CN117255960A - 光吸收性组合物、光吸收膜、光吸收膜的制造方法以及滤光器 - Google Patents

光吸收性组合物、光吸收膜、光吸收膜的制造方法以及滤光器 Download PDF

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Abstract

本发明的光吸收性组合物含有在分子内具有羟基和羰基的紫外线吸收剂、以及金属成分。金属成分的至少一部分与有机氧基键合。

Description

光吸收性组合物、光吸收膜、光吸收膜的制造方法以及滤光器
技术领域
本发明涉及光吸收性组合物、光吸收膜、光吸收膜的制造方法以及滤光器。
背景技术
在使用了CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合元件)或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor,互补式金属氧化物半导体)等固体摄像元件的摄像装置中,为了得到具有良好的色彩再现性的图像,在固体摄像元件的前面配置有各种滤光器。固体摄像元件通常在比对应于可见光区域的人类的视感度更宽的波长范围具有分光灵敏度。因此,为了使摄像装置中的固体摄像元件的分光灵敏度接近人类的视感度而在固体摄像元件的前面配置屏蔽红外线或紫外线的一部分光的滤光器的技术是众所公知的。
以往,作为这样的滤光器,通常为利用基于电介质多层膜的光反射来屏蔽红外线或紫外线的滤光器。另一方面,近年来,具备含有光吸收剂的膜的滤光器受到关注。具备含有光吸收剂的膜的滤光器的透射率特性不容易受到入射角的影响,因此在摄像装置中,即使在光倾斜地入射至滤光器的情况下,也能够得到色调的变化少的良好的图像。另外,在未使用光反射膜的光吸收型滤光器中,能够抑制以基于光反射膜的多重反射作为原因的重影或光斑的产生,因此在逆光状态或夜景的拍摄中容易得到良好的图像。此外,具备含有光吸收剂的膜的滤光器从摄像装置的小型化以及薄型化的方面出发也是有利的。
作为这样的光吸收剂,已知有由膦酸和铜离子形成的光吸收剂。例如,专利文献1中记载了一种滤光器,其具备含有由具有苯基或卤代苯基的膦酸(苯基系膦酸)和铜离子形成的光吸收剂的光吸收层。
另外,专利文献2中记载了一种具备能够吸收红外线和紫外线的UV-IR吸收层的滤光器。UV-IR吸收层包含由膦酸和铜离子形成的UV-IR吸收剂。为了使滤光器满足规定的光学特性,UV-IR吸收性组合物例如含有苯基系膦酸、以及具有烷基或卤代烷基的膦酸(烷基系膦酸)。
另外,专利文献3中记载了一种包含紫色光垂直截止滤波器的眼用器具。紫色光垂直截止滤波器急剧吸收约400nm~450nm范围的波长的光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2018/088561号
专利文献2:日本专利第6232161号公报
专利文献3:日本特表2007-535708号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1和2所记载的技术从波长400nm附近的短波长区域的光的吸收特性的方面出发还有再研究的余地。另一方面,专利文献3所记载的紫色光垂直截止滤波器中,据认为波长500~650nm附近的可见光的透射率低。因此,本发明提供从人类视感度的再现、特别是短波长区域的光吸收特性的方面出发有利的光吸收性组合物、光吸收膜以及滤光器。另外,本发明提供这样的光吸收膜的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明提供一种光吸收性组合物,其含有:
在分子内具有羟基和羰基的紫外线吸收剂;以及
金属成分,
上述金属成分的至少一部分与有机氧基键合。
另外,本发明提供一种光吸收膜,其含有:
在分子内具有羟基和羰基的紫外线吸收剂;以及
金属成分,
上述金属成分的至少一部分与有机氧基键合。
另外,本发明提供一种光吸收膜的制造方法,其包括将上述光吸收性组合物在120℃以上的温度进行加热而使其固化的过程。
另外,本发明提供一种具备上述光吸收膜的滤光器。
发明效果
上述光吸收性组合物从人类视感度的再现、特别是短波长区域的光吸收特性的方面出发是有利的。此外,上述光吸收膜以及上述滤光器从人类视感度的再现、特别是短波长区域的光吸收特性的方面出发是有利的。
附图说明
图1是示出本发明的光吸收膜的一例的截面图。
图2A是示出本发明的滤光器的一例的截面图。
图2B是示出本发明的滤光器的一例的截面图。
图3是实施例1的滤光器的透射光谱。
图4是实施例2的滤光器的透射光谱。
图5是实施例3的滤光器的透射光谱。
图6是实施例4的滤光器的透射光谱。
图7是实施例5的滤光器的透射光谱。
图8是实施例6的滤光器的透射光谱。
图9是实施例7的滤光器的透射光谱。
图10是实施例8的滤光器的透射光谱。
图11是实施例9的滤光器的透射光谱。
图12是实施例10的滤光器的透射光谱。
图13是实施例11的滤光器的透射光谱。
图14是实施例12的滤光器的透射光谱。
图15是实施例13的滤光器的透射光谱。
图16是实施例14的滤光器的透射光谱。
图17是实施例15的滤光器的透射光谱。
图18是实施例16的滤光器的透射光谱。
图19是实施例17的滤光器的透射光谱。
图20是实施例18的滤光器的透射光谱。
图21是实施例19的滤光器的透射光谱。
图22是实施例20的滤光器的透射光谱。
图23是比较例1的滤光器的透射光谱。
图24是比较例2的滤光器的透射光谱。
图25是比较例3的滤光器的透射光谱。
图26是比较例4的滤光器的透射光谱。
图27是比较例5的滤光器的透射光谱。
图28是透明玻璃基板的透射光谱。
图29是实施例21的滤光器的透射光谱。
图30是实施例21的滤光器的反射光谱。
图31是高温高湿试验中的实施例21的滤光器的透射光谱。
图32是热循环试验中的实施例21的滤光器的透射光谱。
图33是实施例23的滤光器的透射光谱。
图34是实施例24的滤光器的透射光谱。
图35是实施例26的滤光器的透射光谱。
图36是实施例32的滤光器的透射光谱。
图37是实施例23的滤光器的反射光谱。
图38是实施例24的滤光器的反射光谱。
图39是实施例26的滤光器的反射光谱。
图40是实施例32的滤光器的反射光谱。
图41是实施例36的滤光器的透射光谱。
图42是实施例36的滤光器的反射光谱。
图43是实施例38的滤光器的反射光谱。
图44是实施例41的滤光器的透射光谱。
图45是比较例6的滤光器的反射光谱。
具体实施方式
在使用了固体摄像元件的摄像装置中使用的滤光器中,若能够实现波长400nm附近的短波长区域的光的有效吸收,则从人类视感度再现的方面出发能够进一步提高滤光器的价值。根据专利文献1中记载的滤光器,在波长350nm~450nm中,分光透射率为50%的波长小于400nm。根据专利文献2中记载的滤光器,在波长350nm~450nm中,分光透射率为50%的波长约为390nm~415nm的范围。根据这些事实,专利文献1和2中所记载的滤光器从有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光的方面出发难以称得上是有利的。专利文献3所记载的紫色光垂直截止滤波器具有能够有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光的可能性,但据认为该滤波器对波长500~650nm附近的可见光的透射率低。
因此,本发明人为了开发出从人类视感度的再现、特别是波长400nm附近的短波长区域的光的有效吸收的方面出发有利的光吸收性组合物而反复进行了深入研究。本发明人反复进行了大量的试错,结果新发现了,含有规定的紫外线吸收剂以及金属成分的光吸收性组合物从有效地吸收短波长区域的光的方面出发是有利的,从而完成了本发明。
以下对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,以下的说明涉及本发明的例示,本发明并不限定于以下的实施方式。
本发明的光吸收性组合物含有在分子内具有羟基和羰基的紫外线吸收剂、以及金属成分。此外,金属成分的至少一部分与有机氧基键合。代表性地,金属成分的至少一部分与有机氧基中的氧原子键合。由此,使用光吸收性组合物制作的光吸收膜或滤光器容易有效地吸收波长400nm附近的波长区域的光,从人类视感度的再现的方面出发是有利的。
作为对于紫外线吸收剂而言有利的条件,可以举出下述条件:光的吸收范围以及透射范围适当;光化学稳定;光致敏作用低至在使用范围内无影响的程度;热化学稳定;等等。从这样的方面出发,作为紫外线吸收剂的光吸收的机理,认为利用了因光激发所致的羟基的氢在分子内的移动反应(分子内的夺氢反应)。作为发挥出这样的机理的紫外线吸收剂,例如可以举出羟基二苯甲酮、水杨酸、羟基苯基苯并三唑、羟基苯基三嗪、以及取代丙烯腈等化合物。在羟基二苯甲酮以及水杨酸中,与氢在分子内所包含的羟基与羰基之间的移动相关的反应涉及紫外线等的光吸收。另一方面,在羟基苯基苯并三唑、羟基苯基三嗪以及取代丙烯腈中,与氢在分子内所包含的羟基与氮原子之间的移动相关的反应涉及紫外线等的光吸收。这些紫外线吸收剂在其分子内具有含有非共用电子对的羟基,因此推测与并存的金属成分或供氢体产生部分络合化等相互作用。在包含紫外线吸收剂的光吸收性组合物及其固化物等的体系中,对于具有羟基的紫外线吸收剂单独存在的情况和金属成分或供氢体与具有羟基的紫外线吸收剂并存的情况进行比较。根据该比较,在这些吸收光谱以及这些光透射光谱等光学特性中产生差异,从而证实上述推测。特别可知,在将含有在分子内具有羟基和羰基的紫外线吸收剂、以及金属成分的光吸收性组合物进行固化而得到的光吸收膜中,产生波长300~500nm内的光吸收带向长波长侧偏移的现象。因此,这样的光吸收膜对于有效且适当地吸收波长400nm附近的光是有利的。需要说明的是,若光吸收带向长波长侧偏移,则例如透射光谱在波长300nm~500nm的范围内的吸收极大波长向长波长侧偏移的现象、或者透射率为50%的波长(UV截止波长)向长波长侧偏移的现象可能变得明显。这样,根据本发明的光吸收性组合物、作为其固化物的光吸收膜、以及具备该光吸收膜的滤光器,紫外线吸收剂本来所具备的吸收特性按照能够有效地吸收短波长区域的光的方式进行调整。其结果,这样的光吸收膜或滤光器的分光透射率对于与固体摄像元件等一起使用的情况来说容易变得更为适当。
如上所述,在光吸收性组合物中,金属成分的至少一部分与有机氧基键合,代表性地以M-O-R的状态存在。R表示规定的有机基团,例如为烷基、芳基以及乙烯基。
紫外线吸收剂中的羟基与羰基的配置并不限定于特定的配置。紫外线吸收剂中,优选羟基与上述羰基隔着1~3个原子进行配置。由此认为,紫外线吸收剂中,在羟基与羰基之间容易产生氢的移动。因此,容易有效地产生波长300~500nm内的光吸收带向长波长侧偏移的现象。其结果,使光吸收性组合物固化而得到的光吸收膜容易更可靠地有效且适当地吸收波长400nm附近的光。
使本发明的光吸收性组合物固化而得到的光吸收膜在入射角度为0度的透射光谱中在波长400nm处的透射率T400例如为10%以下。由此,使光吸收性组合物固化而得到的光吸收膜容易更可靠地有效且适当地吸收波长400nm附近的光。
透射率T400优选为3%以下、更优选为1%以下。
紫外线吸收剂只要在其分子内具有羟基和羰基,并不限定于特定的紫外线吸收剂。紫外线吸收剂优选为即使与金属成分混合也不容易产生凝集的化合物。
紫外线吸收剂优选包含下述式(A1)所表示的二苯甲酮系化合物。这种情况下,使用光吸收性组合物制作的光吸收膜或滤光器容易更可靠地有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
[化1]
式(A1)中,R11、R12、R21和R22中的至少一者为羟基。式(A1)中,R11、R12、R21或R22为羟基以外的官能团的情况下,可以存在复数个R11、复数个R12、复数个R21、或者复数个R22,R11、R12、R21和R22中的至少一者也可以不存在。
R11、R12、R21或R22为羟基以外的官能团的情况下,该官能团例如为羧基、醛基、卤原子、具有1~12个碳原子的烷基、1个以上的氢原子被卤原子取代的具有1~12个碳原子的烷基、具有1~12个碳原子的烷氧基、或者1个以上的氢原子被卤原子取代的具有1~12个碳原子的烷氧基。
紫外线吸收剂更优选包含下述式(A2)所表示的二苯甲酮系化合物。这种情况下,使用光吸收性组合物制作的光吸收膜或滤光器容易更可靠地有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
[化2]
式(A2)中,R31为氢原子、羟基、羧基、醛基、卤原子、具有卤原子的基团、具有1~12个碳原子的烷基、或者具有1~12个碳原子的烷氧基。式(A2)中,R41和R42可以为羟基、羧基、醛基、具有卤原子的基团、具有1~12个碳原子的烷基、具有6~12个碳原子的芳基、或者具有1~12个碳原子的烷氧基,R41和R42可以不存在。式(A2)中,可以存在复数个R41,也可以存在复数个R42。具有卤原子的基团可以是烷基中的至少一个氢原子被卤原子取代的卤代烷基。具有卤原子的基团可以是芳基中的至少一个氢原子被卤原子取代的卤代芳基。具有卤原子的基团可以是烷氧基中的至少一个氢原子被卤原子取代的卤代烷氧基。
式(A1)或式(A2)所表示的二苯甲酮系化合物并不限定于特定的化合物。该二苯甲酮系化合物例如为选自由2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4’-氯二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-5-氯二苯甲酮以及2,4-二苯甲酰基间苯二酚组成的组中的至少一者。
紫外线吸收剂可以包含下述式(B)所表示的水杨酸系化合物。这种情况下,使用光吸收性组合物制作的光吸收膜或滤光器容易更可靠地有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
[化3]
式(B)中,R51可以为羟基、羧基、包含卤原子的基团、具有1~12个碳原子的烷基、具有6~12个碳原子的芳基、或者具有1~12个碳原子的烷氧基。式(B)中,可以存在复数个R51,R51也可以不存在。式(B)中,R52为氢原子、芳基、或者1个以上的氢原子被卤原子取代的卤代芳基。具有卤原子的基团可以是烷基中的至少一个氢原子被卤原子取代的卤代烷基。具有卤原子的基团可以是芳基中的至少一个氢原子被卤原子取代的卤代芳基。具有卤原子的基团可以是烷氧基中的至少一个氢原子被卤原子取代的卤代烷氧基。
式(B)所表示的水杨酸系化合物并不限定于特定的化合物。式(B)所表示的水杨酸系化合物例如包含选自由水杨酸苯酯、水杨酸-4-丁基苯酯以及水杨酸辛基苯酯组成的组中的至少一者。
金属成分并不限定于特定的金属成分。金属成分代表性地为在光吸收性组合物和使用光吸收性组合物制作的光吸收膜中不发生凝集、热稳定及化学稳定的成分。此外,金属成分代表性地为能够与上述紫外线吸收剂相互作用的成分。
光吸收性组合物也可以含有包含金属成分的规定的化合物。该化合物例如为络合物。光吸收性组合物优选含有包含金属成分的醇盐。
金属成分例如包含选自由Li、Na、Mg、Ca、Sr、Ba、Ge、Sn、Pb、Al、Ga、In、Tl、Zn、Cd、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Rh、Ir、Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti以及Zr组成的组中的至少一者。这种情况下,金属成分容易与上述紫外线吸收剂相互作用。
光吸收性组合物中的紫外线吸收剂的含量并不限定于特定的值。该含量以质量基准计例如为0.05~10%、优选为0.1~8%、更优选为0.2~6%。其含量可以为3%以下、可以为2%以下、也可以为1%以下。
光吸收性组合物中的金属成分的含量并不限定于特定的值。该含量以质量基准计例如为0.005~5%、优选为0.01~3%、更优选为0.02~2%。
光吸收性组合物中,紫外线吸收剂的含量相对于金属成分的含量之比并不限定于特定的值。该比值以质量基准计例如为0.05~300、优选为0.07~280、更优选为0.1~260。该比值可以为240以下、可以为200以下、可以为150以下、可以为100以下、可以为50以下、可以为40以下、也可以为30以下。此外,紫外线吸收剂的含量相对于金属成分的含量的摩尔比也不限定于特定的值。该摩尔比例如为0.001~40、优选为0.005~35、更优选为0.01~30。该摩尔比可以为25以下、可以为20以下、可以为15以下、可以为10以下、可以为5以下、也可以为3以下。由此,使用光吸收性组合物制作的光吸收膜或滤光器容易更可靠地有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
光吸收性组合物也可以进一步含有固化性树脂。这种情况下,通过使光吸收性组合物中的树脂固化,能够形成含有紫外线吸收剂以及金属成分的光吸收膜。此外,例如通过将光吸收性组合物涂布至规定的基体上并使树脂固化,能够制作出具有所期望的光吸收性的、具备基体的物品。
固化性树脂并不限定于特定的树脂。固化性树脂例如为丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚酯树脂、环状烯烃树脂、有机硅树脂、或者聚乙烯醇缩醛(PVA)树脂。
树脂优选为有机硅树脂。树脂更优选为包含苯基等芳基的有机硅树脂。若光吸收膜中所包含的树脂硬(为刚性),则随着包含该树脂的层的厚度增加,在光吸收膜的制作中容易由于固化收缩而产生裂纹。若树脂为包含芳基的有机硅树脂,则由光吸收性组合物形成的光吸收膜容易具有良好的抗裂性。另外,包含芳基的有机硅树脂容易与金属成分和紫外线吸收剂具有高相容性或分散性,使这些成分难以凝集。作为有机硅树脂的具体例,可以举出KR-255、KR-300、KR-2621-1、KR-211、KR-311、KR-216、KR-212、KR-251以及KR-5230。它们均为信越化学工业公司制造的有机硅树脂。有机硅树脂容易具有高耐热性。通过使光吸收性组合物含有有机硅树脂,能够期待使用光吸收性组合物得到的光吸收膜也含有有机硅树脂而具有耐热性。从这样的方面出发,光吸收性组合物含有有机硅树脂作为固化性树脂也是有利的。
光吸收性组合物中,紫外线吸收剂的含量相对于树脂的固体成分的含量之比并不限定于特定的值。该比值以质量基准计例如为0.1%~10%、优选为0.2%~5%、更优选为0.4%~3%。这从抑制耐候性的降低或渗出等问题的产生的方面出发是有利的。
树脂优选可以为PVA树脂。PVA树脂更优选为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂或聚乙烯醇缩甲醛(PVF)树脂。这些树脂是通过聚乙烯醇与醛的反应而得到的。PVB树脂以及PVF树脂除了包含缩丁醛基或缩甲醛基以外,还包含与乙烯基键合的乙酰基以及羟基。这些树脂能够具有下述优点:由于所包含的一部分羟基的贡献,与金属成分的亲和性良好。PVB树脂以及PVF树脂可包含较多量的紫外线吸收剂,固化后的树脂组合物的柔软性以及耐久性容易增高。
PVB树脂的具体例为S-LEC KS-1、KS-3、KS-5、KX-1、BL-1、BL-S以及BX-L。它们均为积水化学工业公司制造的PVA树脂(PVB树脂),S-LEC是注册商标。PVB树脂的其他具体例为Mowital B20H、B30T、B30H以及B45H。它们均为株式会社KURARAY制造的PVA树脂(PVB树脂),Mowital是注册商标。PVF树脂的具体例为Vinylec K以及Vinylec H。它们均为JNC株式会社制造的PVA树脂(PVF树脂),Vinylec是注册商标。通过使光吸收性组合物含有PVA树脂,使用光吸收性组合物得到的光吸收膜也含有PVA树脂而容易具有柔软性以及耐久性。特别是PVB树脂作为汽车的挡风玻璃的中间膜具有大量的使用成果,还能够期待高透明性以及非黄变性。
