CN117849926A - 滤光器和图像获取装置 - Google Patents

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CN117849926A CN202311262052.1A CN202311262052A CN117849926A CN 117849926 A CN117849926 A CN 117849926A CN 202311262052 A CN202311262052 A CN 202311262052A CN 117849926 A CN117849926 A CN 117849926A
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Abstract

本发明为了其使用提供了滤光器和图像获取装置。在本发明中，提供有效阻挡紫外线和红外线并且在可见光中表现出高透射率的滤光器是可能的。此外，提供即使在入射角改变时也稳定地保持透射特性的滤光器是可能的。此外，提供不表现出诸如波纹、花瓣眩光和卷曲的问题的滤光器是可能的。

Description

滤光器和图像获取装置
技术领域
本发明涉及滤光器和图像获取装置。
背景技术
滤光器在使用电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的图像获取装置中使用。这样的滤光器用于取得良好的颜色再现性并清晰的图像，并且也被称作近红外截止滤光片。因此，对于这样的滤光器，需要各种特性。
滤光器必须在有效阻挡紫外区和红外区中的光的同时以高透射率透射可见光。为了实现这样的特性，在要被阻挡的紫外光与可见光之间的边界处以及红外光与可见光之间的边界处需要透射率的迅速且急剧的变化。
即使当入射角改变时，滤光器也需要保持如上所述的透射特性和阻挡特性。随着这样的广角相机的发展，这些特性变得更重要，并且对即使在更宽的入射角下也保持透射特性和阻挡特性的滤光器的需求更大。
对于滤光器，应抑制被称为波纹的现象也为必要的。波纹为在可见光区中出现透射率的时段性变化的现象以及时段性地观察到预定区中的实际透射率与对应区的平均透射率相比增大和减小的现象。图像获取装置对于相应的RGB(红色、绿色、蓝色)颜色中的每个通过传感器感测透射通过滤光器的可见光。考虑对于每个波长的平均透射率来调整RGB的每个传感器的灵敏度。当出现波纹时，在由传感器识别的光中出现波动，并且因此，颜色再现性降低。这样的波纹现象可能产生透射率在可见光区中短暂下降的区(被称作空区(Bunk Region))，从而引起重影(Ghost)现象。这种重影现象也使颜色再现性劣化。
近来，被称作花瓣眩光(Petal Flare)的现象也变成问题。花瓣眩光现象是指尽管在拍摄照片时红线未由肉眼观察到但红线在照片中示出的现象。其由于存在来自发光体的红线示出为花叶的形状的许多情况而也被称作花瓣眩光。由于包括在图像获取装置中的传感器的灵敏度增加并且滤光器的透射率增大以取得更清楚的图片，因此花瓣眩光的出现增加。
由于图像获取装置在各种环境中使用并且频繁在恶劣条件下使用，因此需要滤光器具有优异的耐久性，以即使在恶劣条件下也保持其光学特性。例如，当包括介电膜的滤光器暴露于严峻条件下时，出现被称作卷曲的翘曲。这样的卷曲在滤光器的制备工艺中引起各种问题。例如，卷曲滤光器在清洁工艺中可能由于托盘夹具脱落而引起损坏，在切割工艺中可能引起质量的劣化，并且甚至在掩模印刷工艺期间可能引起遮光膜的均匀性劣化或损坏。
作为公知的滤光器，包括包含吸收剂的吸收层和/或采用介电膜的反射层的滤光器是已知的。当使用介电膜时，能够阻挡紫外区和/或红外区中的光。然而，介电膜具有透射率曲线根据入射角而改变(偏移)的特性。因此，为了弥补介电膜的缺点，使用依赖透射率具有小的入射角的包含近红外吸收染料的吸收层的滤光器也是已知的。
采用具有近红外吸收性质的所谓的红外吸收玻璃(也被称作蓝色玻璃)作为衬底的滤光器也是已知的。红外吸收玻璃为诸如CuO的材料添加到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，由于红外吸收玻璃甚至在可见光区中也表现出一定程度的吸收特性，因此存在可见光的透射率也降低的问题。因此，取得表现出期望的阻挡特性和透射特性、不根据入射角而使透射特性偏移并且不产生波纹和花瓣眩光等的滤光器是困难的问题。
发明内容
本发明的目的是为了其使用提供有效阻挡紫外线和红外线并且在可见光中表现出高透射率的滤光器。
本发明的另一目的是为了其使用提供即使在入射角改变时也稳定地保持透射特性从而防止示出诸如波纹或花瓣眩光的问题的滤光器。
根据本发明的实施例，提供了滤光器，该滤光器包括：红外吸收衬底，红外吸收衬底包含铜；第一介电膜，第一介电膜形成在红外吸收衬底的第一表面上并且包括分别具有不同的折射率的第一子层和第二子层重复堆叠的结构；以及第二介电膜，第二介电膜形成在红外吸收衬底的第二表面上并且包括分别具有不同的折射率的第三子层和第四子层重复堆叠的结构；下面的公式1中的对于第一介电膜的V值限定为V1，并且公式1中的对于第二介电膜的V值限定为V2，其中，
公式1：
其中，n1为对于第一子层与第二子层之间或第三子层与第四子层之间的具有较大折射率的子层的折射率；n2为对于第一子层与第二子层之间或第三子层与第四子层之间的具有较小折射率的子层的折射率；R为n1与n2的比率(n1/n2)；Cu为包含在红外吸收衬底中的铜的量；K为第一介电膜中的第一子层和第二子层的总数或第二介电膜中的第三子层和第四子层的总数；并且2p为K-1，其中，V1和V2之和在45至75的范围内；V2与V1的比率(V2/V1)在0.1至2的范围内；并且对于第一介电膜或第二介电膜的在600nm至900nm的波长范围内的表现出50％的反射率的最短波长为720nm或更长或者不存在。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，红外吸收衬底中的铜的量在7重量％至30重量％的范围内。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，红外吸收衬底为包含CuO的氟磷酸盐玻璃衬底或包含CuO的磷酸盐玻璃衬底。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，红外吸收衬底在700nm至800nm的波长范围内具有20％或更小的最大透射率，并且在700nm至800nm的波长范围内具有10％或更小的平均透射率。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，红外吸收衬底在800nm至1,000nm的波长范围内具有5％或更小的最大透射率，并且在800nm至1,000nm的波长范围内具有5％或更小的平均透射率。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，红外吸收衬底在1,000nm至1,200nm的波长范围内具有10％或更小的最大透射率，并且在1,000nm至1,200nm的波长范围内具有10％或更小的平均透射率。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，根据公式1的对于第一介电膜的V值(V1)在10至50的范围内。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，对于第一介电膜的在700nm至800nm的波长范围内的最大反射率为30％或更小，并且对于第一介电膜的在700nm至800nm的波长范围内的平均反射率为15％或更小。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，根据公式1的对于第二介电膜的V值(V2)在10至50的范围内。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，第二介电膜在700nm至800nm的波长范围内具有50％或更大的最大反射率，并且在700nm至800nm的波长范围内具有30％或更大的平均反射率。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，第二介电膜在800nm至1,000nm的波长范围内具有70％或更大的最大反射率，并且在800nm至1,000nm的波长范围内具有70％或更大的平均反射率。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，对于第一介电膜或第二介电膜的在600nm至900nm的波长范围内的平均反射率为80％或更小。
在实施例中，本发明中的滤光器进一步包括在红外吸收衬底的一个或两个表面上的光吸收层。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，对于第一介电膜的厚度(T1)与第二介电膜的厚度(T2)的比率(T1/T2)在0.1至2的范围内。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，第一子层和第二子层中的每个具有在1nm至300nm的范围内的厚度，并且第一子层和第二子层的厚度的平均值在50nm至300nm的范围内。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，第三子层和第四子层中的每个具有在1nm至300nm的范围内的厚度，并且第三子层和第四子层的厚度的平均值在50nm至250nm的范围内。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，700nm至800nm的波长范围内的最大透射率为3％或更小，并且700nm至800nm的波长范围内的平均透射率为2％或更小。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，800nm至1,000nm的波长范围内的最大透射率为1％或更小，并且800nm至1,000nm的波长范围内的平均透射率为1％或更小。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，在350nm至425nm的波长区内的表现出50％的透射率的最短波长在400nm至425nm的范围内。
在实施例中，对于本发明中的滤光器，在560nm至700nm的波长区内的表现出50％的透射率的最长波长在590nm至680nm的范围内。
在实施例中，图像获取装置包括本发明中的滤光器。
附图说明
图1至图4是示出本发明的滤光器的示例性结构的图。
图5是在实施例中应用的红外吸收衬底的透射率光谱。
图6、图8、图12、图14和图16是在实施例或比较例中应用的介电膜的透射率光谱。
图7、图9、图13、图15和图17是在实施例或比较例中应用的介电膜的反射率光谱。
图10和图11是在比较例中应用的透明衬底的透射率光谱。
图18是实施例的滤光器的透射率光谱。
图19至图23是比较例的滤光器的透射率光谱。
图24是当应用实施例的滤光器时用于确认花瓣眩光现象的照片图像。
图25是当应用比较例的滤光器时用于确认花瓣眩光现象的照片图像。
图26是用于利用三点支撑件测量Bow的示意性视图。
具体实施方式
说明书中使用的各种实施例和术语不旨在将说明书中描述的技术特征限于特定实施例，而是应理解为包括实施例的各种修改、等同物或替代物。结合附图的描述，相似的附图标记可以用于相似或相关的组件。除非相关上下文另有清楚指示，否则与一物对应的名词的单数形式可以包括一个或多个元件。
将参考相关联的附图来描述实施例。在描述呈现的实施例时，相同的名称和相同的附图标记用于相同的组件，并且将省略其附加描述。另外，在描述本发明的实施例时，相同的名称和附图标记用于具有相同功能的组件，并且其与现有技术实质上不完全相同。
