CN119148276A

CN119148276A - 滤光片

Info

Publication number: CN119148276A
Application number: CN202410395413.8A
Authority: CN
Inventors: 成诗宋; 朱柏勳; 张家诚; 陈冠谕; 段宏翰; 张仕琳; 朱伯恩
Original assignee: Platinum Optics Technology Inc
Current assignee: Platinum Optics Technology Inc
Priority date: 2023-06-16
Filing date: 2024-04-02
Publication date: 2024-12-17
Also published as: JP2024180374A; US20240427067A1; TWI882362B; KR20240176808A; JP7802865B2; TW202501039A

Abstract

本发明公开了一种滤光片，包括基底层以及位于所述基底层上的近红外线吸收层，其中，所述近红外线吸收层包括：铜络合物，其由用来提供铜离子的铜化合物、本文式1所示的膦酸和至少一种本文式2至式4所示的含磷化合物形成，其中，所述滤光片对930nm至950nm入射光波长的OD值大于4。本发明通过在滤光片设置特定的近红外线吸收层，使其能高效地吸收近红外线并具有优异可见光透过率，并可减轻后续加工的负担。

Description

滤光片

技术领域

本发明涉及一种滤光片，尤其涉及一种包含近红外线吸收层的滤光片，所述近红外线吸收层包含铜络合物。

背景技术

近红外线吸收滤光片广泛使用在光学装置中，例如影像感测器，随着市场对于成像精准度、图案光学质量要求日渐提升，当前的近红外线吸收滤光片已无法满足新需求。因此，需要开发在可见光区需具良好透过率、在近红外线区则需具良好遮蔽性(即低透过率，比目前8至15％透过率更低)的近红外线吸收滤光片，以因应当前标准不断提升的严苛需求。

另一方面，目前广泛使用的光学辨识元件，其通常以近红外线作为辨识光源，特别是以波长为940nm的近红外线，因此在整合有光学辨识元件和影像感测器的装置中，必须要使影像感测器的滤光片有效地遮挡辨识光源。

吸收式滤光片的滤光效果与材料厚度相关，越薄则光透过率越好，越厚则滤光效果越显著，公知技术已报导通过在滤光片上增加诸如蓝玻璃、吸收染料层等具近红外线截止功能的材料的厚度、或者增加诸如抗反射膜等光学镀膜的层数和厚度来提升滤光效果的技术手段。不过，由于市场越发着重便携性(例如轻、薄、短、小)，因此以增加材料或镀膜的厚度来改善光学性能的技术手段已不符合市场需求。

并且，虽然可通过增加镀膜厚度来增强滤光效果，然而材料加工性以及工艺的难度会随着镀膜厚度和复杂度的增加变差，并且损耗率也提高，变向提升成本，进而导致产业利用性下降。镀膜厚度的增加还造成影像质量低劣化，不符目前市场追求高清晰度的趋势。

发明内容

对于上述的问题，本发明提供一种滤光片，其包括：

基底层；以及

近红外线吸收层，其位于基底层上，其中，近红外线吸收层包括：

铜络合物，其由用来提供铜离子的铜化合物、如下式1所示的膦酸和至少一种如式2至式4所示的含磷化合物形成，

其中，R、R₁、R₂、R₃各自独立为经取代或未经取代的C₁至C₁₂烷基或经取代或未经取代的C₆至C₁₂芳基，

其中，滤光片对930nm至950nm入射光波长的OD值大于4。

在一实施方式中，经取代或未经取代的C₁至C₁₂烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基所组成的组；经取代或未经取代的C₆至C₁₂芳基选自苯基、萘基、氯苯基所组成的组。

在一实施方式中，近红外线吸收层具有0.4％以下的雾度。

在一实施方式中，近红外线吸收层的X射线光电子能谱在结合能(bindingenergy)为930电子伏特(eV)至940电子伏特时具有至少一主峰。在又一实施方式中，X射线光电子能谱中至少一主峰的每秒计数(counts per second)值为4500以上。

在一实施方式中，近红外线吸收层的厚度为25μm至150μm。

在一实施方式中，滤光片对940nm入射光波长的OD值大于4.5。

在一实施方式中，近红外线吸收层进一步包括光学树脂，铜络合物分散在光学树脂中。在一实施方式中，光学树脂为热塑性树脂和/或光固化树脂。在一实施方式中，光学树脂选自聚碳酸酯类、聚酯类、聚环烯烃类、聚丙烯酸类、硅氧烷树脂和聚酰亚胺类。

