JP2017167557A - 光吸収体及びこれを用いた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遮光性が良好で、かつ低光反射率の遮光膜を備えた光吸収体、また、そのような光吸収体を備えた撮像装置を提供する。【解決手段】光吸収体１００は、基体１０と、基体１０に入射する光を遮断する遮光膜２０とを有する。遮光膜２０は、第１の光吸収層と、第２の光吸収層と、低屈折率層と、をこの順に備える３層構造からなり、第１の光吸収層は、透過率が５％以下であり、第１の光吸収層は、クロム、モリブデン、タングステン、鉄、ニッケル及び低級酸化クロムから選ばれる１種以上を含み、低屈折率層は、第２の光吸収層よりも屈折率が低い。【選択図】図１

Description

本発明は、光吸収体、及びこれを用いた撮像装置に関する。

ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳイメージセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)等の固体撮像素子を用いた撮像装置においては、色調を良好に再現し、かつ鮮明な画像を得るために、各種の光学的機能を持ったフィルタ（光学フィルタ）を、撮像レンズと固体撮像素子の間等に配置している。その代表的な例が、固体撮像素子の分光感度を人の視感度に補正するために、近赤外波長領域の光を遮蔽するフィルタ（近赤外線カットフィルタ）であり、通常、撮像レンズと固体撮像素子の間に配置される。また、撮像装置には、入ってくる光の量を調整し、撮像素子が受光により発生する電荷が飽和して撮像できなくなることを防いだり、撮像装置内のレンズ、センサ等の光学部材やその保持部材等からの反射や散乱による迷光をカットするため、いわゆる絞りと称する遮蔽部材が配置されている。

近年、固体撮像素子を用いた撮像装置は小型化が進み、携帯電話等の小型の電子機器に搭載されるようになってきた。そして、最近は、このような電子機器自体の小型化、高機能化に対する要求が高まっており、それに伴い、撮像装置においても一層の小型化が求められている。

撮像装置の小型化を実現する方法として、例えば、光学フィルタに絞りとして機能する黒色の被膜（遮光膜）を一体に設ける方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、絞りを配置するためのスペースが不要となり、装置を小型化できる。そのうえ、部品数を削減でき、また、それによる組み立て工程の簡素化も図れる。

ところで、上記のような光学フィルタ等の基体上に形成された遮光膜がその機能を十分に発揮するためには、遮光膜に入射する光を遮光するだけでなく、その表面（基体側及び基体と反対側の表面）からの反射光を低減する必要がある。しかしながら、従来の光学フィルタ等の基体に遮光膜を形成したものに、かかる反射光の低減を図ったものは未だ検討されていない、したがって、遮光性が良好で、かつ低い光反射率を有する遮光膜を備えた光学フィルタ等の光吸収体、さらにはそのような光吸収体を備えた撮像装置が要望されている。

特開２００２−２６８１２０号公報

本発明は、遮光性が良好で、かつ低光反射率の遮光膜を備えた光吸収体、また、そのような光吸収体を備えた撮像装置の提供を目的とする。

本発明の一態様に係る光吸収体は、基体と、前記基体に入射する光を遮断する遮光膜と、を有し、前記遮光膜は、第１の光吸収層と、第２の光吸収層と、低屈折率層と、をこの順に備える３層構造からなり、前記第１の光吸収層は、透過率が５％以下であることを特徴としている。また、前記第１の光吸収層は、クロム、モリブデン、タングステン、鉄、ニッケル及び低級酸化クロムから選ばれる１種以上を含むことを特徴としている。また、前記低屈折率層は、第２の光吸収層よりも屈折率が低いことを特徴としている。また、本発明の他の態様に係る光吸収体は、前記第１の光吸収層は、前記第２の光吸収層よりも消衰係数が大きいことを特徴としている。
ここで、消衰係数とは、光がある物質に入射したとき、その物質がどれくらいの光を吸収するのかを示す定数をいい、ベールの法則によれば、物質をある距離通過したときの光の強度Ｉと入射した光の強度Ｉ_０と消衰係数ｋとの間には次式の関係がある。
Ｉ＝Ｉ_０ｅ^−αＺ
α＝４πｋ／λ
（ｚ：光の進入の深さ、α：吸収係数、λ：波長）
上記の式から明らかなように、消衰係数は波長依存性があり、本明細書においては、特に断らない限り、波長５５０ｎｍにおける消衰係数をいう。
なお、屈折率も、本明細書においては、特に断らない限り、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率をいう。

本発明の他の態様に係る撮像装置は、被写体または光源からの光が入射する撮像素子と、前記被写体または光源と前記撮像素子との間に配置された上記光吸収体とを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、遮光性が良好で、かつ低光反射率の遮光膜を備えた光吸収体が提供される。また、本発明によれば、そのような光吸収体を備えた撮像装置が提供される。

本発明の第１の実施形態の光吸収体を示す断面図である。 図１の要部を拡大して示す断面図である。 図１に示す光吸収体の遮光膜の形成方法を説明する断面図である。 図１に示す光学フィルタの平面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態の光吸収体の要部構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の光吸収体を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態で使用される赤外線吸収色素の一例の吸収スペクトルを示す図である。 本発明の第３の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態の撮像装置を示す断面図である。 本発明の他の実施形態の光吸収体を示す断面図である。 本発明の一実施例の光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線の一測定例を示す図である。 本発明の他の実施例の光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線の一測定例を示す図である。 本発明の他の実施例の光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線の他の測定例を示す図である。 参考例の光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線の一測定例を示す図である。 他の参考例の光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線の一測定例を示す図である。 他の参考例の光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線の他の測定例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明は図面に基づいて説明するが、それらの図面は図解のために提供されるものであり、本発明はそれらの図面に何ら限定されない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による光吸収体の全体構成を概略的に示す断面図であり、図２は、その要部を拡大して示す断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態の光吸収体１００は、基体としての近赤外線カットフィルタ（以下、単に「フィルタ」ともいう）１０と、その一方の主面の外周部に形成された遮光膜２０とを備える。

フィルタ１０は、透明基材１１と、この透明基材１１の一方の主面に形成された、可視波長領域の光は透過するが、紫外波長領域及び赤外波長領域の光は反射する誘電体多層膜からなる紫外・赤外光反射膜１２と、透明基材１１の他方の主面に形成された反射防止膜１３とを有する。

