成像元件、成像设备以及生产设备和方法_3

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压在有机膜的侧表面上而形成的无机膜抑制由该光电转换设备进行光电转换的波长范围的透射。凭借这样的结构,可以抑制从有机膜的侧表面进入的入射光对光电转换的影响,以及抑制由图像拾取设备101获得的拾取图像的图像质量下降。
[0115]更具体地,例如,也可能使通过被层压在有机膜的光入射表面上而形成的无机膜透射一波长范围的可见光,且使通过被层压在有机膜的侧表面上而形成的无机膜抑制该波长范围的可见光的透射。
[0116]例如,在防潮膜103A(上表面)上,提供多层膜,如图5C的实线137所指示的,该多层膜透射具有400nm至650nm波长的可见光,去除具有400nm或更少波长的紫外光和具有650nm至1200nm的波长的近红外光。相比之下,在防潮膜103B(侧表面)上,提供通过将多层膜的每一层厚度变薄为约60%而获得的多层膜。由于多层膜的原理是层压具有1/4波长的厚度、具有不同折射率、且通过多重干涉(multiple interference)来反射希望的波长带的各层,该多层膜的厚度与该波长成比例。
[0117]换言之,例如,当防潮膜103B的多层膜被变薄为防潮膜103A的约60%时,如图5C中的虚线138所指示的,获得至少去除390nm至720nm的波长范围内的光的谱透射特性。相应地,如图5A的箭头133和134所指示的,进入防潮膜103B(侧表面)的、处于390nm至720nm的波长范围内的可见光不能透过作为有机膜的红外截止滤波器102,且在防潮膜103的表面上被反射。
[0118]因此,减少了从红外截止滤波器102的侧表面进入且到达图像拾取设备101的光电转换设备的可见光数量。换言之,减少由图像拾取设备101获得的拾取图像中的重影和耀斑成为可能,也即,能够抑制拾取图像的图像质量下降。
[0119]〈防潮膜的厚度〉
[0120]如图6A中所示,作为有机膜的红外截止滤波器102的光入射表面(上表面)上的作为无机膜的防潮膜103A的厚度以A表示。此外,如图6B中所示,作为有机膜的红外截止滤波器102的侧表面上的作为无机膜的防潮膜103B的厚度以B表示。此外,如图6C中所示,透过作为有机膜的红外截止滤波器102的光入射表面(上表面)上的作为无机膜的防潮膜103A的波长的下限以C表示,且其上限以D表示。
[0121]在这种情况下,可以通过以下表达式(I)或(2)计算防潮膜103B的厚度B。
[0122]B?C/D*A...(1)
[0123]或
[0124]B〈C/D*A…(2)
[0125]具体地,可以将通过被层压在有机膜的侧表面上而形成的无机膜的厚度与通过被层压在有机膜的光入射表面上而形成的无机膜的厚度之比设置为等于或小于透过通过被层压在有机膜的光入射表面上而形成的无机膜的波长范围的下限波长与该波长范围的上限波长之比。
[0126]而且,相对于上表面层压厚度,可以将侧表面层压厚度设置为通过将透射可见光的最短波长除以去除红外光的最短波长所得的比的10点宽度内。
[0127]例如,当透射带为400nm至650nm,且剩余的带为去除带时,以A表示上表面层压厚度,将侧表面层压厚度设置为约0.6154(0.615 = 400/650)且不必严格地为0.624。0.615八或更少的侧表面层压厚度能截止400nm或更多,所以能极端地将其设置为0.2A。而且,0.6A的侧表面层压厚度能截止390nm或更多,且0.64A的侧表面层压厚度能截止420nm或更多。
[0128]〈侧表面透射波长范围的控制〉
[0129]而且,如上所述,通过随防潮膜103A的厚度改变防潮膜103B的厚度,能够将透过红外截止滤波器102的侧表面的波长范围移离透过光入射表面的波长范围。
[0130]例如,当相对于防潮膜103A的厚度使防潮膜103B的厚度变薄时,能够更多地在短波长侧移动透过红外截止滤波器102的侧表面的波长范围。如果是为了抑制可见光的透射的目的,仅需使防潮膜103B的厚度变得比当透过红外截止滤波器102的侧表面的波长范围上限成为可见光波长范围下限时的厚度薄。
[0131]相反,当相对于防潮膜103A的厚度使防潮膜103B的厚度变厚时,能够更多地在长波长侧移动透过红外截止滤波器102的侧表面的波长范围。如果是为了抑制可见光的透射的目的,仅需使防潮膜103B的厚度变得比当透过红外截止滤波器102的侧表面的波长范围下限成为可见光波长范围上限时的厚度厚。
