CN110073247B - 光学元件、成像元件封装、成像装置和电子设备 - Google Patents

光学元件、成像元件封装、成像装置和电子设备 Download PDF

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Abstract

一种光学元件，包括：基材；和设置在所述基材的一个表面上并且抑制反射率的不平坦结构层，所述光学元件在400nm或更长且700nm或更短的波长区域中的反射率为1％或更小，在470nm或更长且550nm或更短的波长区域中的透射率为90％或更大，以及在150℃执行250小时的高温环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小。

Description

光学元件、成像元件封装、成像装置和电子设备
技术领域
本技术涉及一种光学元件、成像元件封装、成像装置和电子设备。
背景技术
已知一种通过在光学元件的表面上形成与光的波长一样或比光波长更小的细微不平坦结构而为光学元件的表面赋予抗反射功能的技术。这种细微不平坦结构通常被称为蛾眼结构。
近年来，已经研究了蛾眼结构在各种光学元件中的应用。例如，已经研究将蛾眼结构应用于成像元件封装的盖玻璃中。注意，在本申请中，将成像元件容纳在封装中的产物将被称为成像元件封装。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP2015-68853A
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，当将蛾眼结构应用于上述盖玻璃时，可能发生以下问题。也即，当成像元件封装保持在高温环境中时，成像元件封装中捕获的图像的质量可能劣化。
因此，本技术的目的是提供一种能够在成像元件封装被保持在高温环境中时抑制成像元件封装中捕获的图像劣化的光学元件、以及包括该光学元件的成像元件封装、成像装置和电子设备。
解决问题的手段
实现上述目的的第一技术涉及一种光学元件，包括：基材；和不平坦结构层，设置在所述基材的一个表面上，并且抑制反射率。所述光学元件在400nm或更长且700nm或更短的波长区域中的反射率为1％或更小，在 470nm或更长且550nm或更短的波长区域中的透射率为90％或更大，以及在150℃执行250小时的高温环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小。
第二技术涉及一种包括第一技术的光学元件的成像元件封装。
第三技术涉及一种包括第二技术的成像元件封装的成像装置。
第四技术涉及一种包括第二技术的成像元件封装的电子设备。
发明的有益效果
根据本技术，即使成像元件封装被保持在高温环境中，成像元件封装仍能够抑制图像质量劣化。
附图说明
[图1]图1A是图解根据本技术第一实施方式的成像元件封装的示例结构的剖面图。图1B是图1A的局部放大剖面图。图1C是图解光学元件的示例结构的平面图。
[图2]图2是图解根据本技术第一实施方式的变形例1的成像元件封装的示例结构的剖面图。
[图3]图3A和图3B各自是解释根据本技术第二实施方式的成像元件封装的概要的剖面图。
[图4]图4是图解根据本技术第二实施方式的成像元件封装的示例结构的剖面图。
[图5]图5A是解释IR截止滤波器和光学元件的光谱特性的曲线图。图 5B是图解具有图5A中所示的光谱特性的光学元件的示例结构的剖面图。
[图6]图6是图解根据本技术第二实施方式的变形例1的成像元件封装的示例结构的剖面图。
[图7]图7是图解根据本技术第三实施方式的相机模块的示例结构的剖面图。
[图8]图8是图解根据本技术第四实施方式的成像装置的示例结构的示意图。
[图9]图9是图解根据本技术第五实施方式的成像装置的示例结构的示意图。
[图10]图10是图解根据本技术第六实施方式的第一电子设备的示例外观的斜视图。
[图11]图11A是图解根据本技术第六实施方式的第二电子设备的示例前侧外观的斜视图。图11B是图解根据本技术第六实施方式的第二电子设备的示例后侧外观的斜视图。
[图12]图12A是图解根据本技术第六实施方式的第三电子设备的示例前侧外观的斜视图。图12B是图解根据本技术第六实施方式的第三电子设备的示例后侧外观的斜视图。
具体实施方式
将按照下面的顺序描述本技术的实施方式。
1第一实施方式(成像元件封装的示例)
2第二实施方式(成像元件封装的示例)
3第三实施方式(相机模块的示例)
4第四实施方式(成像元件封装应用于成像装置的示例)
5第五实施方式(成像元件封装应用于成像装置的示例)
6第五实施方式(相机模块应用于各种电子设备的示例)
<1.第一实施方式>
[成像元件封装的结构]
如图1A中所示，根据本技术第一实施方式的成像元件封装(下文中称为“元件封装”)10具有成像元件11和容纳成像元件11的封装12。
(成像元件)
成像元件11例如是CCD(Charge Coupled Device图像传感器元件、 COMS(Complementary Meta lOxide Semiconductor)图像传感器元件等。如图1B中所示，成像元件11在其上入射来自成像对象的光的元件表面(成像表面)上具有多个微透镜11a。多个微透镜11a按照预定图案布置在成像表面上。
(封装)
封装12具有基板13、设置在基板13的一个表面的周边缘上的框架 14、以及周边缘由框架14支撑的光学元件20。成像元件11设置在基板13 的一个表面上。光学元件20由框架14支撑，从而与成像元件11的成像表面相对并与成像表面分离。
(光学元件)
光学元件20是用于成像元件封装的盖体，并且如图1B所示，光学元件20包括用于成像元件封装的板状基材21、设置在基材21的一个表面上并且具有抑制反射率的功能的不平坦结构层(下文中简称为“结构层)22、在基材21与结构层22之间施加的硅烷偶联剂23、以及设置在基材21的另一个表面上并且具有抑制反射率的功能的多层膜24。光学元件20由框架14 支撑，使得结构层22与成像元件11相对，即，使得结构层22成为元件封装10的内侧。
这里，与结构层22有关的“抑制反射率的功能”是指抑制入射到基材 21的一个表面上的光的反射率的功能，通过该功能可至少抑制可见光的反射。而另一方面，与多层膜24有关的“抑制反射率的功能”是指抑制入射到基材21的另一个表面上的光的反射率的功能，通过该功能可至少抑制可见光的反射。
注意，硅烷偶联剂23是可选的，也可将其省略。然而，从抑制结构层 22相对于基材21的粘合性的劣化的观点出发，优选施加硅烷偶联剂23。此外，注意，多层膜24是可选的，也可将其省略。然而，从抑制基材21的另一个表面上的光的反射的观点出发，优选设置多层膜24。光学元件可进一步包括在基材21与多层膜24之间施加的硅烷偶联剂(未示出)。这里，将基材21的表面的平面内的两个正交方向分别称为X轴方向(第一方向)和 Y轴方向(第二方向)，并且将与该表面(XY平面)垂直的方向称为Z轴方向(第三方向)。
接下来，下面将依次描述光学元件20中包括的基材21、结构层22、硅烷偶联剂23和多层膜24。
(基材)
