TW202001301A - 濾光器及濾光器用組成物 - Google Patents

濾光器及濾光器用組成物 Download PDF

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Abstract

本發明之濾光器(1a)具備UV-IR吸收層(10),且具有5%以下之霧度。UV-IR吸收層(10)含有由膦酸及磺酸之至少1種酸與銅離子形成且能夠吸收紫外線及紅外線之UV-IR吸收劑。藉此,例如藉由組裝有濾光器(1a)之攝像裝置可獲得高畫質之圖像。

Description

濾光器及濾光器用組成物
本發明係關於一種濾光器及濾光器用組成物。
於使用CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金氧半導體)等固態攝像元件之攝像裝置中,於固態攝像元件之前方配置有各種各樣之濾光器以獲得具有良好之顏色再現性之圖像。一般而言,固態攝像元件於自紫外線區域至紅外線區域之廣波長範圍內具有分光靈敏度。另一方面,人類之可見度僅存在於可見光之區域。因此,已知有如下技術:為了使攝像裝置中之固態攝像元件之分光靈敏度接近人類之可見度,而於固態攝像元件之前方配置遮斷紅外線或紫外線之濾光器。
例如,於專利文獻1中記載有一種濾光器,其具備能夠吸收紅外線及紫外線之UV-IR吸收層,且當使波長300 nm〜1200 nm之光以0°及40°之入射角度入射時,具有規定之穿透特性。該濾光器之UV-IR吸收層含有由膦酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利第6232161號公報
[發明所欲解決之課題]
專利文獻1所記載之濾光器其關於穿透率具有期望之特性,但專利文獻1中並未對該濾光器之霧度進行過任何研究。因此,本發明提供一種濾光器,其含有由膦酸及磺酸之至少1種酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑,並且具有期望之霧度。又,本發明提供一種有利於製作該濾光器之濾光器用組成物。 [解決課題之技術手段]
本發明提供一種濾光器,其具備含有UV-IR吸收劑的UV-IR吸收層,該UV-IR吸收劑係由膦酸及磺酸之至少1種酸與銅離子形成且能夠吸收紫外線及紅外線, 該濾光器具有5%以下之霧度。
又,本發明提供一種組成物,其係濾光器用組成物,含有膦酸及磺酸之至少1種酸與銅離子, 當使該濾光器用組成物之塗膜硬化而形成具有100〜300 μm厚度之層時,上述層能夠吸收紫外線及紅外線,且上述層之霧度為5%以下。 [發明之效果]
上述之濾光器含有由膦酸及磺酸之至少1種酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑,並且具有5%以下之霧度。又,上述之組成物對於製作此種濾光器有利。
以下,一面參照圖式一面對本發明之實施形態進行說明。再者,以下之說明係關於本發明之一例者,本發明並不受其等限定。
如專利文獻1所記載,具備含有由膦酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑之UV-IR吸收層的濾光器,其關於穿透率可具有期望之特性。另一方面,本發明人等新發現:具備含有由膦酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑之UV-IR吸收層的濾光器未必具有較理想之霧度。霧度相當於漫透射率相對於總光線穿透率之百分率,例如於日本工業標準(JIS)K 7136:2000中規定為通過試片之穿透光中由於前向散射而自入射光偏離0.044 rad(2.5°)以上之穿透光之百分率。本說明書中,霧度之定義係依照JIS K 7136:2000,且霧度係依據JIS K 7136:2000而測定。
當濾光器雖於穿透率方面具有較理想之特性但具有高霧度之情形時,若將該濾光器配置於攝像裝置之固態攝像元件之前方,則藉由攝像裝置所獲得之圖像之畫質有可能會降低。例如,有可能圖像會發生色不均、滲色、光斑之產生、及亮度之降低等問題。因此,本發明人等針對使具備含有由膦酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑之UV-IR吸收層的濾光器保持霧度較低之技術,晝夜反覆進行了研究。其結果,本發明人等新發現:用於製作濾光器之組成物中之由膦酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑之分散狀態有可能會對濾光器之霧度造成影響。新發現:就濾光器實現期望之穿透率之觀點而言,即便由膦酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑之分散狀態適當,該分散狀態亦未必有利於實現低霧度。進而基於該新發現之見解,亦新發現:由磺酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑之分散狀態有可能會對濾光器之霧度造成影響。因此,本發明人等反覆進行多次試誤,終於提出了具有低霧度之濾光器。
如圖1A所示,濾光器1a具備UV-IR吸收層10。UV-IR吸收層10含有由膦酸及磺酸之至少1種酸與銅離子形成且能夠吸收紫外線及紅外線之UV-IR吸收劑。濾光器1a具有5%以下之霧度。因此,藉由組裝有濾光器1a之攝像裝置可獲得高畫質之圖像。
濾光器1a較理想為具有4%以下之霧度。藉此,藉由組裝有濾光器1a之攝像裝置可更加確實地獲得高畫質之圖像。濾光器1a較理想為具有1%以下之霧度。藉此,藉由組裝有濾光器1a之攝像裝置可獲得更高畫質之圖像。
濾光器1a較理想為當使波長300 nm〜1200 nm之光以0°之入射角度入射時,發揮下述(i)〜(iv)之光學性能。藉由使濾光器1a具有5%以下之霧度,並且發揮下述光學性能,而組裝有濾光器1a之攝像裝置可獲得高畫質之圖像。 (i)於波長450 nm〜600 nm下平均穿透率為78%以上 (ii)於波長300 nm〜350 nm下分光穿透率為1%以下 (iii)於波長600 nm〜750 nm中分光穿透率伴隨波長增加而減小、及第一IR截止波長存在於波長610 nm〜680 nm之範圍內 (iv)於波長350 nm〜450 nm中分光穿透率伴隨波長增加而增加、及第一UV截止波長存在於波長380 nm〜430 nm之範圍內
