WO2023282186A1 - 光学フィルタ - Google Patents

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WO2023282186A1
WO2023282186A1 PCT/JP2022/026333 JP2022026333W WO2023282186A1 WO 2023282186 A1 WO2023282186 A1 WO 2023282186A1 JP 2022026333 W JP2022026333 W JP 2022026333W WO 2023282186 A1 WO2023282186 A1 WO 2023282186A1
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transmittance
wavelength
maximum
spectral
optical filter
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PCT/JP2022/026333
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English (en)
French (fr)
Inventor
和彦 塩野
拓郎 島田
雄一朗 折田
清和 遠藤
崇 長田
Original Assignee
Agc株式会社
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters

Definitions

  • the present invention relates to an optical filter that transmits visible light and blocks near-infrared light.
  • Imaging devices using solid-state imaging devices transmit light in the visible range (hereinafter also referred to as “visible light”) and light in the near-infrared wavelength range (hereinafter referred to as An optical filter that cuts off “near-infrared light” is used.
  • Such an optical filter is formed by alternately laminating dielectric thin films (dielectric multilayer film) having different refractive indices on one or both sides of a transparent substrate, and using light interference to reflect light to be shielded.
  • dielectric thin films dielectric multilayer film
  • Patent Documents 1 and 2 describe an optical filter having a dielectric multilayer film and an absorption layer containing a dye.
  • An optical filter with a dielectric multilayer film has a problem that the spectral transmittance curve changes depending on the incident angle because the optical film thickness of the dielectric multilayer film changes depending on the incident angle of light. For example, as the incident angle of light increases, the reflection characteristics shift to the short wavelength side. As a result, the reflection characteristics deteriorate, especially in the near infrared region after 750 nm, light leakage occurs, and the near infrared region of 1000 to 1200 nm. There is a risk that the reflection characteristics of the overall may be degraded. These phenomena tend to occur more strongly as the incident angle increases. If such a filter is used, the spectral sensitivity of the solid-state imaging device may be affected by the angle of incidence. In particular, since camera modules are expected to be used under high incident angle conditions as the height of camera modules is reduced in recent years, there is a demand for an optical filter that is less affected by the incident angle.
  • the present invention is an optical filter that suppresses light leakage in the near-infrared light region even at a high incident angle, and has excellent transparency in the visible light region and shielding properties in the wide range of near-infrared light region from 750 to 1200 nm. for the purpose of providing
  • the present invention provides an optical filter or the like having the following configuration.
  • 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 comprises near-infrared absorbing glass and a resin film having a thickness of 10 ⁇ m or less laminated on at least one main surface of the near-infrared absorbing glass,
  • the resin film contains a resin and a dye (NIR1) having a maximum absorption wavelength of 680 to 740 nm in the resin,
  • the optical filter satisfies all of the following spectral characteristics (i-1) to (i-7).
  • the average transmittance T 450-600 (0 deg) AVE at a wavelength of 450 to 600 nm is 85% or more (i-2)
  • the maximum transmittance T 450-600 (0 deg) MAX at a wavelength of 450 to 600 nm is 90% or more (i-3)
  • the wavelength IR50 at which the transmittance is 50% (0 deg) is in the range of 610 to 650 nm (i-4)
  • the wavelength IR50 ( 40 deg) at which the transmittance is 50% is in the range of 610 to 650 nm (i-5)
  • the absolute value of the difference between the wavelength IR50 (0 deg) and the wavelength IR50 (40 deg) is 8 nm or less (i-6)
  • the optical system has excellent transparency in the visible light region and shielding properties in the wide range of near-infrared light region from 750 to 1200 nm. Filters can be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical filter according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing another example of the optical filter of one embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing another example of the optical filter of one embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing spectral transmittance curves of near-infrared absorbing glass.
  • FIG. 5 is a diagram showing a spectral transmittance curve of the resin film of Example 1-1.
  • FIG. 6 is a diagram showing a spectral transmittance curve of the substrate of Example 2-1.
  • FIG. 7 is a diagram showing a spectral transmittance curve of the optical filter of Example 4-1.
  • the near-infrared absorbing dye is sometimes abbreviated as "NIR dye”
  • the ultraviolet absorbing dye is sometimes abbreviated as "UV dye”.
  • NIR dye the near-infrared absorbing dye
  • UV dye ultraviolet absorbing dye
  • the compound represented by formula (I) is referred to as compound (I).
  • a dye comprising compound (I) is also referred to as dye (I), and the same applies to other dyes.
  • the group represented by formula (I) is also referred to as group (I), and the groups represented by other formulas are the same.
  • the internal transmittance is the transmittance obtained by subtracting the influence of interface reflection from the measured transmittance, which is represented by the formula ⁇ measured transmittance/(100 ⁇ reflectance) ⁇ 100.
  • the spectroscopy of the transmittance of the resin film including the transmittance of the base material and the case where the dye is contained in the resin is all "internal transmittance" even if it is described as "transmittance”.
  • the transmittance measured by dissolving a dye in a solvent such as dichloromethane, the transmittance of a dielectric multilayer film, and the transmittance of an optical filter having a dielectric multilayer film are actually measured transmittances.
  • a transmittance of, for example, 90% or more in a specific wavelength range means that the transmittance in the entire wavelength range does not fall below 90%, that is, the minimum transmittance in the wavelength range is 90% or more.
  • a transmittance of, for example, 1% or less means that the transmittance does not exceed 1% in the entire wavelength range, that is, the maximum transmittance in the wavelength range is 1% or less.
  • the average transmittance and average internal transmittance in a particular wavelength range are the arithmetic mean of the transmittance and internal transmittance for each 1 nm of the wavelength range.
  • Spectral properties can be measured using a UV-visible spectrophotometer.
  • the numerical range "to" includes upper and lower limits.
  • An optical filter according to one embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as "this filter”) comprises a substrate and a dielectric multilayer film laminated as an outermost layer on at least one main surface side of the substrate.
  • the substrate includes near-infrared absorbing glass and a resin film having a thickness of 10 ⁇ m or less laminated on at least one main surface of the near-infrared absorbing glass.
  • the resin film contains a resin and a dye (NIR1) having a maximum absorption wavelength of 680 to 740 nm in the resin.
  • the optical filter as a whole Due to the reflection properties of the dielectric multilayer film and the absorption properties of the near-infrared absorbing glass and near-infrared absorbing dye base material, the optical filter as a whole has excellent transmittance in the visible light region and excellent shielding in the near-infrared region. can achieve
  • FIG. 1 to 3 are cross-sectional views schematically showing an example of an optical filter according to one embodiment.
  • An optical filter 1A shown in FIG. 1 is an example having a dielectric multilayer film 20 on one main surface side of a substrate 10 having a near-infrared absorbing glass 11 and a resin film 12 .
  • “having a specific layer on the main surface side of the base material” is not limited to the case where the layer is provided in contact with the main surface of the base material, and another function is provided between the base material and the layer. Including cases where layers are provided.
  • the dielectric multilayer film 20 is provided on the surface of the near-infrared absorbing glass 11, but may be provided on the surface of the resin film 12.
  • the optical filter 1B shown in FIG. 2 is an example having dielectric multilayer films 20A and 20B on both main surfaces of the substrate 10.
  • FIG. 1 is an example having dielectric multilayer films 20A and 20B on both main surfaces of the substrate 10.
  • the optical filter 1C shown in FIG. 3 is an example in which the base material 10 has resin films 12A and 12B on both main surfaces of the near-infrared absorbing glass 11, and dielectric multilayer films 20A and 20B on both main surfaces of the base material 10. is.
  • the optical filter of the present invention satisfies all of the following spectral characteristics (i-1) to (i-7).
  • i-1 In the spectral transmittance curve at an incident angle of 0 degrees, the average transmittance T 450-600 (0 deg) AVE at a wavelength of 450 to 600 nm is 85% or more (i-2) Spectral transmission at an incident angle of 0 degrees In the index curve, the maximum transmittance T 450-600 (0 deg) MAX at a wavelength of 450 to 600 nm is 90% or more (i-3)
  • the wavelength IR50 at which the transmittance is 50% (0 deg) is in the range of 610 to 650 nm
  • the wavelength IR50 ( 40 deg) at which the transmittance is 50% is in the range of 610 to 650 nm (i-5)
  • This filter which satisfies all of the spectral characteristics (i-1) to (i-7), suppresses light leakage in a wide range of near-infrared regions from 750 to 1200 nm even at a high incident angle of 60 degrees. It is an optical filter with excellent area shielding properties.
  • T 450-600 (0 deg) AVE is preferably 87% or more, more preferably 89% or more.
  • T 450-600 (0 deg) MAX is preferably 92% or more, more preferably 94% or more.
  • IR50 (0 deg) is preferably 610-640 nm, more preferably 610-635 nm.
  • IR50 (40 deg) is preferably 610-640 nm, more preferably 610-635 nm.
  • Satisfying the spectral characteristic (i-5) means that the spectral curve in the region of 610 to 650 nm is less likely to shift even at a high incident angle.
  • the absolute value of the spectral characteristic (i-5) is preferably 6 nm or less, more preferably 5 nm or less.
  • T 750-1200 (0 deg) MAX is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less.
  • T 750-1200 (60 deg) MAX is preferably 2% or less, more preferably 1.7% or less.
  • the optical filter of the present invention preferably further satisfies the following spectral characteristics (i-8) to (i-9).
  • T 450-600 (0 deg) MAX /T 750-1200 (0 deg) MAX is preferably 200 or more, more preferably 250 or more.
  • T 450-600 (0 deg) MAX /T 750-1200 (60 deg) MAX is preferably 55 or more, more preferably 60 or more.
  • the optical filter of the present invention preferably further satisfies the following spectral characteristics (i-10) to (i-14).
  • spectral characteristics i-10)
  • the average transmittance T 360-400 (0 deg) AVE at a wavelength of 360 to 400 nm is 1% or less (i-11)
  • the average transmittance T 360-400 (40 deg) AVE at a wavelength of 360 to 4000 nm is 1% or less (i-12)
  • the wavelength UV50 at which the transmittance is 50% (0 deg) is in the range of 400 to 440 nm
  • the wavelength UV50 ( 40 deg) at which the transmittance is 50% is in the range of 400 to 440 nm (i-14)
  • T 360-400 (0 deg) AVE is preferably 0.5% or less, more preferably 0.2% or less.
  • T 360-400 (40 deg) AVE is preferably 0.8% or less, more preferably 0.5% or less.
  • Satisfying the spectral characteristics (i-12) to (i-13) means that the near-ultraviolet region can be blocked and visible transmitted light can be efficiently captured. Satisfying the spectral characteristic (i-14) means that the spectral curve in the region of 400 to 440 nm is less likely to shift even at a high incident angle.
  • UV50 (0 deg) is preferably 400 to 430 nm, more preferably 410 to 430 nm.
  • UV50 (40 deg) is preferably 400-430 nm, more preferably 410-430 nm.
  • the absolute value of the spectral characteristic (i-14) is preferably 2.5 nm or less, more preferably 2 nm or less.
  • the dielectric multilayer film is laminated as the outermost layer on at least one main surface side of the substrate.
  • the dielectric multilayer film preferably satisfies all of the following spectral characteristics (v-1) to (v-3).
  • v-1 In the spectral reflectance curve at an incident angle of 5 degrees, the maximum reflectance R 750-900 (5 deg) MAX is 99% or more at a wavelength of 750 to 900 nm (v-2) Spectral reflection at an incident angle of 60 degrees In the index curve, the maximum reflectance R at a wavelength of 750 to 900 nm 750-900 (60 deg) MAX is 98% or more (v-3) In the spectral reflectance curve at an incident angle of 60 degrees, the maximum reflectance R at a wavelength of 1000 to 1200 nm 1000-1200 (60deg) MAX is 75% or more
  • a dielectric multilayer film that satisfies spectral characteristics (v-1) to (v-3) and has high reflection characteristics in the near-infrared region with a wavelength of 750 to 900 nm and a wavelength of 1000 to 1200 nm even at a high incident angle.
  • R 750-900 (5 deg) MAX is preferably 99.2% or more, more preferably 99.5% or more.
  • R 750-900 (60 deg) MAX is preferably 99.2% or more, more preferably 99.5% or more.
  • R 1000-1200 (60 deg) MAX is preferably 80% or more, more preferably 83% or more.
  • the dielectric multilayer film preferably further satisfies the following spectral characteristics (v-4) to (v-6).
  • v-4 In the spectral reflectance curve at an incident angle of 5 degrees, the average reflectance R 750-900 (5 deg) AVE is 98% or more at a wavelength of 750 to 900 nm (v-5) Spectral reflection at an incident angle of 60 degrees index curve, average reflectance R at wavelength 750-900 nm 750-900 (60 deg) AVE is 98% or more (v-6) spectral reflectance curve at an incident angle of 60 degrees, average reflectance R at wavelength 1000-1200 nm 1000-1200 (60deg) AVE is 30% or more
  • a dielectric multilayer film that satisfies spectral characteristics (v-4) to (v-6) and has high reflection characteristics in the near-infrared region with wavelengths of 750 to 900 nm and wavelengths of 1000 to 1200 nm even at high incident angles.
  • R 750-900 (5 deg) AVE is preferably 98.5% or more, more preferably 99% or more.
  • R 750-900 (60 deg) AVE is preferably 98.5% or more, more preferably 99% or more.
  • R 1000-1200 (60 deg) AVE is preferably 35% or more, more preferably 45% or more.
  • the dielectric multilayer film in the present invention preferably has high reflection characteristics in a wide range of the near-infrared region as shown in the above spectral characteristics (v-1) to (v-3) and even at high incident angles. .
  • the reflective region shifts to the lower wavelength side.
  • light escape occurs at high incident angles and the reflectance in the 1000 to 1200 nm region may decrease.
  • the near-infrared light shielding property which cannot be completely shielded by the reflection property of the dielectric multilayer film, is supplemented by the absorption property of the base material described later, and the present invention has excellent near-infrared light shielding property as a whole optical 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 dielectric multilayer film is preferably designed as an NIR reflective layer, a reflective layer having a reflective region other than the near-infrared region, or an antireflection layer.
  • the NIR reflective layer is a dielectric multilayer film designed to block light in the near-infrared region.
  • the NIR reflective layer has, for example, wavelength selectivity of transmitting visible light and mainly reflecting light in the near-infrared region.
  • the reflective region of the NIR reflective layer may include a light shielding region in the near-infrared region of the resin film.
  • the NIR reflective layer is not limited to NIR reflective properties, and may be appropriately designed to further block light in a wavelength range other than the near-infrared range, for example, the near-ultraviolet range.
  • the NIR reflective layer is composed of, for example, a dielectric multilayer film in which dielectric films having different refractive indices are alternately laminated.
  • the dielectric film includes 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), and these are preferably alternately laminated.
  • the high refractive index film preferably has a refractive index of 1.6 or more, more preferably 2.2 to 2.5.
  • materials for the high refractive index film include Ta 2 O 5 , TiO 2 , TiO, Ti 2 O 3 and Nb 2 O 5 .
  • Other commercial products available from Canon Optron include OS50 ( Ti3O5 ), OS10 ( Ti4O7 ), OA500 ( mixture of Ta2O5 and ZrO2), and OA600 ( mixture of Ta2O5 and TiO2 ). etc.
  • TiO 2 is preferable from the viewpoints of film formability, reproducibility in refractive index and stability, and the like.
  • the low refractive index film preferably has a refractive index of less than 1.6, more preferably between 1.4 and 1.5.
  • materials for the low refractive index film include SiO 2 , SiO x N y and MgF 2 .
  • Other commercially available products include S4F and S5F (a mixture of SiO 2 and AlO 2 ) manufactured by Canon Optron. Of these, SiO 2 is preferred from the viewpoints of reproducibility in film formation, stability, economy, and the like.
  • the total lamination number of dielectric multilayer films constituting the reflective layer is preferably 20 layers or more, more preferably 30 layers or more, and still more preferably 35 layers or more. However, if the total number of laminations increases, warping or the like occurs or the film thickness increases. Therefore, the total number of laminations is preferably 100 or less, more preferably 75 or less, and even more preferably 60 or less. Further, the film thickness of the reflective layer is preferably 2 to 10 ⁇ m as a whole.
  • a vacuum film formation process such as a CVD method, a sputtering method, or a vacuum deposition method, or a wet film formation process such as a spray method or a dip method can be used.
  • the NIR reflective layer may provide predetermined optical properties with one layer (one group of dielectric multilayer films), or may provide predetermined optical properties with two layers.
  • each reflective layer may have the same structure or a different structure.
  • it is usually composed of a plurality of reflective layers with different reflection bands.
  • one is a near-infrared reflective layer that shields light in the short wavelength band of the near infrared region, and the other is both the long wavelength band and the near ultraviolet region of the near infrared region. It may be a near-infrared/near-ultraviolet reflective layer that shields the light.
  • the antireflection layer examples include a dielectric multilayer film, an intermediate refractive index medium, and a moth-eye structure in which the refractive index changes gradually.
  • a dielectric multilayer film is preferable from the viewpoint of optical efficiency and productivity.
  • the antireflection layer is obtained by alternately laminating dielectric multilayer films in the same manner as the reflective layer.
  • the substrate has near-infrared absorbing glass and a resin film with a thickness of 10 ⁇ m or less.
  • the resin film contains a resin and a dye (NIR1) having a maximum absorption wavelength of 680 to 740 nm in the resin, and is laminated on at least one main surface of the near-infrared absorbing glass.
  • the substrate preferably satisfies all of the following spectral characteristics (ii-1) to (ii-5).
  • Maximum internal transmittance T 450-600 MAX at wavelength 450-600 nm is 90% or more
  • the wavelength IR50 at which the transmittance is 50% is in the range of 610 to 650 nm
  • the maximum internal transmittance T 710-760MAX at a wavelength of 710 to 760 nm is 5% or less
  • Maximum internal transmittance T 750-1200MAX is 10% or less
  • T 450-600 AVE is preferably 93% or higher, more preferably 95% or higher.
  • T 450-600 MAX is preferably 87% or more, more preferably 88% or more.
  • the IR50 is preferably in the range 615-640 nm, more preferably 615-635 nm.
  • T 710-760MAX is preferably 4% or less, more preferably 3% or less.
  • T 750-1200MAX is preferably 6% or less, more preferably 5% or less.
  • the substrate preferably further satisfies the following spectral characteristics (ii-6).
  • maximum internal transmittance T 450-600MAX / maximum internal transmittance T 750-1200MAX ⁇ 15 Satisfying the spectral characteristics (ii-6) means that both the transparency in the visible light region and the light shielding property in the infrared region are achieved.
  • T 450-600MAX /T 750-1200MAX is preferably 17 or more, more preferably 20 or more.
  • the substrate has transparency in the visible light region as shown in the above spectral characteristics (ii-1) to (ii-2), and spectral characteristics (ii-3) to (ii-5) as shown in In addition, it has excellent light shielding properties in the near-infrared light region and the infrared light region.
  • the high light shielding properties in the near-infrared light region and the infrared light region can compensate for the light shielding property of the dielectric multilayer film described above.
  • the substrate has both the absorptivity of near-infrared absorbing glass and the absorptive ability of a resin film containing a near-infrared absorbing dye (NIR1).
  • NIR1 near-infrared absorbing dye
  • the near-infrared absorbing glass preferably satisfies all of the following spectral characteristics (iii-1) to (iii-6).
  • Satisfying spectral characteristics (iii-1) means excellent transmittance in the visible light region of 450 to 600 nm, and satisfying spectral characteristics (iii-2) means excellent transparency in the blue light region.
  • T 450-600 AVE is preferably 94% or higher, more preferably 95% or higher.
  • T 450 is preferably 83% or higher, more preferably 85% or higher.
  • the IR50 is preferably in the range 625-645 nm, more preferably 625-640 nm.
  • T 750-1000 AVE is preferably 2% or less, more preferably 1.2% or less.
  • Satisfying the spectral characteristics (iii-5) means excellent light shielding properties in the infrared region of 1000 to 1200 nm.
  • T 1000-1200MAX is preferably 4.8% or less, more preferably 4.5% or less.
  • T 450 /T 1000-1200MAX is preferably 15 or more, more preferably 18 or more.
  • the near-infrared absorbing glass absorbs near-infrared light from a region of 625 to 650 nm, as shown in the above property (iii-3), and reaches 750 nm, as shown in the above property (iii-4). After that, it is preferable to exhibit a high light-shielding property. As a result, a substrate can be obtained that can compensate for the light-shielding properties of the dielectric multilayer film described above.
  • the near-infrared absorption glass is not limited as long as it can obtain the above spectral characteristics, and examples thereof include absorption type glass containing copper ions in fluorophosphate-based glass, phosphate-based glass, and the like. Among them, phosphate-based glass is preferable from the viewpoint of easily obtaining the above spectral characteristics.
  • phosphate-based glass also includes silicate phosphate glass in which a part of the skeleton of the glass is composed of SiO 2 .
  • the phosphate-based glass contains the following glass-constituting components.
  • each content rate of the following glass constituents is a mass % display of oxide conversion.
  • P 2 O 5 is a main component (glass-forming oxide) that forms glass, and is an essential component for enhancing near-infrared cutting properties. If it exceeds, the melting temperature rises and the transmittance in the visible region decreases, which is not preferable. It is preferably 67-73%, more preferably 68-72%.
  • Al 2 O 3 is an essential component for improving weather resistance, but if it is less than 5%, the effect is not sufficiently obtained, and if it exceeds 10%, the melting temperature of the glass increases, and the near-infrared cut property and visible range are improved. It is not preferable because it lowers the permeability. It is preferably 6 to 10%, more preferably 7 to 9%.
  • B 2 O 3 is an essential component for lowering the melting temperature of the glass, but if it is less than 0.5%, the effect is not sufficiently obtained, and if it exceeds 3%, the near-infrared shielding property is lowered, which is not preferable. . It is preferably 0.7 to 2.5%, more preferably 0.8 to 2.0%.
  • Li 2 O is not an essential component, it has the effect of lowering the melting temperature of the glass. It is preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%.
  • Na 2 O is an essential component for lowering the melting temperature of the glass, but if it is less than 3%, the effect is not sufficiently obtained, and if it exceeds 10%, the glass becomes unstable, which is not preferable. It is preferably 4 to 9%, more preferably 5 to 9%.
  • Li 2 O and Na 2 O are essential components for lowering the melting temperature of the glass, but if the content is less than 3%, the effect is not sufficient, and if the content exceeds 15%, the glass becomes unstable, which is undesirable. It is preferably 4 to 13%, more preferably 5 to 10%.
  • MgO is not an essential component, it has the effect of increasing the stability of the glass. It is preferably 1% or less, more preferably not contained. Although CaO is not an essential component, it has the effect of increasing the stability of the glass. It is preferably 1.5% or less, more preferably not contained. Although SrO is not an essential component, it has the effect of increasing the stability of the glass. It is preferably 0 to 4%, more preferably 0 to 3%. BaO is an essential component for lowering the melting temperature of the glass, but if it is less than 3%, the effect is not sufficiently obtained, and if it exceeds 9%, the glass becomes unstable, which is not preferable. It is preferably 3 to 8%, more preferably 4 to 8%. MgO + CaO + SrO + BaO are essential components for increasing the stability of the glass and lowering the melting temperature of the glass. I don't like it. It is preferably 3 to 12%, more preferably 4 to 10%.
  • CuO is an essential component for enhancing near-infrared shielding properties, but if the content is less than 0.5%, the effect cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 20%, the visible region transmittance decreases, which is not preferable. It is preferably 1 to 15%, more preferably 2 to 10%. Most preferably 3 to 9%.
  • K 2 O is not substantially contained in the phosphate glass.
  • K 2 O is known to have the effect of lowering the melting temperature of glass.
  • the melting temperature of the glass is lower than that when only Na 2 O is contained without containing K 2 O. resulted in an increase in The reason for this is as follows.
  • the liquidus temperature when equimolar mixture of P 2 O 5 and Na 2 O is about 628° C. from the phase diagram of the two-component system.
  • P 2 O 5 and K 2 O are equimolarly mixed, the liquidus temperature exceeds 800° C. from the phase diagram of the two-component system.
  • substantially free means not intended to be used as a raw material, and it is assumed that unavoidable impurities mixed in from raw material components and manufacturing processes are not substantially contained. Considering the inevitable impurities, “substantially free” means that the content is 0.05% or less.
  • copper ions in the glass component must absorb in the ultraviolet region and reduce the transmittance in the visible region. It is important to allow Cu 2+ , which has absorption in the near-infrared region, to exist as much as possible rather than Cu + , which is a factor in lowering the density. Copper in the glass component tends to be reduced as the melting temperature of the glass increases, that is, Cu 2+ is reduced to Cu + . Therefore, it is effective to lower the melting temperature of the glass as much as possible in order to allow a large amount of Cu 2+ to exist.
  • the melting temperature of the near-infrared cut filter glass of the present invention is preferably 1150° C. or lower, more preferably 1100° C. or lower, and even more preferably 1080° C. or lower. Therefore, the ratio of BaO and B 2 O 3 , which have the effect of lowering the melting temperature of the glass, to Al 2 O 3 , which has the effect of raising the melting temperature of the glass, is increased.
  • the balance in these glass components can be achieved by increasing (BaO+B 2 O 3 )/Al 2 O 3 , but if it is too large, it will lead to a decrease in weather resistance, so the ratio of these is 0.3 to 2.4. is in the range of Furthermore, these ratios are preferably 0.3 to 2.0, more preferably 0.5 to 1.5.
  • phosphate glass in order to obtain spectral characteristics with high transmittance in the visible region and low transmittance in the near-infrared region, specifically, sharp cutoff characteristics for light in the vicinity of 600 to 700 nm, glass It is important to reduce the distortion of the 6-coordinated structure of Cu 2+ in the glass and move the absorption peak of Cu 2+ to the longer wavelength side, that is, to further enhance the absorption of light in the near-infrared region by Cu 2+ in the glass. is.
  • the balance of network oxides contained in the glass is in the range of 6.5-10 for P 2 O 5 /Al 2 O 3 . Furthermore, these ratios are preferably 7 to 10, more preferably 7 to 9.5.
  • the balance of the modified oxides contained in the glass should be Na 2 O/(Li 2 O + MgO + CaO + SrO + BaO). ⁇ 3. Further, the ratio of these is preferably 0.5-2.5, more preferably 0.7-2.
  • alkali metal ions with a small ionic radius e.g., Li ions and Na ions
  • Chemically strengthened glass obtained by exchanging large alkali ions for example, Na ions or K ions for Li ions, and K ions for Na ions may be used.
  • the thickness of the near-infrared absorbing glass is preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.3 mm or less from the viewpoint of reducing the height of the camera module, and preferably 0.15 mm or more from the viewpoint of device strength.
  • the resin film preferably satisfies all of the following spectral characteristics (iv-1) to (iv-4).
  • (iv-1) average internal transmittance T 450-600 AVE at wavelength 450-600 nm is 92% or more
  • (iv-2) internal transmittance T 450 at wavelength 450 nm is 85% or more (iv-3) spectrum at wavelength 650-900 nm
  • IR50 (S) the longest wavelength
  • IR50 (L) -IR50 (S) ⁇ 90 nm
  • Minimum internal transmittance T 700-800MIN at wavelength 700-800 nm is 10% or less
  • Satisfying the spectral characteristics (iv-1) means having excellent transmittance in the visible light region of 450 to 600 nm.
  • T 450-600 AVE is preferably 96% or higher, more preferably 97% or higher.
  • T 450 is preferably 86% or more, more preferably 88% or more.
  • IR50 (L) -IR50 (S) is preferably 95 nm or more, more preferably 100 nm or more.
  • T 700-800 MIN is preferably 9% or less, more preferably 8% or less.
  • the resin film preferably further satisfies the following spectral characteristics (iv-5) to (iv-6).
  • the wavelength IR50 (S) at which the internal transmittance is 50% is in the range of 650 to 700 nm (iv-6)
  • the wavelength IR50 (L) at which the internal transmittance is 50% is 740 to 850 nm
  • the IR50 (S) is preferably 650-690 nm, more preferably 660-690 nm.
  • IR50 (L) is preferably between 750 and 830 nm, more preferably between 760 and 830 nm.
  • the resin film preferably further satisfies the following spectral characteristics (iv-7).
  • spectral characteristics iv-7.
  • the average internal transmittance T 700-800AVE at a wavelength of 700 to 800 nm is 30% or less Satisfying the spectral characteristics (iv-7) means that the light shielding property in the near infrared region of 700 to 800 nm is excellent. do.
  • T 700-800 AVE is preferably 28% or less, more preferably 25% or less.
  • the resin film preferably further satisfies the following spectral characteristics (iv-8) to (iv-10).
  • the wavelength UV50 at which the internal transmittance is 50% is in the range of 400 to 440 nm
  • the average internal transmittance T 370-400AVE at a wavelength of 370 to 400 nm is 3% or less (iv-10 )
  • the maximum internal transmittance T 370-400MAX at a wavelength of 370 to 400 nm is 5% or less.
  • the UV50 is preferably in the range 400-430 nm, more preferably 410-430 nm.
  • T 370-400 AVE is preferably 2% or less, more preferably 1% or less.
  • T 370-400MAX is preferably 4.8% or less, more preferably 4.6% or less.
  • the resin film in the present invention contains a dye (NIR1) having a maximum absorption wavelength of 680 to 740 nm, so that near-infrared light around 700 nm as shown in the above characteristics (iv-3) and (iv-4) Especially excellent in light-shielding properties over a wide area.
  • NIR1 dye having a maximum absorption wavelength of 680 to 740 nm
  • the dye (NIR1) has a maximum absorption wavelength in the resin between 680 and 740 nm, preferably between 700 and 730 nm.
  • the resin refers to the resin forming the resin film.
  • the NIR dye may consist of one kind of compound or may contain two or more kinds of compounds.
  • the resin film in the present invention preferably further contains other near-infrared absorbing dyes having different maximum absorption wavelengths in addition to the dye (NIR1). As a result, the resin film can acquire a wide range of light shielding properties in the near-infrared region around 700 nm, and the characteristic (iv-3) can be easily obtained.
  • a dye (NIR2) having a maximum absorption wavelength in the resin that is 30 to 100 nm longer than that of the dye (NIR1) is preferable. Further, the dye (NIR2) preferably has a maximum absorption wavelength of 740 to 870 nm.
  • the dye (NIR1) a squarylium compound is preferable from the viewpoints of maximum absorption wavelength range, visible light transmittance, solubility in resin, and durability.
  • the maximum absorption wavelength of the squarylium compound that is the dye (NIR1) is preferably 680 to 740 nm.
  • the dye (NIR2) a squarylium compound and a cyanine compound are preferable from the viewpoints of maximum absorption wavelength region, visible light transmittance, solubility in resin, and durability.
  • the maximum absorption wavelength of the squarylium compound, which is the dye (NIR2) is preferably 740 to 770 nm.
  • the maximum absorption wavelength of the cyanine compound that is the dye (NIR2) is preferably 740 to 860 nm.
  • ⁇ NIR1 squarylium compound>
  • those symbols may be the same or different. The same applies to cyanine compounds.
