WO2020095723A1 - バンドパスフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

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WO2020095723A1
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bandpass filter
conductive film
film
dielectric multilayer
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Inventor
啓一 佐原
今村　努
泰崇 田邉
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters

Definitions

  • the present invention relates to a bandpass filter that transmits light in a specific wavelength range and a manufacturing method thereof.
  • Patent Document 1 discloses a bandpass filter including a substrate having a light transmitting property and a dielectric multilayer film provided on the substrate.
  • the bandpass filter is used, for example, to selectively allow near infrared light to enter an optical sensor such as an image sensor.
  • the bandpass filter as described above may transmit, for example, an electromagnetic wave (radio wave or the like) different from the light detected by the optical sensor, and such an electromagnetic wave may have an adverse effect on the optical sensor.
  • an electromagnetic wave radio wave or the like
  • An object of the present invention is to provide a bandpass filter capable of exhibiting an electromagnetic wave shielding property and a manufacturing method thereof.
  • a bandpass filter for solving the above problem is a bandpass filter having a transmission band that transmits light in at least a part of a wavelength range of 700 nm or more and 1200 nm or less, and a substrate having light transmissivity and a dielectric multilayer film. And a transparent conductive film.
  • the transparent conductive film is preferably an indium oxide-based transparent conductive film or a tin oxide-based transparent conductive film.
  • the transparent conductive film preferably has crystallinity.
  • the transparent conductive film forms an outermost layer on at least one of the main surfaces of the substrate.
  • the bandpass filter is used for allowing light to enter an optical sensor, and it is preferable that the transparent conductive film be arranged in the outermost layer on the side opposite to the optical sensor.
  • a method for manufacturing a bandpass filter that solves the above problem is the method for manufacturing a bandpass filter, which includes a step of forming the dielectric multilayer film and a step of forming the transparent conductive film.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a dielectric multilayer film of the bandpass filter of the embodiment.
  • the bandpass filter 11 of the present embodiment includes a substrate 12 having a light transmitting property, a first dielectric multilayer film 13 provided on the first principal surface S1 side of the substrate 12, and a substrate 12 And a second dielectric multilayer film 14 provided on the second main surface S2 side opposite to the first main surface S1.
  • the bandpass filter 11 further includes a transparent conductive film 15 provided on the first dielectric multilayer film 13. The bandpass filter 11 is used for allowing light to enter the light receiving portion of the optical sensor 16.
  • the bandpass filter 11 has a transmission band that transmits light in at least a part of a wavelength region of 700 nm or more and 1200 nm or less. It is preferable that the substrate 12 of the bandpass filter 11 has light transmissivity such that the average transmittance of light having a wavelength of 800 nm or more and 1200 nm or less is 90% or more.
  • the substrate 12 include a glass substrate, a quartz substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, and a resin substrate.
  • the substrate 12 may have a flat plate shape or a curved plate shape.
  • the thickness of the substrate 12 is preferably in the range of 0.1 to 5 mm, for example.
  • a glass substrate is preferably used as the substrate 12. Examples of the glass constituting the glass substrate include silicate glass, borate glass, borosilicate glass, phosphate glass, borophosphate glass, alkali-free glass, LAS crystallized glass. Etc.
  • the first dielectric multilayer film 13 and the second dielectric multilayer film 14 in the bandpass filter 11 have filter characteristics. As shown in FIG. 6, each of the first dielectric multilayer film 13 and the second dielectric multilayer film 14 has a high refractive index layer 13H, 14H and a low refractive index lower than that of the high refractive index layer. It has a structure in which layers 13L and 14L are alternately laminated.
  • the high refractive index layer include at least one selected from niobium oxide, titanium oxide, tantalum oxide, lanthanum oxide, tungsten oxide, hafnium oxide, silicon nitride, silicon hydride, and zirconium oxide.
  • the low refractive index layer include at least one selected from silicon oxide, aluminum oxide, and magnesium fluoride.
  • the first dielectric multilayer film 13 includes one or more high refractive index layers 13H and one or more low refractive index layers 13L
  • the thickness dimension of each high refractive index layer 13H and each low refractive index layer 13L The thickness dimension is set or designed according to the optical performance required for the bandpass filter 11. Therefore, the high refractive index layers 13H in the first dielectric multilayer film 13 can have different thickness dimensions, and in the example of FIG. 6, the plurality of high refractive index layers 13H have different thickness dimensions t1a, It has t1b.
  • the total number of laminated layers of the high refractive index layer and the low refractive index layer in the first dielectric multilayer film 13 and the second dielectric multilayer film 14 is, for example, 4 or more and 60 or less.
  • the refractive index gradually decreases from the high refractive index layer to the low refractive index layer between the high refractive index layer and the low refractive index layer.
  • one or more incremental layers may be provided.
  • one or more graded layers whose refractive index gradually decreases or increases from the dielectric multilayer film toward the substrate 12 are provided between the substrate 12 and the first dielectric multilayer film 13 or the second dielectric multilayer film 14. It can be provided.