根据各种实施例，诸如“包括”或“具有”的术语旨在指定说明书中描述的特征、数字、步骤、操作、组件、部件或组合的存在。然而，应理解的是，上文不排除其它特征、数字、步骤、操作、组件、部件或组合中的一种或多种的添加或存在的可能性。
对于本发明中提及的测量温度的结果可能影响的那些物理性质，除非另有说明，否则其在室温下测量。在本发明中使用的术语“室温”是指不加热或不降低的自然温度，其意味着在10℃至30℃的范围内的任何温度，例如，大约23℃的温度或大约25℃的温度。另外，在本说明书中，除非另有说明，否则温度的单位为摄氏度(℃)。
术语“大气压力”为不加压或减压的自然压力。其通常意味着具有大约740mmHg至780mmHg的值的大约1atm的大气压力。在测量的湿度影响结果的物理性质的情况下，物理性质为在自然湿度下测量的物理性质，自然湿度在室温和/或大气压力下没有特别控制。
在本发明中涉及的光学特性(例如，折射率)为根据波长而变化的特性的情况下，除非另有说明，否则光学特性为对于具有520nm的波长的光所取得的结果。
除非另有说明，否则在本发明中使用的术语“透射率”或“反射率”意味着在特定波长下确认的实际透射率(测量的透射率)或实际反射率(测量的反射率)。
除非入射角具体地说明，否则在本发明中使用的术语“透射率”或“反射率”为使用紫外和可见分光光度计测量的值，并且意味着在基于测量目标表面的法线的0°的入射角下的对于光的透射率或反射率。
在本发明中，除非另有说明，否则术语“平均透射率”为在于预定波长区内从最短波长起将波长增加1nm的同时测量每个波长的透射率之后取得测量的透射率的算术平均值的结果。例如，在350nm至360nm的波长范围内的平均透射率为在350nm、351nm、352nm、353nm、354nm、355nm、356nm、357nm、358nm、359nm和360nm的波长下测量的透射率的算术平均值。
在本说明书中，术语“最大透射率”是指在于预定波长区内从最短波长起将波长增加1nm的同时测量每个波长的透射率时的最大透射率。例如，在350nm至360nm的波长范围内的最大透射率为在350nm、351nm、352nm、353nm、354nm、355nm、356nm、357nm、358nm、359nm和360nm的波长下测量的透射率当中的最高透射率。
在本发明中，除非另有说明，否则术语“平均反射率”为在于预定波长区内从最短波长起将波长增加1nm的同时测量每个波长的反射率之后取得测量的反射率的算术平均值的结果。例如，在350nm至360nm的波长范围内的平均反射率为在350nm、351nm、352nm、353nm、354nm、355nm、356nm、357nm、358nm、359nm和360nm的波长下测量的反射率的算术平均值。
在本说明书中，术语“最大反射率”是指在于预定波长区内从最短波长起将波长增加1nm的同时测量每个波长的反射率时的最大反射率。例如，在350nm至360nm的波长范围内的最大反射率为在350nm、351nm、352nm、353nm、354nm、355nm、356nm、357nm、358nm、359nm和360nm的波长下测量的反射率当中的最高反射率。
在本发明中使用的术语“入射角”为垂直于待评估的表面的角。例如，滤光器的在0°的入射角下的透射率意味着对于在与滤光器表面的法线平行的方向上入射的光的透射率。此外，对于在40°的入射角下的透射率为在相对于滤光器表面的法线在顺时针或逆时针方向上形成40°的角的入射光的透射率。入射角的这种限定同样适用于诸如透射率的其它特性。
本发明的滤光器层能够高效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，并且实现具有高透射率的可见光透射波段。本发明的滤光器可以包括透明衬底，并且可以应用所谓的红外吸收衬底作为透明衬底。红外吸收衬底为在红外区的至少一部分中表现出吸收特性的衬底。通过包括铜而表现出以上特性的所谓的蓝色玻璃为红外吸收衬底的代表性示例。这样的红外吸收衬底在构造阻挡红外区中的光的滤光器上为有用的，但由于吸收特性而在确保可见光区中的高透射率上为不利的。在本发明中，通过选择红外吸收衬底并且将其与特定介电膜结合，提供在高效阻挡期望的紫外区和红外区中的光的同时在可见光区中表现出高透射率特性的滤光器是可能的。
对于红外吸收衬底，可以使用在425nm至560nm的范围内具有75％或更大的平均透射率的衬底。再举个示例，平均透射率可以在77％或更大、79％或更大、81％或更大、83％或更大、85％或更大、87％或更大、89％或更大、或者91％或更大和/或98％或更小、96％或更小、94％或更小、或者92％或更小的范围内。
对于红外吸收衬底，可以使用在425nm至560nm的范围内具有80％或更大的最大透射率的衬底。再举个示例，最大透射率可以在82％或更大、84％或更大、86％或更大、88％或更大、90％或更大、或者92％或更大和/或100％或更小、98％或更小、96％或更小、或者94％或更小的范围内。
对于红外吸收衬底，可以使用在350nm至390nm的范围内具有75％或更大的平均透射率的衬底。再举个示例，平均透射率可以在77％或更大、79％或更大、或者81％或更大和/或98％或更小、96％或更小、94％或更小、92％或更小、90％或更小、88％或更小、86％或更小、或者84％或更小的范围内。
对于红外吸收衬底，可以使用在350nm至390nm的范围内具有80％或更大的最大透射率的衬底。再举个示例，最大透射率可以在82％或更大、84％或更大、或者86％或更大和/或100％或更小、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。
对于红外吸收衬底，可以使用在700nm的波长下具有30％或更小的透射率的衬底。再举个示例，透射率可以在28％或更小、26％或更小、24％或更小、22％或更小、20％或更小、18％或更小、16％或更小、14％或更小、或者12％或更小、或者0％或更大、2％或更大、4％或更大、6％或更大、8％或更大、10％或更大、或者12％或更大的范围内。
对于红外吸收衬底，可以使用在700nm至800nm的范围内具有10％或更小的平均透射率的衬底。再举个示例，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％或更大、2.5％或更大、3％或更大、或者3.5％或更大和/或9％或更小、8％或更小、7％或更小、6％或更小、5％或更小、或者4％或更小的范围内。
对于红外吸收衬底，可以使用在700nm至800nm的范围内具有20％或更小的最大透射率的衬底。再举个示例，最大透射率可以在0％或更大、2％或更大、6％或更大、8％或更大、10％或更大、或者12％或更大和/或19％或更小、18％或更小、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、或者10％或更小的范围内。
对于红外吸收衬底，可以使用在800nm至1000nm的范围内的表现出5％或更小的平均透射率的衬底。再举个示例，可以在0％或更大、0.1％或更大、0.2％或更大、或者0.3％或更大和/或4.8％或更小、4.6％或更小、4.4％或更小、4.2％或更小、4.0％或更小、3.8％或更小、3.6％或更小、3.4％或更小、3.2％或更小、3.0％或更小、2.8％或更小、2.6％或更小、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、或者0.6％或更小的范围内进一步调整平均透射率。
对于红外吸收衬底，可以使用在800nm至1000nm的范围内的表现出5％或更小的最大透射率的衬底。再举个示例，最大透射率可以在0％或更大、0.2％或更大、0.4％或更大、或者0.6％或更大和/或4.8％或更小、4.6％或更小、4.4％或更小、4.2％或更小、4.0％或更小、3.8％或更小、3.6％或更小、3.4％或更小、3.2％或更小、3.0％或更小、2.8％或更小、2.6％或更小、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、或者0.6％或更小的范围内。
对于红外吸收衬底，可以应用在1000nm至1200nm的范围内具有10％或更小的平均透射率的衬底。再举个示例，平均透射率可以在0％或更大、0.5％或更大、1％或更大、或者1.5％或更大和/或9.5％或更小、9％或更小、8.5％或更小、8％或更小、7.5％或更小、7％或更小、6.5％或更小、6％或更小、5.5％或更小、5％或更小、4.5％或更小、4％或更小、3.5％或更小、3％或更小、2.5％或更小、或者2％或更小的范围内。
红外吸收衬底可以具有在1000nm至1200nm的范围内的表现出10％或更小的最大透射率的透射波段。再举个示例，最大透射率可以为0％或更大、0.5％或更大、1％或更大、1.5％或更大、2％或更大、2.5％或更大、3％或更大、或者3.5％或更大和/或9％或更小、8％或更小、7％或更小、6％或更小、5％或更小、或者4％或更小。
具有以上特性的红外吸收衬底能够与本发明的介电膜结合以形成期望的滤光器。作为这样的衬底，因所谓的红外吸收玻璃而已知的衬底能够被使用。这样的玻璃为通过将CuO或类似物添加到氟磷酸盐类玻璃或磷酸盐类玻璃中而制造的吸收型玻璃。因此，在本发明中，举个示例，对于红外吸收衬底，可以使用包含CuO的氟磷酸盐玻璃衬底或包含CuO的磷酸盐玻璃衬底。在上文中，磷酸盐玻璃包括玻璃的结构的一部分由SiO2组成的硅磷酸盐玻璃。这样的吸收型玻璃是已知的，并且例如，可以使用第10-2056613号韩国授权专利中公开的如此玻璃或其它市售吸收型玻璃(例如，诸如Hoya、Short、PTOT的市售产品)。
这种红外吸收衬底包含铜。在本发明中，可以使用铜量在以重量计7％(7重量％)至30重量％的范围内的衬底。此时，在本说明书的示例中总结了用于测量铜量的方法。再举个示例，铜量可以为8重量％或更大、9重量％或更大、10重量％或更大、11重量％或更大、或者12重量％或更大、或者28重量％或更小、26重量％或更小、24重量％或更小、22重量％或更小、20重量％或更小、18重量％或更小、16重量％或更小、14重量％或更小、或者13重量％或更小。
具有这样的铜量的衬底倾向于表现出上述光学特性，并且因此其能够与稍后描述的介电膜结合而形成具有期望的特性的滤光器。可以在例如大约0.03mm至大约5mm的范围内调整红外吸收衬底的厚度，但不限于该数字。
本发明的滤光器可以包括在红外吸收衬底的两侧上的介电膜。为了方便，在下面的说明书中，形成在红外吸收衬底的两侧上的介电膜中的一个可以被称为第一介电膜，并且另一个可以被称为第二介电膜。
红外吸收衬底可以包括形成在第一表面上的第一介电膜和形成在第二表面上的第二介电膜。在上文中，第一表面意味着红外吸收衬底的任何一主表面，并且第二表面意味着红外吸收衬底的与第一表面相对的另一主表面。
图1是这样的滤光器的示例性结构，并且其为介电膜201和202形成在红外吸收衬底100的两个表面上的情况。第一介电膜和第二介电膜可以具有包括分别具有不同折射率的至少两个子层的多层结构，并且其可以包括两个子层重复堆叠的多层结构。例如，第一介电膜可以包括具有不同折射率的第一子层和第二子层重复堆叠的结构，并且第二介电膜可以包括具有不同折射率的第三子层和第四子层重复堆叠的结构。
第一子层和第二子层为通过折射率的差异来区分的子层，并且第三子层和第四子层也为通过折射率的差异来区分的子层。因此，只要第二子层的折射率与第一子层的折射率不同，第一子层可以由与第三子层或第四子层相同的材料制成，并且对于第二子层至第四子层也是如此。
通常，介电膜为通过重复堆叠具有低折射率的介电材料和具有高折射率的介电材料而形成的膜，并且其用于形成所谓的IR反射层和AR(抗反射)层。在本发明中可以应用用于形成常规AR层或IR反射层的介电膜。
