CN114690299A - 滤光片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及滤光片。本发明提供800nm以上的近红外光的透射性和400nm～680nm的可见光的阻隔性优异的滤光片。一种滤光片，所述滤光片具有基材和介质多层膜，所述介质多层膜作为最外层层叠在所述基材的至少一个主面侧，其中，所述介质多层膜为将低折射率膜和高折射率膜交替地层叠而得到的层叠体，所述低折射率膜和所述高折射率膜中的至少一者满足下述光学特性(i‑1)和(i‑2A)，并且所述滤光片满足下述光学特性(ii‑1A)。(i‑1)波长600nm下的消光系数k600为0.12以上；(i‑2A)1530nm～1570nm的波长范围内的最小消光系数k1530‑1570MIN为0.01以下；(ii‑1A)阻隔波长400nm～680nm的光，并且透射波长1530nm～1570nm的光。
Description
技术领域
本发明涉及阻隔可见光区域的光并且透射近红外区域的光的滤光片。
背景技术
在使用近红外光的传感器模块的罩中，为了提高传感器的灵敏度，使用透射800nm以上的近红外波长范围内的光并且阻隔可见光区域的光的滤光片。另外，从自外部看不到传感器内的观点和使罩外观成为设计性高的黑色的观点考虑，也优选滤光片的波长400nm～680nm的可见光区域的光的透射率低。
作为滤光片，例如已知反射型滤光片等，所述反射型滤光片在透明基板的单面或双面上交替地层叠有折射率不同的介质薄膜(介质多层膜)，并且利用光的干涉来反射想要阻隔的光。
在专利文献1中记载了具有通过将高折射率层和低折射率层交替地层叠而得到的介质多层膜的滤光片，其中，高折射率层为在800nm～1100nm的波长范围内的消光系数k小于0.0005的硅层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第9354369号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
但是，专利文献1中记载的滤光片由于高折射率层在800nm～1100nm的波长范围内的消光系数小，因此推测在包含可见光区域的600nm～680nm的波长范围内的消光系数也小，即该波长范围内的透射率也高。另外，当为了减小600nm～680nm的波长范围内的透射率而提高该波长范围内的反射率时，反射色呈现红色，导致设计性降低。
本发明的目的在于提供波长800nm以上的近红外光的透射性和波长400nm～680nm的可见光的阻隔性优异的滤光片。
用于解决问题的手段
本发明提供具有以下构成的滤光片。
[1]一种滤光片，所述滤光片具有基材和介质多层膜，所述介质多层膜作为最外层层叠在所述基材的至少一个主面侧，其中，
所述介质多层膜为将低折射率膜和高折射率膜交替地层叠而得到的层叠体，
所述低折射率膜和所述高折射率膜中的至少一者满足下述光学特性(i-1)和(i-2A)，并且
所述滤光片满足下述光学特性(ii-1A)，
(i-1)波长600nm下的消光系数k600为0.12以上；
(i-2A)1530nm～1570nm的波长范围内的最小消光系数k1530-1570MIN为0.01以下；
(ii-1A)阻隔波长400nm～680nm的光，并且透射波长1530nm～1570nm的光。
[2]一种滤光片，所述滤光片具有基材和介质多层膜，所述介质多层膜作为最外层层叠在所述基材的至少一个主面侧，其中，
所述介质多层膜为将低折射率膜和高折射率膜交替地层叠而得到的层叠体，
所述低折射率膜和所述高折射率膜中的至少一者满足下述光学特性(i-1)和(i-2B)，并且
所述滤光片满足下述光学特性(ii-1B)，
(i-1)波长600nm下的消光系数k600为0.12以上；
(i-2B)1310nm～1350nm的波长范围内的最小消光系数k1310-1350MIN为0.01以下；
(ii-1B)阻隔波长400nm～680nm的光，并且透射波长1310nm～1350nm的光。
[3]一种滤光片，所述滤光片具有基材和介质多层膜，所述介质多层膜作为最外层层叠在所述基材的至少一个主面侧，其中，
