CN110114704B - 相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品及包括其的相机模块用近红外线截止滤光片 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品及包括其的相机模块用近红外线截止滤光片，相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其包括：透光基板，包括有机吸收剂；以及近红外线吸收层，形成于透光基板上，包括包含吸收近红外线波长范围的光的有机化合物的近红外线吸收剂。
Description
技术领域
本发明涉及相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品及包括其的相机模块用近红外线截止滤光片，更具体而言涉及一种在拍摄出的图像上抑制重影(ghost)或耀斑(flare)，并且能够实现高的颜色再现性的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品及包括其的相机模块用近红外线截止滤光片。
背景技术
最近，便携电话、笔记本PC、监控摄像机、车辆等中采用相机模块的情形逐渐增加。在利用CMOS图像传感器(CMOS image sensor)等固体拍摄元件的相机模块中，为了获得如用人眼看到的那样自然的颜色的影像，作为必需部件要求提供将传感器感测的近红外线区域(例如，700nm至1200nm波长范围)的光屏蔽，并使可视光线区域(例如，400nm至700nm波长范围)的光透过，从而能够以近似于人的视觉感度的方式进行补正的光学部件。作为这样的光学部件使用有近红外线截止滤光片(Infrared Cut-off Filter，IRCF)。近红外线截止滤光片根据截止近红外线的方式，可以大体上区分为反射型滤光片和吸收型滤光片。
反射型滤光片在可视光线波长区域具有高透光率，但是同时存在有随着入射角的增加而可视光线的透过频带向短波长侧偏移(shift)，使得最终由观察者识别的色彩感发生变化，即降低影像的颜色再现性的缺点。为了改进这样的问题，开发出使用氟化磷酸盐系玻璃(又称为蓝玻璃)的吸收型滤光片，所述氟化磷酸盐系玻璃作为着色成分包含有2价的铜离子，其较宽地吸收随着入射角增加而对影像的显示品质构成较大的影响的630nm至1200nm波长范围的光。
使用蓝玻璃的吸收型滤光片相较于反射型滤光片能够实现高的颜色再现性，从而在高像素的相机模块中采纳并使用。但是，蓝玻璃容易破碎并对于冲击脆弱，因而在作为要求具有高的破坏强度的相机模块用来使用时受到限制，并且因制造其的材料所具有的物理特性的限制，存在有不易以0.2mm以下的厚度确保其量产性的问题。并且，最近随着智能手机中采用的相机模块内的光学设计趋于小型化及集成化，要求实现对近红外线截止滤光片厚度的最小化，但是，在将蓝玻璃的厚度实现为0.1mm水平方面存在有限制。
最近，为了将相机模块用近红外线截止滤光片的厚度以0.1mm水平进行薄型化，趋于引进利用了高分子吸收薄膜等光学物品的吸收型滤光片，所述高分子吸收薄膜等光学物品在光学用玻璃(例如，SCHOTT公司D263)上面涂覆有机染料吸收剂，或者在高分子树脂内部均匀地分散有机染料吸收剂。使用有机染料吸收剂的吸收型滤光片相较于使用蓝玻璃的吸收型滤光片具有能够实现高的颜色再现性的优点，但是由于吸收有限的波长区域的光(大约630nm至730nm波长范围的光)，存在有引起除此之外的近红外线区域的反射而诱发重影(ghost)或耀斑(flare)现象等光学问题的可能性。
发明内容
所要解决的问题
本发明的一目的在于提供一种相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，在近红外线区域吸收宽波长范围的光，从而避免重影或者耀斑的同时，能够使颜色再现性最大化。
本发明的另一目的在于提供一种包括所述光学物品的相机模块用近红外线截止滤光片。
解决问题的技术方案
为了实现本发明的一目的，本发明的一实施例的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其包括：透光基板，包括有机吸收剂；以及近红外线吸收层，形成于所述透光基板上，包括包含吸收近红外线波长范围的光的有机化合物的近红外线吸收剂；在460nm至560nm的波长范围的平均透过率为85％以上且100％以下，在560nm以上时表现出50％的透光率的最小波长值在大于625nm且小于650nm时出现，在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率为大于40％且小于75％。
在一实施例中，所述近红外线吸收剂可以包含在1000nm至1200nm波长范围具有最大吸收的二亚铵系化合物、铵系化合物以及二硫酚金属配合物中的至少一种。
在一实施例中，对于所述近红外线吸收层的整体重量，所述近红外线吸收剂的含量可以是1.0至2.6重量％。
在一实施例中，所述透光基板可以包括：透明基材；以及有机吸收剂层，包括形成于所述透明基材的一面的有机吸收剂；在所述透明基材的形成有所述有机吸收剂层的一面的相反面形成有所述近红外线吸收层。此时，对于所述有机吸收剂层的整体重量，所述有机吸收剂的含量可以是10至30重量％。
在一实施例中，所述透光基板可以呈有机吸收剂在粘结剂树脂所形成的矩阵内部分散的形态。此时，对于所述透光基板的整体重量，所述有机吸收剂的含量可以是0.1至1重量％。
在一实施例中，所述有机吸收剂可以包含花青系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、卟啉系化合物、苯卟啉系化合物、方酸菁系化合物、蒽醌系化合物、克酮酸系化合物中的至少一种。
在一实施例中，所述有机吸收剂可以包含至少一种在690nm至750nm波长范围具有最大吸收的化合物。
