TW202036045A - 濾光器、濾光器之搬送支撐體、濾光器之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之濾光器具備:基板;第1光學多層膜,其係由設置於基板之一主面上之折射率不同之介電體薄膜積層而成;及氟化鎂膜,其設置於第1光學多層膜之表面;且氟化鎂膜於空氣側之最表面之至少一部分具有含有鎂成分之氧化物層。
Description
本發明係關於一種濾光器、及濾光器之製造方法。又,關於一種濾光器之搬送支撐體。
CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合器件)影像感測器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金氧半導體)影像感測器等固體攝像元件與人之視感度特性相比對紅外光具有較強之感度。
因此,於例如數位相機或數位攝錄影機等中,藉由使用近紅外線截止濾波器等濾光器而進行光譜補正。
近年來,伴隨著搭載於行動電話或智慧型手機之攝像裝置之薄型化,而有攝像裝置所使用之濾光器與攝像元件之距離變短之傾向。又,因相機之高清化之發展,而有攝像元件之1像素(pixel)之尺寸變小之傾向。
因該等情況而對存在於濾光器表面之異物之要求變得非常嚴格。具體而言,先前一直不予理會之微小尺寸之異物成為問題。
先前,作為抑制濾光器表面吸附污物之技術,已知有如下方法:藉由使氧化銦錫(ITO:Indium Tin Oxide)蒸鍍於光學多層膜之最終層,於光學多層膜濾波器之表面形成導電膜之方法去除靜電(專利文獻1)。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2007-298951號公報
[發明所欲解決之問題]
為了去除濾光器之靜電,於表面形成ITO係有效之方法。然而,於有污物附著之顧慮之製造步驟時、或即將開始該製造步驟之前必須使ITO接地來去除濾波器之靜電,非常費工夫。進而,本發明者等人已確認:不論靜電之狀態如何,一旦附著於ITO之表面之污物與ITO之附著力較強,無法容易地將污物去除。
例如,於濾光器之製造步驟中,為了去除濾波器表面之污物,而進行洗淨步驟,但有附著於ITO之污物無法充分地去除之擔憂。尤其是,微小異物因質量較小,故而如超音波洗淨般之振動難以發揮作用,可認為一旦附著於濾波器表面則難以去除。
本發明係鑒於此種背景而完成者,其目的在於提供一種濾光器表面附著之微小異物等較少之潔淨之濾光器。
[解決問題之技術手段]
本發明之實施形態之濾光器具備:基板;第1光學多層膜,其係由設置於基板之一主面上之折射率不同之介電體薄膜積層而成;及氟化鎂膜,其設置於第1光學多層膜之表面;且氟化鎂膜於空氣側之最表面之至少一部分具有含有鎂成分之氧化物層。
於本發明之另一實施形態之濾光器中,具備上述氟化鎂膜之側之濾光器之主面之表面粗糙度(Ra)為0.3 nm~2.4 nm。
於本發明之另一實施形態之濾光器中,具備上述氟化鎂膜之側之濾光器之主面之相對於純水之接觸角為5°~80°。
於本發明之另一實施形態之濾光器中,上述基板於另一主面上具備含有透明樹脂及紅外線吸收色素之近紅外線吸收層。
於本發明之另一實施形態之濾光器中,於上述近紅外線吸收層之表面具備第2光學多層膜。
於本發明之另一實施形態之濾光器中,上述基板為玻璃或樹脂。
於本發明之另一實施形態之濾光器中,為將近紅外區域之波長之光截止之近紅外線截止濾波器。
又,本發明之實施形態之濾光器之搬送支撐體具備複數個上述濾光器,且上述濾光器之兩主面由保護用片材夾持。
又,本發明之實施形態之濾光器之製造方法至少具備如下步驟:準備基板;於該基板之一主面上形成第1光學多層膜;於所形成之第1光學多層膜之表面形成氟化鎂膜;及將形成有氟化鎂膜之基板切斷為單片。
於本發明之另一實施形態之濾光器之製造方法中,將形成有上述氟化鎂膜之基板切斷為單片之步驟包含如下步驟:沿著基板之切斷預定線,使用雷射於基板內部形成改質層;及藉由對基板作用應力而從該改質層使龜裂伸展,從而將基板切斷。
於本發明之另一實施形態之濾光器之製造方法中,將形成有上述氟化鎂膜之基板切斷為單片之步驟包含如下步驟:沿著基板之切斷預定線,使用旋轉刀將基板切斷。
於本發明之另一實施形態之濾光器之製造方法中,於將形成有上述氟化鎂膜之基板切斷為單片之步驟之前具備如下步驟:於基板之另一主面上形成含有透明樹脂及紅外線吸收色素之近紅外線吸收層;及於近紅外線吸收層之表面形成第2光學多層膜。
