CN117083543A - 滤光片 - Google Patents
滤光片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117083543A CN117083543A CN202280017246.2A CN202280017246A CN117083543A CN 117083543 A CN117083543 A CN 117083543A CN 202280017246 A CN202280017246 A CN 202280017246A CN 117083543 A CN117083543 A CN 117083543A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon atoms
- substituent
- transmittance
- wavelength
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 14
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 238
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 105
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 80
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 45
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 45
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 217
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 152
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 152
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 144
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 139
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 99
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 96
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 61
- -1 1-dimethylpropyl Chemical group 0.000 claims description 45
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 39
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 29
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 29
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 24
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 21
- MZZSDCJQCLYLLL-UHFFFAOYSA-N Secalonsaeure A Natural products COC(=O)C12OC3C(CC1=C(O)CC(C)C2O)C(=CC=C3c4ccc(O)c5C(=O)C6=C(O)CC(C)C(O)C6(Oc45)C(=O)OC)O MZZSDCJQCLYLLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 14
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 claims description 14
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 13
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 12
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 12
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 12
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 11
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 11
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 9
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 9
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 5
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 75
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 65
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 60
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 56
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 52
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 48
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 48
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 23
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000002585 base Substances 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- ZCSHNCUQKCANBX-UHFFFAOYSA-N lithium diisopropylamide Chemical compound [Li+].CC(C)[N-]C(C)C ZCSHNCUQKCANBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 8
- 125000000565 sulfonamide group Chemical group 0.000 description 8
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 7
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 7
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 7
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 238000003818 flash chromatography Methods 0.000 description 5
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 5
- HZNVUJQVZSTENZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone Chemical compound ClC1=C(Cl)C(=O)C(C#N)=C(C#N)C1=O HZNVUJQVZSTENZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 4
- HXITXNWTGFUOAU-UHFFFAOYSA-N phenylboronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=CC=C1 HXITXNWTGFUOAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 4
- ANRHNWWPFJCPAZ-UHFFFAOYSA-M thionine Chemical group [Cl-].C1=CC(N)=CC2=[S+]C3=CC(N)=CC=C3N=C21 ANRHNWWPFJCPAZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IHXWECHPYNPJRR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxycyclobut-2-en-1-one Chemical compound OC1=CC(=O)C1 IHXWECHPYNPJRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- BPTABBGLHGBJQR-UHFFFAOYSA-N [3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl]boronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC(C(F)(F)F)=CC(C(F)(F)F)=C1 BPTABBGLHGBJQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 125000004196 benzothienyl group Chemical group S1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- ZUBZATZOEPUUQF-UHFFFAOYSA-N isopropylhexane Natural products CCCCCCC(C)C ZUBZATZOEPUUQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- VUQUOGPMUUJORT-UHFFFAOYSA-N methyl 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound COS(=O)(=O)C1=CC=C(C)C=C1 VUQUOGPMUUJORT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 3
- PJGSXYOJTGTZAV-UHFFFAOYSA-N pinacolone Chemical compound CC(=O)C(C)(C)C PJGSXYOJTGTZAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 125000000335 thiazolyl group Chemical group 0.000 description 3
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RFRXIWQYSOIBDI-UHFFFAOYSA-N benzarone Chemical compound CCC=1OC2=CC=CC=C2C=1C(=O)C1=CC=C(O)C=C1 RFRXIWQYSOIBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000499 benzofuranyl group Chemical group O1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 2
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 2
- VRZVPALEJCLXPR-UHFFFAOYSA-N ethyl 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound CCOS(=O)(=O)C1=CC=C(C)C=C1 VRZVPALEJCLXPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000005303 fluorophosphate glass Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- NXPHGHWWQRMDIA-UHFFFAOYSA-M magnesium;carbanide;bromide Chemical compound [CH3-].[Mg+2].