光学滤光片及包括该光学滤光片的摄像装置的制造方法_3

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对图像生成作出贡献的可见光区域的光的透过率,致使图像发生失真现象。 如同时能够满足上述公式1与公式2~4时,即便入射于所述光学滤光片的光的入射角发生 改变,也能最大程度降低由此引起的图像的失真,从而可以再现与用肉眼观察的图像具有 相同水平的颜色。此时,在上述公式1~4中,通过将所述光吸收层的最大吸收波长控制在 670~720nm的范围内且将所述近红外线反射层的光透过率为50%的波长控制在690~ 720nm的范围内,可以更有效地再现图像的颜色。
[0073] 在这种光学滤光片的结构中,根据所述光吸收层的吸收特性,在近红外线区域 (700~750nm)的波长范围内有可能出现不必要的透光峰(peak)。
[0074] 为了防止这种现象,根据本发明的另一个实施例,所述光学滤光片可以满足以下 公式5〇
[0075] 【公式5】
[0076] %TNIR-peak <10%
[0077] 其中,%TNIR-peak表示在700~750nm的波长范围内的最大透过率。
[0078] 具体地,所述%TNIR-peak表示在所述近红外线区域的波长范围内的最大透过率,可 以为10%或以下。例如,所述%TNiR-peak可以为0.1~8%或以下、1~5%或以下、或者1~2% 或以下,优选为〇 % 越接近0 %,图像的失真就越少。
[0079]随着研发出采用了如BSI式CMOS传感器一样要求高灵敏度的传感器的高像素摄像 装置,当朝着安装于所述摄像装置的光学滤光片入射的光的入射角发生改变时,所述光学 滤光片的透光光谱也会随之发生改变,致使所述高像素摄像装置所提供的图像发生严重的 失真。为了防止这种严重的失真,一直以来采用的应对方法是,控制相对于所述光学滤光片 垂直入射并透过光学滤光片的光与相对于光学滤光片的垂直方向呈30度角入射并透过光 学滤光片的光的的透过率为50%的波长之差。然而,通过对上述分别以不同角度入射的光 的透过率为50%的波长之差进行控制来防止图像的失真的这一方法具有局限性。亦即,对 于分别以不同角度入射的光的透过率为30%的波长而言,当光的入射角发生改变时,光学 滤光片的透过率将会急剧变化,致使图像依然出现失真的问题。
[0080]为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明的光学滤光片同时会控制根据所述 公式1~5分别以不同的入射角入射的光的透过率为50%的波长、和分别以不同的入射角入 射的光的透过率为30%的波长。通过将相对于所述光学滤光片垂直入射并透过所述光学滤 光片的光与相对于所述光学滤光片的垂直方向呈30度角入射并透过所述光学滤光片的光 的透过率为30%的波长之差的绝对值(ΔΤ 3〇%)控制在15nm或以下,本发明的光学滤光片与 现有的光学滤光片相比更能减少图像的失真。
[0081] 下面,将更为详细地说明本发明的光学滤光片。
[0082] 本发明的光学滤光片可包括含有一种或多种光吸收剂的光吸收层及近红外线反 射层。因此,入射于所述光学滤光片的近红外线区域的大部分光会被所述近红外线反射层 反射出去。
[0083]在另一个实施例中,所述光学滤光片可进一步包括形成于所述光吸收层的一面上 的透明基材。例如,所述透明基材可以为透明玻璃基板或透明树脂基板。
[0084] 具体地,所述透明基材可以使用透明玻璃基板,而且根据需要可以使用含有氧化 铜(CuO)的磷酸盐玻璃。当所述基板使用玻璃时,不会降低可见光的透过率,防止制造滤光 片时出现的热变形,且可以防止变弯。
[0085] 所述透明树脂基板可以优选强度优异的基板,例如,可以使用分散有无机填料 (filler)的透光树脂。透光树脂的种类不受特别限制,可以使用上述提到的可适用于光吸 收层的粘合剂树脂。例如,通过将光吸收层的粘合剂树脂与用作透明基材的树脂的种类保 持一致或相似,可以降低界面发生剥离现象。
[0086] 所述近红外线反射层可由多层介电膜形成。所述近红外线反射层的作用在于把近 红外线区域的光反射出去。例如,所述近红外线反射层可以使用通过将高折射率层与低折 射率层相交替层压而形成的多层介电膜,等等。根据需要,所述近红外线反射层可以进一步 包括铝金属化膜、贵金属薄膜、或分散有氧化铟和氧化锡中的一种或多种微粒的树脂膜。
[0087] 在一个实施例中,所述近红外线反射层可以为具有第一折射率的介电层与具有第 二折射率的介电层相交替层压的结构。具有第一折射率的介电层与具有第二折射率的介电 层之间的折射率之差可以为0.2或以上、0.3或以上、或者0.2~1.0。
