TW202424545A - 光學濾波器 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種光學濾波器，其依序具備介電質多層膜1、樹脂膜、磷酸鹽玻璃及介電質多層膜2；前述樹脂膜包含樹脂與近紅外線吸收色素，該近紅外線吸收色素在前述樹脂中於690~800nm具有最大吸收波長；前述樹脂膜之厚度為10µm以下；並且，前述光學濾波器滿足所有特定之光譜特性(i-1)~(i-5)。

Description

光學濾波器

本發明涉及一種光學濾波器，其能透射可見光並能遮蔽近紅外光。

使用固態攝像元件之攝像裝置為了良好地再現色調以獲得鮮明之影像，係使用能透射可見區域之光(以下亦稱為「可見光」)並能遮蔽近紅外線波長區域之光(以下亦稱為「近紅外光」)的光學濾波器。

所述光學濾波器可列舉例如以下各種方式之濾波器：於透明基板之單面或雙面交替積層折射率不同之介電質薄膜(介電質多層膜)，並利用光之干涉來反射欲遮蔽之光的反射型濾波器；使用吸收特定波長區域之光的玻璃或色素來吸收欲遮蔽之光的吸收型濾波器；或是，組合反射型與吸收型的濾波器等。

專利文獻1及2中記載了一種光學濾波器，其具有介電質多層膜與包含色素之吸收層。 先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：國際公開第2019/151348號 專利文獻2：國際公開第2018/043564號

發明欲解決之課題 具有介電質多層膜之光學濾波器其介電質多層膜的光學膜厚會因光之入射角而變化，因此有入射角造成之光譜透射率曲線變化之問題。例如，隨著多層膜之積層數，由各層界面之反射光所引起之干涉會造成可見光區域之透射率急遽變化、即發生所謂的波紋，光之入射角度愈大，愈容易顯著發生。若使用所述濾波器，便有固體攝像元件之光譜靈敏度受入射角影響之虞。尤其，隨著近年來相機模組低高度化而預想在高入射角條件下使用，因此尋求一種不易受入射角影響的光學濾波器。

又，將紅外線感測器與影像感測器並排來使用時，恐會因紅外線非刻意地攝入影像感測器，而對影像造成不良影響。基於避免該情況的觀點，而尋求一種即便在近紅外光區域中亦可遮蔽900~1000nm波長區域的光學濾波器。

本發明目的在於提供一種光學濾波器，其可見光區域之透射性優異，且即使在高入射角下可見光區域之透射率變化亦少，並且近紅外光區域之遮蔽性、尤其是900~1000nm之遮蔽性優異。

用以解決課題之手段 本發明提供具有以下構成之光學濾波器等。 [1]一種光學濾波器，依序具備介電質多層膜1、樹脂膜、磷酸鹽玻璃及介電質多層膜2； 前述樹脂膜包含樹脂與近紅外線吸收色素，該近紅外線吸收色素在前述樹脂中於690~800nm具有最大吸收波長； 前述樹脂膜之厚度為10µm以下；並且 前述光學濾波器滿足所有下述光譜特性(i-1)~(i-5)： (i-1)於波長430~550nm、入射角0度下之平均透射率T _{430-550(0deg)AVE}為80%以上； (i-2)於波長430~550nm、入射角60度下之平均透射率T _{430-550(60deg)AVE}為80%以上； (i-3)於波長500~700nm中，在入射角0度下透射率達50%之波長IR _50(0deg)位於600~660nm之波長區域中； (i-4)從波長900nm往波長1000nm，以入射角0度、1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(0deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(0deg)在0.04%以下之n有20個以上； (i-5)從波長900nm往波長1000nm，以入射角40度、1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(40deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(40deg)在0.04%以下之n有20個以上。

發明效果 根據本發明，可提供一種光學濾波器，其可見光區域之透射性優異，且即使在高入射角下可見光區域之透射率變化亦少，並且近紅外光區域之遮蔽性優異、尤其是900~1000nm之遮蔽性優異。

以下說明本發明之實施形態。 本說明書中，有時亦將近紅外線吸收色素簡稱為「NIR色素」，將紫外線吸收色素簡稱為「UV色素」。 本說明書中，以式(I)表示之化合物稱為化合物(I)。以其他式表示之化合物亦同。由化合物(I)構成之色素亦稱為色素(I)，關於其他色素亦同。又，以式(I)表示之基亦表記為基(I)，以其他式表示之基亦同。

本說明書中，內部透射率係指以{實測透射率(入射角0度)/(100-反射率(入射角5度))}×100之式表示之從實測透射率減去界面反射影響而獲得之透射率。

本說明書中，關於特定波長區域，所謂透射率例如為90%以上係指在其全波長區域中透射率不低於90%，亦即在其波長區域中最小透射率為90%以上。同樣地，關於特定波長區域，所謂透射率例如為1%以下係指在其全波長區域中透射率不大於1%，亦即在其波長區域中最大透射率為1%以下。關於內部透射率亦同。特定波長區域中之平均透射率及平均內部透射率係該波長區域中每1nm之透射率及內部透射率的算術平均。 光譜特性可使用紫外線可見光光譜光度計來測定。

＜光學濾波器＞ 本說明書中，表示數值範圍之「~」包含上下限。 本實施形態之光學濾波器依序具備介電質多層膜1、樹脂膜、磷酸鹽玻璃及介電質多層膜2。 在此，樹脂膜包含樹脂與近紅外線吸收色素，該近紅外線吸收色素在樹脂中於690~800nm具有最大吸收波長，且樹脂膜之厚度為10µm以下。 藉由介電質多層膜的反射特性、與屬近紅外線吸收玻璃之磷酸鹽玻璃及近紅外線吸收色素的吸收特性，以光學濾波器整體而言可實現可見光區域之優異透射性與近紅外光區域之優異遮蔽性。

使用圖式說明本實施形態之光學濾波器的構成例。圖1係概略地顯示一實施形態之光學濾波器之一例的剖面圖。

圖1所示之光學濾波器1依序具備介電質多層膜A1、樹脂膜12、磷酸鹽玻璃11及介電質多層膜A2。

本實施形態之光學濾波器滿足所有下述光譜特性(i-1)~(i-5)。 (i-1)於波長430~550nm、入射角0度下之平均透射率T _{430-550(0deg)AVE}為80%以上 (i-2)於波長430~550nm、入射角60度下之平均透射率T _{430-550(60deg)AVE}為80%以上 (i-3)於波長500~700nm中，在入射角0度下透射率達50%之波長IR _50(0deg)位於600~660nm之波長區域中 (i-4)從波長900nm往波長1000nm，以入射角0度、1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(0deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(0deg)在0.04%以下之n有20個以上 (i-5)從波長900nm往波長1000nm，以入射角40度、1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(40deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(40deg)在0.04%以下之n有20個以上

滿足所有光譜特性(i-1)~(i-5)之本實施形態之光學濾波器尤其具有以下特性：如特性(i-1)所示，可見光的高透射性；及，如特性(i-4)~(i-5)所示，尤其是波長900~1000nm之近紅外光的高遮蔽性。並且，如特性(i-1)及(i-2)所示，即使為高入射角，可見光區域之透射性亦無降低，而有抑制住可見光區域中之波紋。

滿足光譜特性(i-1)意指430~550nm之可見光區域的透射性優異。 滿足光譜特性(i-2)意指即使為高入射角，430~550nm之可見光區域的透射性亦優異。 平均透射率T _{430-550(0deg)AVE}宜為85%以上，較宜為90%以上。 平均透射率T _{430-550(60deg)AVE}宜為81%以上，較宜為83%以上。 光譜特性(i-1)及光譜特性(i-2)可藉由例如以下方式來達成：使用可見光區域之反射率小的介電質多層膜；使用可見光區域之透射率高的近紅外線吸收色素及磷酸鹽玻璃。

