CN117940811A - 光吸收体、带有光吸收体的物品、摄像装置以及光吸收性组合物 - Google Patents

光吸收体、带有光吸收体的物品、摄像装置以及光吸收性组合物 Download PDF

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CN117940811A CN202180102343.7A CN202180102343A CN117940811A CN 117940811 A CN117940811 A CN 117940811A CN 202180102343 A CN202180102343 A CN 202180102343A CN 117940811 A CN117940811 A CN 117940811A
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Abstract

光吸收体(10)在入射角度为0°时的透射光谱满足下述条件。(I)波长450nm~600nm的范围中的透射率的平均值为75%以上。(II)在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的第一波长为380nm以上440nm以下。(III)在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的第二波长为680nm以上740nm以下。(IV)波长350nm~370nm的范围中的透射率的最大值为1%以下。(V)波长800nm~900nm的范围中的透射率的最大值为5%以下。(VI)波长1100nm~1200nm的范围中的透射率的最大值为5%以下。

Description

光吸收体、带有光吸收体的物品、摄像装置以及光吸收性组 合物
技术领域
本发明涉及光吸收体、带有光吸收体的物品、摄像装置以及光吸收性组合物。
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从紫外线区域到红外线区域的广泛波长范围具有分光灵敏度。另一方面,人类的视感度仅存在于可见光的区域。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中记载了一种红外线截止滤波器,其具备含有有机色素的层、以及含有膦酸铜的层。
另一方面,专利文献4中记载了一种滤光器,其具备吸收层、反射层和透明基板,在入射角为0°的分光透射率曲线中满足规定的条件。吸收层包含方酸内鎓盐色素等近红外线吸收色素。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6339755号公报
专利文献2:日本专利第6232161号公报
专利文献3:日本专利第6281023号公报
专利文献4:国际公开第2020/004641号
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1~3所记载的滤光器中,接近红外线区域的截止波长被调整为600nm~680nm的范围。这从良好地屏蔽红外线的方面出发是有利的,但从提高红色频带的透射率的方面出发很难说是有利的。另一方面,在专利文献4中所记载的滤光器中,虽然在红外线区域的附近透射率达到50%的波长为680nm以上,但需要反射层,必须利用反射层来弥补利用吸收层未充分实现的光的屏蔽。因此,专利文献4中所记载的滤光器中,为了形成反射层,需要繁杂的工序。
因此,本发明提供可见光区域、特别是红色频带中的透射率容易升高、并且能够良好地屏蔽近红外线的光吸收体。
用于解决课题的手段
本发明提供一种光吸收体,其中,入射角度为0°时的透射光谱满足下述(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)以及(VI)的条件。
(I)波长450nm~600nm的范围中的透射率的平均值为75%以上。
(II)在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的第一波长为380nm以上440nm以下。
(III)在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的第二波长为680nm以上740nm以下。
(IV)波长350nm~370nm的范围中的透射率的最大值为1%以下。
(V)波长800nm~900nm的范围中的透射率的最大值为5%以下。
(VI)波长1100nm~1200nm的范围中的透射率的最大值为5%以下。
另外,本发明提供一种带有光吸收体的物品,其具备:
物品;和
上述的光吸收体,该光吸收体形成在上述物品的表面的一部分。
另外,本发明提供一种光吸收性组合物,其中,将该光吸收性组合物固化而得到的光吸收体在入射角度为0°时的透射光谱满足下述(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)以及(vi)的条件。
(i)波长450nm~600nm的范围中的透射率的平均值为75%以上。
(ii)在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的第一波长为380nm以上440nm以下。
(iii)在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的第二波长为680nm以上740nm以下。
(iv)波长350nm~370nm的范围中的透射率的最大值为1%以下。
(v)波长800nm~900nm的范围中的透射率的最大值为5%以下。
(vi)波长1100nm~1200nm的范围中的透射率的最大值为5%以下。
发明效果
在上述光吸收体中,可见光区域、特别是红色频带中的透射率容易升高。除此以外,上述光吸收体能够良好地屏蔽近红外线。
附图说明
图1A是示出本发明的光吸收体的一例的截面图。
图1B是示出本发明的带有光吸收体的物品的一例的截面图。
图1C是示出本发明的带有光吸收体的物品的另一例的截面图。
图1D是示出具备本发明的光吸收体的光学部件的一例的截面图。
图2是示出本发明的摄像装置的一例的图。
图3A是实施例1的滤光器的透射光谱。
图3B是实施例1的滤光器的透射光谱。
图3C是实施例1的滤光器的透射光谱。
图4A是实施例2的滤光器的透射光谱。
图4B是实施例2的滤光器的透射光谱。
图4C是实施例2的滤光器的透射光谱。
图5A是实施例3的滤光器的透射光谱。
图5B是实施例3的滤光器的透射光谱。
图5C是实施例3的滤光器的透射光谱。
图6是比较例1的滤光器的透射光谱。
图7是比较例2的滤光器的透射光谱。
图8是比较例3的滤光器的透射光谱。
图9是比较例4的滤光器的透射光谱。
图10是实施例9的滤光器透射光谱。
具体实施方式
考虑了将具备CMOS传感器等的照相机作为车载系统的一部分搭载于车辆。此外还考虑了将这样的照相机用于无人机以及自主机器人等驾驶装置、移动装置以及传送装置中。这种情况下,利用照相机主要以拍摄图像等信息的形式获取外部状况,根据该获取的信息能够辅助驾驶者、操纵者、或者用于自动操纵的控制系统的动作。这种情况下,从提高外部环境的识别精度的方面出发,照相机具备可见光区域中的透射率高且能够良好地屏蔽红外线的滤光器是有利的。可见光区域是电磁波中人能够作为光识别的波长的范围,该波长的范围的下限为360nm~400nm,该波长的范围的上限为760nm~830nm。另外,根据日本工业标准(JIS)Z 8120:2001,可见光区域能够为380nm~780nm的范围。红外线、特别是近红外线(NIR)被定义为具有超过可见光区域的波长范围的至波长1400nm左右的范围的波长的电磁波。
