滤光单元的制造方法及滤光单元与流程

本发明涉及一种光学元件，具体涉及一种滤光单元的制造方法及滤光单元。

背景技术：

1、现有常见的滤光片，例如是应用于相机中用来滤除非可见光的滤光片，其在制造过程中，有机染料层的环侧壁基本上是完全外露，为此，在制造过程中，例如是对滤光单元进行环境测试(例如将滤光单元置放于高温、高压环境中等)，外露的有机染料层容易被破坏或损坏。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足提供一种滤光单元的制造方法。

2、为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种滤光单元的制造方法，其用以将一待处理滤光片切割为多个滤光单元，待处理滤光片至少包含一基板、一有机染料层及一无机光学复合层，无机光学复合层的厚度、有机染料层的厚度及基板的厚度分别定义为一第一厚度d1、一第二厚度d2及一第三厚度d3，有机染料层的两侧分别设置基板及无机光学复合层，滤光单元的制造方法包含：一切割步骤：利用一第一切割方式，对待处理滤光片进行切割，以于待处理滤光片的一侧，形成多个沟槽，各个沟槽的深度定义为一预设深度q；预设深度q、第一厚度d1、第二厚度d2及第三厚度d3符合：d1+d2+(d3*15%) ≥ q ≥ d1+(d2*50%)的关系式；一分离步骤：利用一第二切割方式，沿着多个沟槽，对待处理滤光片进行切割，以切断基板，而将待处理滤光片切割成多个滤光单元；第二切割方式不同于第一切割方式，其中，在进行分离步骤之前，有机染料层的侧壁的至少一部分受到一保护结构覆盖；其中，从剖面方向观察时，滤光单元的上侧及下侧分别具有一第一宽度w1及一第二宽度w2，且第一宽度w1小于第二宽度w2；基板位于滤光单元的下侧。

4、在一实施例中，通过所述切割步骤后的所述待处理滤光片，其所包含的各个所述沟槽包含一第一区段及一第二区段，所述第一区段邻近所述无机光学复合层，所述第二区段邻近所述基板；所述沟槽的一宽度，于所述第二区段中是由靠近所述基板的位置向远离所述基板的方向逐渐扩大。

5、在一实施例中，所述第一切割方式是利用刀具，所述第二切割方式是利用镭射照射所述基板对应于多个所述沟槽的位置，以破坏所述基板内部对应于各个所述沟槽的位置的结构，再拉伸所述待处理滤光片。

6、在一实施例中，于所述切割步骤及所述分离步骤之间，还包含：

7、一无机保护层形成步骤：于所述待处理滤光片的形成多个所述沟槽的一侧，形成一无机保护层覆盖各个所述沟槽的内壁，其中所述无机保护层被使用作为所述保护结构；所述无机保护层的厚度是各个所述沟槽的宽度的0.2%～20%；其中，通过所述分离步骤所形成的各个所述滤光单元所包含的所述有机染料层的一有机染料层环侧面的至少一部分被所述无机保护层覆盖。

8、在一实施例中，于所述切割步骤后，所述基板的一部分于所述沟槽露出；各个所述滤光单元所包含的所述无机光学复合层的一无机光学复合层环侧面及所述有机染料层环侧面都被所述无机保护层所覆盖；各个所述滤光单元所包含的所述基板的一部分被所述滤光单元所包含的所述无机保护层覆盖。

9、在一实施例中，于所述切割步骤及所述分离步骤中是分别利用不同波长的镭射，于所述切割步骤后，位于所述沟槽中的所述有机染料层的至少一部分形成为一有机焦化结构，所述有机焦化结构被使用作为所述保护结构；而将所述待处理滤光片切割成多个所述滤光单元之后，各个所述滤光单元所包含的所述有机染料层的有机染料层环侧面的至少一部分被所述有机焦化结构覆盖。

10、在一实施例中，于所述滤光单元的一边缘形成有多个凹凸不平的缺口，将所述边缘处受到所述第二切割方式切割的路径定义为一分离路径，在所述边缘中最接近所述滤光单元的内侧的点所延伸的平行于所述分离路径的直线定义为一缺口内缘线，且在所述边缘中最接近所述滤光单元的外侧的点所延伸的平行于所述分离路径的直线定义为一缺口外缘线，所述缺口内缘线与所述缺口外缘线之间的距离定义为一缺口宽度，且所述缺口宽度小于50微米。

11、在一实施例中，其特征在于：所述第二厚度(d2)为20微米以上。

12、本发明的另一目的是提供一种滤光单元。

13、为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

14、一种滤光单元，其特征在于：包含：一基板；一有机染料层，其设置于所述基板的一侧，其中，所述有机染料层的厚度为20微米以上；一保护结构，覆盖所述有机染料层的侧壁的至少一部分；一无机光学复合层，其设置于所述有机染料层相反于所述基板的一侧；其中，从剖面方向观察时，所述滤光单元的上侧及下侧分别具有一第一宽度(w1)及一第二宽度(w2)，且所述第一宽度(w1)小于所述第二宽度(w2)；所述基板位于所述滤光单元的下侧。

15、在一实施例中，所述滤光单元的侧壁具有一阶梯部，且所述阶梯部的位置在所述有机染料层的侧壁，或者所述阶梯部的位置在所述基板的侧壁，或者所述阶梯部的位置在所述有机染料层与所述基板的交界处。

16、在一实施例中，所述第一宽度(w1)及所述第二宽度(w2)的差值为5～150微米。

17、在一实施例中，一待处理滤光片由一分离步骤分离成多个所述滤光单元，所述分离步骤切割并分离所述基板，于所述滤光单元的一边缘形成有多个凹凸不平的缺口，将所述边缘处受到所述分离步骤切割的路径定义为一分离路径，在所述边缘中最接近所述滤光单元的内侧的点所延伸的平行于所述分离路径的直线定义为一缺口内缘线，且在所述边缘中最接近所述滤光单元的外侧的点所延伸的平行于所述分离路径的直线定义为一缺口外缘线，所述缺口内缘线与所述缺口外缘线之间的距离定义为一缺口宽度，且所述缺口宽度小于50微米。

18、在一实施例中，所述滤光单元还包含：一无机保护层，其完全覆盖于所述无机光学复合层的一顶面及一无机光学复合层环侧面，且覆盖所述有机染料层的一有机染料层环侧面的至少一部分，所述无机保护层被使用作为所述保护结构；其中，所述无机光学复合层的厚度、所述有机染料层的厚度及所述基板的厚度分别定义为一第一厚度(d1)、一第二厚度(d2)及一第三厚度(d3)；所述无机保护层覆盖于所述滤光单元的环侧面的总高度定义为一预设高度(q)；所述第一厚度(d1)、所述第二厚度(d2)、所述第三厚度(d3)及所述预设高度(q)符合：d1+d2+(d3*15%) ≥ q ≥ d1+(d2*50%)的关系式。

19、在一实施例中，所述滤光单元由具有所述无机光学复合层的一侧向所述基板的一侧，以宽度依序区隔为一第一部分、一第二部分及一第三部分，所述第一部分的宽度等于所述第二部分的最小宽度，所述第三部分的宽度等于所述第二部分的最大宽度；所述滤光单元的所述第二部分的宽度是由靠近所述无机光学复合层的一侧向所述基板的一侧逐渐递增；所述第一部分包含所述无机光学复合层及所述有机染料层的一部分；所述第二部分包含所述有机染料层的再一部分；所述第三部分包含所述有机染料层的其余部分及所述基板；其中，所述有机染料层的所述有机染料层环侧面的一未露出部分厚度，不小于所述有机染料层的所述第二厚度(d2)的50%；其中所述第一厚度(d1)、所述第二厚度(d2)、所述第三厚度(d3)及所述预设高度(q)符合：d1+d2 ＞ q ≥ d1+(d2*50%)的关系式。

20、在一实施例中，所述滤光单元由具有所述无机光学复合层的一侧向所述基板的一侧，以宽度依序区隔为一第一部分、一第二部分及一第三部分，所述第一部分的宽度等于所述第二部分的最小宽度，所述第三部分的宽度等于所述第二部分的最大宽度；所述滤光单元的所述第二部分的宽度是由靠近所述无机光学复合层的一侧向所述基板的一侧逐渐递增；所述第一部分包含所述无机光学复合层及所述有机染料层；所述第二部分包含所述基板的一部分；所述第三部分包含所述基板的另一部分；其中所述第一厚度(d1)、所述第二厚度(d2)、所述第三厚度(d3)及所述预设高度(q)符合：d1+d2+(d3*15%) ≥ q ＞ d1+d2的关系式。

21、在一实施例中，所述滤光单元由具有所述无机光学复合层的一侧向所述基板的一侧，以宽度依序区隔为一第一部分、一第二部分及一第三部分，所述第一部分的宽度等于所述第二部分的最小宽度，所述第三部分的宽度等于所述第二部分的最大宽度；所述滤光单元的所述第二部分的宽度是由靠近所述无机光学复合层的一侧向所述基板的一侧逐渐递增；所述第一部分包含所述无机光学复合层及所述有机染料层的一部分；所述第二部分包含所述有机染料层的另一部分；所述第三部分包含所述基板；其中所述第一厚度(d1)、所述第二厚度(d2)、所述第三厚度(d3)及所述预设高度(q)符合：q = d1+d2的关系式。

22、在一实施例中，所述无机光学复合层中包含多层第一折射层及多层第二折射层，任一个所述第一折射层的折射率高于任一个所述第二折射层的折射率；所述无机保护层与其中一个所述第一折射层为相同材料所制成，或者，所述无机保护层与其中一个所述第二折射层为相同材料所制成。

23、在一实施例中，所述滤光单元还包含：一有机焦化结构，其覆盖于所述有机染料层的一有机染料层环侧面的至少一部分；所述有机焦化结构是所述有机染料层通过镭射照射后所形成的结构，所述有机焦化结构被使用作为所述保护结构；其中，所述有机焦化结构覆盖所述有机染料层的总高度为所述有机染料层的厚度的50%以上。

24、在一实施例中，所述有机焦化结构的氧碳比是未通过镭射照射的所述有机染料层的氧碳比的2.46～6.92倍。

25、在一实施例中，所述有机焦化结构的氧碳比为1.18～1.66。

26、在一实施例中，从剖面方向观察时，所述有机焦化结构呈现l形。

27、在一实施例中，从剖面方向观察时，所述有机焦化结构呈现i形。

28、综上所述，本发明的滤光单元的制造方法及滤光单元，通过形成保护结构，以完全地或部分地覆盖有机染料层的侧壁，从而保护有机染料层。如此可使有机染料层于滤光单元的后续制程中不易受到破坏，从而可以有效地提升滤光单元的生产良率。

29、为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是以下详细说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。