專利名稱：微透鏡結構、微透鏡工藝及應用于微透鏡工藝的岸堤圖案的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種微透鏡的制造方法及其結構，特別是涉及一種利用岸提材料層以 避免黏劑殘留的微透鏡制造方法及其結構。
背景技術：
微透鏡陣列元件是在透明的基材上制作出許多曲面狀的微結構圖樣，其具有折射 光線與聚焦光束的功能，其可應用于光電元件，例如為數字相機的影像傳感器、發光二極 管、或太陽能電池。舉例來說，將微透鏡附加至發光二極管的發光面，可有效地減少全反射現象和波 導效應，以藉此而提升發光二極管的出光效率；將微透鏡附加至太陽能電池的光接收面，可 提升光的吸收效率及改善光電轉換效率；將微透鏡附加至光檢測器，可將信號光通過聚焦 作用而集中于感光區，藉此來提升光的利用率、改善光檢測器的信號與噪音的比率、縮短反 應時間、以及減少失真。一種廣泛使用的微透鏡的制造方法為微透鏡陣列壓印法，其利用精密加工的壓印 模具壓印涂布在基板上的黏劑，并且利用紫外光來固化黏劑以形成微透鏡陣列。此方式的 缺點在于微透鏡陣列完成后，在每一微透鏡之間會有固化的黏劑殘留，殘留在微透鏡周圍 的黏劑可能會影響后續微透鏡的透光效果，并且，殘留的黏劑也是原料上的浪費。有鑒于此，必要發展新的工藝以降低制造成本，提升生產效能以及避免殘留的黏 劑影響微透鏡的光學表現。
發明內容
本發明提供一種微透鏡的制造方法及其結構，以改良先前技術的缺點并具有更高 的生產效益。本發明的目的之一是提供一種微透鏡工藝，包含提供基板，包含微透鏡預定區 域和周圍區域；提供壓印模具，包含透鏡塑形區；于該基板的該周圍區域形成第一岸提材 料層，并且該第一岸提材料層圍繞該微透鏡預定區；于該微透鏡預定區形成微透鏡材料層； 進行壓印程序，以該壓印模具的該透鏡塑形區接觸該微透鏡材料層，壓印出過渡微透鏡結 構；進行固化處理，使該過渡微透鏡結構固化，以形成微透鏡；以及移除該壓印模具。本發明的另一目的是提供一種應用于微透鏡工藝的岸提圖案，該岸提圖案設于基 板上，該基板包含微透鏡預定區域和周圍區域，該岸提圖案包含第一岸提材料層，位于該 周圍區域并且圍繞該微透鏡預定區；以及第二岸提材料層，位于該周圍區域并且圍繞該第 一岸提材料層，其中該第一岸提材料層和該第二岸提材料層之間形成凹槽。本發明的特色在于以岸提材料層圍繞微透鏡預定區域，以限定微透鏡材料層的范 圍，并且，本發明利用岸提材料層形成的凹槽，容納在壓印時溢出的微透鏡材料。因此，在微 透鏡完成后，微透鏡之間不會有黏劑殘留。為使本領域技術人員能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明的數個優選實施例，并結合附圖，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成的功效。
圖1至圖5為根據本發明實施例所繪示的微透鏡工藝示意圖；圖6為根據本發明的一實施例的基板上視圖；圖7為根據本發明的另一實施例的基板上視圖；圖8為根據圖7繪示本發明另一實施例的側視示意圖。
具體實施例方式圖1至圖5為根據本發明實施例所繪示的微透鏡工藝示意圖，圖6為根據本發明 的一實施例的基板上視圖，圖7與圖8分別為本發明的另一實施例的基板上視圖與側視示 意圖。參照圖1和圖6，首先提供基板10，其上定義出微透鏡預定區域A和周圍區域B，基 板10僅示范性地顯示三個微透鏡預定區，但其于具體實施上，可能包括數萬或數百萬個微 透鏡預定區。此基板10可例如為玻璃基板或硅基板，可應用于數字相機的影像傳感器芯片 元件、發光二極管芯片元件、或太陽能電池芯片元件。接著，形成光刻膠層(圖未示)全面 覆蓋基板10，并且利用曝光顯影工藝，移除覆蓋在微透鏡預定區A上的光刻膠，曝露出微透 鏡預定區域A，剩余的光刻膠層則形成第一岸提材料層12于周圍區域B上以圍繞微透鏡預 定區域A。如圖6所示，微透鏡預定區A為第一圖形14，例如圓形。然而，該第一圖形14亦 可以為橢圓形、矩形、三角形、六邊形或其它形狀。如圖2所示，接著，利用噴膠或點膠方式將液體狀的微透鏡材料層16放置在基 板10的微透鏡預定區A上。其中，透鏡材料層16可以為環氧樹脂、光學膠、壓克力系材料 (Polymethylmethacrylates, PMMAs)、聚氨酯系塑料材料(Polyurethanes, PUs)、硅膠系材 料(polydimethylsiloxane，PDMS)或其它熱硬化或光硬化的透光材料。如圖3所示，提供壓印模具18，包含透鏡塑形區20，如圖4所示，在進行壓印程序 時，將壓印模具18的透鏡塑形區20接觸微透鏡材料層16，使得液體狀的微透鏡材料層16 隨著透鏡塑形區20的形狀，形成過渡微透鏡結構22。壓印模具18上的透鏡塑形區20可以 為凸面或凹面或是其它形狀，要看微透鏡所需而定。然后，進行固化處理以固化過渡微透鏡結構22，根據本發明的優選實施例，固化處 理例如利用365nm紫外線照射過渡微透鏡結構22約10秒，如圖5所示，在過渡微透鏡結構 22固化之后，形成微透鏡24，之后，將壓印模具18移除。另外，第一岸提材料層12在微透 鏡24完成之后，可依產品設計所需，選擇性移除。圖7為本發明的另一實施例的基板上視圖。根據本發明的另一實施例，在進行曝 光顯影工藝時，除形成第一岸提材料層12外，亦可同時形成第二岸提材料層121。舉例而 言，如圖7所示，可先形成光刻膠層(圖未示)覆蓋基板10，于進行曝光顯影工藝后，移除部 分光刻膠層，曝露出微透鏡預定區域A以及部分周圍區域B，并且使得剩余的光刻膠分別在 周圍區域B上形成第一岸提材料層12和第二岸提材料層121，以作為本發明應用于微透鏡 工藝的岸提圖案50。于本實施例中，第一岸提材料層12的厚度優選介于0. 1至0. 2 y m，而 第二岸提材料層121的厚度優選介于0. 1至0. 2 y m。
第二岸提材料層121形成第二圖形141，例如，圓形，圍繞第一岸提材料層12和微 透鏡預定區域A，同樣地，第二圖形121亦可以為橢圓形、矩形、三角形、六邊形或其它圖形。 值得注意的是，第一岸提材料層12和第二岸提材料層121之間會形成凹槽26，于進行壓印 程序時，壓印模具18的透鏡塑形區20接觸微透鏡材料層16，而溢出微透鏡預定區域A的微 透鏡材料可以流入凹槽26中。如此，即不會在微透鏡24之間發生黏劑殘留的問題。同樣 地，在微透鏡24完成之后，第一岸提材料層12和第二岸提材料層121可以選擇性移除。雖然在圖7中僅繪示了第一岸提材料層12和第二岸提材料層121作為本發明應 用于微透鏡工藝的岸提圖案50，但并不以此為限。本發明亦可以形成多個岸提材料層，層層 圍繞微透鏡預定區域A，并形成多個凹槽，以提供更多容納多余的黏劑的空間。圖8為依據圖7所繪示的本發明另一實施例的側視示意圖，其中，一種微透鏡結 構200包含基板10 ；第一岸提材料層12，覆蓋基板10并曝露出微透鏡預定區域A ；微透鏡 24，形成于微鏡預定區域A中；以及第二岸提材料層121，圍繞第一岸提材料層12，并且在第 一岸提材料層12和第二岸提材料層121之間形成凹槽26。第一岸提材料層12和第二岸提 材料層121皆可為光刻膠，而第一岸提材料層12的厚度優選介于0. 1至0. 2pm之間，且第 二岸提材料層121的厚度優選介于0. 1至0. 2 y m之間。