  • the refractive index between the high refractive index layer and the low refractive index layer is smaller than that of the high refractive index layer, and the low refractive index layer is low. It is also possible to provide a larger medium refractive index layer.
  • the transparent conductive film 15 of the bandpass filter 11 has an electromagnetic wave shielding property.
  • the transparent conductive film 15 of the present embodiment constitutes the outermost layer of the substrate 12 on the first main surface S1 side. When the transparent conductive film 15 is the outermost layer, the transparent conductive film 15 can exhibit antistatic properties.
  • the transparent conductive film 15 is arranged so as to be the outermost layer on the side opposite to the optical sensor 16.
  • Examples of the transparent conductive film 15 include an indium oxide-based transparent conductive film, a tin oxide-based transparent conductive film, and a zinc oxide-based transparent conductive film.
  • Examples of the indium oxide-based transparent conductive film include an ITO film which is a film containing tin as a dopant and an ITiO film which is a film containing titanium as a dopant.
  • Examples of the tin oxide-based transparent conductive film include an ATO film which is a film containing antimony as a dopant and an FTO film which is a film containing fluorine as a dopant.
  • Examples of the zinc oxide-based transparent conductive film include an AZO film which is a film containing aluminum as a dopant and a GZO film which is a film containing gallium as a dopant.
  • the transparent conductive film 15 may have crystallinity or may be amorphous.
  • the transparent conductive film 15 is preferably a transparent conductive film having crystallinity from the viewpoint of further improving the electromagnetic wave shielding property.
  • the crystallinity of the transparent conductive film can be confirmed by the appearance of a peak based on the crystal structure in an X-ray diffraction (XRD) chart.
  • an indium oxide-based transparent conductive film or a tin oxide-based transparent conductive film is preferable from the viewpoint of further increasing the light transmittance of the transmission band.
  • a crystalline ITO film is preferable from the viewpoint of suppressing the decrease in light transmittance in the transmission band and enhancing the electromagnetic wave shielding property.
  • a crystalline FTO film is preferable from the viewpoint of suppressing a decrease in light transmittance in the transmission band and enhancing electromagnetic wave shielding properties.
  • the thickness of the transparent conductive film 15 is preferably 5 nm or more and 100 nm or less, more preferably 15 nm or more and 40 nm or less. Increasing the thickness of the transparent conductive film 15 can enhance the electromagnetic wave shielding property. When the thickness of the transparent conductive film 15 is reduced, the light transmittance in the transmission band can be improved.
  • the average transmittance of the transmission band of the bandpass filter 11 is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and further preferably 98% or more.
  • the maximum transmittance of the stop band in the bandpass filter 11 is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, and further preferably 1% or less.
  • the transmission band of the bandpass filter 11 can be set according to the characteristics of the optical sensor 16.
  • the transmission band of the bandpass filter 11 is set to, for example, a wavelength region of 765 nm or more and 805 nm or less, a wavelength region of 720 nm or more and 735 nm or less, a wavelength region of 910 nm or more and 930 nm or less, a wavelength region of 940 nm or more, and 960 nm or less. be able to.
  • the bandpass filter 11 can be used by being arranged on the light receiving side of the optical sensor 16.
  • the sensor device including the bandpass filter 11 and the optical sensor 16 may include known optical components such as a lens, terminals, and the like, if necessary.
  • the use of the optical sensor 16 (sensor device) is not particularly limited, and examples thereof include vehicle use, robot use, aerospace use, analytical instrument use, and the like.
  • the method of manufacturing the bandpass filter 11 includes a step of forming a dielectric multilayer film and a step of forming the transparent conductive film 15.
  • the first dielectric multilayer film 13 is formed on the first main surface S1 of the substrate 12, and the second dielectric multilayer film 14 is formed on the second main surface S2 of the substrate 12.
  • the band-pass filter 11 can be obtained by forming (stacking) the transparent conductive film 15 on the first dielectric multilayer film 13.
  • a known film forming method can be used for forming the first dielectric multilayer film 13, the second dielectric multilayer film 14, and the transparent conductive film 15.
  • the film forming method include a sputtering method, a vacuum deposition method, an ion beam method, an ion plating method, and a CVD method.
  • the sputtering method can be performed according to a conventional method.
  • a bandpass filter may be formed by disposing a dielectric multilayer film only on one main surface side of the first main surface S1 of the substrate 12 and the second main surface S2 of the substrate 12. Good.
  • the transparent conductive film provided on the substrate 12 without providing the transparent conductive film 15 on the dielectric multilayer film.
  • the membrane can also be the outermost layer.
  • the arrangement of the transparent conductive film 15 of the bandpass filter 11 can be changed to an arrangement different from the above-mentioned outermost layer.
  • a transparent conductive film is arranged between the first major surface S1 of the substrate 12 and the first dielectric multilayer film 13 or between the second major surface S2 of the substrate 12 and the second dielectric multilayer film 14. You can also do it.
  • a transparent conductive film may be arranged between the high refractive index layer and the low refractive index layer in the first dielectric multilayer film 13 or the second dielectric multilayer film 14.