信号和道路标志等中,与危险或安全相关的显示有时以红色来表示。例如,除了红色信号以外,交通标志(道路标志)中的禁止车辆进入、停止以及慢行等管制标志也符合这样的显示。在滤光器的透射光谱中,与红色对应的波长范围的透射率高对于准确地辨识包括上述红色信号和管制标志等的周边物体是重要的。关于管制标志等中示出的红色,尽管也取决于逆反射片等部件的规格,但例如在下限为580nm~620nm、上限超过约780nm的波长范围中显示出高反射率。若将可见光区域的波长上限假定为780nm,则在滤光器的透射光谱中,波长580nm~780nm的范围中的透射率高、或者波长620nm~760nm的范围中的透射率高、或者波长620nm~750nm的范围中的透射率高是有利的。
此外,为了抑制例如受到在周边行驶的车辆、移动装置或传送装置中的使用了红外线的感测的影响而使照相机得不到良好的拍摄图像之类的问题,滤光器能够良好地屏蔽红外线是重要的。可以理解,专利文献4中记载的滤光器的特性从这种方面出发进行了调整。另一方面,专利文献4中记载的滤光器除了吸收层以外还具备反射层。因此,本发明人为了开发即使不使用反射层也能够提高红色频带的透射率且能够良好地屏蔽近红外线的技术,反复进行了大量的试错。其结果,最终完成了本发明。
本说明书中,只要没有特别指定,则可见光区域或可见光的区域被定义为波长380nm~780nm的范围,红色频带被定义为波长580nm~780nm的范围的频带或该范围内的一部分频带。另外,只要没有特别指定,则红外线被定义为属于波长比可见光区域的上限即780nm大且至波长1400nm的范围的光(电磁波),与近红外线(NIR)对应。紫外线被定义为属于从波长280nm至可见光区域的下限即380nm的范围的光(电磁波),与UV-A和UV-B的一部分对应。
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。
(光吸收体)
图1A是示出光吸收体10的截面图。光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱满足下述(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)以及(VI)的条件。
(I)波长450nm~600nm的范围中的透射率的平均值TA 0(450-600)为75%以上。
(II)在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的第一波长λ50 0(UV)为380nm以上440nm以下。
(III)在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的第二波长λ50 0(IR)为680nm以上740nm以下。
(IV)波长350nm~370nm的范围中的透射率的最大值TM 0(350-370)为1%以下。
(V)波长800nm~900nm的范围中的透射率的最大值TM 0(800-900)为5%以下。
(VI)波长1100nm~1200nm的范围中的透射率的最大值TM 0(1100-1200)为5%以下。
通过满足(I)、(II)以及(III)的条件,可见光的区域中的透射率容易升高,特别是通过满足(III)的条件,光吸收体10的红色频带中的透射率容易升高。此外,通过满足(V)和(VI)的条件,光吸收体10能够良好地屏蔽红外线。另外,通过满足(IV)的条件,光吸收体10能够良好地屏蔽紫外线。
关于(I)的条件,平均值TA 0(450-600)优选为80%以上、更优选为85%以上。此外,光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱优选进一步满足下述(Ia)的条件。
(Ia)波长650nm~670nm的范围中的透射率的平均值TA 0(650-670)为70%以上。
关于(Ia)的条件,平均值TA 0(650-670)优选为72%以上、更优选为74%以上。
关于(II)的条件,第一波长λ50 0(UV)优选为385nm以上420nm以下、更优选为390nm以上410nm以下。
关于(III)的条件,第二波长λ50 0(IR)优选超过680nm且为740nm以下、更优选为685nm以上730nm以下、进一步优选为690nm以上720nm以下。
关于(IV)的条件,最大值TM 0(350-370)优选为0.5%以下。
关于(V)的条件,最大值TM 0(800-900)优选为3%以下。
关于(VI)的条件,最大值TM 0(1100-1200)优选为3%以下。
光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱例如进一步满足下述(VII)的条件。由此,光吸收体10的红色频带中的透射率容易更可靠地升高。
(VII)波长750nm处的透射率T0(750)为7%以上。
关于(VII)的条件,透射率T0(750)优选为10%以上、更优选为15%以上。
光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱例如进一步满足下述(VIII)的条件。由此,光吸收体10的红色频带中的透射率容易更可靠地升高。
(VIII)波长780nm处的透射率T0(780)为3%以上。
关于(VIII)的条件,透射率T0(780)优选为4%以上、更优选为5%以上。
光吸收体10在入射角度为55°时的透射光谱例如具有在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的第三波长λ50 55(UV)。第三波长λ50 55(UV)与第一波长λ50 0(UV)之差的绝对值Δλ50 0/55(UV)例如为12nm以下。由此,光吸收体10的透射光谱的入射角依赖性容易减小。因此,例如在由具备光吸收体10的摄像装置得到的图像的中心部和周边部能够抑制色调的变化。此外,在存在于具备光吸收体10的摄像装置能够拍摄的视场角范围的被摄物体的图像中能够抑制色调的变化。绝对值Δλ50 0/55(UV)优选为10nm以下、更优选为8nm以下、进一步优选为6nm以下。
光吸收体10在入射角度为55°时的透射光谱例如具有在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的第四波长λ50 55(IR)。第四波长λ50 55(IR)与第二波长λ50 0(IR)之差的绝对值Δλ50 0/55(IR)例如为24nm以下。由此,光吸收体10的透射光谱的入射角依赖性容易减小。因此,例如在由具备光吸收体10的摄像装置得到的图像的中心部和周边部能够抑制色调的变化。此外,在存在于具备光吸收体10的摄像装置能够拍摄的视场角范围的被摄物体的图像中能够抑制色调的变化。绝对值Δλ50 0/55(IR)优选为20nm以下、更优选为18nm以下、进一步优选为16nm以下。
光吸收体10在入射角度为45°时的透射光谱例如具有在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的波长λ50 45(UV)。波长λ50 45(UV)与第一波长λ50 0(UV)之差的绝对值Δλ50 0/45(UV)例如为10nm以下、优选为8nm以下、更优选为5nm以下。
光吸收体10在入射角度为35°时的透射光谱例如具有在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的波长λ50 35(UV)。波长λ50 35(UV)与第一波长λ50 0(UV)之差的绝对值Δλ50 0/35(UV)例如为8nm以下、优选为6nm以下、更优选为4nm以下。
