微透镜制造技术

本发明专利技术公开一种微透镜。上述微透镜包含：透镜本体，具有曲面，对具有特定波长范围的光具有透光性；以及凹凸结构位于上述曲面上，对具有上述特定波长范围的光具有透光性，上述凹凸结构具有多个单元凹凸体，每一个单元凹凸体中的任何两个点之间的距离，小于上述特定波长范围的最小值。本发明专利技术可以简化制造工艺步骤并节省材料成本。

Microlens

The invention discloses a micro lens. The micro lens: a lens body with a curved surface, with the light transmittance of light of a specific wavelength range; and the concave convex structure is located above the surface, with the light transmittance of the light of a specific wavelength range, the concave convex structure has a plurality of unit asperities, between any two points of each unit in the asperity the distance is less than the minimum value of a specific wavelength range. The invention can simplify manufacturing process steps and save material cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于微透镜，特别是有关于一种具有抗反射微结构的微透镜。
技术介绍
微透镜常用于CMOS、 CCD等固态图像感测装置，用以提升入射光的利 用效率。然而如果在透镜表面未作任何处理，入射光会因为不同介质间的折 射率的差异及入射角等因素，会有一部分的光因为全反射的现象而损失，除 了会降低固态图像感测装置的感度之外，反射光经过其它物体再反射而再度 入射至固态图像感测装置时，会发生鬼影等问题。为了解决上述问题，业界已发表各种在微透镜上涂装或镀上抗反射膜的 技术，虽然大多可得到令人满意的抗反射效果，但是在制造工艺上需要额外 增加涂装、镀膜的设备、材料、制造工艺步骤等等而增加制造成本，或是在 制造工艺中反而造成微透镜本身性质的劣化，或是这些薄膜本身会带来新的 问题点如吸湿性等。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例是提供一种微透镜，可解决上述现有技术所 面临的问题。本专利技术的实施例是提供一种微透镜，包含透镜本体，具有曲面，对具 有特定波长范围的光具有透光性；以及凹凸结构于上述曲面上，对具有上述特定波长范围的光具有透光性，上述凹凸结构具有多个单元凹凸体，每一个 单元凹凸体中的任何两个点之间的距离，小于上述特定波长范围的最小值。如上所述的微透镜，其中该凹凸结构对具有该特定波长范围的光的折射 率，是介于具有该特定波长范围的光的入射端的介质对具有该特定波长范围 的光的折射率与该透镜本体对具有该特定波长范围的光的折射率之间。如上所述的微透镜，其中所述多个单元凹凸体的大小相同且成周期性的排列。如上所述的微透镜，其中该凹凸结构的材质为环氧树脂、二氧化硅、胶材、玻璃、或塑胶材。如上所述的微透镜，其中该透镜本体与该凹凸结构为相同材质。 如上所述的微透镜，其中该透镜本体与该凹凸结构为相异材质。 如上所述的微透镜，其中所述多个单元凹凸体的高度方向垂直于其所在的该曲面的切线方向。如上所述的微透镜，其中所述多个单元凹凸体的垂直于该高度方向的截面积是沿着该高度方向而变化。如上所述的微透镜，其中所述多个单元凹凸体的高度方向平行于该微透镜的光轴。如上所述的微透镜，其中该微透镜是作为用于发光二极管、CMOS图像 感测器、太阳能电池的收光透镜。如上所述的微透镜，其中每相邻两个单元凹凸体的距离，小于该特定波 长范围的最小值。本专利技术可以简化制造工艺步骤并节省材料成本。附图说明图1A为剖面图，显示本专利技术优选实施例的微透镜及其应用例。 图1B为图1A所示的其中一个单元凹凸体21及其所在的部分曲面10a 的放大剖面图。图2为剖面图，显示图1A所示的微透镜的变化形式。 图3为剖面图，显示图1A所示的微透镜的另一变化形式。 图4为剖面图，显示图1A所示的微透镜的又一变化形式。 其中，附图标记说明如下10 透镜本体 10a 曲面15 透镜本体 15a 曲面20~凹凸结构 21-单元凹凸体30-透光性硅胶 40~凹凸结构41 单元凹凸体 50~光60~凹凸结构 62 凹状体61 凸状体70~凹凸结构80 凹凸结构72 单元凹凸体 81 单元凹凸体 H 高度方向100 发光二极管芯片 W 宽度具体实施例方式为让本专利技术上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合所附附图，作详细说明如下请参考图1A，为剖面图，显示本专利技术优选实施例的微透镜及其应用例。