使用至少对可见光透明的无机材料构成基材21。在本申请中，可见光是指在通常超过350nm且850nm或更短的波长区域中的光。无机材料例如是下述至少之一：玻璃、结晶玻璃或晶体。玻璃是下述至少之一：铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、钠铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃或石英玻璃。结晶玻璃是例如包含下述至少之一作为主结晶相的玻璃：尖晶石类晶体(RA12O4：R表示选自Zn、Mg和Fe中的一种或多种)、R2TiO4、二硅酸锂、顽辉石(MgSiO3)、β-石英、α-方石英、以及这些化合物的固溶体。晶体是例如包含蓝宝石、水晶、硅、碳化硅或氮化镓中的至少一种的单晶体或多晶体。
(结构层)
作为反射抑制层的结构层22是所谓的蛾眼结构层，并且具有对于至少可见光的反射抑制功能。结构层22包括布置在基材21的一个表面上的多个结构体22a、以及设置在多个结构体22a的下部与基材21的表面之间的中间层(光学层)22b。
每个结构体22a是所谓的亚波长结构体。结构体22a具有从基材21的面突出的凸状。如图1C中所示，多个结构体22a以布置节距P进行布置，所述节距P为了抑制反射的目的而在可见光区域的波长区域以下(例如， 350nm或更短)。结构体22a的高度H通常设为在236nm或更大且450nm 或更小的范围内，但不限于此。
结构体22a优选具有1或更大的纵横比，因为如果纵横比设为1或更大，则将获得出色的抑制反射的功能和透射特性。结构体22a的纵横比的上限值优选为2或更小，更优选为1.46或更小，因为在纵横比设为2或更小的情况下，在模制成形结构层22的工艺中，母模板可容易地从结构层22剥离。这里，结构体22a的纵横比是指结构体22a的高度H与结构体22a的布置节距P之比(H/P)。
如下所述，确定上述结构体22a的布置节距P、高度H和纵横比 (H/P)。首先，切断光学元件20以包含结构体22a的顶点，并且在透射电子显微镜(TEM)下拍摄其断面。接下来，根据获得的TEM图像，确定结构体22a的高度H和布置节距P。使用如此确定的高度H和布置节距P，确定纵横比(H/P)。
多个结构体22a例如排列为在基材21的表面上形成多行。每行具有直线形式或曲线形式。或者，可在基材21的表面上以混合方式具有直线行和曲线行。曲线例如为周期性或非周期性蜿蜒的曲线。这种曲线的具体示例包括正弦波、三角波等波形，但不限于此。
多个结构体22a在基材21的表面上的布置方式可以是规则布置或不规则布置。规则布置优选是诸如四方格子、准四方格子、六方格子和准六方格子之类的格子形式的布置。注意，图1C图解了以六方格子形式布置多个结构体22a的示例。这里，四方格子是指正方形格子。准四方格子是指歪斜的四方格子。六方格子是指正六边形格子。准六方格子是指歪斜的六方格子。
结构体22a的形状的具体示例包括锥体形状、柱体形状、针形状、半球体形状、半椭球体形状和多边形形状。然而，形状不限于此，可使用任何其他形状。锥体形状例如、但不限于：具有尖顶部的锥体形状、具有平坦顶部的锥体形状(所谓的锥台形状)、以及顶部具有凸形或凹形曲面的锥体形状。顶部具有凸形曲面的锥体形状例如为诸如抛物面之类的二次曲面。或者，锥体形状的锥体表面可以以凸出或凹入方式弯曲。
设置在基材21的表面上的多个结构体22a可全部具有相同的尺寸、形状和高度，或者可包含具有不同尺寸、形状和高度的结构体。替换地，多个结构体22a可包含连接在一起以使得下部重叠的结构体。
中间层22b是使用与结构体22a相同的材料在结构体22a的下侧与结构体22a一体形成的层。注意，中间层22b是可选的，可将其省略。
中间层22b的厚度优选为10nm或更大且50μm或更小，更优选30nm 或更大且25μm或更小，甚至更优选50nm或更大且10μm或更小。在超过 50μm的厚度的情况下，当通过将能量射线固化性树脂组合物固化来形成中间层22b时，可能由于能量射线固化性树脂组合物的固化收缩而导致中间层22b与基材21之间的界面粘附性不良。另外，还可能导致透射性降低。而另一方面，在10nm或更小的厚度的情况下，当应力施加至结构体22a时，中间层22b可能无法将该应力经由结构体22a向下方释放，导致结构体22a 的弯折等，并且由此劣化光学元件20的机械特性。
结构层22包含有机材料。有机材料是能量射线固化性树脂组合物的固化物(聚合物)。对于能量射线固化性树脂组合物，优选使用紫外线固化性树脂组合物。结构层22优选进一步包含红外线吸收剂。这是因为为结构层 22赋予红外线吸收性将能够减小到达成像元件11的红外线的量。可选地，结构层22可包含下述至少之一：填料、红外线吸收剂以外的其他功能性添加剂、以及能量射线固化性树脂组合物以外的其他树脂。
紫外线固化性树脂组合物可以是溶剂型的或者可以是无溶剂型的。无溶剂型是优选的，因为无溶剂型紫外线固化性树脂组合物不需要用于挥发溶剂的干燥工艺，另外，由于不存在溶剂挥发，因此其具有低气味、对人体的刺激性低的优点。
紫外线固化性树脂组合物包含可聚合化合物和引发剂。“可聚合”至少是指可自由基聚合和可阳离子聚合的至少之一。可聚合物化合物优选是下述至少之一：包含具有(甲基)丙烯酰基的第一化合物和具有乙烯基的第二化合物两者的第一组合物；或包含具有(甲基)丙烯酰基和乙烯基的第三化合物的第二组合物。通过在结构层22中包含这些可聚合化合物的聚合体，可防止结构层22在回流工艺期间变性，并且还可防止结构层22在高温环境和低温环境中变性。因此，可防止元件封装10中捕获的图像在回流工艺期间或者在高温环境和低温环境中劣化。此外，还可获得出色的透明性。
这里，(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基或甲基丙烯酰基。作为具有(甲基)丙烯酰基的第一化合物，可采用具有一个或两个以上(甲基)丙烯酰基的单体、或具有一个或两个以上(甲基)丙烯酰基的低聚物，上述每一个可单独使用或者二者可以以混合的方式使用。作为具有乙烯基的第二化合物，可采用具有一个或两个以上乙烯基的单体、或具有一个或两个以上乙烯基的低聚物，上述每一个可单独使用或者二者可以以混合的方式使用。作为具有 (甲基)丙烯酰基和乙烯基的化合物，可采用具有一个或两个以上丙烯酰基和一个或两个以上乙烯基的单体、或具有一个或两个以上丙烯酰基和一个或两个以上乙烯基的低聚物，上述每一个可单独使用或者二者可以以混合的方式使用。
作为具有(甲基)丙烯酰基的化合物，例如可采用下述至少之一：单官能单体、双官能单体或多官能单体。
单官能单体例如为：羧酸(丙烯酸)；羟基化合物(2-丙烯酸羟乙酯、 2-丙烯酸羟丙酯、4-丙烯酸羟丁酯)；烷基化合物；脂环族化合物(丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯)；和其他功能性单体(2-丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸甲氧基乙二醇酯、2-丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸乙基卡必醇、丙烯酸苯氧基乙酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、2-(全氟辛基)乙基丙烯酸酯、3-全氟己基-2-羟丙基丙烯酸酯、3-全氟辛基-2-羟丙基丙烯酸酯、2-(全氟癸基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟-3-甲基丁基)乙基丙烯酸酯、2,4,6-三溴苯酚丙烯酸酯、2,4,6-三溴苯酚甲基丙烯酸酯、2-(2,4,6-三溴苯氧基)乙基丙烯酸酯、和2-乙基己基丙烯酸酯)。