所述介质多层膜为将低折射率膜和高折射率膜交替地层叠而得到的层叠体，
所述低折射率膜和所述高折射率膜中的至少一者满足下述光学特性(i-1)和(i-2C)，并且
所述滤光片满足下述光学特性(ii-1C)，
(i-1)波长600nm下的消光系数k600为0.12以上；
(i-2C)800nm～1000nm的波长范围内的最小消光系数k800-1000MIN为0.01以下；
(ii-1C)阻隔波长400nm～680nm的光，并且透射波长800nm～1000nm的光。
[4]如[1]所述的滤光片，其中，所述滤光片还满足下述光学特性(ii-4A)：
(ii-4A)1530nm～1570nm的波长范围内的最小透射率T1530-1570MIN为90％以上。
[5]如[2]所述的滤光片，其中，所述滤光片还满足下述光学特性(ii-4B)：
(ii-4B)1310nm～1350nm的波长范围内的最小透射率T1310-1350MIN为90％以上。
[6]如[3]所述的滤光片，其中，所述滤光片还满足下述光学特性(ii-4C)：
(ii-4C)880nm～920nm的波长范围内的最小透射率T880-920MIN为90％以上。
[7]如[1]～[6]中任一项所述的滤光片，其中，所述滤光片还满足下述光学特性(ii-2)和(ii-3)：
(ii-2)400nm～680nm的波长范围内的最大透射率T400-680MAX为6％以下；
(ii-3)400nm～680nm的波长范围内的最大反射率R400-680MAX和平均反射率R400-680AVE中的至少一者为10％以下。
[8]如[1]～[7]中任一项所述的滤光片，其中，所述介质多层膜的膜厚为2.0μm以下。
[9]如[1]～[8]中任一项所述的滤光片，其中，所述高折射率膜为硅膜，并且所述高折射率膜的自旋密度为5.0E+10个/(nm×cm2)以上。
发明效果
根据本发明，能够提供波长800nm以上的近红外光的透射性和波长400nm～680nm的可见光的阻隔性优异的滤光片。
附图说明
[图1]图1为示意性地示出一个实施方式的滤光片的一例的剖视图。
[图2]图2为示意性地示出一个实施方式的滤光片的另一例的剖视图。
[图3]图3为示出例1～例3的滤光片的光谱透射率曲线的图。
[图4]图4为示出例1～例3的滤光片的光谱反射率曲线的图。
[图5]图5为示出例4～例6的滤光片的光谱透射率曲线的图。
[图6]图6为示出例4～例6的滤光片的光谱反射率曲线的图。
[图7]图7为示出自旋密度与消光系数k600的关系的图。
标号说明
1A、1B……滤光片，10……基材，30……介质多层膜
具体实施方式
在本说明书中，特定波长范围内的透射率例如为90％以上是指在该全部波长范围内透射率不低于90％，即在该波长范围内最小透射率为90％以上。同样地，特定波长范围内的透射率例如为1％以下是指在该全部波长范围内透射率不超过1％，即在该波长范围内最大透射率为1％以下。特定波长范围内的平均透射率为该波长范围内的每1nm的透射率的算术平均值。需要说明的是，除非另有说明，折射率是指在20℃下对波长589nm的光的折射率。
光学特性可以使用紫外可见分光光度计测定。或者，可以通过利用光学薄膜计算软件的模拟来计算。
消光系数可以通过测定在石英基板上形成的单层膜的反射率和透射率以及膜厚并使用光学薄膜计算软件来测定。
自旋密度可以使用电子自旋共振装置测定。
在本说明书中，在表示数值范围的“～”中包含上限和下限。
＜滤光片＞
本发明的一个实施方式的滤光片(以下也称为“本滤光片”)为具有基材和介质多层膜的滤光片，所述介质多层膜作为最外层层叠在基材的至少一个主面侧。
使用附图对本滤光片的结构例进行说明。图1和图2为示意性地表示一个实施方式的滤光片的一例的剖视图。
图1所示的滤光片1A为在基材10的一个主面侧具有介质多层膜30的例子。需要说明的是，“在基材的主面侧具有特定的层”不限于以与基材的主面接触的方式具有该层的情况，还包括在基材与该层之间具有其它功能层的情况。
图2所示的滤光片1B为在基材10的两个主面侧具有介质多层膜30的例子。
＜介质多层膜＞
在本滤光片中，介质多层膜作为最外层层叠在基材的至少一个主面侧。