本說明書中,所謂「分光穿透率」,係特定波長之入射光入射至試樣等物體時之穿透率,所謂「平均穿透率」,係規定波長範圍內之分光穿透率之平均值,又,於本說明書中,所謂「穿透率光譜」,係將規定波長範圍內之各波長下之分光穿透率依據波長順序排列而成者。
本說明書中,所謂「IR截止波長」,係指當使波長300 nm〜1200 nm之光以規定入射角度入射至濾光器時,於600 nm以上之波長範圍內顯示50%之分光穿透率之波長。「第一IR截止波長」係指當使光以0°之入射角度入射至濾光器時之IR截止波長。又,所謂「UV截止波長」,係指當使波長300 nm〜1200 nm之光以規定入射角度入射至濾光器時,於450 nm以下之波長範圍內顯示50%之分光穿透率之波長。「第一UV截止波長」係指當使光以0°之入射角度入射至濾光器時之UV截止波長。
藉由使濾光器1a發揮上述(i)〜(iv)之光學性能,而於濾光器1a中波長450 nm〜600 nm之光之穿透量多,且可有效地截斷波長300 nm〜400 nm及波長650 nm以上之光。因此,濾光器1a之穿透率光譜適合人類之可見度。而且,即便濾光器1a不具備UV-IR吸收層10以外之層,亦可發揮上述(i)〜(iv)之光學性能,進而可實現5%以下之霧度。
關於上述(i),濾光器1a於波長450 nm〜600 nm下較理想為具有80%以上之平均穿透率,更理想為具有82%以上之平均穿透率。
關於上述(ii),濾光器1a於波長300 nm〜350 nm下較理想為具有0.5%以下之分光穿透率。藉此,濾光器1a可更加有效地截斷紫外線區域之光。
關於上述(iii),第一IR截止波長(顯示50%之分光穿透率之波長)較理想為存在於波長610 nm〜660 nm之範圍內,更理想為存在於波長610 nm〜650 nm之範圍內。藉此,濾光器1a之穿透率光譜更適合於人類之可見度。
關於上述(iv),第一UV截止波長(顯示50%之分光穿透率之波長)較理想為存在於波長390 nm〜430 nm之範圍內,更理想為存在於波長400 nm〜425 nm之範圍內。藉此,濾光器1a之穿透率光譜更適合於人類之可見度。
濾光器1a較理想為當使波長300 nm〜1200 nm之光以0°之入射角度入射時,發揮下述(v)之光學性能。藉此,濾光器1a可有效地截斷近紅外線區域之光。 (v)於波長750 nm〜1080 nm下分光穿透率為5%以下
濾光器1a較理想為當使波長300 nm〜1200 nm之光以0°之入射角度入射時,發揮下述(vi)之光學性能。藉此,可截斷具有相對較長之波長(波長1000〜1100 nm)之紅外線。以往,為了截斷該波長之光,大多使用由介電體多層膜構成之光反射膜。但是,根據濾光器1a,即便不使用此種介電體多層膜,亦可有效地截斷上述波長之光。即便需要由介電體多層膜構成之光反射膜,由於亦可降低光反射膜所要求之反射性能之等級,故而可降低光反射膜中之介電體之積層數,而可降低形成光反射膜所需之成本。 (vi)於波長1000〜1100 nm下分光穿透率為10%以下
濾光器1a較理想為當使波長300 nm〜1200 nm之光以0°之入射角度入射時,發揮下述(vii)之光學性能。於該情形時,可截斷波長1100〜1200 nm之紅外線。藉此,即便不使用介電體多層膜或介電體多層膜中之介電體之積層數少,濾光器1a亦可有效地截斷該波長之光。 (vii)於波長1100〜1200 nm中分光穿透率為15%以下
UV-IR吸收層10中,形成UV-IR吸收劑之膦酸例如包含具有芳基之第一膦酸。藉此,濾光器1a容易發揮上述(i)〜(iv)之光學特性。
第一膦酸所具有之芳基例如為:苯基、苄基、甲苯甲醯基、硝基苯基、羥基苯基、苯基中之至少1個氫原子被取代為鹵素原子之鹵化苯基、或苄基中之至少1個氫原子被取代為鹵素原子之鹵化苄基。較理想為第一膦酸其一部分具有鹵化苯基。於該情形時,濾光器1a更加確實地容易發揮上述(i)〜(iv)之光學性能。
UV-IR吸收層10中,形成UV-IR吸收劑之膦酸較理想進而包含具有烷基之第二膦酸。第二膦酸中,烷基與磷原子鍵結。第二膦酸之烷基亦可為芳香族烷基。例如可例示:苯基甲基、苯基乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基庚基、及苯基己基。芳香族烷基亦可為鹵化芳香族烷基。鹵化芳香族烷基例如為苯基中之至少1個氫原子被取代為鹵素原子之鹵化苯基烷基。
第二膦酸所具有之烷基例如為具有6個以下之碳原子之烷基。該烷基可具有直鏈及支鏈之任一者。又,如上所述,第二膦酸所具有之烷基亦可具有芳香族取代基或鹵化芳香族取代基。
UV-IR吸收層10中,形成UV-IR吸收劑之磺酸例如包含具有芳基之第一磺酸。藉此,濾光器1a容易發揮上述(i)〜(iv)之光學特性。第一磺酸之芳基例如為苯基、苄基、甲苯甲醯基、硝基苯基、羥基苯基、苯基中之至少1個氫原子被取代為鹵素原子之鹵化苯基。或為苄基中之至少1個氫原子被取代為鹵素原子之鹵化苄基。第一磺酸可為苯磺酸、對甲苯磺酸、4-溴苯磺酸、4-甲基苄磺酸、或4-溴苄磺酸。
UV-IR吸收層10中,形成UV-IR吸收劑之磺酸較理想為進而包含具有烷基之第二磺酸。第二磺酸例如為具有甲基、乙基、丙基、丁基、庚基、或己基之磺酸。第二磺酸之烷基亦可具有芳香族取代基。
UV-IR吸收層10較理想為進而包含使UV-IR吸收劑分散之磷酸酯、及基質樹脂。
UV-IR吸收層10所含有之磷酸酯只要可使UV-IR吸收劑適當地分散,則無特別限制,例如含有下述式(c1)所表示之磷酸二酯及下述式(c2)所表示之磷酸單酯之至少一者。下述式(c1)及下述式(c2)中,R21 、R22 、及R3 分別為-(CH2 CH2 O)n R4 所表示之1價官能基,n表示1〜25之整數,R4 表示碳數6〜25之烷基。R21 、R22 、及R3 為相互相同或不同種類之官能基。
Figure 02_image001