[Br-] NXPHGHWWQRMDIA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KVFIZLDWRFTUEM-UHFFFAOYSA-N potassium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [K+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F KVFIZLDWRFTUEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- WJKHJLXJJJATHN-UHFFFAOYSA-N triflic anhydride Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)OS(=O)(=O)C(F)(F)F WJKHJLXJJJATHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- BMQDAIUNAGXSKR-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,3-dimethylbutan-2-yl)oxyboronic acid Chemical compound CC(C)(O)C(C)(C)OB(O)O BMQDAIUNAGXSKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPXKIFWZOQVOLN-UHFFFAOYSA-N 1-(1-adamantyl)adamantane Chemical group C1C(C2)CC(C3)CC2CC13C(C1)(C2)CC3CC2CC1C3 MPXKIFWZOQVOLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XWCIICLTKWRWCI-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4,6-trimethylphenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=C(C)C=C(C)C=C1C XWCIICLTKWRWCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFEIMKNQOIFKSW-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-4-methylquinoline Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC(Cl)=NC2=C1 PFEIMKNQOIFKSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJBCRXCAPCODGX-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-n-(2-methylpropyl)propan-1-amine Chemical compound CC(C)CNCC(C)C NJBCRXCAPCODGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIQUQKNJJTLSZ-UHFFFAOYSA-N 4-butylaniline Chemical compound CCCCC1=CC=C(N)C=C1 OGIQUQKNJJTLSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APLVPBUBDFWWAD-UHFFFAOYSA-N 4-methylquinolin-2(1H)-one Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC(=O)NC2=C1 APLVPBUBDFWWAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 241000801118 Lepidium Species 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NSGDYZCDUPSTQT-UHFFFAOYSA-N N-[5-bromo-1-[(4-fluorophenyl)methyl]-4-methyl-2-oxopyridin-3-yl]cycloheptanecarboxamide Chemical compound Cc1c(Br)cn(Cc2ccc(F)cc2)c(=O)c1NC(=O)C1CCCCCC1 NSGDYZCDUPSTQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical class C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical group C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001351 alkyl iodides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 1
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 description 1
- XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N benzo[de]isoquinoline-1,3-dione Chemical class C1=CC(C(=O)NC2=O)=C3C2=CC=CC3=C1 XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004618 benzofuryl group Chemical group O1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000001164 benzothiazolyl group Chemical group S1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;methyl 2-methylprop-2-enoate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.COC(=O)C(C)=C.CCCCOC(=O)C=C QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 description 1
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonic acid Substances OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- HVTICUPFWKNHNG-UHFFFAOYSA-N iodoethane Chemical compound CCI HVTICUPFWKNHNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- VYFOAVADNIHPTR-UHFFFAOYSA-N isatoic anhydride Chemical compound NC1=CC=CC=C1CO VYFOAVADNIHPTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2-dicarboxylic acid Chemical class C1=CC=CC2=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C21 KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000004893 oxazines Chemical class 0.000 description 1
- 150000002917 oxazolidines Chemical class 0.000 description 1
- AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N oxophosphane Chemical compound P=O AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003538 pentan-3-yl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000412 polyarylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- XLUBVTJUEUUZMR-UHFFFAOYSA-B silicon(4+);tetraphosphate Chemical compound [Si+4].[Si+4].[Si+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XLUBVTJUEUUZMR-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 229910001495 sodium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- PNGLEYLFMHGIQO-UHFFFAOYSA-M sodium;3-(n-ethyl-3-methoxyanilino)-2-hydroxypropane-1-sulfonate;dihydrate Chemical compound O.O.[Na+].[O-]S(=O)(=O)CC(O)CN(CC)C1=CC=CC(OC)=C1 PNGLEYLFMHGIQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 125000004587 thienothienyl group Chemical group S1C(=CC2=C1C=CS2)* 0.000 description 1
- ARYHTUPFQTUBBG-UHFFFAOYSA-N thiophen-2-ylboronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=CS1 ARYHTUPFQTUBBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B23/00—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
- C09B23/02—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups
- C09B23/06—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups three >CH- groups, e.g. carbocyanines
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/22—Absorbing filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
本发明涉及一种滤光片,所述滤光片包含在720nm~770nm的范围内具有最大吸收波长且由下式(A)表示的近红外线吸收色素A。[R1表示碳原子数为1~12的烷基等,R2表示碳原子数为3~12的仲烷基、碳原子数为4~12的叔烷基、碳原子数为3~13的环烷基、碳原子数为6~12的芳基、碳原子数为3~12的杂芳基或‑SiR101R102R103,R3~R7、R11~R13各自独立地表示氢原子或一价有机基团等,X‑表示一价阴离子物种。]
Description
技术领域
本发明涉及透射可见光区域的光并且阻隔近红外波长范围的光的滤光片。
背景技术
在使用了固态成像元件的成像装置中,为了良好地再现色调并得到鲜明的图像,使用透射可见光区域的光(以下也称为“可见光”)并且阻隔近红外波长范围的光(以下也称为“近红外光”)的滤光片。
在此,在摄像头模块中使用的成像元件的700nm~800nm的近红外区域的灵敏度高,即使是微少的光也会成为光斑、重影的原因,因此要求阻隔该区域的光。
作为阻隔近红外区域的光的方法,一般为利用了介质多层膜的反射的方法。但是,被介质多层膜反射的光在摄像头模块内的透镜-介质多层膜之间发生多重反射,该反射光入射到成像装置中,由此有可能产生重影、光斑。
在专利文献1中记载了为了通过吸收特性弥补近红外区域的多重反射光向成像元件中的入射,通过使用多种近红外线吸收色素而具有宽吸收波段的滤光片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2019/022069号
发明内容
发明所要解决的问题
但是,对于在专利文献1中记载的滤光片,可见光也被为了扩大吸收宽度而添加的多种近红外线吸收色素吸收,存在包含在成像装置的传感器的视觉辨认性方面特别重要的蓝色波段在内的可见光区域的透射率降低的问题。
本发明的目的在于提供兼具在近红外区域中特别是700nm~800nm的范围的高阻隔性和在可见光区域中特别是420nm~500nm的蓝色波段的高透射性的滤光片。
用于解决问题的手段
本发明提供具有以下构成的滤光片。
[1]一种滤光片,所述滤光片具有基材和介质多层膜,所述介质多层膜作为最外层层叠在上述基材的至少一个主面侧,上述基材具有包含近红外线吸收色素和树脂的树脂膜,其中,上述近红外线吸收色素包含近红外线吸收色素A,所述近红外线吸收色素A在二氯甲烷中在720nm~770nm的波长范围内具有最大吸收波长λmax(A),并且由下式(A)表示。
[上式中的符号的含义如下所述。
R1各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烯基、可以具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为7~13的芳烷基。
R2各自独立地表示碳原子数为3~12的仲烷基、碳原子数为4~12的叔烷基、可以具有取代基的碳原子数为3~13的环烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为3~12的杂芳基或-SiR101R102R103。
R101~R103各自独立地表示碳原子数为1~6的烷基或可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基。
R3~R7各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为1~12的烷氧基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7~13的芳烷基、-NR104R105、-C(=O)R106、-C(=O)NR107R108、-SO2R109或-SO2NR110R111。在此,R104、R105各自独立地为氢原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为1~12的羰基。R106为可以具有取代基的碳原子数为1~20的烷基。R107~R111各自独立地为可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基。
R11~R13各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基,可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或-NR112R113。在此,R112、R113各自独立地为可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的羰基。
X-表示一价阴离子物种。]
发明效果
根据本发明,能够提供兼具在近红外区域中特别是700nm~800nm的范围的高阻隔性和在可见光区域中特别是420nm~500nm的蓝色波段的透射性的滤光片。
附图说明
图1为示意性地表示一个实施方式的滤光片的一例的剖视图。
图2为示意性地表示一个实施方式的滤光片的另一例的剖视图。
图3为示意性地表示一个实施方式的滤光片的另一例的剖视图。
图4为示意性地表示一个实施方式的滤光片的另一例的剖视图。
图5为表示例6-2、例6-6、例6-10、例6-12和例6-14的滤光片的光谱透射率曲线的图。
图6为将图5的光谱透射率曲线的近红外区域放大后的图。
图7为将图5的光谱透射率曲线的蓝色波段放大后的图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。
在本说明书中,有时将近红外线吸收色素简称为“NIR色素”,将紫外线吸收色素简称为“UV色素”。
在本说明书中,将由式(A)表示的化合物称为化合物(A)。由其它式表示的化合物也同样。将包含化合物(A)的色素也称为色素(A),其它色素也同样。另外,将由式(a)表示的基团也记载为基团(a),由其它式表示的基团也同样。
