(57)【要約】      （修正有）【課題】ウエハレベル光学レンズの製品収量を増やすことのできるウエハレベル光学レンズ構造を提供する。【解決手段】光透過性基板ＢＳ１と、レンズ層ＬＬ１と、少なくとの１層の応力バッファ層ＢＬ１とを含み、応力バッファ層ＢＬ１は光透過性基板ＢＳ１とレンズ層ＬＬ１の間に配置され、両層の応力効果を緩和するために使用され、応力効果によりもたらされる、例えば、光透過性基板ＢＳ１とレンズ層ＬＬ１と間の格子不整合による欠陥を減らすことが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性基板と、
レンズ層と、
前記光透過性基板と前記レンズ層の間に配置され、パターニングに適した少なくとも１つの応力バッファ層と
を含むウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項２】
前記レンズ層が、レンズを含み、前記応力バッファ層が、前記レンズに対応する開口を有する請求項１に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項３】
前記レンズ層と前記応力バッファ層の間、および／または、前記応力バッファ層と前記光透過性基板の間に配置された少なくとも１つの光学層をさらに含む請求項２に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項４】
前記光学層が、少なくとも１つの位相差フィルムと、輝度上昇フィルムと、視野角向上フィルムとを含む請求項３に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項５】
前記光学層が、前記レンズに対応する開口を有する請求項３に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項６】
前記応力バッファ層が、フレーム形状パターンであり、前記光透過性基板上の前記フレーム形状パターンの投影領域が、前記光透過性基板上の前記レンズの投影領域を覆わない請求項２に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項７】
前記応力バッファ層が、前記光透過性基板を完全に覆う請求項１に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項８】
光透過性基板と、
複数のレンズを含むレンズ層と、
前記光透過性基板と前記レンズ層の間に配置され、パターニングに適した少なくとも１つの応力バッファ層と
を含むウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項９】
前記応力バッファ層が、前記レンズに対応する複数の開口を有する請求項８に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項１０】
前記レンズ層と前記応力バッファ層の間、および／または、前記応力バッファ層と前記光透過性基板の間に配置された少なくとも１つの光学層をさらに含む請求項９に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項１１】
前記光学層が、少なくとも１つの位相差フィルムと、輝度上昇フィルムと、視野角向上フィルムとを含む請求項１０に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項１２】
前記光学層が、前記レンズに対応する複数の開口を有する請求項１０に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項１３】
前記応力バッファ層が、前記レンズに対応する複数のフレーム形状パターンを有し、前記光透過性基板上の前記各フレーム形状パターンの投影領域が、前記光透過性基板上の前記対応するレンズの投影領域を覆わない請求項９に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【請求項１４】
前記応力バッファ層が、前記光透過性基板を完全に覆う請求項８に記載のウエハレベル光学レンズ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学レンズ構造に関するものであり、特に、ウエハレベル光学レンズ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モジュールの小型化と電子製品の低価格化に伴い、ウエハレベルモジュール（wafer level module, WLM）技術に注目が集まっている。ＷＬＭ技術は、主に、ウエハレベル製造技術を利用して電子製品の体積を小型化し、そのコストを下げるものである。例えば、上述した技術を応用してウエハレベル光学（wafer level optical, WLO）レンズモジュールを製造した場合、ＷＬＯレンズモジュールは従来のレンズモジュールに比べて体積が比較的小さいため、例えば、携帯電話等のカメラモジュールにＷＬＯレンズモジュールを応用することができる。
