(57)【要約】【課題】イメージセンサの光学的歪曲現象を最少化する薄膜化に有利な光学フィルターとこれを含むカメラモジュール及び電子装置を提供する。【解決手段】本発明の光学フィルターは、ＣＩＥ  Ｌａｂ色空間で表される色座標を基準に、ａ＊が−５．０〜＋５．０であり、ｂ＊が−５．０〜＋５．０である高分子フィルムと、前記高分子フィルムの上に位置し、可視光線領域の光を透過して近赤外線領域の光の少なくとも一部を選択的に吸収する近赤外線吸収層と、を有し、近赤外線吸収層は、銅リン酸エステル化合物を含む第１近赤外線吸収物質と、２以上のそれぞれ異なる有機染料を含む第２近赤外線吸収物質と、を含み、第２近赤外線吸収物質は、６５０ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＩＥ  Ｌａｂ色空間で表される色座標を基準に、ａ＊が−５．０〜＋５．０であり、ｂ＊が−５．０〜＋５．０である高分子フィルムと、
前記高分子フィルムの上に位置し、可視光線領域の光を透過して近赤外線領域の光の少なくとも一部を選択的に吸収する近赤外線吸収層と、を有し、
前記近赤外線吸収層は、
銅リン酸エステル化合物を含む第１近赤外線吸収物質と、
２以上のそれぞれ異なる有機染料を含む第２近赤外線吸収物質と、を含み、
前記第２近赤外線吸収物質は、６５０ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有することを特徴とする光学フィルター。
【請求項２】
前記光学フィルターは、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域で２５％以下の平均光透過率を有することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項３】
前記光学フィルターは、
７００ｎｍ〜７４０ｎｍ波長領域で５％以下の平均光透過率を有し、
１０００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域で２５％以下の平均光透過率を有することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項４】
前記光学フィルターは、４３０ｎｍ〜５６５ｎｍ波長領域で８０％以上の平均光透過率を有することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項５】
前記第２近赤外線吸収物質は、
バインダーと、
下記化学式１で表される有機染料と、
下記化学式２で表される有機染料及び下記化学式３で表される有機染料のうちの少なくともいずれか一つと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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上記化学式１〜化学式３の中、
Ｒ１〜Ｒ２６は、それぞれ独立して水素原子、置換又は非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換又は非置換の炭素数６〜２０のアリール基であり、
Ｘは、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、Ｉ−、及びボレート系陰イオンの中から選択されるいずれか一つであり、
ｎは、１〜１０の整数である。
【請求項６】
前記化学式１で表される有機染料は、下記化学式１ａ〜化学式１ｅで表される群より選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項５に記載の光学フィルター。
【化１ａ】
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【化１ｂ】
2019086771.tif 000045
【化１ｃ】
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【化１ｄ】
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【化１ｅ】
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【請求項７】
前記化学式２で表される有機染料は、下記化学式２ａ〜化学式２ｃで表される群より選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項５に記載の光学フィルター。
【化２ａ】
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【化２ｂ】
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【化２ｃ】
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【請求項８】
前記化学式１で表される有機染料は、７００ｎｍ〜７６０ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有し、
前記化学式２で表される有機染料は、１０５０ｎｍ〜１１００ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有し、
前記化学式３で表される有機染料は、６８０ｎｍ〜７２０ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有することを特徴とする請求項５に記載の光学フィルター。
【請求項９】
前記バインダーは、アクリルバインダー、エポキシバインダー、又はこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項５に記載の光学フィルター。
【請求項１０】
前記化学式１で表される有機染料は、最大吸収波長（λｍａｘ）における吸光度が５５０ｎｍ波長における吸光度の３０倍以上であり、
前記化学式２で表される有機染料は、最大吸収波長（λｍａｘ）における吸光度が５５０ｎｍ波長における吸光度の１５倍以上であることを特徴とする請求項５に記載の光学フィルター。
【請求項１１】
前記銅リン酸エステル化合物は、下記化学式４で表されることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【化４】
2019086771.tif 000052
上記化学式４の中、
Ｒ４１及びＲ４２は、それぞれ独立して置換又は非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜２０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜２０のアルキニル基、及び置換又は非置換の炭素数６〜２０のアリール基のうちのいずれか一つであり、
ｎ１は０又は１の整数であり、ｎ２は１又は２の整数である。
【請求項１２】
前記化学式４で表される銅リン酸エステル化合物は、下記化学式４ａ〜化学式４ｄで表される群より選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１に記載の光学フィルター。
【化４ａ】
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【化４ｂ】
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【化４ｃ】
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【化４ｄ】
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【請求項１３】
前記近赤外線吸収層は、
前記第１近赤外線吸収物質からなる第１近赤外線吸収層と、
前記第２近赤外線吸収物質からなる第２近赤外線吸収層と、を含み、
前記第１近赤外線吸収層と前記第２近赤外線吸収層とは、互いに区別される層であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項１４】
前記第１近赤外線吸収層は、前記高分子フィルムの上に位置し、
前記第２近赤外線吸収層は、前記第１近赤外線吸収層の上に位置することを特徴とする請求項１３に記載の光学フィルター。
【請求項１５】
前記高分子フィルムの一面及び前記近赤外線吸収層の一面のうちの少なくとも一つに位置する反射防止層を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項１６】
前記反射防止層は、屈折率の異なる物質からなる第１層と第２層とを含み、
前記第１層と前記第２層とは、２回以上交互に積層されることを特徴とする請求項１５に記載の光学フィルター。
【請求項１７】
前記反射防止層は、前記高分子フィルムの一面及び前記近赤外線吸収層の一面にそれぞれ位置することを特徴とする請求項１５に記載の光学フィルター。
【請求項１８】
前記高分子フィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリイミド、又はこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項１９】