  • R 21 and R 22 , R 22 and R 25 , and R 21 and R 23 are linked together to form 5- or 6-membered heterocyclic ring A, heterocyclic ring B, and heterocyclic ring C, respectively, with the nitrogen atom; good too.
  • R 21 and R 22 are, as the divalent group -Q- to which they are bonded, a hydrogen atom having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or It represents an alkylene group optionally substituted by an optionally substituted acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkyleneoxy group.
  • R 22 and R 25 when the heterocyclic ring B is formed, and R 21 and R 23 when the heterocyclic ring C is formed are respectively the divalent groups —X 1 —Y 1 — and — to which they are attached.
  • X 2 -Y 2 - (X 1 and X 2 are on the nitrogen-bonding side)
  • X 1 and X 2 are groups represented by the following formula (1x) or (2x)
  • Y 1 and Y 2 are each A group represented by any one of the following formulas (1y) to (5y).
  • each of X 1 and X 2 is a group represented by the following formula (2x)
  • each of Y 1 and Y 2 may be a single bond, in which case an oxygen atom may be present between the carbon atoms. .
  • Zs are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group, or -NR 38 R 39 (R 38 and R 39 are each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms).
  • R 31 to R 36 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 R 37 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a represents an aryl group.
  • R 27 , R 28 , R 29 , R 31 to R 37 , R 21 to R 23 when not forming a heterocyclic ring, and R 25 are combined with any other of these to form a 5-membered ring Or you may form a 6-membered ring.
  • R 31 and R 36 and R 31 and R 37 may be directly bonded.
  • R 21 , R 22 , R 23 and R 25 when not forming a heterocyclic ring are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 10 acyloxy groups, 6 to 11 carbon atoms aryl groups, or optionally substituted and optionally having oxygen atoms between carbon atoms 7 to 18 araryl groups .
  • Examples of the compound (I) include compounds represented by any one of formulas (I-1) to (I-3), and solubility in resins, heat resistance and light resistance in resins, From the viewpoint of the visible light transmittance of the contained resin layer, the compound represented by formula (I-1) is particularly preferred.
  • X 1 is preferably group (2x), and Y 1 is preferably a single bond or group (1y).
  • 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.
  • -Y 1 -X 1 - specifically includes divalent organic groups represented by formulas (11-1) to (12-3).
  • R 21 is independently represented by the formula (Groups represented by 4-1) or (4-2) are more preferred.
  • R 71 to R 75 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 24 is preferably —NR 27 R 28 .
  • a compound (I-1) in which R 24 is —NH—C( ⁇ O)—R 29 is represented by formula (I-11).
  • R 23 and R 26 are each preferably a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, each of which is more preferably a hydrogen atom.
  • R 29 is an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or an optionally substituted
  • An araryl group having 7 to 18 carbon atoms which may have an oxygen atom between carbon atoms is preferred.
  • substituents include hydroxyl group, carboxy group, sulfo group, cyano group, alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • An acyloxy group and the like can be mentioned.
  • R 29 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, a phenyl group optionally substituted with an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and an oxygen atom between carbon atoms.
  • a group selected from araryl groups having 7 to 18 carbon atoms which may be substituted is preferred.
  • one or more hydrogen atoms may be independently substituted with a hydroxyl group, a carboxy group, a sulfo group, or a cyano group, and an unsaturated bond between carbon atoms, an oxygen atom, a saturated or unsaturated
  • a group which is a hydrocarbon group having at least one or more branches and having 5 to 25 carbon atoms and which may contain a ring structure can also be preferably used.
  • Compound (I-11) more specifically includes the compounds shown in the table below.
  • the symbols on the left and right sides of the squarylium skeleton have the same meaning.
  • the compound (I-11) among these, compounds (I-11-1) to (I-11-12) and compounds (I-11-17) to (I-11-28) are added to the resin From the viewpoint of solubility, maximum absorption wavelength, light resistance, heat resistance, and high absorbance, especially compounds (I-11-1) to (I-11-12) are light resistance and heat resistance. is preferred.
  • the dielectric multilayer film has a moderate light-shielding property in the ultraviolet region, so the lightfastness of the dye is particularly important.
  • the squarylium compound that is the dye (NIR2) is preferably a compound represented by the following formula (II).
  • Each ring Z is independently a 5- or 6-membered ring having 0 to 3 heteroatoms in the ring, and the hydrogen atoms of ring Z may be substituted.
  • the carbon atoms or heteroatoms constituting R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , and R 1 and ring Z are linked together to form heterocycle A1, heterocycle B1 and heterocycle C1 together with the nitrogen atom, respectively. in which case the hydrogen atoms of heterocycle A1, heterocycle B1 and heterocycle C1 may be substituted.
  • R 1 and R 2 when not forming a hetero ring each independently contain a hydrogen atom, a halogen atom, or an unsaturated bond between carbon atoms, a hetero atom, or a saturated or unsaturated ring structure It often represents a hydrocarbon group which may have a substituent.
  • R 4 and R 3 when not forming a hetero ring are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally substituted alkyl group or Indicates an alkoxy group.
  • Examples of compound (II) include compounds represented by any one of formulas (II-1) to (II-3). From the viewpoint of solubility in resins and visible light transmission in resins, Compounds of formula (II-3) are particularly preferred.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally substituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
  • R 3 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • 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.
  • 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.
  • R 1 and R 2 in compound (II-1) and compound (II-2) are preferably independently alkyl groups having 1 to 15 carbon atoms from the viewpoint of solubility in resins, visible light transmittance, etc. , more preferably an alkyl group having 7 to 15 carbon atoms, at least one of R 1 and R 2 more preferably a branched alkyl group having 7 to 15 carbon atoms, and both R 1 and R 2 having 8 carbon atoms Alkyl groups with ⁇ 15 branches are particularly preferred.
  • R 1 in the compound (II-3) is independently preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, from the viewpoint of solubility in transparent resins, visible light transmittance, etc. is more preferred, and an ethyl group and an isopropyl group are particularly preferred.
  • R 4 is preferably a hydrogen atom or a halogen atom, particularly preferably a hydrogen atom, from the viewpoint of visible light transmittance and ease of synthesis.
  • R 7 and R 8 are each preferably a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally halogen-substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a halogen atom, or a methyl group.
  • R 9 to R 12 is preferably independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
  • —CR 9 R 10 —CR 11 R 12 — includes divalent organic groups represented by the following groups (13-1) to (13-5).
  • Compound (II-3) more specifically includes the compounds shown in the table below.
  • the symbols on the left and right sides of the squarylium skeleton have the same meaning.
  • compounds (II-3) among these, compounds (II-3-1) to (II-3-4) have solubility in resin, high absorption coefficient, light resistance, and heat resistance. preferred from
  • Compounds (I) to (II) can be produced by known methods.
  • Compound (I) can be produced by the methods described in US Pat. .
  • Compound (II) can be produced by the method described in International Publication No. 2017/135359.
  • cyanine compound is preferably a compound represented by the following formulas (III) and (IV).
  • R 101 to R 109 and R 121 to R 131 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, 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 a carbocyclic ring containing -(CH 2 ) n1 - and a carbocyclic ring containing -(CH 2 ) n2 - is a halogen atom, and an optionally substituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms Alternatively, it may be substituted with an aryl group having 5 to 20 carbon atoms.
  • the alkyl group (including the alkyl group possessed by the alkoxy group) may be linear, or may contain a branched structure or a saturated ring structure.
  • An aryl group refers to a group bonded through a carbon atom constituting an aromatic ring of an aromatic compound, such as a benzene ring, naphthalene ring, biphenyl, furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, and the like.
  • Substituents for optionally substituted alkyl or alkoxy groups having 1 to 15 carbon atoms or aryl groups having 5 to 20 carbon atoms include halogen atoms and alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms. .
  • R 101 and R 121 are preferably alkyl groups having 1 to 15 carbon atoms or aryl groups having 5 to 20 carbon atoms, and maintain high visible light transmittance in the resin. From the point of view, a branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms is more preferable.
  • R 102 to R 105 , R 108 , R 109 , R 122 to R 127 , R 130 and R 131 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or An alkoxy group or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom is more preferable from the viewpoint of obtaining high visible light transmittance.
  • R 110 to R 114 and R 132 to R 136 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, from the viewpoint of obtaining high visible light transmittance.
  • a hydrogen atom from is more preferable.
  • R 106 , R 107 , R 128 and R 129 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms (including chain, cyclic and branched alkyl groups). ) is preferable, and a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms is more preferable. Moreover, R 106 and R 107 and R 128 and R 129 are preferably the same group.
  • X ⁇ includes I ⁇ , BF 4 ⁇ , PF 6 ⁇ , ClO 4 ⁇ , anions represented by formulas (X1) and (X2), etc., preferably BF 4 ⁇ or PF 6 ⁇ be.
  • 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 optionally substituted alkyl or alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms.
  • R 115 to R 120 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 chain, cyclic or branched alkyl group), A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms is more preferable.
  • R 115 to R 120 are preferably the same group.
  • 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 optionally substituted alkyl or alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, or an aryl group having 5 to 20 carbon atoms.
  • R 137 to R 142 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 chain, cyclic, or branched alkyl group); Atoms or alkyl groups having 1 to 15 carbon atoms are more preferred.
  • R 137 to R 142 are preferably the same group.
  • the compounds represented by formula (III-1), formula (III-2), formula (IV-1), and formula (IV-2) each include an atom bonded to each skeleton or Included are compounds in which the groups are the atoms or groups shown in the table below.
  • R 101 to R 109 are all the same on the left and right sides of the formula.
  • R 121 -R 131 are the same on the left and right sides of the formula.
  • R 110 to R 114 in the table below and R 132 to R 136 in the table below represent atoms or groups bonded to the central benzene ring in each formula, and when all five are hydrogen atoms, they are described as "H".
  • R 110 to R 114 is a substituent and the other is a hydrogen atom, only the combination of the symbol of the substituent and the substituent is described.
  • R 112 —C(CH 3 ) 3 indicates that R 112 is —C(CH 3 ) 3 and otherwise a hydrogen atom.
  • R 132 -R 136 The same applies to R 132 -R 136 .
  • R 115 -R 120 in the table below and R 137 -R 142 in the table below represent atoms or groups bonded to the central cyclohexane ring in formula (III-1) and formula (IV-1), all six of which are In the case of a hydrogen atom, it is described as "H".
  • R 115 to R 120 is a substituent and the other is a hydrogen atom, only the combination of the symbol of the substituent and the substituent is described. The same applies to R 137 -R 142 .
  • R 115 -R 118 in the table below and R 137 -R 140 in the table below each represent an atom or group bonded to the central cyclopentane ring in formulas (III-2) and (IV-2), and all four is a hydrogen atom, it is described as "H”.
  • R 115 to R 118 is a substituent and the other is a hydrogen atom, only the combination of the symbol of the substituent and the substituent is described. The same is true for R 137 -R 140 .
  • the dye (III-1) among these, the dyes (III-1-1) to (III-1-12 ) and the like are preferable.
  • the dye (III-2) among these, the dyes (III-2-1) to (III-2 -12) and the like are preferable.
  • the dye (IV-1) among these, the dyes (IV-1-1) to (IV-1 -15) and the like are preferable.
  • the dye (IV-2) among these, the dyes (IV-2-1) to (IV-2 -15) and the like are preferable.
  • Dye (III) and dye (IV) are described, for example, in Dyes and Pigments 73 (2007) 344-352 and J. Am. It can be produced by the method described in Heterocyclic Chem, 42, 959 (2005).
  • the content of the NIR dye 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. In addition, when combining 2 or more types of compounds, the said content is sum total of each compound. Further, when the dye (NIR1) and the dye (NIR2) are used together, the content of the dye (NIR1) is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin, and the content of the dye (NIR2) is 100 parts by mass of the resin. It is preferably 0.1 to 10 parts by mass.
  • the resin film may contain other near-infrared absorbing dyes in addition to the dye (NIR1) and the dye (NIR2).
  • the other near-infrared absorbing dye a dye having a maximum absorption wavelength larger than that of the dye (NIR2) is preferable from the viewpoint of being able to shield a wide range of the near-infrared region, and specific examples thereof include cyanine compounds and diimmonium compounds.
  • the resin film may contain other dyes in addition to the NIR dyes described above.
  • a dye (UV) having a maximum absorption wavelength in the resin of 370 to 440 nm is preferable. Thereby, the near-ultraviolet region can be efficiently shielded.
  • Dyes include oxazole dyes, merocyanine dyes, cyanine dyes, naphthalimide dyes, oxadiazole dyes, oxazine dyes, oxazolidine dyes, naphthalic acid dyes, styryl dyes, anthracene dyes, cyclic carbonyl dyes, triazole dyes, and the like. be done.
  • merocyanine dyes are particularly preferred.
  • one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • a merocyanine dye represented by the following formula (M) is particularly preferable.
  • R 1 represents an optionally substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Preferred substituents are alkoxy groups, acyl groups, acyloxy groups, cyano groups, dialkylamino groups and chlorine atoms.
  • the alkoxy group, acyl group, acyloxy group and dialkylamino group preferably have 1 to 6 carbon atoms.
  • R 1 having no substituent examples include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in which a portion of the hydrogen atoms may be substituted with an aliphatic ring, an aromatic ring or an alkenyl group, and a portion of the hydrogen atoms. is optionally substituted by an aromatic ring, an alkyl group or an alkenyl group, and a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and a portion of the hydrogen atoms may be substituted by an aliphatic ring, an alkyl group or an alkenyl group.
  • Aryl groups having 6 to 12 carbon atoms are preferred.
  • R 1 is an unsubstituted alkyl group
  • the alkyl group may be linear or branched, and preferably has 1 to 6 carbon atoms.
  • R 1 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms partially substituted with an aliphatic ring, an aromatic ring or an alkenyl group, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms and 1 to 1 carbon atoms 4 alkyl groups, phenyl-substituted alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are more preferred, and phenyl-substituted alkyl groups having 1 or 2 carbon atoms are particularly preferred.
  • An alkyl group substituted with an alkenyl group means an alkenyl group as a whole but having no unsaturated bond between the 1- and 2-positions, such as an allyl group or a 3-butenyl group.
  • R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in which part of the hydrogen atoms may be substituted with a cycloalkyl group or a phenyl group.
  • Particularly preferred R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl group. be done.
  • R 2 to R 5 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group and alkoxy group is preferably 1-6, more preferably 1-4.
  • At least one of R 2 and R 3 is preferably an alkyl group, more preferably both are alkyl groups. Hydrogen atoms are more preferred if R 2 and R 3 are not alkyl groups. Both R 2 and R 3 are particularly preferably C 1-6 alkyl groups.
  • At least one of R 4 and R 5 is preferably a hydrogen atom, and both are more preferably hydrogen atoms.
  • R 4 or R 5 is not a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferred.
  • Y represents a methylene group or an oxygen atom substituted with R6 and R7 .
  • R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
  • X represents any of the divalent groups represented by the following formulas (X1) to (X5).
  • R 8 and R 9 each independently represent an optionally substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms
  • R 10 to R 19 each independently represent a hydrogen atom, or It represents an optionally substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Substituents for R 8 to R 19 include the same substituents as those for R 1 , and preferred embodiments are also the same. When R 8 to R 19 are hydrocarbon groups having no substituents, the same embodiments as R 1 having no substituents can be mentioned.
  • R 8 and R 9 may be different groups, but are preferably the same group.
  • R 8 and R 9 are unsubstituted alkyl groups, they may be linear or branched, and preferably have 1 to 6 carbon atoms.
  • R 8 and R 9 are both C 1-6 alkyl groups in which some of the hydrogen atoms may be substituted with cycloalkyl groups or phenyl groups. Particularly preferred R 8 and R 9 are both alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl and isobutyl. group, t-butyl group, and the like.
