專利名稱：光學(xué)元件、光學(xué)低通濾波器、固體攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)元件、光學(xué)低通濾波器、固體攝像裝置，尤其是涉 及構(gòu)成光學(xué)元件的部件利用粘合劑(粘著剤)進(jìn)行接合的光學(xué)元件。
背景技術(shù)：
上述的光學(xué)元件例如是光學(xué)低通濾波器(OLPF: Optical Low Pass Filter)等。該光學(xué)低通濾波器具有專利文獻(xiàn)1所示的結(jié)構(gòu)。具體而言， 如圖11所示，光學(xué)低通濾波器110構(gòu)成為作為一種透射性光學(xué)濾波器 的相位差薄膜170被作為一種透射性光學(xué)基板的由水晶構(gòu)成的兩個雙折 射板150、 180夾持。構(gòu)成該光學(xué)低通濾波器110的部件(雙折射板150、 IR截止玻璃(紅外線截止玻璃)160、相位差薄膜170、雙折射板180) 分別利用接合層190進(jìn)行接合。另外，光學(xué)低通濾波器110也具有將IR 截止玻璃160接合成一體而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。并且，該光學(xué)低通濾波器110 的外周端部具有密封材料200。該密封材料200具有從接合層190的端部 連續(xù)形成的形狀和覆蓋光學(xué)低通濾波器110的整個端部的形狀等。光學(xué)低通濾波器110等光學(xué)元件作為必須條件，要求例如高溫環(huán)境 試驗、低溫環(huán)境試驗、高溫和低溫反復(fù)的溫度沖擊性試驗、高濕度環(huán)境 試驗等的品質(zhì)可靠性。由此，對于圖11所示的接合層190，與接合劑(接 著剤)相比更傾向于采用溫度沖擊性合適的粘合劑。具體而言，對于由 水晶構(gòu)成的雙折射板150、 180和相位差薄膜170之間的接合，為了防止 由于溫度變化引起的體積收縮的差異而相互剝離，使用了粘性功能合適、 可吸收體積收縮的差異的粘合劑。為了防止水分浸透到粘合層，在粘合 劑的端部或光學(xué)元件的外周部形成密封材料200。專利文獻(xiàn)1:日本特開2006—309151號公報專利文獻(xiàn)2:日本特開2004—258165號公報然而，粘合劑的釆用雖然可以解決由于溫度變化導(dǎo)致的不良情況， 能夠提高對溫度沖擊性的可靠性，但是在高濕度環(huán)境試驗中，粘合劑吸 收水分而形成白濁，即使光學(xué)元件返回到通常環(huán)境(以下將低濕度的環(huán) 境記載為通常環(huán)境)也會導(dǎo)致長時間地持續(xù)白濁狀態(tài)等光學(xué)特性的劣化。 這在將接合層190從現(xiàn)有的接合劑變更為粘合劑的光學(xué)元件的產(chǎn)品化上 存在問題。通常認(rèn)為水分不浸透到粘合劑就可解決上述問題，在光學(xué)元件的外周部設(shè)置密封材料200是公知常識(專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2)。但是， 即使使用這些方法，也不能改善至可完全防止白濁。即，即使在光學(xué)元 件的外周部設(shè)置密封層，但是，當(dāng)光學(xué)元件長時間暴露于高濕環(huán)境時， 水分逐漸地透過密封層浸透到粘合材料內(nèi)部，形成白濁化。并且，在使 上述白濁化的光學(xué)元件返回到通常的環(huán)境下時，會發(fā)生尤其是基板中央 部的白濁化持續(xù)長時間的不良情況。即，外周部的密封層短時間暴露于 高濕環(huán)境是有效的，但在長時間的情況下無效。另外，在外周部具有密 封層的光學(xué)元件中，具有返回到通常環(huán)境時的透明性的恢復(fù)反而變慢的 弊端。為了得到可吸收由于溫度變化引起的基材的膨脹差的合適粘性，優(yōu) 選使用交聯(lián)密度低的粘合劑。但是，在交聯(lián)密度低的粘合劑中，不能防 止水分浸透，并且形成白濁，導(dǎo)致光學(xué)品質(zhì)劣化。另外，當(dāng)長時間暴露 于高濕環(huán)境下時，將形成白濁，即使返回到通常環(huán)境也不能以短時間恢 復(fù)。因此，為了使能夠滿足溫度沖擊性和高濕度環(huán)境試驗這兩者的光學(xué) 元件產(chǎn)品化，要求一種不增大交聯(lián)密度、難以產(chǎn)生由水分引起的白濁、 或者即使產(chǎn)生了由水分引起的白濁也能以短時間恢復(fù)的粘合劑。