CN103718069A

CN103718069A - 滤光器

Info

Publication number: CN103718069A
Application number: CN201380001236.0A
Authority: CN
Inventors: 松尾淳; 梅田悟史; 木梨勉
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-07-29
Also published as: CN103718069B; KR20140033355A; JP6525078B2; JP2018116285A; US20150077841A1; JP6330329B2; WO2014021245A1; JP2018092188A; KR101467139B1; JP6525077B2; US9759847B2; JPWO2014021245A1

Abstract

本发明提供一种滤光器，其生产率和经济性优异、且一体化地具备能够抑制成为画质降低原因的漫射光的遮光膜。滤光器（100）被用于摄像装置，所述摄像装置内置有来自被摄物体或光源的光入射的摄像元件。滤光器（100）具有：配置在被摄物体或光源与摄像元件之间且对入射光具有透射性的滤光器主体（10）；以及一体地形成于滤光器主体（10）的至少一面的框状遮光膜（20）。框状遮光膜（20）满足下述（1）和/或（2）的条件。（1）俯视的情况下在框状遮光膜（20）的内周面的至少一部分形成凹凸（22），（2）在所述框状遮光膜（20）的内缘部的至少一部分形成薄壁部（23）。

Description

滤光器

技术领域

本发明涉及滤光器。

背景技术

在应用CCD(电荷耦合器件，Charge Coupled Device)、CMOS图像传感器(互补金属氧化物半导体图像传感器，Complementary MetalOxide Semiconductor Image Sensor)等固体摄像元件的摄像装置中，为了良好地再现色调、且获得鲜明的图像，将具有各种光学功能的滤波器（滤光器）配置于摄像透镜与固体摄像元件之间等。其代表性的例子是为了将固体摄像元件的光谱灵敏度补正为人的可见度而遮蔽近红外波长区域的光的滤光器（近红外线截止滤光器），通常配置在摄像透镜与固体摄像元件之间。另外，摄像装置中配置有所谓被称为光圈的遮蔽构件，其用于调节进入的光量来防止摄像元件因受光而生成的电荷饱和而不能摄像，或截止来自摄像装置内的透镜、传感器等光学构件、其保持构件等由反射、散射导致的漫射光。

近年来应用固体摄像元件的摄像装置向小型化发展，逐渐搭载于手机等小型电子器材。于是，最近对于这种电子器材自身的小型化、高功能化的要求提高，与其相伴地摄像装置也要求更加小型化。

作为实现摄像装置小型化的方法，例如已知在滤光器一体化地设置作为遮光构件发挥功能的黑色被覆件（遮光膜）的方法（例如参照专利文献1）。该方法中，不需要用于配置光圈的空间，能够使装置小型化。而且，也实现了部件数的削减、以及由其带来的组装工序的简化。

然而，对于如上所述将黑色被覆件一体化而成的滤光器，在黑色被覆件与光透射的开口部分的边界附近发生光衍射的现象，有时不需要的光向摄像元件入射而使画质降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-268120号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种滤光器，其生产率和经济性优异、且一体化地具备能够抑制成为画质降低原因的漫射光的遮光膜。

本发明的一个方式所涉及的滤光器被用于摄像装置，该摄像装置内置有来自被摄物体或光源的光入射的摄像元件，该滤光器的特征在于，具有：配置在所述被摄物体或光源与所述摄像元件之间且对所述入射光具有透射性的滤光器主体，以及一体地形成于所述滤光器主体的至少一面的框状遮光膜；所述框状遮光膜满足下述（1）和/或（2）的条件。

（1）俯视的情况下在所述框状遮光膜的内周面的至少一部分形成凹凸，

（2）在所述框状遮光膜的内缘部的至少一部分形成薄壁部。

根据本发明，能够提供一种滤光器，其生产率和经济性优异、且一体化地具备能够抑制成为画质降低原因的漫射光的遮光膜。

附图说明

图1：是表示本发明的一个实施方式的滤光器的俯视图。

图2：是图1所示的滤光器的截面图。

图3：是用于说明由图1所示的滤光器带来的衍射抑制效果的截面图。

图4：是用于说明由图1所示的滤光器带来的衍射抑制效果的截面图。

图5：是将图1所示的滤光器的重要部分放大显示的俯视图。

图6A：是表示本发明的一个实施例中测定的遮光膜凸部高度的图。

图6B：是表示本发明的一个实施例中测定的遮光膜形成间隔（间距）的图。

图7：是表示本发明的一个实施方式的滤光器的一个变形例的图。

图8：是表示本发明的一个实施方式的滤光器的一个变形例的图。

图9：是表示本发明的一个实施方式的滤光器的一个变形例的图。

图10：是表示本发明的一个实施方式的滤光器的一个变形例的图。

图11：是表示本发明的一个实施方式的滤光器的一个变形例的图。

图12：是表示本发明的一个实施方式的滤光器的一个变形例的图。

图13：是概略地表示利用本发明的一个实施方式的滤光器的摄像装置的一例的截面图。

图14A：是将实施例中形成的遮光膜的利用光学显微镜得到的拍摄照片复制的图。

图14B：是将图14A的拍摄照片放大的照片的复制图。

图15：是将实施例中形成的遮光膜的透射率分布与其测定位置一同示出的图。

图16：是表示对于实施例中形成的遮光膜测定而得的透射光光量（强度）分布的一例的图。

具体实施方式

下面，对于本发明的实施方式进行说明。应予说明，说明基于附图进行说明，但这些附图是为图解而提供的，本发明不受这些附图任何限定。另外，各图中对于共同的部分标以相同符号。

