CN116057420A - 光学滤波器 - Google Patents
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Abstract
本申请能够提供一种光学滤波器,其能够在有效地并且准确地阻挡短波长可见光区附近的紫外光和长波长可见光区附近的红外光的同时获得锐利的可见光透射带,不管入射角如何而使纹波现象最小化,并且即使在近红外线吸收玻璃被用作基板的情况下,也能在确保特性的同时获得高可见光透射率。
Description
技术领域
本申请涉及光学滤波器。
背景技术
对于使用诸如CCD或CMOS图像传感器的图像感测组件的图像捕捉装置,使用透射可见光并且阻挡红外光(诸如近红外光)的光学滤波器,以获得良好的颜色再现性和清晰的图像,并且光学滤波器也被称为近红外截止滤波器。
对于这种光学滤波器,需要展现出透射可见光并且阻挡紫外光和红外光的透射率曲线。
然而,要准确地阻挡短波长附近的紫外光和可见光的长波长区中的红外光并且获得透射可见光的高透射率曲线是不容易的。
作为已知的光学滤波器,反射层包括含有近红外吸收染料的吸收层以及阻挡紫外和红外波长区中的光的介电膜是已知的(例如,专利文件1)。介电膜具有透射率曲线根据入射角而变化(移位)的特性。因此,对于专利文件1中的光学滤波器,应用了含有具有小的透射率依赖性的入射角的近红外吸收染料的吸收层,以补偿介电膜的缺点。
利用所谓的近红外吸收玻璃(也成为蓝玻璃(blue glass))作为本身具有近红外吸收性质的基板的光学滤波器也是已知的。近红外吸收玻璃是其中CuO等被添加到氟磷酸盐基玻璃或磷酸盐基玻璃中以选择性地吸收近红外波长区中的光的玻璃滤波器。然而,在应用这种近红外玻璃的情况下,难以通过准确地阻挡可见光的短波长区附近的紫外光和可见光的长波长区中的红外光来获得锐利的(sharp)透射带的可见光。此外,由于近红外吸收玻璃本身的性质,因此不能够获得可见光透射带内的高透射率。
另一方面,在常规的光学滤波器中,在可见光透射区中出现了周期性的透射率波动的现象(所谓的纹波(ripple)现象)。
纹波现象是周期性地观察到在特定区域的实际透射率相对于相应区域的平均透射率增大和减小的现象。
图像捕捉装置通过针对每种相应的RGB(红、绿、蓝)颜色的传感器感测通过光学滤波器透射的可见光。在上述情况下,考虑到针对每个波长的平均透射率,对RGB的每个传感器的灵敏度等进行调整,并且如果发生纹波现象,则由于传感器识别的光的波动(fluctuation),颜色再现性变差。
此外,纹波现象可以产生其中可见光区的透射率瞬间下降并且因此造成重影现象的区(所谓的双层(bunk)区),并且这种重影现象也使颜色再现性变差。
在现有技术中,为了防止如上所述的纹波现象或重影现象,采用了将主要由多层子层组成的介电膜中的每个子层的厚度移位10%左右的方法。它不能被有效地防止纹波现象,特别是难以防止相对于入射角发生的纹波现象。
此外,其中相对于入射角的纹波现象严重的区是可见光区中约400nm至600nm的波长区,并且现有技术中没有考虑这种波长区。
发明内容
技术问题
本申请的目标是提供光学滤波器。在本申请中,能在有效地并且准确地阻挡短波长可见光区附近的紫外光和长波长可见光区附近的红外光的同时,获得锐利的可见光透射带,并且能够达到一个目的:提供不管入射角如何而能够使纹波现象最小化的光学滤波器。此外,本申请的目标是提供即使在应用近红外吸收玻璃作为基板时,也能够在确保上述特性的同时获得高可见光透射率的光学滤波器。
技术方案
根据本申请的实施方式的光学滤波器包括透明基板和形成在透明基板的一个或两个表面上并且具有两个或更多个子层的介电膜,并且在450nm至560nm的波长范围中,入射角为0°时的纹波值小于或等于2.5%。
技术效果
在本申请中,能够在有效地并且准确地阻挡短波长可见光区附近的紫外光和长波长可见光区附近的红外光的同时,获得锐利的可见光透射带,并且能提供不管入射角如何而使纹波现象最小化的光学滤波器。此外,在本申请中,即使在应用近红外吸收玻璃作为基板时,也能提供能够确保上述特性并且获得高可见光透射率的光学滤波器。
附图说明
图1至图5是示出本申请的光学滤波器的示例性堆叠结构的图。
图6是在实施方式中应用的基板的光谱。
图7是在图6的基板上形成紫外吸收层时的光谱。
图8是在图7的结构中形成红外吸收层时的光谱。
图9是其中在图8的结构中形成介电膜的光学滤波器的光谱。
图10是相对于实施方式的光学滤波器的入射角的光谱。
图11是相对于比较例的光学滤波器的入射角的光谱。
图12至图14是用于确认实施方式或比较例的光学滤波器的纹波值的谱。
实施本发明的最佳方式
对于本申请中提到的可以影响温度和/或压力的结果的那些物理性质,除非另有规定,否则是在室温和/或大气压力下测量的。
术语室温指不加热或不降低的自然温度,例如,室温意味着10℃至30℃的范围内的任何温度、约23℃或约25℃的温度。此外,在本说明书中,除非另有规定,否则温度的单位是摄氏度(℃)。
术语大气压力是不加压或减压的自然压力,并且通常意味着大气压力的约1个大气压。
在其中测量的湿度影响结果的物理性质的情况下,物理性质是在自然湿度下测量的物理性质,该自然湿度在室温和/或大气压力下没有被特别控制。
在其中本申请中提到的光学特性(例如,折射率)是根据波长变化的特性的情况下,除非另有规定,否则光学特性是针对具有520nm的波长的光获得的结果。
在本申请中,除非另有规定,否则术语透射率意味着在特定波长处检查的实际透射率(测量的透射率)。
在本申请中,除非另有规定,否则术语平均透射率指通过将针对相应波长区段中的每个波长的透射率之和除以波长数量(N)而获得的值。在这种情况下,针对每个波长的透射率是以1nm为单位获得的。例如,400nm至450nm中的平均透射率是通过下述来获得的:首先在从400nm至450nm增加1nm(诸如400nm、401nm和402nm)的同时得到所有51个波长点处的每个透射率,将这些透射率求和,并且然后将求和后的透射率除以51。这种平均透射率能够通过俗知的透射率测量装置或软件来计算。
在本申请中,除非另有规定,否则术语最大透射率意味着特定波长范围内的透射率(测量的透射率)当中的最高透射率。
在本申请中,入射角是以要评估的表面的法线为基准的角。例如,光学滤波器的入射角为0°时的纹波值意味着针对在平行于光学滤波器表面的法线的方向上入射的光的纹波值,并且入射角为40°时的纹波值是针对在顺时针或逆时针方向上相对于光学滤波器表面的法线形成40°的角的入射光的纹波值。入射角的这种限定同样适用于其他特性,诸如透射率。
本申请的光学滤波器能够有效地并且准确地阻挡短波长可见光区附近的紫外光和长波长可见光区附近的红外光,并且能够实现具有高透射率的可见光透射带。
在本申请中,术语可见光意味着大致400nm至700nm的范围内的光。
