CN106397300B - 花青化合物、滤光片、使用滤光片的装置及树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可提供耐光性优异的滤光片的花青系化合物、使用该花青系化合物的滤光片、使用该滤光片的装置以及树脂组合物。本发明的花青化合物的特征在于:其为包含阴离子及阳离子的反荷离子结合体,且该阳离子是由式(I‑1)~式(I‑6)中任一个所表示。
Description
技术领域
本发明涉及一种新颖花青化合物、滤光片及使用滤光片的装置。
背景技术
在摄像机(video camera)、数码相机(digital still camera)、带相机功能的移动电话等固体摄像装置中使用作为彩色图像的固体摄像元件的电荷耦合元件(ChargeCoupled Device,CCD)或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor,CMOS)图像传感器(image sensor),但这些固体摄像元件在其受光部中使用对于人眼所无法感知的近红外线具有感度的硅光二极管。这些固体摄像元件中,必须进行使所述近红外线成为人眼所见为自然色调的视觉感度校正,多使用选择性透过或截止特定波长区域的光线的滤光片(例如近红外线截止滤光片)。
如上所述的近红外线截止滤光片以前使用利用各种方法来制造的滤光片。例如,日本专利特开平6-200113号公报(专利文献1)中记载有使用透明树脂作为基材,且使透明树脂中含有近红外线吸收色素而成的近红外线截止滤光片。特别是使用花青系化合物作为近红外线吸收色素的近红外线截止滤光片已广为人知(例如参照专利文献2及专利文献3)。
然而,花青系化合物通常对光的稳定性低,存在无法达成固体摄像元件用途所要求的耐光性的情况。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平6-200113号公报
[专利文献2]日本专利特开2007-219114号公报
[专利文献3]日本专利特开2010-072575号公报
发明内容
[发明所欲解决的课题]
本发明的课题在于对现有的近红外线截止滤光片等滤光片所具有的缺点加以改良,包括可提供耐光性优异的滤光片的花青系化合物、使用该花青系化合物的滤光片以及使用该滤光片的装置。
[解决课题的手段]
本发明者等人为了达成所述课题而进行了努力研究,结果发现,通过应用特定的花青系化合物而获得耐光性优异的滤光片,从而完成了本发明。将本申请发明的实施方式的例子示于以下。
[1]一种花青化合物,其特征在于:其为包含阴离子及阳离子的反荷离子结合体,且该阳离子是由下述通式(I-1)~通式(I-6)中任一个所表示,
[化1]
式(I-1)~式(I-6)中,
m及n分别表示0~5的整数,存在多个的D独立地表示碳原子、氮原子、氧原子或硫原子,
存在多个的Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh及Ri,以及R1、R2及R3分别独立地表示氢原子、卤素原子、羟基、羧基、硝基、氨基、酰胺基、酰亚胺基、氰基、硅烷基、-L1、-S-L2、-SS-L2、-SO2-L3、-N=N-L4或者选自由Rb与Rc、Rd与Re、Re与Rf、Rf与Rg、R2与Rh、Rh与Ri及R1与R2中的至少一种组合键结而成的下述式(A)~式(H)所表示的基团所组成的群组中的至少一种基团,
所述氨基、酰胺基、酰亚胺基及硅烷基可具有选自由碳数1~12的脂肪族烃基、碳数1~12的经卤素取代的烷基、碳数3~14的脂环式烃基、碳数6~14的芳香族烃基及碳数3~14的杂环基所组成的群组中的至少一种取代基L,
L1表示下述La~Le的任一个,
L2表示氢原子或下述La~Le的任一个,
L3表示羟基或下述La~Le的任一个,
L4表示下述La~Le的任一个,
(La)可具有所述取代基L的碳数1~12的脂肪族烃基
(Lb)可具有所述取代基L的碳数1~12的经卤素取代的烷基
(Lc)可具有所述取代基L的碳数3~14的脂环式烃基
(Ld)可具有所述取代基L的碳数6~14的芳香族烃基
(Le)可具有所述取代基L的碳数3~14的杂环基
Q1表示下述通式(q1),Q2表示下述通式(q2)~通式(q4)中任一个所表示的结构;
[化2]
式(A)~式(H)中,Rx与Ry的组合为Rb与Rc、Rd与Re、Re与Rf、Rf与Rg、Rg与Rh、Rh与Ri以及R1与R2的组合,
存在多个的RA~RL分别独立地表示氢原子、卤素原子、羟基、羧基、硝基、氨基、酰胺基、酰亚胺基、氰基、硅烷基、-L1、-S-L2、-SS-L2、-SO2-L3或-N=N-L4(L1~L4与所述式(I-1)~式(I-4)中所定义的L1~L4为相同含义),所述氨基、酰胺基、酰亚胺基及硅烷基可具有所述取代基L;
-C(=O)CaX2a+1 (q1)
-CbY2b+1 (q2)
-CcY2c-OCdY2d+1 (q3)
[化3]
式(q1)中,a表示1~5的整数,X表示氢原子或卤素原子,存在多个的X可相同,也可不同;式(q2)及式(q3)中,b~d分别表示1~5的整数,Y表示氢原子或卤素原子,存在多个的Y可相同,也可不同;式(q4)中,p表示1~5的整数,T1~T5分别独立地表示氢原子、卤素原子、-OCZ3或-OCeZ2eCZ3(e表示1~5的整数,Z表示氢原子或卤素原子,存在多个的Z可相同,也可不同);其中,X、Y及Z的至少一个为卤素原子。
[2]如项[1]所述的花青化合物,其特征在于:所述阴离子是由下述通式(II)所表示,
[化4]
式(II)中,Y1~Y20全部为氟原子,或者Y2、Y4、Y7、Y9、Y12、Y14、Y17、Y19为三氟甲基,其余的Y为氢原子。
[3]一种滤光片,其特征在于包括:基板,包括含有如项[1]或项[2]所述的花青化合物的透明树脂层;以及近红外线反射膜,形成于所述基板的至少一面上。
[4]如项[3]所述的滤光片,其中构成所述透明树脂层的透明树脂为选自由环状烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、芴聚碳酸酯系树脂、芴聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚对亚苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、(改性)丙烯酸系树脂、环氧系树脂、烯丙基酯系硬化型树脂以及倍半硅氧烷系紫外线硬化树脂所组成的群组中的至少一种树脂。
[5]如项[3]或项[4]所述的滤光片,其中所述近红外线反射膜形成于所述基板的两面上。
[6]如项[3]至项[5]中任一项所述的滤光片,其用于固体摄像装置。
[7]一种固体摄像装置,其包括如项[3]至项[6]中任一项所述的滤光片。