  • the transparent conductive film 15 may be further provided on the second main surface S2 side of the substrate 12.
  • the transparent conductive film 15 in the bandpass filter 11 may be composed of a plurality of layers made of different transparent conductive materials, but for example, from the viewpoint of simplifying the laminated structure, it is made of a kind of transparent conductive material. It is preferably composed of one layer formed.
  • Example 1 As shown in Table 1, a total of 46 layers of a niobium pentoxide layer (Nb 2 O 5 layer) and a silicon dioxide layer (SiO 2 layer) were formed on the first main surface of the substrate (glass substrate). The alternately laminated first dielectric multilayer films were formed by the sputtering method. Next, a second dielectric multilayer film was formed on the second main surface of the substrate by sputtering, in which Nb 2 O 5 layers and SiO 2 layers were alternately laminated so that the total number of layers was 30 layers.
  • a transparent conductive film (crystalline ITO film) was formed on the first dielectric multilayer film by a sputtering method to obtain a bandpass filter having a transmission band in a wavelength range of 765 nm or more and 805 nm or less.
  • Table 1 shows the total thickness of the Nb 2 O 5 layer, the total thickness of the SiO 2 layer, the total thickness of the film, and the total number of layers in each dielectric multilayer film.
  • Table 1 shows the thickness of the transparent conductive film (ITO film).
  • “A” in the “arrangement of transparent conductive film” column in Table 1 indicates that the transparent conductive film is arranged as the outermost layer of the bandpass filter.
  • Example 2 In Example 2, a bandpass filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the arrangement of the transparent conductive film was changed mainly between the substrate and the first dielectric multilayer film.
  • "B” in the "arrangement of transparent conductive film” column in Table 1 indicates that the transparent conductive film is arranged between the substrate and the first dielectric multilayer film.
  • Example 3 band pass filters were obtained in the same manner as in Example 1 except that the transparent conductive film was changed to an amorphous ITO film. As shown in Table 1, the thickness of the amorphous ITO film of Example 4 is thicker than the thickness of the amorphous ITO film of Example 3.
  • Example 5 a bandpass filter was obtained in the same manner as in Example 1, except that the transparent conductive film was changed to a crystalline ITiO film.
  • Example 6 As shown in Table 2, in Example 6, a bandpass filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the transparent conductive film was changed to a crystalline FTO film.
  • Comparative Example 1 In Comparative Example 1, a bandpass filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the transparent conductive film was omitted.
  • FIG. 2 shows the transmission spectrum of the bandpass filter of the first embodiment.
  • the optical characteristics of the bandpass filter of each example were evaluated according to the following evaluation criteria.
  • Average transmittance of the transmission band is 98% or more: excellent ( ⁇ ) Average transmittance of the transmission band is 95% or more and less than 98%: good ( ⁇ )
  • the evaluation results of the light transmittance of each example are shown in Tables 1 and 2.
  • ultrasonic wave soldering is applied to the bandpass filter of Example 1 to form a pair of electrodes made of solder that has penetrated from the surface of the transparent conductive film to the first dielectric multilayer film. 17 and 17 were formed.
  • the pair of electrodes 17, 17 are linear and are separated from each other so as to be parallel to each other, and the interval and the length of the pair of electrodes 17, 17 are 80 mm.
  • a tester (trade name: Loresta MP, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) was connected to the pair of electrodes 17 and 17, and the electric resistance (sheet resistance) of the laminated film of the transparent conductive film and the first dielectric multilayer film was measured.
  • the electrical resistance of the bandpass filter of Example 2 was measured in the same manner as in Example 1 except that an electrode made of solder that penetrated from the surface of the first dielectric multilayer film to the transparent conductive film was formed.
  • the electric resistances of the bandpass filters of Examples 3 to 6 were measured in the same manner as in Example 1.
  • the electrical resistance of the bandpass filter of Comparative Example 1 was measured in the same manner as in Example 1 except that an electrode made of solder impregnated in the first dielectric multilayer film was formed.
  • the electromagnetic wave shielding properties of the bandpass filter of each example were evaluated from the measured values of electric resistance according to the following evaluation criteria.
  • the sheet resistance (surface resistance) of the bandpass filter of each example was measured using a resistivity meter (MCP-T360 manufactured by Mitsubishi Analytech Co., Ltd.). In this measurement, the outermost layer (outermost surface) on the side of the first main surface of the substrate is a measurement target.
  • the antistatic property of the bandpass filter of each example was evaluated according to the following evaluation criteria.
  • L1, L2, and L3 in FIG. 5 indicate the transmission spectra of the bandpass filters of Examples 1 and 4 and Comparative Example 1, respectively.
  • the thickness of the amorphous transparent conductive film amorphous ITO film
  • the light transmittance in the transmission band of Example 4 is lower than that of Example 1.
  • the optical characteristics of the bandpass filter are deteriorated, so that a transparent conductive film having crystallinity is better than that of an amorphous transparent conductive film. It turns out to be advantageous.