在本申请中,术语可见光透射带指在可见光区表现出约60%或更大、65%或更大、70%或更大、75%或更大、80%或更大、85%或更大或者90%或更大的平均透射率的光谱的特性。可见光区中的平均透射率的上限没有被特别地限制。例如,平均透射率可以为约100%或更小、95%或更小、90%或更小、85%或更小、80%或更小或者75%或更小。
在本申请中,术语Tn%开启(cut-on)意味着在可见光透射带中显示n%透射率的最短波长,而Tn%截止(cut-off)意味着在可见光透射带中显示n%透射率的最长波长。例如,T50%开启可以意味着在可见光透射带中指示50%透射率的最短波长,而T50%截止可以意味着在可见光透射带中指示50%透射率的最长波长。
本申请的光学滤波器可以在约400nm至420nm的范围中表现出具有T50%开启波长的透射带。可见光透射带的T50%开启波长能够在402nm或更大、404nm或更大、406nm或更大或者408nm或更大的范围内,和/或在418nm或更小、416nm或更小、414nm或更小、412nm或更小或者410nm或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以在约610nm至650nm的范围中表现出具有T50%截止波长的透射带。可见光透射带的T50%截止波长能够在612nm或更大、614nm或更大、616nm或更大、618nm或更大、620nm或更大、622nm或更大、624nm或更大、626nm或更大、628nm或更大或者630nm或更大的范围内,和/或在648nm或更小、646nm或更小、644nm或更小、642nm或更小、640nm或更小、638nm或更小、636nm或更小、634nm或更小、632nm或更小或者630nm或更小的范围内另外地调整。
本申请的光学滤波器可以具有在425nm至560nm的范围内表现出85%或更大的平均透射率的透射带。在另一示例中,平均透射率能够在87%或更大、89%或更大、91%或更大或者93%或更大的范围内,和/或在98%或更小、96%或更小、94%或更小、92%或更小、90%或更小或者88%或更小的范围内调整。
本申请的光学滤波器可以具有在425nm至560nm的范围内表现出87%或更大的最大透射率的透射带。在另一示例中,最大透射率能够在89%或更大、91%或更大、93%或更大或者95%或更大的范围内,和/或在100%或更小、98%或更小、96%或更小、94%或更小、92%或更小或者90%或更小的范围内调整。
本申请的光学滤波器可以具有在300nm至390nm的范围内表现出2%或更小的平均透射率的透射带。在另一示例中,平均透射率可以在0%或更大、0.1%或更大或者0.2%或更大的范围内,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小、1.0%或更小、0.8%或更小、0.6%或更小、0.4%或更小、0.35%或更小或者0.3%或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以具有在300nm至390nm的范围内表现出2%或更小的最大透射率的透射带。在另一示例中,最大透射率能够在0%或更大、0.2%或更大、0.4%或更大、0.6%或更大或者0.8%或更大的范围内,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小或者1.0%或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以在700nm的波长处具有2%或更小的透射率。在另一示例中,透射率能够在0%或更大、0.2%或更大、0.4%或更大、0.6%或更大或者0.8%或更大的范围内,和/或能够在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小或者1.0%或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以具有在700nm至800nm的范围内表现出2%或更小的平均透射率的透射带。在另一示例中,平均透射率可以在0%或更大、0.1%或更大、0.3%或更大、0.4%或更大或者0.5%或更大的范围内,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小、1.0%或更小、0.8%或更小或者0.6%或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以具有在700nm至800nm的范围内表现出2%或更小的最大透射率的透射带。在另一示例中,最大透射率能够在0%或更大、0.2%或更大、0.4%或更大、0.6%或更大或者0.8%或更大的范围内,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小或者1.0%或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以具有在800nm至1000nm的范围内表现出2%或更小的平均透射率的透射带。在另一示例中,平均透射率可以在0%或更大、0.1%或更大、0.3%或更大、0.4%或更大或者0.5%或更大的范围内,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小、1.0%或更小、0.8%或更小或者0.6%或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以具有在800nm至1000nm的范围内表现出2%或更小的最大透射率的透射带。在另一示例中,最大透射率能够在0%或更大、0.2%或更大、0.4%或更大、0.6%或更大或者0.8%或更大的范围内,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小或者1.0%或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以具有在1000nm至1200nm的范围内表现出5%或更小的平均透射率的透射带。在另一示例中,平均透射率可以在0%或更大、0.5%或更大、1%或更大、1.5%或更大、2.0%或更大或者2.5%或更大的范围内,和/或在4.5%或更小、4%或更小、3.5%或更小、3%或更小或者2.5%或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以具有在1000nm至1200nm的范围内表现出10%或更小的最大透射率的透射带。在另一示例中,最大透射率可以在0%或更大、1%或更大、2%或更大、3%或更大、4%或更大或者5%或更大的范围内,和/或在9%或更小、8%或更小、7%或更小、6%或更小或者5%或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以在1200nm的波长处具有10%或更小的透射率。在另一示例中,透射率能够在1%或更大、2%或更大、3%或更大、4%或更大或者5%或更大的范围内,和/或在9%或更小、8%或更小、7%或更小、6%或更小或者5.5%或更小的范围内进一步调整。
