TW201222023A - Interference filter, optical module, and analyzing device - Google Patents

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201222023 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種干涉濾光器、具備該干涉濾光器之光 模組、及具備該光模組之分析裝置。 【先前技術】 先削’已知有一種於一對之基板之彼此對向之面上對向 配置分別作為反射膜之鏡面之干涉濾光器。此種干涉濾光 器具備彼此平行地保持之一對之基板、及以彼此對向且具 有一定間隔之間隙之方式形成於該一對之基板上的一對之 鏡面（反射膜）。 於此種干㈣、光n中，於—對之鏡面間使光反射，僅使 特定波長之光透過’藉由干涉而抵消其他波長之光，藉此 使入射光僅特定波長之光透過。 鏡面係使用介電體膜或金屬膜M乍為鏡面所要求之功 能，有較高之反射率特性、及透過性。若考慮此種功能， 則金屬膜中之銀（Ag)亦為較佳之候補。 然而’由Ag構成之膜（A膜， ,.w a ^ 8以下亦稱為純銀膜）之高溫 耐性及製程耐性較低。所謂製程耐性， ^ _ 係指與例如將成膜 後之鏡面圖案化為所需形狀時 J ^^丁 <圖案化制条由 驟條件相對之耐久性。所謂製程中 1程中之各步 忸祛十4丨^ 士 & 條件，係指例如高溫 烘烤、或利用有機溶劑之抗蝕劑剝 ^ ^ ^ 別離荨。該製程加工後之

Ag膜之反射率下降較大’無法 台匕，道工、土 , 旁揮鏡面所要求之功 月b導致干涉濾光器之性能下降。 反射率下降亦較大。 ，々膜之經時變化之 154775.doc 201222023 根據此種背景， 竹進行了探討。 種鏡面使用於純銀中 ’對用於鏡面之材料進行 例如’於專利文獻1中記載有— 加有碳（C)之Ag-C合金之干涉攄光器。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開2009-251105號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 然而，即便使用專利文獻i所記載Ug_c合金膜作為鏡