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)元件、光學(xué)低通濾波器、固體攝像 裝置，即使隨時暴露于高濕環(huán)境和通常環(huán)境這兩者中，例如在室外的環(huán) 境下使用，品質(zhì)或性能也不容易劣化，或者即使暫時劣化也能以短時間 恢復(fù)。本發(fā)明是為了解決上述問題中的至少一部分而完成的，其可通過以 下方式或應(yīng)用例來實現(xiàn)。 [應(yīng)用例1]本應(yīng)用例所涉及的光學(xué)元件由透射性光學(xué)薄膜、透射性光學(xué)基板和 粘合劑構(gòu)成，該光學(xué)元件的特征在于所述光學(xué)元件在所述透射性光學(xué) 薄膜的兩表面上使用所述粘合劑接合所述透射性光學(xué)基板；并且所述粘 合劑的端部是直接與大氣接觸的大氣開放的結(jié)構(gòu)；所述粘合劑由以選自丙烯酸垸氧基垸基酯或甲基丙烯酸烷氧基垸基酯中的一種以上的單體為 主要成分的聚合物構(gòu)成。采用該結(jié)構(gòu)，通過使用以上述聚合物為主要成分的粘合劑，在高濕 環(huán)境下，使用了該粘合劑的接合層提高了水分向粘合劑內(nèi)部的浸透性， 以短時間吸收水分直至達(dá)到飽和狀態(tài)。在現(xiàn)有的粘合劑中，水分向粘合 劑內(nèi)部的浸透性不充分，其結(jié)果是，產(chǎn)生了分散的多個塊狀的水分。在 產(chǎn)生于現(xiàn)有的粘合劑內(nèi)部的塊狀水分的表面，產(chǎn)生光散射，由此容易產(chǎn) 生白濁。在本發(fā)明所涉及的粘合劑內(nèi)部，水分容易浸透，向粘合劑的分 子間擴(kuò)散，難以產(chǎn)生塊狀的水分。由此，具有成為光散射原因的表面的 塊狀水分產(chǎn)生少，認(rèn)為不容易白濁。在本發(fā)明所涉及的粘合劑中，針對 粘合劑的飽和吸水量多于現(xiàn)有的粘合劑的吸水量，由此可確認(rèn)水分的浸 透性和擴(kuò)散相對以往得到提高。并且，在使吸收水分直至飽和狀態(tài)的上述粘合劑返回到通常環(huán)境時， 由于水分的浸透性高，所以光學(xué)元件的中央部分的粘合劑的水分容易移 動到端部，水分逐漸地移動到端部而排放到大氣中。在現(xiàn)有的粘合劑中， 由于水分的浸透性不充分，所以粘合劑內(nèi)部的水分移動慢，由此，水分 從端部排放到大氣中也需要時間，在返回到通常環(huán)境的情況下，容易由 殘留的水分引起光學(xué)特性的劣化。在使用了本發(fā)明所涉及的粘合劑的光 學(xué)元件中，粘合劑的浸透性高，并且是不密封端部的大氣開放的結(jié)構(gòu)， 所以水分以短時間排放到大氣中，光學(xué)特性能快速地從劣化恢復(fù)。另外，所謂的透射性光學(xué)薄膜是使光透射的薄膜，不限定可透射的 光的波長和透射率。并且，所謂的透射性光學(xué)基板是使光透射的基板，不限定可透射的光的波長和透射率。 [應(yīng)用例2]本應(yīng)用例所涉及光學(xué)元件的特征在于，所述粘合劑的端部的至少一 部分從所述透射性光學(xué)基板的外周部突出。因為所述粘合劑的端部的至少一部分突出，所以與以往相比能增大 與大氣接觸的表面積，能夠更加有效地進(jìn)行水分從端部向大氣的排放。 由此，將在高濕環(huán)境下吸收水分直至過飽和狀態(tài)的光學(xué)元件移動到通常 環(huán)境的情況下，能進(jìn)一步有效地實施水分的去除，所以能以短時間恢復(fù) 光學(xué)特性的劣化。[應(yīng)用例3]本應(yīng)用例所涉及的光學(xué)低通濾波器的特征在于，其使用了上述應(yīng)用 例的光學(xué)元件。采用該結(jié)構(gòu)，能提供如下光學(xué)低通濾波器即使在高濕環(huán)境下長時 間放置也不容易形成白濁，在返回到通常環(huán)境時，能以短時間排放構(gòu)成 光學(xué)元件的粘合劑內(nèi)部的水分，不會使入射的光的信息(例如，圖像信息)劣化，抑制了延遲(retardation)等變化。 [應(yīng)用例4]本應(yīng)用例所涉及的固體攝像裝置的特征在于，其使用了上述應(yīng)用例 的光學(xué)元件。采用該結(jié)構(gòu)，能提供如下固體攝像裝置即使在高濕環(huán)境下長時間 放置也不容易形成白濁，在返回到通常環(huán)境時，能以短時間排放構(gòu)成光 學(xué)元件的粘合劑內(nèi)部的水分，不會使入射的圖像信息劣化，能使接近于 常規(guī)狀態(tài)的圖像信息受光。