WO2023189365A1 - 近赤外線カットフィルタ - Google Patents

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WO2023189365A1
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infrared cut
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resin layer
glass
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達也 藤井
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Hoya株式会社
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    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/08—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters

Definitions

  • the present invention relates to a near-infrared cut filter.
  • an inorganic film as a dielectric material is deposited on the surface of a transparent substrate, and among incident light, ultraviolet light and near-infrared light are selectively reflected by a reflective film, and near-infrared light is transmitted, allowing only visible light to pass through. Cut filters are known.
  • Patent Document 1 discloses an invention related to a near-infrared cut filter in which a resin layer that absorbs a specific wavelength is formed on the surface of a transparent base material made of glass.
  • Patent Document 1 it is possible to create a cut filter that transmits light in the visible light range without using a reflective film, but it sharply cuts both light in the longer wavelength range and shorter wavelength range, and There was a need for a cut filter that could extract only light.
  • the present invention has been made in view of these circumstances, and is directed to near-infrared rays that steeply absorbs light in both the long and short wavelength ranges and selectively transmits light in the visible light range.
  • the purpose is to provide a cut filter.
  • the near-infrared cut filter of the present invention includes a first glass base material that absorbs at least light in a wavelength range longer than the visible light range, and a second glass base material that absorbs at least light in a wavelength range shorter than the visible light range. and a resin layer that is interposed between the first glass base material and the second glass base material and absorbs light of a specific wavelength.
  • the resin layer determines the half-value wavelength on the long wavelength side of the transmittance curve of the near-infrared cut filter
  • the second glass substrate determines the half-value wavelength on the long wavelength side of the transmittance curve of the near-infrared cut filter. It is preferable to determine the half-value wavelength of the side.
  • the present invention it is possible to steeply absorb light in both the long wavelength range and the short wavelength range, and selectively transmit light in the visible light range. Furthermore, by sandwiching both sides of the resin layer containing the dye between glass substrates, it is possible to block the resin layer from the atmosphere and improve weather resistance.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a near-infrared cut filter in this embodiment.
  • FIG. 2 is a graph showing spectral transmittance curves of the glass substrate, the resin layer, and the near-infrared cut filter used in the near-infrared cut filter of this embodiment.
  • FIG. 3 is a graph showing a spectral transmittance curve of a glass substrate, a resin layer, and a near-infrared cut filter used in a near-infrared cut filter according to another embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a near-infrared cut filter 1 in this embodiment.
  • the near-infrared cut filter 1 includes a first glass base material 2, a resin layer 3, and a second glass base material 4.
  • the first glass substrate 2 is formed in close contact with one main surface of the resin layer 3, and the second glass substrate 4 is formed in close contact with the other main surface of the resin layer 3. be done. It is possible to interpose a light absorption layer or the like different from the resin layer 3 between the first glass base material 2 and the resin layer 3 and between the second glass base material 4 and the resin layer 3. However, in particular, it is possible to directly bring the first glass base material 2 and the resin layer 3 into close contact with each other, and directly bring the second glass base material 4 and the resin layer 3 into close contact with each other without providing another light absorption layer. can.
  • the near-infrared cut filter 1 shown in FIG. 1 has, for example, a rectangular plate-like or circular appearance, but the shape is not particularly limited.
  • the first glass substrate 2 absorbs at least light in a wavelength range longer than the visible light range. "Absorbing light in a long wavelength range” has a characteristic that the spectral transmission curve falls on the long wavelength side beyond the visible light range.
  • the half-value wavelength (NIR_ ⁇ 50) on the longer wavelength side of the transmittance curve in the first glass substrate 2 is preferably in the range of 650 to 800 nm, more preferably in the range of 670 to 770 nm, and more preferably in the range of 670 to 750 nm. More preferably, it is within the range.
  • the "half-value wavelength on the long wavelength side (NIR_ ⁇ 50)" refers to the wavelength at which the transmittance becomes 50% at the falling edge of the transmittance curve.
  • the first glass substrate 2 has a spectral transmittance of 800 nm or more of 25% or less, a spectral transmittance of 850 nm or more of 15% or less, and a spectral transmittance of 900 nm or more. It is preferable that the ratio is 10% or less.
  • the short wavelength side of the spectral transmittance curve of the first glass substrate 2 is not particularly specified, it is preferable to transmit ultraviolet rays (particularly long wavelength ultraviolet rays), for example, the half-value wavelength on the short wavelength side.
  • UV_ ⁇ 50 is preferably in the range of 300 to 360 nm, more preferably in the range of 310 to 350 nm, even more preferably in the range of 320 to 340 nm.
  • the "half-value wavelength on the short wavelength side (UV_ ⁇ 50)" refers to the wavelength at which the transmittance becomes 50% at the rising edge of the spectral transmittance curve.