於本發明之另一實施形態之濾光器之製造方法中,於將形成有上述氟化鎂膜之基板切斷為單片之步驟之前或之後具備如下步驟:於該氟化鎂膜之空氣側之最表面之至少一部分形成含有鎂成分之氧化物層。
[發明之效果]
根據本發明,提供一種濾光器表面附著之微小異物等較少之潔淨之濾光器。
以下,一面參照實施形態,一面對本發明之實施形態之濾光器詳細地進行說明。但是,本發明並不限定於以下之實施形態,可於不脫離本發明之主旨之範圍內任意地變化而實施。又,表示數值範圍之「~」係以包含記載於其前後之數值作為下限值及上限值之含義使用。
[第1實施形態]
使用圖1對本發明之第1實施形態之濾光器10進行說明。圖1係模式性地表示濾光器10之構成之剖視圖。濾光器10係平板,且以俯視時為矩形、圓形、及多邊形等任意形狀使用。
濾光器10具備:基板1;第1光學多層膜2,其係由設置於基板1之一主面上之折射率不同之介電體薄膜積層而成;及氟化鎂膜3,其設置於第1光學多層膜2之表面;且氟化鎂膜3於空氣側之最表面之至少一部分具有含有鎂成分之氧化物層4。
基板1係成為支撐第1光學多層膜2及氟化鎂膜3之基體者。因此,為了抑制因該等膜之內部應力所導致之濾光器之翹曲或破損,較佳為具備一定以上之剛性。作為基板1之材料,可較佳地使用玻璃或樹脂。
就濾光器10之薄型化之觀點而言,基板1之厚度較佳為3 mm以下,更佳為2 mm以下,進一步較佳為1 mm以下,最佳為0.5 mm以下。又,關於基板之厚度,就抑制加工成本及抑制強度下降之觀點而言,較佳為0.05 mm以上,更佳為0.1 mm以上,進一步較佳為0.12 mm以上。
於使用玻璃作為基板1之情形時,可根據濾光器之用途而選擇公知之玻璃。
例如,於要求使較多之可見光透過之用途中,可較佳地使用含有較少之吸收可見光之鐵等雜質之白板玻璃。又,於作為攝像裝置之視感度補正濾波器,要求遮蔽近紅外線之光之用途中,可較佳地使用含有吸收近紅外光之銅或鐵之近紅外線吸收玻璃。
作為玻璃組成,可列舉硼矽酸玻璃、鈉鈣玻璃、無鹼玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、磷酸玻璃、及氟磷酸玻璃等公知之玻璃。
於使用樹脂作為基板1之情形時,可根據濾光器之用途而選擇公知之樹脂。
例如,於要求使可見光透過之用途中,作為透明樹脂,可列舉:丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、烯-硫醇樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚樹脂、聚芳酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚對苯樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、及環烯樹脂等。
尤其是,作為玻璃轉移溫度(Tg)較高之樹脂,較佳為選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚芳酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、及環氧樹脂中之1種以上。
進而,成為透明基體之樹脂更佳為選自聚酯樹脂、及聚醯亞胺樹脂中之1種以上,尤佳為聚醯亞胺樹脂。作為聚酯樹脂,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、及聚萘二甲酸乙二酯樹脂等。
於作為攝像裝置之視感度補正濾波器,要求遮蔽近紅外線之光之用途中,亦可於上述透明樹脂中含有紅外光吸收色素。作為紅外線吸收色素,可列舉:花青系、吡喃鎓系、方酸鎓系、克酮鎓系、薁鎓系、酞菁系、二硫醇金屬錯合物、萘醌系、蒽醌系、靛酚系、及疊氮系等公知之化合物、或者銅離子或釹離子、鐠離子、鉺離子、及鈥離子等金屬離子。
又,透明樹脂中亦可在含有紅外線吸收色素之同時含有公知之紫外線吸收色素。
第1光學多層膜2係由設置於基板1之一主面上之折射率不同之介電體薄膜積層而成者,且係根據濾光器之用途而具有特定之光學特性之層。
第1光學多層膜2例如交替地積層複數個高折射率膜、與折射率低於高折射率膜之低折射率膜作為折射率不同之介電體薄膜而構成。
作為高折射率膜,例如可使用選自ZrO2
、Nb2
O5
、Al2
O3
、TiO2
、及Ta2
O5
中之至少1種金屬氧化物膜等。
作為低折射率膜,例如可使用SiO2
等。高折射率膜及低折射率膜之膜厚或積層數係根據第1光學多層膜2所要求之光學特性而適當設定。