在一实施例中，所述相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率可以为45％至55％。
用于本发明的另一目的的相机模块用近红外线截止滤光片，其包括以上所述的光学物品。
在一实施例中，可以还包括：第一选择波长反射层，在所述光学物品的一面形成于所述近红外线吸收层上；以及第二选择波长反射层，形成于形成有所述第一选择波长反射层的所述光学物品的一面的另一面。此时，所述第一选择波长反射层可以是近红外线反射层，所述第二选择波长反射层是防反射层。
技术效果
根据本发明的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品及包括其的相机模块用近红外线截止滤光片，能够提供一种适合于相机模块的近红外线截止滤光片，在可视光线区域呈现出高透过率的同时，在近红外线区域吸收宽波长范围的光，从而抑制重影或者耀斑发生的同时，能够使颜色再现性最大化。
附图说明
图1是用于说明本发明的一实施例的近红外线截止滤光片用光学物品的图。
图2是用于说明本发明的另一实施例的近红外线截止滤光片用光学物品的图。
图3是用于说明包括图2的光学物品的近红外线截止滤光片的图。
图4是用于说明包括图3的近红外线截止滤光片的相机模块的图。
图5是示出表现出涂覆型透光基板1至7、分散型透光基板1至7以及透明基材的按不同波长的透过率变化的图表的图。
图6是示出表现出与本发明的光学物品1-1至1-4和比较物品1-1、1-2、8-1以及8-6对应的按不同波长的透过率变化的图表的图。
图7是示出表现出对本发明的第一选择波长反射层和第二选择波长反射层的按不同波长的透过率的图表的图。
图8是示出表现出与本发明的IRCF 1-1至1-4和比较滤光片1-1、1-2、8-1以及8-6对应的按不同波长的透过率变化的图表的图。
图9是用于说明对本发明的IRCF和比较滤光片的重影/耀斑测量方法的图。
图10是示出对本发明的IRCF 4-4和比较滤光片1-1的重影/耀斑测量结果照片的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细的说明。本发明可以实施多样的变更并可以具有多种形态，将特定实施例例示于附图中并在本文中进行详细的说明。但是，这些并非意在将本发明限定于特定的披露形态，而是应当被理解为包含本发明的思想及技术范围中包括的所有变更、均等物乃至代替物。在对各附图进行说明的过程中，对于相似的结构元件使用了相似的附图标记。
本申请中使用的术语仅是为了说明特定的实施例而使用，而并非意在限定本发明。除非在上下文中表示明确不同的含义，单数的表述包括复数的表述。在本申请中，术语“包括”或者“具有”等意在指定说明书上记载的特征、步骤、动作、结构元件、部分部件或者其组合存在的情形，而并非将一个或者其以上的其它特征、步骤、动作、结构元件、部分部件或者其组合的存在或者附加可能性预先排除在外。
除非有不同的定义，包括技术术语或科学术语在内的在此使用的所有术语具有与本发明所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。诸如通常使用的词典中定义的术语应当被理解为具有与相关技术的上下文中所具有的含义相一致的含义，除非在本申请中明确进行定义，其不会被理解为理想性的或过于形式性的含义。
光学物品
本发明的光学物品用于相机模块中包括的近红外线截止滤光片，所述光学物品包括：透光基板，包括有机吸收剂；以及近红外线吸收层，形成于所述透光基板上，包括包含吸收近红外线波长范围的光的有机化合物的近红外线吸收剂。
所述光学物品在460nm至560nm的波长范围的平均透过率为85％以上且100％以下，在560nm以上时表现出50％的透光率的最小波长值在大于625nm且小于650nm时出现，在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率为大于40％且小于75％。例如，当所述光学物品的在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率为45％至55％时，基于采用所述光学物品的近红外线截止滤光片可以呈现出优异的影像品质。
以下，参照图1及图2对所述光学物品的透光基板和近红外线吸收层进行具体的说明。
图1是用于说明本发明的一实施例的近红外线截止滤光片用光学物品的图。
参照图1，一实施例的光学物品301包括：透光基板101，其自身包括所述有机吸收剂；近红外线吸收层200，形成于透光基板101的一面。
透光基板101为可以使可视光线区域的光透过的基板，所述透光基板101具有在构成其的矩阵内分散有所述有机吸收剂的结构。
透光基板101的矩阵可以由透明树脂形成。此时，作为所述透明树脂的例可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT等聚酯树脂、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等聚烯烃树脂、降冰片烯树脂、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氯乙烯树脂、氟树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇树脂、硅树脂等。这些可以分别单独地或者将两种以上进行组合而使用，但是，并不特别限定于以上罗列的透明树脂的种类。
透光基板101的厚度可以是0.05至0.2mm。在光学物品或者近红外线截止滤光片的薄型化及小型化方面上，厚度越薄越有利，但是当比0.05mm更薄时，将发生严重的弯曲，从而可能在相机模块组装工序中引起不良。优选地，透光基板101的厚度可以是0.05至0.1mm，更优选地，可以是0.08至0.1mm。