本申请的光学滤波器可以具有低纹波值(ripple value),并且即使在入射角改变时也可以保持低纹波值。
在一个示例中,本申请的光学滤波器在450nm至560nm的波长区中可以相对于0°的入射角具有2.5%或更小的纹波值。
在得到波长区(450nm至560nm)中的平均透射率(Tave.i,i=1~n)与实际透射率(Ti,i=1~n)之间的所有差(=Tdiff.i=Ti-Tave.i)(i=1~n),然后减去获得的差的最大值(Max(Tdiff.i))和最小值(Min(Tdiff.i))之后,获得术语纹波值。在上述内容中,在从1到n的范围中确定的下标i是表示波长的序号。例如,当检查450nm到560nm的范围中的纹波值时,450nm被指定为其中i为1的情况,并且当波长增加1nm时,i也增加1。即,当i为2时指定451nm,并且当i为111时指定560nm。纹波值是根据下面的方程1确定的R值。同时,在获得纹波值的过程中,平均透射率是通过使用Minitab工具(统计学分析程序)的三次样条回归方程所计算的值。
[方程1]
R=Max(Tdiff.i)-Min(Tdiff.i)
在方程1中,R是纹波值,Max(Tdiff.i)是平均透射率与实际透射率之间的差当中的最大值,并且Min(Tdiff.i)是平均透射率与实际透射率之间的差当中的最小值。
纹波值能够使用Minitab工具(统计学分析程序)按照三次样条回归方程来计算。
在另一示例中,纹波值能够在约2.4%或更小、2.3%或更小、2.2%或更小、2.1%或更小、2.0%或更小、1.9%或更小、1.8%或更小、1.7%或更小、1.6%或更小、1.5%或更小、1.4%或更小、1.3%或更小或者1.2%或更小的范围内,和/或在0%或更大、0.2%或更大、0.4%或更大、0.6%或更大、0.8%或更大或者1%或更大的范围内调整。
对于本申请中的光学滤波器,纹波值相对于入射角的变化几乎不发生或被最小化。例如,在本申请的光学滤波器中,在450nm至560nm的波长范围内,入射角为0°的纹波值(R0)与入射角为40°的纹波值(R40)之间的差(R0-R40)的绝对值可以在0%至2.5%的范围中。在另一示例中,差的绝对值可以在约2.4%或更小、2.2%或更小、2.0%或更小、1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小、1.0%或更小、0.8%或更小、0.6%或更小、0.4%或更小、0.2%或更小、0.1%或更小、0.09%或更小、0.08%或更小、0.07%或更小、0.06%或更小、0.05%或更小或者0.04%或更小的范围中。
本申请的光学滤波器可以表现出上述光学特性中的任何一个或者两个或更多个的组合,并且可以适当地满足所有上述光学特性。
本申请的光学滤波器可以包括选自由透明基板的一个或两个表面上的介电膜、紫外吸收层和红外吸收层组成的组中的更多层。此时,可以形成介电膜、红外吸收层或紫外吸收层中的两层或更多层。通过在各个层当中选择和组合合适的层,能够实现包括上述纹波值等的光学性质。
图1和图2公开了光学滤波器的示例性结构,并且它们示出了其中在透明基板100的一个或两个表面上形成介电膜200、201和202的情况。
应用于光学滤波器的透明基板的类型没有被特别地限制,并且可以选择合适的类型以在光学滤波器的配置中使用。
术语透明基板指具有透射可见光的性质的基板,并且例如,透明基板可以指在约425nm至560nm的波长范围内具有70%或更大的平均透射率的基板。透明基板的平均透射率可以在75%或更大、80%或更大或者85%或更大,和/或95%或更小或者90%或更小的范围内进一步调整。
对于透明基板,只要由各种已知材料制成的基板表现出上述透射率并且表现出诸如作为基板的合适刚性的物理性质,就能够应用该基板。例如,能够使用由诸如玻璃或水晶的无机材料或诸如树脂的有机材料制成的基板。
可以例示诸如PET(聚(对苯二甲酸乙二酯))或PBT(聚(对苯二甲酸丁二酯))的聚酯、聚乙烯、聚丙烯或诸如EVA(乙烯-乙酸乙烯脂共聚物)的聚烯烃、降冰片烯聚合物、诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的丙烯酸聚合物、聚氨酯聚合物、氯乙烯聚合物、含氟聚合物、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇或聚酰亚胺作为能够用于透明基板的树脂材料,但本发明不限于此。
提到了钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃、石英玻璃等作为能够用于透明基板的玻璃材料。
能够用于透明基板的晶体材料包括石英和双折射晶体,诸如铌酸锂或蓝宝石等。
透明基板的厚度可以在例如约0.03毫米至5毫米的范围内调整,但不限于此。
对于透明基板,可以使用吸收近红外和/或近紫外区的光的基板作为被称为所谓的近红外吸收玻璃的玻璃。这种玻璃被称为吸收型玻璃,其中CuO等被添加到基于氟磷酸盐的玻璃或基于磷酸盐的玻璃中,并且在基于磷酸盐的玻璃中能够包括其中玻璃结构的一部分由SiO2组成的基于K磷酸盐的玻璃。
当吸收型玻璃被用作透明基板时,通过调整CuO的添加浓度或基板的厚度,能够将吸收型玻璃在近红外区中的透射率设定为20%或更小。因此,能改善对近红外光的遮光性质。这种吸收型玻璃是已知的,并且例如,可以使用韩国专利注册号10-2056613中公开的玻璃或其他商用吸收型玻璃(例如,商用产品,诸如Hoya、SCHOTT和PTOT)。
可以在透明基板的一个或两个表面上形成的介电膜是使得本申请的光学滤波器表现出上述光学性质,特别是表现出低纹波值的重要组件之一。介电膜可以具有至少包括具有不同的折射率的第一子层和第二子层的多层结构。在一个实施方式中,第一子层和第二子层可以有不同的折射率,并且第一子层可以具有比第二子层高的折射率。介电膜可以包括其中第一子层和第二子层交替地重复堆叠的结构。
一般来说,介电膜是由具有低折射率的介电材料和具有高折射率的介电材料重复堆叠构成的膜,并且用于形成所谓的红外反射层和AR(抗反射)层。然而,本申请的介电膜形成为确保上述的光学性质,特别是低纹波值。即,在本申请中,通过调整每个子层的折射率、透明基板的折射率以及子层的数量,能够确保包括上述低纹波值的光学性质,并且基本上,甚至当应用具有不良透射特性的基板(如近红外吸收玻璃)时,仍然能够确保优良的透射特性。
本申请的介电膜与作为红外反射层和抗反射层的介电膜不同,并且因此,实际的层配置也不同。
