專利名稱：用于晶片級(jí)透鏡的黑色可固化組合物和晶片級(jí)透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于晶片級(jí)透鏡的黑色可固化組合物，所述黑色可固化組合物可用于形成具有排列在基板上的多個(gè)透鏡的晶片級(jí)透鏡的遮光層，以及一種具有通過(guò)使用所 述黑色可固化組合物獲得的遮光膜的晶片級(jí)透鏡。
背景技術(shù)：
最新的電子器件的移動(dòng)終端，如移動(dòng)電話或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)，具有小并且薄的圖像采集單元。通常，這種圖像采集單元包括固態(tài)圖像采集元件，如電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器或互補(bǔ)金屬-氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器，以及使物體圖像在固態(tài)圖像采集元件上形成的透鏡。隨著便攜式終端的小型化和厚度減小以及便攜式終端的傳播，需要所要安裝在其上的攝像單元的進(jìn)一步小型化和厚度減小，同時(shí)提供合適的生產(chǎn)能力。為了應(yīng)對(duì)這樣的需求，已知這樣的攝像單元的大規(guī)模制備方法，其中將具有在其上形成的多個(gè)透鏡的透鏡基板和具有在其上形成的多個(gè)固態(tài)攝像器件的傳感器基板整體地組合，并且以下列方式切割透鏡基板和傳感器基板每個(gè)切下的基板包括透鏡和固態(tài)攝像器件。其它制備方法包括，例如下列制造攝像單元的方法，其中在玻璃晶片上僅形成透鏡，切割玻璃晶片至具有適合用于與單獨(dú)的傳感器基板片結(jié)合的尺寸，并且將其與事先切割為適當(dāng)尺寸的單獨(dú)的攝像基板片結(jié)合；下列方法，其中通過(guò)僅使用樹(shù)脂而將多個(gè)透鏡成形于模具中，并將透鏡與傳感器基板結(jié)合，并且切割所得到的產(chǎn)物；以及下列制造攝像單元的方法，其中將透鏡基板切割為具有用于與單獨(dú)的傳感器基板片合并的適當(dāng)?shù)某叽?，并且將其與事先切割為適當(dāng)尺寸的攝像基板片合并。已知傳統(tǒng)的晶片級(jí)透鏡陣列，其通過(guò)以下方式獲得將可固化樹(shù)脂材料滴在由透光材料如玻璃形成的平板基板的表面上，將樹(shù)脂材料在模具中成形為給定的形狀，并且將樹(shù)脂材料在該狀態(tài)下固化以形成多個(gè)透鏡(例如，參見(jiàn)日本專利號(hào)3，926，380和國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朩O 2008/102648)。在一些情況下，將由黑色膜、金屬膜等制成的遮光區(qū)域形成在除晶片級(jí)透鏡的透鏡區(qū)域之外的區(qū)域，或者形成在透鏡的一部分上，以便控制光的量。遮光區(qū)域通常通過(guò)涂覆可固化遮光組合物或沉積金屬而形成。已知另一種晶片級(jí)透鏡陣列，其通過(guò)以下方式獲得形成貫通硅基板的多個(gè)孔，將分別制備的球面透鏡材料沉積在每個(gè)貫通孔處，通過(guò)焊接(soldering)將透鏡材料熔化至基板中，并拋光透鏡材料以形成多個(gè)透鏡(參見(jiàn)美國(guó)專利號(hào)6，426，829)。通過(guò)該方法獲得的透鏡可以設(shè)置有類似于上述的由黑色膜、金屬膜等形成的遮光區(qū)，以便控制光的量。通過(guò)沉積金屬形成遮光區(qū)域具有以下問(wèn)題工藝復(fù)雜，沉積之后透鏡彎曲，以及歸因于金屬遮光膜的反射而出現(xiàn)的光散射，并且從生產(chǎn)力和性能兩方面看需要進(jìn)一步的改進(jìn)。在一些情況下，涂布用于在例如IXD的黑矩陣中使用的含有炭黑的光敏樹(shù)脂組合物(遮光組合物)以形成遮光區(qū)。
發(fā)明概述考慮到上述問(wèn)題而做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種用于晶片級(jí)透鏡的黑色可固化組合物，所述黑色可固化組合物能夠形成當(dāng)形成圖案時(shí)具有優(yōu)異的遮光性并且具有優(yōu)異的固化靈敏度的固化膜。此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種晶片級(jí)透鏡，所述晶片級(jí)透鏡可以容易地制造，并且所述晶片級(jí)透鏡通過(guò)使用本發(fā)明的黑色可固化組合物形成的遮光膜的存在可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)光的量。作為深入研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)以上目標(biāo)可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)提供能夠形成在紫外區(qū)域具有優(yōu)異的透射率并且在從可見(jiàn)光區(qū)域至紅外區(qū)域的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有優(yōu)異的遮光性，并且具有增加的硬度的遮光膜的黑色可固化組合物?；谠摪l(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的發(fā)明人做出了本發(fā)明。本發(fā)明的方面包括以下內(nèi)容〈I〉. 一種用于晶片級(jí)透鏡的黑色可固化組合物，所述黑色可固化組合物包含(A)含金屬的無(wú)機(jī)顏料、(B)聚合引發(fā)劑、(C)可聚合化合物和(D)軸節(jié)樹(shù)脂(cardo resin)。〈2〉.根據(jù)〈1>所述的用于晶片級(jí)透鏡的黑色可固化組合物，其中所述㈧含金屬的無(wú)機(jī)顏料包含鈦黑?！?〉.根據(jù)〈1>或〈2>所述的用于晶片級(jí)透鏡的黑色可固化組合物，其中所述(D)軸節(jié)樹(shù)脂是選自由以下各項(xiàng)組成的組的樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、丙烯酸類樹(shù)脂、聚醚樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚脲樹(shù)脂以及聚酰亞胺樹(shù)脂，并且其中所述(D)軸節(jié)樹(shù)脂具有芴骨架。〈4〉.根據(jù)〈3>所述的用于晶片級(jí)透鏡的黑色可固化組合物，其中所述(D)軸節(jié)樹(shù)
