TW201803097A - 積層型彩色濾光片、試劑盒、積層型彩色濾光片之製造方法及光學感測器 - Google Patents

積層型彩色濾光片、試劑盒、積層型彩色濾光片之製造方法及光學感測器

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TW201803097A
TW201803097A TW106118653A TW106118653A TW201803097A TW 201803097 A TW201803097 A TW 201803097A TW 106118653 A TW106118653 A TW 106118653A TW 106118653 A TW106118653 A TW 106118653A TW 201803097 A TW201803097 A TW 201803097A
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後藤亮司
嶋田和人
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富士軟片股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種用於獲取特定的波長區域之資訊之彩色濾光片、試劑盒、彩色濾光片之製造方法及光學感測器。積層型彩色濾光片具有至少1個吸收型彩色濾光片及至少1個反射型彩色濾光片。吸收型彩色濾光片與反射型彩色濾光片被積層。當將吸收型彩色濾光片之波長區域的種類數設為m，將反射型彩色濾光片之波長區域的種類數設為n，將積層型彩色濾光片之波長區域的種類數設為p時，為p＞m≥2且p＞n≥2。

Description

積層型彩色濾光片、試劑盒、積層型彩色濾光片之製造方法及光學感測器
本發明係有關一種積層有具有吸收型彩色濾光片及反射型彩色濾光片的濾光片之積層型彩色濾光片、試劑盒、積層型彩色濾光片之製造方法及具有積層型彩色濾光片之光學感測器，尤其係有關具有超過高吸收型彩色濾光片之波長區域的種類數與反射型彩色濾光片之波長區域的種類數之合計的波長區域的種類數之積層型彩色濾光片、試劑盒、積層型彩色濾光片之製造方法及具有積層型彩色濾光片之光學感測器。
現今，利用了光電二極體之光學感測器及攝像元件被廣泛利用。為了藉由光學感測器及攝像元件獲得彩色圖像，通常，使用R（Red）、G（Green）及B（Blue）之3原色彩色濾光片。另外，作為彩色濾光片，並不限定於3原色。 例如，專利文獻1中記載有如下固體攝像裝置：為了提高顏色再現性，具備在接受光電二極體中的藍色光的光電二極體上所形成之為了再現藍色而使用之彩色濾光片，為了再現紅色而使用之彩色濾光片或為了再現綠色而使用之彩色濾光片或為了再現藍色而使用之彩色濾光片中的至少1個積層紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片、青色濾光片或黃色濾光片中的至少2個而形成。 專利文獻1中例示有，為了再現紅色而使用之彩色濾光片由紅色濾光片與第1黃色濾光片積層而形成，為了再現綠色而使用之彩色濾光片由第2黃色濾光片與第1青色濾光片積層而形成，為了再現藍色而使用之彩色濾光片由第2青色濾光片與藍色濾光片積層而形成。
並且，專利文獻2中記載有對表示單一像素藍色濾光片B3、綠色濾光片G3及紅色濾光片R3之實例圖案和2個減法混色原色相圖案的層陣列（20）及（30）進行重合之藍色、綠色及紅色濾光片陣列。層陣列（20）由分別包含黃色素及品紅色素之2個層Y3及M3構成。層陣列（30）由分別包含青色素及品紅色素之2個層M4及C5構成。層Y3被形成濾光片G3及R3之區域所限制。層C5受限於形成濾光片G3及B3之區域。層M3受限於形成濾光片B3之區域，且層M4受限於形成濾光片R3之區域。專利文獻2中記載有可正確地控制層之色相亦即可控制光譜之吸收及透射輪廓之彩色濾光片陣列。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]：日本專利公開2009-289768號公報 [專利文獻2]：日本專利第2664154號公報
如上所述，專利文獻1中記載有使用複數個濾光片來提高顏色再現性的內容，專利文獻2中記載有使用複數個濾光片來正確地控制層之色相的內容。 然而，在包含上述例之光學感測器中，其目的在於獲取適合於人的視感度之RGB之顏色資訊，而並非獲取特定的波長區域之資訊。
本發明的目的在於提供一種消除基於前述的先前技術之問題點，且用於獲取特定的波長區域之資訊之積層型彩色濾光片、試劑盒、積層型彩色濾光片之製造方法及光學感測器。
為了實現上述目的，本發明提供一種積層型彩色濾光片，其特徴在於，具有至少1個吸收型彩色濾光片及至少1個反射型彩色濾光片，吸收型彩色濾光片與反射型彩色濾光片被積層，當將吸收型彩色濾光片之波長區域的種類數設為m，將反射型彩色濾光片之波長區域的種類數設為n，將積層型彩色濾光片之波長區域的種類數設為p時，為p＞m≥2且p＞n≥2。
反射型彩色濾光片具有圓偏振光反射特性為較佳。 並且，具有至少各1層以上具有右旋圓偏振光反射特性之反射型彩色濾光片及具有左旋圓偏振光反射特性之反射型彩色濾光片為較佳。 反射型彩色濾光片係由聚合性胆甾醇型液晶組成物硬化而成者為較佳。 聚合性胆甾醇型液晶組成物含有至少1種以上的聚合性液晶化合物及至少1種以上的光反應性手性劑為較佳。 光反應性手性劑由下述通式（1）～通式（5）表示為較佳。
[化學式1]
Figure TW201803097AD00001
通式（1）
式中，A11 及A12 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar11 -，Ar11 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R11 及R13 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R12 及R14 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B11 及B12 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar12 ）n11 -或-C（=O）-Ar13 -N=X11 -Ar14 -，X11 表示N或CH，Ar12 、Ar13 及Ar14 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n11 表示0～2之整數，當n11 為2時，存在複數個的Ar12 可以相同亦可以互不相同，Z11 及Z12 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z11 及Z12 可以具有聚合性基，Z11 與R12 及Z12 與R14 可以彼此形成環，複數個分子之Z11 與Z12 可以經由共價鍵而聚合物化。
[化學式2]
Figure TW201803097AD00002
通式（2）
式中，A21 及A22 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar21 -，Ar21 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R21 及R23 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R22 及R24 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B21 及B22 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar22 ）n21 -或-C（=O）-Ar23 -N=X21 -Ar24 -，X21 表示N或CH，Ar22 、Ar23 及Ar24 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n21 表示0～2之整數，當n21 為2時，存在複數個的Ar22 可以相同亦可以互不相同，Z21 及Z22 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z21 及Z22 可以具有聚合性基，Z21 與R22 及Z22 與R24 可以彼此形成環，複數個分子之Z21 與Z22 可以經由共價鍵而聚合物化。
[化學式3]
Figure TW201803097AD00003
通式（3）
式中，A31 及A32 分別獨立地表示單鍵、-O-C（=O）-或-O-C（=O）-Ar31 -，Ar31 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R31 及R33 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R32 及R34 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B31 及B32 分別獨立地表示單鍵、-C（=O）-（Ar32 ）n31 -或-C（=O）-Ar33 -N=X31 -Ar34 -，X31 表示N或CH，Ar32 、Ar33 及Ar34 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n31 表示0～2之整數，當n31 為2時，存在複數個的Ar32 可以相同亦可以互不相同，Z31 及Z32 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z31 及Z32 可以具有聚合性基，Z31 與R32 及Z32 與R34 可以彼此形成環，複數個分子之Z31 與Z32 可以經由共價鍵而聚合物化，L表示2價基團。聯萘部分具有（R）或（S）中的任意軸不對稱。
[化學式4]
Figure TW201803097AD00004
通式（4）
式中，A41 及A42 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar41 -，Ar41 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R41 及R43 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R42 及R44 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B41 及B42 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar42 ）n41 -或-C（=O）-Ar43 -N=X41 -Ar44 -，X41 表示N或CH，Ar42 、Ar43 及Ar44 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n41 表示0～2之整數，當n41 為2時，存在複數個的Ar42 可以相同亦可以互不相同，Z41 及Z42 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z41 及Z42 可以具有聚合性基，Z41 與R42 及Z42 與R44 可以彼此形成環，複數個分子之Z41 與Z42 可以經由共價鍵而聚合物化，R45 及R46 表示C1 ～C30 之烷基且可以彼此形成環。*表示不對稱碳。 [化學式5]
Figure TW201803097AD00005
通式（5）
式中，P51 表示聚合性基，Sp51 表示單鍵或C1 ～C12 之伸烷基，存在複數個的碳原子可被氧原子或羰基取代，X51 表示單鍵或氧原子，Ar51 及Ar52 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，L51 表示單鍵或2價連結基，n51 表示1～3之整數，當n51 為2以上時，存在複數個的Ar51 及L51 可以彼此相同亦可以互不相同，R52 表示含有不對稱碳之側鏈。
具有與具有右旋圓偏振光反射特性之反射型彩色濾光片或具有左旋圓偏振光反射特性之反射型彩色濾光片接觸、且由聚合性胆甾醇型液晶組成物硬化而成的光配向膜為較佳。 聚合性液晶化合物之折射率異向性Δn係0.2以上為較佳。 還具有阻擋近紅外區域之一部分或整個區域之近紅外截止層為較佳。
本發明提供一種試劑盒，其特徵在於，該試劑盒包含：包括至少1種以上的聚合性液晶化合物和具有右旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物、包括至少1種以上的聚合性液晶化合物和具有左旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物。 具有右旋特性之光反應性手性劑由下述通式（1）或通式（3）表示，且具有左旋特性之光反應性手性劑由下述通式（2）或通式（3）表示為較佳。
[化學式6]
Figure TW201803097AD00006
通式（1）
式中，A11 及A12 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar11 -，Ar11 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R11 及R13 分別獨立地表示氫原子，C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R12 及R14 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B11 及B12 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar12 ）n11 -或-C（=O）-Ar13 -N=X11 -Ar14 -，X11 表示N或CH，Ar12 、Ar13 及Ar14 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n11 表示0～2之整數，當n11 為2時，存在複數個的Ar12 可以相同亦可以互不相同，Z11 及Z12 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z11 及Z12 可以具有聚合性基，Z11 與R12 及Z12 與R14 可以彼此形成環，複數個分子之Z11 與Z12 可以經由共價鍵而聚合物化。
[化學式7]
Figure TW201803097AD00007
通式（2）