また、遮光膜２０は、図２に示すように、フィルタ１０の紫外・赤外光反射膜１２側の主面に、第１の光吸収層２１、第２の光吸収層２２及び低屈折率層２３をこの順で形成した構造を有する。

第１の光吸収層２１は、主として遮光膜２０に良好な遮光性を付与するための層であり、消衰係数が２．５以上の層である。消衰係数が２．５未満では、遮光膜２０の光透過率が高くなり、遮光性が低下するか、透過率を下げるために層厚を厚くしなければならず、光吸収体１００全体の厚さが不必要に厚くなる。具体的には、例えば、クロム、モリブデン、タングステン、鉄、ニッケル、チタン、低級酸化クロム等から選ばれる１種以上で構成できる。ここで、「低級酸化クロム」とは、酸素欠陥を有する酸化クロムをいう。酸素欠陥のない酸化クロムが光をほとんど吸収しないのに対し、酸素欠陥を有する酸化クロムは、酸素欠陥の存在によって消衰係数が上昇するため、第１の光吸収層２１を構成する材料として使用できる。

第１の光吸収層２１はそれ自体で入射光の透過率を５％以下にできることが好ましく、３％以下にできることがより好ましい。このような観点から、第１の光吸収層２１は、クロム、モリブデン、タングステンから選ばれる１種以上で構成することが好ましく、また、その厚さは４０ｎｍ以上が好ましい。但し、あまり厚いと光吸収体１００全体の厚さが不必要に大きくなってしまうことから、２００ｎｍ以下が好ましい。遮光性を確保し、かつ光吸収体１００全体の厚さの不必要な増大を防ぐためには、第１の光吸収層２１の厚さは５０ｎｍ〜１８０ｎｍがより好ましい。

第２の光吸収層２２は、低屈折率層２３とともに、主として遮光膜２０の低屈折率層形成側の面に外部空間から入射してくる光の反射率を低減するための層であり、屈折率が１．４〜３．０で、かつ消衰係数が０．４〜１．０の層である。屈折率及び消衰係数のいずれか一方でも前記範囲を外れると、遮光膜２０の低屈折率層形成側の面に外部空間から入射してくる光の反射率を低減できない。

第２の光吸収層２２は、具体的には、例えば、酸化銅や、ケイ素、チタン、及びクロムの低級酸化物等から選ばれる１種以上で構成できる。ここで、「低級酸化物」とは、酸素欠陥を有する酸化物をいう。酸化ケイ素や酸化チタンも酸化クロムと同様、酸素欠陥のないものは光をほとんど吸収しないのに対し、酸素欠陥を有する酸化物は、酸素欠陥の存在によって消衰係数が上昇するため、第２の光吸収層２１を構成する材料として使用できる。これらのなかでも、屈折率が１.５〜２.７で、かつ消衰係数が０．５〜０．９である、酸化銅、低級酸化クロム、低級酸化チタンから選ばれる１種以上の使用が、反射率が低く抑えられる観点から好ましい。さらに、膜材料の化学的な安定性と、製造過程における生成の安定性の観点から、酸化銅（II）（ＣｕＯ）の使用がより好ましい。酸化銅（II）（ＣｕＯ）の生成過程において酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｏ）が同時に生成されることがあるが、屈折率が1.５〜２.７で、かつ消衰係数が０．５〜０．９であれば酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｏ）と酸化銅（II）（ＣｕＯ）を混合して使用してもよい。

この第２の光吸収層２２の厚さは、２０ｎｍ〜１４０ｎｍが好ましく、２５ｎｍ〜５０ｎｍがより好ましい。第２の光吸収層２２の厚さが２０ｎｍ未満、または１４０ｎｍを超えると反射率が上昇する。

低屈折率層２３は、屈折率が１．７以下の層である。屈折率が１．７を超えると、遮光膜２０の低屈折率層形成側の面に外部空間から入射してくる光の反射率を低減できない。低屈折率層２３は、具体的には、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、フッ化ランタン、六フッ化アルミニウムナトリウム等から選ばれる１種以上で構成できる。光の反射率をより低減させるためには、低屈折率層２３は、屈折率が１．６以下であることが好ましく、その構成材料は、具体的には、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）及びアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）から選ばれる１種以上の使用が好ましく、なかでも酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の使用が好ましい。

この低屈折率層２３の厚さは、２５ｎｍ〜８０ｎｍが好ましく、３５ｎｍ〜６５ｎｍがより好ましい。低屈折率層２３の厚さが２５ｎｍ未満、または８０ｎｍを超えると反射率が上昇する。

このように構成される遮光膜２０は、遮光膜２０の両側（フィルタ１０側及びフィルタ１０の反対側）から入射してくる光の透過を略完全に遮断できるうえに、遮光膜２０の低屈折率層２３形成側の面、すなわちフィルタ１０と反対側の面から入射してくる光の反射率を、可視波長領域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における反射率で、１．５％以下、好ましくは１．０％以下、より好ましくは実質的に０％にまで低減できる。なお、遮光膜２０の構成は、多層膜の光の干渉を利用した計算と実験から得たものである。

上記遮光膜２０は、例えば、図３に示すように形成できる。
まず、フィルタ１０の紫外・赤外光反射膜の表面全体に、フォトレジスト３１を塗布する（図３（ａ））。フォトレジストの塗布方法としては、スピンコート法、バーコート法、ディップコート法、キャスト法、スプレーコート法、ビードコート法、ワイヤーバーコート法、ブレードコート法、ローラーコート法、カーテンコート法、スリットダイコート法、グラビアコート法、スリットリバースコート法、マイクログラビア法、コンマコート法等を使用できる。塗布は、複数回に分けて実施してもよい。また、塗布に先立って、紫外・赤外光反射膜に対する密着性を高めるために、紫外・赤外光反射膜の表面にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）等による処理を行ってもよい。

次に、フォトマスク３２を介して、フォトレジスト３１に光Ｌを照射する（図３（ｂ））。フォトレジスト３１がポジ型の場合には、遮光膜２０に対応する位置を開口させたフォトマスク３２を用い、フォトレジスト３１がネガ型の場合には、遮光層２１非形成部に対応する位置を開口させたフォトマスク３２を用いる。また、照射する光は、例えば、フォトレジスト３１が可視波長領域の光によって硬化乃至溶解性を変化させるものであれば、少なくともそのような可視波長領域の光を含む光を照射する。これによって、光が照射された部分３１ａのフォトレジスト３１が硬化乃至溶解性を変化させる。

