시켜 광경로를 변경하기 위한 구조로 이해될 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 레이저 광을 조사하는 광학부; 감광 시트를 포함하고 상기 레이저 광이 상기 감광 시트 일면으로 조사되어 투과되는 홀로그래픽 격자 패턴 복제부; 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부로부터 수광된 레이저 광을 투과시키고 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 이송시키는 이송부; 및 상기 이송부로부터 수광된 레이저 광을 회절시키는 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자를 포함하는 레이저 광 회절부;를 포함하는 것이며, 상기 광학부에서 조사된 레이저 광과 상기 레이저 광 회절부에서 회절된 레이저 광의 간섭현상에 의한 홀로그래픽 격자 패턴이 상기 감광 시트에 기록되어 상기 광학 소자에 포함된 홀로그래픽 격자 패턴으로 복제되는 것인 홀로그래픽 광학 소자 제조장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자 제조장치는 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자를 복제하는 과정에서 상기 광학 소자와 감광 시트를 부착하고 박리하는 과정을 제거함으로써, 상기 광학 소자의 파손를 최소화하며, 복제되는 홀로그래픽 광학 소자를 대형화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 광학 소자 제조장치는 레이저 광을 조사하는 광학부를 포함한다. 상술한 것과 같이 상기 광학부가 레이저 광을 조사함으로써, 상기 감광 시트에 홀로그래픽 격자 패턴을 기록할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 광학 소자는 감광시트의 일측에 소정의 입사각으로 입사된 레이저 광 및 상기 감광시트의 타측에 입사된 후술할 레이저 광 회절부에서 회절된 레이저 광(회절빔)의 간섭현상에 의한 간섭패턴이 기록된다. 본 명세서에서 레이저 광과 상기 회절빔의 간섭현상에 의하여 형성된 패턴을 “홀로그래픽 격자 패턴”이라고 정의한다. 구체적으로 상기 감광시트의 일측에 레이저 광을 입사시킨 후 상기 레이저 광 회절부에서 회절된 회절빔이 상기 감광시트 타측에 입사시킴으로써 상기 레이저 광 및 상기 회절된 레이저 광(회절빔)들 상호 간에 간섭현상이 일어나게 된다. 이후 상기 간섭패턴 형태로 감광시트 내에 입사하게 되어 상기 간섭현상에서 중첩되는 부분(보강간섭이 일어나는 부분)은 감광시트 내의 성분들이 추가중합반응이 일어나 굴절률이 변하게 된다. 또한, 상기 중첩되지 않는 부분(상쇄간섭이 일어나는 부분)은 추가중합반응이 약하게 일어나 굴절률이 약하게 변하게 되어 상기 간섭패턴에 따라 패턴이 기록된다. 따라서, 상기 감광시트에 기록된 패턴에 의하여 빛을 입사시키는 경우 상기 굴절률이 상이한 패턴에 의하여 광이 일정하게 굴절된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 홀로그래픽 광학 소자 제조장치는 감광 시트를 포함하고 상기 레이저 광이 상기 감광 시트 일면으로 조사되어 투과되는 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 감광시트를 포함한다. 상술한 것과 같이 감광시트를 포함함으로써, 상기 레이저 광과 그의 회절빔 간의 간섭패턴을 홀로그래픽 격자 패턴으로 기록할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 레이저 광이 상기 감광 시트 일면으로 조사되어 투과된다. 상술한 것과 같이 상기 레이저 광이 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 투과함으로써, 상기 레이저 광 회절부에 의하여 회절된 회절빔을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부로부터 수광된 레이저 광을 투과시키고 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 이송시키는 이송부를 포함한다. 상술한 것과 같이 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 이송시킴으로써, 일면적이 아닌 대면적의 홀로그래픽 광학 소자를 제조할 수 있다. 구체적으로 상기 대면적의 감광시트를 사용하여 일부 면적에 홀로그래픽 패턴 격자를 기록하고 그 후 상기 감광시트를 이송부로 이송시켜 상기 대면적의 감광시트의 전면적에 동일한 홀로그래픽 패턴 격자를 기록하여 홀로그래픽 광학 소자를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이송부로부터 수광된 레이저 광을 회절시키는 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자를 포함하는 레이저 광 회절부;를 포함한다. 상술한 것과 같이 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자를 포함함으로써 수광되는 빛을 회절시키고 상기 회절된 레이저 광(회절빔)이 상기 광학부에 입사된 레이저 광(입사빔) 간의 간섭현상이 발생한다. 