高溫耐性及製程耐性提高，但會產生反射率下降。因此， 期望一種可抑制濾光器性能之下降之干涉滤光器。 本發明之目的在於提供一種可抑制因製程加工或經時變 化引起之性能下降之干涉濾光器、光模組及分析裝置。 [解決問題之技術手段] 本發明之干涉濾光器之特徵在於具備介隔間隙而對向之 2個反射膜，上述反射膜含有合金膜，上述合金膜係 含有銀（Ag)、及金（Au)之Ag-Au合金膜、 含有銀（Ag)、及銅（Cu)之Ag-Cu合金膜、 含有銀（Ag)、金（Au)、及銅（Cu)之Ag-Au-Cu合金膜、 含有銀（Ag)、矽（Si)、及銅（Cu)之Ag-Si-Cu合金膜、 含有銀（Ag)、磷（P)、及銅（Cu)之Ag-P-Cu合金膜、 含有銀（Ag)、磷（P)、銦（In)、及銅（Cu)之 Ag-P-In-Cu 合 I54775.doc 201222023 金膜、 含有銀（Ag)、蹄（Te)、及銅（Cu)之Ag-Te-Cu合金膜、 含有銀（Ag)、鎵（Ga)、及銅（Cu)之Ag-Ga-Cu合金膜、及 含有銀（Ag)、銦（In)、及錫（Sn)之Ag-In-Sn合金膜中之任 一者。 干涉濾光器之反射膜具有使光透過之透過特性及反射光 之反射#性’例如自外部透過一方之反射膜而入射至2個 (一對）之反射膜之間的光於反射膜間進行反射，使特定波 長之光自一方或另一方之反射膜通過。 根據本發明’於干涉濾光器中，介隔間隙而對向之2個 反射膜含有鬲溫对性及製程耐性較純銀或Ag_c合金更優異 之本發明之上述合金膜。因此’因製程加工或經時變化引 起之反射率下降變小，而可抑制干涉濾光器之性能下降。 於本發明中，上述反射膜之厚度較好的是3〇 nm以上8〇 nm以下。 根據本發明，含有本發明之上述合金膜之反射膜之厚度 為30 nm以上80 nm以下，反射膜具有光透過功能，且亦可 抑制因製程加工或經時變化引起之透過率變化。其結果 為，可獲得能夠抑制一對之鏡面要求之光之反射及透過此 兩個特性之下降的干涉濾光器。 再者，右上述合金膜之厚度小於3〇 nm，則厚度過薄， 述a金膜之反射率較低，進而因製程加工或經時變化引 起之反射率下降㈣大。又，於藉由麟法«上述合金 膜之If形時’由於上述合金膜之濺鍍速度較快，故難以控 154775.doc 201222023 制厚度，亦有可能導致製造溫度性之下降。另一方面，若 上述合金膜之厚度超過80 nm，則光透過率下降，作為一 對之鏡面之功能亦下降。 於本發明中，較好的是 上述Ag-Au合金膜之Au含量為⑺丨原子％以上1〇原子％以 下， 上述Ag-Cu合金膜之。含量為〇.丨原子％以上1〇原子％以 下， 上述Ag-Au-Cu合金膜之^含量為〇」原子％以上，a含 量為(M原子。/。以上’且如及〜之合計含量為1〇原子％以 下， 上述Ag-Si-Cu合金膜之Si含量為〇丨原子％以上，a含量 為0」原子以上，且Si及Cu之合計含量為1〇原子％以下， 上述Ag-P-Cu合金膜之P含量為〇1原子％以上，Cu含量 為(U原子％以上，且P及Cu之合計含量為1〇原子％以下， 上述Ag-P-In-Cu合金膜之p含量為〇丨原子％以上，卜含 量為〇.1原子％以上，Cu含量為"原子％以上且p、匕及 C u之合計含量為10原子®/β以下， 上述Ag-Te-Cu合金膜之Te含量為〇丨原子％以上，Cu含量 為以原子％以上，且MCu之合計含量為_子％以下， 上述Ag-Ga-Cu合金膜之仏含量為〇丨原子％以上，。含 量為(U原子。/。以上’且⑹及〜之合計含量為1〇原子％以 下， 上述Ag-m-Sndn含量為…原子％以上，sn含量為〇]原 154775.doc 201222023 子/。以上，且匕及Sn之合計含量為丨〇原子％以下。 根據本發明’由於本發明之上述合金膜為上述組成，故 因製程加工或經時變化引起之反射率下降進而變小，而可 更確實地抑制干涉濾光器之性能下降。再者，若本發明之 上述合金膜所含之各元素（Au，cu，Si，P，In，Te，Ga， Sn)之含1小於〇·丨原子％，則因製程加工或經時變化引起 之反射率下降變大。若本發明之上述合金膜所含之各元素 之合計含量超過10原子％，則反射率變低。 於本發明中，上述反射膜較好的是由上述合金膜形成之 單層膜。 根據本發明，反射膜係由本發明之上述合金膜形成之單 層膜，故反射膜於可視光波長範圍之内、在較廣波長域内 表現較高反射率。再者，於本發明中，可視光波長範圍係 β史為400 nm以上700 nm以下之範圍。 於本發明中’較好的是具備支持上述反射膜之基板，上 述反射膜含有介電體膜' 及上述合金膜，相對於上述基板 而自基板側起依序設置上述介電體膜、及上述合金膜，上 述介電體膜係氧化鈦（Ti〇2)之單層膜、或者使氧化鈦 (Ti〇2)或五氧化鈕（τ&2〇5)之層與氧化矽（si〇2)或氟化鎂 (MgF2)之層積層而成之多層膜。 根據本發明，反射膜係自基板側起依序設置化合物之介 電體膜，故與不設置介電體膜之情形相比，可提供可視光 波長範圍内之、短波長側之反射率。 於本發明t，較好的是上述反射媒含有上述介電體膜、 154775.doc 201222023 上述合金膜、及保護膜，相對於 起依序設置上述介電趙膜、上述合基板側 二::::氧一、氣氧~)， 根據本發明，藉由㈣膜而保護介電體膜、及合金膜， 故因製程加卫或經時變化5丨起之反射膜中之上述合金膜之 反射率下降進而變小’而可更確實地抑制干涉 能下降。 本發明之光模組之特徵在於具備如上述任一項之干涉滤 光器、及檢測由該干涉遽光器取出之光之光量的檢測部。 /艮據本發明，如上所述干㈣，光·器可如上述般抑制其性 能下降。因此’可藉由檢測部檢測此種干涉滤光器取出之 光，故光模組可準確地檢測所需波長之光之光量。 