JP7360665B2 - 樹脂組成物、樹脂層および光学フィルター - Google Patents
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Description
例えば特許文献2に記載のジイモニウム系化合物は、近赤外線領域で広くて均一な吸光効率を示し、可視光領域では優れた透過特性を示す。
また、従来のポリメチン系色素またはクロコニウム色素は、可視光透過性の点で改良の余地があることが分かった。
なお、本発明において、数値範囲を表す「A~B」等の記載は、「A以上、B以下」と同義であり、AおよびBをその数値範囲内に含む。また、本発明において、波長A~Bnmとは、波長Anm以上、波長Bnm以下の波長領域における波長分解能1nmにおける特性を表す。
Cn+An- (I)
[式(I)中、Cn+は下記式(II)で表される一価のカチオンであり、An-は一価のアニオンである。]
[5] 波長850~1150nmに少なくとも1つの吸収極大波長を有する、[4]に記載の樹脂層。
なお、本発明において、光に対して十分な耐性を有するとは、光を照射した前後において、光学特性が大きく変化しないことをいう。
さらに、例えば従来のポリメチン系色素は、可視光透過性の点で改良の余地があり、使用が制限されていた。
本発明に係る樹脂組成物(以下「本組成物」ともいう。)は、樹脂と前記化合物(A)とを含んでいれば特に制限されない。
本組成物は、2種以上の樹脂を含んでいてもよく、2種以上の化合物(A)を含んでいてもよい。
化合物(A)は、下記式(I)で表される。
このような化合物(A)は、波長850nm以上における吸収極大付近での高い近赤外線カット性能と高い可視光透過性能とを有し、光に対して十分な耐性を有する。また、該化合物(A)は、シャープな吸収ピーク(鋭い吸収波形)を有する。このような化合物(A)を用いることで、可視光の透過率が高く、かつ、近赤外線領域において高いOD値の光学フィルターを容易に得ることができる。
Cn+An- (I)
[式(I)中、Cn+は下記式(II)で表される一価のカチオンであり、An-は一価のアニオンである。]
(La):脂肪族炭化水素基、好ましくは炭素数1~12の脂肪族炭化水素基
(Lb):ハロゲン置換アルキル基、好ましくは炭素数1~12のハロゲン置換アルキル基
(Lc):脂環式炭化水素基、好ましくは炭素数3~14の脂環式炭化水素基
(Ld):芳香族炭化水素基、好ましくは炭素数6~14の芳香族炭化水素基
(Le):複素環基、好ましくは炭素数3~14の複素環基
ここで、有機溶剤可溶の化合物とは、25℃の有機溶剤100gに対し、化合物(A)が0.1g以上溶解する場合のことをいう。
要件(A):化合物(A)を塩化メチレンに溶解した溶液を用いて測定される透過スペクトル(但し、該透過スペクトルは、吸収極大波長における透過率が10%となるスペクトルである。以下この透過スペクトルを「化合物(A)の透過スペクトル」ともいう。)において、波長400~530nmにおける透過率の平均値が、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、さらに好ましくは80%以上である。該透過率の平均値は高い方が好ましいため、その上限は特に制限されず、100%であってもよい。
化合物(A)がこの要件(A)を満たすことで、カットしたい近赤外線領域の波長の光を十分にカットしながらも可視光透過率の低下をより抑制できる。
要件(B):化合物(A)の透過スペクトルにおいて、波長400~530nmにおける透過率の最低値が、好ましくは70%以上、より好ましくは72%以上、さらに好ましくは73%以上である。該透過率の最低値は高い方が好ましいため、その上限は特に制限されず、100%であってもよい。
化合物(A)がこの要件(B)を満たすことで、カットしたい近赤外線領域の波長の光を十分にカットしながらも可視光透過率の低下をより抑制できる。
該吸収極大波長は、化合物(A)を塩化メチレンに溶解した溶液を用いて測定される透過スペクトルにおいて、透過率の値が最も小さくなる時の波長のことをいう。
化合物(A)の吸収極大波長が前記範囲にあることで、近赤外線のうち、比較的長波長領域(波長850nm以上の領域)においても高い光線カット能を有する光学フィルターを容易に得ることができる。特に、波長900nm以上の領域、具体的には、波長940nmにおいて、光学濃度(OD値)が4程度以上である光学フィルターを容易に得ることができる。