  • both R 10 and R 11 are more preferably alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably the same alkyl group.
  • both R 12 and R 15 are preferably hydrogen atoms or unsubstituted alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
  • Two groups, R 13 and R 14 , which are bonded to the same carbon atom, are preferably both hydrogen atoms or both C 1-6 alkyl groups.
  • Two groups R 16 and R 17 and R 18 and R 19 bonded to the same carbon atom in formula (X4) are both hydrogen atoms, or both preferably C 1-6 alkyl groups.
  • the compound (M) can be produced by a known method.
  • the content of the pigment (UV) in the resin film is preferably 0.1 to 15 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the resin. Within this range, deterioration of resin properties is less likely to occur.
  • the substrate in this filter is a composite substrate in which a resin film is laminated on at least one main surface of near-infrared absorbing glass.
  • Resins are not limited as long as they are transparent resins, and include polyester resins, acrylic resins, epoxy resins, ene-thiol resins, polycarbonate resins, polyether resins, polyarylate resins, polysulfone resins, polyethersulfone resins, and polyparaphenylene.
  • One or more transparent resins selected from resins, polyarylene ether phosphine oxide resins, polyamide resins, polyimide resins, polyamideimide resins, polyolefin resins, cyclic olefin resins, polyurethane resins, polystyrene resins, and the like are used. These resins may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types.
  • One or more resins selected from polyimide resins, polycarbonate resins, polyester resins, and acrylic resins are preferable from the viewpoint of spectral characteristics, glass transition point (Tg), and adhesion of the resin film.
  • NIR dyes and other dyes When multiple compounds are used as NIR dyes and other dyes, they may be contained in the same resin film, or may be contained in separate resin films.
  • a resin film is prepared by dissolving or dispersing a dye, a resin or a raw material component of the resin, and each component to be blended as necessary in a solvent to prepare a coating solution, coating the solution on a support, and drying it. It can be formed by curing and, if necessary, curing.
  • the support in this case may be the near-infrared absorbing glass used in the present filter, or may be a peelable support used only when forming the resin film.
  • the solvent may be a dispersion medium capable of stably dispersing or a solvent capable of dissolving.
  • the coating liquid may contain a surfactant to improve voids caused by microbubbles, dents caused by adhesion of foreign matter, repellency during the drying process, and the like.
  • a surfactant to improve voids caused by microbubbles, dents caused by adhesion of foreign matter, repellency during the drying process, and the like.
  • dip coating, cast coating, spin coating, or the like can be used for the application of the coating liquid.
  • a resin film is formed by coating the above coating liquid on a support and then drying it.
  • the coating liquid contains a raw material component of the transparent resin, it is further subjected to a curing treatment such as heat curing or photocuring.
  • the resin film can also be produced in the form of a film by extrusion molding.
  • a substrate can be produced by laminating the obtained film-like resin film on a near-infrared absorbing glass and integrating them by thermocompression bonding or the like.
  • the resin film may have one layer in the optical filter, or may have two or more layers. When it has two or more layers, each layer may have the same configuration or different configurations.
  • the thickness of the resin film is 10 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m or less from the viewpoint of the in-plane film thickness distribution in the substrate after coating and the appearance quality, and from the viewpoint of expressing desired spectral characteristics at an appropriate dye concentration. is preferably 0.5 ⁇ m or more.
  • the total thickness of each resin film is preferably within the above range.
  • the shape of the substrate is not particularly limited, and may be block-shaped, plate-shaped, or film-shaped.
  • the present filter may include, as other constituent elements, for example, a constituent element (layer) that provides absorption by inorganic fine particles or the like that controls the transmission and absorption of light in a specific wavelength range.
  • a constituent element layer
  • inorganic fine particles include ITO (indium tin oxides), ATO (antimony-doped tin oxides), cesium tungstate, and lanthanum boride.
  • ITO fine particles and cesium tungstate fine particles have high visible light transmittance and absorb light over a wide range of infrared wavelengths exceeding 1200 nm, so they can be used when such infrared light shielding properties are required. .
  • 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 comprises near-infrared absorbing glass and a resin film having a thickness of 10 ⁇ m or less laminated on at least one main surface of the near-infrared absorbing glass,
  • the resin film contains a resin and a dye (NIR1) having a maximum absorption wavelength of 680 to 740 nm in the resin,
  • NIR1 dye having a maximum absorption wavelength of 680 to 740 nm in the resin
  • the average transmittance T 450-600 (0 deg) AVE at a wavelength of 450 to 600 nm is 85% or more (i-2)
  • the maximum transmittance T 450-600 (0 deg) MAX at a wavelength of 450 to 600 nm is 90% or more (i-3)
  • the wavelength IR50 at which the transmittance is 50% (0 deg) is in the range of 610 to 650 nm (i-4)
  • the wavelength IR50 ( 40 deg) at which the transmittance is 50% is in the range of 610 to 650 nm (i-5)
  • the absolute value of the difference between the wavelength IR50 (0 deg) and the wavelength IR50 (40 deg) is 8 nm or less (i-6)
  • the maximum reflectance R 750-900 (5 deg) MAX is 99% or more at a wavelength of 750 to 900 nm (v-2) Spectral reflection at an incident angle of 60 degrees
  • the maximum reflectance R at a wavelength of 750 to 900 nm 750-900 (60 deg) MAX is 98% or more (v-3)
  • the maximum reflectance R at a wavelength of 1000 to 1200 nm 1000-1200 (60 deg) MAX is 75% or more [6] Any one of [1] to [5], wherein the near-infrared absorbing glass satisfies all of the following spectral characteristics (iii-1) to (iii-6) Optical filter as described.
  • (iv-1) average internal transmittance T 450-600 AVE at wavelength 450-600 nm is 92% or more (iv-2) internal transmittance T 450 at wavelength 450 nm is 85% or more (iv-3) spectrum at wavelength 650-900 nm
  • the shortest wavelength at which the internal transmittance is 50% in the transmittance curve is IR50 (S) and the longest wavelength is IR50 (L)
  • the minimum internal transmittance T 700-800MIN at a wavelength of 700 to 800 nm is 10% or less [8]
  • the resin film further contains a dye (NIR2), The optical system according to any one of [1] to [7], wherein the dye (NIR2) has a maximum absorption wavelength in the resin that is 30 to 100 nm larger than the maximum absorption wavelength in the resin of the dye (NIR1).
  • the resin film further includes a dye (UV) having a maximum absorption wavelength of 360 to 440 nm in the resin,
  • UV dye
  • the optical filter according to any one of [1] to [8], wherein the optical filter further satisfies the following spectral characteristics (i-10) to (i-14).
  • the average transmittance T 360-400 (0 deg) AVE at a wavelength of 360 to 400 nm is 1% or less (i-11)
  • the average transmittance T 360-400 (40 deg) AVE at a wavelength of 360 to 4000 nm is 1% or less (i-12)
  • the wavelength UV50 at which the transmittance is 50% (0 deg) is in the range of 400 to 440 nm (i-13)
  • the wavelength UV50 ( 40 deg) at which the transmittance is 50% is in the range of 400 to 440 nm (i-14)
  • the absolute value of the difference between the wavelength UV50 (0 deg) and the wavelength UV50 (40 deg) is 3 nm or less [10]
  • the resin film is a dye (including
  • the dyes used in each example are as follows.
  • Compound 1 (squarylium compound): Synthesized based on WO2014/088063 and WO2016/133099.
  • Compound 2 (merocyanine compound): Synthesized according to German Patent Publication No. 10109243.
  • Compound 3 (squarylium compound): Synthesized based on International Publication No. 2017/135359.
  • Compound 4 (cyanine compound): Synthesized according to the method described in Dyes and Pigments, 73, 344-352 (2007).
  • Compound 5 (cyanine compound): Synthesized according to the method described in Dyes and Pigments, 73, 344-352 (2007).
  • Compound 6 (diimmonium compound): Synthesized according to the method described in Japanese Patent No. 4800769.
  • the resulting coating solution was applied to an alkali glass (D263 glass manufactured by SCHOTT, thickness 0.2 mm) by a spin coating method to form a coating film having a thickness of approximately 1.0 ⁇ m.
  • the spectral transmittance curve in the wavelength range of 350 to 1200 nm was measured for the obtained coating film using an ultraviolet-visible spectrophotometer.
  • the spectral properties of each of the compounds 1 to 6 in the polyimide resin are shown in the table below. Note that the spectral characteristics shown in the table below were evaluated based on internal transmittance in order to avoid the influence of reflection at the air interface and the glass interface.
  • Phosphate glass manufactured by AGC, SP50T was prepared as the near-infrared absorbing glass.
  • a spectral transmittance curve in the wavelength range of 350 to 1200 nm was measured for the near-infrared absorbing glass using an ultraviolet-visible spectrophotometer.
  • FIG. 4 shows the spectral transmission curve of the near-infrared absorbing glass.
  • the near-infrared absorbing glass used has high transmittance in the visible light region and excellent light-shielding properties in the near-infrared region.
  • Spectral characteristics of resin films Any one of the dyes of compounds 1 to 6 is mixed with the polyimide resin solution prepared in the same manner as when calculating the spectral characteristics of the above compounds at the concentrations shown in the table below, and stirred and dissolved at 50 ° C. for 2 hours. Thus, a coating liquid was obtained. The resulting coating liquid was applied to alkali glass (D263 glass manufactured by SCHOTT, thickness 0.2 mm) by a spin coating method to form a resin film having a thickness of 3.0 ⁇ m. The spectral transmittance curve in the wavelength range of 350 to 1200 nm was measured for the obtained resin film using an ultraviolet-visible spectrophotometer.
  • alkali glass D263 glass manufactured by SCHOTT, thickness 0.2 mm
  • the average internal transmittance T 450-600AVE at a wavelength of 450 to 600 nm, the maximum internal transmittance T 450-600MAX , the internal transmittance T 450 at a wavelength of 450 nm, and the spectral transmittance curve at a wavelength of 650 to 900 nm The difference between the shortest wavelength IR50 (S) and the longest wavelength IR50 (L) at which the internal transmittance is 50%, the average internal transmittance T 700-800AVE at a wavelength of 700-800 nm, the minimum internal transmittance T 700-800MIN , an average internal transmittance T 370-400AVE at a wavelength UV50 at which the internal transmittance is 50%, and a wavelength of 370-400 nm.
  • FIG. 5 shows the spectral transmittance curve of the resin film of Example 1-1.
  • Examples 1-1 to 1-8 are reference examples.
  • Spectral characteristics of substrate Any one of the dyes of compounds 1 to 6 is mixed with the polyimide resin solution prepared in the same manner as when calculating the spectral characteristics of the above compounds at the concentrations shown in the table below, and stirred and dissolved at 50 ° C. for 2 hours. Thus, a coating liquid was obtained. The obtained coating liquid is applied to a 0.28 nm-thick phosphate glass (near-infrared absorption glass, manufactured by AGC, SP50T) or a 0.28-nm-thick alkali glass (manufactured by Schott, D263) by a spin coating method, A resin film having a film thickness of 3.0 ⁇ m was formed.
  • a 0.28 nm-thick phosphate glass near-infrared absorption glass, manufactured by AGC, SP50T
  • a 0.28-nm-thick alkali glass manufactured by Schott, D263
  • the spectral transmittance curve in the wavelength range of 350 to 1200 nm was measured for the obtained resin film using an ultraviolet-visible spectrophotometer. From the obtained spectral characteristic data, the average internal transmittance T 450-600AVE at a wavelength of 450 to 600 nm, the maximum internal transmittance T 450-600MAX , the wavelength IR50 at which the internal transmittance is 50%, the maximum internal transmittance at a wavelength of 710 to 760 nm Transmittance T 710-760MAX , maximum internal transmittance T 750-1200MAX at a wavelength of 750 to 1200 nm, maximum internal transmittance T 450-600MAX /maximum internal transmittance T 750-1200MAX were calculated.
  • FIG. 6 shows the spectral transmittance curve of the substrate of Example 2-1.
  • Examples 2-1 to 2-8 are reference examples.
  • the substrates of Examples 2-1 to 2-4 are glass with excellent near-infrared absorption ability and visible light transmission, and a dye that absorbs deeply around 700 to 800 nm and has high visible light transmission.
  • the spectral characteristics of the optical filter can be substantially ensured only by the absorption characteristics of the base material.
  • the substrate in the present invention has a high ratio of visible light transmittance to near-infrared light transmittance (T 450-600MAX /T 750-1200MAX ), so that visible light transmittance and near-infrared shielding are compatible.
  • Examples 2-5 to 2-8 used alkali glass having no near-infrared absorbing ability, the amount of the near-infrared absorbing dye added was increased more than in Examples 2-1 to 2-4. However, the shielding properties in the near-infrared region were not as good as those of Examples 2-1 to 2-4.
  • Example 3-1 Spectral Characteristics of Dielectric Multilayer Film> A dielectric multilayer film was formed by alternately laminating TiO 2 and SiO 2 on the surface of alkali glass (SCHOTT, D263 glass, thickness 0.28 mm) by vapor deposition. Spectral reflectance curves at an incident angle of 5 degrees and an incident angle of 60 degrees in the wavelength range of 350 to 1200 nm were measured for the obtained dielectric single multilayer film using a UV-visible spectrophotometer.
  • SCHOTT alkali glass
  • D263 glass thickness 0.28 mm
  • the maximum reflectance R 750-900 (5 deg) MAX at an incident angle of 5 degrees at a wavelength of 750 to 900 nm and the maximum reflectance R 750-900 at an incident angle of 60 degrees at a wavelength of 750 to 900 nm (60 deg) MAX
  • maximum reflectance R 1000-1200 (5 deg) MAX at a wavelength of 1000-1200 nm at an incident angle of 5 degrees
  • R 1000-1200 60 deg) MAX at a wavelength of 1000-1200 nm at an incident angle of 60 degrees
  • the reflectance is high at 750 to 900 nm and 1000 to 1200 nm at incident angles of 5 degrees and 60 degrees, that is, the multilayer film reflects a wide range of near-infrared light even at high incident angles.
  • Examples 4-1 to 4-8 Spectral characteristics of optical filters> A dielectric multilayer film obtained by alternately laminating a base material having a structure of any of Examples 2-1 to 2-8, a dielectric multilayer film (reflecting film) having a structure of Example 3-1, and seven layers of silica/titania. Spectral transmittance curves at incident angles of 0 degrees, 40 degrees, and 60 degrees in the wavelength range of 350 to 1200 nm were measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer. The configuration of the optical filter was antireflection film/resin film/near-infrared absorbing glass/reflection film.
  • the optical filters of Examples 4-1 to 4-4 block a wide range of near-infrared light from 750 to 1200 nm, and have such light-blocking properties even at an extremely high incident angle of 60 degrees. It can be seen that the visible light transmittance is also excellent. Also, the absolute value of the difference between IR50 (0 deg) and IR50 (40 deg) is small, and the shift of the spectral curve due to a high incident angle is small. Since the optical filters of Examples 4-5 to 4-8 do not have infrared absorbing glass, they cannot cover the light leakage at high incident angles in the near infrared region with absorption, and the near infrared region of 750 to 1200 nm. As a result, the light shielding property was low. Also, the shift of the spectral curve due to the high incident angle is large.
  • the optical filter of the present invention suppresses light leakage in the near-infrared region even at high incident angles, and has excellent transparency in the visible light region and shielding properties in the near-infrared region including the wavelength region of 1000 to 1200 nm. have spectral characteristics. For example, it is useful for use in imaging devices such as cameras and sensors for transport aircraft, which have recently become highly sophisticated.