在本说明书中,内部透射率是指由{实测透射率/(100-反射率)}×100的公式表示的、从实测透射率中扣除界面反射的影响而得到的透射率。
在本说明书中,基材的透射率、包括在树脂中含有色素的情况在内的树脂膜的透射率在记载为“透射率”的情况下全部为“内部透射率”。另一方面,将色素溶解在二氯甲烷等溶剂中而测定的透射率、具有介质多层膜的滤光片的透射率为实测透射率。
在本说明书中,特定的波长范围的透射率例如为90%以上是指在该全部波长范围内透射率不低于90%,即在该波长范围内最小透射率为90%以上。同样地,特定的波长范围的透射率例如为1%以下是指在该全部波长范围内透射率不超过1%,即在该波长范围内最大透射率为1%以下。内部透射率也同样。特定波长范围内的平均透射率和平均内部透射率为该波长范围内的每1nm的透射率和内部透射率的算术平均值。
光谱特性能够使用紫外可见分光光度计测定。
在本说明书中,表示数值范围的“~”包括上限和下限。
<滤光片>
本发明的一个实施方式的滤光片(以下也称为“本滤光片”)具有基材和介质多层膜,所述介质多层膜作为最外层层叠在基材的至少一个主面侧,在此,基材具有包含近红外线吸收色素和树脂的树脂膜。近红外线吸收色素包含近红外线吸收色素A,近红外线吸收色素A在二氯甲烷中在720nm~770nm的波长范围具有最大吸收波长λmax(A),并且为由后述的式(A)表示的特定结构的化合物。
通过基材含有近红外线吸收色素,能够利用基材的吸收特性遮挡多重反射光进入成像元件。此外,通过近红外线吸收色素包含特定结构的近红外线吸收色素A,能够兼具在近红外区域中特别是700nm~800nm的范围的高阻隔性和在可见光区域中特别是420nm~500nm的蓝色波段的高透射性。关于各色素和树脂将在后面进行说明。
使用附图对本滤光片的结构例进行说明。图1~图4为示意性地表示一个实施方式的滤光片的一例的剖视图。
图1所示的滤光片1A为在基材10的一个主面侧具有介质多层膜30的例子。需要说明的是,“在基材的主面侧具有特定的层”不限于以与基材的主面接触的方式具有该层的情况,也包括在基材与该层之间具有其它功能层的情况。
图2所示的滤光片1B为在基材10的两个主面侧具有介质多层膜30的例子。
图3所示的滤光片1C为基材10具有支撑体11和层叠在支撑体11的一个主面侧的树脂膜12的例子。滤光片1C在树脂膜12上和支撑体11的未层叠树脂膜12的主面侧各自还具有介质多层膜30。
图4所示的滤光片1D为基材10具有支撑体11和层叠在支撑体11的两个主面侧的树脂膜12的例子。滤光片1D在各树脂膜12上还具有介质多层膜30。
<近红外线吸收色素A>
本发明的滤光片中的近红外线吸收色素A(以下也记载为“色素A”)为由下式(A)表示的化合物。
[上式中的符号的含义如下所述。
R1各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烯基、可以具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为7~13的芳烷基。
R2各自独立地表示碳原子数为3~12的仲烷基、碳原子数为4~12的叔烷基、可以具有取代基的碳原子数为3~13的环烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为3~12的杂芳基或-SiR101R102R103。R101~R103各自独立地表示碳原子数为1~6的烷基或可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基。
R3~R7各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为1~12的烷氧基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7~13的芳烷基、-NR104R105、-C(=O)R106、-C(=O)NR107R108、-SO2R109或-SO2NR110R111。在此,R104、R105各自独立地为氢原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的羰基。R106为可以具有取代基的碳原子数为1~20的烷基。R107~R111各自独立地为可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基。
R11~R13各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基,可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或-NR112R113。在此,R112、R113各自独立地为可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的羰基。
X-表示一价阴离子物种。]
近红外线吸收色素A为在花青结构的两侧具有勒皮啶骨架的化合物。在此,通过在勒皮啶骨架的特定位置、即R2或R5的位置具有特定结构的取代基,不降低蓝色波段的透射率的情况下使近红外区域的最大吸收波长向长波长侧偏移。在具有上述骨架的化合物中,在R2或R5的位置为未取代(氢原子)的情况下,在二氯甲烷中的最大吸收波长通常在比720nm短的短波长范围内。与此相对,色素A的最大吸收波长在720nm~770nm的波长范围内。
R1表示可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烯基、可以具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为7~13的芳烷基。
作为碳原子数为1~12的烷基的碳原子数,从能够减少向树脂膜中的色素的添加量的观点考虑,优选为1~6,更优选为1~5。另外,烷基可以为直链状也可以为支链状,优选为甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基。
作为碳原子数为1~12的烯基的碳原子数,从减少色素的添加量的观点考虑,优选为1~6,更优选为1~5。另外,烯基可以为直链状也可以为支链状,从合成上的观点考虑,优选直链状。
作为碳原子数为3~12的环烷基的碳原子数,从环结构的稳定性的观点考虑,优选为3~8,更优选为5~7。
作为碳原子数为6~12的芳基,从合成上的观点考虑,优选苯基。
作为碳原子数为7~13的芳烷基,从合成上的观点考虑,优选苄基。
作为R1中的取代基,可以列举:卤素原子、烷基、烷氧基等。
需要说明的是,取代基的碳原子数包含在上述R1的碳原子数中。
作为R1,从提高色素在树脂中的溶解性和减少向树脂膜中的添加量的观点考虑,优选碳原子数为1~5的烷基,特别优选甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基。
R2为碳原子数为3~12的仲烷基、碳原子数为4~12的叔烷基、可以具有取代基的碳原子数为3~13的环烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为3~12的杂芳基或-SiR101R102R103。R101~R103各自独立地表示碳原子数为1~6的烷基或可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基。
R2为具有给电子性的结构,因此与R2的位置为未取代(氢原子)的情况相比,能够使近红外区域的最大吸收波长向长波长侧偏移。另外,R2为不具有孤对电子的结构,因此能够保持高的蓝色波段的透射率而不使其降低。
作为碳原子数为3~12的仲烷基的碳原子数,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选为3~10,更优选为3~8。作为仲烷基,具体而言,可以列举:异丙基、1-甲基丙基、1-乙基丙基等。
作为碳原子数为4~12的叔烷基的碳原子数,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选为4~10,更优选为4~8。作为叔烷基,具体而言,可以列举:叔丁基、1,1-二甲基丙基、1,1-二甲基丁基和1,1-二乙基丙基等。
作为碳原子数为3~13的环烷基的碳原子数,从环结构的稳定性的观点考虑,优选为5~8,更优选为6~7。
作为碳原子数为6~12的芳基,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选苯基。
作为可以具有取代基的碳原子数3~12的杂芳基,可以列举:噻吩基、呋喃基、噻唑基、唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻唑基、苯并/>唑基、噻吩并噻吩基等。
其中,从能够在不降低蓝色波段的透射率的情况下使最大吸收波长向更长波长侧偏移的观点考虑,优选噻吩基、呋喃基、噻唑基、噻吩并噻吩基、苯并噻吩基、苯并呋喃基,从合成的简便性和更不易损害蓝色波段的透射率的观点考虑,更优选噻吩基、呋喃基。
对可以具有取代基的碳原子数为3~12的杂芳基的键的位置没有特别限制,例如噻吩基、呋喃基、噻唑基、噻吩并噻吩基、苯并噻吩基、苯并呋喃基中的各键的位置优选以下所示的位置。
作为-SiR101R102R103的R101~R103中的碳原子数为1~6的烷基的碳原子数,从合成上的观点考虑,优选为1~4。另外,烷基可以为直链状也可以为支链状,从提高色素的溶解性的观点考虑,优选甲基、乙基、异丙基、丁基。
作为-SiR101R102R103的R101~R103中的碳原子数为6~12的芳基,从合成上的观点考虑,优选苯基。
作为R2中的取代基,可以列举:卤素原子、烷基和烷氧基等。
需要说明的是,取代基的碳原子数包含在上述R2的碳原子数中。
作为R2,从提高色素在树脂中的溶解性和不损害蓝色波段的透射率的观点考虑,优选碳原子数为4~12的叔烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为3~12的杂芳基,更优选叔丁基、1,1-二甲基丙基、苯基、噻吩基、呋喃基、由下式(a)表示的基团、由下式(b)表示的基团或由下式(c)表示的基团。
在上式中,Ra1~Ra3各自独立地表示氢原子可以被卤素原子取代的甲基、乙基或异丙基。
作为R2,从能够使最大吸收波长向长波长侧更大地偏移的观点考虑,优选像噻吩基、呋喃基一样富电子的杂芳基。
从提高色素在树脂中的溶解性和从可见光区域到近红外区域的透射率变化的陡峭性的观点考虑,优选由上式(a)表示的基团或由上式(b)表示的基团,从合成的简便性考虑,优选由式(b)表示的基团。
作为由式(a)表示的基团,从减少色素的添加量的观点和试剂的可获得性的观点考虑,优选由下式(a1)表示的基团。
作为由式(b)表示的基团,从减少色素的添加量的观点和试剂的可获得性的观点考虑,优选由下式(b1)表示的基团。
作为由式(c)表示的基团,从减少色素的添加量的观点和试剂的可获得性的观点考虑,优选由下式(c1)或式(c2)表示的基团。
在式(A)中,R3~R7各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为1~12的烷氧基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7~13的芳烷基、-NR104R105、-C(=O)R106、-C(=O)NR107R108、-SO2R109或-SO2NR110R111。在此,R104、R105各自独立地为氢原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的羰基。R106为可以具有取代基的碳原子数为1~20的烷基。R107~R111各自独立地为可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基。
通过R3~R7为上述结构,能够在尽可能不损害蓝色波段的透射率的情况下使最大吸收波长更长波长化。
作为卤素原子,可以列举:氟原子、氯原子、溴原子。其中,从不损害蓝色波段的透射率的观点考虑,优选氟原子。
作为碳原子数为1~12的烷基的碳原子数,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选为1~8,更优选为1~6。另外,烷基可以为直链状也可以为支链状,从在减少添加量的同时提高溶解性的观点考虑,优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基。
作为碳原子数为1~12的烷氧基的碳原子数,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选为1~8,更优选为1~6。
作为碳原子数为6~12的芳基,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选苯基。
作为碳原子数为7~13的芳烷基,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选苄基。
作为-NR104R105的R104、R105中的碳原子数为1~12的烷基的碳原子数,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选为1~8,更优选为1~6。另外,烷基可以为直链状也可以为支链状,从在减少添加量的同时提高溶解性的观点考虑,优选乙基、丙基、丁基、异丁基、己基。
作为-NR104R105的R104、R105中的碳原子数为6~12的芳基,从减少添加量的观点考虑,优选苯基。
作为-NR104R105的R104、R105中的碳原子数为1~12的羰基的碳原子数,从在减少添加量的同时提高溶解性的观点考虑,优选为1~7。
作为-C(=O)R106的R106中的碳原子数为1~20的烷基的碳原子数,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选为1~12,更优选为1~10。另外,烷基可以为直链状也可以为支链状,从提高色素的溶解性的观点考虑,优选为支链状。
作为-C(=O)NR107R108的R107、R108中的碳原子数为1~12的烷基的碳原子数,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选为1~8,更优选为1~6。另外,烷基可以为直链状也可以为支链状,从在减少添加量的同时提高溶解性的观点考虑,优选乙基、丙基、丁基、异丁基、己基。
作为-SO2R109的R109中的碳原子数为1~12的烷基的碳原子数,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选为1~8,更优选为1~6。另外,烷基可以为直链状也可以为支链状,从在减少添加量的同时提高溶解性的观点考虑,优选甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、己基。
作为-SO2NR110R111的R110、R111中的碳原子数为1~12的烷基的碳原子数,从提高色素的溶解性和减少添加量的观点考虑,优选为1~8,更优选为1~6。另外,烷基可以为直链状也可以为支链状,从在减少添加量的同时提高溶解性的观点考虑,优选甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、己基。
作为R3~R7和R104~R111中的取代基,可以列举:卤素原子、烷基,烷氧基等。
需要说明的是,取代基的碳原子数包含在上述R3~R7的碳原子数中。
