近红外线截止滤波器的制造方法_3

文档序号:8501040阅读:来源:国知局
380~ 420nm,进一步优选为390~405nm。相对于透射带成为近红外侧的半值波长优选为650~ 900nm,更优选为700~870nm,进一步优选为750~860nm。
[0079] 相对于透射带成为紫外侧的半值波长的入射角为0度与40度时的差(紫外侧偏 移量)优选为25nm以下,更优选为23nm以下。紫外侧偏移量优选为10nm以上,更优选为 15nm以上。另一方面,相对于透射带成为近红外侧的半值波长的入射角为0度与40度时 的差(近红外侧偏移量)优选为65nm以下,更优选为63nm以下。近红外侧偏移量优选为 50nm以上,更优选为55nm以上。
[0080] 近红外线截止滤波器10在光的入射角为0度~40度时,优选870~llOOnm的波 长范围的平均透射率为3%以下。满足这样的条件时,可充分遮蔽近红外线,作为近红外线 截止滤波器的特性优异。上述平均透射率更优选为2%以下。
[0081] 此外,近红外线截止滤波器10优选在光的入射角为0度~80度的任一角度均具 有无彩色(白色)的反射颜色。应予说明,方便起见,反射颜色基于"JIS Z8110 :1995颜色 的表示方法-光源颜色的颜色名"的"参考附图1系统颜色名"中的一般的色度区分。
[0082] 光学多层膜 12 例如具有((L/2) (M/2)H(M/2) (L/2))结构部、((L/2)H(L/2))结构 部、将中折射率膜M分成高折射率膜H和低折射率膜L的等价膜置换的结构。通过成为这 样的构成,并且采用后述的方法对各膜的厚度进行微调,能够得到规定的光谱透射率特性。
[0083] 这里,"(L/2) (M/2)H(M/2) (L/2) "是指依次层叠光学膜(L/2)、光学膜(M/2)、光学 膜H、光学膜(M/2)和光学膜(L/2)。"(L/2)H(L/2)"是指依次层叠光学膜(L/2)、光学膜H 和光学膜(L/2)。
[0084] 光学膜H是指1/4波长的光学膜厚的高折射率膜(波长500nm时为125nm的光学 膜厚)。光学膜(M/2)、(L/2)分别是指1/8波长的光学膜厚的中折射率膜、低折射率膜(波 长500nm时为62. 5nm的光学膜厚)。
[0085] 高折射率膜是波长500nm处的折射率为2. 0以上的光学膜。中折射率膜是波长 500nm处的折射率为1.6以上且小于上述高折射率膜的折射率的光学膜。低折射率膜是波 长500nm处的折射率小于1. 6的光学膜。
[0086] 光学多层膜 12 例如具有((L/2)H(L/2))结构部被((L/2) (M/2)H(M/2) (L/2))结 构部夹持的结构。另外,((L/2) (M/2)H(M/2) (L/2))结构部和((L/2)H(L/2))结构部可以 从透明基板11侧按该按顺序层叠或者按相反顺序层叠。((L/2) (M/2)H(M/2) (L/2))结构 部、((L/2)H(L/2))结构部分别可以被分割成2个以上的部分进行层叠。应予说明,在这些 情况下,也优选具有将中折射率膜M分成高折射率膜H和低折射率膜L的等价膜置换的结 构。通过成为这样的构成,能够有效地得到规定的光谱透射率特性。
[0087] 光学多层膜12的具体构成例如通过使入射角为0度进行优化,并且使入射角为40 度进行优化而得到。例如高折射率膜12a和低折射率膜12b的各膜的厚度通过使入射角为 〇度进行优化,并且使入射角为40度进行优化而得到。具体而言,在使入射角为0度评价波 纹的产生后,使入射角为40度评价波纹的产生。反复进行这样的一系列的工序,以入射角 为〇度时的波纹的产生和入射角为40度时的波纹的产生均变少的方式对各层的厚度进行 微调。这样的工序可通过利用能根据膜结构来模拟光学多层膜的光谱透射率特性的软件而 进行。
[0088] 应予说明,上述模拟并不限定于入射角为0度与40度的组合。入射角的组合可适 当地使用随着数码相机等光学设备的广角化而要求的对固体摄像元件的入射角。例如可以 通过利用入射角为〇度与45度的组合进行模拟来优化各层的厚度。
