TWI482700B - 鏡頭片的製作方法 - Google Patents

Description

鏡頭片的製作方法

本發明是有關於一種光學元件的製作方法，且特別是有關於一種鏡頭片(lens sheet)的製作方法。

隨著光電技術的進步，影像感測器的尺寸越作越小，其中影像感測器例如為電荷耦合元件(charge coupled device,CCD)或互補式金氧半導體感測元件(complementary metal oxide semiconductor sensor,CMOS sensor)。如此一來，用以成像於影像感測器的鏡頭亦越作越小。除此之外，由於照像與攝影功能在現今已通常整合於各種電子裝置中，例如整合於行動電話、筆記型電腦、平板電腦等可攜式電子裝置中，因此鏡頭亦須盡量地縮小，以符合可攜式電子裝置的小型化要求。

目前行動電話、筆記型電腦及平板電腦的鏡頭已作得相當的小，如此小的鏡頭的尺寸可達到晶片(chip)的尺寸之等級，所以這樣的鏡頭可利用類似於晶圓製程的製程來大量生產。因此，如此小的鏡頭又可稱之為晶圓級光學元件(wafer level optics)。

當製作晶圓級光學元件時，通常是在一透光圓片上塗佈一膠材，接著利用膜具使膠材成型而形成多個透鏡。之後，再對膠材及透光圓片進行烘烤，以使膠材固化。然而，在對膠材進行烘烤時，由於膠材與透光圓片的熱膨帳係數不同，因此在烘烤完後膠材與透光圓片會產生翹曲。當透光圓片的相對兩面都要利用膠材來形成透鏡時，烘烤後之圓片的翹曲情形狀更加嚴重。此外，當烘烤完其中一面膠材而形成透鏡時，由於透光圓片已經翹曲，將使之後在透光圓片的另一面形成透鏡時，會有對位上的困難，亦即使透光圓片的相對兩面之透鏡難以對位。

本發明提供一種鏡頭片的製作方法，其可有效降低鏡頭片的翹曲程度。

本發明之一實施例提出一種鏡頭片的製作方法，包括下列步驟。提供一透光基板，其中透光基板具有相對之一第一表面及一第二表面。將一第一支撐基板貼附於透光基板的第二表面上。在透光基板的第一表面上形成一第一透鏡膜。在將第一支撐基板貼附於透光基板的第二表面上之後，對第一透鏡膜加熱。將第一支撐基板從透光基板的第二表面上移除。

在本發明之實施例之鏡頭片的製作方法中，由於在對第一透鏡膜加熱之前先將第一支撐基板貼附於透光基板上，因此第一透鏡膜在加熱過程中所產生的應力可被第一支撐基板吸收，亦即藉由第一支撐基板的支撐可有效降低第一透鏡膜與透光基板受到熱應力時所產生的形變。如此一來，本發明之實施例之鏡頭片的製作方法便可製作出翹曲程度較小或無翹曲之鏡頭片。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A至圖1D為繪示本發明之一實施例之鏡頭片的製作方法的流程之剖面示意圖。請參照圖1A至圖1D，本實施例之鏡頭片的製作方法包括下列步驟。首先，請參照圖1A，提供一透光基板110，其中透光基板110具有相對之一第一表面112及一第二表面114。在本實施例中，透光基板110為玻璃基板，例如為玻璃圓片(glass wafer)。然而，在其他實施例中，透光基板110亦可以是其他材質之透光基板。接著，請參照圖1B，將一第一支撐基板120貼附於透光基板110的第二表面114上。在本實施例中，將第一支撐基板120貼附於透光基板110的第二表面114上的步驟為藉由一第一黏著層130將第一支撐基板120貼附於透光基板110的第二表面114上。此外，在本實施例中，第一黏著層130例如為熱解離黏著層。再者，在本實施例中，第一支撐基板120為一硬質基板，例如為厚度較透光基板110厚或質地較透光基板硬的基板。舉例而言，第一支撐基板120可以是厚玻璃板或其他材質的厚板。

然後，請參照圖1C，在透光基板110的第一表面112上形成一第一透鏡膜140。在本實施例中，形成第一透鏡膜140的步驟包括在透光基板110的第一表面112上塗佈一材料層。然後，利用一模具將此材料層壓印出第一透鏡膜140的形狀。之後，再使此材料層固化成第一透鏡膜140，其中第一透鏡膜140包括複數個透鏡部142及一連接這些透鏡部142的薄膜部144。在本實施例中，此材料層的材質為光固化樹脂，例如為紫外光膠(ultraviolet adhesive,UV adhesive)，而使此材料層固化成第一透鏡膜140的方法為利用光(例如紫外光)照射此材料層，以使此材料層固化成第一透鏡膜140。接著，在將第一支撐基板120貼附於透光基板110的第二表面114上之後，對第一透鏡膜140加熱，以使第一透鏡膜140進一步固化，而形成結構較為穩定的第一透鏡膜140。在本實施例中，對第一透鏡膜140加熱的步驟為烘烤第一透鏡膜140。然而，在其他實施例中，亦可採用其他適當的方式對第一透鏡膜140加熱，以使其進一步固化。在本實施例中，透鏡部142是以凸透鏡為例，然而，在其他實施例中，透鏡部142亦可以是凹透鏡或其他形式的透鏡。