能够通过与红外吸收衬底相关地调整介电膜的形成来提供期望的滤光器。例如，在本发明的滤光器中，以下根据公式1的第一介电膜的V值(V1)和根据公式1的第二介电膜的V值(V2)之和(V1+V2)可以在45至75的范围内。
[公式1]
在公式1中，R为对于确认第一介电膜的V值的情况的第一子层和第二子层当中的具有较大折射率的子层的折射率(n1)相对于第一子层和第二子层当中的具有较低折射率的子层的折射率(n2)的比率(n1/n2)和对于确认第二介电膜的V值的情况的第三子层和第四子层当中的具有较大折射率的子层的折射率(n1)相对于第三子层和第四子层当中的具有较低折射率的子层的折射率(n2)的比率(n1/n2)。
在公式1中，n2为对于确认第一介电膜的V值的情况的第一子层和第二子层当中的具有较低折射率的子层的折射率(n2)，并且n2为对于确认第二介电膜的V值的情况的第三子层和第四子层当中的具有较低折射率的子层的折射率(n2)。在公式1中，Cu为包括在红外吸收衬底中的铜的量。
在公式1中，K为对于确认第一介电膜的V值的情况的第一介电膜中的第一子层和第二子层的层的总数。K为对于确认第二介电膜的V值的情况的第二介电膜中的第三子层和第四子层的层的总数。在公式1中，2p为K-1。
确认公式1的V值的第一子层和第二子层为在第一介电膜中形成具有不同折射率的子层的重复堆叠结构的子层，并且第一子层和第二子层的总数可以为第一介电膜中的全部子层的总数的至少50％或更大、55％或更大、60％或更大、65％或更大、70％或更大、75％或更大、80％或更大、85％或更大、90％或更大、或者95％或更大。第一子层和第二子层的总数与全部子层的总数的比率的上限将不受限制，并且其可以为例如100％或更小或者小于100％。换句话说，第一介电膜可以仅包括第一子层和第二子层，或者其可以包括其它子层。
确认公式1的V值的第三子层和第四子层为在第二介电膜中形成具有不同折射率的子层的重复堆叠结构的子层，并且第三子层和第四子层的总数可以为第二介电膜中的全部子层的总数的至少50％或更大、55％或更大、60％或更大、65％或更大、70％或更大、75％或更大、80％或更大、85％或更大、90％或更大、或者95％或更大。第三子层和第四子层的总数与全部子层的总数的比率的上限将不受限制，并且其可以为例如100％或更小或者小于100％。换句话说，第二介电膜可以仅包括第三子层和第四子层，或者其可以包括其它子层。
再举个示例，V值之和(V1+V2)可以为46或更大、47或更大、48或更大、49或更大、50或更大、51或更大、52或更大、或者54或更大和/或73或更小、71或更小、69或更小、67或更小、65或更小、63或更小、61或更小、60或更小、59或更小、58或更小、57或更小、56或更小、或者55或更小、。
对于滤光器，第二介电膜的V值(V2)与第一介电膜的V值(V1)的比率(V2/V1)可以在0.1至2的范围内。再举个示例，比率(V2/V1)可以为0.2或更大、0.3或更大、0.4或更大、0.5或更大、0.6或更大、0.7或更大、0.8或更大、0.9或更大、1或更大和/或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、1.2或更小、1.1或更小。
形成为满足这样的条件的介电膜可以提供通过补充或改善红外吸收衬底的不足特性而在表现出期望的阻挡特性和透射特性的同时不引起诸如波纹和花瓣眩光的问题的滤光器。
公式1中的V值与第一子层和第二子层之间或第三子层和第四子层之间的折射率的差、衬底中的铜的量以及第一子层和第二子层或第三子层和第四子层的总数成比例，并且也与第一子层和第二子层之间或第三子层和第四子层之间的具有较低折射率的子层的折射率成反比。
影响V值的因素影响滤光器的单独的组件的透射特性和反射特性中的每个。
例如，随着衬底中的铜的量增加，衬底本身在长波长区中的吸收特性增大，并且示出了从近似550nm的波长起透射率的急剧减小。因此，如果衬底中的铜的量增加，则有利于阻挡长波长区中的光，但增加的铜的量使衬底的耐久性劣化。
第一子层与第二子层(或第三子层与第四子层)之间的折射率的差、第一子层和第二子层(或第三子层和第四子层)的层的总数以及第一子层和第二子层(或第三子层和第四子层)之间的较低折射率的子层的折射率影响对应的介电膜的透射特性和反射特性。
在本发明中，通过将衬底和介电膜结合为使第一介电膜和第二介电膜的V值之和在15至50的范围内并且使两个V值的比率(V2/V1)在4至12的范围内，对于滤光器中的每个元件(衬底和介电膜)，使用于示出滤光器的期望的光学特性的贡献部分最大化并且在消除可能不利地影响滤光器的特性的一个元件的特性的同时补充其它元件是可能的。因此，在本发明中，具有优异耐久性的滤光器以及其用途能够提供为使得紫外线和红外线被有效阻挡、在可见光中示出高透射率、即使当入射角改变时也稳定地保持特性以及不示出诸如波纹和花瓣眩光的问题。
例如，如果滤光器被配置为使得第一介电膜和第二介电膜的V值之和过大，则可能出现诸如滤光器的耐久性的减小和/或可见光区中的透射率的减小的问题，或者使用光的效率可能由于滤光器阻挡可见光区中的可用的长波长的光而劣化。如果滤光器被配置为使得第一介电膜和第二介电膜的V值之和太小，则滤光器的长波长区的阻光效率降低，并且在应当阻挡的长波长区中的一些区(例如，700nm至800nm)处可能出现透射率的局部增大。
如果第一介电膜和第二介电膜的V值的比率过分减小或增大，则可能出现诸如滤光器的耐久性的减小和/或可见光区中的透射率的减小的问题，或者使用光的效率可能由于滤光器阻挡可见光区中的可用的长波长的光而劣化。或者滤光器的长波长区中的阻光效率降低和/或在长波长区中的一些区(例如，700nm至800nm)处可能出现透射率的局部增大。
例如，在公式1中，第一子层和第二子层或第三子层和第四子层当中的高折射率层的折射率(n1)与低折射率层的折射率(n2)的比率(n1/n2)可以在大约1.4至2.0的范围内。再举个示例，比率可以为大约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。
在公式1中，第一子层和第二子层或第三子层和第四子层当中的高折射率层的折射率(n1)可以在大约1.8至3.5的范围内。再举个示例，折射率(n1)可以为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、或者大约3.3或更小、3.1或更小、2.9或更小、或者2.7或更小。
在公式1中，第一子层和第二子层或第三子层和第四子层当中的低折射率层的折射率(n2)可以在大约1.1至1.7的范围内。再举个示例，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、或者大约1.5或更小。
如上所述，公式1的Cu(换句话说，包括在红外吸收衬底中的铜的量)可以在7重量％至30重量％的范围内。当计算公式1的V值时，在忽略铜量的单位的情况下仅取代数字。换句话说，公式1的V值可以为无量纲的。再举个示例，公式1中的Cu可以为8重量％或更大、9重量％或更大、10重量％或更大、11重量％或更大、或者12重量％或更大、或者28重量％或更小、26重量％或更小、24重量％或更小、22重量％或更小、20重量％或更小、18重量％或更小、16重量％或更小、14重量％或更小、或者13重量％或更小。
对于第一介电膜的情况，公式1中确定2p的K(换句话说，第一子层和第二子层的层的总数(第一子层的层的数量+第二子层的层的数量))可以为2至50。再举个示例，对于第一介电膜的K值可以为3或更大、4或更大、5或更大、6或更大、7或更大、8或更大、9或更大、10或更大、11或更大、12或更大、13或更大、14或更大、15或更大、16或更大、17或更大、18或更大、19或更大、20或更大、21或更大、或者22或更大、或者48或更小、46或更小、44或更小、42或更小、40或更小、38或更小、36或更小、34或更小、32或更小、30或更小、29或更小、28或更小、27或更小、26或更小、25或更小、24或更小、23或更小、22或更小、或者21或更小。第一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，在此情况下，第一子层和第二子层中的每个的层的数量彼此相同，或者任一个可以具有一个或两个以上的层。包括在第一介电膜中的子层的总数可以为50或更小、48或更小、46或更小、44或更小、42或更小、40或更小、38或更小、36或更小、34或更小、32或更小、30或更小、29或更小、28或更小、27或更小、26或更小、25或更小、24或更小、23或更小、22或更小、或者21或更小、或者2或更大、3或更大、4或更大、5或更大、6或更大、7或更大、8或更大、9或更大、10或更大、11或更大、12或更大、13或更大、14或更大、15或更大、16或更大、17或更大、18或更大、19或更大、20或更大、21或更大、或者22或更大。
对于第二介电膜的情况，公式1中确定2p的K(换句话说，第三子层和第四子层的层的总数(第三子层的层的数量+第四子层的层的数量))可以为2至50。再举个示例，对于第一介电膜的K值可以为3或更大、4或更大、5或更大、6或更大、7或更大、8或更大、9或更大、10或更大、11或更大、12或更大、13或更大、14或更大、15或更大、16或更大、17或更大、18或更大、19或更大、20或更大、21或更大、或者22或更大、或者48或更小、46或更小、44或更小、42或更小、40或更小、38或更小、36或更小、34或更小、32或更小、30或更小、29或更小、28或更小、27或更小、26或更小、25或更小、24或更小、23或更小、22或更小、或者21或更小。第二介电膜可以包括第三子层和第四子层的重复堆叠结构，并且因此，在此情况下，第三子层和第四子层中的每个的层的数量彼此相同，或者任一个可以具有一个或两个以上的层。包括在第二介电膜中的子层的总数可以为例如50或更小、48或更小、46或更小、44或更小、42或更小、40或更小、38或更小、36或更小、34或更小、32或更小、30或更小、29或更小、28或更小、27或更小、26或更小、25或更小、24或更小、23或更小、22或更小、或者21或更小。再举个示例，其可以为2或更大、3或更大、4或更大、5或更大、6或更大、7或更大、8或更大、9或更大、10或更大、11或更大、12或更大、13或更大、14或更大、15或更大、16或更大、17或更大、18或更大、19或更大、20或更大、21或更大、或者22或更大。
对于滤光器，为第一介电膜的厚度(T1)与第二介电膜的厚度(T2)的比率(T2/T1)可以在0.1至2的范围内。再举个示例，比率(T2/T1)可以为0.2或更大、0.3或更大、0.4或更大、0.5或更大、0.6或更大、0.7或更大、0.8或更大、0.9或更大、或者1或更大、或者1.9或更小、1.8或更小、1.7或更小、1.6或更小、或者1.5或更小。其可以为大约1.4或更小、1.3或更小、1.2或更小、或者1.1或更小。形成为满足以上条件的介电膜可以提供通过补充或改善红外吸收衬底的特性的不足部分而在表现出期望的阻挡特性和透射特性的同时不引起诸如波纹、花瓣眩光和卷曲的问题的滤光器。