次に、フォトレジスト３１に応じた現像液を用いて、フォトレジスト３１を現像し、紫外・赤外光反射膜表面の遮光膜２０非形成部にレジスト層３３を形成する（図３（ｃ））。

次に、レジスト層３３及び紫外・赤外光反射膜上に、スパッタリング法や真空蒸着法、ＣＶＤ法等により、第１の光吸収層、第２の光吸収層及び低屈折率層となる膜を順に成膜し被膜２０Ａを形成する（図３（ｄ））。

その後、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、イソプロピルアルコール等のレジスト剥離剤に浸漬して、レジスト層３３をリフトオフすることにより、遮光膜２０が形成される（図３（ｅ））。レジスト層３３のリフトオフには、高圧ジェットや、超音波振動等の物理的手段を用いてもよい。

図４は、本実施形態の光吸収体１００を遮光層２０側より視た平面図である。図４に示すように、本実施形態では、フィルタ１０の平面形状は円形状であり、遮光膜２０はその外周に沿って環状に設けられているが、フィルタ１０は、例えば、図５に示すように、矩形状であってもよく、特に限定されない。

以下、本実施形態の光吸収体１００のフィルタ１０を構成する透明基材１１、紫外・赤外光反射膜１２及び反射防止膜１３について詳述する。

透明基材１１は、可視波長領域の光を透過するものであれば、その形状は特に限定されるものではなく、例えば、板状、フィルム状、ブロック状、レンズ状等が挙げられる。また、透明基材１１は、赤外線吸収ガラスや赤外線吸収剤を含有した樹脂であってもよい。

透明基材１１の構成材料としては、ガラス、水晶、ニオブ酸リチウム、サファイヤ等の結晶、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等が挙げられる。これらの材料は、紫外波長領域及び赤外波長領域の少なくとも一方に対して吸収特性を有するものであってもよい。

ガラスは、可視波長領域で透明な材料から適宜選択して使用できる。例えば、ホウケイ酸ガラスは、加工が容易で、光学面における傷や異物等の発生を抑制できるために好ましく、アルカリ成分を含まないガラスは、接着性、耐候性等が良好なために好ましい。

また、ガラスとして、フツリン酸塩系ガラスやリン酸塩系ガラスにＣｕＯ等を添加した赤外波長領域に吸収を有する光吸収型のガラスも使用できる。特に、ＣｕＯを添加したフツリン酸塩系ガラスまたはリン酸塩系ガラスは、可視波長領域の光に対し高い透過率を有するとともに、ＣｕＯが近赤外波長領域の光を十分に吸収するため、良好な近赤外線カット機能を付与できる。

ＣｕＯを含有するフツリン酸塩系ガラスの具体例としては、質量％で、Ｐ_２Ｏ_５ ４６％〜７０％、ＭｇＦ_２ ０％〜２５％、ＣａＦ_２ ０％〜２５％、ＳｒＦ_２ ０％〜２５％、ＬｉＦ ０％〜２０％、ＮａＦ ０％〜１０％、ＫＦ ０％〜１０％、ただし、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦの合量が１％〜３０％、ＡｌＦ_３ ０．２％〜２０％、ＺｎＦ_２ ２％〜１５％（ただし、フッ化物総合計量の５０％までを酸化物に置換可能）からなるフツリン酸塩系ガラス１００質量部に対して、ＣｕＯを０．１質量部〜５質量部、好ましくは０．３質量部〜２質量部含有させたものが挙げられる。市販品としては、ＮＦ−５０ガラス（旭硝子社製 商品名）等が例示される。

ＣｕＯを含有するリン酸塩系ガラスの具体例としては、質量％で、Ｐ_２Ｏ_５ ７０％〜８５％、Ａｌ_２Ｏ_３ ８％〜１７％、Ｂ_２Ｏ_３ １％〜１０％、Ｌｉ_２Ｏ ０％〜３％、Ｎａ_２Ｏ ０％〜５％、Ｋ_２Ｏ ０％〜５％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ０．１％〜５％、ＳｉＯ_２ ０％〜３％からなるリン酸塩系ガラス１００質量部に対して、ＣｕＯを０．１質量部〜５質量部、好ましくは０．３質量部〜２質量部含有させたものが挙げられる。

透明基材１１の厚みは、特に限定されないが、小型化、軽量化を図る点からは、０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲が好ましく、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲がより好ましい。

紫外・赤外光反射膜１２は、近赤外線カットフィルタ機能を付与、または高める効果を併せ有する。この紫外・赤外光反射膜１２は、誘電体層Ａと、誘電体層Ａが有する屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体層Ｂとを、スパッタリング法や真空蒸着法等により、交互に積層した誘電体多層膜から構成される。

誘電体層Ａを構成する材料としては、屈折率が１．６以下、好ましくは１．２〜１．６の材料が使用される。具体的には、シリカ（ＳｉＯ_２）、アルミナ、フッ化ランタン、フッ化マグネシウム、六フッ化アルミニウムナトリウム等が使用される。また、誘電体層Ｂを構成する材料としては、屈折率が１．７以上、好ましくは１．７〜２．５の材料が使用される。具体的には、チタニア（ＴｉＯ_２）、ジルコニア、五酸化タンタル、五酸化ニオブ、酸化ランタン、イットリア、酸化亜鉛、硫化亜鉛等が使用される。

本発明においては、紫外・赤外光反射膜１２を、次のような誘電体多層膜で構成することにより、入射角依存性を低減できる。

すなわち、この誘電体多層膜は、屈折率が１．６以下の低屈折率の誘電体層Ａと、屈折率が２以上の高屈折率の誘電体層Ｂとからなる単位誘電体層を１５層以上積層したものであって、かつ単位誘電体層における誘電体層Ａの光学膜厚をｎ_Ｌｄ_Ｌ、誘電体層Ｂの光学膜厚をｎ_Ｈｄ_Ｈとしたとき、ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ≧３を満足する単位誘電体層の層数が１０層以上である。ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ≧３を満足する各単位誘電体層は、ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ値が互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。

入射角依存性を低減する観点からは、単位誘電体層の全層数は３０層以上が好ましく、３５層以上がより好ましい。また、ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ≧３を満足する単位誘電体層の層数は、１５層以上が好ましく、１８層以上がより好ましい。

