光学滤波器的制作方法

本发明涉及阻挡可见光区域的光并透射近红外区域的光的光学滤波器。

背景技术：

1、对于光检测测距(lidar)等使用近红外光的传感器模块的盖体，为了提高传感器的灵敏度，使用透射800nm以上的近红外光并阻挡作为外部干涉因素的可见光的光学滤波器。另外，作为车载用的盖体，从不易从外部看到传感器内的观点和使盖体外观为设计性高的黑色的观点考虑，还优选光学滤波器的400～680nm的可见光区域的光的透射率低。

2、作为光学滤波器，例如，已知有在透明基板的单面或两面交替层叠折射率不同的电介质薄膜(电介质多层膜)，并利用光的干涉来反射想要遮蔽的光的反射型的滤波器等。

3、作为光学滤波器，另外还已知有使用具有光学吸收性的材料作为电介质多层膜的吸收型的滤波器。

4、例如，专利文献1中记载了具有交替层叠有高折射率层和低折射率层的电介质多层膜的光学滤波器，这里，高折射率层为800～1100nm的波长范围的消光系数k小于0.0005氢化硅层。

5、专利文献1：美国专利第9354369号说明书

技术实现思路

1、然而，在通过反射可见光来进行遮蔽的反射型的滤波器中，由于外观为镜面，因此难以确保设计性。

2、另外，在吸收型的光学滤波器的情况下，能够通过可见光吸收特性来降低可视光透射性和可见光反射性，另一方面，由于吸收可见光的材料也容易吸收近红外区域，因此，仅增强可见光吸收特性时，难以维持近红外透射性。

3、进而，在应用光学滤波器作为传感器模块的盖体的用途时，需要可靠性。具体而言，从在安装时、使用时光学滤波器不易产生剥离的观点考虑，要求光学滤波器的表面具有耐剥离性。

4、此外，专利文献1记载的光学滤波器虽然使用了可见光吸收性材料，但由于高折射率层的800～1100nm处的消光系数小，因此推测包含可见光区域的600～680nm处的消光系数也小，即该波长范围的透射率也高。另外，如果为了用电介质多层膜的反射能力来补偿600～680nm的遮蔽性而提高上述范围的反射率，则反射颜色呈红色，设计性降低。

5、本发明的目的在于提供一种400～680nm的可见光的遮蔽性和800nm以上的近红外光的透射性优异、具有耐剥离性且呈黑色的光学滤波器。

6、本发明提供具有以下的构成的光学滤波器。

7、〔1〕一种光学滤波器，具备基材和作为最外层层叠于上述基材的至少一个主面侧的电介质多层膜，

8、上述电介质多层膜为低折射率膜与高折射率膜交替层叠而成的层叠体，

9、上述低折射率膜和上述高折射率膜中的任一者满足下述光谱特性(i－1)和(i－2)，

10、上述光学滤波器满足所有下述光谱特性(ii－1)～(ii－3)，

11、上述高折射率膜为硅膜，上述硅膜的氧浓度的最小值为7～30atm％。

12、(i－1)波长600nm处的消光系数k600为0.12以上

13、(i－2)800～1570nm的波长区域的最小消光系数k800－1570min为0.01以下

14、(ii－1)400～680nm的波长区域的入射角0度时的最大透射率t400－680(0deg)max为6％以下

15、(ii－2)400～680nm的波长区域的入射角5度时的最大反射率r400－680(5deg)max为20％以下

16、(ii－3)x～ynm的波长区域的入射角0度时的平均透射率tx－y(0deg)ave为90％以上(其中，x＝800～1530nm，y＝850～1580nm，y－x＝50nm)

17、〔2〕一种光学滤波器，具备基材和作为最外层层叠于上述基材的至少一个主面侧的电介质多层膜，

18、上述电介质多层膜为低折射率膜与高折射率膜交替层叠而成的层叠体，

19、上述低折射率膜和上述高折射率膜中的任一者的自旋密度为5.0×1010(个/nm*cm2)以上，

20、上述光学滤波器满足所有下述光谱特性(ii－1)～(ii－3)，

21、上述高折射率膜为硅膜，上述硅膜的氧浓度的最小值为7～30atm％。

22、(i－1)波长600nm处的消光系数k600为0.12以上

23、(i－2)800～1570nm的波长区域的最小消光系数k800－1570min为0.01以下

24、(ii－1)400～680nm的波长区域的入射角0度时的最大透射率t400－680(0deg)max为6％以下

25、(ii－2)400～680nm的波长区域的入射角5度时的最大反射率r400－680(5deg)max为20％以下

26、(ii－3)x～ynm的波长区域的入射角0度时的平均透射率tx－y(0deg)ave为90％以上(其中，x＝800～1530nm，y＝850～1580nm，y－x＝50nm)

27、根据本发明，能够提供一种400～680nm的可见光的遮蔽性和800nm以上的近红外光的透射性优异、具有耐剥离性且呈黑色的光学滤波器。

技术特征：

1.一种光学滤波器，具备基材和作为最外层层叠于所述基材的至少一个主面侧的电介质多层膜，

2.一种光学滤波器，具备基材和作为最外层层叠于所述基材的至少一个主面侧的电介质多层膜，

3.根据权利要求1或2所述的光学滤波器，其中，进一步满足下述光谱特性(ii－4)，

4.根据权利要求1或2所述的光学滤波器，其中，进一步满足下述光谱特性(ii－3a)，

5.根据权利要求1或2所述的光学滤波器，其中，所述电介质多层膜的总膜厚为3.0μm以下。

6.根据权利要求1或2所述的光学滤波器，其中，所述低折射率膜为氧化硅膜。

7.一种lidar传感器，具备权利要求1或2所述的光学滤波器。

技术总结
本发明涉及一种光学滤波器，具备基材和电介质多层膜，该电介质多层膜是低折射率膜与高折射率膜层叠而成的层叠体，上述低折射率膜和上述高折射率膜中的任一者的波长600nm处的消光系数k<subgt;600</subgt;为0.12以上且800～1570nm的波长区域的最小消光系数k<subgt;800－1570MIN</subgt;为0.01以下，或者自旋密度为5.0×10<supgt;10</supgt;(个/nm*cm<supgt;2</supgt;)以上，上述光学滤波器满足所有特定的光谱特性(ii－1)～(ii－3)，上述高折射率膜是氧浓度的最小值为7～30atm％的硅膜。

技术研发人员：高星英明,藤原晃男,竹本和矢,河合启介
受保护的技术使用者：AGC株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14