[應(yīng)用例5]本應(yīng)用例所涉及的光學(xué)元件的特征在于，所述透射性光學(xué)基板的至 少一片是水晶、鈮酸鋰、方解石中的任意一種。采用該結(jié)構(gòu)，為了水晶基板等無機(jī)材料和有機(jī)材料的透射性光學(xué)薄 膜之間的接合，在線膨脹系數(shù)不同的材料之間進(jìn)行接合的情況是優(yōu)選的。 通過使用上述粘合劑，能利用合適的粘性來吸收體積收縮的差異，另外，能以短時間從光學(xué)特性的劣化恢復(fù)。 [應(yīng)用例6]本應(yīng)用例所涉及的光學(xué)元件的特征在于，所述透射性光學(xué)基板的至少一片是光學(xué)玻璃或IR吸收玻璃中的任意一種。采用該結(jié)構(gòu)，能提供附加了如下功能的光學(xué)元件可使線膨脹系數(shù) 不同的材料之間接合，即使在高濕環(huán)境下長時間放置也不容易形成白濁， 可在通常環(huán)境下以短時間消除由水分引起的光學(xué)特性的劣化，并且能層疊具有防塵、IR截止等功能的玻璃。 [應(yīng)用例7]本應(yīng)用例所涉及的光學(xué)元件的特征在于，所述透射性光學(xué)薄膜是有 機(jī)高分子材料。采用該結(jié)構(gòu)，可利用單軸拉伸法等很容易地得到相位差特性，接合 成例如所述低通濾波器的一部分，并且能夠廉價地得到具有將線性偏振 光改變成圓型偏振光的功能的部件。


圖1是示出第1實施方式所涉及的光學(xué)低通濾波器的結(jié)構(gòu)的模式剖 視圖。圖2是示出主粘合劑聚合物的重量混合比和吸水量之間的關(guān)系、以 及主粘合劑聚合物的重量混合比和HAZE值之間的關(guān)系的圖表。圖3是示出主粘合劑聚合物的重量混合比和吸水量之間的關(guān)系的曲 線圖。圖4是示出從高濕環(huán)境移動到通常環(huán)境后的經(jīng)過時間和HAZE值之間的關(guān)系的曲線圖。圖5是示出第2實施方式的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)的模式剖視圖。 圖6是示出第3實施方式所涉及的光學(xué)低通濾波器的結(jié)構(gòu)的模式剖視圖。圖7是示出粘合劑端部有無密封和水分量之間的關(guān)系的曲線圖。 圖8是示出粘合劑端部的形狀不同的、從高濕環(huán)境移動到通常環(huán)境后的經(jīng)過時間和脫水量之間的關(guān)系的曲線圖。圖9是示出根據(jù)主粘合劑聚合物的重量混合比、從高濕環(huán)境移動到 通常環(huán)境后的經(jīng)過時間和延遲值之間的關(guān)系的曲線圖。圖IO是示出粘合劑端部的形狀不同的、從高濕環(huán)境移動到通常環(huán)境 后的經(jīng)過時間和延遲值之間的關(guān)系的曲線圖。圖11是示出現(xiàn)有的光學(xué)低通濾波器的結(jié)構(gòu)的模式剖視圖。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行說明。 (第l實施方式)圖1是示出作為光學(xué)元件的光學(xué)低通濾波器11的結(jié)構(gòu)的模式剖視 圖。以下參照圖1對光學(xué)低通濾波器11的結(jié)構(gòu)迸行說明。如圖1所示，光學(xué)低通濾波器11在例如數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)、數(shù)字視頻 照相機(jī)等中被使用于抑制莫爾條紋等模擬信號的產(chǎn)生。光學(xué)低通濾波器11配置在使光12 (入射光)成像的受光透鏡13、和將成像后的光學(xué)像轉(zhuǎn) 換成電信號后獲取的固體攝像元件14之間。固體攝像元件14為CCD或 CMOS等。與這樣的固體攝像元件14鄰接配置的光學(xué)低通濾波器11具 有作為透射性光學(xué)基板的第1雙折射板15; IR截止玻璃(紅外線截止玻璃)16;作為透射性光學(xué)薄膜的1/4相位差薄膜17;作為透射性光學(xué)基板的第2雙折射板18;以及使這些部件(第1雙折射板15、 IR截止玻 璃16、 1/4相位差薄膜17、第2雙折射板18)接合的粘合劑19。第1雙折射板15為矩形的水晶基板，其配置在光學(xué)低通濾波器11 中的受光透鏡13側(cè)。第1雙折射板15被使用于將光12分離成尋常光線 與異常光線兩種。第1雙折射板被切割成主面的法線相對于水晶的結(jié)晶 光學(xué)軸(Z軸)呈規(guī)定的角度，以便得到期望的分離寬度。