磷酸酯並無特別限制,例如可為:Plysurf A208N:聚氧乙烯烷基(C12、C13)醚磷酸酯、Plysurf A208F:聚氧乙烯烷基(C8)醚磷酸酯、Plysurf A208B:聚氧乙烯月桂醚磷酸酯、Plysurf A219B:聚氧乙烯月桂醚磷酸酯、Plysurf AL:聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚磷酸酯、Plysurf A212C:聚氧乙烯十三基醚磷酸酯、或Plysurf A215C:聚氧乙烯十三基醚磷酸酯。該等均為第一工業製藥公司製造之製品。又,磷酸酯可為:NIKKOL DDP-2:聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、NIKKOL DDP-4:聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、或NIKKOL DDP-6:聚氧乙烯烷基醚磷酸酯。該等均為Nikko Chemical公司製造之製品。
UV-IR吸收層10所含有之基質樹脂,例如為可使UV-IR吸收劑分散,且能夠熱硬化或紫外線硬化之樹脂。進而,作為基質樹脂,可使用以下之樹脂:於藉由該樹脂形成0.1 mm之樹脂層之情形時,該樹脂層對於波長350 nm〜900 nm之穿透率例如為70%以上,較理想為75%以上,更理想為80%以上。膦酸及磺酸之至少1種酸之含量例如相對於基質樹脂100質量份,為5〜400質量份。
UV-IR吸收層10所含有之基質樹脂只要滿足上述特性,則無特別限定,例如可為:(聚)烯烴樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、(改質)丙烯酸樹脂、環氧樹脂、或聚矽氧樹脂。基質樹脂亦可含有苯基等芳基,較理想為含有苯基等芳基之聚矽氧樹脂。若UV-IR吸收層10較硬(為剛性),則伴隨該UV-IR吸收層10之厚度增加,於濾光器1a之製造步驟中容易因硬化收縮而產生裂痕。若基質樹脂為含有芳基之聚矽氧樹脂,則UV-IR吸收層10易具有良好之耐裂痕性。又,若使用含有芳基之聚矽氧樹脂,則上述由膦酸及磺酸之至少1種酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑不易凝聚。進而,於UV-IR吸收層10之基質樹脂為含有芳基之聚矽氧樹脂之情形時,較理想為UV-IR吸收層10所含有之磷酸酯如式(c1)或式(c2)所表示之磷酸酯般,具有氧烷基等具有柔軟性之直鏈有機官能基。其原因在於:藉由基於上述膦酸及磺酸之至少1種酸、含有芳基之聚矽氧樹脂、及具有氧烷基等直鏈有機官能基之磷酸酯之組合的相互作用,UV-IR吸收劑不易凝聚,且可給UV-IR吸收層10帶來良好之剛度及良好之柔軟性。作為用作基質樹脂之聚矽氧樹脂之具體例,可列舉:KR-255、KR-300、KR-2621-1、KR-211、KR-311、KR-216、KR-212、及KR-251。該等均為信越化學工業公司製造之聚矽氧樹脂。
濾光器1a視需要,可進而含有烷氧基矽烷單體之水解縮聚合物。若濾光器1a含有烷氧基矽烷單體之水解縮聚合物,則藉由烷氧基矽烷單體之水解縮聚合物之矽氧烷鍵(-Si-O-Si-),濾光器1a具有良好之耐濕性。除此以外,濾光器1a具有良好之耐熱性。其原因在於:矽氧烷鍵之鍵結能較-C-C-鍵及-C-O-鍵等鍵高,化學上較為穩定,且耐熱性及耐濕性優異。
濾光器1a中之UV-IR吸收層10,可藉由使規定之濾光器用組成物之塗膜硬化而形成。
濾光器用組成物含有膦酸及磺酸之至少1種酸與銅離子。除此以外,濾光器用組成物係以如下之方式製備:當使該組成物之塗膜硬化而形成具有100〜300 μm厚度之層時,該層能夠吸收紫外線及紅外線,且該層之霧度為5%以下(較理想為4%以下)。再者,只要當濾光器用組成物之硬化物之層為100〜300 μm之範圍內所包含之規定厚度時會顯現出上述特性即可。即,濾光器用組成物之硬化物之層並非需要於100〜300 μm之範圍內均滿足此種特性。
濾光器用組成物較理想為以如下之方式製備:使該組成物之塗膜硬化而形成具有100〜300 μm厚度之層,當使波長300 nm〜1200 nm之光以0°之入射角度入射至該層時,滿足下述(I)〜(IV)之條件。 (I)於波長450 nm〜600 nm下具有78%以上之平均穿透率。 (II)於波長300 nm〜350 nm下具有1%以下之分光穿透率。 (III)於波長600 nm〜750 nm下具有伴隨波長增加而減小之分光穿透率,並且波長600 nm〜750 nm下分光穿透率顯示為50%之第一IR截止波長存在於波長610 nm〜680 nm之範圍內。 (IV)於波長350 nm〜450 nm下具有伴隨波長增加而增加之分光穿透率,並且波長350 nm〜450 nm下分光穿透率顯示為50%之第一UV截止波長存在於波長380 nm〜430 nm之範圍內。
濾光器用組成物例如於22〜23℃下具有1〜200 mPa・s之黏度。於該情形時,認為濾光器用組成物易流動,而不利於藉由濾光器用組成物形成塗膜。除此以外,為了將濾光器用組成物之黏度調整為此種範圍,需要添加相對較多之溶劑(分散介質),且用以使濾光器用組成物之塗膜硬化之處理有可能會變長。因此,至今為止,本發明人等認為較理想為以濾光器用組成物於22〜23℃下之黏度超過200 mPa・s之黏度之方式(例如,300 mPa・s以上)進行製備。另一方面,就降低使濾光器用組成物之塗膜硬化所獲得之UV-IR吸收層之霧度的觀點而言,本發明人等徹底地重新評估了濾光器用組成物之黏度。其結果,新發現就降低UV-IR吸收層之霧度之觀點而言,較理想為將濾光器用組成物於22〜23℃下之黏度調整為1〜200 mPa・s。認為即便於濾光器用組成物中上述UV-IR吸收劑凝聚至不會對UV-IR吸收層之穿透率特性產生影響之程度的情形時,若於濾光器用組成物之塗膜中該凝聚狀態未被適宜地消除,則UV-IR吸收層之霧度亦容易變高。另一方面,若濾光器用組成物於22〜23℃下具有1〜200 mPa・s之黏度,則認為於濾光器用組成物之塗膜中濾光器用組成物適度地流動,而容易消除UV-IR吸收劑之凝聚狀態。其結果,認為可降低UV-IR吸收層之霧度。再者,若濾光器用組成物於22〜23℃下之黏度低於1 mPa・s,則濾光器用組成物中之溶劑量過多,而形成UV-IR吸收層之成分之物理距離變大。因此,有可能無法適宜地形成UV-IR吸收層。
22〜23℃下之濾光器用組成物之黏度,例如可使用SEKONIC公司製造之振動式黏度計(探針:PR-10 L,控制器:VM-10A)進行測定。