滿足光譜特性(i-3)意指能遮蔽近紅外線區域之光並能有效率地擷取可見透射光。 波長IR _50(0deg)宜位於610~650nm，較宜位於615~640nm。

滿足光譜特性(i-4)意指900~1000nm之近紅外光區域的遮光性優異。 滿足光譜特性(i-5)意指即使為高入射角，900~1000nm之近紅外光區域的遮光性亦優異。 透射率T _n(0deg)在0.04%以下之n宜為30個以上，較宜為40個以上。 透射率T _n(40deg)在0.04%以下之n宜為30個以上，較宜為40個以上。 光譜特性(i-4)及光譜特性(i-5)可藉由例如使用於波長900~1000nm具有反射特性之介電質多層膜來達成。

本實施形態之光學濾波器宜更滿足下述光譜特性(i-6)~(i-7)。 (i-6)於波長750~1200nm、入射角0度下之平均透射率T _{750-1200(0deg)AVE}為2%以下 (i-7)於波長750~1200nm、入射角40度下之平均透射率T _{750-1200(40deg)AVE}為2%以下 滿足光譜特性(i-6)意指750~1200nm之近紅外光區域的遮光性優異。 滿足光譜特性(i-7)意指即使為高入射角，750~1200nm之近紅外光區域的遮光性亦優異。 平均透射率T _{750-1200(0deg)AVE}較宜為1.5%以下，更宜為0.8%以下。 平均透射率T _{750-1200(40deg)AVE}較宜為1%以下，更宜為0.5%以下。 光譜特性(i-6)及光譜特性(i-7)可藉由下述方式來達成：例如組合近紅外線吸收色素、磷酸鹽玻璃的吸收特性與反射近紅外光之介電質多層膜的反射特性，予以大範圍遮光。

本實施形態之光學濾波器宜更滿足下述光譜特性(i-8)~(i-9)。 (i-8)從波長900nm往波長1000nm，在入射角0度下以1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(0deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(0deg)在0.01%以下之n有20個以上 (i-9)從波長900nm往波長1000nm，在入射角40度下以1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(40deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(40deg)在0.01%以下之n有20個以上 滿足光譜特性(i-8)意指900~1000nm之近紅外光區域的遮光性優異。 滿足光譜特性(i-9)意指即使為高入射角，900~1000nm之近紅外光區域的遮光性亦優異。 透射率T _n(0deg)在0.01%以下之n宜為30個以上，較宜為40個以上。 透射率T _n(40deg)在0.01%以下之n宜為25個以上，較宜為30個以上。 光譜特性(i-8)及光譜特性(i-9)可藉由例如使用於波長900~1000nm具有反射特性之介電質多層膜來達成。

本實施形態之光學濾波器宜更滿足下述光譜特性(i-10)~(i-11)。 (i-10)前述平均透射率T _{430-550(0deg)AVE}與前述平均透射率T _{430-550(60deg)AVE}之差的絕對值為10%以下 (i-11)於波長430~550nm、入射角0度下之最大透射率T _{430-550(0deg)MAX}與於波長430~550nm、入射角60度下之最大透射率T _{430-550(60deg)MAX}之差的絕對值為10%以下 滿足光譜特性(i-10)及光譜特性(i-11)意指即使為高入射角，可見光透射率之變化亦小，且波紋有被減輕。 平均透射率T _{430-550(0deg)AVE}與平均透射率T _{430-550(60deg)AVE}之差的絕對值較宜為9%以下，更宜為8%以下。 最大透射率T _{430-550(0deg)MAX}與最大透射率T _{430-550(60deg)MAX}之差的絕對值較宜為9%以下，更宜為8%以下。 光譜特性(i-10)及光譜特性(i-11)可藉由例如以下方式來達成：使用可見光區域之反射率小的介電質多層膜；使用可見光區域之透射率高的近紅外線吸收色素及磷酸鹽玻璃。

本實施形態之光學濾波器宜更滿足下述光譜特性(i-12)~(i-17)。 (i-12)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之平均反射率R2 _{430-550(5deg)AVE}為10%以下 (i-13)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角60度下之平均反射率R2 _{430-550(60deg)AVE}為10%以下 (i-14)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之最大反射率R2 _{430-550(5deg)MAX}為15%以下 (i-15)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角60度下之最大反射率R2 _{430-550(60deg)MAX}為15%以下 (i-16)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，從波長900nm往波長1000nm，以入射角5度、1nm之間隔讀取各波長之反射率R2 _n(5deg)(n：任意整數)時，前述反射率R2 _n(5deg)在95%以上之n有30個以上 (i-17)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，從波長900nm往波長1000nm，以入射角40度、1nm之間隔讀取各波長之反射率R2 _n(40deg)(n：任意整數)時，前述反射率R2 _n(40deg)在95%以上之n有25個以上

滿足光譜特性(i-12)~光譜特性(i-15)意指即使為高入射角，可見光區域之反射率亦小，且反射波紋小。 平均反射率R2 _{430-550(5deg)AVE}較宜為5%以下，更宜為3%以下。 平均反射率R2 _{430-550(60deg)AVE}較宜為9.5%以下，更宜為9%以下。 最大反射率R2 _{430-550(5deg)MAX}較宜為10%以下，更宜為5%以下。 最大反射率R2 _{430-550(60deg)MAX}較宜為13%以下，更宜為10%以下。 光譜特性(i-12)~光譜特性(i-15)可藉由例如使用可見光區域之反射率小的介電質多層膜2來達成。

滿足光譜特性(i-16)及光譜特性(i-17)意指波長900~1000nm之近紅外光區域業已利用反射特性而遮光。 反射率R2 _n(5deg)在95%以上之n較宜為40個以上，更宜為50個以上。 反射率R2 _n(40deg)在95%以上之n較宜為30個以上，更宜為40個以上。 光譜特性(i-16)及光譜特性(i-17)可藉由例如使用波長900~1000nm之反射率大的介電質多層膜2來達成。

本實施形態之光學濾波器宜更滿足下述光譜特性(i-18)~(i-19)。 (i-18)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之平均反射率R2 _{430-550(5deg)AVE}與於波長430~550nm、入射角60度下之平均反射率R2 _{430-550(60deg)AVE}之差的絕對值為10%以下 (i-19)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之最大反射率R2 _{430-550(5deg)MAX}與於波長430~550nm、入射角60度下之最大反射率R2 _{430-550(60deg)MAX}之差的絕對值為10%以下

滿足光譜特性(i-18)及光譜特性(i-19)意指即使為高入射角，可見光區域之反射率變化亦小，且反射波紋小。 平均反射率R2 _{430-550(5deg)AVE}與平均反射率R2 _{430-550(60deg)AVE}之差的絕對值較宜為9%以下，更宜為8%以下。 最大反射率R2 _{430-550(5deg)MAX}與最大反射率R2 _{430-550(60deg)MAX}之差的絕對值較宜為9%以下，更宜為8%以下。 光譜特性(i-18)及光譜特性(i-19)可藉由例如使用可見光區域之反射率小的介電質多層膜2來達成。

本實施形態之光學濾波器宜更滿足下述光譜特性(i-20)。 (i-20)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，從波長900nm往波長1000nm，以入射角5度、1nm之間隔讀取各波長之反射率R2 _n(5deg)(n：任意整數)時，前述反射率R2 _n(5deg)在98%以上之n有30個以上

滿足光譜特性(i-20)意指波長900~1000nm之近紅外光區域業已利用反射特性而遮光。 反射率R2 _n(5deg)在98%以上之n較宜為40個以上，更宜為50個以上。 光譜特性(i-20)可藉由例如使用波長900~1000nm之反射率大的介電質多層膜2來達成。