이후 상기 간섭현상에 의하여 구현된 격자 패턴이 상기 감광시트에 기록되어 하나의 빛을 조사함으로써, 홀로그래픽 광학 소자를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학부에서 조사된 레이저 광과 상기 레이저 광 회절부에서 회절된 레이저 광의 간섭현상에 의한 홀로그래픽 격자 패턴이 상기 감광 시트에 기록되어 상기 광학 소자에 포함된 홀로그래픽 격자 패턴으로 복제된다. 구체적으로 상기 감광시트의 일측에 레이저 광을 입사시킨 후 상기 레이저 광 회절부에서 회절된 회절빔이 상기 감광시트 타측에 입사시킴으로써 상기 레이저 광 및 상기 회절된 레이저 광(회절빔)들 상호 간에 간섭현상이 일어나게 된다. 이후 상기 간섭패턴 형태로 감광시트 내에 입사하게 되어 상기 간섭현상에서 중첩되는 부분(보강간섭이 일어나는 부분)은 감광시트 내의 성분들이 추가중합반응이 일어나 굴절률이 변하게 된다. 또한, 상기 중첩되지 않는 부분(상쇄간섭이 일어나는 부분)은 추가중합반응이 약하게 일어나 굴절률이 약하게 변하게 되어 상기 간섭패턴에 따라 패턴이 기록된다. 따라서, 상기 감광시트에 기록된 패턴에 의하여 빛을 입사시키는 경우 상기 굴절률이 상이한 패턴에 의하여 광이 일정하게 굴절된다. 상술한 것과 같이 복제함으로서, 하나의 레이저 광으로 복제를 하여 제조속도를 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자 제조장치(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참고하면, 홀로그래픽 광학 소자 제조장치(100)는 광학부(110), 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130), 이송부(150), 레이저 광 회절부(170)를 포함한다. 상기 홀로그래픽 광학 소자 제조장치(100)는 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130), 상기 이송부(150) 및 상기 레이저 광 회절부(170)가 순차적으로 구비되며, 상기 이송부(150)가 구비되지 않은 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130) 일면에 이격되어 상기 광학부(110)가 구비될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130), 상기 이송부(150) 및 상기 레이저 광 회절부(170) 순차적으로 적층되어 구비될 수 있다.
상기 홀로그래픽 광학 소자 제조장치(100)는 유체 공급부(190) 및/또는 동력제공부(210)를 더 포함할 수 있다.
상기 유체 공급부(190)는 상기 이송부(150)의 일측(상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130)와 상기 레이저 광 회절부(170)가 적층되지 않은 부분)에 연결되어 유체를 주입할 수 있으며, 상기 이송부(190)의 타측(상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130)와 상기 레이저 광 회절부(170)가 적층되지 않은 부분)에 연결되어 유체를 배출할 수 있다. 나아가, 상기 유체 공급부(190)는 상기 이송부(150)에 공급될 유체를 저장하거나 상기 이송부(150)에서 배출될 유체를 저장할 수 있고, 필요에 따라 부피를 조절함으로써, 상기 이송부(150)에 주입될 유체를 조절할 수 있다.
상기 동력제공부(210)는 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130)에 연결되어 상기 이송부(150)로부터 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130)가 이송될 수 있는 동력을 제공할 수 있다.
상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130)는 감광 시트(131)를 포함하며, 상기 감광층 및 기재층을 포함할 수 있다. 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130)는 유리 기재(133)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 유리 기재(133)는 상기 레이저 광이 감광 시트(131)에 조사되는 면의 반대면에 구비될 수 있다.
상기 레이저 광 회절부(170)는 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자(171)를 포함하며, 상기 레이저 광 회절부(170)는 유리 기재(173) 및/또는 레이저 광을 흡수하는 필름(175)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자(171)의 일면에는 유리 기재(173)가 위치하며, 상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자(171)의 타면에는 레이저 광을 흡수하는 필름(175)가 위치할 수 있다. 구체적으로 상기 유리기재(173), 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자(171) 및 레이저 광을 흡수하는 필름(175)이 순차적으로 적층되어 구비되고 상기 유리 기재(173)가 이송부와 접할 수 있다. 따라서, 상기 이송부(150)를 사이에 두고 상기 유리 기재(133,173)가 마주보도록 구비할 수 있다.
