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TWI864831B - 具有一體化架構之鏡頭模組 - Google Patents

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TWI864831B
TWI864831B TW112122739A TW112122739A TWI864831B TW I864831 B TWI864831 B TW I864831B TW 112122739 A TW112122739 A TW 112122739A TW 112122739 A TW112122739 A TW 112122739A TW I864831 B TWI864831 B TW I864831B
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lens module
substrate
absorption layer
lens
compounds
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成詩宋
朱柏勳
張家誠
陳冠諭
段宏翰
張仕琳
許晉榕
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白金科技股份有限公司
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Abstract

一種具有一體化架構之鏡頭模組,包括第一及第二透鏡、第一及第二基板、光學貼合層、第一及第二吸收層,其中,該第一吸收層包括銅錯合物,該銅錯合物由銅化合物與如本文式1所式的膦酸及至少一種如本文式2至式4所式的含磷化合物所形成。本揭露鏡頭模組因採一體化架構,而能減小尺寸,且不需組裝故而使製程簡化。本揭露鏡頭模組對可見光展現高穿透率,對近紅外線則展現低穿透率,具有優異的近紅外線截止效果。另外,入射光以不同角度照射至鏡頭模組時,穿透率曲線僅有微小偏移。

Description

具有一體化架構之鏡頭模組
本揭露係關於一種鏡頭模組,特別是關於一種使鏡頭模組中獨立設置的組件整合、而具有一體化架構之鏡頭模組。
習知的鏡頭模組中包含多個組件,例如包括透鏡、濾光片、感光元件等等,其中的感光組件可經設計來感測不同波長的光而有不同的應用,例如可感測紅外線(可應用於3D感測)、可見光(應用於一般相機或攝影機)、紫外線(可應用於自駕車光達鏡頭)以及X光(可應用於數位化無底片X光機)。
在一般相機或攝影機的應用上,感光元件主要在可見光以及部分近紅外線的範圍內進行感測,然而,期望感光元件只感測可見光,近紅外線視為影像的干擾。對此,通常在鏡頭模組的入光側設置獨立的濾光片,其對近紅外線有高吸收率而對其他波長的光則有高穿透率,可藉此達成濾除近紅外線目的。然而,現有的濾光片在入射光之入射角度改變時,穿透率產生偏移,且偏移量與入射角度成正相關,導致入射光以大角度入射時可能產生色偏,甚至可能使檢測儀器產生數值的誤判。因此,期望能在入射角度改變的情況下保有一致的光學性能。
此外,鏡頭模組需要因應濾光片的設置空間而必須增加體積。另一方面,鏡頭模組中的透鏡通常是包括一系列透鏡的透鏡組,其通過對焦馬達調整焦距,使光線在感光元件對焦成像。隨著市場追求複雜多樣的拍照模式以及越來越高的影像品質,透鏡組中的透鏡數量及厚度隨之增加,導致鏡頭模組的尺寸背離了裝置微型化的趨勢。鏡頭模組尺寸的問題已經體現在手機上,可以觀察到手機普遍存在鏡頭向外凸出的情形,即便是高階手機亦是如此,增加碰傷、損壞等風險。
對於上述之問題,本揭露提供一種具有一體化架構之鏡頭模組,包括:
第一透鏡及第二透鏡,分別位於該鏡頭模組之最外側;
第一基板及第二基板,分別設於該第一透鏡及第二透鏡上;
光學貼合層,設於該第一基板或該第二基板上,且位於該第一基板和該第二基板之間;以及
第一吸收層及第二吸收層,位於該光學貼合層與該第一基板或該第二基板之間,
其中,該第一吸收層包括:
銅錯合物,其由用以提供銅離子之銅化合物與如式1所示的膦酸及至少一種如式2至式4所示的含磷化合物所形成,
Figure 112122739-A0101-12-0002-2
Figure 112122739-A0305-02-0005-1
其中,R、R1、R2、R3各自獨立為經取代或未經取代之C1至C12烷基或經取代或未經取代之C6至C12芳基,其中,該第一吸收層對930nm至950nm入射光波長之OD(optical density)值為大於4,其中,該第二吸收層包括紅外線吸收染料及紫外線吸收染料。