＜介電質多層膜＞ 本實施形態之光學濾波器中，介電質多層膜1係積層於樹脂膜側，介電質多層膜2係積層於磷酸鹽玻璃側。

如上述光學濾波器之光譜特性(i-16)、光譜特性(i-17)及光譜特性(i-20)所示，波長900~1000nm之近紅外光區域宜利用介電質多層膜2之反射特性來遮光。又，設計成反射大範圍近紅外光的介電質多層膜容易受到入射角影響，因此提高反射特性之近紅外光區域宜著重於波長900~1000nm。藉由組合所述特定波長區域之反射特性、與於690~800nm具有最大吸收波長之近紅外線吸收色素的吸收特性或磷酸鹽玻璃的吸收特性，可大範圍地遮蔽波長750~1200nm之近紅外光區域之光。 另一方面，如上述光學濾波器之光譜特性(i-12)~光譜特性(i-15)所示，介電質多層膜2以可見光區域之反射特性小為佳。藉此，可獲得一種光學濾波器，其可見光區域之光譜特性不易因入射角而變化，且波紋有被降低。 由以上可知，介電質多層膜2宜設計成反射900~1000nm之近紅外光的反射層。 介電質多層膜1宜設計成抗反射層。

介電質多層膜1及介電質多層膜2例如係由積層有折射率不同之介電質膜的介電質多層膜來構成。更具體而言，可舉低折射率之介電質膜(低折射率膜)、中折射率之介電質膜(中折射率膜)、高折射率之介電質膜(高折射率膜)，而由積層有該等中之2種以上介電質多層膜來構成。 高折射率膜於波長500nm下之折射率宜為1.6以上，較宜為1.8~2.5，尤宜為2.2~2.5。高折射率膜之材料可舉例如Ta ₂O ₅、TiO ₂、TiO、Nb ₂O ₅。其他市售物可列舉：Canon Optron公司製，OS50(Ti ₃O ₅)、OS10(Ti ₄O ₇)、OA500(Ta ₂O ₅與ZrO ₂之混合物)、OA600(Ta ₂O ₅與TiO ₂之混合物)等。該等中，由成膜性、折射率等之再現性、穩定性等這些點來看，宜為TiO ₂。

中折射率膜於波長500nm下之折射率宜為1.6以上且小於2.2。中折射率膜之材料可舉例如：ZrO ₂、Nb ₂O ₅、Al ₂O ₃、HfO ₂、或Canon Optron公司販售之OM-4、OM-6(Al ₂O ₃與ZrO ₂之混合物)、OA-100、Merck公司販售之H4、M2(氧化鋁氧化鑭，Aluminia Lanthania)等。該等中，由成膜性、折射率等之再現性、穩定性等這些點來看，宜為Al ₂O ₃系之化合物、或Al ₂O ₃與ZrO ₂之混合物。

低折射率膜於波長500nm下之折射率宜小於1.6，較宜為1.38~1.5。低折射率膜之材料可舉例如SiO ₂、SiO _xN _{y 、}MgF ₂等。其他市售物可舉：Canon Optron公司製，S4F、S5F(SiO ₂與Al ₂O ₃之混合物)。該等中，由成膜性之再現性、穩定性、經濟性等這些點來看，宜為SiO ₂。

介電質多層膜1及介電質多層膜2中之至少一者的[折射率相對較高之介電質膜之QWOT總和T(H)]/[折射率相對較低之介電質膜之QWOT總和T(L)]宜為1.6以上。藉此，容易獲得滿足上述光譜特性、亦即反射波長900~1000nm之近紅外光且已抑制住可見光反射的介電質多層膜，而且以至少介電質多層膜2滿足所述比率關係為佳。 此外，在此所謂QWOT(Quater Wave Optical Thickness；四分之一波長光學厚度)係波長之λ/4的光學膜厚，其係藉由下述式從物理膜厚算出。 QWOT=物理膜厚/中心波長(500nm)×4×波長500nm下之折射率

介電質多層膜為低折射率膜與高折射率膜之積層體時，QWOT總和T(H)為高折射率膜之QWOT總和，而QWOT總和T(L)為低折射率膜之QWOT總和。 又，介電質多層膜為低折射率膜與中折射率膜之積層體時，QWOT總和T(H)為中折射率膜之QWOT總和，而QWOT總和T(L)為低折射率膜之QWOT總和。 介電質多層膜為中折射率膜與高折射率膜之積層體時，QWOT總和T(H)為高折射率膜之QWOT總和，而QWOT總和T(L)為中折射率膜之QWOT總和。

又，介電質多層膜1及前述介電質多層膜2中之至少一者宜為交替積層有下述定義之H ₂層與M ₂層各10層以上的多層膜。 H ₂層：折射率為1.8以上且2.5以下並且QWOT為1.1以上且3.5以下的單層 M ₂層：存在於2個H ₂層之間並且QWOT總和為1.2以上且1.8以下的單層或多層

上述特定之積層結構係交替積層有10層以上之折射率與光學膜厚大之單層(H ₂層)及光學膜厚之總和在預定範圍內之層(M ₂層)的結構。藉由所述結構，容易獲得反射波長900~1000nm之近紅外光、且可見光之反射率低的介電質多層膜。 此外，M ₂層若滿足預定之光學膜厚，則可為單層亦可為多層，但由可獲得更平滑之光譜特性的觀點來看，宜由多層構成，且單層之膜厚最小宜為5nm以上，較宜為10nm以上。又，構成M ₂層之介電質膜的折射率宜與H ₂層之折射率相同、或宜比H ₂層之折射率更低。

具有上述特定積層結構者宜至少為介電質多層膜2。 介電質多層膜2具有上述積層結構時，H ₂層與M ₂層中最靠近磷酸鹽玻璃之層宜為H ₂層。最靠近磷酸鹽玻璃之H ₂層可直接積層於磷酸鹽玻璃上，亦可於最靠近磷酸鹽玻璃之H ₂層與磷酸鹽玻璃之間存在不相當於H ₂層與M ₂層的其他層。

以介電質多層膜2來說，介電質多層膜之合計積層數宜為10層以上，較宜為20層以上，更宜為30層以上。惟，合計積層數若多，則會發生翹曲等或膜厚會增加，因此合計積層數宜為110層以下，較宜為80層以下，更宜為60層以下。 又，介電質多層膜2之膜厚(物理膜厚)整體而言宜為1~6µm。

將光學濾波器安裝於攝像裝置時，通常係使介電質多層膜1在感測器側，因此介電質多層膜1宜設計成抗反射層。介電質多層膜1之合計積層數宜為40層以下，較宜為30層以下，更宜為20層以下，且宜為6層以上。 又，介電質多層膜1之膜厚(物理膜厚)整體而言宜為0.2~1.0µm。

介電質多層膜之形成可使用例如CVD法、濺鍍法、真空蒸鍍法等真空成膜製程、或噴塗法、浸漬法等濕式成膜製程等。

介電質多層膜無論為反射層時或為抗反射層時，皆可利用1層(一整個介電質多層膜)賦予預定之光學特性、或利用2層以上賦予預定之光學特性。具有2層以上時，各介電質多層膜可為相同構成亦可為不同構成。

將光學濾波器安裝於攝像裝置時，通常係使積層於玻璃面之介電質多層膜2在透鏡側，且使積層於樹脂膜面之介電質多層膜1在感測器側。

＜磷酸鹽玻璃＞ 本發明光學濾波器中之磷酸鹽玻璃係作為紅外線吸收玻璃發揮功能。 磷酸鹽玻璃宜滿足所有下述光譜特性(ii-1)~(ii-5)。 (ii-1)於波長450nm下之內部透射率T ₄₅₀為92%以上 (ii-2)波長450~600nm之平均內部透射率T _450-600AVE為90%以上 (ii-3)內部透射率達50%之IR50位於波長625~650nm之範圍內 (ii-4)波長750~1000nm之平均內部透射率T _750-1000AVE為2.5%以下 (ii-5)波長1000~1200nm之平均內部透射率T _1000-1200AVE為7%以下

滿足光譜特性(ii-1)意指藍色光區域之透射性優異，而滿足光譜特性(ii-2)意指450~600nm之可見光區域的透射性優異。 內部透射率T ₄₅₀較宜為93%以上，更宜為95%以上。 平均內部透射率T _450-600AVE較宜為94%以上，更宜為95%以上。

滿足光譜特性(ii-3)意指能遮蔽近紅外線區域之光並能有效率地擷取可見透射光。 IR50較宜位於625~645nm之範圍內，更宜位於625~640nm之範圍內。

以滿足光譜特性(ii-4)來說，意指750~1000nm之近紅外線區域的遮光性優異。 平均內部透射率T _750-1000AVE較宜為2%以下，更宜為1.2%以下。