[8]一种相机模块,其包括如项[3]至项[6]中任一项所述的滤光片。
[9]一种树脂组合物,其含有:如项[1]或项[2]所述的花青化合物;以及选自由环状烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、芴聚碳酸酯系树脂、芴聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚对亚苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、(改性)丙烯酸系树脂、环氧系树脂、烯丙基酯系硬化型树脂以及倍半硅氧烷系紫外线硬化树脂所组成的群组中的至少一种树脂。
[发明的效果]
依据本发明,可提供耐光性优异的滤光片。
具体实施方式
以下,对本发明进行具体说明。
本发明的滤光片包括:基板,包括含有后述本发明的花青化合物(以下也称为“花青化合物(A)”或“化合物(A)”)的透明树脂层;以及近红外线反射膜,形成于所述基板的至少一面上。
[包括透明树脂层的基板]
构成本发明的滤光片的包括透明树脂层的基板(以下也简称为“基板”)可为单层,也可为多层(在多层的情况下,例如在成为基底的透明树脂层上积层有包含硬化树脂的外涂层等的构成),至少含有一种以上的化合物(A)作为近红外线吸收色素,吸收极大在波长700nm~1000nm、更优选为750nm~900nm的范围内,吸收极大波长下的透过率优选为10%以下,进而优选为8%以下。若基板的吸收极大波长或吸收极大波长下的透过率在所述范围内,则该基板可选择性且效率良好地截止近红外线,并且当在基板的面上制成近红外线反射膜时,可减低可见波长域~近红外波长域附近的光学特性的入射角依存性。
根据相机模块等的用途,也存在如下情况:在波长为400nm~700nm的所谓可见光区域,将含有化合物(A)的基板的厚度设为100μm时该基板的平均透过率必须为50%以上、优选为65%以上。
所述基板的厚度可根据所需的用途来适当选择,并无特别限制,优选为以该基板具有如上所述的入射角依存改良性的方式进行调整,更优选为30μm~250μm,进而优选为40μm~200μm,特别优选为50μm~150μm。
若基板的厚度在所述范围内,则可使利用该基板的滤光片小型化及轻量化,可适合用于如固体摄像装置等的各种用途。特别是在将所述基板用于相机模块等的透镜单元的情况下,可实现透镜单元的低背化,因此优选。
所述基板除了含有化合物(A),可更含有选自由方酸内鎓盐(squarylium)系化合物、化合物(A)以外的花青系化合物以及酞菁系化合物所组成的群组中的至少一种近红外线吸收色素(X)。通过使用所述基板,不仅可进一步减小可见波长域~近红外波长域的入射角依存性,而且可使吸收带的波形更尖锐,可获得视角广的滤光片。
所述化合物(A)与所述近红外线吸收色素(X)可包含于同一层中,也可包含于各别的层中。在包含于同一层中的情况下,例如可列举化合物(A)与近红外线吸收色素(X)均包含于同一透明树脂层中的形态,在包含于各别的层中的情况下,例如可列举在包含化合物(A)的透明树脂层上积层有包含所述近红外线吸收色素(X)的层的形态。
化合物(A)与近红外线吸收色素(X)更优选为包含于同一层中,在此种情况下,较包含于各别的层中的情况而言,更容易控制化合物(A)与近红外线吸收色素(X)的含量比率。
[花青化合物(A)]
本发明的花青化合物(A)为包含下述通式(I-1)~通式(I-6)的任一个所表示的阳离子(以下也将这些归纳称为“阳离子(I)”)与阴离子(以下也称为“阴离子(II)”)的反荷离子结合体。
《阳离子(I)》
[化5]
式(I-1)~式(I-6)中,
m及n分别表示0~5的整数,存在多个的D独立地表示碳原子、氮原子、氧原子或硫原子,
存在多个的Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh及Ri,以及R1、R2及R3分别独立地表示氢原子、卤素原子、羟基、羧基、硝基、氨基、酰胺基、酰亚胺基、氰基、硅烷基、-L1、-S-L2、-SS-L2、-SO2-L3、-N=N-L4或者选自由Rb与Rc、Rd与Re、Re与Rf、Rf与Rg、Rg与Rh、Rh与Ri及R1与R2中的至少一种组合键结而成的下述式(A)~式(H)所表示的基团所组成的群组中的至少一种基团,
所述氨基、酰胺基、酰亚胺基及硅烷基可具有选自由碳数1~12的脂肪族烃基、碳数1~12的经卤素取代的烷基、碳数3~14的脂环式烃基、碳数6~14的芳香族烃基及碳数3~14的杂环基所组成的群组中的至少一种取代基L,
L1表示下述La~Le的任一个,
L2表示氢原子或下述La~Le的任一个,
L3表示羟基或下述La~Le的任一个,
L4表示下述La~Le的任一个,
(La)可具有所述取代基L的碳数1~12的脂肪族烃基
(Lb)可具有所述取代基L的碳数1~12的经卤素取代的烷基
(Lc)可具有所述取代基L的碳数3~14的脂环式烃基
(Ld)可具有所述取代基L的碳数6~14的芳香族烃基
(Le)可具有所述取代基L的碳数3~14的杂环基
Q1表示下述通式(q1),Q2表示下述通式(q2)~通式(q4)中任一个所表示的结构。
[化6]
式(A)~式(H)中,Rx与Ry的组合为Rb与Rc、Rd与Re、Re与Rf、Rf与Rg、Rg与Rh、Rh与Ri以及R1与R2的组合,
存在多个的RA~RL分别独立地表示氢原子、卤素原子、羟基、羧基、硝基、氨基、酰胺基、酰亚胺基、氰基、硅烷基、-L1、-S-L2、-SS-L2、-SO2-L3或-N=N-L4(L1~L4与所述式(I-1)~式(I-4)中所定义的L1~L4为相同含义),所述氨基、酰胺基、酰亚胺基及硅烷基可具有所述取代基L。
-C(=O)CaX2a+1 (q1)
-CbY2b+1 (q2)
-CcY2c-OCdY2d+1 (q3)
[化7]
式(q1)中,a表示1~5的整数,X表示氢原子或卤素原子,存在多个的X可相同,也可不同。式(q2)及式(q3)中,b~d分别表示1~5的整数,Y表示氢原子或卤素原子,存在多个的Y可相同,也可不同。式(q4)中,p表示1~5的整数,T1~T5分别独立地表示氢原子、卤素原子、-OCZ3或-OCeZ2eCZ3(e表示1~5的整数,Z表示氢原子或卤素原子,存在多个的Z可相同,也可不同)。其中,X、Y及Z的至少一个为卤素原子。
所述La~Le优选为包含取代基的碳数的合计分别为50以下,进而优选为碳数40以下,特别优选为碳数30以下。若碳数多于该范围,则不仅存在色素的合成变得困难的情况,而且存在每单位重量的吸收强度变小的倾向。