於一實施方式中,經取代或未經取代之C1至C12烷基係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基所組成之群組;經取代或未經取代之C6至C12芳基係選自苯基、萘基、氯苯基所組成之群組。
於一實施方式中,第一吸收層具有0.4%以下之霧度。
於一實施方式中,第一吸收層之X射線光電子能譜在結合能(binding energy)為930電子伏特(eV)至940電子伏特時具有至少一主峰。於又一實施方式中,第一吸收層之X射線光電子能譜中至少一主峰之每秒計數(counts per second)值為4500以上。
於一實施方式中,第一吸收層之厚度為25μm至150μm。
於一實施方式中,第一吸收層對460nm至560nm入射光波長範圍之最小穿透率為80%以上。於又一實施方式中,第一吸收層對460nm至560nm入射光波長範圍之最小穿透率為85%以上。
於一實施方式中,第一吸收層對830nm至1200nm入射光波長範圍之最大穿透率為1%以下。於又一實施方式中,第一吸收層對830nm至1200nm入射光波長範圍之最大穿透率為0.5%以下。
於一實施方式中,第一吸收層復包括光學樹脂。於又一實施方式中,光學樹脂為熱塑性樹脂及/或光固化樹脂。於又一實施方式中,光學樹脂選自聚碳酸酯類、聚酯類、聚環烯烴類、聚丙烯酸類、矽氧烷樹脂及聚醯亞胺類。於又一實施方式中,光學樹脂為甲基丙烯酸甲酯。
於一實施方式中,光學貼合層為光學膠帶或光學膠。
於一實施方式中,第一基板及第二基板之材料為玻璃。
於一實施方式中,第一透鏡及第二透鏡之材料選自玻璃、聚碳酸酯類及聚丙烯酸酯類。
於一實施方式中,第二吸收層包括至少一包括紅外線吸收染料之子層以及至少一包括紫外線吸收染料之子層。
於一實施方式中,近紅外線吸收染料選自由偶氮基化合物、二亞銨化合物、二硫酚金屬錯合物、方酸(squaraine)類化合物、花青(cyanine)類化合物及酞花青(phthalocyanine)類化合物所組成群組之至少一者。
於一實施方式中,紫外線吸收染料選自由偶氮次甲基類化合物、吲哚類化合物、酮類化合物、苯並咪唑類化合物及三嗪類化合物所組成群組之至少一者。
於一實施方式中,本揭露鏡頭模組復包括間隔材料,其設於第一基板或第二基板上並圍繞光學貼合層。
於一實施方式中,本揭露鏡頭模組對940nm入射光波長之OD值為大於4。於又一實施方式中,本揭露鏡頭模組對940nm入射光波長之OD值為大於4.5。
於一實施方式中,本揭露鏡頭模組具有0.5%以下之霧度。
於一實施方式中,本揭露鏡頭模組對930nm至950nm入射光波長範圍之最大穿透率為0.01%以下。於又一實施方式中,本揭露鏡頭模組對930nm至950nm入射光波長範圍之最大穿透率為0.005%以下。
於一實施方式中,本揭露鏡頭模組對460nm至560nm入射光波長範圍之最小穿透率為80%以上。於又一實施方式中,本揭露鏡頭模組對460nm至560nm入射光波長範圍之最小穿透率為85%以上。
於一實施方式中,本揭露鏡頭模組具有與350nm至850nm的波長範圍重疊的通帶,且該通帶之中心波長位於350nm至850nm的波長範圍內。
於一實施方式中,當入射光分別以0度及30度之入射角度照射本揭露鏡頭模組時,通帶之中心波長存在偏移,其偏移幅度為1.4nm以下。於一實施方式中,當入射光分別以0度及35度之入射角度照射本揭露鏡頭模組時,通帶之中心波長存在偏移,其偏移幅度為1.9nm以下。
本揭露鏡頭模組,因具有一體化架構,而能減小尺寸,且不需組裝故而使製程簡化。本揭露鏡頭模組對可見光展現高穿透率,而對近紅外線則展現低穿透率,更特別是對波長為940nm之近紅外線有出色地吸收性,展現優異的近紅外線截止效果。另外,入射光以不同角度照射至本揭露鏡頭模組時,穿透率曲線僅有微小偏移。
11:第一基板
12:第二基板
13:第一吸收層
14:第二吸收層
21:第一透鏡
22:第二透鏡
31:光學貼合層
32:間隔材料
圖1係本揭露鏡頭模組之結構示意圖。
圖2係本揭露鏡頭模組之另一結構示意圖。
圖3係製備例1中第一吸收層之X射線光電子能譜。
圖4係藍玻璃、藍玻璃+第二吸收層及藍玻璃+第一吸收層+第二吸收層等三種態樣之穿透率曲線圖。
圖5係實施例1與比較例1之穿透率曲線圖。
圖6係實施例2與比較例1之穿透率曲線圖。
圖7係實施例3與比較例1之穿透率曲線圖。
圖8係實施例4與比較例1之穿透率曲線圖。
圖9係實施例1至4對930nm至950nm入射光波長之OD值曲線圖。
圖10係分別以0度、30度、35度之入射角度照射實施例1之穿透率曲線圖。
圖11係分別以0度、30度、35度之入射角度照射實施例3之穿透率曲線圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本揭露的實施方式,本揭露所屬技術領域中具有通常知識者可根據本文所記載的內容輕易地瞭解本揭露的範圍及功效。
