光学滤波器及光学传感装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种伴随设置有光学传感装置的设备的低背化，即便在入射角度变大时也可使优异的可见光截止特性与特定波长的近红外线透过特性并存的光学滤波器。本发明专利技术的光学滤波器的特征在于包括：基材(i)，包含含有在波长700nm～930nm的区域中具有最大吸收的化合物(Z)的树脂层；及介电质多层膜，形成于所述基材(i)的至少一个面上，且具有特定的光学特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学滤波器及光学传感装置
本专利技术涉及一种光学滤波器及光学传感装置。更详细而言，本专利技术涉及一种将可见光线截止并使一部分波长的近红外线透过的光学滤波器及使用所述光学滤波器的光学传感装置。
技术介绍
近年来，作为针对智能手机(smartphone)、平板(tablet)终端、可穿戴(wearable)设备等移动信息终端装置的用途，进行有使用近红外线的各种光学传感装置的开发。在信息终端装置中，对光学传感装置在多种用途中的应用进行了研究，作为一例，可列举：距离测定等空间识别用途、动作(motion)识别用途、虹膜(iris)认证或白眼珠的静脉认证、人脸认证等安全用途、脉搏测定或血中氧浓度测定等医疗保健(healthcare)用途。在使用近红外线的光学传感装置中，为了精度佳地发挥传感功能，重要的是将成为不需要的波长的光、尤其是可见光线截止。另外，根据用于传感中的近红外线的波长，通过将波长短于其的近红外线截止(例如，当将850nm附近的近红外线用于传感中时，除可见光线以外，也将780nm附近为止的近红外线截止)，可减低使用时的噪声，且可提高光学传感装置的特性。另一方面，移动信息终端装置的低背化进展而光自入射窗至光学传感器的距离变短，因此来自倾斜方向的入射光的比例较之前增加。为了提高传感器精度，而要求即便对于来自倾斜方向的入射光，到达光学传感器的光的分光特性(尤其是可见光线或不需要的波长的近红外线的截止特性)也不会发生变化。作为将可见光线截止并使特定波长的近红外线透过的机构，公开有在玻璃基板上使高折射率材料与低折射率材料交替地层叠而成的带通滤波器(bandpassfilter)(例如参照专利文献1)。然而，形成有此种多层薄膜的光学滤波器的光学特性会因入射光的入射角度而大幅变化。因此，当用于移动信息终端装置用途时，存在光学传感器的检测精度降低的问题。另一方面，作为无论入射角度如何均可截止可见光线的光学滤波器，已知有具有金属系的着色成分的玻璃制滤波器(例如参照专利文献2)及包含着色颜料的滤波器(例如参照专利文献3)。这些任一者均可通过吸收而截止可见光线，且由入射角引起的光学特性变化小，但为了达成充分的光线截止特性，而需要1.0mm左右的厚度，且存在无法优选地用于近年来急速推进小型化·轻量化的移动信息终端用途的情况。另外，若对这些滤波器进行薄型化，则存在由吸收引起的光线截止性能会大幅降低、传感时的噪声会增加等问题。进而，这些滤波器中，当用于传感中的近红外线的波长为800nm以上(就不可见性的观点而言，目前此种波长为主流)时，存在波长短于其的近红外线的截止特性不充分的情况，而且尤其是包含着色颜料的光学滤波器中，有吸收光谱的倾斜度变缓、光线截止与光线透过的对比度变低(传感时的噪声变多)的倾向。再者，作为可使薄型化与入射角依存减低并存的红外光透过滤波器，提出有在包含可见光吸收剂的基材上具备含有近红外线吸收剂的膜的红外光透过滤波器(例如参照专利文献4)，但存在入射角依存减低效果不充分的情况，且有无法达成近年来所要求的精密的传感。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2015-184627号公报专利文献2：日本专利特开平07-126036号公报专利文献3：日本专利特开昭60-139757号公报专利文献4：日本专利5741283号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的课题之一在于提供一种伴随设置有光学传感装置的设备的低背化，即便在入射角度变大时也可使优异的可见光截止特性与特定波长的近红外线透过特性并存的光学滤波器。解决问题的技术手段[1]一种光学滤波器，其特征在于包括：基材(i)，包含含有在波长700nm～930nm的区域中具有最大吸收的化合物(Z)的树脂层；及介电质多层膜，形成于所述基材(i)的至少一个面上，且满足下述(a)～(c)的必要条件：(a)在波长380nm～700nm的区域中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率的平均值为10％以下；(b)在波长750nm以上的区域中具有光线透过频带(Za)，并在所述光线透过频带(Za)中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的最大透过率(Td)为45％以上；(c)在所述光线透过频带(Za)中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率成为所述透过率(Td)的一半的最短的短波长侧的波长(Xa)、与自相对于光学滤波器的垂直方向为30°的角度进行测定时的透过率成为所述透过率(Td)的一半的最短的短波长侧的波长(Xb)的差的绝对值|Xa-Xb|为15nm以下，且所述波长(Xa)处于730nm～980nm的范围内。[2]根据项[1]所述的光学滤波器，其特征在于，进而满足下述(d)的必要条件：(d)在波长701nm～750nm的区域中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率的平均值为15％以下。[3]根据项[1]或项[2]所述的光学滤波器，其特征在于，在所述光线透过频带(Za)中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率成为最大的波长(Xc)处于780nm～1000nm的范围内。[4]根据项[1]至项[3]中任一项所述的光学滤波器，其特征在于，进而满足下述(e)的必要条件：(e)在所述光线透过频带(Za)中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的最大透过率为75％以上，且在所述光线透过频带(Za)中自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率成为70％的最短的短波长侧的波长(Xd)、与在波长720nm以上的区域中自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率成为30％的最短的短波长侧的波长(Xe)的差的绝对值|Xd-Xe|为30nm以下。[5]根据项[3]所述的光学滤波器，其特征在于，在所述波长(Xc)中，自相对于光学滤波器的垂直方向为30°的角度进行测定时的透过率(Tc)为45％以上。[6]根据项[1]至项[5]中任一项所述的光学滤波器，其特征在于，所述光学滤波器的厚度为180μm以下。[7]根据项[1]至项[6]中任一项所述的光学滤波器，其特征在于，所述化合物(Z)为选自由方酸内鎓盐系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、克酮鎓(croconium)系化合物、六元卟啉(hexaphyrin)系化合物及花青系化合物所组成的群组中的至少一种化合物。