[实用新型]光学滤波器

说明书

一种光学滤波器，包含衬底和堆叠在衬底的第一表面上的第一滤波器层。第一滤波器层包含：具有小于3的折射率的多个较低折射率层；具有大于3的折射率的多个较高折射率层；以及具有3或大于3的且比较高折射率层的折射率小的折射率的多个中等折射率层，且一个较高折射率层和一个中等折射率层插入在两个较低折射率层之间的区中的至少一个中。本实用新提供的光学滤波器可精确地设计成允许目标波长带中的光的选择性透射，同时相对于在近IR波长光谱中的特定波长范围内的光具有高透射率和高阻挡性能。

相关申请的交叉引用

本专利文献要求2019年6月27日申请的韩国专利申请第10-2019-0076886号的优先权和权益，所述专利文献出于所有目的以引用的方式并入本文中，如同在此完全阐述一样。

技术领域

示例性实施例涉及一种包含具有不同折射率的薄膜的光学滤波器。

背景技术

光学滤波器是一种适于允许目标波长带中的光通过其透射或阻挡光的光学装置。举例来说，对于需要选定范围内的频率或颜色的应用(例如照相机模块)，有必要限制光的波长范围。为此目的，可使用一种光学滤波器，所述光学滤波器适于允许选择性地反射、折射、衍射或吸收不需要的波长范围内的光，同时允许其它波长范围内的光通过其透射。

用于控制红外(IR)光谱中的光的波长的光学滤波器作为虚拟现实(virtualreality，VR)、增强现实(augmented reality，AR)、自主车辆、无人机、人脸识别、虹膜识别、手势识别等中的关键组件中的一个而受到关注。为了将例如面部识别、虹膜识别、手势识别等的功能应用于智能装置，有必要开发一种具有较低厚度，同时相对于特定IR波长范围内的光具有高透射性能且相对于剩余波长范围内的光具有高阻挡性能的光学滤波器。

一般来说，光学滤波器包含安置在衬底上且具有其中较高折射率层和较低折射率层彼此交替地堆叠的结构的滤波器堆叠。有可能通过调整较高折射率层和较低折射率层中的每一个的折射率、总层数、每一层的厚度等来制造适于允许目标波长范围内的光的透射的光学滤波器。

由于光穿过光学滤波器的堆叠中的所有层以透射光学滤波器，因此较高折射率层和较低折射率层都选定为具有低消光系数。氧化硅或氮化硅(例如SiOx或SiNx)具有小于2.0的相对较低的折射率，且具有极小的消光系数，且因此适用于较低折射率层。氢化硅(Si:H)具有高折射率和相对较小的消光系数，且因此长期以来一直用于较高折射率层。

然而，尽管使用两种类型的层(也就是说，较高折射率层和较低折射率层)的光学滤波器具有结构简单的优点，但这种光学滤波器在适用于目标波长的精确设计方面存在局限性。具体来说，Si:H层的折射率倾向于随着其消光系数的减小而减小，且倾向于随着其消光系数的增加而增加。此外，Si:H层在靠近可见光的近IR波长光谱内具有相对较高的消光系数，且因此在增加透射率中具有局限性。

实用新型内容

示例性实施例提供一种可精确地设计成允许目标波长带中的光的选择性透射的光学滤波器。

示例性实施例提供一种相对于在近IR波长光谱中的特定波长范围内的光具有高透射率和高阻挡性能的光学滤波器。

示例性实施例提供一种光学滤波器，所述光学滤波器包含：衬底；以及堆叠在所述衬底的第一表面上的第一滤波器层，其中所述第一滤波器层包含：具有小于3的折射率的多个较低折射率层；具有大于3的折射率的多个较高折射率层；以及具有3或大于3的且比所述较高折射率层的折射率小的折射率的多个中等折射率层，且一个较高折射率层和一个中等折射率层插入在两个较低折射率层之间的区中的至少一个中。

通过采用具有3或大于3的折射率的中等折射率层以及较高折射率层，可精确地设计光学滤波器，从而改良光学滤波器的性能。