須知,本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示之內容,以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀,並非用以限定本發明可實施之限定條件,故不具技術上之實質意義,任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整,在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下,均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時,本說明書中所引用之如「上」、「第一」、「第二」等之用語,亦僅為便於敘述之明瞭,而非用以限定本發明可實施之範圍,其相對關係之改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本發明可實施之範疇。
本文中所述的「包括」、「包含」或「具有」特定要件時,除非另有說明,否則可另包含其他元件、組成分、結構、區域、部位、裝置、系統、步驟或連接關係等要件,而非排除該等其他要件。
除非本文中另有明確說明,否則本文中所述的單數形式「一」及「該」亦包含複數形式,且本文中所述的「或」與「及/或」可互換使用。
本文中所述的數值範圍是包含且可合併的,落在本文所述數值範圍內的任何數值皆可做為最大值或最小值以導出其次範圍;舉例而言,「25至200」的數值範圍應可理解為包含端點25與端點200之間的任何次範圍,例如25至150、30至200、30至150...等次範圍;此外,若一數值落在本文所述的各範圍內(如最大值與最小值之間),即應視作包括在本揭露的範圍內。
本揭露之具有一體化架構之鏡頭模組,包括第一及第二透鏡、第一及第二基板、光學貼合層、第一及第二吸收層。
首先參考圖1,其係本揭露鏡頭模組實施例之結構示意圖,鏡頭模組之一體化架構中:第一透鏡21及第二透鏡22分別位於最外側;第一基板11及第二基板12分別設於第一透鏡21及第二透鏡22上;光學貼合層31貼合至第二基板12,而位於該第一基板11和該第二基板12之間;第一吸收層13及第二吸收層14位於光學貼合層31與第一基板11之間。此實施例中,由下至上之各層依序為:第一透鏡21、第一基板11、第一吸收層13、第二吸收層14、光學貼合層31、第二基板12、第二透鏡22。
另外參考圖2,其係本揭露鏡頭模組另一實施例之結構示意圖,與圖1之差異在於:第一吸收層13及第二吸收層14的位置對調。此實施例中,由下至上之各層依序為:第一透鏡21、第一基板11、第二吸收層14、第一吸收層13、光學貼合層31、第二基板12、第二透鏡22。
作為其他實施例,光學貼合層也可以貼合至第一基板。
作為其他實施例,鏡頭模組還包括間隔材料,其圍繞光學貼合層設置。如圖1及圖2所示,光學貼合層31貼合至第二基板12,間隔材料32亦形成於第二基板12上並圍繞光學貼合層31。於光學貼合層可以貼合至第一基板的情況,間隔材料亦形成於第一基板上並圍繞光學貼合層。
於一實施方式中,第一吸收層係一種近紅外線吸收層,其中包括具有近紅外線吸收功能之銅錯合物。銅錯合物可由用以提供銅離子之銅化合物與如式1所示的膦酸及至少一種如式2至式4所示的含磷化合物所形成,
Figure 112122739-A0101-12-0008-4
其中,R、R1、R2、R3各自獨立為經取代或未經取代之C1至C12烷基或經取代或未經取代之C6至C12芳基。
所述銅錯合物可以化學式Cu2+X表示,其中,Cu2+由銅化合物提供,X由膦酸及/或含磷化合物貢獻。
所述烷基包括但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、戊基等,且經取代之烷基例包括但不限於鹵烷基、羥基烷基、硝基烷基、烷氧基烷基等。所述芳基包括但不限於苯基、萘基等,且經取代之芳基例包括但不限於鹵芳基(例如氯苯基)、硝基芳基、羥基芳基、烷氧基芳基、烷基芳基、鹵烷基芳基、硝基烷基芳基、羥烷基芳基。
於一實施方式中,膦酸為丁基膦酸。
所述銅化合物主要係作為銅離子的供給源,可以使用習知之可提供銅離子的銅化合物,例如銅鹽,可列舉為醋酸銅或醋酸銅之水合物,亦可列舉為氯化銅、甲酸銅、硬脂酸銅、苯甲酸銅、焦磷酸銅、環烷酸銅、檸檬酸銅之酐或水合物。於一實施方式中,用以提供銅離子之銅化合物為醋酸銅。
