JP2021015269A - 近赤外線カットフィルタ及びそれを備える撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】入射角依存性が極めて少なく、斜入射特性に優れる近赤外線カットフィルタを提供すること。【解決手段】近赤外線カットフィルタが、フツリン酸塩系ガラス又はリン酸塩系ガラスからなり、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が３％以下である透明基材と、透明基材の少なくとも一方の主面上に形成され、特定の波長の光を吸収する樹脂層と、を備える。【選択図】図１
Description
本発明は、固体撮像素子の前面に配置され、固体撮像素子の視感度補正に用いられる近赤外線カットフィルタ及びそれを備える撮像装置に関する。
近年、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子を内蔵した撮像装置がデジタルカメラや情報携帯端末機器等に使用されている。このような撮像装置においては、固体撮像素子が近紫外域から近赤外域にわたる分光感度を有しているため、入射光の近赤外線部分をカットして人間の視感度に近くなるように補正する近赤外線カットフィルタを備えている。このような近赤外線カットフィルタは、固体撮像素子までの光路中に配置されるが、撮像装置全体のサイズを小さくするため、撮像装置のカバーガラスを兼ねるような構成の近赤外線カットフィルタも実用に供されている（例えば、特許文献１）。
図１７は、特許文献１に記載の近赤外線カットフィルタ（従来例）の構成の一例である。図１７に示すように、特許文献１に記載の近赤外線カットフィルタは、透明基材１３と、透明基材１３の一方の主面上に形成され、近赤外波長領域及び紫外線波長領域の光を吸収する吸収層１１と、透明基材１３の他方の主面上に形成され、特定の波長領域の光の透過と遮蔽を制御する反射層１２と、を備えている。反射層１２は、低屈折率の誘電体膜（低誘電体膜）と高屈折率の誘電体膜（高誘電体膜）とを交互に積層した、厚さ２〜１０μｍの誘電体多層膜から構成されており、反射層１２の分光透過率が所定の要件を満たすように構成することで、特に長波長側で比視感度曲線に近い分光特性を有し、入射角依存性が少ない近赤外線カットフィルタを実現している。
しかしながら、特許文献１に記載の近赤外線カットフィルタは、比較的厚め（厚さ２〜１０μｍ）の誘電体多層膜から構成された反射層１２を備えているため、反射層１２に斜めに光が入射すると光路長が長くなり、位相ずれが発生するといった問題がある。
図１８は、図１７の近赤外線カットフィルタの反射層１２の分光透過率曲線を示す図であり、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。また、図１９は、図１７の近赤外線カットフィルタの分光透過率曲線を示す図であり、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。
図１８に示すように、反射層１２に入射角３０°の光が入射すると、位相ずれの影響によって、分光透過率曲線が短波長側にシフトしたり（図１８のＰ１部）、分光透過率曲線にリップルが発生する（図１８のＰ２部）、といった問題がある。そして、反射層１２の分光透過率曲線に波長シフトが生じると、近赤外線カットフィルタの分光透過率曲線にも波長シフトが生じ（図１９のＰ３部）、固体撮像素子の色再現性が低減するおそれがある。また、反射層１２の分光透過率曲線にリップルが生じると、近赤外線カットフィルタの分光透過率曲線にもリップルが生じ（図１９のＰ４部）、固体撮像素子上で一種のゴーストが観測されてしまうおそれがあった。そのため、斜入射光によっても、波長シフトやリップルを生じない、優れた斜入射特性を備える近赤外線カットフィルタが求められていた。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、入射角依存性が極めて少なく、斜入射特性に優れる近赤外線カットフィルタ、およびそのような近赤外線カットフィルタを備える撮像装置を提供することである。
上記目的を達成するために本発明者が鋭意検討したところ、フツリン酸塩系ガラス又はリン酸塩系ガラスからなる透明基材の分光透過率曲線において、特に８００〜９５０ｎｍの波長域に注目し、８００〜９５０ｎｍの波長域の平均透過率が小さいものを使用すると、従来の近赤外線カットフィルタに用いられていた反射膜を使用せずに、可視光領域の光を選択的に透過するカットフィルタを製造できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明の近赤外線カットフィルタは、フツリン酸塩系ガラス又はリン酸塩系ガラスからなり、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が３％以下である透明基材と、透明基材の少なくとも一方の主面上に形成され、特定の波長の光を吸収する樹脂層と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、従来のような誘電体多層膜から構成された反射層が不要となるため（つまり、反射層を備えないため）、近赤外線カットフィルタに対して斜めに光が入射したとしても光路長の変化が生じ難く、位相ずれの発生が抑制される。従って、近赤外線カットフィルタの分光透過率曲線において、波長シフトやリップルが殆ど発生しない。
また、透明基材の透過率曲線の短波長側の半値波長が３３５〜４００ｎｍであり、長波長側の半値波長が５９０〜６３０ｎｍであることが好ましい。
また、透明基材は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が１８％以下であることが好ましい。
また、透明基材は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が１０％以下であることが好ましい。
また、樹脂層は、透明樹脂と、該透明樹脂中に均一に分散してなる色素と、を含むことができる。また、この場合、色素は、３４０〜４００ｎｍに極大吸収波長を有する紫外線吸収色素を含むことが好ましい。また、色素は、６５０〜７６０ｎｍに極大吸収波長を有する第１の近赤外吸収色素を含むことが好ましい。また、この場合、色素は、８００〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する第２の近赤外吸収色素を含むことが好ましい。
また、樹脂層は、Ｓｉ原子とともに、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上を含むことができる。
また、透明基板と樹脂層との間に、透明基板と樹脂層の密着性を高める接合層を備えることができる。また、この場合、接合層は、Ｓｉ原子とともに、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上を含む単層構造を有することが好ましい。また、この場合、接合層において、Ｓｉ原子、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子の総数に占める、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子の合計原子数の割合が、０ａｔｏｍｉｃ％を超え３３．３ａｔｏｍｉｃ％以下であることが好ましい。
また、樹脂層上に第１の反射防止膜を備え、透明基材の他方の主面上に第２の反射防止膜を備えることができる。また、この場合、透過率曲線の短波長側の半値波長が３８５〜４３０ｎｍであり、長波長側の半値波長が５９０〜６３０ｎｍであることが好ましい。また、この場合、第１の反射防止膜及び第２の反射防止膜が、それぞれ、厚さ５００ｎｍ以下の誘電体多層膜によって構成されていることが好ましい。また、この場合、誘電体多層膜が、１０層以下であることが好ましい。
また、誘電体多層膜は、屈折率１．１〜１．５の材料から構成される低屈折誘電体膜と、屈折率２．０〜２．５の材料から構成される高屈折誘電体膜と、が交互に積層されて形成されていることが好ましい。
また、誘電体多層膜は、屈折率１．１〜１．３の材料から構成される低屈折誘電体膜と、屈折率１．４〜１．６の材料から構成される高屈折誘電体膜と、が交互に積層されて形成されていることが好ましい。
また、透明基材の厚さが、０．０１〜１．５ｍｍであることが好ましい。
また、別の観点からは、本発明の撮像装置は、固体撮像素子と、上記いずれかの近赤外線カットフィルタとを備えることを特徴とする。また、この場合、近赤外線カットフィルタが、固体撮像素子の直前に配置され、カバーガラスを兼ねるように構成することができる。
以上のように、本発明によれば、入射角依存性が極めて少なく、斜入射特性に優れる近赤外線カットフィルタが実現される。また、そのような近赤外線カットフィルタを備え色再現性に優れる撮像装置が実現される。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る近赤外線カットフィルタ１００の構成を説明する図であり、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は、縦断面図である。また、図２は、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００によって、固体撮像素子２００のパッケージ３００の開口部が封止された撮像装置１の構成を説明する縦断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００は、固体撮像素子２００を収納するパッケージ３００の前面に取り付けられ、固体撮像素子２００を保護すると共に、固体撮像素子２００の視感度補正に用いられる光学素子である。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る近赤外線カットフィルタ１００の構成を説明する図であり、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は、縦断面図である。また、図２は、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００によって、固体撮像素子２００のパッケージ３００の開口部が封止された撮像装置１の構成を説明する縦断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００は、固体撮像素子２００を収納するパッケージ３００の前面に取り付けられ、固体撮像素子２００を保護すると共に、固体撮像素子２００の視感度補正に用いられる光学素子である。
図１に示すように、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００は、矩形板状（例えば、６ｍｍ（横方向）×５ｍｍ（縦方向））の外観を呈しており、ガラス基材１０１（透明基材）と、ガラス基材１０１の一方の主面上（図１（ｂ）において上側の面）に形成された樹脂層１０２とから構成されている。
［ガラス基材］
本実施形態のガラス基材１０１は、リン酸塩系ガラスまたはフツリン酸塩系ガラスからなる吸収ガラス基板である。本実施形態のガラス基材１０１の厚みは、特に限定されないが、小型軽量化を図る観点から、０．０１〜１．５ｍｍの範囲が好ましく、０．０１〜０．７０ｍｍのものがより好ましく、０．０１〜０．３０ｍｍのものがさらに好ましい。
本実施形態のガラス基材１０１は、リン酸塩系ガラスまたはフツリン酸塩系ガラスからなる吸収ガラス基板である。本実施形態のガラス基材１０１の厚みは、特に限定されないが、小型軽量化を図る観点から、０．０１〜１．５ｍｍの範囲が好ましく、０．０１〜０．７０ｍｍのものがより好ましく、０．０１〜０．３０ｍｍのものがさらに好ましい。
本実施形態におけるリン酸塩系ガラスとは、必須成分としてのＰ、Ｏと、他の任意成分とを含むガラスであり、ＣｕＯを含むものが特に好ましい。リン酸塩系ガラスがＣｕＯを含むことにより、近赤外光をより効果的に吸収することができる。リン酸塩系ガラスの他の任意成分としては例えば、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなどが挙げられる。
リン酸塩系ガラスの具体例としては、
Ｐ２Ｏ５： ０質量％を超え７０質量％以下、
Ａｌ２Ｏ３： ０〜４０質量％、
ＢａＯ： ０〜４０質量％、
ＣｕＯ： ０〜４０質量％
を含むものが好ましい。
Ｐ２Ｏ５： ０質量％を超え７０質量％以下、
Ａｌ２Ｏ３： ０〜４０質量％、
ＢａＯ： ０〜４０質量％、
ＣｕＯ： ０〜４０質量％
を含むものが好ましい。
また、
Ｐ２Ｏ５： ２０〜６０質量％、
Ａｌ２Ｏ３： ０〜１０質量％、
ＢａＯ： ０〜１０ 質量％、
ＣｕＯ： ０〜１０質量％
を含むものがより好ましい。
Ｐ２Ｏ５： ２０〜６０質量％、
Ａｌ２Ｏ３： ０〜１０質量％、
ＢａＯ： ０〜１０ 質量％、
ＣｕＯ： ０〜１０質量％
を含むものがより好ましい。
また、
Ｐ２Ｏ５： ２０〜６０質量％、
Ａｌ２Ｏ３： １〜１０質量％、
ＢａＯ： １〜１０質量％、
ＣｕＯ： １〜１０質量％
を含むものがさらに好ましい。
Ｐ２Ｏ５： ２０〜６０質量％、
Ａｌ２Ｏ３： １〜１０質量％、
ＢａＯ： １〜１０質量％、
ＣｕＯ： １〜１０質量％
を含むものがさらに好ましい。
また、本実施形態におけるフツリン酸塩系ガラスとは、必須成分としてのＰ、Ｏ、Ｆと、他の任意成分とを含むガラスであり、ＣｕＯを含むものが特に好ましい。フツリン酸塩系ガラスがＣｕＯを含むことにより、近赤外光をより効果的に吸収することができる。フツリン酸塩系ガラスの他の任意成分としては例えば、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなどが挙げられる。
また、フツリン酸塩系ガラスとしては、ＢａＯを含むものが好ましく用いられる。ＢａＯを０％以上含有することで、ガラスの耐失透性と、熔融性とを向上させることができる。１０％より多いと失透し易くなるため、０〜１０％が好適である。また、ＢａＯの含有率は、１〜１０％がより好ましく、１〜５％がさらに好ましい。
また、フツリン酸塩系ガラスとしては、Ａｌ２Ｏ３を含むものが好ましく用いられる。Ａｌ２Ｏ３を０％以上含有することで、ガラスの安定性と、化学的耐久性を向上させることができる。１０％より多いと失透し易くなるため、０〜１０％が好適である。また、Ａｌ２Ｏ３の含有率は、１〜１０％がより好ましく、１〜５％がさらに好ましい。
また、フツリン酸塩系ガラスとしては、Ｙ２Ｏ３を含むものが好ましく用いられる。Ｙ２Ｏ３を０％以上含有することで、熱的安定性を維持しつつ、屈折率を高めることができる。１０％より多いと失透し易くなり、また、ガラス転移温度や屈伏点温度が上昇するため、０〜１０％が好適である。また、Ｙ２Ｏ３の含有率は、１〜１０％がより好ましく、１〜５％がさらに好ましい。
また、フツリン酸塩系ガラスとしては、ＢａＣｌ２を含むものが好ましく用いられる。ＢａＣｌ２により適量のＣｌをガラス中に導入することによって、ガラスの結晶化開始温度（Ｔｘ）とガラス転移温度（Ｔｇ）の差が大きくなり、ガラスの失透に対する安定性が向上する。１０％より多いと失透し易くなるため、０〜１０％が好適である。また、ＢａＣｌ２の含有率は、１〜１０％がより好ましく、１〜５％がさらに好ましい。
フツリン酸塩系ガラスの具体例としては、
Ｐ２Ｏ５： ０質量％を超え７０質量％以下、
Ａｌ２Ｏ３： ０〜４０質量％、
ＢａＯ： ０〜４０質量％、
ＣｕＯ： ０〜４０質量％
を含み、さらにフッ化物を、０質量％を超え４０質量％以下含む
ものが好ましい。
Ｐ２Ｏ５： ０質量％を超え７０質量％以下、
Ａｌ２Ｏ３： ０〜４０質量％、
ＢａＯ： ０〜４０質量％、
ＣｕＯ： ０〜４０質量％
を含み、さらにフッ化物を、０質量％を超え４０質量％以下含む
ものが好ましい。
また、
Ｐ２Ｏ５： ２０〜６０質量％、
Ａｌ２Ｏ３： ０〜１０質量％、
ＢａＯ： ０〜１０質量％、
ＣｕＯ： ０〜１０質量％
を含み、さらにフッ化物を１〜３０質量％含む
ものがより好ましい。
Ｐ２Ｏ５： ２０〜６０質量％、
Ａｌ２Ｏ３： ０〜１０質量％、
ＢａＯ： ０〜１０質量％、
ＣｕＯ： ０〜１０質量％
を含み、さらにフッ化物を１〜３０質量％含む
ものがより好ましい。
また、
Ｐ２Ｏ５： ２０〜６０質量％、
Ａｌ２Ｏ３： １〜１０質量％、
ＢａＯ： １〜１０質量％、
ＣｕＯ： １〜１０質量％
を含み、さらにフッ化物を２〜３０質量％含む
ものがさらに好ましい。
Ｐ２Ｏ５： ２０〜６０質量％、
Ａｌ２Ｏ３： １〜１０質量％、
ＢａＯ： １〜１０質量％、
ＣｕＯ： １〜１０質量％
を含み、さらにフッ化物を２〜３０質量％含む
ものがさらに好ましい。
なお、上記フッ化物としては、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＳｒＦ２等から選ばれる一種以上が挙げられる。
このようなフツリン酸塩系ガラスの具体例としては、
Ｐ２Ｏ５： ４０〜５０質量％、
Ａｌ２Ｏ３： １〜１０質量％、
ＢａＯ： １〜１０質量％、
ＣｕＯ： １〜１０質量％、
ＭｇＦ２： １〜１０質量％、
ＣａＦ２： １〜１０質量％、
ＳｒＦ２： １〜１０質量％、
Ｙ２Ｏ３： １〜１０質量％、
ＢａＣｌ２： ０〜１質量％、
を含むものが特に好ましい。
Ｐ２Ｏ５： ４０〜５０質量％、
Ａｌ２Ｏ３： １〜１０質量％、
ＢａＯ： １〜１０質量％、
ＣｕＯ： １〜１０質量％、
ＭｇＦ２： １〜１０質量％、
ＣａＦ２： １〜１０質量％、
ＳｒＦ２： １〜１０質量％、
Ｙ２Ｏ３： １〜１０質量％、
ＢａＣｌ２： ０〜１質量％、
を含むものが特に好ましい。
なお、詳細は後述するが、本実施形態のガラス基材１０１は、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が３％以下となるように構成されている。このように、８００〜９５０ｎｍの波長域の平均透過率が小さいガラス基材１０１を用いると、従来の近赤外線カットフィルタに用いられていた反射膜（誘電体多層膜）を用いることなく、可視光領域の光を選択的に透過するカットフィルタを製造できる。
また、ガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が１０％以下であることが好ましく、８％以下であるとより好ましく、７％以下であるとさらに好ましい。
また、ガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が３３５〜４００ｎｍの範囲にあることが好ましく、３３５〜３８０ｎｍの範囲にあることがより好ましく、３４０〜３５０ｎｍの範囲にあることがさらに好ましい。また、ガラス基材１０１は、透過率曲線の長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が５９０〜６３０ｎｍの範囲にあることが好ましく、６１０〜６２４ｎｍの範囲にあることがより好ましい。なお、本明細書において、半値波長とは、透過率が５０％となるときの波長をいい、短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）とは、透過率曲線の立ち上がりで透過率が５０％となるときの波長をいい、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）とは、透過率曲線の立ち下がりで透過率が５０％となるときの波長をいう。
また、ガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が１８％以下であることが好ましく、１７％以下であるとより好ましく、１６％以下であるとさらに好ましい。
［樹脂層］
本実施形態の樹脂層１０２は、特定の波長の光を吸収する色素と樹脂とによって構成された層である。樹脂層１０２は、例えば、近赤外吸収色素及び紫外線吸収色素の少なくともいずれか一方と、透明樹脂とを含むものであり、透明樹脂中に色素が均一に溶解または分散してなるものが好ましい。
本実施形態の樹脂層１０２は、特定の波長の光を吸収する色素と樹脂とによって構成された層である。樹脂層１０２は、例えば、近赤外吸収色素及び紫外線吸収色素の少なくともいずれか一方と、透明樹脂とを含むものであり、透明樹脂中に色素が均一に溶解または分散してなるものが好ましい。
樹脂層１０２を構成する近赤外線吸収色素としては、従来公知のものを採用することができ、例えば、シアニン系色素、ポリメチン系色素、スクアリリウム系色素、ポルフィリン系色素、金属ジチオール錯体系色素、フタロシアニン系色素、ジイモニウム系色素および無機酸化物粒子から選ばれる一種以上などを使用することができ、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、フタロシアニン系色素から選ばれる一種以上がより好ましい。
樹脂層１０２を構成する紫外線吸収色素としては、従来公知のものを採用することができ、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾオキサジノン系化合物、シアノアクリレート系、オキザニリド系化合物、サリシレート系化合物、ホルムアミジン系化合物、インドール系化合物、アゾメチン系化合物から選ばれる一種以上などを使用することができ、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物から選ばれる一種以上がより好ましい。
樹脂層１０２を構成する樹脂としては、従来公知の透明樹脂を採用することができ、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリパラフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂およびポリエステル樹脂から選ばれる一種以上が挙げられる。透明樹脂としては、透明性、近赤外線吸収色素の透明樹脂に対する溶解性および耐熱性の観点から、ガラス転移点（Ｔｇ）の高いものが好ましく、このため、熱硬化性樹脂が好適である。具体的には、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、およびエポキシ樹脂から選ばれる一種以上を使用することができる。ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂から選ばれる一種以上が好ましい。また、熱可塑性の樹脂であっても、官能基等の調整により耐熱性を高めることにより、透明樹脂として好適に使用され得る。例えば、官能基等の調整により耐熱性を高め得るアクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等も、透明樹脂として使用できる。
樹脂層１０２は、上記近赤外線吸収色素および透明樹脂以外に、さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、色調補正色素、レベリング剤、帯電防止剤、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、分散剤、難燃剤、滑剤、可塑剤等の任意成分を含有してもよい。
樹脂層１０２は、例えば、色素と、透明樹脂と、任意配合成分とを、溶媒に溶解または分散させて樹脂膜形成液を調製し、これを塗工し乾燥させ、さらに必要に応じて硬化させることにより形成することができる。なお、樹脂膜形成液は、カチオン系、アニオン系、ノニオン系等の公知の界面活性剤を含むものであってもよい。
また、樹脂膜形成液の塗工には、浸漬コーティング法、キャストコーティング法、スプレーコーティング法、スピンコーティング法等から選ばれる一種以上のコーティング法を採用することができる。
このように、樹脂層１０２は、ガラス基材１０１上に形成され、特定の波長の光を吸収するように構成された層であり、ガラス基材１０１の分光透過率特性に応じて吸収波長を設定する（つまり、最適な色素を選択する）ことにより、所望の可視光領域の光を抽出できる。
具体的には、本実施形態の樹脂層１０２においては、３４０〜４００ｎｍに極大吸収波長を有する紫外線吸収色素と、６５０〜７６０ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外吸収色素（第１の近赤外吸収色素）と、を含むものを採用することができる。 また、樹脂層１０２は、８００〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外吸収色素（第２の近赤外吸収色素）をさらに含むことができる。