所述La及L中的碳数1~12的脂肪族烃基例如可列举:甲基(Me)、乙基(Et)、正丙基(n-Pr)、异丙基(i-Pr)、正丁基(n-Bu)、仲丁基(s-Bu)、叔丁基(t-Bu)、戊基、己基、辛基、壬基、癸基及十二烷基等烷基;乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、丁烯基、1,3-丁二烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-戊烯基、己烯基及辛烯基等烯基;以及乙炔基、丙炔基、丁炔基、2-甲基-1-丙炔基、己炔基及辛炔基等炔基。
所述Lb及L中的碳数1~12的经卤素取代的烷基例如可列举:三氯甲基、三氟甲基、1,1-二氯乙基、五氯乙基、五氟乙基、七氯丙基及七氟丙基。
所述Lc及L中的碳数3~14的脂环式烃基例如可列举:环丁基、环戊基、环己基、环庚基及环辛基等环烷基;降冰片烷基及金刚烷基等多环脂环式基。
所述Ld及L中的碳数6~14的芳香族烃基例如可列举:苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、枯烯基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基、苊基(acenaphthyl)、萉基(phenalenyl)、四氢萘基、茚满基(indanyl)及联苯基。
所述Le及L中的碳数3~14的杂环基例如可列举:包含呋喃(furan)、噻吩(thiophene)、吡咯(pyrrole)、吡唑(pyrazole)、咪唑(imidazole)、三唑(triazole)、噁唑(oxazole)、噁二唑(oxadiazole)、噻唑(thiazole)、噻二唑(thiadiazole)、吲哚(indole)、吲哚啉(indoline)、假吲哚(indolenine)、苯并呋喃(benzofuran)、苯并噻吩(benzothiophene)、咔唑(carbazole)、二苯并呋喃(dibenzofuran)、二苯并噻吩(dibenzothiophene)、吡啶(pyridine)、嘧啶(pyrimidine)、吡嗪(pyrazine)、哒嗪(pyridazine)、喹啉(quinoline)、异喹啉(isoquinoline)、吖啶(acridine)、吗啉(morpholine)及吩嗪(phenazine)等杂环的基团。
所述La可列举所述的“碳数1~12的脂肪族烃基”、以及该脂肪族烃基更具有所述取代基L的基团,优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基、4-苯基丁基、2-环己基乙基,更优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、己基。
所述Lb可列举所述的“碳数1~12的经卤素取代的烷基”、以及该经卤素取代的烷基更具有所述取代基L的基团,优选为三氯甲基、五氯乙基、三氟甲基、五氟乙基、5-环己基-2,2,3,3-四氟戊基,更优选为三氯甲基、五氯乙基、三氟甲基、五氟乙基。
所述Lc可列举所述的“碳数3~14的脂环式烃基”、以及该脂环式烃基更具有所述取代基L的基团,优选为环丁基、环戊基、环己基、4-乙基环己基、环辛基、4-苯基环庚基,更优选为环戊基、环己基、4-乙基环己基。
所述Ld可列举所述的“碳数6~14的芳香族烃基”、以及该芳香族烃基更具有所述取代基L的基团,优选为苯基、1-萘基、2-萘基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、枯烯基、3,5-二-叔丁基苯基、4-环戊基苯基、2,3,6-三苯基苯基、2,3,4,5,6-五苯基苯基,更优选为苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、枯烯基、2,3,4,5,6-五苯基苯基。
所述Le可列举所述的“碳数3~14的杂环基”、以及该杂环基更具有所述取代基L的基团,优选为包含呋喃、噻吩、吡咯、吲哚、吲哚啉、假吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、吗啉的基团,更优选为包含呋喃、噻吩、吡咯、吗啉的基团。
所述La~Le可更具有选自由卤素原子、磺基、羟基、氰基、硝基、羧基、磷酸基及氨基所组成的群组中的至少一种原子或基团。如上所述的例子可列举:4-磺基丁基、4-氰基丁基、5-羧基戊基、5-氨基戊基、3-羟基丙基、2-磷酰基乙基、6-氨基-2,2-二氯己基、2-氯-4-羟基丁基、2-氰基环丁基、3-羟基环戊基、3-羧基环戊基、4-氨基环己基、4-羟基环己基、4-羟基苯基、2-羟基萘基、4-氨基苯基、2,3,4,5,6-五氟苯基、4-硝基苯基、包含3-甲基吡咯的基团、2-羟基乙氧基、3-氰基丙氧基、4-氟苯甲酰基、2-羟基乙氧基羰基、4-氰基丁氧基羰基。
所述Ra~Ri以及R1~R3中,可具有取代基L的氨基可列举:氨基、乙基氨基、二甲基氨基、甲基乙基氨基、二丁基氨基、二异丙基氨基等。
所述Ra~Ri以及R1~R3中,可具有取代基L的酰胺基可列举:酰胺基、甲基酰胺基、二甲基酰胺基、二乙基酰胺基、二丙基酰胺基、二异丙基酰胺基、二丁基酰胺基、α-内酰胺基、β-内酰胺基、γ-内酰胺基、δ-内酰胺基等。
所述Ra~Ri以及R1~R3中,可具有取代基L的酰亚胺基可列举:酰亚胺基、甲基酰亚胺基、乙基酰亚胺基、二乙基酰亚胺基、二丙基酰亚胺基、二异丙基酰亚胺基、二丁基酰亚胺基等。
所述Ra~Ri以及R1~R3中,可具有取代基L的硅烷基可列举:三甲基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、三苯基硅烷基、三乙基硅烷基等。
所述Ra~Ri以及R1~R3中,-S-L2可列举:硫醇基、甲基硫醚基、乙基硫醚基、丙基硫醚基、丁基硫醚基、异丁基硫醚基、仲丁基硫醚基、叔丁基硫醚基、苯基硫醚基、2,6-二-叔丁基苯基硫醚基、2,6-二苯基苯基硫醚基、4-枯基苯基硫醚基等。
所述Ra~Ri以及R1~R3中,-SS-L2可列举:二硫醚基、甲基二硫醚基、乙基二硫醚基、丙基二硫醚基、丁基二硫醚基、异丁基二硫醚基、仲丁基二硫醚基、叔丁基二硫醚基、苯基二硫醚基、2,6-二-叔丁基苯基二硫醚基、2,6-二苯基苯基二硫醚基、4-枯基苯基二硫醚基等。
所述Ra~Ri以及R1~R3中,-SO2-L3可列举:亚磺酰基(sulfoxyl)、甲磺酰基、乙基磺酰基、正丁基磺酰基、对甲苯磺酰基等。
所述Ra~Ri以及R1~R3中,-N=N-L4可列举:甲基偶氮基、苯基偶氮基、对甲基苯基偶氮基、对二甲基氨基苯基偶氮基等。
《阴离子(II)》
所述阴离子(II)若为花青系化合物的阴离子体,则并无特别限定,就提高花青化合物的耐光性的观点而言,例如可列举下述通式(II)所表示的阴离子。