再者,第1光學多層膜2亦可使用折射率不同之3種以上之介電體薄膜。
第1光學多層膜2可藉由光之干涉作用而使特定波長之光反射、透過。例如為抑制可見光之反射之抗反射膜、反射近紅外光之紅外線遮蔽膜、反射紫外光之紫外線遮蔽膜、反射紫外光及近紅外光之紫外線及紅外線遮蔽膜等。
第1光學多層膜2係例如使用濺鍍法或離子輔助蒸鍍法而形成於基板1之主面上。
藉由濺鍍法或離子輔助蒸鍍法而成膜之膜與藉由不使用離子輔助之蒸鍍法所形成之膜相比,具有高溫高濕下之光譜特性之變化非常小,能夠實現實質上無光譜變化之無偏移膜之優點。又,藉由該等方法而成膜之膜由於緊密且硬度較高,故而不易受損,零件組裝步驟等中之操作性亦優異。
又,第1光學多層膜2亦可藉由不使用離子輔助之真空蒸鍍法形成。於使用該蒸鍍方法之情形時,裝置成本較低,能夠抑制製造成本。又,於形成第1光學多層膜2時可獲得異物等之附著較少之膜。即,第1光學多層膜2之形成方法並不限於濺鍍法或離子輔助蒸鍍法等,可為任意方法。
氟化鎂膜3係設置於第1光學多層膜2之表面者。氟化鎂膜3為無機系氟化合物,且為成為下述含有鎂成分之氧化物層之基底之構成。又,氟化鎂膜3具有較高之防污性及防塵性,具有使污物等異物不易附著於濾光器表面之作用。
氟化鎂膜3例如藉由不使用離子輔助之真空加熱蒸鍍法而形成。於使用該蒸鍍方法之情形時,裝置成本較低,能夠抑制濾光器之製造成本。又,氟化鎂膜3之形成方法並不限於真空加熱蒸鍍法,可為濺鍍法或離子輔助蒸鍍法等任意方法。
就濾光器之防塵性之觀點而言,氟化鎂膜3之膜厚較佳為1.0 μm以下,更佳為0.5 μm以下。又,就抑制加工成本之觀點而言,氟化鎂膜3之膜厚較佳為10 nm以上,更佳為30 nm以上。
含有鎂成分之氧化物層4(以下,有時亦稱為氧化物層)存在於上述氟化鎂膜3之空氣側之最表面之至少一部分。氧化物層4係氟化鎂膜3之鎂成分與大氣中之氧進行反應而生成者。
作為物質,例如係包含氧化鎂(MgO)、氫氧化鎂(Mg(OH)2
)、碳酸鎂(MgCO3
)、碳酸氫鎂(Mg(HCO3
)2
)、及光學多層膜2之膜材料M與氟化鎂膜3之複合氧化物膜(M-O-Mg)等之概念。
該等氧化物層4之潮解性較高。又,氧化物層4係作為就物質而言與氟化鎂膜3不同者存在於表面。因此,於濾光器表面之氧化物層4上附著有異物之情形時,可認為藉由洗淨時之振動或黏著片材之剝離等外力,氧化物層4與異物一併從氟化鎂膜3容易地脫離。因此,能夠將濾光器表面之異物藉由洗淨等而確實地去除。
氧化物層4只要存在於氟化鎂膜3之空氣側之最表面之至少一部分即可,亦可存在於最表面之整個面。再者,氧化物層4不應存在於氟化鎂膜3與第1光學多層膜2之界面。如上所述,氧化物層4因潮解性較高,故而有使氟化鎂膜3與第1光學多層膜2之密接性降低之擔憂。
氧化物層4之形成方法例如係藉由在形成氟化鎂膜3之後將基板保持為高溫狀態,而促進氟化鎂膜3之鎂成分與大氣中之氧之反應從而生成。只要能生成氧化物層4,則並不限於該形成方法,可使用與其他製造步驟同時處理之方法或洗淨步驟等適當之方法。
具備氟化鎂膜3之側之濾光器10之主面較佳為表面粗糙度(Ra)為0.3 nm~2.4 nm。本發明中之表面粗糙度係指JIS B0601:2001中所規定之中心線平均粗糙度Ra。又,具備氟化鎂膜3之側之濾光器10之主面係指包含氧化物層4之濾光器表面。
若具備氟化鎂膜3之側之濾光器10之主面的表面粗糙度為上述範圍內,則易於去除附著於濾光器10之異物,故而較佳。上述表面粗糙度之範圍大於濾光器之一般之表面粗糙度,故而可認為異物與濾光器10之接觸面積較小,藉由與上述氧化物層4之協同效果,使異物容易從濾光器表面脫離。
若上述表面粗糙度之範圍為0.3 nm以上,則異物與濾光器10之接觸面積不變大,能夠防止異物之去除變得困難。又,若上述表面粗糙度之範圍為2.4 nm以下,則濾光器10之霧度值不變大,能夠防止光學特性變差。
上述表面粗糙度之範圍較佳為0.3 nm以上,更佳為0.7 nm以上。又,上述表面粗糙度之範圍較佳為2.4 nm以下,更佳為1.1 nm以下。
具備氟化鎂膜3之側之濾光器10之主面較佳為相對於純水之接觸角為5°~80°。本發明中之接觸角係指使用JIS R3257:1999中所規定之測定方法而獲得之接觸角。又,具備氟化鎂膜3之側之濾光器10之主面係指包含氧化物層4之濾光器表面。
若具備氟化鎂膜3之側之濾光器10之主面之相對於純水之接觸角為上述範圍內,則易於去除附著於濾光器10之異物,故而較佳。