第一介电膜中的第一子层和第二子层或第二介电膜中的第三子层和第四子层中的每个的厚度可以根据使用意图来调整，但其可以在近似1nm至300nm的范围内。再举个示例，厚度可以为2nm或更大、3nm或更大、4nm或更大、5nm或更大、6nm或更大、7nm或更大、8nm或更大、9nm或更大、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、80nm或更大、85nm或更大、90nm或更大、95nm或更大、100nm或更大、110nm或更大、120nm或更大、130nm或更大、140nm或更大、150nm或更大、160nm或更大、170nm或更大、或者180nm或更大、或者290nm或更小、280nm或更小、270nm或更小、260nm或更小、250nm或更小、240nm或更小、230nm或更小、220nm或更小、210nm或更小、200nm或更小、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、15nm或更小、或者10nm或更小。
包括在第一介电膜中的第一子层和第二子层的厚度或第二介电膜中的第三子层和第四子层的厚度的平均值(算术均值)可以在大约50nm至300nm的范围内。再举个示例，平均值可以为55nm或更大、60nm或更大、65nm或更大、70nm或更大、75nm或更大、80nm或更大、85nm或更大、90nm或更大、95nm或更大、100nm或更大、105nm或更大、110nm或更大、115nm或更大、120nm或更大、或者125nm或更大、或者290nm或更小、280nm或更小、270nm或更小、260nm或更小、250nm或更小、240nm或更小、230nm或更小、220nm或更小、210nm或更小、200nm或更小、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、或者115nm或更小。
如以上陈述的，第一介电膜或第二介电膜的总厚度可以在大约500nm至大约5,000nm的范围内。再举个示例，厚度可以在1,000nm或更大、1,500nm或更大、2,000nm或更大、2,400nm或更大、2,500nm或更大、或者2,600nm或更大、或者4,800nm或更小、4,600nm或更小、4,400nm或更小、4,200nm或更小、4,000nm或更小、3,800nm或更小、3,600nm或更小、3,400nm或更小、3,200nm或更小、3,000nm或更小、2,800nm或更小、2,700nm或更小、2,600nm或更小、或者2,500nm或更小的范围内。
对于第一介电膜，在交替地包括第一子层和第二子层的堆叠结构中，一个表面可以形成为第一子层，并且另一表面可以形成为第二子层。例如，堆叠结构的在红外吸收衬底上的第一介电膜的表面可以由第一子层或第二子层形成，并且相对侧上的表面可以由第二子层或第一子层形成。然而，堆叠顺序可以改变。
在交替地包括第三子层和第四子层的堆叠结构中，第二介电膜的两个表面可以由相同的子层形成。例如，第三子层和第四子层当中的具有高折射率的层或具有低折射率的层可以形成在两个表面上。然而，堆叠顺序可以改变。
举个示例，公式1中的对于第一介电膜的V值(V1)可以在10至50的范围内。再举个示例，V1可以为12或更大、14或更大、16或更大、18或更大、20或更大、22或更大、24或更大、或者26或更大、或者48或更小、46或更小、44或更小、42或更小、40或更小、38或更小、36或更小、34或更小、32或更小、30或更小、28或更小、或者27或更小。
举个示例，公式1中的对于第二介电膜的V值(V2)可以在10至50的范围内。再举个示例，V2可以为12或更大、14或更大、16或更大、18或更大、20或更大、22或更大、24或更大、或者26或更大、或者48或更小、46或更小、44或更小、42或更小、40或更小、38或更小、36或更小、34或更小、32或更小、30或更小、28或更小、或者27或更小。具有以上特性的第一介电膜和第二介电膜可以与红外吸收衬底一起确保期望的光学特性。
用于形成第一介电膜或第二介电膜的材料(换句话说，用于形成子层中的每个的材料的种类)没有特别限制，并且可以应用已知的材料。通常，SiO2或诸如Na5Al3F14、Na3AlF6或MgF2的氟化物可以为了低折射子层的制备而应用，并且TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZnS或ZnSe可以为了高折射子层的制备而应用。然而，在本发明中应用的材料可以不限于此。
为了取得适当的效果，第一介电膜和第二介电膜中的一个可以使用具有比另一个介电膜强的反射特性的介电膜。例如，第二介电膜可以具有比第一介电膜高的反射特性。
第一介电膜可以在425nm至560nm的范围内表现出2％或更小的平均反射率。再举个示例，平均反射率可以在0％或更大、0.1％或更大、0.2％或更大、0.3％或更大、或者0.4％或更大和/或1.8％或更小、1.6％或更小、1.4％或更小、1.2％或更小、1％或更小、0.8％或更小、0.6％或更小、或者0.5％或更小的范围内。
第一介电膜可以在425nm至560nm的范围内表现出10％或更大的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在0％或更大、0.5％或更大、1％或更大、1.5％或更大、或者1.8％或更大和/或9％或更小、7％或更小、6％或更小、5％或更小、4％或更小、3％或更小、或者2％或更小的范围内。
第一介电膜可以在350nm至390nm的范围内表现出50％或更小的平均反射率。再举个示例，平均反射率可以在60％或更大、70％或更大、80％或更大、90％或更大、或者94％或更大和/或100％或更小、98％或更小、96％或更小、或者95％或更小的范围内。
第一介电膜可以在350nm至390nm的范围内表现出50％或更小的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在60％或更大、70％或更大、80％或更大、90％或更大、或者95％或更大和/或100％或更小的范围内。
对于第一介电膜，能够使用在700nm的波长下具有2％或更小的反射率的衬底。再举个示例，反射率可以为1.8％或更小、1.6％或更小、1.4％或更小、1.2％或更小、1％或更小、0.8％或更小、0.6％或更小、或者0.4％或更小、或者0％或更大、0.1％或更大、0.2％或更大、0.3％或更大、或者0.4％或更大。
第一介电膜可以在700nm至800nm的范围内表现出20％或更小的平均反射率。再举个示例，平均反射率可以在19％或更小、18％或更小、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、8％或更小、7％或更小、或者6％或更小和/或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。
第一介电膜可以在700nm至800nm的范围内表现出30％或更小的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在28％或更小、26％或更小、24％或更小、22％或更小、20％或更小、18％或更小、16％或更小、15％或更小、或者14.5％或更小和/或0％或更大、1％或更大、2％或更大、3％或更大、4％或更大、5％或更大、6％或更大、7％或更大、8％或更大、9％或更大、10％或更大、11％或更大、12％或更大、13％或更大、或者14％或更大的范围内。
第一介电膜可以在800nm至1,000nm的范围内表现出30％或更小的平均反射率。再举个示例，可以在32％或更大、34％或更大、36％或更大、38％或更大、40％或更大、42％或更大、44％或更大、46％或更大、48％或更大、50％或更大、52％或更大、54％或更大、56％或更大、或者57％或更大和/或80％或更小、75％或更小、70％或更小、65％或更小、或者60％或更小的范围内进一步调整平均反射率。
第一介电膜可以在800nm至1,000nm的范围内表现出50％或更小的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在55％或更大、60％或更大、65％或更大、70％或更大、75％或更大、80％或更大、85％或更大、90％或更大、或者95％或更大和/或100％或更小或者小于100％的范围内。
第一介电膜可以在1,000nm至1,200nm的范围内表现出50％或更小的平均反射率。再举个示例，可以在55％或更大、60％或更大、65％或更大、70％或更大、75％或更大、80％或更大、85％或更大、90％或更大、或者95％或更大和/或100％或更小或者小于100％的范围内进一步调整平均反射率。
第一介电膜可以在1,000nm至1,200nm的范围内表现出50％或更小的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在55％或更大、60％或更大、65％或更大、70％或更大、75％或更大、80％或更大、85％或更大、90％或更大、或者95％或更大和/或100％或更小或者小于100％的范围内。
第一介电膜可以在600nm至900nm的范围内表现出80％或更小的平均反射率。再举个示例，平均反射率可以在75％或更小、70％或更小、65％或更小、60％或更小、55％或更小、50％或更小、45％或更小、40％或更小、35％或更小、30％或更小、25％或更小、20％或更小、18％或更小、16％或更小、14％或更小、12％或更小、10％或更小、或者9.5％或更小和/或0％或更大、1％或更大、2％或更大、3％或更大、4％或更大、5％或更大、6％或更大、7％或更大、8％或更大、或者8.5％或更大的范围内。
第一介电膜可以在600nm至900nm的范围内表现出80％或更小的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在78％或更小、76％或更小、74％或更小、72％或更小、70％或更小、68％或更小、66％或更小、64％或更小、62％或更小、60％或更小、58％或更小、56％或更小、或者54％或更小和/或0％或更大、10％或更大、15％或更大、20％或更大、25％或更大、30％或更大、35％或更大、40％或更大、45％或更大、或者50％或更大的范围内。
第一介电膜可以具有在600nm至900nm的波长范围内表现出50％的反射率的在710nm或更大的范围内的最短波长。再举个示例，最短波长可以为715nm或更大、720nm或更大、725nm或更大、730nm或更大、735nm或更大、740nm或更大、745nm或更大、750nm或更大、或者754nm或更大、或者900nm或更小、850nm或更小、800nm或更小、790nm或更小、780nm或更小、770nm或更小、或者760nm或更小。
第二介电膜可以在425nm至560nm的范围内表现出2％或更小的平均反射率。再举个示例，平均反射率可以在0％或更大、0.1％或更大、0.2％或更大、0.3％或更大、或者0.4％或更大和/或1.5％或更小、1％或更小、或者0.5％或更小的范围内。
第二介电膜可以在425nm至560nm的范围内表现出4％或更小的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在0％或更大、0.5％或更大、1％或更大、1.2％或更大、或者1.4％或更大和/或3.5％或更小、3％或更小、2.5％或更小、或者2％或更小的范围内。
第二介电膜可以在350nm至390nm的范围内表现出75％或更大的平均反射率。再举个示例，平均反射率可以在80％或更大、85％或更大、90％或更大、或者94％或更大和/或98％或更小、96％或更小、或者95％或更小的范围内。
第二介电膜可以在350nm至390nm的范围内表现出80％或更大的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在85％或更大、90％或更大、或者95％或更大和/或100％或更小的范围内。
