JP7552271B2 - Optical Filters - Google Patents
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Description
本発明は、可視波長領域の光を透過し、近赤外波長領域の光を遮断する光学フィルタに関する。 The present invention relates to an optical filter that transmits light in the visible wavelength range and blocks light in the near-infrared wavelength range.
固体撮像素子を用いた撮像装置には、色調を良好に再現し鮮明な画像を得るため、可視域の光(以下「可視光」ともいう)を透過し、紫外波長領域の光(以下「紫外光」ともいう)や近赤外波長領域の光(以下「近赤外光」ともいう)を遮断する光学フィルタが用いられる。 In imaging devices using solid-state imaging elements, optical filters are used that transmit light in the visible range (hereafter also referred to as "visible light") and block light in the ultraviolet wavelength range (hereafter also referred to as "ultraviolet light") and near-infrared wavelength range (hereafter also referred to as "near-infrared light") in order to reproduce color tones well and obtain clear images.
このような光学フィルタは、例えば、透明基板の片面または両面に、屈折率が異なる誘電体薄膜を交互に積層(誘電体多層膜)し、光の干渉を利用して遮蔽したい光を反射する反射型のフィルタ等、様々な方式が挙げられる。 Such optical filters can be made in a variety of ways, including reflective filters in which thin dielectric films with different refractive indices are alternately stacked (dielectric multilayer film) on one or both sides of a transparent substrate, and the interference of light is used to reflect the light to be blocked.
誘電体多層膜を有する光学フィルタは、光の入射角により誘電体多層膜の光学膜厚が変化するために、入射角に依存した分光透過率曲線の変化や、高入射角において高反射率を得るべき近赤外光が高透過率化する光抜け、誘電体多層膜が反射した近赤外光によるノイズの発生が問題である。このようなフィルタを使用すると、固体撮像素子の分光感度が入射角の影響を受けるおそれがある。特に、近年のカメラモジュール低背化に伴い高入射角条件での使用が想定される。 Optical filters with dielectric multilayer film have problems such as changes in the spectral transmittance curve depending on the angle of incidence because the optical thickness of the dielectric multilayer film changes depending on the angle of incidence, light leakage due to high transmittance of near-infrared light that should have high reflectance at high angles of incidence, and noise caused by near-infrared light reflected by the dielectric multilayer film. When such filters are used, the spectral sensitivity of the solid-state imaging element may be affected by the angle of incidence. In particular, with the recent trend toward lower height camera modules, use under high angle of incidence conditions is expected.
また、誘電体多層膜では、多層膜の積層数に応じて各層界面の反射光に起因する干渉により透過率の激しい変化(リップル)が生じうる。また、リップルは入射角が大きいほど大きく発生する。可視波長領域の光を透過し、近赤外波長領域の光を遮断する光学フィルタに用いられる誘電体多層膜は、可視光を透過し、近赤外光以降の長波長の光を遮断するよう設計される。ここで従来の誘電体多層膜は、近赤外光領域の光抜けを抑制するよう設計される一方、可視光領域でリップルが生じ、しかも、考慮される入射角は30度程度までであった。 In addition, in dielectric multilayer films, drastic changes in transmittance (ripples) can occur due to interference caused by reflected light at the interfaces of each layer depending on the number of layers stacked in the multilayer film. The larger the angle of incidence, the greater the ripples that occur. Dielectric multilayer films used in optical filters that transmit light in the visible wavelength range and block light in the near-infrared wavelength range are designed to transmit visible light and block light with long wavelengths beyond near-infrared light. Conventional dielectric multilayer films are designed to suppress light leakage in the near-infrared range, but ripples occur in the visible light range, and the incident angle that is considered is only up to about 30 degrees.
特許文献1には、誘電体多層膜を備え、高入射角において可視光領域のリップルが抑制された近赤外線カットフィルタが記載されている。
特許文献2には、種々の近赤外線吸収色素を組み合わせることにより、誘電体多層膜を備えることなく入射角依存性を低減した光学フィルタが記載されている。
Patent Document 1 describes a near-infrared cut filter that includes a dielectric multilayer film and suppresses ripples in the visible light region at high angles of incidence.
Patent Document 2 describes an optical filter that reduces the incidence angle dependency by combining various near-infrared absorbing dyes without providing a dielectric multilayer film.
しかしながら特許文献1に記載の近赤外線カットフィルタは、高入射角において分光透過率曲線が変化し、近赤外光領域の遮蔽性が変化している。
特許文献2に記載の光学フィルタは、近赤外光領域の遮蔽性や入射角依存性を担保するために多量に用いられる色素によって可視光も吸収されてしまい、可視光領域の透過率が低い。
However, the near-infrared cut filter described in Patent Document 1 has a change in spectral transmittance curve at a high incident angle, and the blocking ability in the near-infrared light region changes.
The optical filter described in Patent Document 2 has low transmittance in the visible light region because visible light is also absorbed by the dye used in a large amount to ensure the shielding ability in the near-infrared light region and the incidence angle dependency.
本発明は、可視光の高い透過性と近赤外光の高い遮蔽性を有し、高入射角においてもリップルが抑制され、近赤外光の高入射角における遮蔽性の変化が抑制された光学フィルタの提供を目的とする。 The present invention aims to provide an optical filter that has high transmittance for visible light and high shielding properties for near-infrared light, suppresses ripples even at high angles of incidence, and suppresses changes in shielding properties at high angles of incidence for near-infrared light.
本発明は、以下の構成を有する光学フィルタを提供する。
〔1〕基材と、前記基材の少なくとも一方の主面側に最外層として積層された誘電体多層膜とを備える光学フィルタであって、
前記基材は、色素(IR)と樹脂とを含む樹脂膜を有し、
前記色素(IR)は、ジクロロメタン中で680~1000nmに最大吸収波長を有し、
前記光学フィルタが下記光学特性(i-1)~(i-10)をすべて満たす光学フィルタ。
(i-1)波長450~500nmにおいて、入射角5度での平均反射率R450-500(5deg)AVEが3%以下、かつ、入射角40度での平均反射率R450-500(40deg)AVEが5%以下
(i-2)波長500~580nmにおいて、入射角5度での平均反射率R500-580(5deg)AVEが2.5%以下、かつ、入射角40度での平均反射率R500-580(40deg)AVEが4%以下
(i-3)前記R450-500(5deg)AVE>前記R500-580(5deg)AVEかつ、前記R450-500(40deg)AVE>前記R500-580(40deg)AVEの関係を満たす
(i-4)波長450~580nmにおいて、入射角5度での最大反射率R450-580(5deg)MAXが4%以下、かつ、入射角40度での最大反射率R450-580(40deg)MAXが6%以下
(i-5)波長450~500nmにおいて、入射角0度での透過率と入射角40度での透過率との差の最大値が6%以下
(i-6)波長500~580nmにおいて、入射角0度での透過率と入射角40度での透過率との差の最大値が5%以下
(i-7)波長450~580nmにおいて、入射角0度での平均透過率T450-580(0deg)AVEが88%以上
(i-8)波長600~800nmにおいて、入射角0度で透過率が20%になる波長と、入射角40度で透過率が20%になる波長との差の絶対値が10nm以下
(i-9)波長600~800nmにおいて、入射角0度で透過率が20%になる波長が640~690nmの範囲にある
(i-10)波長750~1000nmにおいて、入射角0度での最大透過率T750-1000(0deg)MAXが1%以下、かつ、入射角40度での最大透過率T750-1000(40deg)MAXが1%以下
The present invention provides an optical filter having the following configuration.
[1] An optical filter comprising a substrate and a dielectric multilayer film laminated as an outermost layer on at least one main surface side of the substrate,
the substrate has a resin film containing a dye (IR) and a resin;
The dye (IR) has a maximum absorption wavelength in dichloromethane at 680 to 1000 nm,
The optical filter satisfies all of the following optical properties (i-1) to (i-10).
(i-1) At a wavelength of 450 to 500 nm, the average reflectance R 450-500 (5 deg) AVE at an incident angle of 5 degrees is 3% or less, and the average reflectance R 450-500 (40 deg) AVE at an incident angle of 40 degrees is 5% or less. (i-2) At a wavelength of 500 to 580 nm, the average reflectance R 500-580 (5 deg) AVE at an incident angle of 5 degrees is 2.5% or less, and the average reflectance R 500-580 (40 deg) AVE at an incident angle of 40 degrees is 4% or less. (i-3) The R 450-500 (5 deg) AVE > the R 500-580 (5 deg) AVE and the R 450-500 (40 deg) AVE > the R (i-4) At a wavelength of 450 to 580 nm, the maximum reflectance R 450-580 (5 deg) MAX at an incident angle of 5 degrees is 4% or less, and the maximum reflectance R 450-580 (40 deg ) MAX at an incident angle of 40 degrees is 6% or less. (i-5) At a wavelength of 450 to 500 nm, the maximum difference between the transmittance at an incident angle of 0 degrees and the transmittance at an incident angle of 40 degrees is 6% or less. (i-6) At a wavelength of 500 to 580 nm, the maximum difference between the transmittance at an incident angle of 0 degrees and the transmittance at an incident angle of 40 degrees is 5% or less. (i-7) At a wavelength of 450 to 580 nm, the average transmittance T 450-580 (0 deg) AVE is 88% or more (i-8) In the wavelength range of 600 to 800 nm, the absolute value of the difference between the wavelength at which the transmittance is 20% at an incident angle of 0 degrees and the wavelength at which the transmittance is 20% at an incident angle of 40 degrees is 10 nm or less (i-9) In the wavelength range of 600 to 800 nm, the wavelength at which the transmittance is 20% at an incident angle of 0 degrees is in the range of 640 to 690 nm (i-10) In the wavelength range of 750 to 1000 nm, the maximum transmittance T 750-1000 (0 deg) MAX at an incident angle of 0 degrees is 1% or less, and the maximum transmittance T 750-1000 (40 deg) MAX at an incident angle of 40 degrees is 1% or less
本発明によれば、可視光の高い透過性と近赤外光の高い遮蔽性を有し、高入射角においてもリップルが抑制され、近赤外光の高入射角における遮蔽性の変化が抑制された光学フィルタが提供できる。 The present invention provides an optical filter that has high visible light transmittance and high near-infrared light shielding properties, suppresses ripples even at high angles of incidence, and suppresses changes in shielding properties at high angles of incidence of near-infrared light.
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本明細書において、近赤外線吸収色素を「NIR色素」、紫外線吸収色素を「UV色素」と略記することもある。
本明細書において、式(I)で示される化合物を化合物(I)という。他の式で表される化合物も同様である。化合物(I)からなる色素を色素(I)ともいい、他の色素についても同様である。また、式(I)で表される基を基(I)とも記し、他の式で表される基も同様である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
In this specification, the near-infrared absorbing dye may be abbreviated as "NIR dye" and the ultraviolet absorbing dye may be abbreviated as "UV dye".
In this specification, the compound represented by formula (I) is referred to as compound (I). The same applies to compounds represented by other formulas. The dye consisting of compound (I) is also referred to as dye (I), and the same applies to other dyes. In addition, the group represented by formula (I) is also referred to as group (I), and the same applies to groups represented by other formulas.
本明細書において、内部透過率とは、{実測透過率/(100-反射率)}×100の式で示される、実測透過率から界面反射の影響を引いて得られる透過率である。
本明細書において、基材の透過率、色素が樹脂に含有される場合を含む樹脂膜の透過率、色素をジクロロメタン等の溶媒に溶解して測定される透過率の分光は、「透過率」と記載されている場合も全て「内部透過率」である。一方、誘電体多層膜を有する光学フィルタの透過率は、実測透過率である。
In this specification, the internal transmittance is the transmittance obtained by subtracting the influence of interface reflection from the actually measured transmittance, which is expressed by the formula {actual transmittance/(100-reflectance)}×100.
In this specification, the transmittance of a substrate, the transmittance of a resin film including a case where a dye is contained in the resin, and the spectrum of the transmittance measured by dissolving the dye in a solvent such as dichloromethane are all "internal transmittances" even when they are referred to as "transmittances." On the other hand, the transmittance of an optical filter having a dielectric multilayer film is an actually measured transmittance.
本明細書において、特定の波長域について、透過率が例えば90%以上とは、その全波長領域において透過率が90%を下回らない、すなわちその波長領域において最小透過率が90%以上であることをいう。同様に、特定の波長域について、透過率が例えば1%以下とは、その全波長領域において透過率が1%を超えない、すなわちその波長領域において最大透過率が1%以下であることをいう。内部透過率においても同様である。特定の波長域における平均透過率および平均内部透過率は、該波長域の1nm毎の透過率および内部透過率の相加平均である。
光学特性は、紫外可視分光光度計を用いて測定できる。
本明細書において、数値範囲を表す「~」では、上下限を含む。
In this specification, for example, a transmittance of 90% or more in a specific wavelength range means that the transmittance is not below 90% in the entire wavelength range, i.e., the minimum transmittance is 90% or more in the wavelength range. Similarly, for example, a transmittance of 1% or less in a specific wavelength range means that the transmittance is not more than 1% in the entire wavelength range, i.e., the maximum transmittance is 1% or less in the wavelength range. The same applies to internal transmittance. The average transmittance and average internal transmittance in a specific wavelength range are the arithmetic mean of the transmittance and internal transmittance per 1 nm in the wavelength range.
The optical properties can be measured using a UV-Vis spectrophotometer.
In this specification, any numerical range expressed by "to" includes the upper and lower limits.
<光学フィルタ>
本発明の一実施形態の光学フィルタ(以下、「本フィルタ」ともいう)は、基材と、基材の少なくとも一方の主面側に最外層として積層された誘電体多層膜とを備え、後述する特定の光学特性を満たす光学フィルタである。
ここで、基材は、ジクロロメタン中で680~1000nmに最大吸収波長を有する色素(IR)と、樹脂とを含む樹脂膜を有する。色素(IR)はNIR色素である。基材が近赤外線を吸収する色素を含有することで、誘電体多層膜の高入射角における光学特性の低下、例えば、近赤外域における光抜けやノイズ等の発生を、基材の吸収特性によりカバーできる。各色素および樹脂については後述する。
<Optical filter>
An optical filter according to one embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as "this filter") is an optical filter that comprises a substrate and a dielectric multilayer film laminated as an outermost layer on at least one main surface side of the substrate, and that satisfies specific optical characteristics described below.
Here, the substrate has a resin film containing a dye (IR) having a maximum absorption wavelength in dichloromethane at 680 to 1000 nm, and a resin. The dye (IR) is a NIR dye. By containing a dye that absorbs near-infrared rays in the substrate, the degradation of the optical properties of the dielectric multilayer film at high angles of incidence, for example, the occurrence of light leakage and noise in the near-infrared region, can be compensated for by the absorption properties of the substrate. Each dye and resin will be described later.
図面を用いて本フィルタの構成例について説明する。図1~4は、一実施形態の光学フィルタの一例を概略的に示す断面図である。
図1に示す光学フィルタ1Aは、基材10の一方の主面側に誘電体多層膜30を有する例である。なお、「基材の主面側に特定の層を有する」とは、基材の主面に接触して該層が備わる場合に限らず、基材と該層との間に、別の機能層が備わる場合も含む。
An example of the configuration of the present filter will be described with reference to the drawings. Figures 1 to 4 are cross-sectional views that show an outline of an example of an optical filter according to an embodiment.
1 is an example of an
図2に示す光学フィルタ1Bは、基材10の両方の主面側に誘電体多層膜30を有する例である。
The
図3に示す光学フィルタ1Cは、基材10が、支持体11と、支持体11の一方の主面側に積層された樹脂膜12とを有する例である。光学フィルタ1Cはさらに、樹脂膜12の上と、支持体11の樹脂膜12が積層されていない主面側に、誘電体多層膜30をそれぞれ有する。
The
図4に示す光学フィルタ1Dは、基材10が、支持体11と、支持体11の両方の主面側に積層された樹脂膜12とを有する例である。光学フィルタ1Dはさらに、それぞれの樹脂膜12の上に、誘電体多層膜30を有する。
The
本発明の光学フィルタは、下記光学特性(i-1)~(i-10)をすべて満たす。
(i-1)波長450~500nmにおいて、入射角5度での平均反射率R450-500(5deg)AVEが3%以下、かつ、入射角40度での平均反射率R450-500(40deg)AVEが5%以下
(i-2)波長500~580nmにおいて、入射角5度での平均反射率R500-580(5deg)AVEが2.5%以下、かつ、入射角40度での平均反射率R500-580(40deg)AVEが4%以下
(i-3)前記R450-500(5deg)AVE>前記R500-580(5deg)AVEかつ、前記R450-500(40deg)AVE>前記R500-580(40deg)AVEの関係を満たす
(i-4)波長450~580nmにおいて、入射角5度での最大反射率R450-580(5deg)MAXが4%以下、かつ、入射角40度での最大反射率R450-580(40deg)MAXが6%以下
(i-5)波長450~500nmにおいて、入射角0度での透過率と入射角40度での透過率との差の最大値が6%以下
(i-6)波長500~580nmにおいて、入射角0度での透過率と入射角40度での透過率との差の最大値が5%以下
(i-7)波長450~580nmにおいて、入射角0度での平均透過率T450-580(0deg)AVEが88%以上
(i-8)波長600~800nmにおいて、入射角0度で透過率が20%になる波長と、入射角40度で透過率が20%になる波長との差の絶対値が10nm以下
(i-9)波長600~800nmにおいて、入射角0度で透過率が20%になる波長が640~690nmの範囲にある
(i-10)波長750~1000nmにおいて、入射角0度での最大透過率T750-1000(0deg)MAXが1%以下、かつ、入射角40度での最大透過率T750-1000(40deg)MAXが1%以下
The optical filter of the present invention satisfies all of the following optical properties (i-1) to (i-10).