在一实施方式中，滤光片进一步包括滤光层，其位于基底层上相对于近红外线吸收层的另一侧。

在一实施方式中，滤光层包括第一吸收染料层和第二吸收染料层，第一吸收染料层包括近红外线吸收染料，且第二吸收染料层包括紫外线吸收染料。

在一实施方式中，近红外线吸收染料选自由偶氮基化合物、二亚铵化合物、二硫酚金属络合物、方酸(squaraine)类化合物、花青(cyanine)类化合物和酞花青(phthalocyanine)类化合物所组成的组的至少一者。

在一实施方式中，紫外线吸收染料选自由偶氮次甲基类化合物、吲哚类化合物、酮类化合物、苯并咪唑类化合物和三嗪类化合物所组成的组的至少一者。

在一实施方式中，第一吸收染料层和第二吸收染料层的厚度分别为0.5μm至10μm，且滤光层的总厚度为0.5μm至10μm。

在一实施方式中，滤光片进一步包括至少一抗反射层，其位于滤光片的最外侧。

在一实施方式中，至少一抗反射层的材料选自TiO₂、SiO₂、Y₂O₃、MgF₂、A1₂O₃、Nb₂O₅、AlF₃、Bi₂O₃、Gd₂O₃、LaF₃、PbTe、Sb₂O₃、SiO、SiN、Ta₂Os、ZnS、ZnSe、ZrO₂和Na₃AlF₆的至少一种，且厚度为0.5μm至10μm。

在一实施方式中，滤光片进一步包括保护层，且保护层的材料为光学树脂。

在一实施方式中，保护层的厚度为10μm至30μm，且其位于近红外线吸收层与抗反射层之间。

在一实施方式中，滤光片的总厚度为225μm至800μm。

在一实施方式中，滤光片具有与350nm至850nm的波长范围重叠的通带，且通带的中心波长位于350nm至850nm的波长范围内。

在一实施方式中，滤光片具有0.5％以下的雾度。

在一实施方式中，滤光片对930nm至950nm入射光波长范围的最大透过率为0.01％以下；对930nm至950nm入射光波长范围的最大透过率为0.005％以下；对460nm至560nm入射光波长范围的最小透过率为80％以上；对460nm至560nm入射光波长范围的最小透过率为85％以上。

在一实施方式中，当入射光分别以0度和30度的入射角度照射滤光片时，滤光片的通带的中心波长存在偏移，其偏移幅度为1.4nm以下；当入射光分别以0度和35度的入射角度照射滤光片时，滤光片的通带的中心波长存在偏移，其偏移幅度为1.9nm以下。

本发明的滤光片，通过在其中设置特定的近红外线吸收层，使得滤光片可高效地吸收波长为800nm至1100nm的入射光、更特别是出色地吸收波长为940nm的入射光，同时对可见光具有高透过率。因此，本发明在不增加产品厚度、镀膜厚度和复杂度的情况下达成优异的近红外线截止效果且保有可见光的高透过率。

附图说明

图1A至1C、图2至图4为本发明滤光片的结构示意图；

图5为制备例1中近红外线吸收层的X射线光电子能谱；

图6为制备例1中第一滤光层和第二滤光层的透过率曲线图；

图7为AF32玻璃的透过率曲线图以及制备例1中滤光层和近红外线吸收层的透过率曲线图；

图8为制备例1中基底层、基底层+滤光层和基底层+近红外线吸收层+滤光层等三种实施方案的透过率曲线图；

图9为实施例1与比较例1的滤光片的透过率曲线图；

图10为实施例2与比较例1的滤光片的透过率曲线图；

图11为实施例3与比较例1的滤光片的透过率曲线图；

图12为实施例4与比较例1的滤光片的透过率曲线图；

图13为实施例1至4的滤光片对930nm至950nm入射光波长的OD值曲线图；

图14为分别以0度、30度、35度的入射角度照射实施例1的滤光片的透过率曲线图；

图15为分别以0度、30度、35度的入射角度照射实施例3的滤光片的透过率曲线图；

主要组件符号说明

1,1’,1”,1”’-滤光片；

10-近红外线吸收层；

11-粘合剂层；

12-保护层；

20-基底层；

30-滤光层；

31-第一吸收染料层；

32-第二吸收染料层；

40-抗反射层。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可根据本文所记载的内容轻易地了解本发明的范围和功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均只用来配合说明书所描述的内容，以供熟悉此技术的人员了解和阅读，并非用来限定本发明可实施的限定条件，因此不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效和所能实现的目的下，均应仍落在本发明所描述的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”等用语，也只为了便于叙述明了，而非用来限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，也应视为本发明可实施的范畴。

本文中所述的“包括”、“包含”或“具有”特定要件时，除非另有说明，否则可另包含其它元件、组成分、结构、区域、部位、装置、系统、步骤或连接关系等要件，而非排除这些其它要件。