双官能单体例如为：三(丙二醇)二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、和氨基甲酸酯丙烯酸酯，但不限于此。
多官能单体例如为：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇五或六丙烯酸酯、和双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯，但不限于此。
具有乙烯基的化合物例如为：N-乙烯基吡咯烷酮、乙二醇二乙烯基醚、季戊四醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯基醚、三羟甲基丙烷二乙烯基醚、环氧乙烷改性的氢醌二乙烯基醚、环氧乙烷改性的双酚A二乙烯基醚、季戊四醇三乙烯基醚、二季戊四醇六乙烯基醚、和二三羟甲基丙烷聚乙烯醚，但不限于此。
具有(甲基)丙烯酰基和乙烯基的化合物，可采用下述至少之一：在上述的具有(甲基)丙烯酰基的化合物中引入乙烯基的化合物，和在上述的具有乙烯基的化合物中引入(甲基)丙烯酰基的化合物，但不限于此。
引发剂例如为：2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羟基-环己基苯基酮、和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮，但不限于此。
作为填料，例如可采用无机颗粒和有机颗粒的任意颗粒。无机颗粒例如为诸如SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2和Al2O3之类的金属氧化物的颗粒。红外线吸收剂以外的其他功能性添加剂例如为：色调校正染料、抗静电剂、热稳定剂、抗氧化剂、分散剂、阻燃剂、润滑剂、增塑剂、均染剂、表面调节剂和消泡剂。能量射线固化性树脂组合物以外的其他树脂例如为热固化性树脂或热塑性树脂中至少之一。
(硅烷偶联剂)
硅烷偶联剂23的类型没有特别限制，可使用任何已知的硅烷偶联剂。硅烷偶联剂23的具体示例包括：乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙氧基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基氧丙氧基二乙氧基硅烷，3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、对-苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的盐酸盐、3- 脲基丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、和3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷。通过使用硅烷偶联剂23，即使在高温高湿环境下，仍可抑制结构层22相对于基板21的粘附性的劣化。
(反射抑制层)
多层膜24是一示例性的反射抑制层，多层膜24具有两层或更多层的具有不同折射率的薄膜层叠而成的结构。作为构成薄膜的材料，可采用透明的介电材料，但不限于此。
(光学元件的光学特性)
通过从结构层22一侧在光学元件20上照射光来测量下面描述的光学元件20的透射率和反射率。该测量方法的细节是稍后在实施例中描述的方法。此外，下述的各测试前后的透射率的变化是在420nm至600nm的波长区域中执行的各测试前后的透射率的变化。
(400nm或更长且700nm或更短的波长区域中的反射率)
光学元件20在400nm或更长且700nm或更短的波长区域中的反射率优选为1％或更小，更优选0.8或更小。在反射率超过1％的情况下，元件封装 10获得的图像将变暗并且可能劣化。
(470nm或更长且550nm或更短的波长区域中的透射率)
光学元件20在470nm或更长且550nm或更短的波长区域中的透射率为 90％或更大。在透射率小于90％的情况下，元件封装10获得的图像将变暗并且可能劣化。光学元件20在420nm或更长且600nm或更短的波长区域中的透射率优选为90％或更大。在上述的透射率为90％或更大的情况下，可通过元件封装10获得优良的图像。
(高温环境测试前后的透射率的变化量)
光学元件20在150℃执行250小时的高温环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小，更优选的是光学元件20在150℃执行1000小时的高温环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小。在光学元件20在150℃执行250小时的高温环境测试前后的透射率的变化量超过1％的情况下，当元件封装10存放在高温环境中时，由于结构层22的变性等，元件封装10的色彩再现性可能发生变化，使得元件封装10获得的图像劣化。
(耐热测试前后的透射率的变化量)
在245℃、5分钟的耐热测试(回流测试)前后的透射率的变化量优选为1％或更小。在上述的透射率的变化量超过1％的情况下，在将元件封装 10安装在电路板等上的回流工艺中，由于结构层22的变性德能，元件封装 10的色彩再现性可能发生变化，使得元件封装10获得的图像劣化。
(高温高湿环境测试前后的透射率的变化量)
光学元件20在被保持在80℃和85％湿度的环境中达250小时的高温高湿环境测试前后的透射率的变化量优选为1％或更小。更优选的是，光学元件20在被保持在80℃和85％湿度的环境中达1000小时的高温高湿环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小。在光学元件20在被保持在80℃和 85％湿度的环境中达250小时的高温高湿环境测试前后的透射率的变化量超过1％的情况下，当元件封装10存放在高温高湿环境中时，由于结构层22的变性，元件封装10的色彩再现性可能发生变化，使得元件封装10获得的图像劣化。
(低温环境测试前后的透射率的变化量)
光学元件20的被保持在-40℃的环境中达250小时的低温环境测试前后的透射率的变化量优选为1％或更小。更优选的是，光学元件20的被保持在-40℃的环境中达1000小时的低温环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小。在光学元件20的被保持在-40℃的环境中达250小时的低温环境测试前后的透射率的变化量超过1％的情况下，当元件封装10存放在低温环境中时，由于结构层22的变性，元件封装10色彩再现性可能发生变化，使得元件封装10获得的图像劣化。
