CN115236781A - 基材、光学滤波器、固体摄像装置及照相机模块 - Google Patents

基材、光学滤波器、固体摄像装置及照相机模块 Download PDF

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CN115236781A CN202210408459.XA CN202210408459A CN115236781A CN 115236781 A CN115236781 A CN 115236781A CN 202210408459 A CN202210408459 A CN 202210408459A CN 115236781 A CN115236781 A CN 115236781A
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Abstract

本发明提供一种基材、光学滤波器、固体摄像装置及照相机模块,所述基材能够在可见光线与一部分近红外线的透过特性优异、且能够抑制重影的光学滤波器中利用。所述基材具有包含树脂与色素的树脂层,并且满足下述(a)及(b)的必要条件。(a)在波长600nm~950nm的区域中,自基材的垂直方向测定时的透过率自超过2%成为2%以下的最长波长(Xa)、与自基材的垂直方向测定时的透过率自小于2%成为2%以上的最短波长(Xb)的差为80nm以上。(b)在波长450nm~570nm的区域中,自基材的垂直方向测定时的透过率的平均值为70%以上。

Description

基材、光学滤波器、固体摄像装置及照相机模块
技术领域
本发明涉及一种基材、光学滤波器及使用光学滤波器的装置。详细而言,涉及一种包含具有特定吸收的化合物且使可见光线与一部分近红外线选择性地透过的基材、由所述基材构成的光学滤波器、以及使用所述光学滤波器的固体摄像装置及照相机模块。
背景技术
摄影机、数字静态照相机、带有照相机功能的移动电话、智能手机等固体摄像装置中,使用作为彩色图像的固体摄像元件的电荷耦合器件(Charge-coupled Device,CCD)或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)影像传感器,这些固体摄像元件在其光接收部使用对人眼无法感知的近红外线具有感度的硅发光二极管。在这些固体摄像元件中,大多使用需要进行以人眼来看呈现自然的色泽的视感度修正,且选择性地透过或截止特定波长区域的光线的光学基材(光学滤波器,例如近红外线截止滤波器)。
另一方面,近年来,进行了将利用近红外线的动作捕捉(motion capture)或距离识别(空间识别)等传感功能赋予至照相机模块的尝试。在此种用途中,需要使可见光线与一部分近红外线选择性地透过,因此无法使用如从前那样的将近红外线一律遮蔽的基材。
因此,作为使可见光线与一部分近红外线选择性地透过的基材,例如,如专利文献1、专利文献2那样,报告有使用近红外吸收色素来减小可见透过带的入射角依存性的光学滤波器。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利5884953号公报
[专利文献2]日本专利6642578号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
通过使用使所述可见光线与一部分近红外线选择性地透过的基材,例如作为光学滤波器,可见透过带的入射角依存性小,与通常的仅使用电介质多层膜的光学滤波器进行对比,可减少照相机图像的颜色阴影,但另一方面,有光源周边产生的被称为“重影”的图像不良的问题。在智能手机等移动设备中,照相机的高画质化需求也变得非常高,期望出现能够抑制重影、且使可见光线与一部分近红外线选择性地透过的基材。
[解决问题的技术手段]
本发明者等人为了达成所述课题而进行了努力研究,结果发现,通过使用包含吸收特性不同的两种色素、且在和可见区域与近红外线透过频带的中间相当的波长区域中具有宽广吸收带的基材,可获得可见光线与一部分近红外线的透过特性优异、且能够抑制重影的光学滤波器,从而完成了本发明。以下示出本发明的实施例。
本发明的形态如以下那样。
[1]一种基材,为具有包含树脂与色素的树脂层的基材,
所述基材满足下述(a)及(b)的必要条件,
所述树脂层包含在波长620nm~760nm具有吸收极大波长的化合物(S)、以及在波长761nm~850nm具有吸收极大波长的化合物(Z),
所述基材使可见区域的光线与近红外线区域的光线的至少一者透过,
(a)在波长600nm~950nm的区域中,自基材的垂直方向测定时的透过率自超过2%成为2%以下的最长波长(Xa)、与自基材的垂直方向测定时的透过率自小于2%成为2%以上的最短波长(Xb)的差为80nm以上;
(b)在波长450nm~570nm的区域中,自基材的垂直方向测定时的透过率的平均值为70%以上。
[2]根据[1]的基材,其中,所述化合物(Z)为选自由方酸内鎓系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、花青系化合物、克酮鎓系化合物、及聚次甲基系化合物所组成的群组中的至少一种化合物。
[3]根据[1]的基材,是在所述树脂层中包含两种以上的化合物(S)而成。
[4]根据[1]的基材,其中,所述树脂为选自由环状(聚)烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、芴聚碳酸酯系树脂、芴聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚对苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、(改性)丙烯酸系树脂、环氧系树脂、烯丙基酯系硬化型树脂、倍半硅氧烷系紫外线硬化型树脂、丙烯酸系紫外线硬化型树脂及乙烯基系紫外线硬化型树脂所组成的群组中的至少一种。
[5]根据[1]的基材,其中,在作为支撑体的树脂制基板或玻璃基板上具有所述树脂层。
[6]根据[1]的基材,其中,进而包含在所述Xb+50nm~Xb+250nm的波长区域具有吸收极大波长的化合物(N)。
[7]一种光学滤波器,具有根据[1]的基材,且满足下述必要条件(c),
(c)在波长600nm以上的区域具有光线阻止频带Za、光线透过频带Zb、光线阻止频带Zc,各频带的中心波长为Za<Zb<Zc,所述Za中的自基材的垂直方向测定时的最小透过率分别为1%以下,所述Zb中的自基材的垂直方向测定时的最大透过率(Tb)为45%以上,Zc中的自基材的垂直方向测定时的最小透过率分别为15%以下。
[8]根据[7]的光学滤波器,其中:所述光学滤波器进而满足下述必要条件(d),
(d)在光线透过频带Zb的长波长侧,自光学滤波器的垂直方向测定时的透过率成为所述Tb的一半的最短波长的值(Ye)、与自相对于光学滤波器的垂直方向而为30°的角度测定时的透过率成为所述Tb的一半的最短波长的值(Yf)的差的绝对值|Ye-Yf|小于35nm。
[9]根据[7]的光学滤波器,其中,在所述基材的至少一面侧具有电介质多层膜。
[10]根据[9]的光学滤波器,其中,所述电介质多层膜是不同的材料层交替地层叠而成,所述材料层的折射率的差为0.8以下。
[11]一种固体摄像装置,包括根据[7]的光学滤波器。
[12]一种照相机模块,包括根据[7]的光学滤波器。
[发明的效果]
根据本发明,可提供一种基材,其能够在可见光线与一部分近红外线的透过特性优异、且能够抑制重影的光学滤波器中利用。
附图说明
图1的(a)是表示对自基材的垂直方向测定时的透过率进行测定的方法的概略图。图1的(b)是表示对自相对于设置有电介质多层膜的基材的垂直方向而为30°的角度测定时的透过率进行测定的方法的概略图。图1的(c)是用于说明实施例及比较例中进行的照相机图像的颜色阴影评价的示意图。
图2是实施例1中所获得的基材的分光透过光谱。
图3是实施例1中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图4是实施例2中所获得的基材的分光透过光谱。
图5是实施例2中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图6是实施例4中所获得的基材的分光透过光谱。
图7是实施例4中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图8是实施例5中所获得的基材的分光透过光谱。
图9是实施例5中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图10是实施例6中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图11是实施例8中所获得的基材的分光透过光谱。
图12是比较例1中所获得的基材的分光透过光谱。
图13是比较例1中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图14是比较例2中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图15是比较例3中所获得的基材的分光透过光谱。
图16是比较例3中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图17是比较例4中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图18是比较例5中所获得的基材的分光透过光谱。
图19是比较例5中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图20是比较例6中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图21是实施例15中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图22是实施例16中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图23是实施例17中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
图24是实施例18中所获得的设置有电介质多层膜的基材的分光透过光谱。
[符号的说明]
1:光学滤波器或基材
2:分光光度计
3:光
111:照相机图像
112:白色板
113:白色板的中央部分的例子
114:白色板的端部的例子
具体实施方式
