专利名称：干涉滤光片、光模块及分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及干涉滤光片、具有该干涉滤光片的光模块以及具有该光模块的分析装置。
背景技术：
以往，公知有在一对基板的彼此相对的表面上分别相向地配置作为反射膜的镜片 (mirror)的干涉滤光片。这样的干涉滤光片包括保持相互平行的一对基板以及在该对基板上以互相对置同时具有固定间隔的间隙的方式形成的一对镜片(反射膜)。在这样的干涉滤光片中，通过使光在一对镜片间反射并仅使特定波长的光透过， 利用干涉来抵消其他波长的光，能使入射光中仅透过特定波长的光。使用介电膜或金属膜作为镜片。镜片所需要的功能是高反射特性及透过性。若考虑这样的功能，则金属膜中银(Ag)是有力的候选。然而，由Ag构成的膜OVg膜。以下称纯银膜)的耐高温性或耐处理性低。耐处理性是指例如对在使成膜后的镜片图案化为期望的形状时进行的图案化处理中的各工序条件的耐久性。处理中的条件是指例如高温烘烤或基于有机溶剂的抗蚀剂剥离等。在此处理加工后，Ag膜的反射率的下降较大，从而不能充分发挥镜片需要的功能，导致干涉滤光片的性能下降。另外，Ag膜随时间变化的反射率的下降也较大。从这样的背景出发，对镜片中使用的材料进行了研究。例如专利文献1中记载了在镜片中使用了向纯银中添加碳(C)的Ag-C合金的干涉滤光片。专利文献1 日本专利申请特开2009-251105号公报
发明内容
然而，即使用专利文献1中记载的Ag-C合金膜作为镜片，干涉滤光片的性能也会发生下降。在干涉滤光片的镜片中使用Ag-C合金膜的情况下，与使用纯银膜的情况相比， 虽然耐高温性或耐处理性提高，但反射率发生下降。另外，若为了提高反射率而增大Ag-C 合金膜的膜厚，则透射率下降从而作为滤光片的检测灵敏度下降。因此，期望有抑制了滤光片性能的下降的干涉滤光片。本发明的目的在于提供性能下降被抑制的干涉滤光片、具有该干涉滤光片的光模块以及具有该光模块的分析装置。本发明的干涉滤光片的特征在于，具有隔着间隙对置的2个反射膜以及支撑所述反射膜的基板，其中，所述反射膜包含纯银膜及银合金膜，在所述基板上，从所述基板侧开始依次设置所述纯银膜及所述银合金膜，所述银合金膜是含有银(Ag)、钐(Sm)及铜(Cu)的 Ag-Sm-Cu合金膜，或者是含有银(Ag)、铋(Bi)及钕(Nd)的Ag-Bi-Nd合金膜。干涉滤光片中的反射膜具有透过光的透射特性与反射光的反射特性，在例如从外部透过一方的反射膜并入射至2个(一对)反射膜之间的光在反射膜间进行反射，从而使特定波长的光从一方或另一方的反射膜通过。根据本发明，2个(一对)反射膜具有纯银膜与银合金膜。因此，能够抑制以银合金膜单层作为反射膜(仅用银合金膜构成反射膜)的情况下的反射率的下降，从而接近纯银膜单层(仅用纯银膜构成反射膜)的反射率。而且，对于基板从基板侧开始依次设置纯银膜以及比纯银耐高温性或耐处理性好的银合金膜。因此，纯银膜被银合金膜覆盖，与纯银膜单层的情况相比，减小了处理加工或随时间变化所引起的反射率下降。这样，干涉滤光片的性能下降得到抑制。本发明的干涉滤光片的特征在于，具有隔着间隙对置的2个反射膜以及支撑所述反射膜的基板，其中，所述反射膜包含纯银膜与银合金膜，在所述基板上，从所述基板侧开始依次设置所述纯银膜及所述银合金膜，所述银合金膜是以下的任一种含有银(Ag)及金 (Au)的Ag-Au合金膜、含有银(Ag)及铜(Cu)的Ag-Cu合金膜、含有银(Ag)、金(Au)及铜 (Cu)的Ag-Au-Cu合金膜、含有银(Ag)、硅(Si)及铜(Cu)的Ag-Si-Cu合金膜、含有银(Ag)、 磷(P)及铜(Cu)的Ag-P-Cu合金膜、含有银(Ag)、磷(P)、铟(In)及铜(Cu)的Ag-P-In-Cu 合金膜、含有银(Ag)、碲(Te)及铜(Cu)的Ag-Te-Cu合金膜、含有银(Ag)、镓(Ga)及铜(Cu) 的Ag-Ga-Cu合金膜以及含有银(Ag)、铟(In)及锡(Sn)的Ag-In-Sn合金膜。根据本发明，与上述发明相同，由于2个(一对)反射膜包含纯银膜与银合金膜， 所以能使反射膜的反射率接近纯银膜单层的反射率。而且，由于重叠于纯银膜而形成银合金膜，所以能抑制处理加工或随时间变化所引起的反射膜的反射率下降。这样，干涉滤光片的性能下降得到抑制。本发明中，优选上述反射膜的厚度为30nm以上80nm以下，上述银合金膜的厚度为 IOnm以上。根据此发明，干涉滤光片的反射膜的厚度在30nm以上SOnm以下，且银合金膜的厚度在IOnm以上。因此，反射膜的膜厚不会过厚，抑制了透射率的下降，从而防止干涉滤光片的性能下降。另外，由于反射膜因银合金膜而具有耐高温性或耐处理性，所以抑制了处理后或随时间变化所引起的透射率的变化。结果，干涉滤光片的反射膜所需要的光的反射及透过这两个特性的下降被抑制。本发明中，优选地，上述银合金膜是Ag-Sm-Cu合金膜，上述Ag-Sm-Cu合金膜中Sm 的含量为0. 1原子％以上0.5原子％以下，Cu的含量为0. 1原子％以上0.5原子％以下， Sm及Cu的合计含量为1原子％以下。根据本发明，由于Ag-Sm-Cu合金膜是上述组成，所以处理加工或随时间变化所引起的反射率下降进一步变小，干涉滤光片的性能下降被更可靠地抑制。另外，若Sm及Cu的含量不足0. 1原子％，则处理加工或随时间变化所引起的反射率下降变大。若Sm及Cu的含量超过0. 5原子％，则反射率变低。进一步，若Sm及Cu的含量的合计超过1原子％，则反射率变低。另外，本发明中，优选地，上述银合金膜是上述Ag-Bi-Nd合金膜，上述Ag-Bi-Nd合金膜中Bi的含量为0. 1原子％以上3原子％以下，Nd含量的为0. 1原子％以上5原子％ 以下。