关于PVB树脂以及PVF树脂,也包括上述具体例中举出的产品在内,多数情况下能够以粉末体的形式获得。为了使PVB树脂以及PVF树脂包含在液态的树脂组合物中,例如适量溶解在下述溶剂中来进行使用:(I)甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇以及正丁醇等醇系溶剂;(II)甲苯、环戊酮以及二甲苯等芳香族系溶剂;(III)甲基乙基酮(MEK)、甲基丁基酮(MBK)以及乙酸乙酯等酮系溶剂;(IV)乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯以及乙酸异丁酯等酯系溶剂;(V)丙二醇单甲醚乙酸酯等乙二醇酯系有机溶剂;(VI)丙二醇单甲醚以及二丙二醇甲醚等二醇醚系有机溶剂。这些有机溶剂可以单独使用1种,也可以将2种以上合用来使用。其中,从透明性优异、树脂溶液随着时间经过仍稳定的方面出发,有机溶剂优选为芳香族系有机溶剂、醇系有机溶剂或者它们的混合物,更优选为芳香族系有机溶剂以及醇系有机溶剂的混合物。这种情况下,芳香族系有机溶剂优选为甲苯,醇系有机溶剂优选为乙醇或丙醇,更优选为乙醇。另外,使用芳香族系有机溶剂以及醇系有机溶剂的混合物作为有机溶剂的情况下,优选以芳香族系有机溶剂的质量:醇系有机溶剂的质量=1:0.1~10的条件使用,更优选以芳香族系有机溶剂的质量:醇系有机溶剂的质量=1:0.5~5的条件使用。从在多种溶剂中的溶解性的方面出发,优选使用PVB树脂。
从抑制紫外线吸收剂的渗出的方面出发,光吸收性组合物包含在分子内具有羟基以及羰基的紫外线吸收剂、金属成分、以及PVA树脂是有利的。在PVB树脂中包含添加型紫外线吸收剂的情况下,根据使用环境以及光吸收膜的制作方法的条件,可能出现紫外线吸收剂在光吸收膜或光学膜的表面发生粉化或浮出的现象。光吸收性组合物或光吸收膜包含在分子内具有羟基和羰基的紫外线吸收剂、金属成分、以及PVA树脂时,通过与金属成分部分地络合化等而连结的紫外线吸收剂容易经由金属成分而与PVA树脂的一部分羟基连结。因此,紫外线吸收剂较强地保持在树脂的基质的内部,容易抑制紫外线吸收剂的渗出。
对光吸收性组合物的制备方法的一例进行说明。将紫外线吸收剂添加至规定的溶剂中并进行搅拌,制备紫外线吸收剂的溶液。此外,将包含金属成分的化合物与树脂混合并进行搅拌,制备包含金属成分的液态组合物。将紫外线吸收剂的溶液与包含金属成分的液态组合物以规定的分量混合、进行搅拌,由此能够制备光吸收性组合物。
光吸收性组合物可以是包含PVB树脂的液态组合物。该液态组合物通常包含使PVB溶解或分散在液体中的溶剂。该溶剂并不限定于特定的溶剂,在选择溶解PVB的溶剂的情况下,若考虑到PVB的溶解性,则可使用有机溶剂作为溶剂。液态组合物中的PVB的浓度并不限定于特定的值。考虑到PVB在溶剂中的溶解性而适当地设定该浓度。该浓度例如为10~50质量%的程度。
能够使用光吸收性组合物提供例如图1所示的光吸收膜10。光吸收膜10例如通过使光吸收性组合物的涂膜固化而得到。光吸收膜10含有在分子内具有羟基和羰基的紫外线吸收剂、以及金属成分。光吸收膜10中,金属成分的至少一部分与有机氧基键合。金属成分的至少一部分与有机氧基中的氧原子键合。由此,光吸收膜10容易有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
如上所述,在光吸收性组合物中,金属成分的至少一部分与有机氧基键合,代表性地以M-O-R的状态存在。R表示规定的有机基团,例如为烷基、芳基以及乙烯基。
光吸收膜10的紫外线吸收剂中,优选羟基与上述羰基隔着1~3个原子进行配置。由此,光吸收膜10容易更可靠地有效且适当地吸收波长400nm附近的光。
光吸收膜10中的紫外线吸收剂例如包含上述式(A1)所表示的二苯甲酮系化合物。由此,光吸收膜10容易更可靠地有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
光吸收膜10中的紫外线吸收剂优选包含上述式(A2)所表示的二苯甲酮系化合物。由此,光吸收膜10容易进一步可靠地有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
光吸收膜10中的紫外线吸收剂例如包含上述式(B)所表示的水杨酸系化合物。由此,光吸收膜10容易更可靠地有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
光吸收膜10例如含有包含金属成分的醇盐。
光吸收膜10中的金属成分例如包含选自由Li、Na、Mg、Ca、Sr、Ba、Ge、Sn、Pb、Al、Ga、In、Tl、Zn、Cd、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Rh、Ir、Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti以及Zr组成的组中的至少一者。
光吸收膜10中的紫外线吸收剂的含量并不限定于特定的值。该含量以质量基准计例如为0.1%~10%、优选为0.2%~5%、更优选为0.4%~3%。
光吸收膜10中的金属成分的含量并不限定于特定的值。该含量以质量基准计例如为0.02%~5%、优选为0.04%~4%、更优选为0.06%~3.5%。
光吸收膜10的厚度并不限定于特定的值。光吸收膜10的厚度例如为10μm~600μm、可以为10μm~400μm、也可以为10μm~300μm。
光吸收膜10在入射角度为0度的透射光谱中在波长400nm处的透射率T400例如为5%以下。
光吸收膜10的制造中,使光吸收性组合物固化的方法并不限定于特定的方法。例如,可以通过将光吸收性组合物以规定的温度进行加热而使其固化。这种情况下,规定的温度只要能够使光吸收性组合物固化,并不限定于特定的温度。规定的温度例如为85℃以上、优选为120℃以上、更优选为140℃以上、进一步优选为150~160℃。由此,容易在防止紫外线吸收剂的劣化的同时使光吸收膜10具有良好的耐热性。
透射率T400优选为3%以下、更优选为1%以下。
如图1和图2所示,例如能够提供具备光吸收膜10的滤光器1a以及1b。利用滤光器1a以及1b,容易有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
滤光器1a以及1b在入射角度为0度的透射光谱中在波长300~380nm的范围内的透射率的最大值TM 300-380例如为3%以下。由此,滤光器容易有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
透射率的最大值TM 300-380优选为2%以下、更优选为1%以下。
滤光器1a以及1b在入射角度为0度的透射光谱中,将波长300~520nm的范围内的透射率为50%的波长定义为紫外线截止波长λUV。滤光器1a以及1b中例如满足405nm≦λUV≦500nm的条件。由此,光吸收膜10容易有效地吸收波长400nm附近的短波长区域的光。
滤光器1a以及1b优选满足405nm≦λUV≦490nm的条件,更优选满足405nm≦λUV≦480nm的条件。
滤光器1a以及1b在入射角度为0度的透射光谱中在波长550~570nm的范围中的透射率的平均值TA 550-570例如为87%以上。由此,滤光器1a以及1b能够适当地透射可见光,从人类视感度再现的方面出发是有利的。
透射率的平均值TA 550-570优选为88%以上、更优选为90%以上。
使波长300nm~1200nm的范围的光以0°的入射角度入射至滤光器1a以及1b而得到的透射光谱可以满足下述(i-a)、(ii-a)、(iii-a)、(iv-a)、(v-a)以及(vi-a)的条件。
(i-a)波长300nm~380nm的范围中的透射率的最大值TM 300-380为3%以下。
(ii-a)波长400nm处的透射率T400为5%以下。
(iii-a)波长410nm处的透射率T410为10%以下。
(iv-a)在波长350nm~500nm的范围内,透射率为50%的波长λUV[nm]存在于405nm~490nm的范围内。
(v-a)波长550nm~570nm内的透射率的平均值TA 550-570为87%以上。
(vi-a)波长(λUV+10)nm处的透射率T0 UV+相对于波长(λUV-10)nm处的透射率T0 UV-之比T0 UV+/T0 UV-为1.8以上。
通过满足上述(i-a)的条件,滤光器1a以及1b可发挥出高的紫外线吸收性。最大值TM 300-380更优选为2%以下、进一步优选为1%以下、特别优选为0.5%以下、尤其优选为0.3%以下。
通过除了满足(i-a)的条件以外还满足上述(ii-a)以及(iii-a)的条件,滤光器1a以及1b可发挥出更高的紫外线吸收性。特别是滤光器1a以及1b可适应于要求更高的紫外线吸收性能的滤光器的应用。透射率T400优选为4%以下、更优选为3%以下、进一步优选为1%以下。透射率T410优选为9%以下、更优选为8%以下、进一步优选为6%以下、特别优选为3%以下、尤其优选为1%以下。
通过满足上述(iv-a)的条件,滤光器1a以及1b可发挥出高的紫外线吸收性,并且摄像元件所感受的光谱容易与对应于人的视感度的光谱相匹配。波长λUV优选为420nm~490nm、更优选为420nm~450nm。这种情况下,在所得到的图像中,容易抑制紫边。紫边是特别在被摄体的轮廓处表现出的大致呈紫色的渗色。此外,能够提高属于人的可见光区域的光的透射率,容易得到明亮的图像。