除非本文中另有明确说明，否则本文中所述的单数形式“一”和“该”也包含复数形式，且本文中所述的“或”与“和/或”可互换使用。

本文中所述的数值范围是包含且可合并的，落在本文所述数值范围内的任何数值均可作为最大值或最小值以导出其子范围；举例而言，“25至200”的数值范围应可理解为包含端点25与端点200之间的任何子范围，例如25至150、30至200、30至150…等子范围；此外，若一数值落在本文所述的各范围内(如最大值与最小值之间)，即应视作包括在本发明的范围内。

本发明主要提供一种滤光片。具体地，本发明的滤光片包括基底层以及位于基底层上的近红外线吸收层。

本发明的近红外线吸收层，可以由近红外线组合物制备而成。所述近红外线组合物可包括铜化合物、膦酸以及含磷化合物。

铜化合物主要作为铜离子的供给源，可以使用公知的可提供二价铜离子(Cu2+)的铜化合物，例如铜盐，可列举为醋酸铜或醋酸铜的水合物，还可列举为氯化铜、甲酸铜、硬脂酸铜、苯甲酸铜、焦磷酸铜、环烷酸铜、柠檬酸铜的酐或水合物。在一实施方式中，铜化合物为醋酸铜。

膦酸如下式1所示，

其中，R为经取代或未经取代的C1至C12烷基或经取代或未经取代的C6至C12芳基。

烷基包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基等，且经取代的烷基例包括但不限于卤烷基、羟基烷基、硝基烷基、烷氧基烷基等。芳基包括但不限于苯基、萘基等，且经取代的芳基例包括但不限于卤芳基(例如氯苯基)、硝基芳基、羟基芳基、烷氧基芳基、烷基芳基、卤烷基芳基、硝基烷基芳基、羟烷基芳基。在一实施方式中，膦酸为丁基膦酸。

含磷化合物如下式2至式4所示，

其中，R、R1、R2、R3各自独立地为C1至C12烷基或C6至C12芳基，其定义如同式1的R所述。

含磷化合物可具有分散的功能，使组合物中的组分(包括所形成的铜络合物)彼此不凝集、实现均匀分散，作为此功能的功效之一为可使其中的微晶尺寸为100nm以下，更进一步介于5nm至80nm之间，或者介于20nm至60nm之间，例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100nm。当微晶尺寸在5nm以上，可显示充分的近红外线吸收特性；而当微晶尺寸在100nm以下，粒子数均凝集粒径小，使用由近红外线吸收组合物所制成的产品具有较低的雾度。本发明中，为了准备近红外线吸收组合物，使用了至少一种式2至式4所示的含磷化合物。

近红外线吸收组合物中的铜化合物、膦酸以及含磷化合物，可依需求调配比例。举例而言，近红外线吸收组合物中，铜化合物可以是150重量份，可列举为1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145或150重量份；膦酸可以是100重量份，可列举为1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、或100重量份；且含磷化合物总计可以是1至90重量份，可列举为1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90重量份。

在一实施方式中，本发明近红外线吸收组合物同时包括式2至式4所示的含磷化合物，可依需求调配比例，例如，近红外线吸收组合物中，式2所示的含磷化合物可以是1至90重量份、式3所示的含磷化合物可以是1至90重量份、式4所示的含磷化合物可以是1至90重量份，其中，式2至式4所示的含磷化合物各可列举为1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90重量份。在又一实施方式中，式2所示的含磷化合物：式3所示的含磷化合物：式4所示的含磷化合物为20：20：50。

在一实施方式中，本发明近红外线吸收组合物可以是分散液形式，即除了所述铜化合物、膦酸和含磷化合物之外，进一步包括溶剂。在配制时，可将铜化合物、膦酸和含磷化合物添加至溶剂中并混合，这些成分与溶剂的比例可为1：5至1：1，例如1：3，但不限于此。

溶剂可选用公知的那些，包括但不限于水、醇类、酮类、醚类、酯类、芳香族烃类、卤化烃类、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环丁砜等。具体地，醇类，例如为甲醇、乙醇、丙醇等。酯类例如为甲酸烷基酯、乙酸烷基酯、丙酸烷基酯、丁酸烷基酯、乳酸烷基酯、烷氧基乙酸烷基酯、3-烷氧基丙酸烷基酯、2-烷氧基丙酸烷基酯、2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯、丙酮酸烷基酯、乙酰乙酸烷基酯、2-氧代丁酸烷基酯等。醚类，例如可列举：二乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯等。酮类，例如甲基乙基酮、环己酮、环戊酮、2-庚酮、3-庚酮等。芳香族烃类，例如甲苯、二甲苯等。