また、単位誘電体層全体におけるｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌの平均値である平均ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌは４．５〜６が好ましく、特に、単位誘電体層の全層数が多い場合、例えば単位誘電体層の全層数が３０層以上の場合、平均ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌは４．５〜５．３が好ましい。

さらに、この入射角依存性を低減した誘電体多層膜において、誘電体層Ａの光学膜厚ｎ_Ｌｄ_Ｌの平均値は４０ｎｍ〜７０ｎｍが好ましく、４０ｎｍ〜６５ｎｍがより好ましい。誘電体層Ｂの光学膜厚ｎ_Ｈｄ_Ｈの平均値は２００ｎｍ〜３１０ｎｍが好ましく、２１０ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましい。また、個々の誘電体層Ａの光学膜厚ｎ_Ｌｄ_Ｌは１０ｎｍ〜１４０ｎｍが好ましく、個々の誘電体層Ｂの光学膜厚ｎ_Ｈｄ_Ｈは１０ｎｍ〜３５０ｎｍが好ましい。誘電体多層膜は、前述したスパッタリング法や真空蒸着法の他、イオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等によっても形成できる。スパッタリング法やイオンプレーティング法は、いわゆるプラズマ雰囲気処理であることから、近赤外線カットフィルタガラス１１に対する密着性を向上できる。

反射防止膜１３は、光吸収体１００に入射した光の反射を防止することにより透過率を向上させ、効率良く入射光を利用する機能を有するもので、従来より知られる材料及び方法により形成できる。具体的には、反射防止膜３は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等により形成したシリカ、チタニア、五酸化タンタル、フッ化マグネシウム、ジルコニア、アルミナ等の１層以上の膜や、ゾルゲル法、塗布法等により形成したシリカケート系、シリコーン系、フッ化メタクリレート系等から構成される。反射防止膜１３の厚みは、通常、１００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲である。

なお、本発明においては、透明基材１１の紫外・赤外光反射膜１２が形成される主面とは反対側の主面に、反射防止膜１３に代えて、あるいは、反射防止膜１３と透明基材１１との間に、紫外波長領域及び赤外波長領域の光を反射する誘電体多層膜からなる第２の紫外・赤外光反射膜を設けてもよい。

第２の紫外・赤外光反射膜を構成する誘電体多層膜は、特に限定されるものではなく、紫外・赤外光反射膜１２を構成する誘電体多層膜と、同様の材料を用いて同様の方法で形成できる。紫外・赤外光反射膜１２を、前述した入射角依存性を低減した誘電体多層膜で構成した場合には、第２の紫外・赤外光反射膜は、次のような誘電体多層膜で構成することが好ましい。

すなわち、この誘電体多層膜は、屈折率が１．６以下の低屈折率の誘電体層Ａと、屈折率が２以上の高屈折率の誘電体層Ｂとからなる単位誘電体層を３層以上積層したものである。

また、この誘電体多層膜は、単位誘電体層における誘電体層Ａの光学膜厚をｎ_Ｌｄ_Ｌ、誘電体層Ｂの光学膜厚をｎ_Ｈｄ_Ｈとしたとき、単位誘電体層全体におけるｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌの平均値である平均ｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌは０．８〜１．５が好ましく、個々の単位誘電体層のｎ_Ｈｄ_Ｈ／ｎ_Ｌｄ_Ｌ値は、０．１〜１０が好ましい。

さらに、この誘電体多層膜における誘電体層Ａの光学膜厚ｎ_Ｌｄ_Ｌの平均値は１００ｎｍ〜２３０ｎｍが好ましく、１２０ｎｍ〜２１０ｎｍがより好ましい。誘電体層Ｂの光学膜厚ｎ_Ｈｄ_Ｈの平均値は１００ｎｍ〜２３０ｎｍが好ましく、１２０ｎｍ〜２１０ｎｍがより好ましい。また、個々の誘電体層Ａの光学膜厚ｎ_Ｌｄ_Ｌは５ｎｍ〜３１０ｎｍが好ましく、個々の誘電体層Ｂの光学膜厚ｎ_Ｈｄ_Ｈは１０ｎｍ〜３００ｎｍが好ましい。

また、遮光膜２０は、図６に示す光吸収体１１０のように、フィルタ１０の反射防止膜１３側の主面に形成されていてもよく、さらに、図７や図８に例示するように、フィルタ１０を構成する各層の界面に形成されていてもよい。ずなわち、図７に示す光吸収体１２０は、図１に示した光吸収体１００において、遮光膜２０が透明基材１１と紫外・赤外光反射膜１２の界面に形成された例である。また、図８に示す光吸収体１３０は、図１に示した光吸収体１００において、遮光膜２０が透明基材１１と反射防止膜１３の界面に形成された例である。これらの例においても、図１に示した光吸収体１００と同様、遮光膜２０の両側（フィルタ１０側及びフィルタ１０の反対側）から入射してくる光の透過を略完全に遮断できるうえに、遮光膜２０のフィルタ１０と反対側の面、すなわち、低屈折率層２３形成側の面から入射してくる光の反射率を、可視波長領域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における反射率で、１．５％以下、好ましくは１．０％以下、より好ましくは実質的に０％にまで低減できる。なお、いずれの場合も、遮光膜２０は、第１の光吸収層２１が透明基材１１側に位置するように形成されている。

（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態による光吸収体の要部の構成を概略的に示す断面図である。なお、本実施形態以降、重複する説明を避けるため、第１の実施の形態と共通する点については説明を省略し、相違点を中心に説明する。

本実施形態の光吸収体１４０は、図９に示すように、フィルタ１０の紫外・赤外光反射膜側の主面に、高屈折率層２４及び第３の光吸収層２５をこの順に形成し、その上に第１の光吸収層２１、第２の光吸収層２２及び低屈折率層２３をこの順で形成した構造となっている。すなわち、本実施形態においては、フィルタ１０の紫外・赤外光反射膜側の主面に、高屈折率層２４、第３の光吸収層２５、第１の光吸収層２１、第２の光吸収層２２及び低屈折率層２３からなる５層構造の遮光膜９０が形成されている。