  • 1A, 1B, 1C optical filter, 10... base material, 11... near-infrared absorbing glass, 12, 12A, 12B... resin film, 20, 20A, 20B... dielectric multilayer film

Landscapes

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Abstract

本発明は、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、近赤外線吸収ガラスと、前記近赤外線吸収ガラスの少なくとも一方の主面に積層された厚さ10μm以下の樹脂膜とを有し、前記樹脂膜は、樹脂と、前記樹脂中で680~740nmに最大吸収波長を有する色素(NIR1)とを含み、前記光学フィルタが所定の分光特性(i-1)~(i-7)をすべて満たす光学フィルタに関する。

Description

光学フィルタ
 本発明は、可視光を透過し、近赤外光を遮断する光学フィルタに関する。
 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、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。
 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。
 特許文献1および2には、誘電体多層膜と、色素を含む吸収層とを有する光学フィルタが記載されている。
国際公開第2014/002864号 国際公開第2018/043564号
 誘電体多層膜を有する光学フィルタは、光の入射角度により誘電体多層膜の光学膜厚が変化するために、入射角による分光透過率曲線の変化が問題である。例えば、光の入射角度が大きくなると反射特性が短波長側にシフトする結果、特に、750nm以降の近赤外領域において反射特性が低下し、光抜けが生じたり、1000~1200nmの近赤外領域の反射特性が全体的に低下するおそれがある。これらの現象は入射角度が大きいほど強く発生しやすい。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ため、入射角の影響を受けにくい光学フィルタが求められている。
 本発明は、高入射角であっても近赤外光領域において光抜けが抑制され、可視光領域の透過性と750~1200nmの広範囲の近赤外光領域の遮蔽性に優れた光学フィルタの提供を目的とする。
 本発明は、以下の構成を有する光学フィルタ等を提供する。
〔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、近赤外線吸収ガラスと、前記近赤外線吸収ガラスの少なくとも一方の主面に積層された厚さ10μm以下の樹脂膜とを有し、
 前記樹脂膜は、樹脂と、前記樹脂中で680~740nmに最大吸収波長を有する色素(NIR1)とを含み、
 前記光学フィルタが下記分光特性(i-1)~(i-7)をすべて満たす光学フィルタ。
(i-1)入射角0度での分光透過率曲線において、波長450~600nmの平均透過率T450-600(0deg)AVEが85%以上
(i-2)入射角0度での分光透過率曲線において、波長450~600nmの最大透過率T450-600(0deg)MAXが90%以上
(i-3)入射角0度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長IR50(0deg)が、610~650nmの範囲にある
(i-4)入射角40度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長IR50(40deg)が、610~650nmの範囲にある
(i-5)前記波長IR50(0deg)と前記波長IR50(40deg)との差の絶対値が8nm以下
(i-6)入射角0度での分光透過率曲線において、波長750~1200nmにおける最大透過率T750-1200(0deg)MAXが2.5%以下
(i-7)入射角60度での分光透過率曲線において、波長750~1200nmにおける最大透過率T750-1200(60deg)MAXが2.5%以下
 本発明によれば、高入射角であっても近赤外光領域において光抜けが抑制され、可視光領域の透過性と750~1200nmの広範囲の近赤外光領域の遮蔽性に優れた光学フィルタが提供できる。
図1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2は一実施形態の光学フィルタの別の一例を概略的に示す断面図である。 図3は一実施形態の光学フィルタの別の一例を概略的に示す断面図である。 図4は近赤外線吸収ガラスの分光透過率曲線を示す図である。 図5は例1-1の樹脂膜の分光透過率曲線を示す図である。 図6は例2-1の基材の分光透過率曲線を示す図である。 図7は例4-1の光学フィルタの分光透過率曲線を示す図である。
 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。
 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、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、誘電体多層膜の透過率、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。
 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。
 分光特性は、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。
<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る。
 ここで基材は、近赤外線吸収ガラスと、近赤外線吸収ガラスの少なくとも一方の主面に積層された厚さ10μm以下の樹脂膜とを有する。さらに樹脂膜は、樹脂と、樹脂中で680~740nmに最大吸収波長を有する色素(NIR1)とを含む。
 誘電体多層膜の反射特性と、近赤外線吸収ガラスおよび近赤外線吸収色素を含む基材の吸収特性とにより、光学フィルタ全体として可視光領域の優れた透過性と近赤外光領域の優れた遮蔽性を実現できる。
 図面を用いて本フィルタの構成例について説明する。図1~3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、近赤外線吸収ガラス11と樹脂膜12とを有する基材10の一方の主面側に誘電体多層膜20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。図1の光学フィルタ1Aでは、誘電体多層膜20は近赤外線吸収ガラス11表面に設けられているが、樹脂膜12表面に設けられていてもよい。
 図2に示す光学フィルタ1Bは、基材10の両主面に誘電体多層膜20A,20Bを有する例である。
 図3に示す光学フィルタ1Cは、基材10が近赤外線吸収ガラス11の両主面に樹脂膜12A,12Bを有し、基材10の両主面に誘電体多層膜20A,20Bを有する例である。
 本発明の光学フィルタは、下記分光特性(i-1)~(i-7)をすべて満たす。
(i-1)入射角0度での分光透過率曲線において、波長450~600nmの平均透過率T450-600(0deg)AVEが85%以上
(i-2)入射角0度での分光透過率曲線において、波長450~600nmの最大透過率T450-600(0deg)MAXが90%以上
(i-3)入射角0度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長IR50(0deg)が、610~650nmの範囲にある
(i-4)入射角40度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長IR50(40deg)が、610~650nmの範囲にある
(i-5)前記波長IR50(0deg)と前記波長IR50(40deg)との差の絶対値が8nm以下
(i-6)入射角0度での分光透過率曲線において、波長750~1200nmにおける最大透過率T750-1200(0deg)MAXが2.5%以下
(i-7)入射角60度での分光透過率曲線において、波長750~1200nmにおける最大透過率T750-1200(60deg)MAXが2.5%以下
 分光特性(i-1)~(i-7)を全て満たす本フィルタは、60度という高入射角においても、750~1200nmの広範囲の近赤外領域において光抜けが抑制され、近赤外光領域の遮蔽性に優れた光学フィルタである。
 分光特性(i-1)~(i-2)を満たすことで、450~600nmの可視光領域の透過性に優れることを意味する。
 T450-600(0deg)AVEは好ましくは87%以上、より好ましくは89%以上である。
 T450-600(0deg)MAXは好ましくは92%以上、より好ましくは94%以上である。
 分光特性(i-3)~(i-4)を満たすことで、近赤外領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。
 IR50(0deg)は好ましくは610~640nm、より好ましくは610~635nmである。
 IR50(40deg)は好ましくは610~640nm、より好ましくは610~635nmである。
 分光特性(i-5)を満たすことで、高入射角においても610~650nmの領域の分光曲線がシフトしにくいことを意味する。
 分光特性(i-5)における絶対値は、好ましくは6nm以下、より好ましくは5nm以下である。
 分光特性(i-6)~(i-7)を満たすことで、高入射角においても750~1200nmの赤外領域の遮光性に優れることを意味する。
 T750-1200(0deg)MAXは、好ましくは1%以下、より好ましくは0.5%以下である。
 T750-1200(60deg)MAXは、好ましくは2%以下、より好ましくは1.7%以下である。
 本発明の光学フィルタは、下記分光特性(i-8)~(i-9)をさらに満たすことが好ましい。
(i-8)最大透過率T450-600(0deg)MAX/最大透過率T750-1200(0deg)MAX≧50
(i-9)最大透過率T450-600(0deg)MAX/最大透過率T750-1200(60deg)MAX≧50
 分光特性(i-8)~(i-9)を満たすことで、高入射角においても可視光領域の透過性と赤外領域の遮光性が両立されていることを意味する。
 T450-600(0deg)MAX/T750-1200(0deg)MAXは、好ましくは200以上、より好ましくは250以上である。
 T450-600(0deg)MAX/T750-1200(60deg)MAXは、好ましくは55以上、より好ましくは60以上である。
 本発明の光学フィルタは、下記分光特性(i-10)~(i-14)をさらに満たすことが好ましい。
(i-10)入射角0度での分光透過率曲線において、波長360~400nmの平均透過率T360-400(0deg)AVEが1%以下
(i-11)入射角40度での分光透過率曲線において、波長360~4000nmの平均透過率T360-400(40deg)AVEが1%以下
(i-12)入射角0度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長UV50(0deg)が、400~440nmの範囲にある
(i-13)入射角40度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長UV50(40deg)が、400~440nmの範囲にある
(i-14)前記波長UV50(0deg)と前記波長UV50(40deg)との差の絶対値が3nm以下
 分光特性(i-10)~(i-11)を満たすことで、高入射角においても360~400nmの近紫外領域の遮光性に優れることを意味する。
 T360-400(0deg)AVEは、好ましくは0.5%以下、より好ましくは0.2%以下である。
 T360-400(40deg)AVEは、好ましくは0.8%以下、より好ましくは0.5%以下である。
 分光特性(i-12)~(i-13)を満たすことで、近紫外領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。
 分光特性(i-14)を満たすことで、高入射角においても400~440nmの領域の分光曲線がシフトしにくいことを意味する。
 UV50(0deg)は、好ましくは400~430nm、より好ましくは410~430nmである。
 UV50(40deg)は、好ましくは400~430nm、より好ましくは410~430nmである。
 分光特性(i-14)における絶対値は、好ましくは2.5nm以下、より好ましくは2nm以下である。
<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。
 本フィルタにおいて、誘電体多層膜は、下記分光特性(v-1)~(v-3)をすべて満たすことが好ましい。
(v-1)入射角5度での分光反射率曲線において、波長750~900nmにおける最大反射率R750-900(5deg)MAXが99%以上
(v-2)入射角60度での分光反射率曲線において、波長750~900nmにおける最大反射率R750-900(60deg)MAXが98%以上
(v-3)入射角60度での分光反射率曲線において、波長1000~1200nmにおける最大反射率R1000-1200(60deg)MAXが75%以上
 分光特性(v-1)~(v-3)を満たすことで、高入射角においても波長750~900nmおよび波長1000~1200nmの近赤外領域において高い反射特性を有する誘電体多層膜であることを意味する。
 R750-900(5deg)MAXは、好ましくは99.2%以上、より好ましくは99.5%以上である。
 R750-900(60deg)MAXは、好ましくは99.2%以上、より好ましくは99.5%以上である。
 R1000-1200(60deg)MAXは、好ましくは80%以上、より好ましくは83%以上である。
 本フィルタにおいて、誘電体多層膜は、下記分光特性(v-4)~(v-6)をさらに満たすことが好ましい。
(v-4)入射角5度での分光反射率曲線において、波長750~900nmにおける平均反射率R750-900(5deg)AVEが98%以上
(v-5)入射角60度での分光反射率曲線において、波長750~900nmにおける平均反射率R750-900(60deg)AVEが98%以上
(v-6)入射角60度での分光反射率曲線において、波長1000~1200nmにおける平均反射率R1000-1200(60deg)AVEが30%以上
 分光特性(v-4)~(v-6)を満たすことで、高入射角においても波長750~900nmおよび波長1000~1200nmの近赤外領域において高い反射特性を有する誘電体多層膜であることを意味する。
 R750-900(5deg)AVEは好ましくは98.5%以上、より好ましくは99%以上である。
 R750-900(60deg)AVEは好ましくは98.5%以上、より好ましくは99%以上である。
 R1000-1200(60deg)AVEは好ましくは35%以上、より好ましくは45%以上である。
 本発明における誘電体多層膜は、上記分光特性(v-1)~(v-3)に示すように近赤外領域の広範囲において、かつ、高入射角でも、高い反射特性を有することが好ましい。ただし、入射角が高まるに連れ反射領域が低波長側にシフトする結果、高入射角において光抜けが発生し、また、1000~1200nm領域の反射率が低下しうる。誘電体多層膜の反射特性で遮光しきれない近赤外光領域の遮光性は、後述する基材の吸収特性によって補完され、本発明は光学フィルタ全体として優れた近赤外線遮光性を有する。
 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。
 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、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。
 NIR反射層は、例えば、屈折率の異なる誘電体膜を交互に積層した誘電体多層膜から構成される。
 誘電体膜としては、低屈折率の誘電体膜(低屈折率膜)、高屈折率の誘電体膜(高屈折率膜)が挙げられ、これらを交互に積層することが好ましい。
 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Ta、TiO、TiO、Ti、Nbが挙げられる。その他市販品としてキヤノンオプトロン社製、OS50(Ti)、OS10(Ti)、OA500(TaとZrOの混合物)、OA600(TaとTiOの混合物)などが挙げられる。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、TiOが好ましい。
 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1.4~1.5である。低屈折率膜の材料としては、例えばSiO、SiO、MgF等が挙げられる。その他市販品としてキヤノンオプトロン社製、S4F、S5F(SiOとAlOの混合物)が挙げられる。これらのうち、成膜性における再現性、安定性、経済性等の点から、SiOが好ましい。
 分光特性(v-1)~(v-3)、すなわち近赤外光領域の高い反射特性を満たす誘電体多層膜とするには、所望の波長帯域を透過、選択する際に数種類の分光特性の異なる誘電体膜を組み合わせることが挙げられる。具体的には、シリカとチタニアのバランスにより反射光を偏らせて所望の遮光帯域に調整できる。
 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、好ましくは20層以上、より好ましくは30層以上、さらに好ましくは35層以上である。ただし、合計積層数が多くなると、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、全体として2~10μmが好ましい。
 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。
 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。
 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。
<基材>
 本発明の光学フィルタにおいて、基材は、近赤外線吸収ガラスと、厚さ10μm以下の樹脂膜とを有する。樹脂膜は、樹脂と、当該樹脂中で680~740nmに最大吸収波長を有する色素(NIR1)とを含み、近赤外線吸収ガラスの少なくとも一方の主面に積層される。
<基材の分光特性>
 基材は下記分光特性(ii-1)~(ii-5)をすべて満たすことが好ましい。
(ii-1)波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVEが85%以上
(ii-2)波長450~600nmにおける最大内部透過率T450-600MAXが90%以上
(ii-3)内部透過率が50%となる波長IR50が、610~650nmの範囲にある
(ii-4)波長710~760nmにおける最大内部透過率T710-760MAXが5%以下
(ii-5)波長750~1200nmにおける最大内部透過率T750-1200MAXが10%以下
 分光特性(ii-1)~(ii-2)を満たすことで、450~600nmの可視光領域の透過性に優れることを意味する。
 T450-600AVEは、好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上である。
 T450-600MAXは、好ましくは87%以上、より好ましくは88%以上である。
 分光特性(ii-3)を満たすことで、近赤外領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。
 IR50は、好ましくは615~640nm、より好ましくは615~635nmの範囲にある。
 分光特性(ii-4)を満たすことで、710~760nmの近赤外領域の遮光性に優れることを意味する。
 T710-760MAXは、好ましくは4%以下、より好ましくは3%以下である。
 分光特性(ii-5)を満たすことで、750~1200nmの赤外領域の遮光性に優れることを意味する。
 T750-1200MAXは、好ましくは6%以下、より好ましくは5%以下である。
 基材は下記分光特性(ii-6)をさらに満たすことが好ましい。
(ii-6)最大内部透過率T450-600MAX/最大内部透過率T750-1200MAX≧15
 分光特性(ii-6)を満たすことで、可視光領域の透過性と赤外領域の遮光性が両立されていることを意味する。
 T450-600MAX/T750-1200MAXは好ましくは17以上、より好ましくは20以上である。
 本発明において、基材は、上記分光特性(ii-1)~(ii-2)に示すように可視光領域の透過性と、分光特性(ii-3)~(ii-5)に示すように、近赤外光領域および赤外光領域の遮光性に優れる。特に、近赤外光領域および赤外光領域における遮光性が高いことで、上述した誘電体多層膜の遮光性を補うことができる。
 本発明において、基材は、近赤外線吸収ガラスの吸収能と、近赤外線吸収色素(NIR1)を含む樹脂膜の吸収能とを併せ持つ。
<近赤外線吸収ガラス>
 近赤外線吸収ガラスは下記分光特性(iii-1)~(iii-6)をすべて満たすことが好ましい。
