CN106886068B - 滤光片、其制备方法与具有其的成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种滤光片、其制备方法与具有其的成像设备。该滤光片包括透明基材层与第一折射率匹配单元,其中,第一折射率匹配单元设置在透明基材层的至少一个表面上,第一折射率匹配单元包括吸收物质,吸收物质的最大吸收波长在500~800nm之间。本申请的滤光片中的吸收物质的最大吸收波长在500~800nm之间,可以消除或者缓解过渡区的半值波长偏移效应,形成图像色彩更加均匀与效果较好的图像。并且,该滤光片的作用与蓝光玻璃的相似,当其成本较低,且其厚度较薄,不会出现蓝玻璃中较严重的成像误差问题。

Description

滤光片、其制备方法与具有其的成像设备
技术领域
本发明涉及滤光片领域,具体而言,涉及一种滤光片、其制备方法与具有其的成像设备。
背景技术
随着社会的不断进步发展,人们物质生活的不断提高,相机、手机、平板电脑等成像电子设备的普及,人们对于拍摄画面清晰度的要求不断提高。
为了改善图像质量,需要将图像感光芯片的感光范围与人眼相匹配,但现有的感光芯片的感光范围在可见光波段至1100nm的近红外光,其感光范围不能与人眼相匹配。
并且,当入射到感光芯片的光线的入射角度发生变化时,出射光线的半值波长会发生偏移,导致半值波长(透射率T=50%对应的波长值)偏移效应,进而造成感光芯片成像质量的下降。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种滤光片、其制备方法与具有其的成像设备,以解决现有技术中的感光芯片的成像质量较低的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种滤光片,该滤光片包括透明基材层与第一折射率匹配单元,其中,第一折射率匹配单元设置在上述透明基材层的至少一个表面上,上述第一折射率匹配单元包括吸收物质,上述吸收物质的最大吸收波长在500~800nm之间。
进一步地,上述第一折射率匹配单元包括m个非吸收层与包括上述吸收物质的n个吸收层,上述非吸收层与上述吸收层堆叠设置,或者多个上述吸收层堆叠设置,上述第一折射率匹配单元至少包括折射率不同且接触设置的一个上述非吸收层与一个上述吸收层,或者上述第一折射率匹配单元至少包括折射率不同且接触设置的两个上述吸收层,其中,上述m与上述n均为整数,m≥0,n≥1,且m=0时,n≠1。
进一步地,上述吸收物质为无机染色材料或有机染色材料;优选上述无机染色材料为钴蓝、磷酸铜和/或孔雀石;优选上述有机染色材料为卟啉金属螯合物、萘酞菁金属螯合物、酞菁金属螯合物、喹啉金属螯合物与各自的衍生物的金属螯合物中的一种或多种;进一步优选上述有机染色材料为卟啉铜、萘酞菁铝、酞菁钴、8-羟基喹啉铝、四苯基卟啉镉、四羧甲基酞菁铜与8-羟基喹啉铝中的一种或多种。
进一步地,上述非吸收层的材料为ZnS、TiO2、Nb2O5、Ta2O5和/或ZnO、冰晶石、SiO2和/或MgF2;上述吸收层的材料的折射率在1.38~1.8之间;优选上述吸收层的厚度在2~100nm之间。
进一步地,上述滤光片还包括第二折射率匹配单元,上述第二折射率匹配单元设置在上述透明基材层上,上述第二折射率匹配单元包括依次层叠的p个非吸收层,且上述第二折射率匹配单元至少包括两个折射率不相同的接触设置的上述非吸收层,其中,上述p为整数,p≥2。
进一步地,上述第二折射率匹配单元包括交替设置的第一非吸收层与第二非吸收层,优选上述第一非吸收层的材料为ZnS、TiO2、Nb2O5、Ta2O5和/或ZnO,上述第二非吸收层的材料为冰晶石、SiO2和/或MgF2;优选上述第一非吸收层的折射率n1≥1.9;上述第二非吸收层的折射率n2≤1.6;优选上述第一非吸收层的厚度与上述第二非吸收层的厚度均在10~500nm之间。
进一步地,上述滤光片包括堆叠设置的q个上述第一折射率匹配单元和s个上述第二折射率匹配单元,其中,上述s与上述q均为整数,且s≥0,q≥1。
