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TWI819187B - 固態攝影元件用濾光片、及固態攝影元件 - Google Patents

固態攝影元件用濾光片、及固態攝影元件 Download PDF

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TWI819187B
TWI819187B TW109102968A TW109102968A TWI819187B TW I819187 B TWI819187 B TW I819187B TW 109102968 A TW109102968 A TW 109102968A TW 109102968 A TW109102968 A TW 109102968A TW I819187 B TWI819187 B TW I819187B
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北澤一茂
前田忠俊
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日商凸版印刷股份有限公司
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Abstract

固態攝影元件用濾光片係具備光入射之入射面、相對於光電轉換元件，位於入射面側之紅外線濾光片、及相對於紅外線濾光片，位於入射面側，且抑制將紅外線濾光片氧化的氧化源之透過的阻隔層。

Description

固態攝影元件用濾光片、及固態攝影元件
本發明係關於一種固態攝影元件用濾光片、及具備固態攝影元件用濾光片之固態攝影元件。
CMOS影像感測器及CCD影像感測器等固態攝影元件係具備將光的強度轉換為電信號的光電轉換元件。固態攝影元件的第1例具備各色用的彩色濾光片與光電轉換元件，且以各色用的光電轉換元件檢測各色的光(參照例如，專利文獻1)。固態攝影元件的第2例具備有機光電轉換元件與無機光電轉換元件，且未使用彩色濾光片，以各光電轉換元件檢測各色的光(參照例如，專利文獻2)。
光電轉換元件，不僅可見光之頻帶，在包含近紅外光的紅外光之頻帶也具有吸收帶。固態攝影元件的第3例，在光電轉換元件上具備紅外線截止濾光片，且對於光電轉換元件截止各光電轉換元件可檢測的紅外光，藉此，提高在各光電轉換元件的可見光之檢測精度。紅外線截止濾光片的構成材料，例如為蒽醌系化合物、酞青素系化合物、花青系化合物、亞銨系化合物、二亞銨系化合物(參照例如，專利文獻1、3、4)。 又，固態攝影元件的第4例，在紅外線用的光電轉換元件上具備紅外線通過濾光片，且對於紅外線用的光電轉換元件截止紅外線用的光電轉換元件可檢測的可見光，藉此，提高利用紅外線用之光電轉換元件的紅外光之檢測精度。紅外線通過濾光片的構成材料，例如為雙苯并呋喃酮系顏料、甲亞胺系顏料、苝系顏料、偶氮系染料等黑色色材(參照例如，專利文獻5、6)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2003-060176號公報 專利文獻2：日本特開2018-060910號公報 專利文獻3：日本特開2017-181705號公報 專利文獻4：日本特開2018-120097號公報 專利文獻5：日本特開2016-177273號公報 專利文獻6：日本特開2018-119077號公報
[發明欲解決之課題]
另一方面，包含紅外線截止濾光片及紅外線通過濾光片之紅外線濾光片的構成材料，相較於光電轉換元件等構成材料，很難說具有高耐光性。另一方面，固態攝影元件的應用範圍，伴隨圖像處理的發展、感測的發展正逐漸擴展。提高紅外線濾光片之耐光性、及固態攝影元件之耐光性的技術，伴隨擴展固態攝影元件的應用範圍之需求的提高，而更強力要求。
本發明的目的在於提供一種可提升固態攝影元件之耐光性的固態攝影元件用濾光片、及固態攝影元件。 [用以解決課題之手段]
用以解決上述課題的固態攝影元件用濾光片係具備光入射之入射面、相對於光電轉換元件，位於前述入射面側而抑制紅外光之透射的紅外線濾光片、及相對於前述紅外線濾光片，位於前述入射面側，且抑制將前述紅外線濾光片氧化的氧化源之透過的阻隔層。
用以解決上述課題的固態攝影元件用濾光片係具備光入射之入射面、及相對於光電轉換元件，位於前述入射面側而抑制紅外光之透射的紅外線濾光片，在相對於前述紅外線濾光片，位於前述入射面側之積層結構的透氧率為5.0cc/m2 /日/atm以下。
根據上述各構成，氧化源到達至紅外線濾光片受到抑制，因此紅外線濾光片變得難以因氧化源而氧化。作為結果，可提升紅外線濾光片之耐光性、及固態攝影元件之耐光性。
在上述固態攝影元件用濾光片中，前述紅外線濾光片為紅外線截止濾光片，前述紅外線截止濾光片，也可為包含紅外線吸收劑的微透鏡。根據該構成，朝光電轉換元件具有導入光之功能的微透鏡，兼具紅外光的截止功能，因此固態攝影元件用濾光片具備的層結構的簡化亦為可能。
在上述固態攝影元件用濾光片中，前述阻隔層的折射率也可較前述微透鏡的折射率更低。包含紅外線吸收劑之微透鏡的折射率，變得較未包含紅外線吸收劑之微透鏡的折射率更高，且微透鏡的表面中之光反射變大。此點，根據上述構成，藉由成為具備折射率較包含紅外線吸收劑的微透鏡層更低之阻隔層的構成，可抑制微透鏡的表面中之光反射。
在上述固態攝影元件用濾光片中，前述阻隔層，也可具備抗反射功能。根據該構成，也可藉由抗反射功能抑制在微透鏡的表面之反射所致的檢測感度之降低。然後，抑制氧化源之透過的阻隔層兼具抗反射功能，因此固態攝影元件用濾光片具備的層結構的簡化亦為可能。
上述固態攝影元件用濾光片，也可具備相對於前述光電轉換元件，位於前述入射面側之彩色濾光片。根據該構成，針對各色用的光電轉換元件之構成，也可謀求共通化。
上述固態攝影元件用濾光片係具備相對於前述光電轉換元件，位於前述入射面側之紅外線通過濾光片，前述紅外線截止濾光片，也可在相對於前述紅外線通過濾光片之光的入射側具備貫通孔。根據該構成，可提升紅外線截止濾光片之耐光性，而且，可見光的測定、及利用紅外線用之光電轉換元件的紅外光的測定亦為可能。 在上述固態攝影元件用濾光片中，前述紅外線濾光片為紅外線通過濾光片，前述光電轉換元件為第1光電轉換元件，且更具備相對於第2光電轉換元件，位於前述入射面側之彩色濾光片、及相對於前述第2光電轉換元件，位於前述入射面側之紅外線截止濾光片，前述阻隔層，也可相對於前述紅外線截止濾光片，位於前述入射面側。根據此構成，紅外線通過濾光片之耐光性、及紅外線截止濾光片之耐光性可藉由共通的阻隔層提升。作為結果，針對具備紅外光的檢測功能、及可見光的檢測功能之多功能的固態攝影元件，其耐光性可以簡便的構成提升。 在上述固態攝影元件用濾光片中，前述紅外線通過濾光片中之前述入射面側的面與前述紅外線截止濾光片中之前述入射面側的面，也可位於彼此相等的高度。根據該構成，為阻隔層的下層的紅外線通過濾光片、及紅外線截止濾光片位於彼此相等的高度。因此，可減低阻隔層的基底中之段差，與阻隔層位於段差大的基底上的構成相比，阻隔層的厚度、組成之不均等受到抑制，阻隔層的透射抑制功能也變得容易發揮至基底的整體。 在上述固態攝影元件用濾光片中，前述阻隔層具有的透氧率，也可為5.0cc/m2 /日/atm以下。根據該構成，因為阻隔層的透氧率定為5.0cc/m2 /日/atm以下，所以紅外線截止濾光片變得難以因氧而氧化。 在上述固態攝影元件用濾光片中，更具備填埋平坦化層之基底層具有的段差之前述平坦化層，前述阻隔層，也可相對於前述平坦化層，位於光之前述入射面側。根據該構成，阻隔層位於平坦化層的入射面側，因此可減低阻隔層的基底中之段差。然後，與阻隔層位於段差大的基底上的構成相比，阻隔層的厚度、組成之不均等受到抑制，阻隔層的透射抑制功能也變得容易發揮至基底的整體。