(iii-1)波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVEが90%以上
(iii-2)波長450nmにおける内部透過率T450が92%以上
(iii-3)内部透過率が50%となる波長IR50が、625~650nmの範囲にある
(iii-4)波長750~1000nmの平均内部透過率T750-1000AVEが2.5%以下
(iii-5)波長1000~1200nmにおける最大内部透過率T1000-1200MAXが5%以下
(iii-6)内部透過率T450/最大内部透過率T1000-1200MAX≧10
 分光特性(iii-1)を満たすことで、450~600nmの可視光領域の透過性に優れ、分光特性(iii-2)を満たすことで、青色光領域における透過性に優れることを意味する。
 T450-600AVEは、好ましくは94%以上、より好ましくは95%以上である。
 T450は、好ましくは83%以上、より好ましくは85%以上である。
 分光特性(iii-3)を満たすことで、近赤外領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。
 IR50は、好ましくは625~645nm、より好ましくは625~640nmの範囲にある。
 分光特性(iii-4)を満たすことで、750~1000nmの近赤外領域の遮光性に優れることを意味する。
 T750-1000AVEは、好ましくは2%以下、より好ましくは1.2%以下である。
 分光特性(iii-5)を満たすことで、1000~1200nmの赤外領域の遮光性に優れることを意味する。
 T1000-1200MAXは、好ましくは4.8%以下、より好ましくは4.5%以下である。
 分光特性(iii-6)を満たすことで、可視光領域の透過性と赤外領域の遮光性が両立されていることを意味する。
 T450/T1000-1200MAXは、好ましくは15以上、より好ましくは18以上である。
 本発明において、近赤外線吸収ガラスは、上記特性(iii-3)に示すように、近赤外光の吸収が625~650nmの領域から始まり、上記特性(iii-4)に示すように、750nm以降は高い遮光性を示すことが好ましい。これにより、上述した誘電体多層膜の遮光性を補うことができる基材が得られる。
 近赤外線吸収ガラスとしては、上記分光特性が得られるガラスであれば制限されず、例えば、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が挙げられる。なかでも、上記分光特性が得られやすい観点から、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SiOで構成されるケイリン酸塩ガラスも含む。
 例えば、リン酸塩系ガラスとして以下のガラスを構成する成分を含有することが好ましい。なお、下記のガラス構成成分の各含有割合は、酸化物換算の質量%表示である。
 Pは、ガラスを形成する主成分(ガラス形成酸化物)であり、近赤外線カット性を高めるための必須成分であるが、65%未満ではその効果が十分得られず、74%を超えると溶融温度が上がり、可視域の透過率が低下するため好ましくない。好ましくは67~73%であり、より好ましくは68~72%である。
 Alは、耐候性を高めるための必須成分であるが、5%未満ではその効果が十分得られず、10%を超えるとガラスの溶融温度が高くなり、近赤外線カット性および可視域透過性が低下するため好ましくない。好ましくは6~10%であり、より好ましくは7~9%である。
 Bは、ガラスの溶融温度を低くするための必須成分であるが、0.5%未満ではその効果が十分得られず、3%を超えると近赤外線カット性が低下するため好ましくない。好ましくは0.7~2.5%であり、より好ましくは0.8~2.0%である。
 LiOは、必須成分ではないものの、ガラスの溶融温度を低くする効果があるが、10%を超えるとガラスが不安定になるため好ましくない。好ましくは0~5%であり、より好ましくは0~3%である。
 NaOは、ガラスの溶融温度を低くするための必須成分であるが、3%未満ではその効果が十分得られず、10%を超えるとガラスが不安定になるため好ましくない。好ましくは4~9%であり、より好ましくは5~9%である。
 LiO+NaOは、ガラスの溶融温度を低くするための必須成分であるが、3%未満ではその効果が十分ではなく、15%を超えるとガラスが不安定になるため好ましくない。好ましくは4~13%であり、より好ましくは5~10%である。
 MgOは、必須成分ではないものの、ガラスの安定性を高める効果があるが、2%を超えると近赤外線カット性が低下するため好ましくない。好ましくは1%以下であり、含有しないことがより好ましい。
 CaOは、必須成分ではないものの、ガラスの安定性を高める効果があるが、2%を超えると近赤外線カット性が低下するため好ましくない。好ましくは1.5%以下であり、含有しないことがより好ましい。
 SrOは、必須成分ではないものの、ガラスの安定性を高める効果があるが、5%を超えると近赤外線カット性が低下するため好ましくない。好ましくは0~4%であり、より好ましくは0~3%である。
 BaOは、ガラスの溶融温度を低くするための必須成分であるが、3%未満ではその効果が十分得られず、9%を超えるとガラスが不安定になるため好ましくない。好ましくは3~8%であり、より好ましくは4~8%である。
 MgO+CaO+SrO+BaOは、ガラスの安定性を高め、ガラスの溶融温度を低くするための必須成分であるが、3%未満であるとその効果が十分ではなく、15%を超えるとガラスが不安定になるため好ましくない。好ましくは3~12%であり、より好ましくは4~10%である。
 CuOは、近赤外線カット性を高めるための必須成分であるが、0.5%未満であるとその効果が十分に得られず、20%を超えると可視域透過率が低下するため好ましくない。好ましくは1~15%であり、より好ましくは2~10%である。もっとも好ましくは3~9%である。
 KOは、リン酸塩系ガラスにおいては実質的に含有しないことが好ましい。KOはガラスの溶融温度を下げる効果が知られている。しかしながら、本発明者が確認したところ、リン酸ガラスにおいてKOとNaOとの両者を含有すると、KOを含有せずNaOのみ含有する場合と比較し、ガラスの溶融温度が高くなる結果となった。その理由としては、以下が考えられる。PとNaOとを等モル混合した場合の液相温度は2成分系の相図から約628℃である。これに対し、PとKOを等モル混合した場合の液相温度は2成分系の相図から800℃を超える。これは、リン酸ガラスにおいて、NaOの一部をKOに置換すると、液相温度は上がる方向となり、溶融温度も上昇することを示唆している。なお、本発明における実質的に含有しないとは、原料として意図して用いないことを意味しており、原料成分や製造工程から混入する不可避不純物については実質的に含有していないとみなす。また、前記不可避不純物を考慮し、実質的に含有しないこととは含有量が0.05%以下であることを意味する。
 リン酸塩系ガラスにおいて、可視域透過率が高く、近赤外域の光の透過率が低い分光特性を得るには、ガラス成分中の銅イオンについて、紫外域に吸収を持ち可視域透過率を低くする要因となるCuよりも近赤外域に吸収をもつCu2+を極力多く存在させることが重要である。
 ガラス成分中の銅は、ガラスの溶融温度が高いほど還元される、つまりCu2+が還元されてCuになる、傾向にある。よって、Cu2+を多く存在させるためには、ガラスの溶融温度を極力低くすることが有効である。なお、本発明の近赤外線カットフィルタガラスの溶融温度は、1150℃以下が好ましく、1100℃以下がより好ましく、1080℃以下がさらに好ましい。
 そのため、ガラスの溶融温度を高くする効果があるAlに対してガラスの溶融温度を低くする効果があるBaO、Bの比率を大きくする。これらのガラス成分中のバランスは、(BaO+B)/Alを大きくすればいいが、大きすぎる場合、耐候性の低下につながるため、これらの比は0.3~2.4の範囲である。さらにこれらの比は、0.3~2.0が好ましく、0.5~1.5がより好ましい。
 リン酸塩系ガラスにおいて、可視域透過率が高く、近赤外域の光の透過率が低い分光特性、具体的には600~700nm付近の光の急峻なカットオフ特性を得るためには、ガラス中のCu2+の6配位構造の歪みを小さくし、Cu2+の吸収ピークを長波長側に移動させる、つまりガラス中のCu2+による近赤外域の光の吸収を一層高く機能させることが重要である。
 そのため、ガラス中のCu2+の6配位構造の歪みを小さくするには、ガラス中に非架橋酸素の数が多く、かつ、修飾酸化物のフィールドストレングス(フィールドストレングスは、価数Zをイオン半径rの2乗で割った値:Z/rであり、カチオンが酸素を引き付ける強さの程度を表す)が小さいことが必要であると考えた。
 ガラス中の非架橋酸素の数を多くするためには、ガラスのネットワークを形成する網目状酸化物におけるPを他の網目状酸化物に比べて多くする必要がある。Pは、AlやBと比べて分子中に酸素を多く含有するため、Cu2+は非架橋酸素を配位しやすくなり、Cu2+周りの歪みが小さくなる。他方、ガラスの耐候性を高めるには、耐候性に影響があるAlをPとの比率において高くすることが有効である。
 そのため、ガラスに含有する網目状酸化物のバランスは、P/Alが6.5~10の範囲である。さらにこれらの比は、7~10が好ましく、7~9.5がより好ましい。
 また、ガラス中の修飾酸化物のフィールドストレングスが小さいほど、吸収ピークの波数が小さくなり、Cu2+の近赤外域の光の吸収性が上がることがわかっている。そのためには、フィールドストレングスが相対的に小さいNaOを他の修飾酸化物と比較し多く含有することが効果的である。
 かかる観点から、ガラスに含有する修飾酸化物のバランスは、NaO/(LiO+MgO+CaO+SrO+BaO)を大きくすればよいが、大きすぎる場合、耐候性の低下につながるため、これらの比は0.5~3の範囲である。さらにこれらの比は、0.5~2.5が好ましく、0.7~2がより好ましい。
 また、近赤外線吸収ガラスとしては、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。
 近赤外線吸収ガラスは、カメラモジュール低背化の観点から、厚さが好ましくは0.5mm以下、より好ましくは0.3mm以下であり、素子強度の観点から、好ましくは0.15mm以上である。
<樹脂膜>
 樹脂膜は下記分光特性(iv-1)~(iv-4)をすべて満たすことが好ましい。
(iv-1)波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVEが92%以上
(iv-2)波長450nmにおける内部透過率T450が85%以上
(iv-3)波長650~900nmの分光透過率曲線において内部透過率が50%となる最短の波長をIR50(S)とし、最長の波長をIR50(L)としたとき、
 IR50(L)-IR50(S)≧90nm
(iv-4)波長700~800nmにおける最小内部透過率T700-800MINが10%以下
 分光特性(iv-1)を満たすことで、450~600nmの可視光領域の透過性に優れることを意味する。
 T450-600AVEは、好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上である。
 分光特性(iv-2)を満たすことで、青色光領域における透過性に優れることを意味する。
 T450は、好ましくは86%以上、より好ましくは88%以上である。
 分光特性(iv-3)を満たすことで、700nm近傍の近赤外光領域を幅広く遮光できることを意味する。
 IR50(L)-IR50(S)は、好ましくは95nm以上、より好ましくは100nm以上である。
 分光特性(iv-4)を満たすことで、700~800nmの近赤外領域の遮光性に優れることを意味する。
 T700-800MINは、好ましくは9%以下、より好ましくは8%以下である。
 樹脂膜は、下記分光特性(iv-5)~(iv-6)をさらに満たすことが好ましい。
(iv-5)内部透過率が50%となる波長IR50(S)が、650~700nmの範囲にある
(iv-6)内部透過率が50%となる波長IR50(L)が、740~850nmの範囲にある
 分光特性(iv-5)~(iv-6)を満たすことで、700nm近傍の近赤外光領域を効率的に遮光できることを意味する。
 IR50(S)は、好ましくは650~690nm、より好ましくは660~690nmである。
 IR50(L)は、好ましくは750~830nm、より好ましくは760~830nmである。
 樹脂膜は、下記分光特性(iv-7)をさらに満たすことが好ましい。
(iv-7)波長700~800nmの平均内部透過率T700-800AVEが30%以下
 分光特性(iv-7)を満たすことで、700~800nmの近赤外領域の遮光性に優れることを意味する。
 T700-800AVEは、好ましくは28%以下、より好ましくは25%以下である。
 樹脂膜は、下記分光特性(iv-8)~(iv-10)をさらに満たすことが好ましい。
(iv-8)内部透過率が50%となる波長UV50が、400~440nmの範囲にある
(iv-9)波長370~400nmの平均内部透過率T370-400AVEが3%以下
(iv-10)波長370~400nmにおける最大内部透過率T370-400MAXが5%以下
 分光特性(iv-8)~(iv-10)を満たすことで、370~400nmの近紫外領域の遮光性に優れることを意味する。
 UV50は、好ましくは400~430nm、より好ましくは410~430nmの範囲にある。
 T370-400AVEは、好ましくは2%以下、より好ましくは1%以下である。
 T370-400MAXは、好ましくは4.8%以下、より好ましくは4.6%以下である。
 本発明における樹脂膜は、680~740nmに最大吸収波長を有する色素(NIR1)を含むことで、上記特性(iv-3)および(iv-4)に示すように、700nm付近の近赤外光領域の幅広い遮光性に特に優れる。これにより、赤外線吸収ガラスでは遮光性がやや弱い700nm付近の近赤外光領域を、色素の吸収特性によって遮光できる。
 色素(NIR1)は、樹脂中において680~740nm、好ましくは700~730nmに最大吸収波長を有する。ここで、樹脂とは、樹脂膜を構成する樹脂を指す。
 NIR色素としては、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。
 ここで、本発明における樹脂膜は、色素(NIR1)に加え、最大吸収波長が異なる他の近赤外線吸収色素をさらに含むことが好ましい。これにより樹脂膜が700nm付近の近赤外光領域の幅広い遮光性を獲得でき、特性(iv-3)が得られやすい。他の近赤外線吸収色素としては、樹脂中における最大吸収波長が色素(NIR1)よりも30~100nm大きい色素(NIR2)が好ましい。また、色素(NIR2)の最大吸収波長は740~870nmが好ましい。
 色素(NIR1)としては、最大吸収波長の領域、可視光域の透過性、樹脂への溶解性、耐久性の観点から、スクアリリウム化合物が好ましい。色素(NIR1)であるスクアリリウム化合物の最大吸収波長は680~740nmが好ましい。
 色素(NIR2)としては、最大吸収波長の領域、可視光域の透過性、樹脂への溶解性、耐久性の観点から、スクアリリウム化合物およびシアニン化合物が好ましい。また、色素(NIR2)であるスクアリリウム化合物の最大吸収波長は740~770nmが好ましい。色素(NIR2)であるシアニン化合物の最大吸収波長は740~860nmが好ましい。
<NIR1:スクアリリウム化合物>
 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。
<スクアリリウム化合物(I)>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 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、-NR2728(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、-SO-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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 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-X-Y-および-X-Y-(窒素に結合する側がXおよびX)として、XおよびXがそれぞれ下記式(1x)または(2x)で示される基であり、YおよびY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。XおよびXが、それぞれ下記式(2x)で示される基の場合、YおよびY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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 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-NR3839(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。
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 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。
 化合物(I-1)において、Xとしては、基(2x)が好ましく、Y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、-Y-X-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。
 -C(CH-CH(CH)-      …(11-1)
 -C(CH-CH-          …(11-2)
 -C(CH-CH(C)-      …(11-3)
 -C(CH-C(CH)(nC)- …(11-4)
 -C(CH-CH-CH-       …(12-1)
 -C(CH-CH-CH(CH)-   …(12-2)
 -C(CH-CH(CH)-CH-   …(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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 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。
 化合物(I-1)において、R24は-NR2728が好ましい。-NR2728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-SO-R30が好ましい。
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 化合物(I-11)としては、これらの中でも、化合物(I-11-1)~(I-11-12)、化合物(I-11-17)~(I-11-28)が、樹脂への溶解性、最大吸収波長、耐光性、耐熱性の観点、吸光度の高さの点で好ましく、特に化合物(I-11-1)~(I-11-12)が耐光性、耐熱性の観点で好ましい。本発明の構成は、誘電体多層膜による紫外光領域の遮光性が穏やかであるため、色素の耐光性は特に重要である。
<NIR2:スクアリリウム化合物>
 色素(NIR2)であるスクアリリウム化合物としては、下記式(II)で示される化合物であることが好ましい。
<スクアリリウム化合物(II)>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 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。
 RとR、RとR、およびR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RおよびR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。Rおよびヘテロ環を形成していない場合のR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。
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式(II-1)、式(II-2)中、RおよびR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、R~R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。
 式(II-3)中、R、R、およびR~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、RおよびR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。
 化合物(II-1)および化合物(II-2)におけるRおよびR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、RとR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、RとR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。