[0088] 例如,所述具有第一折射率的介电层可以为折射率相对较高的层,而所述具有第 二折射率的介电层则可以为折射率相对较低的层。此时,所述具有第一折射率的介电层的 折射率可以为1.6~2.4,所述具有第二折射率的介电层的折射率可以为1.3~1.6。
[0089] 所述具有第一折射率的介电层可由选自二氧化钛、氧化铝、氧化锆、五氧化二钽、 五氧化二铌、氧化镧、氧化钇、氧化锌、硫化锌和氧化铟中的一种或多种物质形成。根据需 要,所述氧化铟可进一步包含少量的二氧化钛、氧化锡、氧化铈等。
[0090] 所述具有第二折射率的介电层可由选自二氧化硅(silica)、氟化镧、氟化镁和氟 氧化铝钠中的一种或多种物质形成。
[0091] 形成所述近红外线反射层的方法不受特别限制,例如,可使用CVD法、派射法、真空 沉积法等。
[0092] 所述近红外线反射层可以为具有第一折射率的介电层与具有第二折射率的介电 层相交替层压形成5~61层、11~51层或21~41层的结构。在设计所述近红外线反射层时, 可以考虑所需的透过率、乃至折射率的范围、所要隔离的波长区域等因素。
[0093] 所述近红外线反射层可进一步包括分散于多层介电膜中的光吸收剂。例如,所述 分散于多层介电膜中的光吸收剂不受特别限制,只要能够吸收500nm或以上的近红外线至 红外线波长区域内的光即可。通过在所述多层介电膜中分散光吸收剂,可以减少多层介电 膜中相交替层压的叠层数,可以降低所述近红外线反射层的厚度。通过该方法,当被应用于 摄像装置时,可以实现摄像装置的小型化。
[0094] 在一个实施例中,当所述多层介电膜进一步包含光吸收剂时,可将多层介电膜的 厚度制造得更薄,以此可以实现摄像装置的小型化。
[0095] 进一步,本发明涉及一种包括所述光学滤光片的摄像装置。本发明的光学滤光片 可应用于TOP等的显示器上。然而,更优选地,本发明的光学滤光片可适用于近期要求高像 素的摄像装置如800万像素或以上的摄像机等装置上。例如,本发明的光学滤光片可有效地 应用在用于移动设备的摄像机上。
[0096] 下面,通过本发明的具体实施例,将更加详细地说明本发明的具有全新结构的光 学滤光片。以下所列的实施例仅用于说明本发明,并不用来限制本发明的权利范围。
[0097]制备实施例1
[0098] 通过利用电子束蒸发器(E-beam evaporator),将Ti〇2和Si〇2相交替地沉积在玻璃 基板的一面上,以形成厚度为4.210μπι的近红外线反射层。
[0099]此外,混合可商购的最大吸收波长为670nm的光吸收剂、用作粘合剂树脂的原料的 环稀经系树脂及甲苯(toluene,Sigma Aldrich公司产品),并通过利用磁力搅拌器搅拌1天 或以上,从而制备近红外线吸收溶液。
[0100]然后,将制备的近红外线吸收溶液旋涂在形成有近红外线反射层的玻璃基板的背 面上,以形成光吸收层。
[0101]通过上述过程,可以制造本发明的光学滤光片。将制造的光学滤光片的层压结构 展示在图1中。如图1所示,基于玻璃基板(10),在该基材的下表面上形成近红外线反射层 (20),在其上表面上形成光吸收层(30)。
[0102] 通过使光线分别以入射角(a)0°和(b)30°入射到在制备实施例1中制备的光学滤 光片上,进行光透过率的实验。其结果在图2中展示。
[0103] 制备实施例2
[0104] 通过使用与制备实施例1相同的方法,制备近红外线反射层的厚度为4.238μπι的光 学滤光片。此外,通过使光线分别以入射角(a)0°和(b)30°入射到在制备实施例2中制备的 光学滤光片上,进行测量光透过率的实验。其结果在图3中展示。
[0105] 制备实施例3
[0106] 通过使用与制备实施例1相同的方法,制备近红外线反射层的厚度为4.269μπι的光 学滤光片。此外,通过使光线分别以入射角(a)0°和(b)30°入射到在制备实施例3中制备的 光学滤光片上,以进行测量光透过率的实验。其结果在图4中展示。
[0107] 制备实施例4
[0108] 通过使用与制备实施例1相同的方法,制备近红外线反射层的厚度为4.299μπι的光 学滤光片。此外,通过使光线分别以入射角(a)0°和(b)30°入射到在制备实施例4中制备的 光学滤光片上,进行测量光透过率的实验。其结果在图5中展示。
[0109] 制备实
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