进一步地,s+q≥5。
进一步地,上述滤光片中远离上述透明基材层的最外层为有机材料层。
进一步地,上述滤光片还包括功能层,设置在上述透明基材层的远离上述第一折射率匹配单元和上述第二折射率匹配单元的表面上,和/或上述功能层设置在上述透明基材层与上述第一折射率匹配单元之间,和/或上述功能层设置在上述透明基材层与上述第二折射率匹配单元之间,和/或上述功能层设置在上述第一折射率匹配单元与上述第一折射率匹配单元之间,和/或上述功能层设置在上述第二折射率匹配单元与上述第二折射率匹配单元之间,和/或上述功能层设置在上述第一折射率匹配单元与上述第二折射率匹配单元之间,和/或上述功能层设置在上述滤光片的远离上述透明基材层的最外层的表面上,优选上述功能层为近红外吸收膜、硬化膜、增透膜、保护膜。
进一步地,上述透明基材层为PET层、PEN层、COP层、COC层、PE层、PI层、PES层、PAR层或PC层。
为了实现上述目的,根据本发明的另一个方面,提供了一种上述的滤光片的制备方法,上述第一折射率匹配单元与上述第二折射率匹配单元通过物理气相沉积、化学气相沉积或涂布而形成。
为了实现上述目的,根据本发明的另一个方面,提供了一种成像设备,该成像设备包括滤光片,该滤光片为上述的滤光片。
应用本发明的技术方案,滤光片中的第一折射率匹配单元包括的吸收物质,且该吸收物质的最大吸收波长在500~800nm之间,使得该滤光片在滤除近红外光的同时,半值波长也不会因为入射光角度的变化而产生任何偏移,当这样的滤光片应用到成像设备时,使得成像设备的图像色彩更加均匀。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明的一种典型的实施方式提供的滤光片的结构示意图;
图2示出了一种实施例提供的滤光片的结构示意图;
图3示出了另一种实施例提供的滤光片的结构示意图;
图4示出了又一种实施例提供的滤光片的结构示意图;
图5示出了一种实施例提供的滤光片的结构示意图;
图6示出了另一种实施例提供的滤光片的结构示意图;
图7示出了实施例4提供的滤光片的透射光谱图;以及
图8示出了对比例2提供的滤光片的透射光谱图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
1、透明基材层;2、第一折射率匹配单元;3、第二折射率匹配单元;21、非吸收层;22、吸收层;31、第一非吸收层;32、第二非吸收层。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的,现有技术中的感光芯片的感光范围不能与人眼相匹配,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种滤光片、其制备方法与具有其的成像设备。
本申请一种典型的实施方式中,如图1所示,提供了一种滤光片,该滤光片包括:透明基材层1与第一折射率匹配单元2,其中,第一折射率匹配单元2设置于上述透明基材层1的至少一个表面上,即上述第一折射率匹配单元2可以设置在上述透明基材层1的任一单表面上,而为了消除单表面成膜出现膜材翘曲的现象,上述第一折射率匹配单元2亦可形成在上述透明基材层1的上、下两表面上。其中,上述第一折射率匹配单元2包括吸收物质,上述吸收物质的最大吸收波长在500~800nm之间。
入射到滤光片的光线的入射角不同,会产生半值波长偏移效应,并且该效应在波长为650nm附近的过渡区较为明显,而本申请的滤光片中的吸收物质的最大吸收波长在500~800nm之间,可以消除或者缓解过渡区的半值波长偏移效应。因此,当光线通过该滤光片后,可以形成图像色彩更加均匀与效果较好的图像。并且,该滤光片没有采用蓝玻璃,而是采用第一折射率匹配单元2,其不仅可以实现蓝玻璃应有的作用,还降低了滤光片的成本,并且第一折射率匹配单元2的厚度较蓝玻璃的较薄,不会出现蓝玻璃中较严重的成像误差问题。