含磷化合物可具有分散之功能,使組成物中之組分(包括所形成之銅錯合物)在彼此不凝集、達成均勻分散,作為此功能的功效之一係可使其中的微晶尺寸為100nm以下,更進一步係介於5nm至80nm之間,或者介於20nm至60nm之間,例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100nm。當微晶尺寸在5nm以上,可顯示充 分的近紅外線吸收特性;而當微晶尺寸在100nm以下,粒子數均凝集粒徑小,所製成的產品具有較低的霧度。
本揭露之銅錯合物可由近紅外線吸收組成物製得,近紅外線吸收組成物包括上述銅化合物、膦酸以及含磷化合物,各組分彼此交互作用、反應,形成銅錯合物。本揭露中,可依需求調配各組分之比例,舉例而言,近紅外線吸收組成物中,用以提供銅離子之銅化合物可為1至150重量份,可列舉為1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145或150重量份;膦酸可為1至100重量份,可列舉為1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、或100重量份;且含磷化合物總計可為1至90重量份,可列舉為1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90重量份。
於一實施方式中,近紅外線吸收組成物同時包括式2至式4所示之含磷化合物,可依需求調配比例,例如,近紅外線吸收組成物中,式2所示之含磷化合物可為1至90重量份、式3所示之含磷化合物可為1至90重量份、式4所示之含磷化合物可為1至90重量份,其中,式2至式4所示之含磷化合物各可列舉為1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90重量份。於又一實施方式中,式2所示之含磷化合物:式3所示之含磷化合物:式4所示之含磷化合物為20:20:50。
於一實施方式中,近紅外線吸收組成物可為分散液形式,即除了所述銅化合物、膦酸及含磷化合物之外,復包括溶劑。在配製時,可將銅化合物、膦酸及含磷化合物加入至溶劑中並混合,該些成分與溶劑之比例可為1:5至1:1,例如1:3,但不限於此。
所述溶劑可選用習知溶劑,包括但不限於水、醇類、酮類、醚類、酯類、芳香族烴類、鹵化烴類、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、環丁碸等。具體地,所述醇類,例如為甲醇、乙醇、丙醇等。所述酯類例如為甲酸烷基酯、乙酸烷基酯、丙酸烷基酯、丁酸烷基酯、乳酸烷基酯、烷氧基乙酸烷基酯、3-烷氧基丙酸烷基酯、2-烷氧基丙酸烷基酯、2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯、丙酮酸烷基酯、乙醯乙酸烷基酯、2-氧代丁酸烷基酯等。所述醚類,例如可列舉:二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯等。所述酮類,例如甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、2-庚酮、3-庚酮等。所述芳香族烴類,例如甲苯、二甲苯等。
所述混合,例如為室溫(如25℃)下充分攪拌,例如攪拌4小時以上、6小時以上、8小時以上,但不限於此。
本揭露中,分散液形式之近紅外線吸收組成物可與光學樹脂混合以成為塗佈液形式之近紅外線吸收組成物,俾於後續形成第一吸收層。分散液與光學樹脂之比例可為5:1至1:1或者3:1至1:1,例如0.65: 0.35,但不限於此。在使用塗佈液形式的近紅外線吸收組成物時,使其形成於一基底上烘乾固化,以形成第一吸收層。
所述光學樹脂,可為熱塑性樹脂及/或光固化樹脂。於一實施方式,光學樹脂係選自聚碳酸酯類、聚酯類、聚環烯烴類、聚丙烯酸類、矽氧烷樹脂及聚醯亞胺類。於又一實施方式中,光學樹脂係矽氧烷樹脂。於又一實施方式中,光學樹脂係甲基丙烯酸甲酯。
於一實施方式中,近紅外線吸收組成物可添加其他添加劑,例如聚合起始劑,例如光聚合起始劑,從而可通過光照射來使光學樹脂進行聚合反應,聚合起始劑包括但不限於偶氮二異丁腈。於一實施方式中,添加劑例如固化劑,以利於固化製程,所述固化劑例如光固化劑,從而可通過光照射來固化成膜。於一實施方式中,亦可添加溶劑,以利均勻混合。此處的溶劑,可使用習知的那些,包括但不限於本文所提及者。
於一實施方式中,為了維持較佳的透光性,第一吸收層具有0.4%以下、0.3%或者0.2%以下之霧度,例如0.4%、0.35%、0.3%、0.25%、0.2%、0.19%、0.18%、0.17%、0.16%、0.15%、0.14%、0.13%、0.12%、0.11%或0.1%。