  • the tin oxide-based transparent conductive film is as preferable as the indium oxide-based conductive film from the viewpoint of optical characteristics.
  • the electromagnetic wave shielding property of Example 5 is lower than that of Example 1. From this result, it is understood that the ITO film is preferable among the indium oxide-based conductive films from the viewpoint of suppressing the deterioration of the optical characteristics and enhancing the electromagnetic wave shielding property.
  • the Nb 2 O 5 layer and the SiO 2 layer were selected as the high refractive index layer and the low refractive index layer, but a high refractive index layer other than the Nb 2 O 5 layer or a low refractive index layer other than the SiO 2 layer was selected. Even when used, the same effects as those of the example can be obtained even when the compounds included in the above-described specific compound group are used as the high refractive index layer and the low refractive index layer.
  • a bandpass filter 11 having a transmission band for transmitting light in at least a part of a wavelength range of 700 nm or more and 1200 nm or less includes a substrate 12 having light transparency and a dielectric multilayer film (first dielectric multilayer). It has a film 13 and a second dielectric multilayer film 14), and a transparent conductive film 15.
  • the transparent conductive film 15 can exert the electromagnetic wave shielding property.
  • the optical sensor 16 is less likely to be affected by electromagnetic waves such as radio waves, so that the reliability of the operation of the optical sensor 16 can be improved and the life of the optical sensor 16 can be extended.
  • the transparent conductive film 15 of the bandpass filter 11 is preferably an indium oxide-based transparent conductive film or a tin oxide-based transparent conductive film. In this case, it is possible to improve the light transmittance in the transmission band of the bandpass filter 11 (optical characteristics of the bandpass filter 11).
  • the transparent conductive film 15 of the bandpass filter 11 preferably has crystallinity. In this case, it is possible to suppress deterioration of optical characteristics and enhance electromagnetic wave shielding properties.
  • the transparent conductive film 15 of the bandpass filter 11 preferably forms the outermost layer on the main surface side of at least one of the first main surface S1 and the second main surface S2 of the substrate 12. In this case, the transparent conductive film 15 can exert antistatic properties.