式中，A21 及A22 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar21 -，Ar21 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R21 及R23 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R22 及R24 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B21 及B22 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar22 ）n21 -或-C（=O）-Ar23 -N=X21 -Ar24 -，X21 表示N或CH，Ar22 、Ar23 及Ar24 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n21 表示0～2之整數，當n21 為2時，存在複數個的Ar22 可以相同亦可以互不相同，Z21 及Z22 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z21 及Z22 可以具有聚合性基，Z21 與R22 及Z22 與R24 可以彼此形成環，複數個分子之Z21 與Z22 可以經由共價鍵而聚合物化。
[化學式8]
Figure TW201803097AD00008
通式（3）
式中，A31 及A32 分別獨立地表示單鍵、-O-C（=O）-或-O-C（=O）-Ar31 -，Ar31 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R31 及R33 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R32 及R34 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B31 及B32 分別獨立地表示單鍵、-C（=O）-（Ar32 ）n31 -或-C（=O）-Ar33 -N=X31 -Ar34 -，X31 表示N或CH，Ar32 、Ar33 及Ar34 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n31 表示0～2之整數，當n31 為2時，存在複數個的Ar32 可以相同亦可以互不相同，Z31 及Z32 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z31 及Z32 可以具有聚合性基，Z31 與R32 及Z32 與R34 可以彼此形成環，複數個分子之Z31 與Z32 可以經由共價鍵而聚合物化，L表示2價基團。聯萘部分具有（R）或（S）中的任意軸不對稱。
並且，本發明提供一種積層型彩色濾光片之製造方法，該積層型彩色濾光片具有至少1個吸收型彩色濾光片及至少1個反射型彩色濾光片，且吸收型彩色濾光片與反射型彩色濾光片被積層，該積層型彩色濾光片之製造方法的特徴在於，反射型彩色濾光片藉由對經曝光而分光特性變得不同之區域進行圖案化而形成。
反射型彩色濾光片形成製程包含：右旋圓偏振光反射層形成製程，在面內形成具有複數個波長區域的右旋圓偏振反射層；及左旋圓偏振光反射層形成製程，在面內形成具有複數個波長區域的左旋圓偏振反射層，為較佳。 右旋圓偏振光反射層形成製程包含：塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有右旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物；配向製程，對塗佈製程中所塗佈的聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態；轉換製程，藉由對配向製程中設為胆甾醇型配向狀態的聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及固定化製程，藉由對轉換製程中轉換了一部分的配向狀態的聚合性液晶組成物之整面進行曝光處理，以對聚合性液晶組成物的配向狀態進行固定化，左旋圓偏振光反射層形成製程包含：塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有左旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物；配向製程，對塗佈製程中所塗佈的聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態；轉換製程，藉由配向製程中設為胆甾醇型配向狀態的聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及固定化製程，藉由轉換製程中轉換了一部之配向狀態的聚合性液晶組成物之整面進行曝光處理，以對胆甾醇型配向狀態進行固定化，為較佳。
並且，右旋圓偏振光反射層形成製程包含：塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有右旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物；配向製程，對塗佈製程中所塗佈的聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態；第1固定化製程，藉由對設為胆甾醇型配向狀態的聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以對所曝光的部分的胆甾醇型配向狀態進行固定化；轉換製程，藉由對第1固定化製程中的未曝光部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域，及第2固定化製程，藉由對轉換製程中轉換了配向狀態的聚合性液晶組成物進行曝光處理，以對聚合性液晶組成物之配向狀態進行固定化，左旋圓偏振光反射層形成製程包含：塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有左旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物；配向製程，對塗佈製程中所塗佈的聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態；第1固定化製程，藉由對設為胆甾醇型配向狀態的聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以對所曝光的部分的胆甾醇型配向狀態進行固定化；轉換製程，藉由對第1固定化製程中的未曝光部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及第2固定化製程，藉由對轉換製程中轉換配向狀態的聚合性液晶組成物進行曝光處理，以對聚合性液晶組成物之配向狀態進行固定化，為較佳。 並且，在右旋圓偏振光反射層形成製程或左旋圓偏振光反射層形成製程之前，包含：配向層塗佈製程，塗佈光配向膜；及配向限制製程，對塗佈而形成的光配向膜用偏振光進行曝光而施加配向限制力，為較佳。
並且，提供一種光學感測器，其特徴在於具有本發明的積層型彩色濾光片。 [發明效果]
依本發明，能夠獲取特定的波長區域之資訊。
以下，依據圖式中所示之較佳實施形態對本發明的積層型彩色濾光片、試劑盒、積層型彩色濾光片之製造方法及光學感測器進行詳細的說明。 另外，以下，表示數值範圍的“～”係指包含記載於兩側的數值。例如，ε為數值α～數值β係指ε之範圍為包含數值α及數值β之範圍，若以數學記號表示則為α≤ε≤β。 並且，關於角度等，若無特別記載，則設為包含通常所容許之誤差範圍。
圖1係表示具有本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的光學感測器之示意剖視圖。圖2係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片之示意圖，圖3係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的吸收型彩色濾光片之示意圖，圖4係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之示意圖。
圖1所示之光學感測器10具有感測器部12及積層型彩色濾光片14。 感測器部12具有基板20、配線層22及光電二極體24。 感測器部12係通常稱為具備光電二極體24的CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（complementary metal oxide semiconductor）者。光學感測器10中，能夠獲取與積層型彩色濾光片14相應之圖像，例如，能夠獲得以紅、藍及綠之3原色表示之彩色圖像。另外，彩色圖像只要係可以以複數個顏色表示者，則並不限定於以上述3原色表示之圖像。
在感測器部12中，作為基板20例如使用矽基板。 配線層22係將感測器部12與外部電連接者，且具有由導電性材料構成之配線（未圖示）。在配線層22中，藉由光電二極體24所獲得之信號電荷輸出至外部。亦可以係具有放大藉由光電二極體24所獲得之信號電荷的讀出電路（未圖示）之結構。
光電二極體24係對光進行檢測者，且作為受光元件發揮功能。光之檢測中例如利用光電轉換。二維配置有複數個光電二極體24，以特定數量的光電二極體24構成1個像素。光電二極體24例如由矽或鍺構成。 光電二極體24只要係能夠檢測到光，則並沒有特別限定，能夠使用PN接合型、PIN接合型、肖特基型或雪崩型。
在光電二極體24上形成有絕緣膜25，絕緣膜25中在相鄰之光電二極體24之間形成有遮光膜26。 絕緣膜25係例如由BPSG（Boron Phosphorus Silicon Glass）構成，但並不限定於此。遮光膜26係例如由鎢（W）、鋁（Al）、銅（Cu）、鈦（Ti）、鉬（Mo）及鎳（Ni）等金屬構成，但並不限定於此。
積層型彩色濾光片14具有至少1個吸收型彩色濾光片30及至少1個反射型彩色濾光片32。吸收型彩色濾光片30與反射型彩色濾光片32被積層。當將吸收型彩色濾光片30之波長區域的種類數設為m，將反射型彩色濾光片32之波長區域的種類數設為n，將積層型彩色濾光片14之波長區域的種類數設為p時，為p＞m≥2且p＞n≥2。 在積層型彩色濾光片14中，吸收型彩色濾光片30具有2種以上的波長區域，各波長區域如後述所示分光特性不同。反射型彩色濾光片32具有2種以上的波長區域，各波長區域如後述分光特性不同。 吸收型彩色濾光片30設置於絕緣膜25上，波長區域配置於光電二極體24上。 在吸收型彩色濾光片30中設置有複數個微透鏡28。在複數個微透鏡28上設置有平坦化層29。在平坦化層29上設置有反射型彩色濾光片32。
積層型彩色濾光片14係還具有阻擋近紅外區域的一部分或整個區域之近紅外截止層（未圖示）為較佳。近紅外截止層之配置位置亦可以係積層型彩色濾光片14上，亦可以係積層型彩色濾光片14之下。 另外，近紅外區域係指波長650～1200nm之波長區域。近紅外截止層能夠適當利用能夠阻擋上述近紅外區域的光者。 積層型彩色濾光片14藉由具有近紅外截止層，能夠在光學感測器10中以去除近紅外線之狀態進行測光，藉此，能夠減少測光時的干擾。
微透鏡28係形成為中心厚於緣部之凸型透鏡，且使光聚光於光電二極體24。複數個微透鏡28均係相同形狀，在每一光電二極體24中設置有微透鏡28。微透鏡28係例如由苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚系樹脂或矽氧烷系樹脂等樹脂系材料形成，但並不限定於此。 平坦化層29係對凸型透鏡亦即微透鏡28上進行平坦化者，例如由丙烯酸系樹脂材料、苯乙烯系樹脂材料或環氧系樹脂材料等構成。
作為吸收型彩色濾光片30，能夠使用先前之RGB彩色濾光片。其製造可使用公知的方法，從而在無需另設新製造製程這一點上有利。並且，亦可以使用具有RGB以外的分光特性之彩色濾光片，亦包含在青色、品紅色及黃色區域具有透射光光譜之互補色型（YMC）彩色濾光片及截止可見光而透射近紅外光之可見光截止濾光片。可見光係指波長380nm～780nm左右的光。
反射型彩色濾光片32係具有由圓偏振光反射特性之胆甾醇型液晶相固定而成之胆甾醇型液晶層為較佳。亦即，反射型彩色濾光片32係具有圓偏振光反射特性為較佳。胆甾醇型液晶層具有反射左右任一者之圓偏振光的性質。
如上所述，胆甾醇型液晶層能夠藉由固定胆甾醇型液晶相來獲得。 已固定胆甾醇型液晶相之結構只要係成為胆甾醇型液晶相的液晶化合物之配向被保持之結構即可，典型地，除了將聚合性液晶化合物設為胆甾醇型液晶相之配向狀態以外，藉由紫外線照射、加熱等而進行聚合、硬化，形成沒有流動性的層，同時，變化成不會因外磁場或外力而使配向形態發生變化之狀態之結構即可。 另外，在已固定胆甾醇型液晶相之結構中，只要保持有胆甾醇型液晶相之光學性質即可，液晶化合物可以不顯示液晶性。例如，聚合性液晶化合物亦可以藉由硬化反應進行高分子量化而失去液晶性。
作為固定胆甾醇型液晶相而成之胆甾醇型液晶層之形成中所使用之材料，作為一例，可舉出包含液晶化合物之液晶組成物。液晶化合物係聚合性液晶化合物為較佳。 包含胆甾醇型液晶層之形成中所使用之液晶化合物的液晶組成物係還包含界面活性劑為較佳。並且，胆甾醇型液晶層之形成中所使用之液晶組成物亦可以包含手性劑、聚合起始劑。
尤其，具有右旋圓偏振光反射特性之液相組成物係包含聚合性液晶化合物、引發右扭曲之手性劑或還包含聚合起始劑之聚合性胆甾醇型液晶組成物為較佳。並且，具有左旋圓偏振光反射特性之液相組成物係包含聚合性液晶化合物、引發左扭曲之手性劑或還包含聚合起始劑之聚合性胆甾醇型液晶組成物為較佳。 聚合性胆甾醇型液晶組成物係包含1種以上折射率異向性Δn為0.2以上的聚合性液晶化合物為較佳。
--聚合性液晶化合物-- 聚合性液晶化合物可以係棒狀液晶化合物，亦可以係圓盤狀液晶化合物，但係棒狀液晶化合物為較佳。 作為形成胆甾醇型液晶相之棒狀聚合性液晶化合物的例子，可舉出棒狀向列相液晶化合物。作為棒狀向列相液晶化合物係可以較佳地使用偶氮甲鹼類、氧化偶氮類、氰基聯苯類、氰基苯酯類、苯甲酸酯類、環己烷羧酸苯基酯類、氰基苯基環己烷類、氰基取代苯基嘧啶類、烷氧基取代苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯乙炔類及環己烯基苯甲腈類。不僅係低分子液晶化合物，還可以使用高分子液晶化合物。
聚合性液晶化合物係將聚合性基導入於液晶化合物而獲得。聚合性基的例子中，包含不飽和聚合性基、環氧基及吖丙啶基，不飽和聚合性基為較佳，乙烯性不飽和聚合性基為更佳。聚合性基能夠用各種方法導入於液晶化合物之分子中。具有聚合性液晶化合物之聚合性基的個數係較佳為1～6個，更佳為1～3個。聚合性液晶化合物的例子包含Makromol.Chem.,190卷，2255頁（1989年）、Advanced Materials 5卷，107頁（1993年）、美國專利第4683327號說明書、美國專利第5622648號說明書、美國專利第5770107號說明書、國際公開WO95/22586號公報、國際公開95/24455號公報、國際公開97/00600號公報、國際公開98/23580號公報、國際公開98/52905號公報、日本專利公開平1-272551號公報、日本專利公開平6-16616號公報、日本專利公開平7-110469號公報、日本專利公開平11-80081號公報及日本專利公開2001-328973號公報等中所記載之化合物。亦可以併用2種類以上的聚合性液晶化合物。若併用2種類以上的聚合性液晶化合物，則能夠使配向溫度下降。
作為聚合性液晶化合物之具體例，可舉出下述式（1）～（14）中所示之化合物。另外，在下述式（11）中，X1 係2～5（整數）。