ＡＳＴＭ  Ｄ１９２５によって測定される前記高分子フィルムの黄色度は、１０以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項２０】
前記高分子フィルムのヘイズは、１０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項２１】
前記光学フィルターは、２５μｍ〜１９０μｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項２２】
レンズと、
イメージセンサと、
前記レンズと前記イメージセンサとの間に位置する請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の光学フィルターと、を有することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２３】
請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の光学フィルターを備えることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルターとこれを含むカメラモジュール及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、画像を電気的信号として保存する撮像素子を含むデジタルカメラ、キャムコーダー、及びカメラが内蔵された携帯電話のような電子装置が広く使用されている。
【０００３】
このような電子装置は、可視光線領域以外の光によって光学的歪曲が発生することを減らすか又は防止するために、近赤外線吸収能力を備えた光学フィルターを含む。
【０００４】
このような光学フィルターは、一般的にカメラモジュールのイメージセンサの前部分に装着され、外部から入る近赤外線を効果的に吸収して光学的歪曲現象を解消させる役割を果たす。
【０００５】
最近、電子装置の小型化、高集積化などの要求によって、光学フィルターの薄形化のための様々な試みが存在し、特に既存光学フィルター用基材のガラス基材をプラスチック基材で代替しようとするいくつかの試みが存在する。
【０００６】
プラスチック基材を用いる場合、光学フィルター自体の薄膜化には多少有利な側面があるが、高輝度被写体観測、撮像時被写体周辺に枠が発生するか（ワイファイタイプフレア現象）、或いは被写体を中心に光滲現象やぼやけ現象が発生（ペタルフレア現象）するなど、フレア現象を招く虞がある。
【０００７】
このようなフレア現象は、電子装置内のイメージセンサが可視光線波長領域と赤外線〜近赤外線波長領域とを共に認識することによって発生する光学的歪曲現象である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−８３３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発の目的は、イメージセンサの光学的歪曲現象を最少化する薄膜化に有利な光学フィルターとこれを含むカメラモジュール及び電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による光学フィルターは、ＣＩＥ  Ｌａｂ色空間で表される色座標を基準に、ａ＊が−５．０〜＋５．０であり、ｂ＊が−５．０〜＋５．０である高分子フィルムと、前記高分子フィルムの上に位置し、可視光線領域の光を透過して近赤外線領域の光の少なくとも一部を選択的に吸収する近赤外線吸収層と、を有し、前記近赤外線吸収層は、銅リン酸エステル化合物を含む第１近赤外線吸収物質と、２以上のそれぞれ異なる有機染料を含む第２近赤外線吸収物質と、を含み、前記第２近赤外線吸収物質は、６５０ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有する。
【００１１】
前記光学フィルターは、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域で２５％以下の平均光透過率を有し得る。
前記光学フィルターは、７００ｎｍ〜７４０ｎｍ波長領域で５％以下の平均光透過率を有し、１０００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域で２５％以下の平均光透過率を有し得る。
前記光学フィルターは、４３０ｎｍ〜５６５ｎｍ波長領域で８０％以上の平均光透過率を有し得る。
【００１２】
前記第２近赤外線吸収物質は、バインダーと、下記化学式１で表される有機染料と、下記化学式２で表される有機染料及び下記化学式３で表される有機染料のうちの少なくともいずれか一つと、を含み得る。
【００１３】
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【００１４】
上記化学式１〜化学式３の中、Ｒ１〜Ｒ２６は、それぞれ独立して水素原子、置換又は非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換又は非置換の炭素数６〜２０のアリール基であり、Ｘは、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、Ｉ−、及びボレート系陰イオンの中から選択されるいずれか一つであり、ｎは、１〜１０の整数である。
【００１５】
前記化学式１で表される有機染料は、下記化学式１ａ〜化学式１ｅで表される群より選択される少なくとも一つを含み得る。
【００１６】
【化１ａ】
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【化１ｂ】
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【化１ｃ】
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【化１ｄ】
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【化１ｅ】
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【００１７】
前記化学式２で表される有機染料は、下記化学式２ａ〜化学式２ｃで表される群より選択される少なくとも一つを含み得る。
【００１８】
【化２ａ】
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【化２ｂ】
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【化２ｃ】
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【００１９】
前記化学式１で表される有機染料は、７００ｎｍ〜７６０ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有し、前記化学式２で表される有機染料は、１０５０ｎｍ〜１１００ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有し、前記化学式３で表される有機染料は、６８０ｎｍ〜７２０ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有し得る。
前記バインダーは、アクリルバインダー、エポキシバインダー、又はこれらの組み合わせを含み得る。
前記化学式１で表される有機染料は、最大吸収波長（λｍａｘ）における吸光度が５５０ｎｍ波長における吸光度の３０倍以上であり、前記化学式２で表される有機染料は、最大吸収波長（λｍａｘ）における吸光度が５５０ｎｍ波長における吸光度の１５倍以上であり得る。
【００２０】
前記銅リン酸エステル化合物は、下記化学式４で表され得る。
【００２１】
【化４】
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【００２２】
上記化学式４の中、Ｒ４１及びＲ４２は、それぞれ独立して置換又は非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜２０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜２０のアルキニル基、及び置換又は非置換の炭素数６〜２０のアリール基のうちのいずれか一つであり、ｎ１は０又は１の整数であり、ｎ２は１又は２の整数である。
【００２３】
前記化学式４で表される銅リン酸エステル化合物は、下記化学式４ａ〜化学式４ｄで表される群より選択される少なくとも一つを含み得る。
【００２４】
【化４ａ】
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【化４ｂ】
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【化４ｃ】
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【化４ｄ】