このような遮光膜９０において、高屈折率層２４は、第３の光吸収層２５とともに、主として遮光膜９０の高屈折率層形成側の面にフィルタ１０側から入射してくる光の反射率を低減するための層であり、屈折率が１．７超の層である。屈折率が１．７以下であると、遮光膜２０の高屈折率層形成側の面にフィルタ１０側から入射してくる光の反射率を低減できない。高屈折率層２４は、具体的には、例えば、酸化クロム、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化ランタン（Ｌａ_２Ｏ_３）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＯ）等から選ばれる１種以上で構成できる。光の反射率をより低減させるためには、高屈折率層２４は、屈折率が１．８以上であることが好ましく、その構成材料は、具体的には、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２)から選ばれる１種以上の使用が好ましく、なかでも酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）の使用が好ましい。

この高屈折率層２３の厚さは、１０ｎｍ〜５０ｎｍが好ましく、１２ｎｍ〜２５ｎｍがより好ましい。高屈折率層２４の厚さが１０ｎｍ未満、または５０ｎｍを超えると反射率が上昇する。

また、第３の光吸収層２５は、屈折率が１．４〜３．０で、かつ消衰係数が０．４〜１．０の層である。屈折率及び消衰係数のいずれか一方でも前記範囲を外れると、遮光膜９０の高屈折率層形成側の面にフィルタ１０側から入射してくる光の反射率を低減できない。第３の光吸収層２５は、具体的には、例えば、酸化銅や、ケイ素、チタン、及びクロムの低級酸化物等から選ばれる１種以上で構成できる。ここで、「低級酸化物」とは、酸素欠陥を有する酸化物をいう。酸化ケイ素や酸化チタンも酸化クロムと同様、酸素欠陥のないものは光をほとんど吸収しないのに対し、酸素欠陥を有する酸化物は、酸素欠陥の存在によって消衰係数が上昇するため、第２の光吸収層２１を構成する材料として使用できる。これらのなかでも、屈折率が１．５〜２．７で、かつ消衰係数が０．５〜０．９である、酸化銅、低級酸化クロム、低級酸化チタンから選ばれる１種以上の使用が、反射率が低く抑えられる観点から好ましい。さらに、膜材料の化学的な安定性と、製造過程における生成の安定性の観点から、酸化銅（II）（ＣｕＯ）の使用がより好ましい。酸化銅（II）（ＣｕＯ）の生成過程において酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｏ）が同時に生成されることがあるが、屈折率が１．５〜２.７で、かつ消衰係数が０．５〜０．９であれば酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｏ）と酸化銅（II）（ＣｕＯ）を混合して使用してもよい。

この第３の光吸収層２５の厚さは、２０ｎｍ〜１４０ｎｍが好ましく、２５ｎｍ〜５０ｎｍがより好ましい。第３の光吸収層２２の厚さが２０ｎｍ未満、または１４０ｎｍを超えると反射率が上昇する。

第１の光吸収層２１、第２の光吸収層２２及び低屈折率層２３については、第１の実施形態で説明したと同様であり、第１の光吸収層２１は、主として遮光膜９０に良好な遮光性を付与する作用を有し、第２の光吸収層２２は、低屈折率層２３とともに、主として遮光膜９０の低屈折率層形成側の面に外部空間から入射してくる光の反射率を低減する作用を有する。

このように構成される遮光膜９０は、遮光膜９０の両側（フィルタ１０側及びフィルタ１０の反対側）から入射してくる光の透過を略完全に遮断できるうえに、遮光膜９０の低屈折率層２３形成側の面、すなわちフィルタ１０と反対側の面から入射してくる光の反射率を、可視波長領域における反射率で、１．５％以下、好ましくは１．０％以下、より好ましくは実質的に０％にまで低減でき、さらに、遮光膜９０の高屈折率層２４形成側の面、すなわちフィルタ１０側の面から入射してくる光の反射率を、可視波長領域における反射率で、１．５％以下、好ましくは１．０％以下、より好ましくは実質的に０％にまで低減できる。この遮光膜９０の構成も、多層膜の光の干渉を利用した計算と実験から得たものである。

なお、上記遮光膜９０の形成にあたっては、第１の実施形態で説明した方法における成膜工程（図３（ｄ））において、レジスト層３３及び紫外・赤外光反射膜上に、スパッタリング法や真空蒸着法、ＣＶＤ法等により、高屈折率層２４、第３の光吸収層２５、第１の光吸収層２１、第２の光吸収層２２及び低屈折率層２３となる膜を順に成膜する以外は、同様の手順で形成できる。

また、図示は省略したが、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、遮光膜９０は、フィルタ１０の反射防止膜１３側の主面に形成されていてもよく、フィルタ１０を構成する各層の界面に形成されていてもよい。いずれの場合も、遮光膜９０は、高屈折率層２４がフィルタ１０の透明基材１１側に位置するように形成される。

（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態による光吸収体１５０を概略的に示す断面図である。
本実施形態の光吸収体１５０は、図１０に示すように、フィルタ１０の透明基材１１と反射防止膜１３との間に、赤外光吸収膜１５が設けられている。赤外光吸収膜１５は、透明基材１１と紫外・赤外光反射膜１２の間に設けられていてもよい。

赤外光吸収膜１５は、赤外波長領域の光を吸収する赤外線吸収剤を含む透明樹脂から構成される。

透明樹脂は、可視波長領域の光を透過するものであればよく、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アセテート系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル樹脂、アリルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドエーテル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂等が挙げられる。

また、赤外波長領域の光を吸収する赤外線吸収剤としては、ＩＴＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２系）、ＡＴＯ（ＺｎＯ−ＴｉＯ_２系）、ホウ化ランタン等の無機微粒子や、シアニン系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ジチオール金属錯体系化合物、ジイモニウム系化合物、ポリメチン系化合物、フタリド化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、インドフェノール系化合物等の有機系色素が挙げられる。

その他、無機微粒子として、少なくともＣｕ及び／またはＰを含む酸化物の結晶子からなり、数平均凝集粒子径が５ｎｍ〜２００ｎｍのものであり、好ましくは、下式（１）で表わされる化合物の結晶子からなり、数平均凝集粒子径が５ｎｍ〜２００ｎｍのものが使用できる。
Ａ_１／ｎＣｕＰＯ_４ …（１）
（式中、Ａは、アルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）及びＮＨ_４からなる群より選ばれる１種以上であり、添字のｎは、Ａがアルカリ金属またはＮＨ_４の場合は１であり、Ａがアルカリ土類金属の場合は２である。）