[8]根据项[1]至项[7]中任一项所述的光学滤波器，其特征在于，用以形成所述树脂层的树脂为选自由环状(聚)烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、茀聚碳酸酯系树脂、茀聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚对苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、(改性)丙烯酸系树脂、环氧系树脂、烯丙酯系硬化型树脂、倍半硅氧烷系紫外线硬化型树脂、丙烯酸系紫外线硬化型树脂及乙烯基系紫外线硬化型树脂所组成的群组中的至少一种树脂。[9]根据项[7]所述的光学滤波器，其特征在于，所述方酸内鎓盐系化合物为下述式(Z)所表示的化合物。[化1]式(Z)中，取代单元A及取代单元B分别独立地表示下述式(I)～式(III)所表示的取代单元的任一者。[化2]式(I)～式(III)中，波形线所表示的部分表示与中央四元环的键结部位，X独立地表示氧原子、硫原子、硒原子、碲原子或-NR8-，R1～R8分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学滤波器，其特征在于，包括：基材(i)，包含含有在波长700nm～930nm的区域中具有最大吸收的化合物(Z)的树脂层；及介电质多层膜，形成于所述基材(i)的至少一个面上，且满足下述(a)～(c)的必要条件：(a)在波长380nm～700nm的区域中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率的平均值为10％以下；(b)在波长750nm以上的区域中具有光线透过频带(Za)，并在所述光线透过频带(Za)中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的最大透过率(Td)为45％以上；(c)在所述光线透过频带(Za)中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率成为所述透过率(Td)的一半的最短的短波长侧的波长(Xa)、与自相对于光学滤波器的垂直方向为30°的角度进行测定时的透过率成为所述透过率(Td)的一半的最短的短波长侧的波长(Xb)的差的绝对值|Xa‑Xb|为15nm以下，且所述波长(Xa)处于730nm～980nm的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.08 JP 2016-1143141.一种光学滤波器，其特征在于，包括：基材(i)，包含含有在波长700nm～930nm的区域中具有最大吸收的化合物(Z)的树脂层；及介电质多层膜，形成于所述基材(i)的至少一个面上，且满足下述(a)～(c)的必要条件：(a)在波长380nm～700nm的区域中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率的平均值为10％以下；(b)在波长750nm以上的区域中具有光线透过频带(Za)，并在所述光线透过频带(Za)中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的最大透过率(Td)为45％以上；(c)在所述光线透过频带(Za)中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率成为所述透过率(Td)的一半的最短的短波长侧的波长(Xa)、与自相对于光学滤波器的垂直方向为30°的角度进行测定时的透过率成为所述透过率(Td)的一半的最短的短波长侧的波长(Xb)的差的绝对值|Xa-Xb|为15nm以下，且所述波长(Xa)处于730nm～980nm的范围。2.根据权利要求1所述的光学滤波器，其特征在于，进而满足下述(d)的必要条件：(d)在波长701nm～750nm的区域中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率的平均值为15％以下。3.根据权利要求1或2所述的光学滤波器，其特征在于，在所述光线透过频带(Za)中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率成为最大的波长(Xc)处于780nm～1000nm的范围内。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学滤波器，其特征在于，进而满足下述(e)的必要条件：(e)在所述光线透过频带(Za)中，自光学滤波器的垂直方向进行测定时的最大透过率为75％以上，且在所述光线透过频带(Za)中自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率成为70％的最短的短波长侧的波长(Xd)、与在波长720nm以上的区域中自光学滤波器的垂直方向进行测定时的透过率成为30％的最短的短波长侧的波长(Xe)的差的绝对值|Xd-Xe|为30nm以下。5.根据权利要求3所述的光学滤波器，其特征在于，在所述波长(Xc)中，自相对于光学滤波器的垂直方向为30°的角度进行测定时的透过率(Tc)为45％以上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学滤波器，其特征在于，所述光学滤波器的厚度为180μm以下。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学滤波器，其特征在于，所述化合物(Z)为选自由方酸内鎓盐系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、克酮鎓系化合物、六元卟啉系化合物及花青系化合物所组成的群组中的至少一种化合物。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学滤波器，其特征在于，用以形成所述树脂层的树脂为选自由环状(聚)烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、茀聚碳酸酯系树脂、弗聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚对苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、(改性)丙烯酸系树脂、环氧系树脂、烯丙酯系硬化型树脂、倍半硅氧烷系紫外线硬化型树脂、丙烯酸系紫外线硬化型树脂及乙烯基系紫外线硬化型树脂所组成的群组中的至少一种树脂。9.根据权利要求7所述的光学滤波器，其特征布于，所述方酸内鎓盐系化合物为下述式(Z)所表示的化合物，[化1][式(Z)中，取代单元A及取代单元B分别独立地表示下述式(I)～式(III)所表示的取代单元的任一者][化2][式(I)～式(III)中，波形线所表示的部分表示与中央四元环的键结部位，X独立地表示氧原子、硫原子、硒原子、碲原子或-NR8-，R...

【专利技术属性】
技术研发人员：长屋胜也，重冈大介，岸田寛之，堀内正子，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP