JP7384015B2 - cover glass - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置に用いられるカバーガラスに関する。 The present invention relates to a cover glass used in an imaging device.
従来、筐体にイメージセンサが内蔵された撮像素子が広く用いられている。イメージセンサが、撮像素子の筐体内を反射した光等の不要な光を受光した場合には、フレアやゴースト等の不具合が生じることがある。このような問題を防ぐため、遮光膜を形成したカバーガラス等が用いられることがある。この場合には、撮像素子における、光を届かせることが不要な部分において遮光することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image sensor in which an image sensor is built into a housing has been widely used. When the image sensor receives unnecessary light such as light reflected within the casing of the image sensor, problems such as flare and ghosting may occur. In order to prevent such problems, a cover glass or the like on which a light-shielding film is formed is sometimes used. In this case, it is possible to block light from a portion of the image sensor that does not require light to reach.
特許文献１には、遮光膜を有する光学フィルタ部材の一例が開示されている。この光学フィルタ部材においては、基体の上面における周囲領域に遮光膜が形成されている。基体の上面及び遮光膜は、光学多層膜により覆われている。光学多層膜においては、可視光の透過率が高く、赤外線の透過率が低い。
しかしながら、特許文献１に記載されたような光学フィルタ部材においては、遮光膜の遮光性が高いだけでなく、遮光膜の反射率も高いという問題がある。そのため、例えば、光がカバーガラスから斜めに入射した場合等には、遮光膜の下面と筐体との間において光が反射し、結果としてイメージセンサに不要な光が入射するおそれがある。
However, in the optical filter member as described in
本発明の目的は、所望の領域において遮光性に優れ、かつ反射率が低い、カバーガラスを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cover glass that has excellent light-shielding properties and low reflectance in desired areas.
本発明に係るカバーガラスは、撮像装置に用いられ、かつ遮光部及び透光部を有するカバーガラスであって、対向し合う第１の主面及び第２の主面を有するガラス基板と、遮光部において、ガラス基板の第１の主面上に設けられている遮光膜と、遮光膜上に設けられている反射防止膜と、を備え、遮光膜がクロム層と、窒化クロム層とを含み、クロム層と反射防止膜との間に窒化クロム層が設けられていることを特徴とする。 A cover glass according to the present invention is a cover glass that is used in an imaging device and has a light-shielding part and a light-transmitting part, and includes a glass substrate having a first main surface and a second main surface facing each other, and a light-shielding part. The part includes a light shielding film provided on the first main surface of the glass substrate and an antireflection film provided on the light shielding film, the light shielding film including a chromium layer and a chromium nitride layer. , characterized in that a chromium nitride layer is provided between the chromium layer and the antireflection film.
遮光膜が、窒化クロム層と反射防止膜との間に設けられている酸窒化クロム層をさらに含むことが好ましい。 Preferably, the light shielding film further includes a chromium oxynitride layer provided between the chromium nitride layer and the antireflection film.
窒化クロム層が第１の窒化クロム層であり、遮光膜が、第１の窒化クロム層とは別の第２の窒化クロム層をさらに含み、第２の窒化クロム層が、クロム層とガラス基板との間に設けられていることが好ましい。 The chromium nitride layer is a first chromium nitride layer, the light shielding film further includes a second chromium nitride layer different from the first chromium nitride layer, and the second chromium nitride layer is a first chromium nitride layer, and the second chromium nitride layer is a first chromium nitride layer. It is preferable that it be provided between.
反射防止膜が、透光部におけるガラス基板の第１の主面上にも設けられていることが好ましい。 It is preferable that an antireflection film is also provided on the first main surface of the glass substrate in the light-transmitting part.
反射防止膜が第１の反射防止膜であり、遮光部及び透光部において、ガラス基板の第２の主面上に設けられている、第２の反射防止膜をさらに備えることが好ましい。 It is preferable that the anti-reflection film is a first anti-reflection film, and further includes a second anti-reflection film provided on the second main surface of the glass substrate in the light-shielding portion and the light-transmitting portion.
遮光膜が第１の遮光膜であり、反射防止膜が第１の反射防止膜であり、遮光部において、ガラス基板の第２の主面上に設けられている第２の遮光膜と、ガラス基板の第２の遮光膜上に設けられている第２の反射防止膜と、をさらに備え、第２の遮光膜がクロム層と、窒化クロム層とを含み、第２の遮光膜のクロム層と第２の反射防止膜との間に第２の遮光膜の窒化クロム層が設けられていることが好ましい。この場合、第２の遮光膜が、窒化クロム層と反射防止膜との間に設けられている酸窒化クロム層をさらに含むことがより好ましい。また、第２の反射防止膜が、透光部において、ガラス基板の第２の主面上にも設けられていることがさらに好ましい。 The light-shielding film is a first light-shielding film, the anti-reflection film is a first anti-reflection film, and in the light-shielding part, the second light-shielding film provided on the second main surface of the glass substrate and the glass a second anti-reflection film provided on the second light-shielding film of the substrate, the second light-shielding film including a chromium layer and a chromium nitride layer; It is preferable that a chromium nitride layer of the second light shielding film is provided between the light shielding film and the second antireflection film. In this case, it is more preferable that the second light shielding film further includes a chromium oxynitride layer provided between the chromium nitride layer and the antireflection film. Further, it is more preferable that the second antireflection film is also provided on the second main surface of the glass substrate in the light-transmitting portion.
表示素子を含むファインダを有する撮像装置における、表示素子に用いられてもよい。 The present invention may be used as a display element in an imaging device having a finder including a display element.
本発明によれば、所望の領域において遮光性に優れ、かつ反射率が低い、カバーガラスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cover glass that has excellent light blocking properties and low reflectance in a desired region.
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。 Preferred embodiments will be described below. However, the following embodiments are merely illustrative, and the present invention is not limited to the following embodiments. Further, in each drawing, members having substantially the same function may be referred to by the same reference numerals.
