透镜垫片、包括透镜垫片的透镜模块及透镜垫片制造方法与流程

1.本发明涉及一种相机透镜垫片，更具体地，涉及一种适用于防止因光的反射引起的眩光现象的相机透镜垫片。


背景技术：

2.通常，相机透镜垫片起到插入透镜和透镜之间以保持透镜之间的间隔的作用。如上所述的垫片大部分在一般情况下通过涂覆不透明材料来形成，以阻断光。
3.图1是示出传统的透镜模块的一个例子的剖视图。如图所示，在多个透镜20a、20b、20c、20d、20e之间设置有多个透镜垫片10a、10b、10c、10d以保持透镜之间的间隔。通过多个透镜的光聚焦在诸如图像传感器的感光部。此时，在垫片中形成有可以使光通过而成像的中空部，从被摄体反射的光入射到相机模块的内部并且在中空部的垫片的壁面反射，从而引起眩光现象等光学现象。
4.为了解决这个问题，韩国授权专利第1882022号公开了一种通过使所述垫片的边缘相对于光轴倾斜或弯曲来减少光的反射量的透镜垫片。然而，这种边缘结构需要通过穿孔或打孔等机械加工来实现，为了实现这样的形状，需要精密加工，因此这可能会成为增加透镜垫片的制造成本的因素。
5.另一方面，韩国授权专利第1173835号公开了一种通过对铜板进行蚀刻处理来形成中空部并且在表面上形成针状结构的氧化铜膜以抑制透镜垫片的光反射的透镜垫片。然而，通过这样的蚀刻工艺制造的垫片可能会由于中空部边缘的光反射而发生眩光现象。


技术实现要素：

6.(一)要解决的技术问题
7.为了解决上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种具有适用于抑制因光的反射引起的眩光现象的结构的透镜垫片。
8.此外，本发明的目的在于提供一种包括缓坡的倾斜结构的透镜垫片。
9.此外，本发明的目的在于提供一种组合缓坡和陡坡的倾斜结构的透镜垫片。
10.此外，本发明的目的在于提供一种通过应用蚀刻工艺制造上述透镜垫片的方法。
11.(二)技术方案
12.为了解决上述技术问题，本发明提供一种相机透镜垫片，其为插入透镜和透镜之间并且包括铜或铜合金材料的预定厚度的母材的相机透镜垫片，所述相机透镜垫片的特征在于，所述母材包括在中央部沿厚度方向贯穿的贯穿蚀刻区域和沿着所述贯穿蚀刻区域的外周具有预定宽度的半蚀刻区域。
13.在本发明中，优选地，所述半蚀刻区域的宽度大于所述垫片的厚度，所述半蚀刻区域的宽度可以为所述垫片的厚度的2倍以上、3倍以上或5倍以上。
14.此外，所述半蚀刻区域可以包括缓坡，所述缓坡的宽度可以为所述垫片的厚度的三倍以上。
15.此外，所述半蚀刻区域可以进一步包括陡坡。
16.此外，在本发明中，在所述垫片的所述母材表面可以进一步包括针状黑色氧化膜。
17.在本发明中，所述垫片母材的厚度可以为10-50μm。
18.此外，在本发明中，优选地，所述半蚀刻区域的宽度小于垫片总边缘宽度的70％。
19.为了解决上述另一技术问题，本发明提供一种相机透镜垫片的制造方法，其为插入透镜和透镜之间的相机透镜垫片的制造方法，所述相机透镜垫片的制造方法的特征在于，包括以下步骤：(a)提供具有预定厚度的铜或铜合金材料的板；(b)在所述板的中央部形成沿厚度方向贯穿的贯穿蚀刻区域；以及(c)沿着所述贯穿蚀刻区域的外周形成具有预定宽度的半蚀刻区域。
20.在本发明中，所述步骤(b)和所述步骤(c)可以通过一个蚀刻工艺进行。
21.此外，在本发明中，在所述步骤(b)之前可以包括以下步骤：(d-1)形成用于限定所述贯穿蚀刻区域的第一蚀刻掩模图案；以及(d-2)形成用于限定所述半蚀刻区域的第二蚀刻掩模图案。