通过满足上述(v-a)的条件,容易提高属于人的可见光区域的光的透射率,容易得到明亮的图像。特别是容易提高人的视感度曲线中的对应于最大灵敏度的波长区域的透射率,人在观察图像时,容易感受到更明亮。平均值TA 550-570优选为88%以上、更优选为90%以上。
通过满足上述(vi-a)的条件,波长λUV(UV截止波长)附近的透射光谱发生急剧变化,因而能够更急剧地屏蔽对人而言不可视的紫外线,并且能够实现可见光区域所包含的光量的增加。比T0 UV+/T0 UV-优选为1.9以上、更优选为2.0以上、进一步优选为2.2以上、特别优选为2.4以上。
使波长300nm~1200nm的范围的光以5°的入射角度入射至滤光器1a以及1b而得到的反射光谱可以满足下述(i-b)以及(ii-b)的条件。此外,使波长300nm~1200nm的范围的光以40°的入射角度入射至滤光器1a以及1b而得到的反射光谱可以满足下述的(iii-b)以及(iv-b)的条件。进而,使波长300nm~1200nm的范围的光以60°的入射角度入射至滤光器1a以及1b而得到的反射光谱可以满足下述(v-b)以及(vi-b)的条件。
(i-b)波长300nm~450nm的范围中的反射率的最大值R5 300-450为20%以下。
(ii-b)波长300nm~600nm的范围中的反射率的最大值R5 300-600为25%以下。
(iii-b)波长300nm~450nm的范围中的反射率的最大值R40 300-450为20%以下。
(iv-b)波长300nm~600nm的范围中的反射率的最大值R40 300-600为25%以下。
(v-b)波长300nm~450nm的范围中的反射率的最大值R60 300-450为30%以下。
(vi-b)波长300nm~600nm的范围中的反射率的最大值R60 300-600为35%以下。
从防止被滤光器1a以及1b的表面反射的反射光在例如照相机模块或壳体的内部或边缘等进行多重散射而产生的重影、光斑或噪声的方面出发,满足上述(i-b)~(vi-b)的条件是非常有利的。最大值R5 300-450优选为15%以下。最大值R40 300-450优选为15%以下。最大值R60 300-450优选为20%以下。最大值R5 300-600优选为20%以下。最大值R40 300-600优选为20%以下。最大值R60 300-600优选为25%以下。
滤光器1a以及1b可以满足下述(i-c)、(ii-c)、(iii-c)、(iv-c)以及(v-c)的条件。(i-c)的λ30 UV[nm]是在使波长300nm~1200nm的范围的光以入射角度30°入射至滤光器时的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内透射率为50%的波长。(ii-c)的λ40 UV[nm]是在使波长300nm~1200nm的范围的光以入射角度40°入射至滤光器时的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内透射率为50%的波长。(iii-c)的λ50 UV[nm]是在使波长300nm~1200nm的范围的光以入射角度50°入射至滤光器时的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内透射率为50%的波长。(iv-c)的λ60 UV[nm]是在使波长300nm~1200nm的范围的光以入射角度60°入射至滤光器时的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内透射率为50%的波长。(v-c)的λ70 UV[nm]是在使波长300nm~1200nm的范围的光以入射角度70°入射至滤光器时的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内透射率为50%的波长。
(i-c)|λ30 UVUV|≦2.4nm
(ii-c)|λ40 UVUV|≦3.0nm
(iii-c)|λ50 UVUV|≦5.0nm
(iv-c)|λ60 UVUV|≦9.0nm
(v-c)|λ70 UVUV|≦18.0nm
完全吸收型的紫外线截止滤波器能够具有透射光谱的角度依赖性小的优点。利用反射膜截止紫外线的类型的紫外线截止滤波器具有对于自斜向入射的光,UV截止波长向短波长侧偏移的倾向。因此具有希望截止的紫外线根据入射角而被传感器检测到的可能性。另一方面,滤光器1a以及1b满足上述(i-c)~(v-c)的条件,对于倾斜入射的UV截止波长的变化小,并且不容易发生UV截止波长向短波长侧的移动。因此,根据滤光器1a以及1b,除了抑制重影以及光斑的功能以外,还容易实现在面内不容易产生颜色不均的良好的色彩再现性,容易得到高画质的图像。
关于(i-c),|λ30 UVUV|优选满足|λ30 UVUV|≦1.6nm、更优选满足|λ30 UVUV|≦1.2nm。关于(ii-c),|λ40 UVUV|优选满足|λ40 UVUV|≦2.0nm、更优选满足|λ40 UVUV|≦1.5nm。关于(iii-c),|λ50 UVUV|优选为|λ50 UVUV|≦3.5nm、更优选为|λ50 UVUV|≦2.5nm。关于(iv-c),|λ60 UVUV|优选为|λ60 UVUV|≦6.0nm、更优选为|λ60 UVUV|≦4.5nm。关于(v-c),|λ70 UVUV|优选为|λ70 UVUV|≦12.0nm、更优选为|λ70 UVUV|≦9.0nm。
滤光器1a以及1b可以满足下述(i-d)、(ii-d)以及(iii-d)的条件。这些条件中,Tm 480-600是高温高湿试验以及热循环试验开始前的滤光器在入射角度0°的透射光谱中在波长480nm~600nm内的透射率的最小值。高温高湿试验在温度85℃以及相对湿度85%的条件下进行。关于(i-d),λDH-240 UV[nm]是从高温高湿试验开始起经过240小时后的滤光器在入射角度0°的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内的透射率为50%的波长,TDH-240 480-600是在该透射光谱中在波长480nm~600nm内的透射率的最小值。关于(ii-d),λDH-480 UV[nm]是从高温高湿试验开始起经过480小时后的滤光器在入射角度0°的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内的透射率为50%的波长,TDH-480 480-600是在该透射光谱中在波长480nm~600nm内的透射率的最小值。关于(iii-d),λDH-1K UV[nm]是从高温高湿试验开始起经过1008小时后的滤光器在入射角度0°的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内的透射率为50%的波长,TDH-1K 480-600是在该透射光谱中在波长480nm~600nm内的透射率的最小值。
(i-d)|λDH-240 UVUV|≦3nm以及|TDH-240 480-600-Tm 480-600|≦2%
(ii-d)|λDH-480 UVUV|≦3.5nm以及|TDH-480 480-600-Tm 480-600|≦2.5%
(iii-d)|λDH-1K UVUV|≦4nm以及|TDH-1K 480-600-Tm 480-600|≦3%
滤光器1a以及1b满足(i-d)、(ii-d)以及(iii-d)的条件时,即使在高温高湿环境下,滤光器1a以及1b也可发挥出高的紫外线吸收性,并且摄像元件所感受的光谱容易与对应于人的视感度的光谱相匹配。此外,即使在高温高湿环境下,属于人的可见光区域的光的透射率也容易增高,容易得到明亮的图像。
滤光器1a以及1b可以满足下述(i-e)、(ii-e)以及(iii-e)的条件。在这些条件中,Tm 480-600是高温高湿试验以及热循环试验开始前的滤光器在入射角度0°的透射光谱中在波长480nm~600nm内的透射率的最小值。热循环试验是依序包括下述操作作为1个循环的试验:将环境温度在85℃保持30分钟;用时5分钟使环境温度从85℃变化至-40℃;使环境温度在-40℃保持30分钟;以及用时5分钟使环境温度从-40℃变化至85℃。(i-e)的λHC-144 UV[nm]是在热循环试验中经过了144次循环后的滤光器在入射角度0°的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内的透射率为50%的波长,THC-144 480-600是在该透射光谱中在波长480nm~600nm内的透射率的最小值。(ii-e)的λHC-576 UV[nm]是在热循环试验中经过了576次循环后的滤光器在入射角度0°的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内的透射率为50%的波长,THC-576 480-600是在该透射光谱中在波长480nm~600nm内的透射率的最小值。(iii-e)的λHC-1K UV[nm]是在热循环试验中经过了1008次循环后的滤光器在入射角度0°的透射光谱中在波长350nm~500nm的范围内的透射率为50%的波长,THC-1K 480-600是在该透射光谱中在波长480nm~600nm内的透射率的最小值。
(i-e)|λHC-144 UVUV|≦3nm以及|THC-144 480-600-Tm 480-600|≦2%
(ii-e)|λHC-576 UVUV|≦3.5nm、并且|THC-576 480-600-Tm 480-600|≦2.5%
(iii-e)|λHC-1K UVUV|≦4nm、并且|THC-1K 480-600-Tm 480-600|≦3%
滤光器1a以及1b满足(i-e)、(ii-e)以及(iii-e)的条件时,即使滤光器1a以及1b的环境温度发生变化,滤光器1a以及1b也可发挥出高的紫外线吸收性,并且摄像元件所感受的光谱容易与对应于人的视感度的光谱相匹配。此外,即使滤光器1a以及1b的环境温度发生变化,属于人的可见光区域的光的透射率也容易增高,容易得到明亮的图像。