介质多层膜被设计成具有波长选择性，并且至少一个介质多层膜为主要通过吸收而阻隔可见光、并且透射近红外光的可见光吸收层。另外，在介质多层膜层叠在基材的两面的情况下，可以两个介质多层膜都为可见光吸收层，也可以仅一个介质多层膜为可见光吸收层。另外，在一个介质多层膜为可见光吸收层的情况下，另一个介质多层膜可以被设计成减反射层等具有其它目的的层。
介质多层膜为通过将低折射率膜和高折射率膜交替地层叠而得到的层叠体。通过层叠折射率不同的薄膜，可以利用光的干渉作用来增加或减少反射率。反射率越大，则透射率越降低。
另外，消光系数根据构成多层膜的材料而不同。消光系数越大，则光的吸收越大，透射率越降低。
在本发明中，通过考虑各多层膜的折射率和消光系数来设计具有目标光学特性的滤光片。
在本发明中，低折射率膜和高折射率膜中的至少一者在可见光区域中满足下述光学特性(i-1)，并且在近红外光区域中满足光学特性(i-2A)～(i-2C)中的任一者。
(i-1)波长600nm下的消光系数k600为0.12以上；
(i-2A)1530nm～1570nm的波长范围内的最小消光系数k1530-1570MIN为0.01以下；
(i-2B)1310nm～1350nm的波长范围内的最小消光系数k1310-1350MIN为0.01以下；
(i-2C)800nm～1000nm的波长范围内的最小消光系数k800-1000MIN为0.01以下。
需要说明的是，例如“高折射率膜满足光学特性(i-1)”是指至少一个高折射率膜满足光学特性(i-1)，也可以全部高折射率膜都满足光学特性(i-1)。对于低折射率膜和其它光学特性也同样。
关于光学特性(i-1)，通过任一个介质膜的k600为0.12以上，能够不通过反射而通过吸收来阻隔600nm附近的红色光。由此，不需要提高600nm附近的反射率，因此能够得到反射光不易呈现红色的滤光片。k600优选为0.18以上，另外，优选为1.00以下。
为了将介质膜的k600调节到上述范围内，例如，如果是高折射率膜，则可以列举使用未掺杂氢的非晶硅或者使用即使在掺杂了氢的情况下氢掺杂量也为20sccm以下的非晶硅，优选使用未掺杂氢的非晶硅。另外，也可以通过改变介质膜的成膜方法来调节k600。
光学特性(i-2A)～(i-2C)规定介质膜的各近红外区域中的最小消光系数。通过满足光学特性(i-2A)～(i-2C)中的任一者，表示由各特性规定的波长范围内的吸收性低。而且，通过将该波长范围内的反射率设计得小，能够充分地透射该波长范围内的近红外光。
关于光学特性(i-2A)，通过1530nm～1570nm的波长范围内的最小消光系数k1530-1570MIN为0.01以下，能够充分地透射波长1530nm～1570nm附近的近红外光。k1530-1570MIN优选为0.002以下。对k1530-1570MIN的下限没有特别限制。
关于光学特性(i-2B)，通过1310nm～1350nm的波长范围内的最小消光系数k1310-1350MIN为0.01以下，能够充分地透射波长1310nm～1350nm附近的近红外光。k1310-1350MIN优选为0.005以下。对k1310-1350MIN的下限没有特别限制。
关于光学特性(i-2C)，通过800nm～1000nm的波长范围内的最小消光系数k800-1000MIN为0.01以下，能够充分地透射波长800nm～1000nm附近的近红外光、特别是波长880nm～920nm的范围内的近红外光。k800-1000MIN优选为0.005以下。另一方面，从适度地增大k600的值、能够不通过反射而通过吸收来阻隔波长600nm附近的红色光的观点考虑，k800-1000MIN优选为0.0005以上。
为了将介质膜的k1530-1570MIN、k1310-1350MIN、k800-1000MIN调节到上述范围内，例如，如果是高折射率膜，则可以列举使用未掺杂氢的非晶硅或者使用即使在掺杂了氢的情况下氢掺杂量也为20sccm以下的非晶硅，优选使用未掺杂氢的非晶硅。另外，也可以通过改变介质膜的成膜方法来调节各消光系数。