 化合物(II-3)におけるR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。
 R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。
 RおよびR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。
 R~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。
 -CR10-CR1112-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(CH)-C(CH-     …(13-1)
 -C(CH-CH(CH)-      …(13-2)
 -C(CH-CH-          …(13-3)
 -C(CH-CH(C)-      …(13-4)
 -CH(CH)-C(CH)(CH-CH(CH)-…(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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 化合物(II-3)としては、これらの中でも、化合物(II-3-1)~化合物(II-3-4)が樹脂への溶解性、吸光係数の高さ、耐光性、耐熱性の観点から好ましい。
 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号明細書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号明細書に記載された方法で製造可能である。
<NIR2:シアニン化合物>
 色素(NIR2)であるシアニン化合物としては、下記式(III)および式(IV)で示される化合物であることが好ましい。
<シアニン化合物(III)、(IV)>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 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。-(CHn1-を含む炭素環、および、-(CHn2-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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 Xとしては、I、BF 、PF 、ClO 、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、BF 、またはPF である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 以下の説明において、色素(III)における、R101~R114を除く部分を骨格(III)ともいう。色素(IV)においても同様である。
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 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。
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 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。
 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。
 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(CH」の記載はR112が-C(CH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。
 下記表におけるR115-R120および下記表における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。
 下記表におけるR115-R118および下記表における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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 色素(III-1)としては、これらの中でも、耐熱性、耐光性、樹脂への溶解性の観点、合成の簡便性の観点から、色素(III-1-1)~(III-1-12)等が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 色素(III-2)としては、これらの中でも、耐熱性、耐光性、樹脂への溶解性の観点、合成の簡便性の観点の点から、色素(III-2-1)~(III-2-12)等が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 色素(IV-1)としては、これらの中でも、耐熱性、耐光性、樹脂への溶解性の観点、合成の簡便性の観点の点から、色素(IV-1-1)~(IV-1-15)等が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 色素(IV-2)としては、これらの中でも、耐熱性、耐光性、樹脂への溶解性の観点、合成の簡便性の観点の点から、色素(IV-2-1)~(IV-2-15)等が好ましい。
 色素(III)、色素(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。
 樹脂膜におけるNIR色素の含有量は、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、色素(NIR1)および色素(NIR2)を併用する場合、色素(NIR1)の含有量は樹脂100質量部に対し好ましくは0.1~10質量部、色素(NIR2)の含有量は樹脂100質量部に対し好ましくは0.1~10質量部である。
 樹脂膜は、色素(NIR1)や色素(NIR2)以外に、他の近赤外線吸収色素を含んでもよい。他の近赤外線吸収色素としては、近赤外領域を広範囲に遮光できる観点から、色素(NIR2)よりも最大吸収波長が大きい色素が好ましく、具体的にはシアニン化合物、ジインモニウム化合物等が挙げられる。
<UV色素>
 樹脂膜は、上記NIR色素以外に、他の色素を含有してもよい。他の色素としては、樹脂中で370~440nmに最大吸収波長を有する色素(UV)が好ましい。これにより、近紫外領域を効率的に遮光できる。
 色素(UV)としては、オキサゾール色素、メロシアニン色素、シアニン色素、ナフタルイミド色素、オキサジアゾール色素、オキサジン色素、オキサゾリジン色素、ナフタル酸色素、スチリル色素、アントラセン色素、環状カルボニル色素、トリアゾール色素等が挙げられる。この中でも、メロシアニン色素が特に好ましい。また、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 色素(UV)としては、特に、下式(M)で示されるメロシアニン色素が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(M)における記号は以下のとおり。
 Rは、置換基を有してもよい炭素数1~12の1価の炭化水素基を表す。
 置換基としては、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、シアノ基、ジアルキルアミノ基または塩素原子が好ましい。上記アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基およびジアルキルアミノ基の炭素数は1~6が好ましい。
 置換基を有しないRとして具体的には、水素原子の一部が脂肪族環、芳香族環もしくはアルケニル基で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基、水素原子の一部が芳香族環、アルキル基もしくはアルケニル基で置換されていてもよい炭素数3~8のシクロアルキル基、および水素原子の一部が脂肪族環、アルキル基もしくはアルケニル基で置換されていてもよい炭素数6~12のアリール基が好ましい。
 Rが非置換のアルキル基である場合、そのアルキル基は直鎖状であっても、分岐状であってもよく、その炭素数は1~6がより好ましい。
 Rが水素原子の一部が脂肪族環、芳香族環もしくはアルケニル基で置換された炭素数1~12のアルキル基である場合、炭素数3~6のシクロアルキル基を有する炭素数1~4のアルキル基、フェニル基で置換された炭素数1~4のアルキル基がより好ましく、フェニル基で置換された炭素数1または2のアルキル基が特に好ましい。なお、アルケニル基で置換されたアルキル基とは、全体としてアルケニル基であるが1、2位間に不飽和結合を有しないものを意味し、例えばアリル基や3-ブテニル基等をいう。
 好ましいRは、水素原子の一部がシクロアルキル基またはフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキル基である。特に好ましいRは炭素数1~6のアルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基等が挙げられる。
 R~Rは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、または炭素数1~10のアルコキシ基を表す。アルキル基および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およびRは、少なくとも一方が、アルキル基であることが好ましく、いずれもアルキル基であることがより好ましい。RおよびRがアルキル基でない場合は、水素原子がより好ましい。RおよびRは、いずれも炭素数1~6のアルキル基が特に好ましい。
 RおよびRは、少なくとも一方が、水素原子が好ましく、いずれも水素原子がより好ましい。RまたはRが水素原子でない場合は、炭素数1~6のアルキル基が好ましい。
 Yは、RおよびRで置換されたメチレン基または酸素原子を表す。
 RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、または炭素数1~10のアルコキシ基を表す。
 Xは、下記式(X1)~(X5)で表される2価基のいずれかを表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素数1~12の1価の炭化水素基を表し、R10~R19は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有してもよい炭素数1~12の1価の炭化水素基を表す。
 R~R19の置換基としては、Rにおける置換基と同様の置換基が挙げられ、好ましい態様も同様である。R~R19が置換基を有しない炭化水素基である場合、置換基を有しないRと同様の態様が挙げられる。
 式(X1)において、RおよびRは異なる基であってもよいが、同一の基が好ましい。RおよびRが非置換のアルキル基である場合、直鎖状であっても、分岐状であってもよく、炭素数は1~6がより好ましい。
 好ましいRおよびRは、いずれも、水素原子の一部がシクロアルキル基またはフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキル基である。特に好ましいRおよびRは、いずれも、炭素数1~6のアルキル基であり、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基等が挙げられる。
 式(X2)において、R10とR11は、いずれも、炭素数1~6のアルキル基がより好ましく、それらは同一のアルキル基が特に好ましい。
 式(X3)において、R12およびR15は、いずれも水素原子であるか、置換基を有しない炭素数1~6のアルキル基が好ましい。同じ炭素原子に結合した2つの基であるR13とR14は、いずれも水素原子であるか、いずれも炭素数1~6のアルキル基が好ましい。
 式(X4)における、同じ炭素原子に結合した2つの基R16とR17およびR18とR19は、いずれも水素原子であるか、いずれも炭素数1~6のアルキル基が好ましい。
 化合物(M)は公知の方法で製造できる。
 樹脂膜における色素(UV)の含有量は、樹脂100質量部に対し好ましくは0.1~15質量部、より好ましくは1~10質量部である。かかる範囲であれば、樹脂特性の低下を招きにくい。
<基材構成>
 本フィルタにおける基材は、近赤外線吸収ガラスの少なくとも一方の主面に樹脂膜を積層した複合基材である。
 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。
 樹脂膜の分光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。
 NIR色素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。
 樹脂膜は、色素と、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。この際の支持体は、本フィルタに用いられる近赤外線吸収ガラスでもよいし、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。
 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。
 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。得られたフィルム状樹脂膜を近赤外線吸収ガラス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。
 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。
 樹脂膜の厚さは、塗工後の基板内の面内膜厚分布、外観品質の観点から10μm以下、好ましくは5μm以下であり、また、適切な色素濃度で所望の分光特性を発現する観点から好ましくは0.5μm以上である。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内であることが好ましい。
 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。
 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。
 以上に記載した通り、本明細書には下記の光学フィルタ等が開示されている。
〔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、近赤外線吸収ガラスと、前記近赤外線吸収ガラスの少なくとも一方の主面に積層された厚さ10μm以下の樹脂膜とを有し、
 前記樹脂膜は、樹脂と、前記樹脂中で680~740nmに最大吸収波長を有する色素(NIR1)とを含み、
 前記光学フィルタが下記分光特性(i-1)~(i-7)をすべて満たす光学フィルタ。
(i-1)入射角0度での分光透過率曲線において、波長450~600nmの平均透過率T450-600(0deg)AVEが85%以上
(i-2)入射角0度での分光透過率曲線において、波長450~600nmの最大透過率T450-600(0deg)MAXが90%以上
(i-3)入射角0度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長IR50(0deg)が、610~650nmの範囲にある
(i-4)入射角40度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長IR50(40deg)が、610~650nmの範囲にある
(i-5)前記波長IR50(0deg)と前記波長IR50(40deg)との差の絶対値が8nm以下
(i-6)入射角0度での分光透過率曲線において、波長750~1200nmにおける最大透過率T750-1200(0deg)MAXが2.5%以下
(i-7)入射角60度での分光透過率曲線において、波長750~1200nmにおける最大透過率T750-1200(60deg)MAXが2.5%以下
〔2〕前記光学フィルタが下記分光特性(i-8)~(i-9)をさらに満たす、〔1〕に記載の光学フィルタ。
(i-8)前記最大透過率T450-600(0deg)MAX/前記最大透過率T750-1200(0deg)MAX≧50
(i-9)前記最大透過率T450-600(0deg)MAX/前記最大透過率T750-1200(60deg)MAX≧50
〔3〕前記基材が、下記分光特性(ii-1)~(ii-5)をすべて満たす、〔1〕または〔2〕に記載の光学フィルタ。
(ii-1)波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVEが85%以上
(ii-2)波長450~600nmにおける最大内部透過率T450-600MAXが90%以上
(ii-3)内部透過率が50%となる波長IR50が、610~650nmの範囲にある
(ii-4)波長710~760nmにおける最大内部透過率T710-760MAXが5%以下
(ii-5)波長750~1200nmにおける最大内部透過率T750-1200MAXが10%以下
〔4〕前記基材が、下記分光特性(ii-6)をさらに満たす、〔3〕に記載の光学フィルタ。
(ii-6)前記最大内部透過率T450-600MAX/前記最大内部透過率T750-1200MAX≧15
〔5〕前記誘電体多層膜が、下記分光特性(v-1)~(v-3)をすべて満たす、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の光学フィルタ。
(v-1)入射角5度での分光反射率曲線において、波長750~900nmにおける最大反射率R750-900(5deg)MAXが99%以上
(v-2)入射角60度での分光反射率曲線において、波長750~900nmにおける最大反射率R750-900(60deg)MAXが98%以上
(v-3)入射角60度での分光反射率曲線において、波長1000~1200nmにおける最大反射率R1000-1200(60deg)MAXが75%以上
〔6〕前記近赤外線吸収ガラスが、下記分光特性(iii-1)~(iii-6)をすべて満たす、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の光学フィルタ。
(iii-1)波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVEが90%以上
(iii-2)波長450nmにおける内部透過率T450が92%以上
(iii-3)内部透過率が50%となる波長IR50が、625~650nmの範囲にある
(iii-4)波長750~1000nmの平均内部透過率T750-1000AVEが2.5%以下
(iii-5)波長1000~1200nmにおける最大内部透過率T1000-1200MAXが5%以下
(iii-6)前記内部透過率T450/前記最大内部透過率T1000-1200MAX≧10
〔7〕前記樹脂膜が、下記分光特性(iv-1)~(iv-4)をすべて満たす、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の光学フィルタ。
(iv-1)波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVEが92%以上
(iv-2)波長450nmにおける内部透過率T450が85%以上
(iv-3)波長650~900nmの分光透過率曲線において内部透過率が50%となる最短の波長をIR50(S)とし、最長の波長をIR50(L)としたとき、
 IR50(L)-IR50(S)≧90nm
(iv-4)波長700~800nmにおける最小内部透過率T700-800MINが10%以下
〔8〕前記樹脂膜は、色素(NIR2)をさらに含み、
 前記色素(NIR2)は、前記樹脂中における最大吸収波長が、前記色素(NIR1)の前記樹脂中における最大吸収波長よりも30~100nm大きい、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の光学フィルタ。
〔9〕前記樹脂膜は、前記樹脂中で360~440nmに最大吸収波長を有する色素(UV)をさらに含み、
 前記光学フィルタが下記分光特性(i-10)~(i-14)をさらに満たす、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の光学フィルタ。
(i-10)入射角0度での分光透過率曲線において、波長360~400nmの平均透過率T360-400(0deg)AVEが1%以下
(i-11)入射角40度での分光透過率曲線において、波長360~4000nmの平均透過率T360-400(40deg)AVEが1%以下
(i-12)入射角0度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長UV50(0deg)が、400~440nmの範囲にある
(i-13)入射角40度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長UV50(40deg)が、400~440nmの範囲にある
(i-14)前記波長UV50(0deg)と前記波長UV50(40deg)との差の絶対値が3nm以下
〔10〕前記樹脂膜は、前記樹脂中で680~740nmに最大吸収波長を有する色素(NIR1)としてスクアリリウム化合物を含み、