例如,介电膜可以形成为使得根据下面的方程2的V值为17或更小。
[方程2]
V=K×{[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)-1]/[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)+1]})2
在方程2中,n1是第一子层的折射率,n2是第二子层的折射率,ns是透明基板的折射率,K是介电膜中的第一子层和第二子层的总层数,并且p是满足K=(2p+1)的数。
方程2中的V是基于当设计红外反射层和抗反射层时用于确认有效地阻挡要由红外反射层阻挡的光的理论反射率的方程来写的。如通过方程确认的,当第一子层和第二子层相同时,随着K和p的值增加,V的值也增加。因此,当设计现有的红外反射层或抗反射层时,第一子层和第二子层的层数(K)为至少20或更多,以确保预期的性能,并且在这种情况下,V值指示至少超过20。
然而,设计这种层无助于确保诸如本申请中所针对的低纹波值的光学性质。
即,为了实现本申请的目标,有必要调整各层的折射率和层数,使得方程2的V值为17或更小。
虽然原因不清楚,但是满足上述设计的介电膜在结合透明基板的光学特性(诸如折射率)的情况下增加了整个光学滤波器的透射率,并且因此似乎引起能够确保低纹波值的光干扰现象。
在一个示例中,在方程2中,第一子层的折射率(n1)和第二子层的折射率(n2)的比率(n1/n2)可以在约1.4至2.0的范围内。在另一示例中,该比率可以为约1.45或更大、1.5或更大、1.55或更大、1.6或更大、1.65或更大、1.7或更大或者1.75或更大,或者1.95或更小、1.9或更小、1.85或更小或者1.8或更小。
在方程2中,第一子层的折射率(n1)可以在约1.8至3.5的范围内。在另一示例中,折射率(n1)可以是2.0或更大、2.2或更大、2.4或更大、2.5或更大或者2.55或更大,或者约3.3或更小、3.1或更小、2.9或更小或者2.7或更小。
此外,在方程2中,第二子层的折射率(n2)可以在约1.1至1.7的范围内。在另一示例中,折射率(n2)可以为1.2或更大、1.3或更大或者1.4或更大,或者1.65或更小、1.6或更小、1.55或更小或者约1.5或更小。
在介电膜的子层当中,能够限定第一子层是具有在上述范围中的折射率的层,并且第二子层是具有在上述范围中的折射率的层或者具有满足第一子层的折射率和在上述范围中的折射率比率的折射率的层。
方程2能够计算为其中第一子层和第二子层交替地重复堆叠的结构,并且在其中两层或更多层中存在的第一子层的折射率彼此不同或者两层或更多层中存在的第二子层的折射率彼此不同的这种情况下,当使用方程2进行计算时,第一子层的折射率的算术平均值能够设定为方程2中的n1,并且第二子层的折射率的算术平均值能够设定为方程2中的n2。
在一个示例中,在方程2中,第一子层的折射率(n1)和透明基板的折射率(ns)的比率(n1/ns)可以在约1.4至2.0的范围内。在另一示例中,该比率可以为1.45或更大、1.5或更大、1.55或更大、1.6或更大或者1.65或更大,或者1.95或更小、1.9或更小、1.85或更小、1.8或更小、1.75或更小或者1.7或更小。
考虑到透明基板的折射率,可以选择适当的材料以便满足上述范围。
在方程2中,确定p的K,即,第一子层和第二子层的总层数(第一子层的层数+第二子层的层数)为17或更小、16或更小、15或更小、14或更小、13或更小、12或更小、11或更小、10或更小、9或更小或者8或更小,并且在另一示例中,K可以为2或更大、3或更大、4或更大、5或更大或者6或更大。介电膜可以包括第一子层和第二子层的重复堆叠结构,并且因此,在这种情况下,第一子层和第二子层各自的层数彼此相同,或者一个层能够具有在另一层上方的一或两层。
介电膜中的第一子层和第二子层的各自厚度可以根据目的进行调整,但厚度可以在约5nm至200nm的范围内。在另一示例中,厚度为10nm或更大、15nm或更大、20nm或更大、25nm或更大、30nm或更大、35nm或更大、40nm或更大、45nm或更大、50nm或更大、55nm或更大、60nm或更大、65nm或更大、70nm或更大、75nm或更大或者85nm或更大,或者190nm或更小、180nm或更小、170nm或更小、160nm或更小、150nm或更小、140nm或更小、130nm或更小、120nm或更小、110nm或更小、100nm或更小、90nm或更小、80nm或更小、70nm或更小、60nm或更小、50nm或更小、40nm或更小、30nm或更小、20nm或更小或者15nm或更小。
包括在介电膜中的第一子层的厚度和第二子层的厚度的平均值(算术平均值)可以在约5nm至70nm的范围中。在另一示例中,平均值可以为10nm或更大、15nm或更大、20nm或更大、25nm或更大、30nm或更大或者35nm或更大,或者65nm或更小、60nm或更小、55nm或更小、50nm或更小、45nm或更小或者40nm或更小。
虽然介电膜除了第一子层和第二子层外还可以包括其他子层,但是即使在这种情况下,也有必要将整个子层的厚度控制为15层或更少、14层或更少、13层或更少、12层或更少、11层或更少、10层或更少、9层或更少、8层或更少、7层或更少或者6层或更少,并且也有必要将整个子层的厚度控制为2层或更多、3层或更多、4层或更多、5层或更多或者6层或更多。
此外,即使当介电膜除了第一子层和第二子层外还包括其他子层时,也有必要使第一子层和第二子层的总层数与子层的总层数的比率为80%或更大、85%或更大、90%或更大或者95%或更大,并且该比率的上限为100%。
这种介电膜可以具有在约100nm至500nm的范围中的总厚度。在另一示例中,厚度可以在120nm或更大、140nm或更大、160nm或更大、180nm或更大或者200nm或更大的范围中,或者在480nm或更小、460nm或更小、440nm或更小、420nm或更小、400nm或更小、380nm或更小、360nm或更小、340nm或更小、320nm或更小、300nm或更小、280nm或更小、260nm或更小、240nm或更小或者220nm或更小的范围中。
对于交替包括第一子层和第二子层并且也满足公式2的介电膜,第一子层可以形成在介电膜的一个表面上,并且第二子层可以形成在另一表面上。例如,第一子层可以形成在介电膜的对着透明基板的表面上,而第二层子层可以形成在介电膜的相对表面上。然而,堆叠顺序可以改变。
通过应用具有上述特性的介电膜,能确保包括期望的低纹波值的光学特性。这种介电膜可以仅形成在透明基板的一个表面上,但可以根据情况形成在透明基板的两个表面上。此外,除了上面的方程2中的V值为17或更小的介电膜外,光学滤波器可以不包括其他介电膜。即,当介电膜形成在透明基板的两个表面上时,介电膜的V值分别为17或更小是合适的。
