[发明专利]光学元件及其制造方法、图像提取装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学元件，尤其涉及一种晶片级的光学元件、图像提取装置及其制造方法。

背景技术

近年来，因固相图像提取元件，如CCD(charged coupled device)型图像感应器、CMOS型图像感应器及其类似元件的大量应用，图像提取设备，如具有照相功能的移动电话及数码相机等日渐普及于日常生活中，且其功能越来越强大，尺寸也越来越小。在图像提取元件中，主要将某一物体成像于图像提取元件中的检测表面，以达到成像的目的，并读取及输出此图像。

图像提取设备中的光学元件包括反射元件，如镜片与折射/绕射及/或反射微光学元件，以影响光线的路径。

光学元件主要是利用模板的复制来制备，其通常需要一基本结构，其包括一基板及一复制材料在基板表面上，此复制材料可在复制的过程中定型及硬化。

光学元件包括有效区及无效区(非有效区)，传统上两者皆如镜子般光滑。然而，光滑的无效区会反射不需要的光线，以导致杂散光的产生，且杂散光会严重地影响图像的品质。此外，当二光学元件互相结合时，所使用的粘着剂会溢流至邻近光线路径(有效区)的区域。此溢流的粘着剂同样也会反射不需要的光线，并破坏图像。

图1A及图1B为传统晶片级光学元件的剖面图。参照图1A，光学元件10包括一基板12及镜片14。镜片14被区分成二个区域，包括无效区142及有效区144。如上所述，有效区及无效区皆非常平滑，以致于会反射不需要的光线，并影响图像的品质。此外，参照图1B，当二光学元件利用间隙物16及粘着剂18互相结合以形成晶片级图像提取镜片时，粘着剂18通常会溢流至邻近或接触无效区142的区域。同样地，不需要的光线也会被溢流出的粘着剂20所反射。图像感测器，如CMOS或CCD，因此通常会接收到此多余的反射光，并影响图像的品质。因此，半导体业界亟需一种新颖的光学结构及其制造方法来克服上述的问题。

发明内容

为克服现有技术缺陷，本发明提供一种光学元件，包括一基板，以及一光学结构，形成于基板上，光学结构具有至少一无效区及有效区，其中无效区具有一粗糙表面。

本发明另提供一种图像提取装置，包括一基板；一光学结构，形成于基板之上，以及一间隙物，其包括一微结构，间隙物借由一粘着剂接合于基板上，其中此微结构位于粘着剂与光学结构之间，以阻隔该粘着剂的溢流。

本发明还提供一种光学元件的制造方法，包括提供一基板；提供一模件，其具有至少一光滑表面部分及至少一粗糙表面部分，以定义出一光学结构的形状；压合模件及基板，其中此基板上具有一复制材料；将复制材料局限于基板上的一特定区域，其中此特定区域的范围大于光学结构的范围；硬化此复制材料以形成此光学结构，此光学结构包括至少一有效区及一无效区。

为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。

附图说明

图1A-图1B显示传统晶片级光学元件的剖面图。

图2A为本发明一实施例的光学元件。

图2B为本发明另一实施例的光学元件。

图2C为本发明另一实施例的光学元件。

图3A-图3B为本发明光学元件的工艺剖面图。

图4为本发明图像提取装置的剖面图。

并且，上述附图中的附图标记说明如下：

10～光学元件；12、22、32、42～基板；14、24、34、44～光学结构(镜片)；142、242、342、422～无效区；144、244、444～有效区；16、46～间隙物；18、48～粘着剂；20～溢流出的粘着剂；34～复制材料；36～模件；362～粗糙表面部分；364～光滑表面部分；40～图像提取装置；50～微结构。

具体实施方式

在本发明一实施例中，本发明提供一光学元件。此光学元件包括一基板，以及一光学结构形成于基板上，其中光学结构至少包括一有效区及无效区，且无效区具有一粗糙的表面。具有粗糙表面的无效区可分散不需要的光线，以避免产生多余的光线，并增加图像的品质。

图2A至2C分别显示本发明光学元件的各实施例。应注意的是，为了清楚描述本发明的特征，图2仅为本发明实施例的简单图示，在实际应用时，本领域普通技术人员可依不同的需求增加或修改此半导体结构。