【０００３】
ＷＬＯレンズモジュールの光学品質に対する要求が高まるにつれ、ＷＬＯレンズモジュールは、構造が次第に複雑になり、多層の異なる材料構造を含むことで市場の要求を満たさなければならなくなった。しかしながら、材料が異なれば物理特性も異なるため、材料の異なる層の間の応力効果により、製造過程中にＷＬＯレンズモジュールに欠陥が生じやすく、ＷＬＯレンズモジュールの製品収量（production yield）を減少させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ウエハレベル光学レンズの製品収量を増やすことのできるウエハレベル光学レンズ構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、光透過性基板と、レンズ層と、少なくとも１つの応力バッファ層とを含むウエハレベル光学レンズ構造を提供する。応力バッファ層は、光透過性基板とレンズ層の間に配置され、応力バッファ層は、パターニングに適している。
【０００６】
本発明の１つの実施形態中、レンズ層は、レンズを含み、応力バッファ層は、レンズに対応する開口を有する。
【０００７】
本発明の１つの実施形態中、ウエハレベル光学レンズ構造は、さらに、レンズ層と応力バッファ層の間、および／または、応力バッファ層と光透過性基板の間に配置された少なくとも１つの光学層を含む。
【０００８】
本発明の１つの実施形態中、光学層は、レンズに対応する開口を有する。
【０００９】
本発明の１つの実施形態中、応力バッファ層は、フレーム形状パターンであり、光透過性基板上のフレーム形状パターンの投影領域は、光透過性基板上のレンズの投影領域を覆わない。
【００１０】
本発明は、光透過性基板と、レンズ層と、少なくとも１つの応力バッファ層とを含み、レンズ層が複数のレンズを含むウエハレベル光学レンズ構造を提供する。応力バッファ層は、光透過性基板とレンズ層の間に配置され、応力バッファ層は、パターニングに適している。
【００１１】
本発明の１つの実施形態中、応力バッファ層は、レンズに対応する複数の開口を有する。
【００１２】
本発明の１つの実施形態中、ウエハレベル光学レンズ構造は、さらに、レンズ層と応力バッファ層の間、および／または、応力バッファ層と光透過性基板の間に配置された少なくとも１つの光学層を含む。
【００１３】
本発明の１つの実施形態中、光学層は、少なくとも１つの位相差フィルム(phase retardation film)と、輝度上昇フィルムと、視野角向上フィルム(viewing angle improvement film)とを含む。
【００１４】
本発明の１つの実施形態中、光学層は、レンズに対応する複数の開口を有する。
【００１５】
本発明の１つの実施形態中、応力バッファ層は、レンズに対応する複数のフレーム形状パターンを有し、光透過性基板上のフレーム形状パターンの投影領域は、光透過性基板上の対応レンズの投影領域を覆わない。
【００１６】
本発明の１つの実施形態中、応力バッファ層は、光透過性基板を完全に覆う。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、光透過性基板とレンズ層の間に応力バッファ層を構成することによって、ウエハレベル光学レンズの製造過程中に生じる応力効果によってもたらされる欠陥を減らし、ウエハレベル光学レンズの製品収量を増やすことができる。
【００１８】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図２】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図３】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズの平面図である。
【図４】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図５】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図６】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図７】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図８】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図９】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図１０】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図１１】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図１２】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図１３】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図１４】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。