以下，将低折射率膜和高折射率膜中的至少一者满足上述光学特性(i-2A)的滤光片称为“滤光片A”，将低折射率膜和高折射率膜中的至少一者满足上述光学特性(i-2B)的滤光片称为“滤光片B”，将低折射率膜和高折射率膜中的至少一者满足上述光学特性(i-2C)的滤光片称为“滤光片C”。
在滤光片A或滤光片B中，优选低折射率膜和高折射率膜中的至少一者还满足下述光学特性(i-3)。
(i-3)800nm～1000nm的波长范围内的最小消光系数k800-1000MIN为0.0005以上。
通过k800-1000MIN为0.0005以上，适度地增大k600的值，能够不通过反射而通过吸收来阻隔600nm附近的红色光。k800-1000MIN优选为0.001以上，另外，优选为0.1以下。
从设计的自由度的观点考虑，优选满足上述光学特性(i-1)并且满足(i-2A)～(i-2C)中的任一者的介质膜为高折射率膜。在此情况下，低折射率膜的消光系数k600优选为0、1530nm～1570nm的波长范围内的最小消光系数k1530-1570MIN优选为0、1310nm～1350nm的波长范围内的最小消光系数k1310-1350MIN优选为0、并且800nm～1000nm的波长范围内的最小消光系数k800-1000MIN优选为0。
作为高折射率膜的材料，例如可以列举硅、Ta2O5、TiO2、Nb2O5、SiN。其中，从容易实现上述特定的消光系数的观点考虑，优选硅，特别优选非晶硅。
高折射率膜的折射率优选为3.5以上，更优选为4.0以上。
另外，作为硅，从将k600调节为0.12以上的观点考虑，优选未掺杂氢的硅或抑制了氢掺杂量的硅，特别优选未掺杂氢的硅。氢可以通过公知的方法进行掺杂，另外，掺杂量优选为20sccm以下。
作为低折射率膜的材料，例如可以列举SiO2、SiOxNy、Ta2O5、TiO2、SiO等，可以组合使用其中的折射率比高折射率膜材料低的材料。其中，从生产率的观点考虑，优选SiO2。
低折射率膜的折射率优选为2.5以下，更优选为1.5以下。
另外，高折射率膜的自旋密度优选为5.0E+10个/(nm×cm2)以上，更优选为1.0E+12个/(nm×cm2)以上。在此，自旋密度表示膜中的悬空键的量。通过高折射率膜的自旋密度在该范围内，容易实现上述特定的消光系数。
另外，为了将高折射率膜的自旋密度调节到上述范围内，例如可以列举使用未掺杂氢的硅或者使用即使在掺杂了氢的情况下也抑制了掺杂量的硅。
自旋密度可以使用电子自旋共振装置测定。能够利用电子自旋共振装置测定的自旋除了包含硅的悬空键以外，还包含二氧化硅膜的悬空键、玻璃中的过渡金属离子等，因此需要进行测定前的试样的加工和测定后的峰分离。
对于试样的加工，将包含多层膜的滤光片适当切断，然后通过研磨而尽可能除去附着有多层膜的基材玻璃。由此，能够降低由基材玻璃产生的自旋信号的影响。另外，测定后的峰分离例如可以通过曲线拟合来进行。观测作为g＝2.004～2.007、线宽4高斯～8高斯的各向同性信号的、硅的悬空键的信号，并且得到作为由使用使线宽一致的高斯函数和洛伦兹函数的线性组合函数的曲线拟合得到的峰分离的结果的该参数。在此所说的线宽是指以微分形式得到的电子自旋共振谱的峰顶与峰底的磁场差。
在将介质多层膜设计成可见光吸收层的情况下，从可见光区域中的遮光性的观点考虑，合计层叠数优选为10层以上，更优选为15层以上，进一步优选为20层以上。但是，当合计层叠数变多时，发生翘曲等或者膜厚增加，因此合计层叠数优选为70层以下，更优选为60层以下，更进一步优选为50层以下。
另外，从生产率的观点考虑，介质多层膜的膜厚优选为2.0μm以下，更优选为1.5μm以下，特别优选为1.0μm以下。需要说明的是，在具有2层(2组介质多层膜)以上的介质多层膜的情况下，膜厚的总厚度优选为2.0μm以下，更优选为1.5μm以下，特别优选为1.0μm以下。
在本发明中，即使介质多层膜的层叠数或膜厚小，也能够充分地阻隔可见光区域的光。这是因为本发明的介质多层膜的可见光区域的消光系数大，能够通过吸收来阻隔可见光。
优选介质多层膜还满足下述光学特性。
400nm～680nm的波长范围内的最大透射率T400-680MAX优选为6％以下，并且从一个主面侧观察的400nm～680nm的波长范围内的最大反射率R400-680MAX优选为10％以下，以使得透射色和反射色均为黑色。