第一吸收層的厚度亦影響近紅外線吸收的特性,一般而言,第一吸收層的厚度增加,則近紅外線截止能力亦增加,反之,則近紅外線截止能力降低。本揭露之第一吸收層在很薄的情況下也能實現優異的近紅外線截止能力,具體地,第一吸收層的厚度係25μm至150μm之間、50μm至150μm之間或100μm至150μm之間,例如25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、 110μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm、146μm、147μm或150μm。
於一實施方式中,本揭露第一吸收層之X射線光電子能譜在結合能為930電子伏特至940電子伏特時具有至少一主峰。於一實施方式中,至少一主峰之每秒計數值為4500以上、4600以上、4700以上、4800以上、4900以上或5000以上。
於一實施方式中,本揭露第一吸收層對930nm至950nm入射光波長範圍(包含對940nm入射光)之最大穿透率為0.1%以下、小於0.1%、0.05%以下、小於0.05%、0.01%以下、小於0.01%、0.005%以下或小於0.005%,例如0.1%、0.09%、0.08%、0.07%、0.06%、0.05%、0.04%、0.03%、0.02%、0.01%、0.009%、0.0008%、0.007%、0.0006%、0.005%、0.004%、0.003%、0.002%或0.001%;另一方面,對930nm至950nm入射光波長範圍(包含對940nm入射光)之OD值為3以上、大於3、3.5以上、大於3.5、4以上、大於4、4.5以上、或大於4.5,例如,3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9。
於一實施方式中,本揭露第一吸收層對830nm至1200nm入射光波長範圍之最大穿透率為1%以下或0.5%以下,例如1%、0.9%、0.8%、0.7%、0.6%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%或0.1%;以及對460nm至560nm入射光波長範圍之最小穿透率為80%以上或85%以上,例如80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%或90%。
於一實施方式中,第一吸收層具有與300nm至850nm、300nm至800nm、或350nm至750nm的波長範圍重疊的通帶,且該通帶之中心波長位於300nm至850nm、300nm至800nm、350nm至750nm、400nm至700nm、450nm至650nm、500nm至600nm、或500nm至550nm的波長範圍內。本文中,所述「通帶」係指對波長範圍內之入射光展現之穿透率均為50%以上的區段,所述「通帶之中心波長」係指對入射光展現之穿透率為50%時所對應之兩個入射光波長之平均值。
所述第二吸收層用以輔助第一吸收層,使得本揭露之具有一體化結構之鏡頭模組展現出更佳的光學性能,例如,進一步提升對近紅外線、紫外線之截止。於一實施方式中,第二吸收層包括近紅外線吸收染料及/或紫外線吸收染料。於一實施方式中,第二吸收層包括複數子層,其中至少一包括紅外線吸收染料之子層以及至少一包括紫外線吸收染料之子層。在第二吸收層包括複數子層的情況,近紅外線吸收染料層與紫外線吸收染料層之排列順序不受限制,例如近紅外線吸收染料層可設於靠近入光側而紫外線吸收染料層可設於靠近感光側;或者紫外線吸收染料層可設於靠近入光側而近紅外線吸收染料層可設於靠近感光側。
於一實施方式中,第二吸收層之厚度為0.5μm至10μm,例如0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。於第二吸收層為多層結構的情況,各層之厚度分別為0.5μm至10μm,例如0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。
於一實施方式中,所述第二吸收層可包括透明樹脂材料,包括但不限於可選自環氧樹脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚環烯烴及聚乙烯縮丁醛,樹脂材料可作為第二吸收層之基底。於一實施方式中,透明樹脂材料對可見光(例如460nm至560nm波長)之平均穿透率或最小穿透率為85%以上,更進一步為90%以上,包括但不限於85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%或95%。