作为R3,从容易保持蓝色波段的透射率的观点考虑,优选氢原子。认为在与R2相邻的R3处不存在取代基的情况下,不会由于取代基之间的空间位阻而使色素骨架产生扭曲、变形,蓝色波段的透射性不易降低。
作为R4~R7,从合成的容易性的观点和容易保持蓝色波段的透射率的观点考虑,各自独立地优选为氢原子、氟原子、碳原子数为1~12的烷基、-NR104R105、-C(=O)R106、-C(=O)NR107R108、-SO2R109或-SO2NR110R111。在此,R104为氢原子,R105为碳原子数为1~12的羰基。
在R4~R7中,优选在R5的位置处键合特定结构的取代基。特别是,通过在R5的位置处键合吸电子性的取代基,能够在不降低蓝色波段的透射率的情况下使最大吸收波长向长波长侧大幅偏移,并且能够提高近红外阻隔性。作为吸电子性的取代基,特别优选氟原子、-C(=O)NR107R108或-SO2NR110R111,从能够使最大吸收波长大幅长波长化的观点考虑,最优选-C(=O)NR107R108或-SO2NR110R111。
认为对于与花青中心链相邻的R4,在不存在取代基或空间上小的取代基的情况下,不易产生导致蓝色波段的透射性降低的由与花青中心链上的取代基的空间位阻引起的色素骨架的扭曲、变形。因此,作为R4,特别优选氢原子、氟原子、甲基。
另外,作为R6~R7,从合成容易性的观点考虑,各自独立地特别优选为氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基。
在式(A)中,R11~R13各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基,可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或-NR112R113。在此,R112、R113各自独立地为可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的羰基。
作为卤素原子,可以列举:氟原子、氯原子、溴原子。
作为碳原子数为1~12的烷基的碳原子数,从减少添加量的观点考虑,优选为1~6,更优选为1~4。另外,烷基可以为直链状也可以为支链状,从合成上的观点考虑,优选直链状,特别优选甲基。
作为碳原子数为6~12的芳基,从不损害蓝色波段的透射率的观点考虑,优选苯基。
作为-NR112R113的R112、R113中的碳原子数为1~12的烷基的碳原子数,从减少添加量的观点考虑,优选为1~6,更优选为1~4。
另外,烷基可以为直链状也可以为支链状,从合成上的观点考虑,优选直链状,特别优选甲基或乙基。
作为-NR112R113的R112、R113中的碳原子数为6~12的芳基,从合成上的观点考虑,优选苯基。
作为-NR112R113的R112、R113中的碳原子数为1~12的羰基的碳原子数,从减少添加量的观点考虑,优选为1~6。
作为R11~R13,从不损害蓝色波段的透射率的观点考虑,优选氢原子。
X-表示一价阴离子物种。
作为一价阴离子物种,例如可以列举:BF4 -、BPh4 -、B(C6F5)4 -、PF6 -、ClO4 -、ReO4 -、CF3SO3 -、CF3COO-、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、对甲苯磺酰阴离子等。其中,从提高色素的耐光性的观点考虑,优选从BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-中选择。
作为近红外线吸收色素A,优选由下式(A1)表示的化合物A1。
上式中的R1、R4~R7、X-的含义包括定义和优选方式在内与式(A)中的R1、R4~R7、X-的含义一样。
R21为碳原子数为4~12的叔烷基或可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为3~12的杂芳基。作为R21,更优选叔丁基、1,1-二甲基丙基、苯基、噻吩基、呋喃基、在上述R2中所说明的由式(a)表示的基团或由上式(b)表示的基团。
作为化合物(A1),更具体而言,可以列举在下表中所示的化合物。另外,在下表中所示的化合物在左右的勒皮啶骨架中各符号的含义相同。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
关于化合物(A)的制造方法,以下述化合物(A1)的制造例1和制造例2为例进行说明,但是化合物(A)的制造方法不限于下述方法。另外,化合物(A)能够通过下述制造例1和制造例2中的任意一者制造,但是从收率的观点考虑,优选制造例2。
[制造例1]
在上述中,Et表示乙基,iPr表示异丙基,DMAc表示N,N-二甲基乙酰胺,LDA表示二异丙基氨基锂,THF表示四氢呋喃,Ac2O表示乙酸酐。
另外,HXaq中的X表示一价阴离子物种。
起始原料(X)中的R4~R7全部为氢原子的化合物能够从一般的试剂制造商购买,在R4~R7处具有除氢原子以外的取代基的化合物能够通过在日本专利第4088151号公报、美国专利6875869号说明书中记载的下述方法合成。
<步骤1>
向茄形烧瓶中加入起始原料(X)和N,N-二异丙基乙胺、R1-I、N,N-二甲基乙酰胺,在氮气气流下加热搅拌。在反应结束后,对反应溶液进行冰冷,一点一点地加入水而使反应停止。过滤出析出的固体,然后通过清洗进行纯化,从而得到了中间体(1)。
<步骤2>
向茄形烧瓶中加入R21-(C=O)CH3和四氢呋喃,在氮气气流下在-78℃下进行搅拌。添加二异丙基氨基锂,在-78℃下进行搅拌,然后一点一点地添加中间体(1),在-78℃下再进行搅拌。将反应溶液恢复至室温,加入饱和氯化铵水溶液而使反应停止。利用二氯甲烷进行提取,并将二氯甲烷减压蒸馏除去。向回收物中加入己烷,过滤出析出的固体,并回收滤液。将所得到的滤液中所含的己烷减压蒸馏除去,然后进行纯化,从而得到了中间体(2)。
<步骤3>
向茄形烧瓶中加入中间体(2)和四氢呋喃,在氮气气流下在0℃下进行搅拌。然后,添加甲基溴化镁,并进行加热搅拌。在反应结束后,将反应溶液一点一点地注入到0℃的10%HX水溶液中,从而使反应停止。利用二氯甲烷提取该溶液,利用水清洗二氯甲烷层,然后将二氯甲烷减压蒸馏除去。清洗所得到的粉末,由此得到了中间体(3)。
<步骤4>
向茄形烧瓶中加入中间体(3)、N,N’-二苯基甲脒和乙酸酐,在氮气气流下进行加热搅拌。在反应结束后,将反应溶液恢复至室温,加水并利用二氯甲烷进行提取。将二氯甲烷减压蒸馏除去,然后进行粗纯化,从而得到了中间体(4)。
<步骤5>
向茄形烧瓶中加入中间体(3)、中间体(4)的粗产物和二氯甲烷。然后,在搅拌反应溶液的同时缓慢地添加三乙胺,在氮气气流下进行搅拌。在反应结束后,将反应溶液浓缩,对所得到的粉末进行清洗、纯化,从而得到了化合物(A1)。
[制造例2]
在上述中,TsO表示对甲苯磺酰氧基,Ac2O表示乙酸酐。
另外,KX、NaX、NH4X中的X表示一价阴离子物种。
起始原料(Y)中的R4~R7均为氢原子的化合物能够从一般的试剂制造商购买,在R4~R7处具有除氢原子以外的取代基的化合物能够通过在Advanced FunctionalMaterials,26,881(2016年)、Synthetic Communications,38,4226(2008年)、日本特开2009-155325号公报等中记载的下述方法合成。
<步骤1>
向茄形烧瓶中加入起始原料(Y)和R21-B(OH)2或R21-硼酸频哪醇酯、Pd(PPh3)4、碳酸钾、甲苯、甲醇、水,并进行加热搅拌。在反应结束后,对反应溶液进行冰冷,通过过滤除去反应体系中的固体成分。向滤液中加入水,利用乙酸乙酯进行提取,并将溶剂减压蒸馏除去。通过清洗或快速柱层析对所得到的粗产物进行纯化,从而得到了中间体(5)。
<步骤2>
向茄形烧瓶中加入中间体(5)和烷基碘或对甲苯磺酸烷基酯,并进行加热搅拌。在反应结束后,在反应体系中析出了固体的情况下,过滤出固体,并进行清洗,从而得到了中间体(6)。在反应体系中未析出固体的情况下,利用快速柱层析进行纯化,从而得到了中间体(6)。
<步骤3>
向茄形烧瓶中加入中间体(6)、KX或NaX、NH4X中的任一种盐、丙酮、甲醇、水,并进行加热搅拌。在反应结束后,对反应溶液进行冰冷,加入水并进行搅拌,由此使作为目标产物的固体析出。过滤出所得到的固体,并依次利用异丙醇、乙酸乙酯、己烷进行清洗,由此得到了中间体(7)。
向茄形烧瓶中加入中间体(7)、N,N’-二苯基甲脒和乙酸酐,在氮气气流下进行加热搅拌。在反应结束后,将反应溶液恢复至室温,从而得到了中间体(8)。中间体(8)能够在不进行分离的情况下用于下一步反应。
<步骤5>
向在步骤4中得到的包含中间体(8)的乙酸酐溶液中加入二氯甲烷和中间体(7)。然后,在搅拌反应溶液的同时缓慢地加入三乙胺,在氮气气流下进行搅拌。在反应结束后,将反应溶液浓缩,并对所得到的粉末进行清洗、纯化,从而得到了近红外线吸收色素(A1)。
对色素A的光谱特性进行说明。
色素A在二氯甲烷中在720nm~770nm的波长范围内具有最大吸收波长λmax(A)。由此,能够有效地吸收700nm~800nm的近红外区域的光。
从降低在700nm~800nm的波长范围内相当于其中心波长的750nm的透射率的观点考虑,色素A的吸收波长优选在720nm~760nm的范围内,更优选在730nm~760nm的范围内,特别优选在735nm~760nm的范围内。
近红外线吸收色素A进一步优选在以最大吸收波长λmax(A)下的透射率为10%的方式将色素A溶解在二氯甲烷中而测定的光谱透射率曲线中,满足全部下述光谱特性(i-1)~(i-4)。
(i-1)波长420nm~500nm的平均透射率为98%以上;
(i-2)波长420nm~500nm的最小透射率为97%以上;
(i-3)波长700nm~800nm的平均透射率为65%以下;
(i-4)波长750nm下的透射率为80%以下。
光谱特性(i-1)~(i-2)表示色素A在蓝色波段具有高透射率。
光谱特性(i-3)~(i-4)表示色素A在近红外区域具有高阻隔性。
光谱特性(i-1)优选为98.5%以上,更优选为99%以上。
光谱特性(i-2)优选为97.5%以上,更优选为98%以上。
光谱特性(i-3)优选为64%以下,更优选为63.5%以下,进一步优选为60%以下,特别优选为55%以下。
光谱特性(i-4)优选为79%以下,更优选为78%以下,进一步优选为60%以下,特别优选为30%以下,最优选为20%以下。
从兼具蓝色波段的高透射率和近红外阻隔性的观点考虑,优选(i-1)和(i-2)的透射率高、并且(i-3)和(i-4)的透射率低。
色素A优选在树脂中也满足特定的光谱特性。
近红外线吸收色素A进一步优选在使色素A溶解或分散在树脂中而得到的涂覆膜的光谱透射率曲线中,满足下述光谱特性(ii-1)和(ii-2)。在此,树脂为在树脂膜中所含的树脂。
(ii-1)在将二氯甲烷中的上述近红外线吸收色素A的最大吸收波长λmax(A)的透射率调节为10%时,在500nm以上的波长范围内,将透射率达到80%时的最短波长侧的波长设为T80(A)短、将透射率达到80%时的最长波长侧的波长设为T80(A)长,
在将上述树脂中的上述近红外线吸收色素A的最大吸收波长λmax(pA)的内部透射率调节为10%时,在500nm以上的波长范围内,将内部透射率达到80%时的最短波长侧的波长设为T80(pA)短、将内部透射率达到80%时的最长波长侧的波长设为T80(pA)长,
此时,满足全部下述关系。
|T80(A)短-T80(pA)短|≤60nm
|T80(A)长-T80(pA)长|≤45nm
(ii-2)在将最大吸收波长λmax(A)下的透射率和λmax(pA)下的内部透射率调节为10%时,二氯甲烷中的波长420nm~500nm范围内的透射率与上述树脂中的光谱透射曲线的波长420nm~500nm范围内的内部透射率之差的绝对值的平均值为8%/nm以下。
通过满足上述光谱特性(ii-1)和(ii-2),表示在树脂中和二氯甲烷中色素A的吸收特性的变化小。换言之,如果是满足上述光谱特性(ii-1)和(ii-2)的树脂,则能够优选使用而不损害色素A的特性。关于树脂将在后面进行说明。
光谱特性(ii-1)优选满足下述关系。
|T80(A)短-T80(pA)短|≤45nm
|T80(A)长-T80(pA)长|≤35nm
光谱特性(ii-2)优选为5%/nm以下。
近红外线吸收色素A进一步优选在使色素A溶解或分散在树脂中而得到的涂覆膜的光谱透射率曲线中,在将树脂中的色素A的最大吸收波长λmax(pA)的内部透射率调节为10%时,满足全部下述光谱特性(iii-1)~(iii-3)。
(iii-1)波长420nm~500nm范围内的平均内部透射率为95%以上,并且波长420nm~500nm范围内的最小内部透射率为93%以上;
(iii-2)波长700nm~800nm范围内的平均内部透射率为50%以下;
(iii-3)波长750nm下的内部透射率为30%以下。
光谱特性(iii-1)~(iii-3)是指色素A在树脂中也与在二氯甲烷中同样地在蓝色波段具有高透射性,并且在近红外区域具有高阻隔性。
光谱特性(iii-1)的平均内部透射率优选为95.5%以上,更优选为96%以上,最小内部透射率优选为93.5%以上,更优选为94%以上。
光谱特性(iii-2)优选为49%以下,更优选为48%以下,进一步优选为45%以下,特别优选为40%以下。
光谱特性(iii-3)优选为29%以下,更优选为28%以下,进一步优选为20%以下,特别优选为15%以下。
在如图1或图2所示基材仅包含树脂膜的情况下,相对于100质量份的树脂,树脂膜中的色素A的含量优选为0.001质量份以上,更优选为0.005质量份以上,进一步优选为0.01质量份以上。当色素的浓度过高时,有时难以溶解在树脂中、或者使可见光区域的透射率降低。另外,当色素的浓度变高时,有时使树脂的玻璃化转变温度(Tg)降低,耐热性变差;或者与多层膜的粘附性降低。因此,从防止色素的析出、可见光区域的透射率的损失或者不损害树脂的特性的观点考虑,树脂膜中的色素A的含量优选为5质量份以下,更优选为2质量份以下,进一步优选为1质量份以下。
在如图3或图4所示基材包含支撑体和树脂膜的情况下,相对于100质量份的树脂,色素A的含量优选为0.1质量份以上,更优选为0.5质量份以上,进一步优选为1质量份以上。当色素的浓度过高时,有时难以溶解在树脂中。另外,当色素的浓度变高时,有时使树脂的玻璃化转变温度(Tg)降低,耐热性变差;或者与多层膜的粘附性降低。因此,从防止色素的析出或者不损害树脂的特性的观点考虑,相对于树脂,色素的浓度优选为30质量份以下,更优选为25质量份以下,进一步优选为20质量份以下。
<树脂>
作为树脂膜中的树脂,只要是透明树脂就没有限制,可以使用选自聚酯树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、烯-硫醇树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚对苯撑树脂、聚亚芳基醚氧化膦树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、环状烯烃树脂、聚氨酯树脂和聚苯乙烯树脂等中的一种以上的透明树脂。这些树脂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