なお、本実施形態の樹脂層１０２は、ガラス基材１０１の一方の主面上（図１（ｂ）において上側の面）に形成されているが、このような構成に限定されるものではない。樹脂層１０２は、ガラス基材１０１の他方の主面上（図１（ｂ）において下側の面）に形成されてもよく、また、ガラス基材１０１の両面に形成されてもよい。また、樹脂層１０２は必ずしも一層である必要はなく、複数層で構成することもできる。
具体的には、本実施形態の樹脂層１０２においては、３４０〜４００ｎｍに極大吸収波長を有する紫外線吸収色素と、６５０〜７６０ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外吸収色素（第１の近赤外吸収色素）と、を含むものを採用することができる。 また、樹脂層１０２は、８００〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外吸収色素（第２の近赤外吸収色素）をさらに含むことができる。
なお、本実施形態の樹脂層１０２は、ガラス基材１０１の一方の主面上（図１（ｂ）において上側の面）に形成されているが、このような構成に限定されるものではない。樹脂層１０２は、ガラス基材１０１の他方の主面上（図１（ｂ）において下側の面）に形成されてもよく、また、ガラス基材１０１の両面に形成されてもよい。また、樹脂層１０２は必ずしも一層である必要はなく、複数層で構成することもできる。
そして、このような樹脂層１０２が形成された近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が３８５〜４３０ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が５９０〜６３０ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が３．０％以下となり、人間の視感度に近い特性のものとなる（詳細は後述）。
［撮像装置］
次に、本発明に係る撮像装置について説明する。図２に示すように、本発明に係る撮像装置１は、固体撮像素子２００と、固体撮像素子２００を収納するパッケージ３００と、パッケージ３００の前面に取り付けられる近赤外線カットフィルタ１００とを備えている。
次に、本発明に係る撮像装置について説明する。図２に示すように、本発明に係る撮像装置１は、固体撮像素子２００と、固体撮像素子２００を収納するパッケージ３００と、パッケージ３００の前面に取り付けられる近赤外線カットフィルタ１００とを備えている。
固体撮像素子２００としては、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサを挙げることができる。
固体撮像素子２００は、枡形のパッケージ３００の底面の略中央部に配置され、近赤外線カットフィルタ１００の他方の主面側（図１（ｂ）において下側）が固体撮像素子２００と対向するようにパッケージ３００の開口部に取り付けられる。なお、図２においては、近赤外線カットフィルタ１００の樹脂層１０２側が固体撮像素子２００に向かう光が入射する入射面となっており、近赤外線カットフィルタ１００の他方の主面側が出射面となっているが、必ずしもこのような構成に限定されるものではなく、近赤外線カットフィルタ１００は上下逆向きに（つまり、樹脂層１０２が固体撮像素子２００と対向するように）取り付けられてもよい。
また、図２の撮像装置１においては、近赤外線カットフィルタ１００がパッケージ３００の開口部に取り付けられ、いわゆるカバーガラスを兼ねる構成となっているが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。例えば、撮像装置１は、固体撮像素子２００に光を導光するレンズ群（不図示）を備えてもよい。このとき、例えば、近赤外線カットフィルタ１００をレンズ群よりも撮像装置１側に配置し、近赤外線カットフィルタ１００よりもさらに撮像装置１側に、カバーガラスを設けてもよい。
以下、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００について、実施例及び比較例を挙げて更に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
［１．ガラス基材１０１の選定］
実施例１のガラス基材１０１として、ＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＤ７００、厚さ０．２１ｍｍ）を選定した。図３は、実施例１のガラス基材１０１の分光透過率曲線を示す図であり、縦軸は透過率（％）であり、横軸は波長（ｎｍ）である。
図３に示すように、本実施例のガラス基材１０１は、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が１．４％（つまり、３％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が４．５％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３４３ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６１９ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲内）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が１５．５％（つまり、１８％以下）になっている。
［１．ガラス基材１０１の選定］
実施例１のガラス基材１０１として、ＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＤ７００、厚さ０．２１ｍｍ）を選定した。図３は、実施例１のガラス基材１０１の分光透過率曲線を示す図であり、縦軸は透過率（％）であり、横軸は波長（ｎｍ）である。
図３に示すように、本実施例のガラス基材１０１は、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が１．４％（つまり、３％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が４．５％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３４３ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６１９ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲内）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が１５．５％（つまり、１８％以下）になっている。
［２．樹脂層１０２の形成］
容器内で、アクリル樹脂（透明樹脂）、ベンゾトリアゾール化合物とトリアジン系化合物（紫外線吸収色素）、及びスクアリリウム化合物とシアニン化合物（第１の近赤外吸収色素）を所定の混合比で混合して樹脂膜形成液を調整し、得られた樹脂膜形成液を、スピンコーターを用いて、ガラス基材１０１上に、塗布した。そして、樹脂膜形成液が塗布されたガラス基材１０１を１６０℃に加熱したホットプレートに乗せ、２０分間加熱して硬化させることより、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００を作成した。
容器内で、アクリル樹脂（透明樹脂）、ベンゾトリアゾール化合物とトリアジン系化合物（紫外線吸収色素）、及びスクアリリウム化合物とシアニン化合物（第１の近赤外吸収色素）を所定の混合比で混合して樹脂膜形成液を調整し、得られた樹脂膜形成液を、スピンコーターを用いて、ガラス基材１０１上に、塗布した。そして、樹脂膜形成液が塗布されたガラス基材１０１を１６０℃に加熱したホットプレートに乗せ、２０分間加熱して硬化させることより、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００を作成した。
図４は、実施例１の近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線を示す図であり、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。図４に示すように、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４１０ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６１０ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が１．３％となり、人間の視感度に近い特性のものが得られた。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００は、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制される。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００は、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制される。
（実施例２）
実施例２の近赤外線カットフィルタ１００は、ガラス基材１０１として、厚さ０．８ｍｍのＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＤ７００）を選定した点、樹脂層１０２を、アクリル樹脂（透明樹脂）と、ベンゾトリアゾール化合物とトリアジン系化合物（紫外線吸収色素）によって形成した点（つまり、近赤外吸収色素を含まない点）、で実施例１と異なっている。
実施例２の近赤外線カットフィルタ１００は、ガラス基材１０１として、厚さ０．８ｍｍのＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＤ７００）を選定した点、樹脂層１０２を、アクリル樹脂（透明樹脂）と、ベンゾトリアゾール化合物とトリアジン系化合物（紫外線吸収色素）によって形成した点（つまり、近赤外吸収色素を含まない点）、で実施例１と異なっている。
図５は、実施例２のガラス基材１０１の分光透過率曲線（点線）と、実施例２の近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線（実線、破線）を示す図である。なお、近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線については、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。
図５に示すように、本実施例のガラス基材１０１は、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．１％以下（つまり、３％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．２％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３５３ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約５９１ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲内）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が３．１％（つまり、１８％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．２％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３５３ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約５９１ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲内）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が３．１％（つまり、１８％以下）になっている。