根据本发明，由于Ag-Bi-Nd合金膜是上述组成，所以处理加工或随时间变化所引起的反射率下降进一步变小，干涉滤光片的性能下降被更可靠地抑制。此外，若Bi及Nd的含量不足0. 1原子％，则处理加工或随时间变化所引起的反射率下降变大。若Bi的含量超过3原子％或Nd的含量超过5原子％，则反射率变低。进一步，在本发明中，优选地，在所述银合金膜是所述Ag-Au合金膜的情况下，Au 的含量为0. 1原子％以上10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-Cu合金膜的情况下， Cu的含量为0. 1原子％以上10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-Au-Cu合金膜的情况下，Au的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且Au及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-Si-Cu合金膜的情况下，Si的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且Si及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-P-Cu合金膜的情况下，P的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且P及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-P-In-Cu合金膜的情况下，P的含量为0. 1原子％以上，In的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1 原子％以上，且PUn及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-Te-Cu 合金膜的情况下，Te的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且Te及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-Ga-Cu合金膜的情况下，Ga的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且( 及Cu的合计含量为10原子％以下； 在所述银合金膜是所述Ag-In-Sn的情况下，In的含量为0. 1原子％以上，Sn的含量为0. 1 原子％以上，且^1及311的合计含量为10原子％以下。根据本发明，由于本发明涉及的上述合金膜是上述组成，所以处理加工或随时间变化所引起的反射率下降进一步变小，干涉滤光片的性能下降被更可靠地抑制。此外，若本发明涉及的上述合金膜中含有的各元素(Au、Cu、Si、P、In、Te、Ga、Sn)的含量不足0. 1原子％，则处理加工或随时间变化所引起的反射率下降变大。若本发明涉及的上述合金膜中含有的各元素的合计含量超过10原子％，则反射率变低。本发明中，优选地，上述反射膜包含介电膜、上述纯银膜及上述银合金膜，在上述基板上，从上述基板侧开始依次设置上述介电膜、上述纯银膜及上述银合金膜。根据本发明，由于反射膜上设置了介电膜，与未设置介电膜的情况相比，能提高可见光波长范围内短波长侧的反射率。此外，本发明中可见光波长范围是400nm以上700nm 以下的范围。本发明中，优选地，上述介电膜是氧化钛(TiO2)的单层膜、或者是层叠了氧化钛 (TiO2)或五氧化钽(Ta2O5)的层与氧化硅(SiO2)或氟化镁(MgF2)的层而得的多层膜。根据本发明，由于介电膜是由这样的化合物构成的，所以提高短波长侧的反射率的效果良好。本发明中，优选地，上述反射膜包含上述介电膜、上述纯银膜、上述银合金膜及保护膜，在上述基板上，从上述基板侧开始依次设置上述介电膜、上述纯银膜、上述银合金膜及上述保护膜。根据本发明，由于纯银膜及银合金膜被保护膜覆盖，故处理加工或随时间变化所引起的反射膜中的纯银膜及银合金膜的反射率下降进一步变小。因此，干涉滤光片的性能下降被更可靠地抑制。
本发明中，优选上述保护膜含有氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)、氮化硅(SiN)及氧化铝中任一种。根据本发明，由于保护膜是由这样的化合物构成，所以抑制处理加工或随时间变化所引起的反射率下降的效果良好。优选地，本发明的光模块具有上述任一项所述的干涉滤光片；以及检测该干涉滤光片提取的光的光量的检测部。根据本发明，干涉滤光片具有接近纯银的反射率，其性能下降如上所述地被抑制。 因此，检测部能够检测从这样的干涉滤光片中提取的光。因此，光模块能准确地检测期望波长的光的光量。优选地，本发明的分析装置具有根据所述检测部检测到的光的光量实施光分析处理的处理部。这里，作为分析装置，能例举出根据由如上所述的光模块检测的光的光量分析入射至干涉滤光片的光的色度或亮度等的光测定器、检测气体的吸收波长从而检查气体的种类的气体检测装置、从接收的光中取得该波长的光中包含的数据的光通信装置等。根据本发明，如上所述，能通过光模块检测期望波长的光的准确的光量。因此，在分析装置中，能够根据这样的准确的光量实施准确的分析处理。
图1是示出本发明涉及的第一实施方式的测色装置的概略结构的图。图2是示出构成第一实施方式的干涉滤光片的标准具(etalon)的概略结构的平面图。图3是图2中沿干涉滤光片的III-III线的方向观察的截面图。图4是示出构成本发明涉及的第二实施方式的干涉滤光片的标准具的概略结构的截面图。图5是示出构成本发明涉及的第三实施方式的干涉滤光片的标准具的概略结构的截面图。
具体实施例方式以下，基于
