CN101630123A - 镜片、镜片阵列及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镜片阵列的制造方法，其包括以下步骤：提供一透光基板，其具有相对的第一表面和第二表面；蚀刻该透光基板的第一表面形成多个阵列排布的凹槽；形成一光阻层于每个凹槽的底面，利用曝光显影的方法去除预定区域光阻，使该底面露出部分表面，成为非光学区，在该非光学区形成一遮光膜；去除每个凹槽内残留的光阻，形成光学区，于该光学区加一成型材料，压印成型第一光学部，并固化第一光学部的成型材料；在透光基板的第一表面上于每个凹槽四周形成切割道。本发明还提供一种由上述方法所制造的镜片与镜片阵列。

Description

镜片、镜片阵列及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种镜片、镜片阵列及其制造方法，尤其涉及一种压印成型的镜片、镜片阵列及其制造方法。
背景技术
目前，镜片通常是在透光基板两侧以压印成型光学部(请参见The Novel FabricationMethod and Optimum Tooling Design Used for Microlens Arrays，Proceedings of the1st IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and MolecularSystems；January 18-21，2006，Zhuhai，China)的方式生产。压印成型是指先将液态或塑性变形材料涂敷在基板上，再以压印模具压印成型。请参阅图13，当镜片的两个表面806和808都为光学表面时，一般采用在基板80的两侧802与804分别压印成型。此时，基板80的厚度决定了镜片的厚度。
但是，在手机镜头尺寸微小化的发展趋势下，镜片也需要越来越薄。目前，可通过透光基板的薄化技术来减小基板的厚度，从而减小镜片的厚度。但薄化基板不但制程良率低，价格高且具有易弯曲、破裂等低机械强度特性，在压印制程中也不能承受其压力。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种轻薄型的镜片、镜片阵列及其制造方法。
一种镜片阵列的制造方法，其包括以下步骤：提供一透光基板，其具有相对的第一表面和第二表面；蚀刻该透光基板的第一表面形成多个阵列排布的凹槽；形成一光阻层于每个凹槽的底面，利用曝光显影的方法去除预定区域光阻，使该底面露出部分表面，成为非光学区，在该非光学区形成遮光膜；去除每个凹槽内残留的光阻，形成光学区，于该光学区加一成型材料，压印成型第一光学部，并固化第一光学部的成型材料；在透光基板的第一表面上于每个凹槽四周形成切割道。
一种镜片，其包括一透光基板，该透光基板具有相对的第一表面和第二表面，该透光基板的第一表面设有一凹槽，该凹槽的底面设有一第一光学部和一遮光膜，该遮光膜围绕设置于该第一光学部外围。
一种镜片阵列，包括一透光基板，该透光基板具有相对的第一表面和第二表面，该透光基板的第一表面设有多个阵列排布的凹槽，每个凹槽的底面设有一第一光学部和一遮光膜，该遮光膜围绕设置于该第一光学部外围。
相较于现有技术，由于该镜片阵列或镜片的第一光学部是在凹槽的底面上形成的，所形成的镜片阵列或镜片较在透光基板的第一表面上形成第一光学部的镜片更薄，且由于透光基板并不是整块进行薄化，凹槽四周未薄化的区域可同时承受压印过程中的压力，避免了镜片制程中透光基板的弯曲和破裂。
附图说明
图1是本发明实施例镜片的制造方法流程图。
图2至图12是本发明实施例镜片制造方法的过程示意图。
图13是现有技术镜片的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。
请参阅图1、图11、图12，本发明镜片阵列100或镜片200的制造方法包括以下步骤：
提供一透光基板，其具有相对的第一表面和第二表面；
蚀刻该透光基板的第一表面形成多个阵列排布的凹槽；
形成一光阻层于每个凹槽的底面，利用曝光显影的方法去除预定区域光阻，使该底面露出部分表面，成为非光学区，在该非光学区形成遮光膜；
去除每个凹槽内残留的光阻，形成光学区，于该光学区加一成型材料，压印成型第一光学部，并固化第一光学部的成型材料；
压印成型第二光学部于该透光基板的第二表面与该第一光学部同光轴的位置；
在透光基板的第一表面上于每个凹槽四周形成切割道；
形成一粘着层于透光基板的第一表面上每个切割道所围成的区域；
沿着该切割道切割该透光基板形成各个镜片。
下面将结合图2至图12对镜片阵列100或镜片200的制造方法进行详细描述。
如图2所示，首先提供一透光基板10，该透光基板10的材料是一种透光材料，例如玻璃，优选地，可以是穿透率大于95％的光学玻璃。该透光基板10具有两个相对的表面，即第一表面102和第二表面104。
于第一表面102通过蚀刻方法形成多个阵列排布的凹槽11，该蚀刻方法可为物理性蚀刻，如溅射蚀刻(Sputter Etching)、离子束蚀刻(Ion Beam Etching)；化学性蚀刻，如等离子体化学蚀刻(Plasma Chemical Etching)；或物理、化学复合蚀刻，如反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etching)。
利用裂缝涂布(Slit Coat)或者自转式涂布法或其它涂布法在每个凹槽11的底面112形成光阻层13，光阻层13可以是负光阻，也可以是正光阻。
