KR102464660B1 - 고체 촬상 장치 및 광학 필터 - Google Patents

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Abstract

[과제] 제조 비용을 억제하면서 검출 정밀도가 높은 고체 촬상 장치를 제공하는 것이다.
[해결수단] 가시광 및 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 제1 광학층과, 가시광의 적어도 일부를 흡수하고, 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 근적외광 통과 필터와, 제1 광학층을 투과한 가시광을 검출하는 제1 수광 소자 그리고 제1 광학층 및 근적외광 통과 필터를 투과한 근적외광을 검출하는 제2 수광 소자를 포함하는 화소 어레이를 구비하고, 근적외광 통과 필터는 제2 수광 소자에 대응하는 부분에 설치되고, 제1 광학층에 있어서의 근적외광의 투과율이 수직 방향으로부터 측정한 경우에 30% 이상이 되는 가장 짧은 파장 (X1)부터 당해 투과율이 30% 이하가 되는 가장 긴 파장 (X2)까지의 파장 대역을 X로 할 때, 파장 대역 (X)에 있어서, 수직 방향에 있어서의 제1 광학층의 평균 투과율과 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱이 30% 이상인 고체 촬상 장치이다.

Description

고체 촬상 장치 및 광학 필터{SOLID STATE IMAGING DEVICE AND OPTICAL FILTER}
본 발명은 고체 촬상 장치 및 광학 필터에 관한 것이다. 특히, 이중 대역 통과 필터(Dual Band Pass Filter)와 근적외광 통과 필터(Near Infrated Ray Pass Filter)를 사용한 고체 촬상 장치 및 이중 대역 통과 필터와 근적외광 통과 필터를 갖는 광학 필터에 관한 것이다.
종래, 광전 변환 장치로서, 카메라 등의 촬상 기기에 사용되는 고체 촬상 장치가 알려져 있다. 고체 촬상 장치는 화소마다 가시광을 검출하는 수광 소자(가시광 검출용 센서)를 구비하고, 외계로부터 입사한 가시광에 응해 전기 신호를 발생하고, 그 전기 신호를 처리하여 촬상 화상을 형성하는 것이다. 수광 소자로서는, 반도체 프로세스를 사용하여 형성된 CMOS 이미지 센서나 CCD 이미지 센서 등이 널리 알려져 있다.
상술한 고체 촬상 장치에서는, 수광 소자에 입사하는 가시광의 강도를 정확하게 검출하기 위하여, 노이즈 성분이 되는 가시광 이외의 광을 차폐하는 것도 행하여지고 있다. 예를 들어, 입사광이 수광 소자에 도달하기 전에 적외선 차단 필터를 사용하여 적외광 성분을 차폐하는 기술이 있다. 이 경우, 거의 가시광 영역의 광만이 수광 소자에 도달하기 때문에, 노이즈 성분이 비교적 적은 센싱 동작이 가능해진다.
한편, 근년 근적외광을 이용한 모션 캡처나 거리 인식(공간 인식) 등의 센싱 기능을 고체 촬상 장치에 부여하는 요구가 높아지고 있다. 그를 위한 기술로서, TOF(Time Of Flight) 방식을 채용한 거리 화상 센서를 고체 촬상 장치에 내장하는 연구가 진행되고 있다.
TOF 방식이란, 광원으로부터 출력된 광이 촬상 대상물에서 반사되어 되돌아 올 때까지의 시간을 측정함으로써 광원으로부터 촬상 대상물까지의 거리를 측정하는 기술이다. 시간의 측정에는 광의 위상차를 사용한다. 즉, 촬상 대상물까지의 거리에 응해 되돌아 오는 광에 위상차가 발생하기 때문에, TOF 방식에서는 그 위상차를 시간차로 변환하고, 그 시간차와 광의 속도에 기초하여, 화소마다 촬상 대상물까지의 거리를 계측한다.
이러한 TOF 방식을 사용한 고체 촬상 장치는 화소마다 가시광의 강도와 근적외광의 강도를 검출할 필요가 있기 때문에, 각 화소에 가시광 검출용의 수광 소자와 근적외광 검출용의 수광 소자를 구비할 필요가 있다. 예를 들어, 가시광 검출용의 수광 소자와 근적외광 검출용의 수광 소자를 각 화소에 설치한 예로서, 특허문헌 1에 기재된 기술이 알려져 있다.
특허문헌 1에는, 이중 대역 통과 필터와 적외선 통과 필터를 포함하는 광학 필터 어레이와, RGB 화소 어레이와 TOF 화소 어레이를 포함하는 화소 어레이를 조합한 이미지 센싱 장치가 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 이중 대역 통과 필터에 의해 가시광과 적외선을 선택적으로 통과시켜, TOF 화소 어레이 위에만 적외선 통과 필터를 설치하여 적외선을 통과시킨다. 이에 의해, RGB 화소 어레이에는 가시광 및 적외선이 입사되고, TOF 화소 어레이에는 적외선이 입사되기 때문에, 각각의 화소 어레이에서 필요한 광선을 검출할 수 있다.
일본 특허 공개 제2014-103657호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술을 사용한 경우, RGB 화소 어레이에는 가시광뿐만 아니라 적외선도 입사하게 되기 때문에, 적외선이 노이즈가 되어 가시광만을 정확하게 검출할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 1에는 RGB 화소 어레이 위에 가시광 통과 필터를 설치한 구성도 개시되어 있지만, 이 경우에는 가시광 통과 필터와 적외선 통과 필터의 양쪽을 배치할 필요성이 있어, 제조 비용이 증가되는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 1에는 TOF 화소 어레이에 대하여 선택적으로 적외선을 입사시키는 구성이 개시되어 있을 뿐이며, TOF 화소 어레이에 입사하는 광량에 관한 고려는 이루어지지 않았다.
본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 제조 비용을 억제하면서 검출 정밀도가 높은 고체 촬상 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
또한 본 발명은 고체 촬상 장치를 구성하는 요소로서 적합한 광학 필터를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 고체 촬상 장치는, 가시광 및 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 제1 광학층과, 가시광의 적어도 일부를 흡수하고, 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 근적외광 통과 필터와, 상기 제1 광학층을 투과한 상기 가시광을 검출하는 제1 수광 소자 그리고 상기 제1 광학층 및 상기 근적외광 통과 필터를 투과한 상기 근적외광을 검출하는 제2 수광 소자를 포함하는 화소 어레이를 구비한 고체 촬상 장치이며, 상기 근적외광 통과 필터는, 상기 제2 수광 소자에 대응하는 부분에 설치되고, 상기 제1 광학층에 있어서의 상기 근적외광의 투과율이 수직 방향으로부터 측정한 경우에 30% 이상이 되는 가장 짧은 파장 (X1)부터, 당해 투과율이 30% 이하가 되는 가장 긴 파장 (X2)까지의 파장 대역을 X로 할 때, 상기 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱이 30% 이상인 것을 특징으로 한다.
이때, 파장 430㎚ 내지 620㎚에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 430㎚ 내지 620㎚에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱이 30% 이하인 것이 바람직하다.
상기 근적외광의 파장은 750 내지 2500㎚일 수도 있다. 또한, 상기 제1 광학층은 근적외광의 일부를 흡수하는 화합물 (A)를 포함할 수 있다. 화합물 (A)로서는, 파장 600 내지 850㎚에 흡수 극대를 갖는 화합물, 예를 들어 스쿠아릴륨계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 크로코늄계 화합물, 헥사피린계 화합물 및 시아닌계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 파장 430㎚ 내지 620㎚에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율이 60% 이상일 수도 있다. 즉, 제2 수광 소자에서는, 근적외광 통과 필터에 의해 파장 430㎚ 내지 620㎚의 가시광이 충분히 차단되기 때문에, 제1 광학층의 평균 투과율이 60% 이상이어도, 최종적인 평균 투과율은 30% 이하로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 고체 촬상 장치는, 상기 제2 수광 소자에 대응하는 부분에 개구부를 갖고, 근적외광의 적어도 일부를 흡수하는 제2 광학층을 더 구비할 수도 있다.
이 경우, 제1 광학층과 제2 광학층의 배치 순서(상하 관계)는 어느 것이 위여도 되지만, 제1 광학층을 제2 광학층 위(최초로 입사광이 닿는 측)에 배치하고, 제1 광학층을 투과한 근적외광의 적어도 일부를 제2 광학층이 흡수하도록 배치하는 것이 바람직하다.
상기 제2 광학층은 상기 파장 대역 (X)에 흡수를 갖는 화합물(이하, 「화합물 (B)」라고도 칭함)을 포함할 수 있다. 화합물 (B)로서는, 파장 750 내지 2000㎚에 흡수 극대를 갖는 화합물, 예를 들어 디이미늄계 화합물, 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 쿼터릴렌계 화합물, 아미늄계 화합물, 이미늄계 화합물, 아조계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 포르피린계 화합물, 피롤로피롤계 화합물, 옥소놀계 화합물, 크로코늄계 화합물, 헥사피린계 화합물, 금속 디티올계 화합물, 구리 화합물, 텅스텐 화합물, 금속 붕화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 사용할 수도 있다.
여기서, 상술한 화합물 (B)로서 사용할 수 있는 화합물에 대하여, 보다 상세하게 이하에 예시한다.
전술한 디이미늄(디임모늄)계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개(평)01-113482호 공보, 일본 특허 공개(평)10-180922호 공보, 국제 공개 제2003/5076호, 국제 공개 제2004/48480호, 국제 공개 제2005/44782호, 국제 공개 제2006/120888호, 일본 특허 공개 제2007-246464호 공보, 국제 공개 제2007/148595호, 일본 특허 공개 제2011-038007호 공보, 국제 공개 제2011/118171호의 단락〔0118〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 시판품으로서는, 예를 들어 이폴라이트(EPOLIGHT) 1178 등의 이폴라이트 시리즈(이폴린(Epolin)사제), CIR-1085 등의 CIR-108X 시리즈 및 CIR-96X 시리즈(닛본 칼리트사제), IRG022, IRG023, PDC-220(닛본 가야쿠사제) 등을 들 수 있다.
전술한 시아닌계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개 제2007-271745호 공보의 단락〔0041〕 내지 〔0042〕, 일본 특허 공개 제2007-334325호 공보의 단락〔0016〕 내지 〔0018〕, 일본 특허 공개 제2009-108267호 공보, 일본 특허 공개 제2009-185161호 공보, 일본 특허 공개 제2009-191213호 공보, 일본 특허 공개 제2012-215806호 공보의 단락〔0160〕, 일본 특허 공개 제2013-155353호 공보의 단락〔0047〕 내지 〔0049〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 시판품으로서는, 예를 들어 다이토 케믹스(Daito chemix) 1371F(다이토케믹스사제), NK-3212, NK-5060 등의 NK 시리즈(하야시바라 세이부츠 가가쿠 겡큐쇼제) 등을 들 수 있다.
전술한 프탈로시아닌계 화합물의 구체예로서는, 일본 특허 공개(소)60-224589호 공보, 일본 특허 공표 제2005-537319호 공보, 일본 특허 공개(평)4-23868호 공보, 일본 특허 공개(평)4-39361호 공보, 일본 특허 공개(평)5-78364호 공보, 일본 특허 공개(평)5-222047호 공보, 일본 특허 공개(평)5-222301호 공보, 일본 특허 공개(평)5-222302호 공보, 일본 특허 공개(평)5-345861호 공보, 일본 특허 공개(평)6-25548호 공보, 일본 특허 공개(평)6-107663호 공보, 일본 특허 공개(평)6-192584호 공보, 일본 특허 공개(평)6-228533호 공보, 일본 특허 공개(평)7-118551호 공보, 일본 특허 공개(평)7-118552호 공보, 일본 특허 공개(평)8-120186호 공보, 일본 특허 공개(평)8-225751호 공보, 일본 특허 공개(평)9-202860호 공보, 일본 특허 공개(평)10-120927호 공보, 일본 특허 공개(평)10-182995호 공보, 일본 특허 공개(평)11-35838호 공보, 일본 특허 공개 제2000-26748호 공보, 일본 특허 공개 제2000-63691호 공보, 일본 특허 공개 제2001-106689호 공보, 일본 특허 공개 제2004-18561호 공보, 일본 특허 공개 제2005-220060호 공보, 일본 특허 공개 제2007-169343호 공보, 일본 특허 공개 제2013-195480호 공보의 단락〔0026〕 내지 〔0027〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 시판품으로서는, 예를 들어 FB-22, 24 등의 FB 시리즈(야마다 가가쿠 고교사제), 엑스컬러(Excolor) 시리즈, 엑스컬러TX-EX 720, 동 708K(닛본 쇼쿠바이제), 루모겐(Lumogen) IR788(바스프(BASF)제), ABS643, ABS654, ABS667, ABS670T, IRA693N, IRA735(엑시톤(Exciton)제), SDA3598, SDA6075, SDA8030, SDA8303, SDA8470, SDA3039, SDA3040, SDA3922, SDA7257(H.W.SANDS제), TAP-15, IR-706(야마다 가가쿠 고교제) 등을 들 수 있다.
전술한 나프탈로시아닌계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개(평)11-152413호 공보, 일본 특허 공개(평)11-152414호 공보, 일본 특허 공개(평)11-152415호 공보, 일본 특허 공개 제2009-215542호 공보의 단락〔0046〕 내지 〔0049〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
전술한 쿼터릴렌계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개 제2008-009206호 공보의 단락〔0021〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 시판품으로서는, 예를 들어 루모겐 IR765(바스프사제) 등을 들 수 있다.