用以解決上述課題的固態攝影元件係具備光電轉換元件、及上述固態攝影元件用濾光片。 [發明之效果] 根據本發明，可提升固態攝影元件之耐光性。
[第1實施形態] 以下參照圖1及圖2說明固態攝影元件用濾光片、及固態攝影元件的第1實施形態。圖1為將固態攝影元件的一部分中之各層分離而表示的概略構成圖。再者，圖1及圖2表示的結構均為固態攝影元件的結構中之一例。如圖1所示，固態攝影元件具備的各色用濾光片間也可有間隙，如圖2所示，各色用濾光片間也可沒有間隙。
如圖1所示，固態攝影元件係具備固態攝影元件用濾光片10、及複數的光電轉換元件11。固態攝影元件用濾光片10係具備各色用濾光片12R、12G、12B、為紅外線濾光片之一例的紅外線截止濾光片13、阻隔層14、及各色用微透鏡15R、15G、15B。
各色用濾光片12R、12G、12B位於三色用的光電轉換元件11與紅外線截止濾光片13之間。阻隔層14位於紅外線截止濾光片13與各色用微透鏡15R、15G、15B之間。紅外線截止濾光片13，相對於各色用濾光片12R、12G、12B，位於光之入射側。阻隔層14，相對於紅外線截止濾光片13，位於光之入射側。
三色用的光電轉換元件11，由紅色用光電轉換元件11R、綠色用光電轉換元件11G、及藍色用光電轉換元件11B構成。固態攝影元件係具備複數的紅色用光電轉換元件11R、複數的綠色用光電轉換元件11G、及複數的藍色用光電轉換元件11B。圖1表示固態攝影元件中之光電轉換元件11的1個重複單元。
三色用的彩色濾光片，由紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B構成。紅色用濾光片12R，相對於紅色用光電轉換元件11R，位於光之入射側。綠色用濾光片12G，相對於綠色用光電轉換元件11G，位於光之入射側。藍色用濾光片12B，相對於藍色用光電轉換元件11B，位於光之入射側。
如圖2所示，各色用濾光片12R、12G、12B的厚度T12，可為彼此幾乎相等大小，也可為彼此不同的大小。亦即，紅色用濾光片12R的厚度、綠色用濾光片12G的厚度、藍色用濾光片12B的厚度之全部可不為相等的大小。各色用濾光片12R、12G、12B的厚度T12，例如為0.5μm以上5μm以下。
再者，利用紅外線截止濾光片13之紅外光的截止功能，可藉由紅外線截止濾光片13的厚度T13而改變。紅外線截止濾光片13的厚度T13，可藉由在各色用濾光片12R、12G、12B間之段差而改變。因此，從可提高在紅外線截止濾光片13的基底之平坦性的觀點來看，在各色用濾光片12R、12G、12B間的厚度T12之差，較佳為較紅外線截止濾光片13的厚度T13更小。
各色用濾光片12R、12G、12B係藉由包含著色感光性樹脂的塗膜之形成、及使用光蝕刻法的塗膜之圖案成形而形成。例如，包含紅色用感光性樹脂的塗膜係藉由包含紅色用感光性樹脂的塗布液之塗布、及塗膜之乾燥而形成。紅色用濾光片12R係經由對於包含紅色用感光性樹脂的塗膜之曝光、及顯影而形成。再者，在紅色用感光性樹脂為負型的感光性樹脂時，包含紅色用感光性樹脂的塗膜之中，相當於紅色用濾光片12R的區域之部分被曝光。相對於此，在紅色用感光性樹脂為正型的感光性樹脂時，包含紅色用感光性樹脂的塗膜之中，相當於紅色用濾光片12R的區域以外之區域的部分被曝光。
在紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B的著色組成物所含有的顏料，可單獨使用有機或無機的顏料、或混合2種以上而使用。顏料，較佳為發色性高，而且，耐熱性高的顏料，尤其是耐熱分解性高的顏料。顏料，通常使用有機顏料。顏料，也可為例如，酞青素系、偶氮系、蒽醌系、喹吖酮系、二 系、蒽嵌蒽醌(anthanthrone)系、陰丹士林系、苝系、硫靛藍系、異吲哚啉系、喹啉黃系、二酮吡咯并吡咯系等有機顏料。
以下使用顏色指數編號表示可使用於著色組成物的有機顏料之具體例。 使用於各色用濾光片之藍色著色組成物的藍色色素，也可為例如，C.I. 顏料藍 15、15：1、15：2、15：3、15：4、15：6、16、22、60、64、81等顏料。此等之中較佳為C.I. 顏料藍15：6作為藍色色素。
紫色色素，也可為例如，C.I. 顏料紫 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等顏料。此等之中較佳為C.I. 顏料紫23作為紫色色素。
黃色色素，也可為C.I. 顏料黃 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35：1、36、36：1、37、37：1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214等顏料。此等之中較佳為C.I. 顏料黃 13、150、185作為黃色色素。
紅色的著色組成物為使用紅色顏料、及視需要使用調色用的顏料等代替藍色色素等而得到的組成物。紅色顏料，也可為例如，C.I. 顏料紅 7、9、14、41、48：1、48：2、48：3、48：4、81：1、81：2、81：3、97、122、123、146、149、168、177、178、180、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、246、254、255、264、272、C.I. 顏料橘 36、43、51、55、59、61、71、73等。調色用的顏料，也可為例如，C.I. 顏料黃 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35：1、36、36：1、37、37：1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214等。
又，綠色的著色組成物為使用綠色顏料、及調色用的顏料代替藍色色素等而得到的組成物。綠色顏料，也可為例如，C.I. 顏料綠 7、10、36、37、58、59等。調色用的顏料，也可為在紅色的著色組成物中作為調色用的顏料列記的黃色顏料。
紅外線截止濾光片13係對於光電轉換元件11截止各光電轉換元件11可檢測的紅外光，藉此，提高利用光電轉換元件11的可見光之檢測精度。亦即，紅外線截止濾光片13係對於光電轉換元件11抑制各光電轉換元件11可檢測的紅外光之透射。各光電轉換元件11可檢測的紅外光，例如為具有800nm以上1000nm以下之波長的近紅外光。紅外線截止濾光片13為共通紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B的層。亦即，1個紅外線截止濾光片13覆蓋紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B。