そして、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４０５ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約５９１ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．１％以下となり、人間の視感度に近い特性のものが得られた。
なお、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００も、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
なお、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００も、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
（実施例３）
実施例３の近赤外線カットフィルタ１００は、ガラス基材１０１として、厚さ１．０ｍｍのＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＤ７００）を選定した点で実施例１と異なっている。
実施例３の近赤外線カットフィルタ１００は、ガラス基材１０１として、厚さ１．０ｍｍのＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＤ７００）を選定した点で実施例１と異なっている。
図６は、実施例３のガラス基材１０１の分光透過率曲線（点線）と、実施例３の近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線（実線、破線）を示す図である。なお、近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線については、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。
図６に示すように、本実施例のガラス基材１０１は、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．２％（つまり、３％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が１．０％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３４７ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６０２ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲内）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が６．８％（つまり、１８％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が１．０％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３４７ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６０２ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲内）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が６．８％（つまり、１８％以下）になっている。
そして、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４０４ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約５９６ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．２％となり、人間の視感度に近い特性のものが得られた。
なお、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００も、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
なお、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００も、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
（実施例４）
実施例４の近赤外線カットフィルタ１００は、ガラス基材１０１として、厚さ０．２３ｍｍのＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＤ７００）を選定した点、樹脂層１０２のシアニン化合物（近赤外線吸収色素）の含有量を変更した点、で実施例１と異なっている。
実施例４の近赤外線カットフィルタ１００は、ガラス基材１０１として、厚さ０．２３ｍｍのＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＤ７００）を選定した点、樹脂層１０２のシアニン化合物（近赤外線吸収色素）の含有量を変更した点、で実施例１と異なっている。
図７は、実施例４のガラス基材１０１の分光透過率曲線（点線）と、実施例４の近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線（実線、破線）を示す図である。なお、近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線については、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。
図７に示すように、本実施例のガラス基材１０１は、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が１．０％（つまり、３％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が３．４％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３４４ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６１５ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲内）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が１３．２％（つまり、１８％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が３．４％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３４４ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６１５ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲内）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が１３．２％（つまり、１８％以下）になっている。
そして、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４０４ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６０３ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．９％となり、人間の視感度に近い特性のものが得られた。
なお、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００も、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
なお、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００も、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
（実施例５）
実施例５の近赤外線カットフィルタ１００は、ガラス基材１０１として、厚さ０．３０ｍｍのＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＤ７００）を選定した点、樹脂層１０２を、アクリル樹脂（透明樹脂）、ベンゾトリアゾール化合物とトリアジン系化合物（紫外線吸収色素）、スクアリリウム化合物とシアニン化合物（第１の近赤外吸収色素）、ジイオニウム化合物（第２の近赤外吸収色素）によって形成した点（つまり、第２の近赤外吸収色素を追加した点）、で実施例１と異なっている。
実施例５の近赤外線カットフィルタ１００は、ガラス基材１０１として、厚さ０．３０ｍｍのＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＤ７００）を選定した点、樹脂層１０２を、アクリル樹脂（透明樹脂）、ベンゾトリアゾール化合物とトリアジン系化合物（紫外線吸収色素）、スクアリリウム化合物とシアニン化合物（第１の近赤外吸収色素）、ジイオニウム化合物（第２の近赤外吸収色素）によって形成した点（つまり、第２の近赤外吸収色素を追加した点）、で実施例１と異なっている。
図８は、実施例５のガラス基材１０１の分光透過率曲線（点線）と、実施例５の近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線（実線、破線）を示す図である。なお、近赤外線カットフィルタ１００の分光透過率曲線については、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。
図８に示すように、本実施例のガラス基材１０１は、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．２％（つまり、３％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が１．３％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３４８ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６０４ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲内）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が７．７％（つまり、１８％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が１．３％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３４８ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６０４ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲内）になっている。
また、本実施例のガラス基材１０１は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が７．７％（つまり、１８％以下）になっている。
