專(zhuān)利名稱(chēng)：晶片級(jí)透鏡、晶片級(jí)透鏡的制備方法和成像單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶片級(jí)透鏡、晶片級(jí)透鏡的制備方法和成像單元。
背景技術(shù)：
目前，電子設(shè)備的便攜式終端如便攜式電話(huà)，PDA(個(gè)人數(shù)字助理)等裝有小而薄的成像單元。這種成像單元通常配備有固態(tài)成像器件如CCD (電荷耦合器件)圖像傳感器、 CMOS (互補(bǔ)金屬-氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器等以及用于在固態(tài)成像器件上形成被攝物圖像的透鏡。隨著便攜式終端的尺寸和厚度上的減小，需要成像單元的尺寸和厚度上的減小。 為了降低便攜式終端的成本，需要有效的生產(chǎn)方法。作為生產(chǎn)大量這種小透鏡的方法，已知一種方法，其中制造具有在基板上模制的多個(gè)透鏡的構(gòu)造的晶片級(jí)透鏡，并且將該基板切割以分離多個(gè)透鏡，從而制造多個(gè)透鏡模塊。還已知一種方法，其中將載有形成于其上的多個(gè)透鏡的基板和載有形成于其上的多個(gè)固態(tài)成像器件的傳感器基板整體地組合，并且將該基板和該傳感器基板一起切割以便包括透鏡和固態(tài)成像器件作為一組，從而生產(chǎn)大量的成像單元。過(guò)去，晶片級(jí)透鏡的實(shí)例包括在以下專(zhuān)利文獻(xiàn)中給出的那些。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 (JP-A-2005-539276)描述了通過(guò)層疊載有形成于其上的多個(gè)透鏡的基板而獲得的多層晶片級(jí)透鏡構(gòu)造。專(zhuān)利文獻(xiàn)2 (W0-07/107025)描述了一種在基板上供給模制材料，并且使用模具在該基板上模制透鏡的方法。發(fā)明概述在晶片級(jí)透鏡中，基板和透鏡兩者都由允許光透射的透明材料構(gòu)成，并且光可以穿透其任意部分。歸因于該構(gòu)造，如果將晶片級(jí)透鏡切成小片并放置在成像器件上以給出成像單元，并且當(dāng)光透射和反射發(fā)生在除了透鏡的透鏡表面以外的區(qū)域時(shí)，存在對(duì)光學(xué)性能缺陷傾向的擔(dān)憂(yōu)，如攝制圖像中的重影和耀斑。為了防止這種缺陷，例如設(shè)計(jì)了分別地將遮光部件附加至除晶片級(jí)透鏡的透鏡之外的區(qū)域的方法。最初，晶片級(jí)透鏡具有壓縮生產(chǎn)成本的巨大益處，因?yàn)閷⒍鄠€(gè)透鏡同時(shí)模制在基板上，并且將所述基板切成小片并且連接至其上載有成像器件的半導(dǎo)體基板等。然而，如果分別地附加遮光部件，對(duì)應(yīng)于該過(guò)程的生產(chǎn)成本上的增加不可避免。本發(fā)明提供一種晶片級(jí)透鏡，用所述晶片級(jí)透鏡獲得了充分的遮光性，可以避免歸因于反射光的缺陷如重影、耀斑等的產(chǎn)生，并且可以抑制生產(chǎn)成本上的增加；本發(fā)明還提供一種晶片級(jí)透鏡的制備方法，以及一種成像單元。本發(fā)明提供一種晶片級(jí)透鏡，所述晶片級(jí)透鏡具有至少一個(gè)透鏡模塊，所述透鏡模塊具有基板和在所述基板上形成的多個(gè)透鏡，其中所述晶片級(jí)透鏡具有在所述透鏡模塊的表面上或所述基板的表面上形成的黑色抗蝕劑層，并且所述黑色抗蝕劑層在與所述透鏡的光軸交叉的部分形成有具有開(kāi)口的圖案。
在此晶片級(jí)透鏡中，通過(guò)在透鏡模塊的表面和基板的表面的至少一個(gè)上圖案化的黑色抗蝕劑層，可以防止在除透鏡的透鏡表面之外的區(qū)域處的光透射。因?yàn)樵摌?gòu)造，當(dāng)應(yīng)用至配備有成像器件的成像模塊時(shí)，可以防止攝制圖像中缺陷如重影和耀斑的產(chǎn)生。因?yàn)樵谕哥R模塊或基板的表面上圖案化黑色抗蝕劑層，因此不需要附加另一個(gè)遮光部件等至晶片級(jí)透鏡，并且可以抑制生產(chǎn)成本上的增加。本發(fā)明提供一種制備晶片級(jí)透鏡的方法，所述晶片級(jí)透鏡具有至少一個(gè)透鏡模塊，所述透鏡模塊具有基板和在所述基板上形成的多個(gè)透鏡，其中在所述基板上形成所述透鏡之前，將黑色抗蝕劑層涂布在所述基板的表面上，所述涂布的黑色抗蝕劑層在與所述透鏡的光軸交叉的部分形成有具有開(kāi)口的圖案，然后，在所述基板上整體地模制所述透鏡。在該晶片級(jí)透鏡中，將具有遮光功能的黑色抗蝕劑層首先圖案化在基板的表面上。在這種情況下，黑色抗蝕劑層可以在與所述透鏡的光軸交叉的部分形成有具有開(kāi)口的圖案，之后，可以在包含黑色抗蝕劑層開(kāi)口的區(qū)域模制透鏡。