本發明之分析裝置之特徵在於具備上述光模組、及根據 上述檢測部所檢測出之光之光量而實施光分析處理之處理 部。 此處，作為分析裝置，可例示：根據由如上所述之光模 組檢測出之光之光量，分析入射至干涉濾光器之光之色度 或亮度等之光測定器；檢測氣體之吸收波長而檢查氣體種 類之氣體檢測裝置；及自受光之光中取得該波長之光所含 之資料之光通信裝置等。 根據本發明，如上述般，可藉由光模組而檢測所需波長 之光之準確的光量，故於分析裝置中可根據此種準確之光 量而實施準確的分析處理。 154775.doc 201222023 【實施方式】 以下’根據圖式對本發明之實施形態進行說明。 <第一實施形態> [1.測色裝置之全體構成] ❸係表示本發明之實施形態之测色裝置之概略構成的 圖。 該測色裝置1係本發明之分析裝置，如圖1所示，具備： 光源裝置2,其對被檢查對象讀出光；測色感測器3,其 係本發明之光模組；及控制裝置4,其控_色裝置i之全 體動作》而且’該測色裝置“系如下者：使光源裝置2射出 之光由被檢查對象A反射，並由測色感測器3接收經反射之 檢查對象光，根據自測色感測器3輪出之檢測信號，而分 析並測定檢查對象光之色度、即被檢查對象八之色。 [2.光源裝置之構成] 光源裝置2具備光源21、複數之透鏡22(圖1中僅記載j 個），且對被檢查對象A射出白色光。又，於複數之透鏡22 中包含準直透鏡，光源裝置2藉由準直透鏡使光源21射出 之白色光變成平行光，並自未圖示之投射透鏡朝向被檢查 對象A射出。 再者，於本實施形態中，係例示具備光源裝置2之測色 裝置1 ’但於例如被檢查對象A為液晶面板等發光構件之情 形時，亦可為不設置光源裝置2之構成。 [3_測色感測器之構成] 如圖1所示’測色感測器3具備：標準具5，其構成本發 154775.doc 201222023 明之干涉渡光器；檢測部3 1，其接收透過標準具5之光； 及電壓控制機構’其使由標準具5透過之光之波長可變。 又，測色感測器3於與標準具5對向之位置處具備未圖示之 入射光學透鏡’其將被檢查對象A反射之反射光（檢查對象 光）導引至内部》標準具5僅對入射光學透鏡所入射之檢查 對象光中之、特定波長之光進行分光。而且，測色感測器 3係藉由檢測部31而接收由標準具5分光後之光。 檢測部3 1係由複數之光電轉換元件構成，並生成與受光 量對應之電氣信號。而且，檢測部3 i係連接於控制裝置 4 ’將所生成之電氣信號作為受光信號而輸出至控制裝置 4 〇 (3-1.標準具之概略構成） 圖2係表示構成本發明之干涉濾光器之標準具$之概略構 成的平面圖，圖3係表示標準具5之概略構成之剖面圖。再 者，圖1中’檢查對象光係自圖中下側入射至標準具5，但 圖3中’檢查對象光係自圖中上側入射。再者，標準具$係 藉由外力而改變2個（一對）之鏡面間之間隙之大小的、所謂 波長可變干涉濾光器》 如圖2所示’標準具5係平面正方形狀之板狀之光學構 件’一邊形成為例如1 〇 mm。而且，如圖3所示，標準具5 具備2個（一對）之基板，且於本實施形態中分別為第一基板 51、及第二基板52。 於第一基板51、與第二基板52之間設置有固定鏡面56及 可動鏡面57作為2個（一對）之反射膜。 154775.doc -10· 201222023 於第一基板51上設置有作為—士 啕忭馮方之反射膜之固定鏡面 ，於第二基板52上設置有作為另—方之反㈣之可動鏡 面57。此處’固定鏡面56係固定於第—基板”之與第二基 板52對向之面上’可動鏡面57偏定於第二基的之與= -基板51對向之面上…該等固定鏡面％及可動鏡面” 係介隔鏡面間間隙G而對向配置。 進而’於第-基板51與第二基板52之間，設置有用以調 整固定鏡面56及可動鏡面57之間之鏡面間間隙〇之尺寸的 靜電致動器54。靜電致動器54具有設置於第一基板51側之 第一位移用電極（固定電極）541、及設置於第二基板52側之 第二位移用電極（可動電極）542，且該等電極係對向而配 置。若對第一位移用電極541及第二位移用電極542施加電 壓，則第一位移用電極541及第二位移用電極542間產生靜 電引力，第二基板52變形，鏡面間間隙G之尺寸發生變 化。對應於該鏡面間間隙G之尺寸，自標準具5出射之光之 波長發生變化。 關於標準具5之詳細構成於下文進行敍述，其次對作為 一對之反射膜之固定鏡面56及可動鏡面57進行說明。 (3-1-1. —對之反射膜之構成） 於本實施形態中，作為一對之反射膜之固定鏡面56、及 可動鏡面57均為單層膜。而且，單層膜係由以下所示之本 發明之合金膜而形成。 •含有銀（Ag)、及金（Au)之Ag-Au合金膜 •含有銀（Ag)、及銅（Cu)之Ag-Cu合金膜 154775.doc •11· 201222023 •含有銀（Ag) '金（Au)、及銅（Cu)之Ag-Au-Cu合金膜 •含有銀（Ag)、矽（Si)、及銅（Cu)之Ag-Si-Cu合金膜 •含有銀（Ag) '磷（P)、及銅（Cu)之Ag-P-Cu合金膜 •含有銀（Ag)、磷（P)、銦（In)、及銅（Cu)之 Ag-P-In-Cu 合金膜 •含有銀（Ag) '碲（Te)、及銅（Cu)之Ag-Te-Cu合金膜 •含有銀（Ag)、鎵（Ga)、及銅（Cu)之Ag-Ga-Cu合金膜 •含有銀（Ag)、銦（In)、及錫（sn)之Ag-In-Sn合金膜 該等合金膜均實質上係由Ag、及合金膜所含之各元素 (Au ’ Cu ’ Si，P，In，Te ’ Ga，Sn)構成。而且，該等合 金膜除了含有構成合金膜之上述各元素以外，亦可於無損 本發明之作用效果之範圍内含有微量之雜質元素（例如 氧、氮、碳等）。 對於標準具5而言’固定鏡面56及可動鏡面57之反射率 及透過率之平衡較為重要。