在图1A中，本专利技术优选实施例的微透镜是包含透镜本体10与凹凸结构 20，用以接收光50至其下的发光二极管芯片100，光50具有一特定波长范 围。在本实施例中，此特定波长范围为(391) (775 )nm;而在其它实施 例中，此特定波长范围是本专利技术的本领域技术人员在实施本专利技术时，可 依其需求所决定的范围。透镜本体10具有曲面10a，对光50具有透光性，其材质可以是环氧树 脂、二氧化硅(silica)、胶材(glue)、玻璃(glass)、塑胶(plastic)等材料。凹凸结 构20是位于曲面10a上，亦对光50具有透光性。凹凸结构20具有多个单 元凹凸体21，每一个单元凹凸体21中的任何两个点之间的距离，是小于光 50的波长范围的最小值，以使凹凸结构20得以具有抗反射、提高光50的穿 透率的效果。由于上述本实施例中的光50的波长范围为391 775nm，故在 本实施例中，每一个单元凹凸体21中的任何两个点之间的距离是小于 391nm;而在其他实施例中若适用的光50的波长范围有所改变时，对应的单 元凹凸体21的大小也会随之改变而小于光50的波长范围的最小值。图lB是显示图lA中的其中一个单元凹凸体21及其所在的部分曲面10a 的放大剖面图。在本实施例中，单元凹凸体21的任何两个点之间的距离的 最大值即是图1A、图1B所示的截面宽度W，即单元凹凸体21的宽度W是 小于光50的波长范围的最小值。另外，两相邻的凸凹体21的距离，亦要小 于光50的波长范围的最小值。另外，凹凸结构20对光50的折射率，优选为介于光50的入射端的介质对光50的折射率与透镜本体10对光50的折射率之间，可帮助光50顺利 地经由凹凸结构20而穿透透镜本体10，而有助于凹凸结构20发挥其抗反射、 提高光50的穿透率的效果。而在本实施例中，凹凸结构20对光50的折射 率，是介于空气对光50的折射率与透镜本体10对光50的折射率之间。在图1A、图1B所示的实施例中，凹凸结构20的每一个单元凹凸体 21均为相对于曲面10a为凸起的结构。如图1B所示，单元凹凸体21的 高度方向H是垂直于其所在的曲面10a的切线方向，而单元凹凸体21的 形状，优选为使其垂直于高度方向H的截面积沿着高度方向H而变化。 优选为如图1B所示，高度较高的垂直于高度方向H的截面积八2是小于 高度较低的垂直于高度方向H的截面积A2，有助于凹凸结构20发挥其 抗反射、提高光50的穿透率的效果。另外，在另一实施例中，单元凹凸 体21的高度方向H是平行于图1A所示微透镜的光轴。在图1A、图1B 所示的实施例中，单元凹凸体21为球状的凸起物；但在其它实施例中， 单元凹凸体21亦可以是锥状、梯形等截面积会随高度变化、优选为变小 的凸起物。在图1A、图1B中，单元凹凸体21的大小相同且成周期性的排列，且 周期可为固定值或非固定值；而在其它实施例中，每一个单元凹凸体21的 大小可以完全不同、或不完全相同，视需求而定。另外，凹凸结构20的材质可以是环氧树脂、二氧化硅(silica)、胶材(glue)、 玻璃(glass)、塑胶(plastic)等材料，而可以与透镜本体10具有相同材质或不 同材质；但优选为凹凸结构20与透镜本体10具有相同材质，以可以简化制 造工艺与材料的使用。在图1A所示的微透镜的制造方面，优选的制造工艺事先提供模仁，其 具有图1A所示的透镜本体10与凹凸结构20的反相图形。接下来，将上述 微透镜用材料之一注入该模仁的图形中成形，再依需求进行硬化、脱模、表 面修整等步骤而成为图1A所示的微透镜。通过上述制造工艺，可一次形成 透镜本体10及其曲面10a上的具有抗反射功能的凹凸结构20，可以简化制 造工艺步骤并节省材料方面的成本，因而降低本专利技术优选实施例的微透镜的 制造成本。除此之外，可先提供适用于制造透镜本体10的模仁，注入上述微透镜6用材料后，再依需求进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微透镜，包含：　透镜本体，具有曲面，对具有特定波长范围的光具有透光性；以及　凹凸结构于该曲面上，对具有该特定波长范围的光具有透光性，该凹凸结构具有多个单元凹凸体，每一个单元凹凸体中的任何两个点之间的距离，小于该特定波长范围的 最小值。

【技术特征摘要】
1.一种微透镜，包含透镜本体，具有曲面，对具有特定波长范围的光具有透光性；以及凹凸结构于该曲面上，对具有该特定波长范围的光具有透光性，该凹凸结构具有多个单元凹凸体，每一个单元凹凸体中的任何两个点之间的距离，小于该特定波长范围的最小值。2. 如权利要求1所述的微透镜，其中该凹凸结构对具有该特定波长范围 的光的折射率，是介于具有该特定波长范围的光的入射端的介质对具有该特 定波长范围的光的折射率与该透镜本体对具有该特定波长范围的光的折射 率之间。3. 如权利要求1所述的微透镜，其中所述多个单元凹凸体的大小相同且 成周期性的排列。4. 如权利要求1所述的微透镜，其中该凹凸结构的材质为环氧树脂、二 氧化硅、胶材、玻璃、或塑胶材。5. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王唯科，
申请(专利权)人：采钰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]