일반기술

핫엠보싱 공정 및 플라스틱 광소자 기반기술

최근 고분자 기반의 평면 광도파로 소자는 용이한 제작공정과 우수한 광전송 특성으로 매우 각광을 받고있는데 핫엠보싱 기술은 단일공정으로 광섬유 수동정렬이 가능한 미세 구조물과 광전송을 위한 도파로 구조를 동시에 형성할 수 있는 기술임. 그럼으로 핫엠보싱기술은 저가격의 광섬유 정렬 패키징 구조를 갖는 고분자를 갖는 고분자 평면 도파로를 제작하는데 획기적인 방법으로 대두되고 있으며, 그 적용분야는 광분야 뿐만 아니라 바이오/메디칼 분야, 화학분야, 나노분야에 적용가능함실리콘, 글래스, 쿼츠 등 기존의 마이크로 소자에 적용되는 재료들과 달리 고분자 재료는 사각형, 원형 및 500 이상의 높은 종횡비 (aspect ratio)를 갖는 다양한 형태의 미세구조물 제작이 가능하여 저가격화와 대량 생산이 용이하고, 엠보싱 방법에 의한 간편한 제작 공정과 빠른 시제품 생산 및 상용화 적용 가능성으로 각광을 받고 있다. 핫엠보싱 공정을 이용해 제작된 플라스틱 마이크로 소자 및 시스템의 주요 적용 범위는 통신용으로 사용되는 고분자 광소자 (optical devices)와 진단의학에 사용되는 바이오 유체 소자 (bio-fluidic devices) 및 플렛폼(platform)이 대표적이다. 고분자를 기반으로 하는 플라스틱 광도파로 소자는 고분자가 갖는 제작 공정의 편의성과 기존 실리카 기반 광소자의 광학적 특성을 만족하는 광도파 특성의 실현으로 최근 많은 관심을 끌고 있다. 특히 고분자 소재를 가공하는 다양한 공정 중, 핫엠보싱 기술은 단일 공정으로 고분자에 광전송을 위한 채널 (channel) 형태의 광도파로 구조와 광섬유와의 수동 정렬에 사용되는 미세 구조물 (micro pedestal)을 동시에 제작할 수 있다. 이러한 공정의 적용은 수동 정렬에 필요한 구조물과 정렬용 마크 (alignment mark) 제작 공정이 현저히 줄어들어, 광섬유와의 정렬 오차를 감소시킬 수 있으며, 통신용 광소자의 저가격화 및 대량 생산에 크게 기여할 수 있다. 또한, 핫엠보싱 공정으로 제작된 마이크로 렌즈, 마이크로 미러 등을 하이브리드형 광통신 소자에 적용함으로써, 광통신 소자의 저가격화와 고효율 성능 향상에 적극 활용할 수 있다.