其中,从色素A容易满足上述光谱特性(ii-1)和(ii-2)的观点以及与色素A的相容性的观点考虑,优选折射率大的树脂,优选折射率为1.55以上的树脂,更优选折射率为1.56以上的树脂,特别优选折射率为1.57以上的树脂。折射率大的树脂富含电子,因此具有与色素的相容性优异的倾向。对折射率的上限没有特别限制,但是从容易获得等方面考虑,优选为约1.70。本说明书中的树脂的折射率是指20℃下的波长589nm的折射率。具体而言,可以列举聚酰亚胺树脂和聚酯树脂。其中,从耐热性优异的方面考虑,特别优选聚酰亚胺树脂。
<近红外线吸收色素B>
近红外线吸收色素优选还含有满足下述光谱特性(iv-1)和(iv-2)的近红外线吸收色素B。
(iv-1)在二氯甲烷中在670nm~730nm的波长范围内具有最大吸收波长λmax(B);
(iv-2)在上述近红外线吸收色素B的最大吸收波长λmax(B)与上述近红外线吸收色素A的最大吸收波长λmax(A)之间,以下的关系成立:
λmax(B)<λmax(A)。
通过近红外线吸收色素在包含色素A的同时包含在比色素A更短的波长侧具有最大吸收波长的色素B,能够扩大吸收宽度,能够更有效地吸收700nm~800nm的近红外波段的光。
作为色素B,可以列举方酸内盐色素、花青色素、罗丹明色素等,从吸收的陡峭性和吸光系数高的观点考虑,优选方酸内/>盐色素。
作为方酸内盐色素,优选选自由下式(B1)表示的化合物、由式(B2)表示的化合物和由式(B3)表示的化合物中的一种以上的化合物。/>
其中,式(B1)~式(B3)中的符号如下所述。
X独立地为一个以上的氢原子可以被碳原子数为1~12的烷基或碳原子数为1~12的烷氧基取代的由下述式(1)或式(2)表示的二价有机基团。
-(CH2)n1-……(1)
式(1)中,n1为2或3。
-(CH2)n2-O-(CH2)n3-……(2)
式(2)中,n2和n3各自独立地为0~2的整数,n2+n3为1或2。
R1独立地表示可以含有饱和环结构并且可以具有支链的碳原子数为1~12的饱和或不饱和烃基、碳原子数为3~12的饱和环状烃基、碳原子数为6~12的芳基或碳原子数为7~13的芳烷基。
R2和R3独立地表示氢原子、卤素原子或者碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为1~10的烷氧基。
R4独立地为一个以上的氢原子可以被卤素原子、羟基、羧基、磺基或氰基取代、在碳原子间可以含有不饱和键、氧原子、饱和或不饱和的环结构、并且具有至少一个以上支链的碳原子数为5~25的烃基。
R5独立地为一个以上的氢原子可以被卤素原子、羟基、羧基、磺基或氰基取代、并且在碳原子间可以含有不饱和键、氧原子、饱和或不饱和的环结构的碳原子数为1~25的烃基。
R6和R7独立地表示氢原子、卤素原子或者碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为1~10的烷氧基。
n为2或3。
在式(B1)~式(B3)中,X优选为由式(3)表示的二价有机基团。
-CR8 2-(CR9 2)n4-……(3)
式(3)表示左侧与苯环键合并且右侧与N键合的二价基团,n4为1或2。n4优选为1。R8各自独立地为可以具有支链的碳原子数为1~12的烷基或可以具有支链的碳原子数为1~12的烷氧基,优选为碳原子数为1~6的可以具有支链的烷基或烷氧基。R9各自独立地为氢原子或者可以具有支链的碳原子数为1~12的烷基或可以具有支链的碳原子数为1~12的烷氧基,优选为氢原子或者可以具有支链的碳原子数为1~6的烷基或可以具有支链的碳原子数为1~6的烷氧基。
X特别优选为由式(11-1)~式(12-3)表示的二价有机基团中的任一者。式(11-1)~式(12-3)均表示左侧与苯环键合并且右侧与N键合的二价基团。
-C(CH3)2-CH(CH3)- ……(11-1)
-C(CH3)2-CH2- ……(11-2)
-C(CH3)2-CH(C2H5)- ……(11-3)
-C(CH3)2-C(CH3)2- ……(11-4)
-C(CH3)2-C(CH3)(C2H5)-……(11-5)
-C(CH3)2-C(CH3)(C3H7)-……(11-6)
-C(CH3)2-C(CH3)(CH(CH3)2)-……(11-7)
-C(CH3)2-CH2-CH2-……(12-1)
-C(CH3)2-CH2-CH(CH3)-……(12-2)
-C(CH3)2-CH(CH3)-CH2-……(12-3)
作为式(B1)~式(B3)中的X,优选基团(11-1)~(11-6)中的任一者,更优选基团(11-1)或基团(11-6)。
在色素(B1)中,从提高耐热性和可靠性的观点考虑,R1独立地优选为可以具有支链的碳原子数为1~12的烷基或可以具有支链的碳原子数为1~12的烷氧基,更优选为可以具有支链的碳原子数为1~6的烷基或可以具有支链的碳原子数为1~6的烷氧基。为了提高在树脂中的溶解性,R1进一步优选为具有支链的碳原子数为1~6的烷基。
另外,在色素(B1)中,R2和R3独立地优选为氢原子、卤素原子或者碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基。R2和R3更优选均为氢原子。
色素(B1)中的R4优选为由下式(4)表示的碳原子数为5~25的支链状的烃基。
-CH3-mR41 m……(4)
其中,式(4)中,m为1、2或3,R41各自独立地表示在碳原子间可以含有不饱和键、氧原子、饱和或不饱和的环结构的直链状或支链状的烃基(其中,当m为1时为支链状),并且m个R41的碳原子数的合计为4~24。从在树脂中的溶解性的观点考虑,m优选为2或3。
作为R41可以具有的饱和环结构,可以列举:碳原子数为4~14的环状醚、环烷烃、金刚烷环、双金刚烷环等。另外,作为不饱和环结构,可以列举:苯、甲苯、二甲苯、呋喃、苯并呋喃等。在具有环结构的情况下,R41的碳原子数以包含环的碳原子数在内的数表示。
另外,从在有机溶剂和树脂中的溶解性的观点考虑,R4独立地优选为不具有取代基的碳原子数为6~20的支链状的烃基。R4的碳原子数更优选为6~17,进一步优选为6~14。
以下,示出左右的X均为基团(11-1)的色素(B1-i)和均为基团(12-1)的色素(B1-ii)的结构式。
在式(B2)和式(B3)中,从溶解性、耐热性、以及光谱透射率曲线中的可见光区域和近红外区域的边界附近的变化的陡峭性的观点考虑,R1独立地更优选为由式(4-1)或式(4-2)表示的基团。
在式(4-1)和式(4-2)中,R11、R12、R13、R14和R15独立地表示氢原子、卤素原子或碳原子数为1~4的烷基。
色素(B2)和色素(B3)的R2和R3独立地优选为氢原子、卤素原子或者碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基,更优选均为氢原子。
从耐光性的观点考虑,色素(B2)的R5独立地优选为可以具有支链的碳原子数为1~12的烷基或可以具有支链的碳原子数为1~12的烷氧基、或者具有不饱和的环结构的碳原子数为6~16的烃基。作为不饱和的环结构,可以列举:苯、甲苯、二甲苯、呋喃、苯并呋喃等。R5独立地更优选为可以具有支链的碳原子数为1~12的烷基或可以具有支链的碳原子数为1~12的烷氧基。
从不使分子量大幅增大、添加量、向方酸内盐的反应性、在树脂中的溶解性等观点考虑,色素(B3)的R6和R7更优选为氢原子、氟原子、碳原子数为1~5的烷基。
以下,示出X由优选的基团构成的色素(B2-i)和色素(B3-i)的结构式。在式(B2-i)、式(B3-i)中,R1~R3、R5~R7与式(B2)、式(B3)中的R1~R3、R5~R7的含义相同。另外,R21、R22各自独立地为氢原子或者可以具有支链的碳原子数为1~6的烷基或可以具有支链的碳原子数为1~6的烷氧基,R23、R24各自独立地为可以具有支链的碳原子数为1~6的烷基或可以具有支链的碳原子数为1~6的烷氧基。
色素(B1)能够通过在国际公开第2014/088063号中记载的制造方法合成。
色素(B2)和色素(B3)能够通过在国际公开第2016/133099号中记载的制造方法合成。
在基材由树脂膜构成的情况下,相对于100质量份的树脂,树脂膜中的色素B的含量优选为0.005质量份~5质量份,更优选为0.01质量份~2质量份。在基材由支撑体和树脂膜构成的情况下,相对于100质量份的树脂,色素B的含量优选为0.5质量份~30质量份,更优选为1质量份~20质量份。
<其它色素>
树脂膜除了含有近红外线吸收色素以外,还可以含有其它色素、例如紫外线吸收色素。
作为紫外线吸收色素的具体例,可以列举:唑类、部花青类、花青类、萘二甲酰亚胺类、/>二唑类、/>嗪类、/>唑烷类、萘二甲酸类、苯乙烯基类、蒽类、环状羰基类、三唑类等色素。
作为色素A、色素B、其它色素,各自可以由一种化合物构成,也可以含有两种以上的化合物。
<树脂膜的光谱特性>
树脂膜优选满足全部下述光谱特性(v-1)~(v-6)。
(v-1)在波长500nm以上的区域中,内部透射率达到50%时的最短波长在620nm~680nm的范围内;
(v-2)420nm~500nm的波长范围内的平均内部透射率为94%以上,并且最小内部透射率为85%以上;
(v-3)700nm~800nm的波长范围内的平均内部透射率为50%以下;
(v-4)700nm~750nm的波长范围内的平均内部透射率为8%以下;
(v-5)750nm下的内部透射率为30%以下。
光谱特性(v-1)表示透射波段和吸收波段变化的波长范围,通过上述波长范围在620nm~680nm的范围内,表示在设计透射带、吸收带的波长范围上的自由度高。例如,能够根据介质多层膜的透射带和反射带变化的波长自由地设计树脂膜的吸收波段。
(v-2)表示树脂膜在420nm~500nm的蓝色波段中具有高透射性,光谱特性(v-3)~(v-5)表示树脂膜在700nm~800nm的近红外区域中具有高阻隔性。
光谱特性(v-2)的平均内部透射率优选为94.3%以上,更优选为94.5%以上,最小内部透射率优选为85.5%以上,更优选为86%以上。
光谱特性(v-3)优选为47.5%以下,更优选为45%以下,进一步优选为40%以下,特别优选为30%以下。
光谱特性(v-4)优选为7.5%以下,更优选为7%以下,进一步优选为6%以下。
光谱特性(v-5)优选为29%以下,更优选为28%以下,进一步优选为20%以下,特别优选为15%以下。
<基材结构>
本滤光片中的基材可以为单层结构,也可以为多层结构。另外,作为基材的材质,只要是透射可见光的透明材料,就可以为有机材料,也可以为无机材料,没有特别限制。
在基材为单层结构的情况下,优选由包含树脂和近红外线吸收色素的树脂膜构成的树脂基材。
在基材为多层结构的情况下,优选在支撑体的至少一个主面上层叠有含有近红外线吸收色素的树脂膜的复合基材。此时,支撑体优选包含透明树脂或透明无机材料。
作为透明无机材料,优选玻璃、晶体材料。
作为能够用于支撑体的玻璃,可以列举:在氟磷酸盐类玻璃、磷酸盐类玻璃等中含有铜离子的吸收型玻璃(近红外线吸收玻璃)、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃、石英玻璃等。
作为玻璃,从能够吸收红外光(特别是900nm~1200nm)的观点考虑,优选磷酸盐类玻璃、氟磷酸盐类玻璃。需要说明的是,“磷酸盐类玻璃”也包括玻璃骨架的一部分由SiO2构成的硅磷酸盐玻璃。
作为玻璃,也可以使用在玻璃化转变温度以下的温度下通过离子交换使存在于玻璃板主面的离子半径小的碱金属离子(例如Li离子、Na离子)交换为离子半径较大的碱金属离子(例如对于Li离子为Na离子或K离子,对于Na离子为K离子)而得到的化学强化玻璃。
作为能够用于支撑体的晶体材料,可以列举:水晶、铌酸锂、蓝宝石等双折射性晶体。
作为支撑体,从与光谱特性、机械特性等的长期可靠性相关的形状稳定性的观点、在制造滤光片时的可处理性等考虑,优选无机材料,特别优选玻璃、蓝宝石。
树脂膜能够通过如下方式形成:将近红外线吸收色素、树脂或树脂的原料成分和根据需要配合的各成分溶解或分散在溶剂中而制备涂覆液,将其涂覆在支撑体上并使其干燥,进一步根据需要使其固化。上述支撑体可以为包含在本滤光片中的支撑体,也可以为仅在形成树脂膜时使用的可剥离的支撑体。另外,溶剂只要是能够稳定地分散的分散介质或能够溶解的溶剂即可。
另外,为了改善由微小的气泡引起的空隙、由异物等的附着引起的凹陷、干燥工序中的缩孔等,涂覆液可以含有表面活性剂。此外,在涂覆液的涂覆时例如能够使用浸涂法、流延涂布法或旋涂法等。将上述涂覆液涂覆在支撑体上,然后使其干燥,由此形成树脂膜。另外,在涂覆液含有树脂的原料成分的情况下,进一步进行热固化、光固化等固化处理。
另外,对于树脂膜,也能够通过挤出成型而制造成膜状。在基材为由包含近红外线吸收色素的树脂膜构成的单层结构(树脂基材)的情况下,可以将树脂膜直接用作基材。在基材为具有支撑体和层叠在支撑体的至少一个主面上的包含色素的树脂膜的多层结构(复合基材)的情况下,能够通过将该膜层叠在支撑体上并利用热压接等使其一体化而制造基材。
在滤光片中可以具有1层树脂膜,也可以具有2层以上的树脂膜。在具有2层以上的树脂膜的情况下,各层可以为相同的构成,也可以为不同的构成。
在基材为由树脂膜构成的单层结构(树脂基材)的情况下,树脂膜的厚度优选为20μm~150μm。
在基材为具有支撑体和层叠在支撑体的至少一个主面上的树脂膜的多层结构(复合基材)的情况下,树脂膜的厚度优选为0.3μm~20μm。需要说明的是,在滤光片具有2层以上的树脂膜的情况下,优选各树脂膜的总厚度在上述范围内。
对基材的形状没有特别限制,可以为块状、板状、膜状。
另外,从减小在介质多层膜成膜时的翘曲、降低光学元件的高度的观点考虑,基材的厚度优选为300μm以下,在基材为由树脂膜构成的树脂基材的情况下,基材的厚度优选为20μm~150μm,在基材为具有支撑体和树脂膜的复合基材的情况下,基材的厚度优选为50μm~300μm。
<介质多层膜>
在本滤光片中,介质多层膜作为最外层层叠在基材的至少一个主面侧。
在本滤光片中,介质多层膜优选满足全部下述光谱特性(vi-1)~(vi-4)。
(vi-1)入射角为0°时的IR50在650nm~800nm的范围内;
(vi-2)入射角为0°时的UV50在385nm~425nm的范围内;
(vi-3)在入射角为0°和30°的各光谱透射率曲线中,435nm~650nm的波长范围内的光的平均透射率为88%以上;
(vi-4)在入射角为0°和30°的各光谱透射率曲线中,750nm~1000nm的波长范围内的光的平均透射率为10%以下。
在此,IR50是指在600nm~800nm的波长范围内透射率为50%时的波长。
UV50是指在380nm~440nm的波长范围内透射率为50%时的波长。
本发明的滤光片通过组合该介质多层膜和上述树脂膜,能够兼具蓝色波段的高透射性和近红外区域的高阻隔性。
在本滤光片中,优选将介质多层膜中的至少一者设计为近红外线反射层(以下也记载为NIR反射层)。优选将介质多层膜中的另一者设计为NIR反射层、具有除近红外区域以外的反射区域的反射层、或减反射层。
NIR反射层为被设计成阻隔近红外区域的光的介质多层膜。作为NIR反射层,例如具有透射可见光、并且主要反射除了作为吸收层的树脂膜的光阻隔区域以外的近红外区域的光的波长选择性。需要说明的是,NIR反射层的反射区域可以包含树脂膜的近红外区域中的光阻隔区域。NIR反射层也可以适当设计成不限于NIR反射特性、还阻隔除近红外区域以外的波长范围的光、例如近紫外区域的方式。
NIR反射层例如由通过交替地层叠低折射率的介质膜(低折射率膜)和高折射率的介质膜(高折射率膜)而得到的介质多层膜构成。高折射率膜优选折射率为1.6以上,更优选为2.2~2.5。作为高折射率膜的材料,例如可以列举:Ta2O5、TiO2、Nb2O5。其中,从成膜性、折射率等的再现性、稳定性等方面考虑,优选TiO2。