光吸收体10在入射角度为45°时的透射光谱例如具有在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的波长λ50 45(IR)。波长λ50 45(IR)与第二波长λ50 0(IR)之差的绝对值Δλ50 0/45(IR)例如为18nm以下、优选为16nm以下、更优选为12nm以下。
光吸收体10在入射角度为35°时的透射光谱例如具有在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的波长λ50 35(IR)。波长λ50 35(IR)与第二波长λ50 0(IR)之差的绝对值Δλ50 0/35(IR)例如为12nm以下、优选为10nm以下、更优选为8nm以下。
光吸收体10典型地含有规定的光吸收剂。光吸收体10中含有的光吸收剂只要光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱满足(I)~(VI)的条件,就不限定于特定的物质。光吸收体10例如含有包含膦酸和铜成分的光吸收性化合物作为光吸收剂,也可以含有吸收紫外线的至少一部分的紫外线吸收剂。光吸收体10为膜或形成于规定的对象物上的膜等固体的状态,光吸收体10可以通过作为其前体的液状的光吸收性组合物固化而制作。在光吸收体10中包含能够发挥规定功能的化合物的情况下,该化合物或其前体当然也能够包含在作为其前体的光吸收性组合物中。
(膦酸)
关于光吸收体10或光吸收性组合物所包含的光吸收性化合物中的膦酸,只要光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱满足(I)~(VI)的条件,就不限定于特定的膦酸。该膦酸例如由下述式(a)表示。式(a)中,R1为烷基或者烷基中的至少一个氢原子被卤原子取代的卤代烷基。这种情况下,光吸收体10的透射频带容易扩展至波长700nm附近,光吸收体10容易具有所期望的透射率特性。
[化1]
膦酸例如为甲基膦酸、乙基膦酸、正(n-)丙基膦酸、异丙基膦酸、正(n-)丁基膦酸、异丁基膦酸、仲丁基膦酸、叔丁基膦酸或溴甲基膦酸。
(铜成分)
光吸收体10或光吸收性组合物所包含的光吸收化合物中的铜成分是指包含铜离子、铜络合物和含有铜的化合物等的概念。铜成分能够具有对属于近红外线区域的光的一部分的优选的吸收特性和遍及波长450nm~680nm的可见光区域中的光的高透射性。具体而言,通过二价铜离子的d轨道中的电子跃迁,选择性地吸收属于与该能量对应的近红外线区域的波长的光,由此发挥优异的近红外线吸收特性。特别是,二价铜离子可以以铜盐的形态与膦酸混合,膦酸配位于铜离子而形成铜络合物(铜盐)。
作为供膦酸配位的铜成分的供给源,不限定于此,可以为乙酸铜、苯甲酸铜、焦磷酸铜以及硬脂酸铜等有机酸的铜盐无水物或水合物、或者它们的混合体。另外,可以单独使用这些铜盐,也可以使用多种铜盐或它们的混合物。
光吸收体10中的铜成分和膦酸的含量不限定于特定的值。光吸收体10中的膦酸的含量相对于铜成分的含量之比例如以物质量(摩尔)基准计为0.3~1.5。光吸收体10中的膦酸的含量相对于铜成分的含量之比可以优选为0.4~1.4、可以更优选为0.6~1.2、可以进一步优选为0.8~1.1。
(磷酸酯)
光吸收体10或光吸收性组合物例如可以进一步含有磷酸酯化合物。通过磷酸酯的作用,在光吸收体10中光吸收性化合物容易适当地分散。磷酸酯可以作为光吸收性化合物的分散剂发挥功能,其一部分也可以与金属成分反应而形成化合物。例如,磷酸酯可以配位于光吸收性化合物、或者与该化合物发生反应,也可以与铜成分形成一部分络合物。只要光吸收体10满足与规定的透射光谱相关的条件,包含磷酸酯和铜成分的化合物也可以吸收一部分波长的光。只要在作为光吸收体10的前体的光吸收性组合物中适当地分散至少包含膦酸和铜成分的光吸收性物质,则可以实质上不包含磷酸酯。另外,为了赋予分散功能,例如在光吸收性组合物中包含后述的烷氧基硅烷单体的情况下,能够降低磷酸酯的添加量。
磷酸酯并不限定于特定的磷酸酯或其化合物。磷酸酯例如具有聚氧烷基。作为这样的磷酸酯,可以举出Plysurf A208N:聚氧乙烯烷基(C12、C13)醚磷酸酯、Plysurf A208F:聚氧乙烯烷基(C8)醚磷酸酯、Plysurf A208B:聚氧乙烯月桂基醚磷酸酯、Plysurf A219B:聚氧乙烯月桂基醚磷酸酯、Plysurf AL:聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚磷酸酯、Plysurf A212C:聚氧乙烯十三烷基醚磷酸酯、或者Plysurf A215C:聚氧乙烯十三烷基醚磷酸酯。它们均为第一工业制药公司制造的产品。此外,作为磷酸酯,可以举出NIKKOL DDP-2:聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、NIKKOL DDP-4:聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、或者NIKKOL DDP-6:聚氧乙烯烷基醚磷酸酯。它们均为Nikkol Chemicals公司制造的产品。这些磷酸酯化合物可以单独使用或多种组合使用。
光吸收体10中的膦酸和磷酸酯的含量不限定于特定的值。光吸收体10中的膦酸的含量相对于磷酸酯的含量之比例如以质量基准计为0.6~1.6。由此,即使光吸收体10与水蒸气接触,磷酸酯的水解也被抑制,光吸收体10容易具有良好的耐候性。光吸收体10中的膦酸的含量相对于磷酸酯的含量之比可以优选为0.7~1.5、也可以更优选为0.8~1.4。
另外,光吸收体10中的铜成分的含量相对于磷成分的含量之比不限定于特定的值。光吸收体10中的铜成分的含量相对于磷成分的含量之比以质量基准计例如为1.0~3.0、优选可以为1.5~2.0。磷成分可以来自光吸收体10或作为其前体的光吸收性组合物中包含的膦酸,也可以来自光吸收体10或作为其前体的光吸收性组合物中包含的膦酸和磷酸酯,还可以包含在其他添加物中。
(烷氧基硅烷或其水解物)
光吸收体10或光吸收性组合物例如可以进一步含有烷氧基硅烷。烷氧基硅烷包含烷氧基硅烷的单体、它们的一部分水解而成的物质。通过烷氧基硅烷的存在,能够防止光吸收剂的颗粒彼此凝聚,因此即使降低上述磷酸酯的含量,光吸收剂也良好地分散于光吸收性组合物或其固化而成的光吸收体中。另外,优选的是,在使用光吸收性组合物制造光吸收体、光吸收性滤光器的情况下,通过以烷氧基硅烷的水解反应和缩聚反应充分发生的方式进行处理,形成硅氧烷键(-Si-O-Si-),光吸收体具有良好的耐湿性。此外,光吸收体具有良好的耐热性。其原因在于,硅氧烷键的键能比-C-C-键和-C-O-键等键高,化学稳定,耐热性和耐湿性优异。
另外,在光吸收性组合物包含烷氧基硅烷的情况下,在使光吸收性组合物固化而制作光吸收体时,可以进行在湿度较高的气氛中暴露一定时间的所谓加湿处理。认为通过加湿处理,气氛中的水成分促进光吸收性组合物或光吸收体中包含的烷氧基硅烷的水解,促进硅氧烷键的生成。另外,通过加湿处理,能够以包含光吸收剂的微粒不凝聚的状态形成硬质致密的光吸收体10。
烷氧基硅烷只要能够通过水解反应和缩聚反应在光吸收体10中形成具有硅氧烷键的水解缩聚化合物,就不限制于特定的烷氧基硅烷。烷氧基硅烷例如可以为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷或3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等单体,也可以为它们的一部分键合而成的二聚物或低聚物等。
(固化性树脂)
