本发明涉及光学滤光片，具体涉及一种以蓝玻璃为基材的低光谱偏移量的色素旋涂滤光片、该光学滤光片的制备方法和在光学镜头中的用途。
背景技术：
1、随着智能手机、相机技术的飞速发展，消费者和厂商对手机、相机的成像质量有了更高的要求，需进一步优化滤光片的光谱和功能，以达到提升成像质量的目的。蓝玻璃本身对红外波段具有一定的吸收作用，经过光学镀膜的蓝玻璃滤光片是目前光学滤光片市场较为常见的一种光学滤光片。常规蓝玻璃滤光片在入射角度为0°和30°时，在uv波段透过率t＝50％时，两个角度的光谱的波长偏移量约为15nm；在入射角度为0°和30°时，在ir波段透过率t＝50％时，两个角度的光谱的波长偏移量约为5nm，在透过率t＝15％时，两个角度的光谱的波长偏移量就达到了25n m左右，具体光谱如图1所示。解决蓝玻璃滤光片存在的这种光谱偏移问题，能改善多角度入射时引起的眩光、鬼影和花斑等成像问题。因此，急需一种能够改善上述光谱偏移问题的滤光片。
2、申请号为cn201720987743.1的中国实用新型专利公开了一种吸收式近红外线滤光片，其在滤光介质的一表面依次覆盖红外线吸收有机层、紫外线吸收有机层和第一多层膜结构，在相对的另一表面覆盖有第二多层膜结构。其通过这样的结构减少多角度色偏，并解决鬼影问题。但是其专注t＝50％的波长偏移，未涉及其它透过率位置的波长偏移量，未能完全解决曲线整体的光谱偏移；其偏移量的最大测试角度为30°，针对更大角度的入射光光谱偏移未能改善；其采用了紫外线吸收有机层和红外线吸收有机层两种涂层，两种涂层使得工艺更为复杂。
3、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日以前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种滤光片，在不同入射角度下光谱偏移量小，可以更好地过滤杂光和散光，避免杂散光在成像过程中引起眩光和鬼影问题。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
3、一种滤光片，依次包括红外截止光学膜层、基材、过渡层、光学色素涂层和减反光学膜层，所述基材为蓝玻璃，所述过渡层和红外截止光学膜层分别位于所述蓝玻璃相对的两个表面，所述过渡层的材质为铝酸镧。
4、本发明所述的滤光片在不同角度下的光谱偏移量较小，避免了偏移量过大导致的大角度入射的光漏入的问题，使得滤光片在杂散光过滤功能上有显著提升，有利于改善拍摄过程中的眩光、鬼影和花斑等成像问题。
5、根据本发明的一些优选实施方面，所述蓝玻璃优选为中心波长(t＝50％)为650-660nm的蓝玻璃。
6、根据本发明的一些优选实施方面，所述光学色素涂层在入射角为0°的情况下，在350-395nm波长范围内平均透过率小于6％，在700-725nm波长范围内平均透过率小于1％。uv波段t＝20％到t＝80％的波长偏移量≤60nm，ir波段t＝80％到t＝40％的波长偏移量≤65nm。上述数据为将光学色素直接涂覆在蓝玻璃上的光谱结果。
7、根据本发明的一些优选实施方面，所述光学色素涂层采用双段式旋涂工艺制备得到，旋涂参数为：第一段300-700rad/min，3-10s；第二段1000-2000rad/min，3-10s。
8、根据本发明的一些优选实施方面，所述光学色素涂层由光学色素制备得到，所述光学色素为日本触媒株式会社生产的型号为ix-2-kt-b的光学色素。
9、根据本发明的一些优选实施方面，所述红外截止光学膜层的层数为35-45层，膜层由sio2和tio2或ti3o5交替沉积而成，si和ti比例为：si/ti＝1-2。
10、根据本发明的一些优选实施方面，所述减反光学膜层的层数为4-10层，膜层由sio2和tio2或ti3o5交替沉积而成，si和ti比例为：si/ti＝1-1.7。
11、根据本发明的一些优选实施方面，所述光学色素涂层为单层涂层，单层涂层的厚度约为0.5-2um。
12、根据本发明的一些优选实施方面，所述过渡层为单层膜，单层膜的厚度约为5-20nm，优选为10nm。镀越厚，膜料成本越高，且对光的吸收越高。
13、根据本发明的一些优选实施方面，所述滤光片在入射角为0-35°中的任意两个角度下，在uv波段一侧透过率t＝30-60％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤8nm。
14、根据本发明的一些优选实施方面，所述滤光片在入射角为0°和35°时，在uv波段一侧透过率t＝30％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤8nm；所述滤光片在入射角为0°和35°时，在uv波段一侧透过率t＝50％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤4nm；所述滤光片在入射角为0°和35°时，在uv波段一侧透过率t＝60％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤4nm。
15、根据本发明的一些优选实施方面，所述滤光片在入射角为0-35°中的任意两个角度下，在ir波段一侧透过率t＝10-70％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤5nm。
16、根据本发明的一些优选实施方面，在入射角为0-35°中的任意两个角度下，在ir波段一侧透过率t＝10％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤5nm，在ir波段一侧透过率t＝20％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤5nm，在ir波段一侧透过率t＝40％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤5nm，在ir波段一侧透过率t＝50％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤5nm，在ir波段一侧透过率t＝70％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤4nm。
17、根据本发明的一些优选实施方面，所述滤光片在入射角为0-35°的任意一个角度下，在445-565nm波长范围内的最小透过率为80％以上，平均透过率为90％以上。
18、根据本发明的一些优选实施方面，所述滤光片在入射角为0-35°的任意一个角度下，在700-725nm波长范围内的最大透过率为1.7％以下，平均透过率为0.9％以下；在725-1100nm波长范围内的最大透过率为2％以下，平均透过率为0.2％以下。
19、本发明还提供了一种如上所述滤光片的制备方法，包括如下步骤：
20、在蓝玻璃基材的第一表面沉积单层铝酸镧，形成过渡层；
21、采用双段式旋涂工艺在所述过渡层上形成光学色素涂层；
22、在所述光学色素涂层上制备减反光学膜层；
23、在所述蓝玻璃基材的第二表面上制备红外截止光学膜层，得到所述滤光片；
24、所述第一表面和第二表面为所述蓝玻璃基材相对的两个表面。
25、根据本发明的一些优选实施方面，所述双段式旋涂工艺的参数为：第一段300-700rad/min，3-10s；第二段1000-2000rad/min，3-10s。优选地，第一段500rad/min，5s；第二段1300-1600rad/min，5s。
26、根据本发明的一些优选实施方面，形成光学色素涂层时，旋涂后的镜片需在惰性气氛中进行烘烤固化，烘烤过程中维持惰性气氛，保证旋涂后0°光谱uv波段t＝20％到t＝80％的波长偏移量≤60nm，0°光谱ir波段t＝80％到t＝40％的波长偏移量≤65nm。
27、优选地，烘烤温度为145-155℃烘烤110-130min，烘烤过程中的惰性气体流量为55-65sccm。更优选烘烤温度为150℃烘烤120min，烘烤过程中的氮气流量为60sccm。
28、根据本发明的一些优选实施方面，减反光学膜层的膜系设计标准为380-720nm反射的最大值小于1.5％，平均值小于0.5％。
29、根据本发明的一些优选实施方面，红外截止光学膜层膜系设计uv波长为408nm，设计ir波长为725nm。
30、具体的，在本发明的一些实施例中，所述滤光片的制备包括如下步骤：
31、步骤一、制备过渡层
32、将蓝玻璃基材放入镀膜设备中，抽真空至1.0*10-3pa及以下，在玻璃的第一表面采用pvd的方式沉积单层铝酸镧，形成过渡层。
33、将镀膜完成的镜片取下并进行超声波清洗。
34、将超声波清洗完成的镜片放入甩干机中甩干。
35、步骤二、光学色素涂层
36、对光学色素进行过滤。
37、将清洗完成的镜片取出，第一表面镀膜面朝上放置在旋涂仪的载台中心，抽真空。
38、采用双段式旋涂工艺，第一段低速旋转将色素均匀铺开至镜片表面，第二段高速旋转将多余色素甩出，最终形成需要的涂层厚度，形成光学色素涂层。
39、此双段工艺可提高旋涂涂层的均匀性，均匀性可达到整片不同位置波长差异小于2nm的水平。
40、解除真空，将旋涂完成的镜片取下并进行干燥。干燥为将放置有旋涂镜片的烘烤托盘放入无尘氮气烤箱中，烘烤温度为150℃，烘烤时间为120min，期间持续充氮流量为60sccm。
41、步骤三、减反光学膜层
42、干燥完成后将镜片取出，放入镀膜设备中，抽真空至1.0*10-3pa及以下，在镜片的旋涂面利用pvd的方式沉积减反光学薄膜。
43、将镀膜完成的镜片取下插入并进行超声波清洗。
44、将超声波清洗完成的镜片放入甩干机中甩干。
45、步骤四、红外截止光学膜层
46、将清洗完成的镜片放入镀膜设备中，抽真空至1.0*10-3pa及以下，在镜片的第二表面利用pvd的方式沉积红外截止光学膜层。
47、将镀膜完成的镜片取下并进行超声波清洗。
48、将超声波清洗完成的镜片放入甩干机中甩干，得到光学色素旋涂的滤光片成品。
49、本发明还提供了一种如上所述滤光片在镜头模组如手机镜头模组或相机镜头模组中的应用。
50、由于采用了以上的技术方案，相较于现有技术，本发明的有益之处在于：本发明的滤光片，在可见光波段透过高、近红外波段截止较低；在不同入射角度下光谱偏移量小，可以更好地做到过滤杂光和散光，避免杂散光在成像过程中引起眩光和鬼影问题；该滤光片用于手机镜头模组、相机镜头模组中时，可以大幅减少杂散光对成像的影响，提高设备的成像质量。
1.一种滤光片，其特征在于，依次包括红外截止光学膜层、基材、过渡层、光学色素涂层和减反光学膜层，所述基材为蓝玻璃，所述过渡层和红外截止光学膜层分别位于所述蓝玻璃相对的两个表面，所述过渡层的材质为铝酸镧。
2.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述光学色素涂层光谱在入射角为0°的情况下，在350-395nm波长范围内的平均透过率小于6％，在700-725nm波长范围内的平均透过率小于1％；uv波段t＝20％到t＝80％的波长偏移量≤60nm，ir波段t＝80％到t＝40％的波长偏移量≤65nm。
3.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述光学色素涂层采用双段式旋涂工艺制备得到，旋涂参数为：第一段300-700rad/min，3-10s；第二段1000-2000rad/min，3-10s。
4.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述光学色素涂层由光学色素制备得到，所述光学色素为日本触媒株式会社生产的型号为ix-2-kt-b的光学色素。
5.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述红外截止光学膜层的层数为35-45层，膜层由sio2和tio2或ti3o5交替沉积而成，si和ti比例为：si/ti＝1-2。
6.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述减反光学膜层的层数为4-10层，膜层由sio2和tio2或ti3o5交替沉积而成，si和ti比例为：si/ti＝1-1.7。
7.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述光学色素涂层为单层涂层，单层涂层的厚度为0.5-2um。
8.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述过渡层为单层膜，单层膜的厚度为5-20nm。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片在入射角为0-35°中的任意两个角度下，在uv波段一侧透过率t＝30-60％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤8nm。
10.根据权利要求9所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片在入射角为0°和35°时，在uv波段一侧透过率t＝30％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤8nm；在uv波段一侧透过率t＝50％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤4nm；在uv波段一侧透过率t＝60％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤4nm。
11.根据权利要求1-8任意一项所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片在入射角为0-35°中的任意两个角度下，在ir波段一侧透过率t＝10-70％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤5nm。
12.根据权利要求11所述的滤光片，其特征在于，在入射角为0-35°中的任意两个角度下，在ir波段一侧透过率t＝10％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤5nm，在ir波段一侧透过率t＝20％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤5nm，在ir波段一侧透过率t＝40％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤5nm，在ir波段一侧透过率t＝50％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤5nm，在ir波段一侧透过率t＝70％时，两个角度光谱的波长偏移量wavelength shift≤4nm。
13.根据权利要求1-8任意一项所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片在入射角为0-35°的任意一个角度下，在445-565nm波长范围内的最小透过率为80％以上，平均透过率为90％以上。
14.根据权利要求1-8任意一项所述的滤光片，其特征在于，所述滤光片在入射角为0-35°的任意一个角度下，在700-725nm波长范围内的最大透过率为1.7％以下，平均透过率为0.9％以下；在725-1100nm波长范围内的最大透过率为2％以下，平均透过率为0.2％以下。
15.一种如权利要求1-14任意一项所述的滤光片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，形成光学色素涂层时，旋涂后的镜片需在惰性气氛中进行烘烤固化，烘烤过程中维持惰性气氛，保证旋涂后0°光谱uv波段t＝20％到t＝80％的波长偏移量≤60nm，0°光谱ir波段t＝80％到t＝40％的波长偏移量≤65nm。
17.一种如权利要求1-14任意一项所述的滤光片在镜头模组中的应用。