另外，为了提高传感器的灵敏度，滤光片A中的介质多层膜在1530nm～1570nm的波长范围内的最小透射率T1530-1570MIN优选为90％以上，滤光片B中的介质多层膜在1310nm～1350nm的波长范围内的最小透射率T1310-1350MIN优选为90％以上，滤光片C中的介质多层膜在800nm～1000nm的波长范围内的最小透射率T800-1000MIN优选为90％以上。
为了将上述波长范围内的最小透射率调节到上述范围内，可以通过使用该波长范围内的最小消光系数满足上述光学特性(i-2A)～(i-2C)中的任一者的多层膜并且将该波长范围内的反射率设计得小来实现。
在介质多层膜的形成中例如可以使用CVD法、溅射法、真空蒸镀法等真空成膜工艺或喷雾法、浸渍法等湿式成膜工艺等。
介质多层膜可以利用1层(1组介质多层膜)赋予规定的光学特性、或者利用2层以上赋予规定的光学特性。在具有2层以上的情况下，各介质多层膜可以为相同的结构，也可以为不同的结构。在设置2层介质多层膜的情况下，可以一层为透射近红外光并且阻隔可见光区域的光的可见光吸收层，并且另一层为透射近红外光和可见光的可见光和近红外光透射层。
另外，在本滤光片具有2层以上的介质多层膜的情况下，优选至少一个满足上述光学特性(i-1)并且满足光学特性(i-2A)～(i-2C)中的任一者。
在将介质多层膜设计成减反射层的情况下，也可以与可见光吸收层同样地通过将折射率不同的介质膜交替地层叠而得到。需要说明的是，减反射层除了介质多层膜以外，还可以由中间折射率介质、折射率逐渐变化的蛾眼结构等形成。
＜基材＞
本滤光片中的基材可以为单层结构，也可以为多层结构。另外，作为基材的材质，只要是透射近红外光的透明材料，则可以为有机材料，也可以为无机材料，没有特别限制。另外，也可以将不同的多种材料复合使用。
作为透明无机材料，优选玻璃、晶体材料。
作为玻璃，可以列举：钠钙玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃、石英玻璃、铝硅酸盐玻璃等。
作为玻璃，也可以使用通过在玻璃化转变温度以下的温度下通过离子交换将存在于玻璃板主面中的离子半径小的碱金属离子(例如Li离子、Na离子)交换为离子半径较大的碱金属离子(例如，对于Li离子而言为Na离子或K离子，对于Na离子而言为K离子)而得到的化学强化玻璃。
作为晶体材料，可以列举水晶、铌酸锂、蓝宝石等双折射性晶体。
对基材的形状没有特别限制，可以为块状、板状、膜状。
另外，从减小在介质多层膜成膜时的翘曲、光学元件低高度化、抑制破裂的观点考虑，基材的厚度优选为0.1mm以上且5mm以下，更优选为2mm～4mm。
＜滤光片＞
具有上述基材和介质多层膜的本发明的滤光片起到作为阻隔可见光并且透射近红外光的IR带通滤光片的功能。
本发明的滤光片A满足下述光学特性(ii-1A)。
(ii-1A)阻隔波长400nm～680nm的光，并且透射波长1530nm～1570nm的光。
本发明的滤光片B满足下述光学特性(ii-1B)。
(ii-1B)阻隔波长400nm～680nm的光，并且透射波长1310nm～1350nm的光。
本发明的滤光片C满足下述光学特性(ii-1C)。
(ii-1C)阻隔波长400nm～680nm的光，并且透射波长800nm～1000nm的光。
通过透射1530nm～1570nm的波长范围内的光、1310nm～1350nm的波长范围内的光或800nm～1000nm的波长范围内的光，能够与波长范围对应地提高传感器的灵敏度。
在光学特性(ii-1A)～(ii-1C)中，阻隔400nm～680nm的光是指优选满足下述光学特性(ii-2)～(ii-3)。
即，本滤光片优选还满足下述光学特性(ii-2)和/或(ii-3)。
(ii-2)400nm～680nm的波长范围内的最大透射率T400-680MAX为6％以下；
(ii-3)400nm～680nm的波长范围内的最大反射率R400-680MAX和平均反射率R400-680AVE中的至少一者为10％以下。