光吸收体10或光吸收性组合物例如进一步含有固化性的树脂。要求树脂能够使上述包含膦酸和铜成分的光吸收性化合物分散或溶解而保持。另外,树脂优选在未固化或未反应的状态下为液状,能够使上述包含膦酸和铜成分的光吸收性化合物分散或溶解。此外,包含光吸收性化合物且未固化的液状树脂通过旋涂、喷雾、浸渍以及分散等涂布方法而涂布在任意的对象物上,从而能够形成涂膜,作为树脂是优选的。形成涂膜的对象物是具有任意表面(平面和曲面均可)的基材。未固化的液状的树脂优选能够通过加热、加湿、光等能量照射、或者它们的组合的方法而固化。对于树脂,只要满足光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱为(I)~(VI)的条件、或使树脂固化而形成的表面平滑且具有1mm厚度的板状体的透射光谱在波长450nm~800nm中为90%以上的条件中的任一条件,就不限定于特定的树脂。树脂的例子为环状聚烯烃系树脂、环氧系树脂、聚酰亚胺系树脂、改性丙烯酸类树脂、有机硅树脂以及PVB等聚乙烯基系树脂。
(固化催化剂)
光吸收体10或作为其前体的光吸收性组合物可以包含与上述树脂的固化有关的固化催化剂。固化树脂也可以为能够控制树脂的固化速度、树脂的固化的反应性以及固化后的树脂的硬度等条件的催化剂。
作为固化催化剂,优选包含金属成分的有机化合物(有机金属化合物)。有机金属化合物不限定于特定的化合物。作为有机金属化合物,可以使用有机铝化合物、有机钛化合物、有机锆化合物、有机锌化合物或有机锡化合物等。
作为有机铝化合物,可示例出但不限于三乙酸铝和辛酸铝等铝盐化合物、三甲醇铝、三乙醇铝、二甲醇铝、二乙醇铝、三烯丙醇铝、二烯丙醇铝以及异丙醇铝等铝醇盐化合物、以及甲氧基双(乙酰乙酸乙酯)铝、甲氧基双(乙酰丙酮)铝、乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)铝、乙氧基双(乙酰丙酮)铝、异丙氧基双(乙酰乙酸乙酯)铝、异丙氧基双(乙酰乙酸甲酯)铝、异丙氧基双(乙酰乙酸叔丁酯)铝、丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)铝、二甲氧基(乙酰乙酸乙酯)铝、二甲氧基(乙酰丙酮)铝、二乙氧基(乙酰乙酸乙酯)铝、二乙氧基(乙酰丙酮)铝、二异丙氧基(乙酰乙酸乙酯)铝、二异丙氧基(乙酰乙酸甲酯)铝、三(乙酰乙酸乙酯)铝以及三(乙酰丙酮)铝等铝螯合化合物等。它们可以单独使用或多种组合使用。
作为有机钛化合物,可示例出但不限于四乙酰丙酮钛、二丁氧基二乙酰丙酮钛、乙酰乙酸乙酯钛、辛二醇钛和乳酸钛等钛螯合物类;以及钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸四甲酯、四(2-乙基己基钛酸酯)、四-2-乙基己醇钛、丁氧基钛二聚物、四正丁醇钛、四异丙醇钛和二异丙氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛等钛醇盐类。它们可以单独使用或多种组合使用。
作为有机锆化合物,可示例出但不限于四乙酰丙酮锆、二丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)锆、单丁氧基乙酰丙酮双(乙酰乙酸乙酯)锆、三丁氧基单乙酰丙酮锆和四乙酰丙酮锆等锆螯合物类、以及四正丁醇锆和四正丙醇锆等锆醇盐类。它们可以单独使用或多种组合使用。
作为有机锌化合物,可示例出二甲氧基锌、二乙氧基锌以及乙基甲氧基锌等锌醇盐等。它们可以单独使用或多种组合使用。
作为有机锡化合物,可示例出二甲基氧化锡、二乙基氧化锡、二丙基氧化锡、二丁基氧化锡、二戊基氧化锡、二己基氧化锡、二庚基氧化锡以及二辛基氧化锡等锡醇盐等。它们可以单独使用或多种组合使用。
作为固化催化剂,如上所述,可以进一步含有具有金属成分的醇盐和具有金属成分的醇盐的水解物中的至少一者。将具有金属成分的醇盐和具有金属成分的醇盐的水解物统称为“金属醇盐化合物”。金属醇盐由通式M(OR)n(M为金属元素,n为1以上的整数)表示,是醇的羟基的氢原子被金属元素M取代的化合物。金属醇盐通过水解而形成M-OH,进而通过与其他分子的金属醇盐的反应而形成M-O-M键。例如,光吸收性组合物包含固化性树脂等化合物,在使流动性的光吸收性组合物固化而形成光吸收体10时,金属醇盐化合物可以作为促进光吸收性组合物的固化的催化剂发挥功能。通过加热处理使光吸收性组合物固化时,加热处理的温度越高,耐热性等耐环境性越容易提高。另一方面,加热处理的温度高时,一部分光吸收性化合物或后述的紫外线吸收剂的特性有可能降低。若紫外线吸收剂的特性降低,则紫外线吸收剂所吸收的光的波长有可能偏离预定的吸收波长。也有可能引起紫外线吸收剂的吸收能力的降低或消失。但是,在光吸收体10含有金属醇盐化合物的情况下,即使加热处理的温度不高,也能够促进光吸收性组合物的固化。其结果,光吸收体10容易具有高耐环境性。
金属醇盐化合物中包含的金属成分不限定于特定的成分。其金属成分的例子例如为Al、Ti、Zr、Zn、Sn以及Fe。作为金属醇盐,例如可以使用信越化学工业公司制造的作为铝醇盐的CAT-AC和DX-9740、Matsumoto Fine Chemical公司制造的作为铝醇盐的OrgatixAL-3001、东京化成公司制造的作为铝醇盐的异丙醇铝、信越化学工业公司制造的作为钛醇盐的D-20、D-25以及DX-175、Matsumoto Fine Chemical公司制造的作为钛醇盐的OrgatixTA-8、TA-21、TA-30、TA-80以及TA-90、信越化学工业公司制造的作为锆醇盐的D-15和D-31、以及Matsumoto Fine Chemical公司制造的作为锆醇盐的Orgatix ZA-45和ZA-65。
光吸收体10中的铜成分的含量相对于金属醇盐化合物中包含的金属成分的含量之比不限定于特定的值。光吸收体10中的铜成分的含量相对于金属醇盐化合物中包含的金属成分的含量之比以质量基准计可以为1×102~7×102、可以优选为2×102~6×102、可以进一步优选为3×102~5×102
此外,光吸收体10中的磷成分的含量相对于金属醇盐化合物中包含的金属成分的含量之比不限定于特定的值。光吸收体10中的磷成分的含量相对于金属醇盐化合物中包含的金属成分的含量之比以质量基准计可以为0.5×102~5×102、可以优选为1×102~4×102、可以进一步优选为1.5×102~3×102
(紫外线吸收剂)
光吸收体10或作为其前体的光吸收性组合物可以包含吸收属于紫外线的一部分光的紫外线吸收剂。紫外线吸收剂只要光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱满足(I)~(VI)的条件,就不限定于特定的化合物。紫外线吸收剂例如为在分子内不具有羟基和羰基这两者的化合物,在以结构式表示时,为在一分子内不具有羟基和羰基这两种基团的化合物。通过反应物质或前体配位于具有金属成分的醇盐等分子内的特定的位置等,能够促进光吸收性组合物的固化。例如,若存在通过供用于光吸收性组合物的固化的反应的物质以外的物质容易配位的基团,则催化剂的作用有可能减弱。特别是,羟基和羰基均具有高的给电子性,醇盐化合物与具有这些基团的紫外线吸收剂反应或配位,它们的一部分形成络合物,由此紫外线吸收剂本来具备的紫外线吸收特性有可能发生变化。但是,在紫外线吸收剂为分子内不具有羟基和羰基这两种基团的化合物的情况下,醇盐化合物难以与紫外线吸收剂形成络合物,容易发挥紫外线吸收剂本来的紫外线吸收特性。需要说明的是,紫外线吸收剂可以在分子内仅包含羟基和羰基中的任一者的基团。
