红外光滤光片制造技术

一种红外光滤光片包括光吸收膜以及第一光学膜。光吸收膜包括结合材料以及多个红外光吸收粒子。这些红外光吸收粒子分布于结合材料内，且皆为无机材料，其中这些红外光吸收粒子的平均凝聚粒径小于80纳米。第一光学膜形成于光吸收膜的一侧，其中红外光滤光片的厚度介于10微米至500微米之间，而红外光滤光片的红外光截通波长介于600纳米至650纳米之间。红外光滤光片在波长700纳米至1100纳米范围内的平均穿透率小于1％，而在波长430纳米至580纳米范围内的平均穿透率大于75％。

Infrared filter

【技术实现步骤摘要】
红外光滤光片
本专利技术涉及一种光学元件，尤其涉及一种滤光片。
技术介绍
目前的行动装置，例如智慧手机与平板电脑，大多已配备影像感测器(imagesensor)，以使行动装置具有影像撷取的功能。上述影像感测器通常是互补式金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，以下简称CMOS)影像感测器(CMOSImageSensor，CIS)，其为一种晶片封装体(chippackage)。CMOS影像感测器所具有的CMOS晶片的响应波长(wavelengthofresponse)不仅涵盖可见光，而且也涵盖红外光以及紫外光。为了避免红外光以及紫外光干扰影像感测器所撷取的影像，一般影像感测器会加装滤光片以滤除不必要的红外光与紫外光。一般来说，影像感测器所装设的红外光滤光片有两种：一种是蓝玻璃红外光吸收片，另一种是红外光吸收树脂薄膜。蓝玻璃红外光吸收片具有优异的光学表现，能几乎完全吸收波长在700纳米(nm)至1100纳米范围内的红外光，以有效滤除红外光，且蓝玻璃红外光吸收片还具有良好的可见光穿透率。此外，蓝玻璃红外光吸收片的主要材料为玻璃，所以也具有耐高温的优点，即蓝玻璃红外光吸收片能够承受回焊(reflow)的高温环境。然而，蓝玻璃红外光吸收片的制造需要进行多道步骤，包括熔解、成型、退火、切割、研抛以及镀膜等，因此蓝玻璃红外光吸收片具有制造复杂以及不易量产的缺点。由于行动装置所配备的影像感测器为晶片封装体，其厚度通常小于或等于2毫米(mm)，因此影像感测器所采用的红外光滤光片必须要具有足够薄的厚度，否则红外光滤光片无法装入于影像感测器中。然而，蓝玻璃红外光吸收片的加工困难，导致蓝玻璃红外光吸收片的厚度难以达到影像感测器的要求。加上，蓝玻璃红外光吸收片的主要材料为玻璃，所以蓝玻璃红外光吸收片也跟一般玻璃一样具有易碎的缺点。纵使蓝玻璃红外光吸收片具有足够薄的厚度而能装设于影像感测器内，蓝玻璃红外光吸收片也会因行动装置不慎遭到撞击或摔落而容易碎裂。红外光吸收树脂薄膜具有厚度薄，加工容易与易于大量生产的优点，且红外光吸收树脂薄膜的主要材料为高分子材料，所以红外光吸收树脂薄膜具有韧性。即使行动装置不慎遭到撞击或摔落，行动装置内的红外光吸收树脂薄膜也不会碎裂。然而，红外光吸收树脂薄膜的光学表现却远不如蓝玻璃红外光吸收片。红外光吸收树脂薄膜无法有效吸收700纳米至1100纳米的红外光，导致红外光吸收树脂薄膜会允许部分红外光穿透，造成影像感测器的影像撷取被红外光干扰。加上，红外光吸收树脂薄膜的主要材料为高分子材料，所以红外光吸收树脂薄膜并不具有耐高温的优点。因此，红外光吸收树脂薄膜容易在高温环境中发生变形或变质。
技术实现思路
本专利技术提供一种红外光滤光片，其不仅能有效滤除波长700纳米至1100纳米范围内的红外光，而且还具有足够薄的厚度，从而适合装设于现有行动装置所使用的影像感测器内。本专利技术所提供的红外光滤光片包括光吸收膜以及第一光学膜(firstopticalfilm)。光吸收膜包括结合材料(binder)以及多个红外光吸收粒子。这些红外光吸收粒子分布于结合材料内，且皆为无机材料，其中这些红外光吸收粒子的平均凝聚粒径(meanagglomerateparticlesize)小于80纳米。第一光学膜形成于光吸收膜的一侧(side)，其中红外光滤光片的厚度介于10微米至500微米之间，而红外光滤光片的红外光截通波长(infraredcut-onwavelength)介于600纳米至650纳米之间。红外光滤光片在波长700纳米至1100纳米范围内的平均穿透率小于1％，而在波长430纳米至580纳米范围内的平均穿透率大于75％。在本专利技术的一实施例中，这些红外光吸收粒子为非晶相颗粒(amorphousparticle)。在本专利技术的一实施例中，这些红外光吸收粒子与结合材料之间的重量百分比介于1％至80％。在本专利技术的一实施例中，这些红外光吸收粒子为蓝玻璃颗粒。在本专利技术的一实施例中，光吸收膜还包括红外光吸收染料，而红外光吸收染料分布于结合材料内。在本专利技术的一实施例中，光吸收膜还包括紫外光吸收染料，而紫外光吸收染料分布于结合材料内。在本专利技术的一实施例中，光吸收膜还包括红外光吸收染料与紫外光吸收染料，而红外光吸收染料与紫外光吸收染料皆分布于结合材料内。在本专利技术的一实施例中，结合材料包括有机材料。在本专利技术的一实施例中，结合材料包括无机材料。在本专利技术的一实施例中，红外光滤光片还包括形成于光吸收膜一侧的第二光学膜。在本专利技术的一实施例中，光吸收膜位于第一光学膜与第二光学膜之间。在本专利技术的一实施例中，这些红外光吸收粒子的熔点小于850℃。在本专利技术的一实施例中，结合材料包括聚酰亚胺(Polyimide，PI)或聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)。在本专利技术的一实施例中，红外光滤光片的紫外光截通波长介于410纳米至420纳米之间。在本专利技术的一实施例中，光吸收膜的热收缩率小于或等于0.15％。在本专利技术的一实施例中，光吸收膜的热软化温度大于或等于160℃。在本专利技术的一实施例中，光吸收膜的抗弯折强度(bendingstrength)介于90兆帕(MPa)至110兆帕之间。在本专利技术的一实施例中，光吸收膜在波长350纳米至395纳米范围内的平均穿透率小于或等于0.15％，而光吸收膜在波长430纳米至450纳米范围内的平均穿透率大于78％。在本专利技术的一实施例中，光吸收膜在波长700纳米至725纳米范围内的平均穿透率小于1.8％。基于上述，利用这些无机的红外光吸收粒子，本专利技术至少一实施例所提供的红外光滤光片不仅能有效滤除波长700纳米至1100纳米范围内的红外光，而且还具有介于10微米至500微米之间的厚度。因此，上述红外光滤光片不仅具有足够薄的厚度而能够装设于现有行动装置的影像感测器内，而且还能有效滤除红外光，避免红外光干扰影像感测器的影像撷取，提升影像品质。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1A是本专利技术一实施例的红外光滤光片的剖面示意图。图1B是表(一)中的光吸收膜样品1至6的穿透光谱示意图。图2是本专利技术另一实施例的红外光滤光片的剖面示意图。图3是本专利技术另一实施例的红外光滤光片的剖面示意图。具体实施方式图1A是本专利技术一实施例的红外光滤光片的剖面示意图。请参阅图1A，红外光滤光片100包括光吸收膜110以及第一光学膜121，其中第一光学膜121形成于光吸收膜110的一侧，即光吸收膜110与第一光学膜121彼此堆迭。第一光学膜121可以是抗反射层或干涉式滤光膜。当第一光学膜121为抗反射层时，第一光学膜121能降低红外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外光滤光片，其特征在于，包括：/n一光吸收膜，包括：/n一结合材料；以及/n多个红外光吸收粒子，分布于所述结合材料内，且所述红外光吸收粒子皆为无机材料，其中所述红外光吸收粒子的平均凝聚粒径小于80纳米；以及/n一第一光学膜，形成于所述光吸收膜的一侧；/n其中所述红外光滤光片的厚度介于10微米至500微米之间，而所述红外光滤光片的一红外光截通波长介于600纳米至650纳米之间；/n所述红外光滤光片在波长700纳米至1100纳米范围内的平均穿透率小于1％，而在波长430纳米至580纳米范围内的平均穿透率大于75％。/n