紅外線截止濾光片13的構成材料為包含紅外線吸收色素的透明樹脂。紅外線吸收色素，例如為蒽醌系色素、花青系色素、酞青素系色素、二硫醇系色素、二亞銨系色素、方酸(squarylium)系色素、克酮酸(croconium)系色素。透明樹脂，例如為丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醚系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、降莰烯系樹脂。紅外線截止濾光片13係藉由使用塗布法等之成膜而形成。
紅外線截止濾光片13的透射光譜，較佳為滿足下述[A1]至[A3]的條件。 [A1]在450nm以上650nm以下的波長帶中，平均透射率為80%以上。
[A2]在800nm以上1000nm以下的波長帶中，具有最大吸收。 [A3]為具有50%的透射率之短波長側的截止波長與具有50%的透射率之長波長側的截止波長之差的截止波長寬為100nm以上。
若為滿足[A1]的構成，則充分抑制因紅外線截止濾光片13而吸收可見光。若為滿足[A2]及[A3]的構成，則藉由紅外線截止濾光片13充分截止可藉由各色用的光電轉換元件11檢測的近紅外光。
再者，利用阻隔層14的氧化源之阻隔功能，可因應阻隔層14的厚度而改變。然後，紅外線截止濾光片13上之阻隔層14的厚度，可藉由紅外線截止濾光片13的上面中之段差而改變。因此，從可提高在阻隔層14的基底之平坦性的觀點來看，紅外線截止濾光片13的厚度T13，較佳為對於紅外線截止濾光片13的上面賦予適當的平坦性之大小。適當的平坦性，例如為在紅外線截止濾光片13的上面之段差較阻隔層14的厚度之三倍更小。
上述的紅外線吸收色素，在太陽光照射的環境下與大氣中的氧及水接觸，藉此，近紅外頻帶中之透射光譜會改變。亦即，紅外線截止濾光片13，在太陽光照射的環境下與氧化源接觸，且使近紅外光的截止性能降低。
阻隔層14係抑制為紅外線截止濾光片13的氧化源之氧及水之透過，藉此，抑制紅外線吸收色素所致之近紅外光的截止性能之降低，而且，抑制可見光的透射性能之降低。阻隔層14為共通紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B的層。亦即，1個阻隔層14覆蓋紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B。
阻隔層14的構成材料，也可為無機化合物。阻隔層14的構成材料，較佳為矽化合物。阻隔層14的構成材料，例如為選自包含氮化矽、氧化矽、氮氧化矽的群組之至少一種。
阻隔層14係藉由使用濺鍍法、CVD法、離子鍍法等氣相成膜法、或是塗布法等液相成膜法之成膜而形成。例如，由氧化矽構成的阻隔層14係對於紅外線截止濾光片13形成的基板，經由利用使用了包含氧化矽的靶材之濺鍍的成膜而形成。例如，由氧化矽構成的阻隔層14係對於紅外線截止濾光片13形成的基板，經由利用使用了矽烷與氧之CVD的成膜而形成。例如，由氧化矽構成的阻隔層14係藉由包含聚矽氮烷的塗布液之塗布、改質、及塗膜之乾燥而形成。
阻隔層14的透氧率、厚度、及可見光區域透射率，較佳為滿足下述[B1]至[B3]的條件。
[B1]依據JIS K 7126-2006的透氧率為5.0cc/m2/日/atm以下。換言之，該透氧率為5.0cm3/m2/日/atm以下。
[B2]阻隔層14的厚度為10nm以上500nm以下。
[B3]阻隔層14的可見光區域透射率(平均)為90%以上。
若為滿足[B1]的構成，則充分抑制氧化源到達至紅外線截止濾光片13，特別是充分抑制氧到達。再者，進一步提高紅外線截止濾光片13的耐光性之觀點方面，透氧率，較佳為3.0cc/m2 /日/atm以下，更佳為1.0cc/m2 /日/atm以下，進一步更佳為0.7cc/m2 /日/atm以下。換言之，透氧率，較佳為3.0cm3 /m2 /日/atm以下，更佳為1.0cm3 /m2 /日/atm以下，進一步更佳為0.7cm3 /m2 /日/atm以下。
若為滿足[B2]的構成，則滿足[B1]、[B3]的構成材料之選擇係為容易。又，可抑制在阻隔層14產生裂縫。又，若為滿足[B3]的構成，則充分抑制因阻隔層14而吸收可見光。
阻隔層14，可具有包含單一的化合物之單層結構，也可具有利用包含單一的化合物之層的積層結構，亦可具有利用包含彼此不同的化合物之層的積層結構。例如，阻隔層14，單層藉由具備利用未滿足[B1]之層的積層結構，也可為滿足[B1]的構成。
如圖1所示，各色用微透鏡，由紅色用微透鏡15R、綠色用微透鏡15G、及藍色用微透鏡15B構成。紅色用微透鏡15R，相對於紅色用濾光片12R，位於光之入射側。綠色用微透鏡15G，相對於綠色用濾光片12G，位於光之入射側。藍色用微透鏡15B，相對於藍色用濾光片12B，位於光之入射側。
各色用微透鏡15R、15G、15B係具備為外表面的入射面15S。各色用微透鏡15R、15G、15B，為了將進入入射面15S的光朝各色用光電轉換元件11R、11G、11B聚集，對於室外空氣的折射率具有指定的折射率差。
各色用微透鏡15R、15G、15B係藉由包含透明樹脂的塗膜之形成、使用光蝕刻法的塗膜之圖案成形、及利用熱處理的回流而形成。透明樹脂，例如為丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醚系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、降莰烯系樹脂。
以上根據固態攝影元件用濾光片、及固態攝影元件的第1實施形態，可得到以下列記的效果。 (1-1)阻隔層14抑制氧化源到達至紅外線截止濾光片13，因此紅外線截止濾光片13變得難以因氧化源而氧化。作為結果，可提升紅外線截止濾光片13之耐光性、及固態攝影元件之耐光性。
(1-2)若為滿足[B1]的構成，則依據上述(1-1)的效果，特別是抑制氧所致之紅外線截止濾光片13的氧化亦為可能。 (1-3)若紅外線截止濾光片13的厚度T13為在紅外線截止濾光片13的上面賦予適當的平坦性之大小，則也可抑制產生依據上述(1-1)及(1-2)的效果之不均。
(1-4)在各色用濾光片12R、12G、12B間的厚度T12之差越大，用以在紅外線截止濾光片13的上面賦予適當的平坦性之厚度T13越大。因此，若在各色用濾光片12R、12G、12B間的厚度T12之差為較紅外線截止濾光片13的厚度T13更小的構成，則也可將用以得到依據上述(1-3)的效果之厚度T13變薄。作為結果，為了截止紅外光，可將紅外線截止濾光片13的厚度T13設為特化的大小。
再者，上述第1實施形態，可如以下進行變更而實施。 [第1變更例] 如圖3所示，阻隔層14，不限於紅外線截止濾光片13、及各色用微透鏡15R、15G、15B之間，也可位於各色用微透鏡15R、15G、15B的外表面。此時，阻隔層14的外表面，作為在固態攝影元件入射光的入射面發揮功能。重要的是，阻隔層14的位置，只要相對於紅外線截止濾光片13為光的入射側即可。