第二介电膜可以在700nm的波长下具有30％或更小的反射率。再举个示例，反射率可以为28％或更小、26％或更小、24％或更小、22％或更小、20％或更小、18％或更小、16％或更小、14％或更小、或者12％或更小、或者0％或更大、2％或更大、4％或更大、6％或更大、8％或更大、或者10％或更大。
第二介电膜可以在700nm至800nm的范围内表现出30％或更大的平均反射率。再举个示例，平均反射率可以在35％或更大、40％或更大、45％或更大、55％或更大、或者60％或更大和/或80％或更小、75％或更小、70％或更小、65％或更小、或者62％或更小的范围内。
第二介电膜可以在700nm至800nm的范围内表现出50％或更大的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在55％或更大、60％或更大、65％或更大、70％或更大、75％或更大、80％或更大、85％或更大、90％或更大、或者95％或更大和/或100％或更小或者小于100％的范围内。
第二介电膜可以在800nm至1,000nm的范围内表现出70％或更大的平均反射率。再举个示例，平均反射率可以在75％或更大、80％或更大、85％或更大、90％或更大、94％或更大、96％或更大、97％或更大、98％或更大、或者99％或更大和/或100％或更小或者小于100％的范围内。
第二介电膜可以在800nm至1,000nm的范围内表现出70％或更大的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在72％或更大、74％或更大、76％或更大、78％或更大、80％或更大、82％或更大、84％或更大、86％或更大、88％或更大、90％或更大、92％或更大、94％或更大、96％或更大、98％或更大、或者99％或更大和/或100％或更小或者小于100％的范围内。
对于第二介电膜，可以应用在1,000nm至1,200nm的范围内具有30％或更大的平均反射率的衬底。再举个示例，平均反射率可以在35％或更大、40％或更大、45％或更大、50％或更大、或者52％或更大和/或100％或更小、95％或更小、90％或更小、85％或更小、80％或更小、75％或更小、70％或更小、65％或更小、60％或更小、或者55％或更小的范围内。
第二介电膜可以具有在1,000nm至1,200nm的范围内的表现出70％或更大的最大反射率的透射波段。再举个示例，最大反射率可以在72％或更大、74％或更大、76％或更大、78％或更大、80％或更大、82％或更大、84％或更大、86％或更大、88％或更大、90％或更大、92％或更大、94％或更大、96％或更大、98％或更大、或者99％或更大和/或100％或更小或者小于100％的范围内。
第二介电膜可以在600nm至900nm的范围内表现出80％或更小的平均反射率。再举个示例，平均反射率可以在78％或更小、76％或更小、74％或更小、72％或更小、70％或更小、68％或更小、66％或更小、64％或更小、62％或更小、60％或更小、58％或更小、56％或更小、或者55％或更小和/或10％或更大、15％或更大、20％或更大、25％或更大、30％或更大、35％或更大、40％或更大、45％或更大、50％或更大、52％或更大、或者53％或更大的范围内。
第二介电膜可以在600nm至900nm的范围内表现出50％或更大的最大反射率。再举个示例，最大反射率可以在52％或更大、54％或更大、56％或更大、58％或更大、60％或更大、62％或更大、64％或更大、66％或更大、68％或更大、70％或更大、72％或更大、74％或更大、76％或更大、78％或更大、80％或更大、82％或更大、84％或更大、86％或更大、88％或更大、90％或更大、92％或更大、94％或更大、96％或更大、98％或更大、或者99％或更大和/或100％或更小或者小于100％的范围内。
第二介电膜可以具有在600nm至900nm的波长范围内表现出50％的反射率的在710nm或更大的范围内的最短波长。再举个示例，最短波长可以在715nm或以上、720nm或以上、725nm或以上、730nm或以上、735nm或以上、740nm或以上、745nm或以上、750nm或以上、或者754nm或以上、或者900nm或更小、850nm或更小、800nm或更小、790nm或更小、780nm或更小、770nm或更小、或者760nm或更小的范围内。
为了取得滤光器的恰当特性，可以调整第一介电膜、第二介电膜或滤光器的反射特性，特别是在600nm至900nm的范围内的反射特性。举个示例，第一介电膜、第二介电膜和滤光器中的任何一个或者它们中的任何两个或所有可以具有在600nm至900nm的波长范围内表现出50％的反射率的710nm或以上的最短波长，或者可以不存在该最短波长。在后一种情况下，最大透射率在从600nm至900nm的波长范围内小于50％。再举个示例，如果存在，则表现出50％反射率的最短波长可以为715nm或以上、720nm或以上、725nm或以上、730nm或以上、735nm或以上、740nm或以上、745nm或以上、750nm或以上、754nm或以上、或者900nm或更小、850nm或更小、800nm或更小、790nm或更小、780nm或更小、770nm或更小、或者760nm或更小。
在此情况下，第一介电膜、第二介电膜和滤光器中的任何一个或者它们中的任何两个或所有在600nm至900nm的波长范围内的平均反射率可以为80％或更小。再举个示例，平均反射率可以在75％或更小、70％或更小、65％或更小、60％或更小、55％或更小、50％或更小、45％或更小、40％或更小、35％或更小、30％或更小、25％或更小、20％或更小、15％或更小、或者10％或更小、或者5％或更大、10％或更大、15％或更大、20％或更大、25％或更大、30％或更大、35％或更大、40％或更大、45％或更大、或者50％或更大的范围内。
在上文中，第一介电膜或第二介电膜的反射率为在每个介电膜形成在透明衬底(SCHOTT，D263)上的情况下测量的值，并且滤光器的反射特性为从滤光器的第一介电膜存在的表面或滤光器的第二介电膜存在的表面测量的值。
通常，由于在滤光器中存在的层相对薄并且在衬底的情况下存在极少反射特性或不存在反射特性，因此，从第一介电膜存在的表面测量的反射特性和从第二介电膜存在的表面测量的反射特性几乎相似。
如上所述，通过控制反射特性，能够防止所谓的花瓣眩光现象。换句话说，可以认为花瓣眩光现象的原因中的一个为近红外光的反射在安装有滤光器的图像获取装置中重复。在此情况下，如上所述，通过控制第一介电膜和/或第二介电膜和/或滤光器的反射特性，能够防止花瓣眩光现象。
如上所述的形成介电膜的方法没有特别限制，并且例如，可以通过应用已知的沉积方法来形成。在工业上，考虑沉积厚度或子层的数量来控制介电膜的反射特性和透射特性的方法是已知的，并且因此，在本发明中根据已知方法形成示出以上特性的第一介电膜和第二介电膜。此外，能够通过控制介电膜的特性来调整滤光器的第二介电膜的表面的反射率。
滤光器可以进一步包括各种可选的层，只要大体上包括透明衬底(红外吸收衬底)以及介电膜即可。例如，滤光器可以进一步包括形成在透明衬底和/或介电膜的一个或两个表面上的吸收层。吸收层为光吸收层，例如，吸收在红外区和/或紫外区的至少一部分的波长范围内的光的层。一层或两层或者更多层的吸收层可以形成在滤光器上。
图2至图4是图示吸收层300、301和302形成在图1的滤光器中的情况的视图。如图2至图4中，吸收层可以形成为红外吸收衬底100与第一介电膜201和/或第二介电膜202之间的一层或两层或更多层。
举个示例，吸收层可以为红外吸收层和/或紫外吸收层。吸收层也可以为具有红外吸收性质和紫外吸收性质两者的层。这些层通常为包含吸收剂(颜料、染料等)和透明树脂的层，并且它们可以应用为通过截止在近紫外区和/或近红外区中的光来实现更清晰的透射率波段。
举个示例，紫外吸收层可以设计为在大约300nm至390nm的波长范围内表现出最大吸收，并且红外吸收层可以设计为在600nm至800nm的波长范围内表现出最大吸收。举个示例，当光吸收层为表现出紫外吸收性和红外吸收性两者的层时，光吸收层能够设计为同时表现出在大约300nm至390nm的波长区内的吸收波段和在600nm至800nm的波长区内的吸收波段。
红外吸收层和紫外吸收层可以被配置为一层，或者它们可以分别被配置为分开的层。例如，一层可以设计为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，或者可以形成示出相应的吸收最大值的两层。另外，可以存在多个红外吸收层和/或多个紫外吸收层。
每个吸收层可以仅包含一种吸收剂，并且如果必要，它可以包含用于恰当截止红外和/或紫外的两种或更多种吸收剂。例如，红外吸收层可以包括第一吸收剂、第二吸收剂和第三吸收剂，第一吸收剂具有在700nm至720nm的范围内的最大吸收波长和在50nm至60nm的范围内的半峰全宽(FWHM)，第二吸收剂具有在730nm至750nm的范围内的最大吸收波长和在60nm至70nm的范围内的半峰全宽(FWHM)，第三吸收剂具有在760nm至780nm的范围内的最大吸收波长和在90nm至100nm的范围内的半峰全宽(FWHM)。紫外吸收层可以包括第一吸收剂和第二吸收剂，第一吸收剂具有在340nm至350nm的范围内的最大吸收波长，第二吸收剂具有在360nm至370nm的范围内的最大吸收波长。
构成吸收层的材料和配置方法没有特别限制，并且能够应用已知的材料和配置方法。通常，吸收层通过使用透明树脂和能够表现出期望的最大吸收的吸收剂(诸如染料或颜料)共混的材料来形成。
例如，作为紫外吸收剂，可以应用在大约300nm至390nm的波长区内表现出最大吸收的已知吸收剂。示例性紫外吸收剂可以包括由Exiton制造的ABS 407；来自QCRSolutions Corp的UV381A、UV381B、UV382A、UV386A和VIS404A；HW Sands的ADA1225、ADA3209、ADA3216、ADA3217、ADA3218、ADA3230、ADA5205、ADA3217、ADA2055、ADA6798、ADA3102、ADA3204、ADA3210、ADA2041、ADA2323201、ADA3202、ADA3215、ADA3225、ADA3268、ADA3202、ADA3215、ADA26、ADA3219、ADA3、ADA7226、ADA4634、ADA3213、ADA3227、ADA5922、ADA5950、ADA6752、ADA7130、ADA8212、ADA2984、ADA2999、ADA3220、ADA3228、ADA3235、ADA3240、ADA3211、ADA3221、ADA5220和ADA7158；以及CRYSTALYN的DLS 381B、DLS 381C、DLS382A、DLS 386A、DLS 404A、DLS 405A、DLS 405C和DLS 403A等，但不限于此。
作为红外吸收剂，可以使用在600nm至800nm的波长区内的表现出最大吸收的适当的染料或颜料。例如，可以使用方酸类染料、菁类化合物、酞菁类化合物、萘菁类化合物或二硫醇金属络合物类化合物，但不限于此。
已知树脂也可以用于应用于吸收层的透明树脂。例如，可以使用选自环烯烃树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚对苯树脂、聚亚芳基醚氧化膦树脂、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和各种有机-无机杂化树脂中的一种或更多种树脂。