滤光器1a例如由光吸收膜10单独构成。这种情况下,滤光器1a例如可与摄像元件或光学部件分开地使用。滤光器1a也可以与摄像元件以及光学部件接合。另一方面,可以通过将上述光吸收性组合物涂布至摄像元件或光学部件并使光吸收性组合物固化而构成滤光器1a。
滤光器1a例如可以通过将形成在基板上的光吸收膜10从基板剥离而制作。这种情况下,基板的材料可以为玻璃、可以为树脂、也可以为金属。在基板的表面可以实施使用含氟化合物的涂布等表面处理。
如图2A所示,滤光器1b具备光吸收膜10、以及透明电介质基板20。光吸收膜10与透明电介质基板20的一个主面平行地设置。光吸收膜10例如可与透明电介质基板20的一个主面接触。这种情况下,例如能够通过在透明电介质基板20的一个主面涂布上述光吸收性组合物并使光吸收性组合物固化而形成光吸收膜10。
透明电介质基板20的种类并不限定于特定的种类。透明电介质基板20可以在红外线区域具有吸收能力。透明电介质基板20例如可以在波长350nm~900nm内具有90%以上的平均分光透射率。透明电介质基板20的材料并不限制为特定的材料,例如为规定的玻璃或树脂。透明电介质基板20的材料为玻璃的情况下,透明电介质基板20例如可为由钠钙玻璃以及硼硅酸玻璃等硅酸盐玻璃形成的透明玻璃或者含有Cu以及Co等着色性成分的磷酸盐玻璃以及氟磷酸盐玻璃。含有着色性成分的磷酸盐玻璃以及氟磷酸盐玻璃例如为红外线吸收性玻璃,其本身具有光吸收性。将光吸收膜10与红外线吸收性玻璃的透明电介质基板20一起使用的情况下,可对两者的光吸收性以及透射光谱进行调整来制作具有所期望的光学特性的滤光器,滤光器的设计自由度高。
透明电介质基板20的材料为树脂的情况下,该树脂例如为降冰片烯系树脂等环状烯烃系树脂、聚芳酯系树脂、丙烯酸类树脂、改性丙烯酸类树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、或者有机硅树脂。
滤光器1a以及1b分别可以按照进一步具备红外线吸收膜、红外线反射膜以及防反射膜等其他功能膜的方式进行变更。这样的功能膜可设置在光吸收膜10或透明电介质基板20上。例如,滤光器具备防反射膜,由此能够提高规定的波长范围(例如可见光区域)的透射率。防反射膜可以作为MgF2和SiO2等低折射率材料的层构成,也可以作为这样的低折射率材料的层与TiO2等高折射率材料的层的层积体构成,还可以作为电介质多层膜构成。这样的防反射膜可通过真空蒸镀以及溅射法等伴随物理反应的方法、或者CVD法和溶胶凝胶法等伴随化学反应的方法来形成。
滤光器例如可以以在两片板状的玻璃之间配置有光吸收膜10的状态构成。由此,滤光器的刚性以及机械强度提高。此外,滤光器的主面变成硬质,从防止伤痕等方面出发是有利的。特别是在使用柔软性较高的树脂作为光吸收膜10中的粘结剂或基质的情况下,这样的优点是重要的。
通过在使光吸收性组合物固化而得到的光吸收膜以及滤光器的表面设置防反射膜,能够提供具有更良好的光学特性的滤光器。例如,如图2B所示,能够提供具备光吸收膜10以及防反射膜30的滤光器1c。在形成有防反射膜的滤光器中,使光以规定的入射角度入射至滤光器时,由滤光器反射的光降低,明显接近于零。关于这一点,在搭载有形成了防反射膜的滤光器的摄像装置中,从防止例如在摄像装置或照相机模块内等反射光进行多重散射而产生的重影、光斑以及噪声的方面出发是非常有利的。
防反射膜的材料并不限定于特定的材料。防反射膜的形成方法不限定于特定方法。防反射膜的形成方法可以为气相法、也可以为液相法。例如,防反射膜的形成方法可以为蒸镀法。防反射膜的形成方法可以为使用包含硅的反应性材料的溶胶凝胶法,该方法是防反射膜的形成优异的液相法。
防反射膜具有由同一种类的材料构成的单层膜、由两种以上的不同材料构成的多层膜的方式。构成膜以及多层膜的各层的材料并不限定于特定的材料。该材料例如为SiO2、TiO2、Ta2O3、MgF2、Al2O3、CaF2、ZrO2、CeO2以及ZnS等无机系化合物。例如,防反射膜或防反射膜中所包含的层包含SiO2的情况下,该膜或层可将烷氧基硅烷化合物作为起始材料,通过所谓溶胶凝胶法来形成。通过溶胶凝胶法,烷氧基硅烷化合物在水以及催化剂的存在下水解后缩聚,得到包含SiO2的致密且坚硬的膜。溶胶凝胶法具有无需高温即可形成包含SiO2的膜或层的优点。
在使用溶胶凝胶法形成防反射膜的情况下,该起始材料并不限定于特定的材料,起始材料所具有的官能团也不限定于特定的官能团。起始材料优选包含MTES(甲基三乙氧基硅烷)以及TEOS(四乙氧基硅烷)等“包含烷基的三官能硅烷”、以及“四官能硅烷”。四官能硅烷对于形成具有牢固且致密的骨架的膜或层必不可少。另一方面,若仅包含四官能硅烷,则难以进行反应性的控制,难以对膜或层的孔隙率进行调整。此外,在膜或层中容易产生裂纹。若起始材料除了包含四官能硅烷以外还包含三官能硅烷,则二氧化硅骨架的柔性提高,容易调整膜或层的孔隙率,在膜或层中容易抑制裂纹。从调整防反射膜的折射率的方面出发,优选容易进行膜或层的孔隙率调整。三官能硅烷中的有机官能团原本不限定于特定的官能团。特别是为了在与四官能硅烷组合时形成均匀的液体以及涂膜,优选具有甲基作为有机官能团的三官能硅烷。
在起始材料中,“包含烷基的三官能硅烷”的量与“四官能硅烷”的量之比并不限定于特定的值。优选在起始材料中以质量基准计满足“包含烷基的三官能硅烷”的量:“四官能硅烷”的量=5:1~1:3的关系。由此,容易抑制防反射膜中的裂纹、并且容易由四官能硅烷形成牢固的骨架。在起始材料中也可以包含参与溶胶凝胶法的成分以外的成分。例如,为了进行折射率调整,起始材料可以包含微粒以及填料。这种情况下,微粒以及填料可以为中空的,也可以为高折射率材料。起始材料可以包含在低温下发生分解的成分。由此容易调整防反射膜的折射率。溶胶凝胶法中,对涂膜进行烧制的温度不限定于特定的温度。该温度例如为60℃~250℃的范围、优选为70℃~230℃的范围、更优选为80℃~200℃的范围。由于光吸收膜以及滤光器可具有高耐热性,因此在溶胶凝胶法中在涂膜的烧制中不会产生问题,容易形成牢固的防反射膜。
防反射膜为单层膜的情况下,优选单层膜的材料的折射率低。防反射膜的材料的折射率n1满足时,反射率容易变得最小。n0是用于形成防反射膜的基材的折射率。例如,防反射膜包含由SiO2和TiO2等金属氧化物或PMMA等有机系材料形成的中空粒子的情况下,由于折射率约为1的空气占据中空粒子的内部,因此防反射膜的折射率容易降低。防反射膜所要求的折射率不那么低的情况下,防反射膜可以包含由上述材料形成的实心粒子。防反射膜要求耐擦伤性等机械强度的情况下,防反射膜包含这样的实心粒子是有利的。可以在包含这样的中空粒子或实心粒子的状态下通过溶胶凝胶法进行膜的形成。特别是在使用由SiO2构成的中空粒子或实心粒子的情况下,由溶胶凝胶法形成的膜内的SiO2与中空粒子或实心粒子的亲和性良好,中空粒子或实心粒子的凝集受到抑制,能够期待渗出的抑制等。
防反射膜可以具有多层膜结构,该多层膜结构包含:由溶胶凝胶法形成的包含SiO2的层;以及通过例如真空蒸镀法、溶胶凝胶法或其他方法形成的层。例如,通过由两种以上的具有不同折射率的材料进行防反射膜的多层膜化,容易确保可得到防反射效果的波段较宽,在滤光器中反射率的最小值容易降低。防反射膜中,在与由溶胶凝胶法形成的包含SiO2的层组合而形成多层膜结构时,所组合的层例如可以为包含中空粒子、且由溶胶凝胶法形成的包含SiO2的层,也可以为由TiO2和Ta2O3等具有较高折射率的材料形成的层,还可以为由MgF2等其他材料形成的层等。
如图2B所示,例如在滤光器1c中,光的入射面以及出射面由防反射膜30形成。换言之,滤光器1c例如在其两面具备防反射膜30。防反射膜30例如包含SiO2。使波长300nm~1200nm的范围的光以入射角度0°入射至滤光器1c时所得到的透射光谱例如满足下述(i-f)、(ii-f)、(iii-f)、(iv-f)、(v-f)、(vi-f)以及(vii-f)的条件。
(i-f)波长300nm~380nm的范围中的透射率的最大值TbM 300-380为0.1%以下。
(ii-f)波长400nm处的透射率Tb400为5%以下。
(iii-f)波长410nm处的透射率Tb410为10%以下。
(iv-f)波长350nm~500nm的范围内的透射率为50%的波长λbUV[nm]存在于405nm~490nm的范围内。
(v-f)波长480nm~600nm内的透射率的最小值Tbm 480-600为92%以上。
(vi-f)波长550nm~570nm内的透射率的平均值Tba 550-570为90%以上。
(vii-f)波长(λbUV+10)nm处的透射率Tb0 UV+相对于波长(λbUV-10)nm处的透射率Tb0 UV-之比Tb0 UV+/Tb0 UV-为2.5以上。
使波长300nm~1200nm的范围的光以入射角度5°入射至滤光器1c而得到的反射光谱例如满足下述(i-g)以及(ii-g)的条件。使波长300nm~1200nm的范围的光以入射角度40°入射至滤光器1c而得到的反射光谱例如满足下述(iii-g)以及(iv-g)的条件。使波长300nm~1200nm的范围的光以入射角度60°入射至滤光器1c而得到的反射光谱例如满足下述(v-g)以及(vi-g)的条件。
(i-g)波长300nm~450nm的范围中的反射率的最大值R5 300-450为7%以下。
(ii-g)波长300nm~600nm的范围中的反射率的最大值R5 300-600为9%以下。
(iii-g)波长300nm~450nm的范围中的反射率的最大值R40 300-450为8%以下。
(iv-g)波长300nm~600nm的范围中的反射率的最大值R40 300-600为10%以下。
(v-g)波长300nm~450nm的范围中的反射率的最大值R60 300-450为12%以下。