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【００２５】
前記近赤外線吸収層は、前記第１近赤外線吸収物質からなる第１近赤外線吸収層と、前記第２近赤外線吸収物質からなる第２近赤外線吸収層と、を含み、前記第１近赤外線吸収層と前記第２近赤外線吸収層とは、互いに区別される層であり得る。
前記第１近赤外線吸収層は、前記高分子フィルムの上に位置し、前記第２近赤外線吸収層は、前記第１近赤外線吸収層の上に位置し得る。
前記光学フィルターは、前記高分子フィルムの一面及び前記近赤外線吸収層の一面のうちの少なくとも一つに位置する反射防止層を更に含み得る。
前記反射防止層は、屈折率の異なる物質からなる第１層と第２層とを含み、前記第１層と前記第２層とは、２回以上交互に積層され得る。
前記反射防止層は、前記高分子フィルムの一面及び前記近赤外線吸収層の一面にそれぞれ位置し得る。
前記高分子フィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリイミド、又はこれらの組み合わせを含み得る。
ＡＳＴＭ  Ｄ１９２５によって測定される前記高分子フィルムの黄色度は、１０以下であり得る。
前記高分子フィルムのヘイズは、１０％以下であり得る。
前記光学フィルターは、２５μｍ〜１９０μｍの厚さを有し得る。
【００２６】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるカメラモジュールは、レンズと、イメージセンサと、前記レンズと前記イメージセンサとの間に位置する前述の光学フィルターと、を有する。
【００２７】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による電子装置は、前述の光学フィルターを備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の光学フィルターは、近赤外線波長領域に対する吸収率が高く、イメージセンサの光学的歪曲現象を最少化することができ、薄膜化に有利である。
また、本発明のカメラモジュール及び電子装置は、本発明の光学フィルターを含むため、光学的歪曲が最少化された撮像イメージを提供することができ、更に小型化されたカメラモジュール及び電子装置に適用することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態による光学フィルターの積層構造を概略的に示す図である。
【図２】図１の光学フィルターで近赤外線吸収層に第１、第２近赤外線吸収層を含む場合の多様な例を示す図である。
【図３】図１の光学フィルターで近赤外線吸収層に第１、第２近赤外線吸収層を含む場合の多様な例を示す図である。
【図４】図１の光学フィルターで近赤外線吸収層に第１、第２近赤外線吸収層を含む場合の多様な例を示す図である。
【図５】図１の光学フィルターで近赤外線吸収層が高分子フィルムの両面にそれぞれ形成された構造を示す図である。
【図６】一実施形態による反射防止層を含む光学フィルターの積層構造を概略的に示す図である。
【図７】反射防止層の多様な積層構造を概略的に示す図である。
【図８】反射防止層の多様な積層構造を概略的に示す図である。
【図９】一実施形態による光学フィルターで反射防止層の配置関係に関連する多様な例を示す図である。
【図１０】一実施形態による光学フィルターで反射防止層の配置関係に関連する多様な例を示す図である。
【図１１】一実施形態による光学フィルターで反射防止層の配置関係に関連する多様な例を示す図である。
【図１２】一実施形態による光学フィルターで反射防止層の配置関係に関連する多様な例を示す図である。
【図１３】一実施形態による光学フィルターで反射防止層の配置関係に関連する多様な例を示す図である。
【図１４】一実施形態によるカメラモジュールを示す概略図である。
【図１５】イメージセンサの一例の有機ＣＭＯＳイメージセンサを示す平面図である。
【図１６】図１５の有機ＣＭＯＳイメージセンサの一例を示す断面図である。
【図１７】実施例及び比較例による光学フィルターの波長による光透過率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本明細書で特別な言及がない限り、「アルキル基」とは炭素数１〜２０のアルキル基を意味し、「アリール基」とは炭素数６〜２０のアリール基を意味する。
【００３１】
本明細書で特別な言及がない限り、「置換」とは、少なくとも一つの水素原子がハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ヒドロキシ基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミン基、イミノ基、アジド基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、カルボニル基、カルバモイル基、チオール基、エステル基、エーテル基、カルボキシル基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸やその塩、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数３〜２０のシクロアルケニル基、炭素数３〜２０のシクロアルキニル基、炭素数２〜２０のヘテロシクロアルキル基、炭素数２〜２０のヘテロシクロアルケニル基、炭素数２〜２０のヘテロシクロアルキニル基、炭素数３〜２０のヘテロアリール基、又はこれらの組み合わせの置換基で置換されることを意味する。
【００３２】
本明細書の化学式で別途の定義がない限り、化学結合が描かれなければならない位置に化学結合が描かれていない場合は、該位置に水素原子が結合されることを意味する。
【００３３】
本明細書で、平均光透過率は、光学フィルターの垂直方向（正面方向）で入射光照射時に測定された光透過率の平均値である。
【００３４】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な異なる形態に具現され、ここで説明する実施形態に限定されない。
【００３５】
図面において複数の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体に亘って類似する部分については同一の図面符号を付した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるという場合、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間に更に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の「直上」にあるという場合には中間に他の部分がないことを意味する。
【００３６】
以下、図１〜図１３を参照して一実施形態による光学フィルターを説明する。
【００３７】
図１は、一実施形態による光学フィルターの積層構造を概略的に示す図である。
【００３８】
図１を参照すると、一実施形態による光学フィルター１０は、高分子フィルム１１及び近赤外線吸収層１２を含む。
【００３９】
高分子フィルム１１は、透明高分子フィルムであり、例えば可視光線領域で約８０％以上、約８５％以上、約９０％以上、約９５％以上、更に１００％に非常に近接した平均光透過率を有する。ここで、可視光線領域は、例えば約３８０ｎｍ超７００ｎｍ未満、例えば４３０ｎｍ〜６３０ｎｍ、例えば４３０ｎｍ〜５６５ｎｍの波長領域であり、平均光透過率は、高分子フィルム１１の垂直方向（正面方向）から入射光照射時に測定された光透過率の平均値である。
【００４０】
高分子フィルム１１は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリ（メタ）アクリレート、ポリイミド、又はこれらの組み合わせを含むが、これに限定されるものではない。また、高分子フィルム１１は、光学フィルム１０に必要な物性によって各種添加剤を含む。
【００４１】
高分子フィルム１１は、紫外線領域の光の少なくとも一部を選択的に吸収する。ここで、紫外線領域は、例えば約３８０ｎｍ以下の波長領域である。
【００４２】
高分子フィルム１１は少なくとも約３５０ｎｍ〜３８０ｎｍの波長領域の光の大部分を吸収し、これにより約３５０ｎｍ〜３８０ｎｍ波長領域で、光学フィルター１０の平均光透過率は、約５％以下、例えば約３％以下、例えば約１％以下、例えば約０．８％以下、例えば約０．５％以下である。
【００４３】
高分子フィルム１１は、約２５μｍ〜約１０５μｍの厚さを有する。
【００４４】
高分子フィルム１１は、ＣＩＥ  Ｌａｂ色空間で表される色座標を基準に、ａ＊が−５．０〜＋５．０であり、ｂ＊が−５．０〜＋５．０である。ａ＊は、例えば−３．０〜＋３．０、例えば−１．５〜＋１．５であり、ｂ＊は、例えば−３．０〜＋３．０、例えば−１．５〜＋１．５である。一方、色座標上のＬの範囲は特に制限されない。
【００４５】
高分子フィルム１１が上述の色座標上ａ＊及び／又はｂ＊範囲を満足する場合、光学フィルター１０による色の歪曲現象が最少化されるという点で有利な効果がある。
【００４６】