從而，黑色抗蝕劑層基本上成為透鏡光學(xué)隔膜。根據(jù)該方法，因?yàn)橐部梢詫⒑谏刮g劑層與透鏡模塊一起在制備晶片級(jí)透鏡的程序中制造，因此不需要進(jìn)行將另一個(gè)遮光部件等附加至晶片級(jí)透鏡的步驟，并且可以抑制生產(chǎn)成本上的增加。通過(guò)該方法獲得的晶片級(jí)透鏡能夠遮蔽穿透除透鏡之外的部分的光，因?yàn)楹谏刮g劑層具有遮光功能。因此，當(dāng)應(yīng)用至配備有成像器件的成像模塊時(shí)，可以避免在攝制圖像中缺陷如重影和耀斑的產(chǎn)生。本發(fā)明提供一種制備晶片級(jí)透鏡的方法，所述晶片級(jí)透鏡具有至少一個(gè)透鏡模塊，所述透鏡模塊具有基板和在所述基板上形成的多個(gè)透鏡，其中所述透鏡被模制在所述基板上，黑色抗蝕劑層被涂布在所述透鏡的透鏡表面上和所述基板的表面上，并且所述黑色抗蝕劑層在與所述透鏡的光軸交叉的部分形成有具有開(kāi)口的圖案。根據(jù)該晶片級(jí)透鏡的此制備方法的程序，首先在基板的表面上模制透鏡，之后，將黑色抗蝕劑層圖案化在除所模制的透鏡的透鏡表面以外的區(qū)域上。因而，因?yàn)榭梢詫⒑谏刮g劑層在制備晶片級(jí)透鏡的過(guò)程中一起制造，因此不需要進(jìn)行將另一個(gè)遮光部件等附加至所制備的晶片級(jí)透鏡的過(guò)程，并且可以抑制生產(chǎn)成本上的增加。通過(guò)該方法獲得的晶片級(jí)透鏡能夠由黑色抗蝕劑層遮蔽穿透除透鏡之外的部分的光。因此，當(dāng)應(yīng)用至配備有成像器件的成像模塊時(shí)，可以防止在攝制圖像中缺陷如重影和耀斑的產(chǎn)生。本發(fā)明提供一種晶片級(jí)透鏡，所述晶片級(jí)透鏡具有至少一個(gè)透鏡模塊，所述透鏡模塊具有基板和在所述基板上形成的多個(gè)透鏡，其中所述晶片級(jí)透鏡具有遮光層，所述遮光層在所述透鏡模塊的光入射側(cè)最外表面的至少部分區(qū)域上形成，和低反射遮光層，所述低反射遮光層在除所述光入射側(cè)最外表面之外的所述透鏡模塊的表面上或所述基板的表面上形成，其具有在與所述透鏡的光軸交叉的部分具有開(kāi)口的圖案；并且所述遮光層與所述低反射遮光層相比具有對(duì)于可見(jiàn)光更低的透射率和更高的反射率。在通常的玻璃晶片中，由于在表面的反射和玻璃晶片中透射光的反射，對(duì)應(yīng)于約2 倍的表面反射，出現(xiàn)5至10%的反射。相反，該晶片級(jí)透鏡具有遮光層和低反射遮光層。遮光層具有通過(guò)反射從晶片級(jí)透鏡外部進(jìn)入的光從而防止光在基板中的透射的功能。當(dāng)設(shè)置多個(gè)基板時(shí)，從頂部基板表面進(jìn)入的光由在除透鏡之外的區(qū)域的遮光層反射，并且可以防止從除透鏡之外的區(qū)域透過(guò)的光在基板之間穿透并穿透至傳感器基板側(cè)。通過(guò)提供低反射遮光層，可以防止光在除透鏡的透鏡表面之外的區(qū)域的透射。通過(guò)同時(shí)提供遮光層和低反射遮光層兩者，可以將從除透鏡之外的部分穿透的光由遮光層反射，并且即使光穿透至基板中而未被遮光層反射，也可以將該光通過(guò)低反射遮光層遮蔽。因此，可以避免在除透鏡的透鏡表面之外的區(qū)域的光透射和反射的產(chǎn)生，并且可以抑制在攝制圖像中光學(xué)性能上的缺陷如重影和耀斑。此外，因?yàn)閷⒄诠鈱雍偷头瓷湔诠鈱訄D案化在基板的表面上，因此不需要將另一個(gè)遮光部件等附加至晶片級(jí)透鏡，并且可以抑制生產(chǎn)成本上的增加。本發(fā)明能夠提供一種晶片級(jí)透鏡，用所述晶片級(jí)透鏡獲得了充分的遮光性，可以避免歸因于反射光的缺陷如重影、耀斑等的產(chǎn)生，并且可以抑制生產(chǎn)成本上的增加；本發(fā)明還提供一種晶片級(jí)透鏡的制備方法，以及一種成像單元。附圖簡(jiǎn)述

圖1是顯示晶片級(jí)透鏡的構(gòu)造的一個(gè)實(shí)例的平面圖。圖2是沿線(xiàn)A-A所取的圖1中所示的晶片級(jí)透鏡構(gòu)造的橫截面圖。圖3是顯示晶片級(jí)透鏡的另一個(gè)構(gòu)造實(shí)例的橫截面圖。圖4是顯示成像單元的構(gòu)造的一個(gè)實(shí)例的橫截面圖。圖5是顯示將模制材料供給在基板上以成為透鏡的狀態(tài)的圖。圖6A至圖6C是顯示用模具在基板上模制透鏡的程序的圖。圖7A至圖7C是解釋在其上載有模制透鏡的基板上圖案化黑色抗蝕劑層的程序的圖。圖8是顯示晶片級(jí)透鏡的另一個(gè)構(gòu)造實(shí)例的圖。圖9A至圖9C是顯示黑色抗蝕劑層的圖案化的另一程序的圖。圖IOA至圖IOC是顯示在其上載有圖案化黑色抗蝕劑層的基板上模制透鏡的程序的圖。圖IlA和圖IlB是顯示相對(duì)于黑色抗蝕劑層處的入射光波長(zhǎng)的透射率和反射率的圖。圖12是顯示晶片級(jí)透鏡的另一個(gè)構(gòu)造實(shí)例的橫截面圖。圖13是顯示圖12中所示的晶片級(jí)透鏡的變形實(shí)例的橫截面圖。圖14是顯示具有圖12的透鏡模塊的成像單元的橫截面圖。實(shí)施方案詳述首先，將說(shuō)明晶片級(jí)透鏡的構(gòu)造和成像單元。圖1是顯示晶片級(jí)透鏡的構(gòu)造的一個(gè)實(shí)例的平面圖。圖2是沿線(xiàn)A-A所取的圖1 中所示的晶片級(jí)透鏡構(gòu)造的橫截面圖。該晶片級(jí)透鏡具有透鏡模塊，所示透鏡模塊具有基板1和形成在基板1上的多個(gè)透鏡10。多個(gè)透鏡10以一維模式或二維模式排列在基板1上。在該構(gòu)造實(shí)例中，將說(shuō)明如圖1中所示其中將多個(gè)透鏡10以二維模式排列在基板1上的構(gòu)造的實(shí)例。透鏡10由與用于基板1的材料相同的材料構(gòu)成，并且被模制在基板1上。如圖2中所示，透鏡10具有凹狀透鏡表面IOa和所述透鏡表面IOa周?chē)耐哥R邊緣部分10b。這里，透鏡表面IOa具有允許光進(jìn)入至透鏡10中以向所需方向會(huì)聚或發(fā)散的光學(xué)性質(zhì)，并且考慮到該光學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)其曲率因子和表面形狀。在該構(gòu)造實(shí)例中，透鏡邊緣部分IOb離基板1的高度高于透鏡表面IOa的中心。對(duì)透鏡10的形狀沒(méi)有特別地限定，并且例如，可以使用具有以凸面形狀凸出的透鏡表面IOa的透鏡，S卩，凸?fàn)钔哥R，或者也可以使用非球面透鏡。在這個(gè)實(shí)例中，將多個(gè)透鏡10設(shè)置在基板1的一個(gè)表面上，然而，也可以使用具有設(shè)置在基板1的兩個(gè)表面上的多個(gè)透鏡10的構(gòu)造。當(dāng)將多個(gè)透鏡10設(shè)置在基板1的兩個(gè)表面上時(shí)，進(jìn)行模制以使得一個(gè)表面上的每個(gè)透鏡的光軸對(duì)應(yīng)于另一個(gè)表面上的每個(gè)透鏡的光軸。在圖2中，晶片級(jí)透鏡具有一個(gè)透鏡模塊，所示透鏡模塊具有在基板1上模制的多個(gè)透鏡10，然而，也可以使用具有兩個(gè)以上層疊的透鏡模塊的構(gòu)造。在該晶片級(jí)透鏡中，提供黑色抗蝕劑層14以便覆蓋透鏡10的透鏡邊緣部分IOb 的表面以及透鏡10之間的基板1的表面。將黑色抗蝕劑層14圖案化在透鏡模塊的表面上的除透鏡的透鏡表面IOa之外的區(qū)域上。當(dāng)晶片級(jí)透鏡具有兩個(gè)以上透鏡模塊的層疊構(gòu)造時(shí)，將黑色抗蝕劑層14設(shè)置在至少一個(gè)透鏡模塊的表面上。黑色抗蝕劑層14在與所述透鏡10的光軸交叉的部分形成有具有開(kāi)口的圖案。黑色抗蝕劑層14可以部分地覆蓋透鏡表面IOa的周緣部分。因?yàn)楹谏刮g劑層14與金屬層等比較顯示了較低的光反射率，因此可以減少歸因于光反射的缺點(diǎn)，如重影，耀斑等。使用黑色抗蝕劑組合物形成黑色抗蝕劑層。黑色抗蝕劑組合物將稍后描述。圖3是顯示了晶片級(jí)透鏡的另一個(gè)構(gòu)造實(shí)例的橫截面圖。在這個(gè)實(shí)例中，在基板1的一個(gè)表面上形成具有與圖1中相同形狀的透鏡10，并且在另一個(gè)表面上模制凸?fàn)钔哥R20。在另一個(gè)表面上，形成隔離物(spacer)用于當(dāng)層疊透鏡模塊時(shí)保持距離。在平面圖上隔離物12是柵格形部件，并且連接至基板1的另一個(gè)表面。 在該實(shí)例中，將隔離物連接至透鏡模塊的基板1，之后，進(jìn)行切割以便分離基板1上的一個(gè)透鏡10和一個(gè)透鏡20。也可以將隔離物12作為基板1的一部分整體地模制至基板1。圖4是顯示成像單元的構(gòu)造的一個(gè)實(shí)例的橫截面圖。成像單元具有對(duì)每個(gè)透鏡通過(guò)晶片級(jí)透鏡的切割而分離出的透鏡模塊、成像器件 (這里，固態(tài)成像器件)D、和傳感器基板W，所述固態(tài)成像器件D設(shè)置于所述傳感器基板W之上。該實(shí)例的成像單元具有這樣的構(gòu)造其中將三個(gè)透鏡模塊LM1、LM2和LM3從光入射側(cè) (從圖4的上側(cè))按所述順序?qū)盈B。在透鏡模塊LMl中，將凸?fàn)钔哥RIOA模制在基板IA的上表面上，并且將具有凹狀透鏡表面的透鏡20A模制在下表面上。在基板IA的上表面上，將黑色抗蝕劑層14圖案化在除透鏡IOA的透鏡表面之外的區(qū)域上。在透鏡20A上，將黑色抗蝕劑層14圖案化在除透鏡表面以外的區(qū)域上。對(duì)于黑色抗蝕劑層14的圖案化形狀沒(méi)有特別地限定，并且所述黑色抗蝕劑層14可以有利地在與透鏡IOA和20A的光軸交叉的部分形成有具有開(kāi)口的圖案，并且同樣也適用于透鏡模塊LM2和3的黑色抗蝕劑層14。在透鏡模塊LM2中，將凹狀透鏡IOB模制在基板IB的上表面上，并且將具有凸?fàn)钔哥R表面的透鏡20B模制在下表面上。該透鏡模塊LM2具有與圖3中所示基本上相同的構(gòu)
7造。將圖案化黑色抗蝕劑層14設(shè)置于透鏡模塊LM2的光入射側(cè)表面上除透鏡IOB的透鏡表面以外的區(qū)域上，換言之，設(shè)置于透鏡邊緣部分上和基板IB的表面上沒(méi)有透鏡IOB的區(qū)域。在該實(shí)例中，未將黑色抗蝕劑層14設(shè)置在透鏡模塊LM2的相反側(cè)表面上，然而，可以將圖案化黑色抗蝕劑層14設(shè)置在除透鏡20B的透鏡表面以外的區(qū)域上。在透鏡模塊LM3中，將非球面形透鏡IOC模制在基板IC的上表面上，并且將具有非球面形透鏡表面的透鏡20C模制在下表面上。在透鏡模塊LM3的兩個(gè)表面上，將圖案化黑色抗蝕劑層14設(shè)置在除透鏡IOC的透鏡表面和透鏡20C以外的區(qū)域上。將透鏡10A、10B、10C、20A、20B和20C以關(guān)于光軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的形式設(shè)置。透鏡模塊 LMl、LM2和LM3經(jīng)由隔離物12連接以使得所有透鏡10A、10B、10C、20A、20B和20C的光軸重合。透鏡模塊LM1、LM2和LM3經(jīng)由隔離物12相互連接，并且透鏡模塊LM3經(jīng)由隔離物 12連接至傳感器基板W。透鏡模塊LM1、LM2和LM3的透鏡10A、10B、10C、20A、20B和20C在設(shè)置于傳感器基板W上的固態(tài)成像器件D上形成被攝物圖像。通過(guò)將由半導(dǎo)體材料如例如硅等形成的晶片切割為平面圖中基本上矩形形狀從而模制傳感器基板W。將固態(tài)成像器件D設(shè)置在傳感器基板W的基本上中心部分上。固態(tài)成像器件D為，例如，CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。可以通過(guò)制備芯片，之后，將芯片連接在載有形成于其上的配線(xiàn)等的半導(dǎo)體基板上，從而獲得固態(tài)成像器件D。備選地，可以在傳感器基板W上進(jìn)行已知的成膜、光刻法、刻蝕和摻雜處理等，從而在傳感器基板W上形成電極、絕緣膜、配線(xiàn)等，以構(gòu)成固態(tài)成像器件D。將透鏡模塊LM3的隔離物12例如使用粘合劑等與傳感器基板W連接。設(shè)計(jì)隔離物12以使得透鏡模塊LM1、LM2和LM3的透鏡10A、10B、10C、20A、20B和20C在固態(tài)成像器件D上形成被攝物圖像。隔離物12被形成有保持指定距離的高度(在與基板的表面垂直的方向上的長(zhǎng)度)，以使得在交疊的透鏡模塊LM1、LM2和LM3之間的透鏡10A、10B、10C、20A、 20B和20C不互相產(chǎn)生接觸，或透鏡模塊LM3與傳感器基板W不相互產(chǎn)生接觸。對(duì)于隔離物12的形狀沒(méi)有特別地限定并且可以在一定范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)刈兓?，其中可以將透鏡模塊LM1、LM2和LM3保持處于在它們之間帶有預(yù)定距離的位置關(guān)系，或者將透鏡模塊LM3與傳感器基板W保持處于在它們之間帶有預(yù)定距離的位置關(guān)系。例如，隔離物 12可以是設(shè)置在基板1A、1B和IC的四個(gè)角處的柱狀部件。隔離物12可以是環(huán)繞固態(tài)成像器件D的外圍的框架形部件。通過(guò)由框架形隔離物12環(huán)繞固態(tài)成像器件D以實(shí)現(xiàn)與外界隔絕，可以進(jìn)行遮光以使得除穿透透鏡的光之外的光不進(jìn)入固態(tài)成像器件D中。此外，通過(guò)從外側(cè)密封固態(tài)成像器件D，可以避免灰塵粘附至固態(tài)成像器件D。在如圖4中所示的透鏡模塊LMl、LM2和LM3的層疊構(gòu)造的情況下，可以在與光入射側(cè)最接近的頂部透鏡模塊LMl的表面上或基板IA的表面上設(shè)置反射層代替黑色抗蝕劑層14。優(yōu)選的是反射層對(duì)于可見(jiàn)光(波長(zhǎng)400-700nm)具有4%以下的反射率和0. 以下的透射率。作為反射材料，優(yōu)選使用金屬如鉻(Cr)、金、鎢、鋁、銅、鎳、鋅、銀等或其金屬材料。將如上面所構(gòu)建的成像單元回流焊(reflow)安裝在嵌入便攜式終端等中的未顯示的電路基板上。