そして、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４０６ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６０４ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．１％となり、人間の視感度に近い特性のものが得られた。
なお、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００も、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。（比較例１）
比較例１の近赤外線カットフィルタは、ガラス基材として、ＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＡ７００、厚さ０．２１ｍｍ）を選定した点で実施例１と異なり、樹脂層は、実施例１の樹脂層１０２と同一のものである。
なお、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００も、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。（比較例１）
比較例１の近赤外線カットフィルタは、ガラス基材として、ＨＯＹＡ（株）製のフツリン酸塩系ガラス（ＣＸＡ７００、厚さ０．２１ｍｍ）を選定した点で実施例１と異なり、樹脂層は、実施例１の樹脂層１０２と同一のものである。
図９は、比較例１のガラス基材の分光透過率曲線（点線）と、比較例１の近赤外線カットフィルタの分光透過率曲線（実線、破線）を示す図である。なお、近赤外線カットフィルタの分光透過率曲線については、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。
図９に示すように、本変形例のガラス基材は、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が４．３％に（つまり、３％より大きく）なっている。
また、本変形例のガラス基材は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が９．７％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本変形例のガラス基材は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３３８ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６３２ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲外）になっている。
また、本変形例のガラス基材は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が２３．８％に（つまり、１８％より大きく）なっている。
また、本変形例のガラス基材は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が９．７％（つまり、１０％以下）になっている。
また、本変形例のガラス基材は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３３８ｎｍ（つまり、３３５〜４００ｎｍの範囲内）であり、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６３２ｎｍ（つまり、５９０〜６３０ｎｍの範囲外）になっている。
また、本変形例のガラス基材は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が２３．８％に（つまり、１８％より大きく）なっている。
そして、本比較例の近赤外線カットフィルタは、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４０４ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６１０ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が４．１％となった。つまり、本比較例の近赤外線カットフィルタは、実施例１〜５の近赤外線カットフィルタ１００と比較して、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が高いものとなった。
なお、本変形例の近赤外線カットフィルタ１００も、実施例１〜５の近赤外線カットフィルタ１００と同様、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
なお、本変形例の近赤外線カットフィルタ１００も、実施例１〜５の近赤外線カットフィルタ１００と同様、従来の近赤外線カットフィルタのような反射膜を有していないため、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
このように、比較例１の近赤外線カットフィルタは、実施例１〜５の近赤外線カットフィルタ１００と比較して、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が高い（つまり、３％より大きい）ため、色再現性が悪いものとなる。この問題を対策するためには、従来の近赤外線カットフィルタで用いられているように、反射層を形成することが有効であるが、反射層を用いると、位相ずれが発生し、波長シフトやリップルが発生する、といった問題が発生する。
つまり、本実施形態（実施例１〜５）の近赤外線カットフィルタ１００においては、かかる問題を解決するため、ガラス基材１０１として、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が非常に低い（つまり、３％以下）ものを使用し、従来の反射層を使用することなく、人間の視感度に近い特性を得ている。
つまり、本実施形態（実施例１〜５）の近赤外線カットフィルタ１００においては、かかる問題を解決するため、ガラス基材１０１として、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が非常に低い（つまり、３％以下）ものを使用し、従来の反射層を使用することなく、人間の視感度に近い特性を得ている。
このように、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００は、従来の反射層を使用していないため、入射角依存性が極めて少なく、斜入射特性に優れたものとなる。また、このような近赤外線カットフィルタ１００を用いた撮像装置１は、ゴーストの発生が抑制されるため、色再現性に優れた画像を得ることができる。
以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。
例えば、本実施形態（実施例１〜５）においては、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４０４〜４１０ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約５９１〜６１０ｎｍの近赤外線カットフィルタ１００を例示したが、このような特性のものに限定されるものではない。樹脂層１０２の紫外線吸収色素、第１の近赤外吸収色素、及び第２の近赤外吸収色素を適宜選択し、またこれらの混合比を調整することにより、透過率曲線の短波長側の半値波長を３８５〜４３０ｎｍの範囲内で調整でき、長波長側の半値波長を５９０〜６３０ｎｍの範囲内で調整できる。
（第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る近赤外線カットフィルタ１００Ａの構成を説明する縦断面図である。図１０に示すように、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、樹脂層１０２の上面（ガラス基材１０１とは反対側の面）に反射防止膜１０３を備え、ガラス基材１０１の他方の主面上（図１０において下側の面）に反射防止膜１０４を備える点で、第１の実施形態の近赤外線カットフィルタ１００とは異なる。
このように反射防止膜１０３、１０４を形成すると、近赤外線カットフィルタ１００Ａの界面（つまり、入射面及び出射面）での反射を抑えることができるため、透過率を高める（改善する）ことができる。
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る近赤外線カットフィルタ１００Ａの構成を説明する縦断面図である。図１０に示すように、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、樹脂層１０２の上面（ガラス基材１０１とは反対側の面）に反射防止膜１０３を備え、ガラス基材１０１の他方の主面上（図１０において下側の面）に反射防止膜１０４を備える点で、第１の実施形態の近赤外線カットフィルタ１００とは異なる。
このように反射防止膜１０３、１０４を形成すると、近赤外線カットフィルタ１００Ａの界面（つまり、入射面及び出射面）での反射を抑えることができるため、透過率を高める（改善する）ことができる。
本実施形態の反射防止膜１０３、１０４は、近赤外線カットフィルタ１００Ａの入射面及び出射面の界面における反射を防止する層であり、具体的には低屈折率の誘電体膜と高屈折率の誘電体膜とを交互に積層した誘電体多層膜によって構成されている。
誘電体多層膜を構成する誘電体膜の材料は、所望の光学特性に応じて自由に選択することができるが、低屈折率の誘電体層を構成するための低屈折率材料の屈折率は、１．１〜１．５の範囲にあることが好ましく、低屈折率材料としては、例えば、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、ＳｉＯ２中空子やエアゾル構造を有する低屈折ゾルゲルコートなどを適用できる。また、高屈折率の誘電体層を構成するための高屈折率材料の屈折率は、２．０〜２．５の範囲にあることが好ましく、高屈折率材料としては、例えば、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５などを適用できる。
また、屈折率１．４〜１．６の材料（例えば、ＳｉＯ２）を高屈折率材料として使用することもでき、この場合、屈折率１．１〜１．３の材料（例えば、エアゾルコート）を低屈折率材料として適用できる。
また、屈折率１．４〜１．６の材料（例えば、ＳｉＯ２）を高屈折率材料として使用することもでき、この場合、屈折率１．１〜１．３の材料（例えば、エアゾルコート）を低屈折率材料として適用できる。
このように、反射防止膜１０３、１０４に誘電体多層膜を用いることにより、各誘電体膜で生じる光の干渉を利用して、容易に反射防止機能を付与することができる。しかしながら、膜層数が多くなると、光の斜入射時に光路長が長くなり、各層における反射光の干渉条件が崩れるため、波長シフトやリップルが生じるといった問題が発生する。また、このような波長シフトやリップルは、反射光の増大を招き、固体撮像素子２００上では一種のゴーストとして観測され、正確な色再現性を得ることができないという問題も発生する。そこで、本実施形態においては、かかる問題を回避するため、誘電体多層膜の膜層数を１０層以下となるように構成している。なお、膜層数は、特に５層以下、さらには３層以下であることが好ましい。
また、誘電体多層膜を構成する誘電体膜の厚さは、所望の光学特性に応じて自由に選択することができるが、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
また、誘電体多層膜全体（つまり、反射防止膜１０３、１０４）の厚さは、５００ｎｍ以下に設定されている。
また、誘電体多層膜を構成する誘電体膜の厚さは、所望の光学特性に応じて自由に選択することができるが、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
また、誘電体多層膜全体（つまり、反射防止膜１０３、１０４）の厚さは、５００ｎｍ以下に設定されている。