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るカバーガラスの模式的断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るカバーガラスの拡大模式的断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a cover glass according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view of the cover glass according to the first embodiment of the present invention.
図１に示すカバーガラス１は撮像装置に用いられる。カバーガラス１は遮光部１Ａ及び透光部１Ｂを有する。遮光部１Ａにおいては、撮像装置内に入射する光は遮断される。これにより、撮像装置のイメージセンサが不要な光を受光することを抑制する。
A
カバーガラス１は、ガラス基板２と、遮光膜３と、反射防止膜４とを備える。ガラス基板２は、対向し合う第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを有する。遮光膜３及び反射防止膜４は、ガラス基板２の第１の主面２ａ上に設けられている。以下、カバーガラス１の具体的な構成を示す。
The
ガラス基板２は、第１の領域２Ａと、第２の領域２Ｂとを有する。第１の領域２Ａはカバーガラス１の遮光部１Ａに位置し、第２の領域２Ｂはカバーガラス１の透光部１Ｂに位置する。本実施形態においては、第１の領域２Ａは第２の領域２Ｂを囲んでいる周囲領域である。なお、第１の領域２Ａ及び第２の領域２Ｂの位置関係は上記に限定されない。ガラス基板２に用いられるガラスとしては、特に限定されないが、例えば、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス等を用いることができる。本実施形態において、ガラス基板２は、略矩形板状の形状を有する。もっとも、ガラス基板２は、略円板状の形状を有していてもよく、形状は特に限定されない。
ガラス基板２の厚みは、光透過率などに応じて適宜設定することができる。ガラス基板２の厚みは、例えば、０．２ｍｍ～１．２ｍｍ程度とすることができる。なお、ガラス基板２の厚みは上記に限定されない。
The thickness of the
遮光膜３は、ガラス基板２の第１の領域２Ａにおいて、第１の主面２ａ上に設けられている。反射防止膜４は、遮光膜３上に設けられている。ここで、図２に示すように、遮光膜３においては、ガラス基板２側から、クロム層３ｃ、窒化クロム層３ｄ及び酸窒化クロム層３ｅがこの順序で積層されている。酸窒化クロム層３ｅ上に反射防止膜４が設けられている。よって、クロム層３ｃと反射防止膜４との間に窒化クロム層３ｄが設けられている。なお、遮光膜３は酸窒化クロム層３ｅを必ずしも有していなくともよい。あるいは、遮光膜３においては、クロム層３ｃとガラス基板２との間に、別の窒化クロム層や酸窒化クロム層等が積層されていてもよい。
The
遮光膜３におけるクロム層３ｃの厚みは、例えば、５０ｎｍ～２５０ｎｍ程度とすることができる。窒化クロム層３ｄの厚みは、例えば、１５ｎｍ～６０ｎｍ程度とすることができる。酸窒化クロム層３ｅの厚みは、例えば、１０ｎｍ～７０ｎｍ程度とすることができる。なお、遮光膜３における各層の厚みは上記に限定されない。
The thickness of the chromium layer 3c in the
反射防止膜４は、遮光膜３を覆っており、かつガラス基板２の第２の領域２Ｂにおいて、第１の主面２ａ上に直接的に設けられている。なお、反射防止膜４は、第２の領域２Ｂにおいて、ガラス基板２の第１の主面２ａ上に必ずしも設けられていなくともよい。反射防止膜４は遮光膜３を覆っていればよい。反射防止膜４は、高屈折率層４ａ及び低屈折率層４ｂが積層された誘電体多層膜である。
The
高屈折率層４ａの材料としては、例えば、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、窒化ケイ素または窒化アルミニウムを挙げることができる。低屈折率層４ｂの材料としては、例えば、酸化ケイ素または酸化アルミニウムを挙げることができる。 Examples of the material for the high refractive index layer 4a include niobium oxide, titanium oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, silicon nitride, and aluminum nitride. Examples of the material for the low refractive index layer 4b include silicon oxide and aluminum oxide.
高屈折率層４ａの厚みは、例えば、１．５ｎｍ～１５０ｎｍ程度とすることができる。低屈折率層４ｂの厚みは、例えば、１．５ｎｍ～１５０ｎｍ程度とすることができる。なお、反射防止膜４における各層の厚みは上記に限定されない。
The thickness of the high refractive index layer 4a can be, for example, about 1.5 nm to 150 nm. The thickness of the low refractive index layer 4b can be, for example, about 1.5 nm to 150 nm. Note that the thickness of each layer in the
本実施形態の特徴は、ガラス基板２上に設けられている遮光膜３を反射防止膜４が覆っており、遮光膜３のクロム層３ｃと反射防止膜４との間に、遮光膜３の窒化クロム層３ｄが配置されていることにある。それによって、カバーガラス１においては、第１の領域２Ａにおいて遮光性に優れ、かつ反射率を低くすることができる。このカバーガラス１を撮像装置に用いた場合においては、撮像装置のイメージセンサに不要な光が入射することを効果的に抑制することができる。この詳細を以下において説明する。
The feature of this embodiment is that the
図３は、本発明の第１の実施形態に係るカバーガラスを有する撮像装置の模式的正面断面図である。図３に示すように、撮像装置１０は、本実施形態のカバーガラス１と、筐体５と、イメージセンサ６とを備える。筐体５は、底部５ａと、側壁５ｂとを有する。側壁５ｂは底部５ａ上に設けられている。側壁５ｂ上に、筐体５の内部空間を封止するように、カバーガラス１が設けられている。イメージセンサ６は、筐体５の底部５ａ上に配置されている。
