KR20180033114A - 광학 필터 및 광학 필터를 구비하는 환경 광 센서 - Google Patents
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Abstract
근적외 흡수 미립자를 포함하는 층을 갖는 기재와 해당 기재의 적어도 한쪽의 면에 유전체 다층막을 갖고, (a) 파장 400 내지 650nm의 범위에서, 광학 필터에 대하여 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 있어서도 투과율의 평균값이 45% 이상 85% 미만, 및 (b) 파장 800 내지 1200nm의 범위에서, 광학 필터에 대하여 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 대해서도 광학 농도(OD값)의 평균값이 1.7 이상인 요건을 충족시키는 광학 필터가 제공된다.
Description
본 발명은 광학 필터 및 광학 필터를 구비하는 환경 센서에 관한 것이다. 상세하게는, 근적외 흡수 입자를 포함하는 적외선 흡수층 및 유전체 다층막을 갖는 광학 필터, 및 해당 광학 필터를 사용한 환경 광 센서에 관한 것이다.
근년, 스마트폰이나 태블릿 단말기 등의 정보 단말 장치로의 용도로서, 조도 센서, 환경 센서의 개발이 진행되고 있다. 정보 단말 장치에 있어서, 조도 센서는, 정보 단말 장치가 놓인 환경의 조도를 검출하여, 디스플레이의 밝기를 조광(調光)하기 위한 용도로서, 환경 센서는 디스플레이의 색조를 조정하기 위한 용도로서 사용된다.
인간의 시감도와, 디스플레이의 휘도나 색조를 자연스러운 형으로 맞추기 위해서는, 가시광선만을 환경 광 센서에 도달시키는 것이 중요하다. 예를 들어, 환경 광 센서는, 근적외선 커트 필터 등의 광학 필터를 설치함으로써, 분광 감도 특성을 시감도에 가깝게 하는 것이 가능하게 된다.
한편, 정보 단말 장치의 디자인성 중시의 요망으로부터, 환경 광 센서에 광을 입사시키는 투과창의 투과율을 내리는(거무스름한 외관으로 하는) 것이 요구되고 있어, 적외광에 대한 가시광의 입사량이 감소하여, 정확한 조도나 색감의 검출이 곤란해져, 오작동이 발생한다고 하는 문제가 있다. 또한, 정보 단말 장치의 저배화(低背化)가 진행되어, 광의 입사창으로부터 환경 광 센서까지의 거리가 짧아지기 때문에, 예를 들어 입사 각도 60도라고 하는 고입사각으로부터의 입사광의 비율이 증가하게 되어, 고입사각의 입사광에 대해서도 환경 광 센서에 도달하는 광의 분광 특성(특히 근적외선의 강도)이 변화하지 않는 것이 요구되고 있다.
환경 광 센서의 분광 특성을, 인간의 시감도와 맞추기 위한 수단으로서, 유리판 상에 금속 다층막을 포함하는 적외선 커트 필터를 설치한 장치가 개시되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조). 그러나, 유리판 상에 금속 다층 박막을 형성한 근적외선 커트 필터는, 입사광의 입사 각도에 의해 광학 특성이 크게 변화한다. 그로 인해, 환경 광 센서의 검출 정밀도가 저하된다는 문제가 있다.
한편, 입사 각도에 의하지 않고 광대역의 근적외선을 커트할 수 있다고 해서, 여러가지 근적외 흡수 입자가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2, 특허문헌 3 참조). 이 근적외선 흡수 입자를 사용하여, 환경 광 센서의 용도로서 충분한 근적외선 커트 성능을 달성하기 위해서는, 근적외 흡수 입자의 첨가량을 많게 할 필요가 있다. 그러나, 근적외선 커트 필터의 근적외 흡수 입자의 첨가량을 많게 하면, 가시광 투과율이 저하된다는 문제가 있다.
이에 비해, 노르보르넨계 수지제 기판, 특정 파장에 흡수 극대를 갖는 근적외선 흡수 색소 및 근적외선 반사막을 갖는 근적외선 커트 필터는 광선이 경사 방향으로 입사했을 때에 가시 영역의 투과율 변화가 적다는 특성을 갖는다(특허문헌 4 참조). 그러나, 이 근적외선 커트 필터를 환경 광 센서 용도로서 사용하기 위해서는, 입사 각도 60도라고 하는 고입사각의 적외선 커트 성능을 더욱 향상시키는 것이 바람직하다.
본 발명은, 각종 환경 광 센서가 설치되는 기기의 저배화에 수반하여, 입사 각도가 커진 경우에도 우수한 가시광 투과율과 근적외선 커트 성능을 양립 가능한 광학 필터를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 근적외 흡수 미립자를 포함하는 층을 갖는 기재와 해당 기재의 적어도 한쪽의 면에 유전체 다층막을 갖고, 하기 (a) 및 (b)의 요건을 충족시키는 광학 필터가 제공된다.
(a) 파장 400 내지 650nm의 범위에서, 광학 필터에 대하여 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 있어서도 투과율의 평균값이 45% 이상 85% 미만.
(b) 파장 800 내지 1200nm의 범위에서, 광학 필터에 대하여 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 대해서도 광학 농도(OD값)의 평균값이 1.7 이상.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 근적외선 흡수 미립자의 입자 직경의 평균값은 1 내지 200nm여도 된다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 근적외선 흡수 미립자는, 하기에 정의되는 제1 미립자 및 제2 미립자 중 적어도 1종이어도 된다.
제1 미립자: 일반식 A1/ nCuPO4(단, 식 중, A는 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 NH4로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이고, n은 A가 알칼리 금속 또는 NH4인 경우에는 1이고, A가 알칼리 토금속인 경우에는 2임)로 표기되는 산화물.
제2 미립자: 일반식 MxWyOz(단, M은 H, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I로부터 선택되는 1종 또는 복수종에서의 원소이고, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 금속 산화물.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 광학 필터에 있어서의 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 층은, 투명 수지의 층이어도 된다. 또한, 광학 필터의 기재의 양면에 유전체 다층막이 설치되어 있어도 된다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 광학 필터는 추가로, 하기 (c)의 요건을 충족시키는 것이 바람직하다.
(c) 파장 400 내지 650nm의 범위에서, 광학 필터에 대하여 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광의 투과율의 평균값이, 광학 필터에 대하여 수직 방향으로 입사하는 광 및 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 투과율의 평균값보다도 높다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 기재는, 투명 수지의 기판 또는 유리 기판에 의한 지지체를 갖고 있어도 된다. 투명 수지는 환상 (폴리)올레핀계 수지, 방향족 폴리에테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 플루오렌 폴리카르보네이트계 수지, 플루오렌 폴리에스테르계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리파라페닐렌계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지, 불소화 방향족 중합체계 수지, (변성) 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 알릴에스테르계 경화형 수지, 실세스퀴옥산계 자외선 경화형 수지, 아크릴계 자외선 경화형 수지 및 비닐계 자외선 경화형 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지로부터 선택된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터는 환경 광 센서에 사용할 수 있고, 당해 광학 필터를 구비하는 환경 광 센서가 제공된다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 환경 광 센서를 갖는 전자 기기가 제공된다.
본 발명에 따르면, 수직 방향으로의 입사광 및 경사 방향으로의 입사광의 양쪽에 대하여 높은 가시광 투과율과 근적외선 커트 성능을 갖고, 환경 광 센서 용도로서 적합하게 사용할 수 있는 광학 필터를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터의 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 환경 광 센서의 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 환경 광 센서의 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 환경 광 센서를 구비하는 전자 기기의 일례를 설명하는 도면이다.
도 6은, 투과 스펙트럼을 (A) 수직 방향으로, (B) 경사 30도 각도로 및 (C) 경사 60도의 각도로 측정하는 형태를 설명하는 도면이다.
도 7은, 실시예 1에 있어서의 투명 수지제 기판의 양면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 기재의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 8은, 실시예 1에 있어서의 기재의 한쪽 면에 유전체 다층막 (I)을 형성하고, 또한 기재의 다른 쪽 면에 유전체 다층막 (II)를 형성한 광학 필터의 수직 방향으로부터 30도의 각도로 측정했을 경우, 수직 방향으로부터 60도의 각도로 측정했을 경우의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 9는, 비교예 1에 있어서의 광학 필터의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 10은, 비교예 5에 있어서의 광학 필터의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 11은, 비교예 6에 있어서의 광학 필터의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터의 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 환경 광 센서의 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 환경 광 센서의 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 환경 광 센서를 구비하는 전자 기기의 일례를 설명하는 도면이다.
도 6은, 투과 스펙트럼을 (A) 수직 방향으로, (B) 경사 30도 각도로 및 (C) 경사 60도의 각도로 측정하는 형태를 설명하는 도면이다.
도 7은, 실시예 1에 있어서의 투명 수지제 기판의 양면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 기재의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 8은, 실시예 1에 있어서의 기재의 한쪽 면에 유전체 다층막 (I)을 형성하고, 또한 기재의 다른 쪽 면에 유전체 다층막 (II)를 형성한 광학 필터의 수직 방향으로부터 30도의 각도로 측정했을 경우, 수직 방향으로부터 60도의 각도로 측정했을 경우의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 9는, 비교예 1에 있어서의 광학 필터의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 10은, 비교예 5에 있어서의 광학 필터의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 11은, 비교예 6에 있어서의 광학 필터의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 실시 형태를, 도면 등을 참조하면서 설명한다. 단, 본 발명은 많은 다른 형태로 실시하는 것이 가능하고, 이하에 예시하는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 도면은 설명을 보다 명확하게 하기 위해서, 실제의 형태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출의 도면에 대하여 전술한 것과 동일한 요소에는, 동일한 부호를 부여하거나 또는 유사한 부호(숫자의 뒤에 a, b 등을 붙였을 뿐인 부호)를 붙이고, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다.
[광학 필터]
본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터는, 근적외 흡수 미립자를 포함하는 층을 갖는 기재와 해당 기재의 적어도 한쪽의 면에 유전체 다층막을 갖는다. 유전체 다층막은 해당 기재의 적어도 한쪽의 면에 설치되어 있다. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터는, 수직 방향으로의 입사광 및 경사 방향으로의 입사광(특히 고입사각의 입사광)의 양쪽에 대하여 높은 가시광 투과율과 근적외선 커트 성능을 갖는다.
또한, 본 명세서에 있어서, 광학 필터를 구성하는 기재에 대하여, 수직으로 입사하는 광을 수직 입사광으로 하고, 해당 수직 입사광을 기준(입사각 0도)으로 하여, 경사 방향으로 입사하는 광을 경사 입사광으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터는 하기 (a) 및 (b)의 요건을 충족시킨다.
(a) 파장 400 내지 650nm의 범위에서, 기재의 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 있어서도 투과율의 평균값(이하, 「평균 투과율」이라고도 함)이 45% 이상 85% 미만인 것.
이 평균값은, 바람직하게는 48% 이상, 더욱 바람직하게는 52% 이상, 특히 바람직하게는 55% 이상이다. 이 파장 범위에서 어느 입사 각도에 있어서도 평균 투과율이 이 범위에 있으면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터를 환경 광 센서 용도로서 사용한 경우, 우수한 센서 감도를 달성할 수 있다. 한편, 상기 각 입사 각도에 있어서의 파장 400 내지 650nm의 범위에 있어서의 광학 필터의 평균 투과율이 85% 이상인 경우에는 근적외선 흡수 미립자의 첨가량의 상한이 한정되어버려 충분한 근적외 커트 성능과의 양립이 곤란해지는 경향이 있다. 상기 각 입사 각도에 있어서의 파장 400 내지 650nm의 범위에 있어서의 광학 필터의 평균 투과율은, 바람직하게는 83% 미만, 더욱 바람직하게는 80% 미만, 특히 바람직하게는 75% 미만이다.
(b) 파장 800 내지 1200nm의 범위에서, 기재의 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 대해서도 광학 농도(OD값)의 평균값(이하, 「평균 광학 농도」라고도 함)이 1.7 이상인 것. 이 평균값은, 바람직하게는 1.8 이상, 보다 바람직하게는 1.9 이상, 더욱 바람직하게는 2.0 이상, 특히 바람직하게는 2.1 이상이다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 6.0 이하인 것이 바람직하고, 5.5 이하인 것이 특히 바람직하다. 극단적으로 광학 농도가 높아지면 가시 영역의 투과율이 저하되는 경향이 있는데다, 실용 특성에 현저한 차가 보이지 않게 되기 때문에, 환경 광 센서 용도로서 사용하는 경우, 광학 농도 상한을 상기 범위로 하는 것이 바람직하다. 이 파장 영역에서 어느 입사 각도에 있어서도 광학 농도의 평균값이 이 범위에 있으면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터를 환경 광 센서 용도로서 사용한 경우, 센서의 오작동을 방지할 수 있다.
또한, 광학 농도란, 특정한 파장에 있어서의 광을 반사 또는 흡수에 의해 차단하는 특성을 나타낸 것이고, 입사광량을 100, 투과광량을 T로 했을 때에, 광학 농도=log10(100/T)의 식으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 특정한 파장에 있어서의 광학 필터의 투과율이 0.8%(계면 반사를 포함한 투과율)일 때, 이 파장에 있어서의 광학 농도는 log10(100/0.8)=2.10이 된다. 또한, 광학 농도(OD값)의 「평균값」이란, 파장 800 내지 1200nm의 전역에 있어서의 평균값을 말한다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터는 (c)의 요건을 충족시키는 것이 바람직하다.
(c) 파장 400 내지 650nm의 범위에서, 기재에 대하여, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광의 투과율의 평균값이 기재에 대하여, 수직 방향으로 입사하는 광 및 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 투과율의 평균값보다도 높은 것. 이러한 경우, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광에 대해서도 가시 투과율의 저하를 억제하기 쉬운 경향이 있고(유전체 다층막의 특성상, 입사 각도가 60도 이상이 되면 가시 투과율이 극단적으로 저하되는 경우가 있음), 환경 광 센터 용도로서 사용한 경우, 광의 입사 각도에 의한 센서 감도의 변동을 저감할 수 있다.
이 파장 영역에서, 상기의 요건을 만족함으로써, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터를 환경 광 센서 용도로서 사용한 경우, 센서의 오작동을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터는 (d), (e) 및 (f)의 요건을 충족시키는 것이 바람직하다.
(d) 파장 430 내지 470nm의 범위에서, 기재의 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 있어서도 투과율의 평균값이 45% 이상인 것. 이 평균값은, 바람직하게는 48% 이상, 특히 바람직하게는 50% 이상이다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 85% 이하인 것이 바람직하다.
(e) 파장 520 내지 560nm의 범위에서, 기재의 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 있어서도 투과율의 평균값이 60% 이상인 것. 이 평균값은, 바람직하게는 62% 이상, 특히 바람직하게는 65% 이상이다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 88% 이하인 것이 바람직하다.
(f) 파장 580 내지 620nm의 범위에서, 기재의 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 있어서도 투과율의 평균값이 50% 이상인 것. 이 평균값은, 바람직하게는 53% 이상, 특히 바람직하게는 55% 이상이다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 85% 이하인 것이 바람직하다.
상기 (d), (e) 및 (f)의 요건을 충족시키면, 경사 입사 시에도 청색, 녹색, 적색에 상당하는 파장 영역에서 양호한 가시 투과율을 나타내기 때문에, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터를 환경 광 센서 용도로서 사용한 경우, 광의 입사 각도에 의하지 않고 양호한 색조 감지 특성을 달성할 수 있기 때문에 바람직하다.
도 1의 (A) 내지 (C)는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터를 나타낸다. 도 1의 (A)에 나타내는 광학 필터(100a)는, 기재(102)의 적어도 한쪽의 면에 유전체 다층막(104)을 갖는다. 유전체 다층막(104)은, 근적외선을 반사하는 특성을 갖는다. 또한, 도 1의 (B)는 기재(102)의 한쪽 면에 제1 유전체 다층막(104a)이 설치되고, 다른 쪽의 면에 제2 유전체 다층막(104b)이 설치되는 광학 필터(100b)를 나타낸다. 이와 같이, 근적외선을 반사하는 유전체 다층막은 기재의 편면에 설치해도 되고, 양면에 설치해도 된다. 편면에 설치하는 경우, 제조 비용이나 제조 용이성이 우수하고, 양면에 설치하는 경우, 높은 강도를 갖고, 휨이나 비틀림이 발생하기 어려운 광학 필터를 얻을 수 있다. 광학 필터를 환경 광 센서 용도에 적용하는 경우, 광학 필터의 휨이나 비틀림이 작은 쪽이 바람직한 점에서, 유전체 다층막을 기재의 양면에 설치하는 것이 바람직하다.
유전체 다층막(104)은, 가시광에 상당하는 파장의 광을 투과시킨 뒤에, 수직 방향으로 입사한 광에 대하여 파장 800 내지 1150nm의 범위 전체에 걸쳐 반사 특성을 갖는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 파장 800 내지 1200nm, 특히 바람직하게는 800 내지 1250nm의 범위 전체에 걸쳐 반사 특성을 갖는 것이 바람직하다. 기재(102)의 양면에 유전체 다층막을 갖는 형태로서, 광학 필터(또는 기재)의 수직 방향에 대하여 5도의 각도로 측정했을 경우에 파장 800 내지 1000nm 부근에 주로 반사 특성을 갖는 제1 유전체 다층막(104a)을 기재(102)의 편면에 설치하고, 기재(102)의 다른 쪽 면 상에 광학 필터(또는 기재)의 수직 방향에 대하여 5도의 각도로 측정했을 경우에 1000nm 내지 1250nm 부근에 주로 반사 특성을 갖는 제2 유전체 다층막(104b)을 갖는 형태를 들 수 있다.
또한, 다른 형태로서, 도 1의 (C)에 나타내는 광학 필터(100c)는, 수직 방향에 대하여 5도의 각도로 측정했을 경우에 파장 800 내지 1250nm 부근에 주로 반사 특성을 갖는 유전체 다층막(104)을 기재(102)의 편면에 설치하고, 기재(102)의 다른 쪽 면 상에 가시 영역의 반사 방지 특성을 갖는 반사 방지막(106)을 갖는 형태를 들 수 있다. 기재에 대하여 유전체 다층막과 반사 방지막을 조합함으로써, 가시 영역의 광 투과율을 높이면서 근적외선을 반사할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터에 요구되는 헤이즈값은, 용도에 따라 상이하지만, 예를 들어 환경 광 센서용 광학 필터로서 사용하는 경우, 헤이즈값은 8% 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5% 이하, 특히 바람직하게는 3% 이하이다. 헤이즈값이 8%보다도 큰 경우, 센서 감도가 저하되어 버리는 경우가 있다.
광학 필터의 두께는, 원하는 용도에 따라서 적절히 선택하면 되지만, 근년의 정보 단말기의 박형화, 경량화 등의 흐름을 고려하면 얇은 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터의 두께는, 바람직하게는 210㎛ 이하, 보다 바람직하게는 190㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 160㎛ 이하, 특히 바람직하게는 130㎛ 이하인 것이 바람직하고, 하한은 특별히 제한되지 않지만, 광학 필터의 강도나 취급의 용이함을 고려하면, 예를 들어 20㎛인 것이 바람직하다.
[기재]
도 2의 (A) 내지 (C)는 기재(102)의 구성을 나타낸다. 기재(102)는, 단층이어도 다층이어도 되고, 근적외선 흡수 미립자를 1종 이상 포함하는 층을 가지면 되고, 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 층은 투명 수지층인 것이 바람직하다.
이하, 근적외선 흡수 미립자를 적어도 1종과 투명 수지를 함유하는 층을 「투명 수지층」이라고도 하고, 그 이외의 수지층을 간단히 「수지층」이라고도 한다.
도 2의 (A)에 도시한 바와 같이, 단층인 기재(102a)는, 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 투명 수지제 기판(108)이다. 이 투명 수지제 기판이 전술한 투명 수지층에 상당한다. 도 2의 (B)는 다층 구조의 기재(102b)를 나타내고, 예를 들어 유리 지지체나 베이스가 되는 수지제 지지체 등의 지지체(110) 상에 근적외선 흡수 미립자를 함유하는 경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함하는 오버코트층 등의 수지층(112)이 적층된 구성을 갖는다. 또한, 수지층(112)에 상당하는 층은, 지지체(110)의 양면에 설치되어 있어도 된다. 도 2의 (C)는 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 투명 수지제 기판(108) 상에, 근적외선 흡수 미립자를 함유하는 경화성 수지 등을 포함하는 오버코트층 등의 수지층(112)이 적층된 기재(102c)를 나타낸다.
유리 지지체를 갖는 경우, 기재의 박형화와 강도를 양립시키기 위해서는 유리 지지체는 흡수제를 포함하지 않는 무색 투명의 유리 기판인 것이 바람직하고, 특히 기재의 두께가 150㎛ 이하가 되는 경우에는 이 경향이 현저해진다(흡수제로서 구리를 포함하는 플루오로인산염 유리 등에서는 강도가 저하되는 경향이 있음). 수지제 지지체를 갖는 경우, 광학 특성 조정의 용이성, 더욱이 수지제 지지체의 흠집 제거 효과를 달성할 수 있는 것이나 기재의 내찰상성 향상 등의 점에서, 수지제 지지체의 양면에 경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함하는 오버코트층 등의 수지층이 적층되고, 당해 수지층의 적어도 한쪽이 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 형태인 것이 특히 바람직하다.
기재의 파장 400 내지 650nm에 있어서의 평균 투과율은, 바람직하게는 55% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상, 특히 바람직하게는 65% 이상이다. 이러한 투과 특성을 갖는 기재를 사용하면, 환경 광 센서로서 필요한 파장 대역에 있어서 높은 광선 투과 특성을 갖는 광학 필터를 얻을 수 있고, 고감도의 센서 기능을 달성할 수 있다.
기재의 파장 800 내지 1200nm에 있어서의 평균 투과율은, 바람직하게는 20% 이하, 더욱 바람직하게는 18% 이하, 특히 바람직하게는 15% 이하이다. 이러한 흡수 특성을 갖는 기재를 사용하면, 특정한 반사 특성을 갖는 유전체 다층막과 조합함으로써 입사 각도에 의하지 않고 우수한 근적외 커트 특성을 갖는 광학 필터를 얻을 수 있고, 환경 광 센서 용도로서 적합하게 사용할 수 있다.
기재의 두께는, 원하는 용도에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 특별히 제한되지 않지만, 필요해지는 기재 강도와 박형화를 양립할 수 있도록 적절히 선택하는 것이 바람직하고, 바람직하게는 10 내지 200㎛, 보다 바람직하게는 15 내지 180㎛, 더욱 바람직하게는 20 내지 150㎛, 특히 바람직하게는 25 내지 120㎛이다.
기재의 두께가 상기 범위에 있으면, 해당 기재를 사용한 광학 필터를 박형화 및 경량화할 수 있고, 정보 단말기에 탑재하는 환경 광 센서 등의 여러가지 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
[근적외선 흡수 미립자]
근적외선 흡수 미립자는, 근적외 파장 영역에 흡수를 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 파장 800 내지 1200nm에 흡수를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 근적외선 흡수 미립자로서는, 예를 들어 ITO(주석 도프 산화인듐), ATO(안티몬 도프 산화주석), GZO(갈륨 도프 산화아연) 등의 투명 도전성 산화물이나, 하기에 정의되는 제1 미립자나 제2 미립자를 들 수 있고, 흡수-투과 특성의 관점에서 특히 제1 미립자 및 제2 미립자가 바람직하다.
제1 미립자: 일반식 A1/ nCuPO4(단, 식 중, A는 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 NH4로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이고, n은 A가 알칼리 금속 또는 NH4인 경우에는 1이고, A가 알칼리 토금속인 경우에는 2임)로 표기되는 산화물.
제2 미립자: 일반식 MxWyOz(단, M은 H, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I이고, M이 복수인 경우에는 별개의 원자여도 되고, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 금속 산화물.
본 발명에 있어서, 알칼리 금속이란 Li, Na, K, Rb, Cs를 가리키고, 알칼리 토금속이란 Ca, Sr, Ba를 가리키고, 희토류 원소란 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu를 가리킨다.
근적외선 흡수 미립자의 입자 직경의 평균값은 1 내지 200nm, 즉 200nm 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 150nm 이하, 특히 바람직하게는 100nm 이하이다. 근적외선 흡수 미립자의 입자 직경은, 근적외선 흡수 미립자가 분산된 상태의 현탁액(이하, 간단히 「분산액」이라고도 함)을 다이나믹 광 산란 광도계(오츠카 덴시사제, 형식 번호 DLS-8000HL/HH)를 사용한 동적 광 산란법(He-Ne 레이저 사용, 셀실 온도 25℃)에 의해 측정한 것이다. 근적외선 흡수 미립자의 입자 직경의 평균값이 이 범위에 있으면, 가시광 투과율 저하의 원인이 되는 기하학 산란이나 미산란(Mie scattering)을 저감할 수 있고, 레일리 산란 영역이 된다. 레일리 산란 영역에서는, 산란광은 입자 직경의 6승에 반비례하여 저감되기 때문에, 입자 직경의 감소에 수반하여 산란이 저감되어 가시광 투과율이 향상된다. 이로 인해, 입자 직경이 상기 범위에 있으면 산란광이 매우 적어져, 양호한 가시광 투과율을 달성할 수 있기 때문에 바람직하다. 산란광의 관점에서는 입자 직경은 작은 쪽이 바람직하지만, 공업적인 제조의 용이함이나 제조 비용 등을 고려하면, 입자 직경의 평균값의 하한은 바람직하게는 1nm 이상, 특히 바람직하게는 2nm 이상이다.
근적외선 흡수 입자의 함유량은, 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 층을 구성하는 수지 성분 100중량부에 대하여 5 내지 60중량부인 것이 바람직하다. 함유량의 상한값은, 더욱 바람직하게는 55중량부이고, 특히 바람직하게는 50중량부이다. 함유량의 하한값은, 더욱 바람직하게는 10중량부이고, 특히 바람직하게는 15중량부이다. 근적외선 흡수 입자의 함유량이 5중량부보다도 작으면 충분한 근적외 흡수 특성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 60중량부보다도 크면 가시 투과율의 저하나 근적외선 흡수 입자의 응집에 의한 헤이즈값의 증대가 일어나기 쉬워지는 경향이 있다.
근적외선 흡수 입자의 분산매로서는 물, 알코올, 케톤, 에테르, 에스테르, 알데히드, 아민, 지방족 탄화수소, 지환족 탄화수소, 방향족 탄화수소 등을 들 수 있다. 분산매는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 분산매의 양은, 근적외선 흡수 입자의 분산성을 유지하는 점에서, 분산액 100중량부에 대하여 50 내지 95중량부가 바람직하다.
근적외선 흡수 입자의 분산매에는, 필요에 따라 근적외선 흡수 입자의 분산 상태를 개량하기 위하여 분산제를 배합할 수 있다. 분산제로서는, 근적외 흡수 입자의 표면에 대하여 개질 효과를 나타내는 것, 예를 들어 계면 활성제, 실란 화합물, 실리콘 레진, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제, 지르코알루미네이트계 커플링제 등이 사용된다.
계면 활성제로서는, 음이온계 계면 활성제(특수 폴리카르복실산형 고분자 계면 활성제, 알킬인산에스테르 등), 비이온계 계면 활성제(폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페놀에테르, 폴리옥시에틸렌카르복실산에스테르, 소르비탄 고급 카르복실산에스테르 등), 양이온계 계면 활성제(폴리옥시에틸렌알킬아민카르복실산에스테르, 알킬아민, 알킬암모늄염 등), 양쪽성 계면 활성제(고급 알킬베타인 등)를 들 수 있다.
실란 화합물로서는 실란 커플링제, 클로로실란, 알콕시실란, 실라잔 등을 들 수 있다. 실란 커플링제로서는 관능기(글리시독시기, 비닐기, 아미노기, 알케닐기, 에폭시기, 머캅토기, 클로로기, 암모늄기, 아크릴옥시기, 메타크릴옥시기 등)를 갖는 알콕시실란 등을 들 수 있다.
실리콘 레진으로서는 메틸실리콘 레진, 메틸페닐실리콘 레진 등을 들 수 있다.
티타네이트계 커플링제로서는 아실옥시기, 포스폭시기, 피로포스폭시기, 술폭시기, 아릴옥시기 등을 갖는 것을 들 수 있다.
알루미늄계 커플링제로서는 아세트알콕시알루미늄디이소프로필레이트를 들 수 있다.
지르코알루미네이트계 커플링제로서는 아미노기, 머캅토기, 알킬기, 알케닐기 등을 갖는 것을 들 수 있다.
분산제의 양은 분산제의 종류에 따라 다르지만, 분산액 100중량부에 대하여, 0.5 내지 10중량부가 바람직하다. 분산제의 양이 해당 범위 내이면, 근적외 흡수 입자의 분산성이 양호해지고, 투명성이 손상되지 않고, 또한, 경시적인 근적외 흡수 입자의 침강이 억제된다.
근적외선 흡수 미립자의 시판품으로서는 미츠비시 마테리알(주)제 P-2(ITO), 미츠이 긴조쿠(주)제 패스토란(ITO), 미츠비시 마테리알(주)제 T?1(ATO), 이시하라 산교(주)제 SN?100P(ATO), 하쿠스이테크(주)제 파젯 GK(GZO), 스미또모 긴조꾸 고잔(주)제 YMF-02A(제2 미립자) 등을 들 수 있다.
<제1 미립자>
제1 미립자는, 하기 식 (1)로 표시되는 화합물로 이루어지는 것이고, 화합물의 결정 구조(결정자)에 기인하는 근적외선 흡수 특성을 갖는다.
(식 중, A는 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 NH4로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이고, n은 A가 알칼리 금속 또는 NH4인 경우에는 1이고, A가 알칼리 토금속인 경우에는 2임)
여기서, 「결정자」란 단결정으로 간주할 수 있는 단위 결정을 의미하고, 「입자」는 복수의 결정자에 의해 구성된다. 「식 (1)로 표시되는 화합물의 결정자로 이루어진다」란, 예를 들어 X선 회절에 의해 A1/ nCuPO4의 결정 구조를 확인할 수 있고, 실질적으로 A1/ nCuPO4의 결정자로 이루어지는 것이 X선 회절에 의해 동정되어 있는 것을 의미하고, 「실질적으로 A1/ nCuPO4의 결정자로 이루어진다」란, 결정자가 A1/ nCuPO4의 결정 구조를 충분히 유지할 수 있는(X선 회절에 의해 A1/ nCuPO4의 결정 구조를 확인할 수 있는) 범위 내에서 불순물을 포함하고 있어도 되는 것을 의미한다. 또한, X선 회절은, 분말 상태의 근적외선 흡수 입자에 대해서, X선 회절 장치를 사용하여 측정된다.
식 (1) 중의 A로서, 알칼리 금속(Li, Na, K, Rb, Cs), 알칼리 토금속(Ca, Sr, Ba) 또는 NH4를 채용하는 이유는, 다음의 (i) 내지 (iii) 대로이다.
(i) 근적외선 흡수 입자에 있어서의 결정자의 결정 구조는, PO4 3-과 Cu2 +와의 교대 결합으로 이루어지는 그물눈 형상 3차원 골격이고, 골격의 내부에 공간을 갖는다. 해당 공간의 사이즈가, 알칼리 금속 이온(Li+: 0.090nm, Na+: 0.116nm, K+: 0.152nm, Rb+: 0.166nm, Cs+: 0.181nm), 알칼리 토금속 이온(Ca2 +: 0.114nm, Sr2 +: 0.132nm, Ba2 +: 0.149nm) 및 NH4+(0.166nm)의 이온 반경과 적합하기 때문에, 결정 구조를 충분히 유지할 수 있다.
(ii) 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온 및 NH4 +는, 용액 중에서 1가 또는 2가의 양이온으로서 안정적으로 존재할 수 있기 때문에, 근적외선 흡수 입자의 제조 과정에 있어서, 전구체를 생성할 때, 결정 구조 중에 양이온이 도입되기 쉽다.
(iii) PO4 3-와 배위 결합성이 강한 양이온(예를 들어, 전이 금속 이온 등)에서는, 충분한 근적외선 흡수 특성을 발현하는 본 실시 형태에 있어서의 결정 구조와는 다른 결정 구조를 부여할 가능성이 있다.
A로서는 PO4 3-와 Cu2 +로 이루어지는 골격 내에 도입되는 이온으로서 가장 양이온 사이즈가 적합하고, 열역학적인 안정 구조를 취하는 점에서, K가 특히 바람직하다.
근적외선 흡수 입자는, 결정자가 A1/ nCuPO4의 결정 구조를 충분히 유지함으로써, 충분한 근적외선 흡수 특성을 발현할 수 있다. 따라서, 결정자의 표면에 물 또는 수산기가 부착된 경우, A1/ nCuPO4의 결정 구조를 유지할 수 없게 되기 때문에, 가시광 영역과 근적외 파장 영역의 광 투과율의 차가 감소하여, 광학 필터 용도로서 적합하게 사용할 수 없다.
따라서, 근적외선 흡수 입자는, 현미 IR 스펙트럼에 있어서, 인산기에 귀속되는 1000cm-1 부근의 피크의 흡수 강도를 기준(100%)으로 했을 때에, 물에 귀속되는 1600cm-1 부근의 피크의 흡수 강도가 8% 이하이고, 또한 수산기에 귀속되는 3750cm-1 부근의 피크의 흡수 강도가 26% 이하인 것이 바람직하고, 물에 귀속되는 1600cm-1 부근의 피크의 흡수 강도가 5% 이하이고, 또한 수산기에 귀속되는 3750cm-1 부근의 피크의 흡수 강도가 15% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 현미 IR 스펙트럼은 분말 상태의 근적외선 흡수 입자에 대해서, 푸리에 변환 적외선 분광 광도계를 사용하여 측정된다. 구체적으로는, 예를 들어 Thermo Fisher Scientific사제의 푸리에 변환 적외선 분광 광도계 Magna 760을 사용하여, 그의 다이아몬드 플레이트 상에 제1 미립자의 1조각을 두고, 롤러로 평탄하게 하여, 현미 FT-IR법에 의해 측정한다.
<제2 미립자>
삼산화텅스텐(WO3)의 텅스텐에 대한 산소의 비율을 3보다 저감하고, 특정한 조성 범위로 함으로써 당해 텅스텐 산화물 중에 자유 전자가 생성되어, 근적외선 흡수 재료로서 양호한 특성을 달성할 수 있는 것이 알려져 있다.
해당 텅스텐과 산소의 조성 범위는, 텅스텐에 대한 산소의 조성비가 3 이하이고, 나아가, 당해 텅스텐 산화물을 WyOz로 기재했을 때, 2.2≤z/y≤2.999인 것이 바람직하다. 이 z/y의 값이 2.2 이상이면, 당해 텅스텐 산화물 중에 목적 이외인 WO2의 결정상이 나타나는 것을 회피할 수 있음에 수반하여, 재료로서의 화학적 안정성을 얻을 수 있으므로, 유효한 근적외 흡수 재료로서 적용할 수 있다. 한편, 이 z/y의 값이 2.999 이하이면, 당해 텅스텐 산화물 중에 필요해지는 양의 자유 전자가 생성되어, 효율적인 근적외 흡수 재료가 된다.
또한, 당해 텅스텐 산화물을 미립자화한 텅스텐 산화물 미립자에 있어서, 일반식 WyOz로 했을 때 2.45≤z/y≤2.999로 표시되는 조성비를 갖는 소위 「마그넬리상(Magneli phase)」은 화학적으로 안정되고, 근적외선 영역의 흡수 특성도 좋으므로, 근적외 흡수 재료로서 바람직하다.
또한, 당해 텅스텐 산화물에, 원소 M(단, M은 H, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중의 중에서 선택되는 1종 또는 복수종의 원소임)을 첨가하여 복합 텅스텐 산화물로 함으로써, 당해 복합 텅스텐 산화물 중에 자유 전자가 생성되어, 근적외선 영역에 자유 전자 유래의 흡수 특성이 발현하여, 파장 1000nm 부근의 근적외선 흡수 재료로서 유효해지기 때문에 바람직하다. 즉, 제2 미립자의 바람직한 조성은, 일반식 MxWyOz(M은 상기 1종 또는 복수종의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 금속 산화물이다. 여기서, 원소 M을 첨가한 당해 복합 텅스텐 산화물에 있어서의, 안정성의 관점에서는, 원소 M은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중의 중에서 선택되는 1종 이상의 원소인 것이 보다 바람직하고, 근적외 흡수 재료로서의 광학 특성, 내후성을 향상시키는 관점에서는, 상기 원소 M에 있어서, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 원소, 전이 금속 원소, 4족 원소, 5족 원소에 속하는 것이 더욱 바람직하다.
여기서, 당해 복합 텅스텐 산화물에 대하여 상술한 산소량의 제어와, 자유 전자를 생성하는 원소의 첨가를 병용함으로써, 더욱 효율이 좋은 적외선 차폐 재료를 얻을 수 있다. 이 산소량의 제어와, 자유 전자를 생성하는 원소의 첨가를 병용한 적외선 차폐 재료의 일반식을, MxWyOz(단, M은 상기 M 원소, W는 텅스텐, O는 산소)라고 기재했을 때, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0의 관계를 만족하는 근적외 흡수 재료가 바람직하다.
먼저, 원소 M의 첨가량을 나타내는 x/y의 값에 대하여 설명한다. x/y의 값이 0.001보다 크면, 충분한 양의 자유 전자가 생성되어 목적으로 하는 적외선 차폐 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 원소 M의 첨가량이 많을수록, 자유 전자의 공급량이 증가하여, 적외선 차폐 효율도 상승하는데, x/y의 값이 1 정도에서 당해 효과도 포화한다. 또한, x/y의 값이 1보다 작으면, 당해 적외선 차폐 재료 중에 불순물상이 생성되는 것을 피할 수 있으므로 바람직하고, 0.2 이상 0.5 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 원소 M은 H, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 원소 M이 첨가 된 당해 MxWyOz에 있어서의, 안정성의 관점에서는, 원소 M은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re 중의 중에서 선택되는 1종 이상의 원소인 것이 보다 바람직하고, 근적외 흡수 재료로서의 광학 특성, 내후성을 향상시키는 관점에서는, 상기 원소 M에 있어서 알칼리 금속, 알칼리 토금속 원소, 전이 금속 원소, 4족 원소, 5족 원소에 속하는 것이 더욱 바람직하다.
이어서, 산소량의 제어를 나타내는 z/y의 값에 대하여 설명한다. z/y의 값에 대해서는, MxWyOz로 표기되는 근적외 흡수 재료에 있어서도, 상술한 WyOz로 표기되는 근적외 흡수 재료와 동일한 기구가 작용하는 것에 더하여 z/y=3.0에 있어서도, 상술한 원소 M의 첨가량에 의한 자유 전자의 공급이 있기 때문에, 2.2≤z/y≤3.0이 바람직하다.
<투명 수지>
수지제 지지체나 유리 지지체 등에 적층하는 투명 수지층 및 투명 수지제 기판은, 투명 수지를 사용하여 형성할 수 있다. 기재에 사용하는 투명 수지로서는, 1종 단독이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.
투명 수지로서는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 것인 한 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 열 안정성 및 필름으로의 성형성을 확보하고, 또한, 100℃ 이상의 증착 온도에서 행하는 고온 증착에 의해 유전체 다층막을 형성할 수 있는 필름으로 하기 위해서, 유리 전이 온도(Tg)가 바람직하게는 110 내지 380℃, 보다 바람직하게는 110 내지 370℃, 더욱 바람직하게는 120 내지 360℃인 수지를 들 수 있다. 또한, 상기 수지의 유리 전이 온도가 140℃ 이상이면, 유전체 다층막을 보다 고온에서 증착 형성할 수 있는 필름이 얻어지기 때문에, 특히 바람직하다.
투명 수지로서는, 당해 수지로 이루어지는 두께 0.1mm의 수지판을 형성한 경우에, 이 수지판의 전체 광선 투과율(JISK7105)이 바람직하게는 75 내지 95%, 더욱 바람직하게는 78 내지 95%, 특히 바람직하게는 80 내지 95%가 되는 수지를 사용할 수 있다. 전체 광선 투과율이 이러한 범위가 되는 수지를 사용하면, 얻어지는 기판은 광학 필름으로서 양호한 투명성을 나타낸다.
투명 수지의 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정되는, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은 통상 15,000 내지 350,000, 바람직하게는 30,000 내지 250,000이고, 수 평균 분자량(Mn)은 통상 10,000 내지 150,000, 바람직하게는 20,000 내지 100,000이다.
투명 수지로서는, 예를 들어 환상 (폴리)올레핀계 수지, 방향족 폴리에테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 플루오렌 폴리카르보네이트계 수지, 플루오렌 폴리에스테르계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리아미드(아라미드)계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리파라페닐렌계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)계 수지, 불소화 방향족 중합체계 수지, (변성) 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 알릴에스테르계 경화형 수지, 실세스퀴옥산계 자외선 경화형 수지, 아크릴계 자외선 경화형 수지 및 비닐계 자외선 경화형 수지를 들 수 있다.
≪환상 (폴리)올레핀계 수지≫
환상 (폴리)올레핀계 수지로서는, 하기 식 (2)로 표시되는 단량체 및 하기 식 (3)으로 표시되는 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체로부터 얻어지는 수지, 및 당해 수지를 수소 첨가함으로써 얻어지는 수지가 바람직하다.
식 (2) 중, Rx1 내지 Rx4는 각각 독립적으로, 하기 (i') 내지 (ix')으로부터 선택되는 원자 또는 기를 나타내고, kx, mx 및 px는 각각 독립적으로, 0 또는 양의 정수를 나타낸다.
(i') 수소 원자
(ii') 할로겐 원자
(iii') 트리알킬실릴기
(iv') 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 또는 규소 원자를 포함하는 연결기를 갖는,
치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 탄화수소기
(v') 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 탄화수소기
(vi') 극성기(단, (iv')을 제외함)
(vii') Rx1과 Rx2 또는 Rx3과 Rx4가, 서로 결합하여 형성된 알킬리덴기
(단, 상기 결합에 관여하지 않는 Rx1 내지 Rx4는, 각각 독립적으로 상기 (i') 내지 (vi')으로부터 선택되는 원자 또는 기를 나타냄)
(viii') Rx1과 Rx2 또는 Rx3과 Rx4가, 서로 결합하여 형성된 단환 또는 다환의 탄화수소환 또는 복소환(단, 상기 결합에 관여하지 않는 Rx1 내지 Rx4는, 각각 독립적으로 상기 (i') 내지 (vi')으로부터 선택되는 원자 또는 기를 나타냄)
(ix') Rx2와 Rx3이, 서로 결합하여 형성된 단환의 탄화수소환 또는 복소환(단, 상기 결합에 관여하지 않는 Rx1과 Rx4는, 각각 독립적으로 상기 (i') 내지 (vi')으로부터 선택되는 원자 또는 기를 나타냄)
식 (3) 중, Ry1 및 Ry2는 각각 독립적으로, 상기 (i') 내지 (vi')으로부터 선택되는 원자 또는 기를 나타내거나, Ry1과 Ry2가, 서로 결합하여 형성된 단환 또는 다환의 지환식 탄화수소, 방향족 탄화수소 또는 복소환을 나타내고, ky 및 py는 각각 독립적으로 0 또는 양의 정수를 나타낸다.
≪방향족 폴리에테르계 수지≫
방향족 폴리에테르계 수지는, 하기 식 (4)로 표시되는 구조 단위 및 하기 식 (5)로 표시되는 구조 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구조 단위를 갖는 것이 바람직하다.
식 (4) 중, R1 내지 R4는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 12의 1가의 유기기를 나타내고, a 내지 d는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수를 나타낸다.
식 (5) 중, R1 내지 R4 및 a 내지 d는 각각 독립적으로, 상기 식 (4) 중의 R1 내지 R4 및 a 내지 d와 동의이고, Y는 단결합, -SO2- 또는 >C=O를 나타내고, R7 및 R8은 각각 독립적으로 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 1가의 유기기 또는 니트로기를 나타내고, g 및 h는 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수를 나타내고, m은 0 또는 1을 나타낸다. 단, m이 0일 때, R7은 시아노기가 아니다.
또한, 상기 방향족 폴리에테르계 수지는, 추가로 하기 식 (6)으로 표시되는 구조 단위 및 하기 식 (7)로 표시되는 구조 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구조 단위를 갖는 것이 바람직하다.
식 (6) 중, R5 및 R6은 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 12의 1가의 유기기를 나타내고, Z는 단결합, -O-, -S-, -SO2-, >C=O, -CONH-, -COO- 또는 탄소수 1 내지 12의 2가의 유기기를 나타내고, e 및 f는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수를 나타내고, n은 0 또는 1을 나타낸다.
식 (7) 중, R7, R8, Y, m, g 및 h는 각각 독립적으로, 상기 식 (5) 중의 R7, R8, Y, m, g 및 h와 동의이고, R5, R6, Z, n, e 및 f는 각각 독립적으로, 상기 식 (6) 중의 R5, R6, Z, n, e 및 f와 동의이다.
≪폴리이미드계 수지≫
폴리이미드계 수지로서는 특별히 제한되지 않고, 반복 단위에 이미드 결합을 포함하는 고분자 화합물이면 되고, 예를 들어 일본 특허 공개 제2006-199945호 공보나 일본 특허 공개 제2008-163107호 공보에 기재되어 있는 방법으로 합성할 수 있다.
≪플루오렌 폴리카르보네이트계 수지≫
플루오렌 폴리카르보네이트계 수지로서는 특별히 제한되지 않고, 플루오렌 부위를 포함하는 폴리카르보네이트 수지이면 되고, 예를 들어 일본 특허 공개 제2008-163194호 공보에 기재되어 있는 방법으로 합성할 수 있다.
≪플루오렌 폴리에스테르계 수지≫
플루오렌 폴리에스테르계 수지로서는 특별히 제한되지 않고, 플루오렌 부위를 포함하는 폴리에스테르 수지이면 되고, 예를 들어 일본 특허 공개 제2010-285505호 공보나 일본 특허 공개 제2011-197450호 공보에 기재되어 있는 방법으로 합성할 수 있다.
≪불소화 방향족 중합체계 수지≫
불소화 방향족 중합체계 수지로서는 특별히 제한되지 않지만, 불소 원자를 적어도 1개 갖는 방향족환과, 에테르 결합, 케톤 결합, 술폰 결합, 아미드 결합, 이미드 결합 및 에스테르 결합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 결합을 포함하는 반복 단위를 함유하는 중합체인 것이 바람직하고, 예를 들어 일본 특허 공개 제2008-181121호 공보에 기재되어 있는 방법으로 합성할 수 있다.
≪아크릴계 자외선 경화형 수지≫
아크릴계 자외선 경화형 수지로서는 특별히 제한되지 않지만, 분자 내에 1개 이상의 아크릴기 또는 메타크릴기를 갖는 화합물과, 자외선에 의해 분해되어 활성 라디칼을 발생시키는 화합물을 함유하는 수지 조성물로부터 합성되는 것을 들 수 있다. 아크릴계 자외선 경화형 수지는 상기 기재 (i)로서, 유리 지지체 상이나 베이스가 되는 수지제 지지체 상에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 투명 수지층이 적층된 기재나, 근적외선 흡수 미립자를 함유하는 투명 수지제 기판 (ii) 상에 경화성 수지 등을 포함하는 오버코트층 등의 수지층이 적층된 기재를 사용하는 경우, 해당 경화성 수지로서 특히 적합하게 사용할 수 있다.
≪에폭시계 수지≫
에폭시계 수지로서는 특별히 제한되지 않지만, 자외선 경화형과 열 경화형으로 크게 구별할 수 있다. 자외선 경화형 에폭시계 수지로서는, 예를 들어 분자 내에 1개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물과, 자외선에 의해 산을 발생시키는 화합물(이하, 광산 발생제라고도 함)을 함유하는 조성물로부터 합성되는 것을 들 수 있고, 열 경화형 에폭시계 수지로서는, 예를 들어 분자 내에 1개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물과, 산 무수물을 함유하는 조성물로부터 합성되는 것을 들 수 있다. 에폭시계 자외선 경화형 수지는, 상기 기재 (i)로서, 유리 지지체 상이나 베이스가 되는 수지제 지지체 상에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 투명 수지층이 적층된 기재나, 근적외선 흡수 미립자를 함유하는 투명 수지제 기판 (ii) 상에 경화성 수지 등을 포함하는 오버코트층 등의 수지층이 적층된 기재를 사용하는 경우, 해당 경화성 수지로서 특히 적합하게 사용할 수 있다.
≪시판품≫
투명 수지의 시판품으로서는, 이하의 시판품 등을 들 수 있다. 환상 (폴리)올레핀계 수지의 시판품으로서는 JSR(주)제 아톤, 닛폰 제온(주)제 제오노아, 미쓰이 가가꾸(주)제 APEL, 폴리플라스틱스(주)제 TOPAS 등을 들 수 있다. 폴리에테르술폰계 수지의 시판품으로서는 스미또모 가가꾸(주)제 스미카엑셀 PES 등을 들 수 있다. 폴리이미드계 수지의 시판품으로서는 미쯔비시 가스 가가꾸(주)제 네오플림 L 등을 들 수 있다. 폴리카르보네이트계 수지의 시판품으로서는, 데이진(주)제 퓨어 에이스 등을 들 수 있다. 플루오렌 폴리카르보네이트계 수지의 시판품으로서는, 미쯔비시 가스 가가꾸(주)제 유피제타 EP-5000 등을 들 수 있다. 플루오렌 폴리에스테르계 수지의 시판품으로서는 오사까 가스 케미컬(주)제 OKP4HT 등을 들 수 있다. 아크릴계 수지의 시판품으로서는 (주)닛폰 쇼쿠바이제 아크리뷰아 등을 들 수 있다. 실세스퀴옥산계 자외선 경화형 수지의 시판품으로서는 신닛테츠 가가쿠(주)제 실플러스 등을 들 수 있다.
<기타 성분>
기재는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 근적외 흡수 색소, 산화 방지제, 근자외선 흡수제, 형광 소광제, 금속 착체계 화합물 등의 첨가제를 더 함유해도 된다. 이들 기타 성분은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
근적외 흡수 색소로서는 용제 가용형의 화합물인 것이 바람직하고, 스쿠아릴륨계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 시아닌계 화합물, 나프탈로시아닌계 화합물, 피롤로피롤계 화합물, 크로코늄계 화합물, 헥사피린계 화합물, 금속 디티올레이트계 화합물, 페릴렌계 화합물, 디이모늄계 색소 및 환 확장 BODIPY(보론디피로메텐)계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하고, 스쿠아릴륨계 화합물을 포함하는 것이 특히 바람직하다. 근적외 흡수 색소의 흡수 극대 파장은, 바람직하게는 600 내지 1200nm이고, 더욱 바람직하게는 650 내지 1150nm, 특히 바람직하게는 680 내지 1100nm이다. 이러한 근적외 흡수 색소를 사용하면, 양호한 가시광 투과율과 근적외 흡수 특성을 양립할 수 있는 경향이 있어, 환경 광 센서용 광학 필터 용도로 적합하게 사용할 수 있다.
근자외선 흡수제로서는, 예를 들어 아조메틴계 화합물, 인돌계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 트리아진계 화합물 등을 들 수 있다.
산화 방지제로서는, 예를 들어 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 2,2'-디옥시-3,3'-디-t-부틸-5,5'-디메틸디페닐메탄 및 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 트리스(2,6-디-t-부틸페닐)포스파이트 등을 들 수 있다.
또한, 이들 첨가제는, 기재를 제조할 때에 수지 등과 함께 혼합해도 되고, 수지를 합성할 때에 첨가해도 된다. 또한, 첨가량은, 원하는 특성에 따라서 적절히 선택되는 것이지만, 수지 100중량부에 대하여, 통상 0.01 내지 5.0중량부, 바람직하게는 0.05 내지 2.0중량부이다.
<기재의 제조 방법>
기재가, 투명 수지제 기판을 포함하는 기재인 경우, 해당 투명 수지제 기판은, 예를 들어 용융 성형 또는 캐스트 성형에 의해 형성할 수 있고, 또한 필요에 따라, 성형 후에, 반사 방지제, 하드 코팅제 및/또는 대전 방지제 등의 코팅제를 코팅함으로써, 오버코트층이 적층된 기재를 제조할 수 있다.
기재가, 유리 지지체나 베이스가 되는 수지제 지지체 상에 근적외선 흡수 미립자를 함유하는 경화성 수지 등을 포함하는 오버코트층 등의 투명 수지층이 적층된 기재인 경우, 예를 들어 유리 지지체나 베이스가 되는 수지제 지지체에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지 용액을 용융 성형 또는 캐스트 성형함으로써, 바람직하게는 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 등의 방법으로 도공한 후에 용매를 건조 제거하고, 필요에 따라서 추가로 광 조사나 가열을 행함으로써, 유리 지지체나 베이스가 되는 수지제 지지체 상에 투명 수지층이 형성된 기재를 제조할 수 있다.
≪용융 성형≫
용융 성형으로서는, 구체적으로는 수지와 근적외선 흡수 미립자를 용융 혼련하여 얻어진 펠릿을 용융 성형하는 방법, 수지와 근적외선 흡수 미립자를 함유하는 수지 조성물을 용융 성형하는 방법, 또는 근적외선 흡수 미립자, 수지 및 용제를 포함하는 수지 조성물로부터 용제를 제거하여 얻어진 펠릿을 용융 성형하는 방법 등을 들 수 있다. 용융 성형 방법으로서는 사출 성형, 용융 압출 성형 또는 블로우 성형 등을 들 수 있다.
≪캐스트 성형≫
캐스트 성형으로서는 근적외선 흡수 미립자, 수지 및 용제를 포함하는 수지 조성물을 적당한 지지체 상에 캐스팅하여 용제를 제거하는 방법, 또는 근적외선 흡수 미립자, 광 경화성 수지 및/또는 열 경화성 수지를 포함하는 경화성 조성물을 적당한 지지체 상에 캐스팅하여 용매를 제거한 후, 자외선 조사나 가열 등의 적절한 방법에 의해 경화시키는 방법 등에 의해 제조할 수도 있다.
기재가, 근적외선 흡수 미립자를 함유하는 투명 수지제 기판을 포함하는 기재인 경우에는, 해당 기재는 캐스트 성형 후, 성형용 지지체로부터 도막을 박리함으로써 얻을 수 있고, 또한, 상기 기재가, 유리 지지체나 베이스가 되는 수지제 지지체 등의 지지체 등 위에 근적외선 흡수 미립자를 함유하는 경화성 수지 등을 포함하는 오버코트층 등의 투명 수지층이 적층된 기재인 경우에는, 해당 기재는 캐스트 성형 후, 도막을 박리하지 않음으로써 얻을 수 있다.
[유전체 다층막]
유전체 다층막으로서는, 고굴절률 재료층과 저굴절률 재료층을 교대로 적층한 것을 들 수 있다. 고굴절률 재료층을 구성하는 재료로서는, 굴절률이 1.7 이상인 재료를 사용할 수 있고, 굴절률이 통상은 1.7 내지 2.5인 재료가 선택된다. 이러한 재료로서는, 예를 들어 산화티타늄, 산화지르코늄, 오산화탄탈륨, 오산화니오븀, 산화란탄, 산화이트륨, 산화아연, 황화아연 또는 산화인듐 등을 주성분으로 하고, 산화티타늄, 산화주석 및/또는 산화세륨 등을 소량(예를 들어, 주성분에 대하여 0 내지 10중량%) 함유시킨 것을 들 수 있다.
저굴절률 재료층을 구성하는 재료로서는, 굴절률이 1.6 이하인 재료를 사용할 수 있고, 굴절률이 통상은 1.2 내지 1.6인 재료가 선택된다. 이러한 재료로서는, 예를 들어 실리카, 알루미나, 불화란탄, 불화마그네슘 및 육불화알루미늄나트륨을 들 수 있다.
고굴절률 재료층과 저굴절률 재료층을 적층하는 방법에 대해서는, 이들 재료층을 적층한 유전체 다층막이 형성되는 한 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 기재 상에, 직접, CVD법, 스퍼터법, 진공 증착법, 이온 어시스트 증착법 또는 이온 플레이팅법 등에 의해, 고굴절률 재료층과 저굴절률 재료층을 교대로 적층한 유전체 다층막을 형성할 수 있다.
고굴절률 재료층 및 저굴절률 재료층의 각 층의 두께는, 통상 차단하려고 하는 근적외선 파장을 λ(nm)로 하면, 0.1λ 내지 0.5λ의 두께가 바람직하다. λ(nm)의 값으로서는, 예를 들어 700 내지 1400nm, 바람직하게는 750 내지 1300nm이다. 두께가 이 범위이면, 굴절률(n)과 막 두께(d)의 곱(n×d)이 λ/4로 산출되는 광학적 막 두께와, 고굴절률 재료층 및 저굴절률 재료층의 각 층의 두께가 거의 동일값이 되고, 반사·굴절의 광학적 특성의 관계로부터, 특정 파장의 차단·투과를 용이하게 컨트롤할 수 있는 경향이 있다.
유전체 다층막에 있어서의 고굴절률 재료층과 저굴절률 재료층의 합계 적층수는, 광학 필터 전체로서 16 내지 70층인 것이 바람직하고, 20 내지 60층인 것이 보다 바람직하다. 각 층의 두께, 광학 필터 전체로서의 유전체 다층막의 두께나 합계 적층수가 상기 범위에 있으면, 충분한 제조 마진을 확보할 수 있는데다, 광학 필터의 휨이나 유전체 다층막의 크랙을 저감할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 근적외선 흡수 미립자의 흡수 특성에 맞춰서 고굴절률 재료층 및 저굴절률 재료층을 구성하는 재료종, 고굴절률 재료층 및 저굴절률 재료층의 각 층의 두께, 적층의 순서, 적층수를 적절하게 선택함으로써, 가시 영역에 충분한 투과율을 확보한 뒤에 근적외 파장 영역에 충분한 광선 커트 특성을 갖고, 또한, 경사 방향으로 근적외선이 입사했을 때의 반사율을 저감할 수 있다.
여기서, 조건을 최적화하기 위해서는, 예를 들어 광학 박막 설계 소프트웨어(예를 들어, Essential Macleod, Thin Film Center사제)를 사용하여, 광학 필터(또는 기재)의 수직 방향으로 측정했을 경우, 수직 방향으로부터 30도의 각도로 측정했을 경우, 수직 방향으로부터 60도의 각도로 측정했을 경우의 어떤 경우든 가시광 투과율과 근적외 영역의 광선 커트 효과를 양립할 수 있도록 파라미터를 설정하면 된다. 특히, 환경 광 센서용 광학 필터로서 적합하게 사용하기 위해서는, 각 입사 각도에 있어서 가시광 투과율이나 근적외 커트 성능의 변화가 작은 것이 중요하고, 이러한 특성을 달성하기 위해서는 유전체 다층막의 설계를 행할 때, 파장 영역에 따라 광학 특성을 최적화하는 입사 각도를 변화시키는 것이 바람직하다(예를 들어, 파장 400 내지 750nm의 투과율은 입사 각도 30도에서 광학 특성을 최적화, 800 내지 1200nm의 투과율은 입사 각도 0도에서 광학 특성을 최적화 등). 상기 소프트웨어의 경우, 예를 들어 기재의 편면에만 형성되는 유전체 다층막의 설계에 있어서는, 파장 400 내지 750nm의 수직 방향으로부터 30도의 각도로 측정했을 경우의 목표 투과율을 100%, Target Tolerance(목표 허용오차)의 값을 1, 파장 755 내지 790nm의 수직 방향으로 측정했을 경우의 목표 투과율을 100%, Target Tolerance의 값을 0.8, 파장 800 내지 1000nm의 수직 방향으로부터 30도의 각도로 측정했을 경우의 목표 투과율을 0%, Target Tolerance의 값을 0.5, 파장 1005 내지 1300nm의 수직 방향으로부터 0도의 각도로 측정했을 경우의 목표 투과율을 0%, Target Tolerance의 값을 0.7로 하는 등의 파라미터 설정 방법을 들 수 있다. 이들 파라미터는 기재 (i)의 각종 특성 등에 맞춰서 파장 범위를 더욱 미세하게 구획하여 설계를 최적화하는 광선 입사 각도나 Target Tolerance의 값을 바꿀 수도 있다. 특히, 파장 400 내지 700nm의 영역에서의 적어도 일부의 파장 영역을 경사 방향으로의 광선에 대하여 설계를 최적화하면, 입사 각도 60도 등 입사각이 매우 큰 경우도 리플 등에 의한 가시 투과율의 저하를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
[기타 기능막]
본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 기재와 유전체 다층막과의 사이, 기재의 유전체 다층막이 설치된 면과 반대측의 면 또는 유전체 다층막의 기재가 설치된 면과 반대측의 면에, 기재나 유전체 다층막의 표면 경도의 향상, 내약품성의 향상, 대전 방지 및 흠집 제거 등의 목적으로, 반사 방지막, 하드 코팅막이나 대전 방지막 등의 기능막을 적절히 설치할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터는, 전술한 기능막을 포함하는 층을 1층 포함해도 되고, 2층 이상 포함해도 된다. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터가 이러한 기능막을 포함하는 층을 2층 이상 포함하는 경우에는, 동일한 층을 2층 이상 포함해도 되고, 다른 층을 2층 이상 포함해도 된다.
이러한 기능막을 적층하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않지만, 반사 방지제, 하드 코팅제 및/또는 대전 방지제 등의 코팅제 등을 기재 또는 유전체 다층막에, 상기와 동일하게 용융 성형 또는 캐스트 성형하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 코팅제 등을 포함하는 경화성 조성물을 바 코터 등으로 기재 또는 유전체 다층막 상에 도포한 후, 자외선 조사 등에 의해 경화함으로써도 제조할 수 있다.
코팅제로서는, 자외선(UV)/전자선(EB) 경화형 수지나 열 경화형 수지 등을 들 수 있고, 구체적으로는 비닐 화합물류나, 우레탄계, 우레탄 아크릴레이트계, 아크릴레이트계, 에폭시계 및 에폭시 아크릴레이트계 수지 등을 들 수 있다. 이들 코팅제를 포함하는 경화성 조성물로서는 비닐계, 우레탄계, 우레탄 아크릴레이트계, 아크릴레이트계, 에폭시계 및 에폭시 아크릴레이트계 경화성 조성물 등을 들 수 있다.
또한, 경화성 조성물은, 중합 개시제를 포함하고 있어도 된다. 중합 개시제로서는, 공지된 광 중합 개시제 또는 열 중합 개시제를 사용할 수 있고, 광 중합 개시제와 열 중합 개시제를 병용해도 된다. 중합 개시제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
경화성 조성물 중, 중합 개시제의 배합 비율은 경화성 조성물의 전량을 100중량%로 한 경우, 바람직하게는 0.1 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 10중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 5중량%이다. 중합 개시제의 배합 비율이 상기 범위에 있으면, 경화성 조성물의 경화 특성 및 취급성이 우수하여, 원하는 경도를 갖는 반사 방지막, 하드 코팅막이나 대전 방지막 등의 기능막을 얻을 수 있다.
또한, 경화성 조성물에는 용제로서 유기 용제를 첨가해도 되고, 유기 용제로서는 공지된 것을 사용할 수 있다. 유기 용제의 구체예로서는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 옥탄올 등의 알코올류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 락트산에틸, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에스테르류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류를 들 수 있다. 이들 용제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
기능막의 두께는, 바람직하게는 0.1 내지 20㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10㎛, 특히 바람직하게는 0.7 내지 5㎛이다.
또한, 기재와 기능막 및/또는 유전체 다층막과의 밀착성이나, 기능막과 유전체 다층막과의 밀착성을 올리는 목적으로, 기재, 기능막 또는 유전체 다층막의 표면에 코로나 처리나 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 해도 된다.
[광학 필터의 용도]
본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터는, 입사 각도가 큰 경우에 있어서도 우수한 가시 투과율과 근적외선 커트 능을 갖는다. 따라서, 조도 센서나 색 보정용 센서 등의 각종 환경 광 센서용으로서 유용하다. 특히, 디지털 스틸 카메라, 스마트폰, 태블릿 단말기, 휴대 전화, 웨어러블 디바이스, 자동차, 텔레비전, 게임기 등에 탑재되는 환경 광 센서용으로서 유용하다. 또한, 자동차나 건물 등의 창용 유리판 등에 장착되는 열선 커트 필터 등으로서도 유용하다.
[환경 광 센서]
본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 필터와, 광전 변환 소자를 조합하여 환경 광 센서로서 사용할 수 있다. 여기서, 환경 광 센서란, 조도 센서나 색 보정용 센서 등 주위의 밝기나 색조(저녁 시간대에서 적색이 강함 등)를 감지 가능한 센서이고, 예를 들어 환경 광 센서에서 감지한 정보에 의해 기기에 탑재되어 있는 디스플레이의 조도나 색조를 제어하는 것이 가능하다.
도 3은, 주위의 밝기를 검지하는 환경 광 센서(200a)의 일례를 나타낸다. 환경 광 센서(200a)는, 광학 필터(100) 및 광전 변환 소자(202)를 구비한다. 광전 변환 소자(202)는, 수광부에 광이 입사하면 광 기전력 효과에 의해 전류나 전압을 발생한다. 광학 필터(100)는 광전 변환 소자(202)의 수광면측에 설치되어 있다. 광학 필터(100)에 의해, 광전 변환 소자(202)의 수광면에 입사하는 광은 가시광 대역의 광이 되고, 근적외선 대역(800nm 내지 2500nm)의 광은 차단된다. 환경 광 센서(200a)는 가시광에 감응하여 신호를 출력한다.
또한, 환경 광 센서(200a)에 있어서, 광학 필터(100)와 광전 변환 소자(202)의 사이에는 다른 투광성의 층이 개재하고 있어도 된다. 예를 들어, 광학 필터(100)와 광전 변환 소자(202)와의 사이에는, 밀봉재로서 투광성을 갖는 수지층이 설치되어 있어도 된다.
광전 변환 소자(202)는 제1 전극(206), 광전 변환층(208), 제2 전극(210)을 갖고 있다. 또한, 수광면측에는 패시베이션막(216)이 설치되어 있다. 광전 변환층(208)은 광전 효과를 발현하는 반도체로 형성된다. 예를 들어, 광전 변환층(208)은, 실리콘 반도체를 사용하여 형성된다. 광전 변환층(208)은 다이오드형의 소자이고, 내장 전계에 의해 광 기전력을 발현한다. 또한, 광전 변환 소자(202)는, 다이오드형의 소자에 한정되지 않고, 광 도전형의 소자(포토 레지스터, 광 의존성 저항, 광 도전체, 포토 셀이라고도 불림) 또는 포토 트랜지스터형의 소자여도 된다.
광전 변환층(208)은 실리콘 반도체 이외에, 게르마늄 반도체, 실리콘·게르마늄 반도체를 사용해도 된다. 또한, 광전 변환층(208)으로서, GaP, GaAsP, CdS, CdTe, CuInSe2 등의 화합물 반도체 재료를 사용해도 된다. 반도체 재료에 의해 형성되는 광전 변환 소자(202)는, 가시광선 대역으로부터 근적외선 대역의 광에 대하여 감도를 갖는다. 예를 들어, 광전 변환층(208)이 실리콘 반도체로 형성되는 경우, 실리콘 반도체의 밴드 갭 에너지는 1.12eV이므로, 원리적으로는 근적외광인 파장 700 내지 1100nm의 광을 흡수할 수 있다. 그러나, 광학 필터(100)를 구비함으로써 환경 광 센서(200a)는 근적외광에는 감응하지 않고, 가시광 영역의 광에 대하여 감도를 갖는다. 또한, 광전 변환 소자(202)는, 광학 필터(100)를 투과한 광이 선택적으로 조사되도록, 차광성의 하우징(204)으로 둘러싸여 있는 것이 바람직하다. 환경 광 센서(200a)는, 광학 필터(100)를 구비함으로써, 근적외광을 차단하고, 주위 광을 검지할 수 있다. 그것에 의해 환경 광 센서(200a)가, 근적외광에 감응하여 오동작한다고 하는 문제를 해소할 수 있다.
도 4는, 주위의 밝기에 더하여 색조를 검지하는 환경 광 센서(200b)의 일례를 나타낸다. 환경 광 센서(200b)는, 광학 필터(100), 광전 변환 소자(202a 내지 202c), 컬러 필터(212a 내지 212c)를 포함하여 구성되어 있다. 광전 변환 소자(202a)의 수광면 상에는 적색광 대역의 광을 투과하는 컬러 필터(212a)가 설치되고, 광전 변환 소자(202b)의 수광면 상에는 녹색 광 대역의 광을 투과하는 컬러 필터(212b)가 설치되고, 광전 변환 소자(202c)의 수광면 상에는 청색 광 대역의 광을 투과하는 컬러 필터(212c)가 설치되어 있다. 광전 변환 소자(202a 내지 202c)는, 소자 분리 절연층(214)으로 절연되어 있는 것을 제외하고, 도 3에서 나타내는 것과 동일한 구성을 구비하고 있다. 이 구성에 의해, 광전 변환 소자(202a 내지 202c)는 독립적으로 조도를 검지하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 컬러 필터(212a 내지 212c)와 광전 변환 소자(202a 내지 202c)의 사이에는 패시베이션막(216)이 설치되어 있어도 된다.
광전 변환 소자(202a 내지 202c)는, 가시광선 파장 영역으로부터 근적외선 파장 영역의 넓은 범위에 걸쳐 감도를 갖는다. 그로 인해, 광학 필터(100) 외에, 광전 변환 소자(202a 내지 202c)에 대응하여 컬러 필터(212a 내지 212c)를 설치함으로써, 환경 광 센서(200b)는 근적외광을 차단하여, 센서의 오동작을 방지하면서, 각 색에 대응한 광을 검지할 수 있다. 환경 광 센서(200b)는, 근적외 영역의 광을 차단하는 광학 필터(100)와 컬러 필터(212a 내지 212c)를 구비함으로써, 주위 광을 복수의 파장 대역의 광으로 분광하여 검지할 수 있을 뿐 아니라, 종래의 컬러 센서에서는 근적외선의 영향을 받아서 정확하게 검지를 할 수 없었던 어두운 환경 하에서도 적용 가능하게 된다.
[전자 기기]
도 5의 (A) 내지 (C)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 환경 광 센서(200)를 갖는 전자 기기(300)의 일례를 나타낸다. 또한, 도 5의 (A)는 정면도, 도 5의 (B)는 상면도, 도 5의 (C)는 도 5의 (B)에 있어서 점선으로 둘러싸인 영역 D의 구성 예시하는 상세도를 나타낸다. 전자 기기(300)는 하우징(302), 표시 패널(304), 마이크로폰부(306), 스피커부(308), 환경 광 센서(200)를 포함한다. 표시 패널(304)은 터치 패널이 채용되고, 표시 기능에 더하여 입력 기능을 겸비하고 있다.
환경 광 센서(200)는, 하우징(302)에 설치되는 표면 패널(310) 배면에 설치되어 있다. 즉, 환경 광 센서(200)는 전자 기기(300)의 외관에 나타나지 않고, 투광성의 표면 패널(310)을 통하여 광이 입사한다. 표면 패널(310)은, 광학 필터(100)에 의해 근적외선 영역의 광이 차단되어, 가시광 영역의 광이 광전 변환 소자(202)에 입사한다. 전자 기기(300)는 환경 광 센서(200)에 의해, 표시 패널(304)의 조도나 색조를 제어할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되지 않는다. 또한, 「부」는 특별히 언급하지 않는 한 「중량부」를 의미한다. 또한, 각 물성값의 측정 방법 및 물성의 평가 방법은 이하와 같다.
<분자량>
수지의 분자량은 각 수지의 용제에 대한 용해성 등을 고려하여, 하기의 (a) 또는 (b)의 방법으로 측정을 행하였다.
(a) 워터즈(WATERS)사제의 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 장치(150C형, 칼럼: 도소사제 H 타입 칼럼, 전개 용제: o-디클로로벤젠)를 사용하여, 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)을 측정하였다.
(b) 도소사제 GPC 장치(HLC-8220형, 칼럼: TSKgelα-M, 전개 용제: THF)를 사용하여, 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)을 측정하였다.
또한, 후술하는 수지 합성예 3에서 합성한 수지에 대해서는, 상기 방법에 의한 분자량의 측정이 아닌, 하기 방법 (c)에 의한 대수 점도의 측정을 행하였다.
(c) 폴리이미드 수지 용액의 일부를 무수 메탄올에 투입하여 폴리이미드 수지를 석출시키고, 여과하여 미반응 단량체로부터 분리하였다. 80℃에서 12시간 진공 건조하여 얻어진 폴리이미드 0.1g을 N-메틸-2-피롤리돈 20mL에 용해하고, 캐논-펜스케 점도계를 사용하여 30℃에서의 대수 점도(μ)를 하기 식에 의해 구하였다.
μ={In(ts/t0)}/C
t0: 용매의 유하 시간
ts: 희박 고분자 용액의 유하 시간
C: 0.5g/dL
<유리 전이 온도(Tg)>
에스아이아이·테크놀러지스 가부시끼가이샤제의 시차 주사 열량계(DSC6200)를 사용하여, 승온 속도: 매분 20℃, 질소 기류 하에서 측정하였다.
<분광 투과율>
광학 필터의 각 파장 영역에 있어서의 투과율은, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈제의 분광 광도계(U-4100)를 사용하여 측정하였다.
여기서, 광학 필터의 수직 방향으로 측정했을 경우의 투과율에서는, 도 6의 (A)와 같이 광학 필터(2)에 대하여 수직으로 투과한 광(1)을 분광 광도계(3)로 측정하고, 광학 필터의 수직 방향에 대하여 30도의 각도로 측정했을 경우의 투과율에서는, 도 6의 (B)와 같이 광학 필터(2)의 수직 방향에 대하여 30도의 각도로 투과한 광(1')을 분광 광도계(3)로 측정하고, 광학 필터의 수직 방향에 대하여 60도의 각도로 측정했을 경우의 투과율에서는, 도 6의 (C)와 같이 광학 필터(2)의 수직 방향에 대하여 60도의 각도로 투과한 광(1'')을 분광 광도계(3)로 측정하였다.
[합성예]
하기 실시예에서 사용한 근적외 흡수 색소는, 일반적으로 알려져 있는 방법으로 합성하였다. 일반적 합성 방법으로서는, 예를 들어 일본 특허 제3366697호 공보, 일본 특허 제2846091호 공보, 일본 특허 제2864475호 공보, 일본 특허 제3703869호 공보, 일본 특허 공개 소60-228448호 공보, 일본 특허 공개 평1-146846호 공보, 일본 특허 공개 평1-228960호 공보, 일본 특허 제4081149호 공보, 일본 특허 공개 소63-124054호 공보, 「프탈로시아닌 -화학과 기능-」(아이피시, 1997년), 일본 특허 공개 제2007-169315호 공보, 일본 특허 공개 제2009-108267호 공보, 일본 특허 공개 제2010-241873호 공보, 일본 특허 제3699464호 공보, 일본 특허 제4740631호 공보 등에 기재되어 있는 방법을 들 수 있다.
<수지 합성예 1>
하기 식 (8)로 표시되는 8-메틸-8-메톡시카르보닐테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데크-3-엔(이하 「DNM」이라고도 함) 100부, 1-헥센(분자량 조절제) 18부 및 톨루엔(개환 중합 반응용 용매) 300부를, 질소 치환한 반응 용기에 투입하고, 이 용액을 80℃로 가열하였다. 계속해서, 반응 용기 내의 용액에, 중합 촉매로서, 트리에틸알루미늄의 톨루엔 용액(0.6mol/리터) 0.2부와, 메탄올 변성의 육염화텅스텐의 톨루엔 용액(농도 0.025mol/리터) 0.9부를 첨가하고, 이 용액을 80℃에서 3시간 가열 교반함으로써 개환 중합 반응시켜 개환 중합체 용액을 얻었다. 이 중합 반응에 있어서의 중합 전화율은 97%였다.
이와 같이 하여 얻어진 개환 중합체 용액 1,000부를 오토클레이브에 투입하고, 이 개환 중합체 용액에, RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3을 0.12부 첨가하고, 수소 가스압 100kg/㎠, 반응 온도 165℃의 조건 하에서, 3시간 가열 교반하여 수소 첨가 반응을 행하였다. 얻어진 반응 용액(수소 첨가 중합체 용액)을 냉각한 후, 수소 가스를 방압하였다. 이 반응 용액을 대량의 메탄올 중에 붓고 응고물을 분리 회수하고, 이것을 건조하여, 수소 첨가 중합체(이하 「수지 A」라고도 함)를 얻었다. 얻어진 수지 A는, 수 평균 분자량(Mn)이 32,000, 중량 평균 분자량(Mw)이 137,000이고, 유리 전이 온도(Tg)가 165℃였다.
<수지 합성예 2>
3L의 4구 플라스크에 2,6-디플루오로벤조니트릴 35.12g(0.253mol), 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌 87.60g(0.250mol), 탄산칼륨 41.46g(0.300mol), N,N-디메틸아세트아미드(이하 「DMAc」라고도 함) 443g 및 톨루엔 111g을 첨가하였다. 계속해서, 4구 플라스크에 온도계, 교반기, 질소 도입관이 딸린 3방 코크, 딘스타크관 및 냉각관을 설치하였다. 계속해서, 플라스크 내를 질소 치환한 후, 얻어진 용액을 140℃에서 3시간 반응시켜, 생성되는 물을 딘스타크관으로부터 수시 제거하였다. 물의 생성이 확인되지 않게 될 즈음, 서서히 온도를 160℃까지 상승시키고, 그 온도 그대로 6시간 반응시켰다. 실온(25℃)까지 냉각 후, 생성된 염을 여과지로 제거하고, 여과액을 메탄올에 넣어 재침전시켜, 여과 분리에 의해 여과물(잔사)을 단리하였다. 얻어진 여과물을 60℃에서 밤새 진공 건조하고, 백색 분말(이하 「수지 B」라고도 함)을 얻었다(수율 95%). 얻어진 수지 B는, 수 평균 분자량(Mn)이 75,000, 중량 평균 분자량(Mw)이 188,000이고, 유리 전이 온도(Tg)가 285℃였다.
<수지 합성예 3>
온도계, 교반기, 질소 도입관, 측관이 딸린 적하 깔때기, 딘스타크관 및 냉각관을 구비한 500mL의 5구 플라스크에, 질소 기류 하, 1,4-비스(4-아미노-α,α-디메틸벤질)벤젠 27.66g(0.08몰) 및 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐 7.38g(0.02몰)을 넣고, γ-부티로락톤 68.65g 및 N,N-디메틸아세트아미드 17.16g에 용해시켰다. 얻어진 용액을, 빙수 배스를 사용하여 5℃로 냉각하고, 동온으로 유지하면서 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 이무수물 22.62g(0.1몰) 및 이미드화 촉매로서 트리에틸아민 0.50g(0.005몰)을 일괄 첨가하였다. 첨가 종료 후, 180℃로 승온하고, 수시 유출액을 증류 제거시키면서, 6시간 환류시켰다. 반응 종료 후, 내온이 100℃가 될 때까지 공랭한 후, N,N-디메틸아세트아미드 143.6g을 추가하여 희석하고, 교반하면서 냉각하여, 고형분 농도 20중량%의 폴리이미드 수지 용액 264.16g을 얻었다. 이 폴리이미드 수지 용액의 일부를 1L의 메탄올 중에 부어 넣어서 폴리이미드를 침전시켰다. 여과 분별한 폴리이미드를 메탄올로 세정한 후, 100℃의 진공 건조기 내에서 24시간 건조시켜서 백색 분말(이하 「수지 C」라고도 함)을 얻었다. 얻어진 수지 C의 IR 스펙트럼을 측정한 바, 이미드기에 특유한 1704cm-1, 1770cm-1의 흡수가 보였다. 수지 C는 유리 전이 온도(Tg)가 310℃이고, 대수 점도를 측정한 바, 0.87이었다.
<근적외선 흡수 미립자 제조예 1>
메타텅스텐산 암모늄 수용액(WO3 환산으로 50wt%)과 염화세슘의 수용액을, W와 Cs의 몰비가 1대 0.33이 되도록 소정량 칭량하고, 양쪽 액을 혼합하여 혼합 용액을 얻었다. 이 혼합 용액을 130℃에서 건조하여, 분말 상태의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 부피비) 중에 있어서 550℃에서 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열함으로써, Cs0 . 33WO3의 분말을 얻었다.
Cs0 . 33WO3의 분말 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하고, 분산 처리를 행함으로써, 평균 분산 입자 직경이 80nm인 Cs0 . 33WO3 입자(이하 「근적외선 흡수 미립자 (P-1)」이라고도 함)의 분산액 A를 얻었다.
<근적외선 흡수 미립자 제조예 2>
52질량% 인산수소이칼륨 수용액 500g에, 교반 하, 5질량% 황산구리·5수화물 수용액 500g을 가하고, 5시간 이상 실온에서 교반하여, 물색 용액(PO4 3-/Cu2 +(몰비)=15)을 얻었다.
얻어진 물색 용액으로부터 생성물을 흡인 여과에 의해 분리하고, 물 및 아세톤으로 세정하여, 물색의 생성물을 얻었다. 생성물을 도가니에 옮기고, 100℃에서 4시간 진공 건조한 후, 원더 블렌더(오사카 케미컬사제, 이하 동일)를 사용하여, 30초 간의 건식 분쇄를 2회 행하였다.
분말 상태의 생성물을 도가니에 옮기고, 대기 하, 600℃에서 8시간 소성하여, 황녹색의 소성물을 얻었다. 소성물에 대해서, 원더 블렌더를 사용하여, 30초간의 건식 분쇄를 2회 행하였다. 얻어진 황녹색의 소성물은 15.4g이고, 황산구리·5수화물의 몰수를 기준으로 했을 경우의 수율은 78%였다.
소성물에 대하여 X선 회절을 측정하였다. X선 회절의 결과로부터, KCuPO4의 결정 구조를 확인할 수 있고, 소성물은, 실질적으로 KCuPO4의 결정자로 이루어지는 입자인 것이 동정되었다.
상기 소성물을 물에 분산시켜, 고형분 농도 10질량%의 분산액으로 하고, 초음파 균질기에서 처리한 후, 습식 미립자화 장치(스기노 머신사제, 스타버스트 미니)를 사용하여 습식 분쇄를 행하였다. 분산액이 오리피스 직경을 통과하는 횟수를 습식 분쇄 처리 횟수로 한다. 본 예에 있어서는, 습식 분쇄 처리 횟수를 20회로 하였다.
습식 분쇄 후의 분산액으로부터 해쇄물을 원심 분리하고, 도가니에 옮겨서 150℃에서 건조하여, 황녹색의 해쇄물을 얻었다. 해쇄물에 대하여 원더 블렌더를 사용하여 30초간의 건식 분쇄를 2회 행하고, KCuPO4의 결정자로 이루어지는 평균 입자 직경이 89nm인 근적외선 흡수 입자 (P-2)를 얻었다.
[실시예 1]
실시예 1에서는, 양면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 투명 수지제 기판을 포함하는 기재를 갖는 광학 필터를 이하의 수순 및 조건에서 제조하였다.
용기에, 수지 합성예 1에서 얻어진 수지 A 100중량부 및 염화메틸렌을 첨가하여 수지 농도가 20중량%의 용액을 제조하였다. 얻어진 용액을 평활한 유리판 상에 캐스트하고, 20℃에서 8시간 건조한 후, 유리판으로부터 박리하였다. 박리한 도막을 추가로 감압 하 100℃에서 8시간 건조하고, 두께 0.100mm, 세로 60mm, 가로 60mm의 투명 수지제 기판을 얻었다.
얻어진 투명 수지제 기판의 편면에, 하기 조성의 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지 조성물 (1)을 바 코터로 도포하고, 오븐 내 70℃에서 2분간 가열하여, 용제를 휘발 제거하였다. 이때, 건조 후의 두께가 2㎛가 되도록, 바 코터의 도포 조건을 조정하였다. 이어서, 컨베이어식 노광기를 사용하여 노광(노광량 500mJ/㎠, 200mW)을 행하여, 수지 조성물 (1)을 경화시켜, 투명 수지제 기판 상에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 형성하였다. 마찬가지로, 투명 수지제 기판의 다른 한쪽 면에도 수지 조성물 (1)을 포함하는 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 형성하여, 투명 수지제 기판의 양면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 기재를 얻었다. 이 기재의 분광 투과율을 측정하였다. 결과를 도 7 및 표 3에 나타내었다.
근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지 조성물 (1): 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트 60중량부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 40중량부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 5중량부, 근적외선 흡수 미립자 분산액(스미또모 긴조꾸 고잔(주)제 YMF-02A, 제2 미립자의 시판 분산액) 117중량부(고형분 환산으로 약 33중량부), 메틸에틸케톤(용제, 고형분 농도(TSC): 30%)
계속해서, 얻어진 기재의 편면에 유전체 다층막 (I)을 형성하고, 또한 기재의 다른 한쪽 면에 유전체 다층막 (II)를 형성하여, 두께 약 0.109mm의 광학 필터를 얻었다.
유전체 다층막 (I)은 증착 온도 100℃에서 실리카(SiO2)층과 티타니아(TiO2)층이 교대로 적층되어 이루어진다(합계 20층). 유전체 다층막 (II)는 증착 온도 100℃에서 실리카(SiO2)층과 티타니아(TiO2)층이 교대로 적층되어 이루어진다(합계 18층). 유전체 다층막 (I) 및 (II)의 어느 것에 있어서도, 실리카층 및 티타니아층은 기재측에서부터 티타니아층, 실리카층, 티타니아층, ···실리카층, 티타니아층, 실리카층의 순서대로 교대로 적층되어 있고, 광학 필터의 최외층을 실리카층으로 하였다. 이 광학 필터의 수직 방향으로 측정했을 경우, 수직 방향으로부터 30도의 각도로 측정했을 경우, 수직 방향으로부터 60도의 각도로 측정했을 경우의 분광 투과율을 측정하고, 각 파장 영역에서의 광학 특성을 평가하였다. 결과를 도 8 및 표 7에 나타내었다.
유전체 다층막 (I) 및 (II)의 설계는, 이하와 같이 하여 행하였다. 각 층의 두께와 층수에 대해서는, 가시 영역의 반사 방지 효과와 근적외 영역의 선택적인 투과·반사 성능을 달성할 수 있도록 기재 굴절률의 파장 의존 특성이나, 적용한 근적외선 흡수 미립자의 흡수 특성에 맞춰서 광학 박막 설계 소프트웨어(Essential Macleod, Thin Film Center사제)를 사용하여 최적화를 행하였다. 최적화를 행할 때, 본 실시예에서는 소프트웨어로의 입력 파라미터(Target값)를 하기 표 1 대로 하였다.
막 구성 최적화의 결과, 실시예 1에서는 유전체 다층막 (I)은, 막 두께 33 내지 176nm의 실리카층과 막 두께 10 내지 99nm의 티타니아층이 교대로 적층되어 이루어지는, 적층수 20의 다층 증착막이 되고, 유전체 다층막 (II)는, 막 두께 42 내지 213nm의 실리카층과 막 두께 13 내지 122nm의 티타니아층이 교대로 적층되어 이루어지는, 적층수 18의 다층 증착막이 되었다. 최적화를 행한 막 구성의 일례를 표 2에 나타내었다.
도 8 및 표 7에서 나타내는 것처럼, 실시예 1에서 얻어진 광학 필터는, 입사 각도 60이라고 하는 경사 방향의 광에 대해서도 양호한 가시광 투과율과 근적외광 커트 특성을 갖는 것이 확인되었다.
[실시예 2 내지 4]
실시예 2 내지 4에서는 수지, 용매, 수지제 기판의 건조 조건, 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지 조성물을 표 3에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 양면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 투명 수지제 기판을 포함하는 기재 및 광학 필터를 제조하였다. 얻어진 기재 및 광학 필터의 광학 특성을 표 7에 나타내었다.
근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지 조성물 (2): 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트 60중량부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 40중량부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 5중량부, 근적외선 흡수 미립자 제조예 1에서 얻어진 근적외선 흡수 미립자 (P-1)의 분산액 A 120중량부(고형분 환산으로 약 30중량부), 메틸에틸케톤(용제, 고형분 농도(TSC): 30%)
[실시예 5]
실시예 5에서는, 편면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 투명 유리 기판을 포함하는 기재를 갖는 광학 필터를 이하의 수순 및 조건에서 제조하였다.
세로 60mm, 가로 60mm의 크기로 커트한 닛폰 덴키 가라스사제 투명 유리 기판 「OA-10G(두께 100㎛)」(이하 「유리 기판 (1)이라고도 함」) 상에 상기 수지 조성물 (1)을 스핀 코터로 도포하고, 핫 플레이트 상 80℃에서 2분간 가열하여 용제를 휘발 제거하였다. 이때, 건조 후의 두께가 4㎛가 되도록, 스핀 코터의 도포 조건을 조정하였다. 이어서, 컨베이어식 노광기를 사용하여 노광(노광량 500mJ/㎠, 200mW)을 행하여, 수지 조성물 (1)을 경화시켜, 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 투명 수지층을 갖는 투명 유리 기판을 포함하는 기재를 얻었다. 이 기재의 분광 투과율을 측정하고, 각 파장 영역에서의 광학 특성을 평가하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.
계속해서, 실시예 1과 동일하게, 얻어진 기재의 편면에 제1 광학층으로서 실리카(SiO2)층과 티타니아(TiO2)층이 교대로 적층되어 이루어지는(합계 20층) 유전체 다층막 (III)을 형성하고, 또한 기재의 다른 한쪽 면에 제2 광학층으로서 실리카(SiO2)층과 티타니아(TiO2)층이 교대로 적층되어 이루어지는(합계 18층) 유전체 다층막 (IV)를 형성하여, 두께 약 0.109mm의 광학 필터를 얻었다. 유전체 다층막의 설계는, 실시예 1과 동일하게 근적외선 흡수 미립자의 특성이나 기재 굴절률의 파장 의존성 등을 고려한 뒤에, 실시예 1과 동일한 설계 파라미터를 사용하여 행하였다. 이 광학 필터의 분광 투과율을 측정하고, 각 파장 영역에서의 광학 특성을 평가하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.
[실시예 6]
실시예 1에서는, 편면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 투명 수지제 기판을 포함하는 기재를 갖는 광학 필터를 이하의 수순 및 조건에서 제조하였다.
실시예 1에 있어서, 수지 용액을 제조할 때에 하기 식 (9)로 표시되는 근적외 흡수 색소 (X-1)을 수지 A 100중량부에 대하여 0.02중량부 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 투명 수지제 기판을 얻었다.
얻어진 투명 수지제 기판의 편면에, 하기 조성의 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지 조성물 (3)을 바 코터로 도포하고, 오븐 내 70℃에서 2분간 가열하여, 용제를 휘발 제거하였다. 이때, 건조 후의 두께가 2㎛가 되도록, 바 코터의 도포 조건을 조정하였다. 이어서, 컨베이어식 노광기를 사용하여 노광(노광량 500mJ/㎠, 200mW)을 행하여, 수지 조성물 (1)을 경화시켜, 투명 수지제 기판 상에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 형성하여, 투명 수지제 기판의 편면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 기재를 얻었다. 이 기재의 분광 투과율을 측정하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.
근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지 조성물 (3): 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트 80중량부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 20중량부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 5중량부, 근적외선 흡수 미립자 분산액(스미또모 긴조꾸 고잔(주)제 YMF-02A, 제2 미립자의 시판 분산액) 234중량부(고형분 환산으로 약 66중량부), 메틸에틸케톤(용제, 고형분 농도(TSC): 30%)
계속해서, 실시예 1과 동일하게, 얻어진 기재의 편면에 제1 광학층으로서 실리카(SiO2)층과 티타니아(TiO2)층이 교대로 적층되어 이루어지는(합계 20층) 유전체 다층막 (V)를 형성하고, 또한 기재의 다른 한쪽 면에 제2 광학층으로서 실리카(SiO2)층과 티타니아(TiO2)층이 교대로 적층되어 이루어지는(합계 18층) 유전체 다층막 (VI)을 형성하여, 두께 약 0.107mm의 광학 필터를 얻었다. 유전체 다층막의 설계는, 실시예 1과 동일하게 근적외선 흡수 미립자의 특성이나 기재 굴절률의 파장 의존성 등을 고려한 뒤에, 실시예 1과 동일한 설계 파라미터를 사용하여 행하였다. 이 광학 필터의 분광 투과율을 측정하고, 각 파장 영역에서의 광학 특성을 평가하였다. 결과를 표 7에 나타내었다.
[실시예 7]
실시예 7에서는, 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지제 기판을 포함하는 기재를 갖는 광학 필터를 이하의 수순 및 조건에서 제조하였다.
ADELL사제 메타크릴계 수지 HV153(이하 「수지 D」라고도 함) 100중량부와 근적외선 흡수 미립자 제조예 2에서 얻어진 근적외선 흡수 입자 (P-2) 59중량부를 혼합하고, 혼합액에 직경 0.5mm의 지르코니아 비즈를 첨가하고, 볼 밀을 사용하여 분쇄하여 근적외선 흡수 입자 (P-2)의 분산액을 얻었다. 얻어진 분산액을 두께 0.7mm의 소다 유리 기판 상에 스핀 코터를 사용하여 도포하고, 120℃에서 2분간 가열하여 유리 기판에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 형성하였다. 이때, 건조 후의 두께가 100㎛가 되도록, 스핀 코터의 도포 조건을 조정하였다. 계속해서, 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 유리 기판으로부터 박리하여, 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지제 기판을 포함하는 기재를 얻었다. 이 기재의 분광 투과율을 측정하였다. 결과를 표 7에 나타내었다.
계속해서, 실시예 1과 동일하게, 얻어진 기재의 편면에 제1 광학층으로서 실리카(SiO2)층과 티타니아(TiO2)층이 교대로 적층되어 이루어지는(합계 20층) 유전체 다층막 (VII)을 형성하고, 또한 기재의 다른 한쪽 면에 제2 광학층으로서 실리카(SiO2)층과 티타니아(TiO2)층이 교대로 적층되어 이루어지는(합계 18층) 유전체 다층막 (VIII)을 형성하여, 두께 약 0.105mm의 광학 필터를 얻었다. 유전체 다층막의 설계는, 실시예 1과 동일하게 근적외선 흡수 미립자의 특성이나 기재 굴절률의 파장 의존성 등을 고려한 뒤에, 실시예 1과 동일한 설계 파라미터를 사용하여 행하였다. 이 광학 필터의 분광 투과율을 측정하고, 각 파장 영역에서의 광학 특성을 평가하였다. 결과를 표 7에 나타내었다.
[실시예 8]
실시예 8에서는, 편면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 근적외 흡수 유리 기판을 포함하는 기재를 갖는 광학 필터를 이하의 수순 및 조건에서 제조하였다.
실시예 5에 있어서, 유리 기판 (1) 대신에 세로 60mm, 가로 60mm의 크기로 커트한 마쯔나미 가라스 고교사제 근적외 흡수 유리 기판 BS-6(두께 210㎛)(이하 「유리 기판 (2)라고도 한다」)을 사용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여, 편면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 근적외 흡수 유리 기판을 포함하는 기재 및 광학 필터를 제조하였다. 얻어진 기재 및 광학 필터의 광학 특성을 표 7에 나타내었다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서, 투명 수지 기판 상에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 형성하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 기재 및 광학 필터를 제조하였다. 얻어진 광학 필터의 광학 특성을 도 9 및 표 7에 나타내었다. 비교예 1에서 얻어진 광학 필터는, 비교적 양호한 가시광 투과율을 나타내지만, 입사 각도 60도의 조건에서는 근적외광 커트 특성이 떨어지는 것이 확인되었다.
[비교예 2]
실시예 1과 동일한 수순으로, 양면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 투명 수지제 기판을 포함하는 기재를 제조하고, 당해 기재를 그대로 광학 필터로서 분광 특성의 평가를 행하였다. 결과를 표 7에 나타내었다. 비교예 2에서 얻어진 광학 필터는, 근적외광 커트 특성이 떨어지는 것이 확인되었다.
[비교예 3]
기재로서 유리 기판 (1)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 광학 필터를 제조하였다. 기재 및 얻어진 광학 필터의 광학 특성을 표 7에 나타내었다. 비교예 3에서 얻어진 광학 필터는 비교적 양호한 가시광 투과율을 나타내지만, 입사 각도 60도의 조건에서는 근적외광 커트 특성이 떨어지는 것이 확인되었다.
[비교예 4]
실시예 6에 있어서, 투명 수지 기판 상에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 형성하지 않은 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 하여 기재 및 광학 필터를 제조하였다. 얻어진 광학 필터의 광학 특성을 표 7에 나타내었다. 비교예 4에서 얻어진 광학 필터는 비교적 양호한 가시광 투과율을 나타내지만, 입사 각도 60도의 조건에서는 근적외광 커트 특성이 떨어지는 것이 확인되었다.
[비교예 5]
실시예 1과 동일한 수순으로, 양면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 투명 수지제 기판을 포함하는 기재를 제조하였다. 계속해서, 얻어진 기재의 편면에 유전체 다층막 (III)을 형성하고, 또한 기재의 다른 한쪽 면에 유전체 다층막 (IV)를 형성하여, 두께 약 0.108mm의 광학 필터를 얻었다.
유전체 다층막 (III) 및 유전체 다층막 (IV)는 광학 박막 설계 소프트웨어(Essential Macleod, Thin Film Center사제)로의 입력 파라미터(Target값)를 하기 표 2 대로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 수순으로 기재에 제막하였다.
막 구성 최적화의 결과, 비교예 5에서는 유전체 다층막 (III) 및 유전체 다층막 (IV)는, 모두 막 두께 32 내지 157nm의 실리카층과 막 두께 10 내지 95nm의 티타니아층이 교대로 적층되어 이루어지는, 적층수 20의 다층 증착막이 되었다. 최적화를 행한 막 구성의 일례를 표 4에 나타내었다.
얻어진 광학 필터의 광학 특성을 도 10 및 표 7에 나타내었다. 비교예 5에서 얻어진 광학 필터는, 입사 각도 60도의 조건에서는 근적외광 커트 특성이 떨어지는 것 외에, 파장 580 내지 620nm의 적색에 상당하는 파장 영역에서의 투과율이 대폭으로 저하되는 것이 확인되었다.
[비교예 6]
실시예 1과 동일한 수순으로, 양면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 투명 수지제 기판을 포함하는 기재를 제조하였다. 계속해서, 얻어진 기재의 편면에 유전체 다층막 (V)를 형성하고, 또한 기재의 다른 한쪽 면에 유전체 다층막 (VI)을 형성하여, 두께 약 0.110mm의 광학 필터를 얻었다.
유전체 다층막 (V) 및 유전체 다층막 (VI)은 광학 박막 설계 소프트웨어(Essential Macleod, Thin Film Center사제)로의 입력 파라미터(Target값)를 하기 표 5 대로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 수순으로 기재에 제막하였다.
막 구성 최적화의 결과, 비교예 6에서는, 유전체 다층막 (V),는 막 두께 149 내지 194nm의 실리카층과 막 두께 97 내지 439nm의 티타니아층이 교대로 적층되어 이루어지는, 적층수 21의 다층 증착막이 되고, 유전체 다층막(VI)은, 막 두께 41 내지 596nm의 실리카층과 막 두께 22 내지 137nm의 티타니아층이 교대로 적층되어 이루어지는, 적층수 19의 다층 증착막이 되었다. 최적화를 행한 막 구성의 일례를 표 6에 나타내었다.
얻어진 광학 필터의 광학 특성을 도 11 및 표 7에 나타내었다. 비교예 6에서 얻어진 광학 필터는 양호한 근적외광 커트 특성을 갖지만, 가시광 투과율이 떨어지는 것이 확인되었다.
실시예 및 비교예에서 적용한 기재의 구성, 각종 화합물 등은 하기 대로이다.
<기재의 형태>
형태 (1): 양면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 투명 수지제 기판을 포함한다
형태 (2): 편면이 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 투명 유리 기판을 포함한다
형태 (3): 편면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 투명 수지제 기판을 포함한다
형태 (4): 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지제 기판을 포함하는 기재를 갖는다
형태 (5): 편면에 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 수지층을 갖는 근적외 흡수 유리 기판을 포함한다
형태 (6): 투명 수지제 기판(비교예)
형태 (7): 투명 유리 기판(비교예)
<투명 수지>
수지 A: 환상 올레핀계 수지(수지 합성예 1)
수지 B: 방향족 폴리에테르계 수지(수지 합성예 2)
수지 C: 폴리이미드계 수지(수지 합성예 3)
수지 D: ADELL사제 메타크릴계 수지 HV153
<유리 기판>
유리 기판 (1): 세로 60mm, 가로 60mm의 크기로 커트한 투명 유리 기판 「OA-10G(두께 200㎛)」(닛폰 덴키 가라스(주)제)
유리 기판 (2): 세로 60mm, 가로 60mm의 크기로 커트한 근적외선 흡수 유리 기판 「BS-6(두께 210㎛)」(마쯔나미 가라스 고교(주)제)
<근적외선 흡수 색소>
화합물 (X-1): 상기의 화합물 (X-1)(디클로로메탄 중에서의 흡수 극대 파장 776nm)
<용매>
용매 (1): 염화메틸렌
용매 (2): N,N-디메틸아세트아미드
표 3에 있어서의, 실시예 및 비교예의 (투명) 수지제 기판의 건조 조건은 이하와 같다. 또한, 감압 건조 전에, 도막을 유리판으로부터 박리하였다.
<수지제 기판 건조 조건>
조건 (1): 20℃/8hr의 조건에서 건조 후, 감압 하 100℃/8hr의 조건에서 건조
조건 (2): 60℃/8hr의 조건에서 건조 후, 80℃/8hr의 조건에서 건조, 추가로 감압 하 140℃/8hr의 조건에서 건조
조건 (3): 120℃/2min의 조건에서 건조
1,1',1''…광, 2…광학 필터, 3,…분광 광도계, 100…광학 필터, 102…기재, 104…유전체 다층막, 106…반사 방지막, 108…근적외선 흡수 미립자를 포함하는 투명 수지제 기판, 110…지지체, 112…수지층, 200…환경 광 센서, 202…광전 변환 소자, 204…하우징, 206…제1 전극, 208…광전 변환층, 210…제2 전극, 212…컬러 필터, 214…소자 분리 절연층, 216…패시베이션막, 300…전자 기기, 302…하우징, 304…표시 패널, 306…마이크로폰부, 308…스피커부, 310…표면 패널
Claims (11)
- 근적외 흡수 미립자를 포함하는 층을 갖는 기재와 해당 기재의 적어도 한쪽의 면에 유전체 다층막을 갖고, 하기 (a) 및 (b)의 요건을 충족시키는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
(a) 파장 400 내지 650nm의 범위에서, 광학 필터에 대하여 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 있어서도 투과율의 평균값이 45% 이상 85% 미만.
(b) 파장 800 내지 1200nm의 범위에서, 광학 필터에 대하여 수직 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광, 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 어느 것에 대해서도 광학 농도(OD값)의 평균값이 1.7 이상. - 제1항에 있어서, 상기 근적외선 흡수 미립자의 입자 직경의 평균값이 1 내지 200nm인 것을 특징으로 하는 광학 필터.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 근적외선 흡수 미립자가, 하기에 정의되는 제1 미립자 및 제2 미립자 중 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 광학 필터.
제1 미립자: 일반식 A1/ nCuPO4(단, 식 중, A는 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 NH4로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이고, n은 A가 알칼리 금속 또는 NH4인 경우에는 1이고, A가 알칼리 토금속인 경우에는 2임)로 표기되는 산화물.
제2 미립자: 일반식 MxWyOz(단, M은 H, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I로부터 선택되는 1종 또는 복수종에서의 원소이고, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 금속 산화물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 근적외선 흡수 미립자를 포함하는 층이 투명 수지의 층인 것을 특징으로 하는 광학 필터.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재의 양면에 유전체 다층막이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로, 하기 (c)의 요건을 충족시키는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
(c) 파장 400 내지 650nm의 범위에서, 광학 필터에 대하여 수직 방향으로부터 30도 경사 방향으로 입사하는 광의 투과율의 평균값이, 광학 필터에 대하여 수직 방향으로 입사하는 광 및 수직 방향으로부터 60도 경사 방향으로 입사하는 광의 투과율의 평균값보다도 높다. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재가 투명 수지의 기판 또는 유리 기판에 의한 지지체를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
- 제4항 또는 제7항에 있어서, 상기 투명 수지가 환상 (폴리)올레핀계 수지, 방향족 폴리에테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 플루오렌 폴리카르보네이트계 수지, 플루오렌 폴리에스테르계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리파라페닐렌계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지, 불소화 방향족 중합체계 수지, (변성) 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 알릴에스테르계 경화형 수지, 실세스퀴옥산계 자외선 경화형 수지, 아크릴계 자외선 경화형 수지 및 비닐계 자외선 경화형 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필터.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 환경 광 센서에 사용되는 광학 필터.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필터를 구비하는 환경 광 센서.
- 제10항에 기재된 환경 광 센서를 갖는 전자 기기.
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