상기 유체 공급부(190)는 유체 주입 유닛(191), 유체 배출 유닛(193), 유체 저장 유닛(195) 및/또는 유체 조절 유닛(197)을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130)가 이송될 수 있도록 이송이 시작되는 부분에 유체 주입 유닛(191)이 구비되고 이송이 끝나는 부분에 유체 배출 유닛(193)이 구비되어 유체를 주입 및 배출함으로써, 용이하게 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부(130)를 이송시킬 수 있다, 나아가, 상기 유체 주입 유닛(191), 유체 배출 유닛(193) 및 유체 저장 유닛(195)가 서로 연통됨으로써 유체가 순환할 수 있으며, 상기 이송부(150)에 유체를 주입할 수 있도록 상기 유체가 충진되어 있는 유체 조절 유닛(197)의 부피를 감소시킴(압축)으로써 상기 유체를 이송부(150)로 주입하고, 상기 유체 조절 유닛(197)의 부피를 증가시킴(확장)으로써, 상기 유체를 이송부(150)로부터 배출시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부, 상기 이송부, 상기 레이저 광 회절부가 순차적으로 구비되는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부, 상기 이송부, 상기 레이저 광 회절부가 순차적으로 적층되어 구비될 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부, 상기 이송부, 상기 레이저 광 회절부가 순차적으로 구비됨으로써, 상기 레이저 광이 투과하는 경우 다른 층에 의한 굴절을 최소화하여 광량의 감소를 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학부에서 조사되는 레이저 광의 출력은 0.5 mW/cm2 이상 5.0 mW/cm2 이하인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 광학부에서 조사되는 레이저 광의 파워는 0.5 mW/cm2 이상 mW/cm2 이하, 0.7 mW/cm2 이상 4.8 mW/cm2 이하, 1.0 mW/cm2 이상 4.5 mW/cm2 이하, 1.3 mW/cm2 이상 4.3 mW/cm2 이하, 1.5 mW/cm2 이상 4.0 mW/cm2 이하, 1.7 mW/cm2 이상 3.7 mW/cm2 이하, 2.0 mW/cm2 이상 3.5 mW/cm2 이하 2.3 mW/cm2 이상 3.3 mW/cm2 이하 또는 2.5 mW/cm2 이상 3.0 mW/cm2 이하일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 광학부에서 조사되는 레이저 광의 파워를 조절함으로써, 상기 홀로그래픽 광학 소자의 복제 효율을 향상시킬 수 있으며 상기 홀로그래픽 광학 소자의 제조 속도를 향상시킬 수 있고, 과도하게 노광되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학부에서 조사되는 레이저 광은 면광원, 점광원, 선광원 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나에 의하여 조사되는 것일 수 있다. 상술한 것으로부터 상기 광학부에서 조사되는 레이저 광을 선택함으로써, 상기 감광 시트에 구현하고자 하는 홀로그래픽 격자 패턴을 용이하게 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 감광 시트는 감광층 및 기재층을 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 감광 시트는 감광층 및 기재층을 포함함으로써, 상기 감광층을 지지할 수 있으며, 감광 시트의 물리적 강도를 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 감광층은 감광재료를 포함할 수 있다. 홀로그램 관련 분야에서는, 홀로그래픽 광학소자의 복제에 사용될 수 있는 다양한 종류의 감광재료가 공지되어 있으며, 이러한 재료가 제한없이 본 출원에서도 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 감광재료로는, 포토폴리머(photopolymer), 포토레지스트(photoresist), 실버 팔라이드 에멀젼(silver halide emulsion), 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin), 포토그래픽 에멀젼(photographic emulsion), 포토써모플라스틱(photothermoplastic) 또는 광회절(photorefractive) 재료 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재층은 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA) 또는 폴리에틸렌 테르프탈레이트(PET)인 것일 수 있다. 상술한 것으로부터 상기 기재층의 재질을 선택함으로써, 구현하고자 하는 물성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 감광 시트의 두께는 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 감광 시트의 두께는 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이상 95 ㎛ 이하, 15 ㎛ 이상 90 ㎛ 이하, 20 ㎛ 이상 85 ㎛ 이하, 25 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이상 75 ㎛ 이하, 35 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이상 65 ㎛ 이하, 45 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하 또는 50 ㎛ 이상 55 ㎛ 이하일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 상기 감광 시트의 두께를 조절함으로써, 상기 홀로그래픽 광학 소자를 소형화할 수 있으며, 상기 홀로그래픽 광학 소자의 광회절효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부는 상기 감광 시트 타면에 투명 기재가 더 구비되는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부는 상기 레이저 광이 조사되는 면인 감광 시트 일면의 반대면에 투명 기재가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상술한 것과 같이 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부가 상기 감광 시트 타면에 투명 기재를 더 