[化學式9]
Figure TW201803097AD00009
[化學式10]
Figure TW201803097AD00010
[化學式11]
Figure TW201803097AD00011
並且，如上所述，若要獲得寬頻帶寬Δλ及高反射率，則使用顯示高Δn之液晶化合物為較佳。具體而言，30℃時的液晶化合物之Δn係0.25以上為較佳，0.3以上為更佳，0.35以上為進一步較佳。上限並沒有特別限制，但0.6以下之場合較多。 作為折射率異向性Δn之測定方法，通常為使用液晶便覧（液晶便覧編輯委員會編，MARUZEN Co.,Ltd.刊）202頁中所記載的楔形液晶單元之方法，當為易於結晶化的化合物之場合，基於與其他液晶的混合物進行評價，亦能夠從其外插值進行估算。
作為顯示高Δn之液晶化合物，例如，可以舉出美國專利6514578號公報、日本專利3999400號公報、日本專利4117832號公報、日本專利4517416號公報、日本專利4836335號公報、日本專利5411770號公報、日本專利5411771號公報、日本專利5510321號公報、日本專利5705465號公報、日本專利5721484號公報及日本專利5723641號公報等中所記載之化合物。
作為具有聚合性基之液晶化合物之其它較佳形態，可以舉出由通式（6）表示之化合物。
[化學式12]
Figure TW201803097AD00012
通式（6）
A1 ～A4 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或雜環。作為芳香族碳環，可以舉出苯環及萘環。作為雜環，可以舉出呋喃環、噻吩環、吡咯環、吡咯啉環、吡咯烷環、噁唑環、異噁唑環、噻唑環、異噻唑環、咪唑環、咪唑啉環、咪唑烷環、吡唑環、吡唑啉環、吡唑烷環、三唑環、呋咱環、四唑環、吡喃環、噻哌喃環、吡啶環、哌啶環、噁嗪環、嗎啉環、噻嗪環、嗒嗪環、嘧啶環、吡嗪環、哌嗪環及三嗪環。其中，A1 ～A4 係芳香族碳環為較佳，苯環為更佳。 可以取代為芳香族碳環或雜環的取代基的種類並沒有特別限制，例如，可以舉出鹵素原子、氰基、硝基、烷基、鹵素取代烷基、烷氧基、烷硫基、醯氧基、烷氧羰基、胺甲醯基、烷基取代胺甲醯基及碳數為2～6的醯胺基。
X1 及X2 分別獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2 CH2 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-。其中，單鍵、-COO-、CONH-、-NHCO-或-C≡C-為較佳。 Y1 及Y2 分別獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-。其中，-O-為較佳。 Sp1 及Sp2 分別獨立地表示單鍵或碳數1～25的碳鏈。碳鏈係直鏈狀、支鏈狀及環狀中的任一者均可。作為碳鏈係所謂的烷基為較佳。其中，碳數1～10之烷基為更佳。
P1 及P2 分別獨立地表示氫原子或聚合性基，P1 及P2 中的至少一者係表示聚合性基。作為聚合性基，可以例示具有上述的聚合性基的液晶化合物所具有之聚合性基。 n1 及n2 分別獨立地表示0～2之整數，當n1或n2為2時，存在複數個的A1 、A2 、X1 及X2 可以相同亦可以互不相同。
作為由通式（6）表示的化合物之具體例，可舉出下述式（2-1）～（2-30）中所示之化合物。
[化學式13]
Figure TW201803097AD00013
[化學式14]
Figure TW201803097AD00014
[化學式15]
Figure TW201803097AD00015
[化學式16]
Figure TW201803097AD00016
並且，作為上述以外的聚合性液晶化合物，能夠使用如日本專利公開昭57-165480號公報中所公開之具有胆甾醇型相之環式有機聚矽氧烷化合物等。而且，作為前述的高分子液晶化合物，能夠使用將呈現液晶的液晶基導入於主鏈、側鏈或導入於主鏈及側鏈這兩者的位置之高分子、將膽固醇基導入於側鏈之高分子胆甾醇型液晶、如日本專利公開平9-133810號公報中所公開之液晶性高分子及如日本專利公開平11-293252號公報中所公開之液晶性高分子等。
並且，相對於液晶組成物之固體成分質量（去除了溶劑之質量），液晶組成物中的聚合性液晶化合物之添加量係75～99.9質量%為較佳，80～99質量%為更佳，85～90質量%進一步較佳。
關於藉由曝光而轉換反射波長的分光特性之技術，在FUJIFILM研究報告No.50（2005年）p.60-63中有詳細的記載。該技術的特徴在於使用具有藉由光進行異構化之部位的手性劑，能夠藉由曝光而轉換其反射波長。在本發明中，藉由應用該技術，亦能夠簡單地形成具有複數個分光特性之反射型彩色濾光片。
--手性劑（光學活性化合物）-- 手性劑係具有引發胆甾醇型液晶相的螺旋結構之功能。關於手性劑，因化合物而引發的螺旋之扭曲方向或螺旋節距不同，因此依據目的選擇即可。 亦即，當具有右旋圓偏振光反射特性時，使用引發右扭曲之手性劑即可，當具有左旋圓偏振光反射特性時，使用引發左扭曲之手性劑即可。
作為手性劑，並沒有特別限制，能夠使用公知的化合物（例如，液晶器件手冊，第3章4-3項，TN（twisted nematic），STN（Super Twisted Nematic）用手性劑，199頁，日本學術振興會第142委員會編，1989中所記載）、異山梨醇及異甘露醇衍生物。 手性劑係一般包含不對稱碳原子，但不包含不對稱碳原子的軸性不對稱化合物或平面不對稱化合物亦可用作手性劑。在軸性不對稱化合物或平面不對稱化合物的例子中，包含聯萘、螺烯、對環芳烷（Paracyclophane）二聚體及該等之衍生物。手性劑可以具有聚合性基。當手性劑及液晶化合物均具有聚合性基之場合，藉由聚合性手性劑與聚合性液晶化合物之聚合反應，能夠形成具有從聚合性液晶化合物所衍生的重複單元及從手性劑所衍生的重複單元之聚合物。在該形態中，聚合性手性劑所具有之聚合性基係與聚合性液晶化合物所具有之聚合性基相同種類的基團為較佳。因此，手性劑的聚合性基亦係不飽和聚合性基、環氧基或吖丙啶基為較佳，不飽和聚合性基為更佳，乙烯性不飽和聚合性基為進一步較佳。並且，手性劑可以係液晶化合物。
當手性劑具有光異構化基之場合，塗佈、配向後藉由活性光線等之光遮罩照射，從而能夠形成與發光波長對應的所期望之反射波長的圖案，因此較佳。 作為光異構化基係顯示光致變色性之化合物的異構化部位、偶氮基、氧化偶氮基及桂皮醯基為較佳。作為具體之化合物，能夠使用日本專利公開2002-80478號公報、日本專利公開2002-80851號公報、日本專利公開2002-179633號公報、日本專利公開2002-179668號公報、日本專利公開2002-179669號公報、日本專利公開2002-179670號公報、日本專利公開2002-179681號公報、日本專利公開2002-179682號公報、日本專利公開2002-302487號公報、日本專利公開2002-338575號公報、日本專利公開2002-338668號公報、日本專利公開2003-306490號公報、日本專利公開2003-306491號公報、日本專利公開2003-313187號公報、日本專利公開2003-313188號公報、日本專利公開2003-313189號公報、日本專利公開2003-313292號公報及日本專利公開2000-147236號公報中所記載之化合物。
具體而言，光反應性手性劑能夠使用由下述通式（1）～通式（5）表示之化合物。
[化學式17]
Figure TW201803097AD00017
通式（1）
式中，A11 及A12 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar11 -，Ar11 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R11 及R13 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R12 及R14 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B11 及B12 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar12 ）n11 -或-C（=O）-Ar13 -N=X11 -Ar14 -，X11 表示N或CH，Ar12 、Ar13 及Ar14 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n11 表示0～2之整數，當n11 為2時，存在複數個的Ar12 可以相同亦可以互不相同，Z11 及Z12 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z11 及Z12 可以具有聚合性基，Z11 與R12 及Z12 與R14 可以彼此形成環，複數個分子之Z11 與Z12 可以經由共價鍵而聚合物化。 關於由通式（1）表示之化合物，更具體而言，在日本專利公開2002-080851號公報、日本專利公開2002-179681號公報、日本專利公開2002-179682號公報、日本專利公開2002-338575號公報、日本專利公開2002-338668號公報、日本專利公開2003-306490號公報、日本專利公開2003-306491號公報、日本專利公開2003-313187號公報、日本專利公開2003-313189號公報及日本專利公開2003-313292號公報中有記載。
[化學式18]
Figure TW201803097AD00018
通式（2）
式中，A21 及A22 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar21 -，Ar21 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R21 及R23 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R22 及R24 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B21 及B22 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar22 ）n21 -或-C（=O）-Ar23 -N=X21 -Ar24 -，X21 表示N或CH，Ar22 、Ar23 及Ar24 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n21 表示0～2之整數，當n21 為2時，存在複數個的Ar22 可以相同亦可以互不相同，Z21 及Z22 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z21 及Z22 可以具有聚合性基，Z21 與R22 及Z22 與R24 可以彼此形成環，複數個分子之Z21 與Z22 可以經由共價鍵而聚合物化。 關於由通式（2）表示之化合物，更具體而言，在日本專利公開2002-080478號公報及日本專利公開2003-313188號公報中有記載。
[化學式19]
Figure TW201803097AD00019
通式（3）
式中，A31 及A32 分別獨立地表示單鍵或-O-C（=O）-及-O-C（=O）-Ar31 -，Ar31 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R31 及R33 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R32 及R34 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B31 及B32 分別獨立地表示單鍵、-C（=O）-（Ar32 ）n31 -或-C（=O）-Ar33 -N=X31 -Ar34 -，X31 表示N或CH，Ar32 、Ar33 及Ar34 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n31 表示0～2之整數，當n31 為2時，存在複數個的Ar32 可以相同亦可以互不相同，Z31 及Z32 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z31 及Z32 可以具有聚合性基，Z31 與R32 及Z32 與R34 可以彼此形成環，複數個分子之Z31 與Z32 可以經由共價鍵而聚合物化，L表示2價基團。聯萘部分具有（R）或（S）中的任意軸不對稱。 關於由通式（3）表示之化合物，更具體而言，在日本專利公開2002-179668號公報、日本專利公開2002-179669號公報、日本專利公開2002-179670號公報及日本專利公開2002-302487號公報中有記載。
[化學式20]
Figure TW201803097AD00020
通式（4）
式中，A41 及A42 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar41 -，Ar41 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R41 及R43 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R42 及R44 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B41 及B42 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar42 ）n41 -或-C（=O）-Ar43 -N=X41 -Ar44 -，X41 表示N或CH，Ar42 、Ar43 及Ar44 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n41 表示0～2之整數，當n41 為2時，存在複數個的Ar42 可以相同亦可以互不相同，Z41 及Z42 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z41 及Z42 可以具有聚合性基，Z41 與R42 及Z42 與R44 可以彼此形成環，複數個分子之Z41 與Z42 可以經由共價鍵而聚合物化，R45 及R46 表示C1 ～C30 之烷基且可以彼此形成環。*表示不對稱碳。 關於由通式（4）表示之化合物，更具體而言，在日本專利公開2002-179633號公報中有記載。
[化學式21]
Figure TW201803097AD00021
通式（5）
式中，P51 表示聚合性基，Sp51 表示單鍵或C1 ～C12 之伸烷基，存在複數個的碳原子可被氧原子或羰基取代，X51 表示單鍵或氧原子，Ar51 及Ar52 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，L51 表示單鍵或2價連結基，n51 表示1～3之整數，當n51 為2以上時，存在複數個的Ar51 及L51 可以彼此相同亦可以互不相同，R52 表示含有不對稱碳之側鏈。 關於由通式（5）表示之化合物，更具體而言，在日本專利公開2000-147236號公報中有記載。