[0132]应当注意,由于该多层膜的谱透射特性具有入射角依赖性,必须在提供多层膜的同时考虑防潮膜103B(侧表面)的可预先假定的倾斜角以及光束的入射角。
[0133]〈基于侧表面层数的光特性控制〉
[0134]应当注意,例如如图7中所示,也可以通过控制层压在作为有机膜的红外截止滤波器102的侧表面上的防潮膜103B的层数来控制透射的波长范围以及透射被抑制的波长范围(透射谱特性)。
[0135]之后将描述使用掩膜在不同步骤中实现在作为有机膜的红外截止滤波器102的侧表面上形成防潮膜103(无机膜)以及在红外截止滤波器102的光入射表面(上表面)上形成防潮膜103(无机膜)(包括在红外截止滤波器102的周边部分中形成防潮膜),能够彼此独立地设置光入射表面(上表面)上的防潮膜103A的层数和侧表面上的防潮膜103B的层数。
[0136]如图7中所示,当防潮膜103A的厚度和防潮膜103B的厚度(厚度139)相同时,如果层数不同,这些层的厚度也将不同。因此,如同在上述的控制厚度的情形中,通过控制层数,能够控制透过侧表面的光的波长范围。例如,可以抑制透过红外截止滤波器102的光入射表面的波长范围的光再透过红外截止滤波器102的侧表面。因此,可以抑制由图像拾取设备101获得的拾取图像的图像质量下降。
[0137]〈厚度控制实例〉
[0138]应当注意,如图8A中所示,可以将红外截止滤波器102的侧表面上的防潮膜103的厚度117制成比红外截止滤波器102的光入射表面(上表面)的部分处的防潮膜厚度116和红外截止滤波器102的周边部分处的防潮膜厚度118薄,或者如图SB中所示,可以将该厚度117制成比厚度116和厚度118厚。
[0139]〈周边部分中的防潮膜〉
[0140]应当注意,尽管已结合图2给出关于通过将防潮膜103层压在一个层(该层(平整膜111)邻近红外截止滤波器102的与红外截止滤波器102的周边部分中的光入射表面相对的表面)上来形成防潮膜103的说明,也可以将防潮膜103层压在比该图中所示的层低的层上。换言之,可以通过将防潮膜103层压在更多地形成于光入射表面的另一侧的层上,而非将其层压在邻近红外截止滤波器102的与作为有机膜的红外截止滤波器102的周边部分中的光入射表面相对的表面的层(平整膜111)上来形成该防潮膜(无机膜)。
[0141]例如,如图9中所示,存在其中在红外线截止滤波器102的周边部分中形成用于连接该附着有有机膜的图像拾取设备100的布线层以及该附着有有机膜的图像拾取设备100的外侧的电极的情形。在图9所示的实例中,电极142-1形成在由虚线141 -1包围的红外截止滤波器102的周边部分中。此外,电极142-2形成在由虚线141-2包围的红外截止滤波器102的周边部分中。在以下的描述中,除非需要区分电极142-1与142-2,将会把这些电极简称为电极142。
[0142]在这样的情况下,蚀刻红外截止滤波器102的周边部分,使电极142露出。换言之,通过将防潮膜103层压在更多地形成于光入射表面的另一侧的层(更具体地,其上形成电极142的层)上,而非将其层压在与有机膜的相对于光入射表面的表面接触的层(平整膜111)上,来形成防潮膜103。
[0143]凭借这样的结构,能够将防潮膜103沉积在不同于电极142的部分处,同时电极142露出,结果是能更确定地抑制红外截止滤波器102的湿气渗入。
[0144]应当注意,使电极露出的方法是任意的。而且,在这种情况下,如图3中的情形,附着有有机膜的图像拾取设备100可以包括通过被层压在防潮膜103的光入射表面上而形成的透明层124。透明层124例如由玻璃(如石英)或树脂形成。此外,可以在防潮膜103和透明层124之间、在红外截止滤波器102的侧表面上或其周边部分中形成肋条125。
[0145]〈多层防潮膜〉
[0146]而且,可以将防潮膜103形成为多个层。换言之,可以层压多个防潮膜103。例如,如图10的实例中所示,可以通过将防潮膜143层压在红外截止滤波器102的与光入射表面相对的表面上来形成该防潮膜143。
[0147]防潮膜143为保护膜(无机膜),其由无机材料形成,且保护作为有机膜的平整膜(图中的画斜线部分),在图中形成于图像拾取设备101的上方。防潮膜143为与上述的防潮膜103类似的无机膜,保护该平整膜,且抑制湿气渗入该平整膜。换言之,以一厚度沉积防潮膜143,借此可以足够的抑制湿气渗入该平整膜。
[0148]防潮膜143可以具有与如图2的实例等所示的防潮膜103类似的单层结构,或可以具有与如图5B的实例等所示的防潮膜103类似的多层结构。在图10的实例中,防潮膜143与防潮膜103可以具有相同结构或是可以具有不同结构。而且,其厚度可以相同或不同。