【技术特征摘要】
20180827 TW 1071297681.一种红外光滤光片，其特征在于，包括：
一光吸收膜，包括：
一结合材料；以及
多个红外光吸收粒子，分布于所述结合材料内，且所述红外光吸收粒子皆为无机材料，其中所述红外光吸收粒子的平均凝聚粒径小于80纳米；以及
一第一光学膜，形成于所述光吸收膜的一侧；
其中所述红外光滤光片的厚度介于10微米至500微米之间，而所述红外光滤光片的一红外光截通波长介于600纳米至650纳米之间；
所述红外光滤光片在波长700纳米至1100纳米范围内的平均穿透率小于1％，而在波长430纳米至580纳米范围内的平均穿透率大于75％。


2.如权利要求1所述的红外光滤光片，其特征在于，所述红外光吸收粒子为非晶相颗粒。


3.如权利要求1所述的红外光滤光片，其特征在于，所述红外光吸收粒子与所述结合材料之间的重量百分比介于1％至80％。


4.如权利要求1所述的红外光滤光片，其特征在于，所述红外光吸收粒子为蓝玻璃颗粒。


5.如权利要求2至4中任一权利要求所述的红外光滤光片，其特征在于，所述红外光吸收粒子为蓝玻璃颗粒。


6.如权利要求5所述的红外光滤光片，其特征在于，所述光吸收膜还包括一红外光吸收染料，而所述红外光吸收染料分布于所述结合材料内。


7.如权利要求5所述的红外光滤光片，其特征在于，所述光吸收膜还包括一紫外光吸收染料，而所述紫外光吸收染料分布于所述结合材料内。


8.如权利要求5所述的红外光滤光片，其特征在于，所述光吸收膜还包括一红外光吸收染料与一紫外光吸收染料，而所述红外光吸收染料与所述紫外光吸收染料皆分布于所述结合材料内。


9.如权利要求5所述的红外光滤光片，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕中汉，陈彦甫，陈哲宇，叶素敏，欧俊尧，谢峻诚，
申请(专利权)人：白金科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71