如上所述的本发明的滤光器可以表现出优异的光学性质连同优异的耐久性。例如，滤光器可以表现出在大约400nm至425nm的范围内的具有T50％截止起始波长的透射波段。T50％截止起始波长为在350nm至425nm的波长范围内的示出50％的透射率的波长当中的最短波长。示出50％的透射率的一个或者两个或更多个波长可以在400nm至425nm的范围内存在。如果一个波长存在，则其成为T50％截止起始波长。如果两个或更多个波长存在，则最短波长成为T50％截止起始波长。可以在402nm或以上、404nm或以上、406nm或以上、408nm或以上、410nm或以上、412nm或以上、或者414nm或以上和/或423nm或更小、421nm或更小、419nm或更小、417nm或更小、或者415nm或更小的范围内进一步调整T50％截止起始波长。
滤光器可以表现出在大约590nm至680nm的范围内的具有T50％截止终止波长的透射波段。T50％截止终止波长为在560nm至700nm的波长范围内的示出50％的透射率的波长当中的最长波长。示出50％的透射率的一个或两个或者更多个波长可以在560nm至700nm的范围内存在。如果一个波长存在，则其成为T50％截止终止波长。如果两个或更多个波长存在，则最长波长成为T50％截止终止波长。可以在600nm或以上、610nm或以上、或者620nm或以上和/或670nm或更小、660nm或更小、650nm或更小、640nm或更小、或者630nm或更小的范围内进一步调整T50％截止终止波长。
滤光器可以具有在425nm至560nm的范围内的表现出75％或更大的平均透射率的透射波段。再举个示例，可以在77％或更大、79％或更大、81％或更大、83％或更大、85％或更大、87％或更大、89％或更大、91％或更大、92％或更大、或者92.5％或更大、或者98％或更小、96％或更小、94％或更小、93％或更小、或者92.5％或更小的范围内调整平均透射率。
本发明的滤光器可以具有在425nm至560nm的范围内的表现出79％或更大的最大透射率的透射波段。再举个示例，可以在81％或更大、83％或更大、85％或更大、87％或更大、89％或更大、91％或更大、93％或更大、或者95％或更大和/或100％或更小、98％或更小、或者96％或更小的范围内调整最大透射率。
本发明的滤光器可以具有在350nm至390nm的范围内的表现出2％或更小的平均透射率的透射波段。再举个示例，可以在0％或更大、0.1％或更大、或者0.2％或更大和/或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平均透射率。
本发明的滤光器可以具有在300nm至390nm的范围内的表现出10％或更小的最大透射率的透射波段。再举个示例，可以在0％或更大、0.5％或更大、1％或更大、1.5％或更大、2％或更大、或者2.5％或更大和/或9.5％或更小、9％或更小、8.5％或更小、8％或更小、7.5％或更小、7％或更小、6.5％或更小、6％或更小、5.5％或更小、5％或更小、4.5％或更小、4％或更小、3.5％或更小、3％或更小、2.5％或更小、2％或更小、1.5％或更小、1％或更小、0.5％或更小、0.3％或更小、或者0.1％或更小的范围内进一步调整最大透射率。
本发明的滤光器可以在700nm的波长下具有2％或更小的透射率。再举个示例，可以在0％或更大、0.2％或更大、0.4％或更大、0.6％或更大、或者0.8％或更大和/或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透射率。
本发明的滤光器可以具有在700nm至800nm的范围内的表现出2％或更小的平均透射率的透射波段。再举个示例，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％或更大和/或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、或者0.5％或更小的范围内进一步调整平均透射率。
本申请的滤光器可以具有在700nm至800nm的范围内的表现出3％或更小的最大透射率的透射波段。再举个示例，可以在0％或更大、0.2％或更大、0.4％或更大、0.6％或更大、或者0.8％或更大和/或2.5％或更小、2％或更小、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最大透射率。
本发明的滤光器可以具有在800nm至1,000nm的范围内的表现出2％或更小的平均透射率的透射波段。再举个示例，可以在0％或更大、0.01％或更大、0.03％或更大、0.05％或更大、0.07％或更大、或者0.09％或更大和/或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、0.15％或更小、或者0.1％或更小的范围内进一步调整平均透射率。
本发明的滤光器可以具有在800nm至1,000nm的范围内的表现出2％或更小的最大透射率的透射波段。再举个示例，可以在0％或更大、0.2％或更大、0.4％或更大、0.6％或更大、或者0.8％或更大和/或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、或者0.4％或更小的范围内进一步调整最大透射率。
本发明的滤光器可以具有在1,000nm至1,200nm的范围内的表现出5％或更小的平均透射率的透射波段。再举个示例，可以在0％或更大、0.5％或更大、1％或更大、或者1.5％或更大和/或4.5％或更小、4％或更小、3.5％或更小、3％或更小、2.5％或更小、2％或更小、1.5％或更小、1％或更小、0.8％或更小、0.6％或更小、0.4％或更小、或者0.3％或更小的范围内进一步调整平均透射率。
本发明的滤光器可以具有在1,000nm至1,200nm的范围内的表现出5％或更小的最大透射率的透射波段。再举个示例，可以在0％或更大、0.5％或更大、1％或更大、或者1.5％或更大和/或4.5％或更小、4％或更小、3.5％或更小、3％或更小、2.5％或更小、2％或更小、1.5％或更小、1％或更小、0.8％或更小、0.6％或更小、0.4％或更小、或者0.3％或更小的范围内进一步调整最大透射率。
以下，将通过实施例详细描述本发明的滤光器。然而，本发明的滤光器的范围不受下面的实施例限制。
透射率光谱或反射率光谱的评估
对于通过将测量对象切割成在长度和宽度上分别为10mm和10mm而取得的样品，使用分光光度计测量透射率光谱或反射率光谱(产品名称：Lambda750分光光度计，由Perkin-Elmer制造)。根据设备手册对于每个波长和入射角测量透射率光谱或反射率光谱。将样品放置在测量光束与分光光度计的检测器之间的直线上，并且在将测量光束的入射角从0°改变为40°
的同时观察透射率光谱或反射率光谱。除非另有具体陈述，否则在这种实施例中的透射率光谱或反射率光谱的结果为当入射角为0°时的结果。0°的入射角为与垂直于样品的表面的方向基本上平行的方向。
透射率光谱或反射率光谱中的预定波长范围内的平均透射率或平均反射率为在于波长范围内从最短波长起将波长增加1nm的同时测量每个波长的透射率或反射率之后计算的透射率或反射率。其为取得算术均值的结果，并且最大透射率或最大反射率为在将波长增加1nm的同时测量的透射率或反射率当中的最大透射率或最大反射率。例如，在350nm至360nm的波长范围内的平均透射率基于在350nm、351nm、352nm、353nm、354nm、355nm、356nm、357nm、358nm、359nm和360nm下测量的透射率，其为在波长下测量的透射率的算术均值，并且在350nm至360nm的波长范围内的最大透射率基于在350nm、351nm、352nm、353nm、354nm、355nm、356nm、357nm、358nm、359nm和360nm下测量的透射率，其为在波长下测量的透射率当中的最高透射率。
铜量评估
使用X射线荧光光谱法(WD XRF，波长色散X射线荧光光谱法)确认玻璃衬底中的铜的量。当使用设备将X射线照射到样品(玻璃衬底)上时，从样品的单独的元素产生特有的二次X射线，并且设备检测每个元素的根据波长的二次X射线。二次X射线的强度与元素量成比例，并且因此，能够通过每个元素的根据波长测量的二次X射线的强度来执行定量分析。
折射率的评估
使用来自Wiz Optics Co.的椭圆计(椭圆计)相对于520nm波长测量对于介电膜的子层的折射率。
制备例1：吸收层材料(A)的制备
通过使用吸收剂(1)、红外吸收剂(2)、红外吸收剂(3)和红外吸收剂(4)来制备吸收层材料(A)，吸收剂(1)(三嗪类染料)在大约340nm至390nm的范围内表现出最大吸收，红外吸收剂(2)(方酸类染料)具有在大约700nm至720nm的范围内的最大吸收波长和大约50nm至60nm的半峰全宽(FWHM)，红外吸收剂(3)(方酸类染料)具有在大约730nm至大约750nm的范围内的最大吸收波长和大约60nm至70nm的半峰全宽(FWHM)，红外吸收剂(4)(方酸类染料)具有在大约760nm至780nm的范围内的最大吸收波长和大约90nm至100nm的半峰全宽(FWHM)。通过将吸收剂(1)至吸收剂(4)与粘合剂树脂混合来制备吸收层材料(A)。对于粘合剂树脂，使用COP(环烯烃聚合物)。基于100重量份的粘合剂树脂，大约5重量份的吸收剂(1)、大约0.1重量份的吸收剂(2)、大约0.2重量份的吸收剂(3)和大约0.4重量份的吸收剂(4)与甲苯混合。因此，制备了吸收层材料(A)。
制备例2：吸收层材料(B)的制备
通过进一步将具有大约1,050nm至1,150nm的最大吸收波长的红外吸收剂(4)(二铵类染料)与吸收层材料(A)共混来制备吸收层材料(B)。当共混时，基于吸收层材料(A)的固体成分的100重量份，以大约0.8重量份的量添加红外吸收剂(4)。
实施例1
对于红外吸收玻璃衬底，使用示出图5中的透射率光谱的磷酸盐类红外吸收玻璃衬底(由HOYA制造)(厚度：大约0.21mm)。对于红外吸收玻璃衬底测量的铜量为大约12.08重量％。在以下表1中总结了红外吸收玻璃衬底的光谱特性。在表1中，TMAX为对应波长范围内的最大透射率，其单位为％，并且TAVG为对应波长范围内的平均透射率，其单位为％。在表1中，T50％截止起始为在350nm至425nm的波长范围内的示出50％透射率的最短波长(单位：nm)，并且T50％截止终止为在560nm至700nm的波长范围内的示出50％透射率的最长波长(单位：nm)。
【表1】
将制备例1的吸收层材料(A)涂布到红外吸收玻璃衬底的一个表面，并且在135℃下执行热处理2小时以形成吸收层。吸收层具有大约3μm的厚度。第一介电膜形成在吸收层形成的表面上。通过使用离子束辅助沉积方法沉积子层来形成第一介电膜。沉积期间的真空水平和温度条件分别为5.0E-5托和120℃，并且将IBS(离子束溅射)源电压设置为350V和电流850mA。通过以以上方式交替形成作为高折射率层(大约2.61的折射率)的TiO2层和作为低折射率层(大约1.46的折射率)的SiO2层来形成第一介电膜。子层(高折射率层和低折射率层)形成总共21层。
如以下表2中所示地调整每层的厚度。在表2中，序号1为首先形成在红外吸收玻璃上的层，并且序号21为最后形成的层。
【表2】
对于第一介电膜，其为对于下面的公式1的R(n1/n2，其中，n1为TiO2的折射率(大约2.61)，并且n2为SiO2的折射率(大约1.46))为大约1.79、n2为大约1.46(SiO2层的折射率)、K为21并且2p为20的介电膜。当第一介电膜涂布到红外吸收玻璃衬底时，由于下面的公式1中的Cu(红外吸收玻璃衬底的铜量)为大约12.08重量％，因此下面的公式1的V值为大约26.5。
[公式1]
图6是示出以以上方式形成的第一介电膜的透射率的光谱，并且图7是示出第一介电膜的反射率的光谱。在第一介电膜形成在透明衬底上之后测量透射率和反射率。在图6和图7中，AR(21L)-0deg为在0°的入射角下的透射率或反射率，AR(21L)-30deg为在30°的入射角下的透射率或反射率，并且AR(21L)-40deg为在40°的入射角下的透射率或反射率。