於一實施方式中,所述近紅外線吸收染料例如偶氮基化合物、二亞銨化合物、二硫酚金屬錯合物、方酸(squaraine)類化合物、花青(cyanine)類化合物及酞花青(phthalocyanine)類化合物,可調節最大吸收波長介於650至1100nm之間,或者更具體係介於650至750nm之間。所述紫外線吸收染料例如偶氮次甲基類化合物、吲哚類化合物、酮類化合物、苯並咪唑類化合物及三嗪類化合物。
所述第一基板及第二基板提供第一吸收層、第二吸收層及光學貼合層之支持,並且,也可如同上述第二吸收層般用以輔助第一吸收層展現更佳的光學性能,例如,進一步提升對近紅外線、紫外線之截止。於一實施方式中,第一基板及第二基板可為玻璃,具體地,可為透明玻璃(例如AF玻璃)或者藍玻璃,在選用藍玻璃時,第一基板及第二基板可展現對近紅外線的截止效果。所述藍玻璃例如磷酸鹽玻璃,例如由偏磷酸鹽類化合物、碳酸鹽類化合物、金屬氧化物及金屬氟化物等材料所形成之藍玻璃,其中,該偏磷酸鹽類化合物包括但不限於偏磷酸鋁、偏磷酸鎂、偏磷酸鋰、偏磷酸鋅及偏磷酸鈣,該碳酸鹽類化合物包括但不限於碳酸鈣、碳酸鋇及碳酸鍶,該金屬氧化物包括但不限於氧化銅、氧化鋁、氧化鋅及氧化鎂, 該金屬氟化物包括但不限於氟化鋁、氟化鎂、氟化鈣、氟化鍶、氟化鋇及氟化鋅。可將玻璃原料混合均匀後置於坩堝中,再將坩堝置入含有大氣或還原氣氛爐中,控制溫度介於700℃與1000℃間,以獲得均質化的玻璃。
於一實施方式中,第一基板及/或第二基板為藍玻璃,其中,磷/(鋁+鑭+鈮+釔)之莫耳比為1.5至16,氟/(氟+氧)之莫耳比為0.01至0.2。於一實施方式中,藍玻璃中磷元素佔35至55mol%、鋁元素佔3.5至15mol%、鹼金屬元素佔15至25mol%、鹼土族及二價金屬佔10至35mol%、銅元素佔10至21mol%,鑭+鈮+釔元素總和佔0至7mol%,且其中銅/磷之莫耳比為0.25至0.7,氟/(氟+氧)之莫耳比為0.01至0.2。
於一實施方式中,第一基板及/或第二基板之厚度係200μm至500μm之間、200μm至400μm之間或200μm至300μm之間,例如200μm、225μm、250μm、275μm、300μm、325μm、350μm、375μm、400μm、425μm、450μm、475μm或500μm。
所述第一透鏡及第二透鏡,可為本技術領域所習知的那些材料、組成及形狀,本揭露中並未限制,只要是能將其整合至本揭露之具有一體化結構之鏡頭模組均應包含在本揭露的範圍內。於一實施方式中,第一透鏡及第二透鏡之材料可為玻璃、聚碳酸酯類、聚丙烯酸酯類等。
所述光學貼合層,可為本技術領域所習知的那些材料及組成,本揭露中並未限制,只要是能用於貼合第一或第二基板與其上之第一或第二吸收層均應包含在本揭露的範圍內。於一實施方式中,光學貼合層可為光學膠帶或光學膠。於一實施方式中,光學貼合層之材料具有與所貼合之第一或第二基板相匹配之折射率,以降低入射光在界面產生的損耗與折射。
所述間隔材料,可為本技術領域所習知的那些材料及組成,本揭露中並未限制。所述間隔材料,除作為光學貼合層之邊界外,在大量製造本揭露之鏡頭模組的過程中,例如於大面積基板(例如晶圓)上進行塗佈、配置、裁切以同時製作鏡頭模組,亦可作為裁切標記。
於一實施方式中,本揭露鏡頭模組具有0.5%以下、0.4%或者0.3%以下之霧度,例如0.5%、0.45%、0.4%、0.35%、0.3%、0.25%、0.2%、0.19%、0.18%、0.17%、0.16%、0.15%、0.14%、0.13%、0.12%、0.11%或0.1%。
於一實施方式中,本揭露鏡頭模組對對930nm至950nm入射光波長範圍(包含對940nm入射光)之最大穿透率為0.01%以下、小於0.01%、0.005%以下、或小於0.005%,例如0.01%、0.009%、0.008%、0.007%、0.006%、0.005%、0.004%、0.003%、0.002%、0.001%;另一方面,對930nm至950nm入射光波長範圍(包含對940nm入射光)之OD值為4以上、大於4、4.5以上、大於4.5、4.8以上、或大於4.8,例如,4、4.01、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.51、4.6、4.7、4.8、4.81、4.9。
於一實施方式中,本揭露鏡頭模組對830nm至1200nm入射光波長範圍之最大穿透率為1%以下或0.5%以下,例如1%、0.9%、0.8%、0.7%、0.6%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%或0.1%;以及對460nm至560nm入射光波長範圍之最小穿透率為80%以上或85%以上,例如80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%或90%。
於一實施方式中,本揭露鏡頭模組與300nm至850nm、300nm至800nm、或350nm至750nm的波長範圍重疊的通帶,且該通帶之 中心波長位於300nm至850nm、300nm至800nm、350nm至750nm、400nm至700nm、450nm至650nm、500nm至600nm、或500nm至550nm的波長範圍內。
於一實施方式中,當入射光分別以0度及30度之入射角度照射本揭露鏡頭模組時,通帶之中心波長存在偏移,其偏移幅度為1.4nm以下,例如1.4nm、1.3nm、1.2nm或1.1nm。於一實施方式中,當入射光分別以0度及35度之入射角度照射鏡頭模組時,通帶之中心波長存在偏移,其偏移幅度為1.9nm以下,例如1.9nm、1.8nm或1.7nm。
本揭露將參照下列具體實施例敘述進一步細節,然而該等具體實施例絕非意圖用於限制本揭露的範圍。
實施例
以大面積藍玻璃作為第一基板,並在其上形成第一吸收層、之後形成第二吸收層。接著在第二吸收層上設置間隔材料,以配置出間隔區域,再於間隔區域中填入光學膠,最後覆蓋作為為第一基板之大面積藍玻璃。在第一基板及第二基板之外側,分別形成樹脂層,並處理樹脂層以形成具有特定形狀之第一透鏡及第二透鏡。最後進行裁切步驟,以得到具有一體化結構之鏡頭模組。
製備例
第一吸收層
將150重量份的醋酸銅與15000重量份的乙醇混合,於室溫下攪拌1.5小時,以形成第一混合液;另外取20重量份的式2所示之含磷化合物(plysurf A242G,購自日本第一工業製藥株式會社)、20重量份的式3所示之含磷化合物(plysurf W542C,購自日本第一工業製藥株式會社) 以及50重量份的式4所示之含磷化合物(plysurf A285C,購自日本第一工業製藥株式會社)與1500重量份的乙醇混合形成第二混合液。混合上述第一混合液與第二混合液,並於室溫下攪拌1小時,接著加入100重量份的丁基膦酸於室溫下攪拌反應3小時。之後放入85℃烘箱中12小時,以製得粉末。將粉末與二甲苯以重量比為1:3的比例混合形成分散液,再將該分散液與甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,MMA)以重量比為0.65:0.35的比例混合形成塗佈液,然後使其塗佈於基底上,以70℃的溫度烘烤30分鐘,製得第一吸收層。
對上述第一吸收層進行X射線光電子(ESCA/XPS)分析,其X射線光電子能譜如圖3所示。可以觀察到在結合能為930eV至940eV時具有與銅錯合物相關的特徵峰(Cu(POx)y、CuO、Cu2O、Cu(OH)2)。另,在結合能為940eV以上時出現的峰為伴峰(satellite)。
第二吸收層
將0.02克作為紅外線吸收染料的方酸類化合物及花青類化合物添加至5克的環氧樹脂中,塗佈於基底上,並以70℃的溫度烘烤30分鐘,製得包括近紅外線吸收染料之子層;另將0.02克的作為紫外線吸收染料的三嗪類化合物添加至5克的環氧樹脂中,塗佈於包括近紅外線吸收染料之子層上,並以70℃的溫度烘烤30分鐘,製得包括紫外線吸收染料之子層,此雙層作為第二吸收層。
穿透率曲線之比較
首先,根據上述製備例1所述之方法製備第二吸收層,其係將第一混合物塗佈於藍玻璃上形成包括近紅外線吸收染料之子層、再將第 二混合物塗佈於其上形成包括紫外線吸收染料之子層,從而製得藍玻璃+第二吸收層(含兩子層)之雙層結構。另製備藍玻璃+第一吸收層+第二吸收層之三層結構,其係根據製備雙層結構之方法製備,惟差異在於先塗佈塗佈液於藍玻璃上形成第一吸收層後再製備第二吸收層。該藍玻璃、雙層結構、三層結構之穿透率曲線圖如圖4所示。可以看出併入第一吸收層可大幅改善近紅外線的截止效果,並且保有可見光區段的高穿透率。
實施例1
鏡頭模組配置如圖1所示,其設置第一透鏡21;第二透鏡22;第一基板11(藍玻璃)及第二基板12(藍玻璃);光學貼合層31(光學膠帶);第一吸收層13(根據製備例1所述之方法製備,厚度為145.44μm);第二吸收層14(根據製備例1所述之方法製備,厚度為5μm)。
實施例2至4及比較例1
根據實施例1之方法製備鏡頭模組,但更動第一吸收層的厚度為146.22μm、147.44μm及146.63μm,以作為實施例2至4。另根據實施例1之方法製備鏡頭模組,但更動第一吸收層的厚度為165.11μm,以作為比較例1。實施例1至4與比較例1之穿透率曲線圖如圖5至8所示。
根據這些結果,本揭露鏡頭模組對930nm至950nm入射光波長具有極高的截止性,甚至達到OD值4.5以上。為進一步顯示本揭露鏡頭模組對930nm至950nm入射光波長的OD值,係根據穿透率曲線及數據做成圖9,其為實施例1至4鏡頭模組對930nm至950nm波長之OD值曲線圖。另一方面,本揭露鏡頭模組對可見光則有優異的穿透性,其 具有與350nm至850nm的波長範圍重疊的通帶,且通帶之中心波長位於350nm至850nm的波長範圍內。
依圖10係以0度、30度、35度之不同角度入射光照射實施例1鏡頭模組之穿透率曲線圖,可藉此觀察偏移量。類似地,圖11係以0度、30度、35度之不同角度入射光照射實施例3鏡頭模組之穿透率曲線圖。結果顯示以不同入射角度照射鏡頭模組所得之穿透率曲線高度相似,舉例而言,分別以0度及30度入射實施例1及實施例3鏡頭模組時,通帶之中心波長之偏移幅度各為1.1nm及1.4nm;分別以0度及35度入射實施例1及實施例3鏡頭模組時,通帶之中心波長之偏移幅度各為1.7nm及1.9nm。相對於此,根據實施例1所述之方法製備但不設置第一吸收層之比較例2鏡頭模組,其分別以0度及30度入射時,通帶之中心波長之偏移幅度高達9.6nm;分別以0度及35度入射時,通帶之中心波長之偏移幅度更達10.1nm,展現出很大的偏移幅度。已知這樣的偏移若幅度較大會引起眩光及鬼影,而本揭露鏡頭模組由於展現了低的偏移幅度,故顯著地減少眩光及鬼影,改善了影像品質。
上述各實施方式及具體實施例並非用以限定本揭露,所列舉的各技術特徵或方案可彼此組合,本揭露亦可藉由其它不同的實施方式加以實現或應用,本文所記載的各項細節亦可根據不同的觀點與應用,在不悖離本揭露下賦予不同的變化或修飾。
Figure 112122739-A0101-11-0002-1
11:第一基板
12:第二基板
13:第一吸收層
14:第二吸收層
21:第一透鏡
22:第二透鏡
31:光學貼合層
32:間隔材料

Claims (13)

  1. 一種具有一體化架構之鏡頭模組,包括:第一透鏡及第二透鏡,分別位於該鏡頭模組之最外側;第一基板及第二基板,分別設於該第一透鏡及第二透鏡上;光學貼合層,設於該第一基板或該第二基板上,且位於該第一基板和該第二基板之間;以及第一吸收層及第二吸收層,位於該光學貼合層與該第一基板或該第二基板之間,其中,該第一吸收層包括:銅錯合物,其由用以提供銅離子之銅化合物與如式1所示的膦酸及至少一種如式2至式4所示的含磷化合物所形成,
    Figure 112122739-A0305-02-0025-2
    其中,R、R1、R2、R3各自獨立為經取代或未經取代之C1至C12烷基或經取代或未經取代之C6至C12芳基,其中,該第一吸收層對930nm至950nm入射光波長之OD值為大於4,對460nm至560nm入射光波長範圍之最小穿透率為85%以上,且該第一吸收層之厚度為25μm至150μm,其中,該第二吸收層包括紅外線吸收染料及紫外線吸收染料。
  2. 如請求項1所述之鏡頭模組,其中,該經取代或未經取代之C1至C12烷基係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基所組成之群組;該經取代或未經取代之C6至C12芳基係選自苯基、萘基、氯苯基所組成之群組。
  3. 如請求項1所述之鏡頭模組,其中,該第一吸收層具有0.4%以下之霧度。
  4. 如請求項1所述之鏡頭模組,其中,該第一吸收層之X射線光電子能譜在結合能(binding energy)為930電子伏特(eV)至940電子伏特時具有至少一主峰。
  5. 如請求項4所述之鏡頭模組,其中,該至少一主峰之每秒計數(counts per second)值為4500以上。
  6. 如請求項1所述之鏡頭模組,其中,該第一吸收層對460nm至560nm入射光波長範圍之最小穿透率為80%以上。
  7. 如請求項1所述之鏡頭模組,其中,該光學貼合層為光學膠帶或光學膠。
  8. 如請求項1所述之鏡頭模組,其中,該第一基板及該第二基板之材料為玻璃。
  9. 如請求項1所述之鏡頭模組,其中,該第一透鏡及該第二透鏡之材料選自玻璃、聚碳酸酯類及聚丙烯酸酯類。
  10. 如請求項1所述之鏡頭模組,其中,該第二吸收層包括至少一包括紅外線吸收染料之子層以及至少一包括紫外線吸收染料之子層。
  11. 如請求項10所述之鏡頭模組,其中,該近紅外線吸收染料選自由偶氮基化合物、二亞銨化合物、二硫酚金屬錯合物、方酸(squaraine)類化合物、花青(cyanine)類化合物及酞花青(phthalocyanine)類化合物所組成群組之至少一者。
  12. 如請求項10所述之鏡頭模組,其中,該紫外線吸收染料選自由偶氮次甲基類化合物、吲哚類化合物、酮類化合物、苯並咪唑類化合物及三嗪類化合物所組成群組之至少一者。
  13. 如請求項1所述之鏡頭模組,復包括間隔材料,其設於該第一基板或該第二基板上並圍繞該光學貼合層。
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