このような結晶子からなるものは、結晶構造に起因する赤外線吸収特性を維持でき、また、結晶子が微粒子であるため、赤外光吸収膜１５中に高濃度で含有でき、単位長あたりの吸収能を大きくできることから好ましい。

無機微粒子は、耐候性、耐酸性、耐水性等の向上や表面改質によるバインダ樹脂との相溶性の向上を目的に、公知の方法で表面処理がされていてもよい。

また、有機系色素として、アセトンに溶解して測定される波長領域４００ｎｍ〜１０００ｎｍの光の吸収スペクトルが図１１に示すようなパターンを有する色素、すなわち、前記吸収スペクトルにおいて、ピーク波長が６９５±１ｎｍであり半値全幅が３５±５ｎｍである極大吸収ピークを有する色素が使用できる。このような色素は、近赤外線カットフィルタに求められる波長６３０ｎｍ〜７００ｎｍ付近の間で急峻に吸光度が変化するため好ましい。なお、この色素を用いる場合、透明樹脂として、波長５８９ｎｍにおける屈折率が１．５４以上の透明樹脂の使用が好ましい。

赤外線吸収剤は１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

赤外光吸収膜１５における赤外線吸収剤の含有量は、例えば、前述の少なくともＣｕ及び／またはＰを含む酸化物の結晶子からなる無機微粒子の場合、２０質量％〜６０質量％が好ましく、２０質量％〜５０質量％がより好ましい。また、前述のピーク波長が６９５±１ｎｍであり半値全幅が３５±５ｎｍである極大吸収ピークを有する色素の場合、０．５質量％〜３質量％が好ましく、０．５質量％〜０．８質量％がより好ましい。各赤外線吸収剤の含有量が前記範囲未満では、赤外波長領域の光を十分に吸収できないおそれがあり、また、前記範囲を超えると、可視波長領域の光の透過性が低下するおそれがある。

透明樹脂には、赤外線吸収剤の他に、さらに、本発明の効果を阻害しない範囲で、色調補正色素、レベリング剤、帯電防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、分散剤、難燃剤、滑剤、可塑剤等が含有されていてもよい。

赤外光吸収膜１５は、例えば、透明樹脂、赤外線吸収剤、及び必要に応じて配合される他の添加剤を、分散媒または溶媒に分散または溶解させて塗工液を調製し、この塗工液を透明基材１１の紫外・赤外光反射膜１２形成面とは反対側の主面に塗工し、乾燥させることにより形成できる。塗工、乾燥は、複数回に分けて実施できる。また、その際、含有成分の異なる複数の塗工液を調製し、これらを順に塗工、乾燥させてもよい。具体的には、例えば、前述の少なくともＣｕ及び／またはＰを含む酸化物の結晶子からなる無機微粒子を含む塗工液と、ＩＴＯ粒子を含む塗工液をそれぞれ個別に調製し、これらを順に塗工し、乾燥させてもよい。

分散媒または溶媒としては、水、アルコール、ケトン、エーテル、エステル、アルデヒド、アミン、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。塗工液には、必要に応じて分散剤を配合できる。分散剤としては、例えば、界面活性剤、シラン化合物、シリコーンレジン、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤等が使用される。

塗工液の調製には、自転・公転式ミキサー、ビーズミル、遊星ミル、超音波ホモジナイザ等の撹拌装置を使用できる。高い透明性を確保するためには、撹拌を十分に行うことが好ましい。撹拌は、連続的に行ってもよく、断続的に行ってもよい。

また、塗工液の塗工には、スピンコート法、バーコート法、ディップコート法、キャスト法、スプレーコート法、ビードコート法、ワイヤーバーコート法、ブレードコート法、ローラーコート法、カーテンコート法、スリットダイコート法、グラビアコート法、スリットリバースコート法、マイクログラビア法、コンマコート法等を使用できる。

赤外光吸収膜１５の厚みは、０．０１〜２００μｍの範囲が好ましく、０．１〜５０μｍの範囲がより好ましい。０．０１μｍ未満では、所定の吸収能が得られないおそれがあり、また、２００μｍを超えると、乾燥時に乾燥ムラが生じるおそれがある。

本実施形態の光吸収体１５０は、赤外光吸収膜１５を備えるので、良好な近赤外線カット機能を具備できる。

なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、遮光膜２０は、図１２に示す光吸収体１６０のように、フィルタ１０の反射防止膜１３側の主面に形成されていてもよく、また、図１３乃至図１５に例示するように、フィルタ１０を構成する各層の界面に形成されていてもよい。ずなわち、図１３に示す光吸収体１７０は、図１０に示した光吸収体１５０において、遮光膜２０が透明基材１１と紫外・赤外光反射膜１２の界面に形成された例である。また、図１４に示す光吸収体１８０は、図１０に示した光吸収体１５０において、遮光膜２０が透明基材１１と赤外光吸収膜１５の界面に形成された例である。さらに、図１５に示す光吸収体１９０は、図１０に示した光吸収体１５０において、遮光膜２０が赤外光吸収膜１５と反射防止膜１３の界面に形成された例である。

これらの例においても、図１に示した光吸収体１００と同様、遮光膜２０の両側（フィルタ１０側及びフィルタ１０の反対側）から入射してくる光の透過を略完全に遮断できるうえに、遮光膜２０のフィルタ１０と反対側の面、すなわち、低屈折率層２３形成側の面から入射してくる光の反射率を、可視波長領域における反射率で、１．５％以下、好ましくは１．０％以下、より好ましくは実質的に０％にまで低減できる。なお、いずれの場合も、遮光膜２０は、第１の光吸収層２１が透明基材１１側に位置するように形成される。

さらに、図示は省略したが、遮光膜２０に代えて、第２の実施形態で示したような、５層構造の遮光膜を設けてもよい。この場合には、５層構造の遮光膜の高屈折率層形成側の面、すなわちフィルタ側の面から入射してくる光の反射率も、低屈折率層形成側の面から入射してくる光の反射率と同様に低減できる。