IR截止玻璃16配置在第1雙折射板15和1/4相位差薄膜17之間， 其使用于截止紅外線成分。1/4相位差薄膜17配置為夾持在IR截止玻璃16和第2雙折射板18 之間。1/4相位差薄膜17例如是由通過單軸拉伸法形成的有機(jī)高分子材料構(gòu)成的樹脂材料。在此使用的樹脂材料例如是聚碳酸酯系樹脂。聚碳 酸酯系樹脂的耐熱性高，吸水性小，耐久性、透明性優(yōu)良。另外，聚碳 酸酯系樹脂通過與具有光學(xué)各向異性的化合物混合，能夠給予隨著入射 的光12的波長變大而使相位差增大的波長分散特性，可形成為高性能的 1/4波長板。對于這樣的1/4相位差薄膜17，通過考慮樹脂材料的雙折射率(偏 向率各向異性)來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定膜厚，能夠起到l/4波長板的作用。即，利 用1/4相位差薄膜17，能夠?qū)⒂傻?雙折射板15進(jìn)行兩點分離后的光12 的偏振光狀態(tài)從線性偏振光改變成圓型偏振光。第2雙折射板18與第1雙折射板15同樣，是矩形的水晶基板，其 配置在光學(xué)低通濾波器11中的固體攝像元件14側(cè)。第2雙折射板18使 用于將由1/4相位差薄膜17改變成圓型偏振光后的兩種光進(jìn)一步分離 成4點線性偏振光(四點分離)。并且，第2雙折射板18與第1雙折射 板15同樣，被切割成主面的法線相對于水晶的結(jié)晶光學(xué)軸(Z軸)呈規(guī) 定的角度，以便得到期望的分離寬度。作為第1雙折射板15以及第2雙折射板18所使用的具有雙折射性 的材料，除水晶基板外，還可列舉鈮酸鋰、智利硝石、方解石、金紅石、 KDP (KH2P04)、 ADP (NH4H2P04)等，但是從強(qiáng)度、成本方面考慮優(yōu) 選水晶、鈮酸鋰、方解石。并且，如果不是四點分離型的光學(xué)低通濾波 器，也可以使用玻璃材料作為透射性光學(xué)基板。另外，也可以在第1雙折射板15中的受光透鏡13側(cè)的表面和第2 雙折射板18中的固體攝像元件14側(cè)的表面設(shè)置用于提高可見光的透 射率的防反射膜(AR膜)；用于防止紫外線和紅外線入射到固體攝像元 件14的紫外線截止膜和紅外線截止膜(UV—IR截止膜)等(圖中均未 示出)。如上所述，含有粘合劑19的光學(xué)低通濾波器11要求在各種各樣的 環(huán)境變化中維持本來的性能。為此，需要滿足各種各樣的環(huán)境可靠性試 驗。具體而言，高溫環(huán)境試驗是以85'C進(jìn)行試驗，低溫環(huán)境試驗是以-40 。C進(jìn)行試驗，溫度沖擊試驗是反復(fù)-40'C (低溫)和85'C (高溫)進(jìn)行試驗，作為高溫高濕度環(huán)境試驗是以90%、 6(TC進(jìn)行試驗。尤其要求粘合 劑19在維持合適粘性的同時在高溫高濕度環(huán)境下不容易形成白濁，并且， 在從高溫高濕度環(huán)境向通常環(huán)境來改變環(huán)境時，以短時間恢復(fù)劣化了的 光學(xué)特性。粘合劑19是用交聯(lián)劑使以親水性高的丙烯酸烷氧基烷基酯或甲基 丙烯酸垸氧基垸基酯為主要成分的主粘合劑聚合物固化后的粘合劑組合 物。另外，為了提高與接合對象物之間的密合性、防止耐久試驗時浮起， 也可以混合使含有氨基或酰胺基的單體共聚而得到的低分子聚合物等。主粘合劑聚合物是以選自丙烯酸烷氧基垸基酯或甲基丙烯酸烷氧基 垸基酯中的一種以上的單體為主要成分、使其與含有羧基的單體共聚而 得到的，另外，也可以形成為添加了后述的可共聚單體的共聚物。作為成為主要成分的丙烯酸垸氧基烷基酯或甲基丙烯酸烷氧基垸基 酯，可列舉丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-甲氧基丙酯、丙烯酸2-甲氧 基丁酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸3-乙氧基丙酯、甲基丙烯酸2-甲 氧基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基丙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基丁酯、甲基 丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸3-乙氧基丙酯、甲基丙烯酸4-乙氧基 丁酯等為例。作為與上述單體共聚的含有羧基的單體的例子，可以列舉丙烯酸、 甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸等。