(结构层的粘附性)
在依照JIS K5600-5-6的横切测试中，基材21与结构层22之间的粘附性优选由分类0至2中的任意一个分类表示。在粘附性落在分类0至2之外的情况下，结构层22的一部分可能容易剥落。如果结构层22的一部分剥落，则该部分的亮度将降低，使得元件封装10获得的图像劣化。
(制造光学元件的方法)
接下来，将解释制造根据本技术第一实施方式的光学元件20的示例方法。
(制作母模板的步骤)
首先，制造在第一主表面上形成有成形面的母模板。成形面具有以二维方式布置的多个结构体。设置于该成形面上的多个结构体和设置于上述结构层22中的多个结构体22a具有几乎相同的形状，但是是反转的不平坦关系。然后，可选地，可对成形面执行剥离处理。
用于构成母模板的材料例如为硅、玻璃和金属，但不特别限于此。用于制作母模板的方法包括光刻、光刻工艺和蚀刻工艺的组合方法、阳极氧化、以及将光盘的母模板制作工艺与蚀刻工艺融合而成的方法(例如参见 JP2010-156844A)。或者，可通过电铸从母模板制造复制的母模板并使用。
(表面处理的步骤)
接着，可选地，可对基材21的一个表面实施表面处理，诸如电晕放电处理、紫外线照射处理等。接着，用硅烷偶联剂23处理基材21的一个表面。
(转印步骤)
将作为转印材料的能量射线固化性树脂组合物涂布在基材21的一个表面上，利用能量射线照射所涂布的能量射线固化性树脂组合物以使其固化，并且剥离与固化的能量射线固化性树脂组合物成为一体的基材21。由此，可获得在基材21的一个表面上形成有结构层22的光学元件20。然后，需要的话，可将光学元件20切割成希望的尺寸。
可采用的能量射线包括电子线、紫外线、红外线、激光线、可见光线、电离放射线(X射线、α射线、β射线、γ射线等)、微波、或射频波等，但不特别限于此。
[效果]
在根据第一实施方式的元件封装10中，光学元件20在150℃执行达 250小时的高温环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小。由此，可抑制在元件封装10被保持在高温环境中的情况下的结构层22变性等。因而，可抑制当元件封装10被保持在高温环境中时的元件封装10中捕获的图像的劣化。此外，光学元件20在400nm或更长且700nm或更短的波长区域中的反射率为1％或更小，并且在470nm或更长且550nm或更短的波长区域中的透射率为90％或更大。由此，可通过元件封装10获得优良的图像。
[变形例]
(变形例1)
如图2中所示，光学元件20在基材21的另一个表面上可选择地具有用于抑制反射率的结构层25，以代替多层膜24。在这种情况下，硅烷偶联剂26可施加在基材21的另一个表面与结构层25之间。结构层25具有与第一实施方式中的结构层22相同的结构。注意，结构层25和结构层22中的结构体22a的布置节距P、高度H和纵横比(H/P)可相同或不同。
(变形例2)
光学元件20可由框架14支撑，使得结构层22成为元件封装10的外侧。然而，注意的是，对于在镜头可更换型的单镜头反射相机等中使用元件封装10的情况来说，光学元件20优选由框架14支撑，使得结构层22成为元件封装10的内侧。其原因是，如果结构层22由框架14支撑从而成为元件封装10的外侧，则当可更换镜头等时，污垢或灰尘等很容易混入结构体 22a之间，并且结构层22的反射抑制功能可能劣化。
(变形例3)
结构体22a可具有凹形状。然而，从反射抑制功能和透射特性的观点出发，结构体22a优选具有如第一实施方式中所述的凸形状。
(变形例4)
可使用热固性树脂作为转印材料。在这种情况下，使母模板的成形面和热固性树脂彼此粘附，使用诸如加热器之类的热源加热热固性树脂，由此固化热固性树脂，然后从母模板分离与固化后的热固性树脂成为一体的基材 21。由此，可获得光学元件20。
(变形例5)
光学元件20也可适用于发光元件封装。这里，发光元件封装是指在封装中容纳发光元件的产物。发光元件例如为诸如发光二极管(LED：Light Emitting Diode)或激光二极管(LD：Laser Diode)之类的半导体发光元件，但不限于此。
<2.第二实施方式>
[概要]
在根据第一实施方式的元件封装10应用于成像装置的情况下，通常如图3A中所示，在元件封装10之上布置反射型红外截止滤波器31。然而，当如此构成的成像装置用于拍摄诸如太阳光之类的强光源时，在光源周围可能产生红色球状图案(下文中称为“红球重影”)。该红球重影如下发生。即，入射到元件封装10上的特定波长区域中的光La被微透镜11a衍射。衍射光Lb被红外截止滤波器31反射，并再次入射到成像元件11上。该再次入射的衍射光Lb在捕获的图像上导致红球重影。
因此，本发明人努力研究来抑制红球重影的发生，并最终实现了如下结构：不在成像装置处设置红外截止滤波器31，而代之以如图3B中所示，在光学元件20A中设置包含用于吸收预定波长区域中的光的吸收剂的结构层 27，从而使衍射光Lb透射。在第二实施方式中，将解释具有这种结构层27 的元件封装10A。
[元件封装的结构]
根据本技术第二实施方式的元件封装10A与根据第一实施方式的元件封装10不同之处在于，如图4中所示，元件封装10A包括包含光吸收剂的结构层27、和用于截止第一波长区域和第二波长区域中的光的多层膜28。在第二实施方式中，与第一实施方式中相同的部分将给予相同的参考标记，并省略重复的解释。
(结构层)
结构层27包括多个结构体27a和中间层(光学层)27b。结构层27、结构体27a和中间层27b除了包含光吸收剂这一点外，以与第一实施方式中的结构层22、结构体22a和中间层22b相同的方式构成。
光吸收剂吸收入射到结构层27上的光之中的至少预定波长区域中的光。这里，预定波长区域是550nm或更长、575nm或更长或600nm或更长的波长区域。预定波长区域的上限值没有特别限制，但是可以不大于第二波长区域的下限值。预定波长区域的上限值的具体示例可以是690nm或更短、700nm或更短、710nm或更短、720nm或更短或730nm或更短。
作为光吸收剂，可采用的示例是下述至少之一：有机色素、金属氧化物纳米颗粒或有机金属络合物。从对于能量射线固化性树脂组合物的溶解性的观点出发，有机色素是优选的。有机色素优选是酞菁镍络合物或酞菁铜络合物中的至少一种。尤其优选酞菁镍络合物。酞菁镍络合物和酞菁铜络合物可溶解在能量射线固化性树脂组合物中，并且显示出对上述预定波长区域中的光的优良吸收性，并且具有优良的耐热性。在酞菁镍络合物和酞菁铜络合物之中，酞菁镍络合物具有特别优良的耐热性。
(多层膜)
图5A图解了市售的IR截止滤波器和光学元件20B的光谱特性的示例。在此，光学元件20B具有与根据第一实施方式的光学元件20(参见图 1B)相同的结构，不同之处在于如图5B中所示，光学元件20B未设置多层膜24。与市售的IR截止滤波器相比，光学元件20B显示出在第一波长区域和第二波长区域中以及在前述预定波长区域中的更高的光透射率。为了给光学元件20B不仅提供反射抑制功能而且还提供与市售的IR截止滤波器同等或相近的功能，希望的是，光学元件20B在第一波长区域和第二波长区域中以及在前述预定波长区域中具有降低的光透射率。