FIG. 3 is a schematic front sectional view of an imaging device having a cover glass according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the
図３に示すように、ガラス基板２の第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂのうち、遮光膜３が設けられた第１の主面２ａがイメージセンサ６側の主面である。このように、遮光膜３は、ガラス基板２におけるイメージセンサ６側の主面上に設けられていることが好ましい。ここで、図４において比較例のカバーガラスを示す。
As shown in FIG. 3, among the first
図４は、比較例のカバーガラスを有する撮像装置の模式的正面断面図である。比較例のカバーガラス１０１においては、ガラス基板２の第１の領域２Ａにおいて遮光膜１０３が配置されている。遮光膜１０３はクロム層のみからなる。なお、カバーガラス１０１は反射防止膜を有しない。図４に示すように、カバーガラス１０１の遮光部においては、遮光膜１０３により光Ｂが反射されることによって遮光される。しかしながら、カバーガラス１０１の透光部に不要な光Ａが斜めから入射することにより、撮像装置１００に上記光Ａが入射することがある。この場合には、筐体５の底部５ａ及び側壁５ｂと、遮光膜１０３との間において、光Ａが反射する。そのため、イメージセンサ６に不要な光Ａが入射し、フレア等が生じるおそれがある。
FIG. 4 is a schematic front sectional view of an imaging device having a cover glass of a comparative example. In the
図３に示す本実施形態においては、遮光膜３におけるクロム層３ｃが光Ｂを反射し、不要な光Ｂが撮像装置１０内に入射することを抑制することができる。第１の領域２Ａを遮光部１Ａとすることにより、第１の領域２Ａにおいて遮光性を高めることができる。しかしながら、比較例と同様に、不要な光Ａが斜めから撮像装置１０内に入射することはある。これに対して、カバーガラス１においては、遮光膜３が反射防止膜４により覆われている。それによって、光Ａがカバーガラス１の遮光部１Ａから筐体５の内部空間側に反射することを抑制でき、撮像装置１０内における光Ａの反射を抑制することができる。
In the present embodiment shown in FIG. 3, the chromium layer 3c in the
さらに、本実施形態においては、遮光膜３が、クロム層３ｃだけでなく窒化クロム層３ｄを有する。窒化クロム層３ｄは、クロム層３ｃと反射防止膜４との間に設けられている。この窒化クロム層３ｄが反射率調整層として機能する。具体的には、窒化クロム層３ｄは低屈折率層として働き、クロム層３ｃ(高屈折率層)と合わせて光学干渉することによって、光Ａがカバーガラス１の遮光部１Ａから筐体５の内部空間側に反射することをより一層抑制できる。このように、カバーガラス１においては、遮光性及び低反射性の双方において優れる。従って、撮像装置１０に用いた場合において、イメージセンサ６に不要な光が入射することを効果的に抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
遮光膜３は、窒化クロム層３ｄと反射防止膜４との間に設けられている酸窒化クロム層３ｅを有することが好ましい。この場合には、窒化クロム層３ｄに加えて酸窒化クロム層３ｅも反射率調整層として機能するため、カバーガラス１の遮光部１Ａにおける反射率をより一層低くすることができる。
It is preferable that the
反射防止膜４は、本実施形態のように、第２の領域２Ｂにおいて、ガラス基板２の第１の主面２ａ上に設けられていることが好ましい。これにより、光がカバーガラス１の透光部１Ｂから筐体５の内部空間側に反射することを抑制できる。よって、イメージセンサ６に不要な光が入射することをより一層抑制することができる。さらに、透光部１Ｂにおいて入射光の反射を抑制することができるため、撮像に必要な光がイメージセンサ６に入射し易い。
It is preferable that the
上記においては、撮像装置１０における受光に係る部分にカバーガラス１を用いる例を示した。なお、本発明に係るカバーガラスは、撮像装置における発光に係る部分にも用いることができる。例えば、撮像装置がファインダを有する場合においては、該ファインダにはディスプレイ等の表示素子が用いられることがある。本発明に係るカバーガラスは、例えば、撮像装置における表示素子等に用いることもできる。
In the above, an example is shown in which the
表示素子に上記カバーガラス１を用いた場合には、遮光部１Ａにおいて、遮光膜３による高い遮光性によって不要な光の出射を抑制することができ、かつ外部から配線部等の不要な部分を見えないようにすることができる。加えて、カバーガラス１においては、遮光部１Ａにおける反射率が低い。これにより、遮光部１Ａにおいて光が反射し難いため、不要な光が表示素子内において反射されることによって透光部１Ｂから出射されることを抑制できる。よって、表示素子における光の均一性等を高めることもできる。
When the above-mentioned
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るカバーガラスの模式的正面断面図である。図５に示すように、カバーガラス２１は、第１の反射防止膜２４Ａを備える。第１の反射防止膜２４Ａは、第１の実施形態における反射防止膜４と同様の膜である。本実施形態は、第２の反射防止膜２４Ｂを備える点において第１の実施形態と異なる。なお、遮光膜２３の構成も第１の実施形態と異なる。
(Second embodiment)
FIG. 5 is a schematic front sectional view of a cover glass according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the
第２の反射防止膜２４Ｂは、ガラス基板２の第１の領域２Ａ及び第２の領域２Ｂにおいて、第２の主面２ｂ上に直接的に設けられている。第２の反射防止膜２４Ｂは、第１の反射防止膜２４Ａと同様に、高屈折率層及び低屈折率層が積層された誘電体多層膜である。
The