（第４の実施の形態）
図１６は、第４の実施形態による撮像装置２００を概略的に示す断面図である。

図１６に示すように、本実施形態の撮像装置２００は、固体撮像素子２０１、光学フィルタ２０２、レンズ２０３、及びこれらを保持固定する匡体２０４を有する。

固体撮像素子２０１、光学フィルタ２０２、及びレンズ２０３は、光軸ｘに沿って配置され、固体撮像素子２０１とレンズ２０３の間に光学フィルタ２０２が配置されている。固体撮像素子２０１は、レンズ２０３及び光学フィルタ２０２を通過して入射してきた光を電気信号に変換する電子部品であり、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等である。そして、本実施形態では、光学フィルタ２０２として、図１に示した光吸収体１００が使用され、その紫外・赤外光反射膜１２がレンズ２０３側に、反射防止膜１３が固体撮像素子２０１側に位置するように配置されている。なお、光吸収体１００は、紫外・赤外光反射膜１２が固体撮像素子２０１側に、反射防止膜１３がレンズ２０３側に位置するように配置してもよい。また、本実施形態では、光学フィルタ２０２として、図１に示した光吸収体１００を使用しているが、図６乃至図１０、図１２乃至１５等に示した光吸収体１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０等を使用できる。

撮像装置２００においては、被写体側より入射した光は、レンズ２０３、及び光学フィルタ２０２（光吸収体１００）を通って固体撮像素子２０１に入射する。この入射した光を固体撮像素子２０１が電気信号に変換し、画像信号として出力する。入射光は、遮光膜２０を備えた光吸収体１００を通過することで、適正な光量に調節され、また撮像装置２００内のレンズ、センサ等の光学部材やその保持部材等からの反射や散乱による迷光がカットされ、かつ十分に近赤外線が遮蔽された光として固体撮像素子２０１で受光される。

なお、本実施形態の撮像装置２００は、１つのレンズが配置されているだけであるが、複数のレンズを備えるものであってもよく、また、固体撮像素子を保護するカバーガラス等が配置されていてもよい。さらに、光学フィルタの位置も、レンズと固体撮像素子との間に限らず、例えば、レンズより被写体側に配置されていてもよく、また、レンズが複数配置される場合に、レンズとレンズの間に配置されていてもよい。

また、以上説明した実施形態は、いずれも光吸収体が近赤外線カット機能を有する例であるが、近赤外線カット機能に限らず、ローパスフィルタ、ＮＤフィルタ、色調フィルタ等の機能を有するものであってもよい。

さらに、例えば、図１７に示すように、かかるフィルタ機能を持たないものであってもよい。すなわち、図１７に示した光吸収体は、フィルタ機能を持たない基体３０に遮光膜２０が形成された例である。基体３０の材料は特に限定されるものではなく、各種のガラス、セラミックス、金属、プラスチックス等が挙げられる。

以上、本発明のいくつかの実施形態及びそれらの変形例を説明したが、本発明は、以上説明した実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはいうまでもない。

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されない。なお、実施例における光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線は、分光光度計（大塚電子社製 ＭＣＰＤ−３０００）を用いて測定した。

（実施例１）
４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．３ｍｍの角板状の白板ガラスＢ２７０（Ｓｃｈｏｔｔ社製 商品名）を基体とし、その一方の面に、スパッタ法により、クロム（Ｃｒ；消衰係数３．３３）膜、酸化銅（ＣｕＯ；屈折率２．５８、消衰係数０．５９）膜、及び酸化ケイ素（ＳｉＯ_２；屈折率１．４７）膜を順に積層して、表１に示すような構成からなる遮光膜（３層）を形成し、光吸収体を作製した。

得られた光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線を図１８に示す。なお、これらの分光透過率曲線及び分光反射率曲線の測定は、最上層の酸化ケイ素膜の上方から、この酸化ケイ素膜に向けて入射角度０°で入射させた光について測定したものである。

図１８から明らかなように、本実施例で得られた光吸収体は、透過率が略０％、反射率が０．３％以下であり、酸化ケイ素膜側からの可視波長領域の光に対し良好な遮光性及び低反射性を有していた。

（実施例２）
４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．３ｍｍの角板状の白板ガラスＢ２７０を基体とし、その一方の面に、スパッタ法により、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５；屈折率２．２３）膜、酸化銅（ＣｕＯ；屈折率２．５８、消衰係数０．５９）膜、クロム（Ｃｒ；消衰係数３．３３）膜、酸化銅（ＣｕＯ；屈折率２．５８、消衰係数０．５９）膜、及び酸化ケイ素（ＳｉＯ_２；屈折率１．４７）膜を順に積層して、表２に示すような構成からなる遮光膜（５層）を形成し、光吸収体を作製した。

得られた光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線を図１９及び図２０に示す。なお、図１９に示す分光透過率曲線及び分光反射率曲線の測定は、最上層の酸化ケイ素膜の上方から、この酸化ケイ素膜に向けて入射角度０°で入射させた光について測定したものである。また、図２０に示す分光透過率曲線及び分光反射率曲線の測定は、基体側から１層目の酸化タンタル膜に向けて入射角度０°で入射させた光について測定したものである。後者の測定にあたっては、基体裏面における反射光の影響をなくすため、基体裏面に、表３に示すような構成からなる８層反射防止膜を形成した。反射防止膜の各層は、いずれも蒸着法により成膜した。

図１９及び図２０から明らかなように、本実施例で得られた光吸収体は、酸化ケイ素膜側からの可視波長領域の光に対しても、基体側からの可視波長領域の光に対しても、透過率が略０％であり、良好な遮光性を有していた。また、反射率も同様に酸化ケイ素膜側からの可視波長領域の光に対しても、基体側からの可視波長領域の光に対しても非常に小さく、良好な低反射性を有していた。

（参考例１）
４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．３ｍｍの角板状の白板ガラスＢ２７０を基体とし、その一方の面に、スパッタ法により、クロム（Ｃｒ）膜、酸化クロム（ＣｒＯ_ｘ；屈折率２．１１、消衰係数０．１２）膜、クロム（Ｃｒ）膜、酸化クロム（ＣｒＯ_ｘ；屈折率２．１１、消衰係数０．１２）膜、及び酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）膜を順に積層して、表４に示すような構成からなる遮光膜（５層）を形成し、光吸収体を作製した。
得られた光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線を図２１に示す。なお、これらの分光透過率曲線及び分光反射率曲線の測定は、最上層の酸化ケイ素膜の上方から、この酸化ケイ素膜に向けて入射角度０°で入射させた光について測定したものである。