  • the bandpass filter 11 is used for the purpose of allowing light to enter the optical sensor 16, and it is preferable that the transparent conductive film 15 be arranged in the outermost layer on the side opposite to the optical sensor 16. In this case, since the optical sensor 16 is less likely to be affected by static electricity, the reliability of the operation of the optical sensor 16 can be improved and the life of the optical sensor 16 can be extended.

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Abstract

電磁波遮蔽性を発揮させることのできるバンドパスフィルタ及びその製造方法を提供する。バンドパスフィルタ１１は、７００ｎｍ以上、１２００ｎｍ以下の波長領域の少なくとも一部に光を透過する透過帯を有する。バンドパスフィルタ１１は、光透過性を有する基板１２と、誘電体多層膜（第１の誘電体多層膜１３及び第２の誘電体多層膜１４）と、透明導電膜１５とを有する。

Description

バンドパスフィルタ及びその製造方法
　本発明は、特定の波長領域の光を透過させるバンドパスフィルタ及びその製造方法に関する。
　従来、特定の波長領域の光を透過させるバンドパスフィルタが知られている。特許文献１には、光透過性を有する基板と、基板に設けられる誘電体多層膜とを有するバンドパスフィルタが開示されている。バンドパスフィルタは、例えば、撮像素子等の光センサに近赤外光を選択的に入光させるために用いられる。
特開２０１５－１８４６２７号公報
　上記のようなバンドパスフィルタは、例えば、光センサに検出させる光とは異なる電磁波（電波等）を透過するおそれがあり、このような電磁波が光センサに対して悪影響を及ぼすおそれがあった。
　本発明の目的は、電磁波遮蔽性を発揮させることのできるバンドパスフィルタ及びその製造方法を提供することにある。
　上記課題を解決するバンドパスフィルタは、７００ｎｍ以上、１２００ｎｍ以下の波長領域の少なくとも一部に光を透過する透過帯を有するバンドパスフィルタであって、光透過性を有する基板と、誘電体多層膜と、透明導電膜とを有する。
　上記バンドパスフィルタにおいて、前記透明導電膜は、酸化インジウム系透明導電膜又は酸化スズ系透明導電膜であることが好ましい。
　上記バンドパスフィルタにおいて、前記透明導電膜は、結晶性を有することが好ましい。
　上記バンドパスフィルタにおいて、前記透明導電膜は、前記基板の両主面のうち、少なくとも一方の主面側の最外層を構成することが好ましい。
　上記バンドパスフィルタは、光センサに入光させる用途に用いられ、前記光センサとは反対側となる最外層に前記透明導電膜が配置されることが好ましい。
　上記課題を解決するバンドパスフィルタの製造方法は、上記バンドパスフィルタの製造方法であって、前記誘電体多層膜を形成する工程と、前記透明導電膜を形成する工程と、を含む。
　本発明によれば、電磁波遮蔽性を発揮させることができる。
実施形態におけるバンドパスフィルタを示す断面図である。 実施例１の透過スペクトルを示すグラフである。 電気抵抗の測定法を説明する平面図である。 図３の４－４線に沿った断面図である。 実施例１、実施例４、及び比較例１の透過スペクトルを示すグラフである。 実施形態のバンドパスフィルタの誘電体多層膜の模式的断面図である。
　以下、バンドパスフィルタ及びその製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１に示すように、本実施形態のバンドパスフィルタ１１は、光透過性を有する基板１２と、基板１２の第１主面Ｓ１側に設けられる第１の誘電体多層膜１３と、基板１２の第１主面Ｓ１とは反対側の第２主面Ｓ２側に設けられる第２の誘電体多層膜１４とを有している。バンドパスフィルタ１１は、第１の誘電体多層膜１３に設けられる透明導電膜１５をさらに有している。バンドパスフィルタ１１は、光センサ１６の受光部に入光させる用途に用いられる。
　バンドパスフィルタ１１は、図２に例示するように、７００ｎｍ以上、１２００ｎｍ以下の波長領域の少なくとも一部に光を透過する透過帯を有している。
　バンドパスフィルタ１１の基板１２は、例えば、８００ｎｍ以上、１２００ｎｍ以下の波長の光の平均透過率が９０％以上である光透過性を有することが好ましい。基板１２としては、例えば、ガラス基板、水晶基板、石英基板、サファイア基板、及び樹脂基板が挙げられる。基板１２は、平板状であってもよいし、曲板状であってもよい。基板１２の厚さは、例えば、０．１～５ｍｍの範囲であることが好ましい。基板１２としては、ガラス基板が好適に用いられる。ガラス基板を構成するガラスとしては、例えば、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス、ホウケイ酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラス、ホウリン酸塩系ガラス、無アルカリガラス、ＬＡＳ系結晶化ガラス等が挙げられる。