図６は、本発明の第２の実施形態に係るカバーガラスの、遮光膜付近を示す拡大模式的正面断面図である。図６に示すように、遮光膜２３においては、ガラス基板２側から、酸窒化クロム層２３ａ、窒化クロム層２３ｂ、クロム層２３ｃ、窒化クロム層２３ｄ及び酸窒化クロム層２３ｅがこの順序で積層されている。なお、窒化クロム層２３ｄは本発明における第１の窒化クロム層であり、窒化クロム層２３ｂは本発明における第２の窒化クロム層である。本実施形態においても、遮光膜２３を第１の反射防止膜２４Ａが覆っており、遮光膜２３のクロム層２３ｃと第１の反射防止膜２４Ａとの間に、遮光膜２３の窒化クロム層２３ｄが配置されている。よって、第１の実施形態と同様に、カバーガラス２１においては、第１の領域２Ａにおいて遮光性に優れ、かつ反射率が低い。
FIG. 6 is an enlarged schematic front sectional view showing the vicinity of the light shielding film of the cover glass according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in the
図７は、本発明の第２の実施形態に係るカバーガラスを有する撮像装置の模式的正面断面図である。図７に示すように、撮像装置２０は、鏡筒２６及びレンズ２７を有する。鏡筒２６はカバーガラス２１におけるガラス基板２の第２の主面２ｂ上に設けられている。具体的には、鏡筒２６は、第２の主面２ｂ上に、第２の反射防止膜２４Ｂを介して間接的に設けられている。なお、鏡筒２６は、カバーガラス２１上に直接的に設けられていなくともよく、他の保持部材等により保持されていてもよい。鏡筒２６内において、レンズ２７が保持されている。鏡筒２６、レンズ２７及びカバーガラス２１の構成以外においては、撮像装置２０は図３に示した撮像装置１０と同様の構成を有する。
FIG. 7 is a schematic front sectional view of an imaging device having a cover glass according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the
本実施形態のカバーガラス２１においては、ガラス基板２の第２の主面２ｂ上に第２の反射防止膜２４Ｂが設けられている。これにより、光Ｂがカバーガラス２１からレンズ２７側に反射することを抑制できる。よって、カバーガラス２１から反射された光Ｂがさらにレンズ２７側から反射され、不要な光がイメージセンサ６に入射するということを抑制できる。
In the
さらに、図６に示すように、カバーガラス２１においては、遮光膜２３のガラス基板２側の窒化クロム層２３ｂが、クロム層２３ｃとガラス基板２との間に配置されている。それによって、図７に示すように、第２の反射防止膜２４Ｂ及びガラス基板２を透過した光Ｂの、遮光膜３による反射をも抑制することができる。従って、カバーガラス２１は、ガラス基板２の第２の主面２ｂ側から見たときの低反射性においてより一層優れる。
Furthermore, as shown in FIG. 6, in the
なお、本実施形態においては、ガラス基板２の第２の主面２ｂ側に遮光膜を形成しなくとも上記効果を得ることができる。従って、カバーガラス２１は、生産性を損なわずして、ガラス基板２の第１の主面２ａ側及び第２の主面２ｂ側から見たいずれの場合においても、遮光部の低反射性に優れる。もっとも、ガラス基板２の第２の主面２ｂ側に遮光膜を形成してもよい。この例を第３の実施形態において示す。
Note that in this embodiment, the above effects can be obtained without forming a light shielding film on the second
（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態に係るカバーガラスの模式的正面断面図である。図８に示すように、カバーガラス３１は、第１の遮光膜３３Ａを備える。第１の遮光膜３３Ａは、第１の実施形態における遮光膜３と同様の膜である。本実施形態は、第２の遮光膜３３Ｂと、第３の反射防止膜３４Ｂとを備える点において第１の実施形態と異なる。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a schematic front sectional view of a cover glass according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the
第２の遮光膜３３Ｂは、ガラス基板２の第１の領域２Ａにおいて、第２の主面２ｂ上に設けられている。第２の遮光膜３３Ｂにおいては、第１の実施形態における遮光膜３と同様に、ガラス基板２側から、クロム層、窒化クロム層及び酸窒化クロム層がこの順序で積層されている。なお、第１の遮光膜３３Ａ及び第２の遮光膜３３Ｂは、必ずしも酸窒化クロム層を有していなくともよい。
The second
本実施形態では、第３の反射防止膜３４Ｂは、第２の遮光膜３３Ｂを覆っており、かつガラス基板２の第２の領域２Ｂにおいて、第２の主面２ｂ上に直接的に設けられている。第２の遮光膜３３Ｂにおけるクロム層と第３の反射防止膜３４Ｂとの間に、第２の遮光膜３３Ｂの窒化クロム層が設けられている。よって、ガラス基板２の第１の主面２ａ側及び第２の主面２ｂ側の双方において、遮光膜を反射防止膜が覆っており、かつクロム層と反射防止膜との間に窒化クロム層が設けられている。従って、カバーガラス３１においては、遮光性及び低反射性がより一層優れる。
In this embodiment, the
本実施形態のカバーガラス３１を図７に示すような撮像装置に用いた場合には、光がカバーガラス３１から筐体の内部空間側に反射することを抑制できる。加えて、光がカバーガラス３１からレンズ側に反射することをより一層抑制できる。なお、遮光部において、不要な光が筐体の内部空間に入射することを抑制することもできる。
When the
［実施例］
以下に示す実施例１及び比較例１～５のカバーガラスを用意し、遮光部における反射率を比較した。さらに、実施例２及び実施例３のガラスカバーの反射率を評価した。
[Example]
Cover glasses of Example 1 and Comparative Examples 1 to 5 shown below were prepared, and the reflectance at the light shielding part was compared. Furthermore, the reflectance of the glass covers of Example 2 and Example 3 was evaluated.