本发明涉及的实施方式。第一实施方式1.测色装置的整体结构图1是示出本发明涉及的实施方式的测色装置的概略结构的图。该测色装置1是本发明的分析装置，如图1所示，包括向被检查对象A射出光的光源装置2、作为本发明的光模块的测色传感器3、控制测色装置1的整体动作的控制装置 4。而且，该测色装置1是这样的装置使从光源装置2射出的光在被检查对象A上反射，在测色传感器3内接收被反射的检查对象光，根据从测色传感器3输出的检测信号来分析检查对象光的色度即被检查对象A的颜色并进行测定。2.光源装置的结构光源装置2具有光源21、多个透镜22(图1仅示出1个)，向被检查对象A射出白色光。另外，多个透镜22包含准直透镜，光源装置2通过准直透镜将从光源21射出的白色光变为平行光，并从未图示的投射透镜向被检查对象A射出。此外，在本实施方式中，虽然例示了具有光源装置2的测色装置1，但在例如被检查对象A是液晶面板等发光部件的情况下，也可以构成为不设置光源装置2。3.测色传感器的结构如图1所示，测色传感器3具有构成本发明的干涉滤光片的标准具5、接收透过标准具5的光的检测部31、改变标准具5中透过的光的波长的电压控制单元6。另外，测色传感器3在与标准具5相对的位置上具有将由检查对象A反射的反射光(检查对象光)导向内部的未图示的入射光学透镜。标准具5仅对从入射光学透镜入射的检查对象光中指定波长的光进行分光。然后，测色传感器3由检测部31接收经标准具5分光后的光。检测部31由多个光电转换元件构成，生成对应于受光量的电信号。而且，检测部 31与控制装置4连接，将生成的电信号作为受光信号输出至控制装置4。3-1.标准具的概略结构图2是示出构成本发明的干涉滤光片的标准具5的概略结构的平面图，图3是示出标准具5的概略结构的截面图。此外，虽然在图1中检查对象光从图中下侧入射至标准具5，但在图3中，假设检查对象光从图中上侧入射。此外，标准具5是通过外力改变2个 (一对)镜片间的间隙的大小的所谓波长可变干涉滤光片。如图2所示，标准具5是平面正方形的板状光学部件，边长被形成为例如10mm。而且，如图3所示，标准具5具有2个(一对)的基板，在本实施方式中，假设分别为第一基板 51及第二基板52。在第一基板51与第二基板52之间设置作为一对反射膜的固定镜片56与可动镜片57。在第一基板51上设置作为一方的反射膜的固定镜片56，在第二基板52上设置作为另一方的反射膜的可动镜片57。这里，固定镜片56被固定在第一基板51的与第二基板 52相对的面上，可动镜片57被固定在第二基板52的与第一基板51相对的面上。另外，这些固定镜片56及可动镜片57隔着镜片间间隙G相向地配置。而且，在第一基板51与第二基板52之间设置用于调整固定镜片56及可动镜片 57之间的镜片间间隙G的尺寸的静电致动器M。静电致动器M具有设置在第一基板51 侧的第一位移用电极(固定电极)541及设置于第二基板52侧的第二位移用电极(可动电极)542,并相向地配置这些电极。若对这些第一位移用电极541及第二位移用电极542施加电压，则静电引力在第一位移用电极541及第二位移用电极542间起作用，使第二基板52 变形，从而改变镜片间间隙G的尺寸。从标准具5出射的光的波长随该镜片间间隙G的尺寸而变化。标准具5的详细结构将在后述，接着，说明作为一对反射膜的固定镜片56与可动镜片57。(3-1-1. 一对反射膜的结构)本实施方式中，一对反射膜之中一方的固定镜片56包含纯银膜561与银合金膜 562，另一方的可动镜片57包含纯银膜571与银合金膜572。而且，如图3所示，固定镜片 56通过从第一基板51侧开始依次层叠纯银膜561及银合金膜562而构成。同样地，可动镜片57通过从第二基板52侧开始依次层叠纯银膜571及银合金膜572而构成。纯银膜561、571不含有如银合金膜那样的其他的添加成分，是实际上由银(Ag)组成的膜。但在不损害本发明的作用效果的范围内，除了银元素以外，该纯银膜也可含有微量的杂质元素(例如氧、氮等)。银合金膜562、572含有银与银以外的添加成分。作为银合金膜562、572，优选以下
的合金膜。Ag-Sm-Cu 合金膜(含有银(Ag)、钐(Sm)及铜(Cu))Ag-Bi-Nd 合金膜(含有银(Ag)、铋(Bi)及钕(Nd))Ag-Au合金膜(含有银(Ag)及金(Au))
Ag-Cu合金膜(含有银(Ag)及铜(Cu))Ag-Au-Cu 合金膜(含有银(Ag)、金(Au)及铜(Cu))Ag-Si-Cu 合金膜(含有银(Ag)、硅(Si)及铜(Cu))Ag-P-Cu合金膜(含有银(Ag)、磷(P)及铜(Cu))Ag-P-In-Cu 合金膜(含有银(Ag)、磷(P)、铟(In)及铜(Cu))Ag-Te-Cu 合金膜(含有银(Ag)、碲(Te)及铜(Cu))Ag-Ga-Cu 合金膜(含有银(Ag)、镓 ^a)及铜(Cu))Ag-In-Sn 合金膜(含有银(Ag)、铟(In)及锡(Sn))这些合金膜实际上都是由Ag及各合金膜中含有的各元素(Sm、Cu、Bi、Nd、Au、Si、 P.In.Te.Ga.Sn)构成。但在不损害本发明的作用效果的范围内，除了构成合金膜的上述的各元素以外，这些合金膜也可含有微量的杂质元素(例如氧、氮等)。这样，固定镜片56及可动镜片57都包含纯银膜561、571与银合金膜562、572。因此，抑制了仅由银合金膜562、572构成固定镜片56及可动镜片57的情况下的反射率下降， 且能接近单层纯银膜561、571的情况下的反射率。进一步，由于耐高温性或耐处理性比纯银优异的银合金膜562、572层叠于纯银膜 561、571而设置，所以纯银膜561、571的表面被银合金膜562、572覆盖。故与仅由纯银膜 561,571构成固定镜片56及可动镜片57的情况相比，处理加工或随时间变化所引起的反射率下降变小。这样，干涉滤光片的性能下降得到抑制。在标准具5中，固定镜片56及可动镜片57的反射率及透射率的平衡很重要。