【図１５】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の平面図である。
【図１６】本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。図１を参照すると、ウエハレベル光学レンズ構造は、光透過性基板ＢＳ１と、応力バッファ層ＢＬ１と、レンズ層ＬＬ１とを含む。レンズ層ＬＬ１は、レンズＬ１を含み、本実施形態において、レンズＬ１は、凸レンズであるが、本発明はこれに限定されない。応力バッファ層ＢＬ１は、光透過性基板ＢＳ１とレンズ層ＬＬ１の間に配置され、レンズ層ＬＬ１と光透過性基板ＢＳ１の間の応力効果をバッファリングするために使用され、それにより、ウエハレベル光学レンズの製造過程中に生じる応力効果によってもたらされる欠陥、例えば、レンズ層ＬＬ１と光透過性基板ＢＳ１間の格子不整合（lattice mismatch）による欠陥を減らし、ウエハレベル光学レンズの製品収量を増やすことができる。
【００２１】
注意すべきこととして、本実施形態において、応力バッファ層ＢＬ１は、光透過性基板ＢＳ１を完全に覆うため、応力バッファ層ＢＬ１は、透明材料で作られなければならない。しかしながら、応力バッファ層ＢＬ１は、パターニングに適しているため、いくつかの実施形態において、応力バッファ層ＢＬ１は、基板ＢＳ１を完全に覆う必要がない。例えば、図２および図３のウエハレベル光学レンズ構造であり、図３は、ウエハレベル光学レンズの平面図である。図２および図３を参照すると、応力バッファ層ＢＬ１は、レンズＬ１に対応する開口Ｈ１を有してもよい。レンズ層ＬＬ１および光透過性基板ＢＳ１はいずれも透明であるため、光は、レンズ層ＬＬ１を介して構造内に入射し、レンズＬ１に対応する応力バッファ層ＢＬ１’の開口Ｈ１を通過して、光透過性基板ＢＳ１を介して構造から出射することができる。応力バッファ層ＢＬ１’は、光伝播路内にないため、本実施形態の応力バッファ層ＢＬ１’は、非透過材料で作られてもよい。
【００２２】
図４は、本発明の１つの実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。図４を参照すると、図１の実施形態のウエハレベル光学レンズ構造と比較して、本実施形態のウエハレベル光学レンズ構造は、さらに、応力バッファ層ＢＬ２と、レンズ層ＬＬ２とを含み、レンズ層ＬＬ２は、レンズＬ１’を含む。本実施形態において、レンズＬ１’は、凹レンズであるが、本発明はこれに限定されない。応力バッファ層ＢＬ２およびレンズ層ＬＬ２は、応力バッファ層ＢＬ１およびレンズ層ＬＬ１の場合と比較して、光透過性基板ＢＳ１の異なる側、すなわち、光透過性基板ＢＳ１の別の側に設置され、応力バッファ層ＢＬ２は、光透過性基板ＢＳ１とレンズ層ＬＬ２の間に配置される。
【００２３】
同様にして、応力バッファ層ＢＬ２は、光透過性基板ＢＳ１を完全に覆うため、応力バッファ層ＢＬ２は、透明材料で作られなければならない。しかしながら、応力バッファ層ＢＬ１と同様に、応力バッファ層ＢＬ２もパターニングに適しているため、応力バッファ層ＢＬ２は、レンズＬ１に対応する開口Ｈ２を有するよう設計されてもよい。図５は、本発明の別の実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。図５を参照すると、光は、レンズ層ＬＬ１を介して構造内に入射し、応力バッファ層ＢＬ１’、光透過性基板ＢＳ１および応力バッファ層ＢＬ２’を通過して、レンズ層ＬＬ２を介して構造の外へ出射する。
【００２４】
さらに、上述した実施形態の応力バッファ層は、いずれもレンズ層と光透過性基板の間に設置されるが、別の実施形態において、ウエハレベル光学レンズ構造は、ウエハレベル光学レンズ構造の光学品質を向上させて実際の応用の要求を満たすため、レンズ層と光透過性基板の他に、さらに、異なる光学層を含んでもよい。光学層は、少なくとも１つの位相差フィルム、輝度上昇フィルム、視野角向上フィルムであってもよい。そのため、応力バッファ層は、レンズ層と、レンズ層と光透過性基板の間にある任意の光学層との間に配置されてもよい。図６および図７は、本発明の実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造概略図である。図６および図７に示すように、これら２つの実施形態のウエハレベル光学レンズ構造は、いずれも光学層ＯＬ１を含み、光学層ＯＬ１は、光透過性基板ＢＳ１の上に形成され、応力バッファ層ＢＬ１（または応力バッファ層ＢＬ１’）は、光学層ＯＬ１とレンズ層ＬＬ１の間に配置される。