这里，在第二实施方式中，在基材21的一个表面上，如上所述设置包含用于吸收前述预定波长区域中的光的光吸收剂的结构层27，并且在基材 21的另一个表面上，设置用于截止第一波长区域和第二波长区域(特定的波长区域)中的光(例如，可见光区域以外的其他波长区域中的光)的多层膜28。注意，第一波长区域和第二波长区域中的光的透射率优选为1％或更小。
这里，第一波长区域是至少包含紫外线的波长区域的区域，更具体来讲，例如是430nm或更短、420nm或更短、410nm或更短、400nm或更短或390nm或更短。第一波长区域的下限例如是315nm或更长、280nm或更长或200nm或更长，但不特别受限于此。第二波长区域是至少包含红外线的波长区域的区域，更具体来讲，例如是690nm或更长、700nm或更长、710nm或更长、720nm或更长或730nm或更长。第二波长区域的上限例如是1110nm或更短、1400nm或更短或1600nm或更短，但不特别限于此。如果结构层27中包含的光吸收剂能够吸收第二波长区域中的光，则多层膜28 可具有在第一波长区域和第二波长区域的光之中仅截止第一波长区域中的光的功能。
[制造光学元件的方法]
制造根据本技术第二实施方式的光学元件20A的方法与制造根据第一实施方式的光学元件20的方法相同，不同之处在于，通过在能量射线固化性树脂组合物中添加光吸收剂来调制转印材料，并且在基材21的另一个表面上形成多层膜28。
[效果]
根据第二实施方式的元件封装10A具有设置在基材21的一个表面上并且包含光吸收剂的结构层27、以及设置在基材21的另一个表面上并且具有用于截止第一波长区域和第二波长区域中的光的功能的多层膜28。因此，光学元件20A不仅可被提供反射抑制功能，而且还可被提供与市售IR截止滤波器同等或相近的功能，所以可从成像装置的光学系统中省略反射型红外截止滤波器31。因此，将不再发生反射型红外截止滤波器31上的衍射光 Lb的反射，使得即使当通过元件封装10A拍摄诸如太阳光之类的强光时，仍可抑制红球重影出现。此外，由于光学元件20A兼具市售IR截止滤波器的功能，所以成像装置的光学系统将被简化。
[变形例]
(变形例1)
如图6中所示，光学元件20A可在基材21的另一个表面上具有结构层 29，以代替多层膜28。在这种情况下，硅烷偶联剂26可施加在基材21的另一个表面与结构层29之间。结构层29可具有与第一实施方式中的结构层 22相同的结构，或者可具有与第二实施方式中的结构层27相同的结构。图 6图解了结构层29具有与第一实施方式中的结构层22相同的结构的示例情形。注意，结构层27的结构体27a和结构层29的结构体22a的布置节距 P、高度H和纵横比(H/P)可相同或不同。
(变形例2)
尽管第二实施方式解释了元件封装10A包括微透镜11a的情形，但成像元件11即使不包括微透镜11a也可以。由于预定波长区域中的光La有可能在微透镜11a以外的其他构成部件上被衍射或反射，所以当本技术应用于不包括微透镜11a的元件封装时，也是有效的。然而，由于包括微透镜11a 的成像元件导致较多的衍射光的光量，并且更容易导致红球重影，所以本技术优选应用于包括微透镜11a的元件封装10A。
(其他)
光学元件20A可由框架14支撑，使得结构层27成为元件封装10A的外侧。结构体27a可具有凹形状。可使用热固性树脂作为转印材料。多层膜 28不具有截止第一波长区域和第二波长区域中的光的功能，而是仅具有反射抑制的功能也是可接受的。
<3.第三实施方式>
如图7中所示，根据本技术第三实施方式的相机模块(成像模块)131 包括元件封装132、和镜头单元133。元件封装132包括成像元件11和容纳成像元件11的元件封装132。注意，在第三实施方式中，与第一实施方式中相同的部分将给予相同的参考标记，并省略重复的解释。
元件封装132包括电路板134、设置在电路板134的一个主表面上的预定位置处的框架135、以及周边缘部由框架135支撑的光学元件20。成像元件11设置在电路板134的一个表面上。光学元件20由框架135支撑，使得与成像元件11的成像表面相对并与成像表面分离。
镜头单元133固定在框架135上。镜头单元133包括透镜136、以及作为保持透镜136的周边缘部的透镜保持部的壳体137。相机模块131在应用于诸如个人电脑、平板电脑和移动电话之类的电子设备时是合适的。
根据第三实施方式的相机模块131可采用根据第一实施方式的变形例的光学元件20，或者可采用根据第二实施方式或其变形例的光学元件20A。
(4.第四实施方式)
在第四实施方式中，将解释其中根据第一实施方式的前述元件封装10 应用于成像装置的示例情形。
图8是图解根据本技术第四实施方式的成像装置的结构的示例的示意图。如图8中所示，根据第四实施方式的成像装置100是所谓的数码相机 (数码静态相机)并且包括壳体101、透镜镜筒102、以及设置在壳体101 和透镜镜筒102内的成像光学系统103。壳体101和透镜镜筒102可构造为可拆卸的。
成像光学系统103包括透镜111、光量调节装置112、半透射镜113、元件封装114和自动聚焦传感器115。从透镜镜筒102的前端向着元件封装 114，依次布置透镜111、光量调节装置112和半透射镜113。自动聚焦传感器115设置在以下位置：即，被半透射镜113反射后的光L可能入射的位置。成像装置100可选地进一步包括滤波器116。下面依次解释成像装置100的各构成要素。
(透镜)
透镜111将来自成像对象的光L朝向元件封装114会聚。注意，可选择地包括透镜组，来代替透镜111。
(光量调节装置)
光量调节装置112是对以成像光学系统103的光轴为中心的光圈开口的大小进行调节的光圈装置。光量调节装置112例如包括一对光圈叶片、以及减少光透射量的ND滤波器。用于光量调节装置112的驱动系统例如可以是被设计成利用单个致动器驱动一对光圈叶片和ND滤波器的系统、或者被设计成利用两个单独的致动器分别驱动一对光圈叶片和ND滤波器的系统，但不特别限于此。在此可采用的ND滤波器包括具有单一透射率或浓度的滤波器、或具有渐变的透射率或浓度的滤波器。ND滤波器的数量不限于一个，也可以以层叠方式使用多个ND滤波器。
(半透射镜)
半透射镜113是透射入射光的一部分并且反射其余部分的镜子。更具体地说，半透射镜113将通过透镜111会聚之后的光L的一部分朝向自动聚焦传感器115反射，并且使光L的其余部分朝向元件封装114透射。
(元件封装)
元件封装114接收透射通过半透射镜113的光，将接收的光转换成电信号，并且将该电信号输出至信号处理电路(未示出)。作为元件封装114，可采用根据第一实施方式的元件封装10。注意，作为元件封装114，也可使用根据第一实施方式的变形例的元件封装10，或者可使用根据第二实施方式或其变形例的元件封装10A。
(自动聚焦传感器)
自动聚焦传感器115接收由半透射镜113反射的光，将接收的光转换成电信号，并且将该电信号输出至控制电路(未示出)。
(滤波器)
滤波器116设置在透镜镜筒102的前端，或者设置在成像光学系统103 内。注意，图8图解了其中滤波器116设置在透镜镜筒102的前端的示例情形。当采用该结构时，滤波器116可构造为相对于透镜镜筒102的前端是可拆卸的。