藉由提高形成固定鏡面56及可 動鏡面57之上述合金膜之厚度可獲得較高之反射率，但透 k率會下降，故作為干涉濾光器之檢測感度之方面成為問 題。另一方面，藉由減薄形成固定鏡面56及可動鏡面57之 上述合金膜之厚度，可提高透過率，但反射率會下降，故 作為干涉濾光器之分光性能下降。 就此種觀點而言，形成固定鏡面56、及可動鏡面57j 述合金膜之厚度較佳為3〇 nm以上8〇 nm以下。若上述< 膜之厚度小於30 nm，則厚度過薄，上述合金膜之反肩 較低，進而因製程加工或經時變化引起之反射率下降] 154775.doc 12 201222023 大。又’於藉由_法成膜上述合金膜之情形時，由於上 述合金膜之濺鍍速度較快，故難以控制厚度，亦有可能導 致製造溫度性之下降。另一方面’若上述合金膜之厚度超 過80 nm，則光透過率下降，作為標準具以岐鏡面^及 可動鏡面57之功能亦下降。再者，上述合金膜之厚度更佳 為40nm以上60nm以下。 於固定鏡面56、及可動鏡面57藉由上述合金膜形成之情 形時’其組成係如下所示。 • Ag-Au合金膜：Au含量為〇」原子％以上1〇原子％以下 • Ag-Cu合金膜：Cu含量為〇丨原子％以上1〇原子。以下 .Ag-Au-Cu合金膜：Au含量為〇」原子％以上，Cu含量 為〇·1原子。/。以上’且AUKU之合計含量為1〇原子％以下 .Ag-Si-Cu合金膜：Si含量為^原子％以上，Cu含量為 原子❶/。以上’且SiKu之合計含量為1〇原子％以下 • g_p_Cu合金膜：P含量為〇.1原子％以上，cu含量為 〇.1原子％以上，且MCu之合計含量為1〇原子％以下^ • Ag-P-in_Cu合金膜：p含量為〇」原子。以上，^含量 為〇.1原子％以上，Cu含量為…原子％以上，且p、化仏 之合計含量為10原子％以下 • Ag-Te-Cu合金膜：Te含量為01原子。以上，Cu含量為 〇.1原子％以上’且TdCu之合計含量為1〇原子％以下 • Ag-Ga_Cu合金膜：Ga含量為〇1原子％以上，&含量 為〇·1原子。/。以上’且Ga及Cu之合計含量為1〇原子％以下 • Ag-In-Snun含量為^原子。/。以上，sn含量為〇」原子 154775.doc 13 201222023 /〇以上，且In及Sn之合計含量為1〇原子％以下 若上述合金膜所含之各元素（Au ，Cu，Si，P，In，Te， Ga，Sn)之含量小於〇丨原子％，則因製程加工或經時變化 引起之反射率下降變大。若上述合金膜所含之各元素之合 计含量超過10原子％，則反射率變低。上述合金膜中各元 素以外之剩餘部實質上為Ag，但亦可於無損本發明之作用 效果之範圍内含有微量之雜質。 固定鏡面56、及可動鏡面57係使用具有上述合金膜之組 成之把材’藉由濺鑛法等周知之方法而形成。 (3-1-2. —對之基板之構成） 作為一對之基板之第一基板51及第二基板52分別係藉由 例如鈉玻璃、結晶性玻璃、石英玻璃、鉛玻璃、鉀玻璃、 棚矽玻璃、無鹼玻璃等各種玻璃、或水晶等形成。該等 中’作為一對之基板之構成材料，較佳為含有例如鈉（Na) 或鉀（K)等鹼金屬之玻璃，藉由利用此種玻璃形成第一基 板51及第二基板52’可提高下述作為一對之反射膜之固定 鏡面56及可動鏡面57、及各電極之密著性、及基板彼此之 接合強度。又，玻璃之可視光之透過特性良好，故於如本 實施形態般測定被檢查對象A之色之情形時，可抑制第一 基板51及第一基板52對光之吸收’適用於測色處理。而 且’第一基板51及第二基板52係藉由沿外周緣形成之接合 面514、524彼此利用未圖示之電漿聚合膜接合而一體地構 成。 第一基板5 1係藉由對厚度為例如5〇〇卜❿之玻璃基材進行 154775.doc •14- 201222023 蝕刻加工而形成。具體而言，如圖3所示，於第一基板51 上藉由敍刻而形成電極形成槽511及鏡面固定部512。 自基板厚度方向觀察標準具5之俯視（以下稱為標準具俯 視）時，電極形成槽511係形成為以平面中心點為中心之圓 形。如圖3所示，鏡面固定部512係自電極形成槽511之中 心部向第二基板52側突出而形成。 電極形成槽511於鏡面固定部512之外周緣至電極形成槽 511之内周壁面為止之間，形成有環狀之電極固定面 5UA，且於該電極固定面511八上形成有上述固定電極 541。該固定電極541係經由固定電極抽出配線“〖A、及未 圖不之外部配線而連接於電壓控制機構6。該固定電極抽 出配線541A通過接合面514與接合面524之間所形成之固定 電極抽出部541B，而與外部配線相連接。 鏡面固定部512如上述般、於與電極形成槽511為同軸 上，形成為直徑尺寸較電極形成槽511小之圓柱狀。再 者於本實施形態中，如圖3所示鏡面固定部512之與第二 基板52對向之鏡面固定面512八係形成為較電極固定面 5ΠΑ更接近第二基板52。 進而，第一基板51於與第二基板52對向之上面為相反側 之下面，在與固定鏡面56對應之位置處形成有省略圖示之 .抗反射膜（AR)。該抗反射膜係藉由交替積層低折射率膜及 高折射率膜而形成，其降低第—基板51之表面之可視光之 反射率，增大透過率。 第-基板52係藉由對例如厚度尺寸為2〇〇 μιη之玻璃基板 154775.doc •15- 201222023 進行飯刻加工而形成。 具體而言’如圖2之俯視時，於第二基板52上具備以基 板中心點為中心之圓形之可動部521、及與可動部521同軸 且保持可動部521之連結保持部522。該連結保持部522之 外周直徑尺寸係形成為與第一基板51之電極形成槽511之 外周直徑尺寸相同的尺寸。 可動部52 1形成地較連結保持部522厚度尺寸更大，例如 於本實施形態中，係形成為與第二基板52之厚度尺寸相同 尺寸之200 μιη。 