以滿足光譜特性(ii-5)來說，意指1000~1200nm之紅外線區域的遮光性優異。 平均內部透射率T _1000-1200AVE較宜為2.3%以下，更宜為2.2%以下。

磷酸鹽玻璃如上述特性(ii-3)所示，近紅外光之吸收宜從625~650nm之區域開始，且如上述特性(ii-4)所示，在750nm以後宜展現高遮光性。藉此，可補足上述介電質多層膜之遮光性。

本發明中，磷酸鹽玻璃宜包含銅離子。藉由包含吸收於波長900nm附近之光的銅離子，可遮蔽700~1200nm之近紅外光。此外，磷酸鹽玻璃中亦包含玻璃骨架之一部分係以SiO ₂構成的矽磷酸鹽玻璃。

例如，磷酸鹽玻璃宜含有以下構成玻璃之成分。此外，下述玻璃構成成分之各含有比率係以氧化物換算之質量%表示。

P ₂O ₅係形成玻璃之主成分，且係用以提高近紅外線截止性之必要成分。P ₂O ₅之含量若為40%以上，便可充分獲得其效果；若為80%以下，則不易發生玻璃變不穩定、耐候性降低等問題。因此，宜為40~80%，較宜為52~78%，更宜為54~77%，又更宜為56~76%，最宜為60~75%。

Al ₂O ₃係形成玻璃之主成分，且係用以提高玻璃之強度、用以提高玻璃之耐候性等的成分。Al ₂O ₃之含量若為0.5%以上，便可充分獲得其效果；若為20%以下，則不易發生玻璃變不穩定、近紅外線截止性降低等問題。因此，宜為0.5~20%，較宜為1.0~20%，更宜為2.0~18%，又更宜為3.0~17%，尤宜為4.0~16%，最宜為5.0~15.5%。

R ₂O(惟，R ₂O係選自Li ₂O、Na ₂O、K ₂O、Rb ₂O及Cs ₂O中之1種以上成分)係用以降低玻璃之熔融溫度、用以降低玻璃之液相溫度、用以使玻璃穩定化等的成分。R ₂O之合計量(ΣR ₂O)若為0.5%以上，便可充分獲得其效果；若為20%以下，則玻璃不易變得不穩定，故理想。因此，宜為0.5~20%，較宜為1~19%，更宜為1.5~18%，又更宜為2.0~17%，尤宜為2.5~16%，最宜為3.0~15.5%。

Li ₂O係用以降低玻璃之熔融溫度、用以降低玻璃之液相溫度、用以使玻璃穩定化等的成分。Li ₂O之含量宜為0~15%。Li ₂O之含量若為15%以下，便不易發生玻璃變不穩定、近紅外線截止性降低等問題，故理想。較宜為0~8%，更宜為0~7%，又更宜為0~6%，最宜為0~5%。

Na ₂O係用以降低玻璃之熔融溫度、用以降低玻璃之液相溫度、用以使玻璃穩定化等的成分。Na ₂O之含量宜為0~15%。Na ₂O之含量若為15%以下，玻璃便不易變不穩定，故理想。較宜為0.5~14%，更宜為1~13%，又更宜為2~13%，最宜為3~13%。

K ₂O係一有降低玻璃之熔融溫度、降低玻璃之液相溫度等效果的成分。K ₂O之含量宜為0~20%。K ₂O之含量若為20%以下，玻璃便不易變不穩定，故理想。較宜為0.5~19%，更宜為1~18%，又更宜為2~17%，最宜為3~16%。

Rb ₂O係一有降低玻璃之熔融溫度、降低玻璃之液相溫度等效果的成分。Rb ₂O之含量宜為0~15%。Rb ₂O之含量若為15%以下，玻璃便不易變不穩定，故理想。較宜為0.5~14%，更宜為1~13%，又更宜為2~13%，最宜為3~13%。

Cs ₂O係一有降低玻璃之熔融溫度、降低玻璃之液相溫度等效果的成分。Cs ₂O之含量宜為0~15%。Cs ₂O之含量若為15%以下，玻璃便不易變不穩定，故理想。較宜為0.5~14%，更宜為1~13%，又更宜為2~13%，最宜為3~13%。

又，上述以R ₂O表示之鹼金屬成分藉由同時添加二種以上各成分，會在玻璃中產生混合鹼效應，減少R ⁺離子之移動率。藉此，在玻璃與水接觸時，會阻礙因水分中之H ⁺離子與玻璃中之R ⁺離子的離子交換而產生之水合反應，從而提升玻璃之耐候性。因此，本實施形態之玻璃宜包含選自Li ₂O、Na ₂O、K ₂O、Rb ₂O及Cs ₂O中之2種以上成分。此時，R ₂O(惟，R ₂O為Li ₂O、Na ₂O、K ₂O、Rb ₂O及Cs ₂O)之合計量(ΣR ₂O)宜為7~18%(惟，不包含7%)。R ₂O之合計量若大於7%，便可充分獲得其效果；若為18%以下，則不易發生玻璃變不穩定、近紅外線截止性降低、玻璃之強度降低等問題，故理想。因此，ΣR ₂O宜大於7%且在18%以下，較宜為7.5~17%，更宜為8~16%，又更宜為8.5%~15%，最宜為9~14%。

R'O(惟，R'O係選自CaO、MgO、BaO、SrO及ZnO中之1種以上成分)係用以降低玻璃之熔融溫度、用以降低玻璃之液相溫度、用以使玻璃穩定化、用以提高玻璃之強度等的成分。R'O之合計量(ΣR'O)宜為0~40%。R'O之合計量若為40%以下，便不易發生玻璃變不穩定、近紅外線截止性降低、玻璃之強度降低等問題，故理想。較宜為0~35%，更宜為0~30%，又更宜為0~25%，尤宜為0~20%，最宜為0~15%。

CaO係用以降低玻璃之熔融溫度、用以降低玻璃之液相溫度、用以使玻璃穩定化、用以提高玻璃之強度等的成分。CaO之含量宜為0~10%。CaO之含量若為10%以下，便不易發生玻璃變不穩定、近紅外線截止性降低等問題，故理想。較宜為0~8%，更宜為0~6%，又更宜為0~5%，最宜為0~4%。

MgO係用以降低玻璃之熔融溫度、用以降低玻璃之液相溫度、用以使玻璃穩定化、用以提高玻璃之強度等的成分。MgO之含量宜為0~15%。MgO之含量若為15%以下，便不易發生玻璃變不穩定、近紅外線截止性降低等問題，故理想。較宜為0~13%，更宜為0~10%，又更宜為0~9%，最宜為0~8%。

BaO係用以降低玻璃之熔融溫度、用以降低玻璃之液相溫度、用以使玻璃穩定化等的成分。BaO之含量宜為0~40%。BaO之含量若為40%以下，便不易發生玻璃變不穩定、近紅外線截止性降低等問題，故理想。較宜為0~30%，更宜為0~20%，又更宜為0~10%，最宜為0~5%。

SrO係用以降低玻璃之熔融溫度、用以降低玻璃之液相溫度、用以使玻璃穩定化等的成分。SrO之含量宜為0~10%。SrO之含量若為10%以下，便不易發生玻璃變不穩定、近紅外線截止性降低等問題，故理想。較宜為0~8%，更宜為0~7%，最宜為0~6%。

ZnO有降低玻璃之熔融溫度、降低玻璃之液相溫度等之效果。ZnO之含量宜為0~15%。ZnO之含量若為15%以下，便不易發生玻璃變不穩定、玻璃之熔解性變差、近紅外線截止性降低等問題，故理想。較宜為0~13%，更宜為0~10%，又更宜為0~9%，最宜為0~8%。