在以下表3中总结了图6和图7的透射率特性和反射率特性。在表3中，TMAX为对应波长区内的最大透射率或最大反射率并且单位为％，并且TAVG为对应波长区内的平均透射率或平均反射率并且单位为％。
在表3中，T50％截止起始为在350nm至425nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。T50％截止终止为在600nm至900nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。
【表3】
接下来，通过在红外吸收玻璃衬底的与其上形成有第一介电膜的表面相对的表面上形成第二介电膜来制备滤光器。以与第一介电膜相同的方式形成第二介电膜。然而，对于第二介电膜，交替形成TiO2的高折射率层(大约2.61的折射率)和SiO2层的低折射率层(大约1.46的折射率)，以制成总共22层，并且如以下表4中所示地调整每层的厚度。在表4中，序号1为首先形成在红外吸收玻璃上的层，并且序号22为最后形成的层。
【表4】
层号 材料 厚度(nm)
1 SiO2 79.78
2 TiO2 93.22
3 SiO2 158.67
4 TiO2 90.5
5 SiO2 154.3
6 TiO2 87.94
7 SiO2 152.78
8 TiO2 87.32
9 SiO2 152.11
10 TiO2 88.49
11 SiO2 157.60
12 TiO2 93.48
13 SiO2 163.35
14 TiO2 93.56
15 SiO2 160.01
16 TiO2 87.54
17 SiO2 153.63
18 TiO2 91.36
19 SiO2 159.28
20 TiO2 98.64
21 SiO2 32.31
22 TiO2 9.06
在第二介电膜中，其为对于公式1的R(n1/n2，其中，n1为TiO2的折射率(大约2.61)，并且n2为SiO2的折射率(大约1.46))为大约1.79、n2为大约1.46(SiO2层的折射率)、K为22并且2p为21的介电膜。当第二介电膜涂布到红外吸收玻璃衬底时，由于公式1的Cu(红外吸收玻璃衬底的铜量)为大约12.08重量％，因此公式1的V值为大约27.9。
图8是以与以上所述的相同的方式形成的第二介电膜的透射率的光谱，并且图9是第二介电膜的反射率的光谱。以与对于第一介电膜的相同的方式测量透射率和反射率。在图8和图9中，IR(22L)-0deg为在0°的入射角下的透射率或反射率，IR(22L)-30deg为在30°的入射角下的透射率或反射率，并且IR(22L)-40deg为在40°的入射角下的透射率或反射率。
在以下表5中总结了图8和图9的透射率特性和反射率特性。在表5中，TMAX为对应波长区内的最大透射率或最大反射率并且单位为％。TAVG为对应波长区内的平均透射率或平均反射率并且单位为％。在表5中，T50％截止起始为在350nm至425nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。T50％截止终止为在600nm至900nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。
【表5】
在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的范围内的平均反射率为大约54％，并且在600nm至900nm的范围内的表现出50％的反射率的最短波长为大约755nm。
比较例1
以与实施例1中的相同的方式制备滤光器，除了使用不具有吸收特性的普通透明玻璃衬底作为玻璃衬底之外。图10是用于比较例1的透明玻璃衬底的透射率光谱，并且能够从图看出的是，衬底根本不具有吸收特性。对于这样的透明玻璃衬底，对于公式1，Cu为0重量％。
在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的波长范围内的平均反射率为大约54％。在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的波长范围内的表现出50％的反射率的最短波长为大约755nm。
比较例2
以与比较例1中的相同的方式制造滤光器，除了在形成吸收层时使用制备例2的吸收层材料(B)之外。在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的波长范围内的平均反射率为大约54％。在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的波长范围内的表现出50％的反射率的最短波长为大约755nm。
比较例3
对于红外吸收玻璃衬底，使用示出图11中的透射率光谱的磷酸盐类红外吸收玻璃衬底(由HOYA制造)(厚度：大约0.21mm)。对于红外吸收玻璃衬底测量的铜量为大约2.89重量％。在以下表6中总结了红外吸收玻璃衬底的光谱特性。在表6中，TMAX为对应波长范围内的最大透射率并且单位为％。TAVG为对应波长范围内的平均透射率并且单位为％。在表6中，T50％截止起始为在350nm至425nm的波长范围内的示出50％透射率的最短波长(单位：nm)，并且T50％截止终止为在560nm至700nm的波长范围内的示出50％透射率的最长波长(单位：nm)。
【表6】
在红外吸收玻璃衬底的情况下，由于公式1中的Cu为大约2.89重量％，因此对于涂布到红外吸收玻璃衬底的第一介电膜，公式1的V值为大约14.1，并且对于涂布到红外吸收玻璃衬底的第二介电膜，公式1的V值为大约14.8。在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的波长范围内的平均反射率为大约43％。在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的波长范围内的表现出50％的反射率的最短波长为大约755nm。
比较例4
以与实施例1中的相同的方式制备滤光器，除了通过如下改变方式形成第一介电膜和第二介电膜之外：第一介电膜通过交替形成作为高折射率层的TiO2层(大约2.61的折射率)和作为低折射率层的SiO2层(大约1.46的折射率)以制成总共9层来形成，并且如以下表7中所示地调整每层的厚度。在表7中，序号1为首先形成在红外吸收玻璃上的层，并且序号9为最后形成的层。
【表7】
层号 材料 厚度(nm)
1 SiO2 98.9
2 TiO2 28.54
3 SiO2 12.01
4 TiO2 76.08
5 SiO2 23.1
6 TiO2 24.54
7 SiO2 56.53
8 TiO2 8.31
9 SiO2 44.33
在这样的第一介电膜中，其为对于下面的公式1的R(n1/n2，其中，n1为TiO2的折射率(大约2.61)，并且n2为SiO2的折射率(大约1.46))为大约1.79、n2为大约1.46(SiO2层的折射率)、K为9并且2p为8的介电膜。当第一介电膜涂布到红外吸收玻璃衬底时，由于下面的公式1中的Cu(红外吸收玻璃衬底的铜量)为大约12.08重量％，因此下面的公式1的V值为大约10.5。
图12是示出以以上方式形成的第一介电膜的透射率的光谱，并且图13是示出第一介电膜的反射率的光谱。在不吸收或反射光的透明衬底上形成第一介电膜之后测量透射率和反射率。在图12和图13中，AR(9L)-0deg为在0°的入射角下的透射率或反射率，AR(9L)-30deg为在30°的入射角下的透射率或反射率，并且AR(9L)-40deg为在40°的入射角下的透射率或反射率。
在以下表8中总结了图12和图13的透射率特性和反射率特性。在表8中，TMAX为对应波长范围内的最大透射率或最大反射率并且单位为％，并且TAVG为对应波长范围内的平均透射率或平均反射率并且单位为％。在表8中，T50％截止起始为在350nm至425nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。T50％截止终止为在600nm至900nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。
【表8】
第二介电膜通过交替形成高折射率的TiO2层(大约2.61的折射率)和低折射率的SiO2层(大约1.46的折射率)而具有总共39层，并且如以下表9中所示地调整每层的厚度。在表9中，序号1为首先形成在红外吸收玻璃上的层，并且序号39为最后形成的层。
【表9】
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在第二介电膜中，其为对于公式1的R(n1/n2，其中，n1为TiO2的折射率(大约2.61)，并且n2为SiO2的折射率(大约1.46))为大约1.79、n2为大约1.46(SiO2层的折射率)、K为39并且2p为38的介电膜。当第二介电膜涂布到红外吸收玻璃衬底时，由于公式1的Cu(红外吸收玻璃衬底的铜量)为大约12.08重量％，因此公式1的V值为大约50.54。
图14是以与以上所述的相同的方式形成的第二介电膜的透射率的光谱，并且图15是第二介电膜的反射率的光谱。在第二介电膜形成在不具有光吸收并且不具有反射的透明衬底上之后测量透射率和反射率。在图14和图15中，IR(39L)-0deg为在0°的入射角下的透射率或反射率，IR(39L)-30deg为在30°的入射角下的透射率或反射率，并且IR(39L)-40deg为在40°的入射角下的透射率或反射率。
在以下表10中总结了图14和图15的透射率特性和反射率特性。在表10中，TMAX为对应波长范围内的最大透射率或最大反射率并且单位为％。TAVG为对应波长范围内的平均透射率或平均反射率并且单位为％。在表10中，T50％截止起始为在350nm至425nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。T50％截止终止为在600nm至900nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。
【表10】
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在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的波长范围内的平均反射率为大约48.1％。在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的波长范围内的表现出50％的反射率的最短波长为大约755nm。
比较例5
以与实施例1中的相同的方式制备滤光器，除了通过如下改变方式形成第二介电膜之外：第二介电膜通过将作为高折射率层的TiO2层(大约2.61的折射率)和作为低折射率层的SiO2层(大约1.46的折射率)交替形成为制成总共22层来形成，并且如以下表11中所示地调整每层的厚度。在表11中，序号1为首先形成在红外吸收玻璃上的层，并且序号22为最后形成的层。
【表11】
层号 材料 厚度(nm)
1 SiO2 76.25
2 TiO2 87.94
3 SiO2 152.36
4 TiO2 86.64
5 SiO2 146.74
6 TiO2 83.14
7 SiO2 145.9
8 TiO2 82.91
9 SiO2 143.54
10 TiO2 82.72
11 SiO2 145.02
12 TiO2 81.65
13 SiO2 144.23
14 TiO2 83.7
15 SiO2 144.91
16 TiO2 82.85
17 SiO2 148.76
18 TiO2 88.17
19 SiO2 155.69
20 TiO2 96.27