紫外线吸收剂优选从吸收所期望的波长范围的光、对特定的溶剂具有相容性、在光吸收性组合物、特别是固化性树脂等中良好地分散、以及耐环境性优异等方面出发进行选择。紫外线吸收剂的例子为二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水杨酸系化合物以及三嗪系化合物。例如,作为紫外线吸收剂,可以使用TinuvinPS、Tinuvin99-2、Tinuvin234、Tinuvin326、Tinuvin329、Tinuvin900、Tinuvin928、Tinuvin405以及Tinuvin460。这些为BASF公司制造的紫外线吸收剂,Tinuvin为注册商标。
关于光吸收体10中的紫外线吸收剂的含量,只要光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱满足(I)~(VI)的条件,就不限定于特定的值。通过少量含有紫外线吸收剂,能够发挥高吸收能力。光吸收体10中的紫外线吸收剂的含量相对于铜成分的含量之比以质量基准计例如为0.01~1、优选为0.02~0.5、更优选为0.07~0.14。光吸收体10中的紫外线吸收剂的含量相对于磷成分的含量之比以质量基准计例如为0.02~2、优选为0.04~1、更优选为0.12~0.26。
如图1所示,光吸收体10例如为膜状。本说明书中,“膜”与涂层或层含义相同。光吸收体10不限定于膜状。
只要光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱满足(I)~(VI)的条件,则光吸收体10的厚度不限定于特定的值。光吸收体10的厚度例如为120μm以下、优选为100μm以下、更优选为80μm以下。从具备光吸收体10的摄像装置的低背化的方面出发,光吸收体10的厚度小是有利的。
从对膜状的光吸收体10赋予柔软性、能够内含光吸收性优异的包含膦酸和铜成分的光吸收性化合物作为光吸收剂的方面出发,优选包含有机硅树脂作为固化性树脂。另外,出于提高有机硅树脂等树脂的固化性的目的,可以添加固化催化剂。有机硅树脂的固化催化剂优选为包含金属成分的螯合物和包含金属成分的醇盐等包含金属成分的化合物。另一方面,以往出于控制短波长侧的光谱的目的而添加紫外线吸收剂的情况下,有时产生固化催化剂等中包含的金属成分与紫外线吸收剂的相互作用,短波长侧的截止波长大幅偏移等紫外线吸收剂本来所具备的吸收特性发生变化。因此,以往包含紫外线吸收剂的层和含有包含膦酸和铜的光吸收剂的树脂的层需要分别在不同的层中具备,作为光吸收体具有厚度变大的倾向。本发明中,即使在单一层或膜中包含由包含金属成分的化合物构成的树脂的固化催化剂的情况下,通过使用特定的紫外线吸收剂,也能够在同一层或膜中内含紫外线吸收剂。由此,能够发挥紫外线吸收剂本来的紫外线吸收性能,能够以更少的层数得到光吸收体10,进而能够减小光吸收体10的厚度。
光吸收体10例如可以通过使规定的光吸收性组合物固化来制作。
只要光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱满足(I)~(VI)的条件,则光吸收性组合物不限定于特定的组合物。光吸收性组合物例如可以含有:包含膦酸和铜成分的光吸收性化合物;和吸收紫外线的至少一部分的紫外线吸收剂。关于光吸收性化合物,可以参照光吸收体10中的光吸收性化合物的记载。
光吸收性组合物例如进一步含有具有金属成分的醇盐和具有金属成分的醇盐的水解物中的至少一者。关于具有金属成分的醇盐和具有金属成分的醇盐的水解物,可以参照光吸收体10中的醇盐化合物的记载。
只要光吸收体10在入射角度为0°时的透射光谱满足(I)~(VI)的条件,则光吸收性组合物中的紫外线吸收剂不限定于特定的化合物。作为紫外线吸收剂的例子,可以参照光吸收体10中的紫外线吸收剂的记载。紫外线吸收剂例如为分子内不包含羟基和羰基这两种基团的化合物。即,紫外线吸收剂可以为仅包含羟基和羰基中的任一者的基团的化合物。
光吸收性组合物例如进一步含有磷酸酯。由此,光吸收性化合物容易在光吸收性组合物中适当地分散。关于磷酸酯,可以参照光吸收体10中的磷酸酯的记载。
光吸收性组合物例如进一步含有固化性树脂。关于固化性树脂,可以参照光吸收体10中的树脂的记载。
在光吸收性组合物的制备中,光吸收性化合物中的铜成分的供给源不限定于特定的物质。铜成分的供给源例如为铜盐。铜盐可以为氯化铜、甲酸铜、硬脂酸铜、苯甲酸铜、焦磷酸铜、环烷酸铜以及柠檬酸铜的无水物或水合物。例如,乙酸铜一水合物被表示为Cu(CH3COO)2·H2O,利用1摩尔的乙酸铜一水合物供给1摩尔的铜离子。
例如,可以使用在物品的表面形成有光吸收体10的部件作为滤光器。此外,也可以通过在物品的表面形成光吸收体10后进行剥离,从而将光吸收体10自身独立地用作滤光器。光吸收体10的制作方法不限定于特定的方法。光吸收体10可以通过流延(浇铸成型)、压缩成型、真空成型、模压成型、注射成型、吹塑成型、以及挤出成型法等方法来制作。
如图1A所示,光吸收体10可以单独使用。另一方面,如图1B所示,可以提供带有光吸收体的物品1a。带有光吸收体的物品1a具备物品20和光吸收体10。光吸收体10覆盖物品20的表面的至少一部分。
带有光吸收体的物品1a中的物品20的形状不限定于特定的形状。物品20可以为平板状的部件或基板。物品20不限定于特定的物品。物品20例如可以为透镜、反射镜、棱镜、漫射器、平板微透镜阵列、偏振元件、衍射光栅、全息图、光调制元件、光偏转元件和滤光器等光学元件(包括声光元件),物品20可以为固体摄像器件、建筑物或汽车的窗户或挡风玻璃、头盔和护目镜等透光性的护罩、或者显示器和屏幕等显示装置,带有光吸收体的物品1a可以为所谓的滤光器。被光吸收体10覆盖的物品20的表面可以为平面,也可以为曲面,还可以为具有凹凸的面。
可以通过使用光吸收性组合物成型出透镜等光学元件来得到光吸收体10。这种情况下,光吸收体10可以单独使用。
(功能性膜)
如图1C和图1D所示,带有光吸收体的物品1a或光吸收体10也可以具备其他功能性膜30。其他功能性膜不限定于特定的膜,也可以是用于实现耐擦伤性的提高的硬涂膜(硬涂层);用于在使光入射到带有光吸收体的物品1a或光吸收体10时减少来自它们的表面的属于特定的波长范围的反射光或防止反射光产生的减反射膜或防反射膜(以下,将它们统称为“防反射膜”);用于在使光入射到带有光吸收体的物品1a或光吸收体10时更大幅地反射来自它们的表面的属于特定的波长范围的光的膜(以下,称为“反射膜”);在使光入射到带有光吸收体的物品1a或光吸收体10时降低具有特定方向以外的偏振光方向的光的透射率的偏振膜;或者通过其他构成或规定的作用等吸收一部分波长范围的光的选择波长光吸收膜。功能性膜30可以构成为这些功能性膜中的任一种单独的膜,也可以由多个功能性膜构成。
在带有光吸收体的物品1a或光吸收体10具备防反射膜作为功能性膜30的情况下,带有光吸收体的物品1a或光吸收体10可以在其一个主面或两个主面侧具备防反射膜。此处,主面是带有光吸收体的物品1a或光吸收体10等基材的具有最大面积的面。
防反射膜例如由一种以上的材料具有一层以上的层。构成防反射膜的材料不限定于特定的材料。防反射膜例如可以是通过以SiO2或SiO1.5、TiO2或TiO1.5为主成分的溶胶凝胶法等形成的膜,也可以是在其主成分中分散有中空微粒或低折射率材料的微粒的膜。防反射膜可以是包含TiO2、Ta2O3、SiO2、Nb2O5、ZnS、MgF或它们的混合物,通过蒸镀法、溅射法或离子镀法等方法形成的膜。蒸镀法也可以是离子束辅助蒸镀法。防反射膜可以是包含上述材料的一层构成的膜,也可以是不同材料的膜交替层积而成的多层膜(电介质多层膜)。另外,防反射膜可以与光吸收体10接触地形成,也可以与接触光吸收体10形成的其他功能层膜接触地形成。
另外,在带有光吸收体的物品1a或光吸收体10具备光反射膜作为功能性膜30的情况下,可以通过光吸收体10与光反射膜的协作来发挥光的屏蔽功能,通过它们的协作能够减少或屏蔽属于特定的波长范围的光的透射,因此关于光吸收特性,能够减轻对光吸收体10要求的负担。因此,例如能够减小光吸收体10的厚度。另外,也能够降低光吸收体10中的光吸收剂等光吸收性化合物的含量或紫外线吸收剂的含量。
选择波长光吸收膜不限定于特定的膜,可以为Ag(银)、Al(铝)、Au(金)以及Pt(铂)等金属的膜,也可以为含有包含一种以上这些金属或这些以外的金属的化合物的膜。特别是,金属膜能够对应的波长范围大,构造简单,因此能够用作发挥光反射或光吸收功能的简便的膜。这种选择波长光吸收膜能够用作中性密度(ND)或半反射镜。
在光吸收体中使用包含羟基和羰基的物质作为紫外线吸收剂的情况下,有时反射膜和防反射膜等功能性膜中包含的金属离子与紫外线吸收剂发生反应,产生伴随络合物形成的结构变化。该情况下,吸收频带向长波长侧偏移等,紫外线吸收能力产生变化而无法得到所需要的光学特性。光吸收体10所含有的紫外线吸收剂由在分子内不具有羟基和羰基这两种基团的化合物构成,因此即使形成包含Ti、Mg以及Ta等Si以外的金属成分的功能性膜,在功能性膜与光吸收体的界面处,也不会发生由金属成分与紫外线吸收剂的反应引起的光学特性的变化、特别是假定的可见光区域的透射率的降低,因此是有利的。另外,能够抑制在该界面处因络合物形成反应导致的膜剥离或褶皱的产生等问题,从这方面出发也是有利的。
可以提供具备光吸收体10的装置。这样的装置的用途不限定于特定的用途。这样的装置例如为车载用照相机以及车载用传感器。这种情况下,由于光吸收体10具有规定的紫外线吸收性,因此能够保护摄像元件以及传感器元件免受紫外线损伤。另外,光吸收体10在波长700nm附近具有高透射率,因此在使用了红外线或红色激光的光探测和测距(Lidar)系统等传感系统中可以使用光吸收体10。光吸收体10中,特别是属于红色的光的透射性高,因此在具备光吸收体10的装置中,辨识红色信号以及道路标志等对象物的能力容易提高。此外,由于光吸收体10可通过吸收来屏蔽特定波长区域的光,因此在具备光吸收体10的装置中,能够抑制重影以及光斑。此外,Lidar系统不仅能够搭载于车载用途的设备,还能够搭载于智能手机等便携式信息终端。
如图2所示,例如能够提供具备光吸收体10的摄像装置100。摄像装置100例如进一步具备透镜系统40和摄像元件50。光吸收体10例如配置在透镜系统40与摄像元件50之间。摄像装置100的适用对象并不限定于特定的产品。摄像装置100例如可用作搭载于智能手机等便携式信息终端的照相机模块、组装在车载用传感模块中的装置、以及组装在无人机等无人飞行机或水面无人艇(USV)中的传感模块中的装置。光吸收体10也可适用于用于检测搭载光吸收体10的装置等的周围亮度的环境光传感器。
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)
使用日本分光公司制造的紫外可见近红外分光光度计V-670,对于各实施例的滤光器在入射角为0°、35°、45°以及55°时的透射光谱进行测定。将实施例1~3的滤光器的透射光谱示于图3A~图5C。另一方面,同样地对各比较例的滤光器在入射角为0°时的透射光谱进行测定。结果示于图6~图9。将由这些透射光谱观察得出的各滤光器中的特性值示于表7~9。表7~9中的各项目中的下标“IA”表示入射角度[°]。
(厚度测定)
使用基恩士公司制造的激光位移计LK-H008,测定滤光器的厚度。结果示于表3。
<实施例1>
将4.500g的乙酸铜一水合物与240g的四氢呋喃(THF)混合,搅拌3小时,得到乙酸铜溶液。接着,向所得到的乙酸铜溶液中加入2.572g第一工业制药公司制造的磷酸酯化合物Plysurf A208N,搅拌30分钟,得到A液。另外,向2.886g的正丁基膦酸中加入40g的THF,搅拌30分钟,得到B液。一边对A液进行搅拌,一边将B液加入到A液中,在室温下搅拌1分钟。接下来,向该溶液中加入100g的甲苯,之后在室温下搅拌1分钟,得到C液。将该C液加入至烧瓶中,一边用油浴(东京理化器械公司制造、型号:OSB-2100)加热一边利用旋转蒸发器(东京理化器械公司制造、型号:N-1110SF)进行脱溶剂处理。油浴的设定温度被调整为105℃。其后将脱溶剂处理后的D液从烧瓶中取出。这样得到包含由膦酸和铜成分形成的化合物的组合物α。推测由膦酸和铜成分形成的化合物在组合物中以微粒形式分散。
将BASF公司制造的苯并三唑系紫外线吸收剂Tinuvin326以5g的分量添加到95g的甲苯中,进行30分钟搅拌,得到包含紫外线吸收剂的组合物β-1。需要说明的是,Tinuvin326包含下述式(b-1)所表示的2-[5-氯-(2H)-苯并三唑-2-基]-4-甲基-6-(叔丁基)苯酚。
[化2]
将组合物α、2.0g的组合物β-1、以及0.09g的包含铝醇盐化合物的信越化学工业公司制造的CAT-AC添加到8.80g的信越化学工业公司制造的有机硅树脂KR-300中,搅拌30分钟,得到实施例1的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表1。另外,将成分的含量之比示于表4。需要说明的是,作为磷酸酯使用的Plysurf A208N的平均分子量被确定为632g/mol。
将0.1g的大金工业公司制造的表面防污涂布剂OPTOOL DSX(有效成分的浓度:20质量%)与19.9g的3M公司制造的含有氢氟醚的溶液Novec 7100混合,搅拌5分钟,制备氟处理剂(有效成分的浓度:0.1质量%)。将该氟处理剂通过流涂法涂布至具有130mm×100mm×0.70mm的尺寸的硼硅酸玻璃(SCHOTT公司制造、产品名:D263 Teco)。其后将该玻璃基板在室温下放置24小时,使氟处理剂的涂膜干燥,其后用包含Novec 7100的无尘布轻轻地擦拭玻璃表面,去除多余的氟处理剂。这样制作出氟处理基板。
将实施例1的光吸收性组合物利用分配器涂布至氟处理基板的一个主面的中心部的80mm×80mm的范围,形成涂膜。将所得到的涂膜在室温下充分干燥后,装入烘箱中,在室温~45℃的范围一边缓慢地升高温度一边使溶剂蒸发,进行干燥,最终在85℃进行6小时的加热处理,使溶剂完全挥发进行固化。其后从氟处理基板剥离涂膜,得到由膜状的光吸收体构成的实施例1的滤光器。将实施例1的滤光器在入射角度为0°以及35°时、入射角度为0°以及45°时、入射角度为0°以及55°时的透射光谱分别示于图3A、图3B以及图3C。另外,将由透射光谱观察得出的各参数示于表7。
<实施例2>
将作为紫外线吸收剂的BASF公司制造的苯并三唑系紫外线吸收剂Tinuvin2345.0g添加到95.0g的甲苯中,搅拌30分钟,制备出包含紫外线吸收剂的组合物β-2。Tinuvin234包含下述式(b-2)所表示的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚。在光吸收性组合物的制备中,代替2.0g的组合物β-1而加入3.6g的组合物β-2,除此以外与实施例1同样地制备实施例2的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表1。另外,将成分的含量之比示于表4。
[化3]
代替实施例1的光吸收性组合物而使用实施例2的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地制作由膜状的光吸收体构成的实施例2的滤光器。将实施例1的滤光器在入射角度为0°以及35°时、入射角度为0°以及45°时、入射角度为0°以及55°时的透射光谱分别示于图4A、图4B以及图4C。另外,将由透射光谱观察得出的各参数示于表7。
<实施例3>
将作为紫外线吸收剂的BASF公司制造的苯并三唑系紫外线吸收剂Tinuvin3295.0g添加到95.0g的甲苯中,搅拌30分钟,制备包含紫外线吸收剂的组合物β-3。Tinuvin329包含下述式(b-3)所表示的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚。在光吸收性组合物的制备中,代替2.0g的组合物β-1而加入4.0g的组合物β-3,除此以外与实施例1同样地制备实施例3的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表1。另外,将成分的含量之比示于表4。
[化4]
代替实施例1的光吸收性组合物而使用实施例3的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地制作由膜状的光吸收体构成的实施例3的滤光器。将实施例3的滤光器在入射角度为0°以及35°时、入射角度为0°以及45°时、入射角度为0°以及55°时的透射光谱分别示于图5A、图5B以及图5C。另外,将由透射光谱观察得出的各参数示于表7。
<实施例4>
代替包含铝醇盐的CAT-AC而添加0.025g的东京化成公司制造的异丙醇铝(Al成分的含量13.21质量%),除此以外与实施例1同样地制备实施例4的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表2。另外,将成分的含量之比示于表5。
代替实施例1的光吸收性组合物而使用实施例4的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地制作由膜状的光吸收体构成的实施例4的滤光器。关于实施例4的滤光器,测定入射角度为0°、35°、45°和55°时的透射光谱。将由入射角度为0°和55°时的透射光谱和它们的比较可以观察得出的各参数示于表8。
<实施例5>
代替包含铝醇盐的CAT-AC而添加0.038g的包含三仲丁醇铝的Matsumoto FineChemical公司制造的Orgatix AL-3001(Al成分的含量10.7质量%),除此以外与实施例1同样地制备实施例5的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表2。另外,将成分的含量之比示于表5。
代替实施例1的光吸收性组合物而使用实施例5的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地制作由膜状的光吸收体构成的实施例5的滤光器。关于实施例5的滤光器,测定入射角度为0°、35°、45°和55°时的透射光谱。将由入射角度为0°和55°时的透射光谱和它们的比较可以观察得出的各参数示于表8。
<实施例6>
代替包含铝醇盐的CAT-AC而添加0.05g的包含四异丙醇钛的Matsumoto FineChemical公司制造的Orgatix TA-8(Ti成分的含量16.9质量%),除此以外与实施例1同样地制备实施例6的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表2。另外,将成分的含量之比示于表5。
代替实施例1的光吸收性组合物而使用实施例6的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地制作由膜状的光吸收体构成的实施例6的滤光器。关于实施例6的滤光器,测定入射角度为0°、35°、45°和55°时的透射光谱。将由入射角度为0°和55°时的透射光谱和它们的比较可以观察得出的各参数示于表8。
<实施例7>
代替包含铝醇盐的CAT-AC而添加0.07g的包含四-2-乙基己醇钛的MatsumotoFine Chemical公司制造的Orgatix TA-30(Ti成分的含量8.5质量%),除此以外与实施例2同样地制备实施例7的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表2。另外,将成分的含量之比示于表5。
代替实施例2的光吸收性组合物而使用实施例7的光吸收性组合物,除此以外与实施例2同样地制作由膜状的光吸收体构成的实施例7的滤光器。关于实施例7的滤光器,测定入射角度为0°、35°、45°和55°时的透射光谱。将由入射角度为0°和55°时的透射光谱和它们的比较可以观察得出的各参数示于表8。
<实施例8>
代替包含铝醇盐的CAT-AC而添加0.06g的包含四正丙醇锆的Matsumoto FineChemical公司制造的Orgatix ZA-45(Zr成分的含量21.0质量%),除此以外与实施例1同样地制备实施例8的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表2。另外,将成分的含量之比示于表5。
代替实施例1的光吸收性组合物而使用实施例8的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地制作由膜状的光吸收体构成的实施例8的滤光器。关于实施例8的滤光器,测定入射角度为0°、35°、45°和55°时的透射光谱。将由入射角度为0°和55°时的透射光谱和它们的比较可以观察得出的各参数示于表8。
<比较例1>
不添加组合物β-1,除此以外与实施例1同样地制备比较例1的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表3。另外,将成分的含量之比示于表6。
代替实施例1的光吸收性组合物而使用比较例1的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地制作由膜状的光吸收体构成的比较例1的滤光器。将入射角度为0°时的比较例1的滤光器的透射光谱示于图6。另外,将由透射光谱可以观察得出的各参数示于表9。
<比较例2>
将作为紫外线吸收剂的BASF公司制造的羟基二苯甲酮系紫外线吸收剂Uvinul3049 2.0g添加到98.0g的甲苯中,搅拌30分钟,制备包含紫外线吸收剂的组合物β-4。Uvinul3049包含下述式(b-4)所表示的化合物。在光吸收性组合物的制备中,代替2.0g的组合物β-1而加入5.0g的组合物β-4,除此以外与实施例1同样地制备比较例2的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表3。另外,将成分的含量之比示于表6。
[化5]
代替实施例1的光吸收性组合物而使用比较例2的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地制作由膜状的光吸收体构成的比较例2的滤光器。将入射角度为0°时的比较例2的滤光器的透射光谱示于图7。另外,将由透射光谱可以观察得出的各参数示于表9。
<比较例3>
将2.0g的紫外线吸收剂Uvinul3049添加到98.0g的甲苯中,搅拌30分钟,制作包含紫外线吸收剂的组合物。将5.0g该组合物添加到10.0g的信越化学工业公司制造的有机硅树脂KR-300中,搅拌30分钟,得到比较例3的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表3。另外,将成分的含量之比示于表6。
代替实施例1的光吸收性组合物而使用比较例3的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地制作由膜状的光吸收体构成的比较例3的滤光器。将入射角度为0°时的比较例3的滤光器的透射光谱示于图8。另外,将由透射光谱可以观察得出的各参数示于表9。
<比较例4>
将2.0g的紫外线吸收剂Uvinul3049添加到98.0g的甲苯中,搅拌30分钟,制作包含紫外线吸收剂的组合物。将5.0g该组合物和0.10g的信越化学工业公司制造的铝醇盐CAT-AC添加到10.0g的信越化学工业公司制造的有机硅树脂KR-300中,搅拌30分钟,得到比较例4的光吸收性组合物。将光吸收性组合物的制备中的材料的添加量或光吸收性组合物中的规定成分的含量示于表3。另外,将成分的含量之比示于表6。