  • the first glass substrate 2 is an absorption glass substrate made of phosphate glass.
  • the thickness of the first glass substrate 2 is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01 to 3.00 mm, more preferably 0.01 to 2.00 mm, and more preferably 0.01 to 1.50 mm. is even more preferable.
  • the phosphate glass is a glass containing P and O as essential components and other optional components, and those containing Fe 2 O 3 are particularly preferable. When the phosphate glass contains Fe 2 O 3 , near-infrared light can be absorbed more effectively.
  • examples of other optional components of the phosphate glass include Ca, Mg, Sr, Ba, Li, Na, K, and Cs.
  • the specific composition of the phosphate glass is P 2 O 5 : 30-75% by mass, Al 2 O 3 : 1-20% by mass, RO: 1-10% by mass, Fe 2 O 3 : 0 More preferably, it contains .5 to 25% by mass.
  • the first glass substrate 2 may be a fluorophosphate glass.
  • FIG. 2 shows a spectral transmittance curve of a phosphate-based glass (model number HA50: manufactured by HOYA Corporation) as the first glass substrate 2. As shown in FIG. 2, it can be seen that it absorbs infrared rays (wavelengths of 780 nm or more) and has high transmittance in the visible light range of about 410 nm to 600 nm.
  • the transmittance of phosphate glass gradually begins to decrease when the wavelength exceeds about 600 nm, and the transmittance drops below 10% at about 900 nm. As described above, there is a tendency for the transmittance to gradually decrease between wavelengths of 600 nm to 900 nm. On the other hand, it can be seen that some wavelengths of ultraviolet rays also have high transmittance on the short wavelength side.
  • the second glass substrate 4 absorbs at least light in a wavelength range shorter than the visible light range. "Absorbing light in a short wavelength range” has the property that a spectral transmission curve rises on the shorter wavelength side than the visible light range.
  • the half-value wavelength (UV_ ⁇ 50) of the transmittance curve in the second glass base material 4 is preferably in the range of 380 to 430 nm, more preferably in the range of 390 to 420 nm, and more preferably in the range of 400 to 420 nm. It is even more preferable.
  • “Half-value wavelength (UV_ ⁇ 50)” refers to the wavelength at which the transmittance becomes 50% at the rising edge of the transmittance curve.
  • the wavelength gradient width defined by the interval between the wavelength value at which the spectral transmittance is 72% and the wavelength value at 5% is 50 nm or less, preferably 30 nm or less, and more preferably 20 nm or less, Even more preferably it is 10 nm or less.
  • the transmittance curve of the second glass substrate 4 draws a curve that rises steeply on the short wavelength side.
  • the rise of the transmittance curve of the second glass base material 4 changes more steeply than the fall of the transmittance curve of the first glass base material 2.
  • the second glass substrate 4 is called a sharp cut filter.
  • the thickness of the second glass base material 4 is not particularly limited, but preferably ranges from 0.01 to 3.00 mm, more preferably from 0.01 to 2.00 mm, and from 0.01 to 1.50 mm. is even more preferable.
  • the second glass substrate 4 contains, for example, SiO 2 , Al 2 O 3 , Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, CeO 2 , TiO 2 and the like.
  • SiO 2 is a basic component of glass and is an important component for the thermal stability and chemical durability of glass.
  • the content of SiO 2 is preferably 50 to 70%, more preferably 55 to 65%.
  • Al 2 O 3 is an effective component for suppressing phase separation and devitrification of glass, and the content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 2%.
  • Li 2 O is a component that improves the meltability of glass, and the content of Li 2 O is preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 5%.
  • Na 2 O is a component that improves the meltability of glass, and the content of Na 2 O is preferably 0 to 20%, more preferably 5 to 15%.
  • K 2 O is a component that improves the meltability of glass, and the content of K 2 O is preferably 0 to 20%, more preferably 5 to 15%.
  • the total content of Li 2 O+Na 2 O+K 2 O is preferably 10 to 30%, more preferably 15 to 25%.
  • RO MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO
  • the total RO content is preferably 5-20%, more preferably 13-18%.
  • CeO 2 is an essential component for absorbing ultraviolet light.
  • the content of CeO 2 is preferably 1 to 5%, more preferably 1.0 to 3%.
  • TiO 2 is an effective component for preventing UV deterioration when combined with CeO 2 .
  • the content of TiO 2 is preferably 0 to 5%, more preferably 1.0 to 3%.
  • FIG. 2 shows a spectral transmittance curve of a sharp cut filter glass (model number L42: manufactured by HOYA Corporation) as the second glass substrate 4. As shown in FIG. 2, it can be seen that the sharp cut filter glass (model number L42) absorbs ultraviolet rays and transmits light with longer wavelengths.
  • a sharp cut filter glass model number L42: manufactured by HOYA Corporation
  • the spectral transmittance of sharp-cut filter glass rises steeply at wavelengths of about 410 nm to 420 nm. Therefore, the wavelength tilt width is extremely narrow, and the wavelength tilt width is about 10 nm or less.
  • the resin layer 3 is interposed between the first glass base material 2 and the second glass base material 4, and absorbs light of a specific wavelength.
  • the resin layer 3 is a layer composed of a dye and resin that absorbs light of a specific wavelength.
  • the resin layer 3 contains, for example, a near-infrared absorbing dye and a transparent resin, and is preferably formed by uniformly dissolving or dispersing the dye in the transparent resin.
  • the thickness of the resin layer 3 is not particularly limited, but is approximately several ⁇ m, which is sufficiently thinner than that of the first glass base material 2 and the second glass base material 4.
  • Examples of near-infrared absorbing dyes constituting the resin layer 3 include cyanine dyes, polymethine dyes, squarylium dyes, porphyrin dyes, metal dithiol complex dyes, phthalocyanine dyes, diimonium dyes, and inorganic oxide particles.
  • cyanine dyes polymethine dyes, squarylium dyes, porphyrin dyes, metal dithiol complex dyes, phthalocyanine dyes, diimonium dyes, and inorganic oxide particles.
  • One or more selected ones can be used, and among these, one or more selected from squarylium dyes, cyanine dyes, and phthalocyanine dyes are more preferable.
  • an adhesive for bonding glass substrates can be used, and preferably a UV curing adhesive.
  • a crosslinked structure is formed by a reaction between oligomers and monomers having polymerization ability, such as vinyl groups, acryloyl groups, and epoxy groups, using radicals and cations generated by ultraviolet irradiation as initiating species.
  • the resin layer 3 contains a polymerizable oligomer, a polymerizable monomer, a photopolymerization initiator, and various additives.
  • the materials of the polymerizable oligomer, polymerizable monomer, and photopolymerization initiator differ depending on photoradical polymerization or photocationic polymerization.
  • photo-radical polymerization it is preferable to use an acrylic resin, and in the case of photo-cationic polymerization, it is preferable to use an epoxy resin.
  • polyester acrylate, urethane acrylate, etc. can be used as the polymerizable oligomer, acrylate monomer, etc.
  • polymerizable monomer can be used as the polymerizable monomer, and benzophenone type, acetophenone type, etc. can be used as the photopolymerization initiator.
  • photo-cationic polymerization alicyclic epoxy or glycidyl-type epoxy is used as a polymerizable oligomer, a vinyl ether monomer is used as a polymerizable monomer, and a sulfonium salt type or iodonium salt type is used as a photopolymerization initiator. Can be used.
  • color tone correction dyes in addition to the above-mentioned near-infrared absorbing dyes and transparent resins, color tone correction dyes, leveling agents, antistatic agents, heat stabilizers, light stabilizers, and antioxidants may be added to the extent that the effects of the present invention are not impaired.
  • a dispersant, a flame retardant, a lubricant, a plasticizer, and other optional components may be contained.
  • the other glass base material is bonded and ultraviolet rays are irradiated. do.
  • a thermosetting resin formed by dehydration condensation dehydration condensation does not occur properly even if the resin layer 3 is thermally cured with the glass substrates 2 and 4 sandwiched between both sides, and the resin layer 3 and each glass substrate 2, 4 cannot be effectively bonded. Therefore, in this embodiment, a UV-curable resin is used as the resin layer 3, and the glass substrates 2 and 4 are placed on both sides of the resin layer 3, and UV-curing is performed. Since the second glass substrate 4 absorbs ultraviolet rays, it is preferable to irradiate the ultraviolet rays from the first glass substrate 2 side to UV-cure the resin layer 3.
  • the resin layer 3 is a layer configured to absorb light of a specific wavelength, and by setting the absorption wavelength according to the spectral transmittance characteristics of each glass substrate 2, 4. , it is possible to extract light in the desired visible light range.
  • the resin layer 3 may contain a near-infrared absorbing dye having a maximum absorption wavelength of 650 to 760 nm. Further, the resin layer 3 can further include a near-infrared absorbing dye having a maximum absorption wavelength in a range of 800 to 1200 nm.
  • the resin layer shown in FIG. 2 contains a near-infrared absorbing dye having a maximum absorption wavelength of 650 to 760 nm, and when the wavelength exceeds about 600 nm, the transmittance becomes steeper than that of the first glass substrate 2. You can see it start to go down.