先前,一直認為氟化鎂膜3由於為無機系氟化合物,故而具備撥水性,而有助於抑制異物之附著。然而,本發明者進行測定後,發現於氟化鎂膜3上具有氧化物層4之濾光器10之主面未必表現出撥水性,倒是具有親水性。進而,發現濾光器10之主面具有親水性會有助於容易地去除附著於濾光器10之異物。
作為其理由,可考慮以下假設。
氟化鎂膜3雖就物質而言具備撥水性,但由於表面之凹凸形狀而表面自由能變大,藉由吸收空氣中之水分而形成較薄之水膜。藉此,推測氟化鎂膜3於表觀上為具備親水性者。而且,若異物附著於該水膜上,則因水膜與異物之分子間力而一體化,藉此能夠利用振動等外力而從氟化鎂膜3容易地去除。
若具備氟化鎂膜3之側之濾光器10之主面之相對於純水之接觸角為5°以上,則製造之難易度不會變得非常高。又,若相對於純水之接觸角為80°以下,則能夠防止濾光器表面成為撥水性,從而防止附著於濾光器10之異物變得難以去除。
上述相對於純水之接觸角較佳為5°~80°,更佳為5°~50°,進而較佳為5°~20°。
本發明之第1實施形態之濾光器10係藉由具備上述各構成,尤其是於氟化鎂膜3之空氣側之最表面之至少一部分具有含有鎂成分之氧化物層4,而易於去除附著於濾光器表面之異物。
異物附著於濾光器表面之狀況並不限於濾光器10之製造步驟,還有搬送步驟、向攝像裝置之組裝步驟、及攝像裝置之使用時等各種狀況,於該等狀況下,本發明之第1實施形態之濾光器具備易於去除異物之特徵。
[第2實施形態]
使用圖2對本發明之第2實施形態之濾光器20進行說明。圖2係模式性地表示濾光器20之構成之剖視圖。
濾光器20具備:基板1;第1光學多層膜2,其係由設置於基板1之一主面上之折射率不同之介電體薄膜積層而成;及氟化鎂膜3,其設置於第1光學多層膜2之表面;且於氟化鎂膜3之空氣側之最表面之至少一部分具有含有鎂成分之氧化物層4。
進而,於基板1之另一主面上亦與一主面上同樣地具備第1光學多層膜2、及設置於第1光學多層膜2之表面之氟化鎂膜3,且於氟化鎂膜3之空氣側之最表面之至少一部分具有含有鎂成分之氧化物層4。
即,第2實施形態之濾光器20係於兩主面分別積層大致相同之構成。
再者,第2實施形態中,對與第1實施形態相同之部分或相似之部分標註相同符號,並省略重複說明。
濾光器20由於在兩主面之空氣側之最表面具備含有鎂成分之氧化物層4,故而可提供一種易於去除兩主面之異物且潔淨之濾光器。例如,於將濾光器20用於攝像裝置之情形時,可較佳地用於藉由超音波振動來去除濾光器之異物之系統。
濾光器20之一主面上之第1光學多層膜2與另一主面上之第1光學多層膜2既可為相同之光學特性,亦可為不同之光學特性。於為不同之光學特性之情形時,例如,一主面上之第1光學多層膜2係將近紅外區域之波長截止之近紅外線截止濾波器,另一主面上之第1光學多層膜2可列舉可見光之抗反射膜。
此外,亦可分別設置近紅外波長區域之阻帶不同之近紅外線截止濾波器作為兩主面之第1光學多層膜。
[第3實施形態]
使用圖3對本發明之第3實施形態之濾光器30進行說明。圖3係模式性地表示濾光器30之構成之剖視圖。
濾光器30具備:基板1;第1光學多層膜2,其係由設置於基板1之一主面上之折射率不同之介電體薄膜積層而成;及氟化鎂膜3,其設置於第1光學多層膜2之表面;且氟化鎂膜3於空氣側之最表面之至少一部分具有含有鎂成分之氧化物層4。
進而,於基板1之另一主面上具備含有透明樹脂及紅外線吸收色素之近紅外線吸收層5,且於近紅外線吸收層5之表面具備第2光學多層膜6。
再者,第3實施形態中,對與第1實施形態相同之部分或相似之部分標註相同符號,並省略重複說明。
濾光器30由於在一主面之空氣側之最表面具備含有鎂成分之氧化物層4,故而可提供一種易於去除濾光器表面之異物且潔淨之濾光器。
進而,由於在濾光器30之另一主面具備近紅外線吸收層5,故而遮蔽近紅外光之能力較高,又,即便光之入射角度變化,光學特性之變化亦較小。
濾光器30之透明樹脂可使用公知之樹脂。具體而言,可列舉使用樹脂作為基板時所說明之各種樹脂。
又,濾光器30之紅外線吸收色素可使用公知之紅外線吸收色素。具體而言,可列舉使用樹脂作為基板時所說明之各種紅外線吸收色素。再者,亦可在含有紅外線吸收色素之同時含有公知之紫外線吸收色素。
近紅外線吸收層5係將透明樹脂及紅外線吸收色素混合,並使用公知之方法(例如,塗佈、浸漬等)形成於基板之另一主面。
亦可於近紅外線吸收層5之表面設置第2光學多層膜6。第2光學多層膜6係與第1光學多層膜2同樣地由折射率不同之介電體薄膜積層而成者。又,第2光學多層膜6可使用第1光學多層膜2中所說明之膜材料,且使用相同之形成方法。