通过具有预定图案的光罩(图未示)对光阻层13进行紫外光照射曝光。如果使用负光阻，例如聚异戊二烯(polyisoprene)，由于负光阻对紫外光敏感，曝光部分将不溶于显影剂。
请参阅图3，使用显影剂后，将未曝光的负光阻溶解，留下被曝光的负光阻132。凹槽11的底面112露出部分表面，形成非光学区14。
请参阅图4，利用现有的镀膜技术，例如溅镀法，在非光学区14上镀一层遮光材料，例如铬，形成遮光膜60，遮光膜60用于减少杂散光。遮光膜60至少覆盖如图3所示的非光学区14。遮光膜60的厚度小于负光阻132的厚度。
请参阅图5，利用一种可溶解负光阻但与遮光材料铬无反应的溶剂，例如丙酮溶液，溶解如图4所示的负光阻132，露出镜片成型区16。
然后在镜片成型区16利用压印模具压印成型第一光学部。
成型过程请参阅图6至图12。请参阅图6，该压印模具20由一种能透过紫外光的材料制成，其具有多个与凹槽11相对应的凸出部202，每个凸出部202具有一成型腔2022，用于成型镜片的光学部形状。本实施例中，该成型腔2022的形状为内凹的球面。
首先在镜片成型区16加一成型材料18，该光学成型材料18是热塑性材料或热固性材料，且此时呈液态或熔融态，光学成型材料18受热或受紫外光照射后可固化。
请参阅图7，将压印模具20对准成型材料18进行压印。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。
请参阅图8，固化完成后，脱去压印模具20，每个凹槽11的底面112上形成有第一光学部30。
请参阅图9，压印成型第二光学部40于该透光基板10的第二表面104与该第一光学部30同光轴的位置。
请参阅图10，在该第一表面102上于每个凹槽11四周形成切割道12，其可通过激光切割装置或刀具切割形成。
请参阅图11，于该透光基板10的第一表面102上每个切割道12所围成的区域通过涂布方法形成一粘着层17，即形成镜片阵列100。该粘着层17的作用在于使透光基板10可以粘合多片具有光学元件的基板，形成多层光学元件结构后，再整体进行切割。该光学元件可为多个感光器(CMOS或者CCD)或者多个透镜。
请参阅图12，沿着该切割道12切割该透光基板10形成单个镜片200。
相较于现有技术，由于该镜片阵列100或镜片200的第一光学部30是在凹槽11的底面112上形成的，所形成的镜片阵列100或镜片200较在透光基板10的第一表面102上形成第一光学部的镜片更薄，且由于透光基板10并不是整块进行薄化，凹槽11四周未薄化的区域可同时承受压印过程中的压力，避免了镜片阵列100或镜片200的制程中透光基板10的弯曲和破裂。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，可以理解的是，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种镜片阵列的制造方法，其包括以下步骤：
提供一透光基板，其具有相对的第一表面和第二表面；
蚀刻该透光基板的第一表面形成多个阵列排布的凹槽；
形成一光阻层于每个凹槽的底面，利用曝光显影的方法去除预定区域光阻，使该底面露出部分表面，成为非光学区，在该非光学区形成遮光膜；
去除每个凹槽内残留的光阻，形成光学区，于该光学区加一成型材料，压印成型第一光学部，并固化第一光学部的成型材料；
在透光基板的第一表面上于每个凹槽四周形成切割道。
2.如权利要求1所述的镜片阵列的制造方法，其特征在于，进一步包括在固化第一光学部的成型材料后，压印成型第二光学部于该透光基板的第二表面与该第一光学部同光轴的位置的步骤。
3.如权利要求2所述的镜片阵列的制造方法，其特征在于，进一步包括在形成第二光学部后，于该透光基板的第一表面上每个切割道所围成的区域形成一粘着层的步骤。
4.如权利要求3所述的镜片阵列的制造方法，其特征在于，进一步包括在形成粘着层后，沿着该切割道切割该透光基板形成各个镜片的步骤。
5.如权利要求1所述的镜片阵列的制造方法，其特征在于，压印成型第一光学部的步骤中，使用一压印模具进行压印，该压印模具具有多个与该凹槽相对应的凸出部，每个凸出部具有一成型腔，用于成型镜片的光学部形状。
6.如权利要求1所述的镜片阵列的制造方法，其特征在于，该光阻层是利用裂缝涂布或者自转式涂布法形成，该切割道是通过激光切割装置或刀具切割形成，该固化方法为紫外线固化。
7.一种镜片，其包括一透光基板，该透光基板具有相对的第一表面和第二表面，其特征在于，该透光基板的第一表面设有一凹槽，该凹槽的底面设有一第一光学部和一遮光膜，该遮光膜围绕设置于该第一光学部外围。
8.如权利要求7所述的镜片，其特征在于，该透光基板的第二表面为平面。
9.如权利要求7所述的镜片，其特征在于，该透光基板的第二表面对应于该第一光学部的位置设有一与其同光轴的第二光学部。
10.一种镜片阵列，包括一透光基板，该透光基板具有相对的第一表面和第二表面，其特征在于，该透光基板的第一表面设有多个阵列排布的凹槽，每个凹槽的底面设有一第一光学部和一遮光膜，该遮光膜围绕设置于该第一光学部外围。
11.如权利要求10所述的镜片阵列，其特征在于，该透光基板的第二表面对应于该第一光学部的位置设有一与其同光轴的第二光学部。
12.如权利要求10所述的镜片阵列，其特征在于，该透光基板的第二表面为平面。
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