(1-5)根據第1變更例，阻隔層14位於各色用微透鏡15R、15G、15B的光學面(平坦面)上。作為結果，阻隔層14的厚度之均勻化係為容易、及利用阻隔層14之氧化源的阻隔功能之均勻化亦為容易。
(1-6)在第1變更例的構成中，較佳為相較於各色用微透鏡15R、15G、15B的折射率，阻隔層14的折射率更低。再者，各色用微透鏡15R、15G、15B的折射率與阻隔層14的折射率之差，更佳為0.1以上。根據此構成，可減低空氣與各色用微透鏡之折射率差，因此可得到抑制在入射面側產生之反射光的效果。
(1-7)阻隔層14，較佳為兼具相對於可見光的抗反射功能。若為阻隔層14兼具抗反射功能的構成，則也可抑制在入射面之反射所致的檢測感度之降低。此外，抑制氧化源之透過的阻隔層14兼具抗反射功能，因此與另外具備抗反射層的構成相比，固態攝影元件用濾光片10具備的層結構的簡化亦為可能。抗反射功能，可藉由阻隔層14與其它層之間的折射率之差實現，也可藉由阻隔層14包含填料、及對於阻隔層14，賦予壓印形狀，藉此阻隔層14具有凹凸形狀等而實現。
[第2變更例] 如圖4所示，紅外線截止濾光片13以外之其它的層，可兼具紅外線截止濾光片13之截止功能。例如，各色用微透鏡15R、15G、15B，可兼具紅外線截止濾光片之截止功能。亦即，在固態攝影元件用濾光片10中，各色用微透鏡15R、15G、15B的構成材料可包含紅外線吸收色素。藉此，可將固態攝影元件用濾光片10變更為捨棄紅外線截止濾光片13的構成。
(1-8)若為各色用微透鏡15R、15G、15B兼具紅外線截止功能的構成，則固態攝影元件用濾光片10具備的層結構的簡化亦為可能。 [第3變更例] 如圖5所示，各色用濾光片12R、12G、12B，為了將彼此不同的顏色之光轉換為相同程度的強度，容易具有彼此不同的厚度。作為結果，1個顏色用的濾光片，容易在與其它顏色用的濾光片之間形成段差。此時，紅外線截止濾光片13，容易具有追隨在彼此不同的彩色濾光片之間形成的段差之形狀。如上述，追隨段差之紅外線截止濾光片13的形狀，在阻隔層14的厚度產生不均、及在氧化源之阻隔功能產生不均。
因此，固態攝影元件用濾光片10，也可在紅外線截止濾光片13與阻隔層14之間另外具備平坦化層21。平坦化層21具有透射可見光的光透射性，而且，平坦化層21的表面具有填埋紅外線截止濾光片13形成的段差之平坦面。亦即，平坦化層21具有可緩和紅外線截止濾光片13的表面具有之高低差的形狀。
平坦化層21的構成材料為透明樹脂。透明樹脂，例如為丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醚系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、降莰烯系樹脂。平坦化層21係藉由使用塗布法等液相成膜法之成膜而形成。
(1-9)若固態攝影元件用濾光片10為另外具備平坦化層21的構成，則在得到依據上述(1-3)的效果的同時，也可自紅外線截止濾光片13的厚度T13、及各色用濾光片12R、12G、12B的厚度T12，去除此等所致之平坦化的制約。
[第4變更例] 如圖6所示，固態攝影元件用濾光片10，也可在各色用濾光片12R、12G、12B與紅外線截止濾光片13之間另外具備平坦化層22。平坦化層22的構成材料、及形成方法，也可與在第3變更例中說明的構成材料、及形成方法相同。
(1-10)若為另外具備平坦化層22的構成，則在得到依據上述(1-3)的效果的同時，針對利用紅外線截止濾光片13之紅外光的截止功能，也容易謀求其均勻化。
[第5變更例] 如圖7所示，紅外線截止濾光片13的位置，不限於各色用濾光片12R、12G、12B與阻隔層14之間。紅外線截止濾光片13的位置，也可變更為例如，各光電轉換元件11與各色用濾光片12R、12G、12B之間。重要的是，紅外線截止濾光片13的位置，只要為阻隔層14與各光電轉換元件11之間即可。
[第6變更例] 如圖8所示，紅外線截止濾光片13的位置、及阻隔層14的位置，不限於各色用微透鏡15R、15G、15B、與各色用濾光片12R、12G、12B之間。紅外線截止濾光片13的位置、及阻隔層14的位置，也可變更為各色用濾光片12R、12G、12B與各光電轉換元件11之間。重要的是，紅外線截止濾光片13的位置、及阻隔層14的位置，只要相對於各光電轉換元件11為光的入射側即可。
[第7變更例] 如圖9所示，複數的光電轉換元件11，可具備用以測定紅外光之強度的紅外線用光電轉換元件11P。此時，固態攝影元件用濾光片10，相對於紅外線用光電轉換元件11P，在光之入射側具備紅外線通過濾光片12P。
紅外線通過濾光片12P，對於紅外線用光電轉換元件11P截止紅外線用光電轉換元件11P可檢測的可見光，藉此，提高利用紅外線用光電轉換元件11P之紅外光的檢測精度。紅外線用光電轉換元件11P可檢測的紅外光，例如為具有800nm以上1200nm以下之波長的近紅外光。紅外線通過濾光片12P係藉由包含黑色感光性樹脂的塗膜之形成、及使用光蝕刻法的塗膜之圖案成形而形成。
紅外線截止濾光片13，在相對於紅外線通過濾光片12P之光的入射側具備貫通孔13H，藉此，紅外線截止濾光片13，不位於相對於紅外線通過濾光片12P之光的入射側。紅外線截止濾光片13共通紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B。亦即，1個紅外線截止濾光片13覆蓋紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B。
紅外線截止濾光片13具備的貫通孔13H係藉由使用光蝕刻法或乾式蝕刻法之圖案成形等加工方法而形成。於在貫通孔13H之形成使用光蝕刻法時，使用包含紅外線吸收色素的感光性組成物作為紅外線截止濾光片13的構成材料。感光性組成物，也可包含黏合劑樹脂、光聚合起始劑、聚合性單體、有機溶劑、調平劑(leveling agent)等。
黏合劑樹脂，也可為例如，丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醚系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、降莰烯系樹脂。
光聚合起始劑，也可為苯乙酮系光聚合起始劑、苯偶姻光聚合起始劑、二苯基酮系光聚合起始劑、噻噸酮(thioxanthone)系光聚合起始劑、三系光聚合起始劑、肟酯系光聚合起始劑等。光聚合起始劑，可單獨使用此等之光聚合起始劑中之1種，也可混合2種以上而使用。
聚合性單體，也可為(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲酯等之(甲基)丙烯酸酯類；N-乙烯基吡咯啶酮；苯乙烯及其衍生物、α-甲基苯乙烯等苯乙烯類；(甲基)丙烯醯胺、羥甲基(甲基)丙烯醯胺、烷氧基羥甲基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮(甲基)丙烯醯胺等丙烯醯胺類；(甲基)丙烯腈、乙烯、丙烯、丁烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯等其它的乙烯化合物、及聚甲基丙烯酸甲酯巨單體、聚苯乙烯巨單體等巨單體類等。聚合性單體，可單獨使用此等之單體中之1種，也可混合2種以上而使用。
有機溶劑，也可為例如，乳酸乙酯、苄醇、1,2,3-三氯丙烷、1,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,4-二烷、2-庚酮、2-甲基-1,3-丙二醇、3,5,5-三甲基-2-環己烯-1-酮、3,3,5-三甲基環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲基-1,3-丁二醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、乙酸3-甲氧基-3-甲基丁酯、3-甲氧基丁醇、乙酸3-甲氧基丁酯、4-庚酮、間二甲苯、間二乙苯、間二氯苯、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、正丁醇、正丁苯、乙酸正丙酯、鄰二甲苯、鄰氯甲苯、鄰二乙苯、鄰二氯苯、對氯甲苯、對二乙苯、二級丁苯、三級丁苯、γ-丁內酯、異丁醇、異佛酮、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、乙二醇單異丙醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單三級丁醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇單丙醚、乙二醇單己醚、乙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、二異丁酮、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇單異丙醚、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚、環己醇、環己醇乙酸酯、環己酮、二丙二醇二甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單丁醚、二丙二醇單丙醚、二丙二醇單甲醚、二丙酮醇、三乙醯甘油、三丙二醇單丁醚、三丙二醇單甲醚、丙二醇二乙酸酯、丙二醇苯醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚丙酸酯、苄醇、甲基異丁基酮、甲基環己醇、乙酸正戊酯、乙酸正丁酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、乙酸丙酯、二元酸酯等。有機溶劑，可單獨使用此等之溶劑中之1種，也可混合2種以上而使用。
調平劑，較佳為在主鏈具有聚醚結構或聚酯結構的二甲基矽氧烷。在主鏈具有聚醚結構的二甲基矽氧烷，也可為例如，Dow Corning Toray公司製FZ-2122、BYK公司製BYK-333等。具有聚酯結構的二甲基矽氧烷，也可為例如，BYK公司製BYK-310、BYK-370等。調平劑，也可使用具有聚醚結構的二甲基矽氧烷、與具有聚酯結構的二甲基矽氧烷之雙方。調平劑，可單獨使用此等中之1種，也可混合2種以上而使用。
於在紅外線截止濾光片13具備的貫通孔13H之形成使用乾式蝕刻法時，紅外線截止濾光片13的構成材料為包含紅外線吸收色素的硬化性組成物。硬化性組成物係包含透明樹脂。透明樹脂，也可為例如，丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醚系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、降莰烯系樹脂。
阻隔層14，在相對於紅外線通過濾光片12P之光的入射側具備貫通孔14H。藉此，阻隔層14，不位於相對於紅外線通過濾光片12P之光的入射側。阻隔層14共通紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B。亦即，1個阻隔層14覆蓋紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B。
阻隔層14具備的貫通孔14H之形成，只要為可貫通阻隔層14而形成孔的方法，則可以使用任何加工方法。例如，貫通孔14H之形成係使用例如，乾式蝕刻法等。
各色用濾光片12R、12G、12B較紅外線通過濾光片12P更薄。紅外線截止濾光片13的厚度與阻隔層14的厚度之合計，相當於各色用濾光片12R、12G、12B的厚度與紅外線通過濾光片12P的厚度之差。
(1-11)根據第7變更例，可提升紅外線截止濾光片13之耐光性，而且，利用各色用光電轉換元件11R、11G、11B之可見光的測定、與利用紅外線用光電轉換元件11P之紅外光的測定係為可能。
(1-12)截止可見光之紅外線通過濾光片12P的厚度，容易變得較各色用濾光片12R、12G、12B的厚度更大。另一方面，紅外線通過濾光片12P與各色用濾光片12R、12G、12B之間之段差TP係藉由紅外線截止濾光片13、及阻隔層14而填埋。因此，即使為在各色用濾光片12R、12G、12B、與紅外線通過濾光片12P之間產生段差TP的構成，也容易得到各色用微透鏡15R、15G、15B、及紅外線用微透鏡15P的下層中之平坦性。
[其它] 固態攝影元件，也可在阻隔層14與阻隔層14的下層之間具備錨定層(anchor layer)。藉此，可藉由錨定層提高阻隔層14與阻隔層14的下層之密合性。又，固態攝影元件，也可在阻隔層14與阻隔層14的上層之間具備錨定層。藉此，可藉由錨定層提高阻隔層14與阻隔層14的上層之密合性。
錨定層的構成材料，例如為多官能丙烯酸樹脂、或是矽烷偶合劑。錨定層的厚度，例如為50nm以上1μm以下。若錨定層的厚度為50nm以上，則容易在層間得到密合性。若錨定層的厚度為1μm以下，則容易抑制在錨定層的光之吸收。
複數的光電轉換元件11，也可由有機光電轉換元件與無機光電轉換元件構成。藉此，可捨棄各色用濾光片12R、12G、12B。即使為捨棄各色用濾光片12R、12G、12B的構成，藉由固態攝影元件用濾光片10具備紅外線截止濾光片13，而且，具備上述的阻隔功能，可保護紅外線截止濾光片13的截止功能。
固態攝影元件用濾光片10，也可在複數的光電轉換元件11與各色用濾光片12R、12G、12B之間具備黑色矩陣、及平坦化層。黑色矩陣係抑制各色用濾光片12R、12G、12B選擇之各色的光進入其它顏色用的光電轉換元件11。平坦化層係填埋黑色矩陣具有的段差，藉此，將各色用濾光片12R、12G、12B的基底、及紅外線截止濾光片13的基底平坦化。作為結果，平坦化層係將阻隔層14的基底平坦化。
彩色濾光片，也可變更為由青色用濾光片、黃色用濾光片、品紅用濾光片構成的三色用濾光片。又，彩色濾光片，也可變更為由青色用濾光片、黃色用濾光片、品紅用濾光片、黑色濾光片構成的四色用濾光片。又，彩色濾光片，也可變更為由透明用濾光片、黃色用濾光片、紅色用濾光片、黑色用濾光片構成的四色用濾光片。