21 SiO2 34.49
22 TiO2 8.47
在第二介电膜中，其为对于公式1的R(n1/n2，其中，n1为TiO2的折射率(大约2.61)，并且n2为SiO2的折射率(大约1.46))为大约1.79、n2为大约1.46(SiO2层的折射率)、K为22并且2p为31的介电膜。当第二介电膜涂布到红外吸收玻璃衬底时，由于公式1的Cu(红外吸收玻璃衬底的铜量)为大约12.08重量％，因此公式1的V值为大约27.86。
图16是以与以上所述的相同的方式形成的第二介电膜的透射率的光谱，并且图17是第二介电膜的反射率的光谱。在第二介电膜形成在不具有光吸收并且不具有反射的透明衬底上之后测量透射率和反射率。在图16和图17中，IR(22L)-0deg为在0°的入射角下的透射率或反射率，IR(22L)-30deg为在30°的入射角下的透射率或反射率，并且IR(22L)-40deg为在40°的入射角下的透射率或反射率。
在以下表12中总结了图16和图17的透射率特性和反射率特性。在表12中，TMAX为对应波长范围内的最大透射率或最大反射率并且单位为％。TAVG为对应波长范围内的平均透射率或平均反射率并且单位为％。在表12中，T50％截止起始为在350nm至425nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。T50％截止终止为在600nm至900nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。
【表12】
在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的波长范围内的平均反射率为大约66.1％。在滤光器的第二介电膜的表面上测量的在600nm至900nm的波长范围内的表现出50％的反射率的最短波长为大约700nm。
测试例1：透射率光谱的评估
图18至图23分别是实施例1(图18)和比较例1至比较例5(图19至图23)的滤光器的透射率光谱(基于0°的入射角)。在以下表13中总结了滤光器的光谱特性。在表13中，TMAX为对应波长区内的最大透射率或最大反射率并且单位为％。TAVG为对应波长区内的平均透射率或平均反射率并且单位为％。在表13中，T50％截止起始为在350nm至425nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最短波长(单位：nm)。T50％截止终止为在560nm至700nm的波长范围内的示出50％透射率或反射率的最长波长(单位：nm)。
【表13】
将实施例1(图18)和比较例1(图19)的滤光器的透射率光谱进行比较，与实施例1相比，对于比较例1的T50％截止终止波长为更长的波长。因此，光谱示出比较例1对于红外线比较例1未恰当阻挡，并且甚至在700nm或更长的长波长带中也表现出高透射率。结果，比较例1可能不适合执行为滤光器。光谱也示出比较例2(图20)的滤光器的透射率光谱没有如比较例1那样表现出适当的红外线阻挡效果，并且可见光区中的透射率大大降低。
将实施例1和比较例3(图18和图21)的滤光器的透射率光谱进行比较，与实施例1相比，对于比较例3的T50％截止终止波长为更长的波长。因此，光谱示出对于红外线比较例3未恰当阻挡，并且甚至在700nm或更长的长波长带中也表现出高透射率。结果，比较例3可能不适合执行为滤光器。
测试例2：花瓣眩光评估
使用分别配备有实施例1和比较例5的滤光器的图像获取装置对发光源进行拍照。图24和图25(实施例1：图24，比较例5：图25)中示出了结果。
图24和图25是分别用配备有实施例1的滤光器的后置相机(图24)和配备有比较例5的滤光器的后置相机(图25)拍摄的发光源(具有3,100K的色温的卤素LED光源)的照片。
在拍摄照片图像期间，发光源与相机之间的距离设置为大约50cm，并且在暗室中在发光源周围1m的半径内执行拍照。将照片图像进行比较，从配备有实施例1的滤光器的图像获取装置拍摄的图像未发现缺陷。然而，在由配备有比较例5的滤光器的图像获取装置拍摄的图像上观察到红线(花瓣眩光现象)，尽管肉眼未看出它们。
在定量比较中，对于暗室的RGB值分别为11、11和9，并且在图24的图像中在具有最大的R值的点处的RGB值分别为39、40和42。因此，在图24中，在R值最大的点处的R值与G值之间的差以及R值与B值之间的差的绝对值分别为大约1和大约3。
另一方面，在图25的图像中，在具有最大的R值的点处的RGB值分别为136、43和28。因此，在图25中，在R值最大的点处的R值与G值之间的差以及R值与B值之间的差的绝对值分别为大约93和大约108。这些结果示出，尽管在图24中没有出现所谓的花瓣眩光，但在图26中明显出现了花瓣眩光现象。
测试例3：卷曲特性评估
通过用SEMI标准的Bow测量方法来确认实施例1和比较例4的滤光器中是否出现卷曲。如图26中所示，Bow测量方法为测量衬底(滤光器)的中间的中间表面距支撑衬底的由三点支撑件组成的参考平面多远。
为了测量Bow，分别测量衬底的上表面与上探针之间的距离“f”以及当衬底翻转时上探针与衬底的下表面之间的距离“b”并且将其代入以下公式2中：
[公式2]
Bow＝(f-b)/2。
实施例1和比较例4的滤光器被切割成分别具有77mm的宽度和长度以作为样品，并且以以上方式在室温(大约25℃)下评估Bow。
以下表14列出了以上测量之后的Bow、f和b的值。
【表14】
f(mm) b(mm) Bow(mm)
实施例1 5 5.8 0.4
比较例4 2.5 7.3 2.4
从表14的结果能够看出的是，在实施例的滤光器的情况下几乎不出现卷曲。
本发明的滤光器可以表现出上述光学特性中的任何一种或者两种或更多种的组合，并且可以适合地满足如以上陈述的所有光学特性。除了上述层以外，在不损害期望的效果的范围内，滤光器可以另外包括各种必要的层。
本发明也涉及包括滤光器的图像获取装置。此时，图像获取装置的配置或用于图像获取装置的滤光器的应用没有特别限制，并且因此可以应用已知的配置和应用。此外，本发明的滤光器的使用不限于图像获取装置，并且其能够应用于需要近红外线截止的各种其它应用(例如，诸如PDP等的显示装置)。

Claims (21)

1.一种滤光器，包括：
红外吸收衬底，所述红外吸收衬底包含铜；
第一介电膜，所述第一介电膜形成在所述红外吸收衬底的第一表面上并且包括分别具有不同的折射率的第一子层和第二子层重复堆叠的结构；以及
第二介电膜，所述第二介电膜形成在所述红外吸收衬底的第二表面上并且包括分别具有不同的折射率的第三子层和第四子层重复堆叠的结构，
其中，公式1中的对于所述第一介电膜的V值限定为V1，并且所述公式1中的对于所述第二介电膜的V值限定为V2；并且
所述公式1：
其中，n1为对于所述第一子层与所述第二子层之间或所述第三子层与所述第四子层之间的具有较大折射率的子层的折射率；
n2为对于所述第一子层与所述第二子层之间或所述第三子层与所述第四子层之间的具有较小折射率的子层的折射率；
R为n1与n2的比率；
Cu为包含在所述红外吸收衬底中的所述铜的量；
K为所述第一介电膜中的所述第一子层和所述第二子层的总数或所述第二介电膜中的所述第三子层和所述第四子层的总数；并且
2p为K-1；并且
其中，V1和V2之和在45至75的范围内；
V2与V1的比率在0.1至2的范围内；并且
对于所述第一介电膜或所述第二介电膜的在600nm至900nm的波长范围内的表现出50％的反射率的最短波长为720nm或更长或者不存在。
2.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述红外吸收衬底中的所述铜的所述量在7重量％至30重量％的范围内。
3.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述红外吸收衬底为包含CuO的氟磷酸盐玻璃衬底或包含CuO的磷酸盐玻璃衬底。
4.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述红外吸收衬底在700nm至800nm的波长范围内具有20％或更小的最大透射率，并且在700nm至800nm的所述波长范围内具有10％或更小的平均透射率。
5.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述红外吸收衬底在800nm至1,000nm的波长范围内具有5％或更小的最大透射率，并且在800nm至1,000nm的所述波长范围内具有5％或更小的平均透射率。
6.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述红外吸收衬底在1,000nm至1,200nm的波长范围内具有10％或更小的最大透射率，并且在1,000nm至1,200nm的所述波长范围内具有10％或更小的平均透射率。
7.根据权利要求1所述的滤光器，其中，根据所述公式1的对于所述第一介电膜的所述V值在10至50的范围内。
8.根据权利要求1所述的滤光器，其中，对于所述第一介电膜的在700nm至800nm的波长范围内的最大反射率为30％或更小，并且对于所述第一介电膜的在700nm至800nm的所述波长范围内的平均反射率为15％或更小。
9.根据权利要求1所述的滤光器，其中，根据所述公式1的对于所述第二介电膜的所述V值在10至50的范围内。
10.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述第二介电膜在700nm至800nm的波长范围内具有50％或更大的最大反射率，并且在700nm至800nm的所述波长范围内具有30％或更大的平均反射率。
11.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述第二介电膜在800nm至1,000nm的波长范围内具有70％或更大的最大反射率，并且在800nm至1,000nm的所述波长范围内具有70％或更大的平均反射率。
12.根据权利要求1所述的滤光器，其中，对于所述第一介电膜或所述第二介电膜在600nm至900nm的所述波长范围内的平均反射率为80％或更小。
13.根据权利要求1所述的滤光器，进一步包括：在所述红外吸收衬底的一个或两个表面上的光吸收层。
14.根据权利要求1所述的滤光器，其中，对于所述第一介电膜的厚度与所述第二介电膜的厚度的比率在0.1至2的范围内。
15.根据权利要求14所述的滤光器，其中，所述第一子层和所述第二子层中的每个具有在1nm至300nm的范围内的厚度，并且所述第一子层和所述第二子层的所述厚度的平均值在50nm至300nm的范围内。
16.根据权利要求14所述的滤光器，其中，所述第三子层和所述第四子层中的每个具有在1nm至300nm的范围内的厚度，并且所述第三子层和所述第四子层的所述厚度的平均值在50nm至250nm的范围内。
17.根据权利要求1所述的滤光器，其中，在700nm至800nm的波长范围内的最大透射率为3％或更小，并且在700nm至800nm的所述波长范围内的平均透射率为2％或更小。
18.根据权利要求1所述的滤光器，其中，在800nm至1,000nm的波长范围内的最大透射率为1％或更小，并且在800nm至1,000nm的所述波长范围内的平均透射率为1％或更小。
19.根据权利要求1所述的滤光器，其中，在350nm至425nm的波长区内的表现出50％的透射率的最短波长在400nm至425nm的范围内。
20.根据权利要求1所述的滤光器，其中，在560nm至700nm的波长区内的表现出50％的透射率的最长波长在590nm至680nm的范围内。
21.一种图像获取装置，包括根据权利要求1至20中任何一项所述的滤光器。
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