한국광기술원, 웨이퍼 렌즈 대량생산 기술 개발…플라스틱 사출렌즈 대체 기대

국내 연구팀이 섭씨 250도 고온에 견딜 수 있는 웨이퍼 렌즈의 대량 생산 기술을 개발했다. 열에 약해 성능이 저하되기 쉬운 휴대폰, 폐쇄회로(CC)TV, 블랙박스용 플라스틱 사출 렌즈를 대체할 수 있을 것으로 전망된다.

한국광기술원이 개발한 6인지 웨이퍼 렌즈. UV 경화수지나 열경화성수지를 이용해 개발한 웨이퍼 렌즈는 열에 강해 기존 플라스틱 사출 렌즈를 대체할 수 있을 것으로 보인다.
한국광기술원이 개발한 6인지 웨이퍼 렌즈. UV 경화수지나 열경화성수지를 이용해 개발한 웨이퍼 렌즈는 열에 강해 기존 플라스틱 사출 렌즈를 대체할 수 있을 것으로 보인다.
한국광기술원이 6인지 웨이퍼 렌즈로 개별화된 광학모듈. UV 경화수지나 열경화성수지를 이용해 개발한 웨이퍼 렌즈는 열에 강해 기존 플라스틱 사출 렌즈를 대체할 수 있을 것으로 보인다.
한국광기술원이 6인지 웨이퍼 렌즈로 개별화된 광학모듈. UV 경화수지나 열경화성수지를 이용해 개발한 웨이퍼 렌즈는 열에 강해 기존 플라스틱 사출 렌즈를 대체할 수 있을 것으로 보인다.

한국광기술원(원장 김영선)은 차세대광학렌즈연구센터에서 자외선(UV) 경화 수지나 열경화성 수지를 이용해 웨이퍼 렌즈 및 모듈을 제조할 수 있는 차세대 광학 모듈 핵심 공정 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

광학 모듈은 초정밀 광학렌즈로 휴대폰, 자동차, 블랙박스 등에 장착되는 카메라 핵심 부품이다. 이를 제조하는 핵심 공정은 웨이퍼 렌즈 설계, 금형 가공과 성형, 모듈화 및 특성 평가로 이뤄진다.

광기술원이 개발한 대량 생산 기술은 6인치 웨이퍼에 렌즈 형상을 설계한 금형을 놓고 그 위에 UV 경화성 또는 열경화성 수지를 도포한 뒤 자외선이나 열을 공급해 경화시키는 방법이다.

웨이퍼 한 장에 렌즈 수백~수천 개를 경화시킨 뒤 반도체 공정을 이용해 적층, 정렬, 접합 후 레이저 다이싱을 거쳐 광학 모듈로 만든다. 한꺼번에 수백~수천 개의 웨이퍼 렌즈를 생산할 수 있다.

공정비용과 시간을 대폭 줄이면서도 생산성은 개선시킬 수 있다. 특히 이 같은 방식으로 생산된 웨이퍼 렌즈는 내열성이 뛰어나다. 크기와 무게도 플라스틱 사출 렌즈에 비해 20% 이상 줄일 수 있다.

초박형 광학계 부품으로 적용할 수도 있다. 휴대폰과 자동차 외에 모바일 PC, 광통신, 스마트가전, 의료 및 헬스케어, 익스트림 스포츠, 웨어러블 디바이스 등으로 적용 분야를 확대할 수 있다.

광기술원은 이번에 개발한 웨이퍼 렌즈 제조 기술을 광학렌즈 기업에 이전, 산업화를 추진할 계획이다. 이를 통해 그동안 해외에서 수입해 온 원천 소재를 개발, 신공정을 적용한 차세대 광학 모듈 실용화에도 나설 예정이다.

김영선 원장은 “카메라용 광학 모듈은 첨단 기기의 '눈'에 해당하는 매우 중요한 분야로, 4차 산업혁명 구현을 위한 핵심 부품”이라면서 “차세대 웨이퍼 렌즈 기술을 기업에서 사업화할 수 있도록 적극 지원하겠다”고 밝혔다.

광주=김한식기자 hskim@etnews.com