混合，例如在室温(如25℃)充分搅拌，例如搅拌4小时以上、6小时以上、8小时以上，但不限于此。

近红外线吸收组合物中各组分彼此相互作用、反应，形成铜络合物，其可以Cu2+X来表示，其中，Cu2+由铜化合物提供，X由膦酸和及/或含磷化合物贡献。

在一实施方式中，近红外线吸收组合物进一步可为涂布液形式。具体地，可使上述分散液形式的近红外线吸收组合物与光学树脂混合来形成涂布液，分散液与光学树脂的比例可为5：1至1：1或者3：1至1：1，例如0.65：0.35，但不限于此。在使用涂布液形式的近红外线吸收组合物时，使其形成在一基底上，烘干固化，以形成近红外线吸收层。

光学树脂可以是热塑性树脂和/或光固化树脂。在一实施方式，光学树脂选自聚碳酸酯类、聚酯类、聚环烯烃类、聚丙烯酸类、硅氧烷树脂和聚酰亚胺类。在一实施方式中，光学树脂为硅氧烷树脂。

此外，为进行固化制程，可进一步添加固化剂，例如光固化剂，从而可通过光照射来固化成膜。

在一实施方式中，本发明近红外线吸收层具有0.4％以下、0.3％或者0.2％以下的雾度，例如0.4％、0.35％、0.3％、0.25％、0.2％、0.19％、0.18％、0.17％、0.16％、0.15％、0.14％、0.13％、0.12％、0.11％或0.1％。

近红外线吸收层的厚度也影响近红外线吸收的特性，一般而言，近红外线吸收层的厚度增加，则近红外线截止能力也增加，但不符合薄型化的需求，而近红外线吸收层的厚度降低，则近红外线截止能力也降低。在一实施方式中，本发明近红外线吸收层在较薄的情况下也能实现优异的近红外线截止能力，具体地，近红外线吸收层的厚度为25μm至150μm之间、50μm至150μm之间或100μm至150μm之间，例如25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm、146μm、147μm或150μm。

在一实施方式中，本发明近红外线吸收层的X射线光电子能谱在结合能为930电子伏特至940电子伏特时具有至少一主峰。在一实施方式中，至少一主峰的每秒计数值为4500以上、4600以上、4700以上、4800以上、4900以上或5000以上。

在一实施方式中，本发明近红外线吸收层对930nm至950nm入射光波长范围(包含对940nm入射光)的最大透过率为0.1％以下、小于0.1％、0.05％以下、小于0.05％、0.01％以下、小于0.01％、0.005％以下或小于0.005％，例如0.1％、0.09％、0.08％、0.07％、0.06％、0.05％、0.04％、0.03％、0.02％、0.01％、0.009％、0.0008％、0.007％、0.0006％、0.005％、0.004％、0.003％、0.002％或0.001％；另一方面，对930nm至950nm入射光波长范围(包含对940nm入射光)的OD值为3以上、大于3、3.5以上、大于3.5、4以上、大于4、4.5以上、或大于4.5，例如，3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9。在一实施方式中，本发明近红外线吸收层对460nm至560nm入射光波长范围的最小透过率为80％以上或85％以上，例如80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％或90％。

在一实施方式中，本发明近红外线吸收层具有与350nm至850nm、350nm至800nm、或350nm至750nm的波长范围重叠的通带，且通带的中心波长位于350nm至850nm、350nm至800nm、350nm至750nm、400nm至700nm、450nm至650nm、500nm至600nm、或500nm至550nm的波长范围内。本文中，“通带”是指对波长范围内入射光展现的透过率均为50％以上的区段，“通带的中心波长”是指对入射光展现的透过率为50％时所对应的两个入射光波长的平均值。

在一实施方式中，基底层可用来支持近红外线吸收层，并且，也可用来辅助近红外线吸收层的过滤效果，使得滤光片展现更佳的光学性能，例如，进一步提升对近红外线和/或紫外线的截止效果。基底层可以是玻璃，例如透明玻璃(如AF32玻璃)或蓝玻璃，其中在选用蓝玻璃时，基底层可展现对近红外线的截止效果。蓝玻璃例如磷酸盐玻璃，例如由偏磷酸盐类化合物、碳酸盐类化合物、金属氧化物和金属氟化物等材料所形成的蓝玻璃，其中，偏磷酸盐类化合物包括但不限于偏磷酸铝、偏磷酸镁、偏磷酸锂、偏磷酸锌和偏磷酸钙，碳酸盐类化合物包括但不限于碳酸钙、碳酸钡和碳酸锶，金属氧化物包括但不限于氧化铜、氧化铝、氧化锌和氧化镁，金属氟化物包括但不限于氟化铝、氟化镁、氟化钙、氟化锶、氟化钡和氟化锌。可将玻璃原料混合均匀后置在坩埚中，再将坩埚置入含有大气或还原气氛炉中，控制温度介于700℃与1000℃之间，以获得均质化的玻璃。