전술한 아미늄계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개(평)08-027371호 공보의 단락〔0018〕, 일본 특허 공개 제2007-039343호 공보 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 시판품으로서는, 예를 들어 IRG002, IRG003(닛본 가야쿠사제) 등을 들 수 있다.
전술한 이미늄계 화합물의 구체예로서는 국제 공개 제2011/118171호의 단락〔0116〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
전술한 아조계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개 제2012-215806호 공보의 단락〔0114〕 내지 〔0117〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
전술한 안트라퀴논계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개 제2012-215806호 공보의 단락〔0128〕, 〔0129〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
전술한 피롤로피롤계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개 제2011-068731호 공보, 일본 특허 공개 제2014-130343호 공보의 단락〔0014〕 내지 〔0027〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
전술한 옥소놀계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개 제2007-271745호 공보의 단락〔0046〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
전술한 크로코늄계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개 제2007-271745호 공보의 단락〔0049〕, 일본 특허 공개 제2007-31644호 공보, 일본 특허 공개 제2007-169315호 공보 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
전술한 금속 디티올계 화합물의 구체예로서는 일본 특허 공개(평)01-114801호 공보, 일본 특허 공개(소)64-74272호 공보, 일본 특허 공개(소)62-39682호 공보, 일본 특허 공개(소)61-80106호 공보, 일본 특허 공개(소)61-42585호 공보, 일본 특허 공개(소)61-32003호 공보 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
전술한 구리 화합물로서는 구리 착체가 바람직하고, 구체예로서는 일본 특허 공개 제2013-253224호 공보, 일본 특허 공개 제2014-032380호 공보, 일본 특허 공개 제2014-026070호 공보, 일본 특허 공개 제2014-026178호 공보, 일본 특허 공개 제2014-139616호 공보, 일본 특허 공개 제2014-139617호 공보 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
전술한 텅스텐 화합물로서는 산화텅스텐 화합물이 바람직하고, 세슘산화텅스텐, 루비듐산화텅스텐이 보다 바람직하고, 세슘산화텅스텐이 더욱 바람직하다. 세슘산화텅스텐의 조성식으로서는 Cs0 . 33WO3 등을, 루비듐산화텅스텐의 조성식으로서는 Rb0 . 33WO3 등을 들 수 있다. 산화텅스텐계 화합물은, 예를 들어 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤제의 YMF-02A 등의 텅스텐 미립자의 분산물로서도 입수 가능하다.
전술한 금속 붕화물의 구체예로서는 일본 특허 공개 제2012-068418호 공보의 단락〔0049〕 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 붕화란탄이 바람직하다. 또한, 상기 화합물 (B)가 유기 화합물인 경우에는, 레이크 색소로서 사용할 수도 있다. 레이크 색소를 제조하기 위한 방법은 공지의 방법을 채용할 수 있고, 예를 들어 일본 특허 공개 제2007-271745호 공보 등을 참고로 할 수 있다.
상기 근적외광 통과 필터는 가시광의 적어도 일부를 흡수하고 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니나, 하기 조건 (I) 및 (II)를 만족하는 것이 바람직하다. 특히, 고체 촬상 장치의 소형화 관점에서, 막 두께 1.2㎛일 때에 하기 조건 (I) 및 (II)를 만족하는 것이 보다 바람직하다.
조건 (I): 파장 450 내지 600㎚에 있어서 광의 평균 투과율이 15% 이하.
조건 (II): 파장 900 내지 1000㎚에 있어서 광의 평균 투과율이 80% 이상.
이러한 근적외광 통과 필터는, 예를 들어 가시광의 파장 영역(전형적으로는 파장 430 내지 620㎚)에 흡수 극대를 갖는 화합물(이하, 「화합물 (C)」라고도 칭함)을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 화합물 (C)로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 적어도 하기 화합물 (C1) 내지 (C3)을 포함하는 착색제나, 하기 화합물 (C4) 내지 (C6)을 포함하는 착색제를 들 수 있다.
(C1) 하기 식 (1)에 표시되는 착색제(단, 전체 착색제 중에 40 내지 80질량%)
(C2) 청색 착색제 및 녹색 착색제로부터 선택되는 1종 이상의 착색제(단, 전체 착색제 중에 10 내지 40질량%)
(C3) 황색 착색제 및 적색 착색제로부터 선택되는 1종 이상의 착색제(단, 전체 착색제 중에 10 내지 40질량%)
(C4) 하기 식 (2)에 표시되는 구조를 갖는 화합물 및 하기 식 (3)에 표시되는 구조를 갖는 화합물로부터 선택되는 1종 이상의 착색제
(C5) 자색 착색제 및 적색 착색제로부터 선택되는 1종 이상의 착색제
(C6) 황색 착색제
Figure 112016008941317-pat00001
Figure 112016008941317-pat00002
(식 (2) 중 M은 금속 원자를 나타냄)
또한, 식 (1) 중 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 수산기, 메톡시기 또는 아세틸기를 나타낸다. R3 및 R4는 각각 독립적으로, 페닐렌기 또는 직접 결합을 나타낸다. R5 및 R6은 각각 독립적으로, 직접 결합, 또는 탄소수 1 내지 10의 알칸디일기를 나타낸다. 단, R3 및 R5가 동시에 직접 결합인 경우는 없고, R4 및 R6이 동시에 직접 결합인 경우는 없다.
여기서, 상술한 화합물 (C1) 내지 (C6)으로서 사용할 수 있는 화합물에 대하여, 보다 상세하게 이하에 예시한다.
화합물 (C1)
상기 식 (1)로 표시되는 페릴렌계 화합물로서, 하기와 같은 컬러 인덱스(C.I.; 더 소사이어티 오브 다이어즈 앤드 컬러리스츠(The Society of Dyers and Colourists)사 발행, 이하 동일) 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 피그먼트 블랙 31, C.I. 피그먼트 블랙 32.
상기 식 (1)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 페릴렌-3,5,9,10-테트라카르복실산 또는 그의 이무수물과 아민 화합물을 물 또는 유기 용매 중에서 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 조작 방법은, 예를 들어 일본 특허 공개(소)62-1753호 공보, 일본 특허 공고(소)63-26784호 공보의 기재를 참조할 수 있다.
화합물 (C2)
화합물 (C2)는 청색 착색제 및 녹색 착색제로부터 선택되는 1종 이상의 착색제이다. 청색 착색제 및 녹색 착색제는 600 내지 750㎚의 가시 영역에 흡수대를 갖고, 800㎚ 이상의 근적외 영역을 투과한다. 청색 착색제 및 녹색 착색제는 안료, 염료 모두 사용하는 것이 가능하고, 안료는 유기 안료 및 무기 안료 중 어느 것이어도 된다. 또한, 청색 착색제 및 녹색 착색제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
청색 착색제로서는, 예를 들어 프탈로시아닌계, 안트라퀴논계, 디옥사진계의 안료를 들 수 있다. 하기와 같은 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 피그먼트 블루 1, C.I. 피그먼트 블루 2, C.I. 피그먼트 블루 3, C.I. 피그먼트 블루 9, C.I. 피그먼트 블루 10, C.I. 피그먼트 블루 14, C.I. 피그먼트 블루 15, C.I. 피그먼트 블루 15:3, C.I. 피그먼트 블루 15:4, C.I. 피그먼트 블루 15:6, C.I. 피그먼트 블루 17:1, C.I. 피그먼트 블루 24, C.I. 피그먼트 블루 24:1, C.I. 피그먼트 블루 56, C.I. 피그먼트 블루 60, C.I. 피그먼트 블루 61, C.I. 피그먼트 블루 62, C.I. 피그먼트 블루 80 등의 청색 안료.
염료로서, 하기와 같은 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 배트 블루 4, C.I. 애시드 블루 40, C.I. 리액티브 블루 19, C.I. 리액티브 블루 49, C.I. 디스퍼스 블루 56, C.I. 디스퍼스 블루 60 등의 안트라퀴논계 청색 염료;
C.I. 애시드 블루 7, C.I. 베이직 블루 1, C.I. 베이직 블루 5, C.I. 베이직 블루 7, C.I. 베이직 블루 11, C.I. 베이직 블루 26 등의 트리아릴메탄계 청색 염료;
C.I. 배트 블루 5 등의 프탈로시아닌계 청색 염료;
C.I. 베이직 블루 3, C.I. 베이직 블루 9 등의 퀴논이민계 청색 염료.
녹색 착색제로서는, 예를 들어 프탈로시아닌계, 안트라퀴논계의 안료를 들 수 있다. 하기와 같은 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 피그먼트 그린 1, C.I. 피그먼트 그린 4, C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36, C.I. 피그먼트 그린 58 등의 녹색 안료.
염료로서, 하기와 같은 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 다이렉트 그린 28, C.I. 다이렉트 그린 59 등의 아조계 녹색 염료; C.I. 애시드 그린 25 등의 안트라퀴논계 녹색 염료; C.I. 베이직 그린 1, C.I. 베이직 그린 4 등의 트리아릴메탄계 녹색 염료.
화합물 (C2)로서는, 해상성이 한층 더 우수한 감광성 조성물이 되는 점에서, 청색 착색제가 바람직하고, 구리 프탈로시아닌 안료가 바람직하고, C.I. 피그먼트 블루 15:6이 더욱 바람직하다.
화합물 (C3)
화합물 (C3)은 황색 착색제 및 적색 착색제로부터 선택되는 1종 이상의 착색제이다. 황색 착색제 및 적색 착색제는 380 내지 480㎚의 가시 영역에 흡수대를 갖고, 800㎚ 이상의 근적외 영역을 투과시키기 때문에, 근적외 영역의 투과성을 손상시키지 않고, 380 내지 480㎚의 가시 영역을 차광할 수 있다. 황색 착색제 및 적색 착색제는 안료, 염료 모두 사용하는 것이 가능하고, 안료는 유기 안료 및 무기 안료 중 어느 것이어도 된다. 황색 착색제 및 적색 착색제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
황색 착색제로서는, 예를 들어 안트라퀴논계, 이소인돌리논계, 축합 아조계, 벤즈이미다졸론계, 모노아조계, 디스아조계의 안료를 들 수 있다. 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 안료로서, 하기를 들 수 있다.
C.I. 솔벤트 옐로우 163, C.I. 피그먼트 옐로우 24, C.I. 피그먼트 옐로우 108, C.I. 피그먼트 옐로우 193, C.I. 피그먼트 옐로우 147, C.I. 피그먼트 옐로우 199, C.I. 피그먼트 옐로우 202 등의 안트라퀴논계 황색 안료;
C.I. 피그먼트 옐로우 110, C.I. 피그먼트 옐로우 109, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I. 피그먼트 옐로우 179, C.I. 피그먼트 옐로우 185 등의 이소인돌리논계 황색 안료;
C.I. 피그먼트 옐로우 93, C.I. 피그먼트 옐로우 94, C.I. 피그먼트 옐로우 95, C.I. 피그먼트 옐로우 128, C.I. 피그먼트 옐로우 155, C.I. 피그먼트 옐로우 166, C.I. 피그먼트 옐로우 180 등의 축합 아조계 황색 안료;
C.I. 피그먼트 옐로우 120, C.I. 피그먼트 옐로우 151, C.I. 피그먼트 옐로우 154, C.I. 피그먼트 옐로우 156, C.I. 피그먼트 옐로우 175, C.I. 피그먼트 옐로우 181 등의 벤즈이미다졸론계 황색 안료;
C.I. 피그먼트 옐로우 1, C.I. 피그먼트 옐로우 2, C.I. 피그먼트 옐로우 3, C.I. 피그먼트 옐로우 4, C.I. 피그먼트 옐로우 5, C.I. 피그먼트 옐로우 6, C.I. 피그먼트 옐로우 9, C.I. 피그먼트 옐로우 10, C.I. 피그먼트 옐로우 12, C.I. 피그먼트 옐로우 61, C.I. 피그먼트 옐로우 62, C.I. 피그먼트 옐로우 62:1, C.I. 피그먼트 옐로우 65, C.I. 피그먼트 옐로우 73, C.I. 피그먼트 옐로우 74, C.I. 피그먼트 옐로우 75, C.I. 피그먼트 옐로우 97, C.I. 피그먼트 옐로우 100, C.I. 피그먼트 옐로우 104, C.I. 피그먼트 옐로우 105, C.I. 피그먼트 옐로우 111, C.I. 피그먼트 옐로우 116, C.I. 피그먼트 옐로우 167, C.I. 피그먼트 옐로우 168, C.I. 피그먼트 옐로우 169, C.I. 피그먼트 옐로우 182, C.I. 피그먼트 옐로우 183 등의 모노아조계 황색 안료;
C.I. 피그먼트 옐로우 12, C.I. 피그먼트 옐로우 13, C.I. 피그먼트 옐로우 14, C.I. 피그먼트 옐로우 16, C.I. 피그먼트 옐로우 17, C.I. 피그먼트 옐로우 55, C.I. 피그먼트 옐로우 63, C.I. 피그먼트 옐로우 81, C.I. 피그먼트 옐로우 83, C.I. 피그먼트 옐로우 87, C.I. 피그먼트 옐로우 126, C.I. 피그먼트 옐로우 127, C.I. 피그먼트 옐로우 152, C.I. 피그먼트 옐로우 170, C.I. 피그먼트 옐로우 172, C.I. 피그먼트 옐로우 174, C.I. 피그먼트 옐로우 176, C.I. 피그먼트 옐로우 188, C.I. 피그먼트 옐로우 198 등의 디스아조계 황색 안료.
