黑色可固化组合物、遮光彩色滤光片、遮光膜及其制备方法，晶片级透镜，以及固态成像器件技术

本发明专利技术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在图案形成过程中展现出优异的可显影性，并且赋予透镜与所形成的遮光膜的优异附着性。所述黑色可固化组合物含有无机颜料、特定分散树脂、聚合引发剂以及可聚合化合物。所述无机颜料优选为钛黑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及黑色可固化组合物、遮光彩色滤光片、固态成像器件、晶片级透镜、遮光膜以及用于制备遮光膜的方法。具体地，本专利技术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其中在基板上设置多个透镜的晶片级透镜的遮光层，并且所述晶片级透镜包括提供使用黑色可固化组合物获得的遮光膜。此外，本专利技术涉及黑色可固化组合物、遮光膜及其制备方法，以及固态成像器件。
技术介绍
近来，电子设备的移动终端如移动电话或个人数字助理(PDA)开始配备有小并且 低剖面(薄)的成像单元。这些成像单元通常包括固态成像器件如电荷耦合器件(CXD)图像传感器或互补金属-氧化物半导体(CMOS)图像传感器，以及用于在固态成像器件上形成物体图像的透镜。随着移动终端在尺寸和厚度上的减少并且随着其广泛使用，需要安装在移动终端中的成像单元的尺寸和厚度上进一步减少，并且还需要其生产率上的提高。对于这种需求，已知大量制造成像单元的方法，借此将其上形成有多个透镜的透镜基板和其上形成有多个固态成像器件的传感器基板整体组合，并且之后将透镜基板和传感器基板切割以使得在每个切割部分中包含透镜和固态成像器件。此外，采用在晶片上形成透镜的方法使得能够进行多种简单的形成方法，包括，例如，其中仅将透镜制备在玻璃晶片上，例如，所述玻璃晶片被切割至用于相应的透镜与传感器的组合的尺寸，之后与预先分离的成像器件组合以制备相应的成像单元的方法；其中仅使用模具形成多个透镜，将所述多个透镜结合在传感器基板上并且之后切割的方法；以及其中将透镜切割至用于与相应的传感器组合的尺寸，之后与预先分离的成像器件组合，以制备相应的成像单元的方法。在下文中，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，包括透镜基板，称为晶片级透镜阵列。最近，已经尝试了使用遮光可固化组合物用于例如移动电话中的照相机模块部件。尤其是，作为传统的晶片级透镜阵列，已知这样的晶片级透镜阵列，所述晶片级透镜阵列具有形成于其上的多个透镜，所述多个透镜通过下列方法形成将可固化树脂材料滴加至由光透射材料如玻璃形成的平行板的表面上，并且在使用模具以指定的形状安置的状态下固化所述树脂材料(参见，例如，日本专利号3926380，国际公开WO 2008/102648，以及美国专利号6，426，829)。可以形成由黑色膜、金属膜等制成的遮光区域以便能调节除晶片级透镜的透镜部之外的区域中，或者透镜的一部分处的光的量。通常，通过使用光刻方法或通过沉积金属而涂布可固化遮光组合物从而形成遮光区域。当使用光刻法时，通过下列方法形成黑色膜将遮光组合物(例如，遮光可固化组合物)涂布至透镜和玻璃基板上，将其中要形成遮光膜的区域曝光和固化，并且使用碱显影液将未曝光区中的遮光组合物移除。为此，重要的是遮光膜同时展现出对透镜区的高附着性和对玻璃基板的高附着性，但是非常难以同时满足这两个要求。此外，未曝光区的可显影性和遮光膜在曝光区中的附着性是重要的，以便能够按设计形成遮光膜。然而，如果将可显影性提高以不允许残渣残留在透镜上，所形成的固化膜与透镜之间的附着性降低，并且因此，存在遮光膜易于脱落的担心。另一方面，当引入部分结构用于提高可固化组合物的吸附性质以便提高其与透镜的附着性时，可显影性相应地降低，并且因此引起问题，因此归因于差的显影而导致遮光膜残留在透镜上。