(i-1) At a wavelength of 450 to 500 nm, the average reflectance R 450-500 (5 deg) AVE at an incident angle of 5 degrees is 3% or less, and the average reflectance R 450-500 (40 deg) AVE at an incident angle of 40 degrees is 5% or less. (i-2) At a wavelength of 500 to 580 nm, the average reflectance R 500-580 (5 deg) AVE at an incident angle of 5 degrees is 2.5% or less, and the average reflectance R 500-580 (40 deg) AVE at an incident angle of 40 degrees is 4% or less. (i-3) The R 450-500 (5 deg) AVE > the R 500-580 (5 deg) AVE and the R 450-500 (40 deg) AVE > the R (i-4) At a wavelength of 450 to 580 nm, the maximum reflectance R 450-580 (5 deg) MAX at an incident angle of 5 degrees is 4% or less, and the maximum reflectance R 450-580 (40 deg ) MAX at an incident angle of 40 degrees is 6% or less. (i-5) At a wavelength of 450 to 500 nm, the maximum difference between the transmittance at an incident angle of 0 degrees and the transmittance at an incident angle of 40 degrees is 6% or less. (i-6) At a wavelength of 500 to 580 nm, the maximum difference between the transmittance at an incident angle of 0 degrees and the transmittance at an incident angle of 40 degrees is 5% or less. (i-7) At a wavelength of 450 to 580 nm, the average transmittance T 450-580 (0 deg) AVE is 88% or more (i-8) In the wavelength range of 600 to 800 nm, the absolute value of the difference between the wavelength at which the transmittance is 20% at an incident angle of 0 degrees and the wavelength at which the transmittance is 20% at an incident angle of 40 degrees is 10 nm or less (i-9) In the wavelength range of 600 to 800 nm, the wavelength at which the transmittance is 20% at an incident angle of 0 degrees is in the range of 640 to 690 nm (i-10) In the wavelength range of 750 to 1000 nm, the maximum transmittance T 750-1000 (0 deg) MAX at an incident angle of 0 degrees is 1% or less, and the maximum transmittance T 750-1000 (40 deg) MAX at an incident angle of 40 degrees is 1% or less
光学特性(i-1)~(i-10)を全て満たす本フィルタは、可視光の透過性と近赤外光の遮蔽性に優れ、かつ、40度という高い入射角におけるリップル発生と近赤外光の遮蔽性の変化が抑制された光学フィルタである。 This filter, which satisfies all of the optical properties (i-1) to (i-10), is an optical filter that has excellent visible light transmittance and near-infrared light blocking properties, and also suppresses the generation of ripples and changes in near-infrared light blocking properties at a high incident angle of 40 degrees.
光学特性(i-1)、(i-2)および(i-4)を満たすことで、可視光領域の反射率が十分低いことを意味する。
光学特性(i-1)においてR450-500(5deg)AVEは好ましくは2.5%以下、R450-500(40deg)AVEは好ましくは4.5%以下である。
光学特性(i-2)においてR500-580(5deg)AVEは好ましくは2%以下、R500-580(40deg)AVEは好ましくは3.5%以下である。
光学特性(i-4)においてはR450-580(5deg)MAX好ましくは3.5%以下、R450-580(40deg)MAXは好ましくは5.5%以下である。
Satisfying the optical properties (i-1), (i-2) and (i-4) means that the reflectance in the visible light region is sufficiently low.
In the optical property (i-1), R 450-500 (5 deg) AVE is preferably 2.5% or less, and R 450-500 (40 deg) AVE is preferably 4.5% or less.
In the optical property (i-2), R 500-580 (5 deg) AVE is preferably 2% or less, and R 500-580 (40 deg) AVE is preferably 3.5% or less.
In the optical characteristics (i-4), R 450-580 (5 deg) MAX is preferably 3.5% or less, and R 450-580 (40 deg) MAX is preferably 5.5% or less.
光学特性(i-3)を満たすことで、撮像装置のセンサの視認性において特に重要な緑帯域の反射率が低いことを意味する。 Satisfying the optical characteristic (i-3) means that the reflectance in the green band, which is particularly important for the visibility of the imaging device sensor, is low.
光学特性(i-7)を満たすことで、可視光領域の透過率が高く、また、光学特性(i-1)、(i-2)および(i-4)~(i-6)を満たすことで高入射角においてもリップルが抑制されたことを意味する。 Meeting the optical characteristic (i-7) means that the transmittance in the visible light region is high, and meeting the optical characteristics (i-1), (i-2), and (i-4) to (i-6) means that ripples are suppressed even at high angles of incidence.
光学特性(i-5)は、好ましくは5.5%以下、より好ましくは5%以下である。
光学特性(i-6)は、好ましくは4.5%以下、より好ましくは4%以下である。
The optical property (i-5) is preferably 5.5% or less, and more preferably 5% or less.
The optical property (i-6) is preferably 4.5% or less, and more preferably 4% or less.
T450-580(0deg)AVEは、好ましくは89%以上、より好ましくは90%以上である。 T 450-580 (0 deg) AVE is preferably 89% or more, more preferably 90% or more.
光学特性(i-8)を満たすことで、波長600~800nmの近赤外光吸収帯域において、高い入射角度でもシフト(すなわち近赤外光の遮蔽性の変化)が少なく色再現性に優れることを意味する。
光学特性(i-8)は、好ましくは8nm以下、より好ましくは6nm以下である。
Satisfying the optical property (i-8) means that there is little shift (i.e., change in the near-infrared light shielding property) even at a high incident angle in the near-infrared light absorption band of wavelengths of 600 to 800 nm, and color reproducibility is excellent.
The optical property (i-8) is preferably 8 nm or less, more preferably 6 nm or less.
光学特性(i-9)を満たすことで、赤外帯域を遮光して効率的に可視透過光を取り込めることを意味する。光学特性(i-9)は好ましくは645~685nmの範囲、より好ましくは650~680nmの範囲にある。 Satisfying the optical characteristic (i-9) means that the infrared band can be blocked and visible transmitted light can be efficiently captured. The optical characteristic (i-9) is preferably in the range of 645 to 685 nm, and more preferably in the range of 650 to 680 nm.
光学特性(i-10)を満たすことで、入射角0度においても40度の高入射角においても波長750~1000nmの近赤外光~長波長領域における遮光性に優れることを意味する。T750-1000(0deg)MAXは好ましくは0.95%以下、より好ましくは0.9%以下である。T750-1000(40deg)MAXは好ましくは0.95%以下、より好ましくは0.9%以下である。 Satisfying the optical characteristic (i-10) means that the light-shielding properties are excellent in the near infrared light to long wavelength region of 750 to 1000 nm, both at an incident angle of 0 degree and at a high incident angle of 40 degrees. T 750-1000 (0 deg) MAX is preferably 0.95% or less, more preferably 0.9% or less. T 750-1000 (40 deg) MAX is preferably 0.95% or less, more preferably 0.9% or less.
<誘電体多層膜>
本フィルタにおいて、誘電体多層膜は、基材の少なくとも一方の主面側に最外層として積層される。
<Dielectric multilayer film>
In the present filter, the dielectric multilayer film is laminated as an outermost layer on at least one of the main surfaces of the substrate.
本フィルタにおいて、誘電体多層膜は、下記光学特性(iv-1)~(iv-8)をすべて満たすことが好ましい。
(iv-1)波長450~580nmにおいて、入射角0度での平均透過率T450-580(0deg)AVEが90%以上、かつ、入射角40度での平均透過率T450-580(40deg)AVEが90%以上
(iv-2)波長450~500nmにおいて、入射角0度での平均透過率と入射角40度での平均透過率との差の絶対値が3%以下
(iv-3)波長500~580nmにおいて、入射角0度での平均透過率と入射角40度での平均透過率との差の絶対値が2%以下
(iv-4)波長450~500nmにおいて、入射角0度での透過率と入射角40度での透過率との差の最大値が6%以下
(iv-5)波長500~580nmにおいて、入射角0度での透過率と入射角40度での透過率との差の最大値が5%以下
(iv-6)波長600~800nmにおいて、入射角0度での透過率が20%になる波長が720~770nmの範囲にある
(iv-7)波長780~850nmにおいて、入射角0度での最大透過率T780-850(0deg)MAXが4%以上10%未満
(iv-8)波長900~980nmにおいて、入射角40度での最大透過率T900-980(40deg)MAXが1%以上5%未満
In the present filter, it is preferable that the dielectric multilayer film satisfies all of the following optical properties (iv-1) to (iv-8).
(iv-1) At a wavelength of 450 to 580 nm, the average transmittance T 450-580 (0 deg) AVE at an incident angle of 0 degrees is 90% or more, and the average transmittance T 450-580 (40 deg) AVE at an incident angle of 40 degrees is 90% or more. (iv-2) At a wavelength of 450 to 500 nm, the absolute value of the difference between the average transmittance at an incident angle of 0 degrees and the average transmittance at an incident angle of 40 degrees is 3% or less. (iv-3) At a wavelength of 500 to 580 nm, the absolute value of the difference between the average transmittance at an incident angle of 0 degrees and the average transmittance at an incident angle of 40 degrees is 2% or less. (iv-4) At a wavelength of 450 to 500 nm, the absolute value of the difference between the average transmittance at an incident angle of 0 degrees and the average transmittance at an incident angle of 40 degrees is 2% or less. (iv-5) At a wavelength of 500 to 580 nm, the maximum difference between the transmittance at an incident angle of 0 degrees and the transmittance at an incident angle of 40 degrees is 5% or less. (iv-6) At a wavelength of 600 to 800 nm, the wavelength at which the transmittance at an incident angle of 0 degrees is 20% is in the range of 720 to 770 nm. (iv-7) At a wavelength of 780 to 850 nm, the maximum transmittance T 780-850 (0 deg) MAX at an incident angle of 0 degrees is 4% or more and less than 10%. (iv-8) At a wavelength of 900 to 980 nm, the maximum transmittance T 900-980 (40 deg) MAX at an incident angle of 40 degrees is 1% or more and less than 5%.
光学特性(iv-1)を満たすことで、入射角0度においても40度の高入射角においても可視光域の透過性に優れることを意味する。
T450-580(0deg)AVEは、好ましくは91%以上、より好ましくは92%以上である。
T450-580(40deg)AVEは、好ましくは90.5%以上、より好ましくは91%以上である。
Satisfying the optical characteristic (iv-1) means that the transmittance in the visible light region is excellent both at an incident angle of 0 degrees and at a high incident angle of 40 degrees.
T 450-580 (0 deg) AVE is preferably 91% or more, more preferably 92% or more.
T 450-580 (40 deg) AVE is preferably 90.5% or more, more preferably 91% or more.
光学特性(iv-2)~(iv-5)を満たすことで、40度の高入射角においても可視光領域のリップル発生が抑制されていることを意味する。
光学特性(iv-2)は、好ましくは2.5%以下、より好ましくは2%以下である。
光学特性(iv-3)は、好ましくは1.6%以下、より好ましくは1.2%以下である。
光学特性(iv-4)は、好ましくは5.5%以下、より好ましくは5%以下である。
光学特性(iv-5)は、好ましくは4.5%以下、より好ましくは4%以下である。
By satisfying the optical properties (iv-2) to (iv-5), it is meant that the occurrence of ripples in the visible light region is suppressed even at a high incident angle of 40 degrees.
The optical property (iv-2) is preferably 2.5% or less, more preferably 2% or less.
The optical property (iv-3) is preferably 1.6% or less, more preferably 1.2% or less.
The optical property (iv-4) is preferably 5.5% or less, more preferably 5% or less.
The optical property (iv-5) is preferably 4.5% or less, more preferably 4% or less.
光学特性(iv-6)を満たすことで、赤色帯域の透過率に優れ、波長770nm以降の近赤外光領域において遮光性に優れることを意味する。光学特性(iv-6)は、好ましくは725~765nmの範囲、より好ましくは730~760nmの範囲にある。 Satisfying the optical characteristic (iv-6) means that the transmittance in the red band is excellent and the light-shielding properties are excellent in the near-infrared light region from wavelength 770 nm onwards. The optical characteristic (iv-6) is preferably in the range of 725 to 765 nm, more preferably in the range of 730 to 760 nm.
光学特性(iv-7)~(iv-8)は、近赤外光領域における光抜けの許容範囲を規定している。
T780-850(0deg)MAXは好ましくは4~9%、より好ましくは4~8%である。
T900-980(40deg)MAXは好ましくは1~4.5%、より好ましくは1~4%である。
The optical characteristics (iv-7) to (iv-8) define the permissible range of light leakage in the near-infrared light region.
T 780-850 (0 deg) MAX is preferably 4 to 9%, more preferably 4 to 8%.
T 900-980 (40 deg) MAX is preferably 1 to 4.5%, more preferably 1 to 4%.
本発明における誘電体多層膜は、光学特性(iv-2)~(iv-5)に示すように、40度の高入射角においても可視光領域のリップル発生が抑制されている。
一方、上記光学特性(iv-7)~(iv-8)に示すように、入射角0度および40度、780nm以降の近赤外光波長領域において光抜けが発生してもよい。かかる波長領域は、後述する樹脂膜のNIR色素の吸収によってカバーされるため、光抜けが生じても光学フィルタ全体としては遮光される。
As shown in the optical characteristics (iv-2) to (iv-5), the dielectric multilayer film of the present invention suppresses the occurrence of ripples in the visible light region even at a high incident angle of 40 degrees.
On the other hand, as shown in the optical characteristics (iv-7) to (iv-8) above, light leakage may occur at angles of incidence of 0 degrees and 40 degrees and in the near-infrared wavelength region of 780 nm or more. Since such wavelength region is covered by the absorption of the NIR dye in the resin film described later, even if light leakage occurs, the optical filter as a whole is light-shielded.
本発明の光学フィルタは、かかる誘電体多層膜と後述する樹脂膜とを組み合わせることで、光学特性(i-7)に示した高い可視光透過性、光学特性(i-10)に示した近赤外光の高い遮蔽性を有し、光学特性(i-1)~(i-2)および(i-4)~(i-6)に示すように高入射角においてもリップルが抑制され、光学特性(i-8)に示すように近赤外光の高入射角における遮蔽性の変化が抑制された光学フィルタである。 By combining such a dielectric multilayer film with a resin film described later, the optical filter of the present invention has high visible light transmittance as shown in the optical characteristic (i-7) and high near-infrared light shielding as shown in the optical characteristic (i-10), and as shown in the optical characteristics (i-1) to (i-2) and (i-4) to (i-6), ripples are suppressed even at high angles of incidence, and as shown in the optical characteristic (i-8), changes in shielding properties at high angles of incidence of near-infrared light are suppressed.
本フィルタにおいて、誘電体多層膜の少なくとも一方は近赤外線反射層(以下、NIR反射層とも記載する。)として設計されることが好ましい。誘電体多層膜の他方はNIR反射層、近赤外域以外の反射域を有する反射層、または反射防止層として設計されることが好ましい。 In this filter, at least one of the dielectric multilayer films is preferably designed as a near-infrared reflective layer (hereinafter also referred to as an NIR reflective layer). The other of the dielectric multilayer films is preferably designed as an NIR reflective layer, a reflective layer having a reflection range other than the near-infrared range, or an anti-reflection layer.
NIR反射層は、近赤外域の光を遮蔽するように設計された誘電体多層膜である。NIR反射層としては、例えば、可視光を透過し、吸収層である樹脂膜の遮光域以外の近赤外域の光を主に反射する波長選択性を有する。なお、NIR反射層の反射領域は、樹脂膜の近赤外域における遮光領域を含んでもよい。NIR反射層は、NIR反射特性に限らず、近赤外域以外の波長域の光、例えば、近紫外域をさらに遮断する仕様に適宜設計してよい。 The NIR reflective layer is a dielectric multilayer film designed to block light in the near-infrared range. The NIR reflective layer has wavelength selectivity that transmits visible light and mainly reflects light in the near-infrared range other than the light-shielding range of the resin film that is the absorption layer. The reflective region of the NIR reflective layer may include the light-shielding region in the near-infrared range of the resin film. The NIR reflective layer is not limited to NIR reflection characteristics, and may be appropriately designed to further block light in wavelength ranges other than the near-infrared range, for example, the near-ultraviolet range.
NIR反射層は、例えば、低屈折率の誘電体膜(低屈折率膜)と高屈折率の誘電体膜(高屈折率膜)とを交互に積層した誘電体多層膜から構成される。高屈折率膜は、好ましくは、屈折率が1.6以上であり、より好ましくは2.2~2.5である。高屈折率膜の材料としては、例えばTa2O5、TiO2、Nb2O5が挙げられる。これらのうち、成膜性、屈折率等における再現性、安定性等の点から、TiO2が好ましい。 The NIR reflective layer is, for example, composed of a dielectric multilayer film in which a dielectric film with a low refractive index (low refractive index film) and a dielectric film with a high refractive index (high refractive index film) are alternately laminated. The high refractive index film preferably has a refractive index of 1.6 or more, more preferably 2.2 to 2.5. Examples of materials for the high refractive index film include Ta 2 O 5 , TiO 2 , and Nb 2 O 5. Among these, TiO 2 is preferred from the viewpoints of film formation, reproducibility in refractive index, stability, etc.
一方、低屈折率膜は、好ましくは、屈折率が1.6未満であり、より好ましくは1.45以上1.55未満である。低屈折率膜の材料としては、例えばSiO2、SiOxNy等が挙げられる。成膜性における再現性、安定性、経済性等の点から、SiO2が好ましい。 On the other hand, the low refractive index film preferably has a refractive index of less than 1.6, more preferably 1.45 or more and less than 1.55. Examples of materials for the low refractive index film include SiO2 and SiOxNy . SiO2 is preferred from the standpoint of reproducibility, stability, economy , etc. in film formation.
高入射角でもリップルが抑制される代わりに780nm以降の近赤外光波長領域において光抜けが発生してもよい多層膜とするには、例えば多層膜の層数を少なくすることが挙げられる。 To suppress ripples even at high angles of incidence, but allow light leakage in the near-infrared wavelength region of 780 nm and above, a multilayer film can be made with a reduced number of layers, for example.