本發明利用岸提材料層12、121圍繞微透鏡預定區域A，將液體狀的微透鏡材料層 16限定于微透鏡預定區域A的范圍之內，因此于噴膠或點膠時，其微透鏡材料層16的涂布 量較容易控制，可節省微透鏡材料層的使用量，并且，本發明利用岸提材料層12、121形成 凹槽，使壓印時多余的微透鏡材料可以流入凹槽26中。如此，在微透鏡24完成后，不會在 微透鏡24之間發生黏劑殘留的現象。以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明權利要求所做的均等變化與修 飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種微透鏡工藝，包含提供基板，包含微透鏡預定區域和周圍區域；提供壓印模具，包含透鏡塑形區；于所述基板的所述周圍區域形成第一岸提材料層，并且所述第一岸提材料層圍繞所述 微透鏡預定區；于所述微透鏡預定區形成微透鏡材料層；進行壓印程序，以所述壓印模具的所述透鏡塑形區接觸所述微透鏡材料層，壓印出過 渡微透鏡結構；進行固化處理，使所述過渡微透鏡結構固化，以形成微透鏡；以及移除所述壓印模具。
2.如權利要求1所述的微透鏡工藝，其中所述第一岸提材料層為光刻膠。
3.如權利要求2所述的微透鏡工藝，其中所述第一岸提材料層的形成方式包含形成光刻膠層覆蓋所述基板；以及移除部分所述光刻膠層，曝露出所述微透鏡預定區域，使得剩余的所述光刻膠層形成 所述第一岸提材料層。
4.如權利要求1所述的微透鏡工藝，其中所述微透鏡預定區域為第一圖形，所述第一 圖形選自下列群組圓形、橢圓形、矩形、三角形和六邊形。
5.如權利要求1所述的微透鏡工藝，在形成所述第一岸提材料層的同時還包含形成第二岸提材料層于所述周圍區域并且圍繞所述第一岸提材料層。
6.如權利要求5所述的微透鏡工藝，其中所述第二岸提材料層為光刻膠。
7.如權利要求6所述的微透鏡工藝，其中所述第一岸提材料層和第二岸提材料層的形 成方式包含形成光刻膠層覆蓋所述基板；以及移除部分所述光刻膠層，曝露出所述微透鏡預定區域以及部分所述周圍區域，并且使 得剩余的光刻膠分別形成所述第一岸提材料層和所述第二岸提材料層。
8.如權利要求5所述的微透鏡工藝，其中所述第二岸提材料層圍繞所述第一岸提材料 層時形成第二圖形，所述第二圖形選自下列群組圓形、橢圓形、矩形、三角形和六邊形。
9.如權利要求5所述的微透鏡工藝，其中所述第一岸提材料層和所述第二岸提材料層 之間形成凹槽。
10.如權利要求9所述的微透鏡工藝，其中于進行所述壓印程序時，溢出所述微透鏡預 定區域的所述微透鏡材料層，流入所述凹槽中。
11.如權利要求1所述的微透鏡工藝，其中所述透鏡塑形區具有凸面。
12.如權利要求1所述的微透鏡工藝，其中所述透鏡塑形區具有凹面。
13.如權利要求1所述的微透鏡工藝，其中所述微透鏡材料層于液體狀態下利用噴膠 或點膠方式放置于所述基板上的所述微透鏡預定區。
14.如權利要求1所述的微透鏡工藝，還包含移除所述第一岸提材料層。
全文摘要
本發明揭示了一種微透鏡工藝，首先提供基板，包含微透鏡預定區域和周圍區域，提供壓印模具，包含透鏡塑形區，其次，于所述基板的所述周圍區域形成第一岸堤材料層，并且所述第一岸堤材料層圍繞所述微透鏡預定區，之后，于所述微透鏡預定區形成微透鏡材料層，接著，進行壓印程序，以所述壓印模具的所述透鏡塑形區接觸所述微透鏡材料層，壓印出過渡微透鏡結構，然后，進行固化處理，使所述過渡微透鏡結構固化，以形成微透鏡，最后，移除所述壓印模具。
文檔編號G03F7/00GK102004274SQ200910166900
公開日2011年4月6日 申請日期2009年9月3日 優先權日2009年9月3日
發明者蕭運聯 申請人:奇景光電股份有限公司