[发明专利]用于晶片级透镜的黑色可固化组合物和晶片级透镜

说明书

技术领域

本发明涉及用于晶片级透镜的黑色可固化组合物，所述黑色可固化组合物可用于形成由设置在基板上的多个透镜组成的晶片级透镜阵列的遮光膜，并且涉及通过使用所述黑色可固化组合物获得的晶片级透镜。

背景技术

近年来，小并且薄的摄像单元被安装在便携式电子终端设备如移动电话和PDA(个人数字助理(Personal Digital Assistants))上。这种摄像单元通常具有固态摄像器件如电荷耦合器件(Charge Coupled Device)(CCD)图像传感器或互补金属-氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)(CMOS)图像传感器，以及用于在固态摄像器件上形成被摄物图像的透镜。

随着便携式终端的小型化和厚度减小以及便携式终端的传播，需要所要安装在其上的摄像单元的进一步小型化和厚度减小，同时提供合适的生产能力。为了应对这样的需求，已知这样的摄像单元的大规模制备方法，其中将具有在其上形成的多个透镜的透镜基板和具有在其上形成的多个固态摄像器件的传感器基板整体地组合，并且以下列方式切割透镜基板和传感器基板：每个切下的基板包括透镜和固态摄像器件。其他制备方法包括，例如：下列制造摄像单元的方法，其中在玻璃晶片上仅形成透镜，切割玻璃晶片至具有适合用于与单独的传感器基板片结合的尺寸，并且将其与事先切割为适当尺寸的单独的摄像基板片结合，并且之后将其与事先单独分割的摄像器件结合；下列方法，其中通过仅使用树脂而将多个透镜成形于模具中，并将透镜设置在传感器基板上并与其结合，并且切割所得到的产物；以及下列制造摄像单元的方法，其中将透镜基板切割为具有用于与单独的传感器基板片合并的适当的尺寸，并且将其与事先切割为适当尺寸的摄像基板片合并。

在下文中，在本说明书中，将形成在透镜基板上的多个透镜的每一个称为“晶片级透镜”，并且将形成在透镜基板上的透镜组连同透镜基板在内一起称为“晶片级透镜阵列”。

已知传统的晶片级透镜阵列，其通过以下方式获得：将可固化树脂材料滴在由透光材料如玻璃形成的平板基板的表面上，将树脂材料在模具中成形为给定的形状，并且将树脂材料在该状态下固化以形成多个透镜(例如，参见日本专利号3,926,380和国际申请号WO 2008/102648)。在一些情况下，将由黑色膜、金属膜等制成的遮光区域形成在除晶片级透镜的透镜区域之外的区域，或者形成在透镜的一部分上，以便控制光的量。遮光区域通常通过涂覆可固化遮光组合物或沉积金属而形成。

已知另一种晶片级透镜阵列，其通过以下方式获得：形成贯通硅基板的多个孔，将分别制备的球面透镜材料沉积在每个贯通孔处，通过焊接(soldering)将透镜材料熔化至基板中，并抛光透镜材料以形成多个透镜(参见美国专利号6,426,829)。通过该方法获得的透镜可以设置有类似于上述的黑色膜、金属膜等，以便控制光的量。

通过沉积金属形成遮光区域具有以下问题：工艺复杂，沉积之后透镜弯曲，以及归因于金属遮光膜的反射而出现的光散射，并且从生产力和性能两方面看需要进一步的改进。

为了发挥遮光性质，用于该应用采用了用于在例如LCD的黑矩阵中使用的含有炭黑的黑色可固化组合物。然而，对于透镜提供用于使用的在可见光区域中足够的遮光性也导致对于选自作为用于可固化组合物的固化的曝光光源的g-线、h-线、i-线等的辐射的不足的光透射率，并且结果是，固化不能深入进行至膜内，并且在图像式曝光之后的显影过程中膜剥落。

发明内容

考虑到以上问题而进行了本发明，并且本发明的一个目标是提供一种用于晶片级透镜的黑色可固化组合物，所述黑色可固化组合物能够形成具有出色遮光性并且在图案形成时展现出出色的固化灵敏度的固化膜。

本发明的进一步的目标是提供一种晶片级透镜，其中通过遮光膜的存在而适当地控制光的量，并且所述晶片级透镜能够被容易地制造。

作为深入研究的结果，本发明的发明人发现可以通过使用颜料分散液获得以上目标，所述颜料分散液含有含金属的无机颜料，其具有对于紫外区域的出色透射率，并且具有在可见光区域至红外区域的范围内的遮光性。基于这些发现完成了本发明。

根据本发明的用于晶片级透镜的黑色可固化组合物包含(A)含金属的无机颜料，(B)聚合引发剂，和(C)可聚合化合物。

这里，从紫外区域中的透射率和可见光区域至红外区域的范围内的遮光性的观点，所使用的(A)含金属的无机颜料优选为钛黑(titanium black)。