구비함으로써, 상기 레이저 광 회절부와 접촉하지 않으면서 광학적으로 접촉하는 것과 같은 효과를 구현며, 감광 시트를 지지하는 효과를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재는 유리 재질인 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 투명 기재를 유리 재질로 선택함으로써, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부의 투과율을 향상시킬 수 있어 상기 감광시트에 기록되는 격자 패턴을 명확하게 구별되도록 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재는 플라스틱 재질인 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 투명 기재를 플라스틱 재질로 선택함으로써, 상기 감광 시트에 도달하는 회절빔을 효율을 최대한으로 구현하는 동시에 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부의 경량화하여 용이하게 이송시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재의 두께는 0.1 mm 이상 1.5 mm 이하인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 투명 기재의 두께는 0.1 mm 이상 1.5 mm 이하, 0.2 mm 이상 1.4 mm 이하, 0.3 mm 이상 1.3 mm 이하, 0.4 mm 이상 1.2 mm 이하, 0.5 mm 이상 1.1 mm 이하, 0.6 mm 이상 1.0 mm 이하 또는 0.7 mm 이상 0.9 mm 이하일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 투명 기재의 두께를 조절함으로써, 상기 감광 기재의 무게로 인하여 휨이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 투명 기재의 두께로 인하여 레이저 광의 결로가 길어지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재의 표면은 불소계 화합물 또는 지방족 탄화수소계 화합물을 포함하는 셀프어셈블리층을 더 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 투명 기재의 표면이 불소계 화합물 또는 지방족 탄화수소계 화합물을 포함하는 셀프어셈블리층을 더 포함함으로써, 상기 유체에 의하여 발생하는 얼룩을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이송부의 두께는 30 ㎛ 이상 1 mm 이하인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 이송부의 두께는 100 ㎛ 이상 900 ㎛ 이하, 200 ㎛ 이상 800 ㎛ 이하, 300 ㎛ 이상 700 ㎛ 이하 또는 400 ㎛ 이상 600 ㎛ 이하일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 이송부의 두께를 조절함으로써, 상기 유체 주입시 유체 내부에서 발생하는 터뷸런스를 최소화할 수 있으며, 상기 터뷸런스가 발생하더라도 상기 터뷸런스를 안정화시키기 위한 대기시간을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이송부는 상기 레이저 광 회절부 상에 유체를 위치시켜 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 이송시키는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부 사이에 위치한 이송부 내의 유체에 의하여 이송됨으로써 복잡한 구조없이 단순하게 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 이송시킬 수 있으며, 대면적의 홀로그래픽 광학 소자를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이송부와 연결되어 상기 유체가 위치하도록 구비되는 유체 공급부를 더 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 유체 공급부는 이송부와 연통되며, 직접 연통되거나 튜브를 이용하여 연통될 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 이송부와 연결되어 유체를 이송부에 주입하는 유체 공급부를 포함함으로써, 상기 이송부에 유체를 용이하게 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유체는 물일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 유체를 물로 선택함으로써, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 용이하게 이송시킬 수 있으며, 상기 홀로그래픽 광학 소자 제조장치를 구현하기 위한 비용을 절감시킬 수 있다. 나아가, 상술한 것과 같이 물을 유체로 사용함으로써, 상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자에서 내부 전반사가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유체 공급부는 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부가 구비되지 않은 이송부의 일측에 구비되어 유체를 주입하는 유체 주입 유닛; 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부가 구비되지 않은 이송부의 타측에 구비되어 유체를 배출하는 유체 배출 유닛; 및 상기 유체 주입 유닛 및 상기 유체 배출 유닛과 연통되며 상기 이송부에 주입 배출되는 유체를 보관하는 유체 저장 유닛;을 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 유체 공급부가 유체 주입 유닛, 유체 배출 유닛 및 유체 저장 유닛을 포함함으로써, 상기 이송부에 유체 공급을 용이하게 할 수 있으며, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부가 용이하게 이송될 수 있게 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유체 공급부는 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부가 구비되지 않은 이송부의 일측에 구비되어 유체를 주입하는 유체 주입 유닛을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유체 공급부는 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부가 