以下,对本发明进行具体说明。
[基材]
本发明的基材包含树脂层,所述树脂层一并含有树脂、以及在波长620nm~760nm具有吸收极大波长的化合物(S)、及在波长761nm~850nm具有吸收极大波长的化合物(Z)。此种基材兼具可见区域中的高透过率与波长600nm~950nm的区域中的宽广的吸收,可作为使可见光线与一部分近红外线选择性地透过的光学滤波器发挥功能。
因此,本发明的基材若应用于光学滤波器,则与从前的使可见光线与一部分近红外线选择性地透过的滤波器不同,无需利用电介质多层膜对透过的近红外线与可见区域之间的波长区域进行光线截止。由此,可抑制源自电介质多层膜的反射光的照相机图像的重影,能够达成从前没有的优异的画质。
如此,本发明的基材能够直接设为光学滤波器,未必需要设置电介质多层膜。进而,视需要,也能够设置电介质多层膜,将带有电介质多层膜的基材设为光学滤波器。
在将本发明的基材设为光学滤波器且用于固体摄像元件等的情况下,优选为可见光透过率高。在将此种基材用于固体摄像元件用途的情况下,可达成优异的摄像感度。
本发明的基材若具有如下树脂层,则可为单层基材(i),也可为多层的层叠基材(ii),所述树脂层含有分别为一种以上的在波长620nm~760nm具有吸收极大波长的化合物(S)、以及在波长761nm~850nm具有吸收极大波长的化合物(Z)。
在单层基材(i)的情况下,例如可列举由包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层构成的单层基材,有时将此种单层基材称为透明树脂制基板。
在基材为层叠基材(ii)的情况下,只要在支撑体等的表面上层叠包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层即可,例如可列举:
在玻璃支撑体上层叠包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层而成的层叠基材(ii-1);在不含化合物(S)及化合物(Z)的透明树脂制支撑体上层叠包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层而成的层叠基材(ii-2);
将包含化合物(S)或化合物(Z)的其中一者的树脂层、与包含另一者或两者的树脂层层叠而成的层叠基材(ii-3);
在单层基材(i)上层叠包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层而成的层叠基材(ii-4)等,进而可列举:在以上的单层基材(i)或所述层叠基材(ii-1)~层叠基材(ii-4)上进一步层叠外涂层等而成的层叠基材。
在本发明的一个优选形态中,无论是单层基材还是层叠基材,基材全部由树脂材料构成。在基材全部由树脂材料构成的情况下,就提高耐划伤性等方面而言,更优选为在树脂层表面上层叠外涂层等而成的层叠基材。
另外,在本发明中,具有玻璃基板也为优选的一形态,所述情况下,就制造成本的观点而言,更优选为在透明玻璃基板的单面上具有含有化合物(S)及化合物(Z)的树脂层的基材。
本发明的基材满足下述必要条件(a)及必要条件(b)。
(a)在波长600nm~950nm的区域中,自基材的垂直方向测定时的透过率自超过2%成为2%以下的最长波长(Xa)、与自基材的垂直方向测定时的透过率自小于2%成为2%以上的最短波长(Xb)的差为80nm以上。
Xb与Xa的差优选为90nm以上,更优选为100nm以上,进而优选为130nm以上,特别优选为150nm以上。若Xb与Xa的差处于所述范围,则仅通过基材的吸收便可在可见波长区域与近红外透过带之间充分地进行光线截止,与从前的光学滤波器不同,无需利用电介质多层膜进行所述波长区域的光线截止。因此,可减少照相机模块内部的源自电介质多层膜的反射的重影,可获得极其良好的照相机图像。
(b)在波长450nm~570nm的区域中,自基材的垂直方向测定时的透过率的平均值为70%以上。
基材的波长450nm~570nm中的平均透过率优选为72%以上,进而优选为74%以上,特别优选为76%以上。若使用具有此种透过特性的基材,则在以可见区域为目的的近红外区域中可达成高的光线透过特性,并能以良好的水平兼顾照相机功能与近红外传感功能。
再者,在基材为层叠基材的情况下,平均透过率可自含有化合物(S)及化合物(Z)的树脂层的面侧测定,也可自相反的面侧测定,透过率不会发生变化。
包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层的厚度可根据所期望的用途适宜选择,并无特别限制,优选为以减小使用的光学滤波器的入射角依存性的方式适宜选择,优选为10μm~200μm,进而优选为20μm~180μm,特别优选为30μm~150μm。
在基材具有多个树脂层的情况下,优选为合计厚度处于所述范围。
若树脂层的厚度处于所述范围,则可将具有所述基材的光学滤波器加以薄型化及轻量化,可适宜地用于固体摄像装置等各种用途。尤其是,在用于照相机模块等的透镜单元的情况下,可实现透镜单元的低背化、轻量化,因此优选。
<化合物(S)>
化合物(S)若为在波长620nm~760nm具有吸收极大波长的化合物,则并无特别限制,优选为溶剂可溶型色素化合物,更优选为选自由方酸内鎓系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、聚次甲基系化合物及花青系化合物所组成的群组中的至少一种。在本发明中,这些中,就具有优异的可见光透过特性、陡峭的吸收特性及高的摩尔吸光系数的方面而言,进而优选为选自由方酸内鎓系化合物、酞菁系化合物及聚次甲基系化合物所组成的群组中的至少一种,特别优选为将方酸内鎓系化合物的至少一种、与选自由酞菁系化合物及聚次甲基系化合物所组成的群组中的至少一种加以并用的形态。
再者,虽然方酸内鎓系化合物及花青系化合物包含于广义的聚次甲基系化合物中,但在本说明书中,将方酸内鎓系化合物及花青系化合物以外的聚次甲基系化合物定义为“聚次甲基系化合物”。
在本发明中,化合物的吸收极大波长例如只要在二氯甲烷(dichloromethane)等适当的溶媒中使化合物溶解后,使用分光光度计对所获得的溶液进行测定即可。
关于化合物(S),也可在树脂层中包含两种以上的多种化合物。
在为多种化合物的情况下,这些化合物可包含于同一树脂层中,也可包含于不同的树脂层中。
在包含于同一层中的情况下,例如可列举:两种以上的化合物(S)均为同一树脂层、即单层基材;或者在玻璃支撑体等支撑体上层叠有包含两种以上的化合物(S)的树脂层的层叠基材。另外,在包含于不同的树脂层中的情况下,例如可列举:在包含化合物(S)的单层基材上层叠有包含其他的化合物(S)的树脂层的层叠基材;或者在支撑体上层叠分别包含不同的化合物(S)的两层以上的树脂层而成的层叠基材等。
更优选为两种以上的化合物(S)包含于同一树脂层中,此种情况下,与包含于不同的树脂层中的情况相比,更容易控制含量比率。
关于化合物(S)的含量,例如,在基材为单层基材或在其表面上层叠外涂层等而成的层叠基材的情况下,相对于构成树脂层的树脂100质量份,优选为0.01质量份~2.0质量份,更优选为0.02质量份~1.5质量份,特别优选为0.03质量份~1.0质量份。
另外,于在玻璃支撑体或树脂制支撑体等支撑体上层叠如下树脂层、即包含含有化合物(S)的树脂组合物的树脂层而成的层叠基材的情况下,相对于构成树脂层的树脂100质量份,优选为0.1质量份~5.0质量份,更优选为0.2质量份~4.0质量份,特别优选为0.3质量份~3.0质量份。
若化合物(S)的含量处于所述范围内,则可获得兼顾了良好的近红外线吸收、透过特性与高的可见光透过率的光学滤波器。
<化合物(Z)>
化合物(Z)若为在波长761nm~850nm具有吸收极大波长的化合物,则并无特别限制,优选为溶剂可溶型色素化合物,更优选为选自由方酸内鎓系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、花青系化合物、克酮鎓系化合物、及这些以外的聚次甲基系化合物所组成的群组中的至少一种,就可达成优异的可见光透过特性的观点而言,特别优选为方酸内鎓系化合物、克酮鎓系化合物、聚次甲基系化合物。
化合物(Z)可与化合物(S)包含于同一层中,也可包含于不同的层中。在包含于同一层中的情况下,例如可列举:化合物(Z)与化合物(S)均包含于树脂层中的单层基材;或者在玻璃支撑体等支撑体上层叠有一同包含化合物(Z)与化合物(S)的树脂层的层叠基材,在包含于不同的层中的情况下,例如可列举将包含化合物(S)的树脂层与包含化合物(Z)的树脂层加以层叠的层叠基材。
更优选为化合物(Z)与化合物(S)包含于同一层中,此种情况下,与包含于不同的层中的情况相比,更容易控制含量比率。
关于化合物(Z),可在树脂层中包含两种以上的多种。在为多种化合物的情况下,这些化合物可包含于同一树脂层中,也可包含于不同的树脂层中,理想的是优选为包含于同一树脂层中。
关于化合物(Z)的含量,在基材为单层基材或在其表面上层叠外涂层等而成的层叠基材的情况下,相对于构成包含化合物(Z)的树脂层的树脂100质量份,优选为0.05质量份~2.5质量份,更优选为0.08质量份~1.8质量份,特别优选为0.10质量份~1.5质量份。
于在玻璃支撑体或树脂制支撑体等支撑体上层叠如下树脂层、即包含含有化合物(Z)的树脂组合物的树脂层而成的层叠基材的情况下,相对于构成包含化合物(Z)的树脂层的树脂100质量份,优选为0.5质量份~25.0质量份,更优选为0.8质量份~18.0质量份,特别优选为1.0质量份~15.0质量份。
若化合物(Z)的含量处于所述范围内,则可兼顾高的可见光透过率与良好的近红外线吸收、透过特性,可增大所述Xb与Xa的差,因此优选。
<化合物(N)>
所述基材中可进而包含在所述Xb+50nm~Xb+250nm的波长区域具有吸收极大波长的化合物(N)。化合物(N)若在所述波长区域具有吸收极大波长,则并无特别限制,优选为溶剂可溶型色素化合物,更优选为选自由方酸内鎓系化合物、花青系化合物、克酮鎓系化合物、金属二硫辛烯络合物系化合物、及聚次甲基系化合物所组成的群组中的至少一种,特别优选为方酸内鎓系化合物、金属二硫辛烯络合物系化合物、聚次甲基系化合物。
所述Xb无论是加入化合物(N)还是不加入,均不会发生实质性变化,因此能够根据不含化合物(N)的基材中的测定结果来选定化合物(N)。
化合物(N)可与化合物(S)及化合物(Z)包含于同一层中,也可包含于不同的层中。在包含于同一层中的情况下,例如可列举:化合物(N)与化合物(S)及化合物(Z)均包含于同一树脂层中的单层基材;或者在玻璃支撑体等支撑体上层叠有一同包含化合物(N)与化合物(S)及化合物(Z)的树脂层的层叠基材,在包含于不同的层中的情况下,例如可列举在包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层上层叠有包含化合物(N)的树脂层的基材。
关于化合物(N)的含量,例如,在使用含有化合物(N)的单层基材、或者在单层基材上层叠外涂层等而成的层叠基材的情况下,相对于构成树脂层的树脂100质量份,优选为0.010质量份~1.5质量份,更优选为0.015质量份~1.0质量份,特别优选为0.020质量份~0.8质量份。
于在玻璃支撑体或树脂制支撑体上层叠包含化合物(N)的树脂层而成的层叠基材的情况下,相对于形成包含化合物(N)的树脂层的树脂100质量份,优选为0.10质量份~10.0质量份,更优选为0.15质量份~8.0质量份,特别优选为0.20质量份~5.0质量份。
若化合物(N)的含量处于所述范围内,则可在保持高的可见光透过率的同时有效率地吸收不需要的近红外线,尤其是在用于具有传感功能的照相机模块等用途的情况下,可减小近红外透过带的长波长侧的入射角依存性,因此优选。由此,能够大幅减少电介质多层膜的层数,根据所要求的特性,即便没有电介质多层膜,也可作为可见区域-近红外选择透过滤波器而使用。
<树脂>
作为构成树脂层的树脂,包含透明树脂。作为透明树脂,可为单独一种,也可为两种以上。
作为透明树脂,只要不损及本发明的效果,则并无特别限制,例如为了制成确保热稳定性或向膜的成形性、且可通过在100℃以上的蒸镀温度下进行的高温蒸镀而形成电介质多层膜的基材,可列举:玻璃化转变温度(Tg)优选为110℃~380℃、更优选为110℃~370℃、进而优选为120℃~360℃的树脂。另外,若所述树脂的玻璃化转变温度为140℃以上,则可获得能以更高的温度蒸镀形成电介质多层膜的膜,因此特别优选。
Tg具体可利用下述实施例中记载的方法进行测定。
作为透明树脂,在形成包含所述树脂的厚度0.1mm的树脂制支撑体的情况下,可使用所述树脂制支撑体的总光线透过率(日本工业标准(Japanese Industrial Standards,JIS)K7375)优选为75%以上、进而优选为78%以上、特别优选为80%以上的树脂。若使用总光线透过率为此种范围的树脂,则所获得的基材(i)显示出作为光学膜的良好的透明性。
作为透明树脂,在使用溶媒可溶性树脂的情况下,所述透明树脂的利用凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography,GPC)法测定的聚苯乙烯换算的质量平均分子量(Mw)通常为15,000~350,000,优选为30,000~250,000,数量平均分子量(Mn)通常为10,000~150,000,优选为20,000~100,000。
Mw及Mn具体可利用下述实施例中记载的方法进行测定。
作为透明树脂,例如可列举:环状烯烃系树脂、环状聚烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、芴聚碳酸酯系树脂、芴聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚对苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、丙烯酸系树脂、改性丙烯酸系树脂、环氧系树脂、烯丙基酯系硬化型树脂、倍半硅氧烷系紫外线硬化型树脂、丙烯酸系紫外线硬化型树脂及乙烯基系紫外线硬化型树脂。
作为这些树脂的具体例,可列举国际公开第2019/168090号中记载的树脂等。
再者,基材中的外涂层等是指不含化合物(S)、化合物(Z)、化合物(N)的树脂层。不含所述化合物的树脂层若包含树脂,则并无特别限制,作为所述树脂,可列举所述透明树脂等。另外,也可为包含其他成分的功能膜。
<支撑体>
作为层叠基材(i-2)中所使用的不含化合物(Z)的透明树脂制支撑体,可列举:聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜、环状烯烃系树脂膜等。作为层叠基材(i-3)中所使用的支撑体,例如可列举:玻璃板、钢带、钢筒等。
作为支撑体,例如可列举:玻璃板、钢带、钢筒及透明树脂(例如,聚酯膜、环状烯烃系树脂膜)制支撑体。
<其他成分>
在不损及本发明的效果的范围内,所述基材也可进而含有抗氧化剂、近紫外线吸收剂、荧光消光剂等添加剂。另外,在通过后述的浇铸成形制造基材的情况下,可通过添加流平剂或消泡剂而容易地制造基材。这些其他成分可单独使用一种,也可并用两种以上。
这些可包含于树脂层中,也可包含于外涂层中。
作为所述近紫外线吸收剂,例如可列举:偶氮甲碱系化合物、吲哚系化合物、苯并***系化合物、三嗪系化合物等。
作为所述抗氧化剂,例如可列举:2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、2,2'-二氧基-3,3'-二-叔丁基-5,5'-二甲基二苯基甲烷、及四[亚甲基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等。
再者,这些添加剂可在制造基材时与树脂等一起混合,也可在合成树脂时添加。另外,添加量根据所期望的特性而适宜选择,相对于树脂100质量份,通常为0.01质量份~5.0质量份,优选为0.05质量份~2.0质量份。
<基材的制造方法>
在所述基材为含有化合物(S)及化合物(Z)的单层基材的情况下,例如可通过熔融成形或浇铸成形来形成,进而也可视需要通过熔融成形或浇铸成形等层叠外涂层。
于所述基材在玻璃支撑体或树脂制支撑体、或者所述单层基材上层叠含有化合物(S)与化合物(Z)、视需要的化合物(N)的树脂层的情况下,例如在玻璃支撑体或树脂制支撑体、单层基材上,对包含化合物(S)与化合物(Z)、视需要的化合物(N)的树脂溶液进行熔融成形或浇铸成形,或者利用旋涂、狭缝涂布、喷墨等方法进行涂敷后将溶媒干燥去除,视需要进而进行光照射或加热,由此可制造形成有树脂层的层叠基材。
《熔融成形》
作为所述熔融成形,具体可列举:对将树脂、化合物(S)、化合物(Z)等熔融混练而获得的颗粒进行熔融成形的方法;对含有树脂、化合物(S)、化合物(Z)的树脂组合物进行熔融成形的方法;或者对自包含化合物(S)、化合物(Z)、树脂、溶剂的树脂组合物中去除溶剂而获得的颗粒进行熔融成形的方法等。作为熔融成形方法,可列举射出成形、熔融挤出成形或吹塑成形等。
《浇铸成形》
作为所述浇铸成形,也可利用以下的方法来制造:将包含化合物(S)、化合物(Z)、树脂及溶剂的树脂组合物浇铸到适当的支撑体上并去除溶剂的方法;或者将包含化合物(S)、化合物(Z)与透明树脂的树脂组合物浇铸到适当的支撑体上并去除溶媒后,在透明树脂为硬化性树脂的情况下,利用紫外线照射或加热等恰当的方法进行硬化的方法等。
在所述基材为含有化合物(S)与化合物(Z)的单层基材的情况下,所述基材可在浇铸成形后自支撑体剥离涂膜,从而获得涂膜自身作为单层基材。另外,在所述基材为在玻璃支撑体或树脂制支撑体等支撑体或单层基材上层叠含有化合物(S)与化合物(Z)的树脂层而成的层叠基材的情况下,所述基材可在浇铸成形后不剥离涂膜而获得。
于在各自不同的树脂层中包含化合物(S)及化合物(Z)、以及视需要包含的化合物(N)的情况下,只要反复实施所述成形方法并使树脂层彼此接合即可。
作为所述支撑体,可列举:聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜、环状烯烃系树脂膜等透明树脂制支撑体、玻璃板等玻璃支撑体、钢带、钢筒等。
进而,还可利用如下方法等在光学零件上形成树脂层:将玻璃板、石英或透明塑料制等的光学零件设为支撑体,涂布所述树脂组合物并使溶剂干燥的方法;或者在硬化性树脂的情况下适宜进行硬化的方法。
利用所述方法获得的树脂层中的残留溶剂量以尽可能少为宜。具体而言,相对于树脂层的重量,所述残留溶剂量优选为3质量%以下,更优选为1质量%以下,进而优选为0.5质量%以下。若残留溶剂量处于所述范围,则获得难以变形或特性难以变化且可容易地发挥所期望的功能的树脂层。
<光学滤波器>
本发明的光学滤波器具有所述基材,且满足下述必要条件(c)。
(c)在波长600nm以上的区域具有光线阻止频带Za、光线透过频带Zb、光线阻止频带Zc,各频带的中心波长为Za<Zb<Zc,所述Za中的自基材的垂直方向测定时的最小透过率分别为1%以下,所述Zb中的自基材的垂直方向测定时的最大透过率(Tb)为45%以上,Zc中的自基材的垂直方向测定时的最小透过率分别为15%以下。
Zb是指在波长750nm以上且1050nm以下,自光学滤波器的垂直方向测定时的透过率自30%以下成为超过30%的最短波长Zb1、至自超过30%成为30%以下的最长波长Zb2为止的波长频带。
Zc是指在波长850nm以上且1200nm以下,自光学滤波器的垂直方向测定时的透过率自超过20%成为20%以下的最短波长Zc1、至自小于20%成为20%以上的最长波长Zc2为止的波长频带。
在将本发明的光学滤波器用于兼具近红外传感功能的固体摄像元件等的情况下,自光学滤波器的垂直方向测定时的光线(近红外线)透过频带Zb的最大透过率优选为高,光线阻止频带Za及光线阻止频带Zc的最小透过率优选为低。此种情况下,能够达成优异的近红外传感功能,并且可有效率地截止不需要的波长的光线,可提高照相机图像的颜色再现性。
光线阻止频带Za中的自光学滤波器的垂直方向测定时的最小透过率为1%以下,优选为0.8%以下,更优选为0.7%以下,特别优选为0.6%以下。光线阻止频带Zc中的自光学滤波器的垂直方向测定时的最小透过率为15%以下,优选为12%以下,更优选为10%以下,特别优选为8%以下。光线透过频带Zb中的自光学滤波器的垂直方向测定时的最大透过率为45%以上,优选为48%以上,更优选为50%以上,特别优选为53%以上。若Zb中的最大透过率或Za及Zc中的最小透过率处于所述范围,则可获得在达成高的近红外传感功能的同时噪声少且颜色再现性优异的照相机图像。
本发明的光学滤波器由于具有包含如下树脂层的基材,因此分光特性的入射角依存性小,所述树脂层含有在波长620nm~760nm具有吸收极大波长的化合物(S)、以及在波长761nm~850nm具有吸收极大波长的化合物(Z)。
所述光学滤波器优选为进而满足下述必要条件(d)。
(d)在光线透过频带Zb的长波长侧,自光学滤波器的垂直方向测定时的透过率成为所述Tb的一半的最短波长的值(Ye)、与自相对于光学滤波器的垂直方向而为30°的角度测定时的透过率成为所述Tb的一半的最短波长的值(Yf)的差的绝对值|Ye-Yf|小于35nm。