高分子フィルム１１の黄色度（Ｙｅｌｌｏｗ  Ｉｎｄｅｘ、ＹＩ）は、例えば１５以下、例えば１４以下、例えば１３以下、例えば１２以下、例えば１１以下、例えば１０以下であり、例えば９以下、例えば８以下、例えば７以下、例えば６以下、例えば５以下である。
【００４７】
高分子フィルム１１のヘイズ（ｈａｚｅ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３によって測定可能である。高分子フィルム１１のヘイズは、例えば１５％以下、例えば１４％以下、例えば１３％以下、例えば１２％以下、例えば１１％以下、例えば１０％以下であり、例えば９％以下、例えば８％以下、例えば７％以下、例えば６％以下、例えば５％以下である。
【００４８】
高分子フィルム１１が上述の黄色度及び／又はヘイズ範囲を満足する場合、高分子フィルム１１による可視光線領域の光吸収、散乱、反射などが最少化され、これにより光学フィルター１０を用いて色歪曲が最少化されたイメージを撮像することができる。
【００４９】
近赤外線吸収層１２は、可視光線領域の光を透過し、近赤外線領域の光の少なくとも一部を選択的に吸収する。ここで、可視光線領域は、例えば約３８０ｎｍ超７００ｎｍ未満、例えば４３０ｎｍ〜６３０ｎｍ、例えば４３０ｎｍ〜５６５ｎｍの波長領域であり、近赤外線領域は、例えば約７００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域である。
【００５０】
近赤外線吸収層１２は、第１近赤外線吸収物質及び第２近赤外線吸収物質を含む。
【００５１】
第１近赤外線吸収物質は、銅リン酸エステル化合物を含む。銅リン酸エステル化合物は、アクリレートを含む可溶性銅リン酸エステル化合物をコーティング及び乾燥させる方式で得られる。
【００５２】
銅リン酸エステル化合物は、近赤外線波長領域の光に対する幅広い吸収能力を有し、近赤外線だけでなく中間赤外線領域及び遠赤外線波長領域の光までも吸収及び／又は反射させる。銅リン酸エステル化合物は、例えば約７００ｎｍ〜３μｍ波長領域の光を吸収及び／又は反射する。
【００５３】
銅リン酸エステル化合物は、下記化学式４で表される。
【００５４】
【化４】
2019086771.tif 000019
【００５５】
上記化学式４の中、Ｒ４１及びＲ４２は、それぞれ独立して置換又は非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換又は非置換の炭素数２〜２０のアルケニル基、置換又は非置換の炭素数２〜２０のアルキニル基、及び置換又は非置換の炭素数６〜２０のアリール基のうちのいずれか一つであり、ｎ１は０又は１の整数であり、ｎ２は１又は２の整数である。
【００５６】
一方、上記化学式４で表される銅リン酸エステル化合物は、下記化学式４ａ〜化学式４ｄで表される群より選択される少なくとも一つを含む。
【００５７】
【化４ａ】
2019086771.tif 000020
【化４ｂ】
2019086771.tif 000021
【化４ｃ】
2019086771.tif 000022
【化４ｄ】
2019086771.tif 000023
【００５８】
一般的に、光学フィルターにＵＶが照射されると、通過するＵＶが光学フィルターやカラーフィルタなどに影響を与えて色の歪曲現象を招く虞がある。従って、光学フィルターは、このようなＵＶを遮断するための方法としては、光学フィルターにＵＶ反射層を形成するか、或いは光学フィルターにＵＶ吸収剤（例えば、銅化合物）や有機染料（例えば、黄色有機染料）などを含ませる方法などが挙げられる。
【００５９】
銅化合物の一つである銅リン酸塩は、近赤外線波長領域に対する幅広い吸収能力を有するにも拘らず、ＵＶ吸収強度が非常に低い。しかし、近赤外線吸収層を形成するためには、過量の銅リン酸塩組成物が使用されなければならない。このように過量の銅スルホン酸塩組成物で高濃度銅リン酸エステル化合物溶液を製造する場合、溶液の粘度上昇によって近赤外線吸収層の厚さを薄く形成しにくい。即ち、過量の銅リン酸エステル化合物溶液のみで近赤外線吸収層を形成する場合、光学フィルターの薄膜化が難しい。
【００６０】
反面、本実施形態による光学フィルター１０の近赤外線吸収層１２は、上述の第１近赤外線吸収物質だけでなく有機染料の第２近赤外線吸収物質を共に含む。第２近赤外線吸収物質は、銅リン酸エステル化合物に比べて比較的に少量でも優れたＵＶ吸収強度を示す。従って、第２近赤外線吸収物質を第１近赤外線吸収物質と共に使用する場合、ＵＶ吸収強度に優れており幅広い領域で優れた近赤外線吸収能力を有すると共に薄膜化に有利な光学フィルターを提供することができる。
【００６１】
第２近赤外線吸収物質は有機染料を含む。第２近赤外線吸収物質は、近赤外線領域及び／又は近赤外線領域に近い赤色光領域の一部を含む波長範囲内で最大吸収波長（λｍａｘ）を有する。
【００６２】
第２近赤外線吸収物質は、例えば６５０ｎｍ〜１２００ｎｍ、例えば６６０ｎｍ〜１２００ｎｍ、例えば６７０ｎｍ〜１２００ｎｍ、例えば６８０ｎｍ〜１２００ｎｍ、例えば６９０ｎｍ〜１２００ｎｍのように、赤色光領域を一部含む近赤外線領域に最大吸収波長（λｍａｘ）を有する。しかし、本実施形態は、これに限定されるものではなく、使用された有機染料の種類、高分子フィルム１１の種類などによって７００ｎｍ〜１２００ｎｍのように赤色光領域を殆ど／及び又は全く含まない近赤外線領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有してもよい。
【００６３】
第２近赤外線吸収物質は、バインダー及び下記化学式１で表される有機染料を含み、追加的に下記化学式２で表される有機染料及び下記化学式３で表される有機染料のうちの少なくともいずれか一つを更に含む。
【００６４】
【化１】
2019086771.tif 000024
【化２】
2019086771.tif 000025
【化３】
2019086771.tif 000026
【００６５】
上記化学式１〜化学式３の中、Ｒ１〜Ｒ２６は、それぞれ独立して水素原子、置換又は非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換又は非置換の炭素数６〜２０のアリール基であり、Ｘは、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、Ｉ−、及びボレート系陰イオンの中から選択されるいずれか一つであり、ｎは１〜１０の整数である。
【００６６】
バインダーは、例えば有機バインダー、無機バインダー、有機−無機バインダー、又はこれらの組み合わせであり、上記化学式１〜化学式３で表される染料と混合されるか、或いは上記化学式１〜化学式３で表される染料を分散させ、上記化学式１〜化学式３で表される染料を高分子フィルム１１によく付着させる物質であれば特に限定されない。
【００６７】
バインダーは、アクリルバインダー、エポキシバインダー、又はこれらの組み合わせを含む。一実施形態で、バインダーはアクリルバインダーである。例えば、アクリルバインダーは、硬化性バインダーであり、例えば熱硬化性バインダー、光硬化性バインダー、又はこれらの組み合わせを含む。
【００６８】
バインダーは、例えばメチルセルロース（ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、エチルセルロース（ｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ、ＨＰＣ）、キサンタンガム（ｘａｎｔｈａｎ  ｇｕｍ）、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ：ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ：ＰＶＰ）、カルボキシメチルセルロース（ｃａｒｂｏｘｙ  ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ヒドロキシエチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、又はこれらの組み合わせであるが、これに限定されるものではない。
【００６９】
上記化学式１で表される有機染料は７００ｎｍ〜７６０ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有し、上前記化学式２で表される有機染料は１０５０ｎｍ〜１１００ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有し、上記化学式３で表される有機染料は６８０ｎｍ〜７２０ｎｍ波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有する。このようにそれぞれ異なる波長領域で最大吸収波長（λｍａｘ）を有する有機染料を２以上使用する場合、幅広い近赤外線波長領域に対する近赤外線吸収能力が確保される。
【００７０】
上記化学式１で表される有機染料は、最大吸収波長（λｍａｘ）における吸光度が５５０ｎｍ波長における吸光度の３０倍以上、例えば４０倍以上、例えば５０倍以上、例えば６０倍以上、例えば７０倍以上、更に８０倍以上である。
【００７１】