要件(C):化合物(A)の透過スペクトルの波長800~1200nmの範囲において、透過率が50%となる光の波長のうち、最も長波長側の波長(Xb')と、最も短波長側の波長(Xa')との差(Xb'-Xa')が、好ましくは270nm以下、より好ましくは250nm以下、特に好ましくは230nm以下である。前記差の下限は、例えば、30nm以上である。
前記範囲に吸収極大波長を有し、かつ、この要件(C)を満たす化合物(A)は、吸収ピークがシャープであるため、このような化合物(A)を用いることで、カットしたい近赤外線領域の波長の光を十分にカットできるNIR-CFのみならず、透過したい所望の波長の近赤外線を透過させるDBPFやIRPFなどの光学フィルターをも容易に作製することができる。
Xb'-Xa'が400nmを超える場合は近赤外領域に透過領域を設けることが困難であるため、DBPFやIRPFなどの光学フィルターを作製することは容易ではない傾向にある。
化合物(A)の含有量が前記範囲にあると、波長850~1150nmの範囲の近赤外線を効率よくカットできるほか、可視光透過性により優れる組成物および樹脂層を容易に得ることができる。
本組成物に用いる樹脂としては特に制限されず、従来公知の樹脂を用いることができる。
本組成物に用いられる樹脂は、1種単独でもよく、2種以上でもよい。
全光線透過率が前記範囲にある樹脂を用いると、透明性に優れる樹脂組成物、樹脂層や光学フィルターを容易に得ることができる。
環状(ポリ)オレフィン系樹脂としては、下記式(X0)で表される単量体および下記式(Y0)で表される単量体からなる群より選ばれる少なくとも1種の単量体を用いて得られる樹脂、および、当該樹脂を水素添加することで得られる樹脂が好ましい。
(i')水素原子
(ii')ハロゲン原子
(iii’)トリアルキルシリル基
(iv’)酸素原子、硫黄原子、窒素原子またはケイ素原子を含む連結基を有する、置換または非置換の炭素数1~30の炭化水素基
(v’)置換または非置換の炭素数1~30の炭化水素基
(vi’)極性基(但し、(ii')および(iv’)を除く。)
(vii’)Rx1とRx2またはRx3とRx4とが、相互に結合して形成されたアルキリデン基(但し、前記結合に関与しないRx1~Rx4は、それぞれ独立に前記(i’)~(vi’)より選ばれる原子または基を表す。)
(viii’)Rx1とRx2またはRx3とRx4とが、相互に結合して形成された単環もしくは多環の炭化水素環または複素環(但し、前記結合に関与しないRx1~Rx4は、それぞれ独立に前記(i’)~(vi’)より選ばれる原子または基を表す。)
(ix’)Rx2とRx3とが、相互に結合して形成された単環の炭化水素環または複素環(但し、前記結合に関与しないRx1とRx4は、それぞれ独立に前記(i’)~(vi’)より選ばれる原子または基を表す。)
芳香族ポリエーテル系樹脂は、下記式(1)で表される構造単位および下記式(2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造単位を有することが好ましい。
ポリイミド系樹脂としては特に制限されず、繰り返し単位にイミド結合を含む高分子化合物であればよく、例えば、特開2006-199945号公報や特開2008-163107号公報に記載されている方法で合成することができる。
ポリエステル系樹脂としては特に制限されず、例えば、特開2010-285505号公報や特開2011-197450号公報に記載されている方法で合成することができる。
ポリカーボネート系樹脂としては特に制限されず、例えば、特開2008-163194号公報に記載されている方法で合成することができる。
フッ素化芳香族ポリマー系樹脂としては特に制限されないが、フッ素原子を少なくとも1つ有する芳香族環と、エーテル結合、ケトン結合、スルホン結合、アミド結合、イミド結合およびエステル結合からなる群より選ばれる少なくとも1つの結合を含む繰り返し単位とを含有するポリマーであることが好ましく、例えば特開2008-181121号公報に記載されている方法で合成することができる。
アクリル系紫外線硬化型樹脂としては特に制限されないが、分子内に一つ以上のアクリル基もしくはメタクリル基を有する化合物と、紫外線によって分解して活性ラジカルを発生させる化合物を含有する樹脂組成物から合成されるものを挙げることができる。
アクリル系紫外線硬化型樹脂は、下記本樹脂層や下記オーバーコート層などの樹脂層を形成する際に用いられ得る硬化性樹脂として好適に使用することができる。
前記樹脂の市販品としては、以下の市販品等が挙げられる。環状(ポリ)オレフィン系樹脂の市販品としては、例えば、JSR(株)製アートン、日本ゼオン(株)製ゼオノア、三井化学(株)製APEL、ポリプラスチックス(株)製TOPASが挙げられる。ポリエーテルサルホン系樹脂の市販品としては、例えば、住友化学(株)製スミカエクセルPESが挙げられる。ポリイミド系樹脂の市販品としては、例えば、三菱ガス化学(株)製ネオプリムLが挙げられる。ポリカーボネート系樹脂の市販品としては、例えば、帝人(株)製ピュアエース、帝人(株)製パンライトSP-3810、三菱ガス化学(株)製ユピゼータEP-5000が挙げられる。フルオレンポリエステル系樹脂の市販品としては、例えば、大阪ガスケミカル(株)製OKP4HTが挙げられる。アクリル系樹脂の市販品としては、例えば、(株)日本触媒製アクリビュアが挙げられる。シルセスキオキサン系紫外線硬化型樹脂の市販品としては、例えば、新日鐵化学(株)製シルプラスが挙げられる。
本組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、さらに、化合物(A)以外の化合物(X)[紫外線吸収剤以外の吸収剤]、酸化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光消光剤および金属錯体系化合物等のその他成分を含有してもよい。
これらその他成分はそれぞれ、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本組成物は、化合物(A)以外の化合物(X)[紫外線吸収剤以外の吸収剤]を1種または2種以上含んでいてもよい。
該化合物(X)としては、例えば、スクアリリウム系化合物、フタロシアニン系化合物、ポリメチン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、クロコニウム系化合物、オクタフィリン系化合物、ジイモニウム系化合物、ペリレン系化合物、金属ジチオラート系化合物が挙げられる。
前記範囲に吸収極大波長を有する化合物(X)を用いることで、赤色付近の色の入射角依存性が改良され、視感度補正により優れる光学フィルターを容易に得ることができる。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、アゾメチン系化合物、インドール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、アントラセン系化合物、特開2019-014707号公報等に記載の化合物が挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2,2’-ジオキシ-3,3’-ジ-tert-ブチル-5,5’-ジメチルジフェニルメタン、テトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンが挙げられる。
本組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、さらに、有機溶剤、離型剤、界面活性剤、帯電防止剤、密着助剤、光拡散材等の添加剤を含有していてもよい。
これら添加剤はそれぞれ、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
また、後述するキャスト成形により樹脂層を製造する場合には、レベリング剤や消泡剤を用いることで該樹脂層の製造を容易にすることができる。
本発明に係る樹脂層(以下「本樹脂層」ともいう。)は、本組成物から形成された層であれば特に制限されず、厚みや大きさ等は、所望の用途に応じて適宜選択すればよい。
該吸収極大波長(λmax)は、本樹脂層の垂直方向(本樹脂層の最も大きな面に対し垂直方向)から入射した光の透過率が最も低い値となる光の波長のことをいう。