[化8]
式(II)中,Y1~Y20全部为氟原子,或者Y2、Y4、Y7、Y9、Y12、Y14、Y17、Y19为三氟甲基,其余的Y为氢原子。
<近红外线吸收色素(X)>
所述近红外线吸收色素(X)为选自由方酸内鎓盐系化合物、酞菁系化合物以及所述化合物(A)以外的花青系化合物所组成的群组中的至少一种,特别优选为包含方酸内鎓盐系化合物。近红外线吸收色素(X)的吸收极大波长优选为620nm以上,进而优选为650nm以上,特别优选为670nm以上,且优选为小于800nm,进而优选为750nm以下,特别优选为730nm以下,且理想为在较同时所包含的化合物(A)的吸收极大波长更短的波长侧具有吸收极大。若吸收极大波长在如上所述的波长范围内,则不仅可使吸收带的波形更尖锐,而且可使近红外吸收色素的吸收带充分扩大,可达成更优异的入射角依存改良性能或重像减低效果。
所述基板中,相对于构成透明树脂层的透明树脂100重量份,近红外线吸收色素(X)的含量优选为0.01重量份~5.0重量份,更优选为0.02重量份~3.5重量份,特别优选为0.03重量份~2.5重量份。若近红外线吸收色素(X)的含量在所述范围内,则可使良好的近红外线吸收特性与高的可见光透过率并存。
《方酸内鎓盐系化合物》
方酸内鎓盐系化合物优选为包含选自由式(III-1)所表示的方酸内始盐系化合物以及式(III-2)所表示的方酸内始盐系化合物所组成的群组中的至少一种。
[化9]
式(III-1)中,Ra、Rb及Y满足下述(i)或(ii)的条件。
条件(i)
存在多个的Ra分别独立地表示氢原子、卤素原子、磺基、羟基、氰基、硝基、羧基、磷酸基、-L1或-NReRf基。Re及Rf分别独立地表示氢原子、-La、-Lb、-Lc、-Ld或-Le。
存在多个的Rb分别独立地表示氢原子、卤素原子、磺基、羟基、氰基、硝基、羧基、磷酸基、-L1或-NRgRh基。Rg及Rh分别独立地表示氢原子、-La、-Lb、-Lc、-Ld、-Le或-C(O)Ri基(Ri表示-La、-Lb、-Lc、-Ld或-Le)。
存在多个的Y分别独立地表示-NRjRk基。Rj及Rk分别独立地表示氢原子、-La、-Lb、-Lc、-Ld或-Le。
所述L1、La、Lb、Lc、Ld、Le分别独立地与所述式(I-1)~式(I-4)所定义的L1、La、Lb、Lc、Ld、Le为相同含义。
条件(ii)
一个苯环上的两个Ra中的至少一个与相同苯环上的Y相互键结,形成包含至少一个氮原子的构成原子数为5或6的杂环,所述杂环也可具有取代基,Rb以及未参与所述杂环的形成的Ra分别独立地与所述(i)的Rb及Ra为相同含义。
[化10]
式(III-2)中,X表示O、S、Se、N-Rc或者C-RdRd;存在多个的Rc分别独立地表示氢原子、-La、-Lb、-Lc、-Ld或-Le;存在多个的Rd分别独立地表示氢原子、卤素原子、磺基、羟基、氰基、硝基、羧基、磷酸基、-L1或-NReRf基,相邻的Rd彼此也可连结而形成可具有取代基的环;La~Le、L1与所述式(I-1)~式(I-4)中所定义的La~Le为相同含义,Re及Rf与所述(i)的Re及Rf为相同含义。
键结于所述方酸内鎓盐系化合物的中央的四员环上的左右的取代基可相同,也可不同,由于相同取代基者在合成上容易,故而优选。
所述方酸内鎓盐系化合物只要利用通常已知的方法来合成即可,例如可参照日本专利特开平1-228960号公报、日本专利特开2001-40234号公报、日本专利第3196383号公报等中记载的方法等来合成。
《酞菁系化合物》
酞菁系化合物可使用通常已知的任意结构的化合物,例如可利用日本专利第4081149号公报或“酞菁-化学与功能”(IPC,1997年)中记载的方法来合成。
《花青系化合物》
花青系化合物可使用除了化合物(A)以外通常已知的任意结构的化合物,例如可利用日本专利特开2009-108267号公报中记载的方法来合成。
<透明树脂>
所述基板可使用透明树脂来形成。
透明树脂只要不损及本发明的效果,则并无特别限制,例如为了形成确保热稳定性以及对膜的成形性,且可通过在100℃以上的蒸镀温度下进行的高温蒸镀来形成电介质多层膜的膜,可列举玻璃化转变温度(Tg)优选为110℃~380℃,更优选为110℃~370℃,进而优选为120℃~360℃的树脂。另外,若所述树脂的玻璃化转变温度为140℃以上,则获得可在更高的温度下蒸镀形成电介质多层膜的膜,因此特别优选。
作为透明树脂,可使用在形成包含该树脂的厚度为0.1mm的树脂板的情况下,该树脂板的全光线透过率(日本工业标准(Japanese Industrial Standards,JIS)K7105)优选为成为75%~95%、进而优选成为78%~95%、特别优选成为80%~95%的树脂。若使用全光线透过率成为所述范围的树脂,则所获得的基板作为光学膜而显示出良好的透明性。
透明树脂的利用凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography,GPC)法来测定的聚苯乙烯换算的重量平均分子量(Mw)通常为15,000~350,000,优选为30,000~250,000,数量平均分子量(Mn)通常为10,000~150,000,优选为20,000~100,000。
透明树脂例如可列举:环状烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、芴聚碳酸酯系树脂、芴聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺(芳酰胺)系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚对亚苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、(改性)丙烯酸系树脂、环氧系树脂、烯丙基酯系硬化型树脂以及倍半硅氧烷系紫外线硬化树脂。
《环状烯烃系树脂》
环状烯烃系树脂优选为由选自由下述式(X0)所表示的单体及下述式(Y0)所表示的单体所组成的群组中的至少一种单体所获得的树脂,以及通过将该树脂加以氢化而获得的树脂。
[化11]
式(X0)中,Rx1~Rx4分别独立地表示选自下述(i′)~(ix′)中的原子或基团,kx、mx及px分别独立地表示0或者正整数。
(i′)氢原子
(ii′)卤素原子
(iii′)三烷基硅烷基
(iv′)具有包含氧原子、硫原子、氮原子或硅原子的连结基的经取代或未经取代的碳数1~30的烃基
(v′)经取代或未经取代的碳数1~30的烃基
(vi′)极性基(其中(iv′)除外)
(vii′)Rx1与Rx2或者Rx3与Rx4相互键结而形成的亚烷基(其中,不参与所述键结的Rx1~Rx4分别独立地表示选自所述(i′)~(vi′)中的原子或基团)