光学特性(ii-2)表示遮蔽400nm～680nm的波长范围内的光(可见光)。T400-680MAX优选为2％以下。通过利用介质多层膜的反射能力和吸收能力，能够得到具有高可见光阻隔性的滤光片。
关于光学特性(ii-3)，通过从一个主面侧观察的可见光区域的反射率低，能够得到不呈现反射色而呈现出设计性高的黑色的滤光片。最大反射率R400-680MAX和平均反射率R400-680AVE中的至少一者优选为5％以下。
需要说明的是，滤光片的反射率R400-680AVE为从介质多层膜(防止可见光反射且透射近红外光的层)侧测定而得到的值。
在光学特性(ii-1A)中，透射波长1530nm～1570nm的光是指优选满足下述光学特性(ii-4A)。
即，本发明的滤光片A优选还满足下述光学特性(ii-4A)。由此，能够进一步提高传感器的灵敏度。
(ii-4A)1530nm～1570nm的波长范围内的最小透射率T1530-1570MIN为90％以上。
T1530-1570MIN更优选为95％以上。
为了将T1530-1570MIN调节到上述范围内，例如可以列举使用满足上述光学特性(i-2A)的多层膜、即1530nm～1570nm的波长范围内的吸收性低的多层膜，并且使用将1530nm～1570nm的波长范围内的反射率设计得低的介质多层膜。
在光学特性(ii-1B)中，透射波长1310nm～1350nm的光是指优选满足下述光学特性(ii-4B)。
即，本发明的滤光片B优选还满足下述光学特性(ii-4B)。由此，能够进一步提高传感器的灵敏度。
(ii-4B)1310nm～1350nm的波长范围内的最小透射率T1310-1350MIN为90％以上。
T1310-1350MIN更优选为95％以上。
为了将T1310-1350MIN调节到上述范围内，例如可以列举使用满足上述光学特性(i-2B)的多层膜、即1310nm～1350nm的波长范围内的吸收性低的多层膜，并且使用将1310nm～1350nm的波长范围内的反射率设计得低的介质多层膜。
在光学特性(ii-1C)中，透射波长800nm～1000nm的光是指优选满足下述光学特性(ii-4C)。
即，本发明的滤光片C优选还满足下述光学特性(ii-4C)。由此，能够进一步提高传感器的灵敏度。
(ii-4C)880nm～920nm的波长范围内的最小透射率T880-920MIN为90％以上。
T880-920MIN更优选为92％以上。
为了将T880-920MIN调节到上述范围内，例如可以列举使用满足上述光学特性(i-2C)的多层膜、即800nm～1000nm的波长范围内的吸收性低的多层膜，并且使用将880nm～920nm的波长范围内的反射率设计得低的介质多层膜。
根据以上说明的实施方式的滤光片，能够提高可见光区域的阻隔性和近红外光的透射性。
[实施例]
接着，通过实施例对本发明更详细地进行说明。
实施例中的滤光片的光谱透射率曲线和光谱反射率曲线通过利用光学薄膜计算软件的模拟来计算。
实施例中的非晶硅的消光系数通过测定在石英基板上形成的单层膜的反射率和透射率以及膜厚并使用光学薄膜计算软件来测定。
实施例中的非晶硅的自旋密度基于消光系数k600并使用图7的近似公式计算。
(例1)
通过真空蒸镀法在作为透明基板的白板玻璃的一个主面上交替地层叠合计24层的非晶硅(折射率4.5)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度1.0μm的介质多层膜的吸收可见光且透射近红外光的层。接着，通过真空蒸镀法在玻璃板的另一个主面上交替地层叠合计24层的非晶硅(折射率4.5)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度1.0μm的介质多层膜的防止可见光反射且透射近红外光的层，由此得到了滤光片1。
(例2)
通过溅射法在作为透明基板的白板玻璃的一个主面上交替地层叠合计13层的非晶硅(折射率4.7)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度0.7μm的介质多层膜的吸收可见光且透射近红外光的层。接着，通过溅射法在玻璃板的另一个主面上交替地层叠合计14层的非晶硅(折射率4.7)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度1.0μm的介质多层膜的防止可见光反射且透射近红外光的层，由此得到了滤光片2。