第2光學多層膜6可藉由光之干涉作用使特定波長之光反射、透過。例如為抑制可見光之反射之抗反射膜、反射近紅外光之紅外線遮蔽膜、反射紫外光之紫外線遮蔽膜、反射紫外光及近紅外光之紫外線及紅外線遮蔽膜等。
藉由具備第2光學多層膜6,能夠進一步提高濾光器30之光學特性。具體而言,藉由使用將近紅外區域之波長截止之近紅外線截止濾波器作為第2光學多層膜6,能夠降低作為濾光器30之近紅外光之透過率。又,藉由使用可見光之抗反射膜作為第2光學多層膜6,能夠提高濾光器30之可見光之透過率。
本發明之第3實施形態之濾光器可作為使光選擇性地透過、反射之濾波器而較佳地用於攝像裝置、紅外線感測器、及照明裝置等。具體而言,為可見光之抗反射濾波器、紅外線截止濾波器、紅外線透過濾波器、紫外線截止濾波器、紫外線透過濾波器、及雙帶通濾波器(使可見光及近紅外光之一部分透過之濾波器)等,但並不限於其等。
[濾光器之搬送支撐體]
使用圖4及圖5對本發明之實施形態之濾光器之搬送支撐體100進行說明。圖4係模式性地表示濾光器之搬送支撐體100之構成之俯視圖。圖5係模式性地表示濾光器之搬送支撐體100之構成之局部剖視圖。
圖4、及圖5係使用第2實施形態之濾光器20作為濾光器,但可應用之濾光器並不限定於此,可使用不脫離本發明之主旨之範圍內之濾光器。
本發明之實施形態之濾光器之搬送支撐體100具備複數個濾光器,濾光器之兩主面被保護用片材8夾持。
再者,濾光器係作為本發明之實施形態所說明者,省略重複說明。
濾光器之搬送支撐體100係於2片保護用片材8之間夾持有複數個濾光器20。
保護用片材8係用以於將濾光器20搬送至向攝像裝置等組裝之步驟時,抑制濾光器20之兩主面受損、或者附著異物者。保護用片材8之與濾光器20接觸之面具有黏著性,故而於搬送時,濾光器20被固定於保護用片材8。
如圖6所示,附著於濾光器表面之異物係於將保護用片材8從濾光器20剝離時,藉由黏著於保護用片材8之黏著面而被去除。濾光器20如上述般於主面之空氣側之最表面具備含有鎂成分之氧化物層4,故而主面上之異物容易脫離。因此,能夠使用保護用片材8確實地去除異物。
藉此,能夠藉由使用濾光器之搬送支撐體100,而將異物之附著較少之濾光器20搬送至下一步驟。
保護用片材8既可周圍被框7固定,亦可不被框7固定。框7例如可使用圓盤狀之金屬板或樹脂板,但並不限於此。
又,濾光器之搬送支撐體100亦可使用能夠收納複數個搬送支撐體100之箱來運輸。
繼而,對濾光器之製造方法進行說明。
本發明之實施形態之濾光器例如可藉由以下步驟製造。即,至少具備如下步驟:準備基板1;於基板1之一主面上形成第1光學多層膜2;於所形成之第1光學多層膜2之表面形成氟化鎂膜3;及將形成有氟化鎂膜3之基板1切斷為單片。
藉由利用此種步驟製造濾光器,即便於基板1之切斷時產生玻璃屑等,由於在基板1之表面存在氟化鎂膜3,故而亦能夠藉由洗淨等容易地去除玻璃屑,從而可提供潔淨之濾光器。
於準備基板1之步驟中,準備被加工用之基板1。基板1具有相互對向之一主面及另一主面。
於基板1之一主面上形成第1光學多層膜2之步驟係藉由上述方法而形成。
於第1光學多層膜2之表面形成氟化鎂膜3之步驟係藉由上述方法而形成。
將形成有氟化鎂膜3之基板1切斷為單片之步驟可使用公知之方法。例如,較佳為使用下述切斷方法。
即,將基板1切斷為單片之步驟可列舉包含如下步驟之方法,即:沿著基板之切斷預定線,使用雷射於基板內部形成改質層;及藉由對基板作用應力而從該改質層起使龜裂伸展,從而將基板切斷。
藉由使用該切斷方法,能夠不於基板1之切斷部之稜線形成龜裂而切斷。因此,能夠獲得對基板1作用彎曲應力時之機械強度較高且主面之潔淨性較高之濾光器。
又,將基板1切斷為單片之步驟亦可使用如下步驟:沿著基板之切斷預定線使用旋轉刀將基板切斷。
藉由使用該切斷方法,能夠有效率地切斷基板1。又,藉由組合使用剖面V字型切割刀片與切斷用切割刀片作為旋轉刀,能夠於基板1之稜線有效率地形成傾斜面。
又,亦可於將基板1切斷為單片之步驟之前或之後具備如下步驟:於氟化鎂膜3之空氣側之最表面之至少一部分形成含有鎂成分之氧化物層4。
作為於氟化鎂膜3之空氣側之最表面之至少一部分形成含有鎂成分之氧化物層4之步驟,例如,將形成有氟化鎂膜3之基板1保持為高溫狀態。
藉此,促進氟化鎂膜3之鎂成分與大氣中之氧之反應,而生成氧化物層4。只要能生成氧化物層4,則並不限於該形成方法,能夠使用與其他製造步驟同時處理之方法或洗淨步驟等適當之方法。
形成含有鎂成分之氧化物層4之步驟可於將基板1切斷為單片之步驟之前或之後之任一者執行。
若於將基板1切斷為單片之步驟之前具備形成氧化物層4之步驟,則即便於基板1之切斷時產生之切斷屑附著於基板,亦能夠容易地去除。