염료로서, 하기와 같은 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 애시드 옐로우 11, C.I. 다이렉트 옐로우 12, C.I. 리액티브 옐로우 2, C.I. 모르단트 옐로우 5 등의 아조계 황색 염료;
C.I. 솔벤트 옐로우 33, C.I. 애시드 옐로우 3, C.I. 디스퍼스 옐로우 64 등의 퀴놀린계 황색 염료;
C.I. 애시드 옐로우 1, C.I. 디스퍼스 옐로우 42 등의 니트로계 황색 염료;
C.I. 디스퍼스 옐로우 201 등의 메틴계 황색 염료;
C.I. 베이직 옐로우 1, C.I. 베이직 옐로우 11, C.I. 베이직 옐로우 13, C.I. 베이직 옐로우 21, C.I. 베이직 옐로우 28, C.I. 베이직 옐로우 51, C.I. 리액티브 옐로우 1 등의 시아닌계 황색 염료.
적색 착색제로서는, 예를 들어 모노아조계, 디스아조계, 모노아조레이크계, 벤즈이미다졸론계, 디케토피롤로피롤계, 축합 아조계, 안트라퀴논계, 퀴나크리돈계 등의 안료를 들 수 있다. 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 안료로서, 하기를 들 수 있다.
C.I. 피그먼트 레드 1, C.I. 피그먼트 레드 2, C.I. 피그먼트 레드 3, C.I. 피그먼트 레드 4, C.I. 피그먼트 레드 5, C.I. 피그먼트 레드 6, C.I. 피그먼트 레드 8, C.I. 피그먼트 레드 9, C.I. 피그먼트 레드 12, C.I. 피그먼트 레드 14, C.I. 피그먼트 레드 15, C.I. 피그먼트 레드 16, C.I. 피그먼트 레드 17, C.I. 피그먼트 레드 21, C.I. 피그먼트 레드 22, C.I. 피그먼트 레드 23, C.I. 피그먼트 레드 31, C.I. 피그먼트 레드 32, C.I. 피그먼트 레드 112, C.I. 피그먼트 레드 114, C.I. 피그먼트 레드 146, C.I. 피그먼트 레드 147, C.I. 피그먼트 레드 151, C.I. 피그먼트 레드 170, C.I. 피그먼트 레드 184, C.I. 피그먼트 레드 187, C.I. 피그먼트 레드 188, C.I. 피그먼트 레드 193, C.I. 피그먼트 레드 210, C.I. 피그먼트 레드 245, C.I. 피그먼트 레드 253, C.I. 피그먼트 레드 258, C.I. 피그먼트 레드 266, C.I. 피그먼트 레드 267, C.I. 피그먼트 레드 268, C.I. 피그먼트 레드 269 등의 모노아조계 적색 안료;
C.I. 피그먼트 레드 37, C.I. 피그먼트 레드 38, C.I. 피그먼트 레드 41 등의 디스아조계 적색 안료;
C.I. 피그먼트 레드 48:1, C.I. 피그먼트 레드 48:2, C.I. 피그먼트 레드 48:3, C.I. 피그먼트 레드 48:4, C.I. 피그먼트 레드 49:1, C.I. 피그먼트 레드 49:2, C.I. 피그먼트 레드 50:1, C.I. 피그먼트 레드 52:1, C.I. 피그먼트 레드 52:2, C.I. 피그먼트 레드 53:1, C.I. 피그먼트 레드 53:2, C.I. 피그먼트 레드 57:1, C.I. 피그먼트 레드 58:4, C.I. 피그먼트 레드 63:1, C.I. 피그먼트 레드 63:2, C.I. 피그먼트 레드 64:1, C.I. 피그먼트 레드 68 등의 모노아조레이크계 적색 안료;
C.I. 피그먼트 레드 171, C.I. 피그먼트 레드 175, C.I. 피그먼트 레드 176, C.I. 피그먼트 레드 185, C.I. 피그먼트 레드 208 등의 벤즈이미다졸론계 적색 안료;
C.I. 피그먼트 레드 254, C.I. 피그먼트 레드 255, C.I. 피그먼트 레드 264, C.I. 피그먼트 레드 270, C.I. 피그먼트 레드 272, 하기 식 (4)로 표시되는 화합물 등의 디케토피롤로피롤계 적색 안료;
C.I. 피그먼트 레드 220, C.I. 피그먼트 레드 144, C.I. 피그먼트 레드 166, C.I. 피그먼트 레드 214, C.I. 피그먼트 레드 220, C.I. 피그먼트 레드 221, C.I. 피그먼트 레드 242 등의 축합 아조계 적색 안료;
C.I. 피그먼트 레드 168, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 216, C.I. 솔벤트 레드 149, C.I. 솔벤트 레드 150, C.I. 솔벤트 레드 52, C.I. 솔벤트 레드 207 등의 안트라퀴논계 적색 안료;
C.I. 피그먼트 레드 122, C.I. 피그먼트 레드 202, C.I. 피그먼트 레드 206, C.I. 피그먼트 레드 207, C.I. 피그먼트 레드 209 등의 퀴나크리돈계 적색 안료.
Figure 112016008941317-pat00003
또한, 염료로서, 하기와 같은 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 애시드 레드 37, C.I. 애시드 레드 180, C.I. 애시드 블루 29, C.I. 다이렉트 레드 28, C.I. 다이렉트 레드 83, C.I. 리액티브 레드 17, C.I. 리액티브 레드 120, C.I. 디스퍼스 레드 58, C.I. 베이직 레드 18, C.I. 모르단트 레드 7 등의 아조계 적색 염료;
C.I. 디스퍼스 레드 60 등의 안트라퀴논계 적색 염료;
C.I. 애시드 레드 52, C.I. 애시드 레드 87, C.I. 애시드 레드 92, C.I. 애시드 레드 289, C.I. 애시드 레드 388 등의 크산텐계 적색 염료;
C.I. 베이직 레드 12, C.I. 베이직 레드 13, C.I. 베이직 레드 14 등의 시아닌계 적색 염료.
화합물 (C3)으로서는, 해상성이 보다 한층 우수한 감광성 조성물이 되는 점에서, 황색 착색제가 바람직하고, 이소인돌리논계 안료가 바람직하고, C.I. 피그먼트 옐로우 139가 더욱 바람직하다.
화합물 (C4)
화합물 (C4)는 상기 식 (2)에 표시되는 구조를 갖는 화합물 및 상기 식 (3)에 표시되는 구조를 갖는 화합물로부터 선택되는 1종 이상의 착색제이다. 상기 식 (2)에 표시되는 구조를 갖는 화합물 및 상기 식 (3)에 표시되는 구조를 갖는 화합물은, 600 내지 700㎚의 가시 영역에 흡수대를 갖고, 800㎚ 이상의 근적외 영역을 투과한다. 상기 식 (2)에 표시되는 구조를 갖는 화합물 및 상기 식 (3)에 표시되는 구조를 갖는 화합물은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 식 (2)에 있어서, M에 있어서의 금속 원자로서는, 2가의 금속 원자가 바람직하고, 예를 들어 Be, Mg, Ca, Ba, Al, Si, Cd, Hg, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Pd, Cd, Sn, Pt, Pb, Sr, Mn 등을 들 수 있다. 그 중에서도 Cu가 바람직하다.
상기 식 (2)에 표시되는 구조를 갖는 화합물 및 상기 식 (3)에 표시되는 구조를 갖는 화합물로서는, 예를 들어 하기와 같은 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 피그먼트 블루 15, C.I. 피그먼트 블루 15:1, C.I. 피그먼트 블루 15:2, C.I. 피그먼트 블루 15:3, C.I. 피그먼트 블루 15:4, C.I. 피그먼트 블루 15:6(이상, 상기 식 (2)에 있어서 M이 Cu인 화합물), C.I. 피그먼트 블루 16(상기 식 (3)으로 표시되는 화합물).
화합물 (C4)로서는, 해상성이 보다 한층 우수한 감광성 조성물이 되는 점에서, 상기 식 (2)에 표시되는 구조를 갖는 화합물이 바람직하고, 상기 식 (2)에 있어서 M이 Cu인 화합물이 보다 바람직하고, C.I. 피그먼트 블루 15:3, C.I. 피그먼트 블루 15:4, C.I. 피그먼트 블루 15:6이 더욱 바람직하고, C.I. 피그먼트 블루 15:4가 특히 바람직하다.
화합물 (C5)
화합물 (C5)는 자색 착색제 및 적색 착색제로부터 선택되는 1종 이상의 착색제이다. 자색 착색제는 500 내지 600㎚의 가시 영역에 흡수대를 갖고, 800㎚ 이상의 근적외 영역을 투과한다. 적색 착색제는 상기 화합물 (C3)으로서 기재한 적색 착색제와 마찬가지이다.
자색 착색제 및 적색 착색제는 안료, 염료 모두 사용하는 것이 가능하고, 안료는 유기 안료 및 무기 안료 중 어느 것이어도 된다. 또한, 자색 착색제 및 적색 착색제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
자색 착색제로서는, 예를 들어 하기와 같은 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 피그먼트 바이올렛 1, C.I. 피그먼트 바이올렛 2, C.I. 피그먼트 바이올렛 3, C.I. 피그먼트 바이올렛 3:1, C.I. 피그먼트 바이올렛 3:3, C.I. 피그먼트 바이올렛 13, C.I. 피그먼트 바이올렛 19, C.I. 피그먼트 바이올렛 23, C.I. 피그먼트 바이올렛 25, C.I. 피그먼트 바이올렛 27, C.I. 피그먼트 바이올렛 29, C.I. 피그먼트 바이올렛 32, C.I. 피그먼트 바이올렛 36, C.I. 피그먼트 바이올렛 37, C.I. 피그먼트 바이올렛 38, C.I. 피그먼트 바이올렛 39 등의 자색 안료.
자색 염료로서, 하기와 같은 컬러 인덱스 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 베이직 바이올렛 1, C.I. 베이직 바이올렛 3, C.I. 베이직 바이올렛 14 등의 트리아릴메탄계 자색 염료;
C.I. 베이직 바이올렛 11 등의 크산텐계 자색 염료;
C.I. 베이직 바이올렛 7, C.I. 베이직 바이올렛 16 등의 시아닌계 자색 염료;
C.I. 솔벤트 바이올렛 8, C.I. 솔벤트 바이올렛 13, C.I. 솔벤트 바이올렛 14, C.I. 솔벤트 바이올렛 21, C.I. 솔벤트 바이올렛 27, C.I. 솔벤트 바이올렛 28, C.I. 솔벤트 바이올렛 36 등의 안트라퀴논계 자색 염료.
적색 착색제로서는, 상기 화합물 (C3)으로서 기재한 적색 착색제와 마찬가지의 것을 들 수 있다.
화합물 (C5)로서는, 해상성이 보다 한층 우수한 감광성 조성물이 되는 점에서, C.I. 피그먼트 바이올렛 23 및 디케토피롤로피롤계 적색 안료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
화합물 (C6)
화합물 (C6)은 황색 착색제이며, 상기 화합물 (C3)으로서 기재한 황색 착색제와 마찬가지의 것을 들 수 있다. 황색 착색제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
화합물 (C6)으로서는, 해상성이 보다 한층 우수한 감광성 조성물이 되는 점에서, 이소인돌리논계 안료가 바람직하고, C.I. 피그먼트 옐로우 139가 보다 바람직하다.
근적외광 통과 필터가 상기 화합물 (C1) 내지 (C3)을 전술한 비율로 포함하는 경우, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 화합물 (C1), 화합물 (C2) 및 화합물 (C3) 이외의 다른 착색제를, 투과 스펙트럼 형상의 조정을 목적으로 사용할 수도 있다. 다른 착색제는 안료, 염료 모두 사용하는 것이 가능하고, 안료는 유기 안료 및 무기 안료 중 어느 것이어도 된다. 또한, 염료도 유기 염료 및 무기 염료 중 어느 것이어도 된다. 다른 착색제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
근적외광 통과 필터가 상기 화합물 (C4) 내지 (C6)을 포함하는 경우, 화합물 (C4) 내지 (C6)의 바람직한 함유 비율은 다음과 같다. 화합물 (C4)의 함유 비율은, 전체 착색제 중에 20 내지 70질량%가 바람직하고, 25 내지 50질량%가 보다 바람직하고, 30 내지 45질량%가 더욱 바람직하다. 화합물 (C5)의 함유 비율은, 전체 착색제 중에 5 내지 50질량%가 바람직하고, 10 내지 40질량%가 보다 바람직하고, 15 내지 30질량%가 더욱 바람직하다. 화합물 (C6)의 함유 비율은, 전체 착색제 중에 20 내지 50질량%가 바람직하고, 25 내지 45질량%가 보다 바람직하고, 30 내지 40질량%가 더욱 바람직하다. 또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 화합물 (C4), 화합물 (C5) 및 화합물 (C6) 이외의 다른 착색제를, 투과 스펙트럼 형상의 조정을 목적으로 사용할 수도 있다.
상기 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱은 25% 이상으로 할 수 있다. 이에 의해, 고체 촬상 장치의 입사각 의존성을 경감시켜, 촬상하는 각도에 따라 색도가 변화된다는 문제를 억제할 수 있다.
상기 파장 대역 (X)의 중심 파장은 780 내지 950㎚의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 제조 비용을 억제하면서 검출 정밀도가 높은 고체 촬상 장치를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 응용예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치에 사용하는 제1 광학층의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치에 사용하는 제2 광학층의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치에 사용하는 근적외광 통과 필터의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 7은 제1 광학층과 근적외광 통과 필터 사이의 광학 특성의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 근적외광을 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의, 제1 광학층의 평균 투과율과 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱을 계산한 결과를 도시하는 도면이다.