(例3)
通过溅射法在作为透明基板的白板玻璃的一个主面上交替地层叠合计21层的掺杂了氢的非晶硅(折射率4.3)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度1.1μm的介质多层膜的吸收可见光且透射近红外光的层。接着，通过溅射法在玻璃板的另一个主面上交替地层叠合计19层的掺杂了氢的非晶硅(折射率4.3)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度0.8μm的介质多层膜的防止可见光反射且透射近红外光的层，由此得到了滤光片3。
(例4)
通过溅射法在作为透明基板的白板玻璃的一个主面上交替地层叠合计11层的非晶硅(折射率4.7)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度1.3μm的介质多层膜的吸收可见光且透射近红外光的层。接着，通过溅射法在玻璃板的另一个主面上交替地层叠合计23层的非晶硅(折射率4.7)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度1.8μm的介质多层膜的防止可见光反射且透射近红外光的层，由此得到了滤光片4。
(例5)
通过溅射法在作为透明基板的白板玻璃的一个主面上交替地层叠合计9层的非晶硅(折射率4.7)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度1.1μm的介质多层膜的吸收可见光且透射近红外光的层。接着，通过溅射法在玻璃板的另一个主面上交替地层叠合计22层的非晶硅(折射率4.7)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度1.5μm的介质多层膜的防止可见光反射且透射近红外光的层，由此得到了滤光片5。
(例6)
通过溅射法在作为透明基板的白板玻璃的一个主面上交替地层叠合计21层的非晶硅(折射率4.7)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度0.9μm的介质多层膜的吸收可见光且透射近红外光层。接着，通过溅射法在玻璃板的另一个主面上交替地层叠合计11层的非晶硅(折射率4.7)和SiO2(折射率1.5)，从而形成了包含厚度0.3μm的介质多层膜的防止可见光反射且透射近红外光的层，由此得到了滤光片6。
将上述各例的滤光片的光学特性以及非晶硅层的消光系数和由消光系数计算出的自旋密度示于下表1中。
另外，将在上述各例1～3中得到的滤光片的光谱透射率曲线(入射角为0度)示于图3中，将光谱反射率曲线(入射角为0度)示于图4中。将在上述各例4～6中得到的滤光片的光谱透射率曲线(入射角为0度)示于图5中，将光谱反射率曲线(入射角为0度)示于图6中。需要说明的是，光谱反射率曲线从介质多层膜(防止可见光反射且透射近红外光的层)侧测定。另外，反射率R400-680为从介质多层膜(防止可见光反射且透射近红外光的层)侧测定而得到的值，反射率R880-920、R1310-1350、R1530-1570为从介质多层膜(吸收可见光且透射近红外光的层)侧测定而得到的值。
例1、例2、例4、例5、例6为实施例，例3为比较例。
由上述结果可知，高折射率膜满足规定特性的例1、例2和例4～例6的滤光片的波长400nm～680nm的可见光区域的阻隔性和800nm以上的近红外光区域的透射性优异。
另一方面，高折射率膜的消光系数k600不为0.12以上的例3的滤光片得到了波长400nm～680nm的可见光区域的阻隔性低的结果。
虽然详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下施加各种变更或修正，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。本申请基于在2020年12月25日申请的日本专利申请2020-217140和在2021年8月23日申请的日本专利申请2021-135902，将其内容作为参考并入本申请中。