介电膜的材料,即,形成子层中的每一个的材料的种类没有被特别地限制,并且可以利用已知的材料。通常,对于低折射率子层的制备,利用诸如SiO2、Na5A13F14、Na3AlF6或MgF2的氟化物,并且对于高折射率子层的制备,可以利用TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZnS或ZnSe,但本申请中利用的材料不限于此。
形成如上所述的介电膜的方法没有被特别地限制,并且例如,可以通过应用已知的沉积方法来形成。
此外,在本申请中,光学滤波器能够包括作为附加层的吸收层,并且可以例示红外吸收层和/或紫外吸收层作为吸收层。这些层通常是包括吸收剂(颜料、染料等)和透明树脂的层,并且可以应用于通过切割近紫外区和/或近红外区中的光来实现更锐利的透射带。
在一个示例中,紫外吸收层可以被设计成在约300nm至390nm的波长区中表现出吸收最大值,而红外线吸收层可以被设计成在600nm至800nm的波长区中表现出吸收最大值。
红外吸收层和紫外吸收层可以被配置为一个层,或可以被分别配置为单独层。例如,可以将一个层设计成表现出紫外吸收层的吸收最大值和红外吸收层的吸收最大值两者,或可以形成展现出各自吸收最大值的两个层。此外,还可以存在多个红外吸收层和/或紫外吸收层。
图3是示出吸收层300和介电膜201形成在基板100的一个表面上并且附加介电膜202形成在基板的另一表面上作为光学滤波器的结构的示例的附图。在这种情况下,吸收层300可以是紫外吸收层、红外吸收层或同时展现出紫外吸收层和红外吸收层的吸收最大值的吸收层。
图4和图5是其中存在两个吸收层301和302的示例,并且两个吸收层301、302中的一个可以是红外吸收层,并且另一个可以是紫外吸收层。
然而,光学滤波器的其中形成吸收层的结构不限于图3至图5的情况,并且吸收层的数量和堆叠位置可以适当地改变。
每个吸收层可以仅包含一种吸收剂,并且必要时可以包含两种或更多种吸收剂,以便适当地切割红外光和/或紫外光。
例如,红外吸收层可以包括:具有在700nm至720nm的范围中的吸收最大波长和在50nm至60nm的范围中的半峰全宽的第一吸收剂;具有在730nm至750nm的范围中的吸收最大波长和在60nm至70nm的范围中的半峰全宽的第二吸收剂;以及具有在760nm至780nm的范围中的吸收最大波长和在90nm至100nm的范围中的半峰全宽的第三吸收剂。紫外吸收层可以至少包括具有在340nm至350nm的范围中的吸收最大波长的第一吸收剂和具有在360nm至370nm的范围中的吸收最大波长的第二吸收剂。
构成吸收层的材料没有被特别地限制,并且可以采用已知的材料和构成方法。
通常,吸收层是使用能够表现出期望的吸收最大值的吸收剂(染料或颜料等)与透明树脂混合的材料形成的。
此时,例如,可以应用在大约300nm至390nm的波长区中表现出吸收最大值的已知吸收剂作为紫外吸收剂,诸如以Exiton公司生产的ABS407;来自QCR Solutions Corp公司的UV381A、UV381B、UV382A、UV386A和VIS404A;来自HW Sands公司的ADA1225、ADA3209、ADA3216、ADA3217、ADA3218、ADA3230、ADA5205、ADA3217、ADA2055、ADA6798、ADA3102、ADA3204、ADA3210、ADA2041、ADA3201、ADA3202、ADA3215、ADA3219、ADA3225、ADA3232、ADA4160、ADA5278、ADA5762、ADA6826、ADA7226、ADA4634、ADA3213、ADA3227、ADA5922、ADA5950、ADA6752、ADA7130、ADA8212、ADA2984、ADA2999、ADA3220、ADA3228、ADA3235、ADA3240、ADA3211、ADA3221、ADA5220、ADA7158;以及来自CRYSTALYN公司的DLS 381B、DLS381C、DLS 382A、DLS 386A、DLS404A、DLS 405A、DLS 405C、DLS 403A为例,但不限于此。
可以使用在600nm至800nm的波长区中展现出吸收最大值的合适的染料或颜料作为红外吸收剂,并且例如,可以使用基于方酸菁(squarylium)的染料、基于花菁的化合物、基于酞菁的化合物、基于萘酞菁的化合物或基于二硫醇金属复合物的化合物,但不限于此。
应用于吸收层的透明树脂也可以使用已知的树脂,例如,可以使用环烯烃树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚对苯撑树脂、聚芳醚氧化膦树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂以及各种有机-无机杂化树脂中的一种或多种。
除了上述层之外,在不损害期望效果的范围内,光学滤波器还可以添加有各种必要的层。
本申请还涉及包括近红外吸收玻璃基板、紫外吸收层和红外吸收层的光学滤波器。上述介电膜也可以形成在这种光学滤波器中。这种光学滤波器可以表现出上述透射特性(可见光透射带)中的至少任何一个、两个或更多个或者全部。
例如,光学滤波器还能够表现出可见光透射带,可见光透射带在光谱中的可见区中表现出大致60%或更大、65%或更大、70%或更大、75%或更大、80%或更大、85%或更大或者90%或更大的平均透射率。在可见光区中的平均透射率的上限没有被特别地限制。例如,平均透射率可以为约100%或更小、95%或更小、90%或更小、85%或更小、80%或更小或者75%或更小。
光学滤波器还可以表现出具有在约400nm至420nm的范围中的T50%开启波长的透射带。可见光透射带的T50%开启波长能够在402nm或更大、404nm或更大、406nm或更大或者408nm或更大的范围中调整,和/或在418nm或更小、416nm或更小、414nm或更小、412nm或更小或者410nm或更小的范围中进一步调整。
光学滤波器还可以在约610nm至650nm的范围中表现出具有T50%截止波长的透射带。可见光透射带的T50%截止波长能够在612nm或更大、614nm或更大、616nm或更大、618nm或更大、620nm或更大、622nm或更大、624nm或更大、626nm或更大、628nm或更大或者630nm或更大的范围内调整,和/或在648nm或更小、646nm或更小、644nm或更小、642nm或更小、640nm或更小、638nm或更小、636nm或更小、634nm或更小、632nm或更小或者630nm或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器还可以具有在425nm至560nm的范围内表现出85%或更大的平均透射率的透射带。在另一示例中,平均透射率能够在87%或更大、89%或更大、91%或更大或者93%或更大的范围内,和/或在98%或更小、96%或更小、94%或更小、92%或更小、90%或更小或者88%或更小的范围内调整。