【００２５】
注意すべきこととして、図６および図７の実施形態は単なる例であるため、本発明はこれらに限定されない。別の実施形態において、ウエハレベル光学レンズ構造は、より多くの光学層を含んでもよく、応力バッファ層ＢＬ１（または応力バッファ層ＢＬ１’）は、実際の要求に応じて、任意の２つの光学層の間に配置されてもよい。さらに、図４および図５の実施形態の光学層ＯＬ１は、レンズＬ１に対応する開口Ｈ３を有するが、別の実施形態において、光学層ＯＬ１は、光透過性基板ＢＳ１を完全に覆ってもよい。
【００２６】
さらに、いくつかの実施形態において、応力バッファ層のパターンは、上述したような光透過性基板ＢＳ１を完全に覆う場合やレンズＬ１に対応する開口を有する場合のみに限定されない。応力バッファ層は、異なるパターンや厚さを有してもよいため、応力バッファ層のパターンや厚さは、ウエハレベル光学レンズ構造の各部分の応力変化に基づいて調整可能である。例えば、応力バッファ層は、より大きな応力を有するウエハレベル光学レンズ構造の部分にのみ製造されてもよい。図８は、本発明の別の実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の平面図である。図８を参照すると、本実施形態において、応力バッファ層ＢＬ１は、フレーム形状パターンに製造され、レンズＬ１を覆わずにレンズＬ１の外側の部分のみを覆う。すなわち、光透過性基板ＢＳ１上の応力バッファ層ＢＬ１の投影領域は、光透過性基板ＢＳ１上のレンズＬ１の投影領域を覆わない。
【００２７】
さらに、上述した実施形態において、単一のレンズを有するウエハレベル光学レンズ構造のみを提供して説明したが、実際の応用において、ウエハレベル光学レンズは、アレイ構造を有してもよい。すなわち、上述したウエハレベル光学レンズ構造は、複数のレンズを有するウエハレベル光学レンズに適用してもよい。図９〜図１４は、本発明の実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の概略図である。図９〜図１４の実施形態は、それぞれ、図１、図２、図４〜図７の実施形態に対応しており、対応する実施形態との相違点は、図９〜図１４の実施形態が複数のレンズ（レンズＬ１〜Ｌ３、Ｌ１’〜Ｌ３’）を有し、図１０、図１２〜図１４の応力バッファ層または光学層が、さらに、レンズＬ１〜Ｌ３に対応する開口を有することである。応力バッファ層の構成および変形は、上述した実施形態で詳しく説明してあり、本技術分野において通常の知識を有する者であれば、上述した実施形態の説明に基づいて、図９〜図１４の実施形態の構造構成を理解することができるため、ここでは繰り返し説明しない。
【００２８】
同様にして、図１５および図１６は、本発明の実施形態に係るウエハレベル光学レンズ構造の平面図であり、図１５および図１６の実施形態は、それぞれ、図３および図８の実施形態に対応する。図１５および図１６の実施形態と図３および図８の実施形態の間の相違点は、図１５および図１６のウエハレベル光学レンズ構造が、それぞれ一列に配置され、それぞれ複数のレンズＬＡ〜ＬＤを含むことである。注意すべきこととして、図１６において、これらのレンズに対応する応力バッファ層ＢＬ１は、いずれも同じフレーム形状パターンを有するが、本発明はこれに限定されない。すなわち、各レンズに対応する応力バッファ層ＢＬ１は、対応位置の応力に応じて対応の調整を行ってもよく、例えば、応力バッファ層ＢＬ１のパターンや厚さ等を変更するためには、別の実施形態において、レンズに対応する応力バッファ層ＢＬ１の形状が互いに異なっていてもよい。
【００２９】
以上のように、光透過性基板とレンズ層の間に応力バッファ層を構成することにより、ウエハレベル光学レンズの製造過程中に生じる応力効果によってもたらされる欠陥を減らし、ウエハレベル光学レンズの製品収量を増やすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、ウエハレベル光学レンズの製品収量を増やすのに適したウエハレベル光学レンズ構造を提供する。
【００３１】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【符号の説明】
【００３２】
ＢＳ１  光透過性基板
ＢＬ１、ＢＬ１’、ＢＬ２、ＢＬ２’  応力バッファ層
ＬＬ１、ＬＬ２  レンズ層
Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ１’〜Ｌ３ ’、ＬＡ〜ＬＤ  レンズ
Ｈ１〜Ｈ３  開口
ＯＬ１  光学層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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