液晶組成物中的手性劑之含量係聚合性液晶化合物量之0.01莫耳%～200莫耳%為較佳，1莫耳%～30莫耳%為更佳。
液晶組成物中的手性劑之含量係聚合性液晶化合物量之0.01莫耳%～200莫耳%為較佳，1莫耳%～30莫耳%為更佳。
本發明的胆甾醇型液晶組成物係可以含有2種以上的手性劑，藉由混合具有上述的光異構化基之手性劑與不具有光異構化基之手性劑，能夠調節扭曲強度（HTP（Helical Twisting Power））及光異構化能力。
--聚合起始劑-- 當液晶組成物包含聚合性化合物時，含有聚合起始劑為較佳。在藉由紫外線照射進行聚合反應之形態中，所使用之聚合起始劑係藉由紫外線照射可以起始聚合反應之光聚合起始劑為較佳。在光聚合起始劑的例子中，可以舉出α-羰基化合物（美國專利第2367661號，美國專利第2367670號之各說明書之記載）、偶姻醚（美國專利第2448828號說明書之記載）、α-烴基取代芳香族偶姻化合物（美國專利第2722512號說明書之記載）、多核醌化合物（美國專利第3046127號，美國專利第2951758號之各說明書之記載）、三芳基咪唑二聚體與對胺基苯基酮之組合（美國專利第3549367號說明書之記載）、吖啶及啡嗪化合物（日本日本專利公開昭60-105667號公報、美國專利第4239850號說明書之記載）及噁二唑化合物（美國專利第4212970號說明書之記載）等。 相對於聚合性液晶化合物之含量，液晶組成物中的光聚合起始劑之含量係0.1～20質量%為較佳，0.5～12質量%進一步較佳。
--交聯劑-- 為了提高硬化後之膜強度及提高耐久性，液晶組成物可任意地含有交聯劑。作為交聯劑能夠較佳地使用藉由紫外線、熱、濕氣等進行硬化之交聯劑。 作為交聯劑，並沒有特別限制，能夠依據目的適當選擇，例如可舉出三羥甲丙烷三（甲基）丙烯酸酯及新戊四醇三（甲基）丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物；甲基丙烯酸環氧丙酯及乙二醇二縮水甘油醚等環氧化合物；2,2-雙羥基甲基丁醇-三[3-（1-吖丙啶基）丙酸酯]及4,4-雙（乙烯亞胺基羰基胺基）二苯基甲烷等氮丙啶化合物；六亞甲基二异氰酸酯及縮二脲型異氰酸酯等異氰酸酯化合物；側鏈中具有噁唑啉基之聚噁唑啉化合物；乙烯基三甲氧基矽烷及N-（2-胺基乙基）-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等烷氧基矽烷化合物等。並且，依據交聯劑之反應性能夠使用公知的催化劑，除了提高膜強度及提高耐久性以外，還能夠提高生產率。該等可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。 相對於液晶組成物之固體成分質量，交聯劑之含量係3～20質量%為較佳，5～15質量%為更佳。只要交聯劑之含量在上述的範圍內，則易於獲得提高交聯密度之效果，更提高胆甾醇型液晶相之穩定性。
--聚合抑制劑-- 聚合抑制劑係以提高保存性之目的添加於液晶性組成物中。作為聚合抑制劑，例如可舉出對苯二酚、對苯二酚單甲醚、吩噻嗪、苯醌、受阻胺（HALS）及該等之衍生物等，該等相對於液晶性化合物係添加0～10質量%為較佳，添加0～5質量%為更佳。
當形成胆甾醇型液晶層時，液晶組成物係用作液體為較佳。 液晶組成物可以包含溶劑。作為溶劑，並沒有特別限制，能夠依據目的適當選擇，但使用有機溶劑為較佳。 作為有機溶劑，並沒有特別限制，能夠依據目的適當選擇，例如可舉出甲基乙基酮、甲基異丁酮、環己酮及環戊酮等酮類、鹵化烷類、醯胺類、亞碸類、雜環化合物、烴類、酯類及醚類等。該等可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。該等之中，當考慮對環境之負荷之場合，酮類為較佳。上述的單官能聚合性單體等上述的成分可以作為溶劑發揮功能。
--試劑盒-- 本發明中的試劑盒係包含：包括至少1種以上的聚合性液晶化合物和具有右旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑之聚合性液晶組成物、包括至少1種以上的聚合性液晶化合物和具有左旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑之聚合性液晶組成物者。 具有右旋特性之光反應性手性劑例如係由上述的通式（1）或通式（3）表示者。且具有左旋特性之光反應性手性劑例如係由上述的通式（2）或通式（3）表示者。 另外，作為試劑盒，可以係將上述聚合性液晶組成物並非分割為一個而是分割為複數個者。
關於具有右旋圓偏振光反射特性之胆甾醇型層（以下，亦簡稱為右旋圓偏振光胆甾醇型層），作為一例，進行如下製程形成即可：塗佈製程，將包含引發右扭曲的手性劑之用於具有右旋圓偏振光反射特性之液晶組成物塗佈在基板上；配向製程，藉由加熱而設為具有右旋圓偏振光反射特性之胆甾醇型液晶相；及固定化製程，藉由紫外線照射（紫外線曝光）對胆甾醇型液晶相進行固定化。 另一方面，關於具有左旋圓偏振光反射特性之胆甾醇型層（以下，亦簡稱為左旋圓偏振光胆甾醇型層），作為一例，進行如下製程形成即可：塗佈製程，將包含引發左扭曲的手性劑之用於具有左旋圓偏振光反射特性之液晶組成物塗佈在先前所形成之旋圓偏振光胆甾醇型層上；配向製程，藉由加熱而設為具有右旋圓偏振光反射特性之胆甾醇型液晶相；及固定化製程，藉由紫外線照射（紫外線曝光）對胆甾醇型液晶相進行固定化。 另外，液晶組成物的塗佈、乾燥及紫外線照射均以公知的方法進行即可。
在此，如前述，作為手性劑，可利用桂皮醯基等具有藉由光進行異構化之部分（光異構化基）的手性劑。作為液晶組成物的手性劑，當使用了具有光異構化基的手性劑之場合，可以在塗佈液晶組成物而進行加熱後，進行1次以上照射較弱的紫外線以形成圖案之步驟，對光異構化基進行異構化，然後，進行用於固定化胆甾醇型液晶相之紫外線照射。 並且，亦可以在照射用於固定化胆甾醇型液晶相之較強的紫外線以形成圖案而使一部分被硬化後，藉由對未曝光部或整面照射較弱的紫外線，對光異構化基進行異構化，然後，進行用於固定化胆甾醇型液晶相之紫外線照射。 藉此，能夠設為右旋圓偏振光胆甾醇型層及左旋圓偏振光胆甾醇型層在面內具有複數個反射不同波長區域的光之反射區域之結構。另外，在該情況下，右旋圓偏振光胆甾醇型層及左旋圓偏振光胆甾醇型層係將反射彼此相同的波長區域的光之反射區域沿面方向積層於相同的位置為較佳。
並且，藉由調整紫外線照射時的溫度，亦可以調整反射波長區域。藉由一邊調整溫度一邊照射紫外線以形成圖案，能夠設為右旋圓偏振光胆甾醇型層及左旋圓偏振光胆甾醇型層在面內具有複數個反射不同波長區域的光之反射區域之結構。尤其藉由以加熱至液晶組成物之各向同性相溫度以上之狀態進行紫外線照射，能夠在面內形成在任何波長區域均不具有反射特性之透射區域。
另外，右旋圓偏振光胆甾醇型層或左旋圓偏振光胆甾醇型層可以係各1層，亦可以係右旋圓偏振光胆甾醇型層及左旋圓偏振光胆甾醇型層分別具有至少1層之多層結構。 若要加寬所反射之光的波長區域亦即加寬所阻擋之光的波長區域，則能夠藉由逐次積層錯開選擇反射之中心波長λ的層來實現。並且，已知有藉由稱為節距梯度法的階段性地使層內之螺旋節距發生變化之方法擴展波長範圍之技術，具體而言可舉出Nature 378、467-469（1995）、日本專利公開平6-281814號公報及日本專利4990426號公報中所記載之方法等。 本發明中的右旋圓偏振光胆甾醇型層及左旋圓偏振光胆甾醇型層之反射波長區域可設定在可見光（波長380nm～780nm左右）及近紅外光（波長780nm～2000nm左右）中的任意範圍內，其設定方法如上所述。
反射型彩色濾光片形成製程例如包含：右旋圓偏振光反射層形成製程，在面內形成具有複數個波長區域的右旋圓偏振反射層；及左旋圓偏振光反射層形成製程，在面內形成具有複數個波長區域的左旋圓偏振反射層。
關於右旋圓偏振光反射層形成製程，作為一例，進行如下製程即可：塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有右旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物；配向製程，對塗佈製程中所塗佈的聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態；轉換製程，藉由對配向製程中設為胆甾醇型配向狀態的聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及固定化製程，藉由對轉換製程中轉換了一部分的配向狀態的聚合性液晶組成物之整面進行曝光處理，以對聚合性液晶組成物的配向狀態進行固定化。 關於左旋圓偏振光反射層形成製程，作為一例，進行如下製程即可：塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有左旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物；配向製程，對塗佈製程中所塗佈的聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態；轉換製程，藉由對配向製程中設為胆甾醇型配向狀態的聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及固定化製程，藉由對轉換製程中轉換了一部分的配向狀態的聚合性液晶組成物之整面進行曝光處理，以對胆甾醇型配向狀態進行固定化。
關於右旋圓偏振光反射層形成製程，作為另一例，進行如下製程即可：塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有右旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物；配向製程，對塗佈製程中所塗佈的聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態；第1固定化製程，藉由對設為胆甾醇型配向狀態的聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以對所曝光的部分的胆甾醇型配向狀態進行固定化；轉換製程，藉由對第1固定化製程中的未曝光部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及第2固定化製程，藉由對轉換製程中轉換了配向狀態的聚合性液晶組成物進行曝光處理，以對聚合性液晶組成物之配向狀態進行固定化。 關於左旋圓偏振光反射層形成製程，作為另一例，進行如下製程即可：塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶關於化合物、具有左旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物；配向製程，對塗佈製程中所塗佈的聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態；第1固定化製程，對設為胆甾醇型配向狀態的聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以對所曝光的部分的胆甾醇型配向狀態進行固定化；轉換製程，藉由對第1固定化製程中的未曝光部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及第2固定化製程，藉由對轉換製程中轉換了配向狀態的聚合性液晶組成物進行曝光處理，以對聚合性液晶組成物之配向狀態進行固定化。
在右旋圓偏振光反射層形成製程或左旋圓偏振光反射層形成製程之前，進行塗佈光配向膜之配向層塗佈製程及對進行塗佈而形成之光配向膜用偏振光進行曝光而施加配向限制力之配向限制製程為較佳。
以下，對本發明的積層型彩色濾光片14之結構例進行更具體的說明。本發明的本質在於，藉由組合吸收型彩色濾光片30與反射型彩色濾光片32，簡單地獲得具有複數個分光特性之彩色濾光片，關於其組合方法並沒有任何限定。本發明並不限定於以下結構，在不脫離本發明之主旨的範圍內，能夠自由地改變結構。
另外，以下例示之分光特性之圖係用於說明基於吸收型彩色濾光片與反射型彩色濾光片之組合的分光特性之變化之概念圖，與實際光譜形狀有所不同。
吸收型彩色濾光片30例如係紅、藍及綠之3原色彩色濾光片。如圖3所示，吸收型彩色濾光片30中，紅波長區域30R、綠波長區域30G及藍波長區域30B被設為拜爾陣列。紅波長區域30R、綠波長區域30G及藍波長區域30B的分光特性有所不同。 吸收型彩色濾光片30具有複數個第1分區31。在第1分區31配置有2個綠波長區域30G、1個紅波長區域30R及1個藍波長區域30B。 吸收型彩色濾光片30具有分光特性不同之紅波長區域30R、綠波長區域30G及藍波長區域30B這3個波長區域，但吸收型彩色濾光片30如上述具有至少2種波長區域即可。
將吸收型彩色濾光片30之分光特性示於圖6中。如圖6所示，紅波長區域30R具有分光特性33R，綠波長區域30G具有分光特性33G，藍波長區域30B具有分光特性33B，且分光特性有所不同。 另外，在圖6中，紫外線區域（亦即藍波長區域之左側）及紅外線區域（亦即紅波長區域之右側）的透射率均較低。實際上若要實現該種分光特性，則可以使常規彩色濾光片之紅、藍及綠之各區域含有紫外線吸收劑及紅外線吸收劑，或可以併用常規吸收型彩色濾光片、紫外線吸收層（亦即紫外線截止濾光片）及紅外線吸收層（亦即紅外線截止濾光片）。該等併用之波長截止濾光片無需一定與吸收型截止濾光片一體化，只要配置在使用了本發明的積層型彩色濾光片的光學感測器中的測定對象物與對光進行檢測的攝像元件之間的任意位置即可。
紅波長區域30R例如透射可見光區域的長波長區域之波長570nm～700nm的紅色光，而吸收紅色光以外的光。綠波長區域30G例如透射可見光區域的中波長區域之波長480nm～600nm的綠色光，而吸收綠色光以外的光。藍波長區域30B透射可見光區域的短波長區域之波長400nm～500nm的藍色光，而吸收藍色光以外的光。
如圖1所示，由反射型彩色濾光片32及吸收型彩色濾光片30構成積層型彩色濾光片14。反射型彩色濾光片32配置在平坦化層29上。如圖2所示，反射型彩色濾光片32具有複數個第2分區32a。吸收型彩色濾光片30與反射型彩色濾光片32以使第1分區31（參考圖3）與第2分區32a（參考圖2）一致的方式被積層。 如圖1所示，在吸收型彩色濾光片30與反射型彩色濾光片32之間設置有微透鏡28，且積層有吸收型彩色濾光片30與反射型彩色濾光片32，但並不限定於此，亦可以以吸收型彩色濾光片30與反射型彩色濾光片32直接接觸的狀態積層。 如圖1及圖2所示，反射型彩色濾光片32具有分光特性不同之第1波長區域34及第2波長區域35這2個波長區域。 在反射型彩色濾光片32的每一第2分區32a配置有第1波長區域34或第2波長區域35。在圖2所示之反射型彩色濾光片32中，在相鄰之第2分區32a沒有配置相同的波長區域。
將反射型彩色濾光片32之第1波長區域34及第2波長區域35之分光特性示於圖5中。第1波長區域34具有分光特性34a。如分光特性34a所示，第1波長區域34包含透射藍波長區域30B的光與透射綠波長區域30G的光重合之區域，並且使透射藍波長區域30B的光之一部分及透射綠波長區域30G的光之一部分不能透射。