本发明的光学滤波器进而优选为在光线透过频带Zb的长波长侧也减小入射角依存性。具体而言,自光学滤波器的垂直方向测定时的透过率成为所述Tb的一半的最短波长的值(Ye)、与自相对于光学滤波器的垂直方向而为30°的角度测定时的透过率成为所述Tb的一半的最短波长的值(Yf)的差的绝对值|Ye-Yf|优选为小,优选为小于35nm,更优选为小于30nm,进而优选为小于25nm,特别优选为小于20nm。若|Ye-Yf|处于所述范围,则尤其是在用于具有传感功能的照相机模块等用途的情况下,垂直入射时与倾斜入射时的近红外线信噪比(signal-noise ratio,S/N比)的差变小,可进一步减少传感时的噪声。
本发明的光学滤波器在波长580nm以上的区域中,自光学滤波器的垂直方向测定时的透过率成为20%的最短波长的值(Ya)、与自相对于光学滤波器的垂直方向而为30°的角度测定时的透过率成为20%的最短波长的值(Yb)的差的绝对值|Ya-Yb|优选为小,优选为小于10nm,更优选为小于8nm,特别优选为小于5nm。
本发明的光学滤波器在光线透过频带Zb中,自光学滤波器的垂直方向测定时的透过率成为所述Tb的一半的最短波长的值(Yc)、与自相对于光学滤波器的垂直方向而为30°的角度测定时的透过率成为所述Tb的一半的最短波长的值(Yd)的差的绝对值|Yc-Yd|优选为小,优选为小于15nm,更优选为小于12nm,特别优选为小于10nm。
若|Ya-Yb|或|Yc-Yd|处于所述范围,则可获得视角广的光学滤波器,尤其是在用于具有传感功能的照相机模块等用途的情况下,可达成重影少的照相机画质或图像端部的颜色再现性(颜色阴影少),并且可获得噪声少的良好的传感功能。
本发明的光学滤波器的厚度只要根据所期望的用途而适宜选择即可,根据近年来的固体摄像装置的薄型化、轻量化等潮流,本发明的光学滤波器的厚度也优选为薄。本发明的光学滤波器由于包含所述基材,因此能够实现薄型化。
本发明的光学滤波器的厚度例如优选为200μm以下,更优选为180μm以下,进而优选为150μm以下,特别优选为120μm以下,下限并无特别限制,例如理想的是20μm。
本发明的光学滤波器可仅由所述基材构成,也可具有其他功能膜,例如也可在所述基材的至少一面侧具有以下所示的电介质多层膜。
[电介质多层膜]
电介质多层膜可与基材直接接触,也可不接触。电介质多层膜为具有通过反射来截止不需要的近红外线并且使需要的近红外线透过的能力的膜、或者具有可见区域与一部分近红外波长区域的抗反射功能的膜。在本发明中,电介质多层膜可设置于基材的其中一面侧,也可设置于两面侧。在设置于其中一面侧的情况下,制造成本或制造容易性优异,在设置于两面侧的情况下,可获得具有高强度且难以产生翘曲的光学滤波器。
在将本发明的光学滤波器应用于固体摄像元件等用途的情况下,优选为光学滤波器的翘曲小,因此优选为将电介质多层膜设置于基材的两面,设置于两面的电介质多层膜的分光特性可相同也可不同。在设置于两面的电介质多层膜的分光特性相同的情况下,可在近红外波长区域中效率良好地减小光线阻止频带Za及光线阻止频带Zc的透过率,在设置于两面的电介质多层膜的分光特性不同的情况下,有容易将光线阻止频带Zc扩大至更长波长侧的倾向。
所述电介质多层膜层叠有两种以上的材料层。
作为构成多层膜的材料,可列举:将氧化钛、氧化锆、五氧化钽、五氧化铌、氧化镧、氧化钇、氧化锌、硫化锌或氧化铟等作为主成分,并含有少量(例如,相对于主成分而为0质量%~10质量%)的氧化钛、氧化锡和/或氧化铈等的材料,二氧化硅,氧化铝,氟化镧,氟化镁及六氟化铝钠等。
自这些材料中以成为规定的折射率差的方式选择两种以上的材料。另外,若构成规定的折射率差,则在两种材料层交替地为3层以上的情况下,并不限于规则性地层叠,只要以相同的材料层不层叠的方式层叠即可,另外也可适宜地层叠其他材料层。
作为构成多层膜的材料的折射率,若为1.2~2.5左右,则并无特别限制。
构成多层膜的材料层间折射率差越小,越可减小绝对值|Ye-Yf|,因此优选。折射率差优选为0.8以下,进而优选为0.5以下。再者,在由三种以上的材料构成的情况下,优选为相邻的材料层的折射率差处于所述范围。
关于将具有规定的折射率差的材料层加以层叠的方法,只要形成电介质多层膜,则并无特别限制。例如,可在基材上利用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法、溅射法、真空蒸镀法、离子辅助蒸镀法或离子镀法等,直接形成将具有规定的折射率差的材料层交替地层叠而成的电介质多层膜。
构成多层膜的材料层各层的物理膜厚也取决于各层的折射率,通常优选为5nm~500nm,电介质多层膜的物理膜厚的合计值以光学滤波器整体计优选为1.0μm~8.0μm。
以光学滤波器整体计,电介质多层膜的合计的层叠数优选为2层~60层,进而优选为4层~56层,特别优选为6层~50层。若各层的厚度、以光学滤波器整体计的电介质多层膜的厚度或合计的层叠数处于所述范围,则可确保充分的制造余裕(margin),而且可减少光学滤波器的翘曲或电介质多层膜的龟裂,可获得具有宽广的光线阻止频带或光线透过频带的光学滤波器。
[其他的功能膜]
出于提高基材或电介质多层膜的表面硬度、提高耐化学品性、抗静电及消除损伤等目的,本发明的光学滤波器可在不损及本发明的效果的范围内,在基材与电介质多层膜之间、基材的与设置有电介质多层膜的面侧相反的面侧、或者电介质多层膜的与设置有基材的面侧相反的面侧,适宜设置抗反射膜、硬涂膜或抗静电膜等功能膜。
本发明的光学滤波器可含有1层包含所述功能膜的层,也可含有2层以上。在本发明的光学滤波器含有2层以上的包含所述功能膜的层的情况下,可含有2层以上的相同的层,也可含有2层以上的不同的层。
作为将功能膜加以层叠的方法,并无特别限制,可列举:与所述同样地在基材或电介质多层膜上对抗反射剂、硬涂剂和/或抗静电剂等涂布剂等进行熔融成形或浇铸成形的方法等。
另外,也可通过利用棒涂机等将包含所述涂布剂等的硬化性组合物涂布于基材或电介质多层膜上后,利用紫外线照射等进行硬化来制造。
作为所述涂布剂,可列举紫外线(Ultraviolet,UV)/电子束(electron beam,EB)硬化型树脂或热硬化型树脂等,具体可列举:乙烯基化合物类或氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、丙烯酸酯系、环氧系及环氧丙烯酸酯系树脂等。作为包含这些涂布剂的所述硬化性组合物,可列举:乙烯基系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、丙烯酸酯系、环氧系及环氧丙烯酸酯系硬化性组合物等。
另外,所述硬化性组合物也可包含聚合引发剂。作为所述聚合引发剂,可使用现有的光聚合引发剂或者热聚合引发剂,也可将光聚合引发剂与热聚合引发剂并用。聚合引发剂可单独使用一种,也可并用两种以上。
所述硬化性组合物中,在将硬化性组合物的总量设为100质量%的情况下,聚合引发剂的调配比例优选为0.1质量%~10质量%,更优选为0.5质量%~10质量%,进而优选为1质量%~5质量%。若聚合引发剂的调配比例处于所述范围,则可获得硬化性组合物的硬化特性及操作性优异、且具有所期望的硬度的抗反射膜、硬涂膜或抗静电膜等功能膜。
进而,也可在所述硬化性组合物中加入作为溶剂的有机溶剂,作为有机溶剂,可使用现有的溶剂,可单独使用一种,也可并用两种以上。
所述功能膜的厚度优选为0.1μm~20μm,进而优选为0.5μm~10μm,特别优选为0.7μm~5μm。
另外,出于提高基材与功能膜和/或电介质多层膜的密接性、或功能膜与电介质多层膜的密接性的目的,也可对基材、功能膜或电介质多层膜的表面实施电晕处理或等离子体处理等表面处理。
[光学滤波器的用途]
本发明的光学滤波器的视角广,且可使可见光与一部分近红外线选择性地透过。因此,有效用作兼具照相机功能与近红外传感功能的CCD或CMOS影像传感器等固体摄像元件的视感度修正用途。尤其有效用于:数字静态照相机、智能手机用照相机、移动电话用照相机、数字摄影机、可穿戴器件(wearable device)用照相机、个人计算机(PersonalComputer,PC)照相机、监视照相机、汽车用照相机、夜视照相机、动作捕捉、激光距离计、虚拟(virtual)试穿、号牌(number plate)识别装置、电视机、汽车导航(car navigation)、个人数字助理、视频游戏机、便携式游戏机、指纹认证***、数字音乐播放器等。
[固体摄像装置]
本发明的固体摄像装置包括本发明的光学滤波器。此处,所谓固体摄像装置,是包括兼具照相机功能与近红外传感功能的CCD或CMOS影像传感器等固体摄像元件的影像传感器,具体可用于数字静态照相机、智能手机用照相机、移动电话用照相机、可穿戴器件用照相机、数字摄影机等用途。例如,本发明的照相机模块包括本发明的光学滤波器。
[实施例]
以下,基于实施例来更具体地说明本发明,但本发明并不受这些实施例的任何限定。再者,只要无特别说明,则“份”是指“质量份”。另外,各物性值的测定方法及物性的评价方法为如下所述。
<分子量>
树脂的分子量是考虑到各树脂在溶剂中的溶解性等,利用下述(a)或(b)的方法进行测定。
(a)使用沃特世(WATERS)公司制造的凝胶渗透色谱(GPC)装置(150C型,管柱:东曹(Tosoh)(股)制造的H型管柱,展开溶剂:邻二氯苯),测定标准聚苯乙烯换算的质量平均分子量(Mw)以及数量平均分子量(Mn)。
(b)使用东曹(Tosoh)(股)制造的GPC装置(HLC-8220型,管柱:TSKgelα-M,展开溶剂:四氢呋喃),测定标准聚苯乙烯换算的质量平均分子量(Mw)及数量平均分子量(Mn)。
再者,关于后述的树脂合成例3中所合成的树脂,并非是利用所述方法进行的分子量的测定,而是利用下述方法(c)进行的对数粘度的测定。
(c)将聚酰亚胺树脂溶液的一部分投入至无水甲醇中,使聚酰亚胺树脂析出,进行过滤将未反应单量体分离。将在80℃下进行12小时真空干燥而获得的聚酰亚胺0.1g溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮20mL中,使用堪农-芬斯克(Cannon-Fenske)粘度计并利用下述式求出30℃下的对数粘度(μ)。
μ={ln(ts/t0)}/C
t0:溶媒的流下时间
ts:稀高分子溶液的流下时间
C:0.5g/dL
<玻璃化转变温度(Tg)>
使用精工电子纳米科技(SII Nanotechnologies)(股)制造的示差扫描热量计(DSC6200),在升温速度:每分钟20℃、氮气流下进行测定。
<分光透过率>
基材、以及光学滤波器的各波长区域中的透过率是使用日立高新技术(HitachiHigh-Technologies)(股)制造的分光光度计(U-4100)来测定。
此处,自基材及光学滤波器的垂直方向测定时的透过率是如图1的(a)那样对相对于滤波器而垂直地透过的光进行测定。另外,自相对于光学滤波器的垂直方向而为30°的角度测定时的透过率是如图1的(b)那样对相对于滤波器的垂直方向而以30°的角度透过的光进行测定。
再者,所述透过率中,除了测定光学滤波器的Yb、Yd、及Yf的情况外,是在光相对于基材及光学滤波器而垂直地入射的条件下,使用所述分光光度计进行测定。在测定Yb、Yd、及Yf的情况下,是在光相对于光学滤波器的垂直方向而以30°的角度入射的条件下使用所述分光光度计进行测定。
<颜色阴影评价>
将光学滤波器组入至照相机模块时的颜色阴影评价是利用下述方法进行。利用与日本专利特开2016-110067号公报相同的方法制成照相机模块,使用所制成的照相机模块在D65光源(爱色丽(X-Rite)公司制造的标准光源装置“麦克贝斯甲及(Macbeth Judge)II”)下对300mm×400mm尺寸的白色板进行拍摄,按照以下基准评价照相机图像中的白色板的中央部与端部的色调差异。
将完全无问题而能够容许的水平判定为“○”,将虽确认到若干色调差异但作为高画质照相机模块在实用上无问题而能够容许的水平判定为“△”,将有色调差异且作为高画质照相机模块用途而不能容许的水平判定为“×”。
再者,如图1的(c)所示,在进行拍摄时以在照相机图像111中白色板112占据面积的90%以上的方式调节白色板112与照相机模块的位置关系。
<重影评价>
将光学滤波器组入至照相机模块时的重影评价是利用下述方法进行。利用与日本专利特开2016-110067号公报相同的方法制成照相机模块,使用所制成的照相机模块在暗室中卤素灯光源(林时计工业公司制造的“鲁米纳艾斯(Luminar Ace)LA-150TX”)下进行拍摄,按照以下基准评价照相机图像中的光源周边的重影产生情况。
将完全无问题而能够容许的水平判定为“○”,将虽确认到若干重影但作为高画质照相机模块在实用上无问题而能够容许的水平判定为“△”,将产生重影且作为高画质照相机模块用途而不能容许的水平判定为“×”。
[合成例]
下述实施例中使用的化合物(S)、化合物(Z)及化合物(N)可利用通常已知的方法合成,例如可参照日本专利第3366697号、日本专利第2846091号、日本专利第2864475号、日本专利第3094037号、日本专利第3703869号、日本专利特开昭60-228448号公报、日本专利特开平1-146846号公报、日本专利特开平1-228960号公报、日本专利第4081149号、日本专利特开昭63-124054号公报、“酞菁-化学与功能-”(IPC,1997年)、日本专利特开2007-169315号公报、日本专利特开2009-108267号公报、日本专利特开2010-241873号公报、日本专利第3699464号、日本专利第4740631号等中所记载的方法进行合成。
<树脂合成例1>
将下述式(a)所表示的8-甲基-8-甲氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二-3-烯100份、1-己烯(分子量调节剂)18份及甲苯(开环聚合反应用溶媒)300份装入至经氮气置换的反应容器中,并将所述溶液加热至80℃。继而,在反应容器内的溶液中,添加作为聚合催化剂的三乙基铝的甲苯溶液(浓度0.6mol/升)0.2份、与甲醇改性的六氯化钨的甲苯溶液(浓度0.025mol/升)0.9份,将所获得的溶液在80℃下加热搅拌3小时,由此,进行开环聚合反应,从而获得开环聚合物溶液。所述聚合反应中的聚合转化率为97%。
[化1]
Figure BDA0003603074310000151
将如此获得的开环聚合物溶液1,000份装入至高压釜中,并在所述开环聚合物溶液中添加0.12份的RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3,在氢气压100kg/cm2、反应温度165℃的条件下,加热搅拌3小时来进行氢化反应。将所获得的反应溶液(氢化聚合物溶液)冷却后,将氢气放压。将所述反应溶液注入至大量的甲醇中并分离回收凝固物,对其进行干燥,从而获得氢化聚合物(以下也称为“树脂A”)。所获得的树脂A的数量平均分子量(Mn)为32,000,质量平均分子量(Mw)为137,000,玻璃化转变温度(Tg)为165℃。
<树脂合成例2>
在3L的四口烧瓶中添加2,6-二氟苯甲腈35.12g(0.253mol)、9,9-双(4-羟基苯基)芴87.60g(0.250mol)、碳酸钾41.46g(0.300mol)、N,N-二甲基乙酰胺(以下也称为“DMAc”)443g及甲苯111g。继而,在四口烧瓶中安装温度计、搅拌器、带有氮气导入管的三通旋塞、迪安-斯塔克(Dean-Stark)管及冷却管。继而,对烧瓶内进行氮气置换后,使所获得的溶液在140℃下反应3小时,并随时将所生成的水自迪安-斯塔克管除去。在确认不到水的生成的时间点,使温度缓慢地上升至160℃,并直接在所述温度下反应6小时。冷却至室温(25℃)后,利用滤纸去除所生成的盐,将滤液投入至甲醇中进行再沉淀,并通过过滤分离来将滤物(残渣)分离。将所获得的滤物在60℃下真空干燥一晚,获得白色粉末(以下也称为“树脂B”)(产率95%)。所获得的树脂B的数量平均分子量(Mn)为75,000,质量平均分子量(Mw)为188,000,玻璃化转变温度(Tg)为285℃。
<树脂合成例3>
在氮气流下,在包括温度计、搅拌器、氮气导入管、带有侧管的滴加漏斗、迪安-斯塔克管及冷却管的500mL的五口烧瓶中,放入1,4-双(4-氨基-α,α-二甲基苄基)苯27.66g(0.08摩尔)及4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯7.38g(0.02摩尔),并溶解于γ-丁内酯68.65g及N,N-二甲基乙酰胺17.16g中。使用冰水浴将所获得的溶液冷却至5℃,一边保持为相同温度一边一并添加1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐22.62g(0.1摩尔)及作为酰亚胺化催化剂的三乙基胺0.50g(0.005摩尔)。添加结束后,升温至180℃,一边随时馏去馏出液,一边进行6小时回流。反应结束后,进行空气冷却直至内温成为100℃后,加入N,N-二甲基乙酰胺143.6g进行稀释,一边进行搅拌一边进行冷却,获得固体成分浓度20质量%的聚酰亚胺树脂溶液264.16g。将所述聚酰亚胺树脂溶液的一部分注入至1L的甲醇中使聚酰亚胺沉淀。利用甲醇对过滤分离后的聚酰亚胺进行清洗后,在100℃的真空干燥机中进行24小时干燥而获得白色粉末(以下也称为“树脂C”)。对所获得的树脂C的红外线(Infrared,IR)光谱进行测定,结果看到酰亚胺基中特有的1704cm-1、1770cm-1的吸收。树脂C的玻璃化转变温度(Tg)为310℃,测定对数粘度的结果为0.87。
[实施例1]
在实施例1中,使用包含透明树脂制基板的单层基材制成光学滤波器。
在容器中,加入合成例1中所获得的树脂A 100份、作为化合物(S)的下述式(s-1)所表示的化合物(s-1)(在二氯甲烷中的吸收极大波长为711nm)0.04质量份及下述式(s-2)所表示的化合物(s-2)(在二氯甲烷中的吸收极大波长为736nm)0.08质量份、作为化合物(Z)的下述式(z-1)所表示的化合物(z-1)(在二氯甲烷中的吸收极大波长为770nm)0.14质量份、以及氯化甲烷(methylene chloride),获得树脂浓度为20质量%的溶液。继而,将所获得的溶液浇铸到平滑的玻璃板上,在20℃下干燥8小时后,自玻璃板剥离。进而在减压下以100℃对所剥离的涂膜进行8小时干燥,获得包含厚度0.1mm、纵60mm、横60mm的透明树脂制基板的单层基材。
[化2]
Figure BDA0003603074310000161
对所述基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于图2及表1中。
继而,在所获得的单层基材的单面上形成电介质多层膜(I),进而在基材的另一面上形成电介质多层膜(II),获得厚度约0.105mm的光学滤波器。
电介质多层膜(I)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计18层)。电介质多层膜(II)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计18层)。在电介质多层膜(I)及电介质多层膜(II)的任一者中,二氧化硅层及二氧化钛层均是自基材侧起以二氧化钛层、二氧化硅层、二氧化钛层、…二氧化硅层、二氧化钛层、二氧化硅层的顺序交替地层叠,并将光学滤波器的最外层设为二氧化硅层。
电介质多层膜(I)及电介质多层膜(II)的设计是以如下方式进行。
关于各层的厚度与层数,以可达成可见区域的抗反射效果与近红外区域的选择性的透过/反射性能的方式,结合基材折射率的波长依存特性或所使用的化合物(S)或化合物(Z)的吸收特性,使用光学薄膜设计软件(伊森索麦克劳德(Essential Macleod),薄膜中心(Thin Film Center)公司制造)进行最优化。进行最优化时,在本实施例1中将向软件的输入参数(目标(Target)值)设为如下述表1所述。
[表1]
Figure BDA0003603074310000171
膜结构最优化的结果是在实施例1中,电介质多层膜(I)及电介质多层膜(II)均成为膜厚40nm~196nm的二氧化硅层与膜厚12nm~120nm的二氧化钛层交替地层叠而成的层叠数18的多层蒸镀膜。将进行了最优化的膜结构的一例示于表2中。
[表2]
Figure BDA0003603074310000181
*λ=550nm
对自所述光学滤波器的垂直方向及从垂直方向起而为30°的角度测定的分光透过率进行测定,并评价各波长区域中的光学特性。将结果示于图3及表17中。
另外,使用所获得的光学滤波器制成照相机模块,并进行照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于表17中。所获得的照相机图像在颜色阴影及重影中为良好的结果。
[实施例2]
在实施例2中,制成具有包含透明树脂制基板的单层基材的光学滤波器。
在实施例1中,追加使用作为化合物(N)的下述式(n-1)所表示的化合物(n-1)(在二氯甲烷中的吸收极大波长为882nm)0.02质量份,除此以外,在与实施例1相同的顺序、条件下,获得包含含有化合物(S)及化合物(Z)的透明树脂制基板的单层基材。
[化3]
Figure BDA0003603074310000191
对所述基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于图4及表17中。
继而,使用与实施例1相同的设计参数来进行电介质多层膜的设计,与实施例1同样地,在两面上形成包含18层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图5及表17中。
[实施例3]
在实施例3中,制成具有层叠基材的光学滤波器,所述层叠基材在透明树脂制基板的两面上具有外涂层。
与实施例2同样地制成透明树脂制基板,之后利用棒涂机将下述组成的外涂用树脂组合物(1)涂布于所获得的透明树脂制基板的单面,并在烘箱中以70℃加热2分钟而将溶剂挥发去除。此时,以干燥后的厚度成为2μm的方式调整棒涂机的涂布条件。接下来,使用输送机式曝光机进行曝光(曝光量500mJ/cm2,200mW),使外涂用树脂组合物(1)硬化,在透明树脂制基板上形成外涂层。同样地,在透明树脂制基板的另一面上也形成包含外涂用树脂组合物(1)的外涂层,获得在包含化合物(S)及化合物(Z)的透明树脂制基板的两面上具有外涂层的层叠基材。
外涂用树脂组合物(1):三环癸烷二甲醇丙烯酸酯60质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯40质量份、1-羟基环己基苯基酮5质量份、甲基乙基酮(溶剂,固体成分浓度(总固体浓度(total solid concentration,TSC)):30%)
对所述层叠基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于表17中。
继而,使用与实施例1相同的设计参数来进行电介质多层膜的设计,与实施例1同样地,在两面上形成包含18层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于表17中。
[实施例4]
在实施例4中,制成具有层叠基材的光学滤波器,所述层叠基材包含在两面上具有外涂层的透明树脂制基板。
在实施例1中,追加使用作为化合物(Z)的下述式(z-2)所表示的化合物(z-2)(在二氯甲烷中的吸收极大波长为825nm)0.15质量份,除此以外,在与实施例1相同的顺序、条件下,获得包含化合物(S)及化合物(Z)的透明树脂制基板。
[化4]
Figure BDA0003603074310000201
继而,与实施例3同样地,形成使用树脂组合物(1)的外涂层,获得在包含化合物(S)及化合物(Z)的透明树脂制基板的两面上具有外涂层的层叠基材。对所述层叠基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于图6及表17中。
继而,在所获得的层叠基材的单面上形成电介质多层膜(III),进而在基材的另一面上形成电介质多层膜(IV),获得厚度约0.110mm的光学滤波器。
电介质多层膜(III)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计18层)。电介质多层膜(IV)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计18层)。
关于电介质多层膜(III)及电介质多层膜(IV)的设计,在实施例1中,将向软件的输入参数(目标值)如下述表3那样变更,除此以外,与实施例1同样地进行。
[表3]
实施例4用目标
Figure BDA0003603074310000202
膜结构最优化的结果是在实施例1中,电介质多层膜(III)及电介质多层膜(IV)均成为膜厚33nm~213nm的二氧化硅层与膜厚24nm~133nm的二氧化钛层交替地层叠而成的层叠数18的多层蒸镀膜。将进行了最优化的膜结构的一例示于表4中。
[表4]
Figure BDA0003603074310000211
*λ=550nm
对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图7及表17中。
[实施例5]
在实施例5中,制成包括层叠基材的光学滤波器,所述层叠基材在透明树脂制基板的两面上具有外涂层。
在实施例4中,追加使用作为化合物(N)的下述式(n-2)所表示的化合物(n-2)(在二氯甲烷中的吸收极大波长为1000nm)0.02质量份,除此以外,在与实施例4相同的顺序、条件下,获得在包含化合物(S)及化合物(Z)的透明树脂制基板的两面上具有外涂层的层叠基材。
[化5]
Figure BDA0003603074310000221
对所述基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于图8及表17中。
继而,使用与实施例4相同的设计参数来进行电介质多层膜的设计,与实施例4同样地,在两面形成包含18层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜。
对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图9及表17中。
[实施例6]
在实施例6中,制成包括层叠基材的光学滤波器,所述层叠基材在透明树脂制基板两面上具有外涂层。
在与实施例5相同的顺序、条件下,获得在包含化合物(S)、化合物(Z)、及化合物(N)的透明树脂制基板的两面上具有外涂层的层叠基材。
继而,在所获得的基材的单面上形成电介质多层膜(V),进而在基材的另一面上形成电介质多层膜(VI),获得厚度约0.105mm的光学滤波器。
电介质多层膜(V)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计8层)。电介质多层膜(VI)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计8层)。
关于电介质多层膜(V)及电介质多层膜(VI)的设计,在实施例1中,将向软件的输入参数(目标值)如下述表5那样变更,除此以外,与实施例1同样地进行。
[表5]
Figure BDA0003603074310000222
膜结构最优化的结果是在实施例1中,电介质多层膜(V)及电介质多层膜(VI)均成为膜厚12nm~107nm的二氧化硅层与膜厚12nm~78nm的二氧化钛层交替地层叠而成的层叠数8的多层蒸镀膜。将进行了最优化的膜结构的一例示于表6中。
[表6]
Figure BDA0003603074310000231
*λ=550nm
对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图10及表17中。
[实施例7]
在实施例7中,制成包括层叠基材的光学滤波器,所述层叠基材在透明树脂制基板两面上具有外涂层。
在与实施例5相同的顺序、条件下,获得在包含化合物(S)、化合物(Z)、及化合物(N)的透明树脂制基板的两面上包括外涂层的基材。在实施例7中,将所述基材直接用作光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于表17中。
[实施例8]
在实施例8中,制成包括层叠基材的光学滤波器,所述层叠基材在透明树脂制基板两面上具有外涂层。
代替化合物(s-2)而使用下述式(s-3)所表示的化合物(s-3)(在二氯甲烷中的吸收极大波长为739nm)0.04质量份作为化合物(S),代替化合物(z-2)而使用下述式(z-3)所表示的化合物(z-3)(在二氯甲烷中的吸收极大波长为825nm)0.02质量份作为化合物(Z),将化合物(z-1)的添加量变更为0.12质量份,除此以外,在与实施例7相同的顺序、条件下,获得在包含化合物(S)、化合物(Z)、及化合物(N)的透明树脂制基板的两面上具有外涂层的层叠基材。在实施例8中,将所述基材直接用作光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图11及表17中。
[化6]
Figure BDA0003603074310000241
[实施例9]
在实施例9中,制成包括层叠基材的光学滤波器,所述层叠基材在树脂制支撑体两面上具有包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层。
在容器中,加入合成例1中所获得的树脂A及氯化甲烷,获得树脂浓度为20质量%的溶液(即,不含化合物(S)、化合物(Z))。除了使用所述溶液以外,与实施例1同样地制作树脂制支撑体。
利用与实施例3相同的方法,在所获得的树脂制支撑体的两面上形成包含下述组成的树脂组合物(A)的树脂层,在两面上形成包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层而获得层叠基材。
对所述基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于表17中。
树脂组合物(A):三环癸烷二甲醇丙烯酸酯100质量份、1-羟基环己基苯基酮4质量份、化合物(s-1)1.0质量份、化合物(s-2)2.0质量份、化合物(z-1)2.75质量份、化合物(z-2)3.75质量份、化合物(n-2)3.75质量份、甲基乙基酮(溶剂,TSC:25%)
继而,使用与实施例6相同的设计参数来进行电介质多层膜的设计,与实施例6同样地,在两面上形成包含8层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于表17中。
[实施例10]
在实施例10中,制成包括层叠基材的光学滤波器,所述层叠基材在玻璃支撑体单面上具有包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层。
在切割成纵60mm、横60mm的大小的玻璃支撑体“OA-10G(厚度200μm)”(日本电气硝子(股)制造)上,利用旋涂机涂布下述组成的树脂组合物(B),在加热板上以80℃加热2分钟将溶剂挥发去除。此时,以干燥后的厚度成为4μm的方式调整旋涂机的涂布条件。接下来,使用输送机式曝光机进行曝光(曝光量为500mJ/cm2,200mW),使树脂组合物(B)硬化,获得在具有包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层的玻璃支撑体的单面上形成的层叠基材。
对所述基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于表17中。
树脂组合物(B):三环癸烷二甲醇丙烯酸酯20质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯80质量份、1-羟基环己基苯基酮4质量份、化合物(s-1)1.0质量份、化合物(s-2)2.0质量份、化合物(z-1)3.5质量份、化合物(n-1)0.50质量份、甲基乙基酮(溶剂,TSC:35%)
继而,在所获得的基材的单面上形成电介质多层膜(VII),进而在基材的另一面上形成电介质多层膜(VIII),获得厚度约0.105mm的光学滤波器。
电介质多层膜(VII)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计8层)。电介质多层膜(VIII)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计8层)。
关于电介质多层膜(VII)及电介质多层膜(VIII)的设计,在实施例1中,将向软件的输入参数(目标值)如下述表7那样变更,除此以外,与实施例1同样地进行。
[表7]
实施例10用目标
Figure BDA0003603074310000251
膜结构最优化的结果是在实施例10中,电介质多层膜(VII)及电介质多层膜(VIII)均成为膜厚12nm~104nm的二氧化硅层与膜厚12nm~76nm的二氧化钛层交替地层叠而成的层叠数8的多层蒸镀膜。将进行了最优化的膜结构的一例示于表8中。
[表8]
Figure BDA0003603074310000252
*λ=550nm
对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于表17中。
[实施例11]
在实施例11中,制成包括层叠基材的光学滤波器,所述层叠基材在玻璃支撑体单面上具有包含化合物(S)及化合物(Z)的树脂层。
在实施例10中,使用树脂组合物(A)代替树脂组合物(B),除此以外,在与实施例10相同的顺序、条件下,获得包含具有含有化合物(S)及化合物(Z)的树脂层的玻璃支撑体的基材。
对所述基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于表17中。
继而,使用与实施例6相同的设计参数来进行电介质多层膜的设计,与实施例6同样地,在两面形成包含8层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于表17中。
[实施例12~实施例14]
在实施例12~实施例14中,制成包括层叠基材的光学滤波器,所述层叠基材在透明树脂制基板两面上具有外涂层。
在实施例6中,将透明树脂种类、溶剂、干燥条件如表17记载的那样加以变更,除此以外,在与实施例6相同的顺序、条件下,获得在两面上具有外涂层的包含化合物(S)、化合物(Z)、及化合物(N)的透明树脂制基板的基材。
继而,使用与实施例6相同的设计参数来进行电介质多层膜的设计,与实施例6同样地,在两面形成包含8层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于表17中。
[比较例1]
在比较例1中,制成具有基材的光学滤波器,所述基材包含在两面上具有外涂层的透明树脂制基板。
在实施例3中,不使用化合物(Z)及化合物(N),除此以外,与实施例3同样地制成包含在两面具有外涂层的透明树脂制基板的基材。对所述基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于图12及表17中。
继而,在所获得的基材的单面上形成电介质多层膜(IX),进而在基材的另一面上形成电介质多层膜(X),获得厚度约0.109mm的光学滤波器。
电介质多层膜(IX)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计18层)。电介质多层膜(X)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计28层)。
关于电介质多层膜(IX)及电介质多层膜(X)的设计,在实施例1中,将向软件的输入参数(目标值)如下述表9那样变更,除此以外,与实施例1同样地进行。
[表9]
Figure BDA0003603074310000261
膜结构最优化的结果是在比较例1中,电介质多层膜(IX)成为膜厚40nm~196nm的二氧化硅层与膜厚12nm~120nm的二氧化钛层交替地层叠而成的层叠数18的多层蒸镀膜,电介质多层膜(X)成为膜厚15nm~534nm的二氧化硅层与膜厚12nm~111nm的二氧化钛层交替地层叠而成的层叠数28的多层蒸镀膜。将进行了最优化的膜结构的一例示于表10中。
[表10]
Figure BDA0003603074310000271
*λ=550nm
对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图13及表17中。所获得的光学滤波器的入射角依存性大,为重影或颜色阴影差的结果。
[比较例2]
在比较例2中,制成具有基材的光学滤波器,所述基材包含在两面上具有外涂层的透明树脂制基板。
在与比较例1相同的顺序、条件下,获得包含如下透明树脂制基板的基材,所述透明树脂制基板在两面上具有外涂层且包含化合物(S)。
继而,在所获得的基材的单面上形成电介质多层膜(XI),进而在基材的另一面上形成电介质多层膜(XII),获得厚度约0.110mm的光学滤波器。
电介质多层膜(XI)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计18层)。电介质多层膜(XII)是在蒸镀温度100℃下使二氧化硅(SiO2)层与二氧化钛(TiO2)层交替地层叠而成(合计26层)。
关于电介质多层膜(XI)及电介质多层膜(XII)的设计,在实施例1中,将向软件的输入参数(目标值)如下述表11那样变更,除此以外,与实施例1同样地进行。
[表11]
Figure BDA0003603074310000281
膜结构最优化的结果是在比较例2中,电介质多层膜(XI)成为膜厚33nm~213nm的二氧化硅层与膜厚24nm~133nm的二氧化钛层交替地层叠而成的层叠数18的多层蒸镀膜,电介质多层膜(XII)成为膜厚12nm~228nm的二氧化硅层与膜厚4nm~106nm的二氧化钛层交替地层叠而成的层叠数26的多层蒸镀膜。将进行了最优化的膜结构的一例示于表12中。
[表12]
Figure BDA0003603074310000291
*λ=550nm
对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图14及表17中。所获得的光学滤波器的入射角依存性大,为重影或颜色阴影差的结果。
[比较例3]
在比较例3中,制成具有基材的光学滤波器,所述基材包含在两面上具有外涂层的透明树脂制基板。
在实施例3中,将化合物(z-1)的添加量设为0.03质量份,不使用化合物(N),除此以外,与实施例3同样地制成包含在两面上具有外涂层的透明树脂制基板的基材。对所述基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于图15及表17中。
继而,使用与比较例1相同的设计参数来进行电介质多层膜的设计,与比较例1同样地,形成包含18层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层与28层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图16及表17中。
[比较例4]
在比较例4中,制成具有基材的光学滤波器,所述基材包含在两面上具有外涂层的透明树脂制基板。
在与比较例3相同的顺序、条件下,获得包含如下透明树脂制基板的基材,所述透明树脂制基板在两面上具有外涂层且包含化合物(S)及化合物(Z)。
继而,使用与比较例2相同的设计参数来进行电介质多层膜的设计,与比较例2同样地,形成包含18层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层与26层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图17及表17中。
[比较例5]
在比较例5中,制成具有基材的光学滤波器,所述基材包含在两面上具有外涂层的透明树脂制基板。
在实施例3中,不使用化合物(S)及化合物(N),除此以外,与实施例3同样地制成包含在两面上具有外涂层的透明树脂制基板的基材。对所述基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于图18及表17中。
继而,使用与比较例1相同的设计参数来进行电介质多层膜的设计,与比较例1同样地,形成包含18层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层与28层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图19及表17中。
[比较例6]
在比较例6中,制成具有基材的光学滤波器,所述基材包含在两面上具有外涂层的透明树脂制基板。
在与比较例5相同的顺序、条件下,获得包含如下透明树脂制基板的基材,所述透明树脂制基板在两面上具有外涂层且包含化合物(Z)。
继而,使用与比较例2相同的设计参数来进行电介质多层膜的设计,与比较例2同样地,形成包含18层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层与26层二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图20及表17中。
[实施例15]
在实施例15中,制成具有包含透明树脂制基板的单层基材的光学滤波器。
在与实施例1相同的顺序、条件下,获得包含化合物(S)及化合物(Z)的透明树脂制基板。
对所述基材的分光透过率进行测定,求出(Xa)、(Xb)、及波长450nm~570nm中的透过率的平均值。将结果示于表17中。
继而,使用以下表13中所示的设计参数来进行电介质多层膜的设计,在所获得的基材的两面上分别利用与所述实施例相同的蒸镀条件形成二氧化硅(SiO2)层及二氧化钛(TiO2)层与Al2O3层交替地层叠而成的合计18层的电介质多层膜(XIII)及电介质多层膜(XIV)。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图21及表17中。
[表13]
Figure BDA0003603074310000311
*λ=550nm
[实施例16]
在实施例16中,制成具有包含透明树脂制基板的单层基材的光学滤波器。
在与实施例15相同的顺序、条件下,获得包含化合物(S)及化合物(Z)的透明树脂制基板。
继而,使用以下表14的设计参数来进行电介质多层膜的设计,在所获得的基材的两面上利用与所述实施例相同的蒸镀条件形成二氧化硅(SiO2)层及Ta2O5层与Al2O3层交替地层叠而成的合计22层的电介质多层膜(XV)及电介质多层膜(XVI)。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图22及表17中。
[表14]
Figure BDA0003603074310000321
*λ=550nm
[实施例17]
在实施例17中,制成具有包含透明树脂制基板的单层基材的光学滤波器。
在与实施例15相同的顺序、条件下,获得包含化合物(S)及化合物(Z)的透明树脂制基板。
继而,使用以下表15的设计参数来进行电介质多层膜的设计,利用与所述实施例相同的蒸镀条件形成下述表15中所示的各为50层的包含二氧化硅(SiO2)层/Ta2O5层/二氧化钛(TiO2)层的电介质多层膜(XVII)及电介质多层膜(XVIII)。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图23及表17中。
[表15]
Figure BDA0003603074310000331
Figure BDA0003603074310000341
[实施例18]
在实施例18中,制成具有包含透明树脂制基板的单层基材的光学滤波器。
在与实施例16相同的顺序、条件下,获得包含化合物(S)及化合物(Z)的透明树脂制基板。
继而,使用表16的设计参数来进行电介质多层膜的设计,利用相同的蒸镀条件在两面上形成表16中所示的各为22层的包含二氧化硅(SiO2)层/二氧化钛(TiO2)/Al2O3层/Ta2O5层的电介质多层膜(XIX)及电介质多层膜(XX)。对于所述光学滤波器,与实施例1同样地进行各波长区域中的光学特性、及照相机图像的重影及颜色阴影的评价。将结果示于图24及表17中。
电介质多层膜(XIX)是使二氧化硅(SiO2)层及二氧化钛(TiO2)层与Al2O3层交替地层叠并成为合计22层。电介质多层膜(XX)是使二氧化硅(SiO2)层及Ta2O5层与Al2O3层交替地层叠并成为合计22层。
[表16]
Figure BDA0003603074310000351
*λ=550nm
Figure BDA0003603074310000361
实施例及比较例中所应用的基材的结构、各种化合物等为如下所述。
<基材的形态>
·形态(1):包含化合物(S)与化合物(Z)的透明树脂制基板
·形态(2):在包含化合物(S)与化合物(Z)的透明树脂制基板的两面上具有树脂层
·形态(3):在树脂制支撑体的两面上具有包含化合物(S)与化合物(Z)的树脂层
·形态(4):在玻璃支撑体的单面上具有包含化合物(S)与化合物(Z)的树脂层
·形态(5):在仅包含化合物(S)的透明树脂制基板的两面上具有树脂层(比较例)
·形态(6):在仅包含化合物(Z)的透明树脂制基板的两面上具有树脂层(比较例)
<透明树脂>
·树脂A:环状烯烃系树脂(树脂合成例1)
·树脂B:芳香族聚醚系树脂(树脂合成例2)
·树脂C:聚酰亚胺系树脂(树脂合成例3)
·树脂D:环状烯烃系树脂“瑞翁诺阿(Zeonor)1420R”(日本瑞翁(Zeon)(股)制造)
<玻璃支撑体>
·玻璃支撑体(1):切割成纵60mm、横60mm的大小的透明玻璃支撑体“OA-10G(厚度200μm)”(日本电气硝子(股)制造)
《化合物(S)》
·化合物(s-1):所述式(s-1)所表示的方酸内鎓系化合物(在二氯甲烷中的吸收极大波长为711nm)
·化合物(s-2):所述式(s-2)所表示的酞菁系化合物(在二氯甲烷中的吸收极大波长为736nm)
·化合物(s-3):所述式(s-3)所表示的聚次甲基系化合物(在二氯甲烷中的吸收极大波长为739nm)
《化合物(Z)》
·化合物(z-1):所述式(z-1)所表示的聚次甲基系化合物(在二氯甲烷中的吸收极大波长为770nm)
·化合物(z-2):所述式(z-2)所表示的聚次甲基系化合物(在二氯甲烷中的吸收极大波长为825nm)
·化合物(z-3):所述式(z-3)所表示的聚次甲基系化合物(在二氯甲烷中的吸收极大波长为825nm)
《化合物(N)》
·化合物(n-1):所述式(n-1)所表示的方酸内鎓系化合物(在二氯甲烷中的吸收极大波长为882nm)
·化合物(n-2):所述式(n-2)所表示的金属二硫辛烯络合物系化合物(在二氯甲烷中的吸收极大波长为1000nm)
<溶媒>
·溶媒(1):氯化甲烷
·溶媒(2):N,N-二甲基乙酰胺
·溶媒(3):环己烷/二甲苯(质量比:7/3)
<透明树脂制基板及树脂制支撑体的干燥条件>
表17中的实施例及比较例的透明树脂制基板及树脂制支撑体的干燥条件为如下所述。另外,在减压干燥前,将涂膜自玻璃板剥离。
·条件(1):20℃/8hr(时间)→减压下100℃/8hr
·条件(2):60℃/8hr→80℃/8hr→减压下140℃/8hr
·条件(3):60℃/8hr→80℃/8hr→减压下100℃/24hr
<树脂层形成用组合物>
表17的实施例中的形成树脂层的树脂组合物为如下所述。
·树脂组合物(1):三环癸烷二甲醇丙烯酸酯60质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯40质量份、1-羟基环己基苯基酮5质量份、甲基乙基酮(溶剂,TSC:30%)
·树脂组合物(A):三环癸烷二甲醇丙烯酸酯100质量份、1-羟基环己基苯基酮4质量份、化合物(s-1)1.0质量份、化合物(s-2)2.0质量份、化合物(z-1)2.75质量份、化合物(z-2)3.75质量份、化合物(n-2)3.75质量份、甲基乙基酮(溶剂,TSC:25%)
·树脂组合物(B):三环癸烷二甲醇丙烯酸酯20质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯80质量份、1-羟基环己基苯基酮4质量份、化合物(s-1)1.0质量份、化合物(s-2)2.0质量份、化合物(z-1)3.5质量份、化合物(n-1)0.50质量份、甲基乙基酮(溶剂,TSC:35%)
[产业上的可利用性]
本发明的光学滤波器可适宜地用于:数字静态照相机、智能手机用照相机、移动电话用照相机、数字摄影机、可穿戴器件用照相机、PC照相机、监视照相机、汽车用照相机、夜视照相机、动作捕捉、激光距离计、虚拟试穿、号牌识别装置、电视机、汽车导航、个人数字助理、个人计算机、视频游戏机、便携式游戏机、指纹认证***、数字音乐播放器等。

Claims (12)

1.一种基材,为具有包含树脂与色素的树脂层的基材,
所述基材满足下述(a)及(b)的必要条件,
所述树脂层包含在波长620nm~760nm具有吸收极大波长的化合物(S)、以及在波长761nm~850nm具有吸收极大波长的化合物(Z),
所述基材使可见区域的光线与近红外线区域的光线的至少一者透过,
(a)在波长600nm~950nm的区域中,自基材的垂直方向测定时的透过率自超过2%成为2%以下的最长波长(Xa)、与自基材的垂直方向测定时的透过率自小于2%成为2%以上的最短波长(Xb)的差为80nm以上;
(b)在波长450nm~570nm的区域中,自基材的垂直方向测定时的透过率的平均值为70%以上。
2.根据权利要求1所述的基材,其中,所述化合物(Z)为选自由方酸内鎓系化合物、酞菁系化合物、萘酞菁系化合物、花青系化合物、克酮鎓系化合物、及聚次甲基系化合物所组成的群组中的至少一种化合物。
3.根据权利要求1所述的基材,是在所述树脂层中包含两种以上的化合物(S)而成。
4.根据权利要求1所述的基材,其中,所述树脂为选自由环状(聚)烯烃系树脂、芳香族聚醚系树脂、聚酰亚胺系树脂、芴聚碳酸酯系树脂、芴聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚芳酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚对苯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚萘二甲酸乙二酯系树脂、氟化芳香族聚合物系树脂、(改性)丙烯酸系树脂、环氧系树脂、烯丙基酯系硬化型树脂、倍半硅氧烷系紫外线硬化型树脂、丙烯酸系紫外线硬化型树脂及乙烯基系紫外线硬化型树脂所组成的群组中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的基材,其中,在作为支撑体的树脂制基板或玻璃基板上具有所述树脂层。
6.根据权利要求1所述的基材,其中,进而包含在所述Xb+50nm~Xb+250nm的波长区域具有吸收极大波长的化合物(N)。
7.一种光学滤波器,具有根据权利要求1所述的基材,且满足下述必要条件(c),
(c)在波长600nm以上的区域具有光线阻止频带Za、光线透过频带Zb、光线阻止频带Zc,各频带的中心波长为Za<Zb<Zc,所述Za中的自基材的垂直方向测定时的最小透过率分别为1%以下,所述Zb中的自基材的垂直方向测定时的最大透过率(Tb)为45%以上,Zc中的自基材的垂直方向测定时的最小透过率分别为15%以下。
8.根据权利要求7所述的光学滤波器,其特征在于:所述光学滤波器进而满足下述必要条件(d),
(d)在光线透过频带Zb的长波长侧,自光学滤波器的垂直方向测定时的透过率成为所述Tb的一半的最短波长的值(Ye)、与自相对于光学滤波器的垂直方向而为30°的角度测定时的透过率成为所述Tb的一半的最短波长的值(Yf)的差的绝对值|Ye-Yf|小于35nm。
9.根据权利要求7所述的光学滤波器,其中,在所述基材的至少一面侧具有电介质多层膜。
10.根据权利要求9所述的光学滤波器,其特征在于:所述电介质多层膜是不同的材料层交替地层叠而成,所述材料层的折射率的差为0.8以下。
11.一种固体摄像装置,包括如权利要求7所述的光学滤波器。
12.一种照相机模块,包括如权利要求7所述的光学滤波器。
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