專利名稱:鏡片、鏡片陣列及其制造方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種鏡片、鏡片陣列及其制造方法,尤其涉及一種壓印成型的鏡片、鏡片陣 列及其制造方法。
背景技術:
目前,鏡片通常是在透光基板兩側以壓印成型光學部(請參見The Novel Fabrication Method and Optimum Tooling Design Used for Microlens Arrays, Proceedings of the 1st IEEE Interiiatioiial Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems; January 18-21,2006, Zhuhai, China)的方式生產(chǎn)。壓印成型是指先將液態(tài)或塑 性變形材料涂敷在基板上,再以壓印模具壓印成型。請參閱圖13,當鏡片的兩個表面806和 808都為光學表面時, 一般采用在基板80的兩側802與804分別壓印成型。此時,基板80的厚 度決定了鏡片的厚度。
但是,在手機鏡頭尺寸微小化的發(fā)展趨勢下,鏡片也需要越來越薄。目前,可通過透光 基板的薄化技術來減小基板的厚度,從而減小鏡片的厚度。但薄化基板不但制程良率低,價 格高且具有易彎曲、破裂等低機械強度特性,在壓印制程中也不能承受其壓力。
發(fā)明內容
有鑒于此,有必要提供一種輕薄型的鏡片、鏡片陣列及其制造方法。 一種鏡片陣列的制造方法,其包括以下步驟提供一透光基板,其具有相對的第一表面 和第二表面;蝕刻該透光基板的第一表面形成多個陣列排布的凹槽;形成一光阻層于每個凹 槽的底面,利用曝光顯影的方法去除預定區(qū)域光阻,使該底面露出部分表面,成為非光學區(qū) ,在該非光學區(qū)形成遮光膜;去除每個凹槽內殘留的光阻,形成光學區(qū),于該光學區(qū)加一成 型材料,壓印成型第一光學部,并固化第一光學部的成型材料;在透光基板的第一表面上于 每個凹槽四周形成切割道。
一種鏡片,其包括一透光基板,該透光基板具有相對的第一表面和第二表面,該透光基 板的第一表面設有一凹槽,該凹槽的底面設有一第一光學部和一遮光膜,該遮光膜圍繞設置 于該第一光學部外圍。
一種鏡片陣列,包括一透光基板,該透光基板具有相對的第一表面和第二表面,該透光 基板的第一表面設有多個陣列排布的凹槽,每個凹槽的底面設有一第一光學部和一遮光膜,該遮光膜圍繞設置于該第一光學部外圍。
相較于現(xiàn)有技術,由于該鏡片陣列或鏡片的第一光學部是在凹槽的底面上形成的,所形 成的鏡片陣列或鏡片較在透光基板的第一表面上形成第一光學部的鏡片更薄,且由于透光基 板并不是整塊進行薄化,凹槽四周未薄化的區(qū)域可同時承受壓印過程中的壓力,避免了鏡片 制程中透光基板的彎曲和破裂。
圖l是本發(fā)明實施例鏡片的制造方法流程圖。 圖2至圖12是本發(fā)明實施例鏡片制造方法的過程示意圖。 圖13是現(xiàn)有技術鏡片的結構示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖,對本發(fā)明實施例作進一步的詳細說明。
請參閱圖l、圖ll、圖12,本發(fā)明鏡片陣列100或鏡片200的制造方法包括以下步驟 提供一透光基板,其具有相對的第一表面和第二表面; 蝕刻該透光基板的第一表面形成多個陣列排布的凹槽;
形成一光阻層于每個凹槽的底面,利用曝光顯影的方法去除預定區(qū)域光阻,使該底面露 出部分表面,成為非光學區(qū),在該非光學區(qū)形成遮光膜;
去除每個凹槽內殘留的光阻,形成光學區(qū),于該光學區(qū)加一成型材料,壓印成型第一光 學部,并固化第一光學部的成型材料;
壓印成型第二光學部于該透光基板的第二表面與該第一光學部同光軸的位置;
