[發(fā)明專利]紅外帶通濾波結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的紅外帶通濾波器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910848758.3
• 申請(qǐng)日: 2019-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112462461A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒政興;鄭暐皞;倪培元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 晶瑞光電股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B5/20
• 分類號(hào): G02B5/20;G02B1/115
• 代理公司: 北京華夏正合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營(yíng)

本發(fā)明提供了一種紅外帶通濾波結(jié)構(gòu)由復(fù)數(shù)氫化硅鋁層及復(fù)數(shù)較低折射率層交互堆棧形成，該復(fù)數(shù)較低折射率層為一氧化物，該紅外帶通濾波結(jié)構(gòu)具有800nm至1600nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)至少部分重迭的一通帶，該通帶具有一中心波長(zhǎng)，且該中心波長(zhǎng)在入射角自0°改變至30°時(shí)，在量值上偏移幅度小于11nm；一種紅外帶通濾波器則是于一基板的第一側(cè)面形成上述的紅外帶通濾波結(jié)構(gòu)，于該基板的相反該第一側(cè)面的一第二側(cè)面上形成有一抗反射層；由此可提升濺鍍效率以大幅降低制作成本，以及可減小膜層的翹曲量以解決后制切割易崩角的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種紅外帶通濾波結(jié)構(gòu)及濾波器的結(jié)構(gòu)方面的技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種可提升濺鍍效率以大幅降低制作成本，以及可減小膜層的翹曲量以解決后制切割易崩角問(wèn)題的紅外帶通濾波結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的紅外帶通濾波器者。

背景技術(shù)

一般濾光器按光譜特性可分為帶通濾光器、短波截止濾光器、長(zhǎng)波截止濾光器。帶通型濾光器指選定特定波段的光通過(guò)，通帶以外的光截止，按帶寬分為窄帶和寬帶，通常按帶寬比中心波長(zhǎng)的值來(lái)區(qū)分，小于5％為窄帶，大于5％則為寬帶。為了減少環(huán)境可見(jiàn)光線的干擾，普遍采用窄帶干涉濾波器。傳統(tǒng)的RGB可見(jiàn)光攝像頭，需要采用紅外截止濾波器，將不必要的低頻近紅外光過(guò)濾掉，以免紅外光線對(duì)可見(jiàn)光部分造成影響，產(chǎn)生偽色或波紋，同時(shí)可以提高有效分辨率和彩色還原性。但是紅外攝像頭，為了不受到環(huán)境光線的干擾，需要使用窄帶濾波器(即紅外帶通濾波器)，只允許特定波段的近紅外光通過(guò)。

一種通常熟知的紅外帶通濾波器，如臺(tái)灣公告第I576617號(hào)、第I648561號(hào)「光學(xué)濾波器及感測(cè)系統(tǒng)」專利所示，其主要是由復(fù)數(shù)氫化硅層及復(fù)數(shù)較低折射率層交互堆棧形成，該紅外帶通濾波結(jié)構(gòu)具有800nm至1600nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)至少部分重迭的一通帶(passband)，該通帶具有一中心波長(zhǎng)，且該中心波長(zhǎng)在入射角自0°改變至30°時(shí)，在量值(magnitude)上偏移(shifts)幅度約12.2～20nm。其中，復(fù)數(shù)氫化硅層各自具有在800nm至1100nm的該波長(zhǎng)范圍內(nèi)大于(接近)3.5的一折射率，該復(fù)數(shù)較低折射率層為一氧化物，在800nm至1100nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的折射率小于2，其可包括二氧化硅(SiO₂)、氧化鋁(Al₂O₃)、二氧化鈦(TiO₂)、五氧化二鈮(Nb₂O₅)、五氧化二鉭(Ta₂O₅)及其混合物中的至少一者。

然而，通常熟知紅外帶通濾波器在實(shí)際實(shí)施時(shí)具有以下缺點(diǎn)：

1、該通常熟知由該復(fù)數(shù)氫化硅層及該復(fù)數(shù)較低折射率層交互堆棧形成的紅外帶濾波器的通帶的中心波長(zhǎng)在入射角自0°改變至30°時(shí)會(huì)有較大的偏移量(約12.2～20nm)，因此易導(dǎo)致其應(yīng)用于三維成像系統(tǒng)，于大角度收光時(shí)發(fā)生無(wú)法識(shí)別或識(shí)別失敗的問(wèn)題。

2、該通常熟知紅外帶通濾波器的膜層是利用純硅靶進(jìn)行濺鍍形成，而純硅靶只能使用5-6KW功率進(jìn)行濺度制程，過(guò)大的功率將使純硅靶材造成靶裂現(xiàn)象而無(wú)法使用，因此其在濺鍍膜層時(shí)需花費(fèi)較多時(shí)間，而使濺鍍效率非常差，進(jìn)而增加制作的成本(如電費(fèi)、工時(shí)…等)。

3、該通常熟知紅外帶通濾波器的膜層具有較厚的厚度，所以其鍍?cè)O(shè)于玻璃基板上時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的翹曲量，導(dǎo)致在后續(xù)的切割制程時(shí)易產(chǎn)生嚴(yán)重崩角的問(wèn)題。

有鑒于此，本發(fā)明人乃是針對(duì)上述的問(wèn)題，而深入構(gòu)思，且積極研究改良試做而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于解決通常熟知紅外帶通濾波器所存在的濺效率低導(dǎo)致制作成本高，以及膜層的翹曲量導(dǎo)致后制切割時(shí)易產(chǎn)生崩角等諸多問(wèn)題。

本發(fā)明所述的紅外帶通濾波結(jié)構(gòu)，由復(fù)數(shù)氫化硅鋁層及復(fù)數(shù)較低折射率層交互堆棧形成，該復(fù)數(shù)較低折射率層是一氧化物，該紅外帶通濾波結(jié)構(gòu)具有800nm至1600nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)至少部分重迭的一通帶，該通帶具有一中心波長(zhǎng)，且該中心波長(zhǎng)在入射角自0°改變至30°時(shí)，在量值上偏移幅度小于11nm。