光学滤波器可以具有在425nm至560nm的范围内表现出87%或更大的最大透射率的透射带。在另一示例中,最大透射率能够在89%或更大、91%或更大、93%或更大或者95%或更大的范围内,和/或在100%或更小、98%或更小、96%或更小、94%或更小、92%或更小或者90%或更小的范围内调整。
光学滤波器可以具有在300nm至390nm的范围内表现出2%或更小的平均透射率的透射带。在另一示例中,平均透射率能够在0%或更大、0.1%或更大或者0.2%或更大的范围内调整,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小、1.0%或更小、0.8%或更小、0.6%或更小、0.4%或更小、0.35%或更小或者0.3%或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器可以具有在300nm至390nm的范围内表现出2%或更小的最大透射率的透射带。在另一示例中,最大透射率能够在0%或更大、0.2%或更大、0.4%或更大、0.6%或更大或者0.8%或更大的范围内调整,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小或者1.0%或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器在700nm的波长处可以具有2%或更小的透射率。在另一示例中,透射率能够在0%或更大、0.2%或更大、0.4%或更大、0.6%或更大或者0.8%或更大的范围内调整,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小或者1.0%或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器可以具有在700nm至800nm的范围内表现出2%或更小的平均透射率的透射带。在另一示例中,平均透射率能够在0%或更大、0.1%或更大、0.3%或更大、0.4%或更大或者0.5%或更大的范围内调整,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小、1.0%或更小、0.8%或更小或者0.6%或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器可以具有在700nm至800nm的范围内表现出2%或更小的最大透射率的透射带。在另一示例中,最大透射率能够在0%或更大、0.2%或更大、0.4%或更大、0.6%或更大或者0.8%或更大的范围内调整,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小或者1.0%或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器可以具有在800nm至1000nm的范围内表现出2%或更小的平均透射率的透射带。在另一示例中,平均透射率可以在0%或更大、0.1%或更大、0.3%或更大、0.4%或更大或者0.5%或更大的范围内调整,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小、1.0%或更小、0.8%或更小或者0.6%或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器可以具有在800nm至1000nm的范围内表现出2%或更小的最大透射率的透射带。在另一示例中,最大透射率能够在0%或更大、0.2%或更大、0.4%或更大、0.6%或更大或者0.8%或更大的范围内调整,和/或在1.8%或更小、1.6%或更小、1.4%或更小、1.2%或更小或者1.0%或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器可以具有在1000nm至1200nm的范围内表现出5%或更小的平均透射率的透射带。在另一示例中,平均透射率可以在0%或更大、0.5%或更大、1%或更大、1.5%或更大、2.0%或更大或者2.5%或更大的范围内调整,和/或在4.5%或更小、4%或更小、3.5%或更小、3%或更小或者2.5%或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器可以具有在1000nm至1200nm的范围内表现出10%或更小的最大透射率的透射带。在另一示例中,最大透射率可以在0%或更大、1%或更大、2%或更大、3%或更大、4%或更大或者5%或更大的范围内调整,和/或在9%或更小、8%或更小、7%或更小、6%或更小或者5%或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器在1200nm的波长处可以具有10%或更小的透射率。在另一示例中,透射率能够在1%或更大、2%或更大、3%或更大、4%或更大或者5%或更大的范围内调整,和/或在9%或更小、8%或更小、7%或更小、6%或更小或者5.5%或更小的范围内进一步调整。
光学滤波器能够具有在上述范围内的纹波值,并且即使当入射角改变时也可以保持低纹波值。
因此,光学滤波器的入射角为0°时的纹波值以及入射角为0°时的纹波值和入射角为40°时的纹波值可以在上述范围内。
如上所述,红外吸收玻璃(所谓的蓝玻璃)相对于近红外区本身展现出吸收特性,但准确阻挡可见光的短波长区中的紫外光和可见光的长波长区中的红外光的特性差,并且因此难以获得可见光的锐利的透射带。
然而,在本申请中,通过适当地形成上述紫外吸收层和/或红外吸收层,即使当应用近红外吸收玻璃时,也能够获得上述优良的光谱。
此时能够应用的红外吸收层和/或紫外吸收层的具体类型如上所述。
本申请还涉及包括光学滤波器的图像捕捉装置。在这种情况下,图像捕捉装置的配置方法或光学滤波器的应用方法没有被特别地限制,并且可以应用已知的配置和应用方法。
此外,本申请的光学滤波器的使用不限于图像捕捉装置,并且可以应用于需要近红外切割的其他各种应用(例如,诸如PDP的显示装置等)。
下面,将通过示例详细描述本申请,但本申请的范围不受以下示例的限制。
1.透射光谱的评估
红外吸收玻璃(红外吸收基板)和在玻璃上形成红外吸收层、紫外吸收层和/或介电膜的堆叠层结构(光学滤波器等)的透射光谱是使用分光光度计(制造商:Perkinelmer,产品名称:Lambda750分光光度计)从通过将吸收玻璃切割成一定尺寸(宽度、长度和厚度分别为10毫米、10毫米和0.2毫米)获得的样品中测量的。根据设备的手册,针对每个波长和入射角测量透射光谱。样品(红外吸收玻璃等)被放置在分光光度计的测量光束与检测器之间的直线上,并且在将测量光束的入射角从0°改变到40°的同时检查透射光谱。除非另有说明,否则在该示例中的透射光谱结果是入射角为0°时的结果,并且在这种情况下,入射角0°是与样品的表面法线方向平行的方向。
