JP2006030944A

JP2006030944A - 近赤外線カットフィルター

Info

Publication number: JP2006030944A
Application number: JP2004322093A
Authority: JP
Inventors: Hisao Nagai; 久男永井; Shinichiro Zen; 信一郎膳
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】近赤外線カット能に優れ、吸湿性が低く、異物や反りの少ない、特にＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子の視感度補正に好適に用いることができる近赤外線カットフィルターを得ることを課題とする。
【解決手段】
特定のガラス転移点および熱膨張率を有する熱可塑性樹脂製の透明基板の両面に誘電体多層膜からなる近赤外線反射膜などを有することを特徴とする近赤外線カットフィルターを製造する。
【選択図】なし

Description

本発明は、近赤外線カットフィルターに関する。詳しくは、本発明は、近赤外線をシャープにカットでき、特にCCD、CMOSなどの固体撮像素子用視感度補正フィルターとして好
適に用いることができる近赤外線カットフィルターに関する。

近年、プラズマデイスプレイパネル（ＰＤＰ）を搭載したテレビが商品化され、一般家庭にも広く普及するようになってきた。このＰＤＰは、プラズマ放電を利用して作動するディスプレイであるが、プラズマ放電の際に近赤外線（波長：８００〜１０００ｎｍ）が発生することが知られている。

一方、家庭内においては、テレビ、ステレオあるいはエアコンなどの家電製品のリモコン、さらには、パーソナルコンピューターの情報のやり取りに近赤外線を利用することが多くなっており、前記ＰＤＰの発する近赤外線がこれら機器の誤作動の原因になる可能性が高いことが常々指摘されている。

そこで、市販されているＰＤＰの多くは、その前面板に、自らが発する近赤外線をカットするためのフィルター機能を備えるようになっている。
また、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、カメラ機能付き携帯電話などにはカラー画像の固体撮像素子であるＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサが使用されているが、これら固体撮像素子はその受光部において近赤外線に感度を有するシリコンフォトダイオードを使用しているために、視感度補正を行うことが必要であり、近赤外線カットフィルターを用いることが多い。

前記近赤外線カットフィルターとしては、従来から各種方法で製造されたものが使用されている。例えば、ガラスなど透明基材の表面に銀などの金属を蒸着して近赤外線を反射するようにしたもの、ガラス、アクリル樹脂、あるいはポリカーボネート樹脂などの透明基材に近赤外線吸収色素を添加したものなどが実用に供されている。

しかしながら、ガラス基材に金属を蒸着した近赤外線カットフィルターは製造コストがかかるだけでなく、カッティング時に異物として基材のガラス片が混入してしまうという問題があった。

また、透明基材に近赤外線吸収剤を分散させた近赤外線カットフィルターとしては、近赤外線吸収能を有する銅化合物をリン酸塩ガラスに分散させたフィルターが知られているが、このフィルターは薄肉化のために研磨が必要であり、製造コストも高いという問題があった。また、固体撮像装置用の近赤外線カットフィルターとして用いる場合には、リン酸塩ガラスは比較的吸湿性が高く、固体撮像素子に対して悪影響を与える場合もあった。さらに、基材として無機質材料を用いる場合は、近年の固体撮像装置の薄型化・小型化に対応していくためには限界があった。

一方、基材として透明樹脂を用い、透明樹脂中に近赤外線吸収色素を含有させた近赤外線カットフィルターも知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、基材として透明樹脂を用いた近赤外線カットフィルターは、リン酸塩ガラスを基材とした前記近赤外線カットフィルターと比較して、近赤外線吸収能が必ずしも十分ではない場合があった。

本発明者らは、このような状況に鑑みて鋭意検討を進めた結果、特定のガラス転移点お
よび熱膨張率を有する熱可塑性樹脂製の透明基板の両面に誘電体多層膜からなる近赤外線反射膜などを特定の構成で有する近赤外線カットフィルターが、耐吸湿性、生産性、耐衝撃性などに優れること、特に、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子の保護機能に優れることを見出し本発明を完成するに至った。
特開平６−２００１１３号公報

本発明は、近赤外線カット能に優れ、吸湿性が低く、異物や反りの少ない、特にＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子の視感度補正に好適に用いることができる近赤外線カットフィルターを得ることを課題とする。

