TWI844279B - 光學薄膜之抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構 - Google Patents
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Abstract
一種光學薄膜之抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，係於一基板上形成至少一光學薄膜；其特徵在於：該光學薄膜的周邊鍍線為非直線之鋸齒形線或多曲形線，藉此使用於光感測元件時，可避免鍍線上的反射光過度強烈而影響光感測元件的感光作用者。
Description
本發明係有關一種光學薄膜，特別是指具有抗散射及抗干涉之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構。
按，薄膜材料為厚度介於數奈米到數毫米之間的薄金屬或有機物質，電子半導體功能器件和光學薄膜是薄膜技術的主要應用。光學用薄膜材料(例如降低/消除反射材料等)由數個不同厚度，不同反射率的薄層複合而成時，其光學特性得以加強。薄膜之厚度需要在可見光波長之範圍，此範圍的薄膜因為物質間折射率的差異，可以有顯著的折射特性，這些效應稱為薄膜干涉，薄膜干涉會影響光學材料折射及傳輸光的特性。在製造上，薄膜層可以由在基質(一般是玻璃)上沉積一層至多層薄膜而產生，製程則一般會用蒸鍍或濺射沉積(sputter deposition)等物理氣相沉積或化學氣相沉積法，或原子層沉積法(ALD)。應用上，有光學濾光片(二向色，Dichroic filter)，介質鏡(Dielectric mirror)、晶圓基板、半導體元件、太陽能電池、
醫療、美容、民生等。
如第1A、1B圖所示，習見光學薄膜，係將基板100放至治具110上，於治具110固定基板100後，再對基板100的表面進行濺鍍或蒸鍍，達到於基板100的表面形成光學薄膜200。然而，當光線通過該光學薄膜時，在光學薄膜周邊的鍍線210上會產生強烈的反射光而影響光感測元件，造成成像品質不佳，甚至會產生鬼影(眩光)等影響畫面影像的情形。
為了改善上述情形，有業者試圖藉由改用較大面積的基板，如第2圖所示，透過在大面積基板上形成光學薄膜，使鍍膜邊緣的鍍線遠離感光元件，亦即，將感光元件300周邊的反射區域310放大，以降低強烈反射光對感光元件300的影響。然而，隨著電子零件微型化的發展驅勢，基板並無法無限放大，而且放大反射區域的作法無法徹底解決強烈反射光造成干擾的問題，反而造成元件成本的提高。
如第3A、3B圖所示，另有業者提出了在表面形成光學薄膜410的第一基板400上方，增加第二基板500，該第二基板500的表面製作一環形遮罩510，使第一基板400和第二基板500貼合後，環形遮罩510可遮蔽光學薄膜410的周邊鍍線420。然而，此種作法雖然可遮蔽鍍線420，但光線通過環形遮罩510的內緣線520時，同樣會產生強烈反
射光，仍無法解決干擾的問題。
當光線通過光學薄膜邊緣的鍍線而產生強烈反射光，拍攝出的影像畫面即會有如第4圖或第5圖所示的鬼影或躍光現像。
有鑒於此，申請人公司的研究團隊，乃竭盡心力，進行研究與改進，經多次測試與改良後，終於有本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構的產生。
因此，本發明旨在提供一種光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，係使光學薄膜的鍍線為非直線形，以改善反射光過度強烈的問題。
依本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，係使鍍線經圖形化後為非直線之鋸齒線或多曲線，降低反射光的強度，為本發明之次一目的。
依本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，光學薄膜的鍍線為圖形化的設計，可運用於任何基板，包括玻璃、石英、晶圓、藍寶石或藍玻璃等基板，為本發明之再一目的。
依本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，非直線圖形化的鍍線又可運用於任何光學薄膜，包括厚度1nm以上之光學薄膜或1層以上的光學薄膜，為本發明之又一目的。
依本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，光學薄膜的非直線圖形化鍍線可為各式三角形、各式矩形、半圓形或多邊型等，為本發明之又一目的。
依本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其光學薄膜的鍍線經圖形化後，可避免鬼影(躍光)的產生，提昇畫面品質，為本發明之又一目的