濾光器用組成物較理想為於22〜23℃下具有2〜180 mPa・s之黏度,更理想為於22〜23℃下具有2〜160 mPa・s之黏度。藉此,可將該組成物之塗膜硬化所獲得之UV-IR吸收層之霧度更加確實地降低至5%以下。
於濾光器用組成物中,固形物成分之含量例如為3〜17質量%。於該情形時,認為固形物成分之含量相對較少,而於濾光器用組成物之塗膜中濾光器用組成物容易適度地流動,從而易降低UV-IR吸收層之霧度。
於濾光器用組成物中,固形物成分之含量較理想為5〜17質量%,更理想為6〜17質量%。
於濾光器用組成物中,銅離子之含量例如為0.5〜2.2質量%。於該情形時,認為組成物中之銅離子之含量相對較少,而於濾光器用組成物之塗膜中不易發生UV-IR吸收劑之凝聚,從而易降低UV-IR吸收層之霧度。
濾光器用組成物中,銅離子之含量較理想為0.6〜2.1質量%。
濾光器用組成物含有UV-IR吸收層10所含有之成分或該成分之前驅物質。又,濾光器用組成物例如進而含有規定之溶劑(分散介質)。濾光器用組成物例如亦可含有烷氧基矽烷單體。若濾光器用組成物含有烷氧基矽烷單體,則可抑制於濾光器用組成物中UV-IR吸收劑之粒子彼此凝聚,而即便降低磷酸酯之含量,於濾光器用組成物中UV-IR吸收劑亦良好地分散。
對濾光器1a之製造方法之一例進行說明。首先,對濾光器用組成物之製備方法之一例進行說明。將乙酸銅一水合物等銅鹽添加至四氫呋喃(THF)等規定之溶劑中並加以攪拌,而獲得銅鹽之溶液。其次,向該銅鹽之溶液添加式(c1)所表示之磷酸二酯或式(c2)所表示之磷酸單酯等磷酸酯化合物並加以攪拌,而製備A液。又,將第一膦酸或第一磺酸添加至THF等規定之溶劑中並加以攪拌,而製備B液。於使用多種膦酸或磺酸作為第一膦酸或第一磺酸之情形時,亦可於將第一膦酸或第一磺酸添加至THF等規定之溶劑後加以攪拌,將按照第一膦酸或第一磺酸之種類不同所製備之多個預備液加以混合,從而製備B液。於B液之製備中,亦可添加烷氧基矽烷單體。
其次,一面攪拌A液,一面向A液添加B液並攪拌規定時間。其次,向該溶液添加甲苯等規定之溶劑並加以攪拌,而獲得C液。其次,一面對C液進行加溫,一面以規定時間進行脫溶劑處理,而獲得D液。藉此,去除THF等溶劑及乙酸(沸點:約118℃)等銅鹽之解離而產生之成分,藉由第一膦酸或第一磺酸與銅離子而生成UV-IR吸收劑。對C液進行加溫之溫度,係基於自銅鹽解離之應被去除之成分的沸點而決定。再者,於脫溶劑處理中,為了獲得C液而使用之甲苯(沸點:約110℃)等溶劑亦會揮發,但以D液之黏度成為期望範圍之方式溶劑殘留於D液。可以D液之黏度成為期望範圍之方式,調整用於獲得C液之溶劑之添加量,亦可調整脫溶劑處理之時間。
於濾光器用組成物進而含有第二膦酸或第二磺酸之情形時,例如以下述方式進而製備H液。首先,將乙酸銅一水合物等銅鹽添加至四氫呋喃(THF)等規定之溶劑中並加以攪拌,而獲得銅鹽之溶液。其次,向該銅鹽之溶液添加式(c1)所表示之磷酸二酯或式(c2)所表示之磷酸單酯等磷酸酯化合物並加以攪拌,而製備E液。又,將第二膦酸或第二磺酸添加至THF等規定之溶劑中並加以攪拌,而製備F液。於使用多種膦酸或磺酸作為第二膦酸或第二磺酸之情形時,亦可於將第二膦酸或第二磺酸添加至THF等規定之溶劑中後加以攪拌,將按照第二膦酸或第二磺酸之種類不同而製備之多個預備液加以混合,而製備F液。一面攪拌E液,一面向E液添加F液並攪拌規定時間。其次,向該溶液添加甲苯等規定之溶劑,加以攪拌而獲得G液。其次,一面對G液進行加溫,一面以規定時間進行脫溶劑處理,而獲得H液。藉此,去除THF等溶劑及乙酸等銅鹽之解離而產生之成分,藉由第二膦酸或第二磺酸與銅離子而生成另一UV-IR吸收劑。對G液進行加溫之溫度係以與C液相同之方式決定,用以獲得G液之溶劑亦以與C液相同之方式決定。用以獲得G液之溶劑之添加量並無特別限制。
向D液添加聚矽氧樹脂等基質樹脂,加以攪拌,而可製備濾光器用組成物。又,於濾光器用組成物含有由第二膦酸或第二磺酸與銅離子形成之UV-IR吸收劑之情形時,向D液添加聚矽氧樹脂等基質樹脂,加以攪拌,而獲得I液,向該I液進而添加H液並加以攪拌,藉此可製備濾光器用組成物。
其次,將濾光器用組成物塗佈於規定基板之一主面而形成塗膜。基板並無特別限制,可使用玻璃基板、樹脂基板、或金屬基板(鋼基板或者不鏽鋼基板)。例如,藉由旋轉塗佈、模嘴塗佈、或利用分注器之塗佈,將液狀之濾光器用組成物塗佈於基板之一主面而形成塗膜。其次,對該塗膜進行規定之加熱處理而使塗膜硬化。例如,將該塗膜暴露於40℃〜200℃溫度之環境。視需要,為了使濾光器用組成物所含有之烷氧基矽烷單體充分地水解及縮聚合,而對塗膜實施加濕處理。例如,將硬化後之塗膜暴露於40℃〜100℃之溫度及40%〜100%之相對濕度之環境。藉此,形成矽氧烷鍵之重複結構(Si-O)n 。一般而言,於含有單體之烷氧基矽烷之水解及縮聚合反應中,有使烷氧基矽烷與水於液狀組成物內併存而使該等反應進行之情形。但是,若當製作濾光器時預先向濾光器用組成物添加水,則有於UV-IR吸收層之形成過程中磷酸酯或UV-IR吸收劑劣化而UV-IR吸收性能降低,或損害濾光器之耐久性之可能性。因此,較理想為於藉由規定之加熱處理使塗膜硬化後進行加濕處理。以此方式,可於基板上形成UV-IR吸收層10。其後,藉由將UV-IR吸收層10自基板剝離,可獲得濾光器1a。濾光器1a為簡單之構成且易薄型化。因此,濾光器1a可為攝像裝置及光學系統之低高度化做出貢獻。
如上所述,濾光器用組成物例如於22〜23℃下具有相對較低之黏度即1〜200 mPa・s之黏度。於該情形時,濾光器用組成物含有相對較多之溶劑。因此,於藉由加熱使濾光器用組成物之塗膜硬化之情形時,若自最初以高溫加熱該塗膜,則由於急遽之溶劑之揮發而易於UV-IR吸收層發生龜裂。因此,較理想為在將濾光器用組成物之塗膜於60℃以下之相對低溫環境中以規定時間加熱後,於具有超過60℃之溫度的相對高溫之環境中以規定時間加熱塗膜。溶劑緩慢地揮發,並且基於烷氧基矽烷單體或聚矽氧樹脂之縮聚合反應之鍵結同時進行,可防止於UV-IR吸收層產生龜裂。其結果,可穩定地製造具有期望之穿透率特性及低霧度之濾光器。濾光器用組成物之塗膜較理想為於60℃以下之環境中加熱10分鐘以上後,暴露於超過60℃之環境中。濾光器用組成物之塗膜更理想為於45℃以下之環境中加熱20分鐘以上後,暴露於超過60℃之環境中。
<變化例> 濾光器1a能夠根據各種觀點來進行變更。例如,濾光器1a亦可分別變更為圖1B〜圖1F所示之濾光器1b〜1f。濾光器1b〜1f除特別說明之情形以外,與濾光器1a同樣地構成。對於與濾光器1a之構成要素相同或對應之濾光器1b〜1f之構成要素,附上相同之符號,省略詳細之說明。關於濾光器1a之說明只要於技術上不矛盾,則亦適用於濾光器1b〜1f。
如圖1B所示,本發明另一例之濾光器1b具備:UV-IR吸收層10;及配置於UV-IR吸收層10之兩面之一對抗反射膜30。抗反射膜30係以形成濾光器1b與空氣之界面之方式形成之用以降低可見光區域之光之反射的膜。抗反射膜30係由例如樹脂、氧化物、及氟化物等介電體形成之膜。抗反射膜30亦可為將折射率不同之兩種以上之介電體積層而形成之多層膜。尤其是抗反射膜30亦可為由SiO2 等低折射率材料與TiO2 或Ta2 O5 等高折射率材料構成之介電體多層膜。於該情形時,濾光器1b與空氣之界面中之弗芮耳反射得到降低,而可增大濾光器1b之可見光區域之光量。再者,為了提高抗反射膜30之附著性,亦可於UV-IR吸收層10與抗反射膜30之間形成含有矽烷偶合劑之樹脂層。抗反射膜30可配置於UV-IR吸收層10之兩個主面,亦可僅配置於單個主面。濾光器1b可為攝像裝置及光學系統之低高度化做出貢獻,且相較於濾光器1a,可增大可見光區域之光量。
如圖1C所示,本發明另一例之濾光器1c具備UV-IR吸收層10及反射膜40,該反射膜40配置於UV-IR吸收層10之一主面且反射紅外線及/或紫外線。反射膜40例如為藉由蒸鍍鋁等金屬而形成之膜、或交替地積層有由高折射率材料構成之層與由低折射率材料構成之層的介電體多層膜。作為高折射率材料,使用TiO2 、ZrO2 、Ta2 O5 、Nb2 O5 、ZnO、及In2 O3 等具有1.7〜2.5之折射率之材料。作為低折射率材料,使用SiO2 、Al2 O3 、及MgF2 等具有1.2〜1.6之折射率之材料。形成介電體多層膜之方法,例如為化學氣相沉積(CVD)法、濺鍍法、或真空蒸鍍法。又,此種反射膜亦可以形成濾光器之兩個主面之方式形成(省略圖式)。若於濾光器之兩個主面形成有反射膜,則可獲得如下優點:於濾光器之表背面兩面應力平衡,濾光器不易翹曲。
如圖1D所示,本發明另一例之濾光器1d具備透明介電體基板20,及形成於透明介電體基板20之一主面上的UV-IR吸收層10。透明介電體基板20只要為於450 nm〜600 nm下具有高的平均穿透率(例如,80%以上)之介電體基板,則無特別限制。視情況不同,透明介電體基板20亦可於紫外線區域或紅外線區域具有吸收能力。
透明介電體基板20例如為玻璃製或樹脂製。於透明介電體基板20為玻璃製之情形時,該玻璃例如為D263 T eco等硼矽酸玻璃、鈉鈣玻璃(青板)、B270等白板玻璃、無鹼玻璃、或含有銅之磷酸鹽玻璃或者含有銅之氟磷酸鹽玻璃等紅外線吸收性玻璃。於透明介電體基板20為含銅之磷酸鹽玻璃或含銅之氟磷酸鹽玻璃等紅外線吸收性玻璃之情形時,藉由透明介電體基板20所具有之紅外線吸收性能與UV-IR吸收層10所具有之紅外線吸收性能之組合,而可實現濾光器1d所需之紅外線吸收性能。因此,可降低UV-IR吸收層10所要求之紅外線吸收性能之等級。此種紅外線吸收性玻璃,例如為Schott公司製造之BG-60、BG-61、BG-62、BG-63、或者BG-67;日本電氣硝子公司製造之500EXL;或HOYA公司製造之CM5000、CM500、C5000、或者C500S。又,紅外線吸收性玻璃亦可具有紫外線吸收特性。
透明介電體基板20亦可為氧化鎂、藍寶石、或石英等具有透明性之結晶性基板。例如,藍寶石由於高硬度,故而不易受損。因此,板狀之藍寶石有時會作為耐擦傷性之保護材料(保護濾波器)配置於智慧型手機及行動電話等移動終端所具備之相機模組或透鏡之前方。藉由在此種板狀之藍寶石上形成UV-IR吸收層10,可保護相機模組及透鏡,並且可遮斷紫外線或紅外線。藉此,變得無需將具備紫外線或紅外線之遮斷性之濾光器配置於CCD或CMOS等固態攝像元件之周邊或相機模組之內部。因此,若於板狀之藍寶石上形成UV-IR吸收層10,可為相機模組之低高度化做出貢獻。
於透明介電體基板20為樹脂製之情形時,該樹脂例如為(聚)烯烴樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、(改質)丙烯酸樹脂、環氧樹脂、或聚矽氧樹脂。
於透明介電體基板20為玻璃基板之情形時,為了提高透明介電體基板20與UV-IR吸收層10之附著性,亦可將含有矽烷偶合劑之樹脂層形成於透明介電體基板20與UV-IR吸收層10之間。
如圖1E所示,本發明另一例之濾光器1e係於透明介電體基板20之兩個主面上形成有UV-IR吸收層10。藉此,並非藉由1個UV-IR吸收層10,而可藉由2個UV-IR吸收層10而使濾光器1e發揮上述(i)〜(iv)之光學性能。透明介電體基板20之兩個主面上之UV-IR吸收層10之厚度可相同,亦可不同。即,以均等或不均等地分配濾光器1e獲得期望之光學特性所需之UV-IR吸收層10之厚度的方式,於透明介電體基板20之兩個主面上形成有UV-IR吸收層10。藉此,形成於透明介電體基板20之兩個主面上之各UV-IR吸收層10之厚度相對較小。其結果,塗膜之內部壓力低,可防止裂痕之產生。又,可縮短塗佈液狀濾光器用組成物之時間,而可縮短用於使濾光器用組成物之塗膜硬化之時間。於透明介電體基板20較薄之情形時,若僅於透明介電體基板20之一個主面上形成UV-IR吸收層10,則由於伴隨著由濾光器用組成物形成UV-IR吸收層10之情形時所產生之收縮的應力,濾光器有可能會翹曲。但是,藉由在透明介電體基板20之兩個主面上形成UV-IR吸收層10,而即便於透明介電體基板20較薄之情形時,亦可抑制濾光器1e之翹曲。於該情形時,為了提高透明介電體基板20與UV-IR吸收層10之附著性,亦可將含有矽烷偶合劑之樹脂層形成於透明介電體基板20與UV-IR吸收層10之間。
如圖1F所示,本發明另一例之濾光器1f具備抗反射膜30。抗反射膜30係以形成濾光器1f與空氣之界面之方式形成。於濾光器1f中,抗反射膜30係配置於濾光器1f之兩個主面,但亦可僅配置於單個主面。於該情形時,可增大濾光器1f之可見光區域之光量。