  • the rise of the transmittance curve of the near-infrared cut filter 1 can be determined by the half-value wavelength on the short wavelength side of the spectral transmittance curve of the second glass substrate 4, but the rise of the spectral transmittance of the near-infrared cut filter 1
  • the half-value wavelength on the long wavelength side of the transmittance curve of the near-infrared cut filter 1 was determined in the resin layer 3. That is, the resin layer 3 includes at least a near-infrared absorbing dye, so that the fall of the transmittance curve of the near-infrared cut filter 1 is made steeper than the fall of the spectral transmittance of the first glass substrate 2. I adjusted it so that
  • the half-value wavelength on the long wavelength side of the transmittance curve of the near-infrared cut filter 1 is set in the vicinity of 600 nm to 700 nm.
  • the fall of the spectral transmittance of the near-infrared cut filter 1 can be made steeper than the fall of the spectral transmittance of the first glass substrate 2.
  • the extent to which the near-infrared absorbing dye having the maximum absorption wavelength is included in the resin layer 3 can be variously adjusted by setting the fall of the spectral transmittance in which wavelength range.
  • the spectral transmittance curve is at the half-value wavelength on the short wavelength side of the transmittance curve.
  • UV_ ⁇ 50 is 380 to 430 nm
  • the half-value wavelength on the long wavelength side (NIR_ ⁇ 50) is 600 to 700 nm
  • the visible light range (within the range of 420 nm to 650 nm) can be selectively transmitted with high precision. It becomes possible to have characteristics close to .
  • FIG. 2 shows a near-infrared cut filter 1 (L42/resin layer/HA50) having a three-layer structure of second glass base material 4 (L42)/resin layer 3/first glass base material 2 (HA50).
  • a spectral transmittance curve is illustrated. As shown in Figure 2, it has excellent transmittance in the visible light range (within the range of approximately 420 nm to 600 nm), and has a steep change in transmittance in both the short and long wavelength ranges on both sides of the visible light range. can be seen. As is clear from FIG.
  • the second glass substrate 4 (L42) determines the half-value wavelength (UV_ ⁇ 50) on the shorter wavelength side of the transmittance curve in the near-infrared cut filter 1, and the resin layer It can be seen that the half-value wavelength (NIR_ ⁇ 50) on the longer wavelength side of the transmittance curve of No. 1 is determined (controlled).