滤波器116可以是通常设置在透镜镜筒102的前端或成像光学系统103 内的任何滤波器，并没有特别限制。示例包括偏振(PL)滤波器、锐截止 (SC)滤波器、颜色增强和特效滤波器、减光(中性密度，ND)滤波器、色温变换(光平衡，LB)滤波器，颜色校正(CC)滤波器，白平衡获取滤波器、镜头保护滤波器等。
<5.第五实施方式>
尽管上述的第四实施方式描述了其中本技术应用于作为成像装置的数码相机(数码静态相机)的示例情形，但本技术的应用不限于此。在本技术的第五实施方式中，将解释其中本技术应用于数码摄像机的示例情形。
图9图解了根据本技术第五实施方式的成像装置的结构的示例的示意图。如图9中所示，根据第五实施方式的成像装置201是所谓的数码摄像机并且包括第一透镜组L1、第二透镜组L2、第三透镜组L3、第四透镜组 L4、元件封装202、低通滤波器203、滤波器204、电机205、虹膜叶片206 和电调光元件207。在成像装置201中，由第一透镜组L1、第二透镜组 L2、第三透镜组L3、第四透镜组L4、元件封装202、低通滤波器203、滤波器204、虹膜叶片206和电调光元件207构成成像光学系统。由虹膜叶片 206和电调光元件207构成光学调节装置。下面将依次解释成像装置201的各构成要素。
(透镜组)
第一透镜组L1和第三透镜组L3是固定透镜。第二透镜组L2是变焦透镜。第四透镜组L4是聚焦透镜。
(元件封装)
封装元件202将入射光转换成电信号，并且将该电信号提供至未示出的信号处理部。作为封装元件202，可使用根据第一实施方式的元件封装10。注意，作为封装元件202，也可使用根据第一实施方式的变形例的元件封装 10，或者可使用根据第二实施方式或其变形例的元件封装10A。此外，注意，在使用根据第二实施方式或其变形例的元件封装10A的情况下，可省略滤波器204。
(低通滤波器)
低通滤波器203例如设置在封装元件202的前方，即，设置在盖玻璃的光入射表面上。低通滤波器203用于抑制当拍摄具有与像素节距一样细微的条纹图案的图像时产生的伪信号(alias，莫尔条纹)，低通滤波器203例如由人造石英构成。
滤波器204例如截止入射到元件封装202上的光的红外区域，并且抑制在近红外区域(630nm至700nm)中的分光的浮动，由此使得在整个可见光区域(400nm至700nm)上的光强度相等。滤波器204例如可由以下部件构成：红外线截止滤波器(下文中称为IR截止滤波器)204a，和通过在该 IR截止滤波器204a上层叠IR截止涂层而形成的IR截止涂层204b。这里，IR截止涂层204b例如至少形成在以下表面之一上：IR截止滤波器204a的成像对象侧的表面，以及IR截止滤波器204a的元件封装202侧的表面。图 9图解了其中IR截止涂层204b形成在IR截止滤波器204a的成像对象侧的表面上的示例情形。
电机205基于从未示出的控制部提供的控制信号，使第四透镜组L4移动。虹膜叶片206是调节入射到元件封装202上的光量的组件，虹膜叶片 206通过未示出的电机驱动。
电调光元件207是调节入射到元件封装202上的光量的组件。该电调光元件207是包括至少含有染料类色素的液晶的电调光元件，并且例如是包括二色性GH液晶的电调光元件。
<6.第六实施方式>
根据第六实施方式的电子设备包括根据第三实施方式的相机模块131。下面将解释根据本技术第六实施方式的电子设备的示例。
参照图10，将解释其中电子设备是膝上型个人电脑301的示例情形。膝上型个人电脑301包括电脑主体302和显示器303。电脑主体302包括壳体311、以及容纳在壳体311中的键盘312和触摸垫313。显示器303包括壳体321、以及容纳在壳体321中的显示元件322和相机模块131。
参照图11A和图11B，将解释其中电子设备是移动电话331的示例情形。移动电话331是所谓的智能电话，并且包括壳体332、以及容纳在壳体 332中的具有触摸面板的显示元件333和相机模块131。具有触摸面板的显示元件333设置在移动电话331的正面侧上，而相机模块131设置在移动电话331的背面侧上。
参照图12A和图12B，将解释其中电子设备是平板电脑341的示例情形。平板电脑341包括壳体342、以及容纳在壳体342中的具有触摸面板的显示元件343和相机模块131。具有触摸面板的显示元件343设置在平板电脑341的正面侧上，而相机模块131设置在平板电脑341的背面侧上。
实施例
将具体参照实施例解释本技术，但本技术不限于这些实施例。
在本实施例中，蛾眼结构的高度H、布置节距P和纵横比(H/P)与通过第一实施方式中说明的方法确定的值相同。
[实施例1]
首先，准备用于元件封装的盖玻璃的玻璃基板，并且用硅烷偶联剂处理该玻璃基板的一个表面。接着，在玻璃基板的一个表面上涂布包含多官能乙烯基树脂和丙烯酸酯的无溶剂型紫外线固化性树脂组合物。接着，将蛾眼母模板的成形面压向紫外线固化性树脂组合物，并且照射紫外线光，以固化紫外线固化性树脂组合物。然后，将固化后的紫外线固化性树脂组合物和玻璃基板一起从蛾眼母模板剥离。由此，获得了在一个主表面上形成有蛾眼结构层的玻璃基板。构成蛾眼结构层的蛾眼结构体被设计为具有270nm的高度 H、250nm的布置节距P和1.08的纵横比H/P。由此，获得了作为目标的具有蛾眼结构层的玻璃基板(下文中称为“蛾眼玻璃基板”)。
[实施例2]
首先，向100质量份的包含多官能乙烯基树脂和丙烯酸酯的无溶剂型紫外线固化性树脂组合物中添加作为光吸收剂(有机色素)的0.2质量份的酞菁镍络合物，然后溶解。然后，除使用该组合物之外，以与实施例1相同的方式获得蛾眼玻璃基板。
[比较例1]
除使用包含丙烯酸酯的无溶剂型紫外线固化性树脂组合物之外，以与实施例1相同的方式获得蛾眼玻璃基板。
[比较例2]
除使用包含丙烯酸树脂的无溶剂型紫外线固化性树脂组合物之外，以与实施例1相同的方式获得蛾眼玻璃基板。
[比较例3]
除使用包含丙烯酸酯和六亚甲基二丙烯酸酯的无溶剂型紫外线固化性树脂组合物之外，以与实施例1相同的方式获得蛾眼玻璃基板。
[比较例4]
首先，向100质量份的包含多官能乙烯基树脂和丙烯酸酯的无溶剂型紫外线固化性树脂组合物中添加作为光吸收剂(有机色素)的0.1质量份的酞菁镍钒络合物，然后溶解。接着，除使用该组合物之外，以与实施例1相同的方式获得蛾眼玻璃基板。
(评价)
如下评价以上述方式获得的实施例1、2和比较例1至4中的蛾眼玻璃基板。注意，在比较例4中，由于在高温高湿环境测试(1)中未获得良好的结果，所以在高温高湿环境测试(2)等中未对比较例4进行评价。此外，注意，在实施例2和比较例4中，未对高温高湿环境测试前后的透射率的变化、以及低温环境测试前后的透射率的变化进行评价。
(粘附性)
首先，对蛾眼结构层实施依照JIS K5600-5-6的横切测试。接着，根据上述JISK5600-5-6中记载的分类1至5评价测试后的栅格的状态，并且基于该评价结果，根据以下标准判定粘附性。
○：归入上述JIS K5600-5-6中记载的状态的分类0～2；
×：归入上述JIS K5600-5-6中记载的状态的分类3～5。