另一方面,低折射率膜优选折射率小于1.6,更优选大于等于1.45且小于1.55。作为低折射率膜的材料,例如可以列举:SiO2、SiOxNy等。从成膜性的再现性、稳定性、经济性等方面考虑,优选SiO2。
对于NIR反射层,从近红外光波长范围内的光阻隔性的观点考虑,构成反射层的介质多层膜的合计层叠数优选为20层以上,更优选为25层以上,进一步优选为30层以上。但是,当合计层叠数增多时,发生起伏、翘曲等或者膜厚增加,因此合计层叠数优选为100层以下,更优选为75层以下,更进一步优选为60层以下。
另外,从减小滤光片的翘曲的观点考虑,反射层的膜厚整体优选为2μm~10μm。
另外,在介质多层膜的形成中,例如能够使用CVD法、溅射法、真空蒸镀法等真空成膜工艺;喷雾法、浸渍法等湿式成膜工艺等。
可以由一层NIR反射层(一组介质多层膜)赋予规定的光谱特性,也可以由两层NIR反射层赋予规定的光谱特性。在具有2层以上的NIR反射层的情况下,各反射层可以为相同的构成,也可以为不同的构成。在具有2层以上的反射层的情况下,通常由反射波段不同的多个反射层构成。在设置2层反射层的情况下,可以将一者设定为阻隔近红外区域中的短波段的光的近红外反射层,将另一者设定为阻隔该近红外区域的长波段和近紫外区域这两个区域的光的近红外/近紫外反射层。
作为减反射层,可以列举:介质多层膜、中间折射率介质、折射率逐渐变化的蛾眼结构等。其中,从光学效率、生产率的观点考虑,优选介质多层膜。减反射层与反射层同样地通过交替地层叠介质多层膜而得到。
本滤光片例如可以具有利用控制特定的波长范围内的光的透射和吸收的无机微粒等产生吸收的构成要素(层)等作为其它构成要素。作为无机微粒的具体例,可以列举:ITO(氧化铟锡)、ATO(锑掺杂氧化锡)、钨酸铯、硼化镧等。ITO微粒、钨酸铯微粒的可见光透射率高,并且在大于1200nm的红外波长范围的宽范围内具有光吸收性,因此能够用于需要该红外光的阻隔性的情况。
<滤光片的光谱特性>
本发明的滤光片优选满足全部下述光谱特性(vii-1)~(vii-6)。
(vii-1)入射角为0°时的波长420nm~500nm的平均透射率为90%以上并且最小透射率为83%以上;
(vii-2)入射角为0°时的波长600nm~700nm的平均透射率为25%以上;
(vii-3)入射角为0°时的波长710nm~1100nm的平均透射率为2%以下;
(vii-4)入射角为0°时的波长700nm~800nm的平均透射率为3%以下;
(vii-5)入射角为0°时的波长700nm~800nm的最大透射率为5%以下;
(vii-6)入射角为0°时的波长600nm~700nm的透射率与入射角为30°时的波长600nm~700nm的透射率之差的绝对值的平均值为7%/nm以下。
满足全部光谱特性(vii-1)~(vii-6)的本滤光片为兼具在可见光区域中特别是420nm~500nm的蓝色波段的高透射率和在近红外区域中特别是700nm~800nm的区域的高阻隔性的滤光片。
光谱特性(vii-1)表示在420nm~500nm的蓝色波段中具有高透射性,关于平均透射率,优选为91%以上,更优选为92%以上,特别优选为93%以上。另外,关于最小透射率,优选为84%以上,更优选为84.5%以上。
光谱特性(vii-2)表示在600nm~700nm的波段中具有高透射率,优选为30%以上,更优选为35%以上。
光谱特性(vii-3)表示在710nm~1100nm的宽范围的近红外区域中具有高阻隔性,优选为1.5%以下,更优选为1%以下。
光谱特性(vii-4)表示在700nm~800nm的近红外区域中具有高阻隔性,优选为2.8%以下,更优选为2.7%以下,进一步优选为2.5%以下。
光谱特性(vii-5)表示在700nm~800nm的近红外区域中具有高阻隔性,优选为4.9%以下,更优选为4.8%以下,进一步优选为4.5%以下。
光谱特性(vii-6)表示入射角为0°和30°时的光谱透射率曲线的差异小,优选为5%以下,更优选为3%以下。
实施例
接下来,通过实施例对本发明更具体地进行说明。
在各光谱特性的测定中使用紫外可见分光光度计(日立高新技术株式会社制造,UH-4150形)。
需要说明的是,在没有特别记载入射角度的情况下的光谱特性为在入射角为0°(相对于滤光片主面垂直的方向)的条件下测定的值。
在各例中使用的色素如下所述。
化合物A1-1(花青化合物):通过后述的例1-1所示的方法合成。
化合物A1-4(花青化合物):通过后述的例1-2所示的方法合成。
化合物A1-5(花青化合物):通过后述的例1-3所示的方法合成。
化合物A1-7(花青化合物):通过后述的例1-4所示的方法合成。
化合物A1-10(花青化合物):通过后述的例1-5所示的方法合成。
化合物A1-60(花青化合物):通过后述的例1-6所示的方法合成。
化合物A1-61(花青化合物):通过后述的例1-7所示的方法合成。
化合物A1-63(花青化合物):通过后述的例1-8所示的方法合成。
化合物A1-79(花青化合物):通过后述的例1-9所示的方法合成。
化合物A1-158(花青化合物):通过后述的例1-10所示的方法合成。
化合物A1-253(花青化合物):通过后述的例1-11所示的方法合成。
化合物A1-269(花青化合物):通过后述的例1-12所示的方法合成。
化合物A1-272(花青化合物):通过后述的例1-13所示的方法合成。
化合物C1(花青化合物):东京化成工业株式会社制造(产品编号:C0426)
化合物C2(花青化合物):根据日本特开2013-205820号公报合成。
化合物C3(花青化合物):Few Chemicals公司制造(产品编号:S2137)
化合物C4(花青化合物):根据Dyes and Pigments,73,344-352(2007)合成。
化合物C5(花青化合物):根据国际公开第2019/168090号合成。
化合物C6(酞菁化合物):山田化学株式会社制造(产品编号:FDR-026)(结构未知)
化合物B2-1(方酸内盐化合物):根据国际公开第2016/133099号合成。
化合物B2-2(方酸内盐化合物):根据国际公开第2016/133099号合成。/>
/>
/>
/>
/>
/>
在下述例1-1~例1-13中示出各花青化合物的合成例。
需要说明的是,例1-1~例1-13为实施例。
<例1-1:化合物A1-1(花青化合物)的合成>
在上述中,Et表示乙基,iPr表示异丙基,DMAc表示N,N-二甲基乙酰胺,LDA表示二异丙基氨基锂,THF表示四氢呋喃,Ac2O表示乙酸酐。
<步骤1>
在2000mL的茄形烧瓶中加入靛红酸酐(50g,306.5毫摩尔)和N,N-二异丙基乙胺(79.2g,613.0毫摩尔)、碘甲烷(87.0g,613.0毫摩尔)、N,N-二甲基乙酰胺(500mL),在氮气气流下在50℃下加热搅拌18小时。在反应结束后,对反应溶液进行冰冷,一点一点地添加600mL的水而使反应停止。此时,在反应容器中析出了白色固体。将上述溶液在冰冷下搅拌10分钟,然后过滤出所析出的白色固体。将所得到的白色固体依次利用异丙醇、己烷进行清洗,从而得到了中间体1A(47.0g,收率86.6%)。
<步骤2>
在2000mL的茄形烧瓶中加入甲基叔丁基甲酮(20.4g,203.2毫摩尔)和四氢呋喃(200mL),在氮气气流下在-78℃下进行搅拌。使用滴液漏斗添加二异丙基氨基锂(1.0摩尔/L,在己烷中)(200mL),在-78℃下搅拌1小时。然后,一点一点地添加分散在300mL的四氢呋喃中的中间体1A(24.0g,135.5毫摩尔),在-78℃下搅拌10分钟。用1小时使反应溶液恢复到室温,加入饱和氯化铵水溶液而使反应停止。提取有机层,然后对水层也利用二氯甲烷进行提取,合并有机层并进行减压蒸馏,然后加入己烷,将析出的淡黄色粉末过滤除去,并回收滤液。将所得到的滤液中所含的己烷减压蒸馏除去,然后利用快速柱色谱法(己烷/乙酸乙酯)进行纯化,从而得到了中间体2A(21.0g,收率71.9%)。
<步骤3>
在1000mL的茄形烧瓶中加入中间体2A(6.0g,27.9毫摩尔)和四氢呋喃(100mL),在氮气气流下在0℃下进行搅拌。然后,使用滴液漏斗添加甲基溴化镁(12%四氢呋喃溶液)(100g,75.9摩尔),在60℃下加热搅拌1小时。在反应结束后,将反应溶液一点一点地注入到0℃的10%六氟磷酸水溶液(420mL)中,在0℃下搅拌10分钟,由此使反应停止。利用二氯甲烷提取该溶液,利用水清洗二氯甲烷层,然后将二氯甲烷减压蒸馏除去。利用己烷清洗所得到的肉色粉末,从而得到了中间体3A(7.8g,收率78.0%)。
<步骤4>
在300mL的茄形烧瓶中加入中间体3A(4.5g,12.5毫摩尔)、N,N’-二苯基甲脒(4.9g,25.0毫摩尔)和乙酸酐(25mL),在氮气气流下在150℃下加热搅拌1小时。在反应结束后,使反应溶液恢复至室温,加入水,并利用二氯甲烷进行提取。将二氯甲烷减压蒸馏除去,然后利用快速柱色谱法(二氯甲烷/乙酸乙酯)进行粗纯化,从而得到了中间体4A(8.15g,粗产物)。
<步骤5>
在500mL茄形烧瓶中加入中间体3A(3.25g,9.1毫摩尔)、中间体4A的粗产物(8.15g)和二氯甲烷(100mL)。然后,在搅拌反应溶液的同时缓慢地添加三乙胺(9.2g,90.5毫摩尔),在氮气气流下在室温下搅拌20小时。在反应结束后,将反应溶液浓缩,利用乙酸乙酯清洗所得到的深绿色粉末。进一步利用二氯甲烷:乙酸乙酯=2:1的溶剂清洗固体,从而得到了A1-1(4.9g,收率77.5%(两步的合计))。
<例1-2:化合物A1-4(花青化合物)的合成>
除了将例1-1的合成步骤2中的甲基叔丁基甲酮变更为苯乙酮以外,利用与例1-1同样的方法合成。
<例1-3:化合物A1-5(花青化合物)的合成>
除了将例1-1的合成步骤1中的碘甲烷变更为碘乙烷、并且将反应时间从18小时变更为72小时以外,利用与例1-1同样的方法合成。
<例1-4:化合物A1-7(花青化合物)的合成>
除了将例1-1的合成步骤2中的甲基叔丁基甲酮变更为2’,4’,6’-三甲基苯乙酮以外,利用与例1-1同样的方法合成。
<例1-5:化合物A1-10(花青化合物)的合成>
<步骤1>
向1000mL的茄形烧瓶中加入2-氯勒皮啶(10.0g,56.3毫摩尔)、3,5-双(三氟甲基)苯基硼酸(17.4g,67.6毫摩尔)、Pd(PPh3)4(1.95g,1.69毫摩尔)、甲苯(180mL)、甲醇(50mL)和水(100mL),在80℃下加热搅拌17小时。在反应结束后,使反应溶液恢复至室温,通过过滤而除去反应体系中的固体成分。向所得到的滤液中加入水,利用乙酸乙酯进行提取,将乙酸乙酯减压蒸馏除去。利用少量异丙醇清洗所得到的棕色固体,然后利用己烷再次清洗,从而得到了中间体1B(17.2g,收率86.0%)。
<步骤2>
在100mL的茄形烧瓶中加入中间体1B(6.0g,16.9毫摩尔)、对甲苯磺酸甲酯(16.0g,85.9毫摩尔),在氮气气流下在140℃下加热搅拌18小时。在反应结束后,对反应溶液进行冰冷,通过加入乙酸乙酯而使淡褐色粉末析出。过滤出所得到的粉末,依次利用乙酸乙酯、己烷进行清洗,由此得到了中间体2B(7.6g,收率82.8%)。
<步骤3>
在300m的茄形烧瓶中加入中间体2B(7.6g,14.0毫摩尔)、六氟磷酸钾(3.3g,18.2毫摩尔)、丙酮(15mL)、甲醇(15mL)和水(15mL),在80℃下加热搅拌1小时。在反应结束后,对反应溶液进行冰冷,通过加入水而使淡褐色粉末析出。过滤出所得到的粉末,依次利用异丙醇、乙酸乙酯、己烷进行清洗,由此得到了中间体3B(6.9g,收率95.8%)。
<步骤4>
在300mL的茄形烧瓶中加入中间体3B(3.45g,6.7毫摩尔)、N,N’-二苯基甲脒(1.97g,10.0毫摩尔)和乙酸酐(7mL),在氮气气流下在150℃下加热搅拌5小时。在反应结束后,对反应溶液进行冰冷,从而得到了包含中间体4的乙酸酐溶液。将该溶液直接用于后续反应。
<步骤5>
向在步骤4中得到的包含中间体4B的乙酸酐溶液中加入二氯甲烷(45mL)和中间体3(3.45g,6.7毫摩尔)。在对反应溶液进行冰冷的同时向其中缓慢地添加三乙胺(6.8g,66.8毫摩尔),在氮气气流下在室温下搅拌14小时。在反应结束后,向反应体系中加入乙酸乙酯,由此使目标产物析出,然后进行过滤。依次利用乙酸乙酯、己烷清洗所得到的黄绿色粉末,由此得到了A1-10(5.2g,收率86.7%)。
<例1-6:化合物A1-60(花青化合物)的合成>
通过下述合成方法合成中间体3C,并将其用作代替A1-10的合成步骤1的2-氯勒皮啶的起始原料。除了上述变更以外,还将A1-10的合成步骤1中的3,5-双(三氟甲基)苯基硼酸变更为苯基硼酸,除此以外,利用与A1-10同样的方法合成了A1-60。
<中间体1C的合成>
向1000mL的茄形烧瓶中加入氯磺酸(70mL),在对该溶液进行冰冷的同时缓慢地添加4-甲基喹诺酮(25.0g,157.0毫摩尔)。在氮气气流下将反应溶液在90℃下加热搅拌3小时,在反应结束后,对反应溶液进行冰冷。将反应溶液缓慢注入到冰中而使反应停止,再加入水,由此使目标产物析出。过滤出所得到的白色粉末,依次利用水、异丙醇、己烷进行清洗,由此得到了中间体1C(32.4g,收率80.1%)。
<中间体2C的合成>
向1000mL的茄形烧瓶中加入中间体1C(16.0g,62.1毫摩尔)和二氯甲烷(300mL),在进行冰冷的同时缓慢地添加二异丁胺(20.1g,155.2毫摩尔)。在氮气气流下将反应溶液在室温下搅拌3小时,然后向烧瓶内加入己烷,使目标产物析出。过滤出所得到的白色粉末,利用己烷进行清洗,由此得到了中间体2C的粗产物(29.4g,粗产物)。
<中间体3C的合成>
向1000mL的茄形烧瓶中加入中间体2C的粗产物(29.4g)和四氢呋喃(120mL),在进行冰冷的同时缓慢地添加磷酰氯(19.0g,124.2毫摩尔)。在氮气气流下将反应溶液在80℃下加热搅拌1小时,反应结束后,对反应溶液进行冰冷,加入水而使反应停止。另外,当加入水时,在烧瓶内析出白色粉末。过滤出所得到的白色粉末,依次利用水、异丙醇、己烷进行清洗,由此得到了中间体3C(19.5g,收率85.2%(两步的合计收率))。
<例1-7:化合物A1-61(花青化合物)的合成>
除了将A1-60的合成步骤2中的对甲苯磺酸甲酯变更为对甲苯磺酸乙酯以外,利用与A1-60同样的方法合成。
<例1-8:化合物A1-63(花青化合物)的合成>
除了将A1-60的合成步骤1中的苯基硼酸变更为均三甲苯基硼酸以外,利用与A1-60同样的方法合成。
<例1-9:化合物A1-79(花青化合物)的合成>
除了将A1-10的合成步骤1中的3,5-双(三氟甲基)苯基硼酸变更为2-噻吩基硼酸、并且将合成步骤2中的对甲苯磺酸甲酯变更为对甲苯磺酸乙酯以外,利用与A1-10同样的方法合成。
<例1-10:化合物A1-158(花青化合物)的合成>
除了将A1-63的合成步骤3中的六氟磷酸钾变更为四氟硼酸钠以外,利用与A1-63同样的方法合成。
<例1-11:化合物A1-253(花青化合物)的合成>
除了将A1-63的合成步骤3中的六氟磷酸钾变更为双(三氟甲磺酰基)亚胺钾以外,利用与A1-63同样的方法合成。
<例1-12:化合物A1-269(花青化合物)的合成>
除了将A1-79的合成步骤3中的六氟磷酸钾变更为双(三氟甲磺酰基)亚胺钾以外,利用与A1-79同样的方法合成。
<例1-13:化合物A1-272(花青化合物)的合成>
通过下述合成方法合成中间体3D,并将其用作代替A1-269的合成步骤1的2-氯勒皮啶的起始原料。关于此后的步骤,利用与A1-269同样的方法合成了A1-272。
<中间体1D的合成>