在電路基板上，將糊狀焊料預(yù)先適當(dāng)?shù)赜∷⒃诎惭b成像單元的位置，并且將成像單元放置在這之上，并且對(duì)含有該成像單元的電路基板進(jìn)行加熱處理如紅外照射和吹熱風(fēng)，從而將成像單元焊接至電路基板。接下來(lái)，將解釋黑色抗蝕劑層14中含有的黑色抗蝕劑組合物。[黑色抗蝕劑組合物]本發(fā)明的黑色抗蝕劑組合物含有黑色材料?？梢允褂靡阎闹珓?、金屬粒子或含有金屬的粒子作為黑色材料。可以使用黑色顏料和染料作為著色劑。此外，可以將不同色調(diào)的著色劑混合以制備具有所需透射率的黑色抗蝕劑組合物?？梢允褂肑P-A號(hào)2006-208796，段號(hào)W037]至W046]等中描述的已知著色劑以及它們的組合物作為這些著色劑。其中，從高遮光性的角度，炭黑、鈦碳、氧化鐵、 氧化鈦、石墨、銀錫、銀膠體等是優(yōu)選的，并且尤其是，從遮光性的角度，炭黑、銀錫和鈦黑是特別優(yōu)選的。將這些黑色材料分散，并且與其他固化組分等組合以給出所要使用的組合物。作為炭黑的實(shí)例，顏料黑7(炭黑C.I.號(hào)77沈6)是優(yōu)選的。作為商業(yè)產(chǎn)品，可以舉出 Mitsubishi Carbon Black MA100 (由三菱化學(xué)株式會(huì)社(Mitsubishi Chemical Corporation)制造)和 Mitsubishi Carbon Black#5(由三菱化學(xué)株式會(huì)社(Mitsubishi Chemical Corporation) ffjljia )。作為鈦黑的實(shí)例，TiO、TiN和含有它們的混合物是優(yōu)選的。作為商業(yè)產(chǎn)品，可以舉出(商品名)12S和13M，由三菱材料株式會(huì)社(Mitsubishi Materials Corporation) 制造。鈦黑的平均初級(jí)粒徑優(yōu)選為5至lOOnm，進(jìn)一步地優(yōu)選10至lOOnm，特別優(yōu)選10至 50nm。雖然對(duì)鈦黑的比表面積沒(méi)有特別地限定，優(yōu)選的是通過(guò)BET方法測(cè)得的值通常為約5 至150m2/g，尤其是約20至100m2/g，以使得在將這種鈦黑用防水劑進(jìn)行表面處理之后的防水性顯示出給定的性能。作為石墨的實(shí)例，以斯托克斯直徑(stokes diameter)計(jì)具有3 μ m以下的平均初級(jí)粒徑的那些是優(yōu)選的。當(dāng)平均初級(jí)粒徑在上述范圍內(nèi)時(shí)，遮光圖案的輪廓形式變得均勻， 并且清晰度變得出色。適宜的是90%以上的粒子具有0.1 μπι以下的平均初級(jí)粒徑。詳細(xì)地，可以使用通過(guò)分割操作如離心分離等篩選平均初級(jí)粒徑從而獲得的粒子。此外，從高遮光性的角度優(yōu)選的是使用金屬粒子或含有金屬的粒子作為黑色試齊U。對(duì)于金屬粒子或含有金屬的粒子沒(méi)有特別地限制，并且可以使用任何化合物?？梢越M合使用兩種以上金屬，并且也可以使用其合金作為金屬粒子或含有金屬的粒子。此外，也可以使用由金屬和金屬化合物構(gòu)成的復(fù)合粒子。金屬粒子包括JP-A號(hào)2006-251237，段號(hào)W037]至W054]中描述的合適的粒子和合金。詳細(xì)地，可以舉出形狀各向異性金屬細(xì)粒。對(duì)于形狀各向異性金屬細(xì)粒沒(méi)有特別地限制，條件是它們具有除球形以外的具有形狀各向異性的形狀，并且優(yōu)選的是金屬細(xì)粒具有不定形形式如粒狀、馬鈴薯狀等，棒狀(針狀、圓柱狀、棱柱狀如長(zhǎng)方體等，橄欖球狀等)， 平板狀(片狀、橢圓板狀、板狀)、纖維狀、圓鋸齒狀、線(xiàn)圈狀等。雖然對(duì)粒子形狀沒(méi)有特別地限定，棒狀、不定形形式和板狀是更優(yōu)選的。作為金屬粒子或含有金屬的粒子，優(yōu)選的是由金屬或由金屬和金屬化合物形成的那些，并且由金屬形成的那些是特別優(yōu)選的。尤其是，優(yōu)選的是含有選自由長(zhǎng)式周期性表(IUPAC1991)第4周期、第5周期和第 6周期的金屬組成的組的金屬作為主要組分。優(yōu)選的是含有由第II至XIV族的金屬組成的組的金屬作為主要組分，并且更優(yōu)選的是含有選自由第II族、第VIII族、第IX族、第X族、第XI族、第XII族、第XIII族、第XIV族的金屬組成的組的金屬作為主要組分。其中，屬于第4周期、第5周期或第6周期并且屬于第II族、第X族、第XI族、第XII族或第IV族的金屬的粒子作為金屬粒子是進(jìn)一步優(yōu)選的。金屬粒子的優(yōu)選的實(shí)例包括選自以下各項(xiàng)的至少一種銅、銀、金、鉬、鈀、鎳、錫、 鈷、銠、銥、鐵、鈣、釕、鋨、錳、鉬、鎢、鈮、鉭、鈦、鉍、銻、鉛以及它們的合金。