为了使得滤光片能够更好地吸收红外光,如图2至图4所示(该图中的省略号表示第一折射率匹配单元2),本申请优选上述第一折射率匹配单元2包括m个非吸收层21与包括上述吸收物质的n个吸收层22,其中,上述m与上述n均为整数,m≥0,n≥1,且m=0时,n≠1。如图3所示,当第一折射率匹配单元2只包括吸收层22时,多个上述吸收层22堆叠设置,并且,该第一折射率匹配单元2中至少包括两层接触设置且折射率不同的吸收层22。
当第一折射率匹配单元2同时包括非吸收层21与吸收层22时,如图2所示,该第一折射率匹配单元2中至少包括两层接触设置且折射率不同的一个非吸收层21与一个吸收层22;或者如图4所示的实施例中,该第一折射率匹配单元2中至少包括两层接触设置且折射率不同的吸收层22或者接触设置且折射率不同的一个非吸收层21与一个吸收层22。
上述第一折射率匹配单元2至少包括接触设置且折射率不同的两个材料层,这两个材料层由于折射率不同而形成高低折射率交替的干涉薄膜,使得不同波长的光波经过该滤光膜时,透射率不同,进而实现了滤除杂散光,保留有用光的目的。并且,由于吸收层22包含最大吸收波长在500~800nm之间的吸收物质,使得干涉薄膜可以截止波长680nm~1100nm之间的光波的同时不会产生半值波长漂移,提升了成像设备的成像质量。另外,相比现有技术中的解决半值波长偏移效应的蓝玻璃,该滤光片的成本较低,并且厚度较小,贴附在图像传感器上不容易出现成像误差,加工性能较好,进行图案裁切时不容易发生破碎的问题。
本申请的一种优选实施例中,上述吸收物质为无机或有机染色材料;上述无机染色材料为钴蓝、磷酸铜和/或孔雀石。但是,吸收物质并不限于上述的吸收物质,本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的吸收物质。
为了进一步保证吸收层22可以较好地消除半值波长偏移效应,同时,保证其具有较好的柔韧性,本申请优选上述有机染色材料为卟啉金属螯合物、萘酞菁金属螯合物、酞菁金属螯合物、喹啉金属螯合物各自的衍生物的金属螯合物中的一种或多种。上述的金属螯合物可以是过渡金属的建树螯合物,具体为卟啉过渡金属螯合物、萘酞菁过渡金属螯合物、酞菁过渡金属螯合物、喹啉过渡金属螯合物与各自的衍生物的过渡金属的螯合物中的一种或多种。具体地,优选上述有机染色材料为卟啉铜、萘酞菁铝、酞菁钴、8-羟基喹啉铝、四苯基卟啉镉、四羧甲基酞菁铜与8-羟基喹啉铝中的一种或多种。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的有机染色材料。
本申请的一种实施例中,上述非吸收层21的材料为ZnS、TiO2、Nb2O5、Ta2O5和/或ZnO、冰晶石、SiO2和/或MgF2;这样的非吸收层21更有利于降低滤光片的成本。
为了进一步减小滤光片的厚度,进而进一步避免滤光片直接贴合在图像传感器时出现的成像误差问题,同时提高滤光片的加工性能,本申请优选上述吸收层22的材料的折射率在1.38~1.8之间;吸收层22的厚度在2~10nm之间。
本申请的另一种实施例中,如图5所示(图中的省略号表示第一折射率匹配单元2),滤光片还包括第二折射率匹配单元3,上述第二折射率匹配单元3设置在上述透明基材层1上,即上述第二折射率匹配单元3可以接触设置在透明基材层1的一个或两个表面上,也可以接触设置在第一折射率匹配单元2的远离透明基材层1的表面上。上述第二折射率匹配单元3包括依次层叠的p个非吸收层21,且上述第二折射率匹配单元3至少包括两个折射率不相同的接触设置的上述非吸收层21,其中,上述p为整数,p≥2。由于第二折射率匹配单元3中包括接触设置的且折射率不相同的两个非吸收层21,这两个折射率不同的非吸收形成一个高低匹配的折射率匹配组,一个折射率匹配组即为一个干涉薄膜,这样的干涉薄膜能够更好地控制近红外光波长区间的透射率。第二折射率匹配单元3中的非吸收层21与第一折射率匹配单元2中的非吸收层21可以是相同的,也可以是不相同的。