なお、本実施形態の樹脂層１０２は、ガラス基材１０１の一方の主面上（図１０）において上側の面）に形成されているが、第１の実施形態と同様、樹脂層１０２は、ガラス基材１０１の他方の主面上（図１０において下側の面）に形成されてもよく、また、ガラス基材１０１の両面に形成されてもよい。また、樹脂層１０２は必ずしも一層である必要はなく、複数層で構成することもできる。
以下、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００Ａについて、実施例を挙げて更に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例６）
実施例１の近赤外線カットフィルタ１００に、以下の手順（３．反射防止膜１０３、１０４の形成）によってさらに反射防止膜１０３、１０４を形成し、実施例６の近赤外線カットフィルタ１００Ａを作成した。
［３．反射防止膜１０３、１０４の形成］
実施例１の近赤外線カットフィルタ１００の樹脂層１０２の上面（ガラス基材１０１とは反対側の面）及びガラス基材１０１の他方の主面上（図１０において下側の面）に、いわゆるゾル・ゲル法を用いて、表１の誘電体薄膜（誘電体層１〜５）を順番に形成し（つまり、反射防止膜１０３、１０４を形成し）、実施例６の近赤外線カットフィルタ１００Ａを得た。
実施例１の近赤外線カットフィルタ１００に、以下の手順（３．反射防止膜１０３、１０４の形成）によってさらに反射防止膜１０３、１０４を形成し、実施例６の近赤外線カットフィルタ１００Ａを作成した。
［３．反射防止膜１０３、１０４の形成］
実施例１の近赤外線カットフィルタ１００の樹脂層１０２の上面（ガラス基材１０１とは反対側の面）及びガラス基材１０１の他方の主面上（図１０において下側の面）に、いわゆるゾル・ゲル法を用いて、表１の誘電体薄膜（誘電体層１〜５）を順番に形成し（つまり、反射防止膜１０３、１０４を形成し）、実施例６の近赤外線カットフィルタ１００Ａを得た。
図１１は、実施例６の近赤外線カットフィルタ１００Ａの分光透過率曲線を示す図であり、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。図１１に示すように、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約３９０ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６１０ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が１．２％となり、人間の視感度に近い特性のものが得られた。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４として誘電体多層膜を有しているものの、その厚みが十分に薄いため（５００ｎｍ以下であるため）、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４を備えるため、実施例１の近赤外線カットフィルタ１００と比較して（つまり、図４と比較して）透過率が高く、透過率のピークは約９５％になっている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４として誘電体多層膜を有しているものの、その厚みが十分に薄いため（５００ｎｍ以下であるため）、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４を備えるため、実施例１の近赤外線カットフィルタ１００と比較して（つまり、図４と比較して）透過率が高く、透過率のピークは約９５％になっている。
（実施例７）
実施例２の近赤外線カットフィルタ１００に、実施例６と同様の手順で反射防止膜１０３、１０４を形成し、実施例７の近赤外線カットフィルタ１００Ａを作成した。
実施例２の近赤外線カットフィルタ１００に、実施例６と同様の手順で反射防止膜１０３、１０４を形成し、実施例７の近赤外線カットフィルタ１００Ａを作成した。
図１２は、実施例７の近赤外線カットフィルタ１００Ａの分光透過率曲線を示す図であり、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。図１２に示すように、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４０３ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約５９６ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．１％以下となり、人間の視感度に近い特性のものが得られた。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４として誘電体多層膜を有しているものの、その厚みが十分に薄いため（５００ｎｍ以下であるため）、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４を備えるため、実施例２の近赤外線カットフィルタ１００と比較して（つまり、図５と比較して）透過率が高く、透過率のピークは約９５％になっている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４として誘電体多層膜を有しているものの、その厚みが十分に薄いため（５００ｎｍ以下であるため）、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４を備えるため、実施例２の近赤外線カットフィルタ１００と比較して（つまり、図５と比較して）透過率が高く、透過率のピークは約９５％になっている。
（実施例８）
実施例３の近赤外線カットフィルタ１００に、実施例６と同様の手順で反射防止膜１０３、１０４を形成し、実施例８の近赤外線カットフィルタ１００Ａを作成した。
実施例３の近赤外線カットフィルタ１００に、実施例６と同様の手順で反射防止膜１０３、１０４を形成し、実施例８の近赤外線カットフィルタ１００Ａを作成した。
図１３は、実施例８の近赤外線カットフィルタ１００Ａの分光透過率曲線を示す図であり、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。図１３に示すように、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４０２ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６０１ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．２％となり、人間の視感度に近い特性のものが得られた。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４として誘電体多層膜を有しているものの、その厚みが十分に薄いため（５００ｎｍ以下であるため）、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４を備えるため、実施例３の近赤外線カットフィルタ１００と比較して（つまり、図６と比較して）透過率が高く、透過率のピークは約９７％になっている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４として誘電体多層膜を有しているものの、その厚みが十分に薄いため（５００ｎｍ以下であるため）、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４を備えるため、実施例３の近赤外線カットフィルタ１００と比較して（つまり、図６と比較して）透過率が高く、透過率のピークは約９７％になっている。
（実施例９）
実施例４の近赤外線カットフィルタ１００に、実施例６と同様の手順で反射防止膜１０３、１０４を形成し、実施例９の近赤外線カットフィルタ１００Ａを作成した。
実施例４の近赤外線カットフィルタ１００に、実施例６と同様の手順で反射防止膜１０３、１０４を形成し、実施例９の近赤外線カットフィルタ１００Ａを作成した。
図１４は、実施例９の近赤外線カットフィルタ１００Ａの分光透過率曲線を示す図であり、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。図１４に示すように、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４０２ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６０８ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．９％となり、人間の視感度に近い特性のものが得られた。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４として誘電体多層膜を有しているものの、その厚みが十分に薄いため（５００ｎｍ以下であるため）、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４を備えるため、実施例４の近赤外線カットフィルタ１００と比較して（つまり、図７と比較して）透過率が高く、透過率のピークは約９８％になっている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４として誘電体多層膜を有しているものの、その厚みが十分に薄いため（５００ｎｍ以下であるため）、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４を備えるため、実施例４の近赤外線カットフィルタ１００と比較して（つまり、図７と比較して）透過率が高く、透過率のピークは約９８％になっている。
（実施例１０）
実施例５の近赤外線カットフィルタ１００に、実施例６と同様の手順で反射防止膜１０３、１０４を形成し、実施例１０の近赤外線カットフィルタ１００Ａを作成した。
実施例５の近赤外線カットフィルタ１００に、実施例６と同様の手順で反射防止膜１０３、１０４を形成し、実施例１０の近赤外線カットフィルタ１００Ａを作成した。
図１５は、実施例１０の近赤外線カットフィルタ１００Ａの分光透過率曲線を示す図であり、入射角０°のときの分光透過率曲線（実線）と、入射角３０°のときの分光透過率曲線（破線）を示している。図１５に示すように、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が約４０４ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が約６０４ｎｍ、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が０．１％となり、人間の視感度に近い特性のものが得られた。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４として誘電体多層膜を有しているものの、その厚みが十分に薄いため（５００ｎｍ以下であるため）、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４を備えるため、実施例５の近赤外線カットフィルタ１００と比較して（つまり、図８と比較して）透過率が高く、透過率のピークは約９３％になっている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４として誘電体多層膜を有しているものの、その厚みが十分に薄いため（５００ｎｍ以下であるため）、入射角３０°の光が入射しても、カットフィルタとしての性能を著しく損なう位相ずれ、波長シフトおよびリップルの発生が抑制されている。
また、本実施例の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、反射防止膜１０３、１０４を備えるため、実施例５の近赤外線カットフィルタ１００と比較して（つまり、図８と比較して）透過率が高く、透過率のピークは約９３％になっている。
このように、実施例６〜１０の近赤外線カットフィルタ１００Ａは、斜入射特性に優れ、かつ透過率が高いものとなる。また、このような近赤外線カットフィルタ１００を用いた撮像装置１は、明るく、色再現性にも優れた画像を得ることができる。