進(jìn)一步優(yōu)選的金屬包括銅、銀、金、鉬、鈀、鎳、錫、鈷、銠、鈣、銥以及它們的合金，更優(yōu)選的金屬包括選自以下各項(xiàng)的至少一種銅、銀、金、鉬、鈀、錫、鈣和它們的合金，并且特別優(yōu)選的金屬包括選自以下各項(xiàng)的至少一種銅、銀、金、鉬、錫和它們的合金。尤其是，銀是優(yōu)選的(作為銀，膠體銀是優(yōu)選的)，并且具有銀錫合金的粒子是最優(yōu)選的。銀錫的實(shí)例包括如JP-A號(hào)2006-227^8，日本專(zhuān)利號(hào)4237148和日本專(zhuān)利號(hào) 4223487中所描述的含有銀錫合金作為主要組分并且具有Inm以上并且300nm以下的平均粒徑的細(xì)粒。[金屬化合物粒子]金屬化合物是由上述金屬和除金屬以外的其他元素組成的化合物。作為由金屬和其他元素組成的化合物，可以舉出金屬的氧化物、硫化物、氮化物、硫酸鹽、碳酸鹽等，并且作為金屬化合物粒子，這些化合物的粒子是合適的。其中，從色調(diào)和易于形成細(xì)粒的角度， 氮化物和硫化物的粒子是優(yōu)選的。金屬化合物的實(shí)例包括氧化銅(II)、硫化鐵、硫化銀、硫化銅(II)、鈦黑等，并且從色調(diào)，易于形成細(xì)粒和穩(wěn)定性的角度，硫化銀是特別優(yōu)選的。[復(fù)合粒子]復(fù)合粒子意指通過(guò)將金屬和金屬化合物結(jié)合而獲得的一種粒子。其實(shí)例包括在具有不同的粒子內(nèi)部和表面組成的那些，通過(guò)結(jié)合兩種粒子獲得的那些等?？梢詥为?dú)或者組合使用金屬化合物和金屬中的每一種。由金屬化合物和金屬組成的復(fù)合粒子的具體實(shí)例包括由銀和硫化銀組成的復(fù)合粒子，由銀和氧化銅(II)組成的復(fù)合粒子，等。在使用顏料作為要在本發(fā)明中使用的著色劑的情況下，優(yōu)選使用那些預(yù)先微細(xì)化為細(xì)粒的那些。作為顏料初級(jí)粒子的微細(xì)化，通過(guò)捏合機(jī)等機(jī)械捏合以下各項(xiàng)的方法i) 顏料， )水溶性無(wú)機(jī)鹽和iii)基本上不溶解所述無(wú)機(jī)鹽的水溶性有機(jī)溶劑，即通常所說(shuō)的鹽捏煉法等是眾所周知的。[溶劑]在使用顏料作為本發(fā)明的著色劑的情況下，優(yōu)選的是首先制備通過(guò)將顏料分散在至少一種溶劑中制備的顏料分散液。該溶劑選自如下所示的有機(jī)溶劑，并且其選擇考慮到顏料分散液中所含有的組分的溶解性、當(dāng)應(yīng)用至抗蝕劑組合物時(shí)的可涂布性等方面，并且不存在限制，條件是滿(mǎn)足這些所需的物理性質(zhì)，并且優(yōu)選的是在考慮到安全性的情況下選擇溶劑。作為可以適宜地用于顏料分散液的制備的溶劑，更優(yōu)選的是3-乙氧基丙酸甲酯， 3-乙氧基丙酸乙酯，乙基溶纖劑乙酸酯，乳酸乙酯，二甘醇二甲醚，乙酸丁酯，3-甲氧基丙酸甲酯，2-庚酮，環(huán)己酮，二甘醇單乙醚乙酸酯，二甘醇單丁醚乙酸酯，丙二醇甲基醚，丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)等。
本發(fā)明的顏料分散液中溶劑的含量?jī)?yōu)選為50重量％至95重量％，更優(yōu)選50重量％至90重量％。更進(jìn)一步地，特別優(yōu)選的是60至90重量％，最優(yōu)選70重量％至90重量％。當(dāng)溶劑的含量在上述范圍內(nèi)時(shí)，分散穩(wěn)定性是有益的。[其他組分]根據(jù)目的如顏料分散液的應(yīng)用等，顏料分散液可以在不劣化本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)含有其他組分。優(yōu)選的是顏料分散液還含有顏料衍生物。尤其是，通過(guò)包含具有酸性基團(tuán)的顏料衍生物，可以顯著地提高可分散性和分散穩(wěn)定性。作為顏料衍生物上載有的酸性基團(tuán)，磺基、羧基及其季銨鹽是優(yōu)選的。作為顏料衍生物上載有的堿性基團(tuán)，氨基是優(yōu)選的。雖然對(duì)顏料衍生物的用量沒(méi)有特別地限制，優(yōu)選的是基于顏料5至50重量％，進(jìn)一步優(yōu)選10至30重量％。還優(yōu)選的是一起使用聚合物材料用于提高可分散性。聚合物材料的具體實(shí)例包括由BYK化學(xué)(BYK Chemie)制造的“Disperbyk-101 (聚酰胺磷酸胺鹽)、107 (羧酸酯)、 110 (含有酸性基團(tuán)的共聚物)、130 (聚酰胺)、161、162、163、164、165、166、170 (聚合物共聚化合物)”、“BI-P104、P105(高分子量不飽和聚羧酸)；由EFKA制造的“EFKA 4047、 4050,4010,4165 (聚氨酯型)、EFKA 4330,4340 (嵌段共聚物)>4400,4402 (改性的聚丙烯酸酯)、5010(聚酯酰胺)、5765(高分子量聚羧酸鹽)、6220(脂肪酸聚酯)、6745(酞菁衍生物)、6750(偶氮顏料衍生物)”；由Ajinomoto Fine-Techno Co. , Inc.