2.折射率的评估
制备示例1:紫外吸收层材料的制备
紫外吸收层材料是通过将在约340nm至390nm的范围内表现出吸收最大值的基于三嗪(triazine)的染料与粘合剂树脂混合来制备的。使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粘合剂作为粘合剂树脂。通过在环己酮(cyclohexanone)中混合粘结剂树脂和吸收剂来制备材料,并且相对于100份重量的粘结剂树脂,混合约5份重量的染料。
制备示例2:近红外吸收层材料的制备
使用下述吸收剂来制备近红外吸收层:具有在约700nm至720nm的范围中的吸收最大波长并且具有约50nm至60nm的半峰全宽(FWHM)的红外吸收剂(1)(基于方酸菁的染料)、具有在约730nm至750nm的范围中的吸收最大波长和约60nm至70nm的半峰全宽(FWHM)的红外吸收剂(2)(基于方酸菁的染料)以及在约760nm至780nm的范围中的吸收最大波长并且具有约90nm至100nm的半峰全宽(FWHM)的红外吸收剂(3)(基于方酸菁的染料)。
将上述三种类型的红外吸收剂与粘合剂树脂混合以制备材料。环烯烃聚合物(COP)被用作粘合剂树脂。
通过将粘合剂树脂和吸收剂与甲苯(toluene)混合来制备材料,并且混合比率为吸收剂(1)、吸收剂(2)和吸收剂(3)相对于100份重量的粘合剂树脂分别为0.1份重量、0.2份重量和0.4份重量。
示例1
使用具有如图6所示的透射光谱的近红外吸收玻璃作为基板。近红外吸收玻璃是通过包括诸如铜离子的着色成分来赋予其吸收性质的玻璃,并且也被称为蓝玻璃,并且该示例中使用了PTOT公司的商用产品。近红外吸收玻璃的光谱特性总结在下面的表1中。
近红外吸收玻璃具有约1.57的折射率。
使用紫外吸收层材料在近红外吸收玻璃的一个表面上形成紫外吸收层。紫外吸收层是通过将制备示例1的材料涂覆在近红外吸收玻璃上并且在处于140℃的热炉(furnace)中干燥约2小时以具有约3微米(μm)的厚度而形成的。
在形成紫外吸收层的状态下的透射光谱如图7中所示。如图7中所示,能够确认由紫外吸收层形成的紫外区(约300nm至390nm的波长范围)的透射率降低到1%或更小,并且可见光透射带的T50%开启波长移位到较长的波长。
通过使用制备示例2的红外吸收层材料,在紫外吸收层上形成红外吸收层。通过将制备示例2的材料在处于130℃的热炉中干燥2小时,形成厚度约为3.5微米的红外吸收层。在形成红外吸收层的状态下的透射光谱如图8中所示。如图8中所示,能够确认由红外吸收层形成的红外区(约700nm至1000nm的波长范围)的透射率降低到1%或更小,并且可见光透射带的T50%截止波长移位到较短的波长。
在其上形成有紫外吸收层和红外吸收层的玻璃上形成介电膜。介电膜是通过离子束辅助沉积(ion-beam assisted deposition)方式沉积子层来形成的。沉积期间的真空水平和温度条件分别被设定为5.0E-5Torr和120℃,并且IBS(离子束溅射)源电压和电流分别被设定为350V和850mA。以上述方式,通过交替沉积TiO2层(约2.61的折射率)-高折射层和SiO2层(约1.46的折射率)-低折射层来形成介电膜。
形成成为子层的总共六个高折射层和低折射层,并且具体地,在红外吸收层上依次形成TiO2层(厚度约12.4nm)、SiO2层(厚度约30.3nm)、TiO2层(厚度约43.7nm)、SiO2层(厚度约13nm)、TiO2层(厚度约30.4nm)和SiO2层(厚度约85.3nm)以形成介电膜。在该介电膜中,以下方程1的n1为约2.61(TiO2层的折射率),n2为约1.46(SiO2层的折射率),并且ns为约1.57(近红外吸收玻璃的折射率),p为2.5(=(6-1)/2),并且V为约5.70。
[方程2]
V=K×{[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)-1]/[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)+1]}2
作为下一步,通过在近红外吸收玻璃的未形成红外吸收层的表面上依次形成TiO2层(厚度约12.4nm)、SiO2层(厚度约30.3nm)、TiO2层(厚度约43.7nm)以及SiO2层(厚度约13nm)、TiO2层(厚度约30.4nm)和SiO2层(厚度约85.3nm)并且因此将SiO2层(厚度约85.3nm)作为最外层,光学滤波器被制备成包括存在于两侧上的介电膜。
光学滤波器的谱如图9中所示。如图9中所示,能够看出,光学滤波器的可见光透射率高于近红外吸收玻璃的可见光透射率,并且可见光透射带的T50%截止波长移位到较长的波长。
下面的表1示出了近红外吸收玻璃、具有紫外吸收层的近红外吸收玻璃(滤波器A)、在滤波器A上形成红外吸收层的情况(滤波器B)以及在滤波器B的两侧上形成具有V值为5.70的介电膜的光学滤波器的透射光谱特性的总结。下面的表1中的透射率的单位是%。
下面的表1中的平均透射率(Tave)是通过将针对相应波长区段中的每个波长的透射率之和除以波长数量(N)获得的值,如上所述,并且在这种情况下,针对每个波长的透射率是以1nm为单位计算的。
【表1】
比较例1
制备与示例1中相同的光学滤波器,以与示例1相同的方式通过离子束辅助沉积在红外吸收层上形成具有高折射率和低折射率的堆叠的总共19层的介电膜,只是在其中没有以相同的方式形成红外吸收层的近红外吸收玻璃上形成22层的介电膜。在红外吸收层上形成的介电膜是为了表现出具有可见光反射防止性质的所谓的抗反射层的性质,而在近红外吸收玻璃上形成的介电膜是为了表现出具有红外反射性质的所谓的红外层的性质。
具有红外层特性和抗反射层特性的介电膜的形成材料和厚度,以及堆叠顺序在下面的表2和表3中示出。因此,具有红外层特性的介电膜的V值为21.9,并且具有抗反射层特性的介电膜的V值为约18.9。
表2
表3
测试示例1
对示例中制备的光学滤波器在入射角为0°、30°和40°时的透射光谱进行评估,并且结果如图10中所示。如从图10中能够看出的,无论入射角如何,示例的光学滤波器几乎表现出相同的谱。此外,可见光透射带的T10%开启和T10%截止实质上没有相对于入射角而移位。
图11示出了关于比较例1分别在入射角为0°、30°和40°时的透射光谱。如从图11能够看出的,在比较例1中,可见光透射带的T10%开启相对于入射角移位5nm或更多。
测试示例2