도 9는 입사광을 경사 방향으로부터 측정한 경우에서의 제1 광학층의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 10은 근적외광을 경사 방향으로부터 측정한 경우에서의, 제1 광학층의 평균 투과율과 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱을 계산한 결과를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 12는 투과 스펙트럼을 수직 방향 및 경사 30도의 방향으로부터 측정하는 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치에 사용하는 제1 광학층의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치에 사용하는 제2 광학층의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치에 사용하는 근적외광 통과 필터의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하에 기재하는 실시 형태는 본 발명의 실시 형태의 일례이며, 본 발명은 여기에서 설명하는 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 실시 형태에서 참조하는 도면에 있어서, 동일 부분 또는 마찬가지의 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호 또는 유사한 부호(숫자 뒤에 A, B 등을 붙이기만 한 부호)를 붙이고, 그의 반복되는 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면의 치수 비율은 설명의 사정상 실제의 비율과는 상이하거나, 구성의 일부가 도면으로부터 생략되거나 하는 경우가 있다.
또한, 본 명세서 중에 있어서 「위」란, 지지 기판의 주면(고체 촬상 소자를 배치하는 면)을 기준으로 한 상대적인 위치를 가리키고, 지지 기판의 주면으로부터 멀어지는 방향이 「위」이다. 본원 도면에서는, 지면을 향하여 상방이 「위」로 되어 있다. 또한 「위」에는 물체 위에 접하는 경우(즉 「on」의 경우)와, 물체의 상방에 위치하는 경우(즉 「over」의 경우)가 포함된다. 반대로, 「아래」란, 지지 기판의 주면을 기준으로 한 상대적인 위치를 가리키고, 지지 기판의 주면에 가까워지는 방향이 「아래」이다. 본원 도면에서는, 지면을 향하여 하방이 「아래」로 되어 있다.
[실시 형태 1]
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 응용예이다. 구체적으로는, 본 실시 형태의 고체 촬상 장치를 TOF 방식의 촬상 장치(예를 들어 거리 화상 카메라)에 응용한 예를 나타내고 있다. 또한, 여기에서 설명하는 촬상 장치는 어디까지나 개념도이며, 다른 요소가 추가 혹은 삭제되는 것을 방해하는 것은 아니다.
도 1에 있어서, 촬상 기기(카메라)(10)는 기본적인 구성 요소로서, 광원(11), 고체 촬상 장치(이미지 센서)(12), 신호 처리부(13), 주제어부(14)를 구비하고 있다. 주제어부(14)는 광원(11), 고체 촬상 장치(12) 및 신호 처리부(13)와 접속되어, 각각의 동작을 제어하는 역할을 한다. 고체 촬상 장치(12)는, 또한 신호 처리부(13)와도 접속되고, 고체 촬상 장치(12)에서 생성된 전기 신호를 신호 처리부(13)로 전달한다.
광원(11)으로서는, 근적외광을 출력하는 공지의 LED(Light Emitting Diode)를 사용할 수 있다. 광원(11)으로부터 출력된 근적외광은 촬상 대상물(15)에 닿아 반사되고, 그 반사광이 고체 촬상 장치(12)에 입사된다. 이때, 광원(11)으로부터 출력된 근적외광과 촬상 대상물(15)로부터 되돌아 온 근적외광 사이에는 촬상 대상물(15)의 입체 형상에 따른 위상차가 발생하게 된다.
고체 촬상 장치(12)로서는, CMOS 이미지 센서나 CCD 이미지 센서를 사용할 수 있다. CMOS 이미지 센서로서는, 표면 조사형과 이면 조사형의 어느 타입의 사용도 가능하지만, 본 실시 형태에서는, 고감도의 이면 조사형 CMOS 이미지 센서를 사용하는 것으로 한다.
촬상 대상물(15)에서 반사한 외계의 가시광과 광원(11)으로부터 출력된 근적외광은, 고체 촬상 장치(12) 내의 고체 촬상 소자(광전 변환 소자나 센서 소자라고도 불림)에 입사되고, 광량에 따른 전기 신호로 변환된다. 변환된 전기 신호는, 고체 촬상 장치(12) 내에 설치된 AD 변환 회로에 의해 디지털화되어, 디지털 신호로서 신호 처리부(13)에 출력된다. 고체 촬상 장치(12)의 구체적인 구조에 대해서는 후술한다.
신호 처리부(13)는 고체 촬상 장치(12)로부터 출력된 디지털 신호를 수신하여 신호 처리를 행하고, 촬상 대상물(15)에 기초하는 화상을 형성한다. 그 때, 가시광에 기초하는 디지털 신호는 촬상 대상물(15)의 색채나 형상을 재현하는 정보로서 사용되고, 근적외광에 기초하는 디지털 신호는 촬상 대상물(15)까지의 거리를 인식하기 위한 정보로서 사용된다. 이들 디지털 신호에 의해 촬상 대상물(15)을 입체적으로 파악하는 것이 가능해진다.
주제어부(14)는 CPU를 중심으로 하는 연산 처리부이며, 광원(11), 고체 촬상 장치(12) 및 신호 처리부(13)를 제어함과 함께, 신호 처리부(13)로부터 얻어진 정보에 기초하여, 도시하지 않은 다른 처리부도 제어한다.
도 2는 고체 촬상 장치(12)의 개략을 설명하기 위한 평면도이다. 패키지(16)에는 화소부(17) 및 단자부(18)가 배치된다. 화소부(17)와 단자부(18) 사이에는, AD 변환 회로가 설치되어 있을 수도 있다. 확대부(19)는 화소부(17)의 일부를 확대한 모습을 나타내고 있다. 확대부(19)에 나타낸 바와 같이, 화소부(17)에는 복수의 화소(20)가 매트릭스상으로 배치되어 있다.
도 2에는 화소부(17)와 단자부(18)와 같이 단순한 구조로만 도시되어 있지만, 본 실시 형태의 고체 촬상 장치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 2에 도시한 고체 촬상 장치(12)에 대하여, 도 1에 도시한 신호 처리부(13)로서의 기능을 내장시키는 것도 가능하다. 나아가, 도 1에 도시한 주제어부(14)와 동등한 연산 처리 능력도 내장시켜, 원칩으로 촬상 기능과 연산 기능을 구비하는 시스템 IC 회로로 할 수도 있다.
(고체 촬상 장치의 구조)
도 3은 도 2에 도시한 화소(20)를 III-III'로 절단한 단면도이다. 도 3에는 외광이 입사하는 측부터 제1 광학층(21), 제1 간극(22), 마이크로렌즈 어레이(23), 제2 간극(24), 제2 광학층(25), 제3 간극(26), 가시광 통과 필터(컬러 레지스트)(27a 내지 27c), 근적외광 통과 필터(27d), 절연체(28), 포토 다이오드(29a 내지 29d) 및 지지 기판(30)이 도시되어 있다. 제1 간극(22), 제2 간극(24) 및 제3 간극(26)은 공기나 불활성 가스로 충전된 공간으로서 확보될 수도 있고, 유기 절연막이나 무기 절연막으로 구성되는 절연체로서 확보될 수도 있다. 또한, 제1 간극(22), 제2 간극(24) 또는 제3 간극(26)은 없어도 되고, 예를 들어 제2 광학층(25)과 가시광 통과 필터(27a 내지 27c)가 접하고 있어도 되고, 마이크로렌즈 어레이(23)와 제2 광학층(25)이 접하고 있어도 되다.
본 명세서 중에 있어서, 가시광 통과 필터(27a 내지 27c) 및 그들에 대응하여 배치된 포토 다이오드(29a 내지 29c)로 구성되는 화소를 「가시광 검출용 화소」라고 칭하고, 근적외광 통과 필터(27d) 및 포토 다이오드(29d)로 구성되는 화소를 「근적외광 검출용 화소」라고 칭한다.
여기서, 제1 광학층(21)은 가시광 및 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 광학층이며, 예를 들어 파장 400 내지 700㎚의 가시광과 파장 750 내지 2500㎚의 적어도 일부(전형적으로는 750 내지 950㎚)의 근적외광을 투과한다. 물론, 투과하는 파장 영역은 여기에서 설명한 범위에 한정되지 않고, R(적색), G(녹색) 및 B(청색)의 광에 대응하는 가시광과, 후술하는 근적외광 검출용 화소로 검출 가능한 파장 영역의 근적외광을 투과할 수 있으면 된다. 이렇게 상이한 2개의 파장 영역을 투과하는 광학 특성을 구비한 필터는, 일반적으로 이중 대역 통과 필터라고 불린다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 광학층(21)으로서, 특정한 광학 특성을 갖는 화합물을 포함하는 투명 수지(투광성을 갖는 수지)층을 갖는 기재에 유전체 다층막을 형성한 광학층을 사용한다. 특정한 광학 특성을 갖는 화합물로서는, 예를 들어 근적외광의 일부를 흡수하는 화합물(이하 「화합물 (A)」라고 함)을 들 수 있다. 구체적으로는, 화합물 (A)로서, 스쿠아릴륨계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 크로코늄계 화합물, 헥사피린계 화합물 및 시아닌계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 사용할 수 있다.
이와 같이, 근적외광의 일부를 흡수하는 화합물을 포함하는 투명 수지층을 갖는 기재에 유전체 다층막을 형성함으로써, 가시광과 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 이중 대역 통과 필터로 할 수 있다. 이때, 기재는 단층일 수도 다층일 수도 있다. 단층이면, 투명 수지층으로 구성되는 가요성의 기재로 할 수 있다. 다층의 경우에는, 예를 들어 유리 기판이나 수지 기판 등 투명 기판 위에 화합물 (A) 및 경화성 수지를 포함하는 투명 수지층이 적층된 기재나, 화합물 (A)를 포함하는 투명 기판 위에 경화성 수지를 포함하는 오버코팅층 등의 수지층이 적층된 기재를 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 광학층(21)을 수지제의 기재로 구성한 경우, 일반적인 이중 대역 통과 필터보다 얇게 하는 것이 용이하며, 예를 들어 필름상으로 하는 것이 가능하다. 즉, 전술한 화합물 (A)를 포함하는 투명 수지층을 갖는 기재에 유전체 다층막을 적층한 구조로 한 경우, 제1 광학층(21)의 두께는, 예를 들어 200㎛ 이하, 바람직하게는 180㎛ 이하, 보다 바람직하게는 150㎛ 이하, 특히 바람직하게는 120㎛ 이하로 할 수 있다.
마이크로렌즈 어레이(23)는 개개의 마이크로렌즈의 위치가 각 화소의 위치에 대응하고 있으며, 각 마이크로렌즈에서 집광된 입사광이, 각각 대응하는 각 화소(구체적으로는, 각 포토 다이오드)에 수광된다. 마이크로렌즈 어레이(23)는 수지 재료를 사용하여 형성할 수 있기 때문에, 온 칩으로 형성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제2 간극(24)으로서 절연체를 사용하여, 그 위에 도포한 수지 재료를 가공하여 마이크로렌즈 어레이(23)를 형성할 수도 있다. 또한, 제2 간극(24)으로서 수지로 구성된 기재(필름)를 사용하고, 그 위에 도포한 수지 재료를 가공하여 마이크로렌즈 어레이(23)를 형성한 후, 그 기재를 부착하는 형태로 고체 촬상 소자(12)에 편입할 수도 있다.
제2 광학층(25)은 근적외광의 적어도 일부를 흡수하는 광학층이며, 예를 들어 파장 750 내지 2000㎚에 흡수 극대를 갖는 화합물(이하 「화합물 (B)」라고 함)을 포함한다. 화합물 (B)로서는, 예를 들어 디이미늄계 화합물, 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 쿼터릴렌계 화합물, 아미늄계 화합물, 이미늄계 화합물, 아조계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 포르피린계 화합물, 피롤로피롤계 화합물, 옥소놀계 화합물, 크로코늄계 화합물, 헥사피린계 화합물, 금속 디티올계 화합물, 구리 화합물, 텅스텐 화합물, 금속 붕화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 사용할 수 있다. 제2 광학층(25)은 화합물 (B)의 광학 특성에 따라 근적외광의 일부를 흡수하는 근적외광 차단 필터로서 기능한다.
제2 광학층(25)은 근적외광 검출용 화소(구체적으로는, 포토 다이오드(29d))에 대응하는 부분에 개구부를 갖는다. 즉, 포토 다이오드(29d)에 대하여 그대로 근적외광이 도달하도록, 포토 다이오드(29d)의 상방에는 개구부가 형성되어, 근적외광의 입사를 방해하지 않는 구조로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 제2 광학층(25)에 있어서의 「포토 다이오드(29d)에 대응하는 부분」이란, 포토 다이오드(29d)의 상방, 즉 포토 다이오드(29d)를 향하는 근적외광의 광로와 제2 광학층(25)이 교차하는 부분을 가리킨다.
이와 같이, 제2 광학층(25)은 근적외광 검출용 화소 이외의 부분(즉 가시광 검출용 화소)의 상방을 덮도록 배치된다. 이에 의해, 가시광 검출용 화소에 근적외광이 도달하는 것을 최대한 억제할 수 있다. 그 결과, 가시광 검출용 화소에 있어서 노이즈 성분을 저감시킬 수 있어, 가시광의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.
제2 광학층(25)의 하방에는, 전술한 가시광 검출용 화소와 근적외광 검출용 화소를 포함하는 화소군이 배치된다. 전술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 각 포토 다이오드(29a 내지 29c)와 가시광 통과 필터(27a 내지 27c)가 각각 대응하여 가시광 검출용 화소를 구성한다. 또한, 포토 다이오드(29d)와 근적외광 통과 필터(27d)가 대응하여 근적외광 검출용 화소를 구성한다. 본 명세서에서는, 포토 다이오드(29a 내지 29c)를 「제1 수광 소자」라고 칭하고, 포토 다이오드(29d)를 「제2 수광 소자」라고 칭한다.
또한, 실제로는, 가시광 통과 필터(27a 내지 27c)는 각각 상이한 파장의 가시광을 투과하는 통과 필터로 구성된다. 예를 들어, 가시광 통과 필터는 녹색광을 투과하는 통과 필터(27a), 적색광을 투과하는 통과 필터(27b) 및 청색광을 투과하는 통과 필터(27c)를 포함할 수 있다. 따라서, 그들 개별의 색에 대응하는 화소를 각각 녹색광 검출용 화소, 적색광 검출용 화소, 청색광 검출용 화소라고 칭할 수도 있다.
또한, 가시광 통과 필터(27a 내지 27c) 및 근적외광 통과 필터(27d)는 특정 파장에 흡수를 갖는 색소(안료나 염료)를 함유시킨 경화성 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 가시광 통과 필터(27a 내지 27c)는 화합물 (B)와 결합제 수지 및 중합성 화합물로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 경화성 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 근적외광 통과 필터(27d)는 가시광의 파장 영역(전형적으로는 파장 430 내지 620㎚)에 흡수 극대를 갖는 화합물 (C)와 결합제 수지 및 중합성 화합물로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 경화성 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 화합물 (B) 및 화합물 (C)로서는, 전술한 것을 사용할 수 있다. 가시광의 파장 영역에 흡수를 갖는 화합물 (C)는 1개 이상 함유시키면 되지만, 복수 조합할 수도 있다.
대표적으로는, 화합물 (C)로서, 전술한 화합물 (C1) 내지 (C6)을 포함하는 착색제를 사용할 수 있다. 또한, 결합제 수지 및 중합성 화합물로서는 공지의 것을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 결합제 수지로서, 일본 특허 공개 제2012-189632호 공보의 단락〔0095〕 내지 〔0148〕, 일본 특허 공개 제2013-077009호 공보의 단락〔0179〕 내지 〔0210〕, 일본 특허 공개 제2013-137337호 공보의 단락〔0134〕 내지 〔0157〕, 일본 특허 공개 제2013-151675호 공보의 단락〔0150〕 내지 〔0165〕, 일본 특허 공개 제2014-130332호 공보의 단락〔0072〕 내지 〔0079〕에 기재되어 있는 것을 채용할 수 있다. 또한 중합성 화합물로서, 일본 특허 공개 제2012-189632호 공보의 단락〔0054〕 내지 〔0094〕, 일본 특허 공개 제2013-077009호 공보의 단락〔0122〕 내지 〔0155〕, 일본 특허 공개 제2013-137337호 공보의 단락〔0054〕 내지 〔0089〕, 일본 특허 공개 제2013-151675호 공보의 단락〔0066〕 내지 〔0107〕, 일본 특허 공개 제2014-130332호 공보의 단락〔0052〕 내지 〔0056〕에 기재되어 있는 것을 채용할 수 있다.
상기 경화성 조성물은 광중합 개시제나 용매를 더 포함하고 있을 수도 있다. 광중합 개시제나 용매로서는 공지의 것을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 광중합 개시제로서, 일본 특허 공개 제2012-189632호 공보의 단락〔0039〕 내지 〔0053〕, 일본 특허 공개 제2013-077009호 공보의 단락〔0071〕 내지 〔0121〕, 일본 특허 공개 제2013-137337호 공보의 단락〔0093〕 내지 〔0133〕, 일본 특허 공개 제2013-151675호 공보의 단락〔0108〕 내지 〔0149〕, 일본 특허 공개 제2014-130332호 공보의 단락〔0057〕 내지 〔0065〕에 기재되어 있는 것을 채용할 수 있다. 또한 용매로서, 일본 특허 공개 제2012-189632호 공보의 단락〔0227〕, 일본 특허 공개 제2013-077009호 공보의 단락〔0211〕 내지 〔0213〕, 일본 특허 공개 제2013-137337호 공보의 단락〔0090〕, 일본 특허 공개 제2013-151675호 공보의 단락〔0249〕, 일본 특허 공개 제2014-130332호 공보의 단락〔0065〕 내지 〔0071〕에 기재되어 있는 것을 채용할 수 있다.
또한 근적외광 통과 필터(27d)는, 특정 파장에 흡수를 갖는 색소를 포함하는 층을 기판 위에 설치함으로써도 형성할 수 있다.
상술한 포토 다이오드(29a 내지 29d)는, 지지 기판(30)으로서 실리콘 기판을 사용하고, 실리콘 기판의 표면에 공지의 반도체 프로세스를 사용하여 형성할 수 있다. 물론, 지지 기판(30)으로서 유리, 세라믹스, 수지 등의 기판을 사용하고, 공지의 박막 형성 기술을 사용하여 포토 다이오드(29a 내지 29d)를 형성하는 것도 가능하다.
본 실시 형태에서는, 포토 다이오드(29a)를 파장 520 내지 560㎚의 녹색광을 수광하기 위한 수광 소자로서 사용하고, 포토 다이오드(29b)를 파장 580 내지 620㎚의 적색광을 수광하기 위한 수광 소자로서 사용하고, 포토 다이오드(29c)를 파장 430 내지 470㎚의 청색광을 수광하기 위한 수광 소자로서 사용한다. 이와 같이, 본 실시 형태의 고체 촬상 장치(12)에서는, 이들 포토 다이오드(29a 내지 29c)를 사용하여 외부로부터 입사한 가시광을 검출한다.
한편, 포토 다이오드(29d)는 파장 750 내지 2500㎚(전형적으로는 파장 750 내지 950㎚)의 근적외광을 수광하기 위한 수광 소자로서 기능하고, 포토 다이오드(29d)에 의해, 외부로부터 입사한 근적외광이 검출된다.
(고체 촬상 장치의 제조 방법)
도 3을 사용하여 고체 촬상 장치(20)의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다. 우선 지지 기판(30)으로서 실리콘 기판을 준비하고, 공지의 반도체 프로세스를 사용하여 포토 다이오드(29a 내지 29d)를 형성한다. 예를 들면, 실리콘 기판에 대해서 인 등의 n형 불순물을 첨가하여 n형 영역을 형성하고, 그 중에 붕소 등의 p형 불순물을 첨가하여 p형 영역을 형성함으로써 pn접합을 얻는다. 그리고, 이들 n형 영역 및 p형 영역으로부터 전류를 취출할 수 있도록 배선을 형성하여 포토 다이오드(29a 내지 29d)를 형성할 수 있다.
포토 다이오드(29a 내지 29d)를 형성하면 CVD(Chemical Vapor Deposition) 등에 의해 절연체(28)를 형성하여 포토 다이오드(29a 내지 29d)를 덮는다. 절연체(28)로서는, 산화실리콘 등을 포함하는 무기 절연층을 사용하거나, 수지를 포함하는 유기 절연층을 사용하거나 할 수 있다. 그 때, 포토 다이오드(29a 내지 29d)에 의한 기복을 평탄화할 수 있을 정도의 막 두께로 하는 것이 바람직하다.
절연체(28)를 형성한 후, 가시광 통과 필터(27a 내지 27c)를 형성한다. 가시광 통과 필터(27a 내지 27c)는, 예를 들면 특정 파장의 광을 흡수하는 색소를 함유시킨 경화성 성분을 포함하는 경화성 조성물로 구성되는 구조체를, 원하는 위치에 인쇄법을 사용하여 형성함으로써 얻을 수 있다.
다음에, 가시광 통과 필터(27a 내지 27c)의 위에 간극(26)으로서 투광성을 갖는 절연층을 형성한다. 예를 들면, 투광성을 갖는 절연층으로서, 산화실리콘층 또는 유기 수지층을 형성할 수 있다. 또한, 간극(26)으로서 투광성을 갖는 절연층을 사용하는 경우, 가시광 통과 필터(27a 내지 27c)에 기인하는 기복을 평탄화할 수 있다. 그 때문에, 간극(26) 위에 형성되는 제2 광학층(25)을 평탄한 것으로 할 수 있으며, 제2 광학층(25)의 광학 특성의 균일성을 향상시킬 수 있다.
간극(26)으로서 산화실리콘층을 형성한 후, 제2 광학층(25)을 형성한다. 제2 광학층(25)으로서는 전술한 화합물(B)를 포함하는 경화성 수지 조성물을 사용한다. 예를 들어 스핀 코팅에 의해, 화합물(B)를 포함하는 경화성 수지 조성물을 도포하여 제2 광학층(25)을 형성한다. 또한 근적외광 통과 필터(27d)에 대응하는 부분에는 공지의 포토리소그래피를 사용하여 개구부를 형성할 수 있다.
다음으로, 제2 광학층(25) 위에 간극(24)으로서, 투광성을 갖는 절연층을 다시 형성한다. 이 경우도, 예를 들어 투광성을 갖는 절연층으로서, 산화실리콘층 또는 유기 수지층을 형성할 수 있다. 또한, 간극(24)으로서 투광성을 갖는 절연층을 사용하는 경우, 제2 광학층(25)에 형성된 개구부에 기인하는 기복을 평탄화할 수 있다.
간극(24)으로서, 투광성을 갖는 절연층을 형성하면, 마이크로렌즈 어레이(23)를 각 포토 다이오드(29a 내지 29d)에 대응시켜 형성한다. 마이크로렌즈 어레이(23)는 기존의 마이크로렌즈 어레이를 접착할 수도 있지만, 수지층을 가공하여 형성할 수도 있다. 예를 들면, 수지층을 스핀 코팅 등에 의해 도포하고 경화시킨 후, 원하는 영역을 마스크하고 드라이 에칭 등에 의해 가공하여 복수의 렌즈 형상의 구조체를 형성할 수 있다.
마이크로렌즈 어레이(23)를 형성하면, 간극(22)으로서 수지층을 형성하고, 그 위에 제1 광학층(21)을 접착한다. 예를 들어 스핀 코팅 등에 의해 수지 재료를 도포하고, 그 위에 이미 형성된 제1 광학층(21)을 배치하고 그 상태로 수지 재료를 경화시킨다. 이에 의해, 간극(22)으로서 형성한 수지층을 사용하여 제1 광학층(21)을 접착할 수 있다. 물론, 수지층을 경화시킨 후, 접착제를 사용하여 제1 광학층(21)을 접착할 수도 있다.
이러한 순서로 도 3에 나타내는 고체 촬상 장치(20)를 형성할 수 있다. 또한, 여기서 설명한 제조 방법은 일례에 불과하며 사용하는 재료나 막의 형성 방법에 대해서는 적절한 대체 기술을 사용해도 된다.
여기서, 본 실시 형태의 고체 촬상 장치(12)에 있어서 사용하는 제1 광학층(21), 제2 광학층(25) 및 근적외광 통과 필터(27d)의 광학 특성을 도 4 내지 도 6에 도시한다.
도 4는 본 실시 형태의 고체 촬상 장치(12)에 사용하는 제1 광학층(이중 대역 통과 필터)(21)의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다. 도 4에 있어서, 횡축은 입사광의 파장을 나타내고, 종축은 제1 광학층(21)에 대하여 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 투과율을 백분율로 나타내고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에서 사용되는 제1 광학층(21)은, 파장 400 내지 700㎚의 가시광과 파장 750 내지 950㎚의 근적외광을 투과하는 광학 특성을 갖고 있다. 물론, 도 4에 도시하는 광학 특성은 일례이며, 본 실시 형태에서 사용하는 제1 광학층(21)으로서는, 가시광 및 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 광학 특성을 갖는 것이면, 다른 파장 영역을 투과하는 이중 대역 통과 필터여도 사용할 수 있다.
도 5는 본 실시 형태의 고체 촬상 장치(12)에 사용하는 제2 광학층(근적외광 차단 필터)(25)의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다. 도 5에 있어서, 횡축은 입사광의 파장을 나타내고, 종축은 제2 광학층(25)에 대하여 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 투과율을 백분율로 나타내고 있다. 또한, 도 5에는 제2 광학층 (A)와 제2 광학층 (B)의 2종류에 대하여 도시했지만, 양자의 투과 스펙트럼의 차이는 함유하는 화합물 (B)의 차이에 의한 것이다. 구체적으로는, 제2 광학층 (A)는 최대의 흡수 극대 파장이 865㎚인 시아닌계 화합물을 함유하고, 제2 광학층 (B)는 최대의 흡수 극대 파장이 865㎚인 시아닌계 화합물과 동일 파장이 810㎚인 시아닌계 화합물을 함유한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에서 사용되는 제2 광학층(25)은 대략 파장 600 내지 950㎚의 입사광을 차단하는 기능을 갖고 있다. 물론, 도 5에 도시하는 광학 특성은 일례이며, 본 실시 형태에서 사용하는 제2 광학층(25)으로서는, 파장 750 내지 2000㎚에 흡수 극대를 갖는 화합물 (B)를 포함하는 광학층을 사용하면 된다.
도 6은 본 실시 형태의 고체 촬상 장치(12)에 사용하는 근적외광 통과 필터(27d)의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다. 도 6에 있어서, 횡축은 입사광의 파장을 나타내고, 종축은 근적외광 통과 필터(27d)에 대하여 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 투과율을 백분율로 나타내고 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에서 사용되는 근적외광 통과 필터(27d)는 파장 800㎚ 부근보다 장파장측의 광을 투과하는 특성을 나타낸다. 물론, 본 실시 형태에서 사용 가능한 근적외광 통과 필터(27d)는 도 6에 도시하는 투과 스펙트럼 특성을 갖는 것에 한정되지 않는다. 즉, 전술한 바와 같이 파장 430 내지 620㎚에 흡수 극대를 갖는 화합물 (C)를 포함하기 때문에, 흡수단이 보다 장파장측 혹은 단파장측에 있을 수도 있다.
본 실시 형태에 있어서의 고체 촬상 장치(12)는, 먼저 도 4에 도시되는 광학 특성을 갖는 제1 광학층(21)에 의해 외광을 필터링하여, 파장 400 내지 700㎚의 가시광과 파장 750 내지 2500㎚의 근적외광의 적어도 일부(구체적으로는, 파장 750 내지 950㎚의 근적외광)를 투과한다. 그리고, 제1 광학층(21)을 투과한 가시광과 근적외광의 일부는 제2 광학층(25)에 입사한다.
그 때, 포토 다이오드(29d)의 상방에 있어서의 제2 광학층(25)에는 개구부가 형성되어 있기 때문에, 제1 광학층(21)을 투과한 가시광과 근적외광의 일부는 그대로 근적외광 통과 필터(27d)에 입사한다. 근적외광 통과 필터(27d)에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 대략 파장 750㎚ 이하의 가시광이 흡수(차단)되고, 파장 750 내지 950㎚의 근적외광이 포토 다이오드(29d)에 입사된다. 이에 의해, 근적외광 검출용 화소에 있어서는, 가시광에 기인하는 노이즈 등의 영향을 받지 않아, 고정밀도로 촬상 대상물(15)까지의 거리를 파악하는 것이 가능하게 되어 있다.
한편, 포토 다이오드(29a 내지 29c)의 상방(가시광 통과 필터(27a 내지 27c)의 상방)에는 제2 광학층(25)이 형성되어 있기 때문에, 제1 광학층(21)을 투과한 가시광과 근적외광의 일부는 제2 광학층(25)에 입사한다. 제2 광학층(25)에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 대략 파장 800 내지 900㎚의 근적외광이 흡수(차단)되고, RGB의 각 성분광을 포함하는 가시광이 가시광 통과 필터(27a 내지 27c)를 통하여 포토 다이오드(29a 내지 29c)에 입사된다. 이에 의해, 포토 다이오드(29a 내지 29c)에 입사하는 근적외광의 광량을 대폭 저감시킬 수 있기 때문에, 가시광 검출용 화소에 있어서는, 적외광에 기인하는 노이즈 등의 영향을 억제하여, 보다 고정밀도로 촬상 대상물(15)의 색도나 형상을 파악하는 것이 가능하게 되어 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 고체 촬상 장치(12)에서는, 제1 광학층(21)과 제2 광학층(25)의 광학 특성을 적절하게 조정함으로써, 최종적으로 가시광 검출용 화소에 입사하는 근적외광을 억제할 수 있다. 또한, 제1 광학층(21)과 근적외광 통과 필터(27d)의 광학 특성을 적절하게 조정함으로써, 최종적으로 근적외광 검출용 화소에 입사하는 가시광을 억제하여, 근적외광의 감도를 올릴 수 있다.
또한, 제1 광학층(21)을 형성하지 않고, 제2 광학층(25)만을 형성한 경우는, 가시광 검출용 화소에 있어서 색 재현성이나 센싱 성능이 악화될 우려가 있다. 예를 들어, 일반적으로 적색용의 컬러 레지스트는 파장 600㎚ 이상의 광을 투과하는 광학 특성을 갖기 때문에, 제2 광학층(25)에 의해 근적외광의 일부를 차단해도, 파장 950㎚ 이상의 근적외광이 적색광 검출용 화소에 입사할 우려가 있다. 또한, 일반적으로, 녹색용의 컬러 레지스트나 청색용의 컬러 레지스트는 파장 750㎚ 부근부터 서서히 투과율이 증가되는 광학 특성을 갖기 때문에, 역시 파장 950㎚ 이상의 근적외광이 녹색광 검출용 화소나 청색광 검출용 화소에 입사할 우려가 있다. 제1 광학층(21)과 제2 광학층(25)을 병용하는 장점은 이들 문제를 피할 수 있는 점이다.
도 7은 제1 광학층(21)과 근적외광 통과 필터(27d) 사이의 광학 특성의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에는 제1 광학층(21)의 광학 특성(수직 방향의 입사광에 있어서의 투과 스펙트럼)을 나타내는 곡선(701)과 근적외광 통과 필터(27d)의 광학 특성(수직 방향의 입사광에 있어서의 투과 스펙트럼)을 나타내는 곡선(702)이 도시되어 있다. 이들 곡선(701) 및 곡선(702)은, 각각 도 4 및 도 6에 도시한 투과 스펙트럼에 대응한다.
도 7에 도시한 곡선(701)에 있어서, 파장 750 내지 950㎚의 근적외광의 투과율이 수직 방향으로부터 측정한 경우에 30% 이상이 되는 가장 짧은 파장을 X1로 하고, 그 투과율이 30% 이하가 되는 가장 긴 파장을 X2로 한다. 그리고, 파장 X1부터 파장 X2까지의 파장 대역(파장 범위)을 X로 한다.
이때, 본 실시 형태에 있어서의 고체 촬상 장치(12)는, 전술한 파장 대역 (X)에 있어서 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 제1 광학층(21)의 평균 투과율과 동일한 파장 대역 (X)에 있어서 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 근적외광 통과 필터(27d)의 평균 투과율의 곱이 30% 이상(바람직하게는 40% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상, 특히 바람직하게는 60% 이상)이 되도록, 제1 광학층(21)과 근적외광 통과 필터(27d)의 광학 특성이 조정되어 있다.
예를 들어, 파장 대역 (X)에 있어서 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 제1 광학층(21)의 평균 투과율이 80%이며, 동일한 파장 대역 (X)에 있어서 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 근적외광 통과 필터(27d)의 평균 투과율이 85%인 경우, 양자의 곱은 68%(즉, 0.8×0.85=0.68)이다. 즉, 제1 광학층(21)을 투과하는 근적외광의 광량과 근적외광 통과 필터(27d)를 투과하는 근적외광의 광량 제어를 적절하게 설계함으로써, 최종적으로 포토 다이오드(29d)에 도달하는 근적외광의 광량을, 입사하는 근적외광의 30% 이상(바람직하게는 40% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상, 특히 바람직하게는 60% 이상)으로 하는 것이 가능하다. 이에 의해, 포토 다이오드(29d)의 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 고체 촬상 장치(12)는, 가시광 영역(파장 430㎚ 내지 620㎚)에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 제1 광학층(21)의 평균 투과율과 동일한 파장 영역에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 근적외광 통과 필터(27d)의 평균 투과율의 곱이 30% 이하(바람직하게는 20% 이하, 더욱 바람직하게는 10% 이하, 특히 바람직하게는 5% 이하)가 되도록, 제1 광학층(21)과 근적외광 통과 필터(27d)의 광학 특성이 조정되어 있다. 즉, 최종적으로 포토 다이오드(29d)에 도달하는 파장 430㎚ 내지 620㎚의 가시광의 광량을, 입사하는 가시광의 30% 이하(바람직하게는 20% 이하, 더욱 바람직하게는 10% 이하, 특히 바람직하게는 5% 이하)로 하는 것이 가능하다. 이에 의해, 포토 다이오드(29d)에 입사하는 가시광을 저감시킬 수 있어, 센싱 기능의 오동작을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 제1 광학층(21) 및 근적외광 통과 필터(27d)의 광학 특성(근적외광에 대한 투과율)의 밸런스를 조정함으로써, 최종적으로 제2 수광 소자(29d)에 도달하는 근적외광의 광량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 근적외광 통과 필터(27d)의 근적외광에 대한 투과율이 낮았다고 해도, 그것을 보충하도록 제1 광학층(21)의 근적외광에 대한 투과율이 높이면 된다. 단, 제1 광학층(21)을 형성하지 않은 경우(이론상, 제1 광학층(21)의 투과율이 100%가 됨)는, 전술한 바와 같이 가시광 검출용 화소에 있어서 색 재현성이나 센싱 성능이 악화될 우려가 있다. 따라서, 제1 광학층(21) 및 근적외광 통과 필터(27d)의 광학 특성의 밸런스를 조정하는 점에 매우 의미가 있다고 할 수 있다.
도 8은 근적외광을 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의, 제1 광학층의 평균 투과율과 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱을 계산한 결과를 도시하는 도면이다. 구체적으로는, 도 7에 있어서 곡선(701)으로 도시되는 투과 스펙트럼 중 파장 대역 (X)에 있어서의 각 투과율과, 곡선(702)으로 도시되는 투과 스펙트럼 중 파장 대역 (X)에 있어서의 각 투과율을 승산한 계산 결과를 나타내고 있다.
도 8로부터 명백해진 바와 같이, 파장 800 내지 950㎚의 범위에서 투과율이 최대가 되어, 약 87%를 나타내고 있다. 이것은, 제1 광학층(21) 및 근적외광 통과 필터(27)를 1개의 광학층으로서 보았을 때, 입사광에 대하여 출사광이 80% 이상 투과하는 것을 의미한다. 즉, 제1 광학층(21)을 투과한 근적외광이 근적외광 통과 필터(27)에 의해 거의 흡수되지 않고 근적외광 검출용 화소에 입사하는 것을 나타내고 있다. 또한, 가시광 영역(파장 430㎚ 내지 620㎚)에 있어서, 투과율이 거의 5% 이하가 되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 제1 광학층(21)을 투과한 파장 430㎚ 내지 620㎚의 가시광이 근적외광 통과 필터(27)에 의해 거의 흡수되어, 근적외광 검출용 화소에 거의 입사되지 않는 것을 나타내고 있다.
이와 같이, 제1 광학층(21)과 근적외광(27)을 병용하고, 또한 양자의 광학 특성을 전술한 조건을 만족하도록 조정함으로써, 가시광 검출용 화소와 근적외광 검출용 화소에 대하여, 각각 가시광과 근적외광을 선택적으로 입사시키는 것이 가능해진다. 그리고, 그 결과로서, 검출 정밀도가 높은 고체 촬상 장치를 실현할 수 있다.
또한, 종래예와 같이, 가시광 검출용 화소나 적외광 검출용 화소의 상방에 별도로 가시광 통과 필터와 적외선 통과 필터의 양쪽을 배치할 필요가 없어, 제조 비용을 억제하면서 검출 정밀도가 높은 고체 촬상 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 파장 750 내지 950㎚의 근적외광의 투과율이 수직 방향으로부터 측정한 경우에 30% 이상이 되는 가장 짧은 파장을 X1로 하고, 그 투과율이 30% 이하가 되는 가장 긴 파장을 X2로 하여 기준이 되는 파장 대역 (X)를 정했다. 그러나, 파장 대역 (X)는 임의로 정하는 것이 가능하고, 예를 들어 근적외광의 투과율이 수직 방향으로부터 측정한 경우에 40% 이상이 되는 가장 짧은 파장을 X1로 하고, 그 투과율이 40% 이하가 되는 가장 긴 파장을 X2로 하여 기준이 되는 파장 대역 (X)를 정하는 등, 임의의 투과율을 사용하여 정하는 것도 가능하다. 그 경우, 파장 대역 (X)의 중심 파장은 780 내지 950㎚의 범위 내인 것이 바람직하다. 파장 780 내지 950㎚는, 실리콘 기판 위에 형성된 포토 다이오드(29d)(제2 수광 소자)가 고정밀도로 검출 가능한 파장 영역을 포함하기 때문이다.
또한, 파장 대역 (X)에 있어서 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 제1 광학층(21)의 평균 투과율은 50% 이상(바람직하게는 60% 이상, 더욱 바람직하게는 65% 이상)인 것이 바람직하다. 제1 광학층(21)을 투과하는 근적외광을 가능한 한 많게 하는 것이, 근적외광 검출용 화소에 있어서의 수광량의 증가로 이어져, 촬상 대상물(15)까지의 거리의 검출 정밀도의 향상에 기여하기 때문이다.
또한, 파장 430㎚ 내지 620㎚에 있어서 가시광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 제1 광학층(21)의 평균 투과율은 60% 이상(바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상)인 것이 바람직하다. 근적외광뿐만 아니라, 제1 광학층(21)을 투과하는 가시광도 가능한 한 많게 하는 것이, 가시광 검출용 화소에 있어서의 수광량의 증가로 이어져, 촬상 대상물(15)의 색 재현성의 향상에 기여하기 때문이다.
또한, 파장 430 내지 620㎚에 있어서 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 제1 광학층(21)의 평균 투과율과 동일한 파장 영역에 있어서 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 제2 광학층의 평균 투과율의 곱이 65% 이상인 것이 바람직하다. 즉, 제1 광학층(21) 및 제2 광학층(25) 양쪽에 있어서 가시광의 투과율을 높게 유지한 채, 도 7을 사용하여 설명한 광학 특성의 관계를 유지하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 근적외광 검출용 화소의 검출 정밀도를 확보하면서, 가시광 검출용 화소의 검출 정밀도도 높은 레벨로 확보하는 것이 가능해진다.
이러한 관계는, RGB 각 색에 대응하는 파장의 광에 대하여 성립해도 된다. 즉, 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우라고 하는 조건 하에서, 제1 광학층(21)의 평균 투과율과 제2 광학층의 평균 투과율의 곱이, 파장 430 내지 470㎚에 있어서 60% 이상(바람직하게는 70% 이상), 파장 520 내지 560㎚에 있어서 75% 이상(바람직하게는 80% 이상), 파장 580 내지 620㎚에 있어서 70% 이상(바람직하게는 75% 이상)인 것이 바람직하다.
이상 설명한 고체 촬상 장치(12)에 있어서는, 제1 광학층(21), 제2 광학층(25) 및 근적외광 통과 필터(27)에 대하여 수직 방향으로부터 입사한 광에 기초하여 투과율을 측정했지만, 경사 방향으로부터 입사한 경우에는 투과 스펙트럼이 이동하는 경향이 있다. 그러나, 본 실시 형태의 고체 촬상 장치(12)는, 그렇게 투과 스펙트럼이 이동한 경우에 있어서도, 도 7을 사용하여 설명한 전술한 광학 특성의 관계를 유지하고 있다.