代替实施例1的光吸收性组合物而使用比较例4的光吸收性组合物,除此以外与实施例1同样地制作由膜状的光吸收体构成的比较例4的滤光器。将入射角度为0°时的比较例4的滤光器的透射光谱示于图9。另外,将由透射光谱可以观察得出的各参数示于表9。
如表7和表8所示,根据各实施例的滤光器的透射光谱,这些滤光器具有所期望的透射率特性。另一方面,根据入射角度为0°时的比较例1的滤光器的透射光谱,在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的波长λ50 0(UV)为354nm,并且TM (350-370)超过70%。因此,很难说比较例1的滤光器具有所期望的透射率特性。
根据入射角度为0°时的比较例2的滤光器的透射光谱,λ50 0(UV)为443nm。因此,很难说比较例2的滤光器具有所期望的透射率特性。推测比较例2的滤光器的制作中使用的紫外线吸收剂Uvinul3049在分子内包含羟基和羰基这两种基团,作为催化剂的包含金属成分的醇盐化合物与紫外线吸收剂部分反应,紫外线吸收剂本来的吸收波长向长波长侧位移。
比较例3和4是用于研究因光吸收性组合物中有无铝醇盐而在滤光器的透射光谱中产生何种差异的例子。比较例3和4的滤光器的光吸收特性的差异特别出现于在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的波长λ50 0(UV)。在同时含有紫外线吸收剂和铝醇盐的比较例4的滤光器中,波长λ50 0(UV)为444nm。另一方面,在不含铝醇盐的比较例3的滤光器中,波长λ50 0(UV)为400nm。由这些结果可知,若同时含有在分子内包含羟基和羰基这两种基团的紫外线吸收剂以及铝醇盐这样的包含金属成分的醇盐化合物,则紫外线吸收剂本来具备的特性发生变化。
<实施例9>
通过真空蒸镀方法在实施例1的滤光器的两主面上形成防反射膜,制作实施例9的滤光器。防反射膜是将由SiO2构成的层和由TiO2构成的层交替层积而成的电介质多层膜,层数为9,膜厚约为0.4μm。实施例9的滤光器具备实施例1的光吸收体和形成在光吸收体的两主面上的防反射膜。将实施例9的滤光器在入射角度为0°时的透射光谱示于图10。另外,将由透射光谱可以观察得出的各参数示于表8。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]

Claims (18)

1.一种光吸收体,其中,入射角度为0°时的透射光谱满足下述(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)以及(VI)的条件,
(I)波长450nm~600nm的范围中的透射率的平均值为75%以上,
(II)在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的第一波长为380nm以上440nm以下,
(III)在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的第二波长为680nm以上740nm以下,
(IV)波长350nm~370nm的范围中的透射率的最大值为1%以下,
(V)波长800nm~900nm的范围中的透射率的最大值为5%以下,
(VI)波长1100nm~1200nm的范围中的透射率的最大值为5%以下。
2.如权利要求1所述的光吸收体,其中,所述透射光谱进一步满足下述(VII)的条件,
(VII)波长750nm处的透射率为7%以上。
3.如权利要求1或2所述的光吸收体,其中,所述透射光谱进一步满足下述(VIII)的条件,
(VIII)波长780nm处的透射率为3%以上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光吸收体,其中,该光吸收体在入射角度为55°时的透射光谱具有在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的第三波长,
所述第三波长与所述第一波长之差的绝对值为12nm以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光吸收体,其中,该光吸收体在入射角度为55°时的透射光谱具有在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的第四波长,
所述第四波长与所述第二波长之差的绝对值为24nm以下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的光吸收体,其含有:
包含膦酸和铜成分的光吸收性化合物;和
吸收紫外线的至少一部分的紫外线吸收剂。
7.如权利要求6所述的光吸收体,其还含有具有金属成分的醇盐和具有金属成分的醇盐的水解物中的至少一者。
8.如权利要求7所述的光吸收体,其中,所述紫外线吸收剂是在分子内不具有羟基和羰基这两种基团的化合物。
9.一种带有光吸收体的物品,其具备:
物品;和
权利要求1~8中任一项所述的光吸收体,该光吸收体形成在所述物品的表面的一部分。
10.一种摄像装置,其具备权利要求1~8中任一项所述的光吸收体。
11.一种光吸收性组合物,其中,将该光吸收性组合物固化而得到的光吸收体在入射角度为0°时的透射光谱满足下述(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)以及(vi)的条件,
(i)波长450nm~600nm的范围中的透射率的平均值为75%以上,
(ii)在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的第一波长为380nm以上440nm以下,
(iii)在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的第二波长为680nm以上740nm以下,
(iv)波长350nm~370nm的范围中的透射率的最大值为1%以下,
(v)波长800nm~900nm的范围中的透射率的最大值为5%以下,
(vi)波长1100nm~1200nm的范围中的透射率的最大值为5%以下。
12.如权利要求11所述的光吸收性组合物,其中,所述透射光谱进一步满足下述(vii)的条件,
(vii)波长750nm处的透射率为7%以上。
13.如权利要求11或12所述的光吸收性组合物,其中,所述透射光谱进一步满足下述(viii)的条件,
(viii)波长780nm处的透射率为3%以上。
14.如权利要求11~13中任一项所述的光吸收性组合物,其中,所述光吸收体在入射角度为55°时的透射光谱具有在波长350nm~450nm的范围中透射率达到50%的第三波长,
所述第三波长与所述第一波长之差的绝对值为12nm以下。
15.如权利要求11~14中任一项所述的光吸收性组合物,其中,所述光吸收体在入射角度为55°时的透射光谱具有在波长650nm~750nm的范围中透射率达到50%的第四波长,
所述第四波长与所述第二波长之差的绝对值为24nm以下。
16.如权利要求11~15中任一项所述的光吸收性组合物,其含有:
包含膦酸和铜成分的光吸收性化合物;和
吸收紫外线的至少一部分的紫外线吸收剂。
17.如权利要求16所述的光吸收性组合物,其还含有具有金属成分的醇盐和具有金属成分的醇盐的水解物中的至少一者。
18.如权利要求17所述的光吸收性组合物,其中,所述紫外线吸收剂是在分子内不具有羟基和羰基这两种基团的化合物。
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