之後，請參照圖1D，將第一支撐基板120從透光基板110的第二表面114上移除。在本實施例中，由於第一黏著層130為熱解離黏著層，因此將第一支撐基板120從透光基板110的第二表面114上移除的步驟包括加熱解離第一黏著層130。在本實施例中，加熱解離第一黏著層130的溫度大於圖1C的步驟中對第一透鏡膜140加熱的溫度。換言之，圖1C的步驟中對第一透鏡膜140加熱的溫度還不至於使第一黏著層130解離，而使第一黏著層130解離的溫度為更高的溫度。然而，在其他實施例中，第一黏著層130亦可以是電磁波解離黏著層，而將第一支撐基板120從透光基板110的第二表面114上移除的步驟可包括以電磁波照射並解離第一黏著層130，例如是以具有某一波長範圍的光照射第一黏著層130，以使第一黏著層130解離。如此一來，即完成本實施例之鏡頭片100，其中鏡頭片100包括透光基板110與第一透鏡膜140。

在實施例之鏡頭片100的製作方法中，由於在對第一透鏡膜140加熱之前先將第一支撐基板120貼附於透光基板110上，因此第一透鏡膜140在加熱過程中所產生的應力可被第一支撐基板120吸收，亦即藉由第一支撐基板120的支撐可有效降低第一透鏡膜140與透光基板110受到熱應力時所產生的形變。如此一來，本實施例之鏡頭片100的製作方法便可製作出翹曲程度較小或無翹曲之鏡頭片100。

以上的實施例是敘述在透光基板110的其中一側製作透鏡膜的方法，而以下將敘述在透光基板110的相對兩側皆製作透鏡膜的方法。

圖2A至圖2F為繪示本發明之另一實施例之鏡頭片的製作方法的部分流程之剖面示意圖。請參照圖2A至圖2F，本實施例之鏡頭片的製作方法的前幾個步驟與圖1A至圖1C的步驟相同，且本實施例之鏡頭片的製作方法除了包括上述圖1A至圖1C的步驟之外，更包括下列步驟。請參照圖2A，在圖1C的步驟之後，在本實施例中可在第一透鏡膜140上形成一保護層150。保護層150的材質例如為矽氧樹脂(silicone)。接著，請參照圖2B，在對第一透鏡膜140加熱之後，將一第二支撐基板160貼附於第一透鏡膜140上。在本實施例中，將第二支撐基板160貼附於第一透鏡膜140上的步驟為將第二支撐基板160貼附於保護層150上。當保護層150形成於第一透鏡膜140上時，可形成一平坦的表面，如此有助於第二支撐基板160的貼附，且可避免第一透鏡膜140的透鏡部142在製程中受到損壞。在本實施例中，第二支撐基板160為一硬質基板，例如為厚度較透光基板110厚或質地較透光基板硬的基板。舉例而言，第二支撐基板160可以是厚玻璃板或其他材質的厚板。

將第二支撐基板160貼附於第一透鏡膜140上的步驟可為藉由一第二黏著層180將第二支撐基板160貼附於第一透鏡膜140上。在本實施例中，即藉由第二黏著層180將第二支撐基板160貼附於保護層150上。在本實施例中，第二黏著層180例如為熱解離黏著層。

然後，請參照圖2C，將第一支撐基板120從透光基板110的第二表面114上移除，其中此步驟的細節與圖1D的步驟之細節相同，可參照上述對圖1D的步驟之描述，在此不再重述。

再來，請參照圖2D，在將第一支撐基板120從透光基板110的第二表面114上移除之後，在透光基板110的第二表面114上形成一第二透鏡膜170。在本實施例中，形成第二透鏡膜170的步驟包括在透光基板110的第二表面114上塗佈一材料層。然後，利用一模具將此材料層壓印出第二透鏡膜170的形狀。之後，再使此材料層固化成第二透鏡膜170，其中第二透鏡膜170包括複數個透鏡部172及一連接這些透鏡部172的薄膜部174。在本實施例中，用以形成第二透鏡膜170的材料層的材質為光固化樹脂，例如為紫外光膠(ultraviolet adhesive,UV adhesive)，而使此材料層固化成第二透鏡膜170的方法為利用光(例如紫外光)照射此材料層，以使此材料層固化成第二透鏡膜170。在本實施例中，第二透鏡膜170的步驟包括使第二透鏡膜170的這些透鏡部172分別與第一透鏡膜140的這些透鏡部142對齊，例如是使這些透鏡部172的光軸分別與這些透鏡部142的光軸對齊。舉例而言，可使形成第二透鏡膜170的模具之對應於透鏡部172的部分與透鏡部142對齊，進而壓出與透鏡部142對齊的透鏡部172。

接著，在將第二支撐基板160貼附於第一透鏡膜140上之後，對第二透鏡膜170加熱，以使第二透鏡膜170進一步固化，而形成結構較為穩定的第二透鏡膜170。在本實施例中，對第二透鏡膜170加熱的步驟為烘烤第二透鏡膜170。然而，在其他實施例中，亦可採用其他適當的方式對第二透鏡膜170加熱，以使其進一步固化。在本實施例中，透鏡部172是以凸透鏡為例，然而，在其他實施例中，透鏡部172亦可以是凹透鏡或其他形式的透鏡。

然後，請參照圖2E，從第一透鏡膜140上移除第二支撐基板160。在本實施例中，從第一透鏡膜140上移除第二支撐基板160的步驟為從保護層150上移除第二支撐基板160。在本實施例中，由於第二黏著層180為熱解離黏著層，因此將第二支撐基板160從第一透鏡膜140上移除的步驟包括加熱解離第二黏著層180。在本實施例中，加熱解離第二黏著層180的溫度大於圖2D的步驟中對第二透鏡膜170加熱的溫度。換言之，圖2D的步驟中對第二透鏡膜170加熱的溫度還不至於使第二黏著層180解離，而使第二黏著層180解離的溫度為更高的溫度。然而，在其他實施例中，第二黏著層180亦可以是電磁波解離黏著層，而將第二支撐基板160從第一透鏡膜140上移除的步驟可包括以電磁波照射並解離第二黏著層180，例如是以具有某一波長範圍的光照射第二黏著層180，以使第二黏著層180解離。

之後，請參照圖2F，從第一透鏡膜140上移除保護層150。如此一來，即完成本實施例之鏡頭片100a。

在實施例之鏡頭片100a的製作方法中，由於在對第一透鏡膜140加熱之前先將第一支撐基板120貼附於透光基板110上，且在對第二透鏡膜170加熱之前先將第二支撐基板160貼附於第一透鏡膜140上，因此第一透鏡膜140與第二透鏡膜170在加熱過程中所產生的應力可分別被第一支撐基板120與第二支撐基板160吸收，亦即藉由第一支撐基板120與第二支撐基板160的支撐可有效降低第一透鏡膜140與透光基板110受到熱應力時所產生的形變及有效降低第二透鏡膜170與透光基板110受到熱應力時所產生的形變。如此一來，本實施例之鏡頭片100a的製作方法便可製作出翹曲程度較小或無翹曲之鏡頭片100a。

另外，由於在製作第二透鏡膜170的時候，第一透鏡膜140與透光基板110可處於較無翹曲或無翹曲的情況，所以第二透鏡膜170的透鏡部172與第一透鏡膜140的透鏡部142的對位便可以較為準確，進而提升鏡頭片100a的光學品質。

在本實施例中，可藉由切割鏡頭片100或鏡頭片100a來使鏡頭片100或鏡頭片100a上的這些透鏡部142彼此分離，例如往相鄰兩透鏡部142間的薄膜部144切割，以分離出彼此獨立的透鏡部142。分離而成的透鏡部142及透光基板110(或者再加上透鏡部172)即可形成鏡頭，此鏡頭可用於微形影像感測器中。

綜上所述，在本發明之實施例之鏡頭片的製作方法中，由於在對第一透鏡膜加熱之前先將第一支撐基板貼附於透光基板上，因此第一透鏡膜在加熱過程中所產生的應力可被第一支撐基板吸收，亦即藉由第一支撐基板的支撐可有效降低第一透鏡膜與透光基板受到熱應力時所產生的形變。如此一來，本發明之實施例之鏡頭片的製作方法便可製作出翹曲程度較小或無翹曲之鏡頭片。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、100a．．．鏡頭片

