JP2022189736A - 組成物、光学部材および光学部材を備えた装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】急峻かつ直線性の高い吸収曲線を有し、不要な近赤外光を選択的に幅広く吸収する特性を有する光学部材に使用される組成物を提供する。【解決手段】樹脂と、下記式(i)で表される化合物(Z)を含有する組成物。kCn+・Ank-(i)[Cn+は下記式(II)で表される1価のカチオン、Ank-はアニオン、kはアニオンの価数である。]JPEG2022189736000034.jpg59160【選択図】なし
Description
本発明は、光学部材および光学部材を備えた装置に関する。詳しくは、特定の波長域に吸収を有する化合物を含む光学部材、ならびに該光学部材を用いた固体撮像装置およびカメラモジュールに関する。
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の固体撮像装置には固体撮像素子であるCCDやCMOSイメージセンサー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人間の目では感知できない近赤外線に感度を有するシリコンフォトダイオードが使用されている。これらの固体撮像素子では、人間の目で見て自然な色合いにさせる視感度補正を行うことが必要であり、特定の波長領域の光線を選択的に透過もしくはカットする光学フィルター(例えば近赤外線カットフィルター)を用いることが多い。
このような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、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が知られている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1に記載された近赤外線カットフィルターは、近赤外線吸収特性が必ずしも充分ではない場合があった。
また、近赤外線吸収安定性に優れた光学フィルム用組成物として、特許文献2(国際公開第2018/100834号)には、構造規定したカチオン性スクアリリウムまたはスクアリリウム(クロコニウム)を2種含有する組成物が開示されている。
固体撮像素子などに使用されるカットフィルターには、種類としては大きく分けて、原色系フィルターと補色系フィルターとがある。原色系フィルターは色再現性を目的とし、補色系フィルターは感度を目的として、それぞれ目的に応じて使い分けられている。
近年では、モバイル機器等においてもカメラ画像に要求される画質レベルが非常に高くなっている。
近年では、モバイル機器等においてもカメラ画像に要求される画質レベルが非常に高くなっている。
従来、このようなカットフィルターに使用される色素として、ポリメチン色素およびスクアリリウム色素が知られている。しかしながら、ポリメチン色素は長波長域に極大吸収を有するものの吸収波形の傾きが大きく、また、可視光における赤色領域に、大きなショルダーを有し、吸収波形がシャープではないという問題があった。一方、スクアリリウム色素でも、可視光における赤色領域に、大きなショルダーを有する場合があったり、吸収波形がシャープではないという問題があった。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の化合物(Z)は、前記吸収波長の問題がなく、化合物(Z)を組成物に使用することで急峻かつ直線性の高い吸収曲線を有し、不要な近赤外光を選択的に幅広く吸収する特性を有する光学部材が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明の態様の例を以下に示す。
[1]樹脂と、下記式(i)で表される化合物(Z)を含有する組成物。
kCn+・Ank- (i)
[式(i)中、Cn+は下記式(II)で表される1価のカチオンであり、Ank-はアニオンであり、kはアニオンの価数である。]
[式(II)中、Xは独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、またはテルル原子であり、
YAおよびYCはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、ニトロ基、-ORD、-NRERF、アミド基、アシルアミン基、イミド基、シアノ基、シリル基、-Q1、-N=N-Q1、-S-Q2、-SSQ2、または、-SO2Q3であり、
YBは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトロ基、-ORD、-NRERF、アミド基、アシルアミン基、イミド基、シアノ基、シリル基、-Q1、-N=N-Q1、-S-Q2、-SSQ2、または、-SO2Q3であり、
Q1は独立に、1価の炭化水素基であり、Q2およびQ3は独立に、水素原子または1価の炭化水素基であり、
R1~R6はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、スルホ基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、リン酸基、-NRgRh、-SRi、-SO2Ri、-OSO2Ri、-C(O)Ri、-OC(O)Ri、-ORi、-Riであり、
同一芳香環内で隣接するR1~R6は互いに結合して、炭素数6~14の芳香族炭化水素基、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも一つ含んでもよい4~7員の脂環基、または、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも一つ含む、炭素数3~14の複素芳香族基を形成していてもよく、これらの芳香族炭化水素基、脂環基および複素芳香族基は、炭素数1~15の脂肪族炭化水素基またはハロゲン原子を有してもよく、また該脂環基は、=Oを有していてもよく、
RDは、炭素数1~15の炭化水素基であり、REおよびRFはそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1~15の炭化水素基であり、REとRFは結合して環構造を形成してもよく、
RgおよびRhはそれぞれ独立に、水素原子、-C(O)Ri、-OC(O)Ri、-ORi、-Riであり、
Riは独立に、1価の炭化水素基である。]
[2][1]の組成物からなる樹脂層を含む基材(i)を有する光学部材。
[3]前記基材(i)が、
前記化合物(Z)を含有する樹脂層からなる単層基材(i-1)、
2層以上の樹脂層を含む基材であって、該2層以上の樹脂層のうち少なくとも1つが前記化合物(Z)を含有する樹脂層である積層基材(i-2)、または、
ガラス支持体と前記化合物(Z)を含有する樹脂層とを含む積層基材(i-3)である、
[2]の光学部材。
[4]前記基材(i)について、波長600nm以上の領域における垂直方向から測定した透過率が50%超から50%以下となる最も短い波長(IR50)が、
(1)610~700nmの範囲にある、
[2]または[3]の光学部材。
[5]前記基材(i)について、波長600nm以上の領域における垂直方向から測定した透過率が50%超から50%以下となる最も短い波長(IR50)が、
(2)700~820nmの範囲にある、
[2]または[3]の光学部材。
[6]さらに誘電体多層膜を有する[2]~[5]の光学部材。
[7]近赤外線カットフィルター、赤外線透過フィルター、または可視光線と一部の近赤外線を選択的に透過する光学部材である[6]の光学部材。
[8][6]の光学部材を具備する固体撮像装置。
[9][6]の光学部材を具備する光学センサー装置。
kCn+・Ank- (i)
[式(i)中、Cn+は下記式(II)で表される1価のカチオンであり、Ank-はアニオンであり、kはアニオンの価数である。]
YAおよびYCはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、ニトロ基、-ORD、-NRERF、アミド基、アシルアミン基、イミド基、シアノ基、シリル基、-Q1、-N=N-Q1、-S-Q2、-SSQ2、または、-SO2Q3であり、
YBは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトロ基、-ORD、-NRERF、アミド基、アシルアミン基、イミド基、シアノ基、シリル基、-Q1、-N=N-Q1、-S-Q2、-SSQ2、または、-SO2Q3であり、
Q1は独立に、1価の炭化水素基であり、Q2およびQ3は独立に、水素原子または1価の炭化水素基であり、
R1~R6はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、スルホ基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、リン酸基、-NRgRh、-SRi、-SO2Ri、-OSO2Ri、-C(O)Ri、-OC(O)Ri、-ORi、-Riであり、
同一芳香環内で隣接するR1~R6は互いに結合して、炭素数6~14の芳香族炭化水素基、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも一つ含んでもよい4~7員の脂環基、または、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも一つ含む、炭素数3~14の複素芳香族基を形成していてもよく、これらの芳香族炭化水素基、脂環基および複素芳香族基は、炭素数1~15の脂肪族炭化水素基またはハロゲン原子を有してもよく、また該脂環基は、=Oを有していてもよく、
RDは、炭素数1~15の炭化水素基であり、REおよびRFはそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1~15の炭化水素基であり、REとRFは結合して環構造を形成してもよく、
RgおよびRhはそれぞれ独立に、水素原子、-C(O)Ri、-OC(O)Ri、-ORi、-Riであり、
Riは独立に、1価の炭化水素基である。]
[2][1]の組成物からなる樹脂層を含む基材(i)を有する光学部材。
[3]前記基材(i)が、
前記化合物(Z)を含有する樹脂層からなる単層基材(i-1)、
2層以上の樹脂層を含む基材であって、該2層以上の樹脂層のうち少なくとも1つが前記化合物(Z)を含有する樹脂層である積層基材(i-2)、または、
ガラス支持体と前記化合物(Z)を含有する樹脂層とを含む積層基材(i-3)である、
[2]の光学部材。
[4]前記基材(i)について、波長600nm以上の領域における垂直方向から測定した透過率が50%超から50%以下となる最も短い波長(IR50)が、
(1)610~700nmの範囲にある、
[2]または[3]の光学部材。
[5]前記基材(i)について、波長600nm以上の領域における垂直方向から測定した透過率が50%超から50%以下となる最も短い波長(IR50)が、
(2)700~820nmの範囲にある、
[2]または[3]の光学部材。
[6]さらに誘電体多層膜を有する[2]~[5]の光学部材。
[7]近赤外線カットフィルター、赤外線透過フィルター、または可視光線と一部の近赤外線を選択的に透過する光学部材である[6]の光学部材。
[8][6]の光学部材を具備する固体撮像装置。
[9][6]の光学部材を具備する光学センサー装置。
本発明によれば、特定の化合物(Z)を使用することで、可視領域における赤色領域を含む高い可視透過率を有し、さらに急峻かつ直線性の高い吸収曲線を有し、不要な近赤外光を選択的に幅広く吸収する特性を有する光学部材を得ることができる。このような本発明は、原色系フィルター、補色系フィルターのいずれにも適用可能である。
以下、本発明について具体的に説明する。
[組成物]
本発明に係る組成物は、樹脂と特定の化合物(Z)を含む。
[組成物]
本発明に係る組成物は、樹脂と特定の化合物(Z)を含む。
<樹脂>
樹脂としては、目的に応じて適宜選択され、例えば、ポリオレフィン系樹脂、環状(ポリ)オレフィン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、芳香族ポリエーテル系樹脂、ポリエステ系樹脂、フルオレンポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フルオレンポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリパラフェニレン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、フッ素化芳香族ポリマー系樹脂、アクリル系樹脂、(変性)アクリル系樹脂エポキシ系樹脂、アリルエステル系硬化型樹脂、シルセスキオキサン系紫外線硬化型樹脂、アクリル系紫外線硬化型樹脂およびビニル系紫外線硬化型樹脂などを挙げることができる。さらに具体的には、国際公開第2016/158461号の[0077]~[0091]に記載の樹脂が挙げられ、これらは一般に知られている方法で合成すればよい。
このうち、環状(ポリ)オレフィン系樹脂が樹脂の透明性や屈折率の観点から特に好ましい。
樹脂としては、目的に応じて適宜選択され、例えば、ポリオレフィン系樹脂、環状(ポリ)オレフィン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、芳香族ポリエーテル系樹脂、ポリエステ系樹脂、フルオレンポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フルオレンポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリパラフェニレン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、フッ素化芳香族ポリマー系樹脂、アクリル系樹脂、(変性)アクリル系樹脂エポキシ系樹脂、アリルエステル系硬化型樹脂、シルセスキオキサン系紫外線硬化型樹脂、アクリル系紫外線硬化型樹脂およびビニル系紫外線硬化型樹脂などを挙げることができる。さらに具体的には、国際公開第2016/158461号の[0077]~[0091]に記載の樹脂が挙げられ、これらは一般に知られている方法で合成すればよい。
このうち、環状(ポリ)オレフィン系樹脂が樹脂の透明性や屈折率の観点から特に好ましい。
光学部材などの用途に使用する場合、透明樹脂が好ましく、透明樹脂としては、本発明の効果を損なわないものである限り特に制限されないが、例えば、熱安定性およびフィルムへの成形性を確保し、必要に応じて行われる蒸着などの処理に耐えうる耐熱性を有していればよく、ガラス転移温度(Tg)が、好ましくは110~380℃、より好ましくは110~370℃、さらに好ましくは120~360℃である樹脂が挙げられる。また、前記樹脂のガラス転移温度が140℃以上であると、高温での成形や処理が可能なフィルムが得られるため、より好ましい。
透明樹脂としては、当該樹脂からなる厚さ0.1mmの樹脂板を形成した場合に、この樹脂板の全光線透過率(JIS K7105)が、好ましくは75~95%、さらに好ましくは78~95%、特に好ましくは80~95%となる樹脂を用いることができる。全光線透過率がこのような範囲となる樹脂を用いれば、得られる基板は光学フィルムとして良好な透明性を示す。
透明樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定される、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、通常15,000~350,000、好ましくは30,000~250,000であり、数平均分子量(Mn)は、通常10,000~150,000、好ましくは20,000~100,000である。
Tg、MwおよびMnは、公知の方法で測定可能であり、たとえば具体的には、実施例に記載の方法で測定することができる。
Tg、MwおよびMnは、公知の方法で測定可能であり、たとえば具体的には、実施例に記載の方法で測定することができる。
<化合物(Z)>
化合物(Z)は、下記式(i)で表される。
kCn+・Ank- (i)
[式(i)中、Cn+は下記式(II)で表される1価のカチオンであり、Ank-はアニオンであり、kはアニオンの価数である。]
化合物(Z)は、下記式(i)で表される。
kCn+・Ank- (i)
[式(i)中、Cn+は下記式(II)で表される1価のカチオンであり、Ank-はアニオンであり、kはアニオンの価数である。]
YAおよびYCはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、ニトロ基、-ORD、-NRERF、アミド基、アシルアミン基、イミド基、シアノ基、シリル基、-Q1、-N=N-Q1、-S-Q2、-SSQ2、または、-SO2Q3であり、
YBは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトロ基、-ORD、-NRERF、アミド基、アシルアミン基、イミド基、シアノ基、シリル基、-Q1、-N=N-Q1、-S-Q2、-SSQ2、または、-SO2Q3である。
Q1は独立に、1価の炭化水素基であり、Q2およびQ3は独立に、水素原子または1価の炭化水素基である。
R1~R6はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、スルホ基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、リン酸基、-NRgRh、-SRi、-SO2Ri、-OSO2Ri、-C(O)Ri、-OC(O)Ri、-ORiまたは-Riであり、
同一芳香環内で隣接するR1~R6は互いに結合して、環構造を形成してもよく、たとえば炭素数6~14の芳香族炭化水素基、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも一つ含んでもよい4~7員の脂環基、または、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも一つ含む、炭素数3~14の複素芳香族基を形成していてもよく、これらの芳香族炭化水素基、脂環基および複素芳香族基は、炭素数1~15の脂肪族炭化水素基またはハロゲン原子を有してもよく、また該脂環基は、=Oを有していてもよく、
RDは、炭素数1~15の炭化水素基であり、REおよびRFはそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1~15の炭化水素基であり、REとRFは結合して環構造を形成してもよい。
同一芳香環内で隣接するR1~R6は互いに結合して、環構造を形成してもよく、たとえば炭素数6~14の芳香族炭化水素基、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも一つ含んでもよい4~7員の脂環基、または、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも一つ含む、炭素数3~14の複素芳香族基を形成していてもよく、これらの芳香族炭化水素基、脂環基および複素芳香族基は、炭素数1~15の脂肪族炭化水素基またはハロゲン原子を有してもよく、また該脂環基は、=Oを有していてもよく、
RDは、炭素数1~15の炭化水素基であり、REおよびRFはそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1~15の炭化水素基であり、REとRFは結合して環構造を形成してもよい。
RgおよびRhはそれぞれ独立に、水素原子、-C(O)Ri、-OC(O)Ri、-ORiまたは-Riである。
Riは独立に、1価の炭化水素基であり、炭化水素基の炭素数は特に限定されず、取り得る構造の範囲で炭素数は選択され、ハロゲン置換されていてもよい。
また、Rg、Rh、Riは、さらに前記したR1~R6を置換基として有していてもよい。
Q1は独立に、1価の炭化水素基であり、Q2およびQ3は独立に、水素原子または1価の炭化水素基であり、
なお、幾何異性体も本発明の構造に含まれる。
アシルアミン基としては、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、N-メチルアセチルアミノ基などが挙げられる。
1価の炭化水素基としては脂肪族炭化水素基、ハロゲン置換アルキル基、前記脂肪族炭化水素基またはハロゲン置換アルキル基を置換基として有していてもよい、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基などが挙げられ、
また、-C(O)Ri、-OC(O)Ri、-ORiの場合を除き、前記炭化水素基の結合端部にエーテル結合や、カルボニル構造、エステル構造が導入された基も1価の炭化水素基としてもよく、たとえばアルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基などが挙げられる。
Riは独立に、1価の炭化水素基であり、炭化水素基の炭素数は特に限定されず、取り得る構造の範囲で炭素数は選択され、ハロゲン置換されていてもよい。
また、Rg、Rh、Riは、さらに前記したR1~R6を置換基として有していてもよい。
Q1は独立に、1価の炭化水素基であり、Q2およびQ3は独立に、水素原子または1価の炭化水素基であり、
なお、幾何異性体も本発明の構造に含まれる。
アシルアミン基としては、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、N-メチルアセチルアミノ基などが挙げられる。
1価の炭化水素基としては脂肪族炭化水素基、ハロゲン置換アルキル基、前記脂肪族炭化水素基またはハロゲン置換アルキル基を置換基として有していてもよい、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基などが挙げられ、
また、-C(O)Ri、-OC(O)Ri、-ORiの場合を除き、前記炭化水素基の結合端部にエーテル結合や、カルボニル構造、エステル構造が導入された基も1価の炭化水素基としてもよく、たとえばアルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基などが挙げられる。
前記R1~R6としては、好ましくはそれぞれ独立に水素原子、塩素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロヘキシル基フェニル基、アミノ基、ジメチルアミノ基、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、N-メチルアセチルアミノ基、トリフルオロメタノイルアミノ基、ペンタフルオロエタノイルアミノ基、t-ブタノイルアミノ基、シクロヘキシノイルアミノ基、n-ブチルスルホニル基、メチルチオ基、エチルチオ基、n-プロピルチオ基、n-ブチルチオ基であり、より好ましくは水素原子、塩素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、ジメチルアミノ基、メトキシ基、エトキシ基、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、トリフルオロメタノイルアミノ基、ペンタフルオロエタノイルアミノ基、t-ブタノイルアミノ基、シクロヘキシノイルアミノ基、メチルチオ基、エチルチオ基である。
隣接するR3、R4が互いに結合して芳香環を形成した具体的構造として下記(A-II、B-II)が例示される。本発明ではこのような態様も好ましい態様の一つである。
式中のXおよびR1、R2、R5、R6は前記式(II)と同様であり、前記R7~R10としては、互いに独立にR1、R2、R5、R6と同様のものであり、*は、前記式(II)のYAが結合する炭素と単結合することを示し、=**は、前記式(II)のYCが結合する炭素と二重結合することを示す。
前記式(II)としては、Xは、酸素原子、または硫黄原子が好ましく、YA、およびYCは水素原子が好ましく、YBは-ORD、または-NRERFが好ましく、
RD、RE、RFは炭素数1~15の炭化水素基であり、REとRFは結合して環構造を形成してもよく、該炭化水素基は直鎖、分岐鎖、または環状のいずれからなるものでもよく、
R1、R3、R4、およびR6は水素原子が好ましく、または、
R1およびR6が水素原子で、R3、R4が互いに結合して前記式(A-II)および(B-II)を構成し、R7~R10は水素原子が好ましく、
R2およびR5は、-ORG、または-RGが好ましく、RGは炭素数1~15の炭化水素基であり、該炭化水素基は直鎖、分岐鎖、または環状のいずれからなるものでもよい。
このようなカチオンで化合物(Z)を構成すると、該化合物(Z)を含有する組成物からなる樹脂層としたとき、高い可視透過率と急峻な吸収曲線とを両立する観点から特に好ましい。
RD、RE、RFは炭素数1~15の炭化水素基であり、REとRFは結合して環構造を形成してもよく、該炭化水素基は直鎖、分岐鎖、または環状のいずれからなるものでもよく、
R1、R3、R4、およびR6は水素原子が好ましく、または、
R1およびR6が水素原子で、R3、R4が互いに結合して前記式(A-II)および(B-II)を構成し、R7~R10は水素原子が好ましく、
R2およびR5は、-ORG、または-RGが好ましく、RGは炭素数1~15の炭化水素基であり、該炭化水素基は直鎖、分岐鎖、または環状のいずれからなるものでもよい。
このようなカチオンで化合物(Z)を構成すると、該化合物(Z)を含有する組成物からなる樹脂層としたとき、高い可視透過率と急峻な吸収曲線とを両立する観点から特に好ましい。
このうち、(X-21)、(X-24)、(X-29)、および(X-33)から選ばれるアニオンは、化合物(Z)を構成したときに化学的安定性、耐熱性の観点から特に好ましい。
従来より使用されているスクアリリウム化合物と違い、本発明で使用される化合物(Z)は特定のアニオンを含むイオン性化合物である。このようなイオン性化合物を用いることで、従来になかった耐熱性能に優れた光学部材が得られる。
化合物(Z)の吸収極大波長は700nm以上1050nm以下であり、好ましくは710nm以上1000nm以下、より好ましくは720nm以上980nm以下、さらに好ましくは730nm以上970nm以下、特に好ましくは740nm以上960nm以下である。化合物(Z)の吸収極大波長がこのような範囲にあると、各種ゴーストの原因となる不要な近赤外線を効率よくカットすることができる。
化合物(Z)は、一般的に知られている方法で合成すればよく、例えば、特開平1-228960号公報、特開2001-40234号公報、特許第3094037号公報、特許第3196383号公報等に記載されている方法などを参照して合成する化合物に、1価のアニオンを導入することで合成することができる。
<組成>
組成物中の化合物(Z)の含有量は、樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~20.0質量部、より好ましくは0.02~15.0質量部、特に好ましくは0.03~10.0質量部であり、前記範囲内にあると、光学部材などの光学用途に使用したときに、良好な近赤外線吸収特性と高い可視光透過率とを両立した光学部材を得ることができる。
組成物中の化合物(Z)の含有量は、樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~20.0質量部、より好ましくは0.02~15.0質量部、特に好ましくは0.03~10.0質量部であり、前記範囲内にあると、光学部材などの光学用途に使用したときに、良好な近赤外線吸収特性と高い可視光透過率とを両立した光学部材を得ることができる。
また樹脂以外に、後述する公知の溶媒や、化合物(Z)以外の成分を含んでいてもよく、目的に応じて適宜選択される。また組成物の調製方法も均一に混合できれば、特に制限されない。
[光学部材]
本発明にかかる光学部材は、前記の組成物からなる樹脂層を含む基材(i)を有する。
前記基材(i)は、単層であっても多層であってもよい。
単層基材としては、たとえば、化合物(Z)と樹脂とを含有する組成物から形成される樹脂層からなる基材(i-1)をあげることができ、それ自体が透明樹脂製基板を構成する。
2層以上の多層の積層基材としては、2層以上の樹脂層のうち少なくとも1つが前記組成物から構成される積層基材(i-2)、または、
ガラス支持体と、前記組成物から構成される樹脂層とを含む積層基材(i-3)の少なくとも1つが具体的な態様として挙げられる。
本発明にかかる光学部材は、前記の組成物からなる樹脂層を含む基材(i)を有する。
前記基材(i)は、単層であっても多層であってもよい。
単層基材としては、たとえば、化合物(Z)と樹脂とを含有する組成物から形成される樹脂層からなる基材(i-1)をあげることができ、それ自体が透明樹脂製基板を構成する。
2層以上の多層の積層基材としては、2層以上の樹脂層のうち少なくとも1つが前記組成物から構成される積層基材(i-2)、または、
ガラス支持体と、前記組成物から構成される樹脂層とを含む積層基材(i-3)の少なくとも1つが具体的な態様として挙げられる。
積層基材(i-2)の場合、前記組成物から構成される樹脂層上にオーバーコート層などの樹脂層が積層された積層基材、化合物(Z)を含まない透明樹脂製支持体上に、前記組成物からなる樹脂層が積層された積層基材、さらに透明樹脂製支持体上に、前記組成物からなる樹脂層が積層され、さらに樹脂層上にオーバーコート層が設けられた積層基材などを挙げることができる。オーバーコート層を有することで、光学特性調整の容易性、さらに、傷消し効果や、積層基材自体の耐傷つき性を向上できる。
なお、後述する積層基材(i-3)の前記組成物から構成される樹脂層に、さらにオーバーコート層が設けられていてもよい。なおオーバーコート層には、化合物(Z)を含まない樹脂からなる層である。
なお、後述する積層基材(i-3)の前記組成物から構成される樹脂層に、さらにオーバーコート層が設けられていてもよい。なおオーバーコート層には、化合物(Z)を含まない樹脂からなる層である。
積層基材(i-2)で使用される、化合物(Z)を含まない透明樹脂製支持体としては、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、環状オレフィン系樹脂フィルムなどが挙げられる。積層基材(i-3)で使用される支持体としては、例えば、ガラス板、スチールベルト、スチールドラムなどが挙げられる。
積層基材(i-3)の場合、ガラス支持体は、基材の強度や薄型化対応の観点からは近赤外吸収剤を含まないガラス支持体が好ましく、近赤外透過率を低減させる観点からはCuO含有リン酸塩ガラスおよびCuO含有フツリン酸塩ガラスからなる群より選ばれる近赤外吸収剤を含有するガラス支持体が特に好ましい。
本発明では、前記組成物から構成される樹脂層にオーバーコート層が積層された積層基材(i-2)を一態様として含む。前記組成物以外の樹脂層は、樹脂を含めば特に制限されず、その他成分を含む機能膜であってもよい。
本発明では、前記組成物から構成される樹脂層にオーバーコート層が積層された積層基材(i-2)を一態様として含む。前記組成物以外の樹脂層は、樹脂を含めば特に制限されず、その他成分を含む機能膜であってもよい。
波長600nm以上の領域における前記基材(i)の垂直方向から測定した透過率が50%超から50%以下となる最も短い波長(IR50)は、以下のいずれかである。
要件(A1)好ましくは610~700nm未満、さらに好ましくは620~690nm、特に好ましくは630~685nmである。
要件(A2)好ましくは700~820nm、さらに好ましくは710~815nm、特に好ましくは720~810nmである。
要件(A1)好ましくは610~700nm未満、さらに好ましくは620~690nm、特に好ましくは630~685nmである。
要件(A2)好ましくは700~820nm、さらに好ましくは710~815nm、特に好ましくは720~810nmである。
前記基材(i)の(IR50)が前記要件(A1)の範囲にあれば、幅広く、急峻な近赤外吸収と高いR透過率を両立したフィルターが得られ、不要な近赤外線を選択的に効率よくカットすることができるとともに、基材(i)上に誘電体多層膜を製膜した際、可視波長~近赤外波長域付近の光学特性の入射角依存性を低減することができる。
前記基材(i)の(IR50)が前記要件(A2)の範囲にあれば、幅広く、急峻かつショルダーピークのない近赤外吸収を両立したフィルターが得られ、R透過率が向上し、RGBバランスに優れ、色かぶりの少ないカメラ画像を得られるフィルターを作成することができる。
前記基材(i)の(IR50)が前記要件(A2)の範囲にあれば、幅広く、急峻かつショルダーピークのない近赤外吸収を両立したフィルターが得られ、R透過率が向上し、RGBバランスに優れ、色かぶりの少ないカメラ画像を得られるフィルターを作成することができる。
前記要件(A1)または(A2)のいずれの場合もゴーストや色シェーディングが低減された良好なカメラ画像が得られる。なお、波長580nm以上680nm以下における平均透過率をR透過率という。R透過率については詳しくは後述する。
前記基材(i)の波長450~580nmにおける平均透過率は、好ましくは75%以上、さらに好ましくは78%以上、特に好ましくは80%以上である。このような透過特性を有する基材を用いると、可視域において高い光線透過特性を達成でき、高感度なカメラ機能を達成することができる。
前記基材(i)の厚みは、所望の用途に応じて適宜選択することができ、特に制限されないが、得られる光学部材の入射角依存性を低減するように適宜選択すればよい。
たとえば前記化合物(Z)を含有する樹脂層からなる単層基材(i-1)の場合、2層以上の樹脂層を含む積層基材であって、該2層以上の樹脂層のうち少なくとも1つが前記化合物(Z)を含有する樹脂層である基材(i-2)の場合、基材の厚みは、該基材の用途に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは0.02~0.6mm、より好ましくは0.05~0.4mm、さらに好ましくは0.06~0.35mmである。
ガラス支持体と前記化合物(Z)を含有する樹脂層とを含む積層基材(i-3)の場合、前記ガラス支持体の厚みは、基材の用途に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは0.04~0.5mm、より好ましくは0.05~0.3mm、さらに好ましくは0.06~0.25mmである。
前記化合物(Z)を含む樹脂層の厚みは、本基材の用途、用いる色素の種類および濃度等により適宜調節すればよいが、好ましくは0.1~200μm、より好ましくは0.3~150μm、さらに好ましくは0.3~120μmである。
前記樹脂層の厚みが前記範囲にあると、所望の光学特性を十分に発現でき、しかも該層の平坦性が高く、吸収率に面内のバラツキが生じることもない。
前記樹脂層の厚みが前記範囲にあると、所望の光学特性を十分に発現でき、しかも該層の平坦性が高く、吸収率に面内のバラツキが生じることもない。
基材(i)の厚みが前記範囲にあると、該基材(i)を用いた光学部材を薄型化および軽量化することができ、固体撮像装置等の様々な用途に好適に用いることができる。特に、前記透明樹脂製基板(i-1)からなる基材(i)をカメラモジュール等のレンズユニットに用いた場合には、レンズユニットの低背化、軽量化を実現することができるため好ましい。
基材(i)はさらに以下の特性を満たすことが好ましい。
基材(i)はさらに以下の特性を満たすことが好ましい。
(10%吸収幅)
波長650nm以上1000nm以下の領域において、透過率10%未満から透過率10%超となる最も長い波長λb、透過率10%超から透過率10%未満となる最も長い波長λaとし、λbとλaの差を、10%吸収幅としたときに、
要件(B1)前記IR50が要件(A1)を満足する場合、10%吸収幅は、好ましくは80nm以上、さらに好ましくは85nm以上、特に好ましくは88nm以上であり、
要件(B2)前記IR50が(A2)を満足する場合、10%吸収幅は、好ましくは50nm以上、さらに好ましくは55nm以上、特に好ましくは60nm以上であることが好ましい。
波長650nm以上1000nm以下の領域において、透過率10%未満から透過率10%超となる最も長い波長λb、透過率10%超から透過率10%未満となる最も長い波長λaとし、λbとλaの差を、10%吸収幅としたときに、
要件(B1)前記IR50が要件(A1)を満足する場合、10%吸収幅は、好ましくは80nm以上、さらに好ましくは85nm以上、特に好ましくは88nm以上であり、
要件(B2)前記IR50が(A2)を満足する場合、10%吸収幅は、好ましくは50nm以上、さらに好ましくは55nm以上、特に好ましくは60nm以上であることが好ましい。
要件(B1)および(B2)いずれの場合も、10%吸収幅がこの範囲にあれば不要な近赤外光を幅広く吸収する光学部材が得られることから、ゴーストが低減された良好なカメラ画像を得ることができる。
(吸収曲線の傾き)
波長650nm以上1000nm以下の領域において、基材の吸収曲線において透過率70%超から透過率10%未満となる吸収曲線の傾き(b)をSLOPE_IRとし、下記式に従い算出したときに、
(x=透過率70%超から透過率10%未満となる範囲の各透過率における波長、y=透過率70%超から透過率10%未満となる範囲の各透過率を示す)
波長650nm以上1000nm以下の領域において、基材の吸収曲線において透過率70%超から透過率10%未満となる吸収曲線の傾き(b)をSLOPE_IRとし、下記式に従い算出したときに、
要件(C1)前記IR50が要件(A1)を満足する場合、SLOPE_IRは、好ましくは-0.8以下であり、
要件(C2)前記IR50が要件(A2)を満足する場合、SLOPE_IRは、好ましくは-0.5以下であることが好ましい。
要件(C1)、(C2)いずれの場合も、SLOPE_IRがこの範囲にあればカットオフの吸収曲線が急峻であっても、不要な近赤外光を選択的に吸収し、必要な光を選択的に透過させる光学部材が得られることから、色シェーディングが低減された良好なカメラ画像を得ることができる。
要件(C2)前記IR50が要件(A2)を満足する場合、SLOPE_IRは、好ましくは-0.5以下であることが好ましい。
要件(C1)、(C2)いずれの場合も、SLOPE_IRがこの範囲にあればカットオフの吸収曲線が急峻であっても、不要な近赤外光を選択的に吸収し、必要な光を選択的に透過させる光学部材が得られることから、色シェーディングが低減された良好なカメラ画像を得ることができる。
(吸収曲線の直線性)
波長650nm以上1000nm以下の領域において、基材の吸収曲線において透過率70%超から透過率10%未満となる吸収曲線の直線性をRSQ_IRとし、下記式に従い算出したときに、
(x=透過率70%超から透過率10%未満となる範囲の各透過率における波長、y=透過率70%超から透過率10%未満となる範囲の各透過率を示す)
波長650nm以上1000nm以下の領域において、基材の吸収曲線において透過率70%超から透過率10%未満となる吸収曲線の直線性をRSQ_IRとし、下記式に従い算出したときに、
前記IR50が要件(A1)、(A2)のいずれの場合も、RSQ_IRが1.0に近いほど、直線性が高いと言え、RSQ_IR=1.0であることが好ましい。
RSQ_IRがこの範囲にあればカットオフの吸収曲線の直線性が高いといえ、使用した色素のショルダーピークが低減されていることを意味する。
RSQ_IRがこの範囲にあればカットオフの吸収曲線の直線性が高いといえ、使用した色素のショルダーピークが低減されていることを意味する。
吸収曲線の直線性が高いと、不要な近赤外光を選択的に吸収し、必要な光を選択的に透過させる光学部材が得られることから、色シェーディングが低減された良好なカメラ画像を得ることができる。
(R透過率)
波長580nm以上、波長680nm以下の可視光における赤色領域の透過率の平均値をR透過率としたときに、
要件(D1)前記IR50が要件(A1)を満足する場合、R透過率は好ましくは58%以上、より好ましくは60%以上であり、
要件(D2)前記IR50が要件(A2)を満足する場合、R透過率は好ましくは78%以上、より好ましくは80%以上であることが好ましい。
要件(D1)、(D2)いずれの場合も、R透過率がこの範囲にあれば可視光における赤色領域の透過率が高いといえ、RGBバランスが良好なカメラ画像を得ることができる。
波長580nm以上、波長680nm以下の可視光における赤色領域の透過率の平均値をR透過率としたときに、
要件(D1)前記IR50が要件(A1)を満足する場合、R透過率は好ましくは58%以上、より好ましくは60%以上であり、
要件(D2)前記IR50が要件(A2)を満足する場合、R透過率は好ましくは78%以上、より好ましくは80%以上であることが好ましい。
要件(D1)、(D2)いずれの場合も、R透過率がこの範囲にあれば可視光における赤色領域の透過率が高いといえ、RGBバランスが良好なカメラ画像を得ることができる。
<その他の色素(X)>
前記基材(i)には、さらに、化合物(Z)に該当しない、その他の色素(X)が含まれていてもよい。
前記基材(i)には、さらに、化合物(Z)に該当しない、その他の色素(X)が含まれていてもよい。
その他の色素(X)としては、例えば、化合物(Z)以外のスクアリリウム系化合物、フタロシアニン系化合物、シアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、クロコニウム系化合物、オクタフィリン系化合物、ジイモニウム系化合物、ピロロピロール系化合物、ボロンジピロメテン(BODIPY)系化合物、ペリレン系化合物、および金属ジチオラート系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物が挙げられる。これらの含量は特に制限されない。色素(X)は、化合物(Z)が含まれる樹脂層や基板に含まれていても、また、他の樹脂層として、別に設けられていよく、支持体として使用する樹脂基板に含まれていてもよい。
<その他成分>
前記基材(i)は、本発明の効果を損なわない範囲において、さらに紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加剤を含有してもよい。これらその他成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記基材(i)は、本発明の効果を損なわない範囲において、さらに紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加剤を含有してもよい。これらその他成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、アゾメチン系化合物、インドール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、アントラセン系化合物、シアノアクリレート系化合物、特開2019-014707号公報等に記載の化合物が挙げられる。これらの中でも、アゾメチン系化合物、インドール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物が吸収波長と化合物の安定性の観点で特に好ましい。
紫外線吸収剤を含有することで、近紫外波長領域においても入射角度依存性が少ない光学部材を容易に得ることができ、本フィルターを撮像装置などに使用した場合、得られるカメラ画質がより良好となる。
前記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、およびトリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイトなどが挙げられる。
なお、これら添加剤は、基材(i)を製造する際に、透明樹脂などとともに混合してもよいし、樹脂を合成する際に添加してもよい。また、化合物(Z)を含まない樹脂層に含有させてもよい。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、透明樹脂(多層の場合は合計)100質量部に対して、通常0.01~5.0質量部、好ましくは0.05~2.0質量部である。
<基材(i)の製造方法>
前記基材(i)が、前記単層基材(i-1)の場合、単層基材(i)は、例えば、溶融成形またはキャスト成形により形成することができる。
単層基材(i-1)を支持体として、成形後に、樹脂を含むオーバーコート層形成成分を塗工することで、オーバーコート層が積層された積層基材(i-2)を製造することができる。
前記基材(i)が、前記単層基材(i-1)の場合、単層基材(i)は、例えば、溶融成形またはキャスト成形により形成することができる。
単層基材(i-1)を支持体として、成形後に、樹脂を含むオーバーコート層形成成分を塗工することで、オーバーコート層が積層された積層基材(i-2)を製造することができる。
前記基材(i)が、積層基材(i-2)および(i-3)の場合、例えば、ガラス支持体や樹脂製支持体に化合物(Z)を含む樹脂組成物溶液を溶融成形またはキャスト成形、好ましくはスピンコート、スリットコート、インクジェットなどの方法にて塗工した後に溶媒を乾燥除去し、硬化性樹脂などの場合に、必要に応じてさらに光照射や加熱を行うことで、積層基材を製造することができる。
≪溶融成形≫
前記溶融成形としては、具体的には、樹脂と化合物(Z)等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;樹脂と化合物(Z)とを含有する樹脂組成物を溶融成形する方法;または、化合物(Z)、樹脂および溶剤を含む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が挙げられる。溶融成形方法としては、射出成形、溶融押出成形またはブロー成形などを挙げることができる。
前記溶融成形としては、具体的には、樹脂と化合物(Z)等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;樹脂と化合物(Z)とを含有する樹脂組成物を溶融成形する方法;または、化合物(Z)、樹脂および溶剤を含む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が挙げられる。溶融成形方法としては、射出成形、溶融押出成形またはブロー成形などを挙げることができる。
≪キャスト成形≫
前記キャスト成形としては、化合物(Z)、樹脂および溶剤を含む樹脂組成物を適当な支持体の上にキャスティングして溶剤を除去する方法;または、組成物を構成する樹脂が硬化性樹脂の場合、化合物(Z)、光硬化性樹脂および/または熱硬化性樹脂とを含む硬化性組成物を適当な支持体の上にキャスティングして溶媒を除去した後、紫外線照射や加熱などの適切な手法により硬化させる方法などにより製造することもできる。
前記キャスト成形としては、化合物(Z)、樹脂および溶剤を含む樹脂組成物を適当な支持体の上にキャスティングして溶剤を除去する方法;または、組成物を構成する樹脂が硬化性樹脂の場合、化合物(Z)、光硬化性樹脂および/または熱硬化性樹脂とを含む硬化性組成物を適当な支持体の上にキャスティングして溶媒を除去した後、紫外線照射や加熱などの適切な手法により硬化させる方法などにより製造することもできる。
前記基材(i)が、単層基材(i-1)である場合には、キャスト成形後、支持体から塗膜を剥離することにより得ることができ、また、前記基材(i)が、積層基材(i-2)および(i-3)の場合、キャスト成形後、塗膜を剥離しないことで得ることができる。
さらに、ガラス板、石英または透明プラスチック製等の光学部品に、前記樹脂組成物をコーティングして溶剤を乾燥させる方法、または、前記硬化性組成物をコーティングして硬化および乾燥させる方法などにより、光学部品上に樹脂層を形成することもできる。
前記方法で得られた基材を構成する樹脂層(単層基材(i-1)も含む)中の残留溶剤量は可能な限り少ない方がよい。具体的には、前記残留溶剤量は、樹脂層の重さに対して、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以下である。残留溶剤量が前記範囲にあると、樹脂層が変形や特性が変化しにくい、所望の機能を容易に発揮できる。
化合物(Z)の含有量は、基材(i)が前記基材(i-1)~(i-3)のいずれの場合でも、樹脂層を構成する樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~2.0質量部、より好ましくは0.02~1.5質量部、特に好ましくは0.03~1.0質量部であり、化合物(Z)の含有量が前記範囲内にあると、良好な近赤外線吸収特性と高い可視光透過率とを両立した、光学部材を得ることができる。
本発明の光学部材を固体撮像素子などに使用する場合、可視光透過率が高い方が好ましく、近赤外波長領域においては透過率が低い方が好ましい。具体的には、波長450~580nmの領域において、光学部材の垂直方向から測定した場合の平均透過率が好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは83%以上、特に好ましくは85%以上である。また、波長800~1150nmの領域において、光学部材の垂直方向から測定した場合の平均透過率が好ましくは5%以下、より好ましくは4%以下、さらに好ましくは3%以下、特に好ましくは2%以下である。この波長域において平均透過率がこの範囲にあると、本発明の光学部材を固体撮像素子用途として使用した場合、近赤外線を十分にカットすることができ、優れた色再現性を達成できるため好ましい。
本発明の光学部材を、近赤外センシング機能を併せ持つ固体撮像素子などに使用する場合、光学部材は、波長700~1100nmの領域に光線阻止帯Za、光線透過帯Zb、光線阻止帯Zcを有する。ただし、それぞれの帯域の波長はZa<Zb<Zcである。なお、前記「Za<Zb<Zc」は、各帯域の中心波長がこの式を満たせばよく、各帯域長波長側または短波長側は、一部、他の帯域と重なっていてもよい。例えば、Zaの長波長側とZbの短波長側は一部重なっていてもよい。光線(近赤外線)透過帯Zbの透過率は高い方が好ましく、光線阻止帯ZaおよびZcの透過率は低い方が好ましい。
本発明の光学部材の厚みは、所望の用途に応じて適宜選択すればよいが、近年の固体撮像装置の薄型化、軽量化等の流れによれば、本発明の光学部材の厚みも薄いことが好ましい。本発明の光学部材は、前記基材(i)を有することから、薄型化が可能である。
[その他の機能膜]
本発明の光学部材は、前記基材(i)を光フィルターとして使用可能であるが、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の機能膜を有していてもよい。
機能膜としてはたとえば誘電体多層膜などを設けることが挙げられる。
本発明の光学部材は、前記基材(i)を光フィルターとして使用可能であるが、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の機能膜を有していてもよい。
機能膜としてはたとえば誘電体多層膜などを設けることが挙げられる。
誘電体多層膜は、誘電体多層膜は、近赤外線を反射する能力を備え有し、光学部材の少なくとも1つの面側に設けられていればよい。片面に設ける場合、製造コストや製造容易性に優れ、両面に設ける場合、高い強度を有し、反りやねじれが生じにくい光学部材を得ることができる。光学部材を固体撮像素子用途に適用する場合、光学部材の反りやねじれが小さい方が好ましいことから、誘電体多層膜を前記基材(i)の両面に設けることが好ましい。
このような誘電体多層膜としては、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層したものが挙げられる。高屈折率材料層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、屈折率が通常は1.7~2.5の材料が選択される。このような材料としては、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、硫化亜鉛または酸化インジウム等を主成分とし、酸化チタン、酸化錫および/または酸化セリウム等を少量(例えば、主成分に対して0~10質量%)含有させたものが挙げられる。
低屈折率材料層を構成する材料としては、屈折率が1.6以下の材料を用いることができ、屈折率が通常は1.2~1.6の材料が選択される。このような材料としては、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および六フッ化アルミニウムナトリウムが挙げられる。
高屈折率材料層と低屈折率材料層とを積層する方法については、これらの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。例えば、基材(i)上に、直接、CVD法、スパッタ法、真空蒸着法、イオンアシスト蒸着法またはイオンプレーティング法等により、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層した誘電体多層膜を形成することができる。
高屈折率材料層および低屈折率材料層の各層の厚さは、通常、遮断しようとする近赤外線波長をλ(nm)とすると、0.1λ~0.5λの厚さが好ましい。λ(nm)の値としては、例えば700~1400nm、好ましくは750~1300nmである。厚さがこの範囲であると、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、高屈折率材料層および低屈折率材料層の各層の厚さとがほぼ同じ値となって、反射・屈折の光学的特性の関係から、特定波長の遮断・透過を容易にコントロールできる傾向にある。
誘電体多層膜における高屈折率材料層と低屈折率材料層との合計の積層数は、光学部材全体として16~70層であることが好ましく、20~60層であることがより好ましい。各層の厚み、光学部材全体としての誘電体多層膜の厚みや合計の積層数が前記範囲にあると、十分な製造マージンを確保できる上に、光学部材の反りや誘電体多層膜のクラックを低減することができる。
化合物(Z)の吸収特性に合わせて高屈折率材料層および低屈折率材料層を構成する材料種、高屈折率材料層および低屈折率材料層の各層の厚さ、積層の順番、積層数を適切に選択すると、可視域に十分な透過率を確保した上で近赤外波長域に十分な光線カット特性を有し、且つ、斜め方向から近赤外線が入射した際の反射率を低減した光学部材を提供することができる。
ここで、前記条件を最適化するには、例えば、光学薄膜設計ソフト(例えば、Essential Macleod、Thin Film Center社製)を用い、可視域の反射防止効果と近赤外域の光線カット効果を両立できるようにパラメーターを設定すればよい。上記ソフトの場合、例えば第一光学層の設計にあたっては、波長400~700nmの目標透過率を100%、Target Toleranceの値を1とした上で、波長705~950nmの目標透過率を0%、Target Toleranceの値を0.5にするなどのパラメーター設定方法が挙げられる。これらのパラメーターは基材(i)の各種特性などに合わせて波長範囲をさらに細かく区切ってTarget Toleranceの値を変えることもできる。
<機能膜>
また、機能膜として、基材(i)などの表面硬度の向上、耐薬品性の向上、帯電防止および傷消しなどの目的で、反射防止膜、ハードコート膜や帯電防止膜などの機能膜を適宜設けることができる。
また、機能膜として、基材(i)などの表面硬度の向上、耐薬品性の向上、帯電防止および傷消しなどの目的で、反射防止膜、ハードコート膜や帯電防止膜などの機能膜を適宜設けることができる。
本発明の光学部材は、前記機能膜からなる層を1層含んでもよく、2層以上含んでもよい。本発明の光学部材が前記機能膜からなる層を2層以上含む場合には、同様の層を2層以上含んでもよいし、異なる層を2層以上含んでもよい。
機能膜を積層する方法としては、特に制限されないが、反射防止剤、ハードコート剤および/または帯電防止剤等のコーティング剤などを基材(i)に、前記と同様に溶融成形またはキャスト成形する方法等を挙げることができる。
また、前記コーティング剤などを含む硬化性組成物をバーコーター等で基材(i)上に塗布した後、紫外線照射等により硬化することによっても機能膜を形成することができる。
前記コーティング剤としては、紫外線(UV)/電子線(EB)硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などが挙げられ、具体的には、ビニル化合物類や、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、アクリレート系、エポキシ系およびエポキシアクリレート系樹脂などが挙げられる。これらのコーティング剤を含む前記硬化性組成物としては、ビニル系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、アクリレート系、エポキシ系およびエポキシアクリレート系硬化性組成物などが挙げられる。
前記コーティング剤としては、紫外線(UV)/電子線(EB)硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などが挙げられ、具体的には、ビニル化合物類や、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、アクリレート系、エポキシ系およびエポキシアクリレート系樹脂などが挙げられる。これらのコーティング剤を含む前記硬化性組成物としては、ビニル系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、アクリレート系、エポキシ系およびエポキシアクリレート系硬化性組成物などが挙げられる。
また、前記硬化性組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。前記重合開始剤としては、公知の光重合開始剤または熱重合開始剤を用いることができ、光重合開始剤と熱重合開始剤を併用してもよい。重合開始剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記硬化性組成物中、重合開始剤の配合割合は、硬化性組成物の全量を100質量%とした場合、好ましくは0.1~10質量%、より好ましくは0.5~10質量%、さらに好ましくは1~5質量%である。重合開始剤の配合割合が前記範囲にあると、硬化性組成物の硬化特性および取り扱い性が優れ、所望の硬度を有する反射防止膜、ハードコート膜や帯電防止膜などの機能膜を得ることができる。
さらに、前記硬化性組成物には溶剤として有機溶剤を加えてもよく、有機溶剤としては、公知のものを使用することができる。有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類を挙げることができる。
これら溶剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
これら溶剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記機能膜の厚さは、好ましくは0.1~20μm、さらに好ましくは0.5~10μm、特に好ましくは0.7~5μmである。
また、基材(i)と各種機能膜との密着性や、機能膜間との密着性を上げる目的で、基材(i)または機能膜表面にコロナ処理やプラズマ処理等の表面処理をしてもよい。
また、基材(i)と各種機能膜との密着性や、機能膜間との密着性を上げる目的で、基材(i)または機能膜表面にコロナ処理やプラズマ処理等の表面処理をしてもよい。
[光学部材の用途]
本発明の光学部材は、特定の構造を有する化合物(Z)を適用することによって可視透過率および可視領域における赤色領域の透過率が高く、急峻かつ直線性の高い吸収曲線を有し、不要な近赤外光を選択的に幅広く吸収する特性を有する光学部材を得ることができる。
本発明の光学部材は、特定の構造を有する化合物(Z)を適用することによって可視透過率および可視領域における赤色領域の透過率が高く、急峻かつ直線性の高い吸収曲線を有し、不要な近赤外光を選択的に幅広く吸収する特性を有する光学部材を得ることができる。
このような光学部材を用いることで、RGBバランスが良好で、ゴーストや色シェーディングが低減された良好なカメラ画像を得ることができる。したがって、カメラモジュールのCCDやCMOSイメージセンサー等の固体撮像素子の視感度補正用として有用である。特に、デジタルスチルカメラ、スマートフォン用カメラ、携帯電話用カメラ、デジタルビデオカメラ、ウェアラブルデバイス用カメラ、PCカメラ、監視カメラ、自動車用カメラ、テレビ、カーナビゲーション、携帯情報端末、ビデオゲーム機、携帯ゲーム機、指紋認証システム、デジタルミュージックプレーヤー等に有用である。さらに、自動車や建物等のガラス板等に装着される熱線カットフィルターなどとしても有用である。
[固体撮像装置]
本発明の固体撮像装置は、本発明の光学部材を具備する。ここで、固体撮像装置とは、CCDやCMOSイメージセンサー等といった固体撮像素子を備えたイメージセンサーであり、具体的にはデジタルスチルカメラ、スマートフォン用カメラ、携帯電話用カメラ、ウェアラブルデバイス用カメラ、デジタルビデオカメラ等の用途に用いることができる。例えば、本発明のカメラモジュールは、本発明の光学部材を具備する。
本発明の固体撮像装置は、本発明の光学部材を具備する。ここで、固体撮像装置とは、CCDやCMOSイメージセンサー等といった固体撮像素子を備えたイメージセンサーであり、具体的にはデジタルスチルカメラ、スマートフォン用カメラ、携帯電話用カメラ、ウェアラブルデバイス用カメラ、デジタルビデオカメラ等の用途に用いることができる。例えば、本発明のカメラモジュールは、本発明の光学部材を具備する。
[光学センサー装置]
本発明に係る光学センサー装置は、本光学部材を含めば特に制限されず、従来公知の構成とすればよい。該光学センサー装置は、好ましくは環境光センサー装置である。
本発明に係る光学センサー装置は、本光学部材を含めば特に制限されず、従来公知の構成とすればよい。該光学センサー装置は、好ましくは環境光センサー装置である。
例えば、本発明の光学部材、光電変換素子および光拡散フィルム等を有する装置が挙げられる。ここで、光学センサーとは、周囲の明るさや色調(夕方の時間帯で赤色が強いなど)を感知可能なセンサーであり、例えば、光学センサーで感知した情報により機器に搭載されているディスプレイの照度や色合いを制御することが可能である。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、「部」は、特に断りのない限り「質量部」を意味する。また、各物性値の測定方法および物性の評価方法は以下のとおりである。
<分子量>
樹脂の分子量は、各樹脂の溶剤への溶解性等を考慮し、下記の(a)または(b)の方法にて測定を行った。(a)ウオターズ(WATERS)社製のゲルパーミエ-ションクロマトグラフィー(GPC)装置(150C型、カラム:東ソー社製Hタイプカラム、展開溶剤:o-ジクロロベンゼン)を用い、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定した。
(b)東ソー社製GPC装置(HLC-8220型、カラム:TSKgelα‐M、展開溶剤:THF)を用い、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定した。
樹脂の分子量は、各樹脂の溶剤への溶解性等を考慮し、下記の(a)または(b)の方法にて測定を行った。(a)ウオターズ(WATERS)社製のゲルパーミエ-ションクロマトグラフィー(GPC)装置(150C型、カラム:東ソー社製Hタイプカラム、展開溶剤:o-ジクロロベンゼン)を用い、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定した。
(b)東ソー社製GPC装置(HLC-8220型、カラム:TSKgelα‐M、展開溶剤:THF)を用い、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定した。
なお、後述する樹脂合成例3で合成した樹脂については、上記方法による分子量の測定ではなく、下記方法(c)による対数粘度の測定を行った。
(c)ポリイミド樹脂溶液の一部を無水メタノールに投入してポリイミド樹脂を析出させ、ろ過して未反応単量体から分離した。80℃で12時間真空乾燥して得られたポリイミド0.1gをN-メチル-2-ピロリドン20mLに溶解し、キャノン-フェンスケ粘度計を使用して30℃における対数粘度(μ)を下記式により求めた。
μ={ln(ts/t0)}/C
t0:溶媒の流下時間
ts:希薄高分子溶液の流下時間
C:0.5g/dL
(c)ポリイミド樹脂溶液の一部を無水メタノールに投入してポリイミド樹脂を析出させ、ろ過して未反応単量体から分離した。80℃で12時間真空乾燥して得られたポリイミド0.1gをN-メチル-2-ピロリドン20mLに溶解し、キャノン-フェンスケ粘度計を使用して30℃における対数粘度(μ)を下記式により求めた。
μ={ln(ts/t0)}/C
t0:溶媒の流下時間
ts:希薄高分子溶液の流下時間
C:0.5g/dL
<ガラス転移温度(Tg)>
エスアイアイ・ナノテクノロジーズ株式会社製の示差走査熱量計(DSC6200)を用いて、昇温速度:毎分20℃、窒素気流下で測定した。
エスアイアイ・ナノテクノロジーズ株式会社製の示差走査熱量計(DSC6200)を用いて、昇温速度:毎分20℃、窒素気流下で測定した。
<分光透過率>
光学部材の各波長域における透過率は、株式会社日立ハイテクノロジーズ製の分光光度計(U-4100)を用いて測定した。
光学部材の各波長域における透過率は、株式会社日立ハイテクノロジーズ製の分光光度計(U-4100)を用いて測定した。
(カメラ画像の評価)
カメラ画像の評価項目として、色シェーディング評価、ゴースト評価を行った。以下、各項目の内容について示す。
カメラ画像の評価項目として、色シェーディング評価、ゴースト評価を行った。以下、各項目の内容について示す。
(カメラ画像のゴースト評価)
特開2021-9271号公報の方法で光学部材をカメラモジュールに組み込んだ際のゴースト評価をおこなった。
特開2021-9271号公報の方法で光学部材をカメラモジュールに組み込んだ際のゴースト評価をおこなった。
全く問題がなく許容可能なレベルをA 、若干のゴーストは認められるが高画質カメラモジュールとして実用上問題がなく許容可能なレベルをB 、ゴーストが発生しており高画質カメラモジュール用途としては許容不可能なレベルをC 、ゴーストの度合いがひどく一般的なカメラモジュール用途としても許容不可能なレベルをD と判定した。
(カメラ画像の色シェーディング評価)
特開2021-9271の方法で光学部材をカメラモジュールに組み込んだ際の色シェーディング評価をおこなった。
特開2021-9271の方法で光学部材をカメラモジュールに組み込んだ際の色シェーディング評価をおこなった。
全く問題がなく許容可能なレベルをA、若干色目の違いは認められるが高画質カメラモジュールとして実用上問題がなく許容可能なレベルをB、色目の違いが有り高画質カメラモジュール用途としては許容不可能なレベルをC、明らかな色目の違いが有り一般的なカメラモジュール用途としても許容不可能なレベルをDと判定した。
<樹脂合成例1>
下記式(X1)で表される8-メチル-8-メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン(以下「DNM」ともいう。)100部、1-ヘキセン(分子量調節剤)18部およびトルエン(開環重合反応用溶媒)300部を、窒素置換した反応容器に仕込み、この溶液を80℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、重合触媒として、トリエチルアルミニウムのトルエン溶液(0.6mol/リットル)0.2部と、メタノール変性の六塩化タングステンのトルエン溶液(濃度0.025mol/リットル)0.9部とを添加し、この溶液を80℃で3時間加熱攪拌することにより開環重合反応させて開環重合体溶液を得た。この重合反応における重合転化率は97%であった。
下記式(X1)で表される8-メチル-8-メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン(以下「DNM」ともいう。)100部、1-ヘキセン(分子量調節剤)18部およびトルエン(開環重合反応用溶媒)300部を、窒素置換した反応容器に仕込み、この溶液を80℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、重合触媒として、トリエチルアルミニウムのトルエン溶液(0.6mol/リットル)0.2部と、メタノール変性の六塩化タングステンのトルエン溶液(濃度0.025mol/リットル)0.9部とを添加し、この溶液を80℃で3時間加熱攪拌することにより開環重合反応させて開環重合体溶液を得た。この重合反応における重合転化率は97%であった。
このようにして得られた開環重合体溶液1,000部をオートクレーブに仕込み、この開環重合体溶液に、RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3を0.12部添加し、水素ガス圧100kg/cm2、反応温度165℃の条件下で、3時間加熱撹拌して水素添加反応を行った。得られた反応溶液(水素添加重合体溶液)を冷却した後、水素ガスを放圧した。この反応溶液を大量のメタノール中に注いで凝固物を分離回収し、これを乾燥して、水素添加重合体(以下「樹脂A」ともいう。)を得た。得られた樹脂Aは、数平均分子量(Mn)が32,000、重量平均分子量(Mw)が137,000であり、ガラス転移温度(Tg)が165℃の環状オレフィン系樹脂であった。
<樹脂合成例2>
3Lの4つ口フラスコに2,6-ジフルオロベンゾニトリル35.12g(0.253mol)、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン87.60g(0.250mol)、炭酸カリウム41.46g(0.300mol)、N,N-ジメチルアセトアミド(以下「DMAc」ともいう。)443gおよびトルエン111gを添加した。続いて、4つ口フラスコに温度計、撹拌機、窒素導入管付き三方コック、ディーンスターク管および冷却管を取り付けた。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、得られた溶液を140℃で3時間反応させ、生成する水をディーンスターク管から随時取り除いた。水の生成が認められなくなったところで、徐々に温度を160℃まで上昇させ、そのままの温度で6時間反応させた。室温(25℃)まで冷却後、生成した塩をろ紙で除去し、ろ液をメタノールに投じて再沈殿させ、ろ別によりろ物(残渣)を単離した。得られたろ物を60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末(以下「樹脂B」ともいう。)を得た(収率95%)。得られた樹脂Bは、数平均分子量(Mn)が75,000、重量平均分子量(Mw)が188,000であり、ガラス転移温度(Tg)が285℃の芳香族ポリエーテル系樹脂であった。
3Lの4つ口フラスコに2,6-ジフルオロベンゾニトリル35.12g(0.253mol)、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン87.60g(0.250mol)、炭酸カリウム41.46g(0.300mol)、N,N-ジメチルアセトアミド(以下「DMAc」ともいう。)443gおよびトルエン111gを添加した。続いて、4つ口フラスコに温度計、撹拌機、窒素導入管付き三方コック、ディーンスターク管および冷却管を取り付けた。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、得られた溶液を140℃で3時間反応させ、生成する水をディーンスターク管から随時取り除いた。水の生成が認められなくなったところで、徐々に温度を160℃まで上昇させ、そのままの温度で6時間反応させた。室温(25℃)まで冷却後、生成した塩をろ紙で除去し、ろ液をメタノールに投じて再沈殿させ、ろ別によりろ物(残渣)を単離した。得られたろ物を60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末(以下「樹脂B」ともいう。)を得た(収率95%)。得られた樹脂Bは、数平均分子量(Mn)が75,000、重量平均分子量(Mw)が188,000であり、ガラス転移温度(Tg)が285℃の芳香族ポリエーテル系樹脂であった。
<樹脂合成例3>
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク管および冷却管を備えた500mLの5つ口フラスコに、窒素気流下、1,4-ビス(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン27.66g(0.08モル)および4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル7.38g(0.02モル)を入れて、γ―ブチロラクトン68.65g及びN,N-ジメチルアセトアミド17.16gに溶解させた。得られた溶液を、氷水バスを用いて5℃に冷却し、同温に保ちながら1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物22.62g(0.1モル)およびイミド化触媒としてトリエチルアミン0.50g(0.005モル)を一括添加した。添加終了後、180℃に昇温し、随時留出液を留去させながら、6時間還流させた。反応終了後、内温が100℃になるまで空冷した後、N,N-ジメチルアセトアミド143.6gを加えて希釈し、攪拌しながら冷却し、固形分濃度20質量%のポリイミド樹脂溶液264.16gを得た。このポリイミド樹脂溶液の一部を1Lのメタノール中に注ぎいれてポリイミドを沈殿させた。濾別したポリイミドをメタノールで洗浄した後、100℃の真空乾燥機中で24時間乾燥させて白色粉末(以下「樹脂C」ともいう。)を得た。得られた樹脂CのIRスペクトルを測定したところ、イミド基に特有の1704cm-1、1770cm-1の吸収が見られた。樹脂Cはガラス転移温度(Tg)が310℃であり、対数粘度を測定したところ、0.87であった。
温度計、撹拌器、窒素導入管、側管付き滴下ロート、ディーンスターク管および冷却管を備えた500mLの5つ口フラスコに、窒素気流下、1,4-ビス(4-アミノ-α,α-ジメチルベンジル)ベンゼン27.66g(0.08モル)および4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル7.38g(0.02モル)を入れて、γ―ブチロラクトン68.65g及びN,N-ジメチルアセトアミド17.16gに溶解させた。得られた溶液を、氷水バスを用いて5℃に冷却し、同温に保ちながら1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物22.62g(0.1モル)およびイミド化触媒としてトリエチルアミン0.50g(0.005モル)を一括添加した。添加終了後、180℃に昇温し、随時留出液を留去させながら、6時間還流させた。反応終了後、内温が100℃になるまで空冷した後、N,N-ジメチルアセトアミド143.6gを加えて希釈し、攪拌しながら冷却し、固形分濃度20質量%のポリイミド樹脂溶液264.16gを得た。このポリイミド樹脂溶液の一部を1Lのメタノール中に注ぎいれてポリイミドを沈殿させた。濾別したポリイミドをメタノールで洗浄した後、100℃の真空乾燥機中で24時間乾燥させて白色粉末(以下「樹脂C」ともいう。)を得た。得られた樹脂CのIRスペクトルを測定したところ、イミド基に特有の1704cm-1、1770cm-1の吸収が見られた。樹脂Cはガラス転移温度(Tg)が310℃であり、対数粘度を測定したところ、0.87であった。
化合物(Z)合成例
[合成例1]
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-thiochromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylthiochromenylium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-1)の合成
[合成例1]
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-thiochromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylthiochromenylium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-1)の合成
100mlのナスフラスコに前駆体(Z)-2-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-thiochromen-4-ylidene)methyl)-4-((2-(tert-butyl)-6-isopropylthiochromenylium-4-yl)methylene)-3-oxocyclobut-1-en-1-olate(423mg、0.7mmol)を無水ジクロロメタン(30ml)に溶解し、CF3SO3CH3(310μl、2.8mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、水洗し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。粗生成物をCH2Cl2/CH3COOCH2CH3で再結晶し、赤色粉体を回収した。赤色粉体およびLithium tetrakis(perfluorophenyl)borate(LiFABA、149.8mg、218μmol)をジクロロメタン/H2O中で1時間攪拌した。その後、反応溶液を水洗し、減圧下で溶媒を除去し、CH2Cl2/CH3OHで再結晶することにより、収量460mgの目的化合物Z-1(赤色粉末)を得た。なお、式(Z-1)では、イオン対を構成している。
得られた化合物Z-1の1H-NMRの結果を以下に示す。
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 9.18 (s, 2H) 8.05 (s, 2H) 7.75 (d, J = 8.8 Hz) 7.61 (d, J = 8.8 Hz, 2H) 6.89 (s, 2H) 4.59 (s, 3H) 3.09 (sept, J = 6.8 Hz, 2H) 1.56 (s, 18H) 1.31 (d, J = 6.8 Hz, 12H)
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 9.18 (s, 2H) 8.05 (s, 2H) 7.75 (d, J = 8.8 Hz) 7.61 (d, J = 8.8 Hz, 2H) 6.89 (s, 2H) 4.59 (s, 3H) 3.09 (sept, J = 6.8 Hz, 2H) 1.56 (s, 18H) 1.31 (d, J = 6.8 Hz, 12H)
[合成例2]
4-((Z)-(2-methoxy-3-((E)-(2-(2-methylpentan-2-yl)-4H-benzo[h]chromen-4-ylidene)methyl)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-2-(2-methylpentan-2-yl)benzo[h]chromen-1-ium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-2)の合成
4-((Z)-(2-methoxy-3-((E)-(2-(2-methylpentan-2-yl)-4H-benzo[h]chromen-4-ylidene)methyl)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-2-(2-methylpentan-2-yl)benzo[h]chromen-1-ium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-2)の合成
100mlのナスフラスコに前駆体(E)-2-((E)-(2-(2-methylpentan-2-yl)-4H-benzo[h]chromen-4-ylidene)methyl)-4-((2-(2-methylpentan-2-yl)benzo[h]chromen-1-ium-4-yl)methylene)-3-oxocyclobut-1-en-1-olate(160mg、0.25mmol)を無水ジクロロメタン(30ml)に溶解し、CF3SO3CH3(110μl、1.0mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、水洗し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。粗生成物をCH2Cl2/CH3COOCH2CH3で再結晶し、赤色粉体を回収した。赤色粉体およびLithium tetrakis(perfluorophenyl)borate(LiFABA、149.8mg、218μmol)をジクロロメタン/H2O中で1時間攪拌した。その後、反応溶液を水洗し、減圧下で溶媒を除去し、CH2Cl2/CH3OHで再結晶することにより、収量260mgの目的化合物Z-2(赤色粉末)を得た。
得られた化合物Z-2の1H-NMRの結果を以下に示す。
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 8.78 (s, 2H) 8.52 (d, J = 9.2 Hz, 2H) 7.98 (d, J = 9.2 Hz, 2H) 7.86 (m, 4H) 7.80 (m, 2H) 6.62 (s, 2H) 4.60 (s, 3H) 1.95 (m, 6H) 1.33 (m, 5H) 1.03 (t, J = 7.2 Hz, 9H)
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 8.78 (s, 2H) 8.52 (d, J = 9.2 Hz, 2H) 7.98 (d, J = 9.2 Hz, 2H) 7.86 (m, 4H) 7.80 (m, 2H) 6.62 (s, 2H) 4.60 (s, 3H) 1.95 (m, 6H) 1.33 (m, 5H) 1.03 (t, J = 7.2 Hz, 9H)
[合成例3]
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-chromen-4-ylidene)methyl)-2-(dibutylamino)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylchromenylium tetrakis(perfluorophenyl)-borate(化合物Z-3)の合成
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-chromen-4-ylidene)methyl)-2-(dibutylamino)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylchromenylium tetrakis(perfluorophenyl)-borate(化合物Z-3)の合成
100mlのナスフラスコに前駆体2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-chromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylchromenylium tetrakis(perfluorophenyl)-borate(Z-5)、251mg、0.2mmol)を無水ジクロロメタン(30ml)に溶解し、ジブチルアミン(129mg、1.0mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、水洗し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。粗生成物をCH2Cl2/CH3OHで再結晶し、収量166mgの目的化合物Z-3(緑色粉末)を得た。
得られた化合物Z-3の分解温度、1H-NMRの結果を以下に示す。
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 8.86 (s, 2H) 7.64 (s, 2H) 7.61 (s, 2H) 7.50 (d, J = 8.0 Hz, 2H) 6.56 (s, 2H) 3.70 (dd, J = 8.8 and 7.2 Hz, 4H) 3.01 (sept, J = 7.2 Hz, 2H) 1.88 (m, 4H) 1.57 (m, 3H) 1.45 (s, 18H) 1.29 (d, J = 6.8 Hz, 9H) 1.05 (t, J = 7.2 Hz,6H)
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 8.86 (s, 2H) 7.64 (s, 2H) 7.61 (s, 2H) 7.50 (d, J = 8.0 Hz, 2H) 6.56 (s, 2H) 3.70 (dd, J = 8.8 and 7.2 Hz, 4H) 3.01 (sept, J = 7.2 Hz, 2H) 1.88 (m, 4H) 1.57 (m, 3H) 1.45 (s, 18H) 1.29 (d, J = 6.8 Hz, 9H) 1.05 (t, J = 7.2 Hz,6H)
[合成例4]
4-((Z)-(2-methoxy-3-((E)-(2-(2-methylpentan-2-yl)-4H-benzo[h]chromen-4-ylidene)methyl)-2-(dibutylamino)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-2-(2-methylpentan-2-yl)benzo[h]chromen-1-ium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-4)の合成
4-((Z)-(2-methoxy-3-((E)-(2-(2-methylpentan-2-yl)-4H-benzo[h]chromen-4-ylidene)methyl)-2-(dibutylamino)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-2-(2-methylpentan-2-yl)benzo[h]chromen-1-ium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-4)の合成
100mlのナスフラスコに前駆体4-((Z)-(2-methoxy-3-((E)-(2-(2-methylpentan-2-yl)-4H-benzo[h]chromen-4-ylidene)methyl)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-2-(2-methylpentan-2-yl)benzo[h]chromen-1-ium tetrakis(perfluorophenyl)borate(Z-2)(133mg、0.1mmol)を無水ジクロロメタン(15ml)に溶解し、ジブチルアミン(129mg、1.0mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、水洗し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。粗生成物をCH2Cl2/CH3OHで再結晶し、収量109mgの目的化合物Z-4(緑色粉末)を得た。
得られた化合物Z-4の1H-NMRの結果を以下に示す。
1H-NMR (CDCl3, 600 MHz) 9.00 (s, 2H) 8.50 (dd, J = 7.2 and 4.8 Hz, 2H) 7.96 (dd, J = 7.2 and 4.8 Hz, 2H) 7.78 (m, 8H) 6.61 (s, 2H) 3.73 (dd, J = 8.8 and 7.2 Hz, 4H) 1.87 (m, 8H) 1.55 (t, J = 8.0 Hz, 18H) 1.33 (m, 4H) 1.06 (t, J = 7.2 Hz, 6H) 0.90 (t, J = 7.2 Hz, 6H)
1H-NMR (CDCl3, 600 MHz) 9.00 (s, 2H) 8.50 (dd, J = 7.2 and 4.8 Hz, 2H) 7.96 (dd, J = 7.2 and 4.8 Hz, 2H) 7.78 (m, 8H) 6.61 (s, 2H) 3.73 (dd, J = 8.8 and 7.2 Hz, 4H) 1.87 (m, 8H) 1.55 (t, J = 8.0 Hz, 18H) 1.33 (m, 4H) 1.06 (t, J = 7.2 Hz, 6H) 0.90 (t, J = 7.2 Hz, 6H)
[合成例5]
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-chromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylchromenylium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-5)の合成
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-chromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylchromenylium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-5)の合成
100mlのナスフラスコに前駆体(Z)-2-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-chromen-4-ylidene)methyl)-4-((2-(tert-butyl)-6-isopropylchromenylium-4-yl)methylene)-3-oxocyclobut-1-en-1-olate(140mg、0.25mmol)を無水ジクロロメタン(30ml)に溶解し、CF3SO3CH3(110μl、1.0mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、水洗し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。粗生成物をCH2Cl2/CH3COOCH2CH3で再結晶し、赤色粉体を回収した。赤色粉体およびLithium tetrakis(perfluorophenyl)borate(LiFABA、225mg、207μmol)をジクロロメタン/H2O中で1時間攪拌した。その後、反応溶液を水洗し、減圧下で溶媒を除去し、CH2Cl2/CH3OHで再結晶することにより、収量192mgの目的化合物Z-5(緑色粉末)を得た。
得られた化合物Z-5の1H-NMRの結果を以下に示す。
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 8.64 (s, 2H) 7.77 (s, 2H) 7.68 (d, J = 8.8 Hz, 2H) 7.54 (d, J = 8.4 Hz, 2H) 6.61 (s, 2H) 4.56 (s, 3H) 3.06 (sept, J = 7.2 Hz, 2H) 1.48 (s, 18H) 1.30 (d, J = 2.8 Hz, 12H)
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 8.64 (s, 2H) 7.77 (s, 2H) 7.68 (d, J = 8.8 Hz, 2H) 7.54 (d, J = 8.4 Hz, 2H) 6.61 (s, 2H) 4.56 (s, 3H) 3.06 (sept, J = 7.2 Hz, 2H) 1.48 (s, 18H) 1.30 (d, J = 2.8 Hz, 12H)
[合成例6]
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-thiochromen-4-ylidene)methyl)-2-(dibutylamino)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylthiochromenylium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-6)の合成
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-thiochromen-4-ylidene)methyl)-2-(dibutylamino)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylthiochromenylium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-6)の合成
100mlのナスフラスコに前駆体2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-((2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-thiochromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylthiochromenylium(Z-1)(129mg、0.1mmol)を無水ジクロロメタン(15ml)に溶解し、ジブチルアミン(129mg、1.0mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、水洗し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。粗生成物をCH2Cl2/CH3OHで再結晶し、収量130mgの目的化合物Z-6(赤褐色粉末)を得た。
得られた化合物Z-6の1H-NMRの結果を以下に示す。
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 9.18 (s, 2H) 8.05 (s, 2H) 7.75 (d, J = 4.0 Hz, 2H) 7.61 (dd, J = 8.8 and 1.2 Hz, 2H) 6.90 (s, 2H) 4.59 (s, 3H) 3.09 (sept, J = 7.2 Hz, 2H) 1.56 (s, 18H) 1,32 (d, J = 6.8 Hz, 12H)
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 9.18 (s, 2H) 8.05 (s, 2H) 7.75 (d, J = 4.0 Hz, 2H) 7.61 (dd, J = 8.8 and 1.2 Hz, 2H) 6.90 (s, 2H) 4.59 (s, 3H) 3.09 (sept, J = 7.2 Hz, 2H) 1.56 (s, 18H) 1,32 (d, J = 6.8 Hz, 12H)
[合成例7]
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-((E)-(2-(tert-butyl)-4H-benzo[h]thiochromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)benzo[h]thiochromen-1-ium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-7)の合成
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-((E)-(2-(tert-butyl)-4H-benzo[h]thiochromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)benzo[h]thiochromen-1-ium tetrakis(perfluorophenyl)borate(化合物Z-7)の合成
100mlのナスフラスコに前駆体(Z)-2-((E)-(2-(tert-butyl)-4H-benzo[h]thiochromen-4-ylidene)methyl)-4-((2-(tert-butyl)benzo[h]thiochromen-1-ium-4-yl)methylene)-3-oxocyclobut-1-en-1-olate(122mg、0.2mmol)を無水ジクロロメタン(30ml)に溶解し、CF3SO3CH3(90μl、0.8mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、水洗し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。粗生成物をCH2Cl2/CH3COOCH2CH3で再結晶し、赤色粉体を回収した。赤色粉体およびLithium tetrakis(perfluorophenyl)borate(LiFABA、100mg、145μmol)をジクロロメタン/H2O中で1時間攪拌した。その後、反応溶液を水洗し、減圧下で溶媒を除去し、CH2Cl2/CH3OHで再結晶することにより、収量72mgの目的化合物Z-7(赤色粉末)を得た。
得られた化合物Z-7の1H-NMRの結果を以下に示す。
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 9.32 (d, J = 8.0 Hz, 2H) 8.54 (d, J = 8.0 Hz, 2H) 8.12 (d, J = 8.0 Hz, 2H) 7.98 (m, 4H) 7.78 (m, 4H) 6.95 (s, 2H) 4.64 (s, 3H) 1.55 (s, 18H)
1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) 9.32 (d, J = 8.0 Hz, 2H) 8.54 (d, J = 8.0 Hz, 2H) 8.12 (d, J = 8.0 Hz, 2H) 7.98 (m, 4H) 7.78 (m, 4H) 6.95 (s, 2H) 4.64 (s, 3H) 1.55 (s, 18H)
[合成例8]
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-thiochromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylthiochromenylium Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide(化合物Z-8の合成)
2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-thiochromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylthiochromenylium Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide(化合物Z-8の合成)
100mlのナスフラスコに前駆体(Z)-2-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-thiochromen-4-ylidene)methyl)-4-((2-(tert-butyl)-6-isopropylthiochromenylium-4-yl)methylene)-3-oxocyclobut-1-en-1-olate(423mg、0.7mmol)を無水ジクロロメタン(30ml)に溶解し、CF3SO3CH3(310μl、2.8mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、水洗し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。粗生成物をCH2Cl2/CH3COOCH2CH3で再結晶し、赤色粉体を回収した。赤色粉体およびLithium Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide(103.3mg、360μmol)をジクロロメタン/H2O中で1時間攪拌した。その後、反応溶液を水洗し、減圧下で溶媒を除去し、CH2Cl2/CH3OHで再結晶することにより、収量260mgの目的化合物Z-8(赤色粉末)を得た。なお、式(Z-8)では、イオン対を構成している。
[合成例9]
4-((Z)-(2-methoxy-3-((E)-(2-(2-methylpentan-2-yl)-4H-benzo[h]chromen-4-ylidene)methyl)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylthiochromenylium Tris(trifluoromethanesulfonyl)methide(化合物Z-9の合成)
4-((Z)-(2-methoxy-3-((E)-(2-(2-methylpentan-2-yl)-4H-benzo[h]chromen-4-ylidene)methyl)-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylthiochromenylium Tris(trifluoromethanesulfonyl)methide(化合物Z-9の合成)
100mlのナスフラスコに前駆体(E)-2-((E)-(2-(2-methylpentan-2-yl)-4H-benzo[h]chromen-4-ylidene)methyl)-4-((2-(2-methylpentan-2-yl)benzo[h]chromen-1-ium-4-yl)methylene)-3-oxocyclobut-1-en-1-olate(160mg、0.25mmol)を無水ジクロロメタン(30ml)に溶解し、CF3SO3CH3(110μl、1.0mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、水洗し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。粗生成物をCH2Cl2/CH3COOCH2CH3再結晶し、赤色粉体を回収した。赤色粉体およびPotassium Tris(trifluoromethanesulfonyl)methide(98.1mg、218μmol)をジクロロメタン/H2O中で1時間攪拌した。その後、反応溶液を水洗し、減圧下で溶媒を除去し、CH2Cl2/CH3OHで再結晶することにより、収量208mgの目的化合物Z-9(赤色粉末)を得た。なお、式(Z-9)では、イオン対を構成している。
なお、化合物Z-10およびZ-11は以下のものを使用した。
100mlのナスフラスコに前駆体2-(tert-butyl)-4-((Z)-(3-(((E)-2-(tert-butyl)-6-isopropyl-4H-chromen-4-ylidene)methyl)-2-methoxy-4-oxocyclobut-2-en-1-ylidene)methyl)-6-isopropylchromenylium tetrakis(perfluorophenyl)-borate(Z-5)、126mg、0.1mmol)を無水ジクロロメタン(15ml)に溶解し、ピぺリジン(43mg、0.5mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応終了後、水洗し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。粗生成物をCH2Cl2/CH3OHで再結晶し、収量46mgの目的化合物Z-12(緑色粉末)を得た。
[実施例1~8、比較例1~5]
実施例1~8、比較例1~5については化合物(Z)を含有する透明樹脂層からなる樹脂製基板を作製したのち、光学部材を作製した。
実施例1~8、比較例1~5については化合物(Z)を含有する透明樹脂層からなる樹脂製基板を作製したのち、光学部材を作製した。
表5-1および5-2に記載した通りの割合で、樹脂100質量部に対し、化合物Z、化合物Aを含み、さらにジクロロメタンを加えて樹脂濃度が20質量%の溶液を調製した。得られた溶液を平滑なガラス板上にキャストし、20℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離した。剥離した塗膜を更に減圧下100℃で8時間乾燥して、厚さ0.1mm、縦210mm、横210mmの樹脂製基板からなる基材(i)を得た。
前記基材(i)の垂直方向から測定した分光透過率において、各項目の評価を実施し、結果を表5に記載した。
前記基材(i)の垂直方向から測定した分光透過率において、各項目の評価を実施し、結果を表5に記載した。
(樹脂層の光学特性)
・波長450~580nmの領域における平均透過率(%):Ts_Tra
・10%吸収幅(nm):λb-λa
・波長600nm以上の領域において、透過率が50%以上から50%未満となる最も短い波長(IR半値)(nm):IR50
・吸収曲線の傾き(SLOPE_IR)
・吸収曲線の直線性(RSQ_IR)
・波長580~680nmの領域(可視領域における赤色領域(R透過率))平均透過率(%):Ts_R
・波長450~580nmの領域における平均透過率(%):Ts_Tra
・10%吸収幅(nm):λb-λa
・波長600nm以上の領域において、透過率が50%以上から50%未満となる最も短い波長(IR半値)(nm):IR50
・吸収曲線の傾き(SLOPE_IR)
・吸収曲線の直線性(RSQ_IR)
・波長580~680nmの領域(可視領域における赤色領域(R透過率))平均透過率(%):Ts_R
<光学部材の作製>
得られた基材の片面にイオンアシスト真空蒸着装置を用いて第一光学層として誘電体多層膜(I)を形成し、さらに基材のもう一方の面にも第二光学層として同様の誘電体多層膜(II)を形成し、厚さ約0.1mmの光学部材を得た。
得られた基材の片面にイオンアシスト真空蒸着装置を用いて第一光学層として誘電体多層膜(I)を形成し、さらに基材のもう一方の面にも第二光学層として同様の誘電体多層膜(II)を形成し、厚さ約0.1mmの光学部材を得た。
誘電体多層膜(I)は、蒸着温度100℃で、シリカ(SiO2)層とチタニア(TiO2)層とを交互に積層した積層体である(合計26層)。誘電体多層膜(II)は、蒸着温度100℃で、シリカ(SiO2)層とチタニア(TiO2)層とを交互に積層した積層体である(合計22層)。
誘電体多層膜(I)および(II)のいずれにおいても、シリカ層およびチタニア層を、樹脂層(1)側からチタニア層、シリカ層、チタニア層、・・・シリカ層、チタニア層、シリカ層の順となるように交互に積層し、光学部材の最外層をシリカ層とした。
各層の厚さと層数については、可視光領域の良好な透過率と近赤外域の反射性能とを達成できるよう、樹脂層(1)の屈折率の波長依存特性や、使用した化合物(Z)の吸収特性に合わせて、光学薄膜設計ソフト(Essential Macleod、Thin Film Center社製)を用いて最適化を行った。最適化を行う際、本実施例においてはソフトへの入力パラメータ(Target値)を下記表3の通りとした。
膜構成最適化の結果、前記誘電体多層膜(I)を、物理膜厚約37~168nmのシリカ層と物理膜厚約11~104nmのチタニア層とを交互に積層した、積層数26層の多層蒸着膜とし、誘電体多層膜(II)を、物理膜厚約40~191nmのシリカ層と物理膜厚約10~110nmのチタニア層とを交互に積層した、積層数22層の多層蒸着膜とした。最適化を行った膜構成の一例を下記表4に示す。
分光光度計を用いて、実施例1~8、比較例1~5で得られた光学部材の垂直方向から分光透過率を測定し、各波長領域における光学特性を評価した。得られた値から各項目の評価を実施し、結果を表5-1および5-2にあわせて記載した。
また、図1に、実施例3と比較例2で得られた光学部材の透過率スペクトルを示し、図2に、実施例5と比較例5で得られた光学部材の透過率スペクトルを示す。
また、図1に、実施例3と比較例2で得られた光学部材の透過率スペクトルを示し、図2に、実施例5と比較例5で得られた光学部材の透過率スペクトルを示す。
(光学部材の光学特性)
・波長450~580nmの領域における平均透過率(%):Tf_ave
・波長880~1150nmの領域における平均透過率(%):Tf_IRave・R透過率(%):Tf_R
・波長450~580nmの領域における平均透過率(%):Tf_ave
・波長880~1150nmの領域における平均透過率(%):Tf_IRave・R透過率(%):Tf_R
実施例1~8、比較例1~5で得られた光学部材のカメラ画像の評価として、ゴーストと色シェーディングの評価を行い、結果を表5-1および表5-2に記載した。
[実施例9]
実施例9では、片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する透明ガラス支持体からなる基材を有する光学部材を作成した。
実施例9では、片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する透明ガラス支持体からなる基材を有する光学部材を作成した。
縦60mm、横60mmの大きさにカットした透明ガラス支持体「OA-10G(厚み0.200mm)」(日本電気硝子(株)製)上に下記組成の樹脂層形成用組成物(1)をスピンコーターで塗布し、ホットプレート上80℃で2分間加熱し溶剤を揮発除去した。この際、乾燥後の厚みが4μmとなるように、スピンコーターの塗布条件を調整した。次に、コンベア式露光機を用いて露光(露光量500mJ/cm2,200mW)を行い、樹脂組成物(1)を硬化させ、化合物(Z)を含む樹脂層を有するガラス支持体からなる基材を得た。
該樹脂層を有する透明ガラス支持体からなる基材を用いた以外は実施例1と同様にして光学部材を作製し、得られた基材および光学部材の分光特性を評価した。結果を表5-3に記載した。
樹脂層形成用組成物(1):トリシクロデカンジメタノールアクリレート 20質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 80質量部、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 4質量部、化合物(z-1)5質量部、化合物(z-6)0.25質量部、化合物(z-7)2.5質量部、メチルエチルケトン(溶剤、TSC:35%)
[実施例10]
実施例10では、片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する近赤外線吸収ガラス支持体からなる基材を有する光学部材を作成した。
実施例10では、片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する近赤外線吸収ガラス支持体からなる基材を有する光学部材を作成した。
ガラス支持体として、縦60mm、横60mmの大きさにカットした近赤外線吸収ガラス基板「BS-6(厚み0.21mm)」(松浪硝子工業(株)製)を使用した以外は実施例9と同様にして、樹脂層を作製し、また、光学部材を作製し、これらの分光特性を評価した。結果を表5-3に記載した。
[実施例11]
実施例11では、片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する透明樹脂支持体からなる基材を有する光学部材を作成した。
実施例11では、片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する透明樹脂支持体からなる基材を有する光学部材を作成した。
樹脂A 100質量部を塩化メチレンに溶解させ、ポリマー濃度が20質量%の溶液を調製した。
得られた溶液を平滑なガラス板上にキャストし、20℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離した。剥離した塗膜を、さらに減圧下100℃で8時間乾燥することで、厚さ0.1mm、縦60mm、横60mmの樹脂基板を作製した。
得られた溶液を平滑なガラス板上にキャストし、20℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離した。剥離した塗膜を、さらに減圧下100℃で8時間乾燥することで、厚さ0.1mm、縦60mm、横60mmの樹脂基板を作製した。
得られた樹脂基板上に前記樹脂層形成用組成物(1)をバーコーターで塗布し、ホットプレート上80℃で2分間加熱し溶剤を揮発除去した。この際、乾燥後の厚みが4μmとなるように、バーコーターの塗布条件を調整した。次に、コンベア式露光機を用いて露光(露光量500mJ/cm2,200mW)を行い、樹脂層形成用組成物(1)を硬化させ、化合物(Z)を含む樹脂層を有する透明樹脂支持体からなる基材を得た。
該樹脂層を有する透明樹脂支持体からなる基材を用いた以外は実施例1と同様にして光学フィルターを作製し、得られた基材および光学フィルターの分光特性を評価した。結果を表5-3に記載した。
該樹脂層を有する透明樹脂支持体からなる基材を用いた以外は実施例1と同様にして光学フィルターを作製し、得られた基材および光学フィルターの分光特性を評価した。結果を表5-3に記載した。
表5-1において化合物(Z)を使用した実施例1~3については、可視領域における赤色領域を含む高い可視透過率および広い吸収幅と直線性が高く、急峻な吸収曲線を有する樹脂層が得られ、ゴーストおよび色シェーディングが良好なカメラ画像が得られた。
一方、化合物(Z)を含まない比較例1と3は樹脂層の可視領域における赤色領域の透過率が低いことからRGBバランスが悪く、吸収幅が狭いことから不要な近赤外光の吸収性能が悪いためゴーストが悪化したカメラ画像が得られた。
同じく化合物(Z)を含まない比較例2は吸収幅が狭いことからゴーストの悪化が見られ、吸収曲線の傾きが急峻ではなく不要な赤外光を選択的に吸収しないことから誘電体多層膜の入射角依存性により色シェーディングが悪化したカメラ画像が得られた。
表5-2~5-3において化合物(Z)を使用した実施例4~11については、基材の形態によらず可視領域における赤色領域を含む高い可視透過率および広い吸収幅と直線性が高く、急峻な吸収曲線を有する樹脂層が得られ、ゴーストおよび色シェーディングが良好なカメラ画像が得られた。
一方、化合物(Z)を含まない比較例4および5は吸収幅が狭いことから、不要な近赤外光の吸収性能が悪いため、ゴーストの悪化が見られ、吸収曲線の傾きが急峻ではなく不要な赤外光を選択的に吸収しないことから誘電体多層膜の入射角依存性により色シェーディングが悪化したカメラ画像が得られた。
表5-1~5-3における基材の構成、各種化合物などに関する記号等の内容は、下記の通りである。
<化合物(A)>
<基材の形態>
形態(1):化合物(Z)を含有する樹脂層からなる樹脂製基板
形態(2):片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する透明ガラス支持体からなる積層基材
形態(3):片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する近赤外線吸収ガラス支持体からなる積層基材
形態(4):化合物(Z)を含有しない樹脂層からなる樹脂製基板(比較例)
形態(5):片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する透明樹脂支持体からなる積層基材
形態(1):化合物(Z)を含有する樹脂層からなる樹脂製基板
形態(2):片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する透明ガラス支持体からなる積層基材
形態(3):片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する近赤外線吸収ガラス支持体からなる積層基材
形態(4):化合物(Z)を含有しない樹脂層からなる樹脂製基板(比較例)
形態(5):片面に化合物(Z)を含有する樹脂層を有する透明樹脂支持体からなる積層基材
本発明は、光学部材および光学部材を備えた装置に関する。詳しくは、特定の波長領域に吸収を有する化合物を含む光学部材、ならびに該光学部材を用いた固体撮像装置およびカメラモジュールに関する。
従来、このようなカットフィルターに使用される色素として、ポリメチン色素およびスクアリリウム色素が知られている。しかしながら、ポリメチン色素は長波長領域に極大吸収を有するものの吸収波形の傾きが大きく、また、可視光線領域における赤色領域に、大きなショルダーを有し、吸収波形がシャープではないという問題があった。一方、スクアリリウム色素でも、可視光線領域における赤色領域に、大きなショルダーを有する場合があったり、吸収波形がシャープではないという問題があった。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の化合物(Z)は、前記吸収波形の問題がなく、化合物(Z)を組成物に使用することで急峻かつ直線性の高い吸収曲線を有し、不要な近赤外線を選択的に幅広く吸収する特性を有する光学部材が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明の態様の例を以下に示す。
本発明によれば、特定の化合物(Z)を使用することで、可視光線領域における赤色領域を含む高い可視光線透過率を有し、さらに急峻かつ直線性の高い吸収曲線を有し、不要な近赤外線を選択的に幅広く吸収する特性を有する光学部材を得ることができる。このような本発明は、原色系フィルター、補色系フィルターのいずれにも適用可能である。
前記式(II)としては、Xは、酸素原子、または硫黄原子が好ましく、YA、およびYCは水素原子が好ましく、YBは-ORD、または-NRERFが好ましく、
RD、RE、RFは炭素数1~15の炭化水素基であり、REとRFは結合して環構造を形成してもよく、該炭化水素基は直鎖、分岐鎖、または環状のいずれからなるものでもよく、
R1、R3、R4、およびR6は水素原子が好ましく、または、
R1およびR6が水素原子で、R3、R4が互いに結合して前記式(A-II)および(B-II)を構成し、R7~R10は水素原子が好ましく、
R2およびR5は、-ORG、または-RGが好ましく、RGは炭素数1~15の炭化水素
基であり、該炭化水素基は直鎖、分岐鎖、または環状のいずれからなるものでもよい。
このようなカチオンで化合物(Z)を構成すると、該化合物(Z)を含有する組成物からなる樹脂層としたとき、高い可視光線透過率と急峻な吸収曲線とを両立する観点から特に好ましい。
RD、RE、RFは炭素数1~15の炭化水素基であり、REとRFは結合して環構造を形成してもよく、該炭化水素基は直鎖、分岐鎖、または環状のいずれからなるものでもよく、
R1、R3、R4、およびR6は水素原子が好ましく、または、
R1およびR6が水素原子で、R3、R4が互いに結合して前記式(A-II)および(B-II)を構成し、R7~R10は水素原子が好ましく、
R2およびR5は、-ORG、または-RGが好ましく、RGは炭素数1~15の炭化水素
基であり、該炭化水素基は直鎖、分岐鎖、または環状のいずれからなるものでもよい。
このようなカチオンで化合物(Z)を構成すると、該化合物(Z)を含有する組成物からなる樹脂層としたとき、高い可視光線透過率と急峻な吸収曲線とを両立する観点から特に好ましい。
<組成>
組成物中の化合物(Z)の含有量は、樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~20.0質量部、より好ましくは0.02~15.0質量部、特に好ましくは0.03~10.0質量部であり、前記範囲内にあると、光学部材などの光学用途に使用したときに、良好な近赤外線吸収特性と高い可視光線透過率とを両立した光学部材を得ることができる。
組成物中の化合物(Z)の含有量は、樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~20.0質量部、より好ましくは0.02~15.0質量部、特に好ましくは0.03~10.0質量部であり、前記範囲内にあると、光学部材などの光学用途に使用したときに、良好な近赤外線吸収特性と高い可視光線透過率とを両立した光学部材を得ることができる。
積層基材(i-3)の場合、ガラス支持体は、基材の強度や薄型化対応の観点からは近赤外線吸収剤を含まないガラス支持体が好ましく、近赤外線透過率を低減させる観点からはCuO含有リン酸塩ガラスおよびCuO含有フツリン酸塩ガラスからなる群より選ばれる近赤外線吸収剤を含有するガラス支持体が特に好ましい。
本発明では、前記組成物から構成される樹脂層にオーバーコート層が積層された積層基材(i-2)を一態様として含む。前記組成物以外の樹脂層は、樹脂を含めば特に制限されず、その他成分を含む機能膜であってもよい。
本発明では、前記組成物から構成される樹脂層にオーバーコート層が積層された積層基材(i-2)を一態様として含む。前記組成物以外の樹脂層は、樹脂を含めば特に制限されず、その他成分を含む機能膜であってもよい。
前記基材(i)の(IR50)が前記要件(A1)の範囲にあれば、幅広く、急峻な近赤外線吸収と高いR透過率を両立したフィルターが得られ、不要な近赤外線を選択的に効率よくカットすることができるとともに、基材(i)上に誘電体多層膜を製膜した際、可視光線領域~近赤外線領域付近の光学特性の入射角依存性を低減することができる。
前記基材(i)の(IR50)が前記要件(A2)の範囲にあれば、幅広く、急峻かつショルダーピークのない近赤外線吸収を両立したフィルターが得られ、R透過率が向上し、RGBバランスに優れ、色かぶりの少ないカメラ画像を得られるフィルターを作成することができる。
前記基材(i)の(IR50)が前記要件(A2)の範囲にあれば、幅広く、急峻かつショルダーピークのない近赤外線吸収を両立したフィルターが得られ、R透過率が向上し、RGBバランスに優れ、色かぶりの少ないカメラ画像を得られるフィルターを作成することができる。
前記基材(i)の波長450~580nmにおける平均透過率は、好ましくは75%以上、さらに好ましくは78%以上、特に好ましくは80%以上である。このような透過特性を有する基材を用いると、可視光線領域において高い光線透過特性を達成でき、高感度なカメラ機能を達成することができる。
要件(B1)および(B2)いずれの場合も、10%吸収幅がこの範囲にあれば不要な近赤外線を幅広く吸収する光学部材が得られることから、ゴーストが低減された良好なカメラ画像を得ることができる。
要件(C1)前記IR50が要件(A1)を満足する場合、SLOPE_IRは、好ましくは-0.8以下であり、
要件(C2)前記IR50が要件(A2)を満足する場合、SLOPE_IRは、好ましくは-0.5以下であることが好ましい。
要件(C1)、(C2)いずれの場合も、SLOPE_IRがこの範囲にあればカットオフの吸収曲線が急峻であっても、不要な近赤外線を選択的に吸収し、必要な光を選択的に透過させる光学部材が得られることから、色シェーディングが低減された良好なカメラ画像を得ることができる。
要件(C2)前記IR50が要件(A2)を満足する場合、SLOPE_IRは、好ましくは-0.5以下であることが好ましい。
要件(C1)、(C2)いずれの場合も、SLOPE_IRがこの範囲にあればカットオフの吸収曲線が急峻であっても、不要な近赤外線を選択的に吸収し、必要な光を選択的に透過させる光学部材が得られることから、色シェーディングが低減された良好なカメラ画像を得ることができる。
吸収曲線の直線性が高いと、不要な近赤外線を選択的に吸収し、必要な光を選択的に透過させる光学部材が得られることから、色シェーディングが低減された良好なカメラ画像を得ることができる。
(R透過率)
波長580nm以上、波長680nm以下の可視光線領域における赤色領域の透過率の平均値をR透過率としたときに、
要件(D1)前記IR50が要件(A1)を満足する場合、R透過率は好ましくは58%以上、より好ましくは60%以上であり、
要件(D2)前記IR50が要件(A2)を満足する場合、R透過率は好ましくは78%以上、より好ましくは80%以上であることが好ましい。
要件(D1)、(D2)いずれの場合も、R透過率がこの範囲にあれば可視光線領域における赤色領域の透過率が高いといえ、RGBバランスが良好なカメラ画像を得ることができる。
波長580nm以上、波長680nm以下の可視光線領域における赤色領域の透過率の平均値をR透過率としたときに、
要件(D1)前記IR50が要件(A1)を満足する場合、R透過率は好ましくは58%以上、より好ましくは60%以上であり、
要件(D2)前記IR50が要件(A2)を満足する場合、R透過率は好ましくは78%以上、より好ましくは80%以上であることが好ましい。
要件(D1)、(D2)いずれの場合も、R透過率がこの範囲にあれば可視光線領域における赤色領域の透過率が高いといえ、RGBバランスが良好なカメラ画像を得ることができる。
紫外線吸収剤を含有することで、近紫外線領域においても入射角度依存性が少ない光学部材を容易に得ることができ、本フィルターを撮像装置などに使用した場合、得られるカメラ画質がより良好となる。
化合物(Z)の含有量は、基材(i)が前記基材(i-1)~(i-3)のいずれの場合でも、樹脂層を構成する樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~2.0質量部、より好ましくは0.02~1.5質量部、特に好ましくは0.03~1.0質量部であり、化合物(Z)の含有量が前記範囲内にあると、良好な近赤外線吸収特性と高い可視光線透過率とを両立した、光学部材を得ることができる。
本発明の光学部材を固体撮像素子などに使用する場合、可視光線透過率が高い方が好ましく、近赤外線領域においては透過率が低い方が好ましい。具体的には、波長450~580nmの領域において、光学部材の垂直方向から測定した場合の平均透過率が好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは83%以上、特に好ましくは85%以上である。また、波長800~1150nmの領域において、光学部材の垂直方向から測定した場合の平均透過率が好ましくは5%以下、より好ましくは4%以下、さらに好ましくは3%以下、特に好ましくは2%以下である。この波長領域において平均透過率がこの範囲にあると、本発明の光学部材を固体撮像素子用途として使用した場合、近赤外線を十分にカットすることができ、優れた色再現性を達成できるため好ましい。
本発明の光学部材を、近赤外線センシング機能を併せ持つ固体撮像素子などに使用する場合、光学部材は、波長700~1100nmの領域に光線阻止帯Za、光線透過帯Zb、光線阻止帯Zcを有する。ただし、それぞれの領域の波長はZa<Zb<Zcである。なお、前記「Za<Zb<Zc」は、各領域の中心波長がこの式を満たせばよく、各領域長波長側または短波長側は、一部、他の領域と重なっていてもよい。例えば、Zaの長波長側とZbの短波長側は一部重なっていてもよい。光線(近赤外線)透過帯Zbの透過率は高い方が好ましく、光線阻止帯ZaおよびZcの透過率は低い方が好ましい。
化合物(Z)の吸収特性に合わせて高屈折率材料層および低屈折率材料層を構成する材料種、高屈折率材料層および低屈折率材料層の各層の厚さ、積層の順番、積層数を適切に選択すると、可視光線領域に十分な透過率を確保した上で近赤外線領域に十分な光線カット特性を有し、且つ、斜め方向から近赤外線が入射した際の反射率を低減した光学部材を提供することができる。
ここで、前記条件を最適化するには、例えば、光学薄膜設計ソフト(例えば、Essential Macleod、Thin Film Center社製)を用い、可視光線領域の反射防止効果と近赤外線領域の光線カット効果を両立できるようにパラメーターを設定すればよい。上記ソフトの場合、例えば第一光学層の設計にあたっては、波長400~700nmの目標透過率を100%、Target Toleranceの値を1とした上で、波長705~950nmの目標透過率を0%、Target Toleranceの値を0.5にするなどのパラメーター設定方法が挙げられる。これらのパラメーターは基材(i)の各種特性などに合わせて波長範囲をさらに細かく区切ってTarget Toleranceの値を変えることもできる。
[光学部材の用途]
本発明の光学部材は、特定の構造を有する化合物(Z)を適用することによって可視光線透過率および可視光線領域における赤色領域の透過率が高く、急峻かつ直線性の高い吸収曲線を有し、不要な近赤外線を選択的に幅広く吸収する特性を有する光学部材を得ることができる。
本発明の光学部材は、特定の構造を有する化合物(Z)を適用することによって可視光線透過率および可視光線領域における赤色領域の透過率が高く、急峻かつ直線性の高い吸収曲線を有し、不要な近赤外線を選択的に幅広く吸収する特性を有する光学部材を得ることができる。
<分光透過率>
光学部材の各波長領域における透過率は、株式会社日立ハイテクノロジーズ製の分光光度計(U-4100)を用いて測定した。
光学部材の各波長領域における透過率は、株式会社日立ハイテクノロジーズ製の分光光度計(U-4100)を用いて測定した。
(樹脂層の光学特性)
・波長450~580nmの領域における平均透過率(%):Ts_Tra
・10%吸収幅(nm):λb-λa
・波長600nm以上の領域において、透過率が50%以上から50%未満となる最も短い波長(IR半値)(nm):IR50
・吸収曲線の傾き(SLOPE_IR)
・吸収曲線の直線性(RSQ_IR)
・波長580~680nmの領域(可視光線領域における赤色領域(R透過率))平均透過率(%):Ts_R
・波長450~580nmの領域における平均透過率(%):Ts_Tra
・10%吸収幅(nm):λb-λa
・波長600nm以上の領域において、透過率が50%以上から50%未満となる最も短い波長(IR半値)(nm):IR50
・吸収曲線の傾き(SLOPE_IR)
・吸収曲線の直線性(RSQ_IR)
・波長580~680nmの領域(可視光線領域における赤色領域(R透過率))平均透過率(%):Ts_R
各層の厚さと層数については、可視光線領域の良好な透過率と近赤外線領域の反射性能とを達成できるよう、樹脂層(1)の屈折率の波長依存特性や、使用した化合物(Z)の吸収特性に合わせて、光学薄膜設計ソフト(Essential Macleod、Thin Film Center社製)を用いて最適化を行った。最適化を行う際、本実施例においてはソフトへの入力パラメータ(Target値)を下記表3の通りとした。
表5-1において化合物(Z)を使用した実施例1~3については、可視光線領域における赤色領域を含む高い可視光線透過率および広い吸収幅と直線性が高く、急峻な吸収曲線を有する樹脂層が得られ、ゴーストおよび色シェーディングが良好なカメラ画像が得られた。
一方、化合物(Z)を含まない比較例1と3は樹脂層の可視光線領域における赤色領域の透過率が低いことからRGBバランスが悪く、吸収幅が狭いことから不要な近赤外線の吸収性能が悪いためゴーストが悪化したカメラ画像が得られた。
同じく化合物(Z)を含まない比較例2は吸収幅が狭いことからゴーストの悪化が見られ、吸収曲線の傾きが急峻ではなく不要な近赤外線を選択的に吸収しないことから誘電体多層膜の入射角依存性により色シェーディングが悪化したカメラ画像が得られた。
表5-2~5-3において化合物(Z)を使用した実施例4~11については、基材の形態によらず可視光線領域における赤色領域を含む高い可視光線透過率および広い吸収幅と直線性が高く、急峻な吸収曲線を有する樹脂層が得られ、ゴーストおよび色シェーディングが良好なカメラ画像が得られた。
一方、化合物(Z)を含まない比較例4および5は吸収幅が狭いことから、不要な近赤外線の吸収性能が悪いため、ゴーストの悪化が見られ、吸収曲線の傾きが急峻ではなく不要な近赤外線を選択的に吸収しないことから誘電体多層膜の入射角依存性により色シェーディングが悪化したカメラ画像が得られた。
Claims (9)
- 樹脂と、下記式(i)で表される化合物(Z)を含有する組成物。
kCn+・Ank- (i)
[式(i)中、Cn+は下記式(II)で表される1価のカチオンであり、Ank-はアニオンであり、kはアニオンの価数である。]
YAおよびYCはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、ニトロ基、-ORD、-NRERF、アミド基、アシルアミン基、イミド基、シアノ基、シリル基、-Q1、-N=N-Q1、-S-Q2、-SSQ2、または、-SO2Q3であり、
YBは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシ基、ニトロ基、-ORD、-NRERF、アミド基、アシルアミン基、イミド基、シアノ基、シリル基、-Q1、-N=N-Q1、-S-Q2、-SSQ2、または、-SO2Q3であり、
Q1は独立に、1価の炭化水素基であり、Q2およびQ3は独立に、水素原子または1価の炭化水素基であり、
R1~R6はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、スルホ基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、リン酸基、-NRgRh、-SRi、-SO2Ri、-OSO2Ri、-C(O)Ri、-OC(O)Ri、-ORi、-Riであり、
同一芳香環内で隣接するR1~R6は互いに結合して、炭素数6~14の芳香族炭化水素基、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも一つ含んでもよい4~7員の脂環基、または、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を少なくとも一つ含む、炭素数3~14の複素芳香族基を形成していてもよく、これらの芳香族炭化水素基、脂環基および複素芳香族基は、炭素数1~15の脂肪族炭化水素基またはハロゲン原子を有してもよく、また該脂環基は、=Oを有していてもよく、
RDは、炭素数1~15の炭化水素基であり、REおよびRFはそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1~15の炭化水素基であり、REとRFは結合して環構造を形成してもよく、
RgおよびRhはそれぞれ独立に、水素原子、-C(O)Ri、-OC(O)Ri、-ORi、-Riであり、
Riは独立に、1価の炭化水素基である。] - 請求項1に記載の組成物からなる樹脂層を含む基材(i)を有する光学部材。
- 前記基材(i)が、
前記化合物(Z)を含有する樹脂層からなる単層基材(i-1)、
2層以上の樹脂層を含む基材であって、該2層以上の樹脂層のうち少なくとも1つが前記化合物(Z)を含有する樹脂層である積層基材(i-2)、または、
ガラス支持体と前記化合物(Z)を含有する樹脂層とを含む積層基材(i-3)である、
請求項2に記載の光学部材。 - 前記基材(i)について、波長600nm以上の領域における垂直方向から測定した透過率が50%超から50%以下となる最も短い波長(IR50)が、
(1)610~700nmの範囲にある、
請求項2または3に記載の光学部材。 - 前記基材(i)について、波長600nm以上の領域における直方向から測定した透過率が50%超から50%以下となる最も短い波長(IR50)が、
(2)700~820nmの範囲にある、
請求項2または3に記載の光学部材。 - さらに誘電体多層膜を有する請求項2に記載の光学部材。
- 近赤外線カットフィルター、赤外線透過フィルター、または可視光線と一部の近赤外線を選択的に透過する光学部材である請求項6に記載の光学部材。
- 請求項6に記載の光学部材を具備する固体撮像装置。
- 請求項6に記載の光学部材を具備する光学センサー装置。
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