[发明专利]一种晶圆级光学元件及其制备方法

说明书

本发明提供一种晶圆级光学元件，包括至少一个光学元件模块，所述光学元件模块包括基板和在基板上形成的若干个光学元件，各光学元件具有透光区和非透光区，非透光区包括第一阻光层和第二阻光层，第一阻光层位于基板和光学元件之间，第二阻光层位于不接触基板的光学元件表面，第二阻光层在基板的竖直投影与第一阻光层相接合或至少部分重叠。利用光刻技术设置尺寸精度高的第一阻光层，避免了现有技术中阻光层大面积覆盖基板，克服了阻光层与助黏剂大面积接触而导致的结合力差的缺点，提高了晶圆级光学元件的可靠性；同时，由于第二阻光层的制备方法对尺寸的精度要求低，使得整个光学元件对非透光区尺寸精度要求容差变大。

技术领域

本发明涉及一种晶圆级光学元件及其制备方法。

背景技术

晶圆级光学元件的生产过程中，为了防止光透射和反射发生在除光学元件透光区以外的区域而导致的增大图像干扰、成像图像中产生重影和耀斑等缺陷，降低成像品质的问题，通常在晶圆级光学元件的透光区之外的区域如基板上设置阻光层，以避免上述问题产生。

现有技术中，通常会在基板和阻光层之间形成一层助黏剂，以提高阻光层在基板表面的结合力。但助黏剂类型和用量的选择，对黏结效果影响极大，由于阻光层与助黏剂大面积接触，若助黏剂类型和/或用量选择不当，将导致阻光层与基板的结合力变差，可靠性降低，从而影响成像品质。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种晶圆级光学元件，包括至少一个光学元件模块，所述光学元件模块包括基板和在基板上形成的若干个光学元件，各光学元件具有透光区和非透光区，非透光区环绕透光区周围，非透光区包括第一阻光层和第二阻光层，第一阻光层位于基板和光学元件之间，第二阻光层位于不接触基板的光学元件表面，第二阻光层在基板的竖直投影与第一阻光层相接合或至少部分重叠。

其中，透光区配置为提供成像光线通过的区域，非透光区配置为防止在透光区之外的区域处的光透射，非透光区域呈圆环状，非透光区中的第一阻光层与其所处光学元件的透光区相邻。

优选地，所述基板为允许光透射的透明材料构成。

优选地，所述第一阻光层为具有阻光性能的光刻胶，通过光刻形成。

优选地，所述第二阻光层通过喷涂、涂墨、丝网印刷中的一种或几种形成。

优选地，在第二阻光层上形成有支撑结构，例如隔离件。

本发明还提供了一种晶圆级光学元件的制备方法，包括以下步骤：

一、提供清洁的基板，将第一阻光层分布在基板表面，任选地，第一阻光层与对应的基板之间使用助黏剂；

二、对步骤一中形成的第一阻光层使用光刻法以具有预定图案的掩模进行图案曝光并显影，以形成图案化的第一阻光层；

三、将构成光学元件的模制材料分布在步骤二中第一阻光层图案化的基板上，利用模具将光学元件模制材料在基板上压制成型，得到具有预期形状的光学元件；

四、在光学元件边缘形成第二阻光层，第二阻光层在基板的竖直投影与第一阻光层相接合或至少部分重叠。

上述制备方法步骤一中，是否使用助黏剂根据实际需要决定，助黏剂为水溶性材料。

上述制备方法中，还包括前烘分布在基板表面的第一阻光层；

上述制备方法中，还包括后烘经曝光的第一阻光层；

上述制备方法步骤三中，在模具上设置有对应所需光学元件数量的凹陷部分，当模具压至基板上的模制材料时，模制材料变形为对应凹陷部分的形状，移除模具后，得到具有预期形状的光学元件；

上述制备方法步骤四中，第二阻光层通过喷涂、涂墨、丝网印刷中的一种或几种形成。