図２１から明らかなように、本参考例で得られた光吸収体は、透過率は略０％であったが、反射率の低減効果は実施例に比べ小さかった。

（参考例２）
４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．３ｍｍの角板状の白板ガラスＢ２７０を基体とし、その一方の面に、スパッタ法により、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２；屈折率１．４７）膜、酸化クロム（ＣｒＯ_ｘ；屈折率２．１１、消衰係数０．１２）膜、クロム（Ｃｒ）膜、酸化クロム（ＣｒＯ_ｘ；屈折率２．１１、消衰係数０．１２）膜、クロム（Ｃｒ）膜、クロム（Ｃｒ）膜、酸化クロム（ＣｒＯｘ；屈折率２．１１、消衰係数０．１２）膜、クロム（Ｃｒ）膜、酸化クロム（ＣｒＯｘ；屈折率２．１１、消衰係数０．１２）膜、及び酸化ケイ素（ＳｉＯ_２；屈折率１．４７）膜を順に積層して、表５に示すような構成からなる遮光膜（９層）を形成し、光吸収体を作製した。

得られた光吸収体の分光透過率曲線及び分光反射率曲線を図２２及び図２３に示す。なお、図２２に示す分光透過率曲線及び分光反射率曲線の測定は、最上層の酸化ケイ素膜の上方から、この酸化ケイ素膜に向けて入射角度０°で入射させた光について測定したものである。また、図２３に示す分光透過率曲線及び分光反射率曲線の測定は、基体側から１層目の酸化ケイ素膜に向けて入射角度０°で入射させた光について測定したものである。後者の測定にあたっては、基体裏面における反射光の影響をなくすため、基体裏面に、実施例２の場合と同様、表３に示すような構成からなる８層反射防止膜を形成した。

図２２及び図２３から明らかなように、本参考例で得られた光吸収体は、酸化ケイ素膜側からの可視波長領域の光に対しても、基体側からの可視波長領域の光に対しても、透過率が略０％であり、良好な遮光性を有していたが、反射率の低減効果は実施例に比べ小さかった。

本発明の光吸収体は、遮光性が良好で、かつ低光反射率の遮光膜を備えていることから、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ等の情報機器に組み込まれる小型カメラ等の撮像装置に有用である。また、その他、顕微鏡、内視鏡、各種光通信機器、各種画像表示装置、レーザプリンタ等の各種光学機器にも広く使用できる。

１０…（近赤外線カット）フィルタ、１１…透明基材、１２…紫外・赤外光反射膜、１３…反射防止膜、１５…赤外光吸収膜、２０，９０…遮光膜、２１…第１の光吸収層、２２…第２の光吸収層、２３…低屈折率層、２４…高屈折率層、２５…第３の光吸収層、３０…基体、１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０，１９０…光吸収体、２００…撮像装置、２０１…固体撮像素子、２０２…光学フィルタ。

Claims (19)

1. 基体と、
   前記基体に入射する光を遮断する遮光膜と、を有し、
   前記遮光膜は、第１の光吸収層と、第２の光吸収層と、低屈折率層と、をこの順に備える３層構造からなり、
   前記第１の光吸収層は、透過率が５％以下であり、
   前記第１の光吸収層は、クロム、モリブデン、タングステン、鉄、ニッケル及び低級酸化クロムから選ばれる１種以上を含み、
   前記低屈折率層は、第２の光吸収層よりも屈折率が低い
   ことを特徴とする光吸収体。
2. 前記第１の光吸収層は、前記第２の光吸収層よりも消衰係数が大きい請求項１に記載の光吸収体。
3. 前記第１の光吸収層は、消衰係数が２．５以上である請求項１または２に記載の光吸収体。
4. 前記第２の光吸収層は、屈折率が１．４〜３．０である請求項１〜３いずれか１項に記載の光吸収体。
5. 前記遮光膜の前記低屈折率層側から入射した光の、可視波長領域における反射率が１．５％以下である請求項１〜４いずれか１項に記載の光吸収体。
6. 前記第１の光吸収層の厚さは、４０ｎｍ〜２００ｎｍである請求項１〜５いずれか１項に記載の光吸収体。
7. 前記第２の光吸収層の厚さは、２０ｎｍ〜１４０ｎｍである請求項１〜６いずれか１項に記載の光吸収体。
8. 前記低屈折率層は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化ランタン、及び六フッ化アルミニウムナトリウムから選ばれる１種以上を含む請求項１〜７いずれか１項に記載の光吸収体。
9. 前記低屈折率層の厚さは、２５ｎｍ〜８０ｎｍである請求項１〜８いずれか１項に記載の光吸収体。
10. 前記基体は、近赤外線カット機能を有する光学フィルタの少なくとも一部を構成している請求項１〜９いずれか１項に記載の光吸収体。
11. 前記基体は、赤外波長領域の光を吸収する赤外線吸収ガラスを備える請求項１〜１０いずれか１項に記載の光吸収体。
12. 前記基体は、赤外波長領域の光を吸収する赤外線吸収剤を含む赤外光吸収膜を備える請求項１〜１１いずれか１項に記載の光吸収体。
13. 前記遮光膜は、前記基体の表面に備わる請求項１〜１２いずれか１項に記載の光吸収体。
14. 前記基体は、透明基材と、誘電体多層膜からなる紫外・赤外光反射膜と、を有し、
    前記遮光膜は、前記透明基材と前記紫外・赤外光反射膜と、の界面に備わる請求項１〜１２いずれか１項に記載の光吸収体。
15. 前記基体は、透明基材と反射防止膜と、を有し、
    前記遮光膜は、前記透明基材と前記反射防止膜と、の界面に備わる請求項１〜１２いずれか１項に記載の光吸収体。
16. 前記基体は、透明基材を有し、
    前記遮光膜は、前記透明基材と前記赤外光吸収膜と、の界面に備わる請求項１２に記載の光吸収体。
17. 前記基体は、反射防止膜を有し、
    前記遮光膜は、前記反射防止膜と前記赤外光吸収膜と、の界面に備わる請求項１２に記載の光吸収体。
18. 前記基体は、さらに誘電体多層膜からなる紫外・赤外光反射膜を有する請求項１３、１５〜１７いずれか１項に記載の光吸収体。
19. 被写体または光源からの光が入射する撮像素子と、
    前記被写体または光源と前記撮像素子との間に配置された請求項１〜１８いずれか１項に記載の光吸収体と、
    を備えたことを特徴とする撮像装置。

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