濾光器1a〜1f亦可分別視需要以如下方式變更,即除UV-IR吸收層10以外,還具備紅外線吸收膜(省略圖式)。紅外線吸收膜例如含有花青系、酞青素系、方酸鎓系、二亞銨系、及偶氮系等有機系之紅外線吸收劑或由金屬錯合物組成之紅外線吸收劑。紅外線吸收膜例如含有選自該等紅外線吸收劑之1種或多種紅外線吸收劑。該有機系之紅外線吸收劑之能夠吸收之光的波長範圍(吸收帶)小,適於吸收特定範圍之波長之光。
濾光器1a〜1f亦可分別視需要以如下方式變更,即除UV-IR吸收層10以外,還具備紫外線吸收膜(省略圖式)。紫外線吸收膜例如含有二苯甲酮系、三𠯤系、吲哚系、部花青素系、及㗁唑系等紫外線吸收劑。紫外線吸收膜例如含有選自該等紫外線吸收劑之1種或多種紫外線吸收劑。該等紫外線吸收劑例如吸收300 nm〜340 nm附近之紫外線,發出較所吸收之波長更長之波長的光(螢光),亦可含有作為螢光劑或螢光增白劑發揮功能者,但藉由紫外線吸收膜,可降低會造成樹脂等濾光器所使用之材料之劣化的紫外線之入射。
上述紅外線吸收劑或紫外線吸收劑亦可預先含於樹脂製之透明介電體基板20。紅外線吸收膜或紫外線吸收膜例如可藉由將含有紅外線吸收劑或紫外線吸收劑之樹脂進行成膜而形成。於該情形時,需為樹脂可使紅外線吸收劑或紫外線吸收劑適宜地溶解或分散,且為透明。作為此種樹脂,可例示(聚)烯烴樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、(改質)丙烯酸樹脂、環氧樹脂、及聚矽氧樹脂。
濾光器1a〜1f例如為了使攝像裝置之分光靈敏度接近於人類之可見度,而配置於攝像裝置內部之CCD或CMOS等固態攝像元件之前方(靠近被攝體側)。
又,如圖2所示,例如,可提供使用濾光器1d之相機模組100。相機模組100除濾光器1d以外,例如具備:透鏡系統2、低通濾波器3、固態攝像元件4、電路基板5、濾光器支持殼體7、及光學系統殼體8。濾光器1d之周緣例如嵌入至與形成於濾光器支持殼體7之中央之開口相接的環狀凹部。濾光器支持殼體7係固定於光學系統殼體8。於光學系統殼體8之內部,沿著光軸依序配置有透鏡系統2、低通濾波器3、及固態攝像元件4。固態攝像元件4例如為CCD或CMOS。來自被攝體之光係藉由濾光器1d截斷紫外線及紅外線後,藉由透鏡系2來進行聚光,進而通過低通濾波器3進入至固態攝像元件4。藉由固態攝像元件4所生成之電訊號,係藉由電路基板5傳送至相機模組100之外部。
相機模組100中,濾光器1d亦發揮作為保護透鏡系統2之防護罩(保護濾波器)之功能。於該情形時,較理想為使用藍寶石基板作為濾光器1d中之透明介電體基板20。藍寶石基板由於具有高耐擦傷性,故而較理想為例如將藍寶石基板配置於外側(固態攝像元件4之側相反之側)。藉此,濾光器1d對於來自外部之接觸等具有高耐擦傷性,並且吸收紫外線及紅外線,並且具有5%以下之低霧度。濾光器1d較理想為具有上述(i)〜(iv)之光學性能,更理想為進而具有(v)〜(vii)之光學性能。藉此,變得無需於固態攝像元件4之附近配置用以截斷紅外線或紫外線之濾光器,較易使相機模組100低高度化。再者,圖2所示之相機模組100係用以例示各零件之配置等之概略圖,且係對使用濾光器1d作為保護濾波器之態樣進行說明者。只要濾光器1d發揮作為保護濾波器之功能,則使用濾光器1d之相機模組並不限定於圖2所表示之相機模組,視需要,可省略低通濾波器3,亦可具備其他濾波器。 實施例
藉由實施例而更加詳細地對本發明進行說明。再者,本發明並不限定於以下之實施例。
<實施例1> 將乙酸銅一水合物4.500 g與四氫呋喃(THF)240 g進行混合,攪拌3小時而獲得乙酸銅溶液。其次,向所獲得之乙酸銅溶液添加為磷酸酯化合物之Plysurf A208N(第一工業製藥公司製造)1.646 g,攪拌30分鐘而獲得A液。向苯基膦酸0.706 g添加THF 40 g,攪拌30分鐘而獲得B-1液。向4-溴苯基膦酸4.230 g添加THF40 g,攪拌30分鐘而獲得B-2液。其次,將B-1液與B-2液混合,攪拌1分鐘,將甲基三乙氧基矽烷(MTES:信越化學工業公司製造)8.664 g與四乙氧基矽烷(TEOS:岸田化學公司製造 特級)2.840 g添加至該混合液中,進而攪拌1分鐘而獲得B液。一面攪拌A液,一面向A液添加B液,於室溫下攪拌1分鐘。其次,向該溶液添加甲苯140 g後,於室溫下攪拌1分鐘而獲得C液。將該C液放入至燒瓶中,一面利用油浴(東京理化器械公司製造,型式:OSB-2100)進行加溫,一面藉由旋轉蒸發器(東京理化器械公司製造,型式:N-1110SF)進行脫溶劑處理。油浴之設定溫度係調整至105℃。其後,自燒瓶中取出脫溶劑處理後之實施例1之D液。以於脫溶劑處理中不會完全地去除溶劑,而D液之黏度一定程度變低之方式實施脫溶劑處理。為苯基系膦酸銅(UV-IR吸收劑)之微粒子之分散液的D液係透明,於D液中該微粒子良好地分散。所獲得之D液為107.06 g。將用以獲得D液之甲苯之添加量、所獲得之D液之質量、及D液中之銅離子之濃度示於表1。
將乙酸銅一水合物4.500 g與THF 240 g混合,攪拌3小時而獲得乙酸銅溶液。其次,向所獲得之乙酸銅溶液添加為磷酸酯化合物之Plysurf A208N 2.572 g,攪拌30分鐘而獲得E液。又,向正丁基膦酸2.886 g添加THF 40 g,攪拌30分鐘而獲得F液。一面攪拌E液,一面向E液添加F液,於室溫下攪拌1分鐘。其次,向該溶液添加甲苯84 g後,於室溫下攪拌1分鐘而獲得G液。將該G液放入至燒瓶中,一面利用油浴進行加溫,一面藉由旋轉蒸發器進行脫溶劑處理。油浴之設定溫度係調整至105℃。其後,自燒瓶中取出脫溶劑處理後之實施例1之H液。以於脫溶劑處理中不會完全地去除溶劑,而H液之黏度成為規定黏度之方式實施脫溶劑處理。為丁基膦酸銅(UV-IR吸收劑)之微粒子之分散液的H液係透明,於H液中微粒子良好地分散。所獲得之H液為68.12 g。將用以獲得H液之甲苯之添加量、所獲得之H液之質量、及H液中之銅離子之濃度示於表2。
向D液添加聚矽氧樹脂(信越化學工業公司製造,製品名:KR-300)10.69 g,攪拌30分鐘而獲得I液。將相當於H液總量之40質量%之27.25 g的H液添加至I液,攪拌30分鐘而獲得實施例1之濾光器用組成物。將實施例1之濾光器用組成物中之D液、H液、及聚矽氧樹脂之添加量示於表3。