产业实用性
本发明的滤光片由于近红外光的透射性和可见光的阻隔性优异，因此在近年来推进高性能化的例如输送机用摄像头、传感器等信息获取装置的用途中是有用的。
Claims (9)
1.一种滤光片，所述滤光片具有基材和介质多层膜，所述介质多层膜作为最外层层叠在所述基材的至少一个主面侧，其中，
所述介质多层膜为将低折射率膜和高折射率膜交替地层叠而得到的层叠体，
所述低折射率膜和所述高折射率膜中的至少一者满足下述光学特性(i-1)和(i-2A)，并且
所述滤光片满足下述光学特性(ii-1A)，
(i-1)波长600nm下的消光系数k600为0.12以上；
(i-2A)1530nm～1570nm的波长范围内的最小消光系数k1530-1570MIN为0.01以下；
(ii-1A)阻隔波长400nm～680nm的光，并且透射波长1530nm～1570nm的光。
2.一种滤光片，所述滤光片具有基材和介质多层膜，所述介质多层膜作为最外层层叠在所述基材的至少一个主面侧，其中，
所述介质多层膜为将低折射率膜和高折射率膜交替地层叠而得到的层叠体，
所述低折射率膜和所述高折射率膜中的至少一者满足下述光学特性(i-1)和(i-2B)，并且
所述滤光片满足下述光学特性(ii-1B)，
(i-1)波长600nm下的消光系数k600为0.12以上；
(i-2B)1310nm～1350nm的波长范围内的最小消光系数k1310-1350MIN为0.01以下；
(ii-1B)阻隔波长400nm～680nm的光，并且透射波长1310nm～1350nm的光。
3.一种滤光片，所述滤光片具有基材和介质多层膜，所述介质多层膜作为最外层层叠在所述基材的至少一个主面侧，其中，
所述介质多层膜为将低折射率膜和高折射率膜交替地层叠而得到的层叠体，
所述低折射率膜和所述高折射率膜中的至少一者满足下述光学特性(i-1)和(i-2C)，并且
所述滤光片满足下述光学特性(ii-1C)，
(i-1)波长600nm下的消光系数k600为0.12以上；
(i-2C)800nm～1000nm的波长范围内的最小消光系数k800-1000MIN为0.01以下；
(ii-1C)阻隔波长400nm～680nm的光，并且透射波长800nm～1000nm的光。
4.如权利要求1所述的滤光片，其中，所述滤光片还满足下述光学特性(ii-4A)：
(ii-4A)1530nm～1570nm的波长范围内的最小透射率T1530-1570MIN为90％以上。
5.如权利要求2所述的滤光片，其中，所述滤光片还满足下述光学特性(ii-4B)：
(ii-4B)1310nm～1350nm的波长范围内的最小透射率T1310-1350MIN为90％以上。
6.如权利要求3所述的滤光片，其中，所述滤光片还满足下述光学特性(ii-4C)：
(ii-4C)880nm～920nm的波长范围内的最小透射率T880-920MIN为90％以上。
7.如权利要求1～6中任一项所述的滤光片，其中，所述滤光片还满足下述光学特性(ii-2)和(ii-3)：
(ii-2)400nm～680nm的波长范围内的最大透射率T400-680MAX为6％以下；
(ii-3)400nm～680nm的波长范围内的最大反射率R400-680MAX和平均反射率R400-680AVE中的至少一者为10％以下。
8.如权利要求1～7中任一项所述的滤光片，其中，所述介质多层膜的膜厚为2.0μm以下。
9.如权利要求1～8中任一项所述的滤光片，其中，所述高折射率膜为硅膜，并且所述高折射率膜的自旋密度为5.0E+10个/(nm×cm2)以上。
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- 2022-10-05 JP JP2022161250A patent/JP2022174348A/ja active Pending
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