　バンドパスフィルタ１１における第１の誘電体多層膜１３及び第２の誘電体多層膜１４は、フィルタ特性を有している。図６に示すように、第１の誘電体多層膜１３及び第２の誘電体多層膜１４は、いずれも高屈折率層１３Ｈ，１４Ｈと、高屈折率層よりも屈折率が低い低屈折率層１３Ｌ，１４Ｌとを交互に積層した構造を有する。高屈折率層としては、例えば、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ランタン、酸化タングステン、酸化ハフニウム、窒化ケイ素、水素化シリコン、及び酸化ジルコニウムから選ばれる少なくとも一種が挙げられる。低屈折率層としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、及びフッ化マグネシウムから選ばれる少なくとも一種が挙げられる。第１の誘電体多層膜１３が１層以上の高屈折率層１３Ｈ及び１層以上の低屈折率層１３Ｌを含む場合、各高屈折率層１３Ｈの厚さ寸法及び各低屈折率層１３Ｌの厚さ寸法は、バンドパスフィルタ１１に要求される光学性能に応じて設定または設計される。したがって、第１の誘電体多層膜１３中の高屈折率層１３Ｈは、互いに異なる厚さ寸法を有することができ、図６の例では、複数の高屈折率層１３Ｈが異なる厚さ寸法ｔ１ａ、ｔ１ｂを有している。低屈折率層１３Ｌについても、第２の誘電体多層膜１４の高屈折率層及び低屈折率層についても同様である。
　第１の誘電体多層膜１３及び第２の誘電体多層膜１４中の高屈折率層と低屈折率層との合計積層数は、例えば、いずれも４層以上、６０層以下である。なお、第１の誘電体多層膜１３又は第２の誘電体多層膜１４において、高屈折率層と低屈折率層との間に高屈折率層から低屈折率層に向けて屈折率が漸減又は漸増する一以上の漸移層を設けることもできる。また、誘電体多層膜から基板１２に向けて屈折率が漸減又は漸増する一以上の漸移層を基板１２と第１の誘電体多層膜１３又は第２の誘電体多層膜１４との間に設けることもできる。また、第１の誘電体多層膜１３又は第２の誘電体多層膜１４において、高屈折率層と低屈折率層との間に屈折率が高屈折率層よりも小さく、かつ低屈折率層よりも大きい中屈折率層を設けることもできる。
　バンドパスフィルタ１１の透明導電膜１５は、電磁波遮蔽性を有している。本実施形態の透明導電膜１５は、基板１２の第１主面Ｓ１側の最外層を構成している。透明導電膜１５を最外層とすることで、透明導電膜１５によって静電気防止性を発揮させることが可能となる。バンドパスフィルタ１１は、光センサ１６とは反対側の最外層となるように透明導電膜１５が配置される。
　透明導電膜１５としては、例えば、酸化インジウム系透明導電膜、酸化スズ系透明導電膜、及び酸化亜鉛系透明導電膜が挙げられる。酸化インジウム系透明導電膜としては、例えば、スズをドーパントとして含む膜であるＩＴＯ膜、チタンをドーパントとして含む膜であるＩＴｉＯ膜等が挙げられる。酸化スズ系透明導電膜としては、例えば、アンチモンをドーパントとして含む膜であるＡＴＯ膜、フッ素をドーパントとして含む膜であるＦＴＯ膜等が挙げられる。酸化亜鉛系透明導電膜としては、例えば、アルミニウムをドーパントとして含む膜であるＡＺＯ膜、ガリウムをドーパントとして含む膜であるＧＺＯ膜等が挙げられる。
　透明導電膜１５は、結晶性を有してもよいし、非晶質であってもよい。透明導電膜１５は、電磁波遮蔽性をより高めるという観点から、結晶性を有する透明導電膜であることが好ましい。透明導電膜の結晶性は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）のチャートにおいて結晶構造に基づくピークが発現することで確認できる。
　透明導電膜１５の中でも、透過帯の光透過性をより高めるという観点から、酸化インジウム系透明導電膜又は酸化スズ系透明導電膜が好ましい。酸化インジウム系透明導電膜の中でも、透過帯における光透過性の低下を抑え、かつ電磁波遮蔽性を高めるという観点から、結晶性のＩＴＯ膜が好ましい。また、酸化スズ系透明導電膜の中でも、透過帯における光透過性の低下を抑え、かつ電磁波遮蔽性を高めるという観点から、結晶性のＦＴＯ膜が好ましい。
　透明導電膜１５の厚さは、５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは、１５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下の範囲内である。透明導電膜１５の厚さを厚くすると、電磁波遮蔽性を高めることができる。透明導電膜１５の厚さを薄くすると、透過帯における光透過性を高めることができる。
　バンドパスフィルタ１１における透過帯の平均透過率は、９０％以上であることが好ましく、より好ましくは９５％以上であり、さらに好ましくは９８％以上である。バンドパスフィルタ１１における阻止帯の最大透過率は、３％以下であることが好ましく、より好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは１％以下である。
　バンドパスフィルタ１１の透過帯は、光センサ１６の特性に応じて設定することができる。バンドパスフィルタ１１の透過帯は、例えば、７６５ｎｍ以上、８０５ｎｍ以下の波長領域、７２０ｎｍ以上、７３５ｎｍ以下の波長領域、９１０ｎｍ以上、９３０ｎｍ以下の波長領域、９４０ｎｍ以上、９６０ｎｍ以下の波長領域等に設定することができる。
　バンドパスフィルタ１１は、光センサ１６の受光部側に配置して用いることができる。このようにバンドパスフィルタ１１と光センサ１６とを備えるセンサ装置は、必要に応じてレンズ等の周知の光学部品や端子等を備えていてもよい。光センサ１６（センサ装置）の用途としては、特に限定されず、例えば、車両用途、ロボット用途、航空宇宙用途、分析機器用途等が挙げられる。
　次に、バンドパスフィルタ１１の製造方法について説明する。
　バンドパスフィルタ１１の製造方法は、誘電体多層膜を形成する工程と、透明導電膜１５を成膜する工程とを含む。本実施形態では、基板１２の第１主面Ｓ１上に第１の誘電体多層膜１３を形成し、基板１２の第２主面Ｓ２上に第２の誘電体多層膜１４を形成する。さらに、第１の誘電体多層膜１３上に透明導電膜１５を形成（積層）することで、バンドパスフィルタ１１を得ることができる。