通过增大形成固定镜片56及可动镜片57的上述合金膜的厚度虽能得到高反射率，但在因透射率下降从而在作为干涉滤光片的检测灵敏度上出现问题。另一方面，通过减小形成固定镜片56及可动镜片57的上述合金膜的厚度虽能提高透射率，但由于反射率下降，所以作为干涉滤光片的分光性能也会下降。另外，若银合金膜562、572的厚度过薄，则耐高温性或耐处理性不充分。由此看来，优选固定镜片56及可动镜片57的厚度为30nm以上80nm以下，且优选银合金膜562、572的厚度为IOnm以上。若固定镜片56及可动镜片57的厚度不足30nm，则厚度过薄从而上述合金膜的反射率低，而且处理加工或随时间变化所引起的反射率下降也变大。若银合金膜562、572的厚度不足lOnm，则耐高温性或耐处理性不充分。另一方面，若固定镜片56及可动镜片57的厚度超过80nm，则光透射率下降从而作为标准具5的固定镜片56及可动镜片57的功能也下降。纯银膜561、571及银合金膜562、572的厚度的比例没有特别限制，能根据需要的特性而适当改变。因此，纯银膜561、571的厚度比银合金膜562、572的厚度大也可以，小也可以，两者相等也可以。例如，在希望提高反射率的情况下，可使纯银膜561、571的厚度比银合金膜562、572的厚度大。另外，例如，在希望提高耐高温性或耐处理性的情况下，可以增大银合金膜562、572的厚度。在银合金膜562、572为Ag-Sm-Cu合金膜的情况下，优选Sm含量为0. 1原子％以上0. 5原子％以下，Cu含量为0. 1原子％以上0. 5原子％以下，Sm及Cu的合计含量为1原子％以下。若Sm及Cu的含量不足0. 1原子％，则处理加工或随时间变化而引起的反射率下降变大。若Sm及Cu的含量超过0.5原子％，则反射率变低。若Sm及Cu的合计含量超过1原子％，则反射率变低。此外，虽然剩余部分实际上是Ag，但在不损害本发明的作用效果的范围内也可含有微量的杂质。在银合金膜562、572为Ag-Bi-Nd合金膜的情况下，优选Bi含量为0. 1原子％以上3原子％以下、Nd含量为0. 1原子％以上5原子％以下。更优选Bi含量为0. 1原子％ 以上2原子％以下，Nd含量为0. 1原子％以上3原子％以下。若Bi及Nd的含量不足0. 1 原子％，则处理加工或随时间变化所引起的反射率下降变大。若Bi的含量超过3原子％或 Nd的含量超过5原子％，则反射率变低。此外，虽然剩余部分实际上是Ag，但在不损害本发明的作用效果的范围内也可含有微量的杂质。对于银合金膜562、572为Ag-Au合金膜、Ag-Cu合金膜、Ag-Au-Cu合金膜、 Ag-Si-Cu 合金膜、Ag-P-Cu 合金膜、Ag-P-In-Cu 合金膜、Ag-Te-Cu 合金膜、Ag-Ga-Cu 合金膜、Ag-h-Sn合金膜的任一种的情况下的合金膜的组成，优选在以下所示的范围内。Ag-Au合金膜Au含量为0. 1原子％以上10原子％以下；Ag-Cu合金膜Cu含量为0. 1原子％以上10原子％以下；Ag-Au-Cu合金膜Au含量为0. 1原子％以上、Cu含量为0. 1原子％以上、且Au及 Cu的合计含量为10原子％以下；Ag-Si-Cu合金膜Si含量为0. 1原子％以上、Cu含量为0. 1原子％以上、且Si及 Cu的合计含量为10原子％以下；Ag-P-Cu合金膜P含量为0. 1原子％以上、Cu含量为0. 1原子％以上、且P及Cu 的合计含量为10原子％以下；Ag-P-In-Cu合金膜P含量为0. 1原子％以上、h含量为0. 1原子％以上、Cu含量为0. 1原子％以上、且PJn及Cu的合计含量为10原子％以下；Ag-Te-Cu合金膜Te含量为0. 1原子％以上、Cu含量为0. 1原子％以上、且Te及 Cu的合计含量为10原子％以下；Ag-Ga-Cu合金膜Ga含量为0. 1原子％以上、Cu含量为0. 1原子％以上、且( 及 Cu的合计含量为10原子％以下；Ag-In-Sn合金膜1η含量为0. 1原子％以上、Sn含量为0. 1原子％以上、且h及 Sn的合计含量为10原子％以下。在银合金膜562、572为Ag-Au合金膜、Ag-Cu合金膜、Ag-Au-Cu合金膜、Ag-Si-Cu合金膜、Ag-P-Cu合金膜、Ag-P-In-Cu合金膜、Ag-Te-Cu合金膜、Ag-Ga-Cu合金膜、Ag-h-Sn 合金膜的任一种的情况下，若各元素(AiuCiuSLPUruThfeuSn)的含量不足0. 1原子％， 则处理加工或随时间变化所引起的反射率下降变大。若上述合金膜中含有的各元素的合计含量超过10原子％，则反射率变低。虽然上述合金膜中各元素以外的剩余部分实际上是 Ag，但在不损害本发明的作用效果的范围内也可含有微量的杂质。使用具有上述合金膜的组成的靶材料通过溅射法等公知的方法形成固定镜片56 及可动镜片57。固定镜片56通过从第一基板51侧开始依次层叠纯银膜561及银合金膜562而成， 可动镜片57通过从第二基板52侧开始依次层叠纯银膜571及银合金膜572而成。因此， 在固定镜片56及可动镜片57的形成当中，能够紧随纯银膜561、571的形成之后进行银合金膜562、572的形成。即在成膜纯银膜561、571后，不使其暴露在空气中而是转而形成银合金膜562、572以连续成膜。这样，由于防止了纯银膜561、571在空气中暴露，所以能抑制固定镜片56及可动镜片57的反射率的下降。(3-1-2. —对基板的结构)作为一对基板的第一基板51及第二基板52，可以分别通过例如钠玻璃、结晶性玻璃、石英玻璃、铅玻璃、钾玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃等各种玻璃或水晶等形成。其中，作为一对基板的构成材料，优选含有例如钠(Na)或钾(K)等碱金属的玻璃，通过用这样的玻璃形成第一基板51及第二基板52，能够提高后述的作为一对反射膜的固定镜片56及可动镜片57的紧贴性、各电极的紧贴性、或者基板间的接合强度。