在透光基板的第一表面上于每個凹槽四周形成切割道;
形成一粘著層于透光基板的第一表面上每個切割道所圍成的區(qū)域;
沿著該切割道切割該透光基板形成各個鏡片。
下面將結合圖2至圖12對鏡片陣列100或鏡片200的制造方法進行詳細描述。 如圖2所示,首先提供一透光基板IO,該透光基板10的材料是一種透光材料,例如玻璃
,優(yōu)選地,可以是穿透率大于95%的光學玻璃。該透光基板10具有兩個相對的表面,即第一
表面102和第二表面104。
于第一表面102通過蝕刻方法形成多個陣列排布的凹槽11,該蝕刻方法可為物理性蝕刻
,如濺射蝕刻(Sputter Etching)、離子束蝕刻(Ion Beam Etching);化學性蝕刻,如等離
子體化學蝕刻(Plasma Chemical Etching);或物理、化學復合蝕刻,如反應性離子蝕刻
(Reactive Ion Etching)。利用裂縫涂布(Slit Coat)或者自轉式涂布法或其它涂布法在每個凹槽ll的底面112形成 光阻層13,光阻層13可以是負光阻,也可以是正光阻。
通過具有預定圖案的光罩(圖未示)對光阻層13進行紫外光照射曝光。如果使用負光阻, 例如聚異戊二烯(polyisoprene),由于負光阻對紫外光敏感,曝光部分將不溶于顯影劑。
請參閱圖3,使用顯影劑后,將未曝光的負光阻溶解,留下被曝光的負光阻132。凹槽 11的底面112露出部分表面,形成非光學區(qū)14。
請參閱圖4,利用現(xiàn)有的鍍膜技術,例如濺鍍法,在非光學區(qū)14上鍍一層遮光材料,例 如鉻,形成遮光膜60,遮光膜60用于減少雜散光。遮光膜60至少覆蓋如圖3所示的非光學區(qū) 14。遮光膜60的厚度小于負光阻132的厚度。
請參閱圖5,利用一種可溶解負光阻但與遮光材料鉻無反應的溶劑,例如丙酮溶液,溶 解如圖4所示的負光阻132,露出鏡片成型區(qū)16。
然后在鏡片成型區(qū)16利用壓印模具壓印成型第一光學部。
成型過程請參閱圖6至圖12。請參閱圖6,該壓印模具20由一種能透過紫外光的材料制成 ,其具有多個與凹槽11相對應的凸出部202,每個凸出部202具有一成型腔2022,用于成型鏡 片的光學部形狀。本實施例中,該成型腔2022的形狀為內凹的球面。
首先在鏡片成型區(qū)16加一成型材料18,該光學成型材料18是熱塑性材料或熱固性材料, 且此時呈液態(tài)或熔融態(tài),光學成型材料18受熱或受紫外光照射后可固化。
請參閱圖7,將壓印模具20對準成型材料18進行壓印。然后,紫外光自模具20向成型材 料18照射,使成型材料18固化。
請參閱圖8,固化完成后,脫去壓印模具20,每個凹槽11的底面112上形成有第一光學部30。
請參閱圖9,壓印成型第二光學部40于該透光基板10的第二表面104與該第一光學部30同 光軸的位置。
請參閱圖IO,在該第一表面102上于每個凹槽11四周形成切割道12,其可通過激光切割 裝置或刀具切割形成。
請參閱圖ll,于該透光基板10的第一表面102上每個切割道12所圍成的區(qū)域通過涂布方 法形成一粘著層17,即形成鏡片陣列IOO。該粘著層17的作用在于使透光基板10可以粘合多 片具有光學元件的基板,形成多層光學元件結構后,再整體進行切割。該光學元件可為多個 感光器(CMOS或者CCD)或者多個透鏡。
請參閱圖12,沿著該切割道12切割該透光基板10形成單個鏡片200。相較于現(xiàn)有技術,由于該鏡片陣列100或鏡片200的第一光學部30是在凹槽11的底面112 上形成的,所形成的鏡片陣列100或鏡片200較在透光基板10的第一表面102上形成第一光學 部的鏡片更薄,且由于透光基板10并不是整塊進行薄化,凹槽ll四周未薄化的區(qū)域可同時承 受壓印過程中的壓力,避免了鏡片陣列100或鏡片200的制程中透光基板10的彎曲和破裂。