注意，归入分类3～5的蛾眼结构层可能容易剥落。如果蛾眼结构层的一部分剥落，则该部分的亮度将降低，使得获得的图像劣化。
(初始透射特性(1)的评价)
如下所述评价盖玻璃的初始透射率[％]。用光照射其上形成有蛾眼结构层的表面，并使用日本分光株式会社的评价装置(V-550)测量蛾眼玻璃基板的透射光谱。注意，照射蛾眼结构层的表面的光的入射角设为90°。接着，根据测量得到的透射光谱，确定470nm至550nm的波长区域中的最低初始透射率[％]。接着，根据以下标准评价如此确定的最低初始透射率[％]。
○：最低透射率≥90％；
×：最低透射率<90％。
注意，在其中透射率小于90％的蛾眼玻璃基板用于元件封装的情况下，元件封装获得的图像可能变暗，并且图像可能劣化。
(初始透射特性(2)的评价)
首先，根据以与“初始透射特性(1)的评价”中相同的方式测量的透射光谱，确定420nm至600nm的波长区域中的最低初始透射率[％]。接着，根据与“初始透射特性(1)的评价”中相同的标准，评价所确定的最低初始透射率[％]。
(回流测试前后的透射率的变化的评价)
首先，以与前述“初始透射特性的评价”中相同的方式获取蛾眼玻璃基板的透射光谱。接着，对蛾眼玻璃基板实施回流测试(通过将蛾眼玻璃基板在245℃的环境中保持5分钟进行测试)，并且以与前述“初始透射特性的评价”中相同的方式再次获取蛾眼玻璃基板的透射光谱。接着，根据回流测试前后获取的透射光谱，确定420nm至600nm的波长区域中的透射率的最大变化量ΔTmax[％](＝(回流测试后的透射率[％])-回流测试前的透射率[％])，然后基于其最大变化量ΔTmax，根据以下标准评价透射率的变化。注意，上式中的回流测试前后的透射率[％]的差是指在同一波长下测量的回流测试前后的透射率[％]的差。
○：透射率的最大变化量ΔTmax≤±1％；
×：透射率的最大变化量ΔTmax>±1％。
注意，在回流测试前后的透射率的最大变化量ΔTmax超过±1％的情况下，当蛾眼玻璃基板用于元件封装时，由于在将元件封装安装在电路板等上的回流工艺中蛾眼结构层的变性，可导致元件封装的色彩再现性发生变化，使得元件封装获得的图像可能劣化。
(高温环境测试(1)前后的透射率的变化的评价)
首先，除了不执行回流测试而代之以执行高温环境测试(1)(通过将蛾眼玻璃基板在150℃的环境中保持250小时进行测试)之外，以与前述“回流测试前后的透射率的变化的评价”中相同的方式确定420nm至 600nm的波长区域中的透射率的最大变化量ΔTmax。接着，基于如此确定的最大变化量ΔTmax，根据以下标准评价透射率的变化。
○：透射率的最大变化量ΔTmax≤±1％；
×：透射率的最大变化量ΔTmax>±1％。
注意，在高温环境测试前后的透射率的最大变化量ΔTmax超过±1％的情况下，当蛾眼玻璃基板用于元件封装时可能导致以下问题。即，当元件封装存放在高温环境中时，由于蛾眼结构层的变性等，可导致元件封装的色彩再现性发生变化，使得元件封装获得的图像可能劣化。
(高温环境测试(2)前后的透射率的变化的评价)
首先，除执行高温环境测试(2)(通过将蛾眼玻璃基板在150℃的环境中保持1000小时进行测试)之外，以与前述“高温环境测试(1)前后的透射率的变化的评价”中相同的方式确定420nm至600nm的波长区域中的透射率的最大变化量ΔTmax。接着，根据与“高温环境测试(1)前后的透射率的变化的评价”中相同的标准评价透射率的变化。
(高温高湿环境测试前后的透射率的变化的评价)
首先，除了不执行回流测试而代之以执行高温高湿环境测试(通过将蛾眼玻璃基板在温度80℃和湿度85％的环境中保持1000小时进行测试)之外，以与前述“回流测试前后的透射率的变化的评价”中相同的方式确定 420nm至600nm的波长区域中的透射率的最大变化量ΔTmax。接着，使用如此确定的最大变化量ΔTmax，根据以下标准进行评价。
○：透射率的最大变化量ΔTmax≤±1％；
×：透射率的最大变化量ΔTmax>±1％。
注意，在高温高湿环境测试前后的透射率的最大变化量ΔTmax超过±1％的情况下，当蛾眼玻璃基板用于元件封装时可能导致以下问题。即，当元件封装存放在高温高湿环境中时，由于蛾眼结构层的变性等，可导致元件封装的色彩再现性发生变化，使得元件封装获得的图像可能劣化。
(低温环境测试前后的透射率的变化的评价)
首先，除了不执行回流测试而代之以执行低温环境测试(通过将蛾眼玻璃基板在-40℃的环境中保持1000小时进行测试)之外，以与前述“回流测试前后的透射率的变化的评价”中相同的方式确定420nm至600nm的波长区域中的透射率的最大变化量ΔTmax。接着，使用如此确定的最大变化量ΔTmax，根据以下标准评价透射率的变化。
○：透射率的最大变化ΔTmax≤±1％；
×：透射率的最大变化ΔTmax>±1％。
注意，在低温环境测试前后的透射率的最大变化量ΔTmax超过±1％的情况下，当蛾眼玻璃基板用于元件封装时可能导致以下问题。即，当元件封装存放在低温环境中时，由于蛾眼结构层的变性等，可导致元件封装的色彩再现性发生变化，使得元件封装获得的图像可能劣化。
(反射率)
如下所述评价蛾眼玻璃基板的反射率[％]。首先，在蛾眼玻璃基板的背面(与蛾眼结构层相对侧的表面)上贴合黑色胶带。接着，用光照射其上形成有蛾眼结构层的表面，并使用日本分光株式会社的评价装置(V-550)测量蛾眼玻璃基板的反射光谱。注意，照射蛾眼结构层的表面的光的入射角设为90°。接着，根据测量得到的反射光谱，确定400nm至700nm的波长区域中的最大反射率[％]。接着，根据以下标准评价如此确定的最大反射率 [％]。
○：最大反射率≤1％；
×：最大反射率>1％。
注意，在反射率超过1％的蛾眼玻璃基板用于元件封装的情况下，元件封装获得的图像可能变暗，并且图像可能劣化。
表1和表2总结了实施例1和2以及比较例1至4中的蛾眼玻璃基板的评价结果。
[表1]
Figure GDA0002994633180000261
[表2]
Figure GDA0002994633180000262
Figure GDA0002994633180000271
注意，在表1中，“初始透射特性”栏中的括号内的数值表示初始透射率[％]。此外，在表2中，“透射率的变化”栏中的括号内的数值表示最大变化量ΔTmax。
可根据表1和表2获知以下内容。使用包含多官能乙烯基树脂和丙烯酸酯的无溶剂型紫外线固化性树脂组合物的实施例1在上述所有评价项目中均显示出良好的结果。而另一方面，未使用前述紫外线固化性树脂组合物的比较例1至3在至少一个上述评价项目中未显示出良好的结果。
在前述紫外线固化性树脂组合物中添加酞菁镍络合物的实施例2在初始透射特性(2)中的评价中未显示出良好的结果，但在其他评价项目，如高温环境测试(1)前后的透射率的变化的评价等中显示出良好的结果。而另一方面，在前述紫外线固化性树脂组合物中添加酞菁钒络合物的比较例4在高温环境测试(1)前后的透射率的变化的评价中未显示出良好的结果。
上面具体描述了本技术的实施方式和实施例。然而，本技术不限于上述实施方式和实施例。在不背离本技术的技术精神的情况下可对本技术进行各种修改。