为了更好地形成干涉薄膜,如图5与图6所示,本申请优选上述第二折射率匹配单元3包括依次堆叠设置的第一非吸收层31与第二非吸收层32,并且,由于无机材料具有较好的化学稳定性,因而更适合作为形成干涉薄膜的镀膜材料;优选上述第一非吸收层31的材料为ZnS、TiO2、Nb2O5、Ta2O5和/或ZnO,上述第二非吸收层32的材料为冰晶石、SiO2和/或MgF2
为了进一步保证上述第一非吸收层31与第二非吸收层32形成较好的干涉薄膜。上述第一非吸收层31的折射率n1≥1.9;上述第二非吸收层32的折射率n2≤1.6。
本申请的再一种实施例中,上述第一非吸收层31的厚度与上述第二非吸收层32的厚度均在10~500nm之间。第一非吸收层31与上述第二非吸收层32的厚度与其折射率相互配合,使得本发明的滤光片能够更好地滤除波长在680nm~1100nm之间的近红外光,即获得更好的波长截止位置和深度。
为了获得更好的滤光效果,且使得滤光片可以消除或者缓解过渡区的半值波长偏移效应形成更加均匀与效果较好的图像。本申请优选上述滤光片包括堆叠设置的q个上述第一折射率匹配单元2和s个上述第二折射率匹配单元3,其中,上述s与上述q均为整数,且s≥0,q≥1。
为了使得该滤光片中的滤光层能够对于波长在680nm~1100nm之间的近红外光获得较好的截止效果,本申请优选s+q≥5。
本申请的一种优选实施例中,为了进一步提高滤光片的柔韧性,上述滤光片中远离上述透明基材层1的最外层为有机材料层(即所述最外层可以为非吸收层或吸收层),优选为上述吸收层22,且上述吸收层22中的上述吸收物质为有机染色材料,如图2或图3所示。
优选地,上述滤光片还包括功能层,该功能层设置在上述透明基材层1的远离上述第一折射率匹配单元2和上述第二折射率匹配单元3的表面上,和/或上述功能层设置在上述透明基材层1与上述第一折射率匹配单元2之间,和/或上述功能层设置在上述透明基材层1与第二折射率匹配单元3之间,和/或上述功能层设置在不同的第一折射率匹配单元2与第一折射率匹配单元2之间,和/或上述功能层设置在第二折射率匹配单元3与第二折射率匹配单元3之间,和/或上述功能层设置在上述第一折射率匹配单元2与上述第二折射率匹配单元3之间,和/或上述功能层设置在上述滤光片的远离透明基材层1的最外层的表面上。
本申请的一种实施例中,上述功能层为近红外吸收膜、硬化膜、增透膜、保护膜。
为了进一步提高滤光片的柔韧性,进而提高其加工性能,避免其在进行不规则图案的裁切时出现破碎的现象,优选上述透明基材层1为柔性透明基材,可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)基材层、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)基材层、聚酰亚胺(polyimide,PI)基材层、聚乙烯(polyethylene,PE)层、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PEN)基材层、聚醚砜(polyether sulfone,PES)基材层、聚芳酯(polyarylate,PAR)基材层、环烯烃共聚物(cycloolefin copolymer,COC)基材层或非晶型环烯烃聚合物(cycloolefin polymer,COP)的环聚烯烃基材,但并不限于这几种,本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的透明基材层1。
多个第一折射率匹配单元2中的非吸收层21可以完全相同,也可以部分相同,也可以完全不相同;吸收层22也一样;同样地,多个第二折射率匹配单元3中的第一非吸收层31和/或第二非吸收层32也可以完全相同,也可以部分相同,也可以完全不相同。
并且,第一折射率匹配单元2中的非吸收层21可以与第二折射率匹配单元3中的第一非吸收层31或者第二非吸收层32相同。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的非吸收层21。