另外,本領域技術人員還可以在本發(fā)明精神內做其它變化,可以理解的是,這些依據(jù)本 發(fā)明精神所做的變化,都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內。
權利要求
1.一種鏡片陣列的制造方法,其包括以下步驟提供一透光基板,其具有相對的第一表面和第二表面;蝕刻該透光基板的第一表面形成多個陣列排布的凹槽;形成一光阻層于每個凹槽的底面,利用曝光顯影的方法去除預定區(qū)域光阻,使該底面露出部分表面,成為非光學區(qū),在該非光學區(qū)形成遮光膜;去除每個凹槽內殘留的光阻,形成光學區(qū),于該光學區(qū)加一成型材料,壓印成型第一光學部,并固化第一光學部的成型材料;在透光基板的第一表面上于每個凹槽四周形成切割道。
2. 如權利要求l所述的鏡片陣列的制造方法,其特征在于,進一步 包括在固化第一光學部的成型材料后,壓印成型第二光學部于該透光基板的第二表面與該第 一光學部同光軸的位置的步驟。
3. 如權利要求2所述的鏡片陣列的制造方法,其特征在于,進一步 包括在形成第二光學部后,于該透光基板的第一表面上每個切割道所圍成的區(qū)域形成一粘著 層的步驟。
4. 如權利要求3所述的鏡片陣列的制造方法,其特征在于,進一步 包括在形成粘著層后,沿著該切割道切割該透光基板形成各個鏡片的步驟。
5. 如權利要求l所述的鏡片陣列的制造方法,其特征在于,壓印成 型第一光學部的步驟中,使用一壓印模具進行壓印,該壓印模具具有多個與該凹槽相對應的 凸出部,每個凸出部具有一成型腔,用于成型鏡片的光學部形狀。
6. 如權利要求l所述的鏡片陣列的制造方法,其特征在于,該光阻 層是利用裂縫涂布或者自轉式涂布法形成,該切割道是通過激光切割裝置或刀具切割形成, 該固化方法為紫外線固化。
7. 一種鏡片,其包括一透光基板,該透光基板具有相對的第一表面 和第二表面,其特征在于,該透光基板的第一表面設有一凹槽,該凹槽的底面設有一第一光學部和一遮光膜,該遮光膜圍繞設置于該第一光學部外圍。
8. 如權利要求7所述的鏡片,其特征在于,該透光基板的第二表面為平面。
9. 如權利要求7所述的鏡片,其特征在于,該透光基板的第二表面 對應于該第一光學部的位置設有一與其同光軸的第二光學部。
10. 一種鏡片陣列,包括一透光基板,該透光基板具有相對的第一 表面和第二表面,其特征在于,該透光基板的第一表面設有多個陣列排布的凹槽,每個凹槽 的底面設有一第一光學部和一遮光膜,該遮光膜圍繞設置于該第一光學部外圍。
11. 如權利要求10所述的鏡片陣列,其特征在于,該透光基板的第 二表面對應于該第一光學部的位置設有一與其同光軸的第二光學部。
12. 如權利要求10所述的鏡片陣列,其特征在于,該透光基板的第 二表面為平面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鏡片陣列的制造方法,其包括以下步驟提供一透光基板,其具有相對的第一表面和第二表面;蝕刻該透光基板的第一表面形成多個陣列排布的凹槽;形成一光阻層于每個凹槽的底面,利用曝光顯影的方法去除預定區(qū)域光阻,使該底面露出部分表面,成為非光學區(qū),在該非光學區(qū)形成一遮光膜;去除每個凹槽內殘留的光阻,形成光學區(qū),于該光學區(qū)加一成型材料,壓印成型第一光學部,并固化第一光學部的成型材料;在透光基板的第一表面上于每個凹槽四周形成切割道。本發(fā)明還提供一種由上述方法所制造的鏡片與鏡片陣列。
文檔編號G03F7/00GK101630123SQ20081030277
公開日2010年1月20日 申請日期2008年7月17日 優(yōu)先權日2008年7月17日
發(fā)明者駱世平 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司