NIR反射層は、反射層を構成する誘電体多層膜の合計積層数が、近赤外光波長領域における遮光性の観点から好ましくは20層以上、より好ましくは25層以上、さらに好ましくは30層以上である。ただし、合計積層数が多くなると、リップルや反り等が発生したり、膜厚が増加したりするため、合計積層数は100層以下が好ましく、75層以下がより好ましく、60層以下がより一層好ましい。
また、反射層の膜厚は、光学フィルタの反り低減の観点から全体として2~10μmが好ましい。
In the NIR reflective layer, the total number of laminated layers of the dielectric multilayer film constituting the reflective layer is preferably 20 or more, more preferably 25 or more, and even more preferably 30 or more, from the viewpoint of light shielding properties in the near-infrared wavelength region. However, since a large total number of laminated layers may cause ripples or warping or an increase in film thickness, the total number of laminated layers is preferably 100 or less, more preferably 75 or less, and even more preferably 60 or less.
Moreover, the thickness of the reflective layer is preferably 2 to 10 μm as a whole from the viewpoint of reducing warping of the optical filter.
また、誘電体多層膜の形成には、例えば、CVD法、スパッタリング法、真空蒸着法等の真空成膜プロセスや、スプレー法、ディップ法等の湿式成膜プロセス等を使用できる。 The dielectric multilayer film can be formed using vacuum deposition processes such as CVD, sputtering, and vacuum deposition, or wet deposition processes such as spraying and dipping.
NIR反射層は、1層(1群の誘電体多層膜)で所定の光学特性を与えたり、2層で所定の光学特性を与えたりしてもよい。2層以上有する場合、各反射層は同じ構成でも異なる構成でもよい。反射層を2層以上有する場合、通常、反射帯域の異なる複数の反射層で構成される。2層の反射層を設ける場合、一方を、近赤外域のうち短波長帯の光を遮蔽する近赤外反射層とし、他方を、該近赤外域の長波長帯および近紫外域の両領域の光を遮蔽する近赤外・近紫外反射層としてもよい。 The NIR reflective layer may be one layer (a group of dielectric multilayer films) that imparts the desired optical characteristics, or two layers that impart the desired optical characteristics. When there are two or more layers, each reflective layer may have the same or different configurations. When there are two or more reflective layers, they are usually composed of multiple reflective layers with different reflection bands. When there are two reflective layers, one may be a near-infrared reflective layer that blocks light in the short wavelength band of the near-infrared region, and the other may be a near-infrared/near-ultraviolet reflective layer that blocks light in both the long wavelength band of the near-infrared region and the near-ultraviolet region.
反射防止層としては、誘電体多層膜や中間屈折率媒体、屈折率が漸次的に変化するモスアイ構造などが挙げられる。中でも光学的効率、生産性の観点から誘電体多層膜が好ましい。反射防止層は、反射層と同様に誘電体多層膜を交互に積層して得られる。 Examples of anti-reflection layers include dielectric multilayer films, intermediate refractive index media, and moth-eye structures in which the refractive index changes gradually. Among these, dielectric multilayer films are preferred from the standpoint of optical efficiency and productivity. Anti-reflection layers are obtained by alternately stacking dielectric multilayer films, just like reflective layers.
<基材>
本発明の光学フィルタにおいて、基材は、後述のNIR色素(IR)および樹脂を含む樹脂膜を有する。
<Substrate>
In the optical filter of the present invention, the substrate has a resin film containing an NIR dye (IR) and a resin, which will be described later.
<樹脂膜の光学特性>
樹脂膜は下記光学特性(ii-1)~(ii-6)をすべて満たすことが好ましい。
(ii-1)波長450~580nmにおける平均内部透過率T450-580AVEが88%以上
(ii-2)波長600~700nmにおいて、内部透過率が20%になる波長が640~690nmの範囲にある
(ii-3)波長700nmにおける内部透過率T700が1%以下
(ii-4)波長750nmにおける内部透過率T750が10%以下
(ii-5)波長800nmにおける内部透過率T800が20%以下
(ii-6)波長950nmにおける内部透過率T950が60%以上95%以下
<Optical properties of resin film>
It is preferable that the resin film satisfies all of the following optical properties (ii-1) to (ii-6).
(ii-1) Average internal transmittance T 450-580 AVE at wavelengths of 450 to 580 nm is 88% or more; (ii-2) At wavelengths of 600 to 700 nm, the wavelength at which the internal transmittance is 20% is in the range of 640 to 690 nm; (ii-3) Internal transmittance T 700 at a wavelength of 700 nm is 1% or less; (ii-4) Internal transmittance T 750 at a wavelength of 750 nm is 10% or less; (ii-5) Internal transmittance T 800 at a wavelength of 800 nm is 20% or less; (ii-6) Internal transmittance T 950 at a wavelength of 950 nm is 60% or more and 95% or less.
光学特性(ii-1)を満たすことで、可視光領域の透過性が高いことを意味する。
T450-580AVEは、好ましくは89%以上、より好ましくは90%以上である。
Satisfying the optical characteristic (ii-1) means that the transmittance in the visible light region is high.
T 450-580AVE is preferably 89% or more, more preferably 90% or more.
光学特性(ii-2)を満たすことで、赤色帯域の透過率に優れ、波長700nm以降の近赤外光領域において遮光性に優れる誘電体多層膜の斜入射シフトを補えることを意味する。
光学特性(ii-2)は、好ましくは645~685nm、より好ましくは650~680nmの範囲にある。
Satisfying the optical characteristic (ii-2) means that it is possible to compensate for the oblique incidence shift of a dielectric multilayer film that has excellent transmittance in the red band and excellent light blocking properties in the near-infrared light region with wavelengths of 700 nm and above.
The optical property (ii-2) is preferably in the range of 645 to 685 nm, more preferably 650 to 680 nm.
光学特性(ii-3)~(ii-5)を満たすことで、誘電体多層膜において光抜けが生じやすい波長範囲を吸収により遮光できることを意味する。
T700は好ましくは0.9%以下である。
T750は好ましくは9.5%以下、より好ましくは9%以下である。
T800は好ましくは18%以下、より好ましくは16%以下である。
By satisfying the optical properties (ii-3) to (ii-5), it is possible to block light by absorption in the wavelength range in which light leakage is likely to occur in the dielectric multilayer film.
T700 is preferably 0.9% or less.
T 750 is preferably 9.5% or less, more preferably 9% or less.
T 800 is preferably 18% or less, more preferably 16% or less.
光学特性(ii-6)は、長波長領域において許容される透過率の範囲を規定する。
T950は好ましくは60%以上92.5%以下、より好ましくは60%以上90%以下である。
The optical property (ii-6) defines the range of transmittance permitted in the long wavelength region.
T 950 is preferably 60% or more and 92.5% or less, more preferably 60% or more and 90% or less.
<NIR色素>
NIR色素(IR)は、ジクロロメタン中で680~1000nmに最大吸収波長を有するNIR色素である。かかる色素を含有することで、近赤外光を効果的にカットできる。
<NIR Dye>
The NIR dye (IR) is a NIR dye that has a maximum absorption wavelength in dichloromethane at 680 to 1000 nm. By including such a dye, near-infrared light can be effectively blocked.
色素(IR)は、樹脂膜を構成する樹脂中で最大吸収波長における内部透過率が10%となるように、樹脂に色素(IR)を溶解して測定される分光内部透過率曲線において、下記特性(iii-1)を満たすことが好ましい。
(iii-1)前記樹脂中における最大吸収波長をD[nm]、450~580nmにおける平均内部透過率をEとしたとき、E>100-(D/100)である
The dye (IR) preferably satisfies the following characteristic (iii-1) in a spectral internal transmittance curve measured by dissolving the dye (IR) in a resin so that the internal transmittance at the maximum absorption wavelength in the resin constituting the resin film is 10%.
(iii-1) When the maximum absorption wavelength in the resin is D [nm] and the average internal transmittance in the range of 450 to 580 nm is E, E>100-(D/100).
色素(IR)は、近赤外光領域に最大吸収波長を有するが、最大吸収波長が大きいほど可視光も吸収しやすいため、可視光領域の透過率が低下する傾向がある。特性(iii-1)は、最大吸収波長と、可視光透過率の下限値の関係を規定している。したがって、特性(iii-1)を満たす色素(IR)であれば、可視光透過率が十分に高いことを意味する。
特性(iii-1)は、より好ましくはE>101.5-(D/100)である。
The dye (IR) has a maximum absorption wavelength in the near-infrared region, but the larger the maximum absorption wavelength, the easier it is to absorb visible light, so the transmittance in the visible region tends to decrease. The characteristic (iii-1) specifies the relationship between the maximum absorption wavelength and the lower limit of the visible light transmittance. Therefore, if the dye (IR) satisfies the characteristic (iii-1), it means that the visible light transmittance is sufficiently high.
The property (iii-1) is more preferably E>101.5-(D/100).
NIR色素(IR)としては、1種類の化合物からなってもよく、2種以上の化合物を含んでもよい。波長700~1000nmの波長範囲の光を幅広く吸収するという上記樹脂膜の光学特性(ii-3)~(ii-6)を満たしやすい観点から、ジクロロメタン中で680~1000nmに最大吸収波長を有する3種以上の化合物を含むことが好ましく、特に、下記特性の化合物(A)~(C)からそれぞれ1種類以上ずつ選ばれる化合物を含むことがより好ましい。
化合物(A):ジクロロメタン中で波長690nm以上735nm未満に最大吸収波長を有する化合物
化合物(B):ジクロロメタン中で波長735nm以上835nm未満に最大吸収波長を有する化合物
化合物(C):ジクロロメタン中で波長900nm以上1000nm以下に最大吸収波長を有する化合物
The NIR dye (IR) may be composed of one type of compound, or may contain two or more types of compounds. From the viewpoint of easily satisfying the optical properties (ii-3) to (ii-6) of the resin film, that is, absorbing light in a wide wavelength range of 700 to 1000 nm, it is preferable to contain three or more types of compounds having a maximum absorption wavelength in dichloromethane at 680 to 1000 nm, and more preferably to contain one or more compounds selected from each of the following compounds (A) to (C):
Compound (A): A compound having a maximum absorption wavelength in dichloromethane at a wavelength of 690 nm or more and less than 735 nm. Compound (B): A compound having a maximum absorption wavelength in dichloromethane at a wavelength of 735 nm or more and less than 835 nm. Compound (C): A compound having a maximum absorption wavelength in dichloromethane at a wavelength of 900 nm or more and less than 1000 nm.
また、化合物(A)の最大吸収波長と化合物(B)の最大吸収波長との差の最大値が好ましくは40nm以上、より好ましくは50nm以上である。これにより、誘電体多層膜の光抜けが生じやすい波長範囲を効率的に吸収により遮光できる。 In addition, the maximum difference between the maximum absorption wavelength of compound (A) and the maximum absorption wavelength of compound (B) is preferably 40 nm or more, more preferably 50 nm or more. This allows efficient light blocking by absorption in the wavelength range where light leakage through the dielectric multilayer film is likely to occur.
化合物(A)はスクアリリウム化合物またはシアニン化合物のいずれかから1種類以上ずつ選ばれ、化合物(B)はスクアリリウム化合物またはシアニン化合物のいずれかから1種類以上ずつ選ばれ、化合物(C)はスクアリリウム化合物、シアニン化合物、およびイモニウム化合物のいずれかから1種類以上ずつ選ばれることが、可視光域の透過性、樹脂への溶解性、耐久性の観点から好ましい。 From the viewpoints of transmittance in the visible light range, solubility in resin, and durability, it is preferable that compound (A) is selected from at least one of squarylium compounds and cyanine compounds, compound (B) is selected from at least one of squarylium compounds and cyanine compounds, and compound (C) is selected from at least one of squarylium compounds, cyanine compounds, and immonium compounds.
<スクアリリウム化合物>
スクアリリウム化合物は、下記式(I)で示される化合物、後述の式(II)で示される化合物、または後述の式(V)で示される化合物であることが好ましい。
なお、スクアリリウム化合物中に同一の記号が2以上存在する場合、それらの記号は同一でも異なっていてもよい。シアニン化合物についても同様である。
<Squarylium Compounds>
The squarylium compound is preferably a compound represented by the following formula (I), a compound represented by formula (II) described below, or a compound represented by formula (V) described below.
When two or more identical symbols are present in a squarylium compound, those symbols may be the same or different. The same applies to a cyanine compound.
<スクアリリウム化合物(I)> <Squarylium compound (I)>
ただし、上記式中の記号は以下のとおりである。
R24およびR26は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1~20のアルキル基もしくはアルコキシ基、炭素数1~10のアシルオキシ基、炭素数6~11のアリール基、置換基を有していてもよく炭素原子間に酸素原子を有していてもよい炭素数7~18のアルアリール基、-NR27R28(R27およびR28は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、-C(=O)-R29(R29は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、置換基を有していてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでよい炭素数1~25の炭化水素基)、-NHR30、または、-SO2-R30(R30は、それぞれ1つ以上の水素原子がハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、スルホ基、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでよい炭素数1~25の炭化水素基)を示す。)、または、下記式(S)で示される基(R41、R42は、独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1~10のアルキル基もしくはアルコキシ基を示す。kは2または3である。)を示す。
Here, the symbols in the above formula are as follows:
R 24 and R 26 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 11 carbon atoms, an araryl group having 7 to 18 carbon atoms which may have a substituent and which may have an oxygen atom between the carbon atoms, -NR 27 R 28 (R 27 and R 28 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, -C(═O)-R 29 (R 29 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent and which may contain an unsaturated bond, an oxygen atom, or a saturated or unsaturated ring structure between the carbon atoms), -NHR 30 , or -SO 2 -R 30 (R and R 30 each represent a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms, in which one or more hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxy group, a sulfo group, or a cyano group, and which may contain an unsaturated bond, an oxygen atom, or a saturated or unsaturated ring structure between carbon atoms), or a group represented by the following formula (S) (R 41 and R 42 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group or alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms; k is 2 or 3).
R21とR22、R22とR25、およびR21とR23は、互いに連結して窒素原子と共に員数が5または6のそれぞれ複素環A、複素環B、および複素環Cを形成してもよい。
複素環Aが形成される場合のR21とR22は、これらが結合した2価の基-Q-として、水素原子が炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~10のアリール基または置換基を有していてもよい炭素数1~10のアシルオキシ基で置換されてもよいアルキレン基、またはアルキレンオキシ基を示す。
複素環Bが形成される場合のR22とR25、および複素環Cが形成される場合のR21とR23は、これらが結合したそれぞれ2価の基-X1-Y1-および-X2-Y2-(窒素に結合する側がX1およびX2)として、X1およびX2がそれぞれ下記式(1x)または(2x)で示される基であり、Y1およびY2がそれぞれ下記式(1y)~(5y)から選ばれるいずれかで示される基である。X1およびX2が、それぞれ下記式(2x)で示される基の場合、Y1およびY2はそれぞれ単結合であってもよく、その場合、炭素原子間に酸素原子を有してもよい。
R 21 and R 22 , R 22 and R 25 , and R 21 and R 23 may be linked to each other to form, together with the nitrogen atom, a 5- or 6-membered heterocycle A, a heterocycle B, and a heterocycle C, respectively.
When a heterocycle A is formed, R 21 and R 22 bond to each other to form a divalent group -Q-, which is an alkylene group in which the hydrogen atom may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent, or an alkyleneoxy group.
R 22 and R 25 when heterocycle B is formed, and R 21 and R 23 when heterocycle C is formed, are bonded to divalent groups -X 1 -Y 1 - and -X 2 -Y 2 - (X 1 and X 2 are the sides bonded to the nitrogen), where X 1 and X 2 are each a group represented by the following formula (1x) or (2x), and Y 1 and Y 2 are each a group selected from the following formulas (1y) to (5y). When X 1 and X 2 are each a group represented by the following formula (2x), Y 1 and Y 2 may each be a single bond, in which case there may be an oxygen atom between the carbon atoms.
式(1x)中、4個のZは、それぞれ独立して水素原子、水酸基、炭素数1~6のアルキル基もしくはアルコキシ基、または-NR38R39(R38およびR39は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~20のアルキル基を示す)を示す。R31~R36はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1~6のアルキル基または炭素数6~10のアリール基を、R37は炭素数1~6のアルキル基または炭素数6~10のアリール基を示す。
R27、R28、R29、R31~R37、複素環を形成していない場合のR21~R23、およびR25は、これらのうちの他のいずれかと互いに結合して5員環または6員環を形成してもよい。R31とR36、R31とR37は直接結合してもよい。
複素環を形成していない場合の、R21、R22、R23およびR25は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1~20のアルキル基もしくはアルコキシ基、炭素数1~10のアシルオキシ基、炭素数6~11のアリール基、または、置換基を有していてもよく炭素原子間に酸素原子を有していてもよい炭素数7~18のアルアリール基を示す。
In formula (1x), the four Z's each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or -NR38R39 ( R38 and R39 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). R31 to R36 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R37 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
R 27 , R 28 , R 29 , R 31 to R 37 , R 21 to R 23 when not forming a heterocycle, and R 25 may be bonded to any of the others to form a 5- or 6-membered ring. R 31 and R 36 , and R 31 and R 37 may be directly bonded to each other.
When no heterocycle is formed, R 21 , R 22 , R 23 and R 25 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 11 carbon atoms, or an araryl group having 7 to 18 carbon atoms which may have a substituent and which may have an oxygen atom between the carbon atoms.
化合物(I)としては、例えば、式(I-1)~(I-3)のいずれかで示される化合物が挙げられ、樹脂への溶解性、樹脂中での耐熱性や耐光性、これを含有する樹脂層の可視光透過率の観点から、式(I-1)で示される化合物が特に好ましい。 Examples of compound (I) include compounds represented by any of formulas (I-1) to (I-3). From the viewpoints of solubility in the resin, heat resistance and light resistance in the resin, and the visible light transmittance of the resin layer containing it, the compound represented by formula (I-1) is particularly preferred.