在一实施方式中，基底层为蓝玻璃，其中磷/(铝+镧+铌+钇)的摩尔比可为1.5至16，氟/(氟+氧)的摩尔比可为0.01至0.2。在一实施方式中，蓝玻璃中磷元素占35至55mol％、铝元素占3.5至15mol％、碱金属元素占15至25mol％、碱土金属和二价金属占10至35mol％、铜元素占10至21mol％，镧+铌+钇元素总和占0至7mol％，且其中铜/磷的摩尔比为0.25至0.7，氟/(氟+氧)的摩尔比为0.01至0.2。

在一实施方式中，基底层的厚度为200μm至500μm之间、200μm至400μm之间或200μm至300μm之间，例如200μm、225μm、250μm、275μm、300μm、325μm、350μm、375μm、400μm、425μm、450μm、475μm或500μm。

本发明的滤光片中各层的排列并未限制，举例而言，可如图1A所示，滤光片1包括近红外线吸收层10以及基底层20，其中，近红外线吸收层10位于基底层20上。

在一实施方式中，本发明滤光片进一步包括滤光层。在一实施方式中，滤光层在滤光片中的位置并未限制，举例而言，可如图1A所示，滤光层30位于基底层20上相对于近红外线吸收层10的另一侧，即近红外线吸收层10和滤光层30分别位于基底层20的两侧。在其它实施方式中，也可如图3所示，滤光片1”中的滤光层30介于近红外线吸收层10与基底层20之间；还可如图4所示，滤光片1”’中的近红外线吸收层10介于滤光层30与基底层20之间。

滤光层用来辅助近红外线吸收层展现更优异的光学性能，例如，进一步提升对近红外线和/或紫外线的截止效果。在一实施方式中，滤光层可包括第一吸收染料层和第二吸收染料层，且其各自包括近红外线吸收染料和紫外线吸收染料。如图1B和1C所示，滤光片1中的滤光层30具体为第一吸收染料层31和第二吸收染料层32的双层结构，而图1B与1C的差异只在于第一吸收染料层31和第二吸收染料层32的排列顺序。

滤光层可包括透明树脂材料，包括但不限于可选自环氧树脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚环烯烃和聚乙烯缩丁醛，树脂材料可作为滤光层涂布液的基底。

近红外线吸收染料例如偶氮基化合物、二亚铵化合物、二硫酚金属络合物、方酸(squaraine)类化合物、花青(cyanine)类化合物和酞花青(phthalocyanine)类化合物，可将最大吸收波长调节为介于650至1100nm之间，或者更具体介于650至750nm之间。紫外线吸收染料例如偶氮次甲基类化合物、吲哚类化合物、酮类化合物、苯并咪唑类化合物和三嗪类化合物。

在一实施方式中，滤光层的厚度为0.5μm至10μm，例如0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。在滤光层为多层结构、例如第一吸收染料层和第二吸收染料层的双层结构的情况下，各层的厚度分别为0.5μm至10μm，例如0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。

在一实施方式中，本发明滤光片进一步包括至少一抗反射层，其位于滤光片的最外侧。如图2所示，抗反射层40位于滤光片1’的最外两侧。

在一实施方式中，抗反射层为选自TiO2、SiO2、Y2O3、MgF2、A12O3、Nb2O5、AlF3、Bi2O3、Gd2O3、LaF3、PbTe、Sb2O3、SiO、SiN、Ta2Os、ZnS、ZnSe、ZrO2和Na3AlF6的至少一种材质所形成的镀膜。在一实施方式中，抗反射层为TiO2层和SiO2层交错层积而成。

在一实施方式中，抗反射层的厚度为0.5μm至10μm，例如0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。

在一实施方式中，本发明滤光片进一步包括保护层，且保护层的材料为光学树脂。此处的光学树脂，可参考上述在形成涂布液形式的近红外线吸收组合物中所使用的光学树脂。

在一实施方式中，保护层的厚度为10μm至30μm，例如10μm、15μm、20μm、25μm或30μm。在一实施方式中，保护层位于近红外线吸收层上，或者近红外线吸收层与覆盖在其上的层之间。如图2所示，保护层12位于近红外线吸收层10与抗反射层40之间。保护层用来保护近红外线吸收层，由于近红外线吸收层质地较软，直接在其上进行后续处理时易导致近红外线吸收层的表面产生刮伤、甚至使近红外线吸收层脱落，故可通过先在其上形成保护层来阻止损坏。