구비되지 않은 이송부의 타측에 구비되어 유체를 배출하는 유체 배출 유닛을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유체 공급부는 상기 유체 주입 유닛 및 상기 유체 배출 유닛과 연통되며 상기 이송부에 주입 배출되는 유체를 보관하는 유체 저장 유닛;을 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 유체 주입 유닛, 유체 배출 유닛 및 유체 저장 유닛을 구현함으로써, 상기 이송부에 유체 공급을 용이하게 할 수 있으며, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부가 용이하게 이송될 수 있게 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유체 공급부는 상기 유체 저장 유닛에 연통되고 부피조절에 의하여 상기 유체의 주입 및 배출을 조절하도록 구비되는 유체 조절 유닛을 더 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 유체 조절 유닛을 더 포함함으로써, 상기 이송부에 주입 및 배출되는 유체의 양을 조절하고, 상기 이송부에 발생하는 터뷸런스를 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자는 상기 이송부로부터 수광된 레이저 광을 42 °이상 62 °이하로 회절시키는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자가 상기 이송부로부터 수광된 레이저광을 42 °이상 62 °이하로 회절시킴으로써, 내부 전반사 조건을 가지는 광학 응용분야에 유용하게 이용될 수 있다.
상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자가 내부 전반사를 일으키는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 레이저 광 회절부는 상기 레이저 광이 수광되는 상기 광학 소자의 일면의 반대면에 상기 회절되지 않는 레이저 광을 흡수하는 필름을 더 구비하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 레이저 광 회절부가 상기 회절되지 않는 레이저 광을 흡수하는 필름을 더 포함함으로써, 상기 레이저 광 회절부에서 회절되지 않고 투과되는 빛에 의하여 발생하는 추가회절 등을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 레이저 광 회절부는 상기 이송부가 구비되는 면과 홀로그래픽 광학 소자 사이에 투명 기재가 더 구비되는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 레이저 광 회절부가 상기 이송부가 구비되는 면과 홀로그래픽 광학 소자 사이에 투명 기재를 구비함으로써, 상기이송부와 접촉하지 않으면서도 광학적으로 접촉하는 것과 같은 효과를 구현하며, 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자를 지지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재는 유리 재질인 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 투명 기재를 유리 재질로 선택함으로써, 상기 레이저 광 회절부의 투과율을 향상시킬 수 있어 상기 감광시트에 기록되는 격자 패턴을 명확하게 구별되도록 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재는 플라스틱 재질인 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 투명 기재를 플라스틱 재질로 선택함으로써, 상기 감광 시트에 도달하는 회절빔을 효율을 최대한으로 구현하는 동시에 상기 레이저 광 회절부의 경량화하여 용이하게 이송시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재의 두께는 0.1 mm 이상 1.5 mm 이하인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 투명 기재의 두께는 0.1 mm 이상 1.5 mm 이하, 0.2 mm 이상 1.4 mm 이하, 0.3 mm 이상 1.3 mm 이하, 0.4 mm 이상 1.2 mm 이하, 0.5 mm 이상 1.1 mm 이하, 0.6 mm 이상 1.0 mm 이하 또는 0.7 mm 이상 0.9 mm 이하일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 투명 기재의 두께를 조절함으로써, 상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자의 무게로 인하여 휨이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 투명 기재의 두께로 인하여 레이저 광의 결로가 길어지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명 기재의 표면은 불소계 화합물 또는 지방족 탄화수소계 화합물을 포함하는 셀프어셈블리층을 더 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 투명 기재의 표면이 불소계 화합물 또는 지방족 탄화수소계 화합물을 포함하는 셀프어셈블리층을 더 포함함으로써, 상기 유체에 의하여 발생하는 얼룩을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치는 상기 이송부를 따라 이송시킬 수 있도록 홀로그래픽 격자 패턴 복제부에 동력을 제공하는 동력제공부를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 동력제공부는 물리적으로 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부에 연결되거나 접촉되어 동력을 제공할 수 있으며, 유체 등으로 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부에 동력을 제공할 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부에 동력을 제공함으로써, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부가 이송부를 따라 이송되고 상기 홀로그래픽 광학 소자를 대면적으로 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1
셀프어셈블리층을 포함하는 투명 기재, 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자 및 회절되지 않는 레이저 광을 흡수하는 필름(BB 필름, Black backing film)을 순차적으로 적층하여 레이저 광 회절부를 준비하였다.