도 9는 본 실시 형태의 고체 촬상 장치(12)에 사용하는 제1 광학층(이중 대역 통과 필터)(21)의 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다. 단, 도 9에 있어서는, 횡축은 입사광의 파장을 나타내고, 종축은 제1 광학층(21)에 대하여 0도의 방향(수직 방향), 경사 20도의 방향 및 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우에서의 투과율을 백분율로 나타내고 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 광학층(21)의 광학 특성은, 입사광의 입사 각도에 의존하여 투과 스펙트럼이 이동하는 경향이 있다.
도 10은 근적외광을 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우에서의, 제1 광학층의 평균 투과율과 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱을 계산한 결과를 도시하는 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 이 경우에 있어서도 파장 800 내지 950㎚의 범위에서 투과율이 최대가 되어, 약 80%를 나타내고 있다. 즉, 근적외광이 경사 입사함으로써 제1 광학층(21)의 투과 스펙트럼이 단파장측으로 이동해도, 본 실시 형태에서는, 충분한 광량의 근적외광을 제2 수광 소자(29d)에 도달시킬 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태의 고체 촬상 장치(12)에 의하면, 입사각 의존성을 억제한 것 위에, 검출 정밀도가 높은 고체 촬상 장치를 실현할 수 있다.
[실시 형태 2]
도 11은 제2 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치에 있어서의 화소(40)를 절단한 단면도이다. 도 11에 도시하는 단면도와 도 3에 도시한 화소(20)를 절단한 단면도 사이의 상위점은, 본 실시 형태에서는 제2 광학층(25) 및 제3 간극(26)을 생략하고 있는 점이다. 그 밖의 구성은, 도 3에 도시한 단면도와 마찬가지이기 때문에, 부호에 대해서는 동일한 것을 사용하고 있다. 또한, 제1 광학층(21), 가시광 통과 필터(27a 내지 27c) 및 근적외광 통과 필터(27d)에 관한 각 광학 특성은 제1 실시 형태와 동일한 것을 사용하고 있다.
본 실시 형태의 경우, 가시광 검출용 화소에는 근적외광의 일부가 입사한다. 그러나, 각 포토 다이오드(29a 내지 29c)의 반도체층의 재질이나 막 두께를 제어함으로써, 근적외광이 흡수되기 어려운 구조로 하는 것이 가능하다. 예를 들어, 포토 다이오드(29a 내지 29c)를 구성하는 반도체층이 실리콘이면, 막 두께를 충분히 얇게 함으로써, 근적외광의 흡수를 억제하는 것이 가능하다. 단, 막 두께를 얇게 함으로써 가시광(특히, 장파장측의 적색광)의 검출 감도도 저하될 우려가 있기 때문에, 그 점에 주의가 필요하다.
또한, 제2 광학층(25)을 생략함으로써, 제2 간극(24) 및 제3 간극(26) 중 어느 한쪽을 생략할 수도 있다. 도 11에서는, 제3 간극(26)을 생략한 예를 나타내고 있다. 이에 의해, 고체 촬상 장치 전체의 두께를 얇게 하는 것이 가능하다.
본 실시 형태에 따르면, 제2 광학층(25)을 생략할 수 있기 때문에, 제1 실시 형태의 고체 촬상 장치가 구비하는 효과 외에, 고체 촬상 장치 전체의 두께를 억제할 수 있음과 함께, 제조 프로세스의 간략화가 가능해진다는 효과를 발휘한다.
[실시 형태 3]
본 발명의 광학 필터는 가시광 및 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 제1 광학층과, 가시광의 적어도 일부를 흡수하고 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 근적외광 통과 필터를 구비하는 것이다. 그 실시 형태로서, 예를 들어 전술한 제1 광학층 및 근적외광 통과 필터를 접합한 광학 필터나, 제1 광학층 및 근적외광 통과 필터가 투명 기재를 통하여 접합된 광학 필터를 예시할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 관한 광학 필터로서는, 가시광 및 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 제1 광학층과, 가시광의 적어도 일부를 흡수하고 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 근적외광 통과 필터를 구비하는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
이하, 실시예에 기초하여 상기 실시 형태에 나타낸 제1 광학층, 제2 광학층 및 근적외광 통과 필터에 대하여, 보다 구체적으로 설명하지만, 상기 실시 형태는 이들 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다. 또한, 「부」는, 특별히 언급하지 않는 한 「중량부」를 의미한다. 또한, 각 물성값의 측정 방법 및 물성의 평가 방법은 이하와 같다.
<분자량>
수지의 분자량은 각 수지의 용제에 대한 용해성 등을 고려하여, 다음의 방법으로 측정을 행했다.
워터스(WATERS)사제의 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 장치(150C형, 칼럼: 도소(주)제 H 타입 칼럼, 전개 용제: o-디클로로벤젠)를 사용하여, 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)을 측정했다.
<유리 전이 온도(Tg)>
SII·테크놀러지스(주)제의 시차 주사 열량계(DSC6200)를 사용하여, 승온 속도: 매분 20℃, 질소 기류 하에서 측정했다.
<분광 투과율>
제1 광학층의 (X1) 및 (X2), 및 제1 광학층의 각 파장 영역에서의 투과율은 (주) 히타치 하이테크놀러지즈제의 분광 광도계(U-4100)를 사용하여 측정했다.
여기서, 제1 광학층 및 제2 광학층의 수직 방향으로부터 측정한 경우의 투과율은 도 12의 (A)와 같이 필터에 대하여 수직으로 투과한 광을 측정했다. 또한, 광학 필터의 수직 방향에 대하여 30°의 각도로부터 측정한 경우의 투과율로는, 도 12의 (B)와 같이 필터의 수직 방향에 대하여 30°의 각도로 투과한 광을 측정했다.
[합성예]
상기 실시 형태에서 사용한 화합물 (A)는 일반적으로 알려져 있는 방법으로 합성할 수 있으며, 예를 들어 일본 특허 제3366697호, 일본 특허 제2846091호, 일본 특허 제2864475호, 일본 특허 제3094037호, 일본 특허 제3703869호, 일본 특허 공개(소)60-228448호 공보, 일본 특허 공개(평)1-146846호 공보, 일본 특허 공개(평)1-228960호 공보, 일본 특허 제4081149호, 일본 특허 공개(소)63-124054호 공보, 「프탈로시아닌 -화학과 기능-」(아이피시, 1997년), 일본 특허 공개 제2007-169315호 공보, 일본 특허 공개 제2009-108267호 공보, 일본 특허 공개 제2010-241873호 공보, 일본 특허 제3699464호, 일본 특허 제4740631호 등에 기재되어 있는 방법을 참조하여 합성할 수 있다.
<화합물 (A)에 관련된 수지 합성예 1>
하기 식 (a)로 표시되는 8-메틸-8-메톡시카르보닐테트라시클로[4.4.0.12, 5.17, 10]도데크-3-엔 100부, 1-헥센(분자량 조절제) 18부 및 톨루엔(개환 중합 반응용 용매) 300부를, 질소 치환한 반응 용기에 투입하고, 이 용액을 80℃로 가열했다. 계속해서, 반응 용기 내의 용액에, 중합 촉매로서, 트리에틸알루미늄의 톨루엔 용액(농도 0.6mol/리터) 0.2부와, 메탄올 변성의 육염화텅스텐의 톨루엔 용액(농도 0.025mol/리터) 0.9부를 첨가하고, 얻어진 용액을 80℃에서 3시간 가열 교반함으로써 개환 중합 반응시켜 개환 중합체 용액을 얻었다. 이 중합 반응에 있어서의 중합 전화율은 97%이었다.
Figure 112016008941317-pat00004
이와 같이 하여 얻어진 개환 중합체 용액 1,000부를 오토클레이브에 투입하고, 이 개환 중합체 용액에 RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3을 0.12부 첨가하고, 수소 가스압 100kg/㎠, 반응 온도 165℃의 조건 하에서, 3시간 가열 교반하여 수소 첨가 반응을 행했다. 얻어진 반응 용액(수소 첨가 중합체 용액)을 냉각한 후, 수소 가스를 방압했다. 이 반응 용액을 대량의 메탄올 중에 주입하여 응고물을 분리 회수하고, 이것을 건조하여, 수소 첨가 중합체(이하 「수지 A」라고도 함)를 얻었다. 얻어진 수지 A는 수 평균 분자량(Mn)이 32,000, 중량 평균 분자량(Mw)이 137,000이며, 유리 전이 온도(Tg)가 165℃이었다.
<제1 광학층의 제작>
본 실시예에서는 제1 광학층으로서, 양면에 수지층을 갖는 투명 수지제 기판을 포함하는 기재를 갖고, 파장 810 내지 900㎚ 부근에 근적외선 선택 투과 대역을 갖는 광학 필터를 제작했다. 용기에 수지 합성예 1에서 얻어진 수지 A 100부, 화합물 (A)로서 하기 구조의 화합물(a-1: 디클로로메탄 중에서의 흡수 극대 파장 698㎚) 0.03부, (a-2: 디클로로메탄 중에서의 흡수 극대 파장 738㎚) 0.05부, (a-3: 디클로로메탄 중에서의 흡수 극대 파장 770㎚) 0.03부 및 염화메틸렌을 첨가하여 수지 농도가 20중량%인 용액을 얻었다. 계속해서, 얻어진 용액을 평활한 유리판 위에 캐스트하고, 20℃에서 8시간 건조한 후, 유리판으로부터 박리했다. 박리된 도막을 재차 감압 하 100℃에서 8시간 건조하여, 두께 0.1㎜, 세로 60㎜, 가로 60㎜의 투명 수지제 기판을 포함하는 기재를 얻었다.
Figure 112016008941317-pat00005
얻어진 투명 수지제 기판의 편면에, 하기 조성의 수지 조성물 (1)을 바 코터로 도포하고, 오븐 내 70℃에서 2분간 가열하여, 용제를 휘발 제거했다. 이때, 건조 후의 두께가 2㎛가 되도록, 바 코터의 도포 조건을 조정했다. 이어서, 컨베이어식 노광기를 사용하여 노광(노광량 500mJ/㎠, 200mW)을 행하여, 수지 조성물 (1)을 경화시켜, 투명 수지제 기판 위에 수지층을 형성했다. 마찬가지로, 투명 수지제 기판의 다른 한쪽의 면에도 수지 조성물 (1)을 포함하는 수지층을 형성하고, 화합물 (A)를 포함하는 투명 수지제 기판의 양면에 수지층을 갖는 기재를 얻었다.
수지 조성물 (1): 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트 60중량부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 40중량부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 5중량부, 메틸에틸케톤(용제, 고형분 농도(TSC): 30%)
계속해서, 얻어진 기재의 편면에 유전체 다층막 (I)을 형성하고, 기재의 다른 한쪽의 면에 유전체 다층막 (II)를 더 형성하여, 두께 약 0.109㎜의 광학 필터를 얻었다.
유전체 다층막 (I)은 증착 온도 100℃에서 실리카(SiO2)층과 티타니아(TiO2)층이 교대로 적층되어 이루어진다(합계 26층). 유전체 다층막 (II)는 증착 온도 100℃에서 실리카(SiO2)층과 티타니아(TiO2)층이 교대로 적층되어 이루어진다(합계 20층). 유전체 다층막 (I) 및 (II)의 어느 쪽이든, 실리카층 및 티타니아층은 기재측부터 티타니아층, 실리카층, 티타니아층, …실리카층, 티타니아층, 실리카층의 순으로 교대로 적층되어 있고, 광학 필터의 최외층을 실리카층으로 했다.
유전체 다층막 (I) 및 (II)의 설계는 이하와 같이 행했다. 각 층의 두께와 층수에 대해서는, 가시 영역의 반사 방지 효과와 근적외 영역의 선택적인 투과·반사 성능을 달성할 수 있도록 기재 굴절률의 파장 의존 특성이나, 사용한 화합물 (A)의 흡수 특성에 맞게 광학 박막 설계 소프트웨어(Essential Macleod, Thin Film Center사제)를 사용하여 최적화를 행했다. 최적화를 행할 때, 본 실시예에서는 소프트웨어로의 입력 파라미터(타깃(Target)값)를 하기 표 1 대로 했다.
Figure 112016008941317-pat00006
막 구성 최적화의 결과, 본 실시예에서는, 유전체 다층막 (I)은 막 두께 19 내지 387㎚의 실리카층과 막 두께 8 내지 99㎚의 티타니아층이 교대로 적층되어 이루어지는, 적층수 26의 다층 증착막이 되고, 유전체 다층막 (II)는 막 두께 31 내지 191㎚의 실리카층과 막 두께 19 내지 126㎚의 티타니아층이 교대로 적층되어 이루어지는, 적층수 20의 다층 증착막이 되었다. 최적화를 행한 막 구성의 일례를 표 2에 나타낸다.
Figure 112016008941317-pat00007
이 광학 필터의 분광 투과율 및 반사율을 측정하여, 각 파장 영역에서의 광학 특성을 평가했다. 평가 결과, 본 실시예에서는 (X1)이 812㎚, (X2)가 904㎚, 파장 대역 (X)의 중심 파장이 858㎚, 파장 대역 (X)에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우의 평균 투과율이 73%, 파장 대역 (X)에 있어서 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우의 평균 투과율이 45%, 파장 430 내지 620㎚에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우의 평균 투과율이 85%, 파장 430 내지 470㎚에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우의 평균 투과율이 82%, 파장 520 내지 560㎚에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우의 평균 투과율이 88%, 파장 580 내지 620㎚에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우의 평균 투과율이 79%가 되어, 가시 영역과 일부의 근적외 파장 대역에 있어서 우수한 투과 특성을 갖는 것이 확인되었다. 측정에 의해 얻어진 스펙트럼을 도 13에 도시한다.