作为在透光基板101的矩阵内分散的有机吸收剂可以在多样的种类的染料、颜料或者金属配合物中使用至少一种以上。所述有机吸收剂可以包含在690nm至750nm波长范围具有最大吸收的化合物，并且可以使用至少一种以上。作为所述有机吸收剂的具体的例可以举出花青系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、卟啉系化合物、苯卟啉系化合物、方酸菁系化合物、蒽醌系化合物、克酮酸系化合物等。这些可以分别单独地或者将两种以上进行组合而使用，但是，并不特别限定于以上罗列的有机吸收剂的种类。
对于形成透光基板101的矩阵的透明树脂以及所述有机吸收剂的整体含量，所述有机吸收剂的含量可以是0.1至1重量％。即，当将形成透光基板101的矩阵的透明树脂的含量和所述有机吸收剂的含量之和定义为100重量％时，所述有机吸收剂的含量可以是0.1至1重量％。此时，透光基板101的透明树脂的含量可以是99至99.9重量％。
近红外线吸收层200为在透光基板101的一面上形成的层，其包括近红外线吸收剂。图1中以近红外线吸收层200以地面为基准形成于透光基板101的下部面的情形为例进行了图示，但是，近红外线吸收层200也可以形成于透光基板101的上部面。所述近红外线吸收剂包含吸收近红外线波长范围的光的有机化合物，具体而言，其包含在1000nm至1200nm波长范围具有最大吸收的化合物。作为所述近红外线吸收剂的例可以举出二亚铵系化合物、铵系化合物、二硫酚金属配合物等。
作为二亚铵系(diimonium-based)色素的例可以举出Japan Carlit(公司名称，日本)的CIR-1080(商品名称)、CIR-1081(商品名称)、CIR-1083(商品名称)、Epolin(公司名称，美国)的Epolight1117(商品名称)、Nippon Kayaku(公司名称，日本)的IRG-022(商品名称)、IRG-023(商品名称)、IRG-040(商品名称)、IRG-042(商品名称)、IRG-050(商品名称)、IRG-068(商品名称)、IRG-069(商品名称)等。
作为铵系(aminium-based)色素的例可以举出Nagase ChemteX(公司名称，日本)的NIR-AM2(商品名称)、Adam Gates&Company(公司名称，美国)的IR Dye 9117(商品名称)、IR Dye 1422(商品名称)、IR Dye 1120(商品名称)、IR Dye 9161(商品名称)、IR Dye 1151(商品名称)、IR Dye 1117(商品名称)等。
作为二硫酚(dithiol)金属配位色素的例可以举出Epolin(公司名称，美国)的Epolight3063(商品名称)、Epolight4019(商品名称)、Epolight4121(商品名称)、Epolight4129(商品名称)、Midori Kagaku(公司名称，日本)的MIR-101(商品名称)、MIR-111(商品名称)、MIR-121(商品名称)、MIR-102(商品名称)、MIR-105(商品名称)、OrientChemical(公司名称，日本)的VALIFAST RED 3304(商品名称)、Fabricolor holdinginternational(公司名称，美国)的105042(商品名称)、109642(商品名称)、1570(商品名称)等。
近红外线吸收层200可以具有由粘结剂树脂形成矩阵，并且所述近红外线吸收剂在所述粘结剂树脂所形成的矩阵内部分散的结构。
对于所述近红外线吸收层整体重量，所述近红外线吸收剂的含量可以是0.5至5重量％。即，当将构成所述近红外线吸收层的所述矩阵的含量和所述近红外线吸收剂的含量之和定义为100重量％时，所述近红外线吸收剂的含量可以是0.5至5重量％。优选地，在近红外线吸收层200中，所述近红外线吸收剂的含量可以是1.0至2.6重量％。此时，近红外线吸收层200的矩阵的含量可以是97.4至99.0重量％。
此时，作为形成所述近红外线吸收层200的矩阵的化合物的例可以举出环状烯烃系树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚对苯撑树脂、聚芳醚氧磷树脂、聚酰胺树脂、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、聚萘二甲酸乙二酯树脂、聚酯树脂、多样的有机-无机复合系列的树脂等。这些可以分别单独地或者将两种以上进行组合而使用，但是，并不特别限定于以上罗列的形成矩阵的化合物的种类。形成矩阵的化合物根据有机吸收层和近红外线吸收层中采用的吸收剂，以能够实现吸收特性的树脂为基准而使用。
图2是用于说明本发明的另一实施例的近红外线截止滤光片用光学物品的图。
参照图2，本发明的另一实施例的光学物品302包括透光基板102以及近红外线吸收层200，其具有透光基板102包括透明基材110和有机吸收层120的结构。有机吸收层120为包括有机吸收剂的层，其形成于透明基材110的一面。
透明基材110为基板或薄片、薄膜等板体，其只要是能够使可视光线区域的光透过的基材，则可以不受特别的限制而使用。
作为形成透明基材110的物质的例可以举出玻璃、水晶、铌酸锂、蓝宝石等结晶、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT等聚酯树脂、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等聚烯烃树脂、降冰片烯树脂、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氯乙烯树脂、氟树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇树脂等。这些可以分别单独地或者将两种以上进行混合而使用，其并不限定于以上罗列的物质的种类。
作为具体的透明基材110的例可以举出JSR公司(公司名称，日本)的ARTON(商品名称)、ZEON公司(公司名称，日本)的ZEONEX(商品名称)、TOPAS Advanced Polymers公司(公司名称，德国)的Topas(商品名称)、Mitsui Chemicals公司(公司名称，日本)的APEL(商品名称)、Mitsubishi Rayon公司(公司名称，日本)的Acrypet(商品名称)、NKK公司(公司名称，日本)的SOXR(商品名称)、TOYOBO公司(公司名称，日本)的VYLOMAX(商品名称)、TOYO纺纱公司(公司名称，日本)的A4100(商品名称)等。作为本发明的透明基材的种类，并不特别限定于以上罗列的种类。
透明基材110的厚度可以是0.05至0.2mm。在光学物品或者近红外线截止滤光片的薄型化及小型化方面上，厚度越薄越有利，但是当比0.05mm更薄时，将发生严重的弯曲，从而可能在相机模块组装工序中引起不良。优选地，透明基材110的厚度可以是0.05至0.1mm，更优选地，可以是0.08至0.1mm。
有机吸收层120中可以具有由粘结剂树脂形成矩阵，并且所述有机吸收剂在所述粘结剂树脂所形成的矩阵内部分散的结构。
作为所述粘结剂树脂的例可以举出聚甲基丙烯酸甲酯、环状烯烃系树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚对苯撑树脂、聚芳醚氧磷树脂、聚酰胺树脂、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、聚萘二甲酸乙二酯树脂、聚酯树脂、多样的有机-无机复合系列的树脂等。这些可以分别单独地或者将两种以上进行组合而使用，但是并不特别限定于以上罗列的粘结剂树脂的种类。作为所述有机吸收剂的例与图1所述的有机吸收剂实质上相同。因此，将省去重复的详细说明。
有机吸收层120的厚度可以是1至10μm。当比10μm厚度更厚时，在光学物品或者近红外线截止滤光片中将发生严重的弯曲，从而可能在相机模块组装工序中引起不良，当比1μm厚度更薄时，在690nm至750nm范围具有最大吸收的化合物可能在所述波长范围不易提供足够的吸收能(例如，在690nm至750nm波长范围的光学物品的透光率为1％以下)。优选地，所述有机吸收层120的厚度可以是2至5μm。
对于形成有机吸收层120的组合物的整体重量，所述有机吸收剂的含量可以是10至30重量％。即，当将所述有机吸收层120中包括的粘结剂树脂的含量以及所述有机吸收剂的含量定义为100重量％时，所述有机吸收剂的含量可以是10至30重量％，所述粘结剂树脂的含量可以是70至90重量％。
近红外线吸收层200形成于透明基材110的周面上的形成有有机吸收层120的面的相反面上。与此不同地，近红外线吸收层200也可以形成于有机吸收层120上部。在相机模块组装工序中能够减少因弯曲引起的组装不良的方面上，所述近红外线吸收层200更加优选地形成于形成有有机吸收层120的面的对向面上。图2中作为一例示出以地面为基准，有机吸收层120形成于透明基材110的上部面，近红外线吸收层200形成于透明基材110的下部面的情形，但是，有机吸收层120可以形成于下部面，近红外线吸收层200形成于上部面。
近红外线吸收层200包括矩阵以及所述矩阵内部分散的近红外线吸收剂，此时，所述矩阵以及近红外线吸收剂分别与图1所述的近红外线吸收层200的矩阵以及近红外线吸收剂实质上相同。因此，将省去重复的详细说明。
近红外线吸收层200的厚度可以是1至10μm。当近红外线吸收层200的厚度比10μm更厚时，在光学物品或者近红外线截止滤光片将发生严重的弯曲，从而可能在相机模块组装工序中引起不良，当其厚度比1μm更薄时，将几乎不出现基于近红外线吸收层200的近红外线吸收效果。优选地，近红外线吸收层的厚度可以是2至5μm。
为了制造图2所述的光学物品302，首先准备透明基材110，并在透明基材110的一面涂覆有机吸收层120而准备透光基板102。接着，通过在透光基板102中在透明基材110的另一面涂覆近红外线吸收层200，能够制造出图2所述的光学物品302。
近红外线截止滤光片
图3是用于说明包括图2的光学物品的近红外线截止滤光片的图。
参照图3，近红外线截止滤光片500包括：光学物品302、第一选择波长反射层410以及第二选择波长反射层420。此时，光学物品302与图2所述的实质上相同，因此将省去重复的详细说明。
第一选择波长反射层410为配置于近红外线吸收层200上的层，其可以是使可视光线区域的光通过，而使规定的第一波长区域的近红外线被屏蔽的第一近红外线反射层。例如，所述规定的第一波长区域可以是700nm至950nm。第一选择波长反射层410可以是具有第一折射率的介质层和具有第二折射率的介质层按5至61层、11至51层或者21至41层交替层积的结构。第一选择波长反射层410可以在考虑到所需的透过率或折射率的范围以及要屏蔽的波长的区域等的情况下进行设计。
第二选择波长反射层420为形成于形成有近红外线吸收层200的透光基板102的一面的另一面上的层，其可以是形成于有机吸收层120上，并且使可视光线区域的光通过，而使规定的第二波长区域的近红外线被屏蔽的第二近红外线反射层。例如，所述规定的第二波长区域可以是950nm至1200nm。第二选择波长反射层420可以是具有第一折射率的介质层和具有第二折射率的介质层按5至61层、11至51层或者21至41层交替层积的结构。第二选择波长反射层420可以在考虑到所需的透过率或折射率的范围及要屏蔽的波长的区域等的情况下进行设计。
与此不同地，第二选择波长反射层420可以是通过使入射到近红外线截止滤光片500的光在界面反射的现象减少，来提高图像传感器中的入射光量的防反射层。此时，第二选择波长反射层420可以通过减少表面反射来提高出光效率并去除基于反射光的干涉或散射。所述防反射层可以使用真空蒸镀等方法将折射率小于透光基板的介质较薄地成膜于表面而形成，可以使用商业上能够购入的多样的材料进行成膜，而不受到特别的限定。