图12是在450nm至560nm的范围内的波长(入射角0°)处的透射光谱的放大图,以确认示例和比较例的光学滤波器的纹波值。
如从图中清楚地看出,对于比较例1的光学滤波器的情况,可以预期相对于波长的透射率波动显著地发生,并且因此表现出大的纹波值,而在示例1的光学滤波器中,几乎没有观察到波动。
图13和图14是在450nm至560nm的范围内的透射率的平均值(实线)和测量值(点)的放大图,以分别确认示例1和比较例1的纹波值(入射角:0°),并且示例1与比较例1之间的差能够在图中更清楚地识别。
对于示例1,入射角为0°时的纹波值为约1.17%,入射角为40°时的纹波值为约1.20%,以及对于比较例1,入射角为0°时的纹波值为约2.40%,并且入射角为40°时的纹波值为约7.08%。
用于确认纹波值的透射率的平均值(平均透射率)是使用Minitab工具(统计学分析程序)用三次样条法的回归方程计算的值。
Claims (23)
1.一种光学滤波器,包括:
透明基板;以及
介电膜,所述介电膜形成在所述透明基板的一个或两个表面上并且包括两个或更多个子层,其中,在450nm至560nm的波长范围中,入射角为0°时的纹波值为2.5%或更小。
2.根据权利要求1所述的光学滤波器,其中,在450nm至560nm的波长范围中,所述入射角为0°时的所述纹波值(R0)与入射角为40°时的纹波值(R40)之间的差的绝对值在0至2.5%的范围中。
3.根据权利要求1所述的光学滤波器,所述光学滤波器具有透射带,其中,T50%开启波长在400nm至420nm的范围中,T50%截止波长在610nm至650nm的范围中,并且在425nm至560nm的波长范围中,平均透射率为85%或更大。
4.根据权利要求3所述的光学滤波器,其中,在425nm至560nm的波长范围中,平均透射率为87%或更大。
5.根据权利要求3所述的光学滤波器,在300nm至390nm的波长范围内,所述光学滤波器具有2%或更小的平均透射率和最大透射率。
6.根据权利要求3所述的光学滤波器,所述光学滤波器在700nm的波长处具有2%或更小的透射率;在700nm至800nm的波长范围内具有2%或更小的平均透射率和最大透射率;在800nm至1000nm的波长范围内具有2%或更小的平均透射率和最大透射率;在1000nm至1200nm的波长范围内具有5%或更小的平均透射率和10%或更小的最大透射率;以及在1200nm的波长处具有10%或更小的透射率。
7.根据权利要求1所述的光学滤波器,其中,所述透明基板是近红外吸收玻璃基板。
8.根据权利要求1所述的光学滤波器,其中,所述透明基板是包含氟磷酸盐玻璃基板的CuO或包含磷酸盐玻璃基板的CuO。
9.根据权利要求1所述的光学滤波器,其中,所述介电膜包括具有不同的折射率并且交替地堆叠的第一子层和第二子层。
10.根据权利要求9所述的光学滤波器,其中,所述第一子层和所述第二子层形成为使得根据下面的方程2的V值为17或更小:
[方程2]
V=K×{[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)-1]/[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)+1]}2
其中,n1是所述第一子层的折射率,n2是所述第二子层的折射率,ns是所述透明基板的折射率,K是所述介电膜中的所述第一子层和所述第二子层的总层数,p是方程2中的满足K=(2p+1)的数。
11.根据权利要求10所述的光学滤波器,其中,所述第一子层的所述折射率(n1)与所述第二子层的所述折射率(n2)的比率(n1/n2)在1.4至2.0的范围中。
12.根据权利要求11所述的光学滤波器,其中,所述第一子层的所述折射率(n1)在1.8至3.5的范围中。
13.根据权利要求10所述的光学滤波器,其中,所述第一子层的所述折射率(n1)与所述透明基板的所述折射率(ns)的比率(n1/ns)在1.4至2.0的范围中。
14.根据权利要求10所述的光学滤波器,其中,所述方程2中的K为15或更小。
15.根据权利要求10所述的光学滤波器,其中,所述第一子层和所述第二子层的厚度分别在5nm至200nm的范围中,并且所述介电膜中包括的所述第一子层的所述厚度和所述第二子层的所述厚度的平均值在5nm至70nm的范围中。
16.根据权利要求1所述的光学滤波器,其中,所述介电膜具有在100nm至500nm的范围中的厚度。
17.根据权利要求1所述的光学滤波器,其中,所述介电膜形成在所述透明基板的两个表面上。
18.根据权利要求1所述的光学滤波器,所述光学滤波器还包括所述介电膜,所述介电膜仅被形成为具有不同的折射率,以包括交替地堆叠的第一子层和第二子层,并且具有所述第一子层和所述第二子层的根据下面的方程2为17或更小的V值:
[方程2]
V=K×{[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)-1]/[(n1/n2)2p×(n1 2/ns)+1]}2
其中,n1是所述第一子层的折射率,n2是所述第二子层的折射率,ns是所述透明基板的折射率,K是所述介电膜中的所述第一子层和所述第二子层的总层数,p是方程2中的满足K=(2p+1)的数。
19.根据权利要求1所述的光学滤波器,所述光学滤波器还包括选自由红外吸收层和紫外吸收层组成的组中的至少一个层。
20.一种光学滤波器,包括:
近红外吸收玻璃基板;以及
形成在所述透明基板的一侧或两侧上的紫外吸收层和红外吸收层,其中,T50%开启波长在400nm至420nm的范围中,T50%截止波长在610nm至650nm的范围中,其中,所述光学滤波器具有在425nm至560nm的波长范围内表现出85%或更大的平均透射率的透射带,并且其中,所述光学滤波器在300nm至390nm的波长范围内展现出2%或更小的平均透射率和最大透射率并且在700nm的波长处展现出2%或更小的透射率,以及在700nm至800nm的波长范围内展现出2%或更小的平均透射率和最大透射率。
21.根据权利要求20所述的光学滤波器,其中,所述红外吸收层包括:具有在700nm至720nm的范围中的吸收最大波长和在50nm至60nm的范围中的半峰全宽的第一吸收剂;具有在730nm至750nm的范围中的吸收最大波长和在60nm至70nm的范围中的半峰全宽的第二吸收剂;以及具有在760nm至780nm的范围中的吸收最大波长和在90nm至100nm的范围中的半峰全宽的第三吸收剂。
22.根据权利要求20所述的光学滤波器,其中,所述紫外吸收层包括具有340nm至350nm的范围中的吸收最大波长的第一吸收剂和具有在360nm至370nm的范围中的吸收最大波长的第二吸收剂。
23.一种图像捕捉装置,包括权利要求1至22中任一项所述的光学滤波器。
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