本樹脂層の吸収極大波長が前記範囲にあることで、近赤外線のうち、比較的長波長領域(波長850nm以上の領域)においても高い光線カット能を有する光学フィルターを容易に得ることができる。特に、波長900nm以上の領域、具体的には、波長940nmにおいて、光学濃度(OD値)が4程度以上である光学フィルターを容易に得ることができる。
該平均透過率が前記範囲にあると、カットしたい近赤外線領域の波長の光を十分にカットしながらも可視光透過率の低下をより抑制できる。
該最低透過率が前記範囲にあると、カットしたい近赤外線領域の波長の光を十分にカットしながらも可視光透過率の低下をより抑制できる。
該差が前記範囲にある本樹脂層は、吸収ピークがシャープであるため、このような本樹脂層を用いることで、カットしたい近赤外線領域の波長の光を十分にカットできるNIR-CFのみならず、透過したい所望の波長の近赤外線を透過させるDBPFやIRPFなどの光学フィルターをも容易に作製することができる。
Xb-Xaが400nmを超える場合は近赤外領域に透過領域を設けることが困難であるため、DBPFやIRPFなどの光学フィルターを作製することは容易ではない傾向にある。
残留溶剤量が前記範囲にあると、変形や特性が変化しにくい、所望の機能を容易に発揮できる樹脂層が得られる。
本樹脂層を光学フィルターに用いる場合は、本樹脂層中の溶剤含有量を100質量ppm以下に抑えることが好ましい。
本発明に係る光学フィルター(以下「本フィルター」ともいう。)は、本樹脂層と、誘電体多層膜とを有し、好ましくは、本樹脂層を含む基材(i)と、誘電体多層膜とを有する。
本発明の効果がより発揮される等の点から、このような本フィルターとしては、具体的には、近赤外線カットフィルター(NIR-CF)、可視光-近赤外線選択透過フィルター(DBPF)、近赤外線透過フィルター(IRPF)が挙げられる。これらのフィルターは、前記本樹脂層を有する以外は、従来公知の構成とすればよい。
本フィルターは、本樹脂層を含むため、薄型化が可能である。
該平均透過率が前記範囲にあると、カットしたい近赤外線領域の波長の光を十分にカットしながらも可視光透過率の低下をより抑制できる。
該最低透過率が前記範囲にあると、カットしたい近赤外線領域の波長の光を十分にカットしながらも可視光透過率の低下をより抑制できる。
該OD値が前記範囲にあると、近赤外線カット特性が良好となり、本フィルターを固体撮像装置用途として使用した場合、良好な画像を容易に得ることができる。
Tf_OD=-Log10(波長950~1100nmにおける平均透過率(%)/100)
前記NIR-CFは、波長850~1200nmの領域におけるカット性能に優れ、可視波長域での透過性に優れる光学フィルターであることが好ましい。
このNIR-CFで用いる前記誘電体多層膜は、近赤外線反射膜であることが好ましい。
波長850~1200nmの平均透過率がこの範囲にあると、近赤外線を十分にカットすることができ、優れた色再現性を達成できるため好ましい。
波長400~530nmの平均透過率がこの範囲にあると、優れた撮像感度を達成することができる。
前記DBPFは、可視光と、近赤外線のうち透過させたい波長の光とを透過し、近赤外線のうちカットしたい波長の光をカットする光学フィルターであれば特に制限されない。
このDBPFで用いる前記誘電体多層膜は、可視光と、近赤外線のうち透過させたい波長の光とを透過し、近赤外線のうちカットしたい波長の光をカットする膜であることが好ましい。
特性(d):波長650nm以上の領域に、光線阻止帯域Za、光線透過帯域Zbおよび光線阻止帯域Zcを有し、それぞれの帯域の中心波長はZa<Zb<Zcであり、
前記ZaおよびZcにおける本フィルターの垂直方向から測定した場合の最小透過率がそれぞれ、好ましくは15%以下、より好ましくは5%以下であり、
前記Zbにおける本フィルターの垂直方向から測定した場合の最大透過率が、好ましくは55%以上、より好ましくは60%以上である。
前記IRPFは、可視光をカットし、近赤外線のうち透過させたい波長の光を透過する光学フィルターであれば特に制限されない。
このIRPFで用いる前記誘電体多層膜は、カットしたい波長の光(可視光および/または近赤外線のうちの一部)をカットする膜であることが好ましい。
また、IRPFは、可視光吸収剤を用いて可視光をカットしてもよい。