另外，作為可共聚的單體是丙烯酸垸基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙 烯酸芳基酯、甲基丙烯酸芳基酯、丙烯酸2-羥基乙酯等含羥基的單體、 烯丙基縮水甘油醚等含有環(huán)氧基的單體等。在成為主要成分的丙烯酸烷氧基烷基酯或甲基丙烯酸烷氧基烷基酯 的混合比過低時，在高溫高濕環(huán)境下容易產(chǎn)生白濁，所以使重量混合比 為60%以上100%以下。并且，在共聚得到的主粘合劑聚合物的分子量過低時，高溫高濕環(huán) 境下的耐久性差，所以重量平均分子量優(yōu)選為60萬以上。作為交聯(lián)劑，可以使用異氰酸酯系、環(huán)氧化合物系、金屬螯合系等 一般的物質(zhì)。合適的交聯(lián)劑的配合量根據(jù)使用的交聯(lián)劑而不同，但當(dāng)交聯(lián)劑的添加量多達(dá)所需以上時，在高溫高濕環(huán)境下容易產(chǎn)生白濁，并且， 與接合對象物之間的粘合力降低，并且，在添加量少至所需以下時，粘 合劑19的凝結(jié)力不足，給耐久性帶來障礙。為了提高與接合對象物之間的密合性等而根據(jù)需要添加的低分子量 聚合物是以甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸環(huán)烷基酯等單體為主要成分、 使其與丙烯酸氨基乙酯、甲基丙烯酸氨基乙酯等含有氨基的單體或丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等含有酰胺基的單體共聚得到的聚合物。該低分子量聚合物的重量平均分子量優(yōu)選5萬以下左右，在為5萬以上時，與主粘合劑聚合物之間的相溶性容易劣化。并且，通過使低分子單體共聚，能夠維持由于較多地具有親水性(親水基)而產(chǎn)生的粘合劑19的粘合力降低。圖2是示出粘合劑中的主粘合劑聚合物的重量混合比和吸水量之間 的關(guān)系、以及主粘合劑聚合物的重量混合比和HAZE值(霧度)之間的 關(guān)系的圖表。圖3是示出兩種厚度的粘合劑中、主粘合劑聚合物的重量 混合比和吸水量之間的關(guān)系的曲線圖。圖4是示出主粘合劑聚合物的重 量混合比的比例不同的、從高溫環(huán)境改變到通常環(huán)境(低溫環(huán)境)后的 經(jīng)過時間和HAZE值之間的關(guān)系的曲線圖。以下對本實施方式的主粘合 劑聚合物的重量混合比和吸水量之間的關(guān)系、以及主粘合劑聚合物的重 量混合比和HAZE值之間的關(guān)系迸行說明。另外，HAZE值是使用^力'試験機(jī)株式會社制造的、〉 > 夕'^匕'一 a (Single-Beam)式人一文(haze)計算機(jī)、HZ-1測定的。并且，對于吸 水量，是在兩片玻璃基板(50mmx50mm)之間夾持粘合劑，測定在60 °C、 90%的環(huán)境下放置1000小時前后的重量變化，然后算出每單位面積 的吸水量。首先，參照圖2，對用于求取上述那樣的特性的測定條件進(jìn)行說明。 使用于測定的試料是在10cmxlOcm的聚碳酸酯薄膜(例如，厚度為80 pm)之間夾持粘合劑19而構(gòu)成的。粘合劑19的厚度是40 |_im和10 |im兩種。所謂主粘合劑聚合物的重量混合比是主粘合劑聚合物相對于粘合劑19的重量之比。在圖2所示的圖表中，示出了使主粘合劑聚合物的重量混合比改變?yōu)?0%、 55%、 60%時的特性。所謂高濕環(huán)境，例如是指溫度為6(TC、濕度為90%、在其中保持試 料IOOO小時的環(huán)境。所謂吸水量(g)是在上述的高濕環(huán)境下、粘合劑19吸水后的水分 的重量。所謂HAZE值是指霧度(白濁水平)，該值越小，則透明度越高。在 此，對在高濕環(huán)境下保持了 IOOO小時的試料測定剛剛拿出到通常環(huán)境之 后、5分鐘后、IO分鐘后的HAZE值。圖3是示出上述的主粘合劑聚合物的重量混合比和吸水量之間的關(guān) 系的曲線圖，橫軸表示主粘合劑聚合物的重量混合比(wt%)，縱軸表示 吸水量(g)。圖3所示的實線A表示粘合劑19的厚度為40 pim的情況下 的特性。實線B表示粘合劑19的厚度為10pm的情況下的特性。另外， 試驗中作為主粘合劑聚合物使用了丙烯酸烷氧基垸基酯。(以后的實施例 也同樣)在圖3所示的曲線圖中可知從主粘合劑聚合物的重量混合比為55 %附近到60%附近，吸水量急劇增加。并且，兩種厚度的粘合劑19 (實 線A、實線B)均呈現(xiàn)同樣的傾向。