CuO係用以截止近紅外線之成分。CuO之含量若為0.5%以上，便可充分獲得其效果及後述之提高包含MoO ₃時所得之玻璃之可見區域之光的透射率的效果；且若為40%以下，則不易發生於玻璃中產生失透異物、可見區域之光的透射率降低等問題，故理想。較宜為1.0~35%，更宜為1.5~30%，又更宜為2.0~25%，最宜為2.5~20%。

MoO ₃係用以提高玻璃之可見區域之光的透射率的成分，宜與CuO一同含有。發明人製作含有Cu之磷酸鹽玻璃(惟，不含氟成分)與對該玻璃僅追加含有Mo之磷酸鹽玻璃，並確認其光學特性。結果，確認了後者之玻璃相較於前者之玻璃來說有波長400nm~540nm之光的透射率大幅增加的現象。關於該現象，雖是假設但吾等認為係因以下所致。 已知Mo在玻璃中係以Mo ⁶⁺(6價)存在。但若在磷酸鹽玻璃中一起添加Mo與Cu，玻璃中之Cu ⁺會釋放電子(e ^-)而成為Cu ²⁺(Cu ⁺→Cu ²⁺+e ^-)，而Mo ⁶⁺會接收Cu ⁺釋放之電子成為Mo ⁵⁺(5價)(Mo ⁶⁺+e ^-→Mo ⁵⁺)。因此，於波長300nm~600nm附近具有吸收特性之Cu ⁺(1價)的存在比率會減少，而波長400nm~540nm之光的透射率會增加。吾等認為Mo ⁵⁺有吸收波長400nm前後之光的特性，所以認為波長400nm前後之光的透射率不會增加。以往，尚不知有含有Cu及Mo之磷酸鹽玻璃，故認為上述乃本案發明人所發現的新知識見解。

MoO ₃之含量若為0.01%以上，便可充分獲得提高前述玻璃之可見區域之光的透射率的效果；且若為10%以下，則不易發生近紅外線截止性降低、於玻璃中產生失透異物等問題，故理想。較宜為0.02~9%，更宜為0.03~8%，又更宜為0.04~7%，最宜為0.05~6%。

在本實施形態之光學濾波器中之磷酸鹽玻璃中，為了提升耐候性，亦可在10%以下之範圍內含有F。F之含量若為10%以下，便不易發生近紅外線截止性降低、於玻璃中產生失透異物等問題，故理想。較宜為9%以下，更宜為8%以下，又更宜為7%以下，尤宜為6%以下，最宜為5%以下。

為了使玻璃穩定化，B ₂O ₃亦可在10%以下之範圍內來含有。B ₂O ₃之含量若為10%以下，便不易發生玻璃之耐候性變差、近紅外線截止性降低等問題，故理想。宜為9%以下，較宜為8%以下，更宜為7%以下，又更宜為6%以下，最宜為5%以下。

上述成分中，為了提升玻璃之耐候性，亦可在5%以下之範圍內含有SiO ₂、GeO ₂、ZrO ₂、SnO ₂、TiO ₂、CeO ₂、WO ₃、Y ₂O ₃、La ₂O ₃、Gd ₂O ₃、Yb ₂O ₃、Nb ₂O ₅。其等成分之含量若為5%以下，便不易發生於玻璃中產生失透異物、近紅外線截止性降低等問題，故理想。較宜為4%以下，更宜為3%以下，尤宜為2%以下，又更宜為1%以下。

Fe ₂O ₃、Cr ₂O ₃、Bi ₂O ₃、NiO、V ₂O ₅、MnO ₂及CoO皆為存在於玻璃中會使可見區域之光的透射率降低的成分。因此，玻璃中宜實質上不含該等成分。 此外，本發明中所謂實質上不含特定成分意指不刻意添加，並不排除從原料等無法避免地混入且不影響所期望特性之程度的含有。

由相機模組低高度化的觀點來看，磷酸鹽玻璃之厚度宜為0.5mm以下，較宜為0.3mm以下；且由維持元件強度的觀點來看，宜為0.10mm以上，較宜為0.15mm以上。

磷酸鹽玻璃例如可依以下方式製作。 首先，以使成為上述組成範圍之方式秤量原料並混合(混合步驟)。將該原料混合物容置於鉑坩堝中，在電爐內以700~1400℃之溫度進行加熱熔解(熔解步驟)。充分攪拌、澄清後，澆鑄於模具內並予以切斷、研磨，成形成預定厚度之平板狀(成形步驟)。

在上述製造方法之熔解步驟中，宜將玻璃熔解中之玻璃的最高溫度設為1400℃以下。玻璃熔解中之玻璃的最高溫度若高於上述溫度，則透射率特性恐會變差。上述溫度較宜為1350℃以下，更宜為1300℃以下，又更宜為1250℃以下。

又，上述熔解步驟之溫度若變得過低，恐發生於熔解中發生失透、熔化耗時等問題，因此宜為700℃以上，較宜為800℃以上。

＜樹脂膜＞ 本發明光學濾波器中之樹脂膜包含樹脂與近紅外線吸收色素，該近紅外線吸收色素在樹脂中於690~800nm具有最大吸收波長。在此，樹脂係指構成樹脂膜之樹脂。

樹脂膜宜滿足所有下述光譜特性(iii-1)~(iii-3)。 (iii-1)於波長450nm下之內部透射率T ₄₅₀為85%以上 (iii-2)波長450~600nm之平均內部透射率T _450-600AVE為90%以上 (iii-3)內部透射率達50%之波長IR50位於620~750nm之範圍內

滿足光譜特性(iii-1)意指藍色光區域之透射性優異。 內部透射率T ₄₅₀較宜為95%以上，更宜為98%以上。

滿足光譜特性(iii-2)意指450~600nm之可見光區域的透射性優異。 平均內部透射率T _450-600AVE較宜為92%以上，更宜為94%以上。

滿足光譜特性(iii-3)意指能遮蔽近紅外線區域之光並能有效率地擷取可見透射光。 波長IR50較宜位於625~645nm之範圍內，更宜位於625~640nm之範圍內。

本發明樹脂膜包含於690~800nm具有最大吸收波長之色素，藉此，可利用色素之吸收特性遮蔽以磷酸鹽玻璃來說遮光性稍弱之700nm附近的近紅外光區域之光。

近紅外線吸收色素可舉例如選自於由花青色素、酞青色素、方酸鎓色素、萘酞青色素及二亞銨色素所構成群組中之至少一種，可單獨使用或可混合複數種來使用。其中，由容易發揮本發明效果的觀點來看，又宜為方酸鎓色素、花青色素。

樹脂膜中之近紅外線吸收色素之含量相對於樹脂100質量份宜為0.1~30質量份，較宜為0.1~20質量份。此外，組合2種以上化合物時，上述含量為各化合物之總和。

樹脂膜亦可在不損及本發明效果之範圍內含有其他色素，例如紫外光吸收色素。 紫外光吸收色素可列舉㗁唑色素、部花青色素、花青色素、萘二甲醯亞胺色素、㗁二唑色素、㗁𠯤色素、㗁唑啶色素、萘二甲酸色素、苯乙烯基色素、蒽色素、環狀羰基色素、三唑色素等。其中，又尤宜為部花青色素。又，可單獨使用1種，亦可併用2種以上。

樹脂若為透明樹脂則無限制，可使用選自於聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、烯・硫醇樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚樹脂、聚芳酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚對伸苯樹脂、聚芳醚膦氧化物樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、環狀烯烴樹脂、聚胺甲酸酯樹脂及聚苯乙烯樹脂等中之1種以上透明樹脂。該等樹脂可單獨使用1種，亦可混合2種以上來使用。 由樹脂膜之光譜特性或玻璃轉移點(Tg)、密著性的觀點來看，宜為選自聚醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂中之1種以上樹脂。

使用複數種色素時，該等可包含於同一樹脂膜中，又亦可分別包含於其他樹脂膜中。

樹脂膜可以下述方式形成：使色素、樹脂或樹脂之原料成分、及視需要摻混之各成分溶解或分散於溶劑中調製出塗敷液，將其塗敷於支持體上使其乾燥，並視需要使其硬化來形成。此時之支持體可為用於本濾波器之磷酸鹽玻璃，亦可為僅於形成樹脂膜時使用之剝離性支持體。又，溶劑若為可穩定分散之分散介質或可溶解之溶劑即可。