制造的 "Ajisper PB821、PB822” ；由共榮社化學(xué)株式會(huì)社(Kyoeisha Chemical Co.，Ltd.)制造的“Florene TG-710 (氨基甲酸乙酯低聚物)”、“Polyf low No. 50E、No. 300(丙烯酸類(lèi)共聚物)”；由楠本化成株式會(huì)社(Kusumoto Chemicals, Ltd.)制造的 “Disperon KS-860、 873SN.874, #21δ0(脂族多價(jià)羧酸)、#了004(聚醚酯)、DA-7O3-5CK DA-705, DA-725"；由花王(Kao Corporation)株式會(huì)社制造的“Demol RN、N(萘磺酸福爾馬林縮聚物)、MS、 C、SN-B(芳族磺酸福爾馬林縮聚物)","Homogenol L_18(聚合物聚羧酸)",Emulgen 920、930、935、985 (聚氧乙烯壬基苯基醚)","Acetamin 86 (硬脂基胺乙酸酯)，，；由The Lubrizol Corporation制造的“Solsperse 5000 (酞菁衍生物)、22000 (偶氮顏料衍生物)、13240 (聚酯胺)、3000、17000、27000 (在末端具有官能部分的聚合物)、24000、28000、 32000、38500 (接枝聚合物)”；以及由 Nikko Chemicals Co. ,Ltd.制造的“Nikkol T106(聚氧乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯)、MYS-IEX(聚氧乙烯單硬脂酸酯)”(以上都是商品名) 等。而且，可以列舉兩性分散劑，如由Kawaken Fine Chemicals Co. ,Ltd.制造的Hinoact T-8000E等。此外，可以列舉對(duì)于后面描述的(F)堿可溶性樹(shù)脂所述的聚合物化合物等。特別地，從可分散性的角度，在側(cè)鏈上具有聚酯鏈的聚合物分散劑是優(yōu)選的，并且從可分散性和由光刻法形成的圖案的分辨率的角度，在側(cè)鏈上具有酸性基團(tuán)和聚酯鏈的樹(shù)脂是優(yōu)選的。作為顏料分散劑中的優(yōu)選酸性基團(tuán)，從吸附性的角度，具有6以下的pKa的酸性基團(tuán)是優(yōu)選的，并且羧酸、磺酸和磷酸是特別優(yōu)選的。下面將詳細(xì)說(shuō)明在本發(fā)明中優(yōu)選使用的分散樹(shù)脂。優(yōu)選的分散樹(shù)脂是這樣的接枝共聚物在分子中具有選自聚酯結(jié)構(gòu)、聚醚結(jié)構(gòu)和聚丙烯酸酯結(jié)構(gòu)的接枝鏈；并且具有在40至10000的范圍內(nèi)的除氫原子之外的原子數(shù)，并且該接枝共聚物含有由下列式(1)至(5)的任一項(xiàng)表示的結(jié)構(gòu)單元。
權(quán)利要求
1.一種晶片級(jí)透鏡，所述晶片級(jí)透鏡具有至少一個(gè)透鏡模塊，所述透鏡模塊具有基板和在所述基板上形成的多個(gè)透鏡，其中所述晶片級(jí)透鏡具有在所述透鏡模塊的表面上或所述基板的表面上形成的黑色抗蝕劑層，并且所述黑色抗蝕劑層在與所述透鏡的光軸交叉的部分形成有具有開(kāi)口的圖案。
2.一種晶片級(jí)透鏡，所述晶片級(jí)透鏡具有至少一個(gè)透鏡模塊，所述透鏡模塊具有基板和在所述基板上形成的多個(gè)透鏡，其中所述晶片級(jí)透鏡具有遮光層，所述遮光層在所述透鏡模塊的光入射側(cè)最外表面的至少部分區(qū)域上形成，和低反射遮光層，所述低反射遮光層在除所述光入射側(cè)最外表面之外的所述透鏡模塊的表面上或所述基板的表面上形成，其具有在與所述透鏡的光軸交叉的部分具有開(kāi)口的圖案，并且所述遮光層與所述低反射遮光層相比具有對(duì)于可見(jiàn)光更低的透射率和更高的反射率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片級(jí)透鏡，其中所述低反射遮光層是黑色抗蝕劑層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的晶片級(jí)透鏡，其中所述黑色抗蝕劑層使用黑色抗蝕劑組合物形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3和4中任一項(xiàng)所述的晶片級(jí)透鏡，其中所述黑色抗蝕劑層含有炭黑、銀錫和鈦黑中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、3至5中任一項(xiàng)所述的晶片級(jí)透鏡，其中所述黑色抗蝕劑層對(duì)于具有400至700nm的波長(zhǎng)的可見(jiàn)光具有2%以下的反射率和以下的透射率。