各色用濾光片12R、12G、12B的折射率，例如為1.6以上1.9以下。各微透鏡15R、15G、15B的折射率，例如為1.4以上2.0以下。更佳為各微透鏡15R、15G、15B的折射率為1.5以上1.7以下。紅外線截止濾光片13、及紅外線通過濾光片12P的構成材料，為了抑制與各色用濾光片12R、12G、12B、及各微透鏡15R、15G、15B的折射率之差，可含有無機氧化物的粒子。無機氧化物，例如為氧化鋁、氧化矽、氧化鋯、氧化鈦。
紅外線截止濾光片13、及紅外線通過濾光片12P的構成材料，可含有光安定劑、抗氧化劑、熱安定劑、抗靜電劑等用以兼具其它功能的添加物。
固態攝影元件為捨棄阻隔層14的構成，也可變更為在對於紅外線截止濾光片13，位於入射面15S側的積層結構之透氧率為5.0cc/m2 /日/atm以下的構成。例如，積層結構具備各色用濾光片12R、12G、12B、平坦化層、及各色用微透鏡15R、15G、15B，且該積層結構的透氧率也可為5.0cc/m2 /日/atm以下。 [第2實施形態]
以下參照圖10至圖12說明固態攝影元件的第2實施形態。圖10為將固態攝影元件的一部分中之各層分離而表示的概略構成圖。 如圖10所示，固態攝影元件係具備固態攝影元件用濾光片10、及複數的光電轉換元件11。固態攝影元件用濾光片10係具備各色用濾光片12R、12G、12B、紅外線通過濾光片12P、阻隔層14、及各微透鏡15R、15G、15B、15P。紅外線通過濾光片12P為紅外線濾光片之一例。
各色用濾光片12R、12G、12B位於三色用的光電轉換元件11R、11G、11B與微透鏡15R、15G、15B之間。紅外線通過濾光片12P位於紅外線用光電轉換元件11P與微透鏡15P之間。阻隔層14位於紅外線通過濾光片12P與紅外線用微透鏡15P之間。阻隔層14，相對於紅外線通過濾光片12P，位於光之入射側。
三色用的光電轉換元件11為第1光電轉換元件之一例，且由紅色用光電轉換元件11R、綠色用光電轉換元件11G、及藍色用光電轉換元件11B構成。紅外線用光電轉換元件11P為第2光電轉換元件之一例。固態攝影元件係具備複數的紅色用光電轉換元件11R、複數的綠色用光電轉換元件11G、複數的藍色用光電轉換元件11B、及複數的紅外線用光電轉換元件11P。圖10係表示固態攝影元件中之光電轉換元件11的1個重複單元。
如圖11所示，各色用濾光片12R、12G、12B的厚度T12，可為與紅外線通過濾光片12P不同的大小，也可為彼此相等的大小。各色用濾光片12R、12G、12B的厚度T12，例如為0.5μ以上5μm以下。
再者，利用紅外線通過濾光片12P的紅外光之透射功能，可因應紅外線通過濾光片12P的厚度T12而改變。然後，各色用濾光片12R、12G、12B上的微透鏡15R、15G、15B、或阻隔層14上的微透鏡15P，藉由在各色用濾光片12R、12G、12B與阻隔層14之間的段差，可使其加工的精度降低。因此，從可提高在各微透鏡15R、15G、15B、15P的基底之平坦性的觀點來看，紅外線通過濾光片12P的厚度T12與阻隔層14的厚度T14之合計，較佳為與各色用濾光片12R、12G、12B的厚度幾乎相等。
紅外線通過濾光片12P，對於紅外線用光電轉換元件11P截止紅外線用光電轉換元件11P可檢測的可見光，藉此，提高利用紅外線用光電轉換元件11P之近紅外光的檢測精度。亦即，紅外線通過濾光片12P，對於紅外線用光電轉換元件11P抑制紅外線用光電轉換元件11P可檢測的可見光之透射。紅外線通過濾光片12P為僅位於紅外線用光電轉換元件11P上的層。
紅外線通過濾光片12P的構成材料係包含黑色色素、或是黑色染料、及透明樹脂。黑色色素為單一且具有黑色的色素、或是藉由2種以上的色素而具有黑色的混合物。黑色染料，例如為偶氮系染料、蒽醌系染料、吖系染料、喹啉系染料、哌瑞酮(perinone)系染料、苝系染料、次甲基系染料。透明樹脂，例如為丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醚系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、降莰烯系樹脂。紅外線通過濾光片12P係藉由使用塗布法等液相成膜法之成膜而形成。
紅外線通過濾光片12P的構成材料，可含有用以調整紅外線通過濾光片12P之折射率的無機氧化物之粒子。無機氧化物，例如為氧化鋁、氧化矽、氧化鋯、氧化鈦。紅外線通過濾光片12P，可含有光安定劑、抗氧化劑、熱安定劑、抗靜電劑等用以兼具其它功能的添加物。
如圖12所示，紅外線通過濾光片12P的透射光譜表示例如，在400nm以上700nm以下之波長的範圍中3%以下的透射率。另一方面，紅外線通過濾光片12P，例如，將850nm的波長作為峰值而具有10%以上的透射率，又，在900nm以上的波長中具有90%以上的透射率。
太陽光光譜，在940nm之波長附近具有起因於水蒸氣之吸收的吸收帶。因此，太陽光光譜中之光譜強度在940nm之波長附近降低。因此，具有940nm之波長的近紅外光，於在屋外且白天中使用固態攝影元件之際，變得難以受到為環境光之太陽光的影響。也就是說，若使用的光源之中心波長為940nm，則雜訊少的固態攝影元件的提供係為可能。紅外線用光電轉換元件11P係檢測具有940nm之波長的近紅外光。
阻隔層14係抑制為紅外線通過濾光片12P的氧化源之氧及水的透過，藉此，抑制利用黑色色素及黑色染料之可見光的截止性能之降低，而且，抑制近紅外光的透射性能之降低。阻隔層14，相對於紅外線通過濾光片12P，位於入射面15S側，而且，相對於各色用濾光片12R、12G、12B，不位於入射面15S側。亦即，阻隔層14係覆蓋紅外線通過濾光片12P，另一方面，未覆蓋各色用濾光片12R、12G、12B。
阻隔層14的透氧率、厚度、及可見光區域透射率，較佳為與第1實施形態的阻隔層14同樣滿足上述[B1]或[B3]的條件。
若為滿足[B1]的構成，則充分抑制氧化源到達至紅外線通過濾光片12P，特別是充分抑制氧到達。再者，可進一步提高紅外線截止濾光片13的耐光性之觀點方面，透氧率，較佳為3.0cc/m2 /日/atm以下，更佳為1.0cc/m2 /日/atm以下，進一步更佳為0.7cc/m2 /日/atm以下。
若為滿足[B2]的構成，則滿足[B1]、[B3]的構成材料之選擇係為容易。然後，也可抑制在阻隔層14產生裂縫。若為滿足[B3]的構成，則充分抑制可見光被阻隔層14吸收。
以上根據固態攝影元件用濾光片、及固態攝影元件的第2實施形態，可得到以下列記的效果。 (2-1)阻隔層14抑制氧化源到達至紅外線通過濾光片12P，因此紅外線通過濾光片12P變得難以因氧化源而氧化。作為結果，可提升紅外線通過濾光片12P之耐光性、及固態攝影元件之耐光性。
(2-2)若為滿足[B1]的構成，則依據上述(1)的效果，特別是抑制氧所致之紅外線通過濾光片12P的氧化亦為可能。 (2-3)若紅外線通過濾光片12P的厚度T12與阻隔層14的厚度T14之合計，與各色用濾光片12R、12G、12B為幾乎相同大小，則在微透鏡15R、15G、15B、15P的基底可得到高平坦性。作為結果，也可抑制在微透鏡15R、15G、15B、15P之加工、形狀產生不均。