上記化学式２で表される有機染料は、最大吸収波長（λｍａｘ）における吸光度が５５０ｎｍ波長における吸光度の１５倍以上、例えば２０倍以上、例えば２５倍以上、例えば３０倍以上、例えば４０倍以上、例えば５０倍以上である。
【００７２】
このように、上記化学式１で表される有機染料が、少なくとも最大吸収波長（λｍａｘ）における吸光度が５５０ｎｍ波長における吸光度の３０倍以上を満足し、上記化学式２で表される有機染料も、少なくとも最大吸収波長（λｍａｘ）における吸光度が５５０ｎｍ波長における吸光度の１５倍以上を満足するため、これを含む光学フィルター１０は、可視光線領域で高い光透過率を示すと同時に、近赤外線領域における光透過率を非常に低くすることができる。
【００７３】
上述の有機染料の最大吸収波長（λｍａｘ）における吸光度が５５０ｎｍ波長における吸光度の１５倍未満である場合、可視光線領域で光透過率低下を起こし、上述のような性質を有さないため、本実施形態による光学フィルター１０の近赤外線吸収層に使用するのには好ましくないことがある。
【００７４】
本実施形態で、第２近赤外線吸収物質は、２以上のそれぞれ異なる有機染料を含み、特に上記化学式１で表される有機染料を基本として上記化学式２で表される有機染料及び／又は上記化学式３で表される有機染料を更に含むものである。
【００７５】
このように２以上のそれぞれ異なる有機染料を混合して使用する場合、それぞれ異なる波長領域に対する近赤外線吸収能力を同時に有するため、近赤外線吸収層１２がより広い近赤外線波長領域で近赤外線吸収能力を有する。
【００７６】
即ち、上記化学式１で表される有機染料を単独で使用する場合、近赤外線領域中の特定波長領域に対する光透過率を非常に低く設定することができるが、これを除いた残りの波長領域（例えば、１１００ｎｍ〜１２００ｎｍ）における光透過率を調節できなくなる虞がある。しかし、上記化学式１で表される有機染料に上記化学式２で表される有機染料及び／又は上記化学式３で表される有機染料を更に添加して使用する場合、上記化学式１で表される染料を単独で使用する場合の有機染料量よりも少量の染料を使用しても可視光線領域の透過率低下を起こさずに、同時に近赤外線領域における光透過率を２５％以下、例えば２０％以下、例えば１５％以下、例えば１０％以下、甚だしくは５％以下、例えば４％以下に低めることができるため、光学フィルター１０用近赤外線吸収層１２に使用することに適合する。
【００７７】
一方、上記化学式１で表される有機染料は、下記化学式１ａ〜化学式１ｅで表される群より選択される少なくとも一つを含む。
【００７８】
【化１ａ】
2019086771.tif 000027
【化１ｂ】
2019086771.tif 000028
【化１ｃ】
2019086771.tif 000029
【化１ｄ】
2019086771.tif 000030
【化１ｅ】
2019086771.tif 000031
【００７９】
また、上記化学式２で表される有機染料は、下記化学式２ａ〜化学式２ｃで表される群より選択される少なくとも一つを含む。
【００８０】
【化２ａ】
2019086771.tif 000032
【化２ｂ】
2019086771.tif 000033
【化２ｃ】
2019086771.tif 000034
【００８１】
一方、第２近赤外線吸収物質は、上記化学式１〜化学式３で表される有機染料とは異なる構造を有する有機染料を更に含む。
【００８２】
上記化学式１〜化学式３と異なる構造を有する染料は、例えば、ポリメチン（ｐｏｌｙｍｅｔｈｉｎｅ）化合物、フタロシアニン（ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）化合物、メロシアニン（ｍｅｒｏｃｙａｎｉｎｅ）化合物、ナフタロシアニン（ｎａｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、インモニウム（ｉｍｍｏｎｉｕｍ）化合物、トリアリルメタン（ｔｒｉａｒｙｌｍｅｔｈａｎｅ）化合物、ジピロメテン（ｄｉｐｙｒｒｏｍｅｔｈｅｎｅ）化合物、アントラキノン（ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）化合物、ナフトキノン（ｎａｐｈｔｈｏｑｕｉｎｏｎｅ）、ジキノン（ｄｉｑｕｉｎｏｎｅ）化合物、リレン（ｒｙｌｅｎｅ）化合物、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）化合物、スクアライン（ｓｑｕａｒａｉｎｅ）化合物、ピリリウム（ｐｙｒｙｌｉｕｍ）化合物、チオピリリウム（ｔｈｉｏｐｙｒｙｌｉｕｍ）化合物、ジケトピロロピロール（ｄｉｋｅｔｏｐｙｒｒｏｌｏｐｙｒｒｏｌｅ）化合物、ジチオレン金属錯体（ｄｉｔｈｉｏｌｅｎｅ  ｍｅｔａｌ  ｃｏｍｐｌｅｘ）化合物、これらの誘導体、又はこれらの組み合わせを含むが、これに限定されるものではない。
【００８３】
一般的に、有機染料は、上述のように、銅リン酸塩に比べてＵＶ吸収強度が非常に優れているが、特性上ＵＶ吸収領域の範囲が相対的に狭いため単一有機染料のみでＵＶ領域の光を吸収することに限界がある（色を発現するがＵＶ吸収領域の範囲が小さい有機染料の特性を用いることで、単一の有機染料が坑癌診断などの医療用指標物質又は衣服の着色物質などとして有用に使用されている）。
【００８４】
また、有機染料は、銅リン酸塩に比べて近赤外線吸収強度が優秀な方であるが、吸収領域の範囲が銅リン酸塩に比べて相対的に狭いため、幅広い近赤外線波長領域に対する吸収能力が必要な場合に使用しにくいという問題がある。
【００８５】
しかし、本実施形態による光学フィルター１０の近赤外線吸収層１１は、上述の銅リン酸エステル化合物を含む第１近赤外線吸収物質と第２近赤外線吸収物質とを共に使用する。また、第２近赤外線吸収物質は、２以上のそれぞれ異なる有機染料、具体的に上記化学式１で表される有機染料を基本にして上記化学式２で表される有機染料及び上記化学式３で表される有機染料のうちの少なくとも一つをバインダーと共に使用する。
【００８６】
従って、第１、第２近赤外線吸収物質を共に用いる場合、ＵＶ及び近赤外線吸収領域の範囲が狭い既存有機染料の問題点を解決することができる。
【００８７】
一方、上述の第１近赤外線吸収物質及び第２近赤外線吸収物質は、図１に示すように高分子フィルム１１の上に位置し、一体として一つの層を形成する。しかし、本実施形態は、必ずしもこれに制限されるわけではなく、第１、第２近赤外線吸収物質間の相溶性などを考慮すると、第１、第２近赤外線吸収物質が互いに異なる層をなしてもよく、高分子フィルム１１の両面に両方共に配置されてもよい。
【００８８】
図２〜図４は、図１の光学フィルターで近赤外線吸収層に第１、第２近赤外線吸収層を含む場合の多様な例を示す図である。
【００８９】
近赤外線吸収層１２は、第１近赤外線吸収物質からなる第１近赤外線吸収層１２ａと、第２近赤外線吸収物質からなる第２近赤外線吸収層１２ｂとを含む。第１、第２近赤外線吸収層（１２ａ、１２ｂ）は互いに区別される別個の層をなす。
【００９０】
図２を参照すると、光学フィルター１０ａは、高分子フィルム１１の上に第１近赤外線吸収層１２ａと第２近赤外線吸収層１２ｂとが順次積層された配置構造を有する。
【００９１】
但し、図３に示すように、光学フィルター１０ｂは、高分子フィルム１１の上に第２近赤外線吸収層１２ｂと第１近赤外線吸収層１２ａとが順次積層された配置構造を有してもよい。
【００９２】
また、図４による光学フィルター１０ｃのように、高分子フィルム１１の上に第１、第２近赤外線吸収層（１２ａ、１２ｂ）が２回以上交互に積層されてもよい。一方、図４では、高分子フィルム１１の上に、第１、第２近赤外線吸収層（１２ａ、１２ｂ）の順に近赤外線吸収層１２が位置するが、第２、第１近赤外線吸収層（１２ｂ、１２ａ）の順に位置してもよい。
【００９３】
図５は、図１の光学フィルターで近赤外線吸収層が高分子フィルムの両面にそれぞれ形成された構造を示す図である。
【００９４】
図５による光学フィルター１０ｄは、一対の近赤外線吸収層（１２、１２’）が高分子フィルム１１の両面にそれぞれ位置する。一対の近赤外線吸収層（１２、１２’）は、図５に示すように第１、第２近赤外線吸収物質が一体として一つの層をなすものであるが、一対の近赤外線吸収層（１２、１２’）のうちのいずれか一つ以上が上述の図２〜図４に示したような第１、第２近赤外線吸収層（１２ａ、１２ｂ）を含んでもよい。
【００９５】
上述のように、近赤外線吸収層１２が含まれる層数や高分子フィルム１１との配置関係を多様に変更しても、本実施形態による光学フィルター（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）は全てイメージセンサの光学的歪曲現象を最少化することができる。これにより、カメラモジュールや電子装置内の他の構成要素との関係を考慮して、上述のように光学フィルター（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の配置関係を多様に設定することができる。
【００９６】
光学フィルター１０は、高分子フィルム１１の一面及び近赤外線吸収層１２の一面のうちの少なくとも一つに位置する反射防止層を更に含む。
【００９７】
図６は、一実施形態による反射防止層を含む光学フィルターの積層構造を概略的に示す図である。
【００９８】
図６を参照すると、光学フィルター１０ｅは、近赤外線吸収層１２の上部面に位置する反射防止層１３を更に含む。
【００９９】
反射防止層１３は、光学フィルター１０ｅに入射する可視光線の反射を防止して光学フィルター１０ｅの可視光透過率を向上させる役割を果たし、可視光線反射率を低めることにより反射光によって発生する光学的歪曲を効果的に減らすか又は防止する。
【０１００】
既存の光学フィルターの中、近赤外線遮断のために近赤外線吸収層と近赤外線反射層とを共に配置する方法が開示されているが、このような光学フィルターは近赤外線遮断自体に優れていても可視光線透過率を確保しにくい問題があった。
【０１０１】
しかし、本実施形態による光学フィルター１０ｅは、上述の近赤外線吸収層１２を用いて近赤外線波長領域の光を吸収すると共に近赤外線反射層の代わりに反射防止層１３を含むことによって光学フィルター１０ｅの可視光線透過率を向上させることができる。従って、本実施形態による光学フィルター１０ｅは、近赤外線吸収能力と可視光線透過能力が同時に優れる。
【０１０２】
反射防止層１３は、可視光線波長領域の光が反射されることを防止し、高分子フィルム１１方向に可視光線を透過させるものであれば特に限定されず、例えば高屈折率反射防止膜、高屈折率ナノ粒子を含む反射防止膜、又は屈折率の異なる複数の層を含む多層膜であるが、これに限定されない。
【０１０３】
図７及び図８は、反射防止層の多様な積層構造を概略的に示す図である。
【０１０４】
図７を参照すると、反射防止層１３は屈折率の異なる物質からなる第１層１３ａと第２層１３ｂとを含み、図８を参照すると、第１層１３ａと第２層１３ｂとが２回以上交互に積層される。
【０１０５】
第１層１３ａ及び第２層１３ｂは、例えばそれぞれ酸化層、窒化層、酸窒化層、硫化層、又はこれらの組み合わせを含む誘電層であり、例えば第２層１３ｂが入射光に先に触れる場合、第２層１３ｂは第１層１３ａよりも低い屈折率を有する。例えば、第２層１３ｂは約１．７未満の屈折率を有し、第１層１３ａは、例えば約１．７以上の屈折率を有する。
【０１０６】
上記範囲内で、例えば第２層１３ｂは約１．１以上１．７未満の屈折率を有し、第１層１３ａは約１．７〜２．７の屈折率を有し、上記範囲内で、例えば第２層１３ｂは１．２〜１．６の屈折率を有し、第１層１３ａは約１．８〜２．５の屈折率を有する。
【０１０７】
第１層１３ａ及び第２層１３ｂは上記屈折率を有する物質であれば特に限定されず、例えば第１層１３ａは酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化ジルコニウム、又はこれらの組み合わせであり、第２層１３ｂは酸化ケイ素、酸化アルミニウム、又はこれらの組み合わせを含む。第１層１３ａと第２層１３ｂとは例えば５層〜８０層であり、上記範囲内で、例えば５層〜５０層である。
【０１０８】
第１層１３ａ及び第２層１３ｂの厚さは、各層の屈折率及び反射波長によって決定され、例えば各第１層１３ａは約３０ｎｍ〜６００ｎｍの厚さを有し、各第２層１３ｂは約１０ｎｍ〜７００ｎｍの厚さを有する。第１層１３ａと第２層１３ｂとの厚さは同じであってもよく、異なってもよい。
【０１０９】
反射防止層１３の厚さは、例えば約１μｍ〜２０μｍである。
【０１１０】
図９〜図１３は、一実施形態による光学フィルターで反射防止層の配置関係に関連する多様な例を示す図である。
【０１１１】
図９を参照すると、光学フィルター１０ｆは、図６とは異なり、反射防止層１３が高分子フィルム１１の下部面に位置する。但し、本実施形態はこれに制限されるものではなく、反射防止層１３の配置関係は、電子装置内の他の構成要素との関係を考慮して多様に設定される。
【０１１２】
例えば、光学フィルター１０ｇは、図１０に示すように、一対の反射防止層（１３、１３’）が近赤外線吸収層１２の上部面と高分子フィルム１１の下部面にそれぞれ配置される。一方、光学フィルターが上述の図５のように一対の近赤外線吸収層（１２、１２’）を含む場合、反射防止層１３は一対の近赤外線吸収層（１２、１２’）のうちのいずれか一つにそれぞれ位置するか（図１１の光学フィルター１０ｈ及び図１２の光学フィルター１０ｉ）、或いは両方共にそれぞれ配置される（図１３の光学フィルター１０ｊ）。
【０１１３】
このように、本実施形態による光学フィルター（１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ）は、反射防止層１３の配置構造を多様化してもイメージセンサの光学的歪曲現象を最少化することができるため、カメラモジュール、電子装置内の他の構成要素との関係を考慮して反射防止層１３の配置関係を多様に設定することができる。
【０１１４】
例えば、光学フィルター１０は、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域で２５％以下、例えば２０％以下、例えば１５％以下、例えば１０％以下、例えば５％以下、例えば４％以下の平均光透過率を示す。
【０１１５】
特に、光学フィルター１０は、７００ｎｍ〜７４０ｎｍ波長領域で５％以下、例えば４％以下の平均光透過率を示し、１０００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域で２５％以下、例えば２０％以下、例えば１５％以下、例えば１４％以下、例えば１３％以下、例えば１２％以下、例えば１１％以下、例えば１０％以下の平均光透過率を示す。
【０１１６】
また、光学フィルター１０は、４３０ｎｍ〜５６５ｎｍ波長領域で８０％以上、例えば８１％以上、例えば８２％以上、例えば８３％以上、例えば８４％以上、例えば８５％以上、例えば８６％以上、例えば８７％以上、例えば８８％以上の平均光透過率を示す。
【０１１７】
即ち、光学フィルター１０は、互いに異なる近赤外線吸収強度及び吸収波長範囲を有する第１近赤外線吸収物質と第２近赤外線吸収物質とを共に使用するため、近赤外線吸収能力及び可視光線光透過率の両方共に優れる。
【０１１８】
一方、光学フィルター１０の厚さは、特に制限されないが、数百マイクロメートルから数十マイクロメートルの水準に至るまで薄膜化し易い。光学フィルター１０の厚さは、例えば２０μｍ以上、例えば２５μｍ以上、例えば３０μｍ以上、例えば４５μｍ以上、例えば５０μｍ以上、例えば５５μｍ以上、例えば６０μｍ以上、例えば６５μｍ以上、例えば７０μｍ以上であり、例えば２１０μｍ以下、例えば２００μｍ以下、例えば１９０μｍ以下、例えば１８０μｍ以下、例えば１７０μｍ以下、例えば１６０μｍ以下、例えば１５０μｍ以下、例えば１４０μｍ以下であり、例えば５０μｍ〜１５０μｍである。
【０１１９】
ガラス基材を用いた近赤外線吸収用光学フィルターの厚さは、略２１０μｍ〜２５０μｍ水準であるが、素材の限界にぶつかってそれ以上の薄膜化が困難な状況である。また、これを解決するためにガラス基材をプラスチック基材に単純に変更することのみでは上述のフレア現象によってイメージセンサの光学的歪曲現象が著しく現れる虞がある。
【０１２０】
しかし、本実施形態による光学フィルター１０は、上述のように可視光線光透過率及び近赤外線吸収能力に優れると共に、厚さを上述の範囲で薄膜化することができる。従って、光学フィルター１０は、イメージセンサなどの電子装置の光学的歪曲現象を最少化することができ、電子装置の小型化にも有利である。
【０１２１】
図１４は、一実施形態によるカメラモジュールを示す概略図である。
【０１２２】
図１４を参照すると、カメラモジュール２０は、レンズバレル２１、ハウジング２２、光学フィルター１０、及びイメージセンサ２３を含む。
【０１２３】
レンズバレル２１は被写体を撮像する一つ以上のレンズを含み、レンズは光軸方向に沿って配置される。ここで、光軸方向はレンズバレル２１の上下方向である。
【０１２４】
レンズバレル２１は、ハウジング２２内部に収容され、ハウジング２２に結合される。レンズバレル２１は、ハウジング２２内でオートフォーカシングのために光軸方向に移動する。
【０１２５】
ハウジング２２は、レンズバレル２１を支持し収容するものであって、光軸方向に開放された形状である。従って、ハウジング２２の一面に入射した光は、レンズバレル２１及び光学フィルター１０を通じてイメージセンサ２１に到達する。
【０１２６】
ハウジング２２は、レンズバレル２１を光軸方向に移動させるアクチュエーターが備えられる。アクチュエーターは、マグネット及びコイルを含むボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を含む。しかし、アクチュエーター以外に機械的駆動方式や圧電素子を用いた圧電駆動方式などの多様な方式が採用される。
【０１２７】
光学フィルター１０は、上述の通りである。
【０１２８】
イメージセンサ２３は被写体のイメージを集光させてデータとして保存させ、保存されたデータはディスプレイ媒体を通じて画像として表示される。
【０１２９】
イメージセンサ２３は、基板（図示せず）に実装され、基板に電気的に接続される。基板は例えば印刷回路基板（ＰＣＢ）であるか又は印刷回路基板に電気的に接続される。印刷回路基板は例えばフレキシブル印刷回路基板（ＦＰＣＢ）である。
【０１３０】
イメージセンサ２３は、レンズバレル２１及び光学フィルター１０を通過した光を集光して画像信号を生成するものであって、相補性金属酸化物半導体（ｃｏｍｐｌｅｔｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＣＭＯＳ）イメージセンサ及び／又は電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）イメージセンサである。
【０１３１】
図１５は、イメージセンサの一例の有機ＣＭＯＳイメージセンサを示す平面図であり、図１６は、図１５の有機ＣＭＯＳイメージセンサの一例を示す断面図である。
【０１３２】
図１５及び図１６を参照すると、一例による有機ＣＭＯＳイメージセンサ２３Ａは、光感知素子（５０ａ、５０ｂ）、伝送トランジスタ（図示せず）、及び電荷貯蔵所５５が集積された半導体基板１１０、下部絶縁層６０、カラーフィルタ層７０、上部絶縁層８０、及び有機光電素子２００を含む。
【０１３３】
半導体基板１１０は、シリコン基板であり、光感知素子（５０ａ、５０ｂ）、伝送トランジスタ（図示せず）、及び電荷貯蔵所５５が集積される。光感知素子（５０ａ、５０ｂ）は光ダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）である。
【０１３４】
光感知素子（５０ａ、５０ｂ）、伝送トランジスタ、及び／又は電荷貯蔵所５５は画素毎に集積される。一例として図のように、光感知素子（５０ａ、５０ｂ）は青色画素及び赤色画素にそれぞれ含まれ、電荷貯蔵所５５は緑色画素に含まれる。
【０１３５】
光感知素子（５０ａ、５０ｂ）は光をセンシングし、センシングされた情報は伝送トランジスタによって伝達され、電荷貯蔵所５５は後述の有機光電素子１００に電気的に接続され、電荷貯蔵所５５の情報は伝送トランジスタによって伝達される。
【０１３６】
半導体基板１１０の上には、更に金属配線（図示せず）及びパッド（図示せず）が形成される。金属配線及びパッドは、信号遅延を減らすために低い比抵抗を有する金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、及びこれらの合金で形成されるが、これに限定されるものではない。しかし、上記構造に限定されず、金属配線及びパッドが光感知素子（５０ａ、５０ｂ）の下部に配置されてもよい。
【０１３７】
金属配線及びパッドの上には下部絶縁層６０が形成される。下部絶縁層６０は、酸化ケイ素及び／又は窒化ケイ素のような無機絶縁物質、又はＳｉＣ、ＳｉＣＯＨ、ＳｉＣＯ、及びＳｉＯＦのような低誘電率（ｌｏｗ  Ｋ）物質で形成される。下部絶縁層６０は、電荷貯蔵所５５を露出させるトレンチを有する。トレンチは充填材で満たされる。
【０１３８】
下部絶縁膜６０の上にはカラーフィルタ層７０が形成される。カラーフィルタ層７０は青色画素に形成された青カラーフィルタ７０ａ及び赤色画素に形成された赤カラーフィルタ７０ｂを含む。本実施形態では、緑カラーフィルタを備えない例を説明するが、場合によって緑カラーフィルタを備えてもよい。
【０１３９】
カラーフィルタ層７０の上には上部絶縁層８０が形成される。上部絶縁層８０はカラーフィルタ層７０による段差を除去して平坦化される。上部絶縁層８０及び下部絶縁層６０はパッドを露出させる接触孔（図示せず）と緑色画素の電荷貯蔵所５５を露出させる貫通孔８５を有する。
【０１４０】
上部絶縁層８０の上には有機光電素子２００が形成される。有機光電素子２００は、互いに対向する下部電極２１０及び上部電極２２０、そして下部電極２１０と上部電極２２０との間に位置する吸光層２３０を含む。
【０１４１】
下部電極２１０及び上部電極２２０は両方共に透明電極であり、吸光層２３０は緑色波長領域の光を選択的に吸収し、緑色画素のカラーフィルタを代替する。
【０１４２】
このように、半導体基板１１０と緑色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子２００とが積層された構造を有することによって、イメージセンサの大きさを小さくして小型イメージセンサを具現することができる。
【０１４３】
有機光電素子２００の上には集光レンズ（図示せず）が配置される。集光レンズは入射光の方向を制御して光を一つの地点に集める。集光レンズは、例えばシリンダー形状又は半球形状であるが、これに限定されるものではない。
【０１４４】
図１５及び図１６では、半導体基板１１０の上に緑色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子が積層された構造を例として説明したが、これに限定されず、半導体基板１１０の上に青色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子が積層されて緑色光感知素子及び赤色光感知素子が半導体基板１１０内に集積された構造を有してもよく、半導体基板１１０の上に赤色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子が積層されて緑色光感知素子及び青色光感知素子が半導体基板１１０内に集積された構造を有してもよい。
【０１４５】
上述のレンズバレル２１及び光学フィルター１０を通過した可視光線領域の光のうち、緑色波長領域の光は吸光層３０で主に吸収されて光電変換され、青色波長領域及び赤色波長領域の光は下部電極２１０を通過して光感知素子（５０ａ、５０ｂ）でセンシングされる。
【０１４６】
上述のように、光学フィルター１０は可視光線領域の光を効果的に透過させてＵＶ及び近赤外線領域の光を効果的に吸収及び遮断することによってイメージセンサに純粋な可視光線領域の光が伝達され、これにより可視光線領域の光による信号と非可視光線領域の光による信号とが交差するか又は混入して発生するクロストークを減らすか又は防止することができる。
【０１４７】
また、光学フィルター１０は、近赤外線吸収層の厚さを薄膜化することが容易であるため、カメラモジュール２０や有機光電素子２００などを含む電子装置を小型化しても上述の光学フィルター１０を適用することが容易である。
【０１４８】
［実施例］
【０１４９】
以下、実施例を通じて上述の実施形態をより詳細に説明する。但し、下記の実施例は単に説明の目的のためのものであり、本発明の権利範囲を制限するものではない。
【０１５０】
≪高分子フィルムの光学的特性比較≫
【０１５１】
約４０μｍの厚さを有する高分子フィルム１〜高分子フィルム５をそれぞれ準備する。準備された高分子フィルム１〜高分子フィルム５のそれぞれに対して、組成、ＣＩＥ  Ｌａｂ色空間で表される色座標（ａ＊、ｂ＊）、ヘイズ、黄色度、及び４３０ｎｍ〜５６５ｎｍ波長領域における平均光透過率を測定した結果を、下記表１に示す。
【０１５２】
組成を除いた光学的特性は、色差計測定装置分光光度計（ＣＭ３６００ｄ、Ｍｉｎｏｌｔａ社）を用いて測定する。
【０１５３】
【表１】
2019086771.tif 000035
【０１５４】
表１を参照すると、高分子フィルム１〜高分子フィルム５の全てが上述のような色座標、ヘイズ、黄色度、及び４３０ｎｍ〜５６５ｎｍ波長領域における平均光透過率条件を満足することが確認される。従って、高分子フィルム１〜高分子フィルム５の全てが本実施形態による光学フィルター１０の高分子フィルム１１として使用可能であることが確認される。
【０１５５】
≪第１近赤外線吸収層形成のための銅化合物のコーティング性比較≫
【０１５６】
銅化合物と溶媒とが混合された銅化合物組成物１〜銅化合物組成物１２をそれぞれ準備する。その後、準備された銅化合物組成物１〜組成物１２のそれぞれに対して第１近赤外線吸収層形成を試みた後、銅化合物の組成、銅化合物が溶媒に溶解される程度、及びコーティング後の析出の有無をそれぞれ下記表２に示す。
【０１５７】
【表２】
2019086771.tif 000036
【０１５８】
上記表２の中、銅化合物ａ〜銅化合物ｃはそれぞれ下記のとおりである。
【０１５９】
【化Ｃａ】
2019086771.tif 000037
【化Ｃｂ】
2019086771.tif 000038
［銅化合物ｃ］
硫酸銅（ＩＩ）
【０１６０】
表２を参照すると、銅化合物として上述の化学式４ａで表される銅リン酸エステル化合物を使用する場合、三種類の溶媒（テトラヒドロフラン、アセトン、メチルイソブチルケトン）の全てに対して優れた溶解度を示すことが確認され、コーティング後にも析出が発生しないためコーティング層の安定性も優れていることが確認される。
【０１６１】
銅化合物として銅化合物ａを使用する場合、テトラヒドロフランを除いた残りの溶媒との溶解度が悪く、コーティング後に析出が発生するためコーティング層の安定性が良くないことが確認される。
【０１６２】
一方、銅化合物として銅化合物ｂ又は銅化合物ｃを使用する場合、三種類の溶媒の全てに対して溶解度が悪くてコーティング層形成が不可能な水準であることが確認される。
【０１６３】
従って、上述の表２から、銅リン酸エステル化合物が第１近赤外線吸収層形成用組成物に適した銅化合物であることが確認される。
【０１６４】
≪第２近赤外線吸収層形成のための有機染料の光学的特性比較≫
【０１６５】
クロロホルム０．５×１０−３重量％に溶解された有機染料１〜有機染料６をそれぞれ準備する。その後、準備された有機染料１〜有機染料６のそれぞれに対して、組成、最大吸収波長（λｍａｘ）、最大吸収波長における平均光透過率、５５０ｎｍ波長における平均光透過率、５５０ｎｍ波長における吸光度に対する最大吸収波長における吸光度の比（ａｂｓλｍａｘ／ａｂｓ５５０ｎｍ）をそれぞれ表３に示す。
【０１６６】
組成を除いた光学的特性はＵＶ−Ｖｉｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ（ＳｏｌｄｉＳｐｅｃ−３７００、Ｓｈｉｍａｄｚｕ社）を用いて測定する。
【０１６７】
【表３】
2019086771.tif 000039
【０１６８】
先ず、化学式１に属する有機染料１〜有機染料３に関連する表３を参照すると、有機染料１の場合、陰イオンがＰＦ６−である場合がＩ−である有機染料２、有機染料３に比べて非常に優れたａｂｓλｍａｘ／ａｂｓ５５０ｎｍ値を示すことが確認され、同一陰イオン（Ｉ−）である場合、化学式１のＲ１及びＲ２に位置するアルキル基の炭素数が多い有機染料３の場合が、炭素数が少ない有機染料２に比べて優れたａｂｓλｍａｘ／ａｂｓ５５０ｎｍ値を示すことが確認される。
【０１６９】
一方、化学式２に属する有機染料４〜有機染料６に関連して、陰イオンがＰＦ６−である有機染料４及び陰イオンがボレート系イオンである有機染料６が、陰イオンがＣｌＯ４−である有機染料５に比べて非常に優れたａｂｓλｍａｘ／ａｂｓ５５０ｎｍ値を示すことが確認される。
【０１７０】
≪光学フィルターの製造≫
【０１７１】
＜実施例１＞
【０１７２】
高分子フィルムのＴＡＣフィルム（ＦＵＪＩ社）の上に、ＴＨＦ溶媒と化学式４ａで表される銅リン酸エステルとが混合された銅リン酸塩組成物を塗布した後に乾燥して第１近赤外線吸収層を形成する。
【０１７３】
その後、第１近赤外線吸収層の上に、化学式１ａで表される有機染料、化学式２ａで表される有機染料、アクリル系バインダー、及び有機溶媒としてメチルエチルケトン（Ｍｅｔｈｙｌ  Ｅｔｈｙｌ  Ｋｅｔｏｎｅ）が混合された第２近赤外線吸収層形成用組成物を塗布した後に乾燥して第２近赤外線吸収層を形成する。
【０１７４】
その後、第２近赤外線吸収層の上に反射防止コーティング層（ＤＯＮ社、ＡＲＣ−１００）を形成することによって、実施例１による光学フィルターを製造する（高分子フィルム／第１近赤外線吸収層／第２近赤外線吸収層／反射防止層）。製造された光学フィルターは約１２０μｍの厚さを有する。
【０１７５】
＜実施例２＞
【０１７６】
下部面に反射防止層（大日本印刷株式会社、ＤＳＧ−１７  ＴＧ６０）が形成された高分子フィルムを使用したことを除いては上述の実施例１と同様な方法を経て実施例２による光学フィルターを製造する（反射防止層／高分子フィルム／第１近赤外線吸収層／第２近赤外線吸収層／反射防止層）。製造された光学フィルターは約１１７μｍの厚さを有する。
【０１７７】
＜実施例３＞
【０１７８】
下部面に反射防止層（大日本印刷株式会社、ＤＳＧ−１７  ＴＧ６０）が形成された高分子フィルムを使用し、第２近赤外線吸収層形成用組成物として化学式３で表される有機染料を更に含むものを使用したことを除いては上述の実施例１と同様な方法を経て実施例３による光学フィルターを製造する（反射防止層／高分子フィルム／第１近赤外線吸収層／第２近赤外線吸収層／反射防止層）。製造された光学フィルターは約１１７μｍの厚さを有する。
【０１７９】
＜実施例４＞
【０１８０】
反射防止層を形成する過程を省略したことを除いては上述の実施例１と同一の過程を経て実施例４による光学フィルターを製造する（高分子フィルム／第１近赤外線吸収層／第２近赤外線吸収層）。製造された光学フィルターは約１１５μｍの厚さを有する。
【０１８１】
＜比較例１＞
【０１８２】
第２近赤外線吸収層及び反射防止層を形成する過程を省略したことを除いては上述の実施例１と同一の過程を経て比較例１による光学フィルターを製造する（高分子フィルム／第１近赤外線吸収層）。製造された光学フィルターは約１１０μｍの厚さを有する。
【０１８３】
＜比較例２＞
【０１８４】
第１近赤外線吸収層を形成せずに高分子フィルムの上に直に第２近赤外線吸収層を形成し、反射防止層を形成する過程を省略したことを除いては上述の実施例１と同一の過程を経て比較例２による光学フィルターを製造する（高分子フィルム／第２近赤外線吸収層）。製造された光学フィルターは約１１０μｍの厚さを有する。
【０１８５】
≪実施例と比較例の波長による光透過率≫
【０１８６】
製造された実施例及び比較例による光学フィルターの波長領域による透過特性を評価し、その結果を図１７に示す。
【０１８７】
透過特性は、ＵＶ−Ｖｉｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ（ＳｏｌｄｉＳｐｅｃ−３７００、Ｓｈｉｍａｄｚｕ社）を使用して測定する。
【０１８８】
図１７は、実施例及び比較例による光学フィルターの波長による光透過率を示すグラフである。
【０１８９】
図１７を参照すると、実施例は、４３０ｎｍ〜５６５ｎｍ波長領域の平均光透過率が優秀な方であり、これと同時に７００ｎｍ〜７４０ｎｍ波長領域、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域、１０００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域における平均光透過率が比較例に比べて全て優れていることが確認される。
【０１９０】
反射防止層を少なくとも一つ以上含む場合が、含まない場合に比べて多少向上した（約５％〜７％）平均光透過率を示すことが確認される。
【０１９１】
一方、図１７の実施例及び比較例に対する区間別（４３０ｎｍ〜５６５ｎｍ波長領域、７００ｎｍ〜７４０ｎｍ波長領域、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域、１０００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域）平均光透過率を整理して、下記表４に示す。
【０１９２】
【表４】
2019086771.tif 000040
【０１９３】
表４を参照すると、比較例１及び比較例２は、４３０ｎｍ〜５６５ｎｍ波長領域で優れた平均光透過率を示すが、残りの近赤外線波長領域区間（７００ｎｍ〜７４０ｎｍ波長領域、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域、１０００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長領域）のうちの少なくともいずれか一区間が約２７％〜５０％程の平均光透過率を示すことが確認される。
【０１９４】
従って、表４から、実施例による光学フィルターが比較例に比べて可視光線波長領域に対する透過能力と近赤外線波長領域に対する吸収能力が両方共に優れていることが確認される。
【０１９５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１９６】
１０、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ    光学フィルター
１１    高分子フィルム
１２、１２’    近赤外線吸収層  １２ａ    第１近赤外線吸収層
１２ｂ    第２近赤外線吸収層
１３、１３’    反射防止層
１３ａ    第１層
１３ｂ    第２層
２０    カメラモジュール
２１    レンズバレル
２２    ハウジング
２３    イメージセンサ
２３Ａ    有機ＣＭＯＳイメージセンサ
５０ａ、５０ｂ    光感知素子
５５    電荷貯蔵所
６０    下部絶縁層
７０    カラーフィルタ層
７０ａ    青カラーフィルタ
７０ｂ    赤カラーフィルタ
８０    上部絶縁層
８５    貫通孔
１１０    半導体基板
２００    有機光電素子
２１０    下部電極
２２０    上部電極
２３０    吸光層
【図１】
2019086771.tif 000057
【図２】
2019086771.tif 000058
【図３】
2019086771.tif 000059
【図４】
2019086771.tif 000060
【図５】
2019086771.tif 000061
【図６】
2019086771.tif 000062
【図７】
2019086771.tif 000063
【図８】
2019086771.tif 000064
【図９】
2019086771.tif 000065
【図１０】
2019086771.tif 000066
【図１１】
2019086771.tif 000067
【図１２】
2019086771.tif 000068
【図１３】
2019086771.tif 000069
【図１４】
2019086771.tif 000070
【図１５】
2019086771.tif 000071
【図１６】
2019086771.tif 000072
【図１７】
2019086771.tif 000073