又，可動部521於與第一基板51為相反側之上面形成有 省略圖示之抗反射膜（ARp該抗反射膜具有與形成於基板 51之抗反射膜相同之構成，且係藉由交替積層折射率膜及 高折射率膜而形成。 連結保持部522係包圍可動部52丨之周圍之膜片，形成為 例如厚度尺寸為50 μηι。於該連結保持部522之與第一基板 51對向之面上，環狀形成有上述可動電極542 ^可動電極 542係介隔約1 μιη之電磁間隙而與固定電極541對向。 該可動電極542係經由可動電極抽出配線542α、及未圖 示之外部配線而連接於電壓控制機構6。該可動電極抽出 配線542Α通過形成於接合面514與接合面524之間之可動電 極抽出部542Β，而與外部配線連接。 藉由該可動電極542 '及上述固定電極541而構成靜電致 動器54。 於標準具5中，藉由對靜電致動器54施加特定之電壓， 154775.doc 16 · 201222023 極541與可動電極542之間產生靜電引力。藉由該 ，可動部521沿基板厚度方向而移動，且第二基 板2釔形’鏡面間間隙G之尺寸發生變化。如此，調整施 加電麼而控制電極541、542間產生之靜電引力，藉此可控 制鏡面間間_之尺寸變化，而可自檢查對象光選擇經分 光之光。 [4.控制裝置之構成] 控制裝置4控制測色裝置1之全體動作。 作為該控制裝置4，可使用例如通用個人電腦、便攜資 訊終端、及其他測色專用電腦等。 而且’如圖1所示，控制裝置4係由光源控制部41、測色 感測器控制部42、及測色處理部43(本發明之處理部）等所 構成。 光源控制部41係連接於光源裝置2。而且，光源控制部 41根據例如利用者之設定輸入，而對光源裝置增出特定 之控制信號，自光源裝置2射出特定亮度之白色光。 測色感測器控制部42係連接於測色感測器3。而且，測 色感測器控制部42根據例如利用者之設定輸入，設定測色 感測器3所接收之光之波長，將檢測該波長之光之受光量 之内容之控制信號輸出至測色感測器3。藉此，測色感測 器3之電壓控制機構6根據控制信號，設定施加給靜電致動 器54之施加電壓，以便僅使利用者所需之光之波長透過。 測色處理部43控制測色感測器控制部42，變動標準具5 之反射膜間間隙，而使透過標準具5之光之波長發生變 154775.doc -17- 201222023 化。又，測色處理部43根據自檢測部31輸入之受光信號， 取得透過標準具5之光之光量。而且’測色處理部43根據 上述所得之各波長之光之受光量，算出由被檢查對象八反 射之光之色度》 [5.標準具之製造方法] 第一基板51之鏡面固定部512等、第二基板52之可動部 521等係藉由對製造素材之玻璃基板實施蝕刻加工而形 成。 相對於蝕刻加工後之第一基板51、及第二基板52之各 個，藉由濺鍍法而形成上述合金膜。於本實施形態係設為 單層膜。 於將錢錢後之合金膜圖案化為所需形狀之圖案化製程 中，係使用濕式蝕刻法。於濕式蝕刻法中，例如實施如下 之處理。 ()以所需之圖案於合金膜上形成作為姓刻遮罩之抗蝕 劑膜。硬化抗蝕劑時，將合金膜置於高溫下。 (Β)藉由有機系抗蝕劑剝離液剝離抗蝕劑膜。此時，將 合金膜置於有機溶劑中。 。金膜係於此種狀況下放置，故合金膜要求高溫财性及 有機/合劑耐性。此外，合金膜要求高溫高濕耐性、硫化耐 性、函耐性等之各種耐性。以下，有時將標準具之製造步 驟之合金膜要求之耐性彙總稱為製㈣性，特別是有時將 圖案化步驟之合㈣要求的耐性稱為圖案化製程耐性。 經過此種濕式㈣加卫，於第_基板51、及第二基板52 154775.doc 201222023 上分別形成有固定鏡面56、及可動鏡面57。 其後’將第一基板51、及第二基板52接合，獲得標準具 5。於接合步驟中，例如於接合面514、524上分別成膜電 敷聚合膜’並使該電漿聚合膜貼合，從而將第一基板51與 第二基板52接合。 [6.第一實施形態之作用效果] 標準具5中’介隔鏡面間間隙〇而對向之固定鏡面56及可 動鏡面57包含高溫耐性及製程耐性較純銀或入§_(：合金更優 異之上述合金膜。因此，因製程加工、例如濕式蝕刻加工 或經時變化引起之合金膜之反射率下降變小，從而可抑制 標準具5之性能下降。 又，標準具5之含有上述合金膜之固定鏡面56及可動鏡 面57之厚度為30 nm以上8〇⑽以下，故固定鏡面％及可動 鏡面57具有光透過功能’且亦可抑制製程後或經時變化引 起之透過率邊化。其結果為，可抑制標準具5中固定鏡面 56及可動ϋ面57要求之光之反射及透過此兩個特性之下 降。 進而由於钛準具5之上述合金膜之組成係位於上述範 圍内’故因製程加工或經時變化引起之反射率下降進而變 小，從而可更確實地抑制標準具5之性能下降。 此外^準具5之固定鏡面56及可動鏡面57係由上述合 金膜形成之單層膜，故固定鏡面56及可動鏡面Η於可視光 波長範圍之内、在較廣波長域表現出較高反射率。 而且，進而由於上述合金膜與玻璃基板之密著性良好， 154775.doc •19- 201222023 故可防止因密著力不足導致之標準具5之性能下降。 <第二實施形態> 其次，對本發明之第二實施形態進行說明。 此處，第二實施形態之說明中對與第一實施形態相同之 構成要素附上相同符號等，省略或簡化其說明。 於第二實施形態中，與第一實施形態之標準具5之不同 點在於，標準具5A之固定鏡面56、及可動鏡面57含有介電 體膜561、571及合金膜562、572。合金膜562、572與第一 實施形態相同.。 如圖4所示’於第一基板51中，自第一基板51起依序設 置有介電體膜561、合金膜562。即，介電體膜561係設置 於第一基板51與合金膜5 62之間。