本発明に係る近赤外線カットフィルターは、
ガラス転移温度が９０℃以上５００℃以下であって、線膨張係数が９．０×１０^-5／℃以下である熱可塑性樹脂製の透明基板の一方の面に、
誘電体層Aと、誘電体層Aが有する屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体層Bとを交互に
積層した誘電体多層膜からなる近赤外線反射膜を有し、
前記透明基板の他方の面に等価屈折率膜、反射防止膜、ハードコート膜からなる群より選ばれる少なくとも１種の機能膜を有することを特徴とする。

また、本発明に係る近赤外線カットフィルターは、
ガラス転移温度が９０℃以上５００℃以下であって、線膨張係数が９．０×１０^-5／℃以下である熱可塑性樹脂製の透明基板の両方の面に、
誘電体層Aと、誘電体層Aが有する屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体層Bとを交互に
積層した誘電体多層膜からなる近赤外線反射膜を有することを特徴としてもよい。

本発明に係る近赤外線カットフィルターは、波長６３３ｎｍのレーザー光を照射した際に、レーザー光の照射中心から直径６０ｍｍの領域内に発生するニュートンリングの最大本数が８本以下であることが好ましい。

本発明に係る近赤外線カットフィルターは、固体撮像素子の視感度補正に好適に用いることができる。

本発明によれば、特定のガラス転移点、および線膨張係数を有する熱可塑性樹脂製の透明基板、誘電体多層膜からなる近赤外線反射膜などを特定の構成で組みわせて用いることにより、製造時のカッテイングが容易で、異物の混入が少なく、さらに反りの少ない近赤外線カットフィルターを製造することができる。

以下、本発明について具体的に説明する。
〔透明基板〕
本発明に係る近赤外線カットフィルターには特定のガラス転移点、および線膨張係数を有する熱可塑性樹脂製の透明基板を用いることを特徴とする。

〈熱可塑性樹脂〉
本発明に用いられる熱可塑性樹脂のガラス転移温度は通常９０℃以上５００℃以下の範囲、好ましくは１５５℃以上５００℃以下の範囲、さらに好ましくは１７０℃以上２５０℃以下の範囲である。

本発明におけるガラス転移温度とは、窒素気流下、昇温速度毎分１０℃の条件で示差走査熱量計で測定を行い、補外ガラス転移開始温度と補外ガラス転移終了温度の中間点温度から求めた値をいう。

ガラス転移温度が上記範囲内にあると、誘電体層と透明樹脂基板の密着性に優れたフィルターが得られる。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂の線膨張係数は通常、９．０×１０^-5／℃以下、好ましくは７．０×１０^-5／℃以下、さらに好ましくは６．５×１０^-5／℃以下の範囲である。

本発明における線膨張係数とは、大気中、昇温速度毎分２℃の条件下、熱機械分析装置で測定を行い、測定した温度と変位量の関係から求めた値をいう。
線膨張係数が上記範囲内にあると、誘電体層の割れの少ないフィルターが得られる。

このような熱可塑性樹脂としては、ポリメチルメタクリレート樹脂（PMMA）などのアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリアリレート樹脂（PAR）、
ポリサルホン樹脂（PSF）、ポリエーテルサルホン樹脂（PES）、ポリパラフェニレン樹脂（ＰＰＰ）、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシド樹脂（ＰＥＰＯ）、ポリイミド樹脂（ＰＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）などを挙げることができる。

これらの中でも、ノルボルネン系樹脂やＰＥＳを好ましく用いることができる。
〈添加剤〉
本発明に用いる熱可塑性樹脂には、さらに、近赤外線吸収剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を含有させて使用することができる。

《近赤外線吸収剤》
近赤外線吸収剤としては、例えば、近赤外線を吸収する金属錯体系化合物を用いることができる。本発明において用いられる近赤外線を吸収する金属錯体系化合物とは、良溶媒に溶解したとき、係る溶液の波長８００〜１０００ｎｍにおける光路長１ｃｍで測定された分光透過率が６０％以下、好ましくは３０％以下となる濃度範囲を有する化合物が望ましい。また、ＰＤＰ用前面板など用途によっては、波長４００〜７００ｎｍのいわゆる可視光領域において、前記条件で測定された全光線透過率が５０％以上、好ましくは６５％以上であることが必要な場合もある。