在一实施方式中，本发明滤光片进一步包括粘合剂层，其位于近红外线吸收膜与基底层之间。如图2所示，粘合剂层11位于近红外线吸收层10与基底层20之间。粘合剂层可使用本技术领域公知用来粘合相邻两层的材料，举例而言，可使用六甲基二硅氮烷(HMDS)。粘合剂层用来避免近红外线吸收层在某些条件下自基底层脱离，以增进滤光片的稳定性。

在一实施方式中，本发明滤光片包括：基底层、近红外线吸收层、滤光层、粘着层、保护层以及抗反射层。如图2所示，本发明滤光片1’包括基底层20；位于基底层20其中一面上的近红外线吸收层10；位于基底层20与近红外线吸收层之间的粘合剂层11；位于基底层20另外一面上的滤光层30；位于近红外线吸收层10上的保护层12；以及位于滤光片最外两侧的抗反射层40。

在一实施方式中，本发明滤光片的总厚度为约225μm至约800μm、约250μm至约500μm或者约300μm至约500μm，例如约225μm、约250μm、约275μm、约300μm、约325μm、约350μm、约375μm、约400μm、约425μm、约450μm、约475μm、约500μm、约550μm、约600μm、约650μm、约700μm、约750μm或约800μm。

在一实施方式中，本发明滤光片具有0.5％以下、0.4％或者0.3％以下的雾度，例如0.5％、0.45％、0.4％、0.35％、0.3％、0.25％、0.2％、0.19％、0.18％、0.17％、0.16％、0.15％、0.14％、0.13％、0.12％、0.11％或0.1％。

在一实施方式中，本发明滤光片对930nm至950nm入射光波长范围(包含对940nm入射光)的最大透过率为0.01％以下、小于0.01％、0.005％以下、或小于0.005％，例如0.01％、0.009％、0.008％、0.007％、0.006％、0.005％、0.004％、0.003％、0.002％、0.001％；另一方面，对930nm至950nm入射光波长范围(包含对940nm入射光)的OD值为4以上、大于4、4.5以上、大于4.5、4.8以上、或大于4.8，例如，4、4.01、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.51、4.6、4.7、4.8、4.81、4.9。。在一实施方式中，本发明滤光片对460nm至560nm入射光波长范围的最小透过率为80％以上或者85％以上，例如80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％。

在一实施方式中，本发明滤光片具有与350nm至850nm、350nm至800nm、或350nm至750nm的波长范围重叠的通带，且通带的中心波长位于350nm至850nm、350nm至800nm、350nm至750nm、400nm至700nm、450nm至650nm、500nm至600nm、或500nm至550nm的波长范围内。

在一实施方式中，当入射光分别以0度和30度的入射角度照射本发明滤光片时，通带的中心波长存在偏移，其偏移幅度为1.4nm以下，例如1.4nm、1.3nm、1.2nm或1.1nm。在一实施方式中，当入射光分别以0度和35度的入射角度照射本发明滤光片时，通带的中心波长存在偏移，其偏移幅度为1.9nm以下，例如1.9nm、1.8nm或1.7nm。

本发明将根据下列具体实施例叙述进一步细节，然而这些具体实施例绝非意图用来限制本发明的范围。

制备例1

近红外线吸收层

将150重量份的醋酸铜与15000重量份的乙醇混合，在室温搅拌1.5小时，以形成第一混合液；另外取20重量份的式2所示的含磷化合物(plysurf A242G，购自日本第一工业制药株式会社)、20重量份的式3所示的含磷化合物(plysurf W542C，购自日本第一工业制药株式会社)以及50重量份的式4所示的含磷化合物(plysurf A285C，购自日本第一工业制药株式会社)与1500重量份的乙醇混合形成第二混合液。混合上述第一混合液与第二混合液，并在室温搅拌1小时，接着添加100重量份的丁基膦酸，在室温搅拌反应3小时。之后放入85℃烘箱中12小时，以制得粉末。将粉末与二甲苯以重量比为1：3的比例混合形成分散液，再将该分散液与光学树脂以重量比为0.65：0.35的比例混合形成涂布液，然后使其涂布在基底上，以70℃的温度烘烤30分钟，制得近红外线吸收层。近红外线吸收层的透过率曲线图如图7所示。

将上述的近红外线吸收层进行X射线光电子(ESCA/XPS)分析，其X射线光电子能谱如图5所示。可以观察到在结合能为930eV至940eV时具有与铜络合物相关的特征峰(Cu(POx)y、CuO、Cu2O、Cu(OH)2)。另外，在结合能为940eV以上时出现的峰为伴峰(satellite)。

滤光层

将0.02克作为红外线吸收染料的方酸类化合物和花青类化合物添加至5克的环氧树脂中，涂布在基底上，并以70℃的温度烘烤30分钟，制得第一吸收染料层；将0.02克作为紫外线吸收染料的三嗪类化合物添加至5克的环氧树脂中，涂布在基底上，并以70℃的温度烘烤30分钟，制得第二吸收染料层。