例如，上述实施方式和实施例中提及的构造、方法、工艺、形状、材料、数值等仅仅是示例。需要的话，可使用不同的构造、方法、工艺、形状、材料、数值等
此外，在不背离本技术的精神的情况下，上述实施方式和实施例中的构造、方法、工艺、形状、材料、数值等可彼此组合。
此外，本技术还可如下构造。
(1)一种光学元件，包括：
基材；和
不平坦结构层，设置在所述基材的一个表面上，并且抑制反射率，
所述光学元件：
在400nm或更长且700nm或更短的波长区域中的反射率为1％或更小，
在470nm或更长且550nm或更短的波长区域中的透射率为90％或更大，以及
在150℃执行250小时的高温环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小。
(2)根据(1)所述的光学元件，所述光学元件在150℃执行1000小时的高温环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小。
(3)根据(1)或(2)所述的光学元件，所述光学元件在245℃执行 5分钟的耐热测试前后的透射率的变化量为1％或更小。
(4)根据(1)至(3)任一项所述的光学元件，所述光学元件在 420nm或更长且600nm或更短的波长区域中的透射率为90％或更大。
(5)根据(1)至(4)任一项所述的光学元件，其中所述不平坦结构层包含有机树脂，以及所述基材包含下述至少之一：玻璃、结晶玻璃或晶体。
(6)根据(5)所述的光学元件，其中所述有机树脂是紫外线固化性树脂组合物的固化物。
(7)根据(6)所述的光学元件，其中所述紫外线固化性树脂组合物是下述至少之一：包含具有乙烯基的第一化合物和具有(甲基)丙烯酰基的第二化合物的第一组合物；或包含具有乙烯基和(甲基)丙烯酰基的第三化合物的第二组合物。
(8)根据(6)或(7)所述的光学元件，其中所述紫外线固化性树脂组合物是无溶剂型的。
(9)根据(1)至(8)任一项所述的光学元件，其中所述不平坦结构层包括多个结构体，以及每个结构体具有1或更大的纵横比。
(10)根据(1)至(9)任一项所述的光学元件，进一步包括设置在所述基材的另一个表面上并且抑制反射率的多层膜。
(11)根据(1)至(9)任一项所述的光学元件，进一步包括设置在所述基材的另一个表面上并且具有用于截止特定波长区域中的光的功能的多层膜。
(12)根据(1)至(9)任一项所述的光学元件，进一步包括设置在所述基材的另一个表面上并且抑制反射率的不平坦结构层。
(13)根据(1)至(12)任一项所述的光学元件，其中所述不平坦结构层包含光吸收剂。
(14)根据(13)所述的光学元件，其中所述光吸收剂包含酞菁镍络合物。
(15)根据(1)至(14)任一项所述的光学元件，所述光学元件包括在所述基材与所述不平坦结构层之间施加的硅烷偶联剂。
(16)根据(1)至(15)任一项所述的光学元件，其中在依照JIS K5600-5-6的横切测试中，所述基材与所述不平坦结构层之间的粘附性由分类0至2中的任意一个分类表示。
(17)根据(1)至(16)任一项所述的光学元件，所述光学元件用于成像元件封装。
(18)一种成像元件封装，包括：
封装，所述封装包括根据(1)所述的光学元件；以及
成像元件，所述成像元件容纳在所述封装中。
(19)根据(18)所述的成像元件封装，其中所述不平坦结构层与所述成像元件相对。
(20)根据(18)或(19)所述的成像元件封装，进一步包括设置在所述基材的另一个表面上并且具有用于截止特定波长区域中的光的功能的多层膜，
其中所述不平坦结构层包含光吸收剂。
(21)根据(18)至(19)任一项所述的成像元件封装，其中所述成像元件的表面上设有微透镜。
(22)一种成像装置，包括根据(18)至(21)任一项所述的成像元件封装。
(23)一种电子设备，包括根据(18)至(21)任一项所述的成像元件封装。
参考标记列表
10、10A 成像元件封装
11 成像元件
12 封装
13 基板
14 框架
20、20A、20B 光学元件
21 基材
22、25、27 不平坦结构层
22a、27a 结构体
22b、27b 中间层
23、26 硅烷偶联剂
24、28 多层膜

Claims (20)

1.一种光学元件，包括：
基材；
不平坦结构层，设置在所述基材的一个表面上，用于抑制反射率，并且包含光吸收剂；和
多层膜，其设置在所述基材的另一个表面上，并且具有用于截止特定波长区域中的光的功能，所述光学元件：
在400nm或更长且700nm或更短的波长区域中的反射率为1％或更小，
在470nm或更长且550nm或更短的波长区域中的透射率为90％或更大，以及
在150℃执行250小时的高温环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小。
2.根据权利要求1所述的光学元件，所述光学元件在150℃执行1000小时的高温环境测试前后的透射率的变化量为1％或更小。
3.根据权利要求1所述的光学元件，所述光学元件在245℃执行5分钟的耐热测试前后的透射率的变化量为1％或更小。
4.根据权利要求1所述的光学元件，所述光学元件在420nm或更长且600nm或更短的波长区域中的透射率为90％或更大。
5.根据权利要求1所述的光学元件，
其中所述不平坦结构层包含有机树脂，以及
所述基材包含下述至少之一：玻璃、结晶玻璃或晶体。
6.根据权利要求5所述的光学元件，
其中所述有机树脂是紫外线固化性树脂组合物的固化物。
7.根据权利要求6所述的光学元件，
其中所述紫外线固化性树脂组合物是下述至少之一：包含具有(甲基)丙烯酰基的第一化合物和具有乙烯基的第二化合物的第一组合物；或包含具有乙烯基和(甲基)丙烯酰基的第三化合物的第二组合物。
8.根据权利要求6所述的光学元件，
其中所述紫外线固化性树脂组合物是无溶剂型的。
9.根据权利要求1所述的光学元件，
其中所述不平坦结构层包括多个结构体，以及
每个结构体具有1或更大的纵横比。
10.根据权利要求1所述的光学元件，所述多层膜进一步抑制反射率。
11.根据权利要求1所述的光学元件，进一步包括设置在所述基材的另一个表面上并且抑制反射率的不平坦结构层。
12.根据权利要求1所述的光学元件，
其中所述光吸收剂包含酞菁镍络合物。
13.根据权利要求1所述的光学元件，所述光学元件包括在所述基材与所述不平坦结构层之间施加的硅烷偶联剂。
14.根据权利要求1所述的光学元件，
其中在依照JIS K5600-5-6的横切测试中，所述基材与所述不平坦结构层之间的粘附性由分类0至2中的任意一个分类表示。
15.根据权利要求1所述的光学元件，所述光学元件用于成像元件封装。
16.一种成像元件封装，包括：
封装，所述封装包括根据权利要求1所述的光学元件；以及
成像元件，所述成像元件容纳在所述封装中。
17.根据权利要求16所述的成像元件封装，
其中所述不平坦结构层与所述成像元件相对。
18.根据权利要求16所述的成像元件封装，其中所述成像元件的表面上设有微透镜。
19.一种成像装置，包括根据权利要求16所述的成像元件封装。
20.一种电子设备，包括根据权利要求16所述的成像元件封装。
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