第2波長區域35具有分光特性35a。第2波長區域35使比第1波長區域34更靠長波長側的光不能透射。 如分光特性35a所示，第2波長區域35包含透射綠波長區域30G的光與透射紅波長區域30R的光重合之區域，並且使透射綠波長區域30G的光之一部分及透射紅波長區域30R的光之一部分不能透射。如此，第1波長區域34與第2波長區域35的分光特性有所不同。反射型彩色濾光片32係由聚合性胆甾醇型液晶組成物硬化而成為較佳。
當從入射光側觀察之場合，積層型彩色濾光片14如圖4所示。圖4所示之積層型彩色濾光片14係合成了吸收型彩色濾光片30與反射型彩色濾光片32者。在圖7及圖8中示出積層型彩色濾光片14之分光特性。 如圖4所示，積層型彩色濾光片14係由2個第1綠波長區域30G1 、第1藍波長區域30B1 及第1紅波長區域30R1 構成1個像素區域31a。並且，由2個第2綠波長區域30G2 、第2藍波長區域30B2 及第2紅波長區域30R2 構成1個像素區域31b。如此具有2種像素區域31a、31b。
積層型彩色濾光片14的像素區域31a之分光特性中，如圖7所示，第1藍波長區域30B1 具有分光特性36B1 。第1綠波長區域30G1 具有分光特性36G1 。第1紅波長區域30R1 具有分光特性36R1 。 積層型彩色濾光片14的像素區域31b之分光特性中，如圖8所示，第2藍波長區域30B2 具有分光特性36B2 。第2綠波長區域30G2 具有分光特性36G2 。第2紅波長區域30R2 具有分光特性36R2 。
從圖6、圖7及圖8所示之分光特性，積層型彩色濾光片14與紅、藍及綠之3原色彩色濾光片相比，關於紅波長區域、綠波長區域及藍波長區域，能夠分別透射不同波長區域的光。亦即，能夠進行多灰度化。吸收型彩色濾光片30具有3種波長區域，反射型彩色濾光片32具有2種波長區域，積層型彩色濾光片14係6灰度。積層型彩色濾光片14的種類數多於吸收型彩色濾光片30之波長區域的種類數與反射型彩色濾光片32的種類數之合計。藉此，光學感測器10中，除了以3原色表示之彩色圖像以外，還能夠獲取特定的波長區域之資訊。例如，在綠波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。在紅波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。
在本發明中，具有m種波長區域之吸收型彩色濾光片30及具有n種波長區域之反射型彩色濾光片32藉由將各波長區域以不同之組合來重合，能夠獲得超過吸收型彩色濾光片30及反射型彩色濾光片32各個彩色濾光片的波長區域的種類數（m、n）之波長區域的種類數p。此時所產生之波長區域的種類數p之最大值成為m×n。 在此，反射型彩色濾光片所能夠遮蔽之頻帶為150nm左右而有限，因此，當將積層型彩色濾光片14設為反射型彩色濾光片與反射型彩色濾光片之組合之場合，需要遮蔽所有特定的波長以外之區域。在反射型彩色濾光片中，若要阻擋特定的波長以外之區域，則需要進行相當數量之積層，從而在結構及製作這一方面上變得繁雜。
接著，對積層型彩色濾光片14之製造方法進行更具體的說明。吸收型彩色濾光片30例如係3原色彩色濾光片，能夠以與CCD（Charge Coupled Device）等攝像元件中所利用者相同之製造方法製造，因此省略其詳細的說明。 依據圖9～圖16對反射型彩色濾光片32之製造方法進行說明。 圖9～圖16係以製程步驟表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之製造方法之示意立體圖。
如圖9所示，準備在基板40上形成有基底層42，在基底層42上使用含有具有光異構化基之右扭曲手性劑的聚合性液晶組成物形成有反射層44亦即液晶組成物層者。接著，如圖10所示，在反射層44上配置具有預先確定之圖案的曝光遮罩46。然後，從曝光遮罩46上向反射層44上照射光L1 ，以對曝光區域45進行曝光。藉此，曝光區域45中引起手性劑之光異構化，隨之所反射之光的波長發生變化。另外，圖10係示意地表示圖案形成之情況者，在實際的光學感測器的製造中，使用i線步進機等來形成微小圖案，因此在曝光遮罩46與反射層44之間存在由複數個透鏡等構成的光學系統。
取下曝光遮罩46之後，如圖11所示，對反射層44整面照射光L2 。藉此，胆甾醇型液晶組成物被聚合固定化，反射層44中的所反射之光的波長被固定，如圖12所示，獲得具有所反射之光的波長不同的第1區域47及第2區域48之右旋圓偏振光反射型彩色濾光片49a。光L1 及光L2 均為紫外光，關於光強度，光L2 高於光L2 。並且，為了促進基於光L2 的聚合固定化，在氮氣氣氛下進行圖11之製程為較佳。 基底層42係用於使胆甾醇型液晶組成物以水平配向的層。為了實現配向之均勻化，基底層42係光配向膜為較佳，藉由預先照射直線偏振光，能夠施加對液晶的配向限制力，從而能夠獲得均勻的反射層。
與上述的右旋圓偏振光反射型彩色濾光片49a同樣地，在右旋圓偏振光反射型彩色濾光片49a上製作具有所反射之光的波長不同的第1區域47a（參考圖16）及第2區域48a（參考圖16）之左旋圓偏振光反射型彩色濾光片49b（參考圖16）。 如圖13所示，關於左旋圓偏振光反射型彩色濾光片49b（參考圖16），除了使用含有具有異構化基團之左扭曲手性劑的聚合性液晶組成物而形成反射層44a這一點以外，能夠以與右旋圓偏振光反射型彩色濾光片49a相同的方法進行製作。
如圖14所示，在反射層44a上配置上述的曝光遮罩46。然後，從曝光遮罩46上向反射層44a上照射光L1 ，以對曝光區域45a進行曝光。藉此，曝光區域45a中引起手性劑之光異構化，隨之所反射之光的波長發生變化。 另外，曝光遮罩46配置於與右旋圓偏振光反射型彩色濾光片49a相同的位置，曝光區域45a位於上述的曝光區域45上。並且，圖16與圖10相同係示意地表示圖案形成之情況者，如上述在曝光遮罩46與反射層44之間存在由複數個透鏡等構成的光學系統。
取下曝光遮罩46之後，如圖15所示，對反射層44a整面照射光L2 。藉此，胆甾醇型液晶組成物被聚合固定化，反射層44a中的所反射之光的波長被固定，如圖16所示，獲得具有所反射之光的波長不同的第1區域47a及第2區域48a之左旋圓偏振光反射型彩色濾光片49b。第1區域47a形成於右旋圓偏振光反射型彩色濾光片49a之第1區域47上，第2區域48a形成於右旋圓偏振光反射型彩色濾光片49a之第2區域48上。在該情況下，光L1 及光L2 亦係紫外光，關於光強度，光L2 高於光L2 。在圖15之製程中，為了促進基於光L2 之聚合固定化，亦在氮氣氣氛下進行圖15之製程為較佳。 如此，如圖16所示，在右旋圓偏振光反射型彩色濾光片49a上積層左旋圓偏振光反射型彩色濾光片49b，從而能夠獲得反射型彩色濾光片32。 另外，關於反射型彩色濾光片32，藉由使用光HTP（Helical Twisting Power）轉換技術，能夠以相同的原材料來獲得各種分光特性，從而能夠省略如吸收型彩色濾光片分別開發所對應之色素的功夫。
在積層型彩色濾光片14中，反射型彩色濾光片32並不限定於圖2所示之結構，例如，亦可以係圖17所示之結構。圖17所示之反射型彩色濾光片50具有複數個第2分區52，且具有分光特性不同之4種波長區域。亦即，反射型彩色濾光片50具有分光特性不同之第1波長區域34、第2波長區域35、第3波長區域53及第4波長區域54。 在圖17之反射型彩色濾光片50中，對與圖2所示之反射型彩色濾光片32相同的結構物標註相同的符號，並省略其詳細的說明。
反射型彩色濾光片50亦與上述的反射型彩色濾光片32相同地，以使吸收型彩色濾光片30之第1分區31與反射型彩色濾光片50之第2分區一致的方式積層。 反射型彩色濾光片50係從分光特性不同之4種波長區域中並不重複地選擇，且具有分別由2種波長區域構成之2組波長區域。2組波長區域在圖17中係指由第1波長區域34及第3波長區域53構成之第1組和由第2波長區域35及第4波長區域54構成之第2組這2組。在反射型彩色濾光片50的每一第2分區52配置有上述的第1組及第2組中的任一者。 在該情況下，第1波長區域34配置於與藍波長區域30B對應之位置，第3波長區域53配置於與綠波長區域30G及紅波長區域30R對應之位置。並且，第2波長區域35配置於與藍波長區域30B及綠波長區域30G對應之位置，第4波長區域54配置於與紅波長區域30R對應之位置。
將反射型彩色濾光片50的第1波長區域34～第4波長區域54之分光特性示於圖18中。在圖18中，對與圖5所示之反射型彩色濾光片32之分光特性相同的結構物標註相同的符號，並省略其詳細的說明。
在反射型彩色濾光片50中，第1波長區域34具有分光特性34a。第1波長區域34使透射藍波長區域30B的光之一部分不能透射。第2波長區域35具有分光特性35a。第2波長區域35包含透射藍波長區域30B的光與透射綠波長區域30G的光重合之區域，並且使透射藍波長區域30B的光之一部分及透射綠波長區域30G的光之一部分不能透射。 第3波長區域53具有分光特性53a。第3波長區域53包含透射綠波長區域30G的光與透射紅波長區域30R的光重合之區域，並且使透射綠波長區域30G的光之一部分及透射紅波長區域30R的光之一部分不能透射。 第4波長區域54具有分光特性54a。第4波長區域54使比第3波長區域53更靠透射紅波長區域30R的光之長波長側的光不能透射。
如圖19所示，使用了反射型彩色濾光片50及上述的吸收型彩色濾光片30之積層型彩色濾光片14係由 2個第3綠波長區域30G3 、第1藍波長區域30B1 及第3紅波長區域30R3 構成1個像素區域31c。並且，由2個第2綠波長區域30G2 、第2藍波長區域30B2 及第4紅波長區域30R4 構成1個像素區域31d。如此具有2種像素區域31c、31d。
積層型彩色濾光片14的像素區域31c之分光特性中，如圖20所示，第1藍波長區域30B1 具有分光特性36B1 。第2藍波長區域30B2 具有分光特性36B2 。第2藍波長區域30B2 使比第1藍波長區域30B1 更靠短波長側的光透射。 第2綠波長區域30G2 具有分光特性36G2 。第3綠波長區域30G3 具有分光特性36G3 。第3綠波長區域30G3 使比第2綠波長區域30G2 更靠短波長側的光透射。 第3紅波長區域30R3 具有分光特性36R3 。第4紅波長區域30R4 具有分光特性36R4 。第4紅波長區域30R4 使比第3紅波長區域30R3 更靠短波長側的光透射。 積層型彩色濾光片14的像素區域31d之分光特性中，如圖20所示，第2藍波長區域30B2 具有分光特性36B2 。第2綠波長區域30G2 具有分光特性36G2 。第4紅波長區域30R4 具有分光特性36R4 。
從圖6及圖20所示之分光特性，積層型彩色濾光片14與紅、藍及綠之3原色彩色濾光片相比，關於紅波長區域、綠波長區域及藍波長區域，能夠分別透射不同之波長區域的光。亦即，能夠進行多灰度化。積層型彩色濾光片14係6灰度。藉此，例如，在藍波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。在綠波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。在紅波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。
在積層型彩色濾光片14中，反射型彩色濾光片32並不限定於圖2所示之結構，例如，亦可以係圖21所示之結構。圖21所示之反射型彩色濾光片51具有複數個第2分區52，且具有分光特性不同之8種波長區域。 在圖21之反射型彩色濾光片51中，對與圖2所示之反射型彩色濾光片32相同的結構物標註相同的符號，並省略其詳細的說明。 圖21所示之反射型彩色濾光片51亦與上述的反射型彩色濾光片32相同地，以使吸收型彩色濾光片30之第1分區31與反射型彩色濾光片50之第2分區52一致的方式積層。 反射型彩色濾光片51係從分光特性不同之8種波長區域中並不重複地選擇，且具有分別由2種波長區域構成之4組波長區域。 作為4組波長區域，在圖21中，具有由第1波長區域34及第5波長區域55構成之第1組，在該情況下，第1波長區域34配置於與藍波長區域30B對應之位置，第5波長區域55配置於與綠波長區域30G及紅波長區域30R對應之位置。 並且，具有由第2波長區域35及第6波長區域56構成之第2組，在該情況下，第2波長區域35配置於與藍波長區域30B對應之位置，第6波長區域56配置於與綠波長區域30G及紅波長區域30R對應之位置。 並且，具有由第3波長區域53及第7波長區域57構成之第3組，在該情況下，第7波長區域57配置於與紅波長區域30R對應之位置，第7波長區域57配置於與藍波長區域30B及綠波長區域30G對應之位置。 並且，具有由第4波長區域54及第8波長區域58構成之第4組，在該情況下，第8波長區域58配置於與紅波長區域30R對應之位置，第8波長區域58配置於與藍波長區域30B及綠波長區域30G對應之位置。
將反射型彩色濾光片51的第1波長區域34～第8波長區域58之分光特性示於圖22及圖23中。在圖22及圖23中，對與圖5所示之反射型彩色濾光片32之分光特性相同的結構物標註相同的符號，並省略其詳細的說明。
在反射型彩色濾光片51中，如圖22所示，第1波長區域34具有分光特性34a。第1波長區域34使透射藍波長區域30B的光之一部分不能透射。第3波長區域53具有分光特性53a。第3波長區域53包含透射藍波長區域30B的光與透射綠波長區域30G的光重合之區域，並且使透射藍波長區域30B的光之一部分及透射綠波長區域30G的光之一部分不能透射。 第5波長區域55具有分光特性55a。第5波長區域55包含透射綠波長區域30G的光與透射紅波長區域30R的光重合之區域，並且使透射綠波長區域30G的光之一部分及透射紅波長區域30R的光之一部分不能透射。 第7波長區域57具有分光特性57a。第7波長區域57使透射紅波長區域30R的光之一部分不能透射。
如圖23所示，第2波長區域35具有分光特性35a。第2波長區域35使比第1波長區域34更靠透射藍波長區域30B的光之長波長側的光不能透射。 第4波長區域54具有分光特性54a。第4波長區域54包含透射藍波長區域30B的光與透射綠波長區域30G的光重合之區域，並且使透射藍波長區域30B的光之一部分及透射綠波長區域30G的光之一部分不能透射。第4波長區域54使比第3波長區域53更靠長波長側的光不能透射。 第6波長區域56具有分光特性56a。第6波長區域56包含透射綠波長區域30G的光與透射紅波長區域30R的光重合之區域，並且使透射綠波長區域30G的光之一部分及透射紅波長區域30R的光之一部分不能透射。第6波長區域56使比第5波長區域55更靠長波長側的光不能透射。 第8波長區域58具有分光特性58a。第8波長區域58使透射紅波長區域30R的光之一部分透射。第8波長區域58使比第7波長區域57更靠長波長側的光透射。