（実施例１）
図１に示した構成を有する、実施例１のカバーガラスを作製した。まず、ガラス基板の第１の主面上に、リフトオフ法によって、枠状の遮光膜を形成した。具体的には、ガラス基板の第１の主面上にレジストパターンを形成した。次に、レジストパターンを覆うように、第１の主面上に、クロム（Ｃｒ）層、窒化クロム（ＣｒＮ）層及び酸窒化クロム（ＣｒＯＮ）層をこの順序で、スパッタリング法により積層した。その後、レジストパターンを剥離することにより、遮光膜を形成した。Ｃｒ層の厚みは１５０ｎｍとし、ＣｒＮ層の厚みは５０．６ｎｍとし、ＣｒＯＮ層の厚みは３１．４ｎｍとした。
(Example 1)
A cover glass of Example 1 having the configuration shown in FIG. 1 was produced. First, a frame-shaped light-shielding film was formed on the first main surface of a glass substrate by a lift-off method. Specifically, a resist pattern was formed on the first main surface of the glass substrate. Next, a chromium (Cr) layer, a chromium nitride (CrN) layer, and a chromium oxynitride (CrON) layer were deposited in this order on the first main surface by sputtering so as to cover the resist pattern. Thereafter, a light shielding film was formed by peeling off the resist pattern. The thickness of the Cr layer was 150 nm, the thickness of the CrN layer was 50.6 nm, and the thickness of the CrON layer was 31.4 nm.
次に、カバーガラスの遮光部に相当する部分において、遮光膜を覆うように反射防止膜を形成した。同時に、透光部に相当する部分において、ガラス基板の第１の主面上に直接的に反射防止膜を形成した。 Next, an anti-reflection film was formed to cover the light-shielding film in a portion of the cover glass corresponding to the light-shielding portion. At the same time, an antireflection film was formed directly on the first main surface of the glass substrate in a portion corresponding to the light-transmitting portion.
反射防止膜の形成に際し、遮光膜を覆うように、ガラス基板の第１の主面上に、高屈折率層、低屈折率層の順序で繰り返し積層した。具体的には、高屈折率層を２層、低屈折率層を２層とし、合計４層とした。各層はスパッタリング法により積層した。本実施例においては、各高屈折率層は酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）層とし、Ｎｂ２Ｏ５層の厚みを、ガラス基板側から４．１ｎｍ及び１０２．３ｎｍとした。各低屈折率層は酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層とし、ＳｉＯ２層の厚みを、ガラス基板側から、１５．２ｎｍ及び７７．９ｎｍとした。以上により、カバーガラスを得た。 When forming the antireflection film, a high refractive index layer and a low refractive index layer were repeatedly laminated in this order on the first main surface of the glass substrate so as to cover the light shielding film. Specifically, two high refractive index layers and two low refractive index layers were used, making a total of four layers. Each layer was laminated by sputtering method. In this example, each high refractive index layer was a niobium oxide (Nb 2 O 5 ) layer, and the thickness of the Nb 2 O 5 layer was 4.1 nm and 102.3 nm from the glass substrate side. Each low refractive index layer was a silicon oxide (SiO 2 ) layer, and the thicknesses of the SiO 2 layers were 15.2 nm and 77.9 nm from the glass substrate side. A cover glass was obtained through the above steps.
（比較例１）
遮光膜をＣｒ層のみとし、反射防止膜を設けなかったこと以外は、実施例１と同様にしてカバーガラスを得た。
(Comparative example 1)
A cover glass was obtained in the same manner as in Example 1, except that the light shielding film was only a Cr layer and no antireflection film was provided.
（比較例２）
遮光膜をＣｒ層のみとしたこと以外は、実施例１と同様にしてカバーガラスを得た。
(Comparative example 2)
A cover glass was obtained in the same manner as in Example 1 except that only the Cr layer was used as the light shielding film.
（比較例３）
遮光膜をＣｒ層及びＣｒＯＮ層のみとして、遮光膜においてＣｒＮ層を設けず、さらに反射防止膜を設けなかったこと以外は、実施例１と同様にしてカバーガラスを得た。
(Comparative example 3)
A cover glass was obtained in the same manner as in Example 1, except that the light-shielding film consisted of only a Cr layer and a CrON layer, no CrN layer was provided in the light-shielding film, and no antireflection film was provided.
（比較例４）
遮光膜をＣｒ層及びＣｒＯＮ層のみとして、遮光膜においてＣｒＮ層を設けなかったこと以外は、実施例１と同様にしてカバーガラスを得た。
(Comparative example 4)
A cover glass was obtained in the same manner as in Example 1, except that the light-shielding film consisted of only a Cr layer and a CrON layer, and no CrN layer was provided in the light-shielding film.
（比較例５）
反射防止膜を設けなかったこと以外は、実施例１と同様にしてカバーガラスを得た。
(Comparative example 5)
A cover glass was obtained in the same manner as in Example 1, except that no antireflection film was provided.
（評価）
実施例１及び比較例の遮光部における反射率を比較した。なお、遮光部における反射率は、日立ハイテクノロジーズ社製の分光光度計Ｕ－４１００を用い、入射角５°で測定した。
(evaluation)
The reflectances of the light shielding parts of Example 1 and Comparative Example were compared. Note that the reflectance at the light-shielding portion was measured using a spectrophotometer U-4100 manufactured by Hitachi High Technologies at an incident angle of 5°.
実施例１及び比較例１～５の各条件及び４３０ｎｍ～６８０ｎｍにおける遮光部の平均反射率並びに実施例１の４３０ｎｍ～６８０ｎｍにおける透光部の平均反射率を表１に示す。 Table 1 shows each condition of Example 1 and Comparative Examples 1 to 5, the average reflectance of the light-shielding part in the range of 430 nm to 680 nm, and the average reflectance of the light-transmitting part of Example 1 in the range of 430 nm to 680 nm.
図９は、実施例１の、波長と透光部における反射率との関係を示す図である。図１０は、実施例１及び比較例１～５の、波長と遮光部における反射率との関係を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between wavelength and reflectance in a light-transmitting portion in Example 1. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between wavelength and reflectance at the light shielding part in Example 1 and Comparative Examples 1 to 5.
図９に示すように、実施例１においては、透光部に反射防止膜が配置されているため、透光部における反射率は低い。 As shown in FIG. 9, in Example 1, since the antireflection film is disposed in the light-transmitting part, the reflectance in the light-transmitting part is low.