 前記樹脂中における最大吸収波長が前記色素(NIR1)の前記樹脂中における最大吸収波長よりも30~100nm大きい色素(NIR2)としてスクアリリウム化合物およびシアニン化合物のうち少なくとも一つをさらに含む、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の光学フィルタ。
〔11〕〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の光学フィルタを備えた撮像装置。
 次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
 各分光特性の測定には、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分光特性は入射角0°(光学フィルタ主面に対し垂直方向)で測定した値である。
 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):国際公開第2014/088063号および国際公開第2016/133099号に基づき合成した。
化合物2(メロシアニン化合物):独国特許公報第10109243号明細書に基づき合成した。
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(シアニン化合物):Dyes and Pigments、73、344-352(2007)に記載の方法に基づき合成した。
化合物5(シアニン化合物):Dyes and Pigments、73、344-352(2007)に記載の方法に基づき合成した。
化合物6(ジインモニウム化合物):日本国特許第4800769号公報に記載の方法に基づき合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
<色素の樹脂中の分光特性>
 ポリイミド樹脂(三菱ガス化学株式会社製「C3G30G」(商品名)、屈折率1.59)をγ-ブチロラクトン(GBL):シクロヘキサノン=1:1(質量比)に溶解して、樹脂濃度8.5質量%のポリイミド樹脂溶液を調製した。
 上記各化合物1~6の各色素をそれぞれ樹脂100質量部に対して7.5質量部の濃度で前記樹脂溶液に添加し、50℃、2時間撹拌・溶解することで塗工液を得た。得られた塗工液をアルカリガラス(SCHOTT社製、D263ガラス、厚み0.2mm)にスピンコート法により塗布し、およそ膜厚が1.0μmになるように塗工膜をそれぞれ形成した。
 得られた塗工膜について、紫外可視分光光度計を用いて350~1200nmの波長範囲における分光透過率曲線を測定した。
 上記各化合物1~6の、ポリイミド樹脂中の分光特性を下記表に示す。なお、下記表に示す分光特性については、空気界面とガラス界面での反射の影響を回避するため、内部透過率で評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
<近赤外線吸収ガラスの分光特性>
 近赤外線吸収ガラスとして、リン酸塩ガラス(AGC社製、SP50T)を準備した。
 近赤外線吸収ガラスについて、紫外可視分光光度計を用いて350~1200nmの波長範囲における分光透過率曲線を測定した。
 得られた分光特性のデータから、波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVE、最大内部透過率T450-600MAX、波長450nmにおける内部透過率T450、内部透過率が50%となる波長IR50、波長750~1000nmの平均内部透過率T750-1000AVE、波長1000~1200nmにおける最大内部透過率T1000-1200MAX、内部透過率T450/最大内部透過率T1000-1200MAX、を算出した。
 結果を下記表に示す。なお、下記表に示す分光特性については、空気界面とガラス界面での反射の影響を回避するため、内部透過率で評価した。
 また、近赤外線吸収ガラスの分光透過曲線を図4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
 上記に示すように、用いた近赤外線吸収ガラスは、可視光領域の透過率が高く、近赤外線領域の遮光性に優れていることが分かる。
<例1-1~例1-8:樹脂膜の分光特性>
 化合物1~6のいずれかの色素を、上記化合物の分光特性を算出した際と同様に調製したポリイミド樹脂溶液に、下記表に記載の濃度でそれぞれ混合し、50℃、2時間撹拌・溶解することで塗工液を得た。得られた塗工液をアルカリガラス(SCHOTT社製、D263ガラス、厚み0.2mm)にスピンコート法により塗布し、膜厚3.0μmの樹脂膜を形成した。
 得られた樹脂膜について、紫外可視分光光度計を用いて350~1200nmの波長範囲における分光透過率曲線を測定した。
 得られた分光特性のデータから、波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVE、最大内部透過率T450-600MAX、波長450nmにおける内部透過率T450、波長650~900nmの分光透過率曲線において内部透過率が50%となる最短の波長IR50(S)と最長の波長IR50(L)との差、波長700~800nmの平均内部透過率T700-800AVE、最小内部透過率T700-800MIN、内部透過率が50%となる波長UV50、波長370~400nmの平均内部透過率T370-400AVEを算出した。
 結果を下記表に示す。なお、下記表に示す分光特性については、空気界面とガラス界面での反射の影響を回避するため、内部透過率で評価した。
 また、例1-1の樹脂膜の分光透過率曲線を図5に示す。
 なお、例1-1~1-8は参考例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
<例2-1~例2-8:基材の分光特性>
 化合物1~6のいずれかの色素を、上記化合物の分光特性を算出した際と同様に調製したポリイミド樹脂溶液に、下記表に記載の濃度でそれぞれ混合し、50℃、2時間撹拌・溶解することで塗工液を得た。得られた塗工液を、厚み0.28nmのリン酸ガラス(近赤外線吸収ガラス、AGC社製、SP50T)または厚み0.28nmのアルカリガラス(Schott製、D263)にスピンコート法により塗布し、膜厚3.0μmの樹脂膜を形成した。
 得られた樹脂膜について、紫外可視分光光度計を用いて350~1200nmの波長範囲における分光透過率曲線を測定した。
 得られた分光特性のデータから、波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVE、最大内部透過率T450-600MAX、内部透過率が50%となる波長IR50、波長710~760nmの最大内部透過率T710-760MAX、波長750~1200nmにおける最大内部透過率T750-1200MAX、最大内部透過率T450-600MAX/最大内部透過率T750-1200MAX、を算出した。
 結果を下記表に示す。なお、下記表に示す分光特性については、空気界面とガラス界面での反射の影響を回避するため、内部透過率で評価した。
 また、例2-1の基材の分光透過率曲線を図6に示す。
 なお、例2-1~2-8は参考例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 上記結果より、例2-1~例2-4の基材は、近赤外線吸収能および可視光透過性に優れたガラスと、700~800nm付近を深く吸収して可視光透過性が高い色素を組み合わせることで、基材の吸収特性のみで光学フィルタの分光特性をほぼ担保できることが分かる。特に、本発明における基材は、可視光透過率と近赤外光透過率の比(T450-600MAX/T750-1200MAX)が高いことから、可視光透過性と近赤外遮蔽性が両立されている。
 例2-5~例2-8の基材は、近赤外線吸収能を有さないアルカリガラスを用いたため、近赤外線吸収色素の添加量を例2-1~例2-4よりも増加させても近赤外光領域の遮蔽性は例2-1~例2-4の基材には及ばなかった。
<例3-1:誘電体多層膜の分光特性>
 アルカリガラス(SCHOTT社製、D263ガラス、厚み0.28mm)の表面に、TiOとSiOを蒸着により交互に積層させ、誘電体多層膜を形成した。
 得られた誘電単多層膜について、紫外可視分光光度計を用いて350~1200nmの波長範囲における入射角5度および入射角60度での分光反射率曲線を測定した。
 得られた分光特性のデータから、波長750~900nmにおける入射角5度での最大反射率R750-900(5deg)MAX、波長750~900nmにおける入射角60度での最大反射率R750-900(60deg)MAX、波長1000~1200nmにおける入射角5度での最大反射率R1000-1200(5deg)MAX、波長1000~1200nmにおける入射角60度での最大反射率R1000-1200(60deg)MAX、を算出した。
 結果を下記表に示す。
 なお、例3-1は参考例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 上記結果から、入射角5度および60度において750~900nmおよび1000~1200nmにおける反射率が高い、すなわち高入射角であっても近赤外光領域を広く反射する多層膜であることが分かる。
<例4-1~例4-8:光学フィルタの分光特性>
 例2-1~2-8のいずれかの構成の基材と、例3-1の構成の誘電体多層膜(反射膜)と、7層のシリカ/チタニアを交互に積層した誘電体多層膜からなる反射防止膜とを備えた光学フィルムについて、紫外可視分光光度計を用いて350~1200nmの波長範囲における入射角0度、40度、および60度での分光透過率曲線を測定した。
 光学フィルタの構成は、反射防止膜/樹脂膜/近赤外線吸収ガラス/反射膜とした。
 得られた分光特性のデータから、450~600nmの平均透過率T450-600(0deg)AVE、450~600nmの最大透過率T450-600(0deg)MAX、透過率が50%となる波長IR50(0deg)、IR50(40deg)、IR50(0deg)とIR50(40deg)との差の絶対値、750~1200nmにおける最大透過率T750-1200(0deg)MAX、750~1200nmにおける最大透過率T750-1200(60deg)MAX、最大透過率T450-600(0deg)MAX/最大透過率T750-1200(0deg)MAX、最大透過率T450-600(0deg)MAX/最大透過率T750-1200(40deg)MAX、最大透過率T450-600(0deg)MAX/最大透過率T750-1200(60deg)MAX、360~400nmの平均透過率T360-400(0deg)AVE、360~4000nmの平均透過率T360-400(50deg)AVE、透過率が50%となる波長UV50(0deg)、UV50(40deg)、UV50(0deg)とUV50(40deg)との差の絶対値、を算出した。
 結果を下記表に示す。
 また、例4-1の光学フィルタの分光透過率曲線を図7に示す。
 なお、例4-1~4-4は実施例であり、例4-4~4-8は比較例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
 上記結果より、例4-1~例4-4の光学フィルタは750~1200nmの広範囲の近赤外領域を遮光し、かつ60度という非常に高い入射角においてもかかる遮光性を有すると同時に、可視光透過性にも優れることが分かる。また、IR50(0deg)とIR50(40deg)の差の絶対値が小さく、高入射角による分光曲線のシフトが小さい。
 例4-5~例4-8の光学フィルタは赤外線吸収ガラスを備えていないため、近赤外領域の高入射角での光抜けを吸収でカバーできず、750~1200nmの近赤外領域の遮光性が低い結果となった。また、高入射角による分光曲線のシフトも大きい。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は2021年7月7日出願の日本特許出願(特願2021-113058)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明の光学フィルタは、高入射角においても近赤外光領域における光抜けが抑制され、可視光領域の透過性と1000~1200nmの波長領域を含めた近赤外光領域の遮蔽性に優れた分光特性を有する。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撮像装置の用途に有用である。
1A、1B、1C…光学フィルタ、10…基材、11…近赤外線吸収ガラス、12、12A、12B…樹脂膜、20、20A、20B…誘電体多層膜

Claims (11)

  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、近赤外線吸収ガラスと、前記近赤外線吸収ガラスの少なくとも一方の主面に積層された厚さ10μm以下の樹脂膜とを有し、
     前記樹脂膜は、樹脂と、前記樹脂中で680~740nmに最大吸収波長を有する色素(NIR1)とを含み、
     前記光学フィルタが下記分光特性(i-1)~(i-7)をすべて満たす光学フィルタ。
    (i-1)入射角0度での分光透過率曲線において、波長450~600nmの平均透過率T450-600(0deg)AVEが85%以上
    (i-2)入射角0度での分光透過率曲線において、波長450~600nmの最大透過率T450-600(0deg)MAXが90%以上
    (i-3)入射角0度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長IR50(0deg)が、610~650nmの範囲にある
    (i-4)入射角40度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長IR50(40deg)が、610~650nmの範囲にある
    (i-5)前記波長IR50(0deg)と前記波長IR50(40deg)との差の絶対値が8nm以下
    (i-6)入射角0度での分光透過率曲線において、波長750~1200nmにおける最大透過率T750-1200(0deg)MAXが2.5%以下
    (i-7)入射角60度での分光透過率曲線において、波長750~1200nmにおける最大透過率T750-1200(60deg)MAXが2.5%以下
  2.  前記光学フィルタが下記分光特性(i-8)~(i-9)をさらに満たす、請求項1に記載の光学フィルタ。
    (i-8)前記最大透過率T450-600(0deg)MAX/前記最大透過率T750-1200(0deg)MAX≧50
    (i-9)前記最大透過率T450-600(0deg)MAX/前記最大透過率T750-1200(60deg)MAX≧50
  3.  前記基材が、下記分光特性(ii-1)~(ii-5)をすべて満たす、請求項1に記載の光学フィルタ。
    (ii-1)波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVEが85%以上
    (ii-2)波長450~600nmにおける最大内部透過率T450-600MAXが90%以上
    (ii-3)内部透過率が50%となる波長IR50が、610~650nmの範囲にある
    (ii-4)波長710~760nmにおける最大内部透過率T710-760MAXが5%以下
    (ii-5)波長750~1200nmにおける最大内部透過率T750-1200MAXが10%以下
  4.  前記基材が、下記分光特性(ii-6)をさらに満たす、請求項3に記載の光学フィルタ。
    (ii-6)前記最大内部透過率T450-600MAX/前記最大内部透過率T750-1200MAX≧15
  5.  前記誘電体多層膜が、下記分光特性(v-1)~(v-3)をすべて満たす、請求項1に記載の光学フィルタ。
    (v-1)入射角5度での分光反射率曲線において、波長750~900nmにおける最大反射率R750-900(5deg)MAXが99%以上
    (v-2)入射角60度での分光反射率曲線において、波長750~900nmにおける最大反射率R750-900(60deg)MAXが98%以上
    (v-3)入射角60度での分光反射率曲線において、波長1000~1200nmにおける最大反射率R1000-1200(60deg)MAXが75%以上
  6.  前記近赤外線吸収ガラスが、下記分光特性(iii-1)~(iii-6)をすべて満たす、請求項1に記載の光学フィルタ。
    (iii-1)波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVEが90%以上
    (iii-2)波長450nmにおける内部透過率T450が92%以上
    (iii-3)内部透過率が50%となる波長IR50が、625~650nmの範囲にある
    (iii-4)波長750~1000nmの平均内部透過率T750-1000AVEが2.5%以下
    (iii-5)波長1000~1200nmにおける最大内部透過率T1000-1200MAXが5%以下
    (iii-6)前記内部透過率T450/前記最大内部透過率T1000-1200MAX≧10
  7.  前記樹脂膜が、下記分光特性(iv-1)~(iv-4)をすべて満たす、請求項1に記載の光学フィルタ。
    (iv-1)波長450~600nmの平均内部透過率T450-600AVEが92%以上
    (iv-2)波長450nmにおける内部透過率T450が85%以上
    (iv-3)波長650~900nmの分光透過率曲線において内部透過率が50%となる最短の波長をIR50(S)とし、最長の波長をIR50(L)としたとき、
     IR50(L)-IR50(S)≧90nm
    (iv-4)波長700~800nmにおける最小内部透過率T700-800MINが10%以下
  8.  前記樹脂膜は、色素(NIR2)をさらに含み、
     前記色素(NIR2)は、前記樹脂中における最大吸収波長が、前記色素(NIR1)の前記樹脂中における最大吸収波長よりも30~100nm大きい、請求項1に記載の光学フィルタ。
  9.  前記樹脂膜は、前記樹脂中で360~440nmに最大吸収波長を有する色素(UV)をさらに含み、
     前記光学フィルタが下記分光特性(i-10)~(i-14)をさらに満たす、請求項1に記載の光学フィルタ。
    (i-10)入射角0度での分光透過率曲線において、波長360~400nmの平均透過率T360-400(0deg)AVEが1%以下
    (i-11)入射角40度での分光透過率曲線において、波長360~4000nmの平均透過率T360-400(40deg)AVEが1%以下
    (i-12)入射角0度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長UV50(0deg)が、400~440nmの範囲にある
    (i-13)入射角40度での分光透過率曲線において、透過率が50%となる波長UV50(40deg)が、400~440nmの範囲にある
    (i-14)前記波長UV50(0deg)と前記波長UV50(40deg)との差の絶対値が3nm以下
  10.  前記樹脂膜は、前記樹脂中で680~740nmに最大吸収波長を有する色素(NIR1)としてスクアリリウム化合物を含み、
     前記樹脂中における最大吸収波長が前記色素(NIR1)の前記樹脂中における最大吸収波長よりも30~100nm大きい色素(NIR2)としてスクアリリウム化合物およびシアニン化合物のうち少なくとも一つをさらに含む、請求項1に記載の光学フィルタ。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載の光学フィルタを備えた撮像装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023167062A1 (ja) * 2022-03-02 2023-09-07 Agc株式会社 光学フィルタ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019111965A1 (ja) * 2017-12-07 2019-06-13 日本板硝子株式会社 光学フィルタ及び撮像装置
WO2019111638A1 (ja) * 2017-12-06 2019-06-13 日本板硝子株式会社 光学フィルタ及び撮像装置
WO2019189039A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 Agc株式会社 光学フィルタ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019111638A1 (ja) * 2017-12-06 2019-06-13 日本板硝子株式会社 光学フィルタ及び撮像装置
WO2019111965A1 (ja) * 2017-12-07 2019-06-13 日本板硝子株式会社 光学フィルタ及び撮像装置
WO2019189039A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 Agc株式会社 光学フィルタ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023167062A1 (ja) * 2022-03-02 2023-09-07 Agc株式会社 光学フィルタ

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