同樣地，於第二基板52 中’自第二基板52起依序設置有介電體膜571、合金膜 572。即，介電體膜571係設置於第二基板52與合金膜572 之間。 介電體膜561、571係氧化鈦（Ti〇2)之單層膜、或者使氧 化欽（Ti〇2)或五氧化钽（ThO5)之層與氧化矽（Si〇2)或氟化 鎂（MgF2)之層積層而成之多層膜。於後者之介電體多層膜 之情形時，係積層高折射率材料（Ti〇2、Ta2〇5)之層、及低 折射率材料（Si〇2、MgFO之層。單層膜、或者多層膜之各 層之厚度及層數可根據所需之光學特性而適當地設定。 [第二實施形態之作用效果] 根據第一貫施形態之標準具5A，固定鏡面56、及可動鏡 面57係積層如上所述之介電體膜561、571及合金膜562、 154775.doc -20· 201222023 572而構成，故與僅由合金膜、572構成之情形相比， 可視光範圍之短波長側之反射率提高。其結果為，可進而 擴展表現出較高反射率之波長域，從而可獲得具備遍及可 視光範圍而具有車交高反射率之固定鏡面56、及可動鏡面57 的標準具5A。 又，由於介電體膜561、571與合金膜562、572之密著 性、介電體膜561、571與玻璃基板之密著性均良好，故可 抑制因密著力不足導致之標準具5 A之性能下降。 <第三實施形態> 其次，對本發明之第三實施形態進行說明。 此處，第三實施形態之說明中對與第一實施形態及第二 實施形態相同之構成要素附上相同符號等，省略或簡化其 說明。 於第三實施形態中，與第一實施形態之標準具5及第二 實施形態之標準具5A之不同點在於，標準具5B之固定鏡 面56、及可動鏡面57除了含有介電體膜56ι、571、合金膜 562、572以外，還含有保護膜563、573。合金膜562、572 與第一實施形態相同。介電體膜561、571係與第二實施形 態相同者。 如圖5所示，於第一基板51中，自第一基板51起依序設 置有介電體膜561、合金膜562、保護膜563。即，保護膜 563係相對於合金膜562而設置於與介電體膜561之相反 側。同樣地，於第二基板52中’自第二基板52起依序設置 有介電體膜571、合金膜572、保護膜573。保護膜573係相 154775.doc •21· 201222023 對於合金膜572而設置於與介電體膜571之相反側。 保護膜563、573含有氧化矽（Si〇2) '氮氧化矽（Si〇N)、 氮化矽（SiN)、或氧化鋁。保護膜之厚度較佳為1〇 nm以上 20 nm以下。藉由設定於此種範圍，可不降低反射率及透 過率而保護固定鏡面56、及可動鏡面57。 [第三實施形態之作用效果] 根據第三實施形態之標準具5B，可藉由保護膜563、573 而保護介電體膜561、571、及合金膜562、572，故可抑制 因製程加工或經時變化引起之固定鏡面56、及可動鏡面57 中之合金膜562、572之反射率下降，從而可更確實地防止 干涉濾光器之性能下降。 <其他實施形態> 再者，本發明並不限定於上述實施形態，於可達成本發 明之目的之範圍内之變形、改良等均屬於本發明。 於上述實施形態中係例示俯視正方形狀之標準具，但並 不限定於此，例如亦可形成為俯視圓形狀、俯視多角形 狀。 又，固定鏡面56、及可動鏡面57亦可並非藉由相同合金 膜而形成。例如，亦可將固定鏡面56設為Ag_Cu合金膜、 將可動鏡面57設為Ag-Au合金膜。 進而，於上述實施形態中係將標準具5作為波長可變干 涉濾光器進行說明，但並不限定於此。相對於不改變鏡面 間之間隙之大小之干涉濾光器，亦可應用由上述合金膜形 成之一對之鏡面。 154775.doc •22· 201222023 除此之外’電極固定面511A及鏡面固定面512A之高度 位置係根據固定於鏡面固定面512A之固定鏡面56、與形成 於第二基板52之可動鏡面57之間之鏡面間間隙G之尺寸、 固定電極541及可動電極542之間之尺寸、固定鏡面56及可 動鏡面57之厚度尺寸而適當設定者，並不限定於如上述實 施形態之構成。例如於固定鏡面56及可動鏡面57含有介電 體多層膜且其厚度尺寸增大之情形時，亦可設為電極固定 面511A與鏡面固定面512A形成於同一面之構成、於電極 固定面511A之中心部形成圓柱凹槽狀之鏡面固定槽且於該 鏡面固定槽之底面形成鏡面固定面512a的構成等。 於上述實施形態中，係表示相對於固定電極541而色繪 製一個抽出電極之構成，但並不限定於此。亦可進而增加 抽出電極。該情形時，亦可使用兩個抽出·電極中之一方作 為用以對固定電極541施加電壓之電壓施加用端子，使用 另—方作為用以檢測固定電極541保持之電荷之電荷檢測 用端子。該狀況相對於可動電極542亦相同。 又’於上述實施形態中係例示藉由靜電致動器54而可調 整鏡面間間隙G之標準具5之構成’但亦可為藉由其他驅動 構件調整鏡面間間隙G之構成。例如，亦可為於第二基板 52之與第一基板51之相反側設置藉由斥力而按麼第二基板 52之靜電致動器、或壓電構件的構成。 土 ----w 4日蚵於暴 板而積層介電體膜、合金膜、及保護膜者，亦可為不咬置 介電體膜而相對於基板積層合金膜、及保護膜之構成。 154775.doc •23- 201222023 除此之外，本發明之實施時之具體構造及次序可於能夠 達成本發明之目的之範圍内適當變更為其他構造等。 [實施例] 其次，列舉上述合金膜之高溫耐性及製程耐性之示例， 進而詳細地說明本發明，但本發明並不受到該等示例之記 載内容的任何限制。 [1.高溫耐性] 首先，對純銀膜及合金膜（Ag-C合金膜、Ag-Au合金 膜、Ag-Cu合金膜、Ag-Au-Cu合金膜、Ag-Si-Cu合金膜、 Ag-P-Cu合金膜、Ag-P-In-Cu合金膜、Ag-Te-Cu合金臈、

Ag-Ga-Cu合金膜、及Ag-In-Sn合金膜）之高溫耐性進行評 估。 純銀膜及上述合金膜係使用純銀膜及具有以下所示之組 成之靶材，藉由濺鍍法而於平滑之玻璃基板上形成厚度糾

Ag-C Ag。 Ag-Au Ag。 Ag-Cu : Ag。 Ag-Au-Cu : 剩餘部實質上為Ag。 Ag"Sl"Cu : Si含有 l.o原子 ％， C含有5.0原子％，剩餘部實質上 為

Au含有1.〇原子％ ,

Cu含有1.〇原子。/〇，

Au含有1.〇原子％， 剩餘部實質上為 剩餘部實質上為

Cu含有1.0原子％，

Cu含有1.0原子 % 154775.doc -24- 201222023 剩餘部實質上為Age ·· p含有ι·〇原子％

Ag-P-Cu 剩餘部實質上為Ag。

Cu含有1.0原子％， J.P-In-Cu -^〇，^〇/o,In^〇5^% 3有1.0原子％ ’剩餘部實質上為Age 二…：Te含有i·0原子％，CU含有i•。原子％ 剩餘部實質上為Ag。

Ag'Ga'Cu : Ga含有U原子％’ Cu含有U原子％ 剩餘部實質上為Ag。 η η . Ιη含有i·0原子％，Sn含有1.〇原子％含 有，剩餘部實質上為Ag。 作為高溫雜’係藉由對成職之初期之純銀膜及上述 合金膜之反射率、與大氣環境下以2贼實施i小時之加熱 處理後（高溫試驗後）之反射率進行比較而進行。使用分光 測色計，測定可視光範圍之波長4〇〇 nm以上7〇〇 nm以下之 反射率。 表1中表示400 nm、550 nm、及700 nm2、純銀膜及上 述合金膜之初期反射率（單位：％)及加熱處理後之反射率 (單位：％)。進而，表1中表示自初期反射率中減去加熱處 理後之反射率所得之值作為反射率之變化量（減少量）（單 位：％)。 154775.doc •25· 201222023 [表l] 初期反射率[%] 1¾溫試驗 反射率[%] 反射率之變化量 [%] 波長[nm] 400 550 700 400 550 700 400 550 700 膜構成 純銀 74.1 90.1 95.0 48.2 78.5 86.6 25.9 11.6 8.4 Ag-C 65.2 84.3 90.5 61.1 79.3 88.8 4.1 5 1.7 Ag-Au 66.4 87.1 93.1 59.7 84.0 90.9 6.7 3.1 2.2 Ag-Cu 67.8 88.5 93.3 62.7 84.9 91.3 5.1 3.6 2 Ag-Au-Cu 65.2 86.3 92.9 59.3 83.0 90.4 5.9 3.3 2.5 Ag-Si-Cu 70.9 89.8 94.0 67.8 88.3 93.2 3.1 1.5 0.8 Ag-P-Cu 65.9 87.0 92.4 62.1 85.1 91.5 3.8 1.9 0.9 Ag-P-In-Cu 63.9 85.7 91.7 61.3 83.8 90.8 2.6 1.9 0.9 Ag-Te-Cu 62.9 81.6 87.9 61.8 80.8 87.4 1.1 0.8 0.5 Ag-Ga-Cu 60.2 82.6 89.8 53.8 78.4 86.7 6.4 4.2 3.1 Ag-In-Sn 68.0 88.0 92.8 62.8 85.1 91.3 5.2 2.9 1.5 如表1所示，與純銀膜或Ag-C合金膜相比，Ag-Au合金 膜、Ag-Cu合金膜、Ag-Au-Cu合金膜、Ag-Si-Cu合金膜、 Ag-P-Cu合金膜、Ag-P-In-Cu合金膜、Ag-Te-Cu合金膜、 Ag-Ga-Cu合金膜、及Ag-In-Sn合金膜（以下將該等合金膜 彙總稱為本實施例之合金膜）之初期反射率除部分以外， 整體為較低之值。然而，可知高溫試驗後之合金膜之反射 率下降與純銀膜或Ag-C合金膜相比較小。 可知特別是Ag-Si-Cu合金膜' Ag-P-Cu合金膜、Ag-P-In-Cu合金膜、及Ag-Te-Cu合金膜之反射率下降於可視光波長 範圍内整體較小。進而，可知其中特別是Ag-Te-Cu合金膜 之反射率下降較小。 另一方面，純銀膜於成膜後之初期在可視光波長範圍内 整體具有較高之反射率。但是，置於高溫下之純銀膜由於 154775.doc -26· 201222023 膜之粒塊成長且表面粗糖度變大，故反射率大大下降。特 別是於短波長側（400 nm)，純銀膜之反射率下降顯著。 又’可知與本實施例之合金膜相比，Ag-C合金膜之成膜 初期之反射率為大致相同程度，但高溫試驗後之反射率下 降較大。 [2.製程耐性] 其次’對純銀膜、Ag-C合金模、及本實施例之合金膜之 製程耐性進行評估。 與上述高溫耐性之評估同樣地，純銀膜、Ag_c合金膜、 及本實施例之合金膜係使用純銀膜、Ag-C合金膜、及具有 本貫知例之合金膜之組成的乾材’藉由濺鍵法而形成於平 滑之玻璃基板上。 而且，作為製程耐性’此處係評估圖案化製程耐性。圖 案化製程係如以下所示者。 (1) 藉由旋塗而於玻璃基板上形成之純銀膜、Ag_c合金 膜、及本實施例之合金膜上塗佈正型抗蝕劑 (2) 塗佈正型抗蝕劑之後，於潔淨烘箱中以9〇。〇預烘烤^ $ 分鐘 (3) 藉由接觸式曝光機通過光罩進行曝光 (4) 顯影液使用四甲基氫氧化銨水溶液，進行顯影 (5) 於潔淨烘箱中以12〇。(：後烘烤20分鐘 (6) 將抗蝕劑作為蝕刻遮罩，藉由磷硝醋酸水溶液來蝕 刻純銀臈、Ag-C合金膜、及本實施例之合金膜 (7) 藉由有機系抗蝕劑剝離液剝離抗蝕劑 154775.doc •27· 201222023 而且’與上述高溫耐性之評估同樣地，係藉由對成膜後 之初期之純銀膜、Ag-C合金膜、及本實施例之合金膜之反 射率、與圖案化製程後之反射率進行比較而進行。 表2中表示400 nm、550 nm、及700 nm之、純銀膜、Ag-C合金膜 '及本實施例之合金膜之初期反射率（單位：％)及 圖案化製程後之反射率（單位：％)。進而，表2中表示自初 期反射率中減去圖案化製程後之反射率所得之值作為反射 率之變化量（減少量）（單位：％)。 [表2] 初期反射率[%] 圖案化製程 後反射率[%] 反射率之變化量 r%i 波長[nm] 400 550 700 400 550 700 400 55ft 700 純銀 74.1 90.1 95.0 46.8 75.9 84.1 27.3 14.2 10.9 Ag-C 65.2 84.3 90.5 60.2 81.1 88.2 5.0 3.2 7 λ Ag-Au 66.4 87.1 93.1 58.3 84.3 91.3 8.1 2.8 1.8 Ag-Cu 67.8 88.5 93.3 64.1 87.3 92.0 3.7 1.3 1 λ Ag-Au-Cu 65.2 86.3 92.9 59.5 84.1 92.2 5.7 2.2 0.7 膜構成 Ag-Si-Cu 70.9 89.8 94.0 67.5 88.7 93.0 3.5 1.1 1.0 Ag-P-Cu 65.9 87.0 92.4 61.6 84.7 90.8 4.3 2.3 1.6 Ag-P-In-Cu 63.9 85.7 91.7 61.7 84.3 90.4 2.3 1.4 13 Ag-Te-Cu 62.9 81.6 87.9 61.2 81.6 87.9 1.7 0.0 〇.〇 Ag-Ga-Cu 60.2 82.6 89.8 55.4 81.5 88.5 4.8 1.1 1.4 Ag-In-Sn 68.0 88.0 92.8 65.1 86.5 91.3 2.9 1.4 1.5 如表2所示，與純銀膜或Ag-C合金膜相比，本實施例之 合金膜之初期反射率除部分以外整體為較低之值。但是， 可知圖案化製程後之本實施例之合金膜之反射率下降較 小 〇 可知特別是Ag-Cu合金膜、Ag-Si-Cu合金膜、Ag-P-Cu合 -28- 154775.doc 201222023 金膜、Ag-p_In-Cu合金膜、Ag-Te-Cu合金膜、Ag-Ga-Cu合 金膜、及Ag-In-Sn合金膜之反射率下降於可視光波長範圍 内整體較小。進而，可知其中特別是Ag_Te_Cu合金膜之反 射率下降較小。 另一方面’純銀膜於成膜初期在可視光波長範圍内整體 具有較尚之反射率。而且，經圖案化製程之純銀膜之反射 率大大下降。特別是於短波長側（400 nm)，純銀膜之反射 率下降顯著。一般認為此種純銀膜之反射率之下降係由於 杬蝕劑之烘烤步驟中置於高溫下、或抗蝕劑剝離步驟中置 於有機溶劑所致。 又’可知與本實施例之合金膜相比，Ag_c合金膜之成膜 初期之反射率為大致相同程度，但圖案化製程後之反射率 下降較大。 如上所述’可知本實施例之合金膜之高溫試驗後之反射 率變化較小，且圖案化製程後之反射率變化較小。而且， 可知本實施例之合金膜中，特別*Ag_Te_Cu合金膜之高溫 4驗後及圖案化製程後之反射率下降與純銀膜或Ag-C合金 膜相比，顯著較小。 因此，可知一對之反射膜使用該等本實施例之合金膜之 波長可變干涉濾光器（標準具）能夠抑制其性能之下降。而 且，可知亦可抑制波長可變干涉濾光器作為製品出廠後之 經時變化引起的性能下降，從而可獲得可靠性較高之波長 可變干涉濾光器。 【圖式簡單說明】 154775.doc •29· 201222023 圖1係表示本發明之第一實施形態之測色裝置之概略構 成的圖； 圖2係表示構成第—實施形態之干涉濾光器之標準具之 概略構成的平面圖； 圖3係沿圖2中之干涉濾光器之III-III線之箭視剖面圖； 圖4係表示構成本發明之第二實施形態之干涉濾光器之 標準具之概略構成的剖面圖；及 圖5係表示構成本發明之第三實施形態之干涉濾光器之 標準具之概略構成的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 測色裝置（分析裝置） 2 光源裝置 3 測色感測器（光模組） 4 控制裝置 5、5A、5B 標準具（干涉滤光器） 6 電壓控制機構 21 光源 22 透鏡 31 檢測部 41 光源控制部 42 測色感測器控制部 43 測色處理部（處理部） 51 第一基板 52 第一基板 154775.doc -30- 201222023 54 靜電致動器 56 固定鏡面 57 可動鏡面 511 電極形成槽 514 接合面 521 可動部 522 連結保持部 541 固定電極 541A 固定電極抽出配線 541B 固定電極抽出部 542 可動電極 542A 可動電極抽出配線 542B 可動電極抽出部 561 ' 571 介電體膜 562、 572 合金膜 563、 573 保護膜 G 間隙 154775.doc -31 -