在分别构成第一及第二选择波长反射层410、420的介质层中，作为高折射率层可以使用二氧化钛TiO2、三氧化五钛Ti3O5、氧化铝Al2O3、氧化锆ZrO2、五氧化钽Ta2O5、五氧化铌Nb2O5、氧化镧La2O3、氧化钇Y2O3、氧化锌ZnO、硫化锌ZnS、氧化铟In2O3等，在氧化铟的情况下，可以还追加地包含少量的二氧化钛、氧化锡、氧化铯等。
并且，在所述介质层中，作为低折射率层可以使用二氧化硅SiO2、氟化镧LaF3、氟化镁MaF2、六氟化铝钠Na3AlF6(冰晶石)等。但是，构成所述介质层的材料的种类并不特别限定于以上所罗列的种类。
构成第一及第二选择波长反射层410、420的各个介质层可以使用将氩气(Ar gas)作为载气并利用硅靶(silicon target)和氧气(O2gas)的反应性溅镀法或者通过升华二氧化钛TiO2或二氧化硅SiO2源以进行蒸镀的电子束蒸镀(e-beam evaporation)法来形成。
图3中对包括图2所述的光学物品302的近红外线截止滤光片500进行了图示并说明，但是，也可以在图1所述的光学物品301的近红外线吸收层200上形成第一选择波长反射层410，并在形成有近红外线吸收层200的透光基板101的一面的另一面形成第二选择波长反射层420来构成近红外线截止滤光片。
相机模块
图4是用于说明包括图3的近红外线截止滤光片的相机模块的图。
参照图4，相机模块600包括：感测部，包括图像传感器601；透镜部，包括至少一个以上的透镜602；以及近红外线截止滤光片IRCF，配置于所述感测部和所述透镜部之间。
此时，并不对相机模块600特别进行限定，其可以是安装于手机等移动设备的相机装置、数码相机、安装于笔记本的相机装置、CCTV用相机装置等。
图像传感器601可以是CMOS图像传感器。朝向相机模块600的所述透镜部入射的光经由透镜602而提供给近红外线截止滤光片IRCF，从近红外线截止滤光片IRCF出射的光提供给所述感测部的图像传感器601。
图4的近红外线截止滤光片IRCF包括图1所述的光学物品301，或者包括图2所述的光学物品302，并且如图3所述包括第一及第二选择波长反射层410、420。
当经由透镜602的光提供给图像传感器601时，在向图像传感器601提供的入射光中，并不是所有的入射光垂直于图像传感器601入射，而是一部分入射光以倾斜的方式入射的情况下，将引起颜色变化而引起降低颜色再现性的问题。
但是，通过将包括本发明的光学物品301、302的近红外线截止滤光片IRCF采用于相机模块600，即使向图像传感器601入射的光的入射角发生变化，也能够呈现出高的颜色再现性，从而不会引起实质上可以被识别的程度的颜色变化。并且，包括本发明的光学物品301、302的近红外线截止滤光片IRCF可以使与包括近红外线放射光的人工照明或者外部光源一同拍摄的图像上发生表现出未意图的影像的现象，即发生重影(ghost)或者耀斑(flare)等影像失真问题的情形最小化。
以下，通过具体的光学物品及包括制造出的光学物品的近红外线截止滤光片的特性评价来对本发明进行更加详细的说明。以下的光学物品仅是用于具体地说明本发明的例，本发明并不限定于此。
涂覆型透光基板1至7
如下准备了在透明基材的一面具有包括有机吸收剂的有机吸收剂层的透光基板。首先，将2.29g的作为在700±5nm波长范围具有最大吸收的有机吸收剂的NIR700A(商品名称，QCR Solutions公司，美国)及作为在720±5nm波长范围具有最大吸收的有机吸收剂的NIR720B(商品名称，QCR Solutions公司，美国)和7g的粘结剂树脂以及210g的容器溶剂进行混合，并且使具有700±5nm波长范围的最大吸收的有机吸收剂和具有720±5nm波长范围的最大吸收的有机吸收剂混合为其重量比达到1:1。随后，利用搅拌器搅拌24小时以上，从而制造涂覆溶液。此时，作为粘结剂树脂使用了聚对苯二甲酸乙二醇酯PET树脂，作为有机溶剂使用了环己酮(cyclohexanone)。
将所述涂覆溶液涂覆于作为透明基材的0.1mm厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET薄膜，从TOYO纺纱公司购入，商品名称A4100)的一面，并在120℃下硬化50分钟以形成2μm厚度的有机吸收层，从而准备了在透明基材的一面涂覆有有机吸收剂层的透光基板1(以下，称为涂覆型透光基板)。
并且，除了所述有机吸收剂的浓度以外，通过与涂覆型透光基板1实质上相同的工序准备了涂覆型透光基板2至7。用于制造涂覆型透光基板2至7的有机吸收剂层中的有机吸收剂的浓度按照下表1准备。
[表1]
分散型透光基板1至7
为了准备在粘结剂树脂所形成的矩阵内部分散有有机吸收剂的形态的透光基板(以下，称为分散型透光基板)，利用以下所述的方法并根据日本公开特许2012-008532准备了分散型透光基板1。
将100重量份的作为JSR公司的环状型烯烃系树脂的Aton G(商品名称)和作为具有700±5nm波长范围的最大吸收的有机吸收剂的NIR700A(商品名称，QCR Solutions公司，美国)及作为具有720±5nm波长范围的最大吸收的有机吸收剂的NIR720B(商品名称，QCRSolutions公司，美国)以及二氯甲烷进行混合，得到了对于整体重量而言所述树脂的含量为20重量％的分散型透光基板制造用溶液。此时，以100重量份的树脂为基准，进行混合以使有机吸收剂达到0.49重量份，并且使具有700±5nm波长范围的最大吸收的有机吸收剂和具有720±5μm波长范围的最大吸收的有机吸收剂混合为其重量比达到1:1。将所述分散型透光基板制造用溶液在玻璃板上以溶液状态投放(casting)，从而按均匀的厚度进行涂覆，在20℃下干燥8小时后从玻璃板剥离。通过将被剥离的薄膜在减压条件的100℃下干燥8小时，准备了厚度为0.1mm的分散型透光基板1。
除了有机吸收剂的浓度以外，通过与所述分散型透光基板1的制造实质上相同的工序制造了分散型透光基板2至7。制造的分散型透光基板1至7中包含的有机吸收剂的含量如下表2。
[表2]
光学特性评价1：涂覆型透光基板1至7以及分散型透光基板1至7
对于以上准备的涂覆型透光基板1至7和分散型透光基板1至7以及未形成有有机吸收剂层的透明基材，分别利用Perkin Elmer公司的分光光度计Lambda 1050在入射角为0度的条件下测量了按不同波长的透过率(单位％)。此时，测量波长范围为350nm至1200nm。其结果示出于图5。
从获得的按不同波长的透过率数据计算出在460～560nm波长范围的平均透过率(％T avg@460-560)、在800～1200nm波长范围的平均透过率(％Tavg@800-1200)以及在560nm以上时透过率最初达到50％的波长(cut-off T50％)。其结果示出于下表3。
[表3]
图5是示出表现出涂覆型透光基板1至7、分散型透光基板1至7以及透明基材的按不同波长的透过率变化的图表的图。
图5中，(a)涉及与涂覆型透光基板1至7对应的图表，(b)涉及与分散型透光基板1至7对应的图表，(c)涉及与透明基材其自身对应的图表。
参照图5及表3，在覆型透光基板1至7和分散型透光基板1至7的情况下，在460nm至560nm的波长范围的平均透过率表现出89％至90％的值，在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率为92％程度，在560nm以上时表现出50％的透光率的最小波长值在631nm至650nm之间时出现。涂覆型透光基板和分散型透光基板均起因于在特定波长具有最大吸收的有机吸收剂的特性，而出现了透光率在可视光线区域和近红外线区域的临界地点开始减小，例如透过率减小为50％的Cut-off T50％波长，与此相比，在未包括有机吸收剂的透明基材的情况下，可以确认出未出现Cut-off T50％波长。并且，从所述结果可以确定出，仅利用涂覆型或者分散型透光基板其自身，由于在800nm至1200nm的近红外线区域的平均透过率为较高的90％以上，在将其采用于高像素(例如，8M像素以上)的相机模块用近红外线截止滤光片时，引起重影或者耀斑等问题或颜色再现性的问题等画质被劣化的可能性较高。
光学物品1-1
(1)近红外线吸收层涂覆液的准备
在涂覆型或者分散型透光基板的一面，利用作为二亚铵系化合物的近红外线吸收剂CIR-1080(商品名称，Japan Carlit公司，日本)来形成了近红外线吸收层。
首先，将0.21g的近红外线吸收剂CIR-1080(商品名称，Japan Carlit公司，日本)、20g的粘结剂树脂以及106.67g的溶剂进行混合，随后利用搅拌器搅拌24小时以上，从而制备了涂覆溶液。此时，作为粘结剂树脂使用了聚甲基丙烯酸甲酯PMMA树脂，作为有机溶剂使用了环己酮(Cyclohexanone)。
(2)光学物品1-1的制造
将准备的涂覆溶液利用旋转涂布机涂覆于厚度为0.1mm的涂覆型透光基板1的形成有有机吸收剂层的一面的相反面。通过将被涂覆的基板在120℃下硬化60分钟，准备了在透明基材的一面形成有机吸收剂层，在另一面形成有厚度为2μm的近红外线吸收层的光学物品1-1。此时，在制造的光学物品1-1中，对于近红外线吸收层的整体重量而言，近红外线吸收层中包括的近红外线吸收剂CIR-1080的含量是1.0重量％。
光学物品1-2至7-4的制造
在用于制造近红外线吸收层的涂覆溶液中，除了近红外线吸收剂CIR-1080的含量和使用基材以外，通过与在光学物品1-1中制造光学物品1-1实质上相同的工序制造了光学物品1-2至7-4。光学物品1-1至7-4中的使用基材和近红外线吸收剂CIR-1080的含量按照下表4准备。
[表4]
比较物品1-1至8-6的制造
除了下表5中示出的条件以外，通过实质上与光学物品1-1相同的工序制造了比较物品1-1至8-6。
[表5]
光学特性评价2：光学物品1-1至7-4、比较物品1-1至8-6
对于光学物品1-1至7-4和比较物品1-1至8-6，分别通过与光学特性评价1实质上相同的方法测量了按不同波长的透过率。其中，光学物品1-1至1-4和比较物品1-1、1-2、8-1及8-6的按不同波长的透过率示出于图6。
并且，从按不同波长的透过率数据计算出在460～560nm波长范围的平均透过率(％Tavg@460-560)、在800～1200nm波长范围的平均透过率(％Tavg@800-1200)以及在560nm以上时透过率最初达到50％的波长(cut-off T50％)。其结果示出于下表6及表7。
[表6]
[表7]
图6是示出表现出与本发明的光学物品1-1至1-4和比较物品1-1、1-2、8-1以及8-6对应的按不同波长的透过率变化的图表的图。
图6中，(a)涉及光学物品1-1至1-4，(b)涉及比较物品1-1、1-2、8-1以及8-6。
将表6及表7与图6一同参照可以确定出，在光学物品1-1至7-4中，分别在460nm至560nm的波长范围的平均透过率表现出85％以上且100％以下的值，在560nm以上时表现出50％的透光率的最小波长值表现出大于625nm且小于650nm的值，在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率表现出大于40％且小于75％的值。从这样的结果可以确定出，本发明的光学物品可以同时提供适合于在高像素的相机模块用近红外线截止滤光片中采用的在可视光线区域的85％以上的高透过率特性和CMOS图像传感器中仍具有高灵敏度(sensitivity)的在800～1200nm近红外线波长区域的75％以下的低透过率特性。同时，其持有适合于采用高像素的相机模块中采用的商用的CMOS图像传感器的cut-off T50％特性，从而容易地在商业上应用。