图1是概略地表示基于本发明的一个实施方式的近红外线截止滤光器的俯视图，图2是其截面图。

如图1和图2所示，本实施方式的近红外线截止滤光器100具备近红外线截止滤光器主体（以下也简称为“滤光器主体”）10、以及一体地形成于其一个主面的框状遮光膜（以下也简称为“遮光膜”）20。

滤光器主体10具有透明基材11、紫外·红外光反射膜12、和防反射膜13，所述紫外·红外光反射膜12形成于该透明基材11的一个主面且由可见波长区域的光透射、但紫外波长区域和红外波长区域的光反射的电介质多层膜构成，所述防反射膜13形成于透明基材11的另一主面。

遮光膜20由含有炭黑、钛黑等无机或者有机着色剂的遮光性树脂形成于滤光器主体10的紫外·红外光反射膜12侧的主面。树脂的种类没有特别限定，经紫外波长区域等光的照射而固化的光固化性树脂、热塑性树脂、热固化性树脂均能使用。在此，所谓“遮光性”，主要是指通过吸收光来遮断光透射的性质。在将本实施方式的近红外线截止滤光器100用于如后所述的内置有摄像元件的摄像装置时，由具有这种遮光性的光固化性树脂构成的遮光膜20作为调节向摄像元件入射的光的量、或截止漫射光的所谓光圈而发挥功能。

对于该框状的遮光膜20，于其内周面形成有微细的凹凸22，并且沿其内周面形成有薄壁部23。凹凸22和薄壁部23具有以下作用：抑制作为以往课题的、在遮光膜20与光透射的开口部分的边界附近光衍射而形成漫射光从而对图像造成不良影响。应予说明，凹凸22和薄壁部23可以仅设置任一个。

在此，对于由凹凸22和薄壁部23带来的光衍射抑制效果进行说明。

图3是概括地表示使光入射到具备没有形成凹凸22和薄壁部23的以往遮光膜20A的近红外线截止滤光器时，遮光膜20A与其附近的光透射、和其透射过的光量的图。另外，图4是概括地表示使光入射到具备如图1所示的形成有凹凸22和薄壁部23的遮光膜20的近红外线截止滤光器100时，遮光膜20与其附近的光透射、和其透射过的光量的图。

如图3所示，当为以往型的近红外线截止滤光器时，光在遮光膜20A的内侧端缘或其附近衍射，在接受了该光的摄像元件的摄像面，光的强度形成分布，图像周边部的品质降低。与此相对，当为本实施方式的近红外线截止滤光器时，如图4所示，虽然光在遮光膜20的内侧端缘衍射，但衍射光在摄像元件的摄像面被多重化，光的强度变得均匀化。因此获得实质上难以识别漫射光的图像。另外，当为以往型的近红外线截止滤光器时，在与遮光膜20A的内侧端缘平行的方向呈现出衍射光相互增强的的区域，而本实施方式的近红外线截止滤光器由于衍射光的方向扩散，因此难以出现衍射光相互增强的的区域。

应予说明，在图3和图4中，箭头表示向遮光膜20A或者遮光膜20的截面方向入射的光的光线方向，但在实际的摄像元件的摄像面，不仅这种对遮光膜20垂直入射的光入射，而且倾斜入射的光、在摄像装置内反射而偏离了规定光路的光也入射，变得更复杂。

另外，薄壁部23在遮光膜20的内缘部吸收或者反射光，抑制光向摄像元件入射。另外，薄壁部23稍微使光透射。通过使该一点光透射，能够防止来自遮光膜20内侧端缘的衍射光在摄像元件上相互增强。

为了获得如上所述的光衍射抑制效果，遮光膜20形成的凹凸22和薄壁部23优选满足下述条件的至少1个。

（a）凹凸22是不规则的。在此，所谓“凹凸是不规则的”，意思是在对遮光膜20俯视的情况下，凹凸在形状、大小、间距、排列方法等方面没有规则性、或者规则性低（以下，对凹凸22进行记载时，只要没有特别说明，就指在对遮光膜20俯视的情况下的凹凸）。这是由于如果凹凸有规则性，则上述衍射光在摄像元件上产生相互增强的点、线，从而有可能无法充分获得如上所述的衍射抑制效果。规则性优选尽可能低，更优选完全没有规则性。特别优选凸部的高度（或者凹部的深度）、间距、即邻接的凸部（或者凹部）的形成间隔是不规则的。