又,若於將基板1切斷為單片之步驟之後具備形成氧化物層4之步驟,則於濾光器之搬送或使用時能夠容易地將異物從濾光器表面去除。
又,濾光器亦可具備如下步驟:於基板1之另一主面上形成含有透明樹脂及紅外線吸收色素之近紅外線吸收層5;及於近紅外線吸收層5之表面形成第2光學多層膜6。該等步驟較佳為於將基板1切斷為單片之步驟之前進行。
藉由具備該步驟,能夠將吸收特定波長範圍之光之近紅外線吸收層5有效率地形成於濾光器。
對濾光器之搬送支撐體之製造方法進行說明。
本發明之濾光器之搬送支撐體100並無特別限定,例如,可藉由以下步驟製造。
藉由上述製造方法準備濾光器。然後,於保護用片材8上載置複數個濾光器。繼而,藉由使用另一保護用片材8覆蓋濾光器之主面,而利用2片保護用片材8夾持濾光器之兩主面。
由於在濾光器之一主面上存在氧化物層4,故而於將保護用片材8從濾光器剝離時,能夠使濾光器表面之異物與保護用片材8一併脫離。
實施例
以下,基於本發明之實施例詳細地進行說明,但本發明並非僅限定於該等實施例。
例1、例2、及例3為本發明之實施例之濾光器,例4為比較例之濾光器。例1、例2及例3之濾光器係各構成之材料、製造條件完全相同。各例中所使用之樣品係以如下方式製作。
實施例之濾光器係準備含有銅之氟磷酸玻璃(NF-50,AGC TECHNO GLASS公司製造,板厚:0.2 mm)作為基板。繼而,使用離子輔助蒸鍍法於基板之一主面上形成光學多層膜(交替地積層有合計50層TiO2
及SiO2
之近紅外線截止濾波器,物理膜厚:約5 μm)。繼而,於上述光學多層膜之表面藉由加熱蒸鍍法形成氟化鎂膜(物理膜厚:90 nm)。繼而,於基板上之氟化鎂膜之空氣側之最表面生成含有鎂成分之氧化物層。
於實施例之濾光器中,於基板上之氟化鎂膜之空氣側之最表面生成有含有鎂成分之氧化物層之情況可使用以下方法來確認。
可列舉使用XPS(X-ray photoelectron spectroscopy,X射線光電子光譜法)寬光譜對濾光器表面之組成進行分析之方法。以下,具體地進行說明。
[含有鎂成分之氧化物層之確認]
針對實施例之濾光器,藉由以下之方法確認於基板上之氟化鎂膜之空氣側之最表面生成有含有鎂成分之氧化物層。
測定樣品係從濾光器之製造步驟之一部分分別抽出樣品A~樣品C。
樣品A:於含有銅之氟磷酸玻璃之一主面上使用離子輔助蒸鍍法形成光學多層膜(與上述相同)。繼而,於光學多層膜之表面藉由加熱蒸鍍法形成氟化鎂膜(物理膜厚:90 nm)所得者。
樣品B:繼樣品A之製造步驟後,於基板之另一主面上設置含有透明樹脂及紅外線吸收色素之層,並對其等進行焙燒,藉此形成近紅外線吸收層所得者。
樣品C:繼樣品B之製造步驟後,對濾光器進行洗淨所得者。
針對各樣品,使用X射線光電子光譜分析裝置(QuanteraSXM,ULVAC-PHI公司製造)對濾光器之表面組成進行分析。將結果示於表1。再者,各樣品係分別對2個進行了分析。
[表1]
表1 | ||||
表面組成(atmic%) | ||||
C (碳) | O (氧) | F (氟) | Mg (鎂) | |
樣品A | 13.3 | 4.3 | 55.2 | 27.1 |
13.0 | 3.9 | 55.9 | 27.3 | |
樣品B | 13.9 | 6.1 | 52.9 | 27.2 |
14.2 | 5.4 | 53.4 | 27.1 | |
樣品C | 12.8 | 5.9 | 54.2 | 27.2 |
12.6 | 6.0 | 54.5 | 27.0 |
如表1所示,結果為與剛在基板形成氟化鎂膜後(樣品A)相比,樣品B、及樣品C之濾光器表面之氧量較多。藉此,可推測藉由對形成有氟化鎂膜之基板進行焙燒、或於焙燒後進行洗淨,而於基板上之氟化鎂膜之空氣側之最表面生成有含有鎂成分之氧化物層。
比較例之濾光器係於與實施例相同之基板形成相同之光學多層膜而成者,不具備氟化鎂膜及氧化物層。再者,光學多層膜之空氣側之最表層為SiO2
。
作為實施例及比較例之濾光器之評估,使用以下之評估方法驗證對金屬粉及樹脂粉之異物之附著困難度(防塵性)、及異物之去除容易度(除塵性)。
[對金屬粉之評估方法]
首先,對濾光器使用離子化器進行5分鐘去靜電。繼而,將濾光器以形成有氟化鎂膜之面朝上水平地載置。繼而,於濾光器上撒滿金屬粉。再者,金屬粉係從不鏽鋼製構件切削出之粉末,作為粒徑分佈,98%未達20 μm,2%為20 μm以上。繼而,利用鑷子夾持濾光器之側面,以主面成為垂直之方式提起。繼而,將濾光器安放於顯微鏡,拍攝主面之任意5點。對所獲得之圖像利用圖像解析軟體(WinROOF,三谷商事公司製造)進行分析,算出金屬粉之附著量。根據該金屬粉之附著量,評估異物之附著困難度(防塵性)。