本申请的另一种典型的实施方式中,提供了一种滤光片的制备方法,该方法中,上述第一折射率匹配单元2与上述第二折射率匹配单元3通过物理气相沉积、化学气相沉积或涂布而形成。
通过这样的方式,形成的滤光片可以滤除红外光,让感光芯片只感应到可见光,当这样的滤光片应用到成像设备时,使得成像设备的图像质量较好。
本申请另一种典型的实施方式中,提供了一种成像设备,该成像设备包括滤光片,该滤光片为上述的滤光片。
该成像设备中包括上述的滤光片,该滤光片吸收了波长在500nm~800nm之间的光波,当光线通过该成像设备时,该滤光片消除了过渡区较明显的半值波长偏移效应,使得形成的图像较均匀;并且,该滤光片较薄,直接贴合在成像设备的图像传感器上,也不会造成不可忽视的像差。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合实施例与对比例进行详细地说明。
实施例1
首先,采用蒸发镀膜法,在COP透明基材层上,沉积酞菁钴作为第一折射率匹配单元。其厚度为80nm,折射率为1.61。
实施例2
首先,采用蒸发镀膜法,在COP透明基材层上,交替沉积酞菁钴层与8-羟基喹啉铝层作为第一折射率匹配单元,酞菁钴层与8-羟基喹啉铝层的个数均是两个,其中,酞菁钴层的的折射率为1.61,厚度为100nm;8-羟基喹啉铝层的折射率为1.58,厚度为80nm。
实施例3
首先,采用蒸发镀膜法,在COP透明基材层上,交替沉积孔雀石层与钴蓝层作为第一折射率匹配单元,钴蓝层与孔雀石层的个数均是两个,其中,钴蓝层的折射率为1.76,孔雀石层的折射率为1.88,孔雀石层的厚度为100nm,钴蓝层的厚度为80nm。
实施例4
首先,采用蒸发镀膜法,在COP透明基材层上,依次沉积ZnS层、卟啉铜层、TiO2层、萘酞菁铝层、Nb2O5层、酞菁钴层、Ta2O5层、8-羟基喹啉铝层、ZnO层、四苯基卟啉镉层、ZnS层、四羧甲基酞菁铜层、TiO2层与8-羟基喹啉铝层。形成七个第一折射率匹配单元。
其中,ZnS层的折射率为2.35,厚度为10nm;卟啉铜层的折射率为1.6,厚度为30nm;TiO2层的折射率为2.36,厚度为200nm;萘酞菁铝层的折射率为1,62,厚度为40nm;Nb2O5层的折射率为2.3,厚度为500nm;酞菁钴层的折射率为1.61,厚度为80nm;Ta2O5层的折射率为2.29,厚度为200nm;8-羟基喹啉铝层的折射率为1.58,厚度为40nm;ZnO层的折射率为2.1,厚度为200nm;四苯基卟啉镉层的折射率为1.56,厚度为40nm;四羧甲基酞菁铜的折射率为1.57,厚度为40nm;TiO2层的折射率为2.36,厚度为200nm;8-羟基喹啉铝的折射率为1.58,厚度为40nm。
实施例5
首先,采用蒸发镀膜法,在COP透明基材层上依次沉积ZnS层、卟啉铜层、TiO2层、MgF2层、Nb2O5层、萘酞菁铝层、Ta2O5层、SiO2层、ZnO层、MgF2层、ZnS层,冰晶石层、TiO2层、MgF2层、Nb2O5层、冰晶石层、Ta2O5层、SiO2层、ZnO层、酞菁钴层,形成包含20层材料层的滤光片。
其中,ZnS层的折射率为2.35,厚度为11.32nm;卟啉铜层的折射率为1.6,厚度为39.36nm;TiO2层的折射率为2.36,厚度为108.5nm;MgF2层的折射率为1.38,厚度为170.42nm;Nb2O5层的折射率为2.3,厚度为96.13nm;萘酞菁铝层的折射率为1.62,厚度为78.16nm;Ta2O5层的折射率为2.29,厚度为101.46nm;SiO2层的折射率为1,52,厚度为158.27nm;ZnO层的折射率为2.1,厚度为106.74nm;MgF2层的折射率为1.38,厚度为500nm;ZnS层的折射率为2.35,厚度为87.71nm;冰晶石层的折射率为1.33,厚度为142.53nm;TiO2层的折射率为2.36,厚度为85.93nm;MgF2层的折射率为1.38,厚度为183.59nm;Nb2O5层的折射率为2.3,厚度为107.82nm;冰晶石层的折射率为1.33,厚度为180.21nm;Ta2O5层的折射率为2.29,厚度为111.34nm;SiO2层的折射率为1,52,厚度为169.52nm;ZnO层的折射率为2.1,厚度为105.37nm;酞菁钴层的折射率为1.61,厚度为2nm。