[0149]如图10中所示,在图中红外截止滤波器以及防潮膜103层压在这样的防潮膜143上方。换言之,红外截止滤波器102形成于防潮膜103和防潮膜143之间,且红外截止滤波器102的所有表面完全由防潮膜103和防潮膜143密封。因此,防潮膜143能进一步抑制湿气渗入红外截止滤波器102。
[0150]〈阻氧膜〉
[0151]迄今为止,已作为由无机材料形成的无机膜的实例来描述防潮膜103,但是该无机膜可以是任何膜,只要其是形成为保护有机膜的保护膜的层。例如,该无机膜可以是阻氧膜(氧阻隔物),其例如抑制氧渗入作为保护对象的有机膜。而且,例如,该无机膜可以是抑制湿气和氧两者渗入(具有防潮和阻氧两方面效果)的保护膜。换言之,该无机膜可以包括作为防潮膜和阻氧膜两方面功能。
[0152]类似红外截止滤波器102的有机膜对氧的阻隔低,且易于因为氧渗入的缘故而劣化(易于受到光学上的影响)。因此,通过将阻氧膜层压在红外截止滤波器的表面(至少包括光入射表面和侧表面)上形成该阻氧膜(无机膜)以密封红外截止滤波器102,能够抑制由于氧渗入的缘故导致的红外截止滤波器(有机膜)的劣化。
[0153]换言之,如上所述作为有机膜的保护膜的防潮膜103可以不仅包括抑制湿气渗入作为保护对象的有机膜(防潮),也包括抑制氧渗入作为保护对象的有机膜(阻氧)。在这种情况下,希望防潮膜103的厚度为这样的厚度,凭借该厚度,能获得作为保护膜的足够效果。此外,能获得足够的阻氧效果的厚度一般大于能获得足够的防潮效果的厚度。换言之,在这种情况下,红外截止滤波器102的侧表面倾斜一角度,在该角度下,防潮膜103(无机膜)的厚度117成为能获得足够的阻氧效果的厚度。而且,通过该倾斜,以一厚度形成该防潮膜103,由此能获得足够的阻氧效果。
[0154]〈效果〉
[0155]如迄今为止所述,在附着有有机膜的图像拾取设备100的情形中,能通过以无机保护膜覆盖作为有机膜的滤光器来提高对滤光器(有机膜)的保护性能。而且,由于将该无机保护膜设置为靠近图像拾取像素,同时其设置有多层膜滤光器的功能以执行谱修正,因而能够改善重影耀斑性能。
[0156]应当注意,减少重影耀斑的原理为,一般的,当在图像拾取光通道中提供多层膜形式的红外截止滤波器时,由图像拾取设备表面反再次到达射的光到达红外截止滤波器,以被再次反射和再次到达图像拾取设备的表面。如果将图像拾取设备和红外截止滤波器设置为相互分开,由于往复反射的缘故,首次进入图像拾取设备的光在位置上大幅偏离,且这被识别为重影和耀斑。然而,当将相同的红外截止滤波器设置为靠近图像拾取设备时,由于往复反射造成的位置偏离成为可忽略的数量(I个像素或更少至约几个像素),以至于不被识别为重影或耀斑,且被识别为点图像的模糊表现。
[0157]通过将作为有机膜的红外截止滤波器102的侧表面的谱透射特性改变为例如去除可见光的特性,可见光透过光入射表面(上表面)以被成像,且能够减少由来自侧表面的入射光造成的重影和耀斑。
[0158]而且,也当同时层压作为有机膜的红外截止滤波器102的光入射表面(上表面)和侧表面时,由于侧表面上的无机膜(防潮膜103)的多层膜的每一层的厚度随光入射表面(上表面)的多层膜厚度成比例变薄,使得光入射表面(上表面)的红外截止波长带被移开,且可见光入射成分被反射而减少(由于纹波的缘故,未被完全反射,但大部分被反射)。
[0159]而且,当将玻璃基底271与图像拾取设备101进行连接时,即使存在外部冲击或类似情形,肋条能如同缓冲器一样吸收该冲击。或者,由于肋条阻止了开裂,该开裂不影响防潮膜。由于将多层膜滤光器设置为靠近图像拾取像素,同时其能执行谱修正,因而能够改善红色重影耀斑特性。由于滤光器的多层膜上不存在玻璃,可以将光学系统做得较薄。通过该多层膜,来自侧壁的可见光入射成分被反射减少。
[0160]迄今为止,已使用红外截止滤波器102作为由有机材料形成的有机膜的例子进行说明。然而,将由无机膜保护的有机膜可以是任何膜,只要其是由有机材料形成的层。而且,有机膜的形状可以是任何形状,只要它具有如上所述的光入射表面和侧表面。例如,可以仅在有效像素区域的一部分中或是可以在像素单元中形成该有机膜。
[0161]〈2.第二实施方式〉
[0162]〈生产装置〉
[0163]接下来,将描述如上所述的附着有有机膜的图像拾取设备100的生产。
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