（第３の実施形態）
図１６は、本発明の第３の実施形態に係る近赤外線カットフィルタ１００Ｂの構成を説明する縦断面図である。図１６に示すように、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００Ｂは、ガラス基材１０１と樹脂層１０２との間に、両者を接合する接合層１０５を備える点で、第１の実施形態の近赤外線カットフィルタ１００とは異なる。
このように接合層１０５を形成すると、ガラス基材１０１と樹脂層１０２との密着性を高めることができるため、信頼性を向上させることができる。
図１６は、本発明の第３の実施形態に係る近赤外線カットフィルタ１００Ｂの構成を説明する縦断面図である。図１６に示すように、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００Ｂは、ガラス基材１０１と樹脂層１０２との間に、両者を接合する接合層１０５を備える点で、第１の実施形態の近赤外線カットフィルタ１００とは異なる。
このように接合層１０５を形成すると、ガラス基材１０１と樹脂層１０２との密着性を高めることができるため、信頼性を向上させることができる。
本発明者が鋭意検討した結果、Ｓｉ原子と、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上とを含む接合成分を用いると、ガラス基材１０１と樹脂層１０２との密着性を高めることができることを見出した。本実施形態の接合層１０５は、かかる知見に基づくものであり、Ｓｉ原子とともに、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上を含む単層構造を有するものである。
なお、本明細書において、単層構造とは、下記測定条件で、走査型透過電子顕微鏡−エネルギー分散型Ｘ線分光分析器（ＳＴＥＭ−ＥＤＸ）により測定したときに、得られる測定画像（像コントラスト）または元素分析結果から、同一組成を有する形成材料からなることが特定される層構造を意味する。
＜測定条件＞
走査型透過電子顕微鏡：日本電子（株）製 ＡＲＭ２００Ｆ
エネルギー分散型Ｘ線分光分析器：日本電子（株）製 ＪＥＤ−２３００Ｔ
試料調製：集束イオンビーム加工（ＦＩＢ）
加速電圧：２００ｋＶ
元素分析：ＥＤＸマッピング（解像度：２５６×２５６）
なお、本明細書において、単層構造とは、下記測定条件で、走査型透過電子顕微鏡−エネルギー分散型Ｘ線分光分析器（ＳＴＥＭ−ＥＤＸ）により測定したときに、得られる測定画像（像コントラスト）または元素分析結果から、同一組成を有する形成材料からなることが特定される層構造を意味する。
＜測定条件＞
走査型透過電子顕微鏡：日本電子（株）製 ＡＲＭ２００Ｆ
エネルギー分散型Ｘ線分光分析器：日本電子（株）製 ＪＥＤ−２３００Ｔ
試料調製：集束イオンビーム加工（ＦＩＢ）
加速電圧：２００ｋＶ
元素分析：ＥＤＸマッピング（解像度：２５６×２５６）
接合層１０５の厚みは、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、１０〜５００ｎｍであることがより好ましく、３０〜３００ｎｍであることがさらに好ましい。
接合層１０５の厚みが１０００ｎｍ以下であることにより、接合層１０５の形成時（焼成時）におけるムラの発生を抑制し易くなり、接合層１０５の膜面を容易に均一化することができる。
また、接合層１０５の厚みが１０ｎｍ以上である場合、接合層１０５が十分な接合強度を発揮し易くなって、近赤外線カットフィルタ１００Ｂの機械的強度を容易に向上することができる。
なお、本明細書において、接合層１０５の厚みは、上記ＳＴＥＭ−ＥＤＸを用いて測定したときに得られる近赤外線カットフィルタ１００Ｂの断面の測定画像（像コントラスト）において、接合層１０５の厚みを５０点測定したときの算術平均値を意味する。
接合層１０５の厚みが１０００ｎｍ以下であることにより、接合層１０５の形成時（焼成時）におけるムラの発生を抑制し易くなり、接合層１０５の膜面を容易に均一化することができる。
また、接合層１０５の厚みが１０ｎｍ以上である場合、接合層１０５が十分な接合強度を発揮し易くなって、近赤外線カットフィルタ１００Ｂの機械的強度を容易に向上することができる。
なお、本明細書において、接合層１０５の厚みは、上記ＳＴＥＭ−ＥＤＸを用いて測定したときに得られる近赤外線カットフィルタ１００Ｂの断面の測定画像（像コントラスト）において、接合層１０５の厚みを５０点測定したときの算術平均値を意味する。
本実施形態の接合層１０５は、Ｓｉ原子とともに、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上を含むものであるが、Ｓｉ原子とともに接合層１０５中に含有される、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上としては、Ｔｉ原子であることが好ましい。
本実施形態の接合層１０５において、Ｓｉ原子、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子の総数（総原子数）に占める、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子の合計原子数の割合α（ａｔｏｍｉｃ％）は、０ａｔｏｍｉｃ％を超え３３．３ａｔｏｍｉｃ％以下であることが好ましく、９〜３３．３ａｔｏｍｉｃ％であることがより好ましく、１２〜３３．３ａｔｏｍｉｃ％であることがさらに好ましい。なお、本明細書において、接合層１０５を構成するＳｉ原子、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子の総数（総原子数）に占める、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子の合計原子数の割合α（ａｔｏｍｉｃ％）は、以下の方法により算出される値を意味する。
（１）上述した測定条件により光学フィルターのＳＴＥＭ−ＥＤＸ測定を行って、ＳＴＥＭ−ＥＤＸライン（光学フィルターを構成する各元素の深さ方向におけるＥＤＸ線（Ｋ線）検出強度ライン）を得る。
（２）接合層１０５を構成する領域における、Ｓｉ原子のＥＤＸ線積算強度ＸＳｉ、Ｔｉ原子のＥＤＸ線積算強度ＸＴｉ、Ｚｒ原子のＥＤＸ線積算強度ＸＺｒおよびＡｌ原子のＥＤＸ線積算強度ＸＡｌをそれぞれ求める。
（３）（２）で求めた各ＥＤＸ線積算強度にｋファクター（加速電圧や検出効率に依存する、原子番号ごとに異なる補正係数。以下便宜的に、Ｓｉ原子のｋファクターをＫＳｉ、Ｔｉ原子のｋファクターをＫＴｉ、Ｚｒ原子のｋファクターをＫＺｒ、Ａｌ原子のｋファクターをＫＡｌとする。）を掛けた値が、各構成元素の重量比に対応するとみなし得る。このため、例えば接合層を構成するＴｉ原子の重量割合ＡＴｉ(重量％)は下記式により算出することができる。
（４）さらに、上記各原子のＥＤＸ線積算強度Ｘにｋファクターを掛けた値を、各々の原子量Ｍで除した値が、各構成元素の原子数の比に対応するとみなし得る。このため、Ｓｉ原子の原子量をＭＳｉ、Ｔｉ原子の原子量をＭＴｉ、Ｚｒ原子の原子量をＭＺｒ、Ａｌ原子の原子量をＭＡｌとした場合、例えば接合層１０５を構成するＴｉ原子の原子数の割合αＴｉ（ａｔｏｍｉｃ％）は下記式により算出することができる。
また、接合層１０５を構成するＴｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子の合計原子数の割合α（ａｔｏｍｉｃ％）は、下記式により算出することができる。
例えば、接合層１０５中にＳｉ原子およびＴｉ原子が含まれるが、Ｚｒ原子およびＡｌ原子が含まれない場合、接合層１０５を構成するＴｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子の合計原子数の割合α（ａｔｏｍｉｃ％）は、下記式により算出することができる。
なお、本実施形態においては、ＫＳｉ＝１．０００、ＫＴｉ＝１．０３３、ＫＺｒ＝５．６９６、ＫＡｌ＝１．０５０とした。
（１）上述した測定条件により光学フィルターのＳＴＥＭ−ＥＤＸ測定を行って、ＳＴＥＭ−ＥＤＸライン（光学フィルターを構成する各元素の深さ方向におけるＥＤＸ線（Ｋ線）検出強度ライン）を得る。
（２）接合層１０５を構成する領域における、Ｓｉ原子のＥＤＸ線積算強度ＸＳｉ、Ｔｉ原子のＥＤＸ線積算強度ＸＴｉ、Ｚｒ原子のＥＤＸ線積算強度ＸＺｒおよびＡｌ原子のＥＤＸ線積算強度ＸＡｌをそれぞれ求める。
（３）（２）で求めた各ＥＤＸ線積算強度にｋファクター（加速電圧や検出効率に依存する、原子番号ごとに異なる補正係数。以下便宜的に、Ｓｉ原子のｋファクターをＫＳｉ、Ｔｉ原子のｋファクターをＫＴｉ、Ｚｒ原子のｋファクターをＫＺｒ、Ａｌ原子のｋファクターをＫＡｌとする。）を掛けた値が、各構成元素の重量比に対応するとみなし得る。このため、例えば接合層を構成するＴｉ原子の重量割合ＡＴｉ(重量％)は下記式により算出することができる。
以下、本実施形態の近赤外線カットフィルタ１００Ｂについて、実施例を挙げて更に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１１）
実施例１のガラス基材１０１に、以下の手順（４．接合層１０５の形成）によって接合層１０５を形成した。そして、接合層１０５の上面に、実施例１と同様の手順（２．樹脂層１０２の形成）で樹脂層１０２の形成し、近赤外線カットフィルタ１００Ｂを作成した。
［４．接合層１０５の形成］
１．カップリング剤含有塗布液の調製
（１）容器中に０．５Ｎ（ｍｏｌ／Ｌ）のＨＣｌ水溶液０．３ｍＬと２−メトキシエタノール２．２ｍＬを秤量し、密閉下で混合した。
（２）上記容器内にオルトケイ酸テトラエチル（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５)４）を加え、密閉下で３０分間混合し、下記反応式で表される反応を生じさせた。
Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５)４＋Ｈ２Ｏ → ＨＯ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３＋Ｃ２Ｈ５ＯＨ
上記反応により水が全て消費され水酸基が生じるため、加水分解速度の速いＴｉのアルコキシドを加えても水酸化物が析出せず、溶液が均質となることが期待された。
（３）上記容器内にさらにチタン（IV）ｎ−ブトキシド（Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４）を所定の割合（例えば、３〜２０モル％）になるように添加し、密閉下で３０分間混合することにより、カップリング剤含有塗布液を調製した。
なお、このとき容器内では下記反応式で表される反応が生じたと考えられる。
４ＯＨ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３＋Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４→Ｔｉ（Ｏ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３）４＋４Ｃ４Ｈ９ＯＨ
実施例１のガラス基材１０１に、以下の手順（４．接合層１０５の形成）によって接合層１０５を形成した。そして、接合層１０５の上面に、実施例１と同様の手順（２．樹脂層１０２の形成）で樹脂層１０２の形成し、近赤外線カットフィルタ１００Ｂを作成した。
［４．接合層１０５の形成］
１．カップリング剤含有塗布液の調製
（１）容器中に０．５Ｎ（ｍｏｌ／Ｌ）のＨＣｌ水溶液０．３ｍＬと２−メトキシエタノール２．２ｍＬを秤量し、密閉下で混合した。
（２）上記容器内にオルトケイ酸テトラエチル（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５)４）を加え、密閉下で３０分間混合し、下記反応式で表される反応を生じさせた。
Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５)４＋Ｈ２Ｏ → ＨＯ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３＋Ｃ２Ｈ５ＯＨ