  • the application of the near-infrared cut filter 1 of this embodiment is not limited, it can be used, for example, in imaging devices, automobile-related (windshield glass, etc.), architectural glass, and the like.
  • the imaging device using the near-infrared cut filter 1 of this embodiment can obtain images with excellent color reproducibility because the occurrence of ghosts is suppressed.
  • the near-infrared cut filter of the present invention can be a near-infrared cut filter that absorbs light in both the long wavelength range and the short wavelength range more steeply and selectively transmits light in the visible light range.
  • the near-infrared cut filter of this embodiment can be preferably applied to an imaging device, etc., and can exhibit characteristics close to human visibility.

Abstract

長波長域と短波長域の双方の光をより急峻に吸収して、可視光領域の光を選択的に透過させる近赤外線カットフィルタを提供することを目的とする。本発明の近赤外線カットフィルタ（１）は、少なくとも可視光域よりも長波長域の光を吸収する第１のガラス基材（２）と、少なくとも可視光域よりも短波長域の光を吸収する第２のガラス基材（４）と、第１のガラス基材と第２のガラス基材との間に介在し、特定の波長の光を吸収する樹脂層（３）と、を有することを特徴とする。

Description

近赤外線カットフィルタ
　本発明は、近赤外線カットフィルタに関する。
　従来において、透明基材の表面に誘電体としての無機膜を蒸着し、入射光のうち、紫外光および近赤外光を反射膜により選択的に反射して、可視光のみを透過させる近赤外線カットフィルタが知られている。
　このように反射を利用した近赤外線カットフィルタにあっては、例えば、近赤外線カットフィルタを撮像装置に設置すると、反射光によるゴーストやフレア等が観測される問題が生じた。したがって、不要な光は、吸収により取り除くことが求められた。
　特許文献１に記載の発明では、ガラスからなる透明基材の表面に、特定の波長を吸収する樹脂層が形成された近赤外線カットフィルタに関する発明が開示されている。
特開２０２１－１５２６９号公報
　特許文献１によれば、反射膜を用いることなく、可視光領域の光を透過するカットフィルタにできるが、より長波長域と短波長域の双方の光を急峻にカットし、可視光領域の光のみを取り出すことが可能なカットフィルタが求められた。
　そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、長波長域と短波長域の双方の光を急峻に吸収して、可視光領域の光を選択的に透過させる近赤外線カットフィルタを提供することを目的とする。
　本発明における近赤外線カットフィルタは、少なくとも可視光域よりも長波長域の光を吸収する第１のガラス基材と、少なくとも可視光域よりも短波長域の光を吸収する第２のガラス基材と、前記第１のガラス基材と前記第２のガラス基材との間に介在し、特定の波長の光を吸収する樹脂層と、を有することを特徴とする。
　本発明では、前記樹脂層は、前記近赤外線カットフィルタの透過率曲線の長波長側の半値波長を決定し、前記第２のガラス基材は、前記近赤外線カットフィルタの透過率曲線の短波長側の半値波長を決定することが好ましい。
　本発明によれば、長波長域と短波長域の双方の光を急峻に吸収し、可視光領域の光を選択的に透過させることを可能とする。また、色素を含有した樹脂層の両面を、ガラス基材で挟むことにより、大気と遮断し耐候性を向上させることが可能である。
図１は、本実施の形態における近赤外線カットフィルタの断面模式図である。 図２は、本実施の形態の近赤外線カットフィルタに使用されるガラス基材、樹脂層、及び近赤外線カットフィルタの分光透過率曲線を示すグラフである。 図３は、別の実施の形態の近赤外線カットフィルタに使用されるガラス基材、樹脂層、及び近赤外線カットフィルタの分光透過率曲線を示すグラフである。
　以下、本発明の一実施形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
　図１は、本実施の形態における近赤外線カットフィルタ１の断面模式図である。図１に示すように、近赤外線カットフィルタ１は、第１のガラス基材２と、樹脂層３と、第２のガラス基材４とを有して構成される。
　図１に示すように、第１のガラス基材２は、樹脂層３の一方の主面に密着し、第２のガラス基材４は、樹脂層３の他方の主面に密着して形成される。第１のガラス基材２と樹脂層３との間、および第２のガラス基材４と樹脂層３との間に、樹脂層３とは別の光吸収層等を介在させることが可能であるが、特に、別の光吸収層を設けることなく、第１のガラス基材２と樹脂層３とを直接密着させ、第２のガラス基材４と樹脂層３とを直接密着させることができる。
　図１に示す近赤外線カットフィルタ１は、例えば、矩形板状や円形状の外観を呈しているが特に形状を限定するものではない。
［第１のガラス基材２］
　第１のガラス基材２は、少なくとも可視光域よりも長波長域の光を吸収する。「長波長域の光を吸収する」とは、可視光領域を超えた長波長側で、分光透過曲線が立ち下がる特性を有する。第１のガラス基材２における透過率曲線の長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が、６５０～８００ｎｍの範囲にあることが好ましく、６７０～７７０ｎｍの範囲にあることがより好ましく、７００ｎｍ～７５０ｎｍの範囲内にあることがさらに好ましい。「長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）」とは、透過率曲線の立ち下がりで透過率が５０％となるときの波長をいう。
　また、限定されるものではないが、第１のガラス基材２は、８００ｎｍ以上の分光透過率が２５％以下であり、８５０ｎｍ以上の分光透過率が１５％以下であり、９００ｎｍ以上の分光透過率が１０％以下であることが好ましい。
　また、第１のガラス基材２の分光透過率曲線の短波長側は特に規定するものではないが、紫外線（特に、長波長紫外線）を透過することが好ましく、例えば、短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）は、３００～３６０ｎｍの範囲にあることが好ましく、３１０～３５０ｎｍの範囲にあることがより好ましく、３２０～３４０ｎｍの範囲にあることがさらに好ましい。「短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）」とは、分光透過率曲線の立ち上がりで透過率が５０％となるときの波長を指す。
　例えば、第１のガラス基材２は、リン酸塩系ガラスからなる吸収ガラス基板である。
　第１のガラス基材２の厚みは、特に限定されないが、０．０１～３．００ｍｍの範囲が好ましく、０．０１～２．００ｍｍのものがより好ましく、０．０１～１．５０ｍｍのものがさらに好ましい。
　リン酸塩系ガラスは、必須成分としてのＰ、Ｏと、他の任意成分とを含むガラスであり、Ｆｅ２Ｏ３を含むものが特に好ましい。リン酸塩系ガラスが、Ｆｅ２Ｏ３を含むことにより、近赤外光をより効果的に吸収することができる。リン酸塩系ガラスの他の任意成分としては例えば、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなどが挙げられる。
　リン酸塩系ガラスの具体的組成としては、Ｐ２Ｏ５：０～８０％、Ａｌ２Ｏ３：０～４０質量％、ＲＯ：０～４０質量％（ここで、Ｒ＝Ｍｇ,Ｃａ,Ｓｒ,Ｂａ,Ｚｎから選択される少なくともいずれか１種）、Ｒ'２Ｏ：０～２０質量％（ここで、Ｒ'＝Ｌｉ,Ｎａ,Ｋから選択される少なくともいずれか１種）、Ｆｅ２Ｏ３：０～３０質量％を含むものが好ましい。あるいは、リン酸塩系ガラスの具体的組成としては、Ｐ２Ｏ５：３０～７５質量％、Ａｌ２Ｏ３：１～２０質量％、ＲＯ：１～１０質量％、Ｆｅ２Ｏ３：０．５～２５質量％を含むものがより好ましい。
　なお、第１のガラス基材２は、フツリン酸塩系ガラスであってもよい。
　図２には、第１のガラス基材２としてのリン酸塩系ガラス（型番ＨＡ５０：ＨＯＹＡ株式会社製）の分光透過率曲線が示されている。図２に示すように、赤外線（波長７８０ｎｍ以上）を吸収し、４１０ｎｍ～６００ｎｍ程度の可視光域では高い透過率を有することがわかる。
　図２に示すように、リン酸塩系ガラス（型番ＨＡ５０）は、波長が６００ｎｍ程度を超えると、徐々に透過率が下がり始め、約９００ｎｍ程度になって透過率が１０％を下回る。このように、波長が６００ｎｍ～９００ｎｍの間で徐々に透過率が下がる傾向が見られる。一方、短波長側では、紫外線の波長も一部高い透過率を有することがわかる。
［第２のガラス基材４］
　第２のガラス基材４は、少なくとも可視光域よりも短波長域の光を吸収する。「短波長域の光を吸収する」とは、可視光領域よりも短波長側で、分光透過曲線が立ち上がる特性を有する。第２のガラス基材４における透過率曲線の半値波長（ＵＶ＿λ５０）は、３８０～４３０ｎｍの範囲にあることが好ましく、３９０～４２０ｎｍの範囲にあることがより好ましく、４００ｎｍ～４２０ｎｍの範囲内にあることがさらに好ましい。「半値波長（ＵＶ＿λ５０）」とは、透過率曲線の立ち上がりで透過率が５０％となるときの波長をいう。
　また、分光透過率が７２％の波長値と５％の波長値の間隔で規定される波長傾斜幅は、５０ｎｍ以下であり、好ましくは、３０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは、２０ｎｍ以下であり、さらにより好ましくは１０ｎｍ以下である。このように、第２のガラス基材４の透過率曲線は、短波長側において急峻に立ち上がる曲線を描く。第２のガラス基材４の透過率曲線の立ち上がりは、第１のガラス基材２の透過率曲線の立ち下がりに比べて急峻に変化する。第２のガラス基材４は、シャープカットフィルタと呼ばれる。
　第２のガラス基材４の厚みは、特に限定されないが、０．０１～３．００ｍｍの範囲が好ましく、０．０１～２．００ｍｍのものがより好ましく、０．０１～１．５０ｍｍのものがさらに好ましい。
　第２のガラス基材４は、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＣｅＯ2、ＴｉＯ2等を含む。ＳｉＯ2は、ガラスの基本成分であり、ガラスの熱的安定性、化学的耐久性のために重要な成分である。ＳｉＯ2の含有量は、５０～７０％であることが好ましく、より好ましくは５５～６５％である。Ａｌ2Ｏ3は、ガラスの分相や失透を抑えるのに有効な成分であり、Ａｌ2Ｏ3の含有量は０～５％であることが好ましく、より好ましくは０～２％である。Ｌｉ2Ｏはガラスの溶融性を向上させる成分であり、Ｌｉ2Ｏの含有量は０～１０％であることが好ましく、より好ましくは０～５％である。Ｎａ2Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、Ｎａ2Ｏの含有量は０～２０％であることが好ましく、より好ましくは５～１５％である。Ｋ2Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、Ｋ2Ｏの含有量は、０～２０％であることが好ましく、より好ましくは５～１５％である。Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏの合計含有量は、１０～３０％であることが好ましく、より好ましくは１５～２５％である。ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ）は、可視光域の透過率を確保しながらＣｅＯ2の吸収を補助し、さらにガラスの溶融成形性、耐失透性、化学的耐久性を向上させるのに有効な成分である。全ＲＯの含有量は５～２０％であることが好ましく、より好ましくは１３～１８％である。
　ＣｅＯ2は、紫外線を吸収するのに不可欠な成分である。ＣｅＯ２の含有量は１～５％であることが好ましく、より好ましくは１．０～３％である。ＴｉＯ2は、ＣｅＯ2と組み合わせることによって紫外線劣化防止に有効な成分である。ＴｉＯ2の含有量は０～５％であることが好ましく、より好ましくは１．０～３％である。
　図２には、第２のガラス基材４としてのシャープカットフィルタガラス（型番Ｌ４２：ＨＯＹＡ株式会社製）の分光透過率曲線が示されている。図２に示すように、シャープカットフィルタガラス（型番Ｌ４２）は、紫外線を吸収し、それより長波長の光を透過させることがわかる。
　図２に示すように、シャープカットフィルタガラス（型番Ｌ４２）は、波長が４１０ｎｍ～４２０ｎｍ程度で分光透過率が急峻に立ち上がることがわかる。このため、波長傾斜幅が極めて狭く、波長傾斜幅は、１０ｎｍ程度以下である。
［樹脂層３］
　樹脂層３は、第１のガラス基材２と第２のガラス基材４との間に介在し、特定の波長の光を吸収する。
　樹脂層３は、特定の波長の光を吸収する色素と樹脂とによって構成された層である。樹脂層３は、例えば、近赤外吸収色素と、透明樹脂とを含むものであり、透明樹脂中に色素が均一に溶解または分散してなるものが好ましい。
　樹脂層３の厚みは、特に限定されないが、数μｍ程度であり、第１のガラス基材２及び第２のガラス基材４に比べて十分に薄い膜厚である。
　樹脂層３を構成する近赤外線吸収色素としては、例えば、シアニン系色素、ポリメチン系色素、スクアリリウム系色素、ポルフィリン系色素、金属ジチオール錯体系色素、フタロシアニン系色素、ジイモニウム系色素および無機酸化物粒子から選ばれる一種以上などを使用することができ、このうち、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、フタロシアニン系色素から選ばれる一種以上がより好ましい。
　樹脂層３を構成する樹脂としては、ガラス基板接合用の接着剤を用いることができ、好ましくはＵＶ硬化接着剤である。紫外線の照射により生じるラジカルやカチオンを開始種として、ビニル基、アクリロイル基やエポキシ基など重合能を有するオリゴマー、モノマー間の反応により架橋構造が形成される。
　樹脂層３は、重合性オリゴマー、重合性モノマー、光重合開始剤及び各種添加剤を含む。光ラジカル重合あるいは光カチオン重合によって、重合性オリゴマー、重合性モノマー、及び光重合開始剤の材質がそれぞれ異なる。光ラジカル重合の場合、アクリル樹脂を用い、光カチオン重合の場合、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。光ラジカル重合では、例えば、重合性オリゴマーとして、ポリエステルアクリレートやウレタンアクリレート等を用い、重合性モノマーとして、アクリレートモノマー等を用い、光重合開始剤として、ベンゾフェノン系やアセトフェノン系等を用いることができる。あるいは、光カチオン重合では、重合性オリゴマーとして、脂環式エポキシやグリシジル型エポキシ等を用い、重合性モノマーとして、ビニルエーテルモノマー等を用い、光重合開始剤として、スルホニウム塩系やヨードニウム塩系等を用いることができる。添加剤として、上記の近赤外線吸収色素および透明樹脂以外に、さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、色調補正色素、レベリング剤、帯電防止剤、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、分散剤、難燃剤、滑剤、可塑剤等の任意成分を含有してもよい。
　本実施の形態では、第１のガラス基材２あるいは第２のガラス基材４の表面に樹脂層３としての接着剤を塗工した後、もう一方のガラス基材を貼り合わせ、紫外線を照射する。脱水縮合による熱硬化樹脂では、樹脂層３の両面に各ガラス基材２、４を挟んだ状態で熱硬化を施しても適切に脱水縮合が生じず、樹脂層３と各ガラス基材２、４とを効果的に接着できない。そこで本実施の形態では、樹脂層３としてＵＶ硬化樹脂を用い樹脂層３の両面にガラス基材２、４を配置した状態で紫外線硬化を施す。第２のガラス基材４は、紫外線を吸収するため、紫外線は、第１のガラス基材２側から照射して、樹脂層３をＵＶ硬化することが好ましい。
　本実施の形態では、樹脂層３は、特定の波長の光を吸収するように構成された層であり、各ガラス基材２、４の分光透過率特性に応じて吸収波長を設定することにより、所望の可視光領域の光を抽出できる。
　樹脂層３においては、６５０～７６０ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外吸収色素を含むものを採用することができる。また、樹脂層３は、８００～１２００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外吸収色素をさらに含むことができる。
　図２に示す樹脂層には、６５０～７６０ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外吸収色素が含まれており、波長が６００ｎｍ程度を超えると、第１のガラス基材２より透過率が急峻に下がり始めることがわかる。
［本実施の形態の近赤外線カットフィルタ１の特徴及び効果］
　図２からも明らかなように、本実施の形態では、第１のガラス基材２の分光透過率の立ち下りは、第２のガラス基材４の分光透過率の立ち上がりより緩やかである。したがって、近赤外線カットフィルタ１の透過率曲線の立ち上がりは、第２のガラス基材４における分光透過率曲線の短波長側の半値波長で決定できるが、近赤外線カットフィルタ１の分光透過率の立ち下りを、分光透過率の立ち上がりのように急峻にすべく、樹脂層３にて、近赤外線カットフィルタ１の透過率曲線の長波長側の半値波長を決定した。すなわち、樹脂層３には、少なくとも、近赤外吸収色素を含めて、近赤外線カットフィルタ１の透過率曲線の立ち下がりを、第１のガラス基材２の分光透過率の立ち下りより急峻となるように調整した。
　例えば、一例であるが、樹脂層３に極大吸収波長が７００ｎｍ程度の近赤外吸収色素を含めることで、６００ｎｍ～７００ｎｍ付近に、近赤外線カットフィルタ１の透過率曲線の長波長側の半値波長を持たせることができ、近赤外線カットフィルタ１における分光透過率の立ち下がりを、第１のガラス基材２の分光透過率の立ち下がりに比べて急峻にできる。樹脂層３に、どの程度の極大吸収波長を有する近赤外吸収色素を含めるかは、分光透過率の立ち下がりをどの波長域に設定するかで種々調整できる。
　これにより、第２のガラス基材４／樹脂層３／第１のガラス基材２の積層構造からなる近赤外線カットフィルタ１において、分光透過率曲線は、透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）が、３８０～４３０ｎｍ、長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）が、６００～７００ｎｍであり、可視光域（４２０ｎｍ～６５０ｎｍの範囲内）を選択的に精度よく透過でき、人間の視感度に近い特性を有することが可能になる。
　図２には、第２のガラス基材４（Ｌ４２）／樹脂層３／第１のガラス基材２（ＨＡ５０）の３層構造からなる近赤外線カットフィルタ１（Ｌ４２／樹脂層／ＨＡ５０）の分光透過率曲線が図示されている。図２に示すように可視光域（約４２０ｎｍ～６００ｎｍの範囲内）で優れた透過率を有し、該可視光域の両側の短波長域及び長波長域の双方で急峻な透過率の変化が見られる。図２から明らかなように第２のガラス基材４（Ｌ４２）は、近赤外線カットフィルタ１における透過率曲線の短波長側の半値波長（ＵＶ＿λ５０）を決定し、樹脂層は、近赤外線カットフィルタ１の透過率曲線の長波長側の半値波長（ＮＩＲ＿λ５０）を決定（制御）することがわかる。
　また、本実施の形態では、耐候性が悪い色素を含有した樹脂層３の一方の主面のみならず、両方の主面をガラス基材で覆うことで、大気と遮断し樹脂層３の耐候性を向上させることができる効果もある。
[別の実施の形態の近赤外線カットフィルタの構成]
　例えば、図２で示したL４２／樹脂層／ＨＡ５０の積層構造に対し、図３では、樹脂層とＨＡ５０との間に、フツリン酸塩系ガラス（型番ＣＤ７００：ＨＯＹＡ株式会社製）のガラス基材を介在させた。これにより、L４２／樹脂層／ＣＤ７００／ＨＡ５０の積層構造からなる近赤外線カットフィルタにおいて、波長７００ｎｍ以上の透過率を約５％以下に十分小さくでき、可視光域を精度よく透過させることができる。
［用途］
　本実施の形態の近赤外線カットフィルタ１の用途を限定するものではないが、例えば、撮像装置、自動車関連（ウインドシールドガラスなど）、建築用ガラス等に用いることができる。本実施の形態の近赤外線カットフィルタ１を用いた撮像装置は、ゴーストの発生が抑制されるため、色再現性に優れた画像を得ることができる。
　本発明の近赤外線カットフィルタは、長波長域と短波長域の双方の光をより急峻に吸収して、可視光領域の光を選択的に透過させる近赤外線カットフィルタにできる。これにより、本実施の形態の近赤外線カットフィルタを撮像装置等に好ましく適用でき、人間の視感度に近い特性を発揮させることが可能になる。
　本出願は、２０２２年３月３１日出願の特願２０２２－０５９６９９に基づく。この内容は全てここに含めておく。

Claims (2)

  1. 　少なくとも可視光域よりも長波長域の光を吸収する第１のガラス基材と、
    　少なくとも可視光域よりも短波長域の光を吸収する第２のガラス基材と、
    　前記第１のガラス基材と前記第２のガラス基材との間に介在し、特定の波長の光を吸収する樹脂層と、を有することを特徴とする近赤外線カットフィルタ。
  2. 　前記樹脂層は、前記近赤外線カットフィルタの透過率曲線の長波長側の半値波長を決定し、前記第２のガラス基材は、前記近赤外線カットフィルタの透過率曲線の短波長側の半値波長を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の近赤外線カットフィルタ。

     
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