繼而,於防塵性之評估後,將濾光器收納於樹脂製盒子中,保持為主面成為垂直之姿勢,擊打盒子使其振動。繼而,與上述同樣地將濾光器安放於顯微鏡,拍攝主面之任意5點。對所獲得之圖像利用圖像解析軟體(WinROOF,三谷商事公司製造)進行分析,算出金屬粉之附著量。使用該金屬粉之附著量、及防塵性之評估時所獲得之附著量,算出異物之去除率。根據該異物之殘留率,評估異物之去除容易度(除塵性)。
[對樹脂粉之評估方法]
首先,對濾光器使用離子化器進行5分鐘去靜電。繼而,將濾光器以形成有氟化鎂膜之面朝上水平地載置於樹脂製乾燥器內。將放入有樹脂粉之容器載置於乾燥器內,使用鼓風機使該樹脂粉飛揚,並降落於濾光器上。再者,樹脂粉係使用真球狀塑膠粒子(Micropearl,積水化學工業公司製造,平均粒徑:約20 μm)。繼而,利用鑷子夾持濾光器之側面,以主面成為為垂直之方式提起。繼而,將濾光器安放於顯微鏡,拍攝主面之任意5點。對所獲得之圖像利用圖像解析軟體(WinROOF,三谷商事公司製造)進行分析,算出樹脂粉之附著量。根據該樹脂粉之附著量,評估異物之附著困難度(防塵性)。
繼而,於防塵性之評估後,將濾光器收納於樹脂製盒子中,保持為主面成為垂直之姿勢,擊打盒子使其振動。繼而,與上述同樣地將濾光器安放於顯微鏡,拍攝主面之任意5點。對所獲得之圖像利用圖像解析軟體(WinROOF,三谷商事公司製造)進行分析,算出樹脂粉之附著量。使用該樹脂粉之附著量、及防塵性之評估時所獲得之附著量,算出異物之去除率。根據該異物之殘留率,評估異物之去除容易度(除塵性)。
[表面粗糙度]
使用依據製品之幾何特性規格(GPS)-表面性狀:輪廓曲線方式-表面性狀評估之方式及順序(JIS B0633:2001)之測定方法、裝置(Dimension3000 原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope),Veeco公司製造)測定表面粗糙度(Ra)。
將結果示於表2。金屬粉、樹脂粉之附著量均為以像素數(pixel)表示圖像中所獲得之附著面積而得者。防塵性、除塵性係1片之測定資料(5點)之平均值,且為針對防塵性、除塵性各測定3片(N=3)所得之結果。又,表面粗糙度為3片之平均值。
[表2]
表2 | |||||||
例1 | 例4 | ||||||
No.1 | No.2 | No.3 | No.1 | No.2 | No.3 | ||
金屬粉 | 異物之附著量(防塵性) | 1887 | 718 | 595 | 27575 | 32468 | 25278 |
振動後之異物之附著量 | 159 | 56 | 321 | 8651 | 33838 | 18247 | |
異物之殘留率(除塵性) | 8.4% | 7.8% | 53.9% | 31.4% | 104.2% | 72.2% | |
樹脂粉 | 異物之附著量(防塵性) | 47948 | 23296 | 23087 | 61500 | 19353 | 43242 |
振動後之異物之附著量 | 13539 | 11955 | 7464 | 58004 | 17090 | 39477 | |
異物之殘留率(除塵性) | 28.2% | 51.3% | 32.3% | 94.3% | 88.3% | 91.3% | |
表面粗糙度(Ra)[nm] | 0.864 | 0.930 |
根據評估結果,可知實施例之濾光器(例1)相對於比較例之濾光器(例4)而言,金屬粉及樹脂粉之附著量較少,防塵性較高。又,可知實施例之濾光器相對於比較例之濾光器而言,金屬粉及樹脂粉之殘留率較低,除塵性較高。
繼而,調查濾光器之相對於純水之接觸角與防塵性、除塵性之關係。
[相對於純水之接觸角]
使用依據基板玻璃表面之潤濕性試驗方法(JIS R3257:1999)之測定方法、裝置(自動接觸角計 DMe-200,協和界面科學公司製造)測定相對於純水之接觸角。具體之測定方法係使用液滴法(θ/2法),於著滴量:1.5 μL、測定時間:10 sec、室溫:25℃±5℃、濕度:50%±10%之條件下進行。
將結果示於表3。防塵性、除塵性係1片之測定資料(5點)之平均值。又,相對於純水之接觸角係每1片3點之測定資料之平均值。
[表3]
表3 | |||||||
例1 | 例2 | 例3 | |||||