110．．．透光基板

112．．．第一表面

114．．．第二表面

120．．．第一支撐基板

130．．．第一黏著層

140．．．第一透鏡膜

142、172．．．透鏡部

144、174．．．薄膜部

150．．．保護層

160．．．第二支撐基板

170．．．第二透鏡膜

180．．．第二黏著層

圖1A至圖1D為繪示本發明之一實施例之鏡頭片的製作方法的流程之剖面示意圖。

圖2A至圖2F為繪示本發明之另一實施例之鏡頭片的製作方法的部分流程之剖面示意圖。

110．．．透光基板

112．．．第一表面

114．．．第二表面

120．．．第一支撐基板

130．．．第一黏著層

140．．．第一透鏡膜

142．．．透鏡部

144．．．薄膜部

Claims (16)

1. 一種鏡頭片的製作方法，包括：提供一透光基板，其中該透光基板具有相對之一第一表面及一第二表面；將一第一支撐基板貼附於該透光基板的該第二表面上；在該透光基板的該第一表面上形成一第一透鏡膜；在將該第一支撐基板貼附於該透光基板的該第二表面上之後，對該第一透鏡膜加熱；以及將該第一支撐基板從該透光基板的該第二表面上移除。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭片的製作方法，更包括：在對該第一透鏡膜加熱之後，將一第二支撐基板貼附於該第一透鏡膜上；在將該第一支撐基板從該透光基板的該第二表面上移除之後，在該透光基板的該第二表面上形成一第二透鏡膜；在將該第二支撐基板貼附於該第一透鏡膜上之後，對該第二透鏡膜加熱；以及從該第一透鏡膜上移除該第二支撐基板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭片的製作方法，更包括：在將該第二支撐基板貼附於該第一透鏡膜上之前，在該第一透鏡膜上形成一保護層，其中將該第二支撐基板貼附於該第一透鏡膜上的步驟為將該第二支撐基板貼附於該保護層上，且從該第一透鏡膜上移除該第二支撐基板的步驟為從該保護層上移除該第二支撐基板；以及從該第一透鏡膜上移除該保護層。
4. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭片的製作方法，其中該第一透鏡膜與該第二透鏡膜各包括複數個透鏡部及一連接該些透鏡部的薄膜部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之鏡頭片的製作方法，其中形成該第二透鏡膜的步驟包括使該第二透鏡膜的該些透鏡部分別與該第一透鏡膜的該些透鏡部對齊。
6. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭片的製作方法，其中對該第一透鏡膜加熱與對該第二透鏡膜加熱分別為烘烤該第一透鏡膜及烘烤該第二透鏡膜。
7. 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭片的製作方法，其中將該第一支撐基板貼附於該透光基板的該第二表面上的步驟為藉由一第一黏著層將該第一支撐基板貼附於該透光基板的該第二表面上，且將該第二支撐基板貼附於該第一透鏡膜上的步驟為藉由一第二黏著層將該第二支撐基板貼附於該第一透鏡膜上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之鏡頭片的製作方法，其中該第一黏著層與該第二黏著層為熱解離黏著層，將該第一支撐基板從該透光基板的該第二表面上移除的步驟包括加熱解離該第一黏著層，且從該第一透鏡膜上移除該第二支撐基板的步驟包括加熱解離該第二黏著層。
9. 如申請專利範圍第8項所述之鏡頭片的製作方法，其中加熱解離該第一黏著層的溫度大於對該第一透鏡膜加熱的溫度，且加熱解離該第二黏著層的溫度大於對該第二透鏡膜加熱的溫度。
10. 如申請專利範圍第7項所述之鏡頭片的製作方法，其中該第一黏著層與該第二黏著層為電磁波解離黏著層，將該第一支撐基板從該透光基板的該第二表面上移除的步驟包括以電磁波照射並解離該第一黏著層，且從該第一透鏡膜上移除該第二支撐基板的步驟包括以電磁波照射並解離該第二黏著層。
11. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭片的製作方法，其中該第一透鏡膜包括複數個透鏡部及一連接該些透鏡部的薄膜部。
12. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭片的製作方法，其中對該第一透鏡膜加熱為烘烤該第一透鏡膜。
13. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭片的製作方法，其中將該第一支撐基板貼附於該透光基板的該第二表面上的步驟為藉由一第一黏著層將該第一支撐基板貼附於該透光基板的該第二表面上。
14. 如申請專利範圍第13項所述之鏡頭片的製作方法，其中該第一黏著層為熱解離黏著層，將該第一支撐基板從該透光基板的該第二表面上移除的步驟包括加熱解離該第一黏著層。
15. 如申請專利範圍第14項所述之鏡頭片的製作方法，其中加熱解離該第一黏著層的溫度大於對該第一透鏡膜加熱的溫度。
16. 如申請專利範圍第13項所述之鏡頭片的製作方法，其中該第一黏著層為電磁波解離黏著層，將該第一支撐基板從該透光基板的該第二表面上移除的步驟包括以電磁波照射並解離該第一黏著層。