(vi-g)波长300nm~600nm的范围中的反射率的最大值R60 300-600为14%以下。
实施例
通过实施例更详细地说明本发明。需要说明的是,本发明并不限定于以下的实施例。首先对各实施例和各比较例的滤光器的评价方法进行说明。
<透射光谱测定>
使用紫外可见近红外分光光度计(日本分光公司制造、产品名:V-670),对各滤光器在规定的入射角下的透射光谱以及反射光谱进行测定。
<厚度测定>
使用激光位移计(基恩士公司制造、产品名:LK-H008)测定与各滤光器的表面的距离,减去透明玻璃基板的厚度,由此对光吸收膜的厚度进行测定。
<紫外线吸收剂>
在实施例和比较例的滤光器的制作中,使用下述紫外线吸收剂。
[表1]
紫外线吸收剂 物质名
(1-ⅰ) 2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮
(1-ⅱ) 2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮
(1-ⅲ) 2-羟基二苯甲酮
(1-ⅳ) 二苯甲酮
紫外线吸收剂(1-i)、(1-ii)、(1-iii)以及(1-iv)的结构式分别由下述式(C)、(D)、(E)以及(F)表示。
[化4]
[化5]
[化6]
[化7]
<包含金属成分的化合物>
在实施例和比较例5的滤光器的制作中,使用下述包含金属成分的化合物。
[表2]
<实施例1>
将紫外线吸收剂(1-i)5.0g与乙醇95.0g混合,搅拌30分钟,得到实施例1的紫外线吸收剂溶液。接下来,将有机硅树脂(信越化学工业公司制造、产品名:KR-300)99.38g与包含金属成分的化合物(2-i)0.62g混合,搅拌30分钟,得到实施例1的含有金属成分的液态组合物。将实施例1的紫外线吸收剂溶液2.0g与实施例1的含有金属成分的液态组合物10.0g混合,搅拌30分钟,得到实施例1的光吸收性组合物。将紫外线吸收剂溶液、含有金属成分的液态组合物、以及光吸收性组合物中的各成分的含量以及规定成分的质量比示于表3。需要说明的是,有机硅树脂KR-300中的固体成分的含量为50质量%,包含金属成分的化合物(2-i)中的金属成分的含量为6.5质量%,在此前提下求出光吸收性组合物中的固体成分的分量。
使用分配器将光吸收性组合物涂布至具有76mm×76mm×0.21mm的尺寸的由硼硅酸玻璃制成的透明玻璃基板(SCHOTT公司制造、产品名:D263 T eco)的一个主面的中心部的40mm×40mm的范围,形成涂膜。将所得到的涂膜在室温下充分干燥后,放入烘箱中,在160℃进行1小时的热处理,使溶剂挥发而进行固化,得到含有紫外线吸收剂以及金属成分的实施例1的光吸收膜。如此制作出具备实施例1的光吸收膜的实施例1的滤光器。将实施例1的滤光器的透射光谱示于图3。另外,将由图3观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度示于表5。
<实施例2>
将作为紫外线吸收剂的(1-ii)2.0g与甲苯98.0g混合,搅拌30分钟,得到实施例2的紫外线吸收剂溶液。接下来,将有机硅树脂(信越化学工业公司制造、产品名:KR-300)99.38g与包含金属成分的化合物(2-i)0.62g混合,搅拌30分钟,得到实施例2的含有金属成分的液态组合物。将实施例2的紫外线吸收剂溶液5.0g与实施例2的含有金属成分的液态组合物10.0g混合,搅拌30分钟,得到实施例2的光吸收性组合物。将紫外线吸收剂溶液、含有金属成分的液态组合物、以及光吸收性组合物中的各成分的含量以及规定成分的质量比示于表3。
使用实施例2的光吸收性组合物来代替实施例1的光吸收性组合物、并且使热处理的温度为120℃,除此以外与实施例1同样地在透明玻璃基板上使光吸收性组合物的涂膜固化,得到实施例2的光吸收膜。如此制作具备实施例2的光吸收膜的实施例2的滤光器。将实施例2的滤光器的透射光谱示于图4。另外,将由图4观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度示于表5。
<实施例3和4>
除了如表3所示变更紫外线吸收剂溶液的添加量以及含有金属成分的液态组合物的添加量以外,与实施例2同样地制备实施例3和4的光吸收性组合物。除了使用实施例3和4的光吸收性组合物来代替实施例2的光吸收性组合物以外,与实施例2同样地分别在透明玻璃基板上使光吸收性组合物的涂膜固化来形成实施例3和4的光吸收膜,制作实施例3和4的滤光器。将实施例3和4的滤光器的透射光谱分别示于图5和6。另外,将由图5和6观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度示于表5。
<实施例5~8>
除了如表3所示对成分的种类以及成分的含量进行调整以外,与实施例1同样地进行紫外线吸收剂溶液的制备、含有金属成分的液态组合物的制备、以及光吸收性组合物的制备,得到实施例5~8的光吸收性组合物。实施例5~8中,在含有金属成分的液态组合物的制备中使用包含金属成分的化合物(2-ii)。实施例5和6中,在紫外线吸收剂溶液的制备中使用紫外线吸收剂(1-i),实施例7和8中,在紫外线吸收剂溶液的制备中使用紫外线吸收剂(1-ii)。包含金属成分的化合物(2-ii)中的金属成分的含量为11.3质量%,在此前提下求出光吸收性组合物中的固体成分的分量。
使用实施例5~8的光吸收性组合物来代替实施例1的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地分别在透明玻璃基板上使光吸收性组合物的涂膜固化来形成实施例5~8的光吸收膜,制作实施例5~8的滤光器。将实施例5~8的滤光器的透射光谱分别示于图7~10。另外,将由图7~10观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度示于表5。
<实施例9~19>
除了如表3所示对成分的种类以及成分的含量进行调整以外,与实施例1同样地进行紫外线吸收剂溶液的制备、含有金属成分的液态组合物的制备、以及光吸收性组合物的制备,得到实施例9~19的光吸收性组合物。实施例9~17中,在紫外线吸收剂溶液的制备中使用紫外线吸收剂(1-i),实施例18和19中,在紫外线吸收剂溶液的制备中使用紫外线吸收剂(1-ii)。实施例9~19中,在含有金属成分的液态组合物的制备中使用包含金属成分的化合物(2-iii)。包含金属成分的化合物(2-iii)中的金属成分的含量为13.2质量%,在此前提下求出光吸收性组合物中的固体成分的分量。
使用实施例9~19的光吸收性组合物来代替实施例1的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地分别在透明玻璃基板上使光吸收性组合物的涂膜固化来形成实施例9~19的光吸收膜,制作实施例9~19的滤光器。将实施例9~19的滤光器的透射光谱分别示于图11~21。另外,将由图11~21观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度示于表5。
<实施例20>
除了使用紫外线吸收剂(1-iii)来代替紫外线吸收剂(1-i)进行实施例20的紫外线吸收剂溶液的制备以外,与实施例1同样地得到实施例20的光吸收性组合物。使用实施例20的光吸收性组合物来代替实施例1的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地在透明玻璃基板上使光吸收性组合物的涂膜固化来形成实施例20的光吸收膜,制作实施例20的滤光器。将实施例20的滤光器的透射光谱示于图22。另外,将由图22观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度示于表5。
<比较例1>
将实施例1的紫外线吸收剂溶液2.0g与有机硅树脂(信越化学工业公司制造、产品名:KR-300)10.0g混合,搅拌30分钟,得到比较例1的光吸收性组合物。将紫外线吸收剂溶液以及光吸收性组合物中的各成分的含量以及规定成分的质量比示于表4。使用比较例1的光吸收性组合物来代替实施例1的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地在透明玻璃基板上使光吸收性组合物的涂膜固化来形成比较例1的光吸收膜,制作比较例1的滤光器。将比较例1的滤光器的透射光谱示于图23。另外,将由图23观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度示于表5。
<比较例2>
将实施例2的紫外线吸收剂溶液5.0g与有机硅树脂(信越化学工业公司制造、产品名:KR-300)10.0g混合,搅拌30分钟,得到比较例2的光吸收性组合物。将紫外线吸收剂溶液以及光吸收性组合物中的各成分的含量以及规定成分的质量比示于表4。使用比较例2的光吸收性组合物来代替实施例1的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地在透明玻璃基板上使光吸收性组合物的涂膜固化来形成比较例2的光吸收膜,制作比较例2的滤光器。将比较例2的滤光器的透射光谱示于图24。另外,将由图24观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度示于表5。
<比较例3>
将实施例20的紫外线吸收剂溶液2.0g与有机硅树脂(信越化学工业公司制造、产品名:KR-300)10.0g混合,搅拌30分钟,得到比较例3的光吸收性组合物。将紫外线吸收剂溶液以及光吸收性组合物中的各成分的含量以及规定成分的质量比示于表4。使用比较例3的光吸收性组合物来代替实施例1的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地在透明玻璃基板上使光吸收性组合物的涂膜固化来形成比较例3的光吸收膜,制作比较例3的滤光器。将比较例3的滤光器的透射光谱示于图25。另外,将由图25观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度示于表5。