　第１の誘電体多層膜１３、第２の誘電体多層膜１４、及び透明導電膜１５の形成には、周知の成膜方法を用いることができる。成膜方法としては、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンビーム法、イオンプレーティング法、及びＣＶＤ法が挙げられる。これらの成膜方法の中でも、厚さを高精度で制御することができるとともに、安定した膜質の誘電体多層膜及び透明導電膜１５が得られることから、スパッタリング法を用いることが好ましい。スパッタリング法は、常法にしたがって行うことができる。
　なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
　・図示を省略するが、基板１２の第１主面Ｓ１及び基板１２の第２主面Ｓ２のうち、一方の主面側のみに誘電体多層膜を配置してバンドパスフィルタを構成してもよい。
　・上記のように基板１２の一方の主面のみに誘電体多層膜を配置する構成に変更した場合、透明導電膜１５を誘電体多層膜上に設けずに、基板１２上に設けた透明導電膜を最外層とすることもできる。
　・バンドパスフィルタ１１の透明導電膜１５の配置を上記の最外層とは異なる配置に変更することもできる。例えば、基板１２の第１主面Ｓ１と第１の誘電体多層膜１３との間、又は基板１２の第２主面Ｓ２と第２の誘電体多層膜１４との間に透明導電膜を配置することもできる。また、例えば、第１の誘電体多層膜１３又は第２の誘電体多層膜１４における高屈折率層と低屈折率層との間に透明導電膜を配置することもできる。
　・バンドパスフィルタ１１において、透明導電膜１５を基板１２の第２主面Ｓ２側にさらに設けることもできる。
　・バンドパスフィルタ１１中の透明導電膜１５は、異なる透明導電材料からなる複数の層から構成することも可能であるが、例えば、積層構造を簡素化するという観点から、一種の透明導電材料から形成される一つの層により構成することが好ましい。
　次に、バンドパスフィルタの実施例及び比較例を説明する。
　（実施例１）
　表１に示すように、基板（ガラス基板）の第１主面に五酸化ニオブ層（Ｎｂ２Ｏ５層）と二酸化ケイ素層（ＳｉＯ２層）とを合計層数が４６層となるように交互に積層した第１の誘電体多層膜をスパッタリング法により形成した。次に、基板の第２主面にＮｂ２Ｏ５層とＳｉＯ２層とを合計層数が３０層となるように交互に積層した第２の誘電体多層膜をスパッタリング法により形成した。次に、第１の誘電体多層膜上に透明導電膜（結晶性のＩＴＯ膜）をスパッタリング法により形成することで、７６５ｎｍ以上、８０５ｎｍ以下の波長領域を透過帯としたバンドパスフィルタを得た。各誘電体多層膜におけるＮｂ２Ｏ５層の合計厚さ、ＳｉＯ２層の合計厚さ、膜全体の厚さ、及び合計層数を表１に示す。また、透明導電膜（ＩＴＯ膜）の厚さを表１に示す。また、表１中の“透明導電膜の配置”欄の“Ａ”は、透明導電膜がバンドパスフィルタの最外層として配置されていることを示している。
　（実施例２）
　実施例２では、主として透明導電膜の配置を基板と第１の誘電体多層膜との間に変更した以外は、実施例１と同様にバンドパスフィルタを得た。表１中の“透明導電膜の配置”欄の“Ｂ”は、透明導電膜が基板と第１の誘電体多層膜との間に配置されていることを示している。
　（実施例３，４）
　実施例３，４では、主として透明導電膜を非晶質ＩＴＯ膜に変更した以外は、実施例１と同様にバンドパスフィルタを得た。表１に示すように、実施例４の非晶質ＩＴＯ膜の厚さは、実施例３の非晶質ＩＴＯ膜の厚さよりも厚い。
　（実施例５）
　実施例５では、主として透明導電膜を結晶性のＩＴｉＯ膜に変更した以外は、実施例１と同様にバンドパスフィルタを得た。
　（実施例６）
　表２に示すように、実施例６では、主として透明導電膜を結晶性のＦＴＯ膜に変更した以外は、実施例１と同様にバンドパスフィルタを得た。
　（比較例１）
　比較例１では、透明導電膜を省略した以外は、実施例１と同様にバンドパスフィルタを得た。
　（光学特性の評価）
　図２は、実施例１のバンドパスフィルタの透過スペクトルを示している。各例のバンドパスフィルタの光学特性について、以下の評価基準で評価した。
　透過帯の平均透過率が９８％以上：優れる（◎）
　透過帯の平均透過率が９５％以上、９８％未満：良好（〇）
　各例の光透過性の評価結果を表１及び表２に示す。
　（電磁波遮蔽性の評価）
　図３及び図４に示すように、実施例１のバンドパスフィルタに超音波はんだ付けを行うことで、透明導電膜の表面から第１の誘電体多層膜まで浸透させたはんだからなる一対の電極１７，１７を形成した。一対の電極１７，１７は、互いに平行となるように離間した直線状であり、一対の電極１７，１７の間隔及び長さは、８０ｍｍである。一対の電極１７，１７にテスター（三菱化学社製、商品名：Ｌｏｒｅｓｔａ　ＭＰ）を接続し、透明導電膜と第１の誘電体多層膜との積層膜の電気抵抗（シート抵抗）を測定した。
　実施例２のバンドパスフィルタの電気抵抗については、第１の誘電体多層膜の表面から透明導電膜まで浸透させたはんだからなる電極を形成した以外は実施例１と同様に測定した。実施例３～６のバンドパスフィルタの電気抵抗は、実施例１と同様に測定した。比較例１のバンドパスフィルタの電気抵抗は、第１の誘電体多層膜に浸透させたはんだからなる電極を形成した以外は、実施例１と同様に測定した。各例のバンドパスフィルタの電磁波遮蔽性について、電気抵抗の測定値から以下の評価基準で評価した。
　電気抵抗が２００ｋΩ／□以下：優れる（◎）
　電気抵抗が２００ｋΩ／□を超え、５００ｋΩ／□以下：良好（〇）
　電気抵抗が５００ｋΩ／□を超える：劣る（×）
　各例の電磁波遮蔽性の評価結果を表１及び表２に示す。
　（静電気防止性）
