超颖透镜的制造方法、超颖透镜结构及多镜头光学模组技术

本发明专利技术涉及一种超颖透镜的制造方法、超颖透镜结构及具有超颖透镜结构的多镜头光学模组，该超颖透镜的制造方法包括：沉积一光学材料在一基板上方；旋涂一纳米压印阻剂在该光学材料上方；使一印模接触该纳米压印阻剂，其中该印模具有多个圆柱状凹部及一凸部，该多个圆柱状凹部彼此间隔；在使该印模接触该纳米压印阻剂之后，固化该纳米压印阻剂，以形成一纳米压印阻剂图案，其中该纳米压印阻剂图案具有多个圆柱状厚部及一薄部，该多个圆柱状厚部分别对应该印模的该多个圆柱状凹部，该薄部对应该印模的该凸部；移除该薄部，并留下该多个圆柱状厚部；以及根据留下的该多个圆柱状厚部图案化该光学材料，以形成多个圆柱状超颖透镜。以形成多个圆柱状超颖透镜。以形成多个圆柱状超颖透镜。

【技术实现步骤摘要】
超颖透镜的制造方法、超颖透镜结构及多镜头光学模组


[0001]本专利技术涉及一种超颖透镜的制造方法、以该方法所制造形成的超颖透镜结构与应用该超颖透镜结构所组成的多镜头光学模组。

技术介绍

[0002]随着光学镜头的薄型化与小型化趋势，目前已使光学镜头大量被应用于各式生活应用领域之中，但另一方面，前述传统的薄型化与小型化技术也已面临技术发展的瓶颈与限制，且此缺点造成无法使各式镜头被进一步应用于需极度微型化的应用领域，举例而言，就以已商品化的谷歌眼镜(Google Glass)做说明，此项知名商品虽已问世许久，但因受限于装配其中的光学镜头体积过于庞大，故迄今为止，谷歌眼镜(Google Glass)仍无法为大部分的消费者所接受。
[0003]为解决此一技术难题，一种超颖透镜(Meta Lens)结构即被因应提出；亦即，超颖透镜为能够操纵电磁波(光)的微小光学元件，其类似于传统的聚光透镜，但超颖透镜比纸张还薄。由于超颖透镜的体积很小，又具有彻底改变多种光学应用的潜力，因此诸多研发人员正在开发超颖透镜的量产方法。
[0004]但以传统的量产方式而言，目前常使用电子束微影(electron beam lithography)技术制造超颖透镜，其缺点为制程成本极高(例如，高昂的光罩开发与制造成本)，因而并不利于大量生产，且如此高昂的制造成本，仍将会使得超颖透镜的技术应用范围受到极度的限制。
[0005]基此，超颖透镜结构的问世，虽然是针对前述目前各式光学镜头在微型化应用领域面临瓶颈的一种有效解决方案，但如何能取得具有低制造成本且高良率优势的超颖透镜结构，以便使其能进行更广泛的技术发展与应用，即是本案主要关心的技术重点所在。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的，是提供一种超颖透镜的制造方法，其制程成本较低并且良率很高，而可有效地应用于大量生产超颖透镜。
[0007]本专利技术的另一目的，是提供一种以超颖透镜的制造方法所形成的超颖透镜结构。
[0008]本专利技术的又一目的，是提供一种以超颖透镜结构为基础所组成的多镜头光学模组。
[0009]依据上述的目的，本专利技术一实施例提供一种超颖透镜的制造方法，包括：沉积一光学材料在一基板上方；旋涂一纳米压印阻剂在该光学材料上方；使一印模接触该纳米压印阻剂，其中该印模具有多个圆柱状凹部及一凸部，该多个圆柱状凹部彼此间隔；在使该印模接触该纳米压印阻剂之后，固化该纳米压印阻剂，以形成一纳米压印阻剂图案，其中该纳米压印阻剂图案具有多个圆柱状厚部及一薄部，该多个圆柱状厚部分别对应该印模的该多个圆柱状凹部，该薄部对应该印模的该凸部；移除该薄部，并留下该多个圆柱状厚部；以及根据留下的该多个圆柱状厚部图案化该光学材料，以形成多个圆柱状超颖透镜。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，该超颖透镜的制造方法还包括：在该形成该多个圆柱状超颖透镜之后，移除该多个圆柱状厚部。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，使该印模接触该纳米压印阻剂步骤包括：使该纳米压印阻剂填充该印模的该多个圆柱状凹部；使该纳米压印阻剂填充该印模的该多个圆柱状凹部步骤包括：使该印模向下移动、加热该纳米压印阻剂或其组合。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，该固化该纳米压印阻剂步骤包括进行一紫外光照射步骤。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，该固化该纳米压印阻剂步骤包括进行一冷却步骤，该纳米压印阻剂为一热塑性材料。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，该印模具有一抗黏层，位于该印模的该多个圆柱状凹部及该凸部上方，在使该印模接触该纳米压印阻剂步骤中，该抗黏层接触该纳米压印阻剂。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，该超颖透镜的制造方法，还包括：在该沉积该光学材料在该基板上方之后以及该旋涂该纳米压印阻剂在该光学材料上方之前，形成一含铬层在该光学材料上方。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，该光学材料包括非晶硅、氧化钛或其组合。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，该超颖透镜的制造方法，还包括：在该沉积该光学材料在该基板上方之后以及该旋涂该纳米压印阻剂在该光学材料上方之前，形成一背保护层在该基板下方，该基板介于该光学材料与该背保护层之间。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，该印模由一母模具制成。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，该印模为可一次性使用高分子模具。