図１０に示すように、比較例１～５においては、いずれも遮光部における反射率が高い。特に、比較例２及び比較例４においては、遮光部において反射防止膜が設けられているが、反射率を十分に低くできていないことがわかる。これらに対して、実施例１においては、遮光部における反射率を効果的に低くできていることがわかる。 As shown in FIG. 10, in Comparative Examples 1 to 5, the reflectance at the light shielding portion is high. In particular, in Comparative Example 2 and Comparative Example 4, although the antireflection film is provided in the light shielding part, it can be seen that the reflectance cannot be made sufficiently low. In contrast, it can be seen that in Example 1, the reflectance at the light shielding portion can be effectively lowered.
なお、比較例３と比較例５との違いは、比較例５の遮光膜がＣｒＮ層を有することにある。同様に、実施例１と比較例４との違いも、実施例１の遮光膜がＣｒＮ層を有することにある。ここで、表１に示すように、比較例５における遮光部の平均反射率は、比較例３における遮光部の平均反射率よりも高くなっている。これに関わらず、実施例１における遮光部の平均反射率は、比較例４における遮光部の平均反射率よりも低くなっている。このように、実施例１においては、ＣｒＮ層がＣｒ層と反射防止膜との間に配置されていることによる特有の効果が奏されていることがわかる。 Note that the difference between Comparative Example 3 and Comparative Example 5 is that the light shielding film of Comparative Example 5 has a CrN layer. Similarly, the difference between Example 1 and Comparative Example 4 is that the light shielding film of Example 1 has a CrN layer. Here, as shown in Table 1, the average reflectance of the light shielding part in Comparative Example 5 is higher than the average reflectance of the light shielding part in Comparative Example 3. Regardless of this, the average reflectance of the light shielding part in Example 1 is lower than the average reflectance of the light shielding part in Comparative Example 4. Thus, it can be seen that in Example 1, a unique effect is achieved due to the CrN layer being disposed between the Cr layer and the antireflection film.
（実施例２）
図５に示した構成を有する、実施例２のカバーガラスを作製した。ガラス基板の第１の主面上に、リフトオフ法によって、枠状の遮光膜を形成した。具体的には、ガラス基板の第１の主面上にレジストパターンを形成した。次に、レジストパターンを覆うように、第１の主面上に、酸窒化クロム（ＣｒＯＮ）層、窒化クロム（ＣｒＮ）層、クロム（Ｃｒ）層、窒化クロム（ＣｒＮ）層及び酸窒化クロム（ＣｒＯＮ）層をこの順序で、スパッタリング法により積層した。その後、レジストパターンを剥離することにより、遮光膜を形成した。ＣｒＯＮ層の厚みは、ガラス基板側から３０．４ｎｍ及び３１．４ｎｍとした。ＣｒＮ層の厚みは、ガラス基板側から４１．７ｎｍ及び５０．６ｎｍとした。Ｃｒ層の厚みは１５０ｎｍとした。
(Example 2)
A cover glass of Example 2 having the configuration shown in FIG. 5 was produced. A frame-shaped light shielding film was formed on the first main surface of the glass substrate by a lift-off method. Specifically, a resist pattern was formed on the first main surface of the glass substrate. Next, a chromium oxynitride (CrON) layer, a chromium nitride (CrN) layer, a chromium (Cr) layer, a chromium nitride (CrN) layer, and a chromium oxynitride (CrN) layer are placed on the first main surface so as to cover the resist pattern. CrON) layers were laminated in this order by sputtering. Thereafter, a light shielding film was formed by peeling off the resist pattern. The thickness of the CrON layer was 30.4 nm and 31.4 nm from the glass substrate side. The thickness of the CrN layer was 41.7 nm and 50.6 nm from the glass substrate side. The thickness of the Cr layer was 150 nm.
次に、カバーガラスの遮光部に相当する部分において、遮光膜を覆うように第１の反射防止膜を形成した。同時に、透光部に相当する部分において、ガラス基板の第１の主面上に直接的に第１の反射防止膜を形成した。 Next, a first antireflection film was formed to cover the light-shielding film in a portion of the cover glass corresponding to the light-shielding portion. At the same time, a first antireflection film was formed directly on the first main surface of the glass substrate in a portion corresponding to the light-transmitting portion.
第１の反射防止膜の形成に際し、遮光膜を覆うように、ガラス基板の第１の主面上に、高屈折率層、低屈折率層の順序で繰り返し積層した。具体的には、高屈折率層を３層、低屈折率層を３層とし、合計６層とした。各層はスパッタリング法により積層した。第１の反射防止膜においては、各高屈折率層は酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）層とし、厚みをガラス基板側から５．１ｎｍ、４０．８ｎｍ及び２９．１ｎｍとした。各低屈折率層は酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層とし、厚みをガラス基板側から２２．９ｎｍ、１．９ｎｍ及び８８ｎｍとした。 When forming the first antireflection film, a high refractive index layer and a low refractive index layer were repeatedly laminated in this order on the first main surface of the glass substrate so as to cover the light shielding film. Specifically, three high refractive index layers and three low refractive index layers were used, making a total of six layers. Each layer was laminated by sputtering method. In the first antireflection film, each high refractive index layer was a niobium oxide (Nb 2 O 5 ) layer, and the thicknesses were 5.1 nm, 40.8 nm, and 29.1 nm from the glass substrate side. Each low refractive index layer was a silicon oxide (SiO 2 ) layer, and the thicknesses were 22.9 nm, 1.9 nm, and 88 nm from the glass substrate side.
次に、カバーガラスの遮光部及び透光部に相当する部分において、ガラス基板の第２の主面上に直接的に第２の反射防止膜を形成した。 Next, a second antireflection film was formed directly on the second main surface of the glass substrate in portions corresponding to the light-shielding portion and the light-transmitting portion of the cover glass.