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片級(jí)透鏡，其中所述遮光層含有金屬材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的晶片級(jí)透鏡，其中所述遮光層含有鉻。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、7和8中任一項(xiàng)所述的晶片級(jí)透鏡，其中所述遮光層對(duì)于具有400 至700nm的波長(zhǎng)的可見(jiàn)光具有4%以下的反射率和0. 以下的透射率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的晶片級(jí)透鏡，其中多個(gè)所述透鏡模塊經(jīng)由在所述基板上形成的隔離物而層疊。
11.一種成像單元，所述成像單元具有透鏡模塊，所述透鏡模塊通過(guò)將根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的透鏡模塊的所述基板分離以使得每個(gè)模塊含有所述透鏡而獲得， 成像器件，和傳感器基板，所述成像器件設(shè)置在所述傳感器基板上。
12.—種制備晶片級(jí)透鏡的方法，所述晶片級(jí)透鏡具有至少一個(gè)透鏡模塊，所述透鏡模塊具有基板和在所述基板上形成的多個(gè)透鏡，其中在所述基板上形成所述透鏡之前，將黑色抗蝕劑層涂布在所述基板的表面上， 使所述涂布的黑色抗蝕劑層在與所述透鏡的光軸交叉的部分形成具有開(kāi)口的圖案，然后，在所述基板上整體地模制所述透鏡。
13.一種制備晶片級(jí)透鏡的方法，所述晶片級(jí)透鏡具有至少一個(gè)透鏡模塊，所述透鏡模塊具有基板和在所述基板上形成的多個(gè)透鏡， 其中在所述基板上模制所述透鏡，在所述透鏡的透鏡表面上和所述基板的表面上涂布黑色抗蝕劑層，和使所述黑色抗蝕劑層在與所述透鏡的光軸交叉的部分形成具有開(kāi)口的圖案。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的晶片級(jí)透鏡的制備方法，其中通過(guò)噴涂方法涂布所述黑色抗蝕劑層。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的晶片級(jí)透鏡的制備方法，其中通過(guò)光刻法圖案化所述黑色抗蝕劑層。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的晶片級(jí)透鏡的制備方法，其中用模具在所述基板上模制所述透鏡。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的晶片級(jí)透鏡的制備方法，其中使用黑色抗蝕劑組合物形成所述黑色抗蝕劑層。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的晶片級(jí)透鏡的制備方法，其中所述黑色抗蝕劑層含有炭黑、銀錫和鈦黑中的任一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的晶片級(jí)透鏡的制備方法，其中所述黑色抗蝕劑層對(duì)于具有400至700nm的波長(zhǎng)的可見(jiàn)光具有2%以下的反射率和以下的透射率。
20.根據(jù)權(quán)利要求12至19中任一項(xiàng)所述的晶片級(jí)透鏡的制備方法，其中多個(gè)所述透鏡模塊經(jīng)由在所述基板上形成的隔離物而層疊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種通過(guò)其可以獲得足夠的遮光性的晶片級(jí)透鏡，所述晶片級(jí)透鏡具有至少一個(gè)透鏡模塊，所述透鏡模塊具有基板和形成在所述基板上的多個(gè)透鏡，并且具有形成在所述透鏡模塊的表面上或所述基板的表面上的黑色抗蝕劑層，其中所述黑色抗蝕劑層形成有在與所述透鏡的光軸交叉的部分具有開(kāi)口的圖案。此外，可以避免歸因于反射光的缺陷如重影和耀斑的產(chǎn)生，并且可以抑制生產(chǎn)成本的增加。
文檔編號(hào)G02B13/18GK102472837SQ20108003579
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者丸山陽(yáng)一 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社