22.此外，在本发明中，在所述步骤(d-2)之后可以进一步包括以下步骤：在所述第二蚀刻掩模图案上层压保护膜。
23.(三)有益效果
24.根据本发明，可以提供一种具有适用于抑制因光的反射引起的眩光现象的结构的透镜垫片。此外，本发明可以提供一种包括难以通过机械加工提供的缓坡的倾斜结构的透镜垫片。此外，本发明还可以提供一种通过应用蚀刻工艺制造上述透镜垫片的简单的方法。
附图说明
25.图1是示意性地示出包括透镜垫片的透镜模块的剖视图。
26.图2是示意性地示出根据本发明的实施例的透镜垫片的平面和截面的图。
27.图3是示意性地示出根据本发明的一个实施例的透镜垫片的截面结构的图。
28.图4是示意性地示出根据本发明的另一实施例的透镜垫片的截面结构的图。
29.图5是示意性地示出根据本发明的一个实施例的透镜垫片制造工艺的图。
30.图6是示意性地示出根据本发明的另一实施例的透镜垫片制造工艺的图。
31.图7是示意性地示出根据本发明的又一实施例的透镜垫片制造工艺的图。
32.图8a至图8d是拍摄根据本发明的第一实施例制造的透镜垫片的截面的光学显微镜照片。
33.图9a至图9d是拍摄根据本发明的第二实施例制造的透镜垫片的截面的光学显微镜照片。
34.图10a至图10d是拍摄根据本发明的第三实施例制造的透镜垫片的截面的光学显微镜照片。
35.最佳实施方式
36.以下，参照附图描述本发明的优选实施例。
37.图2是示意性地示出根据本发明的实施例的透镜垫片的平面和截面的图。
38.参照图2，在本发明中，透镜垫片100以铜或铜合金为母材110。所述透镜垫片100可以进一步包括母材110和保护母材的整个实际表面的膜层，但为了便于说明，在本文中未示
出膜层。因此，在本发明中，透镜垫片100可以是指形成表面膜之前的物体，也可以是指形成表面膜之后的物体。
39.所述垫片的母材110是具有预定厚度t并且在中央具有中空部的环形母材。此外，在本发明中，所述垫片的外形以圆环示出，然而，也可以应用方环等其他形状。如下所述，中空部通过蚀刻形成。在本发明的说明书中，该区域为通过蚀刻贯穿的槽，称为贯穿蚀刻区域a。
40.在本发明中，示意性地，所述贯穿蚀刻区域a可以为具有预定直径da的圆形，但不限于此。沿着所述贯穿蚀刻区域a的外周连接有具有预定宽度wb的半蚀刻区域b，接着连接有预定宽度的非蚀刻区域。除非特别说明，否则本发明的说明书中提到的定量数值指平均数值。
41.半蚀刻(half etching)是指减少母材的厚度的蚀刻法。与机械加工不同，在蚀刻中，由于蚀刻溶液成分的局部不均匀和溶质基于位置的扩散问题等难以控制的因素，最终无法根据位置均匀且精确地控制所得母材的厚度。例如，在机械加工中，倾斜面可以精确地加工为预定角度，但是在蚀刻加工中，倾斜角度可能会根据蚀刻位置而局部变化。在本发明中，具有根据这种蚀刻工艺的应用的结构特征的区域称为半蚀刻区域。
42.在图2中，半蚀刻区域b的宽度wb大于母材的厚度t。优选地，宽度wb可以为厚度t的2倍以上、3倍以上、4倍以上或5倍以上。半蚀刻区域的宽度wb将半蚀刻区域的开始部与中空部边缘充分隔开，使开始部边缘对反射的影响最小化。
43.此外，优选地，所述半蚀刻区域b的宽度wb小于垫片的总边缘宽度ws的70％、60％、50％、40％、30％或20％。
44.参照图2，贯穿蚀刻区域、半蚀刻区域和非蚀刻区域以阶梯式(stepwise)连接。然而，在本发明中，该连接结构仅仅是一个示例。
45.图3是示意性地示出根据本发明的另一实施例的透镜垫片的截面的图。在图3中仅示出以贯穿蚀刻区域a为基准的左侧的垫片。