至於本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其詳細結構、具體實施例，則參照下列依附圖所作之說明，即可得到完全的了解。
100:基板
110:治具
120:邊緣
130:裸區
200:光學薄膜
210:鍍線
300:感光元件
310:反射區域
400:第一基板
410:光學薄膜
420:鍍線
500:第二基板
510:環形遮罩
520:內緣線
600:基板
610:光學薄膜
620:鍍線
700:環形遮罩
710:鋸齒形內緣線
7a:基板
7A:第二基板
7B:第一基板
7B1:光學薄膜
7B2:鍍線
7B3:感測區域
81:光阻
810:光阻被覆步驟
82:光罩
820:曝光步驟
821:鋸齒形內緣線
83:預定圖形光阻
830:顯影步驟
84:深色薄膜
840:鍍膜步驟
850:去膜步驟
910、920:邊線
G:鋸齒形邊
L、L1:入射光
P:干涉區
R、R1:反射光
S:直線形邊
第1A圖為習見將基板放至治具上鍍膜的剖面示意圖。
第1B圖為習見於基板上形成光學薄膜的平面示意圖。
第2圖為習見選用較大基板以放大反射區域的示意圖。
第3A圖為習見以二片基板構成於光學薄膜周邊覆蓋環形遮罩的立體分解示意圖。
第3B圖為第3A圖之二片基板貼合後的平面示意圖。
第4圖為使用習見光學薄膜拍攝的影像圖。
第5圖為使用習見光學薄膜拍攝的另一影像圖。
第6圖為本發明光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構之實施示圖及其部份放大示圖。
第7A圖為習見入射光與反射光於直線形邊之示意圖。
第7B圖為本發明光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構之入射光與反射光於鋸齒形邊之示意圖。
第8圖為本發明光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構之另一實施例的立體分解示意圖。
第9圖為第8圖所示實施例之平面示意圖。
第10A圖為本發明光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構之環形遮罩的製作流程方塊圖。
第10B圖為本發明光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構之環形遮罩的製作流程剖面示圖。
第11圖為光學薄膜之周邊鍍線為直線形與鋸齒形之影像比較圖。
本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其一較佳具體實施例乃如第6圖所示，係於一基板600上形成至少一光學薄膜610，該光學薄膜610周邊的鍍線620為圖形化鍍線，所述圖形化鍍線為非直線之鋸齒形線或多曲形線者。
請參照第7A圖及第7B圖所示，係分別表示當光線射向直線形邊或鋸齒形邊的示意圖，如第7A圖所示，當入射光L射向直線形邊S時，入射光L與反射光R並無干涉，因此會造成強烈的反射光。如第7B圖所示，當入射
光L1射向鋸齒形邊G時，入射光L1與反射光R1會在鋸齒形邊G之干涉區P相互干涉，反射光的強度得被減化，因此能降低對感光元件的影響。而且，鋸齒形邊G可經過進一步設計，以控制入射光與反射光的方向，使對感光元件的影響降到最低。
因此，本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，藉由使光學薄膜610周邊的鍍線620為非直線之鋸齒形線或多曲形線等圖形化鍍線，可用於控制入射光與反射光的方向，能達到有效降低反射光強度，減少雜散光對感測區域的影響
請參照第8、9圖所示，係本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構的另一較佳具體實施例，如圖所示，係又可於一第二基板7A之表面周邊形成一環形遮罩700，該環形遮罩700的內緣為非直線之鋸齒形內緣線710。如此，當將該第二基板7A與表面形成有光學薄膜7B1的第一基板7B貼合時，該環形遮罩700得覆蓋該光學薄膜7B1的周邊鍍線7B2。藉此，當入射光射向該貼合基板時，可經由環形遮罩700之鋸齒形內緣線710降低反射光強度，進而減少雜散光對感測區域7B3的影響。
請參照第10A、10B圖所示，本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，該具有圖形化內緣線的環形遮罩，係可經由黃光微影製程於基板上形成，包括：