如圖24所示，使用了反射型彩色濾光片51及上述的吸收型彩色濾光片30之積層型彩色濾光片14係由 2個第5綠波長區域30G5 、第1藍波長區域30B1 及第5紅波長區域30R5 構成1個像素區域31e。並且，由2個第6綠波長區域30G6 、第2藍波長區域30B2 及第6紅波長區域30R6 構成1個像素區域31f。 由2個第3綠波長區域30G3 、第3藍波長區域30B3 及第7紅波長區域30R7 構成1個像素區域31g。由2個第4綠波長區域30G4 、第4藍波長區域30B4 及第8紅波長區域30R8 構成1個像素區域31h。如此具有4種像素區域31e、31f、31g、31h。
積層型彩色濾光片14的像素區域31e之分光特性中，如圖25所示，第1藍波長區域30B1 具有分光特性36B1 。第5綠波長區域30G5 具有分光特性36G5 。第5紅波長區域30R5 具有分光特性36R5 。 積層型彩色濾光片14的像素區域31f之分光特性中，如圖26所示，第2藍波長區域30B2 具有分光特性36B2 。第6綠波長區域30G6 具有分光特性36G6 。第6紅波長區域30R6 具有分光特性36R6 。 積層型彩色濾光片14的像素區域31g之分光特性中，如圖25所示，第3藍波長區域30B3 具有分光特性36B3 。第3綠波長區域30G3 具有分光特性36G3 。第7紅波長區域30R7 具有分光特性36R7 。 積層型彩色濾光片14的像素區域31h之分光特性中，如圖26所示，第4藍波長區域30B4 具有分光特性36B4 。第4綠波長區域30G4 具有分光特性36G4 。第8紅波長區域30R8 具有分光特性36R8 。
從圖6、圖25及圖26所示之分光特性，積層型彩色濾光片14與紅、藍及綠之3原色彩色濾光片相比，關於紅波長區域、綠波長區域及藍波長區域，能夠分別透射不同之波長區域的光。亦即，能夠進行多灰度化。積層型彩色濾光片14係12灰度。在該情況下，積層型彩色濾光片14的種類數亦多於吸收型彩色濾光片30之波長區域的種類數與反射型彩色濾光片51的種類數之合計。藉此，例如，在藍波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。在綠波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。在紅波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。
圖1所示之光學感測器10係如上述使用了3原色吸收型彩色濾光片30，但並不限定於此，亦可以係如圖27所示之光學感測器11那樣可檢測紅外光者。 在圖27所示之光學感測器11中，對與圖1所示之光學感測器10相同的結構物標註相同的符號，並省略其詳細的說明。 圖27係表示具有本發明的實施形態的彩色濾光片的光學感測器的另一結構之示意剖視圖，圖28係表示本發明的實施形態的彩色濾光片的吸收型彩色濾光片的另一結構之示意圖，圖29係表示本發明的實施形態的彩色濾光片的反射型彩色濾光片的另一結構之示意圖。圖30係表示本發明的實施形態的彩色濾光片的吸收型彩色濾光片的分光特性之圖表，圖31係表示本發明的實施形態的彩色濾光片的反射型彩色濾光片的分光特性之圖表。
光學感測器11與圖1所示之光學感測器10相比，不同點在於可檢測紅外光，光電二極體24對紅外光具有靈敏度。並且，光學感測器11與圖1所示之光學感測器10相比，吸收型彩色濾光片30及反射型彩色濾光片32之構成有所不同。 如圖28所示，吸收型彩色濾光片30具有4個帯狀第1分區31。在第1分區31分別依次配置有藍波長區域30B、綠波長區域30G、紅波長區域30R及紅外波長區域30IR。紅外波長區域30IR具有圖30所示之分光特性33IR。紅外波長區域30IR中使藍波長區域30B的光、綠波長區域30G的光及紅波長區域30R的光不能透射，而僅使比紅波長區域30R更靠長波長側的光透射。透射紅外波長區域30IR的紅外光到達位於紅外波長區域30IR下方之光電二極體24，並通過光電二極體24檢測紅外光。在光學感測器11中，能夠獲得3原色彩色圖像及紅外光圖像。
紅外波長區域30IR能夠由截止可見光而透射近紅外光之可見光截止濾光片構成。可見光截止濾光片含有用於吸收整個可見光區域的複數個色素。近紅外光係指波長780nm～2000nm左右的光。另外，如上所述，若要實現藍波長區域30B、綠波長區域30G及紅波長區域30R之各分光特性，則需要併用紅外線吸收劑或紅外線吸收層，但在紅外波長區域30IR中，需要透射紅外線，因此需要使紅外線吸收劑僅含於藍波長區域30B、綠波長區域30G及紅波長區域30R，或需要以將紅外線吸收層僅與藍波長區域30B、綠波長區域30G及紅波長區域30R重合的方式配置。當以將紅外線吸收層僅與藍波長區域30B、綠波長區域30G及紅波長區域30R重合的方式配置之場合，需要用任意方法對紅外線吸收層進行圖案形成，以免紅外線吸收層與紅外波長區域30IR重合，但考慮到基於斜光的像素間混色（串擾）之影響，設置在盡量接近的位置為較佳。關於圖案形成方法，除了微影法及蝕刻法等方法之外，還可以利用使用了本發明中所使用之光反應性手性劑之波長轉換圖案形成方法。
圖29所示，反射型彩色濾光片32具有第1波長區域34～第10波長區域60這10種波長區域。 第1波長區域34及第2波長區域35配置於與吸收型彩色濾光片30之藍波長區域30B對應之位置。 第3波長區域53及第4波長區域54跨越吸收型彩色濾光片30之藍波長區域30B及綠波長區域30G，且配置於重合之位置。 第5波長區域55及第6波長區域56跨越吸收型彩色濾光片30之綠波長區域30G及紅波長區域30R，且配置於重合之位置。 第7波長區域57及第8波長區域58跨越吸收型彩色濾光片30之紅波長區域30R及紅外波長區域30IR，且配置於重合之位置。 第9波長區域59及第10波長區域60配置於與吸收型彩色濾光片30之藍波長區域30B重合之位置。
如圖31所示，第1波長區域34具有分光特性34a。第1波長區域34使透射藍波長區域30B的光之一部分不能透射。 第3波長區域53具有分光特性53a。第3波長區域53包含透射藍波長區域30B的光與透射綠波長區域30G的光重合之區域，並且使透射藍波長區域30B的光之一部分及透射綠波長區域30G的光之一部分不能透射。 第5波長區域55具有分光特性55a。第5波長區域55包含透射綠波長區域30G的光與透射紅波長區域30R的光重合之區域，並且使透射綠波長區域30G的光之一部分及透射紅波長區域30R的光之一部分不能透射。 第7波長區域57具有分光特性57a。第7波長區域57使透射紅波長區域30R的光之一部分及透射紅外波長區域30IR的光之一部不能透射。 第9波長區域59具有分光特性59a。第9波長區域59使透射紅外波長區域30IR的光之一部分不能透射。
如圖32所示，第2波長區域35具有分光特性35a。第2波長區域35使透射藍波長區域30B的光之一部不能透射。 第4波長區域54具有分光特性54a。第4波長區域54包含透射藍波長區域30B的光與透射綠波長區域30G的光重合之區域，並且使透射藍波長區域30B的光之一部分及透射綠波長區域30G的光之一部分不能透射。 第6波長區域56具有分光特性56a。第6波長區域56包含透射綠波長區域30G的光與透射紅波長區域30R的光重合之區域，並且使透射綠波長區域30G的光之一部分及透射紅波長區域30R的光之一部分不能透射。 第8波長區域58具有分光特性58a。第8波長區域58使透射紅波長區域30R的光之一部分及透射紅外波長區域30IR的光之一部分不能透射。 第10波長區域60具有分光特性60a。第10波長區域60使透射紅外波長區域30IR的光之一部分不能透射。
如圖33所示，使用了上述的吸收型彩色濾光片30及反射型彩色濾光片32之積層型彩色濾光片14係由第1藍波長區域30B1 ～第4藍波長區域30B4 構成1個像素區域37a，由第3藍波長區域30B3 ～第6藍波長區域30B6 構成1個像素區域37b，由第5紅波長區域30R5 ～第8紅波長區域30R8 構成1個像素區域37c，由第7紅外波長區域30IR7 ～第10紅外波長區域30IR10 構成1個像素區域37d。
如圖34所示，積層型彩色濾光片14的第1藍波長區域30B1 具有分光特性36B1 。第3藍波長區域30B3 具有分光特性36B3 。第3綠波長區域30G3 具有分光特性36G3 。第5綠波長區域30G5 具有分光特性36G5 。第5紅波長區域30R5 具有分光特性36R5 。第7紅波長區域30R7 具有分光特性36R7 。 第7紅外波長區域30IR7 具有分光特性36IR7 。第9紅外波長區域30IR9 具有分光特性36IR9 。
如圖35所示，積層型彩色濾光片14的第2藍波長區域30B2 具有分光特性36B2 。第4藍波長區域30B4 具有分光特性36B4 。第4綠波長區域30G4 具有分光特性36G4 。第6綠波長區域30G6 具有分光特性36G6 。第6紅波長區域30R6 具有分光特性36R6 。第8紅波長區域30R8 具有分光特性36R8 。 第8紅外波長區域30IR8 具有分光特性36IR8 。第10紅外波長區域30IR10 具有分光特性36IR10 。
從圖30、圖34及圖35所示之分光特性，積層型彩色濾光片14與紅、藍及綠之3原色及紅外波長區域的彩色濾光片相比，關於紅波長區域、藍波長區域及綠波長區域以及紅外波長區域，能夠分別透射不同之波長區域的光。亦即，能夠進行多灰度化。積層型彩色濾光片14係16灰度。在該情況下，積層型彩色濾光片14的種類數亦多於吸收型彩色濾光片30之波長區域的種類數與反射型彩色濾光片32的種類數之合計。藉此，例如，在藍波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。在綠波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。在紅波長區域中，能夠檢測特定的波長區域。在紅外波長區域中，亦能夠檢測特定的波長區域。
上述的反射型彩色濾光片均設為1層，但並不限定於此，亦可以係複數個層。例如，亦可以設為將圖17所示之反射型彩色濾光片50由圖36所示之第1反射型濾光片50a及圖37所示之第2反射型濾光片50b來構成，且將第1反射型濾光片50a與第2反射型濾光片50b進行積層者。例如，第1反射型濾光片50a係具有右旋圓偏振光反射特性者，第2反射型濾光片50b係具有左旋圓偏振光反射特性者。
圖36之第1反射型濾光片50a係具有圖17所示之反射型彩色濾光片50的第2波長區域35及第3波長區域53者，且具有複數個波長區域。在該情況下，第1反射型濾光片50a具有複數個第2分區62，在每一第2分區62配置有第2波長區域35或第3波長區域53。 圖37所示之第2反射型濾光片50b係具有圖17所示之反射型彩色濾光片50的第1波長區域34及第4波長區域54者。在該情況下，第2反射型濾光片50b亦具有複數個第2分區64，在每一第2分區64配置有第1波長區域34或第4波長區域54。 藉由使第1反射型濾光片50a的第2分區62與第2反射型濾光片50b的第2分區64一致而積層第1反射型濾光片50a與第2反射型濾光片50b，成為與圖17所示之反射型彩色濾光片50相同之結構，從而具有與反射型彩色濾光片50相同之功能。 另外，藉由使用第1反射型濾光片50a及第2反射型濾光片50b，第1反射型濾光片50a及第2反射型濾光片50b因波長區域的種類數較少，從而能夠減少製造時的曝光次數，並能夠簡化製造製程。
本發明係基本上以以上的方式構成者。以上，對本發明的彩色濾光片、試劑盒、彩色濾光片之製造方法及光學感測器進行了詳細的說明，但本發明並不限定於上述的實施形態，在不脫離本發明之主旨的範圍內，當然可進行各種改良或變更。 [實施例]
以下，依據實施例對本發明進行進一步詳細的說明。以下的實施例所示之材料、使用量、比例，處理內容及處理步驟等，只要不脫離本發明之主旨，能夠適當進行變更。因此，本發明的範圍並不限定於以下所示之實施例所解釈。
[反射型彩色濾光片之製作] 為了確定本發明中所記載之分光特性能否實現，在玻璃基板上製作反射型彩色濾光片，對分光進行了評價。分光光譜之測定中使用了Shimadzu Corporation製分光光度計UV-3100PC。
＜塗佈液（R1）之配製＞ 混合化合物（9）、化合物（11）、光反應性右旋性手性劑1、氟系水平配向劑1、聚合起始劑、聚合抑制劑及溶劑，配製了下述組成之塗佈液（R1）。另外，化合物（9）及化合物（11）相當於上述的例示化合物，化合物（11）之X1 為2。 ￭化合物（9） 80質量份 ￭化合物（11） 20質量份 ￭下述光反應性右旋性手性劑1 5.4質量份 ￭下述氟系水平配向劑1 0.1質量份 ￭聚合起始劑IRGACURE819（BASF公司製） 4質量份 ￭聚合抑制劑IRGANOX1010（BASF公司製） 1質量份 ￭溶劑（環己酮） 溶解物濃度成為40質量%的量
[化學式22]
Figure TW201803097AD00022
光反應性右旋性手性劑1
[化學式23]
Figure TW201803097AD00023
氟系水平配向劑1
＜塗佈液（R2）之配製＞ 除了將塗佈液R1的配製中的光反應性右旋手性劑1變更為下述光反應性左旋性手性劑1以外，以相同之組成，配製了塗佈液（R2）。
[化學式24]
Figure TW201803097AD00024
光反應性右旋性手性劑1
＜帶光配向膜的玻璃基板（P1）之製作＞ 參考日本專利公開2012-155308號公報、實施例3之記載，配製了光配向膜用塗佈液1。藉由旋塗法在玻璃基板上塗佈所配製的光配向膜用塗佈液1，形成了光配向膜形成用膜1。藉由對所得之光配向膜形成用膜1，經由線柵偏振器進行偏振光紫外線照射（使用300mJ/cm2 、750W超高壓水銀燈等），形成了帶光配向膜的玻璃基板P1。
＜反射型彩色濾光片（RCF1）之製作＞ 對帶光配向膜的玻璃基板P1，旋轉塗佈塗佈液R1，以使其成為膜厚5μm而形成了塗膜。將配置有塗膜的帶光配向膜的玻璃基板P1在80℃的加熱板上加熱1分鐘，乾燥去除溶劑並形成了胆甾醇型配向狀態之後，使用HOYA-SCHOTT公司製EXECURE3000-W，在室溫、氮氣氣氛下經由光遮罩，照射10秒鐘照度30mW/cm2 之UV（ultraviolet）光，對區域F1之配向進行了固定化。接著，去除光遮罩，在空氣下照射50秒鐘（100mJ/cm2 ）照度2mW/cm2 之UV光之後，藉由在80℃的加熱板上加熱1分鐘，將未被固定化的部分之反射波長轉換到長波長側之後，再度在室溫、氮氣氣氛下經由光遮罩照射10秒鐘照度30mW/cm2 之UV光，對與區域F1不同的區域F2之配向進行了固定化。接著，去除光遮罩，在空氣下照射50秒鐘（100mJ/cm2 ）照度2mW/cm2 之UV光之後，藉由在80℃的加熱板上加熱1分鐘，將未被固定化的部分之反射波長轉換為長波長側之後，再度在室溫、氮氣氣氛下經由光遮罩照射10秒鐘照度30mW/cm2 之UV光，對與區域F1及區域F2不同的區域F3之配向進行了固定化。接著，去除光遮罩，在空氣下照射50秒鐘（100mJ/cm2 ）照度2mW/cm2 之UV光之後，藉由在80℃的加熱板上加熱1分鐘，對未被固定化的部分的反射波長轉換為長波長側之後，再度在室溫、氮氣氣氛下照射10秒鐘照度30mW/cm2 之UV光，藉由對與區域F1、區域F2及區域F3不同的區域F4之配向進行固定化，製作出反射型彩色濾光片RCF1。用於區域F1、區域F2、區域F3及區域F4中的分光轉換之照射量分別成為0mJ/cm2 、100mJ/cm2 、200mJ/cm2 及300mJ/cm2 ，各部分中的反射中心波長為426nm、496nm、572nm及640nm。
＜反射型彩色濾光片（LCF1）之製作＞ 除了將反射型彩色濾光片RCF1之製作製程中的塗佈液改變為L1以外，以同様的方法，製作了反射型彩色濾光片LCF1。區域F1、區域F2、區域F3及區域F4各部分中的反射中心波長為426nm、496nm、572nm及640nm。 ＜積層型反射型彩色濾光片（RLCF1）之製作＞ 除了將反射型彩色濾光片LCF1之製作製程中的基板改變為上述所製作之反射型彩色濾光片RCF1以外，以同様的方法，製作了積層型反射型彩色濾光片RLCF1。進行經由光遮罩的曝光時，使RCF1的區域F1、區域F2、區域F3及區域F4之部分以與LCF1的區域F1、區域F2、區域F3及區域F4之部分分別重合的方式對準位置，而進行了曝光。積層體之區域F1、區域F2、區域F3及區域F4各部分中的反射中心波長為426nm，496nm，572nm及640nm。
＜與吸收型彩色濾光片之積層＞ 測定了基於積層型反射型彩色濾光片RLCF1及吸收型彩色濾光片中所使用之紅（R）、綠（G）及藍（B）之3原色彩色濾光片之間的積層之分光。可知，積層型反射型彩色濾光片RLCF1之區域F1中的分光能夠截止藍波長區域的短波長側，區域F2中的分光能夠截止藍波長區域的長波長側及綠波長區域中的短波長側，區域F3中的分光能夠截止綠波長區域的長波長側及紅波長區域中的短波長側，區域F4中的分光能夠截止紅波長區域的長波長側。亦即，藉由重合積層型反射型彩色濾光片RLCF1與吸收型RGB彩色濾光片之特定的波長區域，能夠實現具有分割為6波長區域的分光特性之積層型彩色濾光片。
藉由使用本發明的製作方法，以公知的方法在影像感測器陣列上形成紅色濾光片（R）、綠色濾光片（G）、藍色濾光片（B），而且，在積層有微透鏡及平坦化層之上，將光配向膜及積層型反射型彩色濾光片以上述的區域F1、區域F2、區域F3及區域F4之部分及RGB之彩色濾光片之各區域成為由圖3及圖17所示的方式形成，進而藉由對阻擋波長650～1200nm之波長區域的公知的近紅外截止層進行積層，能夠製作出本發明中所記載之光學感測器。
10、11‧‧‧光學感測器
12‧‧‧感測器部
14‧‧‧彩色濾光片
20‧‧‧基板
22‧‧‧配線層
24‧‧‧光電二極體
25‧‧‧絕緣膜
26‧‧‧遮光膜
28‧‧‧微透鏡
29‧‧‧平坦化層
30‧‧‧吸收型彩色濾光片
30B‧‧‧藍波長區域
30B1‧‧‧第1藍波長區域
30B2‧‧‧第2藍波長區域
30B3‧‧‧第3藍波長區域
30B4‧‧‧第4藍波長區域
30B6‧‧‧第6藍波長區域
30G‧‧‧綠波長區域
30G1‧‧‧第1綠波長區域
30G2‧‧‧第2綠波長區域
30G3‧‧‧第3綠波長區域
30G4‧‧‧第4綠波長區域
30G5‧‧‧第5綠波長區域
30G6‧‧‧第6綠波長區域
30IR‧‧‧紅外波長區域
30IR7‧‧‧第7紅外波長區域
30IR8‧‧‧第8紅外波長區域
30IR9‧‧‧第9紅外波長區域
30IR10‧‧‧第10紅外波長區域
30R‧‧‧紅波長區域
30R1‧‧‧第1紅波長區域
30R2‧‧‧第2紅波長區域
30R3‧‧‧第3紅波長區域
30R4‧‧‧第4紅波長區域
30R5‧‧‧第5紅波長區域
30R6‧‧‧第6紅波長區域
30R7‧‧‧第7紅波長區域
30R8‧‧‧第8紅波長區域
31‧‧‧第1分區
31a、31b、31c、31d、31e、31f、31g、31h‧‧‧像素區域
32‧‧‧反射型彩色濾光片
32a‧‧‧第2分區
33B、33G、33IR、33R‧‧‧分光特性
34‧‧‧第1波長區域
34a、35a‧‧‧分光特性
35‧‧‧第2波長區域
36B1、36B2、36B3、36B4‧‧‧分光特性
36G1、36G2、36G3、36G4、36G5、36G6‧‧‧分光特性
36IR7、36IR8、36IR9、36IR10‧‧‧分光特性
36R1、36R2、36R3、36R4、36R5、36R6、36R7、36R8‧‧‧分光特性
37a、37b、37c、37d‧‧‧像素區域
40‧‧‧基板
42‧‧‧基底層
44、44a‧‧‧反射層
45、45a‧‧‧曝光區域
46‧‧‧曝光遮罩
47、47a‧‧‧第1區域
48、48a‧‧‧第2區域
49a‧‧‧右旋圓偏振光反射型彩色濾光片
49b‧‧‧左旋圓偏振光反射型彩色濾光片
50、51‧‧‧反射型彩色濾光片
50a‧‧‧第1反射型濾光片
50b‧‧‧第2反射型濾光片
52、62、64‧‧‧第2分區
53‧‧‧第3波長區域
53a、54a、55a、56a、57a、58a、59a、60a‧‧‧分光特性
54‧‧‧第4波長區域
55‧‧‧第5波長區域
56‧‧‧第6波長區域
57‧‧‧第7波長區域
58‧‧‧第8波長區域
59‧‧‧第9波長區域
60‧‧‧第10波長區域
B、B1、B2、B3、B4、B6、B7、G、G1、G2、G3、G4、G5、G6、G10、R、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、IR、IR7、IR8、IR9、IR10、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10‧‧‧區域
L1、L2‧‧‧光
圖1係表示具有本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的光學感測器之示意剖視圖。 圖2係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片之示意圖。 圖3係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的吸收型彩色濾光片之示意圖。 圖4係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之示意圖。 圖5係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖6係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的吸收型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖7係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖8係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖9係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之製造方法之示意立體圖。 圖10係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之製造方法之示意立體圖。 圖11係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之製造方法之示意立體圖。 圖12係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之製造方法之示意立體圖。 圖13係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之製造方法之示意立體圖。 圖14係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之製造方法之示意立體圖。 圖15係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之製造方法之示意立體圖。 圖16係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之製造方法之示意立體圖。 圖17係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片之示意圖。 圖18係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖19係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之示意圖。 圖20係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖21係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片之示意圖。 圖22係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖23係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖24係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之示意圖。 圖25係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖26係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖27係表示具有本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之光學感測器的另一結構之示意剖視圖。 圖28係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的吸收型彩色濾光片的另一結構之示意圖。 圖29係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片的另一結構之示意圖。 圖30係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的吸收型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖31係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖32係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖33係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片之示意圖。 圖34係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖35係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的分光特性之圖表。 圖36係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的反射型彩色濾光片之示意圖。 圖37係表示本發明的實施形態的積層型彩色濾光片的第3濾光片之示意圖。
10‧‧‧光學感測器
12‧‧‧感測器部
14‧‧‧彩色濾光片
20‧‧‧基板
22‧‧‧配線層
24‧‧‧光電二極體
25‧‧‧絕緣膜
26‧‧‧遮光膜
28‧‧‧微透鏡
29‧‧‧平坦化層
30‧‧‧吸收型彩色濾光片
30B‧‧‧藍波長區域
30G‧‧‧綠波長區域
30R‧‧‧紅波長區域
32‧‧‧反射型彩色濾光片
34‧‧‧第1波長區域
35‧‧‧第2波長區域
F1、F2‧‧‧區域
R‧‧‧紅
G‧‧‧綠
B‧‧‧藍

Claims (17)

  1. 一種積層型彩色濾光片，其特徵在於，具有： 至少1個吸收型彩色濾光片；及 至少1個反射型彩色濾光片， 前述吸收型彩色濾光片與前述反射型彩色濾光片被積層， 當將前述吸收型彩色濾光片之波長區域的種類數設為m，將前述反射型彩色濾光片之波長區域的種類數設為n，將積層型彩色濾光片之波長區域的種類數設為p時，為p＞m≥2且p＞n≥2。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之積層型彩色濾光片，其中 前述反射型彩色濾光片具有圓偏振光反射特性。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層型彩色濾光片，其中 具有至少各1層以上具有右旋圓偏振光反射特性之反射型彩色濾光片及具有左旋圓偏振光反射特性之反射型彩色濾光片。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之積層型彩色濾光片，其中 前述反射型彩色濾光片係由聚合性胆甾醇型液晶組成物硬化而成者。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之積層型彩色濾光片，其中 前述聚合性胆甾醇型液晶組成物含有至少1種以上的聚合性液晶化合物及至少1種以上的光反應性手性劑。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之積層型彩色濾光片，其中 前述光反應性手性劑由下述通式（1）～通式（5）表示，
    Figure TW201803097AC00001
    通式（1） 式中，A11 及A12 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar11 -，Ar11 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R11 及R13 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R12 及R14 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B11 及B12 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar12 ）n11 -或-C（=O）-Ar13 -N=X11 -Ar14 -，X11 表示N或CH，Ar12 、Ar13 及Ar14 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n11 表示0～2之整數，當n11 為2時，存在複數個的Ar12 可以相同亦可以互不相同，Z11 及Z12 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z11 及Z12 可以具有聚合性基，Z11 與R12 及Z12 與R14 可以彼此形成環，複數個分子之Z11 與Z12 可以經由共價鍵而聚合物化，
    Figure TW201803097AC00002
    通式（2） 式中，A21 及A22 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar21 -，Ar21 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R21 及R23 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R22 及R24 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B21 及B22 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar22 ）n21 -或-C（=O）-Ar23 -N=X21 -Ar24 -，X21 表示N或CH，Ar22 、Ar23 及Ar24 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n21 表示0～2之整數，當n21 為2時，存在複數個的Ar22 可以相同亦可以互不相同，Z21 及Z22 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z21 及Z22 可以具有聚合性基，Z21 與R22 及Z22 與R24 可以彼此形成環，複數個分子之Z21 與Z22 可以經由共價鍵而聚合物化，
    Figure TW201803097AC00003
    通式（3） 式中，A31 及A32 分別獨立地表示單鍵、-O-C（=O）-或-O-C（=O）-Ar31 -，Ar31 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R31 及R33 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R32 及R34 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B31 及B32 分別獨立地表示單鍵、-C（=O）-（Ar32 ）n31 -或-C（=O）-Ar33 -N=X31 -Ar34 -，X31 表示N或CH，Ar32 、Ar33 及Ar34 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n31 表示0～2之整數，當n31 為2時，存在複數個的Ar32 可以相同亦可以互不相同，Z31 及Z32 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z31 及Z32 可以具有聚合性基，Z31 與R32 及Z32 與R34 可以彼此形成環，複數個分子之Z31 與Z32 可以經由共價鍵而聚合物化，L表示2價基團，聯萘部分具有（R）或（S）中的任意軸不對稱，
    Figure TW201803097AC00004
    通式（4） 式中，A41 及A42 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar41 -，Ar41 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R41 及R43 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R42 及R44 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B41 及B42 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar42 ）n41 -或-C（=O）-Ar43 -N=X41 -Ar44 -，X41 表示N或CH，Ar42 、Ar43 及Ar44 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n41 表示0～2之整數，當n41 為2時，存在複數個的Ar42 可以相同亦可以互不相同，Z41 及Z42 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z41 及Z42 可以具有聚合性基，Z41 與R42 及Z42 與R44 可以彼此形成環，複數個分子之Z41 與Z42 可以經由共價鍵而聚合物化，R45 及R46 表示C1 ～C30 之烷基且可以彼此形成環，*表示不對稱碳，
    Figure TW201803097AC00005
    通式（5） 式中，P51 表示聚合性基，Sp51 表示單鍵或C1 ～C12 之伸烷基，存在複數個的碳原子可被氧原子或羰基取代，X51 表示單鍵或氧原子，Ar51 及Ar52 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，L51 表示單鍵或2價連結基，n51 表示1～3之整數，當n51 為2以上時，存在複數個的Ar51 及L51 可以彼此相同亦可以互不相同，R52 表示含有不對稱碳之側鏈。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之積層型彩色濾光片，其中 具有與具有右旋圓偏振光反射特性之反射型彩色濾光片或具有左旋圓偏振光反射特性之反射型彩色濾光片接觸、且由聚合性胆甾醇型液晶組成物硬化而成的光配向膜。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之積層型彩色濾光片，其中 前述聚合性液晶化合物之折射率異向性Δn係0.2以上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之積層型彩色濾光片，其中 還具有阻擋近紅外區域之一部分或整個區域之近紅外截止層。
  10. 一種試劑盒，其特徵在於，包含：包括至少1種以上的聚合性液晶化合物和具有右旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物、包括至少1種以上的聚合性液晶化合物和具有左旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之試劑盒，其中 具有前述右旋特性之光反應性手性劑由下述通式（1）或通式（3）表示，且具有前述左旋特性之光反應性手性劑由下述通式（2）或通式（3）表示。
    Figure TW201803097AC00006
    通式（1） 式中，A11 及A12 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar11 -，Ar11 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R11 及R13 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R12 及R14 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B11 及B12 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar12 ）n11 -或-C（=O）-Ar13 -N=X11 -Ar14 -，X11 表示N或CH，Ar12 、Ar13 及Ar14 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n11 表示0～2之整數，當n11 為2時，存在複數個的Ar12 可以相同亦可以互不相同，Z11 及Z12 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z11 及Z12 可以具有聚合性基，Z11 與R12 及Z12 與R14 可以彼此形成環，複數個分子之Z11 與Z12 可以經由共價鍵而聚合物化，
    Figure TW201803097AC00007
    通式（2） 式中，A21 及A22 分別獨立地表示-C（=O）-或-C（=O）-Ar21 -，Ar21 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R21 及R23 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R22 及R24 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B21 及B22 分別獨立地表示-C（=O）-（Ar22 ）n21 -或-C（=O）-Ar23 -N=X21 -Ar24 -，X21 表示N或CH，Ar22 、Ar23 及Ar24 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n21 表示0～2之整數，當n21 為2時，存在複數個的Ar22 可以相同亦可以互不相同，Z21 及Z22 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z21 及Z22 可以具有聚合性基，Z21 與R22 及Z22 與R24 可以彼此形成環，複數個分子之Z21 與Z22 可以經由共價鍵而聚合物化，
    Figure TW201803097AC00008
    通式（3） 式中，A31 及A32 分別獨立地表示單鍵，-O-C（=O）-或-O-C（=O）-Ar31 -，Ar31 表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，R31 及R33 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、可以具有取代基之芳香族碳環、可以具有取代基之芳香族雜環、氰基或C1 ～C12 之烷氧基羰基，R32 及R34 分別獨立地表示氫原子或C1 ～C12 之烷基，B31 及B32 分別獨立地表示單鍵，-C（=O）-（Ar32 ）n31 -或-C（=O）-Ar33 -N=X31 -Ar34 -，X31 表示N或CH，Ar32 、Ar33 及Ar34 分別獨立地表示可以具有取代基之芳香族碳環或可以具有取代基之芳香族雜環，n31 表示0～2之整數，當n31 為2時，存在複數個的Ar32 可以相同亦可以互不相同，Z31 及Z32 分別獨立地表示氫原子、C1 ～C12 之烷基、C1 ～C12 之烷氧基、C1 ～C12 之烷基羰氧基、C1 ～C12 之烷胺基或C1 ～C12 之烷基醯胺基，Z31 及Z32 可以具有聚合性基，Z31 與R32 及Z32 與R34 可以彼此形成環，複數個分子之Z31 與Z32 可以經由共價鍵而聚合物化，L表示2價基團，聯萘部分具有（R）或（S）中的任意軸不對稱。
  12. 一種積層型彩色濾光片之製造方法，所述積層型彩色濾光片具有至少1個吸收型彩色濾光片及至少1個反射型彩色濾光片，且前述吸收型彩色濾光片與前述反射型彩色濾光片被積層，所述積層型彩色濾光片之製造方法的特徵在於， 前述反射型彩色濾光片藉由對經曝光而分光特性變得不同之區域進行圖案化而形成。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之積層型彩色濾光片之製造方法，其中 前述反射型彩色濾光片形成製程包含： 右旋圓偏振光反射層形成製程，在面內形成具有複數個波長區域的右旋圓偏振反射層；及 左旋圓偏振光反射層形成製程，在面內形成具有複數個波長區域的左旋圓偏振反射層。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之積層型彩色濾光片之製造方法，其中 前述右旋圓偏振光反射層形成製程包含： 塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有右旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物； 配向製程，對前述塗佈製程中所塗佈的前述聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態； 轉換製程，藉由對前述配向製程中設為胆甾醇型配向狀態的前述聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及 固定化製程，藉由對前述轉換製程中轉換了一部分的配向狀態的前述聚合性液晶組成物之整面進行曝光處理，以對前述聚合性液晶組成物之配向狀態進行固定化， 前述左旋圓偏振光反射層形成製程包含： 塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有左旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物； 配向製程，對前述塗佈製程中所塗佈的前述聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態； 轉換製程，藉由對前述配向製程中設為胆甾醇型配向狀態的前述聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及 固定化製程，藉由對前述轉換製程中轉換了一部分的配向狀態的前述聚合性液晶組成物之整面進行曝光處理，以對胆甾醇型配向狀態進行固定化。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之積層型彩色濾光片之製造方法，其中 前述右旋圓偏振光反射層形成製程包含： 塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有右旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物； 配向製程，對前述塗佈製程中所塗佈的前述聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態； 第1固定化製程，藉由對設為胆甾醇型配向狀態的前述聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以對所曝光的部分的胆甾醇型配向狀態進行固定化； 轉換製程，藉由對前述第1固定化製程中的未曝光部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及 第2固定化製程，藉由對前述轉換製程中轉換了配向狀態的前述聚合性液晶組成物進行曝光處理，以對前述聚合性液晶組成物之配向狀態進行固定化， 前述左旋圓偏振光反射層形成製程包含： 塗佈製程，塗佈包含至少1種聚合性液晶化合物、具有左旋特性之光反應性手性劑及聚合起始劑的聚合性液晶組成物； 配向製程，對前述塗佈製程中所塗佈的前述聚合性液晶組成物進行加熱，以設為胆甾醇型配向狀態； 第1固定化製程，藉由對設為胆甾醇型配向狀態的前述聚合性液晶組成物之一部分進行曝光處理，以對所曝光的部分的胆甾醇型配向狀態進行固定化； 轉換製程，藉由對前述第1固定化製程中的未曝光部分進行曝光處理，以轉換所曝光之部分的反射波長區域；及 第2固定化製程，藉由對前述轉換製程中轉換了配向狀態的前述聚合性液晶組成物進行曝光處理，以對前述聚合性液晶組成物之配向狀態進行固定化。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之積層型彩色濾光片之製造方法，其中 在前述右旋圓偏振光反射層形成製程或前述左旋圓偏振光反射層形成製程之前，包含：配向層塗佈製程，塗佈光配向膜；及配向限制製程，對塗佈而形成的前述光配向膜用偏振光進行曝光而施加配向限制力。
  17. 一種光學感測器，其特徵在於，具有申請專利範圍第1項至第9中任一項所述之積層型彩色濾光片。
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