第２の反射防止膜の形成に際し、ガラス基板の第２の主面上に、高屈折率層、低屈折率層の順序で繰り返し積層した。具体的には、高屈折率層を３層、低屈折率層を３層とし、合計６層とした。各層はスパッタリング法により積層した。第２の反射防止膜においては、各高屈折率層は酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）層とし、厚みをガラス基板側から５．１ｎｍ、４０．８ｎｍ及び２９．１ｎｍとした。各低屈折率層は酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層とし、厚みをガラス基板側から２２．９ｎｍ、１．９ｎｍ及び８８ｎｍとした。以上により、カバーガラスを得た。 When forming the second antireflection film, a high refractive index layer and a low refractive index layer were repeatedly laminated in this order on the second main surface of the glass substrate. Specifically, three high refractive index layers and three low refractive index layers were used, making a total of six layers. Each layer was laminated by sputtering method. In the second antireflection film, each high refractive index layer was a niobium oxide (Nb 2 O 5 ) layer, and the thicknesses were 5.1 nm, 40.8 nm, and 29.1 nm from the glass substrate side. Each low refractive index layer was a silicon oxide (SiO 2 ) layer, and the thicknesses were 22.9 nm, 1.9 nm, and 88 nm from the glass substrate side. A cover glass was obtained through the above steps.
（実施例３）
第１の反射防止膜及び第２の反射防止膜の層の構成を異ならせたこと以外は、実施例２と同様にしてカバーガラスを得た。
(Example 3)
A cover glass was obtained in the same manner as in Example 2, except that the layer configurations of the first antireflection film and the second antireflection film were different.
第１の反射防止膜においては、高屈折率層を２層、低屈折率層を２層とし、合計４層とした。各高屈折率層は酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）層とし、厚みをガラス基板側から３．１ｎｍ及び１０２．１ｎｍとした。各低屈折率層は酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層とし、厚みをガラス基板側から１７．１ｎｍ及び８０．６ｎｍとした。 In the first antireflection film, there were two high refractive index layers and two low refractive index layers, making a total of four layers. Each high refractive index layer was a niobium oxide (Nb 2 O 5 ) layer, and the thickness was 3.1 nm and 102.1 nm from the glass substrate side. Each low refractive index layer was a silicon oxide (SiO 2 ) layer, and the thickness was 17.1 nm and 80.6 nm from the glass substrate side.
第２の反射防止膜においては、高屈折率層を２層、低屈折率層を２層とし、合計４層とした。各高屈折率層は酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）層とし、厚みをガラス基板側から３．１ｎｍ及び１０２．１ｎｍとした。各低屈折率層は酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層とし、厚みをガラス基板側から１７．１ｎｍ及び８０．６ｎｍとした。 In the second antireflection film, there were two high refractive index layers and two low refractive index layers, making a total of four layers. Each high refractive index layer was a niobium oxide (Nb 2 O 5 ) layer, and the thickness was 3.1 nm and 102.1 nm from the glass substrate side. Each low refractive index layer was a silicon oxide (SiO 2 ) layer, and the thickness was 17.1 nm and 80.6 nm from the glass substrate side.
（評価）
実施例２及び実施例３のカバーガラスの反射率を、実施例１と同様にして測定した。ここで、カバーガラスを、ガラス基板２の第１の主面側から見たときの遮光部及び透光部における反射率並びに、第２の主面側から見たときの遮光部及び透光部における反射率を測定した。
(evaluation)
The reflectance of the cover glasses of Examples 2 and 3 was measured in the same manner as in Example 1. Here, the reflectance at the light shielding part and the light transmitting part when the cover glass is viewed from the first main surface side of the
図１１は、実施例２及び実施例３のカバーガラスにおいて測定した、各反射率を説明するための模式的正面断面図である。図１１に示すように、カバーガラスを、ガラス基板の第１の主面側から見たときの遮光部における反射率を、反射率Ｘとする。カバーガラスを、ガラス基板の第２の主面側から見たときの遮光部における反射率を、反射率Ｙとする。カバーガラスを、ガラス基板の第１の主面側から見たときの透光部における反射率を、反射率Ｚ１とし、第２の主面側から見たときの透光部における反射率を、反射率Ｚ２とする。反射率Ｚ１及び反射率Ｚ２の平均値を、反射率Ｚとする。なお、実施例２及び実施例３の条件を表２に示す。 FIG. 11 is a schematic front sectional view for explaining each reflectance measured on the cover glasses of Example 2 and Example 3. As shown in FIG. 11, the reflectance at the light shielding portion when the cover glass is viewed from the first main surface side of the glass substrate is defined as reflectance X. The reflectance at the light shielding portion when the cover glass is viewed from the second main surface side of the glass substrate is defined as reflectance Y. The reflectance in the transparent part when the cover glass is viewed from the first main surface side of the glass substrate is the reflectance Z1, and the reflectance in the transparent part when viewed from the second main surface side is, Let the reflectance be Z2. The average value of reflectance Z1 and reflectance Z2 is defined as reflectance Z. Note that Table 2 shows the conditions of Example 2 and Example 3.
図１２は、実施例２の、波長とカバーガラスの反射率との関係を示す図である。図１３は、実施例３の、波長とカバーガラスの反射率との関係を示す図である。図１２及び図１３に示すように、実施例２及び実施例３においても、実施例１と同様に、透光部における反射率Ｚは低くなっていることがわかる。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between wavelength and reflectance of a cover glass in Example 2. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between wavelength and reflectance of a cover glass in Example 3. As shown in FIGS. 12 and 13, it can be seen that in Examples 2 and 3, as in Example 1, the reflectance Z in the light-transmitting portion is low.
実施例２及び実施例３においては、約４００ｎｍ以上、約７２０ｎｍ以下の、可視光の広い領域において、遮光部における反射率Ｘが５％以下と低くなっている。実施例３においては、約４２０ｎｍ以上、約６７０ｎｍにおいて、反射率Ｘが２％以下とより一層低い。なお、実施例２においても、約４２０ｎｍ以上、約６７０ｎｍにおける大部分において、反射率Ｘが２％以下となっている。 In Examples 2 and 3, the reflectance X at the light shielding portion is as low as 5% or less in a wide range of visible light from about 400 nm to about 720 nm. In Example 3, the reflectance X is even lower at 2% or less at about 420 nm or more and about 670 nm. In addition, in Example 2 as well, the reflectance X is 2% or less over most of the wavelength range from about 420 nm to about 670 nm.
さらに、実施例２及び実施例３においては、約４００ｎｍ以上、約７６０ｎｍ以下の、可視光の広い領域において、遮光部における反射率Ｙも５％以下と低くなっている。加えて、実施例２及び実施例３において、約４５０ｎｍ以上、約６６０ｎｍ以下において、反射率Ｙが２％とより一層低い。このように、実施例２及び実施例３のカバーガラスは、ガラス基板の第１の主面側及び第２の主面側から見たいずれの場合においても、遮光部の低反射性に優れることがわかる。 Further, in Examples 2 and 3, the reflectance Y at the light shielding portion is also as low as 5% or less in a wide range of visible light from about 400 nm to about 760 nm. In addition, in Examples 2 and 3, the reflectance Y is even lower at 2% in the wavelength range from about 450 nm to about 660 nm. In this way, the cover glasses of Examples 2 and 3 have excellent low reflectivity in the light shielding part when viewed from the first main surface side and the second main surface side of the glass substrate. I understand.
１…カバーガラス
１Ａ…遮光部
１Ｂ…透光部
２…ガラス基板
２Ａ…第１の領域
２Ｂ…第２の領域
２ａ…第１の主面
２ｂ…第２の主面
３…遮光膜
３ｃ…クロム層
３ｄ…窒化クロム層
３ｅ…酸窒化クロム層
４…反射防止膜
４ａ…高屈折率層
４ｂ…低屈折率層
５…筐体
５ａ…底部
５ｂ…側壁
６…イメージセンサ
１０…撮像装置
２０…撮像装置
２１…カバーガラス
２３…遮光膜
２３ａ…酸窒化クロム層
２３ｂ…窒化クロム層
２３ｃ…クロム層
２３ｄ…窒化クロム層
２３ｅ…酸窒化クロム層
２４Ａ…第１の反射防止膜
２４Ｂ…第２の反射防止膜
２６…鏡筒
２７…レンズ
３１…カバーガラス
３３Ａ…第１の遮光膜
３３Ｂ…第２の遮光膜
３４Ｂ…第３の反射防止膜
１００…撮像装置
１０１…カバーガラス
１０３…遮光膜
1...
Claims (9)
対向し合う第１の主面及び第２の主面を有するガラス基板と、
前記遮光部において、前記ガラス基板の前記第１の主面上に設けられている遮光膜と、
前記遮光膜上に設けられている反射防止膜と、
を備え、
前記遮光膜が、前記ガラス基板の前記第１の主面側に設けられているクロム層と、前記クロム層上に設けられている窒化クロム層と、前記窒化クロム層上に設けられている酸窒化クロム層とを含み、
前記反射防止膜が、高屈折率層及び低屈折率層が積層された誘電体多層膜であり、前記高屈折率層が、酸化ニオブ、酸化チタン、又は酸化タンタルにより構成されており、前記低屈折率層が、酸化ケイ素により構成されている、カバーガラス。 A cover glass used in an imaging device and having a light-shielding part and a light-transmitting part,
a glass substrate having a first main surface and a second main surface facing each other;
In the light shielding portion, a light shielding film provided on the first main surface of the glass substrate;
an antireflection film provided on the light shielding film;
Equipped with
The light shielding film includes a chromium layer provided on the first main surface side of the glass substrate , a chromium nitride layer provided on the chromium layer , and an oxide layer provided on the chromium nitride layer. chromium nitride layer ;
The antireflection film is a dielectric multilayer film in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are laminated, and the high refractive index layer is made of niobium oxide, titanium oxide, or tantalum oxide, and the A cover glass whose refractive index layer is made of silicon oxide .
前記遮光膜が、前記第１の窒化クロム層とは別の第２の窒化クロム層をさらに含み、
前記第２の窒化クロム層が、前記クロム層と前記ガラス基板との間に設けられている、請求項１又は２に記載のカバーガラス。 the chromium nitride layer is a first chromium nitride layer,
The light shielding film further includes a second chromium nitride layer different from the first chromium nitride layer,
The cover glass according to claim 1 or 2, wherein the second chromium nitride layer is provided between the chromium layer and the glass substrate.
前記遮光部及び前記透光部において、前記ガラス基板の前記第２の主面上に設けられている、第２の反射防止膜をさらに備える、請求項１～４のいずれか一項に記載のカバーガラス。 The anti-reflection film is a first anti-reflection film,
5. The light-shielding portion and the light-transmitting portion further include a second anti-reflection film provided on the second main surface of the glass substrate. cover glass.
前記遮光部において、前記ガラス基板の前記第２の主面上に設けられている第２の遮光膜と、
前記ガラス基板の前記第２の遮光膜上に設けられている第２の反射防止膜と、
をさらに備え、
前記第２の遮光膜がクロム層と、窒化クロム層とを含み、
前記第２の遮光膜の前記クロム層と前記第２の反射防止膜との間に前記第２の遮光膜の前記窒化クロム層が設けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載のカバーガラス。 The light shielding film is a first light shielding film, the antireflection film is a first antireflection film,
In the light shielding section, a second light shielding film provided on the second main surface of the glass substrate;
a second antireflection film provided on the second light shielding film of the glass substrate;
Furthermore,
The second light shielding film includes a chromium layer and a chromium nitride layer,
5. The chromium nitride layer of the second light shielding film is provided between the chromium layer of the second light shielding film and the second antireflection film. Cover glass as described.
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