No.1 | No.2 | No.3 | No.1 | No.2 | No.1 | ||
金屬粉 | 異物之附著量(防塵性) | 1887 | 718 | 595 | 353 | 120 | 196 |
振動後之異物之附著量 | 159 | 56 | 321 | 44 | 19 | 10 | |
異物之殘留率(除塵性) | 8.4% | 7.8% | 53.9% | 12.5% | 15.8% | 5.1% | |
相對於純水之接觸角[°] | 12.0±0.6 | 11.2±0.7 | 12.6±0.3 | 7.4±0.9 | 6.9±0.3 | 44.4±3.3 |
根據評估結果,可知實施例之濾光器(例1~例3)係相對於純水之接觸角為50°以下,金屬粉之附著量較少,防塵性較高。又,可知金屬粉之殘留率較低,除塵性亦較高。
以上,一面參照圖式,一面對各種實施形態進行了說明,但本發明當然不限定於該例。應明白,若為業者,則可於申請專利範圍所記載之範疇內想到各種變更例或修正例,且應瞭解該等變更例或修正例當然亦屬於本發明之技術範圍。又,亦可於不脫離發明之主旨之範圍內,任意地組合上述實施形態中之各構成要素。
再者,本申請案係基於2019年2月26日提出申請之日本專利申請案(日本專利特願2019-032249)者,其內容係以參照之形式被引用至本申請案中。
1:基板
2:第1光學多層膜
3:氟化鎂膜
4:含有鎂成分之氧化物層
5:近紅外線吸收層
6:第2光學多層膜
7:框
8:保護用片材
9:異物
10, 20, 30:濾光器
100:濾光器之搬送支撐體
圖1係模式性地表示本發明之第1實施形態之濾光器之構成的剖視圖。
圖2係模式性地表示本發明之第2實施形態之濾光器之構成的剖視圖。
圖3係模式性地表示本發明之第3實施形態之濾光器之構成的剖視圖。
圖4係模式性地表示本發明之實施形態之濾光器之搬送支撐體之構成的俯視圖。
圖5係模式性地表示本發明之實施形態之濾光器之搬送支撐體之構成的局部剖視圖。
圖6係表示於本發明之實施形態之濾光器之搬送支撐體中,藉由保護用片材之剝離而去除異物的說明圖。
1:基板
2:第1光學多層膜
3:氟化鎂膜
4:含有鎂成分之氧化物層
10:濾光器
Claims (13)
- 一種濾光器,其特徵在於具備: 基板; 第1光學多層膜,其係由設置於該基板之一主面上之折射率不同之介電體薄膜積層而成;及 氟化鎂膜,其設置於該第1光學多層膜之表面;且 上述氟化鎂膜於空氣側之最表面之至少一部分具有含有鎂成分之氧化物層。
- 如請求項1之濾光器,其中具備上述氟化鎂膜之側之濾光器之主面之表面粗糙度(Ra)為0.3 nm~2.4 nm。
- 如請求項1或2之濾光器,其中具備上述氟化鎂膜之側之濾光器之主面之相對於純水之接觸角為5°~80°。
- 如請求項1至3中任一項之濾光器,其中上述基板於另一主面上具備含有透明樹脂及紅外線吸收色素之近紅外線吸收層。
- 如請求項4之濾光器,其於上述近紅外線吸收層之表面具備第2光學多層膜。
- 如請求項1至5中任一項之濾光器,其中上述基板為玻璃或樹脂。
- 如請求項1至6中任一項之濾光器,其中上述濾光器係將近紅外區域之波長之光截止之近紅外線截止濾波器。
- 一種濾光器之搬送支撐體,其特徵在於:具備複數個如請求項1至7中任一項之上述濾光器,且 上述濾光器之兩主面由保護用片材夾持。
- 一種濾光器之製造方法,其至少具備如下步驟:準備基板;於該基板之一主面上形成第1光學多層膜;於所形成之第1光學多層膜之表面形成氟化鎂膜;及將形成有氟化鎂膜之基板切斷為單片。
- 如請求項9之濾光器之製造方法,其中將形成有上述氟化鎂膜之基板切斷為單片之步驟包含如下步驟:沿著基板之切斷預定線,使用雷射於基板內部形成改質層;及藉由對基板作用應力而從該改質層使龜裂伸展,從而將基板切斷。
- 如請求項9之濾光器之製造方法,其中將形成有上述氟化鎂膜之基板切斷為單片之步驟包含如下步驟:沿著基板之切斷預定線,使用旋轉刀將基板切斷。
- 如請求項9至11中任一項之濾光器之製造方法,其中於將形成有上述氟化鎂膜之基板切斷為單片之步驟之前具備如下步驟:於基板之另一主面上形成含有透明樹脂及紅外線吸收色素之近紅外線吸收層;及於近紅外線吸收層之表面形成第2光學多層膜。
- 如請求項9至12中任一項之濾光器之製造方法,其中於將形成有上述氟化鎂膜之基板切斷為單片之步驟之前或之後具備如下步驟:於該氟化鎂膜之空氣側之最表面之至少一部分形成含有鎂成分之氧化物層。
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