<比较例4和5>
除了使用紫外线吸收剂(1-iv)来代替紫外线吸收剂(1-i)以外,与实施例1同样地制备比较例4的紫外线吸收剂溶液。将比较例4的紫外线吸收剂溶液2.0g与有机硅树脂(信越化学工业公司制造、产品名:KR-300)10.0g混合,搅拌30分钟,得到比较例4的光吸收性组合物。将比较例4的紫外线吸收剂溶液2.0g与实施例1的含有金属成分的液态组合物10.0g混合,搅拌30分钟,得到比较例5的光吸收性组合物。使用比较例4和5的光吸收性组合物来代替实施例1的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地分别在透明玻璃基板上使光吸收性组合物的涂膜固化来形成比较例4和5的光吸收膜,制作比较例4和5的滤光器。将比较例4和5的滤光器的透射光谱分别示于图26和27。另外,将由图26和27观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度示于表5。
如表5所示,实施例1~20的滤光器中,波长400nm处的透射率T400为1%以下,确认到实施例1的滤光器具有包括充分的紫外线吸收能力在内的良好的光学特性。实施例1~20的滤光器中,波长300~380nm内的透射率的最大值TM 300-380为1%以下,实施例12、14~17以外的实施例的滤光器中,TM 300-380为0.5%以下,实施例12~17以外的实施例的滤光器中,TM 300-380为0.15%以下。实施例1~20的滤光器中,波长550~570nm的范围中的透射率的平均值TA 550-570为90%以上。
将各实施例和比较例中使用的透明玻璃基板的透射光谱示于图28。根据该透射光谱,暗示出在实施例1~20的光吸收膜中,波长400nm处的透射率T400为5%以下。
将实施例1的滤光器与比较例1的滤光器进行对比。比较例1的滤光器中,T400为55.25%。与比较例1的滤光器相比,实施例1的滤光器中,400nm附近以及比其更长波长侧的波长的光的吸收能力增大。这暗示出,通过作为金属成分的铝成分与紫外线吸收剂在光吸收膜内部分地形成络合物等的相互作用,光吸收的波长带向长波长侧偏移。另外,实施例1的滤光器中,平均值TA 550-570高达90%以上。这暗示出,通过在烷氧基的存在下适当地内包有紫外线吸收剂,可抑制由于渗出而在光吸收膜的表面出现凹凸、发生散射的情况。
将实施例2的滤光器与比较例2的滤光器进行对比。比较例2的滤光器中,T400为36.39%。与比较例2的滤光器相比,实施例2的滤光器中,400nm附近以及比其更长波长侧的波长的光的吸收能力增大。推测在实施例2与比较例2之间存在与实施例1与比较例1的对比同样的情形。
实施例1~20的滤光器中,UV截止波长λUV为441~480nm,实施例1~4、20以外的实施例的滤光器中,UV截止波长λUV为450~480nm。
如表5所示,实施例1的滤光器中的UV截止波长λUV与比较例1的滤光器中的UV截止波长λUV之差为42nm。实施例2的滤光器中的UV截止波长λUV与比较例2的滤光器中的UV截止波长λUV之差为41nm。实施例20的滤光器中的UV截止波长λUV与比较例3的滤光器中的UV截止波长λUV之差为45nm。由这些事实可以理解,与光吸收膜仅含有紫外线吸收剂时相比,通过使含有紫外线吸收剂的光吸收膜进一步含有金属成分,会发生UV截止波长向长波长侧偏移的现象。可以理解,该现象是通过光吸收膜的光吸收波段向长波长侧偏移、或者吸收极大波长向长波长侧偏移而发生的。这样的现象从对滤光器赋予所期望的特性、提高与固体摄像元件一起使用的滤光器的特性的方面出发是有利的。从提高与固体摄像元件一起使用的滤光器的特性的方面出发,本发明的滤光器中的UV截止波长λUV例如满足|λUVUV R|≧10nm以上的条件。λUV R是除了光吸收膜不含有金属成分这一点以外与本发明的滤光器同样地制作的滤光器的UV截止波长λUV。本发明的滤光器中,优选满足|λUVUV R|≧20nm以上的条件,更优选满足|λUVUV R|≧35nm以上的条件,进一步优选满足|λUVUV R|≧40nm以上的条件。
根据比较例4和5的滤光器的评价结果,在使用在分子内不具有羟基的二苯甲酮作为紫外线吸收剂时,无论光吸收膜中有无金属成分,均未得到上述优点。若将实施例与比较例4和5对比,则暗示出为了产生UV截止波长向长波长侧的偏移,在紫外线吸收剂的一分子内需要存在羟基,需要产生该羟基或氢发生了脱离的羟基与金属成分形成络合等相互作用。另外,在具有羟基的二苯甲酮系化合物中,其光吸收的机理可被理解为是由与一分子内的羰基与羟基之间的氢的夺取与接受相关的共振结构所引起的。作为这样的通过一分子内的氢的夺取与接受作用而产生光吸收的物质,可以举出羟基二苯甲酮、水杨酸、苯并三唑系化合物、以及三嗪化合物等。苯并三唑系化合物和三嗪化合物具有羟基,其与分子内的氮之间产生氢的夺取与接受的机理。另一方面,据认为为了通过与金属成分的相互作用而产生UV截止波长的偏移或光吸收波段的偏移,优选使用羟基二苯甲酮以及水杨酸等这样的在一分子内具有羟基以及羰基的紫外线吸收剂。
根据表3,光吸收性组合物中的紫外线吸收剂的含量以质量基准计例如为0.05%~3%、优选为0.1%~2%、更优选为0.2%~1%。光吸收性组合物中的金属成分的含量以质量基准计例如为0.005%~5%、优选为0.01~3%、更优选为0.02%~2%。
另外,根据表3,光吸收膜10中的紫外线吸收剂的含量并不限定于特定的值。该含量以质量基准计例如为0.1%~10%、优选为0.2%~5%、更优选为0.4%~3%。另外,光吸收膜10中的金属成分的含量以质量基准计例如为0.02%~5%、优选为0.04%~4%、更优选为0.06%~3.5%。
<实施例21>
将紫外线吸收剂(1-i)5.0g、环己酮80.0g与聚乙烯醇缩丁醛8.0g混合,搅拌30分钟。接着混合包含金属成分的化合物(2-i)0.308g,搅拌30分钟,得到实施例21的光吸收性组合物。关于光吸收剂以及含有金属成分的化合物的详细内容如表1和表2所示。将实施例21的光吸收性组合物中的各成分的含量以及规定成分的质量比示于表7。需要说明的是,包含金属成分的化合物(2-i)中的金属成分的含量如表2中所记载为6.5质量%,在此前提下求出实施例21的光吸收性组合物的成分比。
将实施例21的光吸收性组合物通过旋转涂布而涂布至具有76mm×76mm×0.21mm的尺寸的由硼硅酸玻璃制成的透明玻璃基板(SCHOTT公司制造、产品名:D263T eco)的一个主面,形成涂膜。将所得到的涂膜在室温下充分干燥后,放入烘箱中,在140℃进行1小时的热处理、在160℃进行2小时的热处理,完成反应,得到实施例21的光吸收膜。如此制作出具备实施例21的光吸收膜的滤光器。将实施例21的滤光器在入射角度0°、30°、40°、50°、60°和70°时的透射光谱示于图29。将实施例21的滤光器在入射角度5°、40°、50°以及60°时的反射光谱示于图30。另外,表8中示出了由图29观察得出的波长与透射率的相关特性以及光吸收膜的厚度。表9中示出了将透射光谱的入射角度依赖性由|λ30 UVUV|、|λ40 UVUV|、|λ50 UVUV|、|λ60 UVUV|、以及|λ70 UVUV|的参数来表示的情况。表10中示出了反射光谱在各入射角度时在波长300nm~450nm的范围中的反射率的最大值、以及在波长300nm~600nm的范围中的反射率的最大值。
将实施例21的滤光器静置在恒温恒湿试验槽的内部,进行在温度85℃以及相对湿度85%的环境中暴露1008小时的高温高湿试验(湿热试验)。作为恒温恒湿试验槽,使用东京理化器械公司制造的恒温恒湿装置KCL-2000A。从高温高湿试验开始起经过240小时时以及经过480小时时取出滤光器,对滤光器的透射光谱进行测定。在25℃以入射角度0°进行该测定。图31中示出了高温高湿试验前后的实施例21的滤光器的透射光谱。表11中示出了|λDH-240 UVUV|的值与|TDH-240 480-600-Tm 480-600|的值、|λDH-480 UVUV|的值与|TDH-480 480-600-Tm 480-600|的值、|λDH-1K UVUV|的值与|TDH-1K 480-600-Tm 480-600|的值。
将未进行高温高湿试验的实施例21的滤光器静置在热循环槽的内部,进行1008次循环的85℃/-40℃的热循环试验。将热循环槽内部的温度在85℃以及-40℃分别保持30分钟,用时5分钟进行从一个温度到另一温度的升温或降温。作为热循环槽,使用ESPEC公司制造的冷热冲击试验机TSA-103ES。在144次循环结束时以及576次循环结束时取出滤光器,对滤光器的透射光谱进行测定。图32中示出了热循环试验前后的实施例21的滤光器的透射光谱。在25℃以入射角度0°进行测定。表12中示出了|λHC-144 UVUV|的值与|THC-144 480-600-Tm 480-600|的值、|λHC-576 UVUV|的值与|THC-576 480-600-Tm 480-600|的值、|λHC-1K UVUV|的值与|THC -1K 480-600-Tm 480-600|的值。
<实施例22~35>
基于表1、表2或表6、以及表7所示的材料以及制作条件,以与实施例21相同的要领制作实施例22~35的光吸收性组合物和具备实施例22~35的光吸收膜的滤光器。实施例26和32中,使用事先进行了基于氟化合物的涂布的透明玻璃基板,在光吸收膜形成后从透明玻璃基板剥离光吸收膜,得到由光吸收膜形成的滤光器。
对于实施例22~35的滤光器,测定入射角度为0°、30°、40°、50°、60°以及70°时的透射光谱。图33~图36中示出了实施例23、24、26以及32的滤光器的透射光谱。表8中示出了能够从实施例22~35的滤光器的入射角度为0°时的透射光谱观察得出的各参数。