圖4是示出從上述的高濕環(huán)境變化到通常環(huán)境時的經(jīng)過時間(分) 和HAZE值之間的關(guān)系的曲線圖，橫軸表示經(jīng)過時間(分)，縱軸表示 HAZE值。圖4所示的各實線C L示出了主粘合劑聚合物的重量百分比 從45%到68%以規(guī)定的間隔變化時的特性。在圖4所示的曲線圖中，示出了通過使主粘合劑聚合物的重量混合 比形成為從60%到68%，在剛剛從高濕環(huán)境變化到通常環(huán)境后HAZE值 為大致接近于0的值。具體地講，如圖2的圖表所示，通過使主粘合劑 聚合物的重量混合比為60%,在剛剛改變環(huán)境后，顯示出可判斷為高透 明度的0.04的值。如上所述，通過使構(gòu)成粘合劑19的主粘合劑聚合物的重量混合比為 60%以上100%以下，能夠較多地含有粘合劑19的親水基，提高親水性，如圖3所示，在高濕環(huán)境下，即使粘合劑19較多地含有水分，如圖4所示，也能夠在剛變化到通常環(huán)境后維持高透明性。另外，因為交聯(lián)密度不高，所以能抑制粘彈性功能降低。因此，在將該粘合劑19使用于光學(xué) 低通濾波器11并改變環(huán)境的情況下，粘合劑19不會脫落，能夠利用固 體攝像元件14使應(yīng)該受光的圖像信息(光)受光而不會使其劣化。并且， 以往從白濁的狀態(tài)(霧狀態(tài))變成高透明度需要10分至20分左右，但 在剛改變環(huán)境之后能夠形成為接近于透明的狀態(tài)。另外，通過使用上述那樣的成分構(gòu)成粘合劑19，使其較多地含有親 水基來提高親水性，由此表示水分透過的程度的蒸氣透過率例如以往為 350 400 (g/m2*24hr)左右，但可以是透過率為550 (g/m2 24hr)左 右并且非常容易透過水分的粘合劑19。如以上詳細(xì)所述，采用第l實施方式的光學(xué)低通濾波器ll，可得到 以下所示的效果。(1)采用第1實施方式，使用以上述的較多地含有親水基的主粘合 劑聚合物為主要成分的粘合劑19，所以能夠提高粘合劑19內(nèi)部的親水性， 促進(jìn)水分的浸透和擴(kuò)散，能夠與水親合。由此，在水分進(jìn)入到粘合劑19 中時，水分容易浸透和擴(kuò)散，能夠使水分浸透和擴(kuò)散到光不散射的程度。 另外，因為所述主粘合劑聚合物的重量混合比選定為上述的比例，所以 連接分子的交聯(lián)密度不會過高，能夠確保粘合劑19的粘合力。由此，即 使處于水分容易進(jìn)入的狀態(tài)，水分也會浸透和擴(kuò)散，所以不容易使粘合 劑19白濁(不容易霧化)。其結(jié)果是，即使環(huán)境發(fā)生變化，也能抑制構(gòu) 成光學(xué)低通濾波器11的粘合劑19白濁，所以能夠提供不會使入射的光 (例如，圖像信息等)劣化、能夠抑制莫爾條紋等模擬信號的產(chǎn)生的光 學(xué)低通濾波器11。另外，通過使用水分非常容易透過的粘合劑，并且形成為使粘合劑 的端部與大氣直接接觸的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步以短時間排放水分。后面將 對該粘合劑的端部結(jié)構(gòu)和關(guān)于水分的排放的效果進(jìn)行描述。 (第2實施方式)圖5是示出第2實施方式的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)的模式剖視圖。以下參照圖5對固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。另外，對于第2實施方式 的固體攝像裝置，將上述的第1實施方式的光學(xué)低通濾波器用作固體攝 像裝置的蓋的部分有所不同。以下對與第1實施方式相同的構(gòu)成部件賦 予同一符號，在此省略或簡略其說明。圖5所示的固體攝像裝置21例如在數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)、數(shù)字視頻照相 機(jī)等中設(shè)置，其具有固體攝像元件14、封裝箱22和蓋23。固體攝像元件14例如是上述的CCD或CMOS等，其被封入封裝箱 22中(底部)。并且，固體攝像元件14形成為具有多個像素、像素以一 定的間距規(guī)則正確地排列的結(jié)構(gòu)。封裝箱22使用于收納固體攝像元件14,形成為在受光透鏡側(cè)(未 圖示)具有開口部的凹狀。封裝箱22例如貫穿側(cè)壁地設(shè)置有用于電連接 封裝箱22的內(nèi)部和外部的外部連接電線(未圖示)。