<화합물 (B)에 관련된 수지 합성예 2>
반응 용기에, 벤질메타크릴레이트 14g, N-페닐말레이미드 12g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 15g, 스티렌 10g 및 메타크릴산 20g을 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200g에 용해하고, 또한 2,2'-아조이소부티로니트릴 3g 및 α-메틸스티렌 이량체 5g을 투입했다. 반응 용기 내를 질소 퍼징 후, 교반 및 질소 버블링하면서 80℃에서 5시간 가열하여, 결합제 수지를 포함하는 용액(이하 결합제 수지 용액 (P) 고형분 농도 35질량%)을 얻었다. 얻어진 결합제 수지에 대하여, 쇼와덴코사 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 장치(GPC-104형, 칼럼: 쇼와덴코사제 LF-604를 3개와 KF-602를 결합한 것, 전개 용제: 테트라히드로푸란)를 사용하여, 폴리스티렌 환산의 분자량을 측정한 바, 중량 평균 분자량(Mw)이 9700, 수 평균 분자량(Mn)이 5700이며, Mw/Mn이 1.70이었다.
<경화성 수지 조성물 A의 제조>
하야시바라제의 시아닌 염료인 NK-5060(메틸에틸케톤 중의 극대 흡수 파장 864㎚)을 6.6부, 시클로헥사논을 507부, 상기 결합제 수지 용액 (P)를 100부, 군에이 가가쿠 고교사제 레지톱 C-357PGMEA(하기 구조의 화합물을 주성분으로 하는, 고형분 농도 20질량%의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 용액)를 175부, 아데카(ADEKA)제 비스-(4-tert-부틸페닐)요오도늄노나플루오로부탄술포네이트를 2.23부, 가부시키가이샤 네오스제 FTX-218D를 0.14부 혼합하여, 경화성 조성물 A를 제조했다.
Figure 112016008941317-pat00008
<제2 광학층의 제작>
상기 경화성 수지 조성물 A를 유리 기판 위에 스핀 코팅법으로 도포한 후, 100℃에서 120초간 가열하고, 계속하여 140℃에서 300초간 가열함으로써, 유리 기판 위에 두께 0.50㎛의 제2 광학층을 제작했다. 또한, 막 두께는 촉침식 단차계(야마토 가가쿠(주)제, 알파 스텝 IQ)로 측정했다.
<분광 투과율>
상기 유리 기판 위에 제작한 제2 광학층의 각 파장 영역에서의 투과율은, 분광 광도계(니혼분코(주)제, V-7300)를 사용하여, 유리 기판 대비로 측정했다. 측정에 의해 얻어진 스펙트럼을 도 14에 도시한다.
본 실시 형태에 있어서, 파장 대역 (X)에서의 상기 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 파장 대역 (X)에서의 상기 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제2 광학층의 평균 투과율의 곱이 20%, 파장 대역 (X)에서의 상기 근적외광의 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 파장 대역 (X)에서의 상기 근적외광의 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제2 광학층의 평균 투과율의 곱은 14%, 파장 430 내지 620㎚에서의 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 430 내지 620㎚에서의 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제2 광학층의 평균 투과율의 곱이 79%, 파장 430 내지 470㎚에서의 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 430 내지 470㎚에서의 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제2 광학층의 평균 투과율의 곱이 73%, 파장 520 내지 560㎚에서의 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 520 내지 560㎚에서의 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제2 광학층의 평균 투과율의 곱이 83%, 파장 580 내지 620㎚에서의 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 580 내지 620㎚에서의 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제2 광학층의 평균 투과율의 곱이 76%가 되었다.
<근적외광 통과 필터의 제작>
<알칼리 가용성 중합체의 합성예>
반응 용기에, 벤질메타크릴레이트 14g, N-페닐말레이미드 12g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 15g, 스티렌 10g 및 메타크릴산 20g을 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200g에 용해하고, 또한 2,2'-아조이소부티로니트릴 3g 및 α-메틸스티렌 이량체 5g을 투입했다. 반응 용기 내를 질소 퍼징 후, 교반 및 질소 버블링하면서 80℃에서 5시간 가열하여, 알칼리 가용성 중합체 (E-1)을 포함하는 용액(고형분 농도 35질량%)을 얻었다. 이 중합체는, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이 9700, 수 평균 분자량이 5700이며, Mw/Mn이 1.70이었다.
<착색제 분산액 1의 제조>
C.I. 피그먼트 블랙 32(이하, 「성분 (C1-1)」이라고 칭한다. 상기 식 (1)에 있어서, R1 및 R2가 메톡시기, R3 및 R4가 페닐렌기, R5 및 R6이 메틸렌기임)를 60부, C.I. 피그먼트 블루 15:6(이하, 「성분 (C2-1)」이라고 칭함)을 20부, C.I. 피그먼트 옐로우 139(이하, 「성분 (C3-1)」이라고 칭함)를 20부, 닛본 루브리졸(주)제의 솔스퍼스 76500을 80부(고형분 농도 50질량%), 상기 성분 (E-1)을 포함하는 용액을 120부(고형분 농도 35질량%), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 700부 혼합하고, 페인트 셰이커를 사용하여 8시간 분산하여, 착색제 분산액 1을 얻었다.
<감광성 조성물 1의 제조>
상기 착색제 분산액 1을 1000부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트를 50부, 1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-, 2-(O-벤조일옥심)]을 10부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 179부 및 상기 성분 (E-1)을 포함하는 용액을 17부(고형분 농도 35질량%), 혼합하여, 감광성 조성물 1을 제조했다.
<근적외광 통과 필터의 평가>
유리 기판 위에 감광성 조성물 1을 스핀 코팅법으로 도포한 후, 100℃에서 180초간 가열하여, 도막을 형성했다. 그 후, 기판 위의 도막을 전체면 노광(파장 365㎚로 1000mJ/㎠의 노광량)했다. 계속해서, 도막을 0.05질량% 테트라메틸암모늄히드록시드를 함유하는 수용액 15초간 접촉시킨 후, 도막을 수세했다. 계속해서, 도막을 갖는 유리 기판을 200℃의 핫 플레이트에서 300초간 가열하여, 1.23㎛ 두께의 근적외광 통과 필터를 갖는 유리 웨이퍼를 얻었다.
근적외광 통과 필터를 갖는 유리 웨이퍼와, 분광 광도계(니혼분코(주)제, V-7300)를 사용하여, 상기 근적외광 통과 필터의 파장 300 내지 1200㎚의 투과율(%T)을 측정하여, 감광성 조성물 1로부터 얻어진 근적외광 통과 필터의 투과성 및 차광성을 평가한 결과를 도 15에 도시한다. 단 도 15에 도시하는 투과성은, 유리 기판 대비로의 값이다. 또한, 막 두께는 촉침식 단차계(야마토 가가쿠(주)제, 알파 스텝 IQ)로 측정했다.
도 15에 도시된 바와 같이, 상기 수순에 따라 제작한 근적외광 통과 필터는 파장 800㎚ 이하의 파장을 효과적으로 차광하고, 근적외광을 효율적으로 투과하는 것을 알 수 있다.
본 실시예에 있어서, 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱이 65%, 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱은 40%, 파장 430 내지 620㎚에 있어서 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 430 내지 620㎚에 있어서 투과광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱이 2%가 되었다.
1: 광
2: 분광 광도계
3: 광학 필터
10: 촬상 기기(카메라)
11: 광원
12: 고체 촬상 장치(이미지 센서)
13: 신호 처리부
14: 주제어부
15: 촬상 대상물
16: 패키지
17: 화소부
18: 단자부
19: 확대부
20: 화소
21: 제1 광학층(이중 대역 통과 필터)
22: 제1 간극
23: 마이크로렌즈 어레이
24: 제2 간극
25: 제2 광학층(근적외광 차단 필터)
26: 제3 간극
27a 내지 27c: 가시광 통과 필터
27d: 근적외광 통과 필터
28: 절연체
29a 내지 29d: 포토 다이오드
30: 지지 기판

Claims (18)

  1. 가시광 및 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 제1 광학층과,
    근적외광의 적어도 일부를 흡수하는 제2 광학층과,
    상기 제1 광학층과 상기 제2 광학층의 사이에 배치된 마이크로 렌즈 어레이와,
    가시광의 적어도 일부를 흡수하고, 근적외광의 적어도 일부를 투과하는 근적외광 통과 필터와,
    상기 제1 광학층 및 상기 제2 광학층을 투과한 상기 가시광을 검출하는 제1 수광 소자, 및 상기 제1 광학층 및 상기 근적외광 통과 필터를 투과한 상기 근적외광을 검출하는 제2 수광 소자를 포함하는 화소 어레이
    를 구비한 고체 촬상 장치이며,
    상기 제2 광학층은, 상기 화소 어레이와 상기 마이크로 렌즈 어레이 사이에 배치되고 상기 제2 수광 소자에 대응하는 부분에 개구부를 가지며,
    상기 근적외광 통과 필터는, 상기 제2 수광 소자에 대응하는 부분에 설치되고,
    상기 제1 광학층에 있어서의 상기 근적외광의 투과율이 수직 방향으로부터 측정한 경우에 30% 이상이 되는 가장 짧은 파장 (X1)부터, 당해 투과율이 30% 이하가 되는 가장 긴 파장 (X2)까지의 파장 대역을 X로 할 때,
    상기 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱이 30% 이상인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 파장 430㎚ 내지 620㎚에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 430㎚ 내지 620㎚에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱이 30% 이하인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 근적외광의 파장은 750 내지 2500㎚인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 광학층은 근적외광의 일부를 흡수하는 화합물 (A)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 화합물 (A)가 파장 600 내지 850㎚에 흡수 극대를 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 화합물 (A)가 스쿠아릴륨계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 크로코늄계 화합물, 헥사피린계 화합물 및 시아닌계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 파장 430㎚ 내지 620㎚에 있어서 수직 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율이 60% 이상인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 광학층은, 상기 제1 광학층을 투과한 상기 근적외광의 적어도 일부를 흡수하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  9. 제1항 또는 제8항에 있어서, 상기 제2 광학층은, 상기 파장 대역 (X)에 흡수를 갖는 화합물 (B)를 포함하는 경화성 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 화합물 (B)가 파장 750 내지 2000㎚에 흡수 극대를 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 화합물 (B)가 디이미늄계 화합물, 스쿠아릴륨계 화합물, 시아닌계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 쿼터릴렌계 화합물, 아미늄계 화합물, 이미늄계 화합물, 아조계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 포르피린계 화합물, 피롤로피롤계 화합물, 옥소놀계 화합물, 크로코늄계 화합물, 헥사피린계 화합물, 금속 디티올계 화합물, 구리 화합물, 텅스텐 화합물, 금속 붕화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 근적외광 통과 필터는 하기 조건 (I) 및 (II)를 만족하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
    조건 (I): 파장 450 내지 600㎚에 있어서 광의 평균 투과율이 15% 이하.
    조건 (II): 파장 900 내지 1000㎚에 있어서 광의 평균 투과율이 80% 이상.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 근적외광 통과 필터는, 적어도 (C1) 내지 (C3)에 기재한 착색제를 포함하거나, 또는 적어도 (C4) 내지 (C6)에 기재한 착색제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
    (C1) 하기 식 (1)에 표시되는 착색제(단, 전체 착색제 중에 40 내지 80질량%)
    (C2) 청색 착색제 및 녹색 착색제로부터 선택되는 1종 이상의 착색제(단, 전체 착색제 중에 10 내지 40질량%)
    (C3) 황색 착색제 및 적색 착색제로부터 선택되는 1종 이상의 착색제(단, 전체 착색제 중에 10 내지 40질량%)
    (C4) 하기 식 (2)에 표시되는 구조를 갖는 화합물 및 하기 식 (3)에 표시되는 구조를 갖는 화합물로부터 선택되는 1종 이상의 착색제
    (C5) 자색 착색제 및 적색 착색제로부터 선택되는 1종 이상의 착색제
    (C6) 황색 착색제
    Figure 112022072943542-pat00009

    (식 (1) 중 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 수산기, 메톡시기 또는 아세틸기를 나타낸다. R3 및 R4는 각각 독립적으로, 페닐렌기 또는 직접 결합을 나타낸다. R5 및 R6은 각각 독립적으로 직접 결합, 또는 탄소수 1 내지 10의 알칸디일기를 나타낸다. 단, R3 및 R5가 동시에 직접 결합인 경우는 없고, R4 및 R6이 동시에 직접 결합인 경우는 없다.)
    Figure 112022072943542-pat00010

    (식 (2) 중 M은 금속 원자를 나타낸다.)
  14. 제13항에 있어서, 상기 근적외광 통과 필터는, 상기 착색제 (C1) 내지 (C3) 또는 착색제 (C4) 내지 (C6)을 포함하는 경화성 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 제1 광학층의 평균 투과율과 상기 파장 대역 (X)에 있어서 상기 근적외광의 경사 30도의 방향으로부터 측정한 경우에서의 상기 근적외광 통과 필터의 평균 투과율의 곱이 25% 이상인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파장 대역 (X)의 중심 파장은 780 내지 950㎚의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 제2 광학층과 상기 마이크로 렌즈 어레이 사이에 설치된 제1 절연층을 더 가지고,
    상기 제2 광학층의 상기 개구부는, 상기 제1 절연층에 의해 막혀있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  18. 삭제
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