상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학소자보다 큰 사이즈의 감광 시트를 준비한 후 상기 감광시트 일면에 셀프어셈블리층을 포함하는 투명 기재를 적층하여 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 구비하고, 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 동력제공부와 연결하였다.
상기 레이저 광 회절부의 투명 기재와 상기 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부의 투명기재가 액 200 ㎛ 이격되어 마주보도록 위치시켜 이송부를 구비하고, 상기 이송부 일측에 유체 공급부의 유체 주입 유닛을 연통시키고, 상기 이송부 타측에 유체 공급부의 유체 배출 유닛을 연통시켰다.
이후 유체 조절 유닛의 부피를 감소(압축)시켜 물을 이송부에 공급하고, 상기 공급된 물에 발생한 터뷸런스를 안정화 시키기 위하여 10 초 / 1 mL의 비율의 시간동안 방치하였다.
그 후 광학부에서 면광원으로 레이저 광을 조사하였으며, 조사된 레이저 광은 상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자의 회절 효율이 90%인 경우, 레이저 광 출력 4 mW/cm2, 7초 동안 조사하여 상기 감광시트에 복제되는 홀로그래픽 격자 패턴의 회절 효율이 90 %가 구현되도록 제조하였다.
이후 상기 유체 조절 유닛을 부피를 증가(팽창)시켜 물을 회수하고 상기 동력제공부로 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 이송시키킨 후 상기 유체 조절 유닛을 압축시켜 상기 이송부에 물을 공급하였다.
상기 단계를 반복 진행하여 대면적의 홀로그래픽 광학 소자를 제조하였다.
비교예 1
이송부에 유체를 주입하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 홀로그래픽 광학 소자를 제조하였다.
비교예 2
상기 이송부에 물을 주입 후 터뷸런스를 안정화시키기 위한 안정화 시간을 갖지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 홀로그래픽 광학 소자를 제조하였다.
비교예 3
상기 이송부에 물을 주입 후 터뷸런스를 안정화시키기 위한 안정화 시간을 10 초 이하로 짧게 갖도록 한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 홀로그래픽 광학 소자를 제조하였다.
비교예 4
상기 유체로 물이 아닌 인덱스 매칭 오일(index matching oil)을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 홀로그래픽 광학 소자를 제조하였다.
비교예 5
상기 투명 기재에 셀프어셈블리층을 구비하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 홀로그래픽 광학 소자를 제조하였다.
실시예 1은 대면적의 홀로그래픽 광학 소자를 제조할 수 있었으나, 비교예 1은 상기 홀로그래픽 격자패턴 복제부와 공기층의 경계에서 전반사가 일어나 홀로그래픽 격자 패턴이 전혀 형성되지 않았다. 비교예 2 및 비교예 3은 물에 있는 터불러스에 의하여 상기 레이저 광 및 회절빔이 산란이 일어나 원하지 않는 홀로그래픽 격자 패턴이 형성되어 회절효율이 20%이하로 구현되었다. 나아가, 비교예 4 및 5는 인덱스 매칭 오일 또는 물이 각각 소실되어 연속적인 공정이 진행되지 않았다.
결국 본 발명은 유체를 포함하는 이송부에 따라 홀로그래픽 패턴 복제부를 이송시킴으로써 용이하게 대면적 홀로그래픽 광학 소자를 제조할 수 있으며, 내부 전반사가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 종래기술의 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치
11: 광원
13: 감광 시트
15: 마스터 홀로그래픽 광학 소자
17: 유리
100: 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치
110 광학부
130: 홀로그래픽 격자 패턴 복제부
131: 감광 시트
133: 유리 기재
150: 이송부
170: 레이저 광 회절부
171: 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자
173: 유리 기재
175: 레이저 광을 흡수하는 필름
190: 유체 공급부
191: 유체 주입 유닛
193: 유체 배출 유닛
195: 유체 저장 유닛
197: 유체 조절 유닛
210: 동력제공부

Claims (20)

  1. 레이저 광을 조사하는 광학부;
    감광 시트를 포함하고 상기 레이저 광이 상기 감광 시트 일면으로 조사되어 투과되는 홀로그래픽 격자 패턴 복제부;
    상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부로부터 수광된 레이저 광을 투과시키고 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 이송시키는 이송부; 및
    상기 이송부로부터 수광된 레이저 광을 회절시키는 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자를 포함하는 레이저 광 회절부;를 포함하는 것이며,
    상기 광학부에서 조사된 레이저 광과 상기 레이저 광 회절부에서 회절된 레이저 광의 간섭현상에 의한 홀로그래픽 격자 패턴이 상기 감광 시트에 기록되어 상기 광학 소자에 포함된 홀로그래픽 격자 패턴으로 복제되는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부, 상기 이송부, 상기 레이저 광 회절부가 순차적으로 구비되는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학부에서 조사되는 레이저 광의 출력은 0.5 mW/cm2 이상 5.0 mW/cm2 이하인 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학부에서 조사되는 레이저 광은 면광원, 점광원, 선광원 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나에 의하여 조사되는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 감광 시트는 감광층 및 기재층을 포함하는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 기재층은 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA) 또는 폴리에틸렌 테르프탈레이트(PET)인 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 감광 시트의 두께는 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부는 상기 감광 시트 타면에 투명 기재가 더 구비되는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송부의 두께는 30 ㎛ 이상 1 mm 이하인 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 이송부는 상기 레이저 광 회절부 상에 유체를 위치시켜 상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부를 이송시키는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 이송부와 연결되어 상기 유체가 위치하도록 구비되는 유체 공급부를 더 포함하는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 유체 공급부는
    상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부가 구비되지 않은 이송부의 일측에 구비되어 유체를 주입하는 유체 주입 유닛;
    상기 홀로그래픽 격자 패턴 복제부와 상기 레이저 광 회절부가 구비되지 않은 이송부의 타측에 구비되어 유체를 배출하는 유체 배출 유닛; 및
    상기 유체 주입 유닛 및 상기 유체 배출 유닛과 연통되며 상기 이송부에 주입 배출되는 유체를 보관하는 유체 저장 유닛;을 포함하는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 유체 공급부는 상기 유체 저장 유닛에 연통되고 부피조절에 의하여 상기 유체의 주입 및 배출을 조절하도록 구비되는 유체 조절 유닛을 더 포함하는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀로그래픽 격자 패턴이 구비된 광학 소자는 상기 이송부로부터 수광된 레이저 광을 42 °이상 62 °이하로 회절시키는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 광 회절부는 상기 레이저 광이 수광되는 상기 광학 소자의 일면의 반대면에 상기 회절되지 않는 레이저 광을 흡수하는 필름을 더 구비하는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 광 회절부는 상기 이송부가 구비되는 면과 홀로그래픽 광학 소자 사이에 투명 기재가 더 구비되는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  17. 청구항 8 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 투명 기재는 유리 재질인 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  18. 청구항 8 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 투명 기재의 두께는 0.1 mm 이상 1.5mm 이하인 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  19. 청구항 8 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 투명 기재의 표면은 불소계 화합물 또는 지방족 탄화수소계 화합물을 포함하는 셀프어셈블리층을 더 포함하는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀로그래픽 광학 소자 제조 장치는 상기 이송부를 따라 이송시킬 수 있도록 홀로그래픽 격자 패턴 복제부에 동력을 제공하는 동력제공부를 더 포함하는 것인,
    홀로그래픽 광학 소자 제조장치.
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