另一方面，在比较物品1-1至7-2中，在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率表现出小于19％的水平或者87％以上的值。在所述比较物品中，即使在800nm至1200nm近红外线波长区域平均透过率降低到40％以下，在可视光线区域的平均透过率也将严重地降低到85％以下水平，或者即使在可视光线区域的平均透过率提高到90％水平，在800nm至1200nm波长区域的平均透过率也将严重地提高到87％以上，因此，在使用商用的CMOS图像传感器的情况下，引起画质的劣化或重影及耀斑等问题的可能性较高。在比较物品8-1至8-6的情况下，由于未表现出在560nm以上时表现出50％的透光率的最小波长，即cut-off T50％波长，不适合应用于与商用的高像素相机用CMOS图像传感器并立而可以提供优异的颜色再现性的近红外线截止滤光片。
并且，一同观察光学物品1-1至7-4和比较物品1-1至7-2的结果可以确定出，与所述透光基板的种类无关地，在近红外线吸收层中包括的近红外线吸收剂的含量对于近红外线吸收层的整体重量而言小于1.0重量％或者大于2.6重量％的情况下，在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率超过87％或反而降低为18至19％水平，因而不适合作为用于以上所述的高像素的相机用近红外线截止滤光片的所述光学物品的用途来使用。因此，为了有效地实现本发明的目的，本发明的光学物品的近红外线吸收层中包括的近红外线吸收剂的含量优选为1.0重量％至2.6重量％。
近红外线截止滤光片IRCF的制造
对于以上制造的光学物品1-1至7-4，分别在近红外线吸收层上作为第一选择波长反射层形成以上所述的第一近红外线反射层，在相反面的有机吸收剂层上作为第二选择波长反射层形成以上所述的第二近红外线反射层，从而分别制造了本发明的相机模块用IRCF1-1至7-4。
并且，对于比较物品1-1至7-2，分别在近红外线吸收层上作为第一选择波长反射层形成所述第一近红外线反射层，在相反面的有机吸收剂层上作为第二选择波长反射层形成所述第二近红外线反射层，从而分别准备了比较滤光片1-1至7-2。对于比较物品8-1至8-6，分别在近红外线吸收层上作为第一选择波长反射层形成所述第一近红外线反射层，由于在相反面不具有有机吸收剂层，在透明基材上作为第二选择波长反射层形成所述第二近红外线反射层，从而分别准备了比较滤光片8-1至8-6。
所述第一选择反射层按照下表8进行设计，所述第二选择波长反射层按照下表9进行设计。通过利用电子束蒸镀机(E-beam evaporator)交替蒸镀Ti3O5和SiO2，形成了分别具有3.5μm和3.0μm的总厚度的第一选择波长反射层和第二选择波长反射层。
在下表8中，层积顺序1为直接与近红外线吸收层相接触的层，层积顺序30为向外部露出的表面，在下表9中，层积顺序1为直接与有机吸收剂层或透明基材相接触的层，层积顺序23为向外部露出的表面。
图7是示出表现出对本发明的第一选择波长反射层和第二选择波长反射层的按不同波长的透过率的图表的图。
图7中，(a)涉及第一选择波长反射层，(b)涉及第二选择波长反射层。
[表8]
[表9]
光学特性评价3：IRCF 1-1至7-4和比较滤光片1-1至8-6
对于IRCF 1-1至7-4和比较滤光片1-1至8-6，分别通过与光学特性评价1实质上相同的方法测量了按不同波长的透过率。其中，IRCF 1-1至1-4和比较滤光片1-1、1-2、8-1及8-6的按不同波长的透过率变化示出于图8。
并且，从按不同波长的透过率数据计算出在460～560nm波长范围的平均透过率(％Tavg@460-560)、在800～1200nm波长范围的平均透过率(％Tavg@800-1200)以及在560nm以上时透过率最初达到50％的波长(cut-off T50％)。该结果如下表10及表11所示。
[表10]
[表11]
图8是示出表现出与本发明的IRCF 1-1至1-4和比较滤光片1-1、1-2、8-1以及8-6对应的按不同波长的透过率变化的图表的图。
图8中，(a)涉及IRCF 1-1至1-4，(b)涉及比较滤光片1-1、1-2、8-1及8-6。
将表10及表11与图8一同参照可以确定出，在利用本发明的光学物品制造的IRCF1-1至7-4的情况下，在560nm以上时表现出50％的透光率的最小波长值表现出633nm至650nm范围的值，在460nm至560nm的波长范围的平均透过率也表现出90％以上的高的值，在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率也最大不超过0.13％。从这样的结果可以确定出，包括本发明的光学物品的IRCF与商用化的CMOS图像传感器并立而可以提供作为适合应用于相机模块的IRCF所要求的光学特性。
但是，观察比较滤光片1-1至7-2的情况，在本发明的光学物品中包括的近红外线吸收剂的含量偏离适当程度范围而大于2.6重量％或者小于1.0重量％的情况下，其分别在460nm至560nm的波长范围的平均透过率降低到小于88％，从而不适合作为高像素的相机模块用来使用，或者因在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率增加而使得重影或者耀斑等引起影像失真的倾向增加。另外，观察比较滤光片8-1至8-6的情况，在不具有本发明的光学物品中包括的有机吸收剂层而仅利用近红外线吸收层的情况下，Cut-off T50％波长值表现出694nm以上的值，使得与入射角对应的可视光线透过频带的波长偏移严重，并且不易与商用化的CMOS图像传感器并立而实现相机模块中所要求的充实的颜色再现性。
影像品质评价
为了评价与IRCF及比较滤光片对应的相机模块的影像品质，将IRCF 1-1至7-4及比较滤光片1-1至8-6分别结合于市售中的智能手机Xperia Z5(日本，索尼公司的型号名称)的相机模块，将其组装于智能手机后拍摄了卤素灯。此时，如图9所示，以改变卤素灯被摄体与相机模块所构成的角度的方式拍摄了卤素灯，并对拍摄出的影像照片评价了重影及耀斑。图9示出卤素灯与相机模块的位置关系，将卤素灯与相机模块中安装的图像传感器的入射面的法线方向(或者，同样地IRCF或者比较滤光片入射面的法线方向)所构成的角度定义为O，并使卤素灯位于所述法线方向的情况下的O值为0度。将搭载有组装各个IRCF或者比较滤光片的相机模块的所述智能手机在规定的平面上移动，并在入射角具有0度、15度、30度以及45度的O值的位置拍摄了卤素灯，将该评价结果如下表12及表13所示。其中，对于IRCF 4-4和比较滤光片1-1的重影及耀斑结果示出于图10。