另外，由于玻璃的可见光透射特性良好，如本实施方式所述，在测定被检查对象A的颜色的情况下，能抑制第一基板51及第二基板52中的光的吸收，从而适于测色处理。而且，通过用接合膜53接合沿外周缘形成的接合面514、5M来一体地构成第一基板51及第二基板52。作为接合膜53，例如有等离子体聚合膜。第一基板51通过蚀刻加工厚度例如形成为500 μ m的玻璃基材来形成。具体而言， 如图3所示，在第一基板51上通过蚀刻形成电极形成槽511及镜片固定部512。在从基板厚度方向观察标准具5的俯视图(以下称标准具俯视图)中，电极形成槽511被形成为以平面中心点为中心的圆形。如图3所示，镜片固定部512被形成为从电极形成槽511的中心部向第二基板52侧突出。电极形成槽511中，从镜片固定部512的外周缘至电极形成槽511的内周壁面之间形成环状的电极固定面511A，该电极固定面511A上形成前述的第一位移用电极Ml。该第一位移用电极541通过固定电极引出配线MlA及未图示的外部配线与电压控制单元6 连接。该固定电极引出配线MlA通过形成于接合面514与接合面5M之间的固定电极引出部MlB与外部配线连接。如上所述，镜片固定部512与电极形成槽511同轴，被形成为直径尺寸比电极形成槽511小的圆柱状。此外，在本实施方式中，如图3所示，镜片固定部512的与第二基板52 相对的镜片固定面512A被形成为比电极固定面511A更接近第二基板52。而且，第一基板51在与第二基板52相对的上面和相反侧的下面中对应于固定镜片56的位置上形成了略去图示的防反射膜(AR)。该防反射膜通过交替地层叠低折射率膜及高折射率膜而形成，能使第一基板51的表面上的可见光的反射率下降从而增大透射率。
第二基板52通过蚀刻加工厚度尺寸例如形成为200 μ m的玻璃基板而形成。具体而言，在如图2所示的俯视图中，第二基板52具有以基板中心点为中心的圆形的可动部521以及与可动部521同轴并保持可动部521的连接保持部522。该连接保持部522的外周径尺寸被形成为与第一基板51的电极形成槽511的外周径(外径)尺寸相同。可动部521被形成为比连接保持部522的厚度尺寸大，例如在本实施方式中，被形成为与第二基板52的厚度尺寸为相同尺寸的200 μ m。另外，可动部521在第一基板51的相反侧的上面形成略去图示的防反射膜(AR)。 该防反射膜具有与第一基板51上形成的防反射膜相同的结构，通过交替地层叠低折射率膜及高折射率膜而形成。连接保持部522是包围可动部521的周围的隔板，例如厚度尺寸被形成为50 μ m。 在该连接保持部522的与第一基板51相对的面上环状地形成前述第二位移用电极M2。第二位移用电极讨2隔着大约1 μ m的电磁间隙与第一位移用电极541相对。该第二位移用电极542经由可动电极引出配线讨2々及未图示的外部配线与电压控制单元6连接。该可动电极引出配线M2A通过形成于接合面514与接合面5M之间的可动电极引出部M2B与外部配线连接。通过该第二位移用电极542及前述的第一位移用电极541构成静电致动器M。在标准具5中，通过向静电致动器M施加指定电压，在第一位移用电极541与第二位移用电极542之间产生静电引力。通过该静电引力使可动部521沿基板厚度方向移动， 第二基板52变形，改变镜片间间隙G的尺寸。这样，通过调整施加的电压来控制第一位移用电极及第二位移用电极M1542间产生的静电引力，控制镜片间间隙G的尺寸变化从而能选择从检查对象光中分光的光。4.控制装置的结构接着，回到图1，说明控制装置4的结构。控制装置4控制测色装置1的整体动作。作为该控制装置4，可以用例如通用个人计算机、移动信息终端以及测色专用计算机等。而且，如图1所示，控制装置4被构成为具有光源控制部41、测色传感器控制部42 以及测色处理部43 (本发明的处理部)等。光源控制部41与光源装置2连接。而且，光源控制部41根据例如使用者的设定输入向光源装置2输出指定的控制信号，以从光源装置2射出指定亮度的白色光。测色传感器控制部42与测色传感器3连接。而且，测色传感器控制部42根据例如使用者的设定输入来设定测色传感器3接收的光的波长，并向测色传感器3输出内容为检测该波长的光的受光量的控制信号。于是，测色传感器3的电压控制单元6根据控制信号设定对静电致动器M施加的电压，以仅透过使用者期望的光的波长。测色处理部43控制测色传感器控制部42，改变标准具5的反射膜间间隙从而使透过标准具5的光的波长变化。另外，测色处理部43根据从检测部31输入的受光信号取得透过标准具5的光的光量。而且，测色处理部43基于如上所述地获得的各波长的光的受光量计算被检查对象A反射的光的色度。
5.标准具的制造方法第一基板51的镜片固定部512等以及第二基板52的可动部521等通过对作为制造素材的玻璃基板实施蚀刻加工而形成。对于蚀刻加工后的第一基板51，在成膜纯银膜561后，不是暴露在空气中，而是在纯银膜561上用溅射法形成银合金膜562。同样地，对于蚀刻加工后的第二基板52，在成膜纯银膜571后，不是暴露在空气中，而是用溅射法形成银合金膜572。于是形成固定镜片56 及可动镜片57。将溅射成膜后的固定镜片56及可动镜片57图案化为期望形状的图案化处理中使用湿蚀刻法。在湿蚀刻法中实施例如以下的处理。(A)以期望的图案在银合金膜562、572上形成作为蚀刻掩膜的抗蚀掩膜。在硬化抗蚀剂时合金膜暴露在高温下。此时，由于纯银膜561、571被银合金膜562、572覆盖，故没有暴露在高温气体中。(B)用有机抗蚀剂剥离液剥离抗蚀膜。此时，银合金膜562、572暴露在有机溶剂中。此时，由于纯银膜561、571被银合金膜562、572覆盖，故没有暴露在有机溶剂中。由于银合金膜562、572被暴露在这样的状况中，所以银合金膜562、572需要有耐高温性或耐有机溶剂性。此外，银合金膜562、572需要有耐高温高湿性、耐硫化性、耐卤性等各种耐性。