式(I-1)~式(I-3)中の記号は、式(I)における同記号の各規定と同じであり、好ましい態様も同様である。 The symbols in formulas (I-1) to (I-3) are the same as those in formula (I), and the preferred embodiments are also the same.
化合物(I-1)において、X1としては、基(2x)が好ましく、Y1としては、単結合または基(1y)が好ましい。この場合、R31~R36としては、水素原子または炭素数1~3のアルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基がより好ましい。なお、-Y1-X1-として、具体的には、式(11-1)~(12-3)で示される2価の有機基が挙げられる。 In compound (I-1), X 1 is preferably a group (2x), and Y 1 is preferably a single bond or a group (1y). In this case, R 31 to R 36 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group. Specific examples of -Y 1 -X 1 - include divalent organic groups represented by formulas (11-1) to (12-3).
-C(CH3)2-CH(CH3)- …(11-1)
-C(CH3)2-CH2- …(11-2)
-C(CH3)2-CH(C2H5)- …(11-3)
-C(CH3)2-C(CH3)(nC3H7)- …(11-4)
-C(CH3)2-CH2-CH2- …(12-1)
-C(CH3)2-CH2-CH(CH3)- …(12-2)
-C(CH3)2-CH(CH3)-CH2- …(12-3)
-C(CH 3 ) 2 -CH(CH 3 )-...(11-1)
-C( CH3 ) 2 - CH2 -...(11-2)
-C(CH 3 ) 2 -CH(C 2 H 5 )-...(11-3)
-C( CH3 ) 2 -C( CH3 )( nC3H7 )-...( 11-4 )
-C( CH3 ) 2 - CH2 - CH2 -...(12-1)
-C(CH 3 ) 2 -CH 2 -CH(CH 3 )-...(12-2)
-C( CH3 ) 2 -CH( CH3 )-CH2 -... (12-3)
また、化合物(I-1)において、R21は、溶解性、耐熱性、さらに分光透過率曲線における可視域と近赤外域の境界付近の変化の急峻性の観点から、独立して、式(4-1)または(4-2)で示される基がより好ましい。 In addition, in the compound (I-1), from the viewpoints of solubility, heat resistance, and steepness of change in the vicinity of the boundary between the visible region and the near-infrared region in the spectral transmittance curve, R 21 is more preferably independently a group represented by formula (4-1) or (4-2).
式(4-1)および式(4-2)中、R71~R75は、独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1~4のアルキル基を示す。 In formula (4-1) and formula (4-2), R 71 to R 75 independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
化合物(I-1)において、R24は-NR27R28が好ましい。-NR27R28としては、樹脂と塗工溶媒への溶解性の観点から-NH-C(=O)-R29または-NH-SO2-R30が好ましい。 In the compound (I-1), R 24 is preferably —NR 27 R 28. —NR 27 R 28 is preferably —NH—C(═O)—R 29 or —NH—SO 2 —R 30 from the viewpoint of solubility in the resin and the coating solvent.
化合物(I-1)において、R24が-NH-C(=O)-R29の化合物を式(I-11)に示す。 In compound (I-1), a compound in which R 24 is —NH—C(═O)—R 29 is shown in formula (I-11).
R23およびR26は、独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1~6のアルキル基もしくはアルコキシ基が好ましく、いずれも水素原子がより好ましい。 R 23 and R 26 are each preferably independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom.
R29としては、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~10のアリール基、または置換基を有していてもよく、炭素原子間に酸素原子を有していてもよい炭素数7~18のアルアリール基が好ましい。置換基としては、水酸基、カルボキシ基、スルホ基、シアノ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のフロロアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のアシルオキシ基等が挙げられる。 R 29 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms which may have a substituent, or an araryl group having 7 to 18 carbon atoms which may have a substituent and which may have an oxygen atom between the carbon atoms. Examples of the substituent include a hydroxyl group, a carboxy group, a sulfo group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and an acyloxy group having 1 to 6 carbon atoms.
R29としては、直鎖状、分岐鎖状、環状の炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基で置換されてもよいフェニル基、および炭素原子間に酸素原子を有していてもよい炭素数7~18のアルアリール基から選ばれる基が好ましい。 R 29 is preferably a group selected from a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, a phenyl group which may be substituted with an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and an araryl group having 7 to 18 carbon atoms which may have an oxygen atom between the carbon atoms.
R29としては、独立して1つ以上の水素原子が水酸基、カルボキシ基、スルホ基、またはシアノ基で置換されていてもよく、炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでよい、少なくとも1以上の分岐を有する炭素数5~25の炭化水素基である基も好ましく使用できる。 As R 29 , a group which is a hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms and at least one branch, in which one or more hydrogen atoms may be independently substituted with a hydroxyl group, a carboxy group, a sulfo group, or a cyano group, and which may contain an unsaturated bond, an oxygen atom, or a saturated or unsaturated ring structure between carbon atoms, can also be preferably used.
化合物(I-11)としては、より具体的には以下の表に示す化合物が挙げられる。また、以下の表に示す化合物は、スクアリリウム骨格の左右において各記号の意味は同一である。 More specifically, examples of compound (I-11) include the compounds shown in the table below. In addition, in the compounds shown in the table below, the meanings of the symbols on the left and right of the squarylium skeleton are the same.
化合物(I-11)としては、これらの中でも、可視光域の透過性、樹脂への溶解性の点から、化合物(I-11-11)~(I-11-15)、(I-11-26)~(I-11-30)等が好ましい。 Among these, compounds (I-11-11) to (I-11-15) and (I-11-26) to (I-11-30) are preferred as compound (I-11) from the viewpoints of transparency in the visible light range and solubility in resin.
化合物(I-1)において、R24が-NH-SO2-R30の化合物を式(I-12)に示す。 In compound (I-1), a compound in which R 24 is —NH—SO 2 —R 30 is shown in formula (I-12).
R23およびR26は、独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1~6のアルキル基もしくはアルコキシ基が好ましく、いずれも水素原子がより好ましい。 R 23 and R 26 are each preferably independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom.
R30は耐光性の点から、独立して、分岐を有してもよい炭素数1~12のアルキル基もしくはアルコキシ基、または不飽和の環構造を有する炭素数6~16の炭化水素基が好ましい。不飽和の環構造としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、フラン、ベンゾフラン等が挙げられる。R30は、独立して、分岐を有してもよい炭素数1~12のアルキル基もしくはアルコキシ基がより好ましい。なお、R30を示す各基において、水素原子の一部または全部がハロゲン原子、特にはフッ素原子に置換されていてもよい。 From the viewpoint of light resistance, R 30 is preferably an alkyl group or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, which may be branched, or a hydrocarbon group having 6 to 16 carbon atoms and an unsaturated ring structure. Examples of the unsaturated ring structure include benzene, toluene, xylene, furan, and benzofuran. R 30 is more preferably an alkyl group or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, which may be branched. In each group represented by R 30 , some or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms, particularly fluorine atoms.
化合物(I-12)としては、より具体的には以下の表に示す化合物が挙げられる。また、以下の表に示す化合物は、スクアリリウム骨格の左右において各記号の意味は同一である。 More specifically, examples of compound (I-12) include the compounds shown in the table below. In addition, in the compounds shown in the table below, the meanings of the symbols on the left and right of the squarylium skeleton are the same.
化合物(I-12)としては、これらの中でも、可視光域の透過性、樹脂への溶解性の点から、化合物(I-12-11)~(I-12-15)、(I-12-26)~(I-12-30)等が好ましい。 Among these, compounds (I-12-11) to (I-12-15) and (I-12-26) to (I-12-30) are preferred as compound (I-12) from the viewpoints of transparency in the visible light range and solubility in resins.
<スクアリリウム化合物(II)> <Squarylium compound (II)>
ただし、上記式中の記号は以下のとおりである。
環Zは、それぞれ独立して、ヘテロ原子を環中に0~3個有する5員環または6員環であり、環Zが有する水素原子は置換されていてもよい。
R1とR2、R2とR3、およびR1と環Zを構成する炭素原子またはヘテロ原子は、互いに連結して窒素原子とともにそれぞれヘテロ環A1、ヘテロ環B1およびヘテロ環C1を形成していてもよく、その場合、ヘテロ環A1、ヘテロ環B1およびヘテロ環C1が有する水素原子は置換されていてもよい。ヘテロ環を形成していない場合のR1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、または、炭素原子間に不飽和結合、ヘテロ原子、飽和もしくは不飽和の環構造を含んでよく、置換基を有してもよい炭化水素基を示す。R4およびヘテロ環を形成していない場合のR3は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、または炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよく、置換基を有してもよいアルキル基もしくはアルコキシ基を示す。
Here, the symbols in the above formula are as follows:
Each ring Z is independently a 5- or 6-membered ring having 0 to 3 heteroatoms in the ring, and the hydrogen atoms in ring Z may be substituted.
R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , and R 1 and the carbon atom or hetero atom constituting ring Z may be linked together to form heterocycle A1, heterocycle B1, and heterocycle C1, respectively, together with the nitrogen atom, in which case the hydrogen atoms in heterocycle A1, heterocycle B1, and heterocycle C1 may be substituted. When no heterocycle is formed, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group that may contain an unsaturated bond, a heteroatom, or a saturated or unsaturated ring structure between carbon atoms and may have a substituent. When no heterocycle is formed, R 4 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group or alkoxy group that may contain a heteroatom between carbon atoms and may have a substituent.
化合物(II)としては、例えば、式(II-1)~(II-3)のいずれかで示される化合物が挙げられ、樹脂への溶解性、樹脂中での可視光透過性の観点から、式(II-3)で示される化合物が特に好ましい。 Examples of compound (II) include compounds represented by any of formulas (II-1) to (II-3), and from the viewpoints of solubility in the resin and visible light transmittance in the resin, the compound represented by formula (II-3) is particularly preferred.
式(II-1)、式(II-2)中、R1およびR2は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、または、置換基を有してもよい炭素数1~15のアルキル基を示し、R3~R6はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、または、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基を示す。 In formula (II-1) and formula (II-2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms which may have a substituent, and R 3 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.
式(II-3)中、R1、R4、およびR9~R12は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、または、置換基を有してもよい炭素数1~15のアルキル基を示し、R7およびR8はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、または、置換基を有してもよい炭素数1~5のアルキル基を示す。 In formula (II-3), R 1 , R 4 , and R 9 to R 12 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally substituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
化合物(II-1)および化合物(II-2)におけるR1およびR2は、樹脂への溶解性、可視光透過性等の観点から、独立して、炭素数1~15のアルキル基が好ましく、炭素数7~15のアルキル基がより好ましく、R1とR2の少なくとも一方が、炭素数7~15の分岐鎖を有するアルキル基がさらに好ましく、R1とR2の両方が炭素数8~15の分岐鎖を有するアルキル基が特に好ましい。 In compound (II-1) and compound (II-2), from the viewpoints of solubility in resin, visible light transmittance, and the like, R 1 and R 2 are preferably independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 7 to 15 carbon atoms, further preferably at least one of R 1 and R 2 is an alkyl group having a branched chain having 7 to 15 carbon atoms, and particularly preferably both of R 1 and R 2 are alkyl groups having a branched chain having 8 to 15 carbon atoms.
化合物(II-3)におけるR1は、透明樹脂への溶解性、可視光透過性等の観点から、独立して、炭素数1~15のアルキル基が好ましく、炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、エチル基、イソプロピル基が特に好ましい。 In the compound (II-3), from the viewpoints of solubility in a transparent resin, visible light transmittance, and the like, R 1 is preferably independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably an ethyl group or an isopropyl group.
R4は、可視光透過性、合成容易性の観点から、水素原子、ハロゲン原子が好ましく、水素原子が特に好ましい。
R7およびR8は、独立して、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1~5のアルキル基が好ましく、水素原子、ハロゲン原子、メチル基がより好ましい。
From the viewpoints of visible light transmittance and ease of synthesis, R 4 is preferably a hydrogen atom or a halogen atom, and particularly preferably a hydrogen atom.
R 7 and R 8 are each preferably a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, and more preferably a hydrogen atom, a halogen atom, or a methyl group.
R9~R12は、独立して、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1~5のアルキル基が好ましい。
-CR9R10-CR11R12-として、下記基(13-1)~(13-5)で示される2価の有機基が挙げられる。
-CH(CH3)-C(CH3)2- …(13-1)
-C(CH3)2-CH(CH3)- …(13-2)
-C(CH3)2-CH2- …(13-3)
-C(CH3)2-CH(C2H5)- …(13-4)
-CH(CH3)-C(CH3)(CH2-CH(CH3)2)-…(13-5)
R 9 to R 12 are preferably each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may be substituted by a halogen atom.
Examples of —CR 9 R 10 —CR 11 R 12 — include divalent organic groups represented by the following groups (13-1) to (13-5).
-CH( CH3 )-C( CH3 ) 2 -...(13-1)
-C(CH 3 ) 2 -CH(CH 3 )-...(13-2)
-C( CH3 ) 2 - CH2 -...(13-3)
-C(CH 3 ) 2 -CH(C 2 H 5 )-...(13-4)
-CH( CH3 )-C( CH3 )( CH2 -CH( CH3 ) 2 )-...(13-5)
化合物(II-3)としては、より具体的には以下の表に示す化合物が挙げられる。また、以下の表に示す化合物は、スクアリリウム骨格の左右において各記号の意味は同一である。 More specifically, examples of compound (II-3) include the compounds shown in the table below. In addition, in the compounds shown in the table below, the meanings of the symbols on the left and right of the squarylium skeleton are the same.
化合物(I)~(II)は、それぞれ公知の方法で製造できる。化合物(I)については、米国特許第5,543,086号明細書、米国特許出願公開第2014/0061505号明細書、国際公開第2014/088063号に記載された方法で製造可能である。化合物(II)については、国際公開第2017/135359号に記載された方法で製造可能である。 Compounds (I) to (II) can each be produced by a known method. Compound (I) can be produced by the method described in U.S. Pat. No. 5,543,086, U.S. Patent Application Publication No. 2014/0061505, and WO 2014/088063. Compound (II) can be produced by the method described in WO 2017/135359.
<シアニン化合物>
シアニン化合物は、下記式(III)、または式(IV)で示される化合物であることが好ましい。
<Cyanine Compound>
The cyanine compound is preferably a compound represented by the following formula (III) or formula (IV).
<シアニン化合物(III)、(IV)> <Cyanine compounds (III) and (IV)>
ただし、上記式中の記号は以下のとおりである。
R101~R109およびR121~R131は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1~15のアルキル基、または、炭素数5~20のアリール基を示す。R110~R114およびR132~R136は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~15のアルキル基を示す。
X-は一価のアニオンを示す。
n1およびn2は0または1である。-(CH2)n1-を含む炭素環、および、-(CH2)n2-を含む炭素環に結合する水素原子はハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1~15のアルキル基または炭素数5~20のアリール基で置換されていてもよい。
Here, the symbols in the above formula are as follows:
R 101 to R 109 and R 121 to R 131 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms which may have a substituent, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms. R 110 to R 114 and R 132 to R 136 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
X − represents a monovalent anion.
n1 and n2 are 0 or 1. A hydrogen atom bonded to the carbocycle containing -(CH 2 ) n1 - and the carbocycle containing -(CH 2 ) n2 - may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms which may have a substituent, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms.
上記において、アルキル基(アルコキシ基が有するアルキル基を含む)は直鎖であってもよく、分岐構造や飽和環構造を含んでもよい。アリール基は芳香族化合物が有する芳香環、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル、フラン環、チオフェン環、ピロール環等を構成する炭素原子を介して結合する基をいう。置換基を有してもよい炭素数1~15のアルキル基もしくはアルコキシ基、または、炭素数5~20のアリール基における置換基としては、ハロゲン原子および炭素数1~10のアルコキシ基が挙げられる。 In the above, the alkyl group (including the alkyl group of the alkoxy group) may be linear or may have a branched structure or a saturated ring structure. The aryl group refers to a group that bonds via a carbon atom that constitutes an aromatic ring of an aromatic compound, such as a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl, a furan ring, a thiophene ring, or a pyrrole ring. Examples of the substituents in the alkyl group or alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, which may have a substituent, or the aryl group having 5 to 20 carbon atoms, include halogen atoms and alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms.
式(III)、式(IV)において、R101およびR121は、炭素数1~15のアルキル基、または炭素数5~20のアリール基が好ましく、樹脂中で高い可視光透過率を維持する観点から分岐を有する炭素数1~15のアルキル基がより好ましい。 In formula (III) and formula (IV), R 101 and R 121 are preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms, and more preferably a branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms from the viewpoint of maintaining a high visible light transmittance in the resin.
式(III)、式(IV)において、R102~R105、R108、R109、R122~R127、R130およびR131はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~15のアルキル基もしくはアルコキシ基、または炭素数5~20のアリール基が好ましく、高い可視光透過率が得られる観点から水素原子がより好ましい。 In formula (III) and formula (IV), R 102 to R 105 , R 108 , R 109 , R 122 to R 127 , R 130 and R 131 each independently represent preferably a hydrogen atom, an alkyl or alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom from the viewpoint of obtaining a high visible light transmittance.
式(III)、式(IV)において、R110~R114およびR132~R136はそれぞれ独立に水素原子、または炭素数1~15のアルキル基が好ましく、高い可視光透過率が得られる観点から水素原子がより好ましい。 In formulae (III) and (IV), R 110 to R 114 and R 132 to R 136 each independently preferably represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom from the viewpoint of obtaining a high visible light transmittance.
R106、R107、R128およびR129は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~15のアルキル基、または炭素数5~20のアリール基(鎖状、環状、分岐状のアルキル基を含んでもよい)が好ましく、水素原子、または炭素数1~15のアルキル基がより好ましい。また、R106とR107、R128とR129は、同じ基が好ましい。 R 106 , R 107 , R 128 and R 129 are each independently preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms (which may include a linear, cyclic or branched alkyl group), more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms. It is also preferable that R 106 and R 107 , and R 128 and R 129 are the same group.