并且，固體攝像元 件14通過未圖示的接合線與外部連接布線電連接。蓋23使用于防止灰塵等附著在固體攝像元件14上，以覆蓋的方式 封住封裝箱22的開口部。如上所述，蓋23具有光學(xué)低通濾波器11的功 能，具有與第1實施方式同樣的第1雙折射板15、 IR截止玻璃16、 1/4 相位差薄膜17、第2雙折射板18、以及使這些部件(第1雙折射板15、 IR截止玻璃16、 1/4相位差薄膜17、第2雙折射板18)接合的粘合劑19。 另外，粘合劑19的結(jié)構(gòu)和成分等與第1實施方式相同。如以上詳細(xì)所述，采用第2實施方式的固體攝像裝置21，除上述的 第l實施方式的(1)的效果外，還可得到以下所示的效果。(2)釆用第2實施方式，即使環(huán)境發(fā)生變化，如上所述，構(gòu)成固體 攝像裝置21的蓋23的粘合劑19也不容易白濁，即使白濁也能以短時間 恢復(fù)，所以可提供不會使入射的光12 (例如，圖像信息等)劣化、能使 接近于常規(guī)狀態(tài)的光12受光的固體攝像裝置21。 (第3實施方式)圖6是示出粘合劑的端部為凸?fàn)畹墓鈱W(xué)低通濾波器的結(jié)構(gòu)的模式剖 視圖。以下作為第3實施方式，參照圖6對上述光學(xué)低通濾波器的結(jié)構(gòu) 進(jìn)行說明。以下對與第1實施方式相同的構(gòu)成部件賦予同一符號，在此省略或簡略其說明。圖6所示的光學(xué)元件和圖1所示的光學(xué)元件的不同點是粘合劑19的端部形狀。圖6所示的粘合劑19的端部從光學(xué)元件的外周突出成檐狀。 另外，該突出部分可以沿著透光性基材的外周部。即，粘合劑19的端部 只要能增大與大氣接觸的面積，可以是各種各樣的形狀。另外，圖6的 制作并未考慮尺寸比，是為了強(qiáng)調(diào)端部的檐而進(jìn)行描繪的，與實際尺寸 不同。即，只要從鄰接的透光性基材的外周部突出大致0.1mm lmm左 右以上即可。并且，也可以不使粘合劑的全部端部突出，而使端部的一 部分按照上述那樣突出?，F(xiàn)有技術(shù)中的粘合劑端部的形狀按照圖11所示那樣形成有密封層。 使用本申請的粘合劑，以三種形狀制成該粘合劑的端部，對延遲的經(jīng)時 變化進(jìn)行評價。另外，延遲測定使用了王子計測器制造的 KOBRA-21ADH。試驗片的大小為20mmX30mm，測定位置為光學(xué)低通 濾波器的光學(xué)表面的中央。使用主粘合劑聚合物為60%、厚度為10 "m 的粘合劑。用該粘合劑將兩片光學(xué)玻璃(BK7)、 一片相位差薄膜接合來 制成試驗片。粘合劑的端部制成有密封層的標(biāo)準(zhǔn)、無密封層的標(biāo)準(zhǔn)、無 密封層且端面為檐狀的標(biāo)準(zhǔn)這三種標(biāo)準(zhǔn)。主粘合劑聚合物為60%的粘合 劑其自身不容易白濁，但是過飽和的水分使延遲劣化。圖7示出在高濕環(huán)境下的水分增加的經(jīng)時變化。S虛線表示有密封 層的試料，R實線表示無密封層的試料。高濕環(huán)境的條件為60°C、 90% RH。若短時間放置，在粘合劑的端部形成的密封層可防治水分的浸透， 但是在經(jīng)過時間接近500小時時，即使有密封層，水分也會浸透直至飽 和為止。即，若長時間在高濕環(huán)境下放置，密封層不起作用。圖8示出了將在高濕環(huán)境下放置500小時、吸收水分直至飽和為止 的試料放置到通常環(huán)境下時水分量的變化的經(jīng)時變化。即，對在通常環(huán) 境下如何能將水分向大氣中排放進(jìn)行評價。通常環(huán)境的條件為25°C、 20 %RH。 S虛線表示無密封層的試料，R實線表示有密封層的試料，P點 線表示粘合劑端部為突出形狀的試料。可知在有密封層的情況下，通 常環(huán)境中的水分的排放減慢。并且，若無密封層且粘合劑端部為凸?fàn)?，水分的排放進(jìn)一步加快。這個可以認(rèn)為是由于與大氣接觸的粘合劑端部 的表面積增大的緣故。圖9是示出根據(jù)主粘合劑聚合物的重量混合比、從高濕環(huán)境移動到 通常環(huán)境后的經(jīng)過時間和延遲值之間的關(guān)系的曲線圖。進(jìn)入高濕環(huán)境之前的初期的延遲值(相位差值)為147nm。粘合劑的端部為凸?fàn)?。高?環(huán)境的條件為6(TC且90%RH、放置時間為500小時，通常環(huán)境的條件 為25'C、 20。%RH。若是主粘合劑聚合物的重量混合比的粘合劑，則短時 間內(nèi)恢復(fù)延遲。從該曲線圖的結(jié)果可知僅僅主粘合劑聚合物的重量混 合比為60。