以下，存在将标准具的制造工序中的银合金膜562、572所需要的耐性统称为耐处理性的情况，特别地存在将图案化工序中的合金膜需要的耐性称为耐图案化处理性的情况。经过这样的湿蚀刻加工，在第一基板51及第二基板52上分别形成了固定镜片56 及可动镜片57。随后，使第一基板51及第二基板52接合，得到标准具5。在接合工序中，例如分别在接合面514、5M上成膜等离子体聚合膜，并通过粘合该等离子体聚合膜来接合第一基板 51与第二基板52。6.第一实施方式的作用效果由于标准具5中固定镜片56及可动镜片57都包含纯银膜561、571与银合金膜 562、572，因此，与仅用银合金膜构成固定镜片及可动镜片的情况相比，能提高反射率。然而，由于对纯银膜561、571层叠了耐高温性或耐处理性比纯银更好的银合金膜562、572，所以纯银膜561、571的表面被银合金膜562、572覆盖。故与仅用纯银膜构成固定镜片及可动镜片的情况相比，处理加工或随时间变化所引起的反射率下降变小，抑制了标准具5的性能下降。另外，标准具5的固定镜片56及可动镜片57的厚度为30nm以上SOnm以下，且银合金膜562、572的厚度为IOnm以上。因此，固定镜片56及可动镜片57的膜厚不会过厚， 从而可抑制透射率的下降并防止干涉滤光片的性能下降。另外，由于固定镜片56及可动镜片57因银合金膜562、572而具备耐高温性或耐处理性，所以处理后或随时间变化所引起的反射率及透射率的变化也得到抑制。结果，抑制了标准具5的反射膜所需要的光的反射及透过这两个特性的下降。而且，由于标准具5的银合金膜562、572的组成在前述的范围内，故因处理加工或随时间变化而引起的反射率下降变得更小，更可靠地抑制了标准具5的性能下降。
第二实施方式接着，说明本发明涉及的第二实施方式。这里，为省略或简化说明，用相同的符号标记第二实施方式的说明中与第一实施方式相同的结构要素。第二实施方式中，在标准具5A的固定镜片56及可动镜片57包含介电膜563、573、 纯银膜561、571以及银合金膜562、572这一点上与第一实施方式的标准具5不同。银合金膜562、572是第一实施方式所示的Ag-Sm-Cu合金膜、Ag-Bi-Nd合金膜、Ag-Au合金膜、 Ag-Cu合金膜、Ag-Au-Cu合金膜、Ag-Si-Cu合金膜、Ag-P-Cu合金膜、Ag-P-In-Cu合金膜、 Ag-Te-Cu合金膜、Ag-Ga-Cu合金膜、Ag-h-Sn合金膜的任一种。如图4所示，在第一基板51上，从第一基板51开始依次设置介电膜563、纯银膜 561及银合金膜562。即介电膜563设置在第一基板51与纯银膜561之间。同样地，在第二基板52中，从第二基板52开始依次设置介电膜573、纯银膜571及银合金膜572。即介电膜573设置在第二基板52与纯银膜571之间。介电膜563、573是氧化钛(TiO2)的单层膜，或者是层叠了氧化钛(TiO2)或五氧化钽(Ta2O5)的层与氧化硅(SiO2)或氟化镁(MgF2)的层而得的多层膜。若是后者的介电体多层膜的情况，层叠高折射率材料(TiOyTii2O5)的层与低折射率材料(Si02、MgF2)的层。基于需要的光学特性适当地设定单层膜或者多层膜的各层的厚度与层数。第二实施方式的作用效果根据第二实施方式涉及的标准具5A，由于固定镜片56及可动镜片57通过层叠上述的介电膜563、573，纯银膜561、571及银合金膜562、572而构成，与如第一实施方式那样仅由纯银膜561、571及银合金膜562、572构成的情况相比，可见光范围的短波长侧的反射率提高。结果，能进一步扩大表现出高反射率的波长区域，从而能得到具备在整个可见光范围内具有高反射率的固定镜片56及可动镜片57的标准具5A。另外，由于介电膜563、573与纯银膜561、571的紧贴性良好，与玻璃基板的紧贴性也比纯银膜561、571好，抑制因贴紧力不足而引起的标准具5A的性能下降。第三实施方式接着说明本发明涉及的第三实施方式。这里，为省略或简化说明，用相同的符号标记第三实施方式的说明中与第一实施方式及第二实施方式相同的结构要素。在第三实施方式中，在标准具5B的固定镜片56及可动镜片57除了介电膜563、 573，纯银膜561、571及银合金膜562、572以外还包含保护膜564、574这一点上，与第一实施方式的标准具5及第二实施方式的标准具5A不同。银合金膜562、572是第一实施方式所示的Ag-Sm-Cu合金膜、Ag-Bi-Nd合金膜、Ag-Au合金膜、Ag-Cu合金膜、Ag-Au-Cu合金膜、Ag-Si-Cu 合金膜、Ag-P-Cu 合金膜、Ag-P-In-Cu 合金膜、Ag-Te-Cu 合金膜、Ag-Ga-Cu 合金膜、Ag-h-Sn合金膜的任一种。介电膜563、573与第二实施方式所示的相同。如图5所示，在第一基板51上，从第一基板51开始依次设置介电膜563、纯银膜 561、银合金膜562及保护膜564。即保护膜564相对于银合金膜562设置在纯银膜561的相反侧。同样地，在第二基板52中，从第二基板52开始依次设置介电膜573、纯银膜571、 银合金膜572、保护膜574。保护膜574相对于银合金膜572设置在纯银膜571的相反侧。