实施例6
首先,采用蒸发镀膜法,在COP透明基材层上依次交替TiO2层(折射率为2.36)和SiO2层(折射率为1.52)形成多个第二折射率匹配单元,其中,TiO2层和SiO2层总共为41层,沉积在COP透明基材层上的起始层为TiO2层,第二层为SiO2层,两者依次交替沉积,厚度依次为10.24nm,34.77nm,103.72nm,160.17nm,93.16nm,153.35nm,98.46nm,166.36nm,101.66nm,157.37nm,89.81nm,145.33nm,84.64nm,142.17nm,82.38nm,141.53nm,81.40nm,141.53nm,84.07nm,142.96nm,95.76nm,80.64nm,5.11nm,44.04nm,5.02nm,187.75nm,99.85nm,149.51nm,90.88nm,164.21nm,110.06nm,182.45nm,110.47nm,176.59nm,112.86nm,180.53nm,109.86nm,177.21nm,109.74nm,175.55nm,104.14nm,之后在最外一层TiO2层上沉积酞菁钴层,TiO2层上沉积酞菁钴层形成一个第一折射率匹配层,其中,酞菁钴其折射率为1.61,厚度为8nm。该滤光片的透射光谱图为图7。
实施例7
与实施例6的区别在于:SiO2层被替换为MgF2层,其折射率(MgF2层)为1.38。
实施例8
与实施例6的区别在于:TiO2层被替换为ZnO层,其折射率(ZnO层)为2.1。
实施例9
与实施例6的区别在于:SiO2层被替换为ZnS层,其折射率(ZnS层)为2.35。
实施例10
与实施例6的区别在于:TiO2层被替换为Al2O3层,其折射率(Al2O3层)为1.76。
实施例11
与实施例6的区别在于:每一层SiO2层的厚度均为5nm。
实施例12
与实施例6的区别在于:每一层TiO2层的厚度均为5nm。
实施例13
与实施例6的区别在于:酞菁钴层的厚度为100nm。
实施例14
与实施例6的区别在于:酞菁钴层被替换为Mcso-四(对三甲胺基苯基)卟啉镍层,其的折射率为1.35。
实施例15
与实施例6的区别在于,将在临近透明基材层的22层(11组TiO2层和SiO2层)移除,以蒸发镀膜法在上述透明基材层的另一面沉积11组TiO2层和SiO2层(共计22层),厚度均与实施例4中对应层厚度相同。
对比例1
与实施例1的区别在于,8-羟基喹啉镁作为折射率匹配单元,该层最大吸收波长在300~400nm之间。
对比例2
与实施例6的区别在于,以SiO2层取代钴酞菁层。该滤光片的透射光谱为图8。
采用lambda950紫外可见近红外分光光度计测试各个实施例与对比例的滤光片的透射光谱,测试结果见表1,并且,波长500~800nm的范围内,经自滤光片的垂直方向测定的透射率为50%的波长值Ya,与经自相对于滤光片的垂直方向倾斜30°角测定的透射率为50%的波长值Yb的差的绝对值记作|Ya-Yb|,测试与计算结果如表1所示。
表1
Figure BDA0000880799480000091
Figure BDA0000880799480000101
由表1的测试数据可知,当滤光片包括q个第一折射率匹配单元与s个第二折射率匹配单元,且该第一折射率匹配单元中包括接触设置的至少一个吸收层与一个非吸收层的折射率不同,或者包括至少有两个接触设置的吸收层折射率不同,吸收层的厚度在2~100nm之间,第二折射率匹配单元包括第一非吸收层与第二非吸收层,且第一非吸收层的折射率n1≥1.9,第二非吸收层的折射率n2≤1.6,第一非吸收层的厚度与第二非吸收层的厚度均在10~500nm之间;且s+q≥5,滤光片中远离透明基材层的最外层为有机材料层时,滤光片的波长在400~600nm之间的光波的透射率平均值较高,可见光的透过率较高,滤光片的波长在700~1100nm之间的光波的透射率平均值较低,能够很好地截止红外光,|Ya-Yb|较小,半值波长不会产生偏移效应,当这样的滤光片应用到成像设备时,能够获得较好的图像效果。