对实施例22~35的滤光器在入射角度为5°、40°、50°以及60°时的反射光谱进行测定。图37~40中分别示出了实施例23、24、26以及32的滤光器的反射光谱。表10中示出了实施例21、23、24~29以及32的滤光器的反射光谱在各入射角度时在波长300nm~450nm的范围中的反射率的最大值、以及在波长300nm~600nm的范围中的反射率的最大值。
对于实施例23、24、26以及32的滤光器,与实施例21的情况同样地进行高温高湿试验以及热循环试验。表11和表12中与实施例21同样地示出了实施例23、24、26以及32的滤光器的各参数。
<实施例36>
在实施例23的滤光器的两个主面上涂布防反射膜,得到实施例36的滤光器。防反射膜包含通过溶胶凝胶法形成的包含SiO2等氧化硅的单层膜。制作至少包含烷氧基硅烷化合物和水的液态防反射膜的前体(含有烷氧基硅烷的组合物)。该含有烷氧基硅烷的组合物以4:1的质量比包含甲基三乙氧基硅烷(MTES)和四乙氧基硅烷(TEOS)。进而,该含有烷氧基硅烷的组合物包含水和乙醇作为溶剂,将它们进行混合而制作出。
将烷氧基硅烷组合物通过旋转涂布而涂布至实施例23的滤光器的两面上。滤光器的一面为光吸收膜的表面,滤光器的另一面为透明玻璃基板的表面。在烷氧基硅烷组合物的涂布中,首先将烷氧基硅烷组合物涂布至一面,在室温放置1分钟左右使涂膜暂时干燥,之后将烷氧基硅烷组合物涂布至相反侧的面。其后在160℃进行1小时左右的烧制处理,挥发除去多余的溶剂,通过烷氧基硅烷的水解以及缩聚反应使涂膜固化,得到防反射膜。如此得到实施例36的滤光器。所得到的防反射膜为多孔质,其膜厚约为180nm。
对于实施例36的滤光器在入射角度为0°、30°、40°、50°、60°以及70°时的透射光谱进行测定。图41中示出了实施例36的滤光器的透射光谱。表8中示出了能够从实施例36的滤光器的入射角度为0°时的透射光谱观察得出的各参数。
对实施例36的滤光器在入射角度为5°、40°、50°以及60°时的反射光谱进行测定。图42中示出了滤光器的反射光谱。表10示出了实施例36的滤光器的反射光谱在各入射角度时在波长300nm~450nm的范围中的反射率的最大值、以及在波长300nm~600nm的范围中的反射率的最大值。
<实施例37~41>
基于表1、表2以及表7中所记载的材料和制作条件,与实施例21同样地制作实施例37~41的光吸收性组合物和具备实施例37~41的光吸收膜的滤光器。对于实施例37~41,进行入射角度为0°、30°、40°、50°、60°以及70°时的透射光谱的测定。图43和图44中分别示出实施例38和41的滤光器的透射光谱。表8中示出了能够从实施例37~41的滤光器的入射角度为0°时的透射光谱观察得出的各参数。
<比较例6>
基于表1、表2以及表7中所记载的材料和制作条件,与实施例21同样地制作比较例6的光吸收性组合物和具备比较例6的光吸收膜的滤光器。对于比较例6,进行入射角度为0°、30°、40°、50°、60°以及70°时的透射光谱的测定。图45中示出了比较例6的滤光器的透射光谱。表8中示出了能够从比较例6的滤光器的入射角度为0°时的透射光谱观察得出的各参数。
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[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
[表11]
[表12]
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Claims (25)

1.一种光吸收性组合物,其含有:
在分子内具有羟基和羰基的紫外线吸收剂;以及
金属成分,
所述金属成分的至少一部分与有机氧基键合。
2.如权利要求1所述的光吸收性组合物,其中,所述羟基与所述羰基隔着1~3个原子进行配置。
3.如权利要求1所述的光吸收性组合物,其中,使该光吸收性组合物固化而得到的光吸收膜在入射角度为0度的透射光谱中在波长400nm处的透射率T400为5%以下。
4.如权利要求1所述的光吸收性组合物,其中,所述紫外线吸收剂包含下述式(A1)所表示的二苯甲酮系化合物,
[化1]
式(A1)中,R11、R12、R21和R22中的至少一者为羟基;式(A1)中,在R11、R12、R21或R22为羟基以外的官能团的情况下,存在复数个R11、复数个R12、复数个R21、或者复数个R22亦可,R11、R12、R21和R22中的至少一者不存在亦可。
5.如权利要求1所述的光吸收性组合物,其中,所述紫外线吸收剂包含下述式(A2)所表示的二苯甲酮系化合物,
[化2]
式(A2)中,R31为氢原子、羟基、羧基、醛基、卤原子、具有卤原子的基团、具有1~12个碳原子的烷基、或者具有1~12个碳原子的烷氧基;式(A2)中,R41和R42为羟基、羧基、醛基、具有卤原子的基团、具有1~12个碳原子的烷基、具有6~12个碳原子的芳基、或者具有1~12个碳原子的烷氧基亦可,R41和R42不存在亦可;式(A2)中,存在复数个R41亦可,存在复数个R42亦可。
6.如权利要求1所述的光吸收性组合物,其中,所述紫外线吸收剂包含下述式(B)所表示的水杨酸系化合物,
[化3]
式(B)中,R51为羟基、羧基、包含卤原子的基团、具有1~12个碳原子的烷基、具有6~12个碳原子的芳基、或者具有1~12个碳原子的烷氧基亦可;式(B)中,存在复数个R51亦可,R51不存在亦可;式(B)中,R52为氢原子、芳基、或者1个以上的氢原子被卤原子取代的卤代芳基。
7.如权利要求1所述的光吸收性组合物,其含有包含所述金属成分的醇盐。
8.如权利要求1所述的光吸收性组合物,其中,所述金属成分包含选自由Li、Na、Mg、Ca、Sr、Ba、Ge、Sn、Pb、Al、Ga、In、Tl、Zn、Cd、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Rh、Ir、Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti以及Zr组成的组中的至少一者。
9.如权利要求1所述的光吸收性组合物,其进一步含有固化性树脂。
10.如权利要求9所述的光吸收性组合物,其中,所述树脂为有机硅树脂。
11.如权利要求1所述的光吸收性组合物,其中,所述紫外线吸收剂的含量相对于所述金属成分的含量的摩尔比为0.001~10。
12.一种光吸收膜,其含有:
在分子内具有羟基和羰基的紫外线吸收剂;以及
金属成分,
所述金属成分的至少一部分与有机氧基键合。
13.如权利要求12所述的光吸收膜,其中,所述羟基与所述羰基隔着1~3个原子进行配置。
14.如权利要求12或13所述的光吸收膜,其中,在入射角度为0度的透射光谱中在波长400nm处的透射率T400为5%以下。
15.如权利要求12所述的光吸收膜,其中,所述紫外线吸收剂包含下述式(A1)所表示的二苯甲酮系化合物,
[化4]
式(A1)中,R11、R12、R21和R22中的至少一者为羟基;式(A1)中,在R11、R12、R21或R22为羟基以外的官能团的情况下,存在复数个R11、复数个R12、复数个R21、或者复数个R22亦可,R11、R12、R21和R22中的至少一者不存在亦可。
16.如权利要求12所述的光吸收膜,其中,所述紫外线吸收剂包含下述式(A2)所表示的二苯甲酮系化合物,
[化5]
式(A2)中,R31为氢原子、羟基、羧基、醛基、卤原子、具有卤原子的基团、具有1~12个碳原子的烷基、或者具有1~12个碳原子的烷氧基;式(A2)中,R41和R42为羟基、羧基、醛基、具有卤原子的基团、具有1~12个碳原子的烷基、具有6~12个碳原子的芳基、或者具有1~12个碳原子的烷氧基亦可,R41和R42不存在亦可;式(A2)中,存在复数个R41亦可,存在复数个R42亦可。
17.如权利要求12所述的光吸收膜,其中,所述紫外线吸收剂包含下述式(B)所表示的水杨酸系化合物,
[化5]
式(B)中,R51为羟基、羧基、包含卤原子的基团、具有1~12个碳原子的烷基、具有6~12个碳原子的芳基、或者具有1~12个碳原子的烷氧基亦可;式(B)中,存在复数个R51亦可,R51不存在亦可;式(B)中,R52为氢原子、芳基、或者1个以上的氢原子被卤原子取代的卤代芳基。
18.如权利要求12所述的光吸收膜,其含有包含所述金属成分的醇盐。
19.如权利要求12所述的光吸收膜,其中,所述金属成分包含选自由Li、Na、Mg、Ca、Sr、Ba、Ge、Sn、Pb、Al、Ga、In、Tl、Zn、Cd、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Rh、Ir、Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti以及Zr组成的组中的至少一者。
20.如权利要求12所述的光吸收膜,其进一步含有有机硅树脂。
21.一种光吸收膜的制造方法,其包括将权利要求1~11中任一项所述的光吸收性组合物在120℃以上的温度进行加热而使其固化的过程。
22.一种滤光器,其具备权利要求12~20中任一项所述的光吸收膜。
23.如权利要求22所述的滤光器,其中,在入射角度为0度的透射光谱中,波长300nm~380nm的范围内的透射率的最大值TM 300-380为3%以下。
24.如权利要求22所述的滤光器,其中,在波长300nm~520nm的范围内的透射光谱中,透射率为50%的紫外线截止波长λUV为405nm≦λUV≦500nm。
25.如权利要求22所述的滤光器,其中,波长550nm~570nm的范围内的透射率的平均值TA 550-570为87%以上。
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