X-としては、I-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、式(X1)、および(X2)で示されるアニオン等が挙げられ、好ましくは、BF4 -、またはPF6 -である。 Examples of X − include I − , BF 4 − , PF 6 − , ClO 4 − , and anions represented by the formulae (X1) and (X2), and preferably BF 4 − or PF 6 − .
以下の説明において、化合物(III)における、R101~R114を除く部分を骨格(III)ともいう。化合物(IV)においても同様である。 In the following explanation, the portion of compound (III) excluding R 101 to R 114 is also referred to as skeleton (III), and the same applies to compound (IV).
式(III)において、n1が1の化合物を下式(III-1)に、n1が0の化合物を下式(III-2)に示す。 In formula (III), compounds where n1 is 1 are shown in formula (III-1) below, and compounds where n1 is 0 are shown in formula (III-2) below.
式(III-1)および式(III-2)において、R101~R114およびX-は、式(III)の場合と同様である。R115~R120は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1~15のアルキル基もしくはアルコキシ基、または、炭素数5~20のアリール基を示す。R115~R120はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~15のアルキル基、または炭素数5~20のアリール基(鎖状、環状、分岐状のアルキル基を含んでもよい)が好ましく、水素原子、または炭素数1~15のアルキル基がより好ましい。また、R115~R120は、同じ基であることが好ましい。 In formula (III-1) and formula (III-2), R 101 to R 114 and X - are the same as in formula (III). R 115 to R 120 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms which may have a substituent, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms. R 115 to R 120 each independently represent preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms (which may include a linear, cyclic, or branched alkyl group), more preferably a hydrogen atom, or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms. In addition, R 115 to R 120 are preferably the same group.
式(IV)において、n2が1の化合物を下式(IV-1)に、n2が0の化合物を下式(IV-2)に示す。 In formula (IV), compounds where n2 is 1 are shown in formula (IV-1) below, and compounds where n2 is 0 are shown in formula (IV-2) below.
式(IV-1)および式(IV-2)において、R121~R136およびX-は、式(IV)の場合と同様である。R137~R142は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1~15のアルキル基もしくはアルコキシ基、または、炭素数5~20のアリール基を示す。R137~R142はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~15のアルキル基、または炭素数5~20のアリール基(鎖状、環状、分岐状のアルキル基を含んでもよい)が好ましく、水素原子、または炭素数1~15のアルキル基がより好ましい。また、R137~R142は、同じ基であることが好ましい。 In formula (IV-1) and formula (IV-2), R 121 to R 136 and X - are the same as in formula (IV). R 137 to R 142 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms which may have a substituent, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms. R 137 to R 142 each independently represent preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms (which may include a linear, cyclic, or branched alkyl group), more preferably a hydrogen atom, or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms. In addition, it is preferable that R 137 to R 142 are the same group.
式(III-1)、式(III-2)、式(IV-1)、式(IV-2)でそれぞれ示される化合物としては、より具体的には、それぞれ、各骨格に結合する原子または基が、以下の表に示される原子または基である化合物が挙げられる。下記表に示す全ての化合物において、R101~R109は式の左右で全て同一である。下記表に示す全ての化合物において、R121~R131は式の左右で同一である。 More specifically, the compounds represented by formula (III-1), formula (III-2), formula (IV-1), and formula (IV-2) each include compounds in which an atom or group bonded to each skeleton is an atom or group shown in the table below. In all compounds shown in the table below, R 101 to R 109 are all the same on the left and right sides of the formula. In all compounds shown in the table below, R 121 to R 131 are the same on the left and right sides of the formula.
下記表におけるR110-R114および下記表におけるR132-R136は、各式の中央のベンゼン環に結合する原子または基を示し、5個全てが水素原子の場合「H」と記載した。R110-R114のうち、いずれかが置換基であり、それ以外が水素原子の場合、置換基である符号と置換基の組合せのみを記載した。例えば、「R112-C(CH3)3」の記載はR112が-C(CH3)3であり、それ以外は水素原子であることを示す。R132-R136についても同様である。 R 110 -R 114 in the table below and R 132 -R 136 in the table below indicate atoms or groups bonded to the central benzene ring of each formula, and when all five are hydrogen atoms, it is written as "H". When any one of R 110 -R 114 is a substituent and the rest are hydrogen atoms, only the combination of the symbol that is the substituent and the substituent is written. For example, the description "R 112 -C(CH 3 ) 3 " indicates that R 112 is -C(CH 3 ) 3 and the rest are hydrogen atoms. The same applies to R 132 -R 136 .
表4におけるR115-R120および表6におけるR137-R142は、式(III-1)、式(IV-1)における中央のシクロヘキサン環に結合する原子または基を示し、6個全てが水素原子の場合「H」と記載した。R115-R120のうち、いずれかが置換基であり、それ以外が水素原子の場合、置換基である符号と置換基の組合せのみを記載した。R137-R142についても同様である。 R 115 -R 120 in Table 4 and R 137 -R 142 in Table 6 represent atoms or groups bonded to the central cyclohexane ring in formula (III-1) and formula (IV-1), and when all six are hydrogen atoms, they are represented as "H". When any one of R 115 -R 120 is a substituent and the rest are hydrogen atoms, only the combination of the symbol representing the substituent and the substituent is represented. The same applies to R 137 -R 142 .
表5におけるR115-R118および表7におけるR137-R140は、式(III-2)、式(IV-2)における中央のシクロペンタン環に結合する原子または基を示し、4個全てが水素原子の場合「H」と記載した。R115-R118のうち、いずれかが置換基であり、それ以外が水素原子の場合、置換基である符号と置換基の組合せのみを記載した。R137-R140についても同様である。 R 115 -R 118 in Table 5 and R 137 -R 140 in Table 7 represent atoms or groups bonded to the central cyclopentane ring in formula (III-2) and formula (IV-2), and when all four are hydrogen atoms, they are represented as "H". When any one of R 115 -R 118 is a substituent and the rest are hydrogen atoms, only the combination of the symbol representing the substituent and the substituent is represented. The same applies to R 137 -R 140 .
下記表には、X-を示さないが、いずれの化合物においてもX-はBF4 -またはPF6 -である。 In the following table, X - is not shown, but in all the compounds, X - is BF 4 - or PF 6 - .
化合物(III-1)としては、これらの中でも、可視光域の透過性、樹脂への溶解性の点から、化合物(III-1-1)~(III-1-5)等が好ましい。 Among these, compounds (III-1-1) to (III-1-5) are preferred as compound (III-1) in terms of transparency in the visible light range and solubility in resin.
化合物(III-2)としては、これらの中でも、可視光域の透過性、樹脂への溶解性の点から、化合物(III-2-1)~(III-2-5)等が好ましい。 Among these, compounds (III-2-1) to (III-2-5) are preferred as compound (III-2) in terms of transparency in the visible light range and solubility in resin.
化合物(IV-1)としては、これらの中でも、可視光域の透過性、樹脂への溶解性の点から、化合物(IV-1-1)~(IV-1-5)等が好ましい。 Among these, compounds (IV-1-1) to (IV-1-5) are preferred as compound (IV-1) in terms of transparency in the visible light range and solubility in resin.
化合物(IV-2)としては、これらの中でも、可視光域の透過性、樹脂への溶解性の点から、化合物(IV-2-1)~(IV-2-5)等が好ましい。 Among these, compounds (IV-2-1) to (IV-2-5) are preferred as compound (IV-2) in terms of transparency in the visible light range and solubility in resin.
化合物(III)と化合物(IV)においては、上記のとおり骨格が異なり、それにより、吸収極大の波長領域が異なる。化合物(III)においては、骨格に結合する原子や基の種類や組み合わせにもよるが、最大吸収波長が概ね760~830nmの波長領域にある。化合物(IV)においては、骨格に結合する原子や基の種類や組み合わせにもよるが、最大吸収波長が概ね800~900nmの波長領域にある。 As described above, compound (III) and compound (IV) have different skeletons, which results in different wavelength regions of maximum absorption. In compound (III), the maximum absorption wavelength is in the wavelength region of approximately 760 to 830 nm, depending on the types and combinations of atoms and groups bonded to the skeleton. In compound (IV), the maximum absorption wavelength is in the wavelength region of approximately 800 to 900 nm, depending on the types and combinations of atoms and groups bonded to the skeleton.
さらに、化合物(III)においては、骨格のn1が1の場合とn1が0の場合で最大吸収波長が異なる。骨格に結合する原子や基の種類や組み合わせにもよるが、n1が1の場合、最大吸収波長が概ね760~800nmの波長領域にあり、n1が0の場合、最大吸収波長が概ね800~830nmの波長領域にある。 Furthermore, in compound (III), the maximum absorption wavelength differs when n1 of the skeleton is 1 from when n1 is 0. Although it depends on the types and combinations of atoms and groups bonded to the skeleton, when n1 is 1, the maximum absorption wavelength is in the wavelength region of approximately 760 to 800 nm, and when n1 is 0, the maximum absorption wavelength is in the wavelength region of approximately 800 to 830 nm.
同様に、化合物(IV)においても、n2が1の場合とn2が0の場合で最大吸収波長が異なる。骨格(IV-1)に結合する原子や基の種類や組み合わせにもよるが、n2が1の場合、最大吸収波長が概ね800~830nmの波長領域にあり、n2が0の場合、最大吸収波長が概ね830~900nmの波長領域にある。 Similarly, in compound (IV), the maximum absorption wavelength differs when n2 is 1 from when n2 is 0. Although it depends on the types and combinations of atoms and groups bonded to skeleton (IV-1), when n2 is 1, the maximum absorption wavelength is in the wavelength region of approximately 800 to 830 nm, and when n2 is 0, the maximum absorption wavelength is in the wavelength region of approximately 830 to 900 nm.
化合物(III)、化合物(IV)は、例えば、Dyes and pigments 73(2007) 344-352やJ.Heterocyclic chem,42,959(2005)に記載された方法で製造可能である。 Compounds (III) and (IV) can be produced, for example, by the methods described in Dyes and Pigments 73 (2007) 344-352 and J. Heterocyclic Chem, 42, 959 (2005).
<スクアリリウム化合物(V)> <Squarylium compounds (V)>
式(V)中、R51~R54は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アルキル基、アリール基またはアルアリール基である。
アルキル基、アリール基またはアルアリール基は、置換基を有してもよい。
また、アルキル基、アリール基またはアルアリール基は、炭素-炭素原子間に不飽和結合、酸素原子、エステル結合、アミド結合、もしくはチオアミド結合を含んでよい。
さらに、アルキル基、アリール基またはアルアリール基は、チオフェン環と結合する末端に酸素原子、エステル結合、アミド結合、もしくはチオアミド結合を有してもよい。
R51とR52、R52とR53、および、R53とR54は、それぞれ互いに連結して単環または2~4の環が縮環した多環を形成してもよく、その場合、該環に結合する水素原子は置換基で置換されていてもよい。
In formula (V), R 51 to R 54 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, an aryl group or an araryl group.
The alkyl group, aryl group or araryl group may have a substituent.
In addition, the alkyl group, aryl group, or araryl group may contain an unsaturated bond, an oxygen atom, an ester bond, an amide bond, or a thioamide bond between carbon atoms.
Furthermore, the alkyl group, aryl group, or araryl group may have an oxygen atom, an ester bond, an amide bond, or a thioamide bond at the end bonding to the thiophene ring.
R 51 and R 52 , R 52 and R 53 , and R 53 and R 54 may be linked to each other to form a monocycle or a polycycle having 2 to 4 condensed rings, in which case a hydrogen atom bonded to the ring may be substituted with a substituent.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子および塩素原子が好ましい。 Halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, iodine atoms, etc., with fluorine atoms and chlorine atoms being preferred.
R51~R54がアルキル基の場合、炭素数は1~20が好ましく、1~15がより好ましく、1~12がさらに好ましい。
R51~R54がアリール基の場合、炭素数は4~20が好ましく、4~17がより好ましく、4~14がさらに好ましい。
R51~R54がアルアリール基の場合、炭素数は5~20が好ましく、5~18がより好ましく、5~15がさらに好ましい。
R51~R54が置換基を有する場合、上記炭素数には置換基の炭素数が含まれる。
When R 51 to R 54 are each an alkyl group, the alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably has 1 to 15 carbon atoms, and further preferably has 1 to 12 carbon atoms.
When R 51 to R 54 are each an aryl group, the aryl group preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably has 4 to 17 carbon atoms, and further preferably has 4 to 14 carbon atoms.
When R 51 to R 54 are each an araryl group, the group preferably has 5 to 20 carbon atoms, more preferably 5 to 18 carbon atoms, and even more preferably 5 to 15 carbon atoms.
When R 51 to R 54 have a substituent, the above carbon number includes the carbon number of the substituent.
R51~R54における置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、スルホ基、シアノ基、アミノ基、N-置換アミノ基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、N-置換カルバモイル基、イミド基、炭素数1~10のアルコキシ基が挙げられる。R51~R54がアリール基またはアルアリール基の場合、置換基は、芳香環に結合する水素原子またはこれらが有するアルキル基の水素原子を置換する基であり、上記置換基の他にさらにアリール基を含む。 Examples of the substituents in R 51 to R 54 include halogen atoms, hydroxyl groups, carboxy groups, sulfo groups, cyano groups, amino groups, N-substituted amino groups, nitro groups, alkoxycarbonyl groups, carbamoyl groups, N-substituted carbamoyl groups, imido groups, and alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms. When R 51 to R 54 are aryl groups or araryl groups, the substituents are hydrogen atoms bonded to the aromatic ring or groups substituting hydrogen atoms of the alkyl groups contained therein, and further include aryl groups in addition to the above-mentioned substituents.
R51とR52、R52とR53、および、R53とR54は、それぞれ互いに連結して単環または2~4の環が縮環した多環を形成してもよく、その場合、該環に結合する水素原子は置換基で置換されていてもよい。 R 51 and R 52 , R 52 and R 53 , and R 53 and R 54 may be linked to each other to form a monocycle or a polycycle having 2 to 4 condensed rings, in which case a hydrogen atom bonded to the ring may be substituted with a substituent.
R52とR53が連結した場合、スクアリリウム化合物(V)は、2個のチオフェン環の間に環が形成されて少なくとも3つの環が縮環した構造を含む。R52とR53が連結して形成される環に結合する水素原子は置換基で置換されていてもよい。
R52とR53が連結した環に結合する水素原子を置換する置換基としては、R51~R54における置換基と同様の基、および、置換基を有してもよいフェニル基が挙げられる。フェニル基が有する置換基としてはR51~R54における置換基と同様の基が挙げられる。
When R 52 and R 53 are linked together, the squarylium compound (V) has a structure in which a ring is formed between two thiophene rings to form at least three condensed rings. A hydrogen atom bonded to the ring formed by linking R 52 and R 53 may be substituted with a substituent.
Examples of the substituent that replaces the hydrogen atom bonded to the ring formed by connecting R 52 and R 53 include the same groups as the substituents in R 51 to R 54 , and a phenyl group which may have a substituent. Examples of the substituent in the phenyl group include the same groups as the substituents in R 51 to R 54 .
R55およびR56は、それぞれ独立して、置換基を有してもよく炭素-炭素原子間に不飽和結合、酸素原子もしくは窒素原子を含んでよいアルキル基、またはアルアリール基である。または、R55およびR56は、互いに連結して窒素原子とともに員数が5~10のシクロヘテロ環を形成してもよく、その場合、該環に結合する水素原子は置換基で置換されていてもよい。 R 55 and R 56 are each independently an alkyl group or an araryl group which may have a substituent and which may contain an unsaturated bond between carbon atoms, an oxygen atom or a nitrogen atom, or R 55 and R 56 may be linked together to form a cycloheterocycle having 5 to 10 members together with the nitrogen atom, in which case a hydrogen atom bonded to the ring may be substituted with a substituent.
R55およびR56における置換基としては、R51~R54における置換基と同様の置換基が挙げられる。R55およびR56がアルアリール基の場合、これらが有するアルキル基はさらにアリール基で置換されていてもよい。 Examples of the substituents in R 55 and R 56 include the same substituents as those in R 51 to R 54. When R 55 and R 56 are araryl groups, the alkyl groups contained therein may be further substituted with an aryl group.
R55およびR56が、アルキル基の場合、炭素数は1~20が好ましく、1~12がより好ましく、1~10がさらに好ましい。R55およびR56は、可視光透過性や、樹脂および溶媒への溶解性の観点からは、炭素-炭素原子間に酸素原子を含んでよい炭素数3~20の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基が好ましい。アルキル基の炭素数は、直鎖状の場合、3~12がより好ましく、分岐鎖状の場合、3~10がより好ましく、環状の場合、5~10がより好ましい。R15およびR16が置換基を有する場合、上記炭素数には置換基の炭素数が含まれる。
R55およびR56は、例えば、基(1a)~(15a)から選ばれる基がさらに好ましく、基(1a)が特に好ましい。
When R 55 and R 56 are an alkyl group, the number of carbon atoms is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 12, and even more preferably 1 to 10. From the viewpoint of visible light transmittance and solubility in resins and solvents, R 55 and R 56 are preferably linear, branched, or cyclic alkyl groups having 3 to 20 carbon atoms and which may contain an oxygen atom between the carbon-carbon atoms. The number of carbon atoms in the alkyl group is more preferably 3 to 12 in the case of a linear group, more preferably 3 to 10 in the case of a branched group, and more preferably 5 to 10 in the case of a cyclic group. When R 15 and R 16 have a substituent, the number of carbon atoms in the substituent is included in the number of carbon atoms in the above-mentioned carbon group.
R 55 and R 56 are, for example, more preferably a group selected from groups (1a) to (15a), and particularly preferably group (1a).
R55およびR56は、互いに連結して窒素原子とともに員数が5~10のシクロヘテロ環を形成していてもよい。シクロヘテロ環は環構成元素として窒素原子以外に酸素原子を含んでいてもよい。シクロヘテロ環の員数は5または6が好ましく、5が特に好ましい。シクロヘテロ環に結合する水素原子が置換されている場合、水素原子を置換する置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1~10のアルキル基、またはアルコキシ基、炭素数6~20のアリール基もしくは炭素数7~20のアルアリール基が挙げられる。 R 55 and R 56 may be linked together to form a cyclohetero ring having 5 to 10 members together with the nitrogen atom. The cyclohetero ring may contain an oxygen atom in addition to the nitrogen atom as a ring-constituting element. The number of members of the cyclohetero ring is preferably 5 or 6, and particularly preferably 5. When a hydrogen atom bonded to the cyclohetero ring is substituted, examples of the substituent substituting the hydrogen atom include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 7 to 20 carbon atoms.
R55およびR56が結合した2価の基を-Q-で示した場合、-Q-として具体的には以下の基(11)~(14)が挙げられる。 When the divalent group to which R 55 and R 56 are bonded is represented by -Q-, specific examples of -Q- include the following groups (11) to (14).
-(CH2)4- …(11)
-(CH2)5- …(12)
-C(CH3)2(CH2)2C(CH3)2- …(13)
-C(CH3)2(CH2)3C(CH3)2- …(14)
-( CH2 ) 4 -...(11)
-( CH2 ) 5 -...(12)
-C( CH3 ) 2 ( CH2 ) 2C ( CH3 ) 2 -...(13)
-C( CH3 ) 2 ( CH2 ) 3C ( CH3 ) 2 -...(14)
スクアリリウム化合物(V)としては、例えば、以下の式(V-1)で示される化合物または、式(V-2)で示される化合物が好ましい。スクアリリウム化合物(V-1)は、スクアリリウム化合物(V)において、R52とR53が連結してシクロペンタジチオフェン環を形成してなる化合物である。スクアリリウム化合物(V-2)は、スクアリリウム化合物(V)において、R52とR53が連結せず、2個のチオフェン環が結合した構造を含む化合物である。 As the squarylium compound (V), for example, a compound represented by the following formula (V-1) or a compound represented by the following formula (V-2) is preferable. The squarylium compound (V-1) is a squarylium compound (V) in which R 52 and R 53 are linked to form a cyclopentadithiophene ring. The squarylium compound (V-2) is a squarylium compound (V) in which R 52 and R 53 are not linked to each other and which includes a structure in which two thiophene rings are bonded.
R51、R54、R55およびR56は、式(V)におけるR51、R54、R55およびR56と好ましい態様も含めて同様である。
R52bおよびR53bは、互いに連結して環を形成しない点を除き、式(V)におけるR52およびR53と好ましい態様も含めて同様である。
R 51 , R 54 , R 55 and R 56 are the same as R 51 , R 54 , R 55 and R 56 in formula (V), including preferred embodiments thereof.
R 52b and R 53b are the same as R 52 and R 53 in formula (V), including preferred embodiments, except that they are not linked to each other to form a ring.
R52aおよびR53aは、可視光透過性や、耐光性や、樹脂および溶媒への溶解性の観点からは、炭素-炭素原子間に酸素原子を含んでよい炭素数1~20の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基が好ましい。アルキル基の炭素数は、直鎖状の場合、1~12がより好ましく、分岐鎖状の場合、3~10がより好ましく、環状の場合、5~10がより好ましい。R52aおよびR53aは、例えば、基(1a)~(15a)から選ばれる基がさらに好ましく、基(1a)または、基(3a)または、基(9a)が特に好ましい。 From the viewpoints of visible light transmittance, light resistance, and solubility in resins and solvents, R 52a and R 53a are preferably linear, branched, or cyclic alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms and which may contain an oxygen atom between the carbon atoms. The number of carbon atoms in the alkyl group is more preferably 1 to 12 in the case of a linear group, more preferably 3 to 10 in the case of a branched group, and more preferably 5 to 10 in the case of a cyclic group. R 52a and R 53a are more preferably groups selected from groups (1a) to (15a), for example, and particularly preferably group (1a), group (3a), or group (9a).
R52aおよびR53aは、可視光域の透過率、耐光性の観点からは、1~5個の置換基を有してもよいフェニル基または、1~7個の置換基を有してもよいナフチル基または、炭素数1~10のアルキル基が好ましい。フェニル基およびナフチル基の置換基としては、炭素-炭素原子間に不飽和結合または酸素原子を含んでよい炭素数1~12のアルキル基、もしくはアルコキシ基、またはアルキルアミノ基(アルキル基の炭素数は1~12)が挙げられ、特に、メチル基、ターシャリーブチル基、ジメチルアミノ基、メトキシ基等が好ましい。フェニル基およびナフチル基は、非置換または、水素原子が1~3個置換されているのが好ましい。 From the viewpoint of transmittance in the visible light region and light resistance, R 52a and R 53a are preferably a phenyl group which may have 1 to 5 substituents, a naphthyl group which may have 1 to 7 substituents, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the substituents of the phenyl group and naphthyl group include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, which may contain an unsaturated bond or an oxygen atom between the carbon-carbon atom, an alkoxy group, or an alkylamino group (the alkyl group has 1 to 12 carbon atoms), and in particular, a methyl group, a tertiary butyl group, a dimethylamino group, a methoxy group, etc. are preferred. The phenyl group and naphthyl group are preferably unsubstituted or substituted with 1 to 3 hydrogen atoms.
1~5個の置換基を有してもよいフェニル基として、具体的には、基(P1)~(P9)が挙げられる。 Specific examples of phenyl groups that may have 1 to 5 substituents include groups (P1) to (P9).
1~7個の置換基を有してもよいナフチル基として、具体的には、基(N1)~(N9)が挙げられる。 Specific examples of naphthyl groups that may have 1 to 7 substituents include groups (N1) to (N9).
化合物(V-1)としては、より具体的には以下の表に示す化合物が挙げられる。また、以下の表に示す化合物は、スクアリリウム骨格の左右において各記号の意味は同一である。 More specifically, examples of compound (V-1) include the compounds shown in the table below. In addition, in the compounds shown in the table below, the meanings of the symbols on the left and right of the squarylium skeleton are the same.
化合物(V-1)としては、これらの中でも、可視光域の透過性、樹脂への溶解性の点から、化合物(V-1―5)、(V-1―12)等が好ましい。 Among these, compounds (V-1-5), (V-1-12), etc. are preferred as compound (V-1) in terms of transparency in the visible light range and solubility in resin.
化合物(V-2)としては、より具体的には以下の表に示す化合物が挙げられる。また、以下の表に示す化合物は、スクアリリウム骨格の左右において各記号の意味は同一である。 More specifically, examples of compound (V-2) include the compounds shown in the table below. In addition, in the compounds shown in the table below, the meanings of the symbols on the left and right of the squarylium skeleton are the same.
スクアリリウム化合物(V)は、公知の方法で製造できる。例えば国際公開第2019/230660号に記載された方法で製造可能である。 The squarylium compound (V) can be produced by a known method. For example, it can be produced by the method described in WO 2019/230660.
<イモニウム化合物>
イモニウム化合物は、下記式(A1)、または式(A2)で示される化合物であることが好ましい。
<Imonium compounds>
The immonium compound is preferably a compound represented by the following formula (A1) or formula (A2).
式(A1)および(A2)中の記号は以下のとおりである。
R201~R206およびR221~R226はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、スルホ基、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、リン酸基、炭素原子間に酸素原子を有してもよく、置換されていてもよい炭素数1~20のアルキル基もしくはアルコキシ基、または、置換されていてもよい、炭素数6~14のアリール基、炭素数7~14のアラルキル基、もしくは員数が3~14のヘテロ環基である。ただし、置換または非置換のアミノ基がフェニル基に結合した基は除く。さらに、R201~R206およびR221~R226において、同一の窒素原子に結合する2つの基は互いに結合して、前記窒素原子とともに員数3~8のヘテロ環を形成していてもよく、該環に結合する水素原子は、炭素数1~12のアルキル基に置換されていてもよい。
The symbols in formulae (A1) and (A2) are as follows.
R 201 to R 206 and R 221 to R 226 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a sulfo group, a hydroxy group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have an oxygen atom between the carbon atoms and which may be substituted, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 14 carbon atoms, or a heterocyclic group having 3 to 14 members which may be substituted. However, groups in which a substituted or unsubstituted amino group is bonded to a phenyl group are excluded. Furthermore, in R 201 to R 206 and R 221 to R 226 , two groups bonded to the same nitrogen atom may be bonded to each other to form a heterocyclic ring having 3 to 8 members together with the nitrogen atom, and a hydrogen atom bonded to the ring may be substituted with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
R207~R218およびR227~R238はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアミノ基、アミド基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、または、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基もしくはアルコキシ基である。R207~R218およびR227~R238において、互いにとなり合う2つの基は、互いに結合してフェニル基の2個の炭素原子とともに員数3~8の環を形成してもよく、該環に結合する水素原子は、炭素数1~12のアルキル基に置換されていてもよい。 R 207 to R 218 and R 227 to R 238 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted amino group, an amido group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, or an alkyl group or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom. In R 207 to R 218 and R 227 to R 238 , two adjacent groups may be bonded to each other to form a ring having 3 to 8 members together with two carbon atoms of the phenyl group, and the hydrogen atom bonded to the ring may be substituted with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
R201~R206およびR221~R226において、置換されていてもよい炭素数1~20のアルキル基もしくはアルコキシ基、置換されていてもよい、炭素数6~14のアリール基、炭素数7~14のアラルキル基、もしくは員数が3~14のヘテロ環基における置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1~6のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、炭素数1~6のアシルオキシ基が挙げられる。 In R 201 to R 206 and R 221 to R 226 , examples of the substituent in the optionally substituted alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, the optionally substituted aryl group having 6 to 14 carbon atoms, the aralkyl group having 7 to 14 carbon atoms, or the heterocyclic group having 3 to 14 members include a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxyl group, a sulfo group, a cyano group, and an acyloxy group having 1 to 6 carbon atoms.
環を形成していない場合のR207~R218およびR227~R238は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、または、炭素数1~12のアルキル基もしくはアルコキシ基が好ましい。アルキル基もしくはアルコキシ基の炭素数は1~6が好ましく、1~4がより好ましい。 When no ring is formed, R 207 to R 218 and R 227 to R 238 are each independently preferably a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. The alkyl or alkoxy group preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably has 1 to 4 carbon atoms.
R207~R218およびR227~R238において、互いにとなり合う2つの基が結合してフェニル基の2個の炭素原子とともに形成される環は、脂環であっても芳香環であってもよく、ヘテロ環であってもよい。ヘテロ原子としては窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられる。 In R 207 to R 218 and R 227 to R 238 , the ring formed by bonding two adjacent groups together with the two carbon atoms of the phenyl group may be an alicyclic ring or an aromatic ring, or may be a heterocyclic ring. Examples of the heteroatom include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom.
R207~R218およびR227~R238において、互いにとなり合う2つの基が結合する組合せは、式(A1)、式(A2)において、中心の窒素原子に結合する3個の各フェニル基において2組ずつ計6組存在する。具体的には、式(A1)においては、R207とR208、R209とR210、R211とR212、R213とR214、R215とR216、R217とR218の6組である。式(A2)においては、R227とR228、R229とR230、R231とR232、R233とR234、R235とR236、R237とR238の6組である。 In R 207 to R 218 and R 227 to R 238 , there are six combinations in total of two pairs of adjacent groups bonded to each of the three phenyl groups bonded to the central nitrogen atom in formula (A1) and formula (A2). Specifically, in formula (A1), there are six pairs of R 207 and R 208 , R 209 and R 210 , R 211 and R 212 , R 213 and R 214 , R 215 and R 216 , and R 217 and R 218 . In formula (A2), there are six pairs of R 227 and R 228 , R 229 and R 230 , R 231 and R 232 , R 233 and R 234 , R 235 and R 236 , and R 237 and R 238 .
式(A1)のR207~R218および式(A2)のR227~R238において、となり合う2つの基が結合する組数は1組であっても、2組以上であってもよく、最大6組全てが結合してもよい。3個のフェニル基について、各1組合計3組が結合するのが好ましい。 In R 207 to R 218 in formula (A1) and R 227 to R 238 in formula (A2), the number of pairs of adjacent groups bonded may be one pair, or two or more pairs, or up to six pairs may be bonded. It is preferable that one pair each for three phenyl groups is bonded, for a total of three pairs.
上記となり合う2つの基が結合した2価の基として、具体的には、ヘテロ原子として窒素原子を1~2個含んでもよく、原子間に不飽和結合を有してもよい、炭素数1~6のアルキレン基が挙げられる。より具体的には、以下の基(X-1)~(X-4)が挙げられる。なお、これらの2価の基が有する水素原子は、炭素数1~12のアルキル基に置換されていてもよい。 Specific examples of the divalent group formed by bonding two adjacent groups include alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms, which may contain 1 or 2 nitrogen atoms as heteroatoms and may have an unsaturated bond between atoms. More specific examples include the following groups (X-1) to (X-4). The hydrogen atoms in these divalent groups may be substituted with alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms.
-(CH2)n-(nは1~6の整数) …(X-1)
-CH=CH-CH=CH- …(X-2)
-CH2-CH=CH- …(X-3)
-N=CH-NH- …(X-4)
-( CH2 ) n- (n is an integer from 1 to 6) ... (X-1)
-CH=CH-CH=CH-...(X-2)
-CH 2 -CH=CH-...(X-3)
-N=CH-NH-...(X-4)
R207~R218およびR227~R238は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、または、炭素数1~12のアルキル基もしくはアルコキシ基が好ましく、水素原子または炭素数1~12のアルキル基もしくはアルコキシ基が好ましい。アルキル基もしくはアルコキシ基の炭素数は1~6が好ましく、1~4がより好ましい。 R 207 to R 218 and R 227 to R 238 are each independently preferably a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom, or an alkyl or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. The number of carbon atoms in the alkyl or alkoxy group is preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 4.
また、R201とR207、R202とR210、R203とR211、R204とR214、R205とR215、R206とR218、R221とR227、R222とR230、R223とR231、R224とR234、R225とR235、R226とR238は、互いに結合して、フェニル基に結合する窒素原子および該フェニル基の2個の炭素原子とともに員数4~8のヘテロ環を形成してもよく、該環に結合する水素原子は、炭素数1~12のアルキル基に置換されていてもよい。
Xa-およびXb-はそれぞれ独立して一価の陰イオンを表す。
In addition, R 201 and R 207 , R 202 and R 210 , R 203 and R 211 , R 204 and R 214 , R 205 and R 215 , R 206 and R 218 , R 221 and R 227 , R 222 and R 230 , R 223 and R 231 , R 224 and R 234 , R 225 and R 235 , and R 226 and R 238 may be bonded to each other to form a heterocycle having 4 to 8 members together with the nitrogen atom bonded to the phenyl group and two carbon atoms of the phenyl group, and a hydrogen atom bonded to the ring may be substituted by an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
Xa- and Xb- each independently represent a monovalent anion.
上記において、アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状またはこれらの構造を組み合わせた構造でもよい。また、以下のアリール基がアルキル基を有する場合のアルキル基、アラルキル基のアルキル基についても同様である。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子および塩素原子が好ましい。 In the above, the alkyl group may be linear, branched, or cyclic, or may be a combination of these structures. The same applies to the alkyl groups in the aryl groups below that have an alkyl group, and to the alkyl groups in the aralkyl groups. Examples of halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, and iodine atoms, with fluorine atoms and chlorine atoms being preferred.
上記において、アリール基は芳香族化合物が有する芳香環(ただし、ヘテロ原子を含まない)、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル等を構成する炭素原子を介して結合する基をいう。アリール基は該結合に寄与する炭素原子以外の環構成原子に結合する水素原子がアルキル基置換されている構造、例えば、トリル基、キシリル基を含む。 In the above, the aryl group refers to a group that bonds via a carbon atom that constitutes an aromatic ring (not including a heteroatom) of an aromatic compound, such as a benzene ring, a naphthalene ring, or a biphenyl ring. The aryl group includes a structure in which a hydrogen atom that is bonded to a ring-constituting atom other than the carbon atom that contributes to the bond is substituted with an alkyl group, such as a tolyl group or a xylyl group.
上記において、アラルキル基は、芳香環(ただし、ヘテロ原子を含まない)にアルキル基が結合し、該アルキル基を構成する炭素原子を介して結合する基をいう。アラルキル基は、該結合に寄与するアルキル基が結合する原子以外の環構成原子に結合する水素原子がアルキル基置換されている構造を含む。 In the above, the aralkyl group refers to a group in which an alkyl group is bonded to an aromatic ring (but does not contain a heteroatom) via a carbon atom that constitutes the alkyl group. The aralkyl group includes a structure in which a hydrogen atom that is bonded to a ring-constituting atom other than the atom to which the alkyl group that contributes to the bond is bonded is substituted with an alkyl group.
上記において、ヘテロ環基は、環を構成する原子が炭素原子と炭素原子以外の原子からなる脂環または芳香環を構成する原子を介して結合する基である。ヘテロ環基は該結合に寄与する原子以外の環構成原子に結合する水素原子がアルキル基置換されている構造を含む。ヘテロ環が有する炭素原子以外の原子としては、酸素原子、窒素原子、または硫黄原子が挙げられ、個数としては1~2個が好ましい。 In the above, the heterocyclic group is a group in which the atoms constituting the ring are bonded via atoms constituting an alicyclic ring or aromatic ring consisting of carbon atoms and atoms other than carbon atoms. The heterocyclic group includes a structure in which hydrogen atoms bonded to ring-constituting atoms other than the atoms contributing to the bond are substituted with alkyl groups. Examples of atoms other than carbon atoms contained in the heterocyclic ring include oxygen atoms, nitrogen atoms, and sulfur atoms, and the number of atoms is preferably 1 to 2.
Xa-およびXb-としては、それぞれ独立して、Cl-、Br-、I-、F-、ClO4 -、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、CF3SO3 -、CH3C6H4SO3 -、N[SO2Rf]2 -、C[SO2Rf]3 -等が挙げられる。 Xa- and Xb- each independently include Cl- , Br- , I- , F- , ClO4- , BF4- , PF6- , SbF6- , CF3SO3- , CH3C6H4SO3- , N[ SO2Rf ] 2- , C [ SO2Rf ] 3- , and the like .
ここで、Rfは、炭素数1~4のフルオロアルキル基であり、炭素数1~2のフルオロアルキル基であることが好ましく、炭素数1のフルオロアルキル基であることがより好ましい。炭素数が上記範囲内であると、耐熱性、耐湿性等の耐久性、および後述する有機溶媒への溶解性が良好である。このようなRfとしては、例えば、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9等のパーフルオロアルキル基、-C2F4H、-C3F6H、-C2F8H等が挙げられる。 Here, Rf is a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a fluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and more preferably a fluoroalkyl group having 1 carbon atom. When the number of carbon atoms is within the above range, durability such as heat resistance and moisture resistance, and solubility in organic solvents described below are good. Examples of such Rf include perfluoroalkyl groups such as -CF3 , -C2F5 , -C3F7 , and -C4F9 , -C2F4H , -C3F6H , and -C2F8H .
耐湿性の観点からは、上記フルオロアルキル基は、パーフルオロアルキル基であることが好ましく、トリフルオロメチル基であることがより好ましい。 From the viewpoint of moisture resistance, the fluoroalkyl group is preferably a perfluoroalkyl group, and more preferably a trifluoromethyl group.
Xa-およびXb-としては、それぞれ独立して、I-、BF4-、SbF6 -、PF6 -、ClO4 -、N[SO2CF3]2 -、C[SO2CF3]3 -等が好ましく、ジクロロメタン溶液中と樹脂中との光学特性の差が小さい点で、SbF6 -、PF6 -およびN[SO2CF3]2 -がより好ましく、SbF6 -、N[SO2CF3]2 -が特に好ましい。また、光耐久性の観点から、BF4-、PF6 -、N[SO2CF3]2 -が好ましい。 Xa- and Xb- are each independently preferably I- , BF4- , SbF6- , PF6- , ClO4- , N[ SO2CF3 ] 2- , C[ SO2CF3 ] 3- , etc., more preferably SbF6- , PF6- and N[ SO2CF3 ] 2- in terms of the small difference in optical properties between the dichloromethane solution and the resin, and particularly preferably SbF6- and N [ SO2CF3 ] 2- . Also, from the viewpoint of light durability , BF4- , PF6- and N[ SO2CF3 ] 2- are preferred .
樹脂膜におけるNIR色素(IR)の含有量は、樹脂100質量部に対し好ましくは0.1~25質量部、より好ましくは0.3~15質量部である。なお、2種以上の化合物を組み合わせる場合、上記含有量は各化合物の総和である。
また、NIR色素(IR)が化合物(A)~(C)を含む場合、化合物(A)の含有量は樹脂100質量部に対し好ましくは0.1~5質量部、化合物(B)の含有量は好ましくは0.1~5質量部、化合物(C)の含有量は好ましくは0.1~5質量部である。
The content of the NIR dye (IR) in the resin film is preferably 0.1 to 25 parts by mass, more preferably 0.3 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of the resin. When two or more types of compounds are combined, the above content is the sum of the amounts of the compounds.
Furthermore, when the NIR dye (IR) contains the compounds (A) to (C), the content of the compound (A) is preferably 0.1 to 5 parts by mass, the content of the compound (B) is preferably 0.1 to 5 parts by mass, and the content of the compound (C) is preferably 0.1 to 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the resin.
<その他の色素>
樹脂膜は、NIR色素以外に、他の色素、例えばUV色素を含有してもよい。
UV色素は、具体例に、オキサゾール系、メロシアニン系、シアニン系、ナフタルイミド系、オキサジアゾール系、オキサジン系、オキサゾリジン系、ナフタル酸系、スチリル系、アントラセン系、環状カルボニル系、トリアゾール系等の色素が挙げられる。また、UV色素は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Other dyes>
The resin film may contain other dyes, such as UV dyes, in addition to the NIR dye.
Specific examples of the UV dye include oxazole-based, merocyanine-based, cyanine-based, naphthalimide-based, oxadiazole-based, oxazine-based, oxazolidine-based, naphthalic acid-based, styryl-based, anthracene-based, cyclic carbonyl-based, triazole-based dyes, etc. Furthermore, the UV dye may be used alone or in combination of two or more kinds.
<基材構成>
本フィルタにおける基材は、単層構造であっても、複層構造であってもよい。また基材の材質としては400~700nmの可視光を透過する透明性材料であれば有機材料でも無機材料でもよく、特に制限されない。
基材が単層構造の場合、樹脂とNIR色素(IR)とを含む樹脂膜からなる樹脂基材が好ましい。
基材が複層構造の場合、支持体の少なくとも一方の主面にNIR色素(IR)を含有する樹脂膜を積層した複合基材が好ましい。このとき支持体は透明樹脂または透明性無機材料からなることが好ましい。
<Base material composition>
The substrate in the present filter may have a single-layer structure or a multi-layer structure, and the material of the substrate is not particularly limited and may be an organic or inorganic material as long as it is a transparent material that transmits visible light of 400 to 700 nm.
When the substrate has a single layer structure, a resin substrate made of a resin film containing a resin and a NIR dye (IR) is preferred.
When the substrate has a multi-layer structure, it is preferably a composite substrate having a resin film containing an NIR dye (IR) laminated on at least one main surface of the support. In this case, the support is preferably made of a transparent resin or a transparent inorganic material.
樹脂としては、透明樹脂であれば制限されず、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリパラフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、およびポリスチレン樹脂等から選ばれる1種以上の透明樹脂が用いられる。これらの樹脂は1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
樹脂膜の光学特性やガラス転移点(Tg)、密着性の観点から、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂から選ばれる1種以上の樹脂が好ましい。
The resin is not limited as long as it is a transparent resin, and one or more transparent resins selected from polyester resin, acrylic resin, epoxy resin, ene-thiol resin, polycarbonate resin, polyether resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyparaphenylene resin, polyarylene ether phosphine oxide resin, polyamide resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyolefin resin, cyclic olefin resin, polyurethane resin, polystyrene resin, etc. may be used. One of these resins may be used alone, or two or more may be used in combination.
From the viewpoints of the optical properties, glass transition point (Tg) and adhesion of the resin film, one or more resins selected from polyimide resins, polycarbonate resins, polyester resins and acrylic resins are preferred.
NIR色素(IR)やその他の色素として複数の化合物を用いる場合、これらは同一の樹脂膜に含まれてもよく、また、それぞれ別の樹脂膜に含まれてもよい。 When multiple compounds are used as NIR dyes (IR) or other dyes, they may be contained in the same resin film, or each may be contained in a separate resin film.
透明性無機材料としては、ガラスや結晶材料が好ましい。
支持体に使用できるガラスとしては、フツリン酸塩系ガラスやリン酸塩系ガラス等に銅イオンを含む吸収型のガラス(近赤外線吸収ガラス)、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が挙げられる。
ガラスとしては、赤外光(特に900~1200nm)を吸収できる観点から、リン酸塩系ガラス、フツリン酸塩系ガラスが好ましい。なお、「リン酸塩系ガラス」は、ガラスの骨格の一部がSiO2で構成されるケイリン酸塩ガラスも含む。
As the transparent inorganic material, glass or a crystalline material is preferable.
Examples of glass that can be used for the support include absorption-type glass (near-infrared absorbing glass) containing copper ions in fluorophosphate glass or phosphate glass, soda-lime glass, borosilicate glass, non-alkali glass, and quartz glass.
As the glass, phosphate glass and fluorophosphate glass are preferable from the viewpoint of absorbing infrared light (especially 900 to 1200 nm). Note that "phosphate glass" also includes silicophosphate glass, in which part of the glass skeleton is composed of SiO2 .
ガラスとしては、ガラス転移点以下の温度で、イオン交換により、ガラス板主面に存在するイオン半径が小さいアルカリ金属イオン(例えば、Liイオン、Naイオン)を、イオン半径のより大きいアルカリイオン(例えば、Liイオンに対してはNaイオンまたはKイオンであり、Naイオンに対してはKイオンである。)に交換して得られる化学強化ガラスを使用してもよい。 The glass may be chemically strengthened glass obtained by exchanging alkali metal ions (e.g., Li ions, Na ions) with a small ionic radius present on the main surface of the glass sheet with alkali ions with a larger ionic radius (e.g., Na ions or K ions for Li ions, and K ions for Na ions) through ion exchange at a temperature below the glass transition point.
支持体に使用できる結晶材料としては、水晶、ニオブ酸リチウム、サファイア等の複屈折性結晶が挙げられる。 Crystal materials that can be used for the support include birefringent crystals such as quartz, lithium niobate, and sapphire.
支持体としては、光学特性、機械特性等の長期にわたる信頼性に係る形状安定性の観点、フィルタ製造時のハンドリング性等から、無機材料が好ましく、特にガラス、サファイアが好ましい。 As the support, inorganic materials are preferred from the viewpoint of shape stability related to the long-term reliability of optical properties, mechanical properties, etc., and handling properties during filter production, and glass and sapphire are particularly preferred.
樹脂膜は、色素(IR)と、樹脂または樹脂の原料成分と、必要に応じて配合される各成分とを、溶媒に溶解または分散させて塗工液を調製し、これを支持体に塗工し乾燥させ、さらに必要に応じて硬化させて形成できる。上記支持体は、本フィルタに含まれる支持体でもよいし、樹脂膜を形成する際にのみ使用する剥離性の支持体でもよい。また、溶媒は、安定に分散できる分散媒または溶解できる溶媒であればよい。 The resin film can be formed by dissolving or dispersing the dye (IR), the resin or the raw material components of the resin, and each component that is mixed as necessary in a solvent to prepare a coating liquid, applying this to a support, drying it, and further curing it as necessary. The support may be the support included in this filter, or it may be a peelable support that is used only when forming the resin film. The solvent may be a dispersion medium in which the dye can be stably dispersed or a solvent in which the dye can be dissolved.
また、塗工液は、微小な泡によるボイド、異物等の付着による凹み、乾燥工程でのはじき等の改善のため界面活性剤を含んでもよい。さらに、塗工液の塗工には、例えば、浸漬コーティング法、キャストコーティング法、またはスピンコート法等を使用できる。上記塗工液を支持体上に塗工後、乾燥させることにより樹脂膜が形成される。また、塗工液が透明樹脂の原料成分を含有する場合、さらに熱硬化、光硬化等の硬化処理を行う。 The coating liquid may also contain a surfactant to improve voids caused by tiny bubbles, depressions caused by the adhesion of foreign matter, and repellency during the drying process. For example, the dip coating method, cast coating method, spin coating method, etc. can be used to apply the coating liquid. After the coating liquid is applied onto the support, a resin film is formed by drying. If the coating liquid contains raw materials for a transparent resin, a curing process such as heat curing or light curing is further performed.
また、樹脂膜は、押出成形によりフィルム状に製造可能でもある。基材が、色素(IR)を含む樹脂膜からなる単層構造(樹脂基材)である場合、樹脂膜をそのまま基材として用いてもよい。基材が、支持体と、支持体の少なくとも一方の主面に積層した色素(IR)を含む樹脂膜とを有する複層構造(複合基材)である場合、このフィルムを支持体に積層し熱圧着等により一体化させることにより基材を製造できる。 The resin film can also be manufactured into a film shape by extrusion molding. When the substrate is a single-layer structure (resin substrate) consisting of a resin film containing a dye (IR), the resin film may be used as is as the substrate. When the substrate is a multi-layer structure (composite substrate) having a support and a resin film containing a dye (IR) laminated on at least one main surface of the support, the substrate can be manufactured by laminating this film onto the support and integrating them by thermocompression or the like.
樹脂膜は、光学フィルタの中に1層有してもよく、2層以上有してもよい。2層以上有する場合、各層は同じ構成であっても異なってもよい。 The optical filter may have one resin film layer or two or more resin films. When the optical filter has two or more resin films, each layer may have the same or different configurations.
樹脂膜の厚さは、基材が、色素(IR)を含む樹脂膜からなる単層構造(樹脂基材)である場合、好ましくは20~150μmである。
基材が、支持体と、支持体の少なくとも一方の主面に積層した色素(IR)を含有する樹脂膜とを有する複層構造(複合基材)である場合、樹脂膜の厚さは、好ましくは0.3~20μmである。なお、光学フィルタが樹脂膜を2層以上有する場合は、各樹脂膜の総厚が上記範囲であることが好ましい。
When the substrate has a single-layer structure (resin substrate) made of a resin film containing a dye (IR), the thickness of the resin film is preferably 20 to 150 μm.
When the substrate is a multi-layer structure (composite substrate) having a support and a resin film containing a dye (IR) laminated on at least one main surface of the support, the thickness of the resin film is preferably 0.3 to 20 μm. When the optical filter has two or more resin films, the total thickness of the resin films is preferably within the above range.
基材の形状は特に限定されず、ブロック状、板状、フィルム状でもよい。
また基材の厚さは、誘電体多層膜成膜時の反り低減、光学素子低背化の観点から、300μm以下が好ましく、基材が樹脂膜からなる樹脂基材である場合、好ましくは50~300μmであり、基材が支持体と樹脂膜を備える複合基材である場合、好ましくは50~300μmである。
The shape of the substrate is not particularly limited, and may be a block, plate, or film.
In addition, the thickness of the substrate is preferably 300 μm or less from the viewpoints of reducing warping during formation of the dielectric multilayer film and reducing the height of the optical element. When the substrate is a resin substrate made of a resin film, the thickness is preferably 50 to 300 μm. When the substrate is a composite substrate comprising a support and a resin film, the thickness is preferably 50 to 300 μm.
本フィルタは、他の構成要素として、例えば、特定の波長域の光の透過と吸収を制御する無機微粒子等による吸収を与える構成要素(層)などを備えてもよい。無機微粒子の具体例としては、ITO(Indium Tin Oxides)、ATO(Antimony-doped Tin Oxides)、タングステン酸セシウム、ホウ化ランタン等が挙げられる。ITO微粒子、タングステン酸セシウム微粒子は、可視光の透過率が高く、かつ1200nmを超える赤外波長領域の広範囲に光吸収性を有するため、かかる赤外光の遮蔽性を必要とする場合に使用できる。 The filter may also include other components (layers) that provide absorption by inorganic fine particles that control the transmission and absorption of light in a specific wavelength range. Specific examples of inorganic fine particles include ITO (indium tin oxide), ATO (antimony-doped tin oxide), cesium tungstate, lanthanum boride, etc. ITO fine particles and cesium tungstate fine particles have high visible light transmittance and light absorption over a wide range of infrared wavelengths exceeding 1200 nm, so they can be used when blocking such infrared light is required.
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
各光学特性の測定には、紫外可視分光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ社製、UH-4150形)を用いた。
なお、入射角度が特に明記されていない場合の光学特性は入射角0度(光学フィルタ主面に対し垂直方向)で測定した値である。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
The optical properties were measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (UH-4150, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
In addition, unless the angle of incidence is specifically stated, the optical characteristics are values measured at an angle of incidence of 0 degrees (perpendicular to the principal surface of the optical filter).
各例で用いた色素は下記のとおりである。
化合物1(スクアリリウム化合物):米国特許出願公開第2014/0061505号明細書、国際公開第2014/088063号に基づき合成した。
化合物2(フタロシアニン化合物):特許第4081149号公報に基づき合成した。
化合物3(スクアリリウム化合物):国際公開第2017/135359号に基づき合成した。
化合物4~6(シアニン化合物):Dyes and pigments 73(2007) 344-352に基づき合成した。
化合物7(スクアリリウム化合物):国際公開第2019/230660号に基づき合成した。
化合物8(ジイモニウム化合物):特開2014-25016号公報に基づき合成した。
The dyes used in each example are as follows:
Compound 1 (squarylium compound): synthesized based on U.S. Patent Application Publication No. 2014/0061505 and WO 2014/088063.
Compound 2 (phthalocyanine compound): Synthesized based on Japanese Patent No. 4,081,149.
Compound 3 (squarylium compound): Synthesized based on WO 2017/135359.
Compounds 4 to 6 (cyanine compounds): Synthesized based on Dyes and pigments 73 (2007) 344-352.
Compound 7 (squarylium compound): Synthesized based on WO 2019/230660.
Compound 8 (diimonium compound): Synthesized based on JP 2014-25016 A.
<IR色素の光学特性>
ポリイミド樹脂(三菱ガス化学製C-3G30G)を8.5質量%の濃度で有機溶媒(シクロヘキサノン:γブチロラクトン=1:1質量比)に溶解した。
上記で調製したポリイミド樹脂の溶液に、樹脂100質量部に各色素化合物を6質量部になるように添加し、50℃に加熱しながら2時間攪拌した。色素含有樹脂溶液をガラス基板(アルカリガラス、Schott製D263)に塗布し、乾燥して膜厚1μmの樹脂膜(塗工膜)を得た。
この樹脂膜付きガラス板の分光透過率曲線と分光反射率曲線を用いて、分光内部透過率曲線を算出し、最大吸収波長における透過率が10%になるように規格化した。
光学特性を下記表に示す。
Optical Properties of IR Dyes
A polyimide resin (C-3G30G manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was dissolved in an organic solvent (cyclohexanone:γ-butyrolactone=1:1 mass ratio) at a concentration of 8.5 mass %.
To the polyimide resin solution prepared above, each dye compound was added in an amount of 6 parts by mass per 100 parts by mass of the resin, and the mixture was stirred for 2 hours while heating to 50° C. The dye-containing resin solution was applied to a glass substrate (alkali glass, Schott D263) and dried to obtain a resin film (coated film) having a thickness of 1 μm.
Using the spectral transmittance curve and the spectral reflectance curve of this resin-coated glass plate, a spectral internal transmittance curve was calculated and normalized so that the transmittance at the maximum absorption wavelength was 10%.
The optical properties are shown in the table below.
<例1-1~例1-5:樹脂膜の光学特性>
ポリイミド樹脂(三菱ガス化学製C-3G30G)を8.5質量%の濃度で有機溶媒(シクロヘキサノン:γブチロラクトン=1:1質量比)に溶解した。
上記で調製したポリイミド樹脂の溶液に、樹脂100質量部に対して各化合物が下記表に記載の含有量(質量部)となるように添加し、50℃に加熱しながら2時間攪拌した。色素含有樹脂溶液をガラス基板(アルカリガラス、Schott製D263)に塗布し、乾燥して膜厚2μmの樹脂膜(塗工膜)を得た。
得られた樹脂膜について、波長350nm~1200nmの波長範囲で、0degの入射方向における透過分光、5degの入射方向における反射分光を測定した。透過率は下記式で表す内部透過率で示した。
内部透過率=実測透過率/(100-反射率)*100
光学特性を下記表に示す。
なお、例1-1~例1-5は参考例である。
<Examples 1-1 to 1-5: Optical properties of resin film>
A polyimide resin (C-3G30G manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was dissolved in an organic solvent (cyclohexanone:γ-butyrolactone=1:1 mass ratio) at a concentration of 8.5 mass %.
To the polyimide resin solution prepared above, each compound was added in an amount (parts by mass) shown in the table below relative to 100 parts by mass of the resin, and the mixture was stirred for 2 hours while heating to 50° C. The dye-containing resin solution was applied to a glass substrate (alkali glass, D263 manufactured by Schott) and dried to obtain a resin film (coated film) with a thickness of 2 μm.
The obtained resin film was subjected to measurement of transmission spectroscopy at an incident angle of 0° and reflection spectroscopy at an incident angle of 5° in the wavelength range of 350 nm to 1200 nm. The transmittance was expressed as the internal transmittance represented by the following formula.
Internal transmittance = measured transmittance / (100 - reflectance) * 100
The optical properties are shown in the table below.
Examples 1-1 to 1-5 are reference examples.
例1-1~例1-3は多層膜で光抜けが生じ得る近赤外光領域を吸収するのに必要な分のみ色素を配合しているため、可視光透過率が高い。
例1-4は配合する色素が少ないため多層膜で光抜けが生じ得る近赤外光領域を吸収しきれていない。
例1-5は近赤外光領域の吸収幅は広いが、可視光透過率が低い。色素の添加量を増やして吸収幅を広げた結果、可視光領域も吸収してしまったためと考えられる。
In Examples 1-1 to 1-3, only the amount of dye necessary to absorb light in the near-infrared region where light leakage can occur in the multilayer film is blended, and therefore the visible light transmittance is high.
In Example 1-4, the amount of dye blended is small, so that the near-infrared light region, which can cause light leakage in the multilayer film, is not completely absorbed.
Example 1-5 has a wide absorption band in the near infrared region, but a low visible light transmittance. This is presumably because the amount of dye added was increased to broaden the absorption band, resulting in absorption in the visible region as well.
<例2-1~例2-2:誘電体多層膜の光学特性>
TiO2膜とSiO2膜を交互に32層積層させた総膜厚3.94μmの誘電体多層膜1と、40層積層させた総膜厚4.94μmの誘電体多層膜2を設計した。
誘電体多層膜1と誘電体多層膜2それぞれの光学特性を下記表に示す。
また、誘電体多層膜1と誘電体多層膜2それぞれの分光透過率曲線を図5、図6に示す。
なお、例2-1および例2-2は参考例である。
<Examples 2-1 to 2-2: Optical properties of dielectric multilayer films>
Dielectric multilayer film 1 was designed to have a total thickness of 3.94 μm by laminating 32 TiO 2 films and SiO 2 films alternately, and dielectric multilayer film 2 was designed to have a total thickness of 4.94 μm by laminating 40 layers.
The optical characteristics of the dielectric multilayer film 1 and the dielectric multilayer film 2 are shown in the table below.
The spectral transmittance curves of the dielectric multilayer film 1 and the dielectric multilayer film 2 are shown in FIG. 5 and FIG.
It should be noted that Examples 2-1 and 2-2 are reference examples.
誘電体多層膜1は、リップルが小さいが、780nm以降において光抜けが生じている。
誘電体多層膜2は、リップルが大きいが、780nm以降において光抜けがほとんど生じていない。
The dielectric multilayer film 1 has small ripples, but light leakage occurs at wavelengths of 780 nm and above.
The dielectric multilayer film 2 has large ripples, but almost no light leakage occurs at wavelengths of 780 nm and above.
<例3-1:光学フィルタの光学特性>
ガラス基板(アルカリガラス、Schott製D263)の主面に、例2-1の誘電体多層膜1を積層した。ガラス基板の他方の主面に、例1-1の樹脂膜をスピンコートにより成膜し、樹脂膜の上に、SiO2とTiO2とを交互に積層した誘電体多層膜(反射防止膜)を蒸着により成膜し、光学フィルタ1を作製した。
<Example 3-1: Optical characteristics of optical filters>
The dielectric multilayer film 1 of Example 2-1 was laminated on the main surface of a glass substrate (alkali glass, D263 manufactured by Schott). The resin film of Example 1-1 was formed on the other main surface of the glass substrate by spin coating, and a dielectric multilayer film (anti-reflection film) in which SiO2 and TiO2 were alternately laminated was formed on the resin film by vapor deposition, thereby producing an optical filter 1.
<例3-2:光学フィルタの光学特性>
例2-1の誘電体多層膜1に替えて例2-2の誘電多層膜2を積層した以外は例3-1と同様に、光学フィルタ2を作製した。
<Example 3-2: Optical characteristics of optical filters>
An optical filter 2 was produced in the same manner as in Example 3-1, except that the dielectric multilayer film 2 of Example 2-2 was laminated in place of the dielectric multilayer film 1 of Example 2-1.
<例3-3:光学フィルタの光学特性>
例1-1の樹脂膜に替えて例1-5の樹脂膜を成膜した以外は例3-1と同様に、光学フィルタ3を作製した。
<Example 3-3: Optical characteristics of optical filter>
An optical filter 3 was produced in the same manner as in Example 3-1, except that the resin film of Example 1-5 was formed instead of the resin film of Example 1-1.
光学フィルタ1~3の光学特性を下記表に示す。
なお、例3-1が実施例、例3-2および例3-3が比較例である。
The optical characteristics of the optical filters 1 to 3 are shown in the table below.
Example 3-1 is an embodiment, and Examples 3-2 and 3-3 are comparative examples.
例3-1の光学フィルタは、可視光の透過率が高く、40度の高い入射角においてリップルが小さく、かつ、750~1000nmの近赤外光領域を含む長波長領域の遮光が両立できた。
例3-2の光学フィルタは、誘電体多層膜の入射角依存性が大きく、40度の高い入射角において低リップルを実現できなかった。
例3-3の光学フィルタは、色素による吸収が過剰であるため、可視光の透過率が大きく低下した。
The optical filter of Example 3-1 had high visible light transmittance, small ripples at a high incident angle of 40 degrees, and was able to block light in the long wavelength region including the near infrared region of 750 to 1000 nm.
In the optical filter of Example 3-2, the dielectric multilayer film had a large incidence angle dependency, and low ripples could not be achieved at a high incidence angle of 40 degrees.
In the optical filter of Example 3-3, the visible light transmittance was significantly reduced due to excessive absorption by the dye.
本発明の光学フィルタは、可視光の透過性に優れ、かつ、高入射角における近赤外光の遮蔽性の変化が抑制された良好な近赤外光遮蔽特性を有する。近年、高性能化が進む、例えば、輸送機用のカメラやセンサ等の情報取得装置の用途に有用である。 The optical filter of the present invention has excellent visible light transmittance and good near-infrared light shielding properties with suppressed changes in near-infrared light shielding properties at high angles of incidence. It is useful for applications in information acquisition devices such as cameras and sensors for transport aircraft, which have become increasingly high-performance in recent years.
1A、1B、1C、1D…光学フィルタ、10…基材、11…支持体、12…樹脂膜、30…誘電体多層膜 1A, 1B, 1C, 1D...optical filter, 10...substrate, 11...support, 12...resin film, 30...dielectric multilayer film
Claims (10)
前記基材は、色素(IR)と樹脂とを含む樹脂膜を有し、
前記光学フィルタが下記光学特性(i-1)~(i-10)をすべて満たす光学フィルタ。
(i-1)前記光学フィルタの少なくとも一方の面において、波長450~500nm、入射角5度での平均反射率R450-500(5deg)AVEが3%以下、かつ、入射角40度での平均反射率R450-500(40deg)AVEが5%以下
(i-2)前記光学フィルタの少なくとも一方の面において、波長500~580nm、入射角5度での平均反射率R500-580(5deg)AVEが2.5%以下、かつ、入射角40度での平均反射率R500-580(40deg)AVEが4%以下
(i-3)前記光学フィルタの少なくとも一方の面において、前記R 450-500(5deg)AVE >前記R 500-580(5deg)AVE かつ、前記R 450-500(40deg)AVE >前記R 500-580(40deg)AVE の関係を満たす
(i-4)前記光学フィルタの少なくとも一方の面において、波長450~580nm、入射角5度での最大反射率R 450-580(5deg)MAX が4%以下、かつ、入射角40度での最大反射率R 450-580(40deg)MAX が6%以下
(i-5)波長450~500nmにおいて、入射角0度での透過率と入射角40度での透過率との差の最大値が6%以下
(i-6)波長500~580nmにおいて、入射角0度での透過率と入射角40度での透過率との差の最大値が5%以下
(i-7)波長450~580nmにおいて、入射角0度での平均透過率T450-580(0deg)AVEが88%以上
(i-8)波長600~800nmにおいて、入射角0度で透過率が20%になる波長と、入射角40度で透過率が20%になる波長との差の絶対値が10nm以下
(i-9)波長600~800nmにおいて、入射角0度で透過率が20%になる波長が640~690nmの範囲にある
(i-10)波長750~1000nmにおいて、入射角0度での最大透過率T750-1000(0deg)MAXが1%以下、かつ、入射角40度での最大透過率T750-1000(40deg)MAXが1%以下 An optical filter comprising a substrate and a dielectric multilayer film laminated as an outermost layer on at least one main surface side of the substrate,
the substrate has a resin film containing a dye (IR) and a resin;
The optical filter satisfies all of the following optical properties (i-1) to ( i-10).
(i-1) On at least one surface of the optical filter, the average reflectance R 450-500 (5 deg) AVE at a wavelength of 450 to 500 nm and an incident angle of 5 degrees is 3% or less, and the average reflectance R 450-500 (40 deg) AVE at an incident angle of 40 degrees is 5% or less. (i-2) On at least one surface of the optical filter, the average reflectance R 500-580 (5 deg) AVE at a wavelength of 500 to 580 nm and an incident angle of 5 degrees is 2.5% or less, and the average reflectance R 500-580 (40 deg) AVE at an incident angle of 40 degrees is 4% or less.
(i-3) At least one surface of the optical filter satisfies the relationships R 450-500 (5 deg) AVE > R 500-580 (5 deg) AVE and R 450-500 (40 deg) AVE > R 500-580 (40 deg) AVE .
(i-4) On at least one surface of the optical filter, the maximum reflectance R 450-580 (5 deg) MAX at a wavelength of 450 to 580 nm and an incident angle of 5 degrees is 4% or less, and the maximum reflectance R 450-580 (40 deg) MAX at an incident angle of 40 degrees is 6% or less.
(i-5) At wavelengths of 450 to 500 nm, the maximum difference between the transmittance at an incident angle of 0 degrees and the transmittance at an incident angle of 40 degrees is 6% or less. (i-6) At wavelengths of 500 to 580 nm, the maximum difference between the transmittance at an incident angle of 0 degrees and the transmittance at an incident angle of 40 degrees is 5% or less. (i-7) At wavelengths of 450 to 580 nm, the average transmittance T 450-580 (0 deg) AVE at an incident angle of 0 degrees is 88% or more. (i-8) At wavelengths of 600 to 800 nm, the absolute value of the difference between the wavelength at which the transmittance is 20% at an incident angle of 0 degrees and the wavelength at which the transmittance is 20% at an incident angle of 40 degrees is 10 nm or less. (i-9) At wavelengths of 600 to 800 nm, the wavelength at which the transmittance is 20% at an incident angle of 0 degrees is in the range of 640 to 690 nm. (i-10) At wavelengths of 750 to 1000 nm, the maximum transmittance T at an incident angle of 0 degrees 750-1000 (0 deg) MAX is 1% or less, and the maximum transmittance T at an incident angle of 40 degrees 750-1000 (40 deg) MAX is 1% or less
(ii-1)波長450~580nmにおける平均内部透過率T450-580AVEが88%以上
(ii-2)波長600~700nmにおいて、内部透過率が20%になる波長が640~690nmの範囲にある
(ii-3)波長700nmにおける内部透過率T700が1%以下
(ii-4)波長750nmにおける内部透過率T750が10%以下
(ii-5)波長800nmにおける内部透過率T800が20%以下
(ii-6)波長950nmにおける内部透過率T950が60%以上95%以下 2. The optical filter according to claim 1 , wherein the resin film satisfies all of the following optical properties (ii-1) to (ii-6):
(ii-1) Average internal transmittance T 450-580 AVE at wavelengths of 450 to 580 nm is 88% or more; (ii-2) At wavelengths of 600 to 700 nm, the wavelength at which the internal transmittance is 20% is in the range of 640 to 690 nm; (ii-3) Internal transmittance T 700 at a wavelength of 700 nm is 1% or less; (ii-4) Internal transmittance T 750 at a wavelength of 750 nm is 10% or less; (ii-5) Internal transmittance T 800 at a wavelength of 800 nm is 20% or less; (ii-6) Internal transmittance T 950 at a wavelength of 950 nm is 60% or more and 95% or less.
(iv-1)波長450~580nmにおいて、入射角0度での平均透過率T450-580(0deg)AVEが90%以上、かつ、入射角40度での平均透過率T450-580(40deg)AVEが90%以上
(iv-2)波長450~500nmにおいて、入射角0度での平均透過率と入射角40度での平均透過率との差の絶対値が3%以下
(iv-3)波長500~580nmにおいて、入射角0度での平均透過率と入射角40度での平均透過率との差の絶対値が2%以下
(iv-4)波長450~500nmにおいて、入射角0度での透過率と入射角40度での透過率との差の最大値が6%以下
(iv-5)波長500~580nmにおいて、入射角0度での透過率と入射角40度での透過率との差の最大値が5%以下
(iv-6)波長600~800nmにおいて、入射角0度での透過率が20%になる波長が720~770nmの範囲にある
(iv-7)波長780~850nmにおいて、入射角0度での最大透過率T780-850(0deg)MAXが4%以上10%未満
(iv-8)波長900~980nmにおいて、入射角40度での最大透過率T900-980(40deg)MAXが1%以上5%未満 3. The optical filter according to claim 1, wherein the dielectric multilayer film satisfies all of the following optical properties (iv-1) to (iv-8):
(iv-1) At a wavelength of 450 to 580 nm, the average transmittance T 450-580 (0 deg) AVE at an incident angle of 0 degrees is 90% or more, and the average transmittance T 450-580 (40 deg) AVE at an incident angle of 40 degrees is 90% or more. (iv-2) At a wavelength of 450 to 500 nm, the absolute value of the difference between the average transmittance at an incident angle of 0 degrees and the average transmittance at an incident angle of 40 degrees is 3% or less. (iv-3) At a wavelength of 500 to 580 nm, the absolute value of the difference between the average transmittance at an incident angle of 0 degrees and the average transmittance at an incident angle of 40 degrees is 2% or less. (iv-4) At a wavelength of 450 to 500 nm, the absolute value of the difference between the average transmittance at an incident angle of 0 degrees and the average transmittance at an incident angle of 40 degrees is 2% or less. (iv-5) At a wavelength of 500 to 580 nm, the maximum difference between the transmittance at an incident angle of 0 degrees and the transmittance at an incident angle of 40 degrees is 5% or less. (iv-6) At a wavelength of 600 to 800 nm, the wavelength at which the transmittance at an incident angle of 0 degrees is 20% is in the range of 720 to 770 nm. (iv-7) At a wavelength of 780 to 850 nm, the maximum transmittance T 780-850 (0 deg) MAX at an incident angle of 0 degrees is 4% or more and less than 10%. (iv-8) At a wavelength of 900 to 980 nm, the maximum transmittance T 900-980 (40 deg) MAX at an incident angle of 40 degrees is 1% or more and less than 5%.
ジクロロメタン中で波長690nm以上735nm未満に最大吸収波長を有する化合物(A)、
ジクロロメタン中で波長735nm以上835nm未満に最大吸収波長を有する化合物(B)、
ジクロロメタン中で波長900nm以上1000nm以下に最大吸収波長を有する化合物(C)からそれぞれ1種類以上ずつ選ばれる化合物を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の光学フィルタ。 The dye (IR) is
A compound (A) having a maximum absorption wavelength in dichloromethane at a wavelength of 690 nm or more and less than 735 nm;
A compound (B) having a maximum absorption wavelength in dichloromethane at a wavelength of 735 nm or more and less than 835 nm;
4. The optical filter according to claim 1, comprising at least one compound selected from the group consisting of compounds (C) having a maximum absorption wavelength in dichloromethane in the range of 900 nm to 1000 nm.
(iii-1)前記樹脂中における最大吸収波長をD[nm]、450~580nmにおける平均内部透過率をEとしたとき、E>100-(D/100)である The optical filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the dye (IR) satisfies the following characteristic (iii-1) in a spectral internal transmittance curve measured by dissolving the dye (IR) in a resin constituting the resin film such that the internal transmittance at a maximum absorption wavelength in the resin is 10%.
(iii-1) When the maximum absorption wavelength in the resin is D [nm] and the average internal transmittance in the range of 450 to 580 nm is E, E>100-(D/100).
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