并且，利用相同的被摄体拍摄颜色表后，利用颜色表和拍摄出的照片中包括的RGB比率差来评价了影像品质，该结果如下表12及表13所示。
[表12]
[表13]
在所述表12及表13中，重影/耀斑中的“○”表示几乎不出现重影/耀斑的情况，“△”表示虽然相较于“○”出现重影/耀斑，但是以非常低的水平出现重影/耀斑的情况，“×”表示因严重地出现重影/耀斑而不易使用于相机模块的水平。并且，影像品质中的“○”表示拍摄出的颜色表的RGB的比率差为5％以内而表现出非常优异的影像品质的情况，“△”表示为5～10％范围而优异的情况，“×”表示因拍摄出的颜色表的RGB的比率差为10％以上而不易使用于相机模块的水平。
图10是示出对本发明的IRCF 4-4和比较滤光片1-1的重影/耀斑测量结果照片的图。在IRCF 4-4的情况下，几乎不出现重影/耀斑，而在比较滤光片1-1的情况下，严重地发生重影/耀斑。
参照表12及表13和图10可以确定出，在IRCF 1-1至7-4的情况下，未出现或者以微弱的水平出现重影/耀斑，因而适合应用于相机模块，并且其影像品质也良好，另一方面，在比较滤光片1-1至8-6的情况下，均出现重影/耀斑或者影像品质严重地降低，从而不易应用于相机模块。
根据以上描述的结果可以确认出，在利用本发明的光学物品的IRCF的情况下，表现出相较于比较滤光片能够抑制重影/耀斑，并且还具有优异的影像品质的特性。
以上参照本发明的优选的实施例进行了说明，但是，相应技术领域的普通技术人员应当理解的是，在不背离所附的权利要求书中记载的本发明的思想及领域的范围内，能够对本发明进行多样的修改及变更。
Claims (13)
1.一种相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其特征在于，
包括：
透光基板，包括有机吸收剂；以及
近红外线吸收层，形成于所述透光基板上，包括包含在1000nm至1200nm波长范围具有最大吸收的有机化合物的近红外线吸收剂，
在460nm至560nm的波长范围的平均透过率为85％以上且100％以下，
在560nm以上时表现出50％的透光率的最小波长值在大于625nm且小于650nm时出现，
在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率为大于40％且小于75％。
2.根据权利要求1所述的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其特征在于，
所述近红外线吸收剂包含在1000nm至1200nm波长范围具有最大吸收的二亚铵系化合物、铵系化合物以及二硫酚金属配合物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其特征在于，
对于所述近红外线吸收层的整体重量，所述近红外线吸收剂的含量是1.0至2.6重量％。
4.根据权利要求1所述的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其特征在于，
所述透光基板包括：
透明基材；以及
有机吸收剂层，包括形成于所述透明基材的一面的有机吸收剂，
在所述透明基材的形成有所述有机吸收剂层的一面的相反面形成有所述近红外线吸收层。
5.根据权利要求4所述的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其特征在于，
对于所述有机吸收剂层的整体重量，所述有机吸收剂的含量是10至30重量％。
6.根据权利要求1所述的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其特征在于，
所述透光基板呈有机吸收剂在粘结剂树脂所形成的矩阵内部分散的形态。
7.根据权利要求6所述的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其特征在于，
对于所述透光基板的整体重量，所述有机吸收剂的含量是0.1至1重量％。
8.根据权利要求1所述的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其特征在于，
所述有机吸收剂包含花青系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、卟啉系化合物、苯卟啉系化合物、方酸菁系化合物、蒽醌系化合物、克酮酸系化合物中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其特征在于，
所述有机吸收剂包含至少一种在690nm至750nm波长范围具有最大吸收的化合物。
10.根据权利要求1所述的相机模块中包括的近红外线截止滤光片用光学物品，其特征在于，
在800nm至1200nm的波长范围的平均透过率为45％至55％。
11.一种相机模块用近红外线截止滤光片，其特征在于，
包括：
根据权利要求1至10中任一项所述的光学物品。
12.根据权利要求11所述的相机模块用近红外线截止滤光片，其特征在于，
还包括：
第一选择波长反射层，在所述光学物品的一面形成于所述近红外线吸收层上；以及
第二选择波长反射层，形成于形成有所述第一选择波长反射层的所述光学物品的一面的另一面。
13.根据权利要求12所述的相机模块用近红外线截止滤光片，其特征在于，
所述第一选择波长反射层是近红外线反射层，所述第二选择波长反射层是防反射层。
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