脂中包含的所述芴骨架具有以下結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種用于晶片級(jí)透鏡的黑色可固化組合物，所述黑色可固化組合物包含(A)含金屬的無(wú)機(jī)顏料、(B)聚合引發(fā)劑、(C)可聚合化合物和(D)軸節(jié)樹(shù)脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述(A)含金屬的無(wú)機(jī)顏料包含鈦黑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述(D)軸節(jié)樹(shù)脂是選自由以下各項(xiàng)組成的組的樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、丙烯酸類樹(shù)脂、聚醚樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚脲樹(shù)脂以及聚酰亞胺樹(shù)脂，并且其中所述(D)軸節(jié)樹(shù)脂具有芴骨架。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述(D)軸節(jié)樹(shù)脂中包含的所述芴骨架具有以下結(jié)構(gòu)
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述(D)軸節(jié)樹(shù)脂包含衍生自含有硫醇基的化合物的組成單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述⑶軸節(jié)樹(shù)脂中的軸節(jié)結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述軸節(jié)樹(shù)脂的總質(zhì)量的比例為30質(zhì)量％至90質(zhì)量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述(D)軸節(jié)樹(shù)脂由至少ー種類型的含有軸節(jié)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述(D)軸節(jié)樹(shù)脂包含至少ー種類型的含有軸節(jié)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元和至少ー種類型的不含有軸節(jié)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述(D)軸節(jié)樹(shù)脂的分子量是3，000至20，000。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述(B)聚合引發(fā)劑包含肟引發(fā)劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至9中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述(B)聚合引發(fā)劑選自由以下化合物(I-I)至(1-27)組成的組
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，其中所述(C)可聚合化合物包含季戊四醇三丙烯酸酯或ニ季戊四醇六丙烯酸酯中的至少ー種。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，所述黑色可固化組合物還包含(E)有機(jī)顔料。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至13中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物，所述黑色可固化組合物還包含顔料分散劑，所述顏料分散劑包含含有聚酯的側(cè)鏈和具有羧酸基、磺酸基或磷酸基的側(cè)鏈。
15.一種晶片級(jí)透鏡，所述晶片級(jí)透鏡包括基板、設(shè)置在所述基板上的透鏡，以及設(shè)置在所述透鏡的周緣區(qū)域的遮光膜，其中所述遮光膜使用根據(jù)權(quán)利要求I至14中的任ー項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物形成。
16.ー種形成遮光圖案的方法，所述方法包括 在其上設(shè)置有多個(gè)透鏡的基板上形成黒色可固化層，所述黑色可固化層含有權(quán)利要求I至14中的任一項(xiàng)所述的用于晶片級(jí)透鏡的黒色可固化組合物；和 將所述黒色可固化層圖案式曝光并且將所述黑色可固化層顯影，從而在所述多個(gè)透鏡的周緣區(qū)域形成含有所述用于晶片級(jí)透鏡的黑色可固化組合物的固化產(chǎn)物的遮光部分。
全文摘要
一種用于晶片級(jí)透鏡的黑色可固化組合物，所述黑色可固化組合物包含(A)含金屬的無(wú)機(jī)顏料、(B)聚合引發(fā)劑、(C)可聚合化合物和(D)軸節(jié)樹(shù)脂。
文檔編號(hào)G03F7/031GK102667531SQ20118000500
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者吉川將, 矢吹嘉治, 金子祐士 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社