具体而言，例如在着眼于凸部时，如图5所示，优选至少邻接的2个凸部201的高度不同，也就是邻接的2个凸部201的高度差Δd1、Δd2是正的。更优选Δd1、Δd2为正、且Δd1与Δd2不同，也就是Δd1≠Δd2。另外，即使邻接的2个凸部201的高度相同、也就是邻接的2个凸部201的高度差Δd1、Δd2为零，其间距P1、P2也不同，也就是P1≠P2。进一步优选Δd1、Δd2为正，P1、P2为P1≠P2；特别优选Δd1、Δd2为正，Δd1≠Δd2且P1≠P2。

另外，关于间距P1、P2，更优选其比P1/P2为1.1以上或者0.9以下。更进一步优选比P1/P2为1.4以上或者0.7以下。关于Δd1、Δd2，优选Δd1/d为0.1以上，更优选为0.3以上。优选｜Δd1-Δd2｜/d为0.05以上，更优选为0.1以上。在此，d是凸部201的最大高度、即图5中凹凸22的从最深的谷底到最高的峰顶的高度。

图6A和图6B是表示凹凸22不规则性的图，是后述实施例中制造的凹凸22的实测值。图6A表示凸部的高度，图6B表示其的形成间隔（间距）。

（b）对于凹凸22而言，凸部201的高度（或者凹部的深度）为透射近红外线截止滤光器的光的波长以上（例如可见光用摄像元件的用途中为0.4μm以上）且50μm以下。通过使凸部201的高度（或者凹部的深度）为透射近红外线截止滤光器的波长以上，能够使来自遮光膜20的内侧端缘的衍射光进一步扩散。另一方面，如果凸部201的高度（或者凹部的深度）过大，则衍射光的扩散功能降低，以与凹凸相似的形状在摄像元件上呈现衍射光相互增强的区域，衍射抑制效果降低。通过使凸部201的高度（或者凹部的深度）为50μm以下，能够抑制这种衍射抑制效果降低。为可见光用摄像元件的用途时，凸部201的高度（或者凹部的深度）优选为可见度最大的绿光的波长约0.5μm以上且10μm以下。

（c）薄壁部23的光透射率为0.5%以上。通过使光透射率为0.5%以上，能够充分地防止来自遮光膜20的内侧端缘的衍射光在摄像元件上相互增强。优选光透射率为1%以上，更优选为3%以上。另一方面，如果薄壁部23的平均光透射率超过80%，则遮光效果降低，漫射光透射。因此，薄壁部23的平均光透射率优选为80%以下，更优选为40%以下。遮光膜20的薄壁部23以外的部分优选光透射率低于0.5%，更优选为0.2%以下，更进一步优选为0.1%以下。

（d）具有0.5%以上光透射率的薄壁部23的宽度w为0.4μm以上。通过使宽度w为0.4μm以上，获得更大的衍射抑制效果。宽度w更优选为1μm以上，更进一步优选为4μm以上。另一方面，如果宽度w超过50μm，则漫射光变得易于透射。因此，薄壁部23的宽度w优选为50μm以下，更优选为20μm以下。

本实施方式中，薄壁部23具有厚度向端缘逐渐变薄的倾斜面23a。如果具备所述倾斜面23a，则透射率向端缘逐渐增高，抑制透射率阶梯状地变化所导致的衍射，从而能够充分抑制衍射光在摄像元件上相互增强，因而更优选。

在本实施方式中，为了提高漫射光的截止功能，优选在遮光膜20的表面（与滤光器主体10相反侧的面，也就是光入射侧的面）形成无光面状凹凸结构、或设置防反射膜来赋予光的防反射功能。

为了赋予良好的防反射功能，无光面状凹凸结构优选为以下结构：形成有该凹凸结构的遮光膜20表面的表面粗糙度以JIS B0601（1994）为基准、以利用原子力显微镜（AFM）测定的算术平均粗糙度（Ra）计为0.1μm以上。算术平均粗糙度（Ra）的更优选范围为0.15～10μm，更进一步优选为0.2～2μm，进一步优选为0.2～0.5μm。另外，以JISB0601（1994）为基准，利用超深度形状测定显微镜测定的局部峰顶的平均间隔（S）优选为1～100μm，进一步优选以JIS B0601（1994）为基准而测定的最大高度（Ry）为2μm以上。局部峰顶的平均间隔（S）的更优选范围为2～50μm，更进一步优选为5～20μm。另外，最大高度（Ry）的更优选范围为3～9μm，更进一步优选为4～6μm。

作为无光面状凹凸结构的优选例之一，例如可以举出利用如后所述的方法形成的皱状凹凸结构。从获得良好的防反射效果的观点考虑，该凹凸结构优选为下述结构：形成有该凹凸结构的遮光膜20表面的表面粗糙度以JIS B0601（1994）为基准，以利用原子力显微镜（AFM）测定的算术平均粗糙度（Ra）计为0.1μm以上，更优选为0.15～10μm，更进一步优选为0.23～10μm。另外，利用上述方法测定的局部峰顶的平均间隔（S）优选为5～100μm，更优选为5～50μm，更优选为5～20μm。

遮光膜20例如可以利用如下的方法来形成。

首先，在滤光器主体10的紫外·红外光反射膜12的表面整体涂布具有遮光性的光固化性树脂并使其干燥而形成光固化性树脂涂布层。作为光固化性树脂的涂布方法，可以使用旋涂法、棒涂法、浸涂法、浇铸法、喷雾涂布法、珠涂法、线棒涂布法、刮刀涂布法、辊涂法、帘式涂布法、狭缝模头涂布法、凹版涂布法、狭缝反向涂布法、微凹印法、逗点涂布法等。涂布可以分多次实施。另外，为了提高对紫外·红外光反射膜12的密合性，也可以在涂布之前对紫外·红外光反射膜12的表面进行利用六甲基二硅氮烷（HMDS）等的偶联处理。

接着，介由使与遮光膜20对应的位置开口、同时在其开口的内周面设有与凹凸22对应的形状的凹凸的光掩模，对光固化性树脂涂布层照射光。照射的光例如只要是光固化性树脂利用紫外波长区域的光发生固化，就照射至少包含这种紫外波长区域光的光。由此，照射了光的部分的光固化性树脂固化。

接着，将未照射部的光固化性树脂通过显影选择性地除去。显影采用湿式显影、干式显影等。湿式显影时，可利用碱性水溶液、水系显影液、有机溶剂等与光固化性树脂的种类对应的显影液，通过浸渍方式、喷雾方式、刷涂、拍打（スラッピング）等公知的方法来进行。

接着，为了形成薄壁部23，对固化了的光固化性树脂的所需部进行加热而使其熔融。加热熔融的光固化性树脂由于表面张力而使厚度方向的截面形状发生变化，形成薄壁部23。由此，形成具备凹凸22和薄壁部23的遮光膜20。薄壁部23形成后，可以根据需要通过加热或者照射光，进一步使遮光膜20固化。

在遮光膜20表面形成无光面状凹凸结构时，显影后，向遮光膜20照射放射线，仅使遮光膜20的表层部分进一步固化。放射线使用在遮光膜20吸收大的波长的放射线。作为优选的放射线，可以举出波长170nm～270nm的紫外光，例如波长184nm～254nm的紫外光。其后，对遮光膜20以例如50～300℃进行加热，在表面形成具有无光面状凹凸结构的遮光膜。

具备凹凸22和薄壁部23的遮光膜20也可以采用如下的方法形成。

介由使与遮光膜20对应的位置开口、同时在其开口的内周面设有与凹凸22对应的形状的凹凸的第1光掩模，对与上述同样地形成的光固化性树脂涂布层照射第1次的光。进而，从其开口的内周面，介由设有仅为薄壁部23宽度w的小开口的第2光掩模，照射第2次的光。通过第1次的光照射，未使光固化性树脂完全固化，通过第2次的光照射使固化完成。其后，如果将未照射部的光固化性树脂通过显影选择性地除去，则仅完成了第1次光照射的部分利用光进行的固化不充分，因此，与进行了第2次光照射的部分相比，光固化性树脂的厚度变薄，能够形成薄壁部23。该例中，使用2个光掩模，但只要使用开口宽度逐渐变小的3个或者其以上的光掩模反复进行光照射，就能够形成厚度向端缘递减的薄壁部23。

作为掩模，如果不使用透射率由透射与遮光2个值的部位构成的掩模，而使用形成薄壁部23的部分的光透射率阶段性地或者连续性地变化的所谓灰色调掩模，就能够通过1次光照射来形成厚度向端缘阶段性或者连续性地递减的薄壁部23。

如前所述，遮光膜20可以仅设置凹凸22和薄壁部23中的任一方。因此，仅具有薄壁部23的遮光膜20能够利用在内周面没有凹凸的光掩模形成。仅具有凹凸22的遮光膜20能够通过省略形成上述薄壁部23的工序来形成。

遮光膜20也可以采用印刷法、转印法、喷墨法等形成。作为印刷法，例如可以举出网版印刷、柔版印刷、凸版印刷法等。这些方法具有即使不进行利用光掩模的曝光、显影也能够形成所希望形状的遮光膜的优点。形成凹凸22采用网版印刷时，也能够使用在网版形成有所希望凹凸的版，但通过将在网版粘贴有筛网的版用作版，能够在筛网的开口部和筛网部稍微改变印刷的油墨（树脂）量，因此能够通过调整印刷条件来制作所希望的凹凸，从而不需要高精度的版，因而优选。

另外，薄壁部23能够通过调整印刷条件、油墨的粘度、与涂布面的润湿性、表面张力、油墨温度等来形成。

下面，记载在网版印刷中形成薄壁部23的方法的例子。

介由使与遮光膜20对应的位置开口的第1网版，印刷第1次遮光性树脂并使其固化。接着，由其开口的内周面介由设有仅为薄壁部23的宽度w的小开口的第2网版，印刷第2次遮光性树脂并使其固化。由此，能够在内缘部形成具备薄壁部23的遮光膜20。

另外，通过在印刷时将网版和滤光器主体10的清除率调整至稍大、或调整刮墨刀的压力·角度等，也能形成薄壁部23。

进而，通过与在内周面形成的凹凸22不同，另外在相当于内周面的部分的网版设置更细间距的凹凸，由此在印刷时来自对网版的开口部具有细间距凹凸的部分的遮光性树脂变得难以露出，能够使遮光性树脂的厚度减小，从而能够形成薄壁部23。

