이중곡면을 갖는 미세복합형상렌즈 제조방법, 이에 의하여 제조된 미세복합형상렌즈 및 이를 포함하는 ＬＥＤ 소자

Abstract

본 발명은 미세복합형상렌즈 제조방법 및 이에 의하여 제조된 미세복합형상렌즈에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 미세복합형상렌즈 제조방법은 기판상에 포토레지스트층을 적층한 후, 패터닝하여 미세복합패턴 어레이를 형성하는 단계; 탄성을 가지는 재료를 포함하는 박막층을 상기 미세패턴 어레이 상에 도포, 적층하는 단계; 내부에 소정 크기의 공동부를 가지는 탄성층의 일 면을 상기 박막층에 접촉, 결합시키는 단계; 상기 공동부 내의 기압을 낮춤으로써, 상기 박막층이 상기 공동부 내부로 들어가도록 상기 공동부에 음압을 인가하는 단계; 상기 박막층 상에 충진물을 충진시켜 렌즈를 형성하는 단계; 및 상기 렌즈를 상기 박막층으로부터 분리시키는 단계를 포함하며, 여기에서 상기 공동부는 상기 박막층에 대향하는 대향면에 소정 높이를 갖는 구형부가 구비되는 것을 특징으로 하며, 미세복합패턴에 의해 보다 큰 광방출각을 형성할 수 있으므로, 점광원인 LED 광원을 광균일도가 우수한 면광원으로 전환이 가능하며, 또한, 기존의 백라이트 유닛에 사용되는 광학기판의 복합적층 없이 단일렌즈 하나로 도광판, 프리즘판 및 확산판의 역할을 대체할 수 있는 장점이 있다. 또한, 90도에 가까운 LED 광원의 방출각을 160도이상 증가시킬 수 있고, 미세패턴의 국부적 변화와 극미세입자 혼합기술을 통해 광량의 균일도와 광원의 방출각을 향상시킬 수 있는 효과가 있고, 3차원 몰딩기술과 미세유체관 어레이를 이용해 웨이퍼레벨 제작이 가능하다. 또한, 넓은 광방출각을 가지는 단일 렌즈를 통해 LED 개수를 줄일 수 있어, 제조 원가를 절감할 수 있으며, LED로부터 발생되는 발열을 줄일 수 있다. 더 나아가, 본 발명에 따른 미세복합형상 렌즈의 이중곡면 구조는 광균일도를 향상시킬 뿐만 아니라, 광방출각을 단일곡면 구조보다 향상시킬 수 있다.