/^的I虛線、65X的K實線恢復(fù)初期的延遲。由此，主粘合劑 聚合物的重量混合比為60%以上適合于在通常環(huán)境下的延遲恢復(fù)。圖IO是以曲線圖示出根據(jù)粘合劑端部的形狀和有無密封層、從高濕 環(huán)境移動到通常環(huán)境后的經(jīng)過時間和延遲值之間的關(guān)系。進(jìn)入高濕環(huán)境 之前的初期的延遲值(相位差值)為147nm。高濕環(huán)境的條件為60°C、 90%RH、放置時間為500小時，通常環(huán)境的條件為25°C、 20%RH。另 外，粘合劑使用主粘合劑聚合物的重量混合比為600%的試料。S實線表 示無密封層的試料，R虛線表示有密封層的試料，P點線表示粘合劑端部 為凸?fàn)畹脑嚵?。可知在有密封層的情況下，通常環(huán)境中的延遲的恢復(fù) 耗費(fèi)長時間。并且，若無密封層、且粘合劑端部為凸?fàn)?，延遲的恢復(fù)進(jìn) 一步加快。綜上，當(dāng)使用主粘合劑聚合物的重量混合比為60%以上的粘合劑、 使粘合劑端部形成為容易排放水分的形狀時，返回到通常環(huán)境的光學(xué)元 件能夠以短時間恢復(fù)由于水分的影響導(dǎo)致的光學(xué)特性的劣化。另外，實施方式不限定于以上所述，也可以用以下方式來實施。 (變形例1)如上所述，作為使用粘合劑19的結(jié)構(gòu)列舉了光學(xué)低通濾波器、固體 攝像裝置為例，但是不限定于此，例如，也可以在光學(xué)頭裝置、液晶顯 示裝置、復(fù)印機(jī)等上使用。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件，其由透射性光學(xué)薄膜、透射性光學(xué)基板和粘合劑構(gòu)成，該光學(xué)元件的特征在于使用所述粘合劑在所述透射性光學(xué)薄膜上接合所述透射性光學(xué)基板；并且所述粘合劑的端部是直接與大氣接觸的大氣開放的結(jié)構(gòu)；所述粘合劑由以選自丙烯酸烷氧基烷基酯或甲基丙烯酸烷氧基烷基酯中的一種以上的單體為主要成分的聚合物構(gòu)成，并且所述聚合物的重量混合比為60％以上100％以下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于所述粘合劑的端 部的至少一部分從所述透射性光學(xué)基板的外周部突出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于所述透射性光學(xué)基板的至少一片是水晶、鈮酸鋰、方解石中的任意一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于所述透射性光學(xué)基板的至少一片是光學(xué)玻璃或IR吸收玻璃中的任意一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于所述透射性光學(xué)薄膜由有機(jī)高分子材料構(gòu)成。
6. —種光學(xué)低通濾波器，其使用了權(quán)利要求1至5中任一項所述的光學(xué)元件。
7. —種固體攝像裝置，其使用了權(quán)利要求1至5中任一項所述的光 學(xué)元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)元件、光學(xué)低通濾波器、固體攝像裝置，即使隨時暴露于高溫高濕環(huán)境和通常環(huán)境兩者中，品質(zhì)或性能也不容易劣化。光學(xué)低通濾波器具有第1雙折射板、IR截止玻璃、1/4相位差薄膜、第2雙折射板、以及使這些部件接合作為接合層的粘合劑。粘合劑以由較多地含有親水基的單體構(gòu)成的主粘合劑聚合物為主要成分，能夠提高粘合劑內(nèi)部的水的浸透性。并且，通過選定主粘合劑聚合物的重量混合比，能夠進(jìn)一步提高浸透性。由此能得到如下光學(xué)元件和光學(xué)部件通過在高濕環(huán)境下使水在粘合劑中形成充分且飽和的狀態(tài)而不容易形成白濁，能夠在通常環(huán)境下使粘合劑內(nèi)部的水從光學(xué)元件的外周部排放到大氣中，以短時間恢復(fù)光學(xué)特性。
文檔編號G02B1/10GK101266305SQ200810081790
公開日2008年9月17日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者上原健彥, 原和弘, 向山浩行 申請人:愛普生拓優(yōu)科夢株式會社