　各例のバンドパスフィルタのシート抵抗（表面抵抗）を、抵抗率計（三菱アナリテック社製、ＭＣＰ－Ｔ３６０）を用いて測定した。この測定では、基板の第１主面側における最外層（最外面）を測定の対象としている。各例のバンドパスフィルタの静電気防止性について、以下の評価基準で評価した。
　シート抵抗が１×１０８Ω／□以下：優れる（◎）
　シート抵抗が１×１０８Ω／□を超え、１×１０１２Ω／□以下：良好（〇）
　シート抵抗が１×１０１２Ω／□を超える：劣る（×）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　表１及び表２に示すように、各実施例では、電磁波遮蔽性について優れる又は良好の結果が得られた。また、実施例１，３～６のバンドパスフィルタでは、優れた静電気防止性が得られた。
　ここで、図５中のＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、順に実施例１，４、及び比較例１のバンドパスフィルタの透過スペクトルを示している。実施例３に対して実施例４のように非晶質の透明導電膜（非晶質ＩＴＯ膜）の厚さをより厚くすることで、実施例１と同等の電磁波遮蔽性を得ることが可能である。ところが、図５に示すように、実施例４の透過帯における光透過性は、実施例１よりも低い。このように非晶質の透明導電膜を用いて電波遮蔽性を高めようとすると、バンドパスフィルタの光学特性が低下するため、非晶質の透明導電膜よりも結晶性を有する透明導電膜が有利であることが分かる。
　実施例６の透過帯における光透過性は、実施例１と同程度であることから、光学特性の観点でも、酸化スズ系透明導電膜も酸化インジウム系導電膜と同様に好ましいことが分かる。また、実施例５の透過帯における光透過性は、実施例１と同等であるものの、実施例５の電磁波遮蔽性については実施例１よりも低い。この結果から、光学特性の低下を抑え、かつ電磁波遮蔽性を高めるという観点から、酸化インジウム系導電膜の中でも、ＩＴＯ膜が好ましいことが分かる。
　実施例では、Ｎｂ２Ｏ５層及びＳｉＯ２層を高屈折率層及び低屈折率層として選択したが、Ｎｂ２Ｏ５層以外の高屈折率層またはＳｉＯ２層以外の低屈折率層を用いた場合でも、特に高屈折率層及び低屈折率層として上述した具体的な化合物群に含まれる化合物を用いた場合でも、実施例と同様の効果が得られる。
　次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
　（１）７００ｎｍ以上、１２００ｎｍ以下の波長領域の少なくとも一部に光を透過する透過帯を有するバンドパスフィルタ１１は、光透過性を有する基板１２と、誘電体多層膜（第１の誘電体多層膜１３及び第２の誘電体多層膜１４）と、透明導電膜１５とを有している。
　この構成によれば、透明導電膜１５によって電磁波遮蔽性を発揮させることができる。これにより、光センサ１６が電波等の電磁波の影響を受け難くなるため、光センサ１６の動作の信頼性を高めたり、光センサ１６の寿命を延ばしたりすることが可能となる。
　（２）バンドパスフィルタ１１の透明導電膜１５は、酸化インジウム系透明導電膜又は酸化スズ系透明導電膜であることが好ましい。この場合、バンドパスフィルタ１１の透過帯における光透過性（バンドパスフィルタ１１の光学特性）を高めることが可能となる。
　（３）バンドパスフィルタ１１の透明導電膜１５は、結晶性を有することが好ましい。この場合、光学特性の低下を抑え、かつ電磁波遮蔽性を高めることが可能となる。
　（４）バンドパスフィルタ１１の透明導電膜１５は、基板１２の第１主面Ｓ１及び第２主面Ｓ２のうち、少なくとも一方の主面側の最外層を構成することが好ましい。この場合、透明導電膜１５によって静電気防止性を発揮させることができる。
　（５）バンドパスフィルタ１１は、光センサ１６に入光させる用途に用いられ、光センサ１６とは反対側となる最外層に透明導電膜１５が配置されることが好ましい。この場合、光センサ１６が静電気の影響を受け難くなるため、光センサ１６の動作の信頼性を高めたり、光センサ１６の寿命を延ばしたりすることが可能となる。
　１１…バンドパスフィルタ、１２…基板、１３…第１の誘電体多層膜、１４…第２の誘電体多層膜、１５…透明導電膜、１６…光センサ。

Claims (6)

  1. 　７００ｎｍ以上、１２００ｎｍ以下の波長領域の少なくとも一部に光を透過する透過帯を有するバンドパスフィルタであって、
    　光透過性を有する基板と、誘電体多層膜と、透明導電膜とを有することを特徴とするバンドパスフィルタ。
  2. 　前記透明導電膜は、酸化インジウム系透明導電膜又は酸化スズ系透明導電膜であることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
  3. 　前記透明導電膜は、結晶性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバンドパスフィルタ。
  4. 　前記透明導電膜は、前記基板の両主面のうち、少なくとも一方の主面側の最外層を構成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバンドパスフィルタ。
  5. 　前記バンドパスフィルタは、光センサに入光させる用途に用いられ、
    　前記光センサとは反対側となる最外層に前記透明導電膜が配置されることを特徴とする請求項４に記載のバンドパスフィルタ。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のバンドパスフィルタの製造方法であって、
    　前記誘電体多層膜を形成する工程と、前記透明導電膜を形成する工程と、を含むことを特徴とするバンドパスフィルタの製造方法。
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