因此，非常难以实现与透镜的附着性和图案形成过程中的可显影性之间的相容性。此外，为了防止产生噪声并提高图像品质的目的，将遮光膜设置在固态成像器件如CXD图像传感器或CMOS图像传感器中。 作为用于形成用于固态成像器件的遮光膜的组合物，已知含有黑色材料如炭黑或钛黑(titanium black)的黑色可固化组合物。具体地，为了提高光学密度等的目的，已经研究了含具有特定X射线衍射峰强度比的钛黑的黑色可固化组合物(参见，例如，日本专利号3724269和国际公开WO2005/037926)，以及含有具有特定氮浓度或特定结晶直径的钛黑的黑色可固化组合物(参见，例如，日本专利申请公开(JP-A)号2006-182627，JP-A号2006-206891,和JP-A号2006-209102)。此外，公开了用于形成遮光膜的组合物，所述组合物含有钛黑和用于用薄膜获得高遮光性质的树脂组分(参见，例如，JP-A号2007-115921)。此外，液晶显示器器件中所使用的彩色滤光片包括称为黑色矩阵(black matrix)的遮光彩色滤光片用于通过遮挡着色像素之间的光提高对比度的目的，以及其它目的。此夕卜，包括通过固态成像器件与透镜的结合而形成的晶片级透镜的照相机模块也设置有遮光彩色滤光片或遮光膜用于防止产生噪声、提高图像品质的目的，以及其它目的。作为用于形成用于液晶显示器器件的黑色矩阵或用于固态成像器件的遮光彩色滤光片的组合物，已知含有黑色材料如炭黑或钛黑的光敏树脂组合物(参见，例如，JP-A号 10-246955、JP-A 号 9-54431、JP-A 号 10-46042、JP-A 号 2006-36750 以及 JP-A 号2007-115921)。通常需要用于液晶显示器器件的黑色矩阵在可见光区域中展现出遮光性，然而需要用于固态成像器件的遮光彩色滤光片和用于晶片级透镜的遮光膜展现出在红外光区域中的遮光性以及在可见光区域中的遮光性。换言之，需要用于固态成像器件的遮光彩色滤光片和用于晶片级透镜的遮光膜阻挡红外光区域SOOnm至1300nm的波长的光，并且阻挡可见光区域中的光用于预防噪声。当通过采用含有黑色颜料如通常用于例如液晶显示器器件中的黑色矩阵中的炭黑的光敏树脂组合物形成用于固态成像器件的遮光彩色滤光片和用于晶片级透镜的遮光膜时，在红外光区域中的遮光性不足，并且当企图满足红外光区域中对于遮光性的要求时，需要增加碳含量或增厚遮光彩色滤光片的黑色层。当通过用紫外线等曝光而固化含有炭黑的光敏树脂组合物时，炭黑吸收300nm至500nm区域中的紫外线。作为结果，光敏树脂组合物的固化不足，并且不能获得满足以上需求的产物。其它黑色无机颜料-例如，含有金属如银或锡、或钛黑的金属颜料-在红外光区域中比炭黑具有更高的遮光性质，并且此外，在300nm至500nm的波长的紫外线的吸收低于炭黑。然而，当将含有所述黑色无机颜料的光敏树脂组合物用紫外线固化时，仍然存在固化不足以及对基板的附着性低的问题。最近，随着固态成像器件变得更小、更薄并且更敏感，对于阻挡从硅基板的一侧入射在硅基板上的红外光的遮光膜存在不断增强的需求，所述硅基板在另一侧上具有成像器件。例如，对于阻挡入射至硅基板上的红外光的遮光膜(在下文中也称为“红外光遮蔽膜”)存在日益增强的需求。其原因是作为固态成像器件的基体的硅基板展现对于红外光的高透射率，并且此夕卜，配备有固态成像器件的成像器件不仅对可见光射线而且对红外光具有敏感性。为了与在以上类型的固态成像器件中的硅基板的一侧所含的成像器件部电连接，通常采用这样的方法其中引入与形成在硅基板的另一侧上的金属电极电连接的焊料球(solder ball),并且将其连接至电路基板。在这种情况下,抗焊剂(solder resist)层作为保护层形成在金属电极中除了那些具有金属电极与焊料球本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子祐士，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：