又，為了改善微小氣泡造成之孔隙、異物等附著造成之凹陷、乾燥步驟中之皺縮等，塗敷液亦可包含界面活性劑。並且，塗敷液之塗敷例如可使用浸漬塗覆法、澆鑄塗覆法或旋塗法等。將上述塗敷液塗敷於支持體上後，藉由使其乾燥而形成樹脂膜。又，當塗敷液含有透明樹脂之原料成分時，進一步進行熱硬化、光硬化等硬化處理。

又，樹脂膜亦可藉由擠製成形製成膜狀。可藉由將所得膜狀樹脂膜積層於磷酸鹽玻璃並利用熱壓接等使其等一體化來製造基材。

樹脂膜可於光學濾波器中具有1層，亦可具有2層以上。具有2層以上時，各層可為相同構成，亦可不同。

樹脂膜之厚度由塗敷後之基板內之面內膜厚分布、外觀品質的觀點來看為10µm以下，宜為5µm以下；且由以適切之色素濃度展現所期望之光譜特性的觀點來看，宜為0.5µm以上。此外，光學濾波器具有2層以上樹脂膜時，各樹脂膜之總厚度宜在上述範圍內。

本實施形態之光學濾波器亦可具備例如利用無機微粒子等賦予吸收之構成要素(層)等來作為其他構成要素，前述無機微粒子可控制特定波長區域之光之透射與吸收。無機微粒子之具體例可舉：ITO(Indium Tin Oxides；銦錫氧化物)、ATO(Antimony-doped Tin Oxides；摻銻氧化錫)、鎢酸銫、硼化鑭等。ITO微粒子、鎢酸銫微粒子之可見光的透射率高，且在大於1200nm之紅外線波長區域之廣大範圍具有光吸收性，因此可在需要所述紅外線之遮蔽性時使用。

本實施形態之光學濾波器例如在使用於數位靜態相機等攝像裝置時，可提供一種色彩再現性優異的攝像裝置。該攝像裝置具備固態攝像元件、攝像透鏡及本實施形態之光學濾波器。本實施形態之光學濾波器例如可配置於攝像透鏡與固體攝像元件之間、或透過黏著劑層直接貼附於攝像裝置之固態攝像元件、攝像透鏡等來使用。

如以上記載，本說明書中揭示了下述光學濾波器等。 [1]一種光學濾波器，依序具備介電質多層膜1、樹脂膜、磷酸鹽玻璃及介電質多層膜2； 前述樹脂膜包含樹脂與近紅外線吸收色素，該近紅外線吸收色素在前述樹脂中於690~800nm具有最大吸收波長； 前述樹脂膜之厚度為10µm以下；並且 前述光學濾波器滿足所有下述光譜特性(i-1)~(i-5)： (i-1)於波長430~550nm、入射角0度下之平均透射率T _{430-550(0deg)AVE}為80%以上； (i-2)於波長430~550nm、入射角60度下之平均透射率T _{430-550(60deg)AVE}為80%以上； (i-3)於波長500~700nm中，在入射角0度下透射率達50%之波長IR _50(0deg)位於600~660nm之波長區域中； (i-4)從波長900nm往波長1000nm，以入射角0度、1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(0deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(0deg)在0.04%以下之n有20個以上； (i-5)從波長900nm往波長1000nm，以入射角40度、1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(40deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(40deg)在0.04%以下之n有20個以上。 [2]如[1]之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-6)~(i-7)： (i-6)於波長750~1200nm、入射角0度下之平均透射率T _{750-1200(0deg)AVE}為2%以下； (i-7)於波長750~1200nm、入射角40度下之平均透射率T _{750-1200(40deg)AVE}為2%以下。 [3]如[1]或[2]之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-8)~(i-9)： (i-8)從波長900nm往波長1000nm，在入射角0度下以1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(0deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(0deg)在0.01%以下之n有20個以上； (i-9)從波長900nm往波長1000nm，在入射角40度下以1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(40deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(40deg)在0.01%以下之n有20個以上。 [4]如[1]至[3]中任一項之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-10)~(i-11)： (i-10)前述平均透射率T _{430-550(0deg)AVE}與前述平均透射率T _{430-550(60deg)AVE}之差的絕對值為10%以下； (i-11)於波長430~550nm、入射角0度下之最大透射率T _{430-550(0deg)MAX}與於波長430~550nm、入射角60度下之最大透射率T _{430-550(60deg)MAX}之差的絕對值為10%以下。 [5]如[1]至[4]中任一項之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-12)~(i-17)： (i-12)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之平均反射率R2 _{430-550(5deg)AVE}為10%以下； (i-13)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角60度下之平均反射率R2 _{430-550(60deg)AVE}為10%以下； (i-14)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之最大反射率R2 _{430-550(5deg)MAX}為15%以下； (i-15)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角60度下之最大反射率R2 _{430-550(60deg)MAX}為15%以下； (i-16)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，從波長900nm往波長1000nm，以入射角5度、1nm之間隔讀取各波長之反射率R2 _n(5deg)(n：任意整數)時，前述反射率R2 _n(5deg)在95%以上之n有30個以上； (i-17)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，從波長900nm往波長1000nm，以入射角40度、1nm之間隔讀取各波長之反射率R2 _n(40deg)(n：任意整數)時，前述反射率R2 _n(40deg)在95%以上之n有25個以上。 [6]如[1]至[5]中任一項之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-18)~(i-19)： (i-18)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之平均反射率R2 _{430-550(5deg)AVE}與於波長430~550nm、入射角60度下之平均反射率R2 _{430-550(60deg)AVE}之差的絕對值為10%以下； (i-19)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之最大反射率R2 _{430-550(5deg)MAX}與於波長430~550nm、入射角60度下之最大反射率R2 _{430-550(60deg)MAX}之差的絕對值為10%以下。 [7]如[1]至[6]中任一項之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-20)： (i-20)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，從波長900nm往波長1000nm，以入射角5度、1nm之間隔讀取各波長之反射率R2 _n(5deg)(n：任意整數)時，前述反射率R2 _n(5deg)在98%以上之n有30個以上。 [8]如[1]至[7]中任一項之光學濾波器，其中前述介電質多層膜1及前述介電質多層膜2中之至少一者為折射率不同之介電質膜的積層體，且[折射率相對較高之介電質膜之QWOT總和]/[折射率相對較低之介電質膜之QWOT總和]為1.6以上。 [9]如[1]至[8]中任一項之光學濾波器，其中前述介電質多層膜1及前述介電質多層膜2中之至少一者為交替積層有下述定義之H ₂層與M ₂層各10層以上的多層膜； H ₂層：折射率為1.8以上且2.5以下並且QWOT為1.1以上且3.5以下的單層； M ₂層：存在於2個H ₂層之間並且QWOT總和為1.2以上且1.8以下的單層或多層。 [10]如[1]至[9]中任一項之光學濾波器，其中前述磷酸鹽玻璃滿足所有下述光譜特性(ii-1)~(ii-5)： (ii-1)於波長450nm下之內部透射率T ₄₅₀為92%以上； (ii-2)波長450~600nm之平均內部透射率T _450-600AVE為90%以上； (ii-3)內部透射率達50%之IR50位於波長625~650nm之範圍內； (ii-4)波長750~1000nm之平均內部透射率T _750-1000AVE為2.5%以下； (ii-5)波長1000~1200nm之平均內部透射率T _1000-1200AVE為7%以下。 [11]如[1]至[10]中任一項之光學濾波器，其中前述磷酸鹽玻璃以氧化物基準之質量%來表示，含有： 40~80%之P ₂O ₅、 0.5~20%之Al ₂O ₃、 0.5~20%之ΣR ₂O(惟，R ₂O係選自Li ₂O、Na ₂O、K ₂O、Rb ₂O及Cs ₂O中之1種以上成分，ΣR ₂O為R ₂O之合計量)、 0~40%之ΣR'O(惟，R'O係選自CaO、MgO、BaO、SrO及ZnO中之1種以上成分，ΣR'O為R'O之合計量)以及 0.5~40%之CuO。 [12]如[1]至[11]中任一項之光學濾波器，其中前述近紅外線吸收色素包含方酸鎓色素；且 前述樹脂膜滿足所有下述光譜特性(iii-1)~(iii-3)： (iii-1)於波長450nm下之內部透射率T ₄₅₀為85%以上； (iii-2)波長450~600nm之平均內部透射率T _450-600AVE為90%以上； (iii-3)內部透射率達50%之波長IR50位於620~750nm之範圍內。 [13]一種攝像裝置，具備有如[1]至[12]中任一項之光學濾波器。

實施例 接著，藉由實施例來更具體說明本發明。 各光譜特性之測定係使用紫外線可見光光譜光度計((股)Hitachi High-Technologies公司製，UH-4150型)。 此外，未特別明記入射角度時之光譜特性係以入射角0°(相對於光學濾波器主面為垂直方向)測定之值。

各例中使用之色素如下。 化合物1(方酸鎓化合物)：根據國際公開第2017/135359號所合成。 化合物2(花青化合物)：根據Dyes and Pigments、73、344-352(2007)中記載之方法所合成。 化合物3(部花青化合物)：根據德國專利公報第10109243號說明書所合成。

[化學式1]

＜色素在樹脂中之光譜特性＞ 將聚醯亞胺樹脂(MITSUBISHI GAS CHEMICAL股份公司製「C3G30G」(商品名)，折射率1.59)溶解於γ-丁內酯(GBL)：環己酮=1：1(質量比)中，調製出樹脂濃度8.5質量%之聚醯亞胺樹脂溶液。 將上述各化合物1~3之各色素分別以相對於樹脂100質量份為7.5質量份之濃度添加至前述樹脂溶液中，在50℃下攪拌、溶解2小時，藉此獲得塗敷液。藉由旋塗法將所得塗敷液塗佈於鹼玻璃(SCHOTT公司製，D263玻璃，厚度0.2mm)，以使膜厚大約成為1.0µm之方式分別形成塗敷膜。 針對所得塗敷膜，使用紫外線可見光光譜光度計測定在350~1200nm之波長範圍中之光譜透射率曲線。 將上述各化合物1~3在聚醯亞胺樹脂中之光譜特性列示於下述表1。此外，關於下述表中所示光譜特性，為了避免在空氣界面與玻璃界面之反射影響，係以內部透射率進行評估。

[表1]

＜玻璃之光譜特性＞ 準備下述表中所示組成之磷酸鹽玻璃及氟磷酸鹽玻璃作為近紅外線吸收玻璃。 以使成為下述表2所示組成(氧化物質量%)之方式秤量原料並混合，放入內容積約400cc之坩堝內，在大氣環境下熔融2小時。然後，進行澄清、攪拌，並澆鑄於經預熱至大約300℃~500℃之長100mm×寬80mm×高20mm之長方形模具後，以約1℃/分鐘的速度進行徐冷，而獲得長40mm×寬30mm×預定厚度(mm)且兩面經光學研磨的板狀體玻璃。

[表2]

針對各玻璃，使用紫外線可見光光譜光度計測定在350~1200nm之波長範圍中之光譜透射率曲線。 將所得光譜特性列示於下述表3。此外，關於下述表中所示光譜特性，為了避免在空氣界面與玻璃界面之反射影響，係以內部透射率進行評估。 又，於圖2顯示磷酸鹽玻璃之光譜透射率曲線。

[表3]

如上述所示可知，相較於氟磷酸鹽玻璃，所使用之磷酸鹽玻璃之可見光區域的透射率高，且近紅外線區域的遮光性優異。

＜例1-1~例1-3：樹脂膜之光譜特性＞ 於以與算出上述化合物之光譜特性時相同方式調製出之聚醯亞胺樹脂溶液中，將化合物1~化合物3之色素分別按下述表4中記載之濃度混合，並在50℃下攪拌、溶解2小時，藉此獲得塗敷液。藉由旋塗法將所得塗敷液塗佈於鹼玻璃(SCHOTT公司製，D263玻璃，厚度0.2mm)，而形成膜厚3.0µm之樹脂膜。 針對所得樹脂膜，使用紫外線可見光光譜光度計測定在350~1200nm之波長範圍中之光譜透射率曲線。 將所得光譜特性結果列示於下述表4。此外，關於下述表中所示光譜特性，為了避免在空氣界面與玻璃界面之反射影響，係以內部透射率進行評估。 又，於圖3顯示例1-1之樹脂膜之光譜透射率曲線。 此外，例1-1~例1-3為參考例。

[表4]

＜例2-1：光學濾波器之光譜特性＞ 於磷酸鹽玻璃之一主面以與例1-1相同方法形成樹脂膜。藉由蒸鍍將TiO ₂(波長500nm下之折射率：2.47)與SiO ₂(波長500nm下之折射率：1.48)按下述表5所示順序與膜厚(nm)積層於樹脂膜表面，而形成介電質多層膜1。又，藉由蒸鍍將TiO ₂與SiO ₂按下述表5所示順序與膜厚(nm)積層於磷酸鹽玻璃之另一主面，而形成介電質多層膜2。 依上述方式，製作出具備有介電質多層膜2(靠前方之面)/磷酸鹽玻璃/樹脂膜/介電質多層膜1(靠後方之面)之構成的光學濾波器。

＜例2-2~例2-4：光學濾波器之光譜特性＞ 除了將介電質多層膜1、介電質多層膜2變更成下述表5或表6所示構成外，以與例2-1相同方式製作出光學濾波器。

＜例2-5~例2-6：光學濾波器之光譜特性＞ 將磷酸鹽玻璃變更成氟磷酸鹽玻璃1或氟磷酸鹽玻璃2，並將樹脂膜、介電質多層膜1、介電質多層膜2變更成下述表6所示構成，除此之外以與例2-1相同方式製作出光學濾波器。

[表5]

[表6]

針對各光學濾波器，使用紫外線可見光光譜光度計測定350~1200nm之波長範圍中入射角0度及60度下之光譜透射率曲線、及350~1200nm之波長範圍中入射角5度下之光譜反射率曲線。 將結果列示於下述表7。 又，於圖4顯示例2-1之光學濾波器之光譜透射率曲線，於圖5顯示例2-1之光學濾波器之光譜反射率曲線。於圖6顯示例2-3之光學濾波器之光譜透射率曲線，於圖7顯示例2-3之光學濾波器之光譜反射率曲線。於圖8顯示例2-5之光學濾波器之光譜透射率曲線，於圖9顯示例2-5之光學濾波器之光譜反射率曲線。 此外，例2-1~例2-3為實施例，例2-4~例2-6為比較例。

[表7]

由上述結果可知，例2-1~例2-3之光學濾波器係下述濾波器：具有可見光區域之高透射性與近紅外光區域之高遮蔽性，且即使在高入射角下可見光透射率變化亦小，因此有抑制住波紋發生。 例2-4之光學濾波器於波長900~1000nm中透射率在0.04%以下之波長數無論在入射角0度及40度下皆為0個，結果近紅外光區域之遮蔽性低。吾等認為這是因例2-4之介電質多層膜皆被設計成抗反射層，僅藉由磷酸鹽玻璃與近紅外線吸收色素之吸收特性的話無法充分遮蔽尤其是波長900~1000nm之近紅外光區域。 例2-5之光學濾波器在可見光區域中60度之平均透射率小，且入射角0度之平均透射率與60度之平均透射率之差大，亦即在高入射角下可見光透射率有降低。吾等認為係因例2-5中之介電質多層膜2之近紅外光區域的反射特性大，故在高入射角下容易在可見光區域中發生波紋。 例2-6之光學濾波器則得到以下結果：在入射角40度下，於波長900~1000nm中透射率在0.04%以下之波長數甚少。吾等認為係因例2-6未使用磷酸鹽玻璃，故無法充分遮蔽近紅外光區域。