光阻被覆步驟810、曝光步驟820、顯影步驟830、鍍膜步驟840及去膜步驟850。其中，進行光阻被覆步驟810之前，基板需先經過洗淨，再於基板7a的表面被覆光阻81；所述曝光步驟820，係選用具有鋸齒形內緣線821的光罩82對光阻81進行曝光；所述顯影步驟830係留下預定圖形光阻83；所述鍍膜步驟840，係於基板7a上被覆深色薄膜84，深色薄膜84覆蓋預定圖形光阻83；所述去膜步驟850係去除預定圖形光阻83及其上方之深色薄膜，最終於基板7a上形成具有鋸齒形內緣線710的環形遮罩700。
本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，在光源為150Klux，且基板為玻璃基板的條件下，分別進行測試發現，如第10圖所示，其中(A)圖片係使用周邊鍍線為直線形之光學薄膜的影像圖，該影像圖顯示在光學薄膜的邊線910有明顯的亮光，表示該處會有明顯的反射光或干涉，若實施於感光元件，將會造成影像品質的偏差；(B)圖片則是使用本發明使周邊鍍線為鋸齒形線之光學薄膜的影像圖，該影像圖顯示在光學薄膜的邊線920沒有明顯的亮光，即表示該處沒有明顯的反射光或干涉，若實施於感光元件，不會對影像品質造成影響。
本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其鍍線為非直線形之鋸齒形邊或多曲形邊的光學薄膜，或其具備鋸齒形內緣線的環形遮罩，係可直接形成於
晶圓、玻璃、石英、晶圓、藍寶石或藍玻璃等基板上。
本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其光學薄膜或環形遮罩的圖形化線，亦可為各式三角形、各式矩形、半圓形、各式五邊形、六邊形或其他邊形。
本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其具有非直線之鋸齒形邊或多曲形邊的光學薄膜，係可應用於厚度為1nm以上或層數為一層以上之各種光學薄膜。
綜上所述，本發明之光學薄膜抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其既未見於任何刊物，且市面上亦未見有任何類似的產品，是以，其具有新穎性應無疑慮。另外，本發明所具有之獨特特徵以及功能遠非習用所可比擬，所以其確實比習用更具有其進步性，而符合我國專利法有關發明專利之申請要件之規定，乃依法提起專利申請。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及說明書內容所作之簡單等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍。
600:基板
610:光學薄膜
620:鍍線
Claims (6)
- 一種光學薄膜之抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，係於一基板上形成至少一光學薄膜，其特徵在於：該光學薄膜周邊的鍍線為圖形化鍍線，該所述圖形化鍍線為非直線之鋸齒形線或多曲形線；藉此使用於光感測元件時，可藉由該圖形化鍍線控制光反射方向，以減少雜散光對光感測元件的影響，進而具備抗散射及抗干涉功能者。
- 一種光學薄膜之抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，係於一基板上形成一光學薄膜，該光學薄膜的周邊形成一環形遮罩，該環形遮罩覆蓋該光學薄膜的周邊鍍線，其內緣並為圖形化內緣線，該所述圖形化內緣線為非直線之鋸齒形線或多曲形線；藉此可藉由該環形遮罩之圖形化內緣線控制光反射方向者。
- 如申請專利範圍第2項所述之光學薄膜之抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其中所述光學薄膜和環形遮罩可分別形成於一基板上，再使該二基板貼合組成者。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學薄膜之抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其中所述具有圖形化鍍線之光學薄膜，或具有圖形化內緣線之環形遮罩，係可形成於晶圓、玻璃、石英、藍寶石或藍玻璃等基板上。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學薄膜之抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其中所述光學薄膜之圖形 化鍍線或環形遮罩之圖形化內緣線，係可為三角形、各式矩形、半圓形、各式五邊形、六邊形或其他非單一直線的弧形線。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學薄膜之抗散射及抗干涉鍍膜圖形結構，其中所述圖形化鍍線係可應用於厚度為1nm以上或層數為一層以上之各種光學薄膜。
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