46.参照图3，半蚀刻区域b被划分为多个子区域b1、b2、b3。子区域由具有平缓的倾斜的缓坡区域(slow slope region)b2和比缓坡区域更倾斜的陡坡区域(fast slope region)b1、b3组成，缓坡区域b2的宽度wb大于陡坡区域b1、b3中的每一个的宽度w
b2
或w
b3
，并且占据半蚀刻区域的大部分宽度。在本发明中，缓坡的宽度w
b2
可以为垫片母材厚度t的2倍以上、3倍以上、4倍以上或5倍以上。另外，优选地，所述缓坡的宽度w
b2
小于垫片的总边缘宽度ws的70％、60％、50％、40％、30％或20％。
47.另一方面，在附图中，所述陡坡区域和所述缓坡区域均用直线表示，但这是平均坡度的示意图，每个区域可以部分或整体地形成曲线形状。在本发明中，以母材表面为基准，所述缓坡的平均倾斜角可以为25
°
以下、20
°
以下、15
°
以下、10
°
以下或5
°
以下。
48.在这样的倾斜结构中，宽度大的缓坡区域显著减小与贯穿蚀刻区域a相邻的陡坡区域在垫片母材总厚度t中占据的厚度。因此，与垫片的贯穿蚀刻区域a相邻的陡坡区域的厚度比母材厚度t显著减小。例如，相对于总厚度t，中空部侧垫片边缘厚度可以小于80％、可以是70％以上、可以小于60％或可以小于50％。如上所述，本发明具有显著减小中空部边缘部的垫片厚度的效果。此外，尽管显著减小了垫片中空部边缘的厚度，但垫片主体的厚度并未减小。即，垫片保持隔开透镜模块的原本的作用和刚性。
49.图4是示意性地示出根据本发明的又一实施例的透镜垫片的截面的图。
50.参照图4，半蚀刻区域的整个区间wb基本上由缓坡区域组成，而没有可被视为陡坡区域的区域。
51.尽管上文参照图2至图4描述了透镜垫片的结构，但是本发明的透镜垫片可以进一步包括形成在铜或铜合金母材的表面上的表面膜层。优选地，所述表面膜层可以为黑色氧化铜层。更优选地，所述表面膜层可以为针状结构的黑色氧化铜层。垫片母材表面的黑色氧化铜层可以以适当的方式形成。可以应用本技术人的授权专利第1173835号中记载的针状结构的黑色氧化铜层的制造方法。示例性地，在将以9：1的重量比混合氢氧化钠(naoh)和亚氯酸钠(naclo2)的水溶液升温至70-90℃的温度后，通过将垫片浸渍5-15分钟，从而在表面制造针状结构的黑色氧化铜层。
52.本发明的缓坡结构是难以通过穿孔或打孔等一般机械加工导入的结构。用于诸如手机相机模块的移动终端的透镜垫片的厚度逐渐减小，具有50μm以下或35μm以下的厚度的垫片更难以通过机械加工来倾斜加工边缘。在本发明中，包括缓坡结构的倾斜面结构通过半蚀刻工艺导入。对此将在后面描述。
53.图5是示意性地示出根据本发明的一个实施例的透镜垫片制造工艺的图。
54.参照图5，在具有预定厚度的铜板或铜箔10的一面形成有设置用于限定贯穿蚀刻区域a的预定宽度d1的第一开口的第一蚀刻掩模图案32，并且在另一面形成有设置用于限定半蚀刻区域b的预定宽度d2的第二开口的第二蚀刻掩模图案34。
55.如图所示，限定半蚀刻区域的掩模图案的宽度d2大于限定贯穿蚀刻区域的掩模图案的宽度d1。在本发明中，所述开口宽度d1、d2分别用于限定贯穿蚀刻区域和半蚀刻区域，但两者并不一致，可以根据蚀刻条件凭经验设置。
56.在本发明中，所述第一蚀刻掩模图案32和第二蚀刻掩模图案34可以通过光致抗蚀剂的涂覆、感光和曝光工艺来形成。可以使用可以用作蚀刻掩模的任何形态的掩模。
57.接下来，在形成有第一掩模图案和第二掩模图案的铜板10的上方和下方设置喷嘴20，并且喷射蚀刻液。蚀刻液腐蚀铜板10的暴露部位而形成贯穿蚀刻区域和半蚀刻区域。