向1000mL的茄形烧瓶中加入4-丁基苯胺(55g,368.5毫摩尔)、2,2,6-三甲基-1,3-二氧杂环己烯-4-酮(55g,386.9毫摩尔)和甲苯(80mL),将反应溶液在氮气气流下在150℃下加热搅拌6小时。在反应结束后,将反应溶液冷却至室温,将甲苯减压蒸馏除去。向所得到的油状液体中加入150mL的己烷,通过进行冰冷而使目标产物析出。过滤出固体,利用己烷进行清洗,由此得到了中间体1D(44.5g,收率51.7%)。
<中间体2D的合成>
向1000mL的茄形烧瓶中加入预先制备的稀硫酸(浓硫酸300mL+水150mL),加热到80℃。向其中缓慢地加入中间体1D(44.5g,190.7毫摩尔),在120℃下加热搅拌30分钟。在反应结束后,使反应溶液恢复到室温,然后缓慢地加入到冰水中,由此使反应停止,使目标产物析出。过滤出所析出的固体,依次利用水、己烷进行清洗,由此得到了中间体2D(41.2g,定量)。
<中间体3D的合成>
向1000mL的茄形烧瓶中加入中间体2D(20.0g,92.9毫摩尔)和二氯甲烷(230mL)。然后,在对反应溶液进行冰冷的同时缓慢地添加三乙胺(20.7g,204.4毫摩尔)和三氟甲磺酸酐(41.9g,148.6毫摩尔),在氮气气流下将反应溶液在室温下搅拌14小时。在反应结束后,向反应溶液中加入水而使反应停止。利用二氯甲烷进行提取,将二氯甲烷减压蒸馏除去,然后利用快速柱色谱法(己烷/乙酸乙酯)进行纯化,从而得到了中间体3D(28.3g,收率88.7%)。
<例2-1~例2-19:近红外线吸收色素在二氯甲烷中的光谱特性>
将近红外线吸收色素溶解在二氯甲烷中,使用紫外可见分光光度计测定光谱透射率曲线,计算出将最大吸收波长下的透射率调节为10%时的波长420nm~500nm范围内的平均透射率、波长420nm~500nm范围内的最小透射率、波长700nm~800nm范围内的平均透射率。另外,求出波长750nm下的透射率。将结果示于下表中。
需要说明的是,例2-1~例2-13为实施例,例2-14~例2-19为比较例。
[表9]
由上述结果可知,色素A1-1、A1-4、A1-5、A1-7、A1-10、A1-60、A1-61、A1-63、A1-79、A1-158、A1-253、A1-269、A1-272通过在特定的位置引入特定的取代基,与在该位置不具有取代基的色素C1、C2相比,在保持420nm~500nm的蓝色波段的高透射率的同时,吸收波长向比720nm长的波长侧偏移。可知,由此能够在不降低蓝色波段的透射率的情况下兼具700nm~800nm的近红外区域的阻隔性。另外,当比较取代基为苯基的A1-5和取代基为噻吩基的A1-79时,A1-79的最大吸收波长向长波侧偏移14nm,由此可知噻吩基能够使吸收向长波偏移,能够提高近红外阻隔性。此外,当比较A1-7和A1-63时,与不具有磺酰胺基的A1-7相比,具有磺酰胺基的A1-63的最大吸收波长进一步向长波侧偏移21nm,蓝色波段的透射率未观察到大的差异,由此可知通过引入磺酰胺基等吸电子性的取代基,更容易兼具近红外阻隔性和蓝色波段的高透射率。需要说明的是,A1-63、A1-158和A1-253或者A1-79和A1-269为阳离子种类相同但阴离子种类不同的色素,由上述结果可知,光谱特性没有大的差异。因此,可以说阴离子种类的不同不影响光谱特性。
色素C3~C6虽然近红外光的阻隔性优异,但是蓝色波段的透射率低。
<例3-1~例3-12:二氯甲烷中和树脂中的近红外线吸收色素的光谱特性的差异、耐热性试验>
与例2-1同样地,以最大吸收波长下的透射率为10%的方式将近红外线吸收色素A1-1、A1-4、A1-5、A1-7、A1-60、A1-61、A1-63、A1-158、A1-253、A1-269分别溶解在二氯甲烷中,并使用紫外可见分光光度计测定了光谱透射率曲线。求出在500nm以上的波长范围内透射率达到80%时的最短波长(T80(A)短)和在500nm以上的波长范围内透射率达到80%时的最长波长(T80(A)长)。
另外,准备下述(1)、(2)的透明树脂溶液,将近红外线吸收色素A1-1、A1-4、A1-5、A1-7、A1-60、A1-61、A1-63、A1-158、A1-253、A1-269分别以相对于100质量份的树脂为7.5质量份的浓度添加到上述透明树脂溶液中,在50℃下搅拌溶解2小时,由此得到了涂覆液。通过旋涂法将所得到的涂覆液涂布在肖特公司制造的D263玻璃(厚度0.2mm)上,以膜厚为约1.0μm的方式分别形成了涂覆膜。
(1)聚酰亚胺树脂溶液
将聚酰亚胺树脂(三菱瓦斯化学株式会社制造的“C3G30G”(商品名),折射率为1.59)溶解在γ-丁内酯(GBL):环己酮=1:1(质量比)中,从而制备了树脂浓度为8.5质量%的聚酰亚胺树脂溶液。
(2)聚酯树脂溶液
将聚酯树脂(大阪瓦斯化学株式会社制造的“B-OKP2”(商品名),折射率为1.63)溶解在环己酮中,从而制备了树脂浓度为15质量%的聚酯树脂溶液。
使用紫外可见分光光度计对所得到的涂覆膜测定350nm~1200nm波长范围内的光谱透射率曲线。根据该测定结果,对于各涂覆膜求出在将树脂中的最大吸收波长λmax(pA)下的内部透射率调节为10%时的在500nm以上的波长范围内内部透射率达到80%时的最短波长(T80(pA)短)、在500nm以上的波长范围内内部透射率达到80%时的最长波长(T80(pA)长)。
根据这些结果,对于各涂覆膜计算出|T80(A)短-T80(pA)短|、|T80(A)长-T80(pA)长|。
此外,也计算出在将二氯甲烷中的最大吸收波长λmax(A)下的透射率和树脂中的最大吸收波长λmax(pA)下的内部透射率调节为10%时,二氯甲烷中的光谱透射率曲线的波长420nm~500nm范围内的透射率与涂覆膜的光谱透射率曲线的波长420nm~500nm的光的内部透射率之差的绝对值的平均值。将结果示于下表中。
需要说明的是,关于涂覆膜的光谱特性,为了避免在空气界面和玻璃界面处的反射的影响,以内部透射率进行评价。
内部透射率={实测透射率/(100-实测反射率)}×100
此外,对上述得到的涂覆膜进行耐热性试验,评价了耐热性。在耐热性试验中,将玻璃基板的形成有吸收层的面朝上放置在热板上,在200℃下加热5分钟。对各涂覆膜使用紫外可见分光光度计测定加热前后的光谱透射率曲线,求出最大吸收波长下的吸光度,并根据下式计算出加热前后的色素残留率。
色素残留率(%)=(加热后的最大吸收波长的吸光度)/(加热前的最大吸收波长的吸光度)×100
将结果一并示于下表中。需要说明的是,耐热性的评价标准如下所述。
A:色素残留率为80%以上
B:色素残留率小于80%
需要说明的是,例3-1~例3-12为实施例。
上述光谱特性的结果显示:在使用聚酰亚胺树脂和聚酯树脂的情况下,在树脂中和二氯甲烷中色素的光谱特性的变化均小。即,可知通过与满足下述关系的树脂组合,能够在不损害色素的光谱特性的情况下得到所期望的光谱特性,所述关系为:|T80(A)短-T80(pA)短|≤60nm、|T80(A)长-T80(pA)长|≤45nm、波长420nm~500nm的光的二氯甲烷中的透射率与树脂中的内部透射率之差的绝对值的平均值为8%/nm以下。
另外,由耐热性评价的结果可知,聚酰亚胺树脂的耐热性优异。
<例4-1~例4-20:近红外线吸收色素在树脂中的光谱特性>
将近红外线吸收色素A1-1、A1-4、A1-5、A1-7、A1-60、A1-61、A1-63、A1-158、A1-253、A1-269、C1~C6以在下表中记载的浓度分别混合到与上述例3-1同样地制备的聚酰亚胺树脂溶液中,在50℃下搅拌和溶解2小时,由此得到了聚酰亚胺树脂涂覆液。通过旋涂法将所得到的涂覆液涂布在肖特公司制造的D263玻璃(厚度0.2mm)上,从而形成了膜厚为1.0μm的涂覆膜。(仅例4-10形成了膜厚为2μm的涂覆膜。)
将近红外线吸收色素A1-5、A1-7、C4和C5以在下表中记载的浓度分别混合到与上述例3-1同样地制备的聚酯树脂溶液中,在50℃下搅拌和溶解2小时,由此得到了聚酯树脂涂覆液。通过旋涂法将所得到的涂覆液涂布在肖特公司制造的D263玻璃(厚度0.2mm)上,从而形成了膜厚为1μm的涂覆膜。
使用紫外可见分光光度计对所得到的各涂覆膜测定350nm~1200nm波长范围内的光谱透射率曲线。根据该测定结果,分别计算出树脂中的近红外线吸收色素的最大吸收波长λmax(pA)、将上述λmax(pA)下的内部透射率调节为10%时的420nm~500nm范围内的平均内部透射率和最小内部透射率、700nm~800nm范围内的平均内部透射率、750nm下的内部透射率。
将结果示于下表中。需要说明的是,对于下表中所示的光谱特性,为了避免在空气界面和玻璃界面处的反射的影响,以内部透射率进行评价。
需要说明的是,例4-1~例4-10、例4-17~例4-18为实施例,例4-11~例4-16、例4-19~例4-20为比较例。
由上述结果可知,色素A1-1、A1-4、A1-5、A1-7、A1-60、A1-61、A1-63、A1-158、A1-253、A1-269均即使在树脂中,420nm~500nm的蓝色波段的透射率也高,并且700nm~800nm的近红外区域的阻隔性也高,由此可知能够兼具两者。
另外,与二氯甲烷中的结果一样,与不具有磺酰胺基的色素A1-4、A1-5、A1-7相比,具有磺酰胺基的色素A1-60、A1-61、A1-63、A1-158、A1-253的最大吸收波长进一步向长波侧偏移,并且蓝色波段的透射率未观察到大的降低,由此可知,通过引入磺酰胺基等吸电子性的取代基,即使在树脂中,也更容易兼具近红外阻隔性和蓝色波段的高透射率。
此外,当比较取代基为苯基的色素A1-5和取代基为噻吩基的色素A1-269时,与二氯甲烷中的结果一样,色素A1-269的最大吸收波长向长波侧偏移14nm,由此可知噻吩基能够使吸收向长波偏移,即使在树脂中也能够提高近红外阻隔性。
另一方面,得到了如下结果:色素C1、C2的近红外区域的阻隔性不足,色素C3~C6的蓝色波段的透射率低。
<例5-1~例5-14:树脂膜的光谱特性>
将近红外线吸收色素A1-1、A1-5、A1-7、A1-60、A1-61、A1-63、A1-158、A1-253、A1-269、C1~C3、C5、C6中的任一者和近红外吸収色素B2-1、B2-2中的任一者以下表中记载的浓度分别混合到与上述例3-1同样地制备的聚酰亚胺树脂溶液中,在50℃下搅拌和溶解2小时,由此得到了涂覆液。通过旋涂法将所得到的涂覆液涂布在肖特公司制造的D263玻璃(厚度0.2mm)上,从而形成了膜厚为1.0μm的树脂膜。
使用紫外可见分光光度计对所得到的树脂膜测定350nm~1200nm波长范围内的光谱透射率曲线。
由所得到的光谱特性的数据计算出在500nm以上的波长范围内内部透射率达到50%时的最短波长的值、420nm~500nm的波长范围内的平均内部透射率和最小内部透射率、700nm~800nm的波长范围内的平均内部透射率、700nm~750nm的波长范围内的平均内部透射率、750nm的波长下的内部透射率。
将结果示于下表中。需要说明的是,对于下表中所示的光谱特性,为了避免在空气界面和玻璃界面处的反射的影响,以内部透射率进行评价。
需要说明的是,例5-1~例5-9为实施例,例5-10~例5-14为比较例。
上述各树脂膜以使得内部透射率达到50%时的波长在650nm附近的方式调节色素浓度而进行了设计。
由上述结果可知,分别包含特定结构的近红外线吸收色素A1-1、A1-5、A1-7、A1-60、A1-61、A1-63、A1-158、A1-253、A1-269的例5-1~例5-9的树脂膜能够兼具近红外区域的阻隔性和蓝色波段的高透射性。可知,特别是使用了具有磺酰胺基的色素A1-60、A1-61、A1-63、A1-158、A1-253的例5-4~例5-8的树脂膜和使用了具有噻吩基的色素A1-269的例5-9的树脂膜的700nm~800nm的平均透射率和750nm下的内部透射率的值变得更小,近红外阻隔性更优异。因此,通过具有磺酰胺基等吸电子性的取代基、或者噻吩基等富电子的杂芳基,能够以高水平地兼具蓝色波段的高透射率和近红外阻隔性。另一方面,得到了如下结果:分别包含近红外线吸收色素C1、C2的例5-10~例5-11的树脂膜虽然420nm~500nm的蓝色波段的透射率高,但是700nm~800nm的近红外区域的光阻隔性不足,分别包含近红外线吸收色素C3、C5、C6的例5-12~例5-14的树脂膜虽然具有近红外区域的光阻隔性,但是蓝色波段的透射率低。
<例6-1~例6-14:滤光片的光谱特性>
[介质多层膜(反射膜)]
通过蒸镀法在肖特公司制造的D263玻璃基板(厚度0.2mm)的表面上形成了交替地层叠有TiO2膜和SiO2膜的膜厚6μm的介质多层膜。将介质多层膜的层叠数、TiO2膜的膜厚和SiO2膜的膜厚作为参数进行模拟,设计成在入射角为0°和30°的各光谱透射率曲线中满足下述条件。
1.在入射角为0°的光谱透射率曲线中,在650nm~800nm的波长范围具有透射率为50%时的波长(IR50);
2.在入射角为0°的光谱透射率曲线中,在385nm~425nm的波长范围具有透射率为50%时的波长(UV50);
3.在入射角为0°和30°的各光谱透射率曲线中,435nm~650nm的波长范围内的光的平均透射率均为88%以上;
4.在入射角为0°和30°的各光谱透射率曲线中,750nm~1000nm的波长范围内的光的平均透射率均为10%以下。
将以上述为基础设计的介质多层膜的光谱特性示于下表中。
将该介质多层膜用作滤光片的反射层。
[表13]
0° | 30° | |
IR50(nm) | 733 | 703 |
UV50(nm) | 410 | 399 |
Tave(435nm-650nm)(%) | 94.8 | 94.5 |
Tave(750nm-1000nm)(%) | 1.0 | 0.3 |
[滤光片]
在与层叠有上述介质多层膜(反射层)的面相反一侧的面上层叠例5-1~例5-13的树脂膜。在树脂膜表面上进一步通过蒸镀法形成交替层叠有TiO2膜和SiO2膜的介质多层膜,并将其作为减反射膜。关于减反射膜的构成,也以介质多层膜的层叠数、TiO2膜的膜厚和SiO2膜的膜厚作为参数进行模拟,设计成能够得到所期望的光谱特性。
通过以上操作而得到了各滤光片。
将各滤光片的光谱特性示于下表中。
另外,将例6-2、例6-6、例6-10、例6-12和例6-14的滤光片的光谱透射率曲线示于图5~图7中。
需要说明的是,例6-1~例6-9为实施例,例6-10~例6-14为比较例。
由上述结果可知,具有分别包含特定结构的近红外线吸收色素A1-1、A1-5、A1-7、A1-60、A1-61、A1-63、A1-158、A1-253、A1-269的例5-1~例5-9的树脂膜的例6-1~例6-9的滤光片能够兼具近红外区域的阻隔性和蓝色波段的高透射性。
另一方面,得到了如下结果:具有分别包含近红外线吸收色素C1、C2的例5-10~例5-11的树脂膜的例6-10~例6-11的滤光片的700nm~800nm的近红外区域的阻隔性不足,具有分别包含近红外线吸收色素C3、C5、C6的例5-12~例5-14的树脂膜的例6-12~例6-14的滤光片的420nm~500nm范围内的最小透射率低,蓝色波段的透射率不足。
虽然详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明,但是能够在不脱离本发明的本质和范围的情况下进行各种变更或修正,这对于本领域技术人员而言是显而易见的。本申请基于在2021年2月26日提交的日本专利申请(日本特愿2021-030728),将其内容作为参考并入本申请中。
产业实用性
本发明的滤光片的包含蓝色波段的可见光的透射性优异,并且具有在近红外区域中特别是700nm~800nm的区域的高阻隔性。在近年来高性能化不断发展的例如输送机用摄像头、传感器等信息获取装置的用途中有用。