上記反応により水が全て消費され水酸基が生じるため、加水分解速度の速いＴｉのアルコキシドを加えても水酸化物が析出せず、溶液が均質となることが期待された。
（３）上記容器内にさらにチタン（IV）ｎ−ブトキシド（Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４）を所定の割合（例えば、３〜２０モル％）になるように添加し、密閉下で３０分間混合することにより、カップリング剤含有塗布液を調製した。
なお、このとき容器内では下記反応式で表される反応が生じたと考えられる。
４ＯＨ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３＋Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４→Ｔｉ（Ｏ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３）４＋４Ｃ４Ｈ９ＯＨ
２．塗布膜の形成
上記カップリング剤含有塗布液を含有する容器内に対し、さらに０．５ＮのＨＣｌ水溶液１．２ｍＬと、水４．７ｍＬと、２−メトキシエタノール８．１ｍＬを秤量し、密閉下で３０分間混合して塗布膜形成液を調製した。
このとき容器内では下記反応式で表される反応が生じたと考えられる。
Ｔｉ｛（Ｏ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３｝４＋１２Ｈ２Ｏ→Ｔｉ｛（Ｏ−Ｓｉ（ＯＨ）３｝４＋１２Ｃ２Ｈ５ＯＨ
ＨＯ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３＋３Ｈ２Ｏ→ Ｓｉ（ＯＨ）４ ＋ ３Ｃ２Ｈ５ＯＨ
得られた塗布膜形成液を、スピンコーターを用いてガラス基材１０１上に、０．０３ｍＬ／ｃｍ２となるように塗布した。
上記塗布膜形成液が塗布されたガラス基材１０１を２５０℃に加熱したホットプレートに乗せ、３０分間加熱して脱水縮合させることにより表面に硬化膜（接合層１０５）を形成した。
上記カップリング剤含有塗布液を含有する容器内に対し、さらに０．５ＮのＨＣｌ水溶液１．２ｍＬと、水４．７ｍＬと、２−メトキシエタノール８．１ｍＬを秤量し、密閉下で３０分間混合して塗布膜形成液を調製した。
このとき容器内では下記反応式で表される反応が生じたと考えられる。
Ｔｉ｛（Ｏ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３｝４＋１２Ｈ２Ｏ→Ｔｉ｛（Ｏ−Ｓｉ（ＯＨ）３｝４＋１２Ｃ２Ｈ５ＯＨ
ＨＯ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３＋３Ｈ２Ｏ→ Ｓｉ（ＯＨ）４ ＋ ３Ｃ２Ｈ５ＯＨ
得られた塗布膜形成液を、スピンコーターを用いてガラス基材１０１上に、０．０３ｍＬ／ｃｍ２となるように塗布した。
上記塗布膜形成液が塗布されたガラス基材１０１を２５０℃に加熱したホットプレートに乗せ、３０分間加熱して脱水縮合させることにより表面に硬化膜（接合層１０５）を形成した。
次いで、接合層１０５の上面に、実施例１と同様の手順（２．樹脂層１０２の形成）で樹脂層１０２の形成し、近赤外線カットフィルタ１００Ｂを作成した。
このように、ガラス基材１０１と樹脂層１０２との間に接合層１０５を形成すると、ガラス基材１０１と樹脂層１０２との密着性を格段に高めることができるため、信頼性を飛躍的に向上させることができる。
なお、本実施形態の接合層１０５は、Ｓｉ原子とともに、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上を含むものであるが、接合層１０５を形成する代わりに、接合層１０５の各成分を、樹脂層１０２に含有させることもできる。つまり、樹脂層１０２が、Ｓｉ原子とともに、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上を含むように構成することができる。
また、本実施形態の接合層１０５は、Ｓｉ原子とともに、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上を含むものであるとしたが、ガラス基材１０１と樹脂層１０２との密着性を高めることができればよく、例えば、透明な蒸着型又は塗布型の接着剤を適用することもできる。
また、本実施形態の樹脂層１０２は、接合層１０５を介してガラス基材１０１の一方の主面上（図１６において上側の面）に形成されているが、第１の実施形態と同様、樹脂層１０２は、接合層１０５を介してガラス基材１０１の他方の主面上（図１６において下側の面）に形成されてもよく、また、ガラス基材１０１の両面に形成されてもよい。また、樹脂層１０２は必ずしも一層である必要はなく、複数層で構成することもできる。
なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
１ ：撮像装置
１１ ：吸収層
１２ ：反射層
１３ ：透明基材
１００ ：近赤外線カットフィルタ
１００Ａ ：近赤外線カットフィルタ
１００Ｂ ：近赤外線カットフィルタ
１０１ ：ガラス基材
１０２ ：樹脂層
１０３ ：反射防止膜
１０４ ：反射防止膜
１０５ ：接合層
２００ ：固体撮像素子
３００ ：パッケージ
１１ ：吸収層
１２ ：反射層
１３ ：透明基材
１００ ：近赤外線カットフィルタ
１００Ａ ：近赤外線カットフィルタ
１００Ｂ ：近赤外線カットフィルタ
１０１ ：ガラス基材
１０２ ：樹脂層
１０３ ：反射防止膜
１０４ ：反射防止膜
１０５ ：接合層
２００ ：固体撮像素子
３００ ：パッケージ
Claims (21)
- フツリン酸塩系ガラス又はリン酸塩系ガラスからなり、８００〜９５０ｎｍの波長域における平均透過率が３％以下である透明基材と、
前記透明基材の少なくとも一方の主面上に形成され、特定の波長の光を吸収する樹脂層と、
を備えることを特徴とする近赤外線カットフィルタ。 - 前記透明基材の透過率曲線の短波長側の半値波長が３３５〜４００ｎｍであり、長波長側の半値波長が５９０〜６３０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記透明基材は、６５０〜７２０ｎｍの波長域における平均透過率が１８％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記透明基材は、７２０〜７５０ｎｍの波長域における平均透過率が１０％以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記樹脂層は、透明樹脂と、該透明樹脂中に均一に分散してなる色素と、を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記色素は、３４０〜４００ｎｍに極大吸収波長を有する紫外線吸収色素を含むことを特徴とする請求項５に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記色素は、６５０〜７６０ｎｍに極大吸収波長を有する第１の近赤外吸収色素を含むことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記色素は、８００〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する第２の近赤外吸収色素を含むことを特徴とする請求項７に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記樹脂層が、Ｓｉ原子とともに、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上を含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記透明基板と前記樹脂層との間に、前記透明基板と前記樹脂層の密着性を高める接合層を備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記接合層は、Ｓｉ原子とともに、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子から選ばれる一種以上を含む単層構造を有することを特徴とする請求項１０に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記接合層において、Ｓｉ原子、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子の総数に占める、Ｔｉ原子、Ｚｒ原子およびＡｌ原子の合計原子数の割合が、０ａｔｏｍｉｃ％を超え３３．３ａｔｏｍｉｃ％以下であることを特徴とする請求項１１に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記樹脂層上に第１の反射防止膜を備え、前記透明基材の他方の主面上に第２の反射防止膜を備えることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 透過率曲線の短波長側の半値波長が３８５〜４３０ｎｍであり、長波長側の半値波長が５９０〜６３０ｎｍであることを特徴とする請求項１３に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記第１の反射防止膜及び前記第２の反射防止膜が、それぞれ、厚さ５００ｎｍ以下の誘電体多層膜によって構成されていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記誘電体多層膜が、１０層以下であることを特徴とする請求項１５に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記誘電体多層膜は、屈折率１．１〜１．５の材料から構成される低屈折誘電体膜と、屈折率２．０〜２．５の材料から構成される高屈折誘電体膜と、が交互に積層されて形成されていることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記誘電体多層膜は、屈折率１．１〜１．３の材料から構成される低屈折誘電体膜と、屈折率１．４〜１．６の材料から構成される高屈折誘電体膜と、が交互に積層されて形成されていることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 前記透明基材の厚さが、０．０１〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の近赤外線カットフィルタ。
- 固体撮像素子と、請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の近赤外線カットフィルタとを備えることを特徴とする撮像装置。
- 前記近赤外線カットフィルタが、前記固体撮像素子の直前に配置され、カバーガラスを兼ねることを特徴とする請求項２０に記載の撮像装置。
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|---|---|---|---|---|
| WO2023074746A1 (ja) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | Hoya株式会社 | 光学素子および撮像装置 |
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-
2020
- 2020-04-21 JP JP2020075538A patent/JP2021015269A/ja active Pending
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| WO2024048513A1 (ja) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | Ａｇｃ株式会社 | 光学フィルタ |
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