(viii′)Rx1与Rx2或者Rx3与Rx4相互键结而形成的单环或多环的烃环或杂环(其中,不参与所述键结的Rx1~Rx4分别独立地表示选自所述(i′)~(vi′)中的原子或基团)
(ix′)Rx2与Rx3相互键结而形成的单环的烃环或杂环(其中,不参与所述键结的Rx1与Rx4分别独立地表示选自所述(i′)~(vi′)中的原子或基团)
[化12]
式(Y0)中,Ry1及Ry2分别独立地表示选自所述(i′)~(vi′)中的原子或基团,或者表示Ry1与Ry2相互键结而形成的单环或多环的脂环式烃、芳香族烃或者杂环,ky及py分别独立地表示0或者正整数。
《芳香族聚醚系树脂》
芳香族聚醚系树脂优选为具有选自由下述式(1)所表示的结构单元以及下述式(2)所表示的结构单元所组成的群组中的至少一种结构单元。
[化13]
式(1)中,R1~R4分别独立地表示碳数1~12的一价有机基,a~d分别独立地表示0~4的整数。
[化14]
式(2)中,R1~R4以及a~d分别独立地与所述式(1)中的R1~R4以及a~d为相同含义,Y表示单键、-SO2-或>C=O,R7及R8分别独立地表示卤素原子、碳数1~12的一价有机基或者硝基,g及h分别独立地表示0~4的整数,m表示0或1。其中,当m为0时,R7不为氰基。
另外,所述芳香族聚醚系树脂优选为更具有选自由下述式(3)所表示的结构单元以及下述式(4)所表示的结构单元所组成的群组中的至少一种结构单元。
[化15]
式(3)中,R5及R6分别独立地表示碳数1~12的一价有机基,Z表示单键、-O-、-S-、-SO2-、>C=O、-CONH-、-COO-或者碳数1~12的二价有机基,e及f分别独立地表示0~4的整数,n表示0或1。
[化16]
式(4)中,R7、R8、Y、m、g及h分别独立地与所述式(2)中的R7、R8、Y、m、g及h为相同含义,R5、R6、Z、n、e及f分别独立地与所述式(3)中的R5、R6、Z、n、e及f为相同含义。
《聚酰亚胺系树脂》
聚酰亚胺系树脂并无特别限制,若为在重复单元中包含酰亚胺键的高分子化合物即可,例如可利用日本专利特开2006-199945号公报或日本专利特开2008-163107号公报中记载的方法来合成。
《芴聚碳酸酯系树脂》
芴聚碳酸酯系树脂并无特别限制,若为包含芴部位的聚碳酸酯树脂即可,例如可利用日本专利特开2008-163194号公报中记载的方法来合成。
《芴聚酯系树脂》
芴聚酯系树脂并无特别限制,若为包含芴部位的聚酯树脂即可,例如可利用日本专利特开2010-285505号公报或日本专利特开2011-197450号公报中记载的方法来合成。
《氟化芳香族聚合物系树脂》
氟化芳香族聚合物系树脂并无特别限制,若为含有具有至少一个氟的芳香族环,与包含选自由醚键、酮键、砜键、酰胺键、酰亚胺键及酯键所组成的群组中的至少一个键的重复单元的聚合物即可,例如可利用日本专利特开2008-181121号公报中记载的方法来合成。
《市售品》
透明树脂的市售品可列举以下的市售品等。环状烯烃系树脂的市售品可列举:JSR股份有限公司制造的阿顿(Arton)、日本瑞翁(ZEON)股份有限公司制造的泽欧那(ZEONOR)、三井化学股份有限公司制造的阿佩尔(APEL)、宝理塑料(Polyplastics)股份有限公司制造的托帕斯(TOPAS)等。聚醚砜系树脂的市售品可列举住友化学股份有限公司制造的住化爱克赛(Sumikaexcel)PES等。聚酰亚胺系树脂的市售品可列举三菱瓦斯化学(MitsubishiGas Chemical)股份有限公司制造的内奥普利姆(Neopulim)L等。聚碳酸酯系树脂的市售品可列举帝人股份有限公司制造的普爱思(Pure-Ace)等。芴聚碳酸酯系树脂的市售品可列举三菱瓦斯化学股份有限公司制造的鲁皮泽塔(Lupizeta)EP-5000等。芴聚酯系树脂的市售品可列举大阪瓦斯化学(Osaka Gas Chemicals)股份有限公司制造的OKP 4HT等。丙烯酸系树脂的市售品可列举日本催化剂股份有限公司制造的阿克力比瓦(Acryviewa)等。倍半硅氧烷系紫外线硬化树脂的市售品可列举新日铁化学股份有限公司制造的西普拉斯(Silplus)等。
<其他成分>
所述基板也可在不损及本发明的效果的范围内,更含有抗氧化剂、近紫外线吸收剂、吸收近红外线的色素、荧光消光剂、以及金属络合物系化合物等添加刑。另外,在通过后述的流延成形来制造基板的情况下,可通过添加流平剂或消泡剂来容易地制造基板。这些其他成分可单独使用一种,也可并用两种以上。
所述近紫外线吸收剂例如可列举:偶氮甲碱系(azomethine)化合物、吲哚系化合物、苯并三唑系化合物、三嗪系化合物等。
所述抗氧化剂例如可列举:2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、2,2′-二氧基-3,3′-二-叔丁基-5,5′-二甲基二苯基甲烷、以及四[亚甲基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等。
所述吸收近红外线的色素例如可列举:二硫醇(dithiol)系色素、二亚铵(diimonium)系色素、卟啉(porphyrin)系色素、克酮鎓(croconium)系色素等。这些色素的结构并无特别限定,若不损及本发明的效果,则可使用通常已知的。
此外,这些添加剂可在制造基板时与树脂等一起混合,也可在制造树脂时添加。另外,添加量可根据所需的特性来适当选择,相对于树脂100重量份,通常为0.01重量份~5.0重量份,优选为0.05重量份~2.0重量份。
<基板的制造方法>
所述基板例如可通过熔融成形或者流延成形来形成,视需要,可在成形后,利用涂布抗反射剂、硬涂剂和/或抗静电剂等涂布剂的方法来制造。
《熔融成形》
所述基板可利用以下方法来制造:将使树脂与近红外线吸收色素熔融混练而获得的颗粒进行熔融成形的方法;将含有树脂与近红外线吸收色素的树脂组合物进行熔融成形的方法;或者将自包含近红外线吸收色素、树脂及溶剂的树脂组合物中去除溶剂而获得的颗粒进行熔融成形的方法等。熔融成形方法例如可列举:射出成形、熔融挤出成形或者吹塑成形等。
《流延成形》
所述基板也可利用以下方法来制造:将包含近红外线吸收色素、树脂及溶剂的树脂组合物流延于适当的基材上而去除溶剂的方法;将包含抗反射剂、硬涂剂和/或抗静电剂等涂布剂,近红外线吸收色素,以及树脂的树脂组合物流延于适当的基材上的方法;或者将包含抗反射剂、硬涂剂和/或抗静电剂等涂布剂,近红外线吸收色素,以及树脂的硬化性组合物流延于适当的基材上而使其硬化及干燥的方法等。
所述基材例如可列举:玻璃板、钢带(steel belt)、钢桶(steel drum)以及透明树脂(例如聚酯膜、环状烯烃系树脂膜)。
所述基板可通过自基材上剥离而获得,另外,只要不损及本发明的效果,也可不从基材上剥离,而是将基材与涂膜(透明树脂层)的积层体作为所述基板。
进而,也可利用在玻璃板、石英或透明塑料制等的光学零件上涂布所述树脂组合物而使溶剂干燥的方法,或者涂布所述硬化性组合物而使其硬化及干燥的方法等,在光学零件上直接形成透明树脂层。
利用所述方法来获得的基板中的残留溶剂量宜尽可能少。具体而言,相对于基板的重量,所述残留溶剂量优选为3重量%以下,更优选为1重量%以下,进而优选为0.5重量%以下。若残留溶剂量在所述范围内,则获得变形或者特性难以变化且可容易地发挥所需功能的基板。
[近红外线反射膜]
构成本发明的滤光片的近红外线反射膜为具有反射近红外线的能力的膜。本发明中,近红外线反射膜可设置于所述基板的单面,也可设置于两面。在设置于单面的情况下,制造成本或制造容易性优异,在设置于两面的情况下,可获得具有高强度且难以产生翘曲的滤光片。在将滤光片应用于固体摄像元件用途的情况下,优选为滤光片的翘曲小的,因此优选为将近红外线反射膜设置于基板的两面。
近红外线反射膜例如可列举:铝蒸镀膜、贵金属薄膜、使以氧化铟作为主成分且含有少量氧化锡的金属氧化物微粒子分散而成的树脂膜、将高折射率材料层与低折射率材料层交替积层而成的电介质多层膜。近红外线反射膜中,更优选为将高折射率材料层与低折射率材料层交替积层而成的电介质多层膜。
构成高折射率材料层的材料可使用折射率为1.7以上的材料,通常选择折射率为1.7~2.5的材料。所述材料例如可列举:以氧化钛、氧化锆、五氧化钽、五氧化铌、氧化镧、氧化钇、氧化锌、硫化锌、或者氧化铟等作为主成分,且含有少量(例如相对于主成分而为0重量%~10重量%)的氧化钛、氧化锡和/或氧化铈等的材料。
构成低折射率材料层的材料可使用折射率为1.6以下的材料,通常选择折射率为1.2~1.6的材料。所述材料例如可列举:二氧化硅、氧化铝、氟化镧、氟化镁及六氟化铝钠。
关于将高折射率材料层与低折射率材料层加以积层的方法,只要形成将这些材料层积层而成的电介质多层膜,则并无特别限制。例如,可在基板上,直接利用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)法、溅射法、真空蒸镀法、离子辅助蒸镀法或者离子镀法等,来形成将高折射率材料层与低折射率材料层交替积层而成的电介质多层膜。
通常若将所欲遮断的近红外线波长设为λ(nm),则高折射率材料层以及低折射率材料层的各层的厚度优选为0.1λ~0.5λ的厚度。λ(nm)的值例如为700nm~1400nm,优选为750nm~1300nm。若厚度为该范围,则以折射率(n)与膜厚(d)的积(n×d)为λ/4而算出的光学膜厚与高折射率材料层及低折射率材料层的各层的厚度成为大致相同的值,由于反射折射的光学特性的关系,存在可容易地控制特定波长的遮断透过的倾向。
电介质多层膜中的高折射率材料层与低折射率材料层的合计积层数优选为作为滤光片整体而为5层~60层,更优选为10层~50层。
进而,在形成介质多层膜时在基板上产生翘曲的情况下,为了消除该翘曲,可采取在基板两面形成电介质多层膜,或对基板的形成有电介质多层膜的面照射紫外线等电磁波的方法等。此外,在照射电磁波的情况下,可在电介质多层膜的形成中照射,也可在形成后另行照射。
[其他的功能膜]
本发明的滤光片可在不损及本发明的效果的范围内,出于提高基板或近红外线反射膜的表面硬度、提高耐化学品性、抗静电以及消除损伤等目的,而在基板与电介质多层膜等近红外线反射膜之间、基板的与设置有近红外线反射膜的面为相反侧的面、或者近红外线反射膜的与设置有基板的面为相反侧的面上,适当设置抗反射膜、硬涂膜或抗静电膜等功能膜。
本发明的滤光片可包括一层包含所述功能膜的层,也可包括两层以上。在本发明的滤光片包括两层以上的包含所述功能膜的层的情况下,可包括两层以上的相同层,也可包括两层以上的不同层。
积层功能膜的方法并无特别限制,可列举:以与所述相同的方式,将抗反射剂、硬涂剂和/或抗静电剂等涂布剂等在树脂制基板或近红外线反射膜上进行熔融成形或流延成形的方法等。
另外,也可通过以下方式来制造:利用棒涂布机等将包含所述涂布剂等的硬化性组合物涂布于基板或者红外线反射膜上后,通过紫外线照射等进行硬化。
所述涂布剂可列举紫外线(ultraviolet,UV)/电子束(electron beam,EB)硬化型树脂或热硬化型树脂等,具体而言,可列举:乙烯基化合物类或氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、丙烯酸酯系、环氧系及环氧丙烯酸酯系树脂等。包含这些涂布剂的所述硬化性组合物可列举:乙烯基系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、丙烯酸酯系、环氧系及环氧丙烯酸酯系硬化性组合物等。
另外,所述硬化性组合物也可包含聚合引发剂。所述聚合引发剂可使用公知的光聚合引发剂或者热聚合引发剂,也可将光聚合引发剂与热聚合引发剂并用。聚合引发剂可单独使用一种,也可并用两种以上。
所述硬化性组合物中,在将硬化性组合物的总量设为100重量%的情况下,聚合引发剂的调配比例优选为0.1重量%~10重量%,更优选为0.5重量%~10重量%,进而优选为1重量%~5重量%。若聚合引发剂的调配比例在所述范围内,则可获得硬化性组合物的硬化特性及操作性优异且具有所需硬度的抗反射膜、硬涂膜或抗静电膜等功能膜。
进而,所述硬化性组合物中也可添加有机溶剂作为溶剂,有机溶剂可使用公知的。有机溶剂的具体例可列举:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、辛醇等醇类;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等酯类;乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚等醚类;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类。这些溶剂可单独使用一种,也可并用两种以上。
所述功能膜的厚度优选为0.1μm~20μm,进而优选为0.5μm~10μm,特别优选为0.7μm~5μm。
另外,出于提高基板与功能膜和/或近红外线反射膜的密合性、或功能膜与近红外线反射膜的密合性的目的,也可对基板或功能膜的表面进行电晕处理或等离子处理等表面处理。
[滤光片的特性等]
本发明的滤光片包括所述基板。因此,本发明的滤光片的透过率特性优异,在使用时不受制约。另外,基板中所含的化合物(A)由于在波长700nm~1000nm下具有吸收极大,故而可有效率地吸收近红外光,通过与所述近红外线反射膜加以组合,可获得入射角依存性少的滤光片。
在将所述滤光片用于固体摄像元件用途的情况下,优选为可见光透过率高的。特别是近年来,在相机模块中也加强高画质化的要求,为了提高摄像感度或色再现性,必须提高波长为430nm~460nm的短波长侧的透过率。具体而言,波长430nm~460nm的平均透过率优选为81%以上,更优选为83%以上,特别优选为85%以上。另外,波长461nm~580nm的平均透过率也同样优选为高的,优选为85%以上,更优选为88%以上,特别优选为90%以上。若在各个波长域中,平均透过率在该范围内,则在用于固体摄像元件用途的情况下,可达成优异的摄像感度及色再现性。
在将所述滤光片用于固体摄像元件用途的情况下,优选为近红外波长域的透过率低的。特别是波长800nm~1000nm的区域已知固体摄像元件的受光感度相对较高,通过减低该波长域的透过率,可有效地进行相机图像与人眼的视觉感度校正,可达成优异的色再现性。波长800nm~1000nm的平均透过率优选为15%以下,进而优选为10%以下,特别优选为5%以下。若波长800nm~1000nm的平均透过率在该范围内,则可充分地截止近红外线,可达成优异的色再现性,因此优选。
[滤光片的用途]
本发明的滤光片的视角广,且具有优异的近红外线截止能力等。因此,可有效用于相机模块的CCD或CMOS图像传感器等固体摄像元件的视觉感度校正用途。特别是可用于数码相机、移动电话用相机、数码摄像机、个人计算机用相机、监控摄像机、汽车用相机、电视、汽车导航系统用车载装置、个人数字助理、电子游戏机、便携式游戏机、指纹识别系统用装置、数字音乐播放器等。进而,也可用作安装于汽车或建筑物等的玻璃等上的热射线截止滤光片等。
[固体摄像装置]
本发明的固体摄像装置包括本发明的滤光片。此处,所谓固体摄像装置是CCD或CMOS图像传感器等包括固体摄像元件的图像传感器,具体而言可用于数码相机、移动电话用相机、数码摄像机等用途。例如,本发明的相机模块包括本发明的滤光片。
[实施例]
以下,基于实施例,对本发明进行更具体的说明,但本发明不受这些实施例的任何限定。此外,只要无特别说明,则“份”是指“重量份”。另外,各物性值的测定方法及物性的评价方法如下所述。
<分子量>
树脂的分子量是考虑到各树脂对溶剂的溶解性等,利用下述(a)或(b)的方法进行测定。
(a)使用沃特世(WATERS)公司制造的凝胶渗透色谱(GPC)装置(150C型,管柱:东曹(Tosoh)公司制造的H型管柱,展开溶剂:邻二氯苯),测定标准聚苯乙烯换算的重量平均分子量(Mw)以及数量平均分子量(Mn)。
(b)使用东曹公司制造的GPC装置(HLC-8220型,管柱:TSKgel α-M,展开溶剂:THF),测定标准聚苯乙烯换算的重量平均分子量(Mw)以及数量平均分子量(Mn)。
<玻璃化转变温度(Tg)>
使用SII纳米技术(SII NanoTechnology)股份有限公司制造的示差扫描热量计(DSC6200),在升温速度:每分钟20℃、氮气流下进行测定。
<分光透过率>
吸收极大、各波长域中的透过率是使用日立高新技术(HitachiHightechnologies)股份有限公司制造的分光光度计(U-4100)来测定。
<花青化合物的耐光性评价>
使基板在室内荧光灯下暴露500小时,对树脂中所含的近红外线吸收色素的耐光性(环境光耐性)进行评价。关于耐光性,根据基板的吸收强度最高的波长(以下称为“λa”;在基板具有多个吸收极大的情况下,λa为其中吸收强度最高的波长)下的荧光灯暴露前后的吸光度变化,算出色素残存率(%)来进行评价。在荧光灯下暴露500小时后的色素残存率优选为90%以上,进而优选为95%以上。
[合成例]
<树脂合成例1>
将100份的下述式(a)所表示的8-甲基-8-甲氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二-3-烯(以下也称为“DNM”)、18份的1-己烯(分子量调节剂)以及300份的甲苯(开环聚合反应用溶媒),加入至经氮气置换的反应容器中,将该溶液加热至80℃。继而,向反应容器内的溶液中,添加作为聚合催化剂的三乙基铝的甲苯溶液(0.6mol/liter)0.2份、以及甲醇改性的六氯化钨的甲苯溶液(浓度为0.025mol/liter)0.9份,将该溶液在80℃下加热搅拌3小时,借此进行开环聚合反应而获得开环聚合体溶液。该聚合反应中的聚合转化率为97%。
[化17]
将以所述方式获得的1,000份的开环聚合体溶液加入至高压釜中,向该开环聚合体溶液中添加0.12份的RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3,在氢气压为100kg/cm2、反应温度为165℃的条件下,加热搅拌3小时来进行氢化反应。将所获得的反应溶液(氢化聚合体溶液)冷却后,将氢气泄压。将该反应溶液注入至大量的甲醇中来分离回收凝固物,将其干燥,获得氢化聚合体(以下也称为“树脂A”)。所获得的树脂A的数量平均分子量(Mn)为32,000,重量平均分子量(Mw)为137,000,玻璃化转变温度(Tg)为165℃。
<花青化合物合成例1>
(1)将本合成例中的第一阶段的反应流程示于以下。
[化18]
向经氮气置换的二甲基甲酰胺(dimethylformamide,DMF)中,添加所述反应流程中所示的化合物a(2.9mmol)以及化合物b(5.8mmol),在120℃下搅拌3小时来进行反应。将产物以二乙醚进行提取,利用硅胶管柱进行纯化,获得化合物c。化合物c的产率为51%。另外,将NMR测定的结果示于以下。
1H NMR(DMSO-d6)δ1.33(t,J=7.0Hz,6H),1.87(brs,2H),1.91(s,12H),2.73(t,J=5.9Hz,4H),4.36(q,J=7.0Hz,4H),6.32(d,J=14.3Hz,2H),7.49(t,J=7.7Hz,2H),7.63(t,J=7.6Hz,2H),7.76(d,J=9.0Hz,2H),8.03(d,J=8.1Hz,2H),8.06(d,J=9.0Hz,2H),8.25(d,8.5Hz 2H),8.32(d,J=14.3Hz)。
(2)继而,将本合成例中的第二阶段的反应流程示于以下。
[化19]
使所获得的化合物c(1mmol)溶解于经氮气置换的乙腈中,添加乙胺(4mmol)及二异丙基乙胺(2mmol),进行1小时加热回流。将反应溶液添加于二乙醚(200ml)中,利用抽吸过滤将析出的固体回收,利用硅胶管柱色谱法(二氯甲烷∶甲醇=20∶1)进行纯化。使所获得的化合物溶解于经氮气置换的二氯甲烷中,在0℃下添加三氟乙酸酐(0.7mmol)以及二异丙基乙胺(3mmol)来进行反应。然后,将反应溶液添加于二乙醚(100ml)中,利用抽吸过滤将析出的固体回收,利用硅胶管柱色谱法(二氯甲烷∶甲醇=30∶1)进行纯化。所获得的化合物d的产率为53%。
(3)继而,将本合成例中的第三阶段的反应流程示于以下。
[化20]
使所获得的化合物d溶解于丙酮中,添加对应的金属硼盐,在室温下进行盐交换,借此获得化合物e(以下也称为“花青化合物1”)。化合物e的产率为60%。另外,将NMR测定的结果示于以下。
1H NMR(CDCl3)δ1.47(m,9H),1.90(s,6H),1.96(s,6H),2.64(m,4H),3.95(q,J=7.2Hz,2H),4.16(q,J=7.0Hz,4H),6.15(d,J=13.8Hz,2H),7.35(d,J=7.4Hz,2H),7.50(t,J=7.6Hz,2H),7.63(t,J=7.6Hz,2H),7.70(d,J=13.8Hz,2H),7.96(d,J=8.7Hz,4H),8.10(d,J=8.7Hz,2H)。
<花青化合物合成例2>
除了在花青化合物合成例1的第二阶段中,将乙胺变更为单氟乙胺盐酸盐以外,利用与花青化合物合成例1相同的方法来获得下述式所表示的花青化合物2。
[化21]
<花青化合物合成例3>
除了在花青化合物合成例1的第二阶段中,将三氟乙酸酐变更为乙酰氯以外,利用与花青化合物合成例1相同的方法来获得下述式所表示的花青化合物3。
[化22]
<花青化合物合成例4>
除了在花青化合物合成例1的第一阶段中,将化合物a变更为下述化合物f以外,利用与花青化合物合成例1相同的方法来获得下述式所表示的花青化合物4。
[化23]
[化24]
<花青化合物合成例5>
除了在花青化合物合成例4的第二阶段中,将乙胺变更为单氟乙胺盐酸盐以外,利用与花青化合物合成例4相同的方法来获得下述式所表示的花青化合物5。
[化25]
[实施例1]
向容器中添加树脂合成例1中获得的树脂A(100重量份)、花青化合物合成例1中获得的花青化合物1(0.08重量份)、以及二氯甲烷,获得树脂浓度为20重量%的溶液。继而,将所获得的溶液流延于平滑的玻璃板上,在20℃下干燥8小时而形成涂膜后,自玻璃板上剥离涂膜。进而将剥离的涂膜在减压下,在100℃下干燥8小时,获得厚度为0.1mm、纵为60mm、横为60mm的基板。测定该基板的分光透过率,求出树脂制基板的λa,结果为843nm。另外,对该基板进行耐光性评价,结果为,色素残存率为96.0%。将结果示于表1中。
[实施例2]以及[参考例1]
除了在实施例1中,采用表1所示的花青化合物来代替花青化合物1以外,以与实施例1相同的方式制造厚度为0.1mm的滤光片。将评价结果示于表1中。
[表1]
实施例1 | 实施例2 | 参考例1 | |
花青化合物 | 1 | 2 | 3 |
吸收极大波长(nm) | 843 | 844 | 828 |
色素残存率(%) | 96 | 95.2 | 93.1 |
[产业上的可利用性]
本发明的滤光片可适合用于数码相机、移动电话用相机、数码摄像机、个人计算机用相机、监控摄像机、汽车用相机、电视、汽车导航系统用车载装置、个人数字助理、电子游戏机、便携式游戏机、指纹识别系统用装置、数字音乐播放器等。进而,也可适合用作安装于汽车或建筑物等的玻璃等上的热射线截止滤光片等。
Claims (8)
1.一种花青化合物,其特征在于:其为包含阴离子及阳离子的反荷离子结合体,且所述阳离子是由下述通式(I-2)所表示,所述阴离子是由下述通式(II)所表示,
式(I-2)中,
m及n分别表示0,存在多个的D独立地表示碳原子,
Ra表示乙基,Rb、Rc分别独立地表示甲基,Rd、Re、Rf、Rg、Rh及Ri分别独立地表示氢原子,R1、R2及R3分别独立地表示氢原子,
Q1表示下述通式(q1),Q2表示下述通式(q2-1)~通式(q2-2)中任一个所表示的结构,
-C(=O)CaX2a+1 (q1)
-CH2CH3 (q2-1)
-CH2CH2F (q2-2)
式(q1)中,a表示1,X表示氟原子,
式(II)中,Y1~Y20全部为氟原子,或者Y2、Y4、Y7、Y9、Y12、Y14、Y17、Y19为三氟甲基,其余的Y为氢原子。
2.一种滤光片,其特征在于包括:基板,包括含有根据权利要求1所述的花青化合物的透明树脂层;以及近红外线反射膜,形成于所述基板的至少一面上。
3.根据权利要求2所述的滤光片,其中构成所述透明树脂层的透明树脂为选自由环状烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、芴聚碳酸酯系树脂、芴聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚对亚苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、丙烯酸系树脂、改性丙烯酸系树脂、环氧系树脂、烯丙基酯系硬化型树脂以及倍半硅氧烷系紫外线硬化树脂所组成的群组中的至少一种树脂。
4.根据权利要求2或3所述的滤光片,其中所述近红外线反射膜形成于所述基板的两面上。
5.根据权利要求2或3所述的滤光片,其用于固体摄像装置。
6.一种固体摄像装置,其包括根据权利要求2至5中任一项所述的滤光片。
7.一种相机模块,其包括根据权利要求2至5中任一项所述的滤光片。
8.一种树脂组合物,其含有:根据权利要求1所述的花青化合物;以及选自由环状烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、芴聚碳酸酯系树脂、芴聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚对亚苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、丙烯酸系树脂、改性丙烯酸系树脂、环氧系树脂、烯丙基酯系硬化型树脂以及倍半硅氧烷系紫外线硬化树脂所组成的群组中的至少一种树脂。
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Rational Molecular Design and Synthesis of Highly Thermo- and Photostable Near-Infrared-Absorbing Heptamethine Cyanine Dyes with the Use of Fluorine Atoms;Kazumasa Funabiki et al.;《Chemistry-A European Journal》;20160722;第22卷(第35期);第12282-12285页和supporting information * |
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