上述第一吸收染料层和第二吸收染料层的透过率曲线图如图6所示。

另外，如上述在基底上形成第一吸收染料层，再在第一吸收染料层上形成第二吸收染料层，以制得具有双层结构的滤光层，其透过率曲线图如图7所示。

制备例2

根据说明书内容，以蓝玻璃作为基底层。接着，在蓝玻璃基底层的其中一面上根据制备例1所述的方法形成滤光层。然后，在蓝玻璃基底层的另一面上同样根据制备例1所述的方法形成近红外线吸收层。上述基底层、基底层+滤光层的双层结构以及基底层+近红外线吸收层+滤光层的三层结构的透过率曲线图如图8所示。从结果来看，只具有基底层+滤光层的双层结构的滤光片对于近红外线入射光的截止效果不足。相对于此，具有基底层+近红外线吸收层+滤光层的三层结构的滤光片对于近红外线入射光，特别是那些波长为850nm以上的入射光，可以展现出优异截止效果。由此可以得出近红外线吸收层的贡献，本发明基底层+近红外线吸收层即可大幅改善近红外线的截止效果，并且保有可见光区段的高透过率。

实施例1

实施例1滤光片中各层结构配置如图2所示，其中，基底层为蓝玻璃，厚度为200μm；粘合剂层为六甲基二硅氮烷，厚度为60μm；近红外线吸收层根据制备例1所述的方法制备，厚度为145.44μm；保护层为光学树脂，厚度为10μm；滤光层根据制备例1所述的方法制备，厚度为5μm；抗反射层为交替层积TiO2层和SiO2层，总厚度为1μm。

实施例2至4以及比较例1

根据实施例1的方法制备滤光片，但将近红外线吸收层的厚度变更为146.22μm、147.44μm和146.63μm，以作为实施例2至4。另外根据实施例1的方法制备滤光片，但将近红外线吸收层的厚度变更为165.11μm，以作为比较例1。

上述实施例1至4与比较例1的透过率曲线图如图9至12所示，透过率数据则如下表1所示。

表1

根据这些结果，本发明滤光片对930nm至950nm入射光波长具有极高的截止性，甚至达到OD值4.5以上。为进一步显示本发明滤光片对930nm至950nm入射光波长的OD值，根据透过率曲线和数据做成图13，其为实施例1至4滤光片对930nm至950nm波长的OD值曲线图。另一方面，本发明滤光片对可见光则有优异的透过性，其具有与350nm至850nm的波长范围重叠的通带，且通带的中心波长位于350nm至850nm的波长范围内。

图14为以0度、30度、35度的不同角度入射光照射实施例1滤光片的透过率光谱，可通过此观察偏移量。类似地，图15为以0度、30度、35度的不同角度入射光照射实施例3滤光片的透过率光谱。结果显示以不同入射角度照射滤光片所得的透过率曲线高度相似，举例而言，以实施例1和实施例3的透过率数据为例(如下表2所示)，分别以0度和30度入射时，通带的中心波长的偏移幅度各自为1.1nm和1.4nm；分别以0度和35度入射时，通带的中心波长的偏移幅度各自为1.7nm和1.9nm。相对于此，根据实施例1的方法制备但不设置近红外线吸收层的比较例2滤光片，分别以0度和30度入射时，通带的中心波长的偏移幅度高达9.6nm；分别以0度和35度入射时，通带的中心波长的偏移幅度更高达10.1nm，展现很大的偏移幅度。众所公知，这样的偏移若幅度较大会引起眩光和鬼影，而本发明滤光片由于展现了低的偏移幅度，故显著地减少眩光和鬼影，改善了影像质量。

表2

实施例1	0度入射	30度入射	35度入射
				透过率50％时的对应波长(UV区)T_50％UV	414.1nm	414.0nm	414.0nm
透过率50％时的对应波长(IR区)T_50％IR	628.9nm	626.86nm	625.56nm
				中心波长＝(T_50％UV+T_50％IR)/2	521.5nm	520.4nm	519.8nm
与0度入射时相比的偏移量	/	1.1 nm	1.7nm
				实施例3	0度入射	30度入射	35度入射
T_50％UV	415.2nm	414.8nm	414.4nm
				T_50％IR	629.9nm	627.7nm	626.9nm
中心波长＝(T_50％UV+T_50％IR)/2	522.6nm	521.2nm	520.7nm
				与0度入射时相比的偏移量	/	1.4 nm	1.9nm
比较例2	0度入射	30度入射	35度入射
				T_50％UV	414.6	406.7nm	406.4nm
T_50％IR	628.2nm	616.9nm	616.2nm
				中心波长＝(T_50％UV+T_50％IR)/2	521.4nm	511.8nm	511.3nm
与0度入射时相比的偏移量	/	9.6nm	10.1nm