將表面防污塗佈劑(大金工業公司製造,製品名:OPTOOL DSX,有效成分之濃度:20質量%)0.1 g與NOVEC 7100(3M公司製造,成分:氫氟醚)19.9 g混合,攪拌5分鐘而製備氟處理劑(有效成分之濃度:0.1質量%)。將該氟處理劑以3000 rpm(revolutions per minute,每分鐘轉數)之轉數旋轉塗佈於具有76 mm×76 mm×0.21 mm尺寸之由硼矽酸玻璃形成之透明玻璃基板(SCHOTT公司製造,製品名:D263 Teco)。其後,將透明玻璃基板於室溫下放置24小時,使氟處理劑之塗膜乾燥,而獲得經氟處理(易剝離處理)之玻璃基板。
於經氟處理之玻璃基板之主面的中心約30 mm×30 mm之方形範圍內,使用分注器塗佈實施例1之濾光器用組成物而形成塗膜。將中心具有30 mm×30 mm之方形之孔且具有5 mm厚度之框貼附於玻璃基板,於該框之內側塗佈實施例1之濾光器用組成物。其次,將具有未乾燥之塗膜之透明玻璃基板放入至烘箱中,以於45℃下2小時、進而於85℃下6小時之條件進行加熱處理而使塗膜硬化。其後,將具有塗膜之玻璃基板放置於設定為溫度85℃及相對濕度85%之恆溫恆濕槽2小時,進行加濕處理。其後,自玻璃基板將濾光器用組成物之塗膜硬化形成之層剝離,從而製作實施例1之濾光器。
<實施例2〜15及比較例1> 以用以獲得D液之甲苯之添加量、所獲得之D液之質量、及D液中之銅離子之濃度成為表1所示之方式變更D液之製備條件,除此以外,與實施例1同樣地製備實施例2〜15之D液及比較例1之D液。以用以獲得H液之甲苯之添加量、所獲得之H液之質量、及H液中之銅離子之濃度成為表2所示之方式變更H液之製備條件,除此以外,與實施例1同樣地製備實施例2〜15及比較例1之H液。將D液、H液、及聚矽氧樹脂之添加量如表3所示般進行調整,除此以外,與實施例1同樣地製備實施例2〜15及比較例1之濾光器用組成物。進而,使用實施例2〜15及比較例1之濾光器用組成物代替實施例1之濾光器用組成物,除此以外,與實施例1同樣地分別製作實施例2〜15及比較例1之濾光器。
<實施例16> 將乙酸銅一水合物4.500 g與四氫呋喃(THF)240 g混合,攪拌3小時而獲得乙酸銅溶液。其次,向所獲得之乙酸銅溶液添加為磷酸酯化合物之Plysurf A208N(第一工業製藥公司製造)1.646 g,攪拌30分鐘而獲得A液。向對甲苯磺酸0.769 g添加THF 40 g,攪拌30分鐘而獲得B-1液。向4-溴苯磺酸4.230 g添加THF 40 g,攪拌30分鐘而獲得B-2液。其次,將B-1液與B-2液混合,攪拌1分鐘,將甲基三乙氧基矽烷(MTES:信越化學工業公司製造)8.664 g與四乙氧基矽烷(TEOS:岸田化學公司製造 特級)2.840 g添加至該混合液中,進而攪拌1分鐘,而獲得B液。一面攪拌A液,一面向A液添加B液,於室溫下攪拌1分鐘。其次,向該溶液添加甲苯140 g後,於室溫下攪拌1分鐘而獲得C液。將該C液放入至燒瓶,一面利用油浴(東京理化器械公司製造,型式:OSB-2100)進行加溫,一面藉由旋轉蒸發器(東京理化器械公司製造,型式:N-1110SF)進行脫溶劑處理。油浴之設定溫度係調整至105℃。其後,自燒瓶中取出脫溶劑處理後之實施例1之D液。以於脫溶劑處理中不會完全地去除溶劑,而D液之黏度一定程度變低之方式實施脫溶劑處理。為苯基系磺酸銅(UV-IR吸收劑)之微粒子之分散液的D液係透明,於D液中該微粒子良好地分散。所獲得之D液為107.12 g。將用以獲得D液之甲苯之添加量、所獲得之D液之質量、及D液中之銅離子之濃度示於表1。
將乙酸銅一水合物4.500 g與THF 240 g混合,攪拌3小時而獲得乙酸銅溶液。其次,向所獲得之乙酸銅溶液添加為磷酸酯化合物之Plysurf A208N 2.572 g,攪拌30分鐘而獲得E液。又,向1-丁烷磺酸2.886 g添加THF 40 g,攪拌30分鐘而獲得F液。一面攪拌E液,一面向E液添加F液,於室溫下攪拌1分鐘。其次,向該溶液添加甲苯84 g後,於室溫下攪拌1分鐘而獲得G液。將該G液放入至燒瓶,一面利用油浴進行加溫,一面藉由旋轉蒸發器進行脫溶劑處理。油浴之設定溫度係調整至105℃。其後,自燒瓶中取出脫溶劑處理後之實施例1之H液。以於脫溶劑處理中不會完全地去除溶劑,而H液之黏度成為規定黏度之方式實施脫溶劑處理。作為丁烷磺酸銅(UV-IR吸收劑)之微粒子之分散液的H液係透明,於H液中微粒子良好地分散。所獲得之H液為68.12 g。將用以獲得H液之甲苯之添加量、所獲得之H液之質量、及H液中之銅離子之濃度示於表2。
向D液添加聚矽氧樹脂(信越化學工業公司製造,製品名:KR-300)10.69 g,攪拌30分鐘而獲得I液。將相當於H液總量之40質量%的27.25 g之H液添加至I液,攪拌30分鐘而獲得實施例1之濾光器用組成物。將實施例16之濾光器用組成物中之D液、H液、及聚矽氧樹脂之添加量示於表3。
使用實施例16之濾光器用組成物代替實施例1之濾光器用組成物,除此以外,與實施例1同樣地製作實施例16之濾光器。
(濾光器用組成物之黏度測定) 使用振動式黏度計(SEKONIC公司製造,探針:PR-10L,控制器:VM-10A),測定各實施例及比較例1之濾光器用組成物於22〜23℃下之黏度。將結果示於表3。如表3所示,各實施例之濾光器用組成物於22〜23℃下之黏度包含於1〜200 mPa・s之範圍內,相對於此,比較例1之濾光器用組成物於22〜23℃下之黏度為330 mPa・s。
(濾光器用組成物之固形物成分量之測定與固形物成分比之算出) 於不鏽鋼製托盤之底部鋪上鋁片(住輕鋁箔公司製造,厚度:12 μm),於該鋁片上以硬化後之厚度成為100〜300 μm之方式塗佈各實施例及比較例1之濾光器用組成物,準備硬化前樣品。將硬化前樣品放入至將內部之溫度保持在45℃之烘箱中,於此狀態下將烘箱內部之溫度於45℃下保持2小時。其後,進而花費30分鐘使烘箱內部之溫度上升至85℃,於此狀態下將烘箱內部之溫度於85℃下保持6小時。其後,切斷烘箱之電源,使之自然冷卻,當烘箱內部之溫度下降至室溫左右之溫度後,將樣品自烘箱中取出。其次,將該樣品放入至恆溫恆濕槽,花費45分鐘使恆溫恆濕槽之內部變化為溫度85℃及相對濕度85%之環境,於此狀態下將恆溫恆濕槽於該環境下保持2小時。其後,花費45分鐘使恆溫恆濕槽之環境之溫度及濕度充分地降低後,將樣品自恆溫恆濕槽中取出。樣品係經充分地乾燥並硬化。測量硬化後之樣品之質量Wb,將該測量結果定為固形物成分之質量。根據硬化後之樣品之質量Wb及硬化前之樣品之質量Wa,求出各實施例及比較例1之濾光器用組成物中之固形物成分比(Wb/Wa×100)。將結果示於表3。
(濾光器之厚度之測定) 使用雷射移位計(其恩斯公司製造,製品名:LK-H008),測定各實施例及比較例1之濾光器之表背面之距離,算出各實施例及比較例1之濾光器之厚度。將結果示於表4。
(霧度之測定) 使用測霧計(村上色彩技術研究所公司製造,製品名:HM-65L2),依據JIS K 7136:2000測定各實施例及比較例1之濾光器之霧度。 將結果示於表4。
(分光穿透率之測定) 使用紫外線可見分光光度計(日本分光公司製造,製品名:V-670),測定當使波長300 nm〜1200 nm之光以0°之入射角度入射至各實施例及比較例1之濾光器時之穿透率光譜。根據該穿透率光譜,對於各實施例及比較例1之濾光器,求出於波長450〜600 nm下之平均穿透率、於波長300〜350 nm下之平均穿透率、IR截止波長、及UV截止波長。將結果示於表4。將實施例1、4、13、14、及15,以及比較例1之穿透率光譜分別示於圖3〜圖8。
關於各實施例之濾光器,於波長450 nm〜600 nm下之平均穿透率為78%以上,於波長300 nm〜350 nm下之平均穿透率未達0.2%。又,於各實施例之濾光器中,IR截止波長存在於610 nm〜680 nm之範圍內,UV截止波長存在於380 nm〜430 nm之範圍內。根據該結果,各實施例之濾光器具有良好之穿透率特性。除此以外,各實施例之濾光器之霧度為5%以下。因此,各實施例之濾光器除穿透率特性以外,就霧度之觀點而言亦具有良好之光學特性。
關於比較例1之濾光器,於波長450 nm〜600 nm下之平均穿透率為81.9%,於波長300 nm〜350 nm下之平均穿透率未達0.2%。又,關於各實施例之濾光器,IR截止波長為631 nm,UV截止波長為407 nm。根據該結果,比較例1之濾光器具有一定程度良好之穿透率特性。另一方面,比較例1之濾光器之霧度為8.4%,大幅超過5%。因此,難以說比較例1之濾光器就霧度之觀點而言具有較理想之光學特性。
[表1]
Figure 108114669-A0304-0001
[表2]
Figure 108114669-A0304-0002
[表3]
Figure 108114669-A0304-0003
[表4]
Figure 108114669-A0304-0004
1a~1f‧‧‧濾光器 2‧‧‧透鏡系統 3‧‧‧低通濾波器 4‧‧‧固態攝像元件 5‧‧‧電路基板 7‧‧‧濾光器支持殼體 8‧‧‧光學系統殼體 10‧‧‧UV-IR吸收層 20‧‧‧透明介電體基板 30‧‧‧抗反射膜 40‧‧‧反射膜 100‧‧‧相機模組
圖1A係表示本發明之濾光器一例之剖視圖。 圖1B係表示本發明之濾光器另一例之剖視圖。 圖1C係表示本發明之濾光器又一例之剖視圖。 圖1D係表示本發明之濾光器又一例之剖視圖。 圖1E係表示本發明之濾光器又一例之剖視圖。 圖1F係表示本發明之濾光器又一例之剖視圖。 圖2係表示具備本發明之濾光器之相機模組一例之剖視圖。 圖3係實施例1之濾光器之穿透率光譜。 圖4係實施例4之濾光器之穿透率光譜。 圖5係實施例13之濾光器之穿透率光譜。 圖6係實施例14之濾光器之穿透率光譜。 圖7係實施例15之濾光器之穿透率光譜。 圖8係比較例1之濾光器之穿透率光譜。

Claims (10)

  1. 一種濾光器,其具備含有UV-IR吸收劑的UV-IR吸收層,該UV-IR吸收劑係由膦酸及磺酸之至少1種酸與銅離子形成且能夠吸收紫外線及紅外線, 該濾光器具有5%以下之霧度。
  2. 如請求項1所述之濾光器,其中,當使波長300 nm〜1200 nm之光以0°之入射角度入射時, (i)於波長450 nm〜600 nm下具有78%以上之平均穿透率; (ii)於波長300 nm〜350 nm下具有1%以下之分光穿透率; (iii)於波長600 nm〜750 nm下具有伴隨波長增加而減小之分光穿透率,並且於波長600 nm〜750 nm下分光穿透率顯示50%之第一IR截止波長存在於波長610 nm〜680 nm之範圍內; (iv)於波長350 nm〜450 nm下具有伴隨波長增加而增加之分光穿透率,並且於波長350 nm〜450 nm下分光穿透率顯示50%之第一UV截止波長存在於波長380 nm〜430 nm之範圍內。
  3. 如請求項1或2所述之濾光器,其中,該膦酸含有具有芳基之第一膦酸。
  4. 如請求項3所述之濾光器,其中,該第一膦酸其一部分具有苯基中之至少1個氫原子被取代為鹵素原子之鹵化苯基。
  5. 如請求項3或4所述之濾光器,其中,該膦酸進而含有具有烷基之第二膦酸。
  6. 一種組成物,其係濾光器用組成物,含有膦酸及磺酸之至少1種酸與銅離子, 當使該濾光器用組成物之塗膜硬化而形成具有100〜300 μm厚度之層時,該層能夠吸收紫外線及紅外線,且該層之霧度為5%以下。
  7. 如請求項6所述之組成物,其中,當使波長300 nm〜1200 nm之光以0°之入射角度入射至該層時, (I)於波長450 nm〜600 nm下具有78%以上之平均穿透率; (II)於波長300 nm〜350 nm下具有1%以下之分光穿透率; (III)於波長600 nm〜750 nm下具有伴隨波長增加而減小之分光穿透率,並且於波長600 nm〜750 nm下分光穿透率顯示50%之第一IR截止波長存在於波長610 nm〜680 nm之範圍內; (IV)於波長350 nm〜450 nm下具有伴隨波長增加而增加之分光穿透率,並且於波長350 nm〜450 nm下分光穿透率顯示50%之第一UV截止波長存在於波長380 nm〜430 nm之範圍內。
  8. 如請求項6或7所述之組成物,其於22〜23℃下具有1〜200 mPa・s之黏度。
  9. 如請求項6至8中任一項所述之組成物,其固形物成分之含量為3〜17質量%。
  10. 如請求項6至9中任一項所述之組成物,其銅離子之含量為0.5〜2.2質量%。
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