[0089] 高折射率膜12a只要由波长500nm处的折射率为2. 0以上的材料构成就没有特 别限定。折射率越高越能够以少的层数、薄的膜厚形成遮蔽带。折射率更优选为2. 2以 上。作为这样的高折射率的材料,例如可优选举出由氧化钛(Ti02)、氧化铌(Nb20 5)、氧化钽 (Ta205)或它们的复合氧化物构成的材料。另外,如果折射率为2.0以上,则也可以含有添 加物。应予说明,如果折射率过高,则由于透射带的波纹变得容易产生等问题会使光学设计 变难。因此,折射率优选为2. 8以下,从可靠性的观点出发更优选为2. 5以下。
[0090] 低折射率膜12b只要由波长500nm处的折射率小于1. 6的材料构成就没有特别限 定。折射率越低,越能够以少的层数、薄的膜厚形成遮蔽带。折射率更优选小于1.5。作为 这样的低折射率的材料,例如可优选举出氧化硅(Si0 2)。另外,如果折射率小于1.6,则也 可以含有添加物。应予说明,如果折射率过低,则由于透射带的波纹变得容易产生等问题会 使光学设计变难。因此,折射率优选为1. 2以上,从可靠性的观点出发更优选为1. 3以上。
[0091] 组合高折射率膜12a和低折射率膜12b而成的整体的层数优选为35~80。组合 高折射率膜12a和低折射率膜12b而成的整体的物理膜厚优选为3 y m~6 y m。高折射率 膜12a和低折射率膜12b中,优选最远离透明基板11的膜为低折射率膜12b。
[0092] 光学多层膜12基本上具有由高折射率膜12a和与其邻接的低折射率膜12b构成 的多个层叠单元。应予说明,构成各层叠单元的低折射率膜12b通常为配置于高折射率膜 12a的两主面侧中的远离透明基板11的主面侧的低折射率膜12b。
[0093] 光学多层膜12由多个层叠单元构成时,除最靠近透明基板11的层叠单元和最远 离透明基板11的层叠单元以外的剩余部分的层叠单元的部分中,根据高折射率膜12a的光 学膜厚U和低折射率膜12b的光学膜厚L 2由以下的式子求出的光学膜厚比L大于0. 22且 小于0. 50的层叠单元的个数优选为2以下。应予说明,光学膜厚Lp L2作为各膜的物理膜 厚与折射率的乘积而求出。
[0094] L =1:/12
[0095] 对于最靠近透明基板11的层叠单元,为了调整与透明基板11的折射率,有时使光 学膜厚比L为上述范围的范围外。对于最远离透明基板11的层叠单元,为了调整在光学多 层膜12的表面形成功能膜时的与功能膜的折射率或者在不形成功能膜时的与空气的折射 率等,有时使光学膜厚比L为上述范围的范围外。光学多层膜12中的除两端部的层叠单元 以外的剩余部分的层叠单元的部分中,光学膜厚比L大于0. 22且小于0. 50的层叠单元的 个数为2以下时,能够有效抑制波纹的产生和反射颜色的变化。该部分中光学膜厚比大于 0. 22且小于0. 50的层叠单元的个数优选为1以下,更优选为0。
[0096] 高折射率膜12a、低折射率膜12b可采用溅射法、真空蒸镀法、离子辅助蒸镀法、离 子束法、离子镀法、CVD法形成。高折射率膜12a、低折射率膜12b特别优选采用溅射法、真 空蒸镀法形成。透射带是CCD、CMOS等固体摄像元件的受光所利用的波长带域,其膜厚精度 很重要。溅射法、真空蒸镀法、离子辅助蒸镀法在形成薄膜时的膜厚控制方面优异。因此, 能够提高高折射率膜12a、低折射率膜12b的膜厚的精度,其结果,能够抑制波纹。
[0097] 应予说明,近红外线截止滤波器10中除了光学多层膜12以外,也可设置光学多层 膜12以外的功能膜。功能膜优选设置于光学多层膜12的两主面中的与设置透明基板11 的主面相反一侧的主面等。应予说明,功能膜也可以设置于透明基板11的两主面中的与设 置光学多层膜12的主面相反一侧的主面。作为功能膜,可举出附着力强化层、抗静电层、作 为防污层的防指纹表面加工层(AFP:Anti Finger Print)等。功能膜的折射率越低,界面 反射越小。因此,功能膜在波长500nm处的折射率优选小于1.5,更优选小于1.4。另外,对 于功能膜在波长500nm处的折射率,从材料的获得容易性出发,优选为1. 1以上,从可靠性 的观点出发,更优选为1.2以上。
[0098] 近红外线截止滤波器10可优选用作摄像装置、自动曝光计等的视感度校正滤波 器。摄像装置具有固体摄像元件,并且在该固体摄像元件的摄像面侧至少具有近红外线截 止滤波器10。
[0099] 图3是表示应用近红外线截止滤波器10的摄像装置的一个实施方式的构成图。
[0100] 摄像装置1〇〇例如具有罩玻璃1
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