遮光膜20的厚度优选为0.1～400μm。小于0.1μm时，有可能无法获得充分的遮光特性，而且变得难以控制薄壁部的厚度。另一方面，超过400μm时，滤光器整体的厚度增大、或者摄像装置的小型化、轻质化变难。另外，在使树脂固化时，变得易于产生由固化收缩导致的变形，进而，变得难以控制在内周面形成的凹凸的形状。遮光膜20的厚度更优选为0.2～100μm，更进一步优选为0.5～10μm。

从控制在内周面形成的凹凸的形状的观点考虑，优选遮光膜20的厚度为凹凸的最大高度d和最少间距的任一小的一方的40倍以下。更优选为5倍以下，更进一步优选为2倍以下，特别优选为1/2以下。

本实施方式中，如图1所示，滤光器主体10的俯视形状为矩形，遮光膜20沿其外周设置成矩形的框状，但例如如图7所示，滤光器主体10可以为圆形，没有特别限定。应予说明，图7中，省略遮光膜20的内周面的凹凸的记载。另外，对于图1所示的近红外线截止滤光器而言，凹凸22设于遮光膜20的内周面整体，但例如如图8所示，也可以设于其一部分，此外，虽然省略图示，但也可以空出间隔地设于多个地方。并且可以将凹凸22和薄壁部23分别设于不同位置，此外，还可以形成有凹凸22和薄壁部23的地方、与形成有凹凸22和薄壁部23的任一方的地方混在一起。

从光的衍射抑制效果方面考虑，对于凹凸22、薄壁部23的任一方，也优选经过内周面10%以上的长度（在空出间隔地设置时为其合计长）地设置，更优选为20%以上，更进一步优选为40%以上。另外，如图8所示，在遮光膜20的形状为矩形的框状时，优选设于漫射光易成为问题的至少1个边，如图1所示，特别优选设于整个周边。

对于构成本实施方式的近红外线截止滤光器100的滤光器主体10的透明基材11、紫外·红外光反射膜12以及防反射膜13进行详细说明。

透明基材11只要透射可见波长区域的光，其形状就没有特别限定，例如可以举出片状、膜状、块状、透镜状等。另外，透明基材11可以是含有红外线吸收玻璃、红外线吸收剂的树脂。

作为透明基材11的材料，可以举出玻璃、水晶、铌酸锂、蓝宝石等晶体、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等聚酯树脂、聚乙烯、聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烃树脂、降冰片烯树脂、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氯乙烯树脂、氟树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯缩丁醛树脂、聚乙烯醇树脂等。这些材料可以对紫外波长区域和红外波长区域的至少一方具有吸收特性。

玻璃能够从在可见波长区域透明的材料中适当选择来使用。例如为了易于加工、能够抑制光学面的缺陷、生成异物等，优选硼硅酸玻璃，为了粘接性、耐候性等良好，优选不含碱成分的玻璃。

另外，作为玻璃，也可以使用在氟磷酸盐系玻璃、磷酸盐系玻璃中添加有CuO等在红外波长区域具有吸收的光吸收型的玻璃。尤其是添加有CuO的氟磷酸盐系玻璃或者磷酸盐系玻璃对可见波长区域的光具有高透射率，并且CuO充分吸收近红外波长区域的光，因此能够赋予良好的近红外线截止功能。

作为含有CuO的氟磷酸盐系玻璃的具体例，可以举出以下玻璃：相对于由以质量%计为46～70%的P₂O₅、0～25%的MgF₂、0～25%的CaF₂、0～25%的SrF₂、0～20%的LiF、0～10%的NaF、0～10%的KF、0.2～20%的AlF₃、2～15%的ZnF₂（其中，能够将氟化物总合计量的50%取代成氧化物）构成的氟磷酸盐系玻璃100质量份，含有0.1～5质量份CuO、优选含有0.3～2质量份CuO的玻璃，其中，LiF、NaF、KF的合计量为1～30%。作为市售品，可以例示NF-50玻璃（旭硝子株式会社制商品名）等。

作为含有CuO的磷酸盐系玻璃的具体例，可以举出以下玻璃：相对于由以质量%计为70～85%的P₂O₅、8～17%的Al₂O₃、1～10%的B₂O₃、0～3%的Li₂O、0～5%的Na₂O、0～5%的K₂O、0.1～5%的Li₂O＋Na₂O＋K₂O、0～3%的SiO₂构成的磷酸盐系玻璃100质量份，含有0.1～5质量份CuO、优选含有0.3～2质量份CuO的玻璃。

透明基材11的厚度没有特别限定，但从实现小型化、轻质化的观点考虑，优选0.1～3mm的范围，更优选0.1～1mm的范围。

如前所述，紫外·红外光反射膜12具有促进遮光膜20形成的功能，同时一并具有赋予或者提高近红外线截止滤光器功能的效果。该紫外·红外光反射膜12由电介质多层膜构成，该电介质多层膜是通过溅射法、真空蒸镀法等将低折射率电介质层和高折射率电介质层交替地层叠而成的。