保护膜564、574含有氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)、氮化硅(SiN)、ΙΤ0或铝。保护膜564、574的厚度优选为IOnm以上20nm以下。通过设定在这样的范围内，能够不降低反射率及透射率并保护固定镜片56及可动镜片57。此外，若进一步增大保护膜564、574的厚度，虽然纯银膜561、571的各种耐性有所提高，但也会成为反射率及透射率下降的主要因素。因此，在形成保护膜564、574的情况下，为了不降低反射率及透射率并赋予其各种耐性，期望不使保护膜过厚地层叠纯银膜 561,571与银合金膜562,5720第三实施方式的作用效果根据第三实施方式涉及的标准具5Β，利用保护膜564、574来保护介电膜563、573、 纯银膜561、571及银合金膜562、572，所以处理加工或随时间变化所引起的纯银膜561、571 及银合金膜562、572的反射率下降被抑制，从而更可靠地防止干涉滤光片的性能下降。其他的实施方式此外，本发明并不限定于前述的实施方式，在能达到本发明的目的的范围内的变形、改良等都包含在本发明中。在上述实施方式中例示了俯视正方形的标准具，但不限于此，也可形成为例如俯视圆形、俯视多边形。另外，也可不用相同的银合金膜形成固定镜片56及可动镜片57。例如，可以设固定镜片56侧的银合金膜562为Ag-Sm-Cu合金膜，可动镜片57侧的银合金膜572为 Ag-Bi-Nd合金膜。而且，在上述实施方式中，虽然以标准具5作为波长可变干涉滤光片进行了说明， 但并不限于此。即使对不改变镜片间的间隙的大小的干涉滤光片也能适用由上述合金膜形成的一对镜片。另外，电极固定面511Α及镜片固定面512Α的高度位置，是根据固定在镜片固定面 512Α上的固定镜片56及形成在第二基板52上的可动镜片57之间的镜片间间隙G的尺寸、 第一位移用电极541及第二位移用电极542之间的尺寸、固定镜片56或可动镜片57的厚度尺寸来适当设定的，并不限于上述实施方式那样的结构。例如在固定镜片56及可动镜片 57中包含介电体多层膜从而其厚度尺寸增大的情况下，也可以是将电极固定面511Α与镜片固定面512Α形成在同一面上的结构，或者是在电极固定面511Α的中心部形成圆柱凹槽状的镜片固定槽并在该镜片固定槽的底面形成镜片固定面512Α的结构等。在上述实施方式中，例示了对第一位移用电极541设置一对引出电极的结构，但并不限于此。还可进一步增设引出电极。在此情况下，可将两个引出电极中的一个用作向第一位移用电极541施加电压的电压施加用端子，另一个用作检测第一位移用电极Ml中保持的电荷的电荷检测用端子。这对于第二位移用电极542也是同样的。另外，在上述实施方式中，例示了能通过静电致动器M调整镜片间间隙G的标准具5的结构，但也可构成为通过其他的驱动部件调整镜片间间隙G。例如可构成为在第二基板52的第一基板51的相反侧设置通过斥力按压第二基板52的静电致动器或压电部件。而且，不限于对上述第三实施方式中说明的基板层叠介电膜、纯银膜、银合金膜及保护膜而得的结构，也可以是不设置介电膜并对基板层叠纯银膜、银合金膜及保护膜的结构。
此外，实施本发明时的具体构造及次序在能达到本发明的目的的范围内能做适当的改变。实施例接着，举例说明上述合金膜的耐高温性或耐处理性，以更详细地说明本发明，但本发明并不受这些例子所述的内容的任何限制。1.耐高温性1-1首先，评价纯银膜及银合金膜的耐高温性。比较作为实施例的层叠纯银膜与银合金膜的情况(实施例1、幻以及作为比较例的用纯银膜形成的单层的情况(比较例1)和用银合金膜形成的单层的情况(比较例2 4)。 使用纯银膜用的靶材料及具有如下所示的合金组成的银合金膜用的靶材料，在平滑的玻璃基板上通过溅射法成膜纯银膜及银合金膜。Ag-C 含有5. 0原子％ C，剩余部分实际上是Ag ；Ag-Sm-Cu 含有0. 5原子％ Sm，含有0. 5原子％ Cu，剩余部分实际上是Ag ；Ag-Bi-Nd 含有1. 0原子％ Bi，含有0. 5原子％ Nd，剩余部分实际上是Ag。设单层的情况下膜的厚度为40nm。至于层叠的情况下的膜的厚度，纯银膜的厚度为30nm，银合金膜的厚度为lOnm。作为耐高温性，通过对纯银膜、上述合金膜及层叠膜比较成膜后初期的反射率以及在大气环境下实施250°C、1小时的加热处理后(高温试验后)的反射率来进行。使用分光测色计测定作为可见光范围的波长400nm以上700nm以下的反射率。表1中示出400nm、550nm及700nm中的纯银膜、上述合金膜及层叠膜的初期反射率(单位％)及加热处理后的反射率(单位％)。而且表1中将从初期反射率减去高温试验后的反射率的值作为反射率的变化量(减少量)(单位％)示出。此外，在以下所述的表中的膜结构中，设例如(纯银)/(Ag-Sm-Cu)表示层叠纯银膜与Ag-Sm-Cu合金膜而成的膜。其他表中与此相同。表权利要求
1.一种干涉滤光片，其特征在于，具有隔着间隙对置的2个反射膜以及支撑所述反射膜的基板，其中，所述反射膜包含纯银膜及银合金膜，在所述基板上，从所述基板侧开始依次设置所述纯银膜及所述银合金膜， 所述银合金膜是含有银(Ag)、钐(Sm)及铜(Cu)的Ag-Sm-Cu合金膜，或者是含有银 (Ag)、铋(Bi)及钕(Nd)的 Ag-Bi-Nd 合金膜。
2.一种干涉滤光片，其特征在于，具有隔着间隙对置的2个反射膜以及支撑所述反射膜的基板，其中，所述反射膜包含纯银膜与银合金膜，在所述基板上，从所述基板侧开始依次设置所述纯银膜及所述银合金膜， 所述银合金膜是以下的任一种含有银(Ag)及金(Au)的Ag-Au合金膜、含有银(Ag) 及铜(Cu)的Ag-Cu合金膜、含有银(Ag)、金(Au)及铜(Cu)的Ag-Au-Cu合金膜、含有银 (Ag)、硅(Si)及铜(Cu)的Ag-Si-Cu合金膜、含有银(Ag)、磷(P)及铜(Cu)的Ag-P-Cu合金膜、含有银(Ag)、磷(P)、铟(In)及铜(Cu)的Ag-P-In-Cu合金膜、含有银(Ag)、碲(Te) 及铜(Cu)的Ag-Te-Cu合金膜、含有银(Ag)、镓(Ga)及铜(Cu)的Ag-Ga-Cu合金膜以及含有银(Ag)、铟(In)及锡(Sn)的Ag-In-Sn合金膜。
3.根据权利要求1或2所述的干涉滤光片，其特征在于， 所述反射膜的厚度为30nm以上SOnm以下，所述银合金膜的厚度为IOnm以上。