吾等已詳細且參照特定實施態樣說明了本發明，但顯然熟知此項技藝之人士可在不脫離本發明精神與範圍下施予各種變更或修正。本申請案係立基於2022年8月31日提申之日本專利申請案(日本特願2022-138363)，並在此將其內容納入作為參考。

產業上之可利用性 本實施形態之光學濾波器具有下述光譜特性：可見光之透射性優異，且即使在高入射角下可見光區域之透射率變化亦少，並且近紅外光區域之遮蔽性優異。近年來，高性能化進展，而可有效用於例如輸送機用相機或感測器等之攝像裝置的用途上。

1:光學濾波器 A1,A2:介電質多層膜 11:磷酸鹽玻璃 12:樹脂膜

圖1係概略地顯示一實施形態之光學濾波器之一例的剖面圖。 圖2係顯示磷酸鹽玻璃之光譜透射率曲線的圖。 圖3係顯示例1-1之樹脂膜之光譜透射率曲線的圖。 圖4係顯示例2-1之光學濾波器之光譜透射率曲線的圖。 圖5係顯示例2-1之光學濾波器之光譜反射率曲線的圖。 圖6係顯示例2-3之光學濾波器之光譜透射率曲線的圖。 圖7係顯示例2-3之光學濾波器之光譜反射率曲線的圖。 圖8係顯示例2-5之光學濾波器之光譜透射率曲線的圖。 圖9係顯示例2-5之光學濾波器之光譜反射率曲線的圖。

1:光學濾波器

A1,A2:介電質多層膜

11:磷酸鹽玻璃

12:樹脂膜

Claims (13)

1. 一種光學濾波器，依序具備介電質多層膜1、樹脂膜、磷酸鹽玻璃及介電質多層膜2； 前述樹脂膜包含樹脂與近紅外線吸收色素，該近紅外線吸收色素在前述樹脂中於690~800nm具有最大吸收波長； 前述樹脂膜之厚度為10µm以下；並且 前述光學濾波器滿足所有下述光譜特性(i-1)~(i-5)： (i-1)於波長430~550nm、入射角0度下之平均透射率T _{430-550(0deg)AVE}為80%以上； (i-2)於波長430~550nm、入射角60度下之平均透射率T _{430-550(60deg)AVE}為80%以上； (i-3)於波長500~700nm中，在入射角0度下透射率達50%之波長IR _50(0deg)位於600~660nm之波長區域中； (i-4)從波長900nm往波長1000nm，以入射角0度、1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(0deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(0deg)在0.04%以下之n有20個以上； (i-5)從波長900nm往波長1000nm，以入射角40度、1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(40deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(40deg)在0.04%以下之n有20個以上。
2. 如請求項1之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-6)~(i-7)： (i-6)於波長750~1200nm、入射角0度下之平均透射率T _{750-1200(0deg)AVE}為2%以下； (i-7)於波長750~1200nm、入射角40度下之平均透射率T _{750-1200(40deg)AVE}為2%以下。
3. 如請求項1之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-8)~(i-9)： (i-8)從波長900nm往波長1000nm，在入射角0度下以1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(0deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(0deg)在0.01%以下之n有20個以上； (i-9)從波長900nm往波長1000nm，在入射角40度下以1nm之間隔讀取各波長之透射率T _n(40deg)(n：任意整數)時，前述透射率T _n(40deg)在0.01%以下之n有20個以上。
4. 如請求項1之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-10)~(i-11)： (i-10)前述平均透射率T _{430-550(0deg)AVE}與前述平均透射率T _{430-550(60deg)AVE}之差的絕對值為10%以下； (i-11)於波長430~550nm、入射角0度下之最大透射率T _{430-550(0deg)MAX}與於波長430~550nm、入射角60度下之最大透射率T _{430-550(60deg)MAX}之差的絕對值為10%以下。
5. 如請求項1之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-12)~(i-17)： (i-12)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之平均反射率R2 _{430-550(5deg)AVE}為10%以下； (i-13)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角60度下之平均反射率R2 _{430-550(60deg)AVE}為10%以下； (i-14)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之最大反射率R2 _{430-550(5deg)MAX}為15%以下； (i-15)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角60度下之最大反射率R2 _{430-550(60deg)MAX}為15%以下； (i-16)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，從波長900nm往波長1000nm，以入射角5度、1nm之間隔讀取各波長之反射率R2 _n(5deg)(n：任意整數)時，前述反射率R2 _n(5deg)在95%以上之n有30個以上； (i-17)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，從波長900nm往波長1000nm，以入射角40度、1nm之間隔讀取各波長之反射率R2 _n(40deg)(n：任意整數)時，前述反射率R2 _n(40deg)在95%以上之n有25個以上。
6. 如請求項1之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-18)~(i-19)： (i-18)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之平均反射率R2 _{430-550(5deg)AVE}與於波長430~550nm、入射角60度下之平均反射率R2 _{430-550(60deg)AVE}之差的絕對值為10%以下； (i-19)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，於波長430~550nm、入射角5度下之最大反射率R2 _{430-550(5deg)MAX}與於波長430~550nm、入射角60度下之最大反射率R2 _{430-550(60deg)MAX}之差的絕對值為10%以下。
7. 如請求項1之光學濾波器，其更滿足下述光譜特性(i-20)： (i-20)以前述介電質多層膜2側為入射方向時，從波長900nm往波長1000nm，以入射角5度、1nm之間隔讀取各波長之反射率R2 _n(5deg)(n：任意整數)時，前述反射率R2 _n(5deg)在98%以上之n有30個以上。
8. 如請求項1之光學濾波器，其中前述介電質多層膜1及前述介電質多層膜2中之至少一者為折射率不同之介電質膜的積層體，且[折射率相對較高之介電質膜之QWOT總和]/[折射率相對較低之介電質膜之QWOT總和]為1.6以上。
9. 如請求項1之光學濾波器，其中前述介電質多層膜1及前述介電質多層膜2中之至少一者為交替積層有下述定義之H ₂層與M ₂層各10層以上的多層膜； H ₂層：折射率為1.8以上且2.5以下並且QWOT為1.1以上且3.5以下的單層； M ₂層：存在於2個H ₂層之間並且QWOT總和為1.2以上且1.8以下的單層或多層。
10. 如請求項1之光學濾波器，其中前述磷酸鹽玻璃滿足所有下述光譜特性(ii-1)~(ii-5)： (ii-1)於波長450nm下之內部透射率T ₄₅₀為92%以上； (ii-2)波長450~600nm之平均內部透射率T _450-600AVE為90%以上； (ii-3)內部透射率達50%之IR50位於波長625~650nm之範圍內； (ii-4)波長750~1000nm之平均內部透射率T _750-1000AVE為2.5%以下； (ii-5)波長1000~1200nm之平均內部透射率T _1000-1200AVE為7%以下。
11. 如請求項1之光學濾波器，其中前述磷酸鹽玻璃以氧化物基準之質量%來表示，含有： 40~80%之P ₂O ₅、 0.5~20%之Al ₂O ₃、 0.5~20%之ΣR ₂O(惟，R ₂O係選自Li ₂O、Na ₂O、K ₂O、Rb ₂O及Cs ₂O中之1種以上成分，ΣR ₂O為R ₂O之合計量)、 0~40%之ΣR'O(惟，R'O係選自CaO、MgO、BaO、SrO及ZnO中之1種以上成分，ΣR'O為R'O之合計量)以及 0.5~40%之CuO。
12. 如請求項1之光學濾波器，其中前述近紅外線吸收色素包含方酸鎓色素；且 前述樹脂膜滿足所有下述光譜特性(iii-1)~(iii-3)： (iii-1)於波長450nm下之內部透射率T ₄₅₀為85%以上； (iii-2)波長450~600nm之平均內部透射率T _450-600AVE為90%以上； (iii-3)內部透射率達50%之波長IR50位於620~750nm之範圍內。
13. 一種攝像裝置，具備有如請求項1至12中任一項之光學濾波器。

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