作为低折射率电介质层的材料，使用折射率为1.6以下、优选1.2～1.6的材料。具体而言，使用二氧化硅（SiO₂）、氧化铝、氟化镧、氟化镁、六氟化铝钠等。作为高折射率电介质层的材料，使用折射率为1.7以上的材料，优选1.7～2.5的材料。具体而言，使用二氧化钛（TiO₂）、氧化锆、五氧化钽、五氧化铌、氧化镧、氧化钇、氧化锌、硫化锌等。折射率是对波长为550nm的光的折射率。

电介质多层膜可以采用前述的溅射法、真空蒸镀法形成，还可以采用离子束法、离子镀法、CVD法等形成。溅射法、离子镀法是所谓的等离子体气氛处理，因此能够提高对透明基材11的密合性。

防反射膜13通过防止向近红外线截止滤光器100入射的光的反射来使透射率提高，具有高效地利用入射光的功能，因此能够采用以往以来已知的材料和方法来形成。具体而言，防反射膜3由利用溅射法、真空蒸镀法、离子束法、离子镀法、CVD法等形成的二氧化硅、二氧化钛、五氧化钽、氟化镁、氧化锆、氧化铝等1层以上的膜构成，或由利用溶胶凝胶法、涂布法等形成的硅酸盐系、硅酮系、氟化甲基丙烯酸酯系等构成。防反射膜13的厚度通常是100～600nm的范围。

在本发明中，在透明基材11的、与形成有紫外·红外光反射膜12的主面相反侧的主面，或者在防反射膜13与透明基材11之间，可以设置由反射紫外波长区域和红外波长区域的光的电介质多层膜构成的第2紫外·红外光反射膜来代替防反射膜13。另外，或者也可以紫外·红外光反射膜12上设置第2防反射膜来代替紫外·红外光反射膜12。

遮光膜20也可以像图9所示的近红外线截止滤光器110那样形成于滤光器主体10的防反射膜13侧的主面。

遮光膜20也可以像图10所示的近红外线截止滤光器120那样，其外位于滤光器主体10的外缘的内侧。这种情况下，优选像图11所示的近红外线截止滤光器130那样，在滤光器主体10的外周部形成倒角部24。通过形成倒角部24，能够抑制入射至露出的滤光器主体10外缘部表面的光反射而产生的漫射光。

可以像图12所示的近红外线截止滤光器140那样，在透明基材11与防反射膜13之间设置红外光吸收膜15。红外光吸收膜15也可以设于透明基材11与紫外·红外光反射膜12之间。

红外光吸收膜15可以由含有吸收红外波长区域的光的红外线吸收剂的透明树脂构成。

透明树脂只要透射可见波长区域的光即可，例如可以举出丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、ABS树脂、AS树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、乙酸酯系树脂、纤维素系树脂、聚酯树脂、烯丙基酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺醚树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、脲树脂等。

作为吸收红外波长区域的光的红外线吸收剂，可以举出ITO（In₂O₃-TiO₂系）、ATO（ZnO-TiO₂系）、硼化镧等无机微粒、花青苷系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、二硫醇金属配合物系化合物、二亚铵系化合物、聚甲炔系化合物、2-苯并[c]呋喃酮化合物、萘醌系化合物、蒽醌系化合物、靛酚系化合物等有机系色素。

除此之外，作为无机微粒，由至少含有Cu和/或P的氧化物的微晶构成，数平均凝聚粒径为5～200nm，优选由下式（1）表示的化合物的微晶构成，能够使用数平均凝聚粒径为5～200nm的微晶。

A_1/nCuPO₄…（1）

（式中，A是选自碱金属（Li、Na、K、Rb、Cs）、碱土金属（Mg、Ca、Sr、Ba）和NH₄中的至少1种，A为碱金属或者NH₄时角标n是1，A为碱土金属时角标n是2。）

由这种微晶构成的无机微粒能够维持由晶体结构引起的红外线吸收特性，而且微晶是微粒，因此能够在红外光吸收膜15中以高浓度含有，能够使每单位长的吸收能力增大，因而优选。

为了提高耐候性、耐酸性、耐水性等、利用表面改性提高与粘结剂树脂的相容性，无机微粒可以采用公知的方法进行表面处理。

另外，作为有机系色素，可以使用以下的色素：在溶解于丙酮而测定的波长区域为400～1000nm的光的吸收光谱中，具有峰值波长为695±1nm且半值全宽为35±5nm的极大吸收峰。这种色素在近红外线截止滤光器所要求的波长630～700nm附近之间吸光度急剧变化，因而优选。

红外线吸收剂可以单独使用1种，也可以混合2种以上使用。

透明树脂中除红外线吸收剂以外，还可以在不妨碍本发明效果的范围内含有色调补正色素、流平剂、防静电剂、热稳定剂、抗氧化剂、分散剂、阻燃剂、润滑剂、增塑剂等。

红外光吸收膜15例如可以通过以下方式形成：使透明树脂、红外线吸收剂、以及根据需要配合的其它添加剂分散或者溶解在分散介质或者溶剂中制备涂装液，涂装后使其干燥。涂装、干燥可以分多次实施。此时，制备含有成分不同的多个涂装液，使其按顺序涂装、干燥。具体而言，例如可以分别制备含有前述有机系色素的涂布液、和含有ITO粒子的涂布液，将这些涂布液按顺序涂布并使其干燥。