Claims (1)

1. 201222023 七、申請專利範圍·· 1 · 一種干涉濾、光器’其特徵在於具備介隔間隙而對向之2 個反射膜， 上述反射膜含有合金膜， 上述合金膜係 含有銀（Ag)、及金（Au)之Ag-Au合金膜、 含有銀（Ag)、及銅（Cu)之Ag-Cu合金膜、 含有銀（Ag)、金（Au)、及銅（Cu)之Ag-Au-Cu合金膜、 含有銀（Ag)、矽（Si)、及銅（Cu)之Ag-Si-Cu合金膜、 含有銀（Ag)、構（P)、及銅（Cu)之Ag-P-Cu合金膜、 含有銀（Ag)、磷（P)、銦（In)、及銅（Cu)之 Ag-P-In-Cu 合金膜、 含有銀（Ag)、碲（Te)、及銅（Cu)之Ag-Te-Cu合金膜、 含有銀（Ag)、鎵（Ga)、及銅（Cu)之Ag-Ga-Cu合金 膜、及 含有銀（Ag)、銦（In)、及錫（Sn)之Ag-In-Sn合金膜中之 任一者。 2. 如請求項1之干涉濾光器，其中 上述反射媒之厚度為30 nm以上8 0 nm以下。 3. 如請求項1或2之干涉濾光器，其中 上述Ag-Au合金膜之Au含量為〇.1原子％以上1〇原子％ 以下， 上述Ag-Cu合金膜之Cu含量為〇」原子％以上1〇原子％ 以下， 154775.doc 201222023 上述Ag-Au-Cu合金膜之Au含量* Λ 1広7 ®马0.1原子％以上，Cu 3量為0.1原子％以上，且Au及C111 +人 #Cu之合計含量為10原子％ 以下， 上述Ag-Si-Cu合金膜之Si含量為〇⑽子％以上，^含 量為0.1原子％以上，且Si及Cu之厶舛入 〈。叶含量為10原子。/〇以 下， 上述Ag-P_C#金膜之p含量為〇」原子％以上，&含量 為〇. 1原子％以上，且P及Cu之合 〜="t含量為10原子。/〇以 下， 旦上述Ag-P-In-Cu合金膜之！>含量為〇〗原子％以上，匕含 量為0.1原子。/。以上，Cu含量為〇」原子％以上且p、以 及Cu之合計含量為10原子。/c以下， 上述Ag-Te-Cu合金膜之。含量為〇丨原子％以上，“含 量為（M原子。/。以上，且Te及Cu之合計含量為1{)原子％以 下， 上述Ag-Ga-Cu合金膜之（}3含量為〇」原子％以上，cu 含量為〇」原子％以上，且以及以之合計含量為ι〇原子％ 以下， 上述Ag-In-SntIn含量為〇1原子％以上，sn含量為〇 ^ 原子％以上，且卜及“之合計含量為1〇原子％以下。 4.如請求項1至3中任一項之干涉濾光器，其中 上述反射膜係由上述合金膜形成之單層膜。 具備支持上述反射膜之基板 5·如請求項1至4中任一項之干涉濾光器，其中 154775.doc 201222023 上述反射膜含有介電體膜、及上述合金膜， 相對於上述基板而自上述基板側起依序設置有上述介 電體膜、及上述合金膜， 上述介電體膜係氧化鈦（Ti〇2)之單層膜、或者 使氧化鈦（Ti〇2)或五氧驗（Ta2〇5)之層與氧化邦叫 或氟化鎮（MgF2)之層積層而成的多層膜。 6.如請求項5之干涉濾光器，其中 上述反射膜含有上述介電體膜、上述合金膜、及保護 膜， 相對於上述基板而自上述基板側起依序設置有上述介 電體膜、上述合金膜、及上述保護膜， 上述保護膜a有氧化石夕（Sl〇2)、氮氧化石夕⑶ON)、氮 化矽（SiN)、或氧化鋁。

   8. 9. 一種光模組，其特徵在於具備： 如請求項1至6中任一項之干涉渡光器；及 檢測部，其檢測由該干涉濾光器取出之光之光量 一種分析装置，其特徵在於具備： 如請求項7之光模組；及 處理部，其根據由上述檢測部檢測出之光之光量，實 施光分析處理。 一種分析裝置’其特徵在於具備： 如請求項1至6中任-項之干涉濾光器； ^測心其檢測由該干涉濾光器取出之光之光量；及 理，其根據由上述檢測部檢測出之光之光量，實 施光分析處理^ 154775.doc