从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
1)、本申请中的滤光片中的第一折射率匹配单元的最大吸收波长在500~800nm之间,在滤除近红外光的同时,半值波长也不会因为入射光角度的变化而产生任何偏移,当这样的滤光片应用到成像设备时,使得成像设备的图像色彩更加均匀。
2)、本申请中的滤光片可以滤除红外光,让感光芯片只感应到可见光,当这样的滤光片应用到成像设备时,使得成像设备的图像质量较好;此外,通过物理气相沉积、化学气相沉积或涂布而形成的折射率匹配单元,在兼顾原有蓝玻璃的光学性能的基础上,更进一步提高了本发明滤光片的机械性能。
3)、本申请中的成像设备中包括上述的滤光片,该滤光片吸收了波长在500nm~800nm之间的光波,当光线通过该成像设备时,该滤光片消除了过渡区较明显的半值波长偏移效应,使得形成的图像较均匀;并且,该滤光片较薄,直接贴合在成像设备的图像传感器上,也不会造成不可忽视的像差。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种滤光片,其特征在于,所述滤光片包括:
第一折射率匹配单元(2),设置在透明基材层(1)的至少一个表面上,所述第一折射率匹配单元(2)包括吸收物质,所述吸收物质的最大吸收波长在500~800nm之间;所述第一折射率匹配单元(2)包括m个非吸收层(21)与包括所述吸收物质的n个吸收层(22),所述透明基材层(1)为COP透明基材层;
所述滤光片还包括第二折射率匹配单元(3),所述第二折射率匹配单元(3)设置在所述第一折射率匹配单元(2)的远离所述透明基材层(1)的表面上,所述第二折射率匹配单元(3)包括交替设置的第一非吸收层(31)与第二非吸收层(32);
形成所述非吸收层(21)、所述第一非吸收层(31)和所述第二非吸收层(32)的材料包括ZnS、TiO2、Nb2O5、Ta2O5和ZnO,所述吸收物质为卟啉铜、萘酞菁铝、酞菁钴、8-羟基喹啉铝、四苯基卟啉镉和四羧甲基酞菁铜,且所述非吸收层(21)、所述吸收层(22)、所述第一非吸收层(31)和所述第二非吸收层(32)的种类及堆叠方式为在所述COP透明基材层上依次层叠设置的ZnS层、卟啉铜层、TiO2层、萘酞菁铝层、Nb2O5层、酞菁钴层、Ta2O5层、8-羟基喹啉铝层、ZnO层、四苯基卟啉镉层、ZnS层、四羧甲基酞菁铜层、TiO2层与8-羟基喹啉铝层;其中
所述ZnS层的折射率为2.35,厚度为10nm;所述卟啉铜层的折射率为1.6,厚度为30nm;所述TiO2层的折射率为2.36,厚度为200nm;所述萘酞菁铝层的折射率为1,62,厚度为40nm;所述Nb2O5层的折射率为2.3,厚度为500nm;所述酞菁钴层的折射率为1.61,厚度为80nm;所述Ta2O5层的折射率为2.29,厚度为200nm;所述8-羟基喹啉铝层的折射率为1.58,厚度为40nm;所述ZnO层的折射率为2.1,厚度为200nm;所述四苯基卟啉镉层的折射率为1.56,厚度为40nm;所述四羧甲基酞菁铜的折射率为1.57,厚度为40nm;所述TiO2层的折射率为2.36,厚度为200nm;所述8-羟基喹啉铝层的折射率为1.58,厚度为40 nm。
2.一种权利要求1所述的滤光片的制备方法,其特征在于,所述第一折射率匹配单元与所述第二折射率匹配单元通过物理气相沉积、化学气相沉积或涂布而形成。
3.一种成像设备,包括滤光片,其特征在于,所述滤光片为权利要求1所述的滤光片。
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