4.根据权利要求1或3所述的干涉滤光片，其特征在于， 所述银合金膜是Ag-Sm-Cu合金膜，所述Ag-Sm-Cu合金膜中，Sm的含量为0. 1原子％以上0. 5原子％以下，Cu的含量为 0. 1原子％以上0.5原子％以下，Sm及Cu的合计含量为1原子％以下。
5.根据权利要求1或3所述的干涉滤光片，其特征在于， 所述银合金膜是所述Ag-Bi-Nd合金膜，所述Ag-Bi-Nd合金膜中，Bi的含量为0. 1原子％以上3原子％以下，Nd的含量为0. 1 原子％以上5原子％以下。
6.根据权利要求2或3所述的干涉滤光片，其特征在于，在所述银合金膜是所述Ag-Au合金膜的情况下，Au的含量为0. 1原子％以上10原子％ 以下；在所述银合金膜是所述Ag-Cu合金膜的情况下，Cu的含量为0. 1原子％以上10原子％ 以下；在所述银合金膜是所述Ag-Au-Cu合金膜的情况下，Au的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且Au及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-Si-Cu合金膜的情况下，Si的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且Si及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-P-Cu合金膜的情况下，P的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且P及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-P-In-Cu合金膜的情况下，P的含量为0. 1原子％以上，In的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且PUn及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-Te-Cu合金膜的情况下，Te的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且Te及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-Ga-Cu合金膜的情况下，( 的含量为0. 1原子％以上，Cu的含量为0. 1原子％以上，且( 及Cu的合计含量为10原子％以下；在所述银合金膜是所述Ag-In-Sn的情况下，In的含量为0. 1原子％以上，Sn的含量为 0. 1原子％以上，且In及Sn的合计含量为10原子％以下。
7.根据权利要求1至6的任一项所述的干涉滤光片，其特征在于， 所述反射膜包含介电膜、所述纯银膜及所述银合金膜，在所述基板上，从所述基板侧开始依次设置所述介电膜、所述纯银膜及所述银合金膜。
8.根据权利要求7所述的干涉滤光片，其特征在于，所述介电膜是氧化钛(TiO2)单层膜、或者是层叠了氧化钛(TiO2)或五氧化钽(Tii2O5) 的层与氧化硅(SiO2)或氟化镁(MgF2)的层的多层膜。
9.根据权利要求7或8所述的干涉滤光片，其特征在于， 所述反射膜包含所述介电膜、所述纯银膜、所述银合金膜及保护膜，所述基板上，从所述基板侧开始依次设置所述介电膜、所述纯银膜、所述银合金膜及所述保护膜。
10.根据权利要求9所述的干涉滤光片，其特征在于，所述保护膜含有氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)、氮化硅(SiN)及氧化铝中的任一种。
11.一种光模块，其特征在于，具有权利要求1至10中的任一项所述的干涉滤光片；以及检测通过该干涉滤光片提取的光的光量的检测部。
12.—种分析装置，其特征在于，具有 权利要求11所述的光模块；以及根据所述检测部检测到的光的光量实施光分析处理的处理部。
13.一种干涉滤光片，其特征在于，具有 反射器；基板，支撑所述反射器，其中，在所述基板上，从所述基板侧开始依次层叠纯银及银合金作为所述反射器， 所述银合金是含有银(Ag)、钐(Sm)及铜(Cu)的Ag-Sm-Cu合金，或者是含有银(Ag)、 铋(Bi)及钕(Nd)的Ag-Bi-Nd合金。
14.一种干涉滤光片，其特征在于，具有 反射器；基板，支撑所述反射器，其中，在所述基板上，从所述基板侧开始依次层叠纯银及银合金作为所述反射器， 所述银合金是以下的任一种含有银(Ag)及金(Au)的Ag-Au合金、含有银(Ag)及铜 (Cu)的Ag-Cu合金、含有银(Ag)、金(Au)及铜(Cu)的Ag-Au-Cu合金、含有银(Ag)、硅(Si) 及铜(Cu)的Ag-Si-Cu合金、含有银(Ag)、磷(P)及铜(Cu)的Ag-P-Cu合金、含有银(Ag)、磷(P)、铟(In)及铜(Cu)的 Ag-P-In-Cu 合金、含有银(Ag)、碲(Te)及铜(Cu)的 Ag-Te-Cu 合金、含有银(Ag)、镓(Ga)及铜(Cu)的Ag-Ga-Cu合金以及含有银(Ag)JB (In)及锡(Sn) 的Ag-In-Sn合金。
全文摘要
本发明提供一种干涉滤光片、光模块及分析装置。该干涉滤光片的特征在于，包括隔着间隙对置的2个反射膜以及支撑所述反射膜的基板，其中，所述反射膜包含纯银膜及银合金膜，在所述基板上，从所述基板侧开始依次设置所述纯银膜及所述银合金膜，所述银合金膜是含有银(Ag)、钐(Sm)及铜(Cu)的Ag-Sm-Cu合金膜，或者是含有银(Ag)、铋(Bi)及钕(Nd)的Ag-Bi-Nd合金膜。
文档编号G01N21/25GK102375173SQ201110237058
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月17日 优先权日2010年8月18日
发明者北原浩司, 新东晋 申请人:精工爱普生株式会社