特に、波長380~700nmの領域において、本フィルターの垂直方向から測定した場合の透過率の平均値が、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。
前記基材(i)は、単層であっても多層であってもよく、本樹脂層を有すればよい。前記基材(i)は、2層以上の本樹脂層を有していてもよく、この場合、2層以上の本樹脂層は、同一であっても、異なっていてもよい。
基材(i)が単層の場合は、該基材(i)は本樹脂層からなり、つまり、本樹脂層(樹脂製基板)が基材(i)である。
基材(i)が多層の場合は、該基材(i)としては、2層以上の樹脂層を含む基材であって、該2層以上の樹脂層のうち少なくとも1つが本樹脂層である基材や、本樹脂層とガラス支持体とを含む基材が挙げられ、例えば、ガラス支持体やベースとなる樹脂製支持体などの支持体上に本樹脂層が積層された積層体を含む基材(A)、本樹脂層上に、硬化性樹脂等からなるオーバーコート層などの樹脂層が積層された積層体を含む基材(B)が挙げられる。
製造コストや光学特性調整の容易性、さらに、本樹脂層の傷消し効果を達成できることや、基材(i)の耐傷つき性向上等の点から、前記基材(i)としては、基材(B)が特に好ましい。
基材(i)の厚みが前記範囲にあると、該基材(i)を用いた本フィルターを薄型化および軽量化することができ、固体撮像装置等の様々な用途に好適に用いることができる。特に、前記単層の基材(i)をカメラモジュール等のレンズユニットに用いた場合には、レンズユニットの低背化、軽量化を実現することができるため好ましい。
前記本樹脂層、前記樹脂製支持体および前記オーバーコート層などの樹脂層は、例えば、溶融成形またはキャスト成形により形成することができ、さらに、必要により、成形後に、反射防止剤、ハードコート剤および/または帯電防止剤等のコーティング剤をコーティングしてもよい。
前記溶融成形としては、具体的には、本組成物を溶融混練りして得られたペレットを溶融成形する方法;本組成物を溶融成形する方法;溶剤を含む液状の本組成物から溶剤を除去して得られたペレットを溶融成形する方法などが挙げられる。溶融成形方法としては、射出成形、溶融押出成形またはブロー成形などを挙げることができる。
前記キャスト成形としては、溶剤を含む液状の本組成物を適当な支持体の上にキャスティングして溶剤を除去する方法;前記樹脂として光硬化性樹脂および/または熱硬化性樹脂を含む、硬化性の本組成物を適当な支持体の上にキャスティングして溶媒を除去した後、紫外線照射や加熱などの適切な手法により硬化させる方法などが挙げられる。
前記基材(i)が、前記単層の基材(i)である場合には、該基材(i)は、キャスト成形後、支持体から塗膜を剥離することにより得ることができ、また、前記基材(i)が、前記基材(A)である場合には、該基材(i)は、キャスト成形後、塗膜を剥離しないことで得ることができる。
また、前記樹脂製支持体およびオーバーコート層などの樹脂層を、溶剤を含む組成物を用いて形成する場合、得られる支持体や樹脂層中の残留溶剤量は、前記本樹脂層の欄で記載した範囲と同程度の範囲にあることが好ましい。
本フィルターは誘電体多層膜を有する。該誘電体多層膜としては、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層した積層体等が挙げられる。
該誘電体多層膜は、前記本樹脂層や基材(i)の片面に設けてもよいし、両面に設けてもよい。片面に設ける場合、製造コストや製造容易性に優れ、両面に設ける場合、高い強度を有し、反りやねじれが生じにくい光学フィルターを得ることができる。本フィルターを固体撮像素子などに使用する場合、該フィルターの反りやねじれが小さい方が好ましいことから、誘電体多層膜を本樹脂層や基材(i)の両面に設けることが好ましい。
これらのパラメーターは基材(i)の各種特性などに合わせて波長範囲をさらに細かく区切ってTarget Toleranceの値を変えることもできる。
本フィルターは、本発明の効果を損なわない範囲において、本樹脂層や基材(i)と誘電体多層膜との間、本樹脂層や基材(i)の誘電体多層膜が設けられた面と反対側の面、または、誘電体多層膜の本樹脂層や基材(i)が設けられた面と反対側の面に、本樹脂層(基材(i))や誘電体多層膜の表面硬度の向上、耐薬品性の向上、帯電防止および傷消しなどの目的で、反射防止膜、ハードコート膜や帯電防止膜などの機能膜を適宜設けることができる。
これらのコーティング剤を含む前記硬化性組成物としては、ビニル系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、アクリレート系、エポキシ系およびエポキシアクリレート系硬化性組成物などが挙げられる。
これら溶剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
本フィルターは、例えば、カットしたい領域の波長の光のカット能と、透過したい波長の光の透過能に優れる。従って、カメラモジュールのCCDやCMOSイメージセンサー等の固体撮像素子の視感度補正用として有用である。特に、デジタルスチルカメラ、スマートフォン用カメラ、携帯電話用カメラ、デジタルビデオカメラ、ウェアラブルデバイス用カメラ、PCカメラ、監視カメラ、自動車用カメラ、赤外線カメラ、テレビ、カーナビゲーション、携帯情報端末、ビデオゲーム機、携帯ゲーム機、指紋認証システム、デジタルミュージックプレーヤー、各種センシングシステム、赤外線通信等に有用である。さらに、自動車や建物等のガラス板等に装着される熱線カットフィルターなどとしても有用である。
本発明に係る固体撮像装置は、本フィルターを具備する。ここで、固体撮像装置とは、CCDやCMOSイメージセンサー等といった固体撮像素子を備えた装置であり、具体的にはデジタルスチルカメラ、スマートフォン用カメラ、携帯電話用カメラ、ウェアラブルデバイス用カメラ、デジタルビデオカメラ等の用途に用いることができる。
本発明に係る光学センサー装置は、本フィルターを具備すれば特に制限されず、従来公知の構成とすればよい。
例えば、受光素子と本フィルターとを有する装置が挙げられ、具体的には、受光素子(半導体基板)、保護膜、本フィルターおよび他のフィルター等を有する装置が挙げられる。
樹脂の分子量は、各樹脂の溶剤への溶解性等を考慮し、下記の(a)または(b)の方法にて測定を行った。
(a)ウォーターズ(WATERS)社製のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)装置(150C型、カラム:東ソー(株)製Hタイプカラム、展開溶剤:o-ジクロロベンゼン)を用い、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定した。
(b)東ソー(株)製GPC装置(HLC-8220型、カラム:TSKgelα-M、展開溶剤:THF)を用い、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を測定した。
樹脂のガラス転移温度は、(株)日立ハイテクサイエンス製の示差走査熱量計(DSC6200)を用いて、昇温速度:毎分20℃、窒素気流下で測定した。
基材および光学フィルターの各波長域における透過率は、(株)日立ハイテクノロジーズ製の分光光度計(U-4100)を用いて測定した。この透過率は、光が基材または光学フィルターに対して垂直に入射する条件で、該分光光度計を使用して測定したものである。
ここで、基材または光学フィルターの透過率は、図1のように基材または光学フィルター1に対して垂直に透過した光6を分光光度計7で測定した。
λmax:波長850~1200nmにおいて、基材の垂直方向から測定した透過率が最も低い値となる光の波長
Tb_ave:基材の垂直方向から測定した、波長400~530nmの光の平均透過率
Tb_min:基材の垂直方向から測定した、波長400~530nmの光の最低透過率
Xa:波長800~1200nmにおいて、基材の垂直方向から測定した透過率が50%となる光の波長のうち、最も短波長側の波長
Xb:波長800~1200nmにおいて、基材の垂直方向から測定した透過率が50%となる光の波長のうち、最も長波長側の波長
Tf_ave:光学フィルターの垂直方向から測定した、波長400~530nmの光の平均透過率
Tf_min:光学フィルターの垂直方向から測定した、波長400~530nmの光の最低透過率
Tf_OD:下記式にて算出した、波長950~1100nmにおける平均OD値
Tf_OD=-Log10(波長950~1100nmにおける平均透過率(%)/100)
基材を室内蛍光灯(照度:400ルクス)に500時間曝露させ、基材中に含まれる化合物(A)の耐光性(環境光耐性)を評価した。耐光性は、蛍光灯曝露前後の前記λmaxにおける吸光度の変化[(蛍光灯曝露前の前記λmaxにおける吸光度-蛍光灯曝露後の前記λmaxにおける吸光度)×100/蛍光灯曝露前の前記λmaxにおける吸光度]を色素残存率(%)として評価した。蛍光灯で500時間曝露後の色素残存率は、好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上である。
下記実施例で用いた化合物(A)および(X)は、一般的に知られている合成法に基づいて合成した。
化合物(A)は、例えば、特開2009-108267号公報、特開平5-59291号公報、特開2014-95007号公報、特開2011-52218号公報、国際公開第2007/114398号、特開2003-246940号公報、Chemistry of Heterocyclic Compounds: The Cyanine Dyes and Related Compounds, Volume 18(Wiley, 1964年)、Near-Infrared Dyes for High Technology Applications(Springer, 1997年)に記載されている方法に基づいて合成できる。
化合物(X)は、例えば、特許第3366697号公報、特許第2846091号公報、特許第2864475号公報、特許第3703869号公報、特開昭60-228448号公報、特開平1-146846号公報、特開平1-228960号公報、特許第4081149号公報、特開昭63-124054号公報、「フタロシアニン -化学と機能-」(アイピーシー、1997年)、特開2007-169315号公報、特開2009-108267号公報、特開2010-241873号公報、特許第3699464号公報、特許第4740631号公報に記載されている方法に基づいて合成できる。
下記式(a)で表される8-メチル-8-メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン(以下「DNM」ともいう。)100質量部、1-ヘキセン(分子量調節剤)18質量部およびトルエン(開環重合反応用溶媒)300質量部を、窒素置換した反応容器に仕込み、この溶液を80℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、重合触媒として、トリエチルアルミニウムのトルエン溶液(0.6mol/リットル)0.2質量部と、メタノール変性の六塩化タングステンのトルエン溶液(濃度0.025mol/リットル)0.9質量部とを添加し、この溶液を80℃で3時間加熱攪拌することで開環重合反応させ、開環重合体溶液を得た。この重合反応における重合転化率は97%であった。
〔基材の作製〕
容器に、樹脂合成例1で得られた樹脂A 100質量部、化合物(A)として、下記化合物(a-1)(塩化メチレン中での吸収極大波長:1058nm)0.08質量部、および塩化メチレンを加えて樹脂濃度が20質量%の溶液を調製した。得られた溶液を平滑なガラス板上にキャストし、20℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離した。剥離した塗膜を更に減圧下100℃で8時間乾燥して、厚さ0.1mm、縦150mm、横150mmの樹脂層(1)を得た。
前記基材の作製で得られた基材の片面に誘電体多層膜(I)を形成し、さらに基材のもう一方の面に誘電体多層膜(II)を形成し、厚さ約0.110mmの光学フィルターを得た。
得られた光学フィルターの分光透過率を測定し、Tf_ave、Tf_min、Tf_ODを求めた。結果を表3に示す。また、得られた光学フィルターの分光透過率を図3に示す。
誘電体多層膜(I)および(II)のいずれにおいても、シリカ層およびチタニア層を、基材側からチタニア層、シリカ層、チタニア層、・・・シリカ層、チタニア層、シリカ層の順となるように交互に積層し、光学フィルターの最外層をシリカ層とした。
実施例1において、化合物(a-1)の代わりに下記化合物(a-2)(塩化メチレン中での吸収極大波長:1013nm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして基材を得た。
得られた基材のλmax、Tb_ave、Tb_min、Xa、Xbを測定し、Xb-Xaを算出した。さらに、得られた基材の耐光性評価を行った。結果をそれぞれ表3に示す。
誘電体多層膜の設計は、実施例1と同様に、基材の屈折率の波長依存性等を考慮した上で、実施例1と同じ設計パラメーターを用いて行った。
得られた光学フィルターの分光透過率を測定し、Tf_ave、Tf_min、Tf_ODを求めた。結果を表3に示す。
実施例1において、化合物(a-1)の代わりに下記化合物(a-3)(塩化メチレン中での吸収極大波長:1066nm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして基材を得た。
得られた基材のλmax、Tb_ave、Tb_min、Xa、Xbを測定し、Xb-Xaを算出した。さらに、得られた基材の耐光性評価を行った。結果をそれぞれ表3に示す。
誘電体多層膜の設計は、実施例1と同様に、基材の屈折率の波長依存性等を考慮した上で、実施例1と同じ設計パラメーターを用いて行った。
得られた光学フィルターの分光透過率を測定し、Tf_ave、Tf_min、Tf_ODを求めた。結果を表3に示す。
実施例1において、化合物(a-1)の代わりに、化合物(a-2)0.04質量部および化合物(a-3)0.04質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして基材を得た。
得られた基材のλmax、Tb_ave、Tb_min、Xa、Xbを測定し、Xb-Xaを算出した。さらに、得られた基材の耐光性評価を行った。結果をそれぞれ表3に示す。
誘電体多層膜の設計は、実施例1と同様に、基材の屈折率の波長依存性等を考慮した上で、実施例1と同じ設計パラメーターを用いて行った。
得られた光学フィルターの分光透過率を測定し、Tf_ave、Tf_min、Tf_ODを求めた。結果を表3に示す。
実施例1において、化合物(a-1)の代わりに下記化合物(x-1)(塩化メチレン中での吸収極大波長:1032nm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして基材を得た。
得られた基材のλmax、Tb_ave、Tb_min、Xa、Xbを測定し、Xb-Xaを算出した。さらに、得られた基材の耐光性評価を行った。結果をそれぞれ表3に示す。また、得られた基材の分光透過率を図4に示す。
誘電体多層膜の設計は、実施例1と同様に、基材の屈折率の波長依存性等を考慮した上で、実施例1と同じ設計パラメーターを用いて行った。
得られた光学フィルターの分光透過率を測定し、Tf_ave、Tf_min、Tf_ODを求めた。結果を表3に示す。また、得られた光学フィルターの分光透過率を図5に示す。
実施例1において、化合物(a-1)の代わりに下記化合物(x-2)(塩化メチレン中での吸収極大波長:1095nm)0.23質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして基材を得た。
得られた基材のλmax、Tb_ave、Tb_min、Xa、Xbを測定し、Xb-Xaを算出した。さらに、得られた基材の耐光性評価を行った。結果をそれぞれ表3に示す。また、得られた基材の分光透過率を図6に示す。
誘電体多層膜の設計は、実施例1と同様に、基材の屈折率の波長依存性等を考慮した上で、実施例1と同じ設計パラメーターを用いて行った。
得られた光学フィルターの分光透過率を測定し、Tf_ave、Tf_min、Tf_ODを求めた。結果を表3に示す。また、得られた光学フィルターの分光透過率を図7に示す。
6・・・光
7・・・分光光度計
Claims (5)
- 前記化合物(A)の含有量が、前記樹脂100質量部に対して0.005~1質量部である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 請求項1または2に記載の樹脂組成物から形成された樹脂層。
- 波長850~1150nmに少なくとも1つの吸収極大波長を有する、請求項3に記載の樹脂層。
- 請求項3または4に記載の樹脂層と、誘電体多層膜とを有する、光学フィルター。
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