标号说明
1A、1B、1C、1D……滤光片,10……基材,11……支撑体,12……树脂膜,30……介质多层膜。
Claims (15)
1.一种滤光片,所述滤光片具有基材和介质多层膜,所述介质多层膜作为最外层层叠在所述基材的至少一个主面侧,
所述基材具有包含近红外线吸收色素和树脂的树脂膜,其中,
所述近红外线吸收色素包含近红外线吸收色素A,所述近红外线吸收色素A在二氯甲烷中在720nm~770nm的波长范围内具有最大吸收波长λmax(A),并且由下式(A)表示,
[上式中的符号的含义如下所述,
R1各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烯基、可以具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为7~13的芳烷基,
R2各自独立地表示碳原子数为3~12的仲烷基、碳原子数为4~12的叔烷基、可以具有取代基的碳原子数为3~13的环烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为3~12的杂芳基或-SiR101R102R103,
R101~R103各自独立地表示碳原子数为1~6的烷基或可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基,
R3~R7各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为1~12的烷氧基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7~13的芳烷基、-NR104R105、-C(=O)R106、-C(=O)NR107R108、-SO2R109或-SO2NR110R111;在此,R104、R105各自独立地为氢原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为1~12的羰基;R106为可以具有取代基的碳原子数为1~20的烷基;R107~R111各自独立地为可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基,
R11~R13各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基,可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或-NR112R113;在此,R112、R113各自独立地为可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的羰基,
X-表示一价阴离子物种]。
2.如权利要求1所述的滤光片,其中,在所述近红外线吸收色素A中,R2为碳原子数为4~12的叔烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为3~12的杂芳基。
3.如权利要求1或2所述的滤光片,其中,在所述近红外线吸收色素A中,R2为叔丁基、1,1-二甲基丙基、苯基、噻吩基、呋喃基、由下式(a)表示的基团或由下式(b)表示的基团,
[上式中的符号的含义如下所述,
Ra1~Ra3各自独立地表示氢原子可以被卤素原子取代的甲基、氢原子可以被卤素原子取代的乙基、或氢原子可以被卤素原子取代的异丙基]。
4.如权利要求1~3中任一项所述的滤光片,其中,在所述近红外线吸收色素A中,R11~R13为氢原子。
5.如权利要求1~4中任一项所述的滤光片,其中,在使所述近红外线吸收色素A溶解或分散在所述树脂中而得到的涂覆膜的光谱透射率曲线中,所述近红外线吸收色素A满足下述光谱特性(ii-1)和(ii-2):
(ii-1)在将二氯甲烷中的所述近红外线吸收色素A的所述最大吸收波长λmax(A)的透射率调节为10%时,在500nm以上的波长范围内,将透射率达到80%时的最短波长侧的波长设为T80(A)短、将透射率达到80%时的最长波长侧的波长设为T80(A)长,
在将所述树脂中的所述近红外线吸收色素A的最大吸收波长λmax(pA)的内部透射率调节为10%时,在500nm以上的波长范围内,将内部透射率达到80%时的最短波长侧的波长设为T80(pA)短、将内部透射率达到80%时的最长波长侧的波长设为T80(pA)长,
此时,满足全部下述关系:
|T80(A)短-T80(pA)短|≤60nm
|T80(A)长-T80(pA)长|≤45nm;
(ii-2)在将最大吸收波长λmax(A)下的透射率和最大吸收波长λmax(pA)下的内部透射率调节为10%时,二氯甲烷中的波长420nm~500nm范围内的透射率与所述树脂中的光谱透射曲线的波长420nm~500nm范围内的内部透射率之差的绝对值的平均值为8%/nm以下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的滤光片,其中,所述树脂为聚酰亚胺树脂或聚酯树脂。
7.如权利要求1~6中任一项所述的滤光片,其中,在以所述最大吸收波长λmax(A)下的透射率为10%的方式将所述近红外线吸收色素A溶解在二氯甲烷中而测定的光谱透射率曲线中,所述近红外线吸收色素A满足全部下述光谱特性(i-1)~(i-4):
(i-1)波长420nm~500nm的平均透射率为98%以上;
(i-2)波长420nm~500nm的最小透射率为97%以上;
(i-3)波长700nm~800nm的平均透射率为65%以下;
(i-4)波长750nm下的透射率为80%以下。
8.如权利要求1~7中任一项所述的滤光片,其中,在将所述近红外线吸收色素A溶解或分散在所述树脂中而得到的涂覆膜的光谱透射率曲线中,在将所述树脂中的所述近红外线吸收色素A的最大吸收波长λmax(pA)的内部透射率调节为10%时,所述近红外线吸收色素A满足全部下述光谱特性(iii-1)~(iii-3):
(iii-1)波长420nm~500nm范围内的平均内部透射率为95%以上,并且波长420nm~500nm范围内的最小内部透射率为93%以上;
(iii-2)波长700nm~800nm范围内的平均内部透射率为50%以下;
(iii-3)波长750nm下的内部透射率为30%以下。
9.如权利要求1~8中任一项所述的滤光片,其中,所述近红外线吸收色素还含有近红外线吸收色素B,所述近红外线吸收色素B满足下述光谱特性(iv-1)和(iv-2):
(iv-1)在二氯甲烷中在670nm~730nm的波长范围内具有最大吸收波长λmax(B);
(iv-2)在所述近红外线吸收色素B的最大吸收波长λmax(B)与所述近红外线吸收色素A的最大吸收波长λmax(A)之间,以下的关系成立:
λmax(B)<λmax(A)。
10.如权利要求9所述的滤光片,其中,所述近红外线吸收色素B为方酸内盐色素。
11.如权利要求1~10中任一项所述的滤光片,其中,所述树脂膜满足全部下述光谱特性(v-1)~(v-6):
(v-1)在波长500nm以上的区域中,内部透射率达到50%时的最短波长在620nm~680nm的范围内;
(v-2)420nm~500nm的波长范围内的平均内部透射率为94%以上,并且最小内部透射率为85%以上;
(v-3)700nm~800nm的波长范围内的平均内部透射率为50%以下;
(v-4)700nm~750nm的波长范围内的平均内部透射率为8%以下;
(v-5)750nm下的内部透射率为30%以下。
12.如权利要求1~11中任一项所述的滤光片,其中,所述滤光片满足全部下述光谱特性(vii-1)~(vii-6):
(vii-1)入射角为0°时的波长420nm~500nm的平均透射率为90%以上并且最小透射率为83%以上;
(vii-2)入射角为0°时的波长600nm~700nm的平均透射率为25%以上;
(vii-3)入射角为0°时的波长710nm~1100nm的平均透射率为2%以下;
(vii-4)入射角为0°时的波长700nm~800nm的平均透射率为3%以下;
(vii-5)入射角为0°时的波长700nm~800nm的最大透射率为5%以下;
(vii-6)入射角为0°时的波长600nm~700nm的透射率与入射角为30°时的波长600nm~700nm的透射率之差的绝对值的平均值为7%/nm以下。
13.如权利要求1~12中任一项所述的滤光片,其中,所述基材包含支撑体和所述树脂膜,所述树脂膜层叠在所述支撑体的至少一个主面上,所述支撑体为透明玻璃或吸收玻璃。
14.一种成像装置,其中,所述成像装置具有权利要求1~13中任一项所述的滤光片。
15.一种化合物,其中,所述化合物由下式(A1)表示,
[上式中的符号的含义如下所述,
R1各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烯基、可以具有取代基的碳原子数为3~12的环烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为7~13的芳烷基,
R21各自独立地为碳原子数为4~12的叔烷基或可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基或可以具有取代基的碳原子数为3~12的杂芳基,
R4~R7各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为1~12的烷氧基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7~13的芳烷基、-NR104R105、-C(=O)R106、-C(=O)NR107R108、-SO2R109或-SO2NR110R111;在此,R104、R105各自独立地为氢原子、可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6~12的芳基、可以具有取代基的碳原子数为1~12的羰基;R106为可以具有取代基的碳原子数为1~20的烷基;R107~R111各自独立地为可以具有取代基的碳原子数为1~12的烷基,
X-表示一价阴离子物种]。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-030728 | 2021-02-26 | ||
JP2021030728 | 2021-02-26 | ||
PCT/JP2022/006221 WO2022181422A1 (ja) | 2021-02-26 | 2022-02-16 | 光学フィルタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117083543A true CN117083543A (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=83049304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280017246.2A Pending CN117083543A (zh) | 2021-02-26 | 2022-02-16 | 滤光片 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2022181422A1 (zh) |
CN (1) | CN117083543A (zh) |
WO (1) | WO2022181422A1 (zh) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5714929B2 (ja) * | 2011-02-10 | 2015-05-07 | 富士フイルム株式会社 | 着色硬化性組成物およびカラーフィルタ |
WO2013161492A1 (ja) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | 株式会社Adeka | 波長カットフィルタ |
KR20160088147A (ko) * | 2015-01-15 | 2016-07-25 | 주식회사 엘엠에스 | 근적외선 흡수층이 형성된 고체 촬상 장치용 커버글라스 |
CN110832362B (zh) * | 2017-07-27 | 2022-01-11 | Jsr株式会社 | 近红外线截止滤波器及其制造方法、固体摄像装置以及照相机模块 |
-
2022
- 2022-02-16 CN CN202280017246.2A patent/CN117083543A/zh active Pending
- 2022-02-16 JP JP2023502320A patent/JPWO2022181422A1/ja active Pending
- 2022-02-16 WO PCT/JP2022/006221 patent/WO2022181422A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022181422A1 (ja) | 2022-09-01 |
JPWO2022181422A1 (zh) | 2022-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6202230B1 (ja) | 光学フィルタおよび撮像装置 | |
JP6065169B1 (ja) | 光学フィルタおよび撮像装置 | |
CN107533171B (zh) | 光学滤波器以及摄像装置 | |
US20150260889A1 (en) | Near-infrared cut filter | |
CN111684319B (zh) | 滤光片以及成像装置 | |
JP7059729B2 (ja) | 光学フィルタ、近赤外線吸収色素および撮像装置 | |
CN106397300A (zh) | 花青化合物、滤光片、使用滤光片的装置及树脂组合物 | |
CN111936896A (zh) | 滤光片和信息获取装置 | |
CN116348281A (zh) | 滤光片 | |
JP2019078816A (ja) | 光学フィルタおよび撮像装置 | |
WO2019230570A1 (ja) | 近赤外線吸収色素、光学フィルタおよび撮像装置 | |
CN117083543A (zh) | 滤光片 | |
WO2019021767A1 (ja) | 近赤外線吸収色素、光学フィルタおよび撮像装置 | |
WO2021095613A1 (ja) | 光学フィルタおよびこれを用いた指紋検出装置 | |
CN113227844B (zh) | 滤光片、成像装置和光学传感器 | |
CN117677871A (zh) | 滤光片 | |
CN116194810A (zh) | 滤光片 | |
WO2019151348A1 (ja) | 光学フィルタおよび撮像装置 | |
JP7392381B2 (ja) | 光学フィルタおよび撮像装置 | |
WO2022024942A1 (ja) | 光学フィルタ | |
JP7459709B2 (ja) | 光学フィルタ | |
WO2023218937A1 (ja) | 光学フィルタ及びuv色素 | |
WO2024048510A1 (ja) | 光学フィルタ | |
WO2020255927A1 (ja) | 光学フィルタ、撮像装置および光学センサー | |
CN114402235B (zh) | 滤光片和成像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |