JP7044951B2 - 光学フィルタ、その製造方法および光学モジュール - Google Patents
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Description
[項目1]
後方散乱特性を有する光学フィルタであって、
760nm以上2000nm以下の波長範囲内の少なくとも一部の波長の光に対する直線透過率が60%以上であり、
入射光の入射方向の極角が0°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値をBRDF(0°;20°、-60°)、入射光の入射方向の極角が30°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値をBRDF(30°;20°、-60°)、入射光の入射方向の極角が60°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値であるBRDF(60°;20°、-60°)とすると、前記入射光が可視光の波長範囲内の少なくとも一部の波長を有する光であるとき、
|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(30°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が1.0以下であり、かつ、|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(60°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が1.0以下である、光学フィルタ。
[項目2]
|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(30°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が0.50以下であり、かつ、|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(60°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が0.50以下である、項目1に記載の光学フィルタ。
[項目3]
|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(30°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が0.25以下であり、かつ、|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(60°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が0.25以下である、項目1に記載の光学フィルタ。
[項目4]
SCE方式で測定したL*が20以上である、項目1から3のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目5]
3次元形状を有する、項目1から4のいずれか1項に記載の光学フィルタ。前記3次元形状は、例えば、3次元曲面を含む。
[項目6]
前記3次元形状は、立体形状の少なくとも一部を含む、項目1から5のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目7]
前記立体形状は、球体、楕円体、多面体、円錐および円柱のいずれかの形状を含む、項目6に記載の光学フィルタ。
[項目8]
基材と、前記基材の上に形成されたフィルムとを有し、
前記フィルムの760nm以上2000nm以下の波長範囲内の少なくとも一部の波長の光に対する直線透過率が60%以上であり、
入射光の入射方向の極角が0°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値をBRDF(0°;20°、-60°)、入射光の入射方向の極角が30°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値をBRDF(30°;20°、-60°)、入射光の入射方向の極角が60°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値であるBRDF(60°;20°、-60°)とすると、前記入射光が可視光の波長範囲内の少なくとも一部の波長を有する光であるとき、
|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(30°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が1.0以下であり、かつ、|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(60°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が1.0以下である、項目1から7のいずれかに記載の光学フィルタ。
[項目9]
前記基材は、プラスチックまたはガラスで形成されている、項目8に記載の光学フィルタ。
[項目10]
前記基材の表面は、コロナ処理、プラズマ処理、UVオゾン処理およびプライマー処理のいずれかがなされている、項目8または9に記載の光学フィルタ。
[項目11]
波長が950nmの光に対する直線透過率が60%以上である、項目1から10のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目12]
波長が1550nmの光に対する直線透過率が60%以上である、項目1から11のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目13]
標準光をD65光源としたときに呈する色のCIE1931色度図上のx,y座標は、0.25≦x≦0.40、0.25≦y≦0.40である、項目1から12のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目14]
前記フィルタの可視光の波長領域の透過率曲線は、長波長側から短波長側にかけて直線透過率が単調に減少する曲線部分を有し、前記曲線部分は入射角の増大につれて長波長側にシフトする、項目1から13のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目15]
波長が950nmの光に対する入射角が60°のときの直線透過率は、入射角が0°のときの直線透過率の80%以上である、項目1から14のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目16]
赤外線透過インクで形成されたプリント層をさらに有する項目1から15のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目17]
マトリクスと、前記マトリクス中に分散された微粒子とを含む、項目1から16のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目18]
前記微粒子は、平均粒径が80nm以上300nm以下の範囲内にある、単分散の第1微粒子を含む、項目17に記載の光学フィルタ。
[項目19]
前記第1微粒子の平均粒径は150nm以上である、項目18に記載の光学フィルタ。
[項目20]
前記フィルタの面方向に対して垂直な断面における前記微粒子の重心間距離の平均値が200nm以上である、項目17から19のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目21]
前記フィルタの面方向に対して垂直な断面における前記微粒子の重心間距離の平均値の変動係数が10%以上である、項目17から20のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目22]
前記フィルタの面方向に対して垂直な断面における前記微粒子の重心間距離の平均値の変動係数が45%以下である、項目17から21のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目23]
前記マトリクスは、架橋構造を有する樹脂を含む、項目17から22のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目24]
前記微粒子は、少なくともコロイドアモルファス集合体を構成している、項目17から23のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目25]
前記微粒子の体積分率は6%以上60%以下である、項目17から24のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目26]
波長が546nmの光に対する前記マトリクスの屈折率をnM、前記微粒子の屈折率をnPとするとき、|nM-nP|が0.03以上0.6以下である、項目17から25のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目27]
前記マトリクスは樹脂で形成されており、前記微粒子は無機材料で形成されている、項目17から26のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
[項目28]
項目27に記載の光学フィルタを製造する方法であって、
硬化性樹脂に前記微粒子を分散・混合させた硬化性樹脂組成物を用意する工程と、
前記硬化性樹脂組成物を基材の表面に付与する工程と、
前記表面に付与された前記硬化性樹脂組成物に含まれる前記硬化性樹脂を硬化させる工程と
を包含する、製造方法。
[項目29]
前記付与工程は、塗布法で行われる、項目28に記載の製造方法。
[項目30]
前記付与工程は、ディップコーティング法で行われる、項目29に記載の製造方法。
[項目31]
赤外線受光部を備えたデバイスと、
前記デバイスの前記赤外線受光部の前面に配置された、項目1から27のいずれか1項に記載の光学フィルタと
を有する、光学モジュール。
[項目32]
前記デバイスは、センシングデバイス、通信デバイス、太陽電池、ヒーター、または給電デバイスである、項目31に記載の光学モジュール。
A:ペンタエリストールトリアクリレート
B:エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート(m+n=10)
C:エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート(m+n=3)
D:メトキシポリエチレングリコール#400メタクリレート
E:トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート
12 :マトリクス
14 :微粒子
Claims (31)
- 後方散乱特性を有する光学フィルタであって、
760nm以上2000nm以下の波長範囲内の少なくとも一部の波長の光に対する直線透過率が60%以上であり、
入射光の入射方向の極角が0°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値をBRDF(0°;20°、-60°)、入射光の入射方向の極角が30°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値をBRDF(30°;20°、-60°)、入射光の入射方向の極角が60°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値をBRDF(60°;20°、-60°)とすると、前記入射光が可視光の波長範囲内の少なくとも一部の波長を有する光であるとき、
|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(30°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が1.0以下であり、かつ、|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(60°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が1.0以下であって、
前記光学フィルタの可視光の波長領域の透過率曲線は、長波長側から短波長側にかけて直線透過率が単調に減少する曲線部分を有し、前記曲線部分は入射角の増大につれて長波長側にシフトする、光学フィルタ。 - |BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(30°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が0.50以下であり、かつ、|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(60°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が0.50以下である、請求項1に記載の光学フィルタ。
- |BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(30°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が0.25以下であり、かつ、|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(60°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が0.25以下である、請求項1に記載の光学フィルタ。
- SCE方式で測定したL*が20以上である、請求項1から3のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 3次元形状を有する、請求項1から4のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 前記3次元形状は、立体形状の少なくとも一部を含む、請求項5に記載の光学フィルタ。
- 前記立体形状は、球体、楕円体、多面体、円錐および円柱のいずれかの形状を含む、請求項6に記載の光学フィルタ。
- 基材と、前記基材の上に形成されたフィルムとを有し、
前記フィルムの760nm以上2000nm以下の波長範囲内の少なくとも一部の波長の光に対する直線透過率が60%以上であり、
入射光の入射方向の極角が0°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値をBRDF(0°;20°、-60°)、入射光の入射方向の極角が30°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値をBRDF(30°;20°、-60°)、入射光の入射方向の極角が60°であるときの、入射面からの方位角が20°で、極角が-60°の方向における双方向反射率分布関数の値をBRDF(60°;20°、-60°)とすると、前記入射光が可視光の波長範囲内の少なくとも一部の波長を有する光であるとき、
|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(30°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が1.0以下であり、かつ、|BRDF(0°;20°、-60°)-BRDF(60°;20°、-60°)|/BRDF(0°;20°、-60°)が1.0以下である、請求項1から7のいずれか1項に記載の光学フィルタ。 - 前記基材は、プラスチックまたはガラスで形成されている、請求項8に記載の光学フィルタ。
- 前記基材の表面は、コロナ処理、プラズマ処理、UVオゾン処理およびプライマー処理のいずれかがなされている、請求項8または9に記載の光学フィルタ。
- 波長が950nmの光に対する直線透過率が60%以上である、請求項1から10のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 波長が1550nmの光に対する直線透過率が60%以上である、請求項1から11のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 標準光をD65光源としたときに呈する色のCIE1931色度図上のx,y座標は、0.25≦x≦0.40、0.25≦y≦0.40である、請求項1から12のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 波長が950nmの光に対する入射角が60°のときの直線透過率は、入射角が0°のときの直線透過率の80%以上である、請求項1から13のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 赤外線透過インクで形成されたプリント層をさらに有する請求項1から14のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- マトリクスと、前記マトリクス中に分散された微粒子とを含む、請求項1から15のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 前記微粒子は、平均粒径が80nm以上300nm以下の範囲内にある、単分散の第1微粒子を含む、請求項16に記載の光学フィルタ。
- 前記第1微粒子の平均粒径は150nm以上である、請求項17に記載の光学フィルタ。
- 前記フィルタの面方向に対して垂直な断面における前記微粒子の重心間距離の平均値が200nm以上である、請求項16から18のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 前記フィルタの面方向に対して垂直な断面における前記微粒子の重心間距離の平均値の変動係数が10%以上である、請求項16から19のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 前記フィルタの面方向に対して垂直な断面における前記微粒子の重心間距離の平均値の変動係数が45%以下である、請求項16から20のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 前記マトリクスは、架橋構造を有する樹脂を含む、請求項16から21のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 前記微粒子は、少なくともコロイドアモルファス集合体を構成している、請求項16から22のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 前記微粒子の体積分率は6%以上60%以下である、請求項16から23のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 波長が546nmの光に対する前記マトリクスの屈折率をnM、前記微粒子の屈折率をnPとするとき、|nM-nP|が0.03以上0.6以下である、請求項16から24のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 前記マトリクスは樹脂で形成されており、前記微粒子は無機材料で形成されている、請求項16から25のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 請求項26に記載の光学フィルタを製造する方法であって、
硬化性樹脂に前記微粒子を分散・混合させた硬化性樹脂組成物を用意する工程と、
前記硬化性樹脂組成物を基材の表面に付与する工程と、
前記表面に付与された前記硬化性樹脂組成物に含まれる前記硬化性樹脂を硬化させる工程と
を包含する、製造方法。 - 前記付与工程は、塗布法で行われる、請求項27に記載の製造方法。
- 前記付与工程は、ディップコーティング法で行われる、請求項28に記載の製造方法。
- 赤外線受光部を備えたデバイスと、
前記デバイスの前記赤外線受光部の前面に配置された、請求項1から26のいずれか1項に記載の光学フィルタと
を有する、光学モジュール。 - 前記デバイスは、センシングデバイス、通信デバイス、太陽電池、ヒーター、または給電デバイスである、請求項30に記載の光学モジュール。
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