前記化合物としては、近赤外線を吸収する色素として作用する金属錯体系化合物をいずれも用いることができ、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ジチオール金属錯体系化合物などを挙げることができる。具体的には、たとえば、特開平８−２２５７５２号公報、特開平８−２５３６９３号公報、特開平９−１１１１３８号公報、特開平９−１５７５３６号公報、特開平９−１７６５０１号公報、特開平９−２６３６５８号公報、特開２０００−２１２５４６号公報、特開２００２−２００７１１号公報などにその構造や製造方法が開示されている金属錯体系化合物を挙げることができる。また、たとえば、ＣＩＲ−１０８０、ＣＩＲ−１０８１（日本カーリット製）、ＹＫＲ−３０８０、ＹＫＲ−３０８１（山本化成製）、イーエクスカラーＩＲ−１０、ＩＲ−１２、ＩＲ−１４（日本触媒製）、ＳＩＲ−１２８、ＳＩＲ−１３０、ＳＩＲ−１５９、ＰＡ−１００１、ＰＡ−１００５（三井化学ファイン製）などのフタロシアニン系化合物などの市販品を用いることもできる。

なお、本発明においては、金属イオンとキレート形成化合物とを独立に添加し、係る金
属イオンとキレート形成化合物とが反応して近赤外線を吸収する金属錯体系化合物、すなわち特定色素を形成するようにしてもよい。係る特定色素としては、例えば、特開平６−１１８２８８号公報に記載されている、リン酸エステル化合物と銅イオンとの反応生成物などが挙げられる。

さらに、本発明における前記化合物としては、本発明に用いる熱可塑性樹脂中の極性基と金属イオンとが錯体を形成して、近赤外線吸収能を有するようになる化合物も含むこともできる。

本発明において、前記近赤外線吸収剤は所望の特性に応じて適宜選択されるが、本発明に用いる熱可塑性樹脂１００重量部に対して、通常０．０１〜２０．０重量部、好ましくは０．０２〜１０．０重量部、さらに好ましくは０．０５〜５．０重量部である。使用量が上記範囲内にあると、可視光透過率に優れた近赤外線カットフィルターを得ることができる。

《その他添加剤》
本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲において、熱可塑性樹脂にさらに、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を添加することができる。

酸化防止剤としては、例えば２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，２’−ジオキシ−３，３’−ジ−ｔ−ブチル−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンなどが挙げられる。

紫外線吸収剤としては、例えば２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
また、後述する溶液キャスティング法により熱可塑性樹脂製の透明基板を製造する場合には、レベリング剤や消泡剤を添加することで樹脂製透明基板の製造を容易にすることができる。

なお、これら添加剤は、本発明に用いる透明基板を製造する際に、熱可塑性樹脂とともに混合してもよいし、熱可塑性樹脂を製造する際に添加することで予め配合されていてもよい。また、添加量は、所望の特性に応じて適宜選択されるものであるが、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、通常０．０１〜５．０重量部、好ましくは０．０５〜２．０重量部であることが望ましい。

〈熱可塑性樹脂製の透明基板の製造方法〉
本発明に用いる熱可塑性樹脂製の透明基板は、溶融成形することにより、あるいキャスティング（キャスト成形）方法により成形することができる。

《溶融成形》
本発明に用いる熱可塑性樹脂製の透明基板は、熱可塑性樹脂を直接溶融成形することにより得ることができる。

また、熱可塑性樹脂と近赤外線吸収剤などの添加剤とを含有する樹脂組成物を溶融成形する場合には、例えば、熱可塑性樹脂と近赤外線吸収剤などの添加剤とを溶融混練りして得られたペレットを溶融成形する方法、熱可塑性樹脂、添加剤、および溶媒を含む液状樹脂組成物から溶剤を除去して得られたペレットを溶融成形する方法などにより製造することができる。

溶融成形方法としては、例えば、射出成形、溶融押出成形あるいはブロー成形などを挙げることができる。
《キャスティング》
本発明に用いる熱可塑性樹脂製の透明基板は、熱可塑性樹脂を溶媒に溶解した液状樹脂組成物、あるいは、熱可塑性樹脂、近赤外線吸収剤などの添加剤、および溶媒を含む液状樹脂組成物を適切な基材の上にキャスティングして溶剤を除去することにより製造することもできる。例えば、スチールベルト、スチールドラムあるいはポリエステルフィルムなどの基材の上に、上述の液状樹脂組成物を塗布して溶剤を乾燥させ、その後基材から塗膜を剥離することにより、前記透明基板を得ることができる。また、ガラス、石英あるいは透明プラスチック製の光学部品に上述の液状組成物をコーティングして溶剤を乾燥させることにより、元の光学部品上に前記透明基板を形成することができる。

前記方法で得られた前記透明基板中の残留溶剤量は可能な限り少ない方がよく、通常３重量％以下、好ましくは１重量％以下、さらに好ましくは０．５重量％以下である。残留溶剤量が上記範囲を超える場合、経時的に樹脂基板が変形したり特性が変化したりして所望の機能が発揮できなくなることがある。

《透明基板の性能》
上述のようにして得られた透明基板の飽和吸水率は、通常２．０重量％以下、好ましくは１．０重量％以下、さらに好ましくは０．８重量％以下である。飽和吸水率が上記範囲を超える場合、係る樹脂から得られた樹脂基板が、使用される環境によっては経時的に吸水（湿）変形するなど耐久性に問題が生じる場合がある。なお、前記飽和吸水率はＡＳＴＭＤ５７０に従い、２３℃の水中で１週間浸漬して増加重量を測定することにより得られる値である。

また、透明基板の厚みとしては通常０．１〜１．０ｍｍの厚み、好ましくは０．１５〜０．４ｍｍの厚み、特に好ましくは０．２〜０．４ｍｍの厚みとして使用することができる。

このような厚みとすることにより、近赤外線カットフィルターを軽量化、薄型化することができ、固体撮像素子の視感度補正用の近赤外線カットフィルターとして、特に、固体撮像素子収納用パッケージの透光性蓋体として好適に用いることができる。

〔近赤外線反射膜〕
本発明に係る近赤外線カットフィルターは誘電体層Aと、誘電体層Aが有する屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体層Bとを交互に積層した誘電体多層膜からなる近赤外線反射
膜を有することを特徴とする。このような誘電体多層膜を少なくとも透明基板の一方の面に有することにより、近赤外線を反射する能力に優れた近赤外線カットフィルターとすることができる。

〈誘電体層Ａ〉
誘電体層Ａを構成する材料としては、屈折率が１．６以下の材料を通常用いることができ、好ましくは、屈折率の範囲が１．２〜１．６の材料が選択される。

これら材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、フッ化ランタン、フッ化マグネシウム、六フッ化アルミニウムナトリウムなどが挙げられる。
〈誘電体層Ｂ〉
誘電体層Ｂを構成する材料としては、屈折率が１．７以上の材料を用いることができ、好ましくは、屈折率の範囲が１．７〜２．５の材料が選択される。

これら材料としては、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、五酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化インジウムを主成分とし酸化チタン、酸化錫、酸化セリウムなどを少量含有させたものなどが挙げられる。

〈積層方法〉
誘電体層Ａと誘電体層Ｂとを積層する方法については、これら材料層を積層した誘電体多層膜が形成される限り特に制限はないが、例えば、CVD法、スパッタ法、真空蒸着法な
どにより、誘電体層Ａと誘電体層Ｂとを交互に積層することにより誘電体多層膜を形成することができる。

これら誘電体層Ａおよび誘電体層Ｂの各層の厚みは、通常、遮断しようとする近赤外線波長λ（ｎｍ）の０．１λ〜０．５λの厚みである。厚みが上記範囲外になると、屈折率（ｎ）と膜厚（ｄ）との積（ｎ×ｄ）がλ／４で算出される光学的膜厚と大きく異なって反射・屈折の光学的特性の関係が崩れてしまい、特定波長の遮断・透過をするコントロールができなくなってしまう傾向になる。

前記誘電体多層膜の積層数は、透明基板の一方の面にのみ前記誘電体多層膜を有する場合は、通常１０〜８０層の範囲で、好ましくは２５〜５０層の範囲である。一方、透明基板の両面に前記誘電体層膜を有する場合は、前記誘電体層の積層数は、基板両面の積層数全体として、通常１０〜８０層の範囲で、好ましくは２５〜５０層の範囲である。

また、近赤外線吸収剤を含有する熱可塑性樹脂を透明基板として用いる場合は、透明基板の一方の面にのみ前記誘電体多層膜を有する場合は、前記誘電体多層膜における積層数は、５〜４０層、好ましくは１０〜３０層とすることができ、透明基板の両面に前記誘電体層膜を有する場合は、前記誘電体層の積層数は、基板両面の積層数全体として、５〜４０層、好ましくは１０〜３０層とすることができる。近赤外線吸収剤を含有する熱可塑性樹脂を透明基板として用いる場合は、さらに生産性を高め、前記誘電体多層膜を割れにくくすることができる。

〔特定機能膜〕
本発明に係る近赤外線カットフィルターには、等価屈折率膜、反射防止膜、ハードコート膜から選ばれる少なくとも一種の機能膜が用いられる場合もある。

〈等価屈折率膜〉
本発明に用いられる等価屈折率膜とは、前記透明基板とほぼ同一の等価屈折率を有する膜である。これら等価屈折率膜としては、例えば、シリカ層／アルミナ層／シリカ層の三層からなるアルミナ層を中心とした対称三層膜を挙げることができる。なお、前記対称三層膜を等価屈折率膜として用いる場合には、各層の膜厚を調整することで屈折率を透明基板とほぼ同一とすることができる。

〈反射防止膜〉
本発明に用いられる反射防止膜とは、本発明に係る近赤外線カットフィルターに入射した光の反射を防止することにより透過率を向上させ、効率よく入射光を利用する機能を有する膜をいう。反射防止膜として用いることができる材料としては、例えば酸化ジルコニウム、アルミナ、フッ化マグネシウムなどが挙げられる。反射防止膜は、例えば、これら材料のいずれか一つの材料からなる一層、またはこれら材料からなる複数の層を組合わせた多層膜などが挙げられる。

〈ハードコート膜〉
本発明に用いられるハードコート膜とは、高硬度の膜であって、本発明に係る近赤外線カットフィルターの耐傷付き性を向上させる機能を有する膜をいう。

ハードコート膜に用いることができる材料としては、例えば、有機系材料としてシリコーン系ハードコート材、アクリレート系ハードコート材、オキセタン系ハードコート材などを挙げることができる。また、無機系材料として水系シリケートハードコート材、水系アルミナハードコート材などを挙げることができる。また、上記材料などを組み合わせた等、有機無機ハイブリッド系ハードコート材なども挙げることができる。

〈特定機能膜の製膜方法〉
これら特定機能膜の製膜方法は特定機能膜が形成される限り特に制限はないが、例えば、原料物質をCVD法、スパッタ法、真空蒸着法などにより製膜したり、原料物質を含有す
る液状組成物を塗布、乾燥して製膜することにより得ることができる。

〔近赤外線カットフィルターの構成〕
本発明に係る近赤外線カットフィルターは、前記透明基板の一方の面に、前記誘電体多層膜からなる近赤外線反射膜を有し、前記透明基板の他方の面に少なくとも１種の前記特定機能膜を有することを特徴とする。

また、本発明に係る近赤外線カットフィルターは、前記透明基板の両面に前記誘電体多層膜からなる近赤外線反射膜を有することを特徴としてもよい。
このような特徴を有することにより、本発明に係る近赤外線カットフィルターは、反りや誘電多層膜の割れが少なくなる。

〈膜形成方法〉
上述した近赤外線反射膜、あるいは特定機能膜を前記透明基板に有するようにするためには、例えば、上述のCVD法、スパッタ法、真空蒸着法により、直接前記透明基板上に、
上述した近赤外線反射膜、あるいは特定機能膜を形成したり、上述の方法により得られた近赤外線反射膜、あるいは特定機能膜を透明基板上に接着剤で張り合わせることにより得ることができる。

また、特定機能膜が原料物質を含有する液状組成物から得られる場合には、例えば、この液状組成物を透明基板上に直接塗布し、乾燥することによって得ることもできる。
また、透明基板の一方の面に前記特定機能膜を有する場合は、その特定機能膜は１種であってもよいが、複数種の特定機能膜を積層してもよい。複数種の特定機能膜を積層する場合には、例えば、上述した膜形成方法によって、複数種の特定機能膜を積層することができる。

このようにして本発明に係る近赤外線カットフィルターを作製することにより、反りや誘電多層膜の割れの少ない近赤外線カットフィルターを得ることができる。
そして、このようにして得られた近赤外線カットフィルターは、波長６３３ｎｍのレーザー光を照射した際に、レーザー光の照射中心から直径６０ｍｍの領域内に発生するニュートンリングの最大本数が通常は８本以下、好ましくは５本以下とすることができ、表面平滑性および均一性に優れる。そのため、特に固体撮像素子の視感度補正に好適に用いることができる。

〔近赤外線カットフィルターの用途〕
これら本発明で得られる近赤外線カットフィルターは、優れた近赤外線カット能を有し、割れにくい。したがって自動車や建物などのガラスなどに装着される熱線カットフィルターなどとして有用であるのみならず、特に、デジタルスチルカメラや携帯電話用カメラ
などのＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子の視感度補正に有用である。

〔実施例〕
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、この実施例により何ら限定されるものではない。なお、「部」および「％」は、特に断りのない限り「重量部」および「重量％」を意味する。

まず、各物性値の測定方法および物性の評価方法について説明する。
（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）：
セイコーインスツルメンツ社製の示差走査熱量計（ＤＳＣ６２００）を用いて、昇温速度：毎分１０℃、窒素気流下で測定を行った。
（２）線膨張係数：
パーキンエルマー社製の熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用いて、大気中、昇温速度：毎分２℃で測定を行った。
（３）飽和吸水率：
ＡＳＴＭＤ５７０に準拠し、試験片を２３℃の水中に１週間浸漬させた後、試験片の重量変化より吸水率を測定した。
（４）分光透過率：
日立製作所社製の分光光度計（Ｕ−３４１０）を用いて測定した。
（５）ニュートンリングの測定方法：
波長６３３ｎｍのレーザー光を照射した際に、レーザー光の照射中心から直径６０ｍｍの領域内に発生するニュートンリングの本数を求めた。（本明細書において、ニュートンリング数における＋は膜面が凹の場合を意味し、−は膜面が凸の場合を意味している。）
〔実施例１〕
ＪＳＲ（株）製のノルボルネン系透明樹脂「アートンＦ」（ガラス転移点：１７０℃、線膨張係数：７．０×１０^-5）よりなる厚さ０．２ｍｍ、一辺が６０ｍｍの基体の両面に、蒸着温度１５０℃で近赤外線を反射する多層膜〔シリカ（ＳｉＯ₂：膜厚１２０〜１９
０ｎｍ）層とチタニア（ＴｉＯ₂：膜厚７０〜１２０ｎｍ）層とが交互に積層されてなるもの，積層数は片面２５、計５０〕を蒸着により形成するし、光学フィルターを製造した。この光学フィルターの分光透過率曲線を測定した。その結果を図１に示す。

図１のグラフの横軸は波長、縦軸は透過率を示すが、このグラフから明らかなように、波長４００〜７００ｎｍの可視域における透過率は約９０％、また波長７５０〜１０００ｎｍの近赤外域における透過率は５％以下であった。

こうして作成した近赤外線カットフィルターの室温（２０℃）での反りの程度を波長６３３ｎｍのレーザ光を用いたニュートンリング法で測定したところ、直径６０ｍｍの領域内でニュートンリング＋５本（λ＝６３３ｎｍ、６０ｍｍΦ）以下であり、反りはほとんど生じていないことを確認した。

〔比較例１〕
実施例１と対比するため、実施例１と同じＪＳＲ（株）製の透明樹脂「アートンＦ」（ガラス転移点：１７０℃、線膨張係数：７．０×１０^-5）よりなる厚さ０．７ｍｍで一辺が６０ｍｍの正方形をした基板の片面に、実施例１と同様に、蒸着温度１５０℃で光学多層膜５０層を蒸着した。こうして作成した近赤外線カットフィルターの室温（２０℃）での反りの程度を測定したところ、ニュートンリング−２５本（λ＝６３３ｎｍ、６０ｍｍΦ）となり、固体撮像装置の色補正に使用する近赤外線カットフィルターとしてはほとんど使用に耐えない程度の反りを生じた。

〔実施例２〕
住友化学（株）製のポリエーテルサルホン「スミカエクセルＰＥＳ４１００Ｇ」（ガラス転移点：２２５℃、線膨張係数：５．５×１０^-5）よりなる厚さ０．２ｍｍ、一辺が６０ｍｍの基体の両面に、蒸着温度１５０℃で近赤外線を反射する多層蒸着膜〔シリカ（ＳｉＯ₂：膜厚１２０〜１９０ｎｍ）層とチタニア（ＴｉＯ₂：膜厚７０〜１２０ｎｍ）層
とが交互に積層されてなるもの，積層数は片面２５、計５０〕を形成することにより光学フィルターを製造した。この光学フィルターの分光透過率曲線を測定した。その結果を図２に示す。

このグラフから明らかなように、波長４００〜７００ｎｍの可視域における透過率は約８０％、また波長７５０〜１０００ｎｍの近赤外域における透過率は５％以下であった。
こうして作成した近赤外線カットフィルターの室温（２０℃）での反りの程度を波長６３３ｎｍのレーザ光を用いたニュートンリング法で測定したところ、直径６０ｍｍの領域内でニュートンリング＋５本（λ＝６３３ｎｍ、６０ｍｍΦ）以下であり、反りはほとんど生じていないことを確認した。

〔実施例３〕
等価屈折率膜を蒸着した実施例１の透明樹脂基板を用いて、比較例１と同様に、蒸着温度１５０℃で光学多層膜を蒸着した。透明樹脂基板の形状は、実施例１と同じく厚さ０．７ｍｍ、一辺が６０ｍｍの正方形とした。こうして形成された近赤外線カットフィルターの室温（２０℃）での反りの程度を測定したところ、ニュートンリング−１０本（λ＝６３３ｎｍ、６０ｍｍΦ）以下であり、反りはほとんど生じていないことを確認した。

〔実施例４〕
シリコーン系ハードコートをほどこした実施例２の透明樹脂基板を用いて、比較例１と同様に、蒸着温度１５０℃で光学多層膜を蒸着した。透明樹脂基板の形状は、実施例１と同じく厚さ０．７ｍｍ、一辺が６０ｍｍの正方形とした。こうして形成された近赤外線カットフィルターの室温（２０℃）での反りの程度を測定したところ、ニュートンリング−１０本（λ＝６３３ｎｍ、６０ｍｍΦ）以下であり、反りはほとんど生じていないことを確認した。

〔実施例５〕
帝人（株）製のポリカーボネート樹脂「ピュアエース」（ガラス転移点：１５５℃、線膨張係数：７．０×１０^-5）よりなる厚さ０．２ｍｍ、一辺が６０ｍｍの基体の両面に、蒸着温度１３５℃で近赤外線を反射する多層蒸着膜〔シリカ（ＳｉＯ₂：膜厚１２０〜１
９０ｎｍ）層とチタニア（ＴｉＯ₂：膜厚７０〜１２０ｎｍ）層とが交互に積層されてなるもの，積層数は片面２５、計５０〕を形成することにより光学フィルターを製造した。この光学フィルターの分光透過率曲線を測定したところ、波長４００〜７００ｎｍの可視域における透過率は約９０％、また波長７５０〜１０００ｎｍの近赤外域における透過率は５％以下であった。

上記実施例では、低屈折率膜を形成する誘電体物質としてＳｉＯ₂、高屈折率膜を形成
する誘電体物質としてＴｉＯ₂を取り上げたが、他の誘電体物質を使用することも可能で
ある。誘電体物層の組成は、物質の硬度が高いこと、物質の透過率が広い波長範囲で高いこと、膜同士および膜と基板間の付着力が強いこと、またＳｉＯ₂が膨張しＴｉＯ₂あるいはＺｒＯ₂をが縮小する方向に応力を発生するため膜全体としてこれらを相殺して内部応
力が小さくなること、さらに、いずれの材料も比較的容易に入手できることなどを考慮して選定される。

図１は、実施例１で作製した光学フィルターの分光透過率曲線を示すものである。図２は、実施例２で作製した光学フィルターの分光透過率曲線を示すものである。

Claims

ガラス転移温度が９０℃以上５００℃以下であって、線膨張係数が９．０×１０^-5／℃以下である熱可塑性樹脂製の透明基板の一方の面に、
誘電体層Aと、誘電体層Aが有する屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体層Bとを交互
に積層した誘電体多層膜からなる近赤外線反射膜を有し、
前記透明基板の他方の面に等価屈折率膜、反射防止膜、ハードコート膜からなる群より選ばれる少なくとも１種の機能膜を有することを特徴とする近赤外線カットフィルター。
ガラス転移温度が９０℃以上５００℃以下であって、線膨張係数が９．０×１０^-5／℃以下である熱可塑性樹脂製の透明基板の両方の面に、
誘電体層Aと、誘電体層Aが有する屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体層Bとを交互
に積層した誘電体多層膜からなる近赤外線反射膜を有することを特徴とする近赤外線カットフィルター。
前記フィルターに波長６３３ｎｍのレーザー光を照射した際に、レーザー光の照射中心から直径６０ｍｍの領域内に発生するニュートンリングの最大本数が８本以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の近赤外線カットフィルター。
固体撮像素子の視感度補正に用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の近赤外線カットフィルター。