上述各实施方式和具体实施例并非用来限定本发明，所列举的各技术特征或方案可彼此组合，本发明也可通过其它不同的实施方式加以实现或应用，本文所记载的各项细节也可根据不同的观点与应用，在不悖离本发明下赋予不同的变化或修饰。

Claims

1.一种滤光片，其特征在于，包括：

基底层；以及

近红外线吸收层，位于所述基底层上，其中，所述近红外线吸收层包括：

铜络合物，由用来提供铜离子的铜化合物、如下式1所示的膦酸和至少一种如式2至式4所示的含磷化合物形成，

其中，R、R₁、R₂、R₃各自独立地为经取代或未经取代的C₁至C₁₂烷基或经取代或未经取代的C₆至C₁₂芳基，

其中，所述滤光片对930nm至950nm入射光波长的OD值大于4。

2.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述经取代或未经取代的C₁至C₁₂烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基所组成的组；所述经取代或未经取代的C₆至C₁₂芳基选自苯基、萘基、氯苯基所组成的组。

3.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述近红外线吸收层具有0.4％以下的雾度。

4.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述近红外线吸收层的X射线光电子能谱在结合能为930电子伏特至940电子伏特时具有至少一主峰。

5.根据权利要求4所述的滤光片，其特征在于，所述至少一主峰的每秒计数值为4500以上。

6.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片对940nm入射光波长的OD值大于4.5。

7.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述近红外线吸收层的厚度为25μm至150μm。

8.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述基底层的材料为玻璃，且所述基底层的厚度为200μm至500μm。

9.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，还包括滤光层，所述滤光层位于所述基底层上相对于所述近红外线吸收层的另一侧。

10.根据权利要求9所述的滤光片，其特征在于，所述滤光层还包括第一吸收染料层和/或第二吸收染料层，所述第一吸收染料层包括近红外线吸收染料，且所述第二吸收染料层包括紫外线吸收染料。

11.根据权利要求10所述的滤光片，其特征在于，所述近红外线吸收染料选自由偶氮基化合物、二亚铵化合物、二硫酚金属络合物、方酸类化合物、花青类化合物和酞花青类化合物所组成的组的至少一者。

12.根据权利要求10所述的滤光片，其特征在于，所述紫外线吸收染料选自由偶氮次甲基类化合物、吲哚类化合物、酮类化合物、苯并咪唑类化合物和三嗪类化合物所组成的组的至少一者。

13.根据权利要求10所述的滤光片，其特征在于，所述第一吸收染料层和所述第二吸收染料层的厚度分别为0.5μm至10μm，且所述滤光层的总厚度为0.5μm至10μm。

14.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，还包括至少一抗反射层，所述抗反射层位于所述滤光片的最外侧。

15.根据权利要求14所述的滤光片，其特征在于，所述至少一抗反射层的材料选自TiO₂、SiO₂、Y₂O₃、MgF₂、A1₂O₃、Nb₂O₅、AlF₃、Bi₂O₃、Gd₂O₃、LaF₃、PbTe、Sb₂O₃、SiO、SiN、Ta₂Os、ZnS、ZnSe、ZrO₂和Na₃AlF₆的至少一种，且厚度为0.5μm至10μm。

16.根据权利要求14所述的滤光片，其特征在于，还包括保护层，且所述保护层的材料为光学树脂。

17.根据权利要求16所述的滤光片，其特征在于，所述保护层的厚度为10μm至30μm，且所述保护层位于所述近红外线吸收层与所述抗反射层之间。

18.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片的总厚度为225μm至800μm。

19.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片具有0.5％以下的雾度。

20.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片对930nm至950nm入射光波长范围的最大透过率为0.01％以下。

21.根据权利要求20所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片对930nm至950nm入射光波长范围的最大透过率为0.005％以下。

22.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片对460nm至560nm入射光波长范围的最小透过率为80％以上。

23.根据权利要求23所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片对460nm至560nm入射光波长范围的最小透过率为85％以上。

24.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片具有与350nm至850nm的波长范围重叠的通带，且所述通带的中心波长位于350nm至850nm的波长范围内。

25.根据权利要求24所述的滤光片，其特征在于，当入射光分别以0度和30度的入射角度照射所述滤光片时，所述通带的中心波长存在偏移，其偏移幅度为1.4nm以下。

26.根据权利要求24所述的滤光片，其特征在于，入射光分别以0度和35度的入射角度照射所述滤光片时，所述通带的中心波长存在偏移，其偏移幅度为1.9nm以下。