58.在本发明中，蚀刻液可以以腐蚀性强的氯化铁或氯化铜作为主要成分，并且包含盐酸和水。此外，在本发明中，可以考虑蚀刻轮廓来适当地选择蚀刻条件，使开口d1附近被贯穿并且开口d2附近被半蚀刻。此外，尽管上文描述了形成第一蚀刻掩模和第二蚀刻掩模并且通过一个蚀刻工艺原位形成贯穿蚀刻区域和半蚀刻区域的情况，但是，可以依次应用根据第一蚀刻掩模图案的蚀刻工艺和根据第二蚀刻掩模图案的蚀刻工艺。
59.当蚀刻工艺完成后，铜板表面的第一蚀刻掩模图案和第二蚀刻掩模图案可以通过诸如剥离或灰化的适当的方式去除。
60.图6是示意性地示出根据本发明的另一实施例的透镜垫片制造工艺的图。
61.参照图6，与图5一样，在铜板10表面形成有第一掩模图案32和第二掩模图案34。然而，与图5不同，蚀刻液从上部喷嘴20喷射，对铜板的背面没有设置用于供应蚀刻液的喷嘴。然而，在蚀刻液贯穿铜板10而形成贯穿孔之后，蚀刻液供应到背面以部分地蚀刻背面。
62.图7是示意性地示出根据本发明的又一实施例的透镜垫片制造工艺的图。
63.与图5和图6一样，在铜板10表面形成有第一掩模图案32和第二掩模图案34。另一方面，在所述第二掩模图案34的表面层压保护膜36。所述保护膜可以使用对蚀刻液具有抗
蚀刻性的任何膜。例如，可以使用胶带等作为保护膜。例如，可以使用daehyun st公司的st-5535(商品名)。即使在贯穿铜板之后，保护膜36也可以对蚀刻溶液的流动提供阻力，从而防止铜板的背面部被快速蚀刻。
具体实施方式
64.《实施例1》
65.在厚度约30μm、直径为6mm的铜板的表面涂覆光致抗蚀剂，并且进行曝光、显影以形成图5至图7中描述的掩模图案。以2lpm的流量通过喷嘴喷射1分钟蚀刻溶液(浓度为40～43％的氯化铁)。将制造的垫片嵌入环氧树脂内并进行固化以观察垫片截面。
66.为了比较，制造仅进行贯穿蚀刻而未进行半蚀刻的试片。此时，第一掩模图案的开口宽度与第二掩模图案的开口宽度相同。
67.图8a和图8b是拍摄根据本实施例制造的以垫片的中空部为基准左侧和右侧的截面的光学显微镜照片。如图8a和图8b所示，可以确认到半蚀刻区域开始部的陡坡区域b1、半蚀刻区域纵断部的陡坡区域b3以及在陡坡区域b1和陡坡区域b3之间具有平缓的倾斜的缓坡区域。此外，可以看出，由于缓坡区域的宽度非常宽，半蚀刻区域纵断部的陡坡区域b3的厚度减小到15μm以下。此外，从照片中可以看出，半蚀刻区域的表面具有起伏不平的粗糙表面并且倾斜轮廓也不具有平滑的直线。
68.另一方面，图8c和图8d是拍摄比较例的垫片截面的照片。可以看出，垫片的中空部侧边缘厚度达到约30μm。
69.《实施例2》
70.除了铜板的厚度为约20μm以外，以与实施例1相同的方式制造了垫片并观察了截面。
71.图9a和图9b是拍摄根据本实施例制造的垫片的截面的光学显微镜照片，图9c和图9d是拍摄根据比较例制造的垫片的截面的光学显微镜照片。可以看出，大部分半蚀刻区域由缓坡区域组成，半蚀刻区域的纵断部的边缘部形成宽度窄的陡坡区域。然而，在本实施例中，在半蚀刻区域的开始部中没有识别出陡坡区域。
72.《实施例3》
73.除了铜板的厚度为约25μm以外，以与实施例1相同的方式制造了垫片并观察了截面。图10a和图10b是拍摄根据本实施例制造的垫片的截面的光学显微镜照片，图10c和图10d是拍摄根据比较例制造的垫片的截面的光学显微镜照片。与图8和图9所描述的内容一样，在本实施例中也可以确认到缓坡区域和半蚀刻区域纵断部的陡坡区域的厚度减小。
74.工业适用性
75.本发明适用于相机透镜模块，尤其适用于手机的相机透镜模块。