作为分散介质或者溶剂，可以举出水、醇、酮、醚、酯、醛、胺、脂肪族烃、脂环族烃、芳香族烃等。这些可以单独使用1种，也可以混合2种以上使用。涂布液中可以根据需要地配合分散剂。

制备涂装液能够使用自转·公转式混合器、珠磨机、行星磨、超声均化器等搅拌装置。为了确保高透明性，优选充分地进行搅拌。搅拌可以连续进行，也可以断续地进行。

涂装液的涂装能够使用旋涂法、棒涂法、浸涂法、浇铸法、喷雾涂布法、珠涂法、线棒涂布法、刮刀涂布法、辊涂法、帘式涂布法、狭缝模头涂布法、凹版涂布法、狭缝反向涂布法、微凹印法、逗点涂布法等。

红外光吸收膜15的厚度优选为0.01～400μm的范围，更优选为0.1～50μm的范围。小于0.01μm时，有可能无法获得规定的吸收能力，超过400μm时，有可能在干燥时发生干燥不匀。

具备红外光吸收膜15的近红外线截止滤光器130能够具备良好的近红外线截止功能。

图13是概略地表示采用本实施方式的近红外线截止滤光器的摄像装置50的截面图。

如图13所示，摄像装置50具有固体摄像元件51、滤光器52、透镜53、以及保持固定这些部件的壳体54。

固体摄像元件51、滤光器52、以及透镜53沿光轴x配置，在固体摄像元件51与透镜53之间配置滤光器52。固体摄像元件51是将通过透镜53和滤光器52入射进来的光转换成电信号的电子部件，例如为CCD、CMOS等。然后，本实施方式中，使用图1所示的近红外线截止滤光器100作为滤光器52，以遮光膜20位于透镜53侧的方式配置。

近红外线截止滤光器100可以以遮光膜20位于固体摄像元件51侧的方式配置。另外，能够使用图9、图10、图11、图12等所示的近红外线截止滤光器来代替近红外线截止滤光器100作为滤光器52。即使使用这些近红外线截止滤光器时，也可以以遮光膜20位于透镜53侧的方式配置，还可以以遮光膜20位于固体摄像元件51侧的方式配置。

在摄像装置50中，由被摄物体侧入射的光通过透镜53以及滤光器52（近红外线截止滤光器100）入射到固体摄像元件51。固体摄像元件51将该入射的光转换成电信号，作为图像信号输出。入射光通过具备遮光膜20的近红外线截止滤光器100，从而作为调节成合适的光量、且充分遮蔽了近红外线的光而被固体摄像元件51接收。

在该摄像装置50中，在近红外线截止滤光器100一体化地设有具备凹凸22和薄壁部23的遮光膜20，因此，能够抑制以往这种由遮光膜内侧端缘的光衍射引起的漫射光，能够得到没有噪音的良好图像。

从衍射抑制效果、制造技术上的制约等观点考虑，近红外线截止滤光器100优选以遮光膜20与摄像元件受光面的距离为0.02～5mm的方式配置。

该例中，摄像装置50可以仅配置1个透镜，但也可以具备多个透镜，而且还可以具备保护固体摄像元件的罩面玻璃等。并且滤光器的位置也不限于透镜与固体摄像元件之间，例如可以配置在比透镜更靠近被摄物体的一侧，另外，在配置有多个透镜时，可以配置于透镜与透镜之间。

以上说明的实施方式是滤光器具有近红外线截止功能的滤光器的例子，但不限于近红外线截止功能，也可以具有低通滤光器、ND滤光器、色调滤光器、光放大滤光器等功能。

本发明不限定于以上说明的实施方式的记载内容，当然，可以在不脱离本发明主旨的范围进行适当变更。

实施例

接着，通过实施例进一步详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例任何限定。

（实施例1）

在40mm×40mm×0.3mm的角板状红外线吸收玻璃（NF-50玻璃旭硝子株式会社制）的一个表面，通过真空蒸镀法交替地层叠二氧化硅（SiO₂；折射率1.45（波长550nm））层和二氧化钛（TiO₂；折射率2.32（波长550nm））层而形成电介质多层膜（34层）。另外，在红外线吸收玻璃的另一表面形成防反射膜。

在上述电介质多层膜的表面整体，通过旋涂法以1.2μm的厚度涂布遮光性紫外线固化型丙烯酸酯系树脂，加热后，介由在开口内周面具有不规则凹凸的光掩模，用高压汞灯对其表面照射100mJ/cm²的紫外线，使其固化。其后，利用显影液除去未曝光部分，接着加热，制造近红外线截止滤光器。

在所得近红外线截止滤光器的遮光膜的内周面形成有不规则的凹凸。另外，用原子力显微镜（AMF）观察遮光膜的表面，结果形成局部峰顶的平均间隔（S）为10μm的皱状微细凹凸结构，遮光膜的表面粗糙度以算术平均粗糙度（Ra）计为180nm。