[0020]本专利技术另一实施例提供一种超颖透镜结构，包括：一基板；以及彼此间隔的多个圆柱状超颖透镜，位于该基板的上方表面；其中，该多个圆柱状超颖透镜的其中一个目标圆柱状超颖透镜的一侧壁与该多个圆柱状超颖透镜的该目标圆柱状超颖透镜的一底面之间的一夹角为85度至88度或92度至95度。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，该多个圆柱状超颖透镜的该目标圆柱状超颖透镜的一高度与该多个圆柱状超颖透镜的该目标圆柱状超颖透镜的一最大直径的一比值介于1.25与3.5之间。
[0022]在本专利技术的一个实施例中，该多个圆柱状超颖透镜的该目标圆柱状超颖透镜的一高度介于250纳米与350纳米之间，该多个圆柱状超颖透镜的该目标圆柱状超颖透镜的一最大直径介于100纳米与200纳米之间。
[0023]在本专利技术的一个实施例中，该多个圆柱状超颖透镜的相邻两者之间的一最小间距介于75纳米与125纳米之间。
[0024]在本专利技术的一个实施例中，该基板为一玻璃基板、一石英基板或一蓝宝石基板中的任一者。
[0025]本专利技术又一实施例提供一种具有超颖透镜结构的多镜头光学模组，包括：多个圆柱状超颖透镜，形成在一基板的上方表面且彼此呈间隔排列；一光学滤光元件，其上方表面接触该基板的下方表面；以及一光学感测元件，邻近该光学滤光元件的下方表面；其中，该多个圆柱状超颖透镜中的部分圆柱状超颖透镜位于一正常工作区域，该多个圆柱状超颖透镜中的其余圆柱状超颖透镜位于一备份工作区域。
[0026]在本专利技术的一个实施例中，位于该正常工作区域的该部分圆柱状超颖透镜，搭配该光学滤光元件与该光学感测元件，可至少提供一红色透镜光学模组、一蓝色透镜光学模组与两个绿色透镜光学模组。
[0027]在本专利技术的一个实施例中，位于该备份工作区域的该其余圆柱状超颖透镜，搭配该光学滤光元件与该光学感测元件，可至少提供该红色透镜光学模组、该蓝色透镜光学模组与该两个绿色透镜光学模组中的任一者，当位于该正常工作区域中该部分圆柱状超颖透镜的任一超颖透镜处于一故障状态时，位于该备份工作区域中该其余圆柱状超颖透镜任一超颖透镜可作为一替换备份透镜光学模组用。
[0028]在本专利技术的一个实施例中，位于该备份工作区域的该其余圆柱状超颖透镜，搭配该光学滤光元件与该光学感测元件，可至少提供一具有额外功能的透镜光学模组；其中，该具有额外功能至少包括一人工智能(AI)功能、一增强现实(AR)功能、一虚拟现实(VR)及/或一混合现实(MR)功能。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超颖透镜的制造方法，其特征在于，包括：沉积一光学材料在一基板上方；旋涂一纳米压印阻剂在该光学材料上方；使一印模接触该纳米压印阻剂，其中该印模具有多个圆柱状凹部及一凸部，该多个圆柱状凹部彼此间隔；在使该印模接触该纳米压印阻剂之后，固化该纳米压印阻剂，以形成一纳米压印阻剂图案，其中该纳米压印阻剂图案具有多个圆柱状厚部及一薄部，该多个圆柱状厚部分别对应该印模的该多个圆柱状凹部，该薄部对应该印模的该凸部；移除该薄部，并留下该多个圆柱状厚部；以及根据留下的该多个圆柱状厚部图案化该光学材料，以形成多个圆柱状超颖透镜。2.如权利要求1所述的超颖透镜的制造方法，其特征在于，还包括：在该形成该多个圆柱状超颖透镜之后，移除该多个圆柱状厚部。3.如权利要求1所述的超颖透镜的制造方法，其特征在于，使该印模接触该纳米压印阻剂步骤包括：使该纳米压印阻剂填充该印模的该多个圆柱状凹部；使该纳米压印阻剂填充该印模的该多个圆柱状凹部步骤包括：使该印模向下移动、加热该纳米压印阻剂或其组合。4.如权利要求1所述的超颖透镜的制造方法，其特征在于，该固化该纳米压印阻剂步骤包括进行一紫外光照射步骤。5.如权利要求1所述的超颖透镜的制造方法，其特征在于，该固化该纳米压印阻剂步骤包括进行一冷却步骤，该纳米压印阻剂为一热塑性材料。6.如权利要求1所述的超颖透镜的制造方法，其特征在于，该印模具有一抗黏层，位于该印模的该多个圆柱状凹部及该凸部上方，在使该印模接触该纳米压印阻剂步骤中，该抗黏层接触该纳米压印阻剂。7.如权利要求1所述的超颖透镜的制造方法，其特征在于，还包括：在该沉积该光学材料在该基板上方之后以及该旋涂该纳米压印阻剂在该光学材料上方之前，形成一含铬层在该光学材料上方。8.如权利要求1所述的超颖透镜的制造方法，其特征在于，该光学材料包括非晶硅、氧化钛或其组合。9.如权利要求1所述的超颖透镜的制造方法，其特征在于，还包括：在该沉积该光学材料在该基板上方之后以及该旋涂该纳米压印阻剂在该光学材料上方之前，形成一背保护层在该基板下方，该基板介于该光学材料与该背保护层之间。10.如权利要求1所述的超颖透镜的制造方法，其特征在于，该印模由一母模具制成。11.如权利要求1所述的超颖透镜的制造方法，其特征在于，该印模为可一次性使用高分子模具。12.一种超颖透镜结构，其特征在于，包括：一基板；以及彼此间隔的多个圆柱状超颖透镜，位于该基板的上方表面；其中，该多个圆柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：程章金，蔡昊澎，
申请(专利权)人：超颖光学科技私人有限公司，
类型：发明
国别省市：