再者，上述第2實施形態，可如以下進行變更而實施。 [第1變更例] 如圖13所示，阻隔層14，也可相對於紅外線通過濾光片12P、及各色用濾光片12R、12G、12B，配置於光之入射側。亦即，阻隔層14，也可相對於各光電轉換元件11，配置於入射面15S側的整體。
(2-4)若阻隔層14為相對於各光電轉換元件11，位於入射面15S側的整體之構成，則可使用在成膜對象之整體將阻隔層14成膜的方法形成阻隔層14。然後，不需要自各色用濾光片12R、12G、12B上另外去除阻隔層14的步驟，因此可謀求形成固態攝影元件的方法的簡化。
(2-5)與紅外線通過濾光片12P彼此相鄰的各色用濾光片12R、12G、12B之入射面15S側也藉由阻隔層14覆蓋，因此更有效地抑制對於紅外線通過濾光片12P之氧化。
[第2變更例] 如圖14所示，截止可見光之全波長區域的紅外線通過濾光片12P，容易具有與各色用濾光片12R、12G、12B不同的厚度。作為結果，紅外線通過濾光片12P，容易在各色用濾光片12R、12G、12B之間形成段差。此時，紅外線通過濾光片12P的上面、及周面之一部分自各色用濾光片12R、12G、12B露出。
然後，如第1變更例，阻隔層14位於各光電轉換元件11之入射面15S側的整體時，阻隔層14，在紅外線通過濾光片12P與各色用濾光片12R、12G、12B之間，容易具有追隨段差的形狀。追隨段差之阻隔層14的形狀，在阻隔層14的厚度產生不均、及在氧化源之阻隔功能產生不均。特別是在紅外線通過濾光片12P的周面之一部分，有使氧化源的阻隔功能降低之虞。
因此，也可在紅外線通過濾光片12P及各色用濾光片12R、12G、12B與阻隔層14之間另外具備平坦化層23。平坦化層23具有透射可見光的光透射性，而且，平坦化層23的表面具有填埋紅外線通過濾光片12P形成的段差之平坦面。亦即，平坦化層23具有可緩和因紅外線通過濾光片12P與各色用濾光片12R、12G、12B而形成之高低差的形狀。
平坦化層23的構成材料，也可為可使用於第1實施形態之平坦化層21的材料。
(2-6)若為另外具備平坦化層23的構成，則即使為紅外線通過濾光片12P的周面之一部分自各色用濾光片12R、12G、12B露出時，也可得到依據上述(2-1)、(2-5)的效果。
[第3變更例] 如圖15所示，固態攝影元件，另外具備紅外線截止濾光片13。紅外線截止濾光片13係截止各色用光電轉換元件11R、11G、11B可檢測的紅外光，藉此，提高利用光電轉換元件11的可見光之檢測精度。各光電轉換元件11可檢測的紅外光，例如為具有800nm以上1000nm以下之波長的近紅外光。紅外線截止濾光片13為共通紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B的層。亦即，1個紅外線截止濾光片13覆蓋紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B。
紅外線截止濾光片13，相對於各色用濾光片12R、12G、12B，位於光之入射側。紅外線截止濾光片13，在相對於紅外線通過濾光片12P之光的入射側具備貫通孔13H，不位於相對於紅外線通過濾光片12P之光的入射側。
再者，利用紅外線截止濾光片13之紅外光的截止功能，可藉由紅外線截止濾光片13的厚度而改變。紅外線截止濾光片13的厚度，在各色用濾光片12R、12G、12B上、及各色用濾光片12R、12G、12B間，可藉由各色用濾光片12R、12G、12B間之段差而改變。因此，從可提高紅外線截止濾光片13的基底中之平坦性的觀點來看，各色用濾光片12R、12G、12B間之厚度的差，較佳為較紅外線截止濾光片13的厚度更小。
如圖16所示，各色用濾光片12R、12G、12B較紅外線通過濾光片12P更薄。此時，紅外線截止濾光片13，較佳為具備相當於各色用濾光片12R、12G、12B與紅外線通過濾光片12P之膜厚差的厚度。 圖16表示的例中，紅外線通過濾光片12P中之入射面側的面與紅外線截止濾光片13中之入射面側的面位於彼此相等的高度。亦即，與紅外線通過濾光片12P中之阻隔層14接觸的面、及與紅外線截止濾光片13中之阻隔層14接觸的面位於彼此相等的高度。換言之，紅外線截止濾光片12P中之入射面側的面與紅外線截止濾光片13中之入射面側的面為水平。
紅外線截止濾光片13的透射光譜，較佳為滿足上述[A1]至[A3]的條件。
若為滿足[A1]的構成，則充分抑制可見光被紅外線截止濾光片13吸收。若為滿足[A2]及[A3]的構成，則藉由紅外線截止濾光片13充分截止可藉由各色用的光電轉換元件11檢測的近紅外光，而且，充分抑制直到可見光被截止。
(2-7)紅外線吸收色素，在太陽光照射的環境下與大氣中的氧及水接觸，藉此，近紅外頻帶中之透射光譜會改變。亦即，紅外線截止濾光片13，在太陽光照射的環境下與氧化源接觸，且使近紅外光的截止性能降低。此點，阻隔層14也位於紅外線截止濾光片13的入射面15S側，因此也可提高紅外線截止濾光片13之耐光性。
(2-8)單一的阻隔層14提高紅外線通過濾光片12P的耐光性、及紅外線截止濾光片13的耐光性，因此與具備各別的阻隔層之構成相比，也可將固態攝影元件的層構成簡化。
(2-9)若紅外線截止濾光片13的厚度與各色用濾光片12R、12G、12B的厚度之合計為相當於紅外線通過濾光片12P的厚度之構成，則在阻隔層14的下面可賦予適當的平坦性。作為結果，也可抑制在依據上述(2-1)、(2-7)的效果產生不均。
[其它] 阻隔層14，不限於紅外線通過濾光片12P與紅外線用微透鏡15P之間，也可位於紅外線用微透鏡15P的外表面。此時，阻隔層14的外表面，作為在固態攝影元件入射光的入射面發揮功能。重要的是，阻隔層14的位置，只要相對於紅外線通過濾光片12P為光的入射側即可。根據此構成，阻隔層14位於紅外線用微透鏡15P的光學面(平坦面)上。作為結果，阻隔層14的厚度之均勻化係為容易、及利用阻隔層14之氧化源的阻隔功能之均勻化係為容易。
固態攝影元件，也可在阻隔層14與阻隔層14的下層之間具備錨定層。藉此，可藉由錨定層提高阻隔層14與阻隔層14的下層之密合性。又，固態攝影元件，也可在阻隔層14與阻隔層14的上層之間具備錨定層。藉此，可藉由錨定層提高阻隔層14與阻隔層14的上層之密合性。
錨定層的構成材料、及厚度，也可與第1實施形態的變更例中之錨定層的構成材料、及厚度相同。
複數的光電轉換元件11係由有機光電轉換元件與無機光電轉換元件構成，藉此，在固態攝影元件用濾光片10中，也可捨棄各色用濾光片12R、12G、12B。即使為捨棄各色用濾光片12R、12G、12B的構成，只要為具備紅外線通過濾光片12P的構成，則藉由具備上述的阻隔功能，也可保護紅外線通過濾光片12P的透射功能。
固態攝影元件用濾光片10，也可在複數的光電轉換元件11、各色用濾光片12R、12G、12B、及紅外線通過濾光片12P之間具備黑色矩陣、及平坦化層。黑色矩陣係抑制各色用濾光片12R、12G、12B選擇之各色的光進入其它顏色用的光電轉換元件11。平坦化層係填埋黑色矩陣具有的段差，藉此，將各色用濾光片12R、12G、12B的基底、紅外線通過濾光片12P的基底、及紅外線截止濾光片13的基底平坦化。作為結果，平坦化層係將阻隔層14的基底平坦化。
彩色濾光片，也可變更為由青色用濾光片、黃色用濾光片、品紅用濾光片構成的三色用濾光片。又，彩色濾光片，也可變更為由青色用濾光片、黃色用濾光片、品紅用濾光片、黑色濾光片構成的四色用濾光片。又，彩色濾光片，也可變更為由透明用濾光片、黃色用濾光片、紅色用濾光片、黑色用濾光片構成的四色用濾光片。
各色用濾光片12R、12G、12B的折射率，例如為1.7以上1.9以下。各微透鏡15R、15G、15B的折射率，例如為1.5以上1.6以下。紅外線通過濾光片12P及紅外線截止濾光片13的構成材料，為了抑制與各色用濾光片12R、12G、12B及各微透鏡15R、15G、15B的折射率之差，可含有無機氧化物的粒子。無機氧化物，例如為氧化鋁、氧化矽、氧化鋯、氧化鈦。
紅外線通過濾光片12P、及紅外線截止濾光片13的構成材料，可含有光安定劑、抗氧化劑、熱安定劑、抗靜電劑等用以兼具其它功能的添加物。
固態攝影元件為捨棄阻隔層14的構成，可變更為在對於紅外線通過濾光片12P，位於入射面15S側的積層結構之透氧率為5.0cc/m2 /日/atm以下的構成。例如，積層結構係藉由平坦化層及密合層等其它的功能層而形成。該積層結構也可與紅外線用微透鏡15P同時形成具有5.0cc/m2 /日/atm以下之透氧率的結構。
固態攝影元件，也可相對於複數的微透鏡，在光之入射面側另外具備帶通濾光片。帶通濾光片為透射可見光與近紅外光中之特定的波長之濾光片，具備與紅外線截止濾光片13相同的功能。亦即，藉由帶通濾光片，可截止各色用光電轉換元件11R、11G、11B、11P可檢測之不需要的紅外光。藉此，可提高利用各色用光電轉換元件11R、11G、11B的可見光、及為紅外線用光電轉換元件11P的檢測對象之具有850nm或940nm頻帶之波長的近紅外光之檢測精度。
10:固態攝影元件用濾光片 11:光電轉換元件 11R:紅色用光電轉換元件 11G:綠色用光電轉換元件 11B:藍色用光電轉換元件 11P:紅外線用光電轉換元件 12R:紅色用彩色濾光片 12G:綠色用彩色濾光片 12B:藍色用彩色濾光片 12P:紅外線通過濾光片 13:紅外線截止濾光片 14:阻隔層 15R:紅色用微透鏡 15G:綠色用微透鏡 15B:藍色用微透鏡 15P:紅外線用微透鏡 15S:入射面 21,22,23:平坦化層
圖1為部分地表示固態攝影元件的第1實施形態中之層結構的分解斜視圖。 圖2為圖1的II-II線剖面圖。 圖3為表示在第1實施形態之固態攝影元件的第1變更例中之層結構的剖面圖。 圖4為表示在第1實施形態之固態攝影元件的第2變更例中之層結構的剖面圖。 圖5為表示在第1實施形態之固態攝影元件的第3變更例中之層結構的剖面圖。 圖6為表示在第1實施形態之固態攝影元件的第4變更例中之層結構的剖面圖。 圖7為表示在第1實施形態之固態攝影元件的第5變更例中之層結構的剖面圖。 圖8為表示在第1實施形態之固態攝影元件的第6變更例中之層結構的剖面圖。 圖9為部分地表示在第1實施形態之固態攝影元件的第7變更例中之層結構的分解斜視圖。 圖10為部分地表示固態攝影元件的第2實施形態中之層結構的分解斜視圖。 圖11為圖10的XI-XI線剖面圖。 圖12為表示紅外線通過濾光片的透射光譜之一例的圖表。 圖13為部分地表示在第2實施形態之固態攝影元件的第1變更例中之層結構的分解斜視圖。 圖14為表示在第2實施形態之固態攝影元件的第2變更例中之層結構的剖面圖。 圖15為部分地表示在第2實施形態之固態攝影元件的第3變更例中之層結構的分解斜視圖。 圖16為圖15的XVI-XVI線剖面圖。
無。

Claims (11)

  1. 一種固態攝影元件用濾光片，其係具備：光入射之入射面；相對於光電轉換元件而位於該入射面側之紅外線濾光片；及相對於該紅外線濾光片而位於該入射面側，且抑制將該紅外線濾光片氧化的氧化源之透過的阻隔層之固態攝影元件用濾光片，該紅外線濾光片為紅外線截止濾光片，該固態攝影元件用濾光片滿足下列(1)及(2)中的至少一者：(1)該紅外線截止濾光片的透射光譜滿足下述[A1]至[A3]的條件：[A1]在450nm以上650nm以下的波長帶中，平均透射率為80%以上；[A2]在800nm以上1000nm以下的波長帶中，具有最大吸收；及[A3]為具有50%的透射率之短波長側的截止波長與具有50%的透射率之長波長側的截止波長之差的截止波長寬為100nm以上，(2)該阻隔層滿足下述[B1]至[B3]的條件：[B1]依據JIS K 7126-2006的透氧率為5.0cc/m2/日/atm以下；[B2]阻隔層的厚度為10nm以上500nm以下；及[B3]阻隔層的可見光區域透射率(平均)為90%以上。
  2. 如請求項1之固態攝影元件用濾光片，其中該紅外線截止濾光片為包含紅外線吸收劑的微透鏡。
  3. 如請求項2之固態攝影元件用濾光片，其中該阻隔層的折射率較該微透鏡的折射率更低。
  4. 如請求項2或3之固態攝影元件用濾光片，其中該阻隔層具備抗反射功能。
  5. 如請求項1至3中任一項之固態攝影元件用濾光片，其係具備相對於該光電轉換元件，位於該入射面側之彩色濾光片。
  6. 如請求項2之固態攝影元件用濾光片，其具備相對於該光電轉換元件而位於該入射面側之紅外線通過濾光片，其中該紅外線截止濾光片在相對於該紅外線通過濾光片之光的入射側具備貫通孔。
  7. 如請求項1之固態攝影元件用濾光片，其中該紅外線濾光片為紅外線通過濾光片，該光電轉換元件為第1光電轉換元件，其更具備：相對於第2光電轉換元件而位於該入射面側之彩色濾光片、及相對於該第2光電轉換元件而位於該入射面側之紅外線截止濾光片，其中該阻隔層係相對於該紅外線截止濾光片而位於該入射面側。
  8. 如請求項7之固態攝影元件用濾光片，其中該紅外線通過濾光片中之該入射面側的面與該紅外線截止濾光片中之該入射面側的面位於彼此相等的高度。
  9. 如請求項1之固態攝影元件用濾光片，其更具備填埋平坦化層之基底層具有的段差之該平坦化層，其中該阻隔層係相對於該平坦化層而位於光之該入射面側。
  10. 一種固態攝影元件用濾光片，其係具備：光入射之入射面、及相對於光電轉換元件而位於該入射面側之紅外線濾光片，且在相對於該紅外線濾光片而位於該入射面側之層結構的透氧率為5.0cc/m2/日/atm以下之固態攝影元件用濾光片，該紅外線濾光片為紅外線截止濾光片，該紅外線截止濾光片的透射光譜滿足下述[A1]至[A3]的條件：[A1]在450nm以上650nm以下的波長帶中，平均透射率為80%以上；[A2]在800nm以上1000nm以下的波長帶中，具有最大吸收；及[A3]為具有50%的透射率之短波長側的截止波長與具有50%的透射率之長波長側的截止波長之差的截止波長寬為100nm以上。
  11. 一種固態攝影元件，其係具備光電轉換元件、及如請求項1至10中任一項之固態攝影元件用濾光片。
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