（实施例2）

与实施例1同样地进行，在红外线吸收玻璃（NF-50玻璃旭硝子株式会社制）的一个表面，通过真空蒸镀法交替地层叠二氧化硅（SiO₂；折射率1.45（波长550nm））层和二氧化钛（TiO₂；折射率2.32（波长550nm））层而形成电介质多层膜（34层）。另外，在红外线吸收玻璃的另一表面形成3层防反射膜。

在上述电介质多层膜的表面，利用在开口内周面具有不规则凹凸的第1网版，涂布添加遮光性树脂油墨（含有黑色着色颜料）、二氧化硅微粉末（平均粒径（D50）4.7μm）以及溶剂并均匀混合制备成的涂布液，加热，形成第1涂膜。接着，用开口比第1网版小的第2网版，在第1涂膜上再次涂布上述涂布液，加热，形成第2涂膜，制造具备由第1和第2涂膜构成的厚度为7μm的遮光膜的近红外线截止滤光器。

在所得近红外线截止滤光器的遮光膜的内周面形成如图14A、图14B所示的不规则凹凸。图14A是遮光膜利用光学显微镜得到的拍摄照片的复制图，图14B是其放大照片的复制图。图14B中的箭头指出在遮光膜的内周面形成的凸部。

另外，利用分光光度计（（株）日立制作所制日立分光光度计U-4100），调查遮光膜的厚度与光透射率的关系，另一方面，调查遮光膜的内侧端缘及其附近的厚度与位置的关系，由该两个关系调查遮光膜的位置与光透射率，结果得到图15所示这样的结果。由图15的图明确可知，在遮光膜的内侧端缘形成有宽度为15μm、透射率为0.5%以上的薄壁部23。

另外，用原子力显微镜（AMF）观察遮光膜的表面，结果形成无光面状微细凹凸结构，关于其表面粗糙度，对于以配合有2质量份（相对于遮光性树脂油墨为2质量%）二氧化硅微粉末的材料形成的遮光膜，算术平均粗糙度（Ra）为0.43μm、最大高度（Ry）为3.63μm、局部峰顶的平均间隔（S）为30μm，对于以配合有4质量份（相对于遮光性树脂油墨为4质量%）二氧化硅微粉末的材料形成的遮光膜，算术平均粗糙度（Ra）为0.4μm、最大高度（Ry）为3.5μm、局部峰顶的平均间隔（S）为5.0μm。

另外，对上述近红外线截止滤光器照射波长为633nm的光，利用光束分析仪（OPHIR制）调查透射光的光量分布。为了比较，不在遮光膜形成凹凸和薄壁部，除此之外，与实施例2同样制造以往型的近红外线截止滤光器，对该以往型的近红外线截止滤光器也进行测定。将结果示于图16。

由图16的图明确可知，在遮光膜的内侧端缘及其附近，实施例的透射光强度与比较例相比，光强度振幅明显降低，通过在遮光膜形成凹凸和薄壁部，能够防止由衍射引起的图像劣化。

产业上的可利用性

本发明的滤光器生产率和经济性优异、且能够一体化地具备具有内侧端缘的光的衍射抑制效果的遮光膜，所以对于组入到数码相机、数码摄像机、手机、笔记本型个人电脑、PDA等信息器材中的小型相机等摄像装置是有用的。

符号说明

10…（近红外线截止）滤光器主体、11…透明基材、12…紫外·红外光反射膜、13…防反射膜、15…红外光吸收膜、20…框状遮光膜、22…凹凸、23…薄壁部、50…摄像装置、51…固体摄像元件、52…滤光器、53…透镜、54…壳体、100、110、120、130、140…近红外线截止滤光器。

Claims

1.一种滤光器，被用于摄像装置，所述摄像装置内置有来自被摄物体或光源的光入射的摄像元件，所述滤光器的特征在于，具有：

滤光器主体，配置在所述被摄物体或光源与所述摄像元件之间，对所述入射光具有透射性，以及

框状遮光膜，一体地形成于所述滤光器主体的至少一面；

所述框状遮光膜满足下述（1）和/或（2）的条件，

（2）在所述框状遮光膜的内缘部的至少一部分形成薄壁部。

2.如权利要求1所述的滤光器，其中，所述凹凸是不规则的凹凸。

3.如权利要求1或2所述的滤光器，其中，在俯视的测定中，所述凹凸具有0.4～50μm的高度。

4.如权利要求1～3中任一项所述的滤光器，其中，所述薄壁部的透光率为0.5%以上。

5.如权利要求4所述的滤光器，其中，所述薄壁部的宽度为0.4～50μm。

6.如权利要求1～5中任一项所述的滤光器，其中，所述薄壁部具有厚度向端缘逐渐变薄的倾斜面。

7.如权利要求1～6中任一项所述的滤光器，是具有近红外线截止功能的滤光器。

8.如权利要求1～7中任一项所述的滤光器，其中，所述滤光器主体具备吸收红外波长区域的光的红外线吸收玻璃。